(57)【要約】【課題】ソイルセメントの強度判定方法の実施を容易化することのできるソイルセメントの強度判定キットを提供すること。【解決手段】固化前のソイルセメントから採取した試料に含まれている水の質量比と、ソイルセメントに要求される必要強度と、から、必要十分となる酸性水溶液１０２の容積を求め、求めた容積の酸性水溶液１０２を試料に加えた混合液のｐＨに基づいて固化後のソイルセメントの強度が必要強度を満たしているか否かを判定する方法を実施するための強度判定キットであって、試料に含まれるセメントを溶かす際に用いる酸性水溶液１０２と、混合液のｐＨの測定に使用される酸塩基判定手段１０３とを収容手段１１９に収容したものである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
固化前のソイルセメントから採取した試料に含まれている水の質量比と、前記ソイルセメントに要求される必要強度と、から、必要十分となる酸性水溶液の容積を求め、求めた容積の酸性水溶液を前記試料に加えた混合液のｐＨに基づいて固化後のソイルセメントの強度が必要強度を満たしているか否かを判定する方法を実施するための強度判定キットであって、
試料に含まれるセメントを溶かす際に用いる酸性水溶液と、
前記混合液のｐＨの測定に使用される酸塩基判定手段とを収容手段に収容したことを特徴とするソイルセメントの強度判定キット。
【請求項２】
更に、質量測定装置を前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項３】
更に、試料に含まれている水の質量比を測定する水分量測定装置と、前記水分量測定装置に使用される水分量測定用皿とを前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項４】
更に、試料を第一の粒径に整えるために使用する第一の篩と、前記篩を通過した試料を受け取る篩用容器と、を前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項５】
更に、試料を粉末にする際に使用される乳鉢及び乳棒と、第一の篩を通過した後の試料を第一の粒径よりも小さい第二の粒径に整えるための篩と、を前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項４に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項６】
更に、酸性水溶液を取り扱う際に使用するスポイトを前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項７】
更に、試料を取り扱う際に使用するスプーンを前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項８】
更に、前記試料に含まれている水の質量比と、前記ソイルセメントに要求される必要強度とで決まる前記酸性水溶液の容積を、複数の前記質量比と、複数の前記必要強度とに対応してマトリクス表示した表を記載した早見シートを前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【請求項９】
更に、前記方法の手順を記載したマニュアルを前記収容手段に収容したことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度判定キット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、固化前のソイルセメントから固化後のソイルセメントが必要強度を満たすかどうかを判定する方法に使用されるソイルセメントの強度判定キットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、固化前のソイルセメントから試料を採取して、ソイルセメントの固化後の強度を判定する方法を提案している（特願２０１７−１０４７６４）。この方法では、先ず、ソイルセメントから採取した試料に含まれる水の質量を測定し、得られた質量とソイルセメントの必要強度とから、試料に含まれるべきセメントの質量を求める。得られたセメントの質量から、その質量のセメントを溶かすのに必要十分な酸性水溶液の質量が求められる。その質量の酸性水溶液を試料に加えるとともに酸塩基指示薬を加え、アルカリ性となったら、ソイルセメントが必要強度を満たすと判定することができる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の方法を実施するには、事前に複数の薬品を揃えておかなければならないので、実施するのが容易ではなかった。そこで、この方法を容易に実施するためのキットの提供が望まれていた。
【０００４】
本考案は、上記実情に鑑みて、上述した方法の実施を容易化することのできるソイルセメントの強度判定キットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本考案のソイルセメントの強度判定キットは、固化前のソイルセメントから採取した試料に含まれている水の質量比と、前記ソイルセメントに要求される必要強度と、から、必要十分となる酸性水溶液の容積を求め、求めた容積の酸性水溶液を前記試料に加えた混合液のｐＨに基づいて固化後のソイルセメントの強度が必要強度を満たしているか否かを判定する方法を実施するための強度判定キットであって、試料に含まれるセメントを溶かす際に用いる酸性水溶液と、前記混合液のｐＨの測定に使用される酸塩基判定手段とを収容手段に収容したことを特徴とする。
【０００６】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、質量測定装置を前記収容手段に収容するとよい。
【０００７】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、試料に含まれている水の質量を測定する水分量測定装置と、前記水分量測定装置に使用される水分量測定用皿とを前記収容手段に収容するとよい。
【０００８】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、試料を第一の粒径に整えるために使用する第一の篩と、前記篩を通過した試料を受け取る篩用容器と、を前記収容手段に収容するとよい。
【０００９】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、試料を粉末にする際に使用される乳鉢及び乳棒と、第一の篩を通過した後の試料を第一の粒径よりも小さい第二の粒径に整えるための篩と、を前記収容手段に収容するとよい。
【００１０】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、酸性水溶液を取り扱う際に使用するスポイトを前記収容手段に収容するとよい。
【００１１】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、試料を取り扱う際に使用するスプーンを前記収容手段に収容するとよい。
【００１２】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、前記試料に含まれている水の質量比と、前記ソイルセメントに要求される必要強度とで決まる前記酸性水溶液の容積を、複数の前記質量比と、複数の前記必要強度とに対応してマトリクス表示した表を記載した早見シートを前記収容手段に収容するとよい。
【００１３】
また、本考案のソイルセメントの強度判定キットにおいては、更に、前記方法の手順を記載したマニュアルを前記収容手段に収容するとよい。
【考案の効果】
【００１４】
ソイルセメントの強度判定キットは、ソイルセメントの強度判定の際に使用する薬品がひとまとめになって収容手段に収容されているため、ソイルセメントの強度判定の実施を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本考案の実施の形態であるソイルセメントの強度判定キットを示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示したソイルセメントの強度判定キットに入っている早見シートを例示する説明図である。
【図３】図３は、図１に示したソイルセメントの強度判定キットに入っているマニュアルを例示する説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面、図１〜図３を参照して、本考案に係るソイルセメントの強度判定キットの好適な実施形態について詳細に説明する。ここで例示する強度判定キット１０１は、固化前のソイルセメントから固化後のソイルセメントが必要圧縮強度（必要強度）を満たすか否かを判定する際に使用するものである。本実施の形態では、下記のものをケース１１９（収容手段）内に収容して強度判定キット１０１を構成している。ケース１１９内に収容されているものは、酒石酸１０２（酸性水溶液）と、フェノールフタレイン容液１０３（酸塩基判定手段）と、電子秤１０４（質量測定装置）と、赤外線水分計１０５（水分量測定装置）と、第一の篩１０６と、篩用容器１０７とである。更に、ケース１１９内には、乳鉢１０８と、乳棒１０９と、第二の篩１１１と、スポイト１１２と、スプーン１１３と、水分量測定用皿１１４と、カップ１１５と、混合用容器１２２と、ピンセット１２３と、時計１２４と、マニュアル１２５と、早見シート１２６とが収容されている。
【００１７】
酒石酸１０２は、ソイルセメントに含まれるセメントを溶かす際に用いるものである。強度判定キット１０１には所定濃度（濃度が１ｍｏｌ／ｋｇ以下）の酒石酸１０２が１０００ｍｌ収容してある。フェノールフタレイン容液１０３は、酒石酸１０２とソイルセメントとを混合した液体のｐＨを測定する際に使用するものである。強度判定キット１０１には、１００ｍｌのフェノールフタレイン容液１０３が収容してある。第一の篩１０６は、ソイルセメントから粒径の大きな砂を取り除く際に用いるものである。篩用容器１０７は、第一の篩１０６を通過したソイルセメントを受け取る際に使用するものである。強度判定キット１０１には、篩用容器１０７として、第一の篩１０６よりも大きな直径の開口を有したものが２個収容してある。乳鉢１０８及び乳棒１０９は、乾燥させたソイルセメントを粉砕する際に使用するものである。第二の篩１１１は、第一の篩１０６を通過したソイルセメントをより小さな粒径に整えるためのものである。第二の篩１１１の直径や高さは、第一の篩１０６と同じである。スポイト１１２は、酒石酸１０２や水等を取り扱う際に使用するもので、強度判定キット１０１には、目盛付きのものが２個収容してある。スプーン１１３は、ソイルセメントを取り扱う際に使用するものであり、ステンレス製のものが強度判定キット１０１に収容してある。水分量測定用皿１１４は、赤外線水分計１０５に使用されるものであり、１６０℃の耐熱性を有したものが強度判定キット１０１に収容してある。カップ１１５は、ソイルセメントや酒石酸１０２や水の質量を測定するのに使用されるものである。カップ１１５としては、注ぎ口付き使い捨て用のものが３個、強度判定キット１０１に収容してある。混合用容器１２２は、ソイルセメントと酒石酸１０２とフェノールフタレイン容液１０３とを混合する際に使用するものである。強度判定キット１０１には、混合用容器１２２として、密閉できる蓋つきのプラスチック製のものが４個収容してある。ピンセット１２３は、水分量測定用皿１１４をつまむためのもので、ステンレス製のものが強度判定キット１０１に収容してある。時計１２４は、デジタル時計である。マニュアル１２５は、強度判定キット１０１に含まれているもののリストと、強度判定キット１０１には含まれていない自分で用意するもののリストと、強度判定方法を実施する際の手順が記載されたものである。早見シート１２６は、ソイルセメントの強度判定方法を実施するのに必要な酒石酸１０２の量を求める際に使用するものである。この早見シート１２６には、固化前のソイルセメントに含まれている水の質量比と、ソイルセメントの必要圧縮強度とで決まる酒石酸１０２の容積を、複数の質量比と、複数の必要圧縮強度とに対応してマトリクス表示した表が記載されている。以上のものを収容するケース１１９は、航空機や陸運業者の輸送に耐えられる強度を持ち、雨量１ｍｍ程度の雨では内部に水が浸透しないものである。ケース１１９はプラスチック製である。
【００１８】
以下、強度判定キット１０１のマニュアル１２５に記載された強度判定方法を実施する際の手順について説明する。ここで例示する強度判定方法は、基礎杭の根固め部を構成するソイルセメントを対象としたものである。
【００１９】
先ず、基礎杭の施工現場にて、ソイルセメントからなる固化前の根固め部から試料を採取する。具体的には、カップ１１５を用いて試料採取器から試料を１００ｇ程度量り取る。試料の質量は、電子秤１０４を使用して計量する。
【００２０】
次いで、採取した試料から試験体を作成し、試験体に含まれる水分量を求める。試験体を作成する際には、試料を第一の篩１０６にかけ、粒径が一定以上の土砂を除去する。試料を第一の篩１０６にかける際には、ステンレス製のスプーン１１３を使用するとともに、篩用容器１０７を使用し、第一の篩１０６を通過する試料を篩用容器１０７で受け取る。第一の篩１０６にかけた試料を水分量測定用皿１１４に載せて電子秤１０４で計量し、所定量、例えば、５ｇ、を試験体とする。試験体の水分量は、赤外線水分計１０５を使用して測定する。赤外線水分計１０５を使用する際には、水分量測定用皿１１４に量り取った試験体を水分量測定用皿１１４ごと赤外線水分計１０５に入れればよい。
【００２１】
求めた水分量と、根固め部を構成するソイルセメントに必要となる必要圧縮強度とから、判定に必要な酒石酸１０２の量である必要酸量を求める。根固め部を構成するソイルセメントの必要圧縮強度とは、根固め部に基礎杭を配設し、根固め部が固化した際に必要な圧縮強度であり、設計基準強度から安全率を考慮したものであるとよい。必要酸量は下記式で表される。
必要酸量＝（（（必要圧縮強度）＋Ａ）／Ｂ）×（水分量／（１００−水分量））×（セメント定数）
Ａ，Ｂは、根固め部に使用されるセメントの種類と、根固め部が形成される地盤の種類とによって求まる実験定数である。マニュアル１２５を作成する前に、根固め部に使用されるセメントと、根固め部が形成される層の地盤材料とを使用して配合試験を行い、根固め部に使用されるセメントと、根固め部が形成される層の地盤材料と、水とを混合したものの、セメント水比と固化後の圧縮強度との関係を求め、そこからＡ，Ｂを決定する。水分量は、試験体に含まれる水の質量の割合（質量比）である。水分量の単位は質量％である。セメント定数とは、セメント１ｇを酒石酸１０２で溶解させたときに３０分後ＰＨ＝７〜８（フェノールフタレイン容液が薄く呈色する）となる酒石酸１０２の容積である。セメント定数も、マニュアル１２５を作成する前に、実験等により求めておく。セメント定数は、例えば、セメントの種類が普通ポルトランドセメントの場合、６８ｍｌとなり、セメントの種類が高炉セメントＢ種の場合、５７ｍｌとなる。
【００２２】
水分測定後の乾燥した試験体を第一の粒径よりも小さい第二の粒径に整える。試験体を第二の粒径に整えるには、試験体を乳鉢１０８と乳棒１０９とで粉砕し、これを第二の篩１１１にかければよい。第二の篩１１１を使用する際には、先と同様、スプーン１１３を使用するとともに、第二の篩１１１を通過する試験体を篩用容器１０７で受け取るようにするとよい。
【００２３】
試験体が第二の粒径となった後には、その試験体と強度判定キット１０１に含まれる酒石酸１０２と混合させ、その混合液のｐＨを測定する。混合液のｐＨを測定するには、強度判定キット１０１に含まれるフェノールフタレイン容液１０３を使用する。具体的な方法としては、必要酸量の酒石酸１０２と１ｇの粉砕後の試験体とフェノールフタレイン容液１０３と水とを混合用容器１２２に入れた後に蓋を閉じ、混合用容器１２２を振って混合させる。しかる後、混合用容器１２２内の液体の色を観察する。必要酸量の酒石酸１０２は、電子秤１０４とカップ１１５を使用して計量するとよい。酒石酸１０２と、フェノールフタレイン容液１０３と水とは、スポイト１１２を使用して、カップ１１５に入れるとよい。酒石酸１０２とフェノールフタレイン容液１０３と水とは、スポイト１１２を使用して計量してもよい。
【００２４】
３０分後までに混合容器内の液体に色が付けば、つまり混合液体がアルカリ性となった場合には、根固め部が必要圧縮強度を満たすと判定することができる。３０分後までに混合容器内の液体に色が付かなければ、つまり混合液体がアルカリ性にならなかった場合には、根固め部が必要圧縮強度を満たさないと判定することができる。尚、例えば、必要圧縮強度が１４Ｎ／ｍｍ２であれば、必要圧縮強度が１１Ｎ／ｍｍ２、１４Ｎ／ｍｍ２、１７Ｎ／ｍｍ２、２０Ｎ／ｍｍ２、の場合の強度判定を行い、結果を記録するとよい。
【００２５】
また、必要酸量を求める方法としては、早見シート１２６を使用する方法がある。早見シート１２６に記載されている表は、表頭（図２におけるＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，……）に固化前のソイルセメントから採取した試料に含まれている水の質量比を記載し、表側（図２におけるＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，……）にソイルセメントに要求される必要強度を記載し、表体（図２におけるＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，……）に判定に必要な酒石酸１０２の容積を記載したものである。この表を使用すれば、固化前の根固め部から採取した試料に含まれている水の質量比と、根固め部に要求される必要強度と、から、判定に必要な酒石酸１０２の容積（必要酸量）を求めることができる。マニュアル１２５には、必要酸量の求め方として、式を用いたものを記載してもよいし、早見シート１２６を用いたものを記載してもよい。必要酸量の求め方として、式を用いたものを記載した場合は、強度判定キット１０１に早見シート１２６を含めなくてもよい。強度判定キット１０１に早見シート１２６が含まれている場合は、マニュアル１２５に、前述の式を記載しなくともよい。
【００２６】
以上説明したように、ソイルセメントの強度判定キット１０１には、ソイルセメントの強度判定に必要となる薬品が含まれており、更には、判定を実施するための手順を記載したマニュアル１２５や強度判定を実施する際に使用する器具や測定機器類が１つのケース１１９にまとめて入っている。従って、この強度判定キット１０１を用意すれば、ソイルセメントの強度判定を容易に実行することが可能となる。
【００２７】
尚、上述の実施形態では、収容手段として、プラスチック製のケース１１９を例示しているが、袋状の収容手段を用いてもよい。また、上述の実施形態では、質量測定装置と、赤外線水分計１０５とが、別々に備えられているが、赤外線水分計が、質量測定装置を兼ねてもよい。試験体の水分量を測定する方法としては、例えば、電子レンジやフライパンを用いて試験体から水分を逸散させ、その前後の試験体の質量を電子秤１０４で測定すれば、赤外線水分計１０５を使用せずとも水分量を測定することができる。さらに、強度判定キット１０１に含まれる酸性水溶液としては、ソイルセメントに含まれるセメントを溶かすことのできるものであれば必ずしも酒石酸１０２でなくともよい。酸性水溶液としては、無機酸（例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等）と有機酸（例えば、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、スルファミン酸、ギ酸、シュウ酸等）どちらも使用することができる。酸性水溶液としては、毒劇物でない酸であることが好ましい。またさらに、上述の実施形態では、酸塩基判定手段として、フェノールフタレイン容液１０３を使用しているが、これに限らない。例えば、酸塩基判定手段としては、酸塩基指示薬、ＰＨ試験紙、またはＰＨ測定器であってもよい。また、上述の実施形態においては、ソイルセメントの強度判定キット１０１として、強度判定を実施する際に使用する器具や測定機器類を含めるようにしているが、器具や測定機器類は他のもので代用可能であるため、酸性水溶液と、酸塩基判定手段とが収容手段に収容されていれば十分である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本考案に係るソイルセメントの強度判定キットは、例えばビルの基礎工事を行う際に有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１０１    強度判定キット
１０２    酒石酸
１０３    フェノールフタレイン容液
１０４    電子秤
１０５    赤外線水分計
１０６    第一の篩
１０７    篩用容器
１０８    乳鉢
１０９    乳棒
１１１    第二の篩
１１２    スポイト
１１３    スプーン
１１４    水分量測定用皿
１１５    カップ
１１９    ケース
１２２    混合用容器
１２３    ピンセット
１２４    時計
１２５    マニュアル
１２６    早見シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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