(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径１０μｍ以上の粒子の割合が８５％以上であるフライアッシュ粗粉、セメント、起泡剤および水を含む軽量盛土材。
【請求項２】
フライアッシュ粗粉が、セメントに対して重量比で同量以上含まれていることを特徴とする請求項１に記載の軽量盛土材。
【請求項３】
粒径１０μｍ以上の粒子の割合が８５％以上であるフライアッシュ粗粉、セメントおよび水を混練後、これに起泡剤からつくった気泡群を加えてエアミルクとし、これを施工箇所へ圧送し、打設することを特徴とする軽量盛土工法。
【請求項４】
粒径１０μｍ以上の粒子の割合が８５％以上であるフライアッシュ粗粉、セメントおよび起泡剤を含む軽量盛土。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量盛土材、これを用いた工法および得られる軽量盛土に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡ビーズ混合軽量土工法、気泡混合軽量土工法(FCB工法)などの圧送を運搬手段とする工法において用いられる盛土材は、軽量且つ圧送性に優れていることが要求される。
【０００３】
従来の軽量盛土材をポンプ圧送した場合には、所定強度を確保しつつ流動性を高めようとすると材料分離(ブリーディング)を引き起こす。そのため、従来の軽量盛土材では、500m以上の圧送ができない。特に砂を多く含む軽量盛土材では、100〜200m程度しか圧送することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、長距離の圧送が可能な軽量盛土材、この軽量盛土材を用いた工法および得られる盛土を提供することを主な目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有する軽量盛土材が、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、下記の軽量盛土材、これを用いた工法および該軽量盛土材を硬化させることにより得られる盛土に係るものである。
１．フライアッシュ粗粉、セメント、起泡剤および水を含む軽量盛土材。
２．フライアッシュ粗粉における粒径10μm以上の粒子の割合が、85％以上であることを特徴とする上記１に記載の軽量盛土材。
３．フライアッシュ粗粉が、セメントに対して重量比で同量以上含まれていることを特徴とする上記１または２に記載の軽量盛土材。
４．フライアッシュ粗粉、セメントおよび水を混練後、これに起泡剤からつくった気泡群を加えてエアミルクとし、これを施工箇所へ圧送し、打設することを特徴とする軽量盛土工法。
５．フライアッシュ粗粉、セメントおよび起泡剤を含む軽量盛土。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る軽量盛土材は、フライアッシュ粗粉、セメント、起泡剤および水を含む。
【０００８】
本発明に用いるフライアッシュ粗粉は、特に制限されないが、通常粒径が10μm以上の粒子の割合が約85％以上である。フライアッシュ粗粉としては、JIS A 6201-1999「コンクリート用フライアッシュ」においてIV種に分類されるものが特に好ましい。
【０００９】
本発明に用いるセメントは、当該分野において用いられるものであれば特に制限されない。このようなセメントとしては、例えば、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントなどの混合セメント；普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントなどのポルトランドセメントなどを例示することができる。これらの中では、コスト的に高炉セメントが好ましい。
【００１０】
起泡剤は、特に制限されず、当該分野において通常用いられる起泡剤を用いることができるが、プレフォーム方式(事前発泡方式)のものが好ましい。起泡剤としては、ノニオン系、カチオン系、アニオン系などの界面活性剤を含む界面活性剤系起泡剤；タンパク質を含むタンパク質系起泡剤などを例示することができる。これらの中では、界面活性剤系気泡剤が好ましい。
【００１１】
本発明の軽量盛土材は、フライアッシュ粗粉、セメント、水および起泡剤を混合することにより得ることができる。起泡剤は、予め起泡剤を事前発泡させて気泡群としてから混合するプレフォーム法などにより混合する。
【００１２】
本発明の軽量盛土材を硬化させることにより軽量盛土を得ることができる。本発明の軽量盛土は、例えば、フライアッシュ粗粉、セメントおよび水を混練後、これに予め起泡剤からつくった気泡群を加えてエアミルクとし、これを施工箇所へ圧送し、打設して施工することによって得ることができる。より具体的には、以下の様な工法を例示することができる。まず、フライアッシュ粗粉、セメントおよび水を混練し、ペーストとする(以下、この際に使用する水を混練水ということがある)。混練方法は、特に制限されず、連続式、バッチ式などのミキサなどを用いることができる。これとは別に、発泡装置などを用いて起泡剤から気泡群をつくる。起泡剤は、必要に応じて希釈水を用いて希釈してもよい。得られた気泡群と上記ペーストとをブレンダなどを用いて混合し、エアミルクを得る。得られたエアミルクをチューブポンプ(例えば容積式など)、スネークポンプ、スクイーズポンプなどの圧送装置などを用いて施工箇所に圧送し、打設する。
【００１３】
本発明の軽量盛土の一軸圧縮強度、単位体積重量などの性能は、施工箇所の状況(施工下部の土質の状態、施工上部からの荷重など)などに応じて適宜設定することができる。軽量盛土の一軸圧縮強度は、通常200〜1500kN/m2程度である。軽量盛土の単位体積重量は、通常500〜1500kg/m3程度、好ましくは500〜1200kg/m3程度である。
【００１４】
本発明の軽量盛土材における各材料の配合割合は、施工箇所の条件(例えば、軽量盛土として要求される性能、施工性に関係するエアミルク状態の軽量盛土材のフロー値など)などに応じて適宜設定することができる。
【００１５】
本発明の軽量盛土材におけるフライアッシュ粗粉とセメントとの混合比は、軽量盛土の単位体積重量が要求される値である限り特に制限されず、用いるセメントの種類などに応じて適宜設定することができる。
【００１６】
フライアッシュ粗粉の含有量は、セメントに対する重量比として、通常同量以上程度、好ましくは1〜5倍程度である。セメント量は、エアミルク状態の軽量盛土材において、通常100〜280kg/m3程度である。粗粉フライアッシュ量は、エアミルク状態の軽量盛土材において、通常100〜1400kg/m3程度、好ましくは100〜700kg/m3程度である。
【００１７】
起泡剤の使用量は、起泡剤の希釈倍率、発泡倍率などに応じて適宜設定することができる。起泡剤の使用量(気泡剤に予め含まれている水を含む)は、エアミルク状態の軽量盛土材1m3当たり、通常0.5〜1.5kg程度である。
【００１８】
本発明の軽量盛土材を施工する際に用いる水量は、特に制限されず、施工箇所に要求される強度などに応じて適宜設定することができる。希釈水、混練水および起泡剤の総量は、セメント重量に対して、通常1.2〜3.2倍程度である。
【００１９】
本発明の軽量盛土材を用いたエアミルクに含まれる空気量は、軽量盛土材の下となる土質の状態などに応じて適宜設定することができる。エアミルクに含まれる空気量は、通常35〜65容量％程度である。
【００２０】
本発明の軽量盛土は、軟弱地盤、急峻地などでの盛土；嵩上げ盛土(例えば不同沈下カ所)；埋戻し；橋台、擁壁などの構造物の裏込め；踏掛版下の空洞、地下埋設物などの空隙充填；地滑り地の盛土；拡幅盛土などの盛土として好適に使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の軽量盛土材は、長距離(通常1000m以上程度)の圧送が可能である。好適な条件下においては、2000〜3000m程度の圧送が可能である。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を更に詳しく説明するために種々の実験を行った。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２３】
実施例１〜１２
図１に従って、軽量盛土材を施工した。フライアッシュ粗粉、セメントおよび混練水をバッチ式ミキサで混練し、ペーストとした。これとは別に、発泡装置を用いて、希釈水によって希釈した起泡剤に圧縮空気を送ることによって気泡群を調製した。気泡群をブレンダを用いて上記ペーストに混練し、エアミルクを得た。得られたエアミルクをスクイーズポンプを用いて施工箇所に圧送し、打設した。打設後、常温・常圧において養生した。
【００２４】
用いた軽量盛土材における配合量および得られた軽量盛土材の物性などを表１に示す。
【００２５】
【表１】
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比較例１〜１２
フライアッシュ粗粉の代わりに砂として６号珪砂を用いた以外は、実施例１〜１２と同様にして軽量盛土材を調製した。
【００２６】
用いた軽量盛土材の配合量および得られた軽量盛土材の物性などを表２に示す。
【００２７】
【表２】
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全ての実施例および比較例における軽量盛土材は、フロー値が180mm±20mmとなるよう調製した。
【００２８】
本発明の軽量盛土材を用いた場合には、長距離の圧送が可能であった。フライアッシュは一般に球状粒子であるので、これが圧送距離の長距離化に寄与していると考えられる。
【００２９】
本発明の軽量盛土材を用いた場合には、材料分離が生じなかった。
【００３０】
実施例と比較例における結果を比較すると、強度およびフロー値(流動性)を同一とした場合にも、本発明の軽量盛土材は長距離の圧送が可能であって、且つセメントおよび起泡剤の使用量を減じることができた。しかも、単位体積重量(湿潤密度)が低下する。即ち、本発明によると、セメント使用量を少量とした場合にも、強度的に遜色なく優れた流動性および圧送性を保持した軽量盛土材が得られる。また、単位体積重量が低下するため、土留めよう壁の設計や安定性にも有効に働くこととなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軽量盛土材を用いた軽量盛土工法の一例を模式的に示す図である。
【図１】
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