JPH11278883A - 流動化埋め戻し用固化材 - Google Patents
流動化埋め戻し用固化材Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
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Abstract
灰から選ばれる1種又は2種以上を原料とし、C11A7
CaCl2、C11A7CaF2及びC3Aの1種又は2種以
上を10〜40重量%含有し、かつC2S及び/又はC3
Sを含有する焼成物並びに(B)石膏からなる水硬性組
成物を含有することを特徴とする流動化埋め戻し用固化
材。 【効果】 早期に高強度が得られ、かつ廃棄物の有効利
用が図れる。
Description
下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造してなる水
硬性組成物(以下、エコセメントという)を使用した流
動化埋め戻し用固化材に関する。
物、建築物の地下開削部分、電気、電話、ガス、上下水
道等の地下埋設物の埋め戻しに際しては、陥没防止等の
ため充分密な土の充填が求められるが、作業空間が狭い
ため、転圧機械はもちろん、その他のタンパー等の締め
固め機械でも満足な締め固めができない。このような場
合、過去には、粒径の揃った砂を多量の水と流し込む水
締めを行ってきたが、このような砂が枯渇し、現在では
山砂に頼っている。しかし、この山砂も枯渇化の傾向に
あるばかりでなく、自然破壊、ダンプ公害等の問題もあ
る。
土に水と固化材を加えて混合し、流動性と自硬性持たせ
たものを埋め戻す方法が提案されている(例えば、特開
昭63−233115号、特開平1−312118号
等)。しかし、これらに用いられる固化材は、一般のセ
メントあるいは、これにスラグ、石膏等を加えた一般の
固化材であり、母材となるセメントの原料は限りある資
源である。また、流動化埋め戻しに用いる固化材とし
て、例えば、特開平7−26542号、特開平7−90
272号等記載のものが提案されているが、これらもセ
メントが主成分であり、上記と同様の問題がある。
固化材を混合したものであり、求められる性能として、
適度の流動性と地山と同等以上の強度が挙げられる。適
度の流動性については水量の調整により比較的安易に目
標を満足できるが、強度発現については、一般の地盤改
良に比較して極端に水量が多いこと及び発生土に多くの
有機分を含んでいる場合があるなどして難しい。また道
路の埋め戻し等は早期の交通開放のため、早期の強度発
現が求められる。
廃棄物及び産業廃棄物は著しく増加し、廃棄物の有効利
用、再資源化が各方面で試みられているが、廃棄物処理
に関する決定的な方法はなく、現状は、埋め立てに頼っ
ている。しかし、最近、セメントの製造分野では、廃棄
物の有効利用及び再資源化を目的として、都市ゴミ焼却
灰や下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料としてエコセメン
トが製造されている。
は、流動化埋め戻し用固化材として満足できる性能を具
備し、かつ限りある資源を大切にするため、廃棄物の有
効利用及び再資源化を図ることができるエコセメントの
用途を拡大し得る流動化埋め戻し用固化材を提供するこ
とを目的とする。
者は鋭意研究を行った結果、エコセメントを用いた固化
材が、含水量の多い土壌でも高い強度発現性を示し、有
機土壌に対しても早期に強度が発現し、流動化埋め戻し
用固化材として有効であり、かつ資源保護及び廃棄物の
有効利用の点でも好ましいことを見出し本発明を完成し
た。
及び下水汚泥焼却灰から選ばれる1種又は2種以上を原
料とし、C11A7CaCl2、C11A7CaF2及びC3A
の1種又は2種以上を10〜40重量%含有し、かつC
2S及び/又はC3Sを含有する焼成物並びに(B)石膏
からなる水硬性組成物(エコセメント)を含有すること
を特徴とする流動化埋め戻し用固化材を提供するもので
ある。
は、都市ゴミ焼却灰及び下水汚泥焼却灰から選ばれる1
種又は2種以上を原料とし、11CaO・7Al2O3・
CaCl2(C11A7CaCl2)、11CaO・7Al2
O3・CaF2(C11A7CaF2)、及び3CaO・Al
2O3(C3A)の1種又は2種以上を10〜40重量%
含有し、かつ2CaO・SiO2(C2S)及び/又は3
CaO・SiO2(C3S)を含有する焼成物並びに石膏
からなる水硬性組成物である。
に生石灰を混合した下水汚泥乾粉、その他の一般廃棄物
や産業廃棄物、更には普通のセメント原料である石灰
石、粘土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト、鉄等と混合
して成分調整した原料であってもよい。
1500℃で焼成したクリンカーを粉砕後、石膏を添加
して製造される。
CaF2及びC3Aのアルミニウム源は、主に焼却灰に由
来するものであるが、これらの焼成物中の含有量が10
重量%未満の場合は、焼却灰の使用量が少ないこととな
り、これらの有効利用及び再資源化の観点から好ましく
ない。一方、これが40重量%を超えると、水和の進行
により、過大な膨張を起こすことがあり、好ましくな
い。
有することが必要である。これは、C2S及び/又はC3
Sが水和によりカルシウムシリケート水和物を生じ、長
期的に安定な強度をもたらすからである。
膏、半水石膏のいずれも使用でき、強度の発現性から、
石膏は、焼成物100重量部に対して1〜30重量部添
加するのが好ましい。
CaF2及びC3Aは、これら石膏とで水和物たるエトリ
ンガイトを生成する。更に石膏とC2S、C3Sの水和に
よって生成するCa(OH)2を消費するかたちでもエ
トリンガイトを生成する。このエトリンガイトは、自重
の約45%が結晶水であることから、含水量の多い場合
でも高い強度発現性を示すばかりでなく、エトリンガイ
トの生成反応は、有機物の存在下でも順調に進行するた
め、有機土壌に対しても非常に有効である。従って、エ
コセメントは、流動化埋め戻し用の固化材として適して
いる。
が求められる事例がある。すなわち、道路下の管等の埋
め戻しにおいては、早期の交通開放のために、舗装等の
上部工事を埋め戻し終了からなるべく速く実施するとと
もに、交通荷重に耐えうる強度を早期に発現することが
求められる。エコセメント中のC11A7CaCl2、C 11
A7CaF2及び/又はC3Aがエトリンガイトを生成す
る反応は、他のセメント鉱物よりも極めて早く、早期の
強度発現に有効であり、この面でもエコセメントは流動
化埋め戻し用固化材として好適である。また、C3S、
C2Sの水和によるカルシウムシリケート水和物の生成
により、長期的な強度も安定して確保できる。
性を得るために水量を多くする場合には、エコセメント
のみでは、強度発現が低い場合がある。この場合には、
エトリンガイトの生成を更に促すために、各種の石膏
(硫黄成分の補充)やスラグ(アルミ成分の補充)など
を添加することが有効である。これらの添加量は対象土
の性状や求められる強度に応じて設定する。更に、強度
を増加させるためには、一般のセメントや石灰等のポゾ
ラン物質を添加して対応することも可能である。また、
これらの物質は、凝結時間の調節にも有効であり、高い
流動性を長い時間維持したい場合にも有効である。即
ち、本発明の固化材に副材として、一般のセメント(ポ
ルトランドセメント、混合セメント等)、スラグ、フラ
イアッシュ等の石炭灰、生石灰及び消石灰から選ばれる
一種以上を添加することができ、これらの添加量は必要
に応じて適宜に設定することができる。
例は例示であり、本発明の範囲はこれにより限定される
ものではない。
灰石粉68.6重量%、アルミ灰1.5重量%、粘土
0.2重量%を原料として、ロータリーキルンを用いて
1300〜1450℃でクリンカーを焼成した。得られ
たクリンカーは、縦型ミルでブレーン比表面積が400
0cm2/gとなるよう粉砕し、この焼成物100重量部
に対して無水石膏を7重量部添加してブレーン比表面積
が4500cm2/gのエコセメントを製造した。製造し
た焼成物の鉱物組成を表2に示す。
A100重量部に対して普通ポルトランドセメントを4
0重量部添加した固化材Bと普通ポルトランドセメント
(以下、「OPC」という)を使用して以下の実験を行
った。
い、表4に示す配合で流動化埋め戻し材料を混練し、直
後及び30分後にフローを測定するとともに、5φ×1
0cmの型枠に成型後、20℃にて所定材齢まで養生し、
一軸圧縮強さを求めた。混練は、ホバートミキサーにて
5分間行った。また、フローは日本道路公団規格(JH
S A 313)、一軸圧縮強さは地盤工学会基準(J
GS T 511)により求めた。結果を表5に示す。
OPCに比較して優れ、材齢3時間で人が乗って作業で
きる程度の強度を発現する。特に、シルトのような含水
量の多い土質では、OPCでは7日後になっても1kgf
/cm2に満たないのに対し、本発明品は1日後には1kgf
/cm2を超える強度発現を示した。しかし、強度発現が
早いことに起因してフローロスが大きい。30分程度ま
では作業時間の確保が可能であるが、これ以上の作業時
間が要求される場合には、本発明の固化材Bのように、
一般のセメントを混入することにより、調整が可能とな
る。この際、初期強度の発現はやや遅れるものの、1日
以降の強度は固化材Aを上回る。
市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料とするため、廃棄
物の有効利用が図られ、かつ、含水量の多い土壌でも早
期に高い強度を発現する。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)都市ゴミ焼却灰及び下水汚泥焼却
灰から選ばれる1種又は2種以上を原料とし、C11A7
CaCl2、C11A7CaF2及びC3Aの1種又は2種以
上を10〜40重量%含有し、かつC2S及び/又はC3
Sを含有する焼成物並びに(B)石膏からなる水硬性組
成物を含有することを特徴とする流動化埋め戻し用固化
材。 - 【請求項2】 更に、セメント、スラグ、石炭灰、生石
灰及び消石灰から選ばれる1種又は2種以上を配合する
ことを特徴とする請求項1記載の流動化埋め戻し用固化
材。
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1998
- 1998-03-30 JP JP08357698A patent/JP4112667B2/ja not_active Expired - Fee Related
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