JP3377831B2 - セメント系泥水およびセメント系グラウト材並びにこれらの製造方法 - Google Patents
セメント系泥水およびセメント系グラウト材並びにこれらの製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油や天然ガスの掘削
における泥水、およびトンネル工事、上下水道、ケーブ
ル埋設などに用いられるセメント系泥水およびセメント
系グラウト材並びにこれらの製造方法に関する。
における泥水、およびトンネル工事、上下水道、ケーブ
ル埋設などに用いられるセメント系泥水およびセメント
系グラウト材並びにこれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンクリート構造物の解体にとも
なって発生する廃棄コンクリートや、生コンクリート工
場やコンクリート製品工場で発生するスラッジの量が急
速に増加してきており、その処分が問題となっている。
このような廃棄コンクリートやスラッジの有効利用の一
つとして、これらに粉砕・分級等の処理を施してその中
に含まれる骨材を取り出し、これを再生骨材として再利
用する試みがなされている。
なって発生する廃棄コンクリートや、生コンクリート工
場やコンクリート製品工場で発生するスラッジの量が急
速に増加してきており、その処分が問題となっている。
このような廃棄コンクリートやスラッジの有効利用の一
つとして、これらに粉砕・分級等の処理を施してその中
に含まれる骨材を取り出し、これを再生骨材として再利
用する試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、骨材を
取り除いた残りのセメントゲルを高含有率で含む微粉部
分についてはほとんど利用されておらず、その処分に多
大な手間や費用がかかっているのが実状である。
取り除いた残りのセメントゲルを高含有率で含む微粉部
分についてはほとんど利用されておらず、その処分に多
大な手間や費用がかかっているのが実状である。
【０００４】ところで、石油や天然ガスの掘削を行う場
合には、抗底やビット付近から堀屑を除去してこれを地
表まで運んだり、ビットの冷却、潤滑を行ったり、膜を
作り抗壁が崩れるのを防ぐなどのために泥水が使用され
ている。このような泥水としては、水をベースにしたも
のや油をベースにしたものが知られているが、一般的に
は水をベースとしたものが用いられており、最も良く利
用されているのが水とベントナイトの懸濁液である。ま
た、シールド工法によるトンネル工事では、掘削面との
間の空間を充填する目的として種々のグラウト材が使用
されている。このようなグラウト材として最も一般的な
ものがセメント系の材料からなるものであり、セメン
ト、水、ベントナイト、水ガラスなどが混合されて用い
られている。
合には、抗底やビット付近から堀屑を除去してこれを地
表まで運んだり、ビットの冷却、潤滑を行ったり、膜を
作り抗壁が崩れるのを防ぐなどのために泥水が使用され
ている。このような泥水としては、水をベースにしたも
のや油をベースにしたものが知られているが、一般的に
は水をベースとしたものが用いられており、最も良く利
用されているのが水とベントナイトの懸濁液である。ま
た、シールド工法によるトンネル工事では、掘削面との
間の空間を充填する目的として種々のグラウト材が使用
されている。このようなグラウト材として最も一般的な
ものがセメント系の材料からなるものであり、セメン
ト、水、ベントナイト、水ガラスなどが混合されて用い
られている。
【０００５】ここで、ベントナイトは粘土鉱物系の微粒
子であり、水を吸収して膨潤し、粘度を増すことから泥
水として用いられたり、またセメント、水、骨材などの
材料分離やブリージングを防ぎ、間隙を充填するのに適
していることからグラウトに用いられているのである。
しかし、ベントナイトは海水と接触すると、ベントナイ
ト中のナトリウムイオンが海水中に含まれるカルシウム
イオンと交換反応を起こし、その膨潤性が失われるた
め、海底での掘削などでの泥水には適用できないといっ
た欠点がある。
子であり、水を吸収して膨潤し、粘度を増すことから泥
水として用いられたり、またセメント、水、骨材などの
材料分離やブリージングを防ぎ、間隙を充填するのに適
していることからグラウトに用いられているのである。
しかし、ベントナイトは海水と接触すると、ベントナイ
ト中のナトリウムイオンが海水中に含まれるカルシウム
イオンと交換反応を起こし、その膨潤性が失われるた
め、海底での掘削などでの泥水には適用できないといっ
た欠点がある。
【０００６】また、ベントナイトをグラウト材として使
用する場合にも、例えばベントナイトとセメントとをプ
レミックスするためこれらに同時に水を加えると、ベン
トナイト中のナトリウムがセメントから遊離した水酸化
カルシウムと交換反応を起こし、ベントナイトの膨潤性
が急激に失われると同時に、セメントの硬化能力も急激
に減少するといった問題がある。したがって、この問題
を解決するため従来では、予めベントナイトを十分に吸
水させて膨潤させておき、その後セメントを加えるとい
った二段階の操作を行わなければならず、現場施工上き
わめて不便であり、工期短縮を損なう一つの要因となっ
ていた。また、同様の理由から、海底トンネルなどの海
水が存在するところでは、ベントナイト系のグラウト材
は通常使用に適さないものとされている。
用する場合にも、例えばベントナイトとセメントとをプ
レミックスするためこれらに同時に水を加えると、ベン
トナイト中のナトリウムがセメントから遊離した水酸化
カルシウムと交換反応を起こし、ベントナイトの膨潤性
が急激に失われると同時に、セメントの硬化能力も急激
に減少するといった問題がある。したがって、この問題
を解決するため従来では、予めベントナイトを十分に吸
水させて膨潤させておき、その後セメントを加えるとい
った二段階の操作を行わなければならず、現場施工上き
わめて不便であり、工期短縮を損なう一つの要因となっ
ていた。また、同様の理由から、海底トンネルなどの海
水が存在するところでは、ベントナイト系のグラウト材
は通常使用に適さないものとされている。
【０００７】さらに、ベントナイトは資源的に遍在して
おり、埋蔵量も少なく高価であり、また国内のベントナ
イト資源は枯渇傾向にあるため今後の需要に対応できな
いことが予想される。そこで、セメントや海水の影響を
受けないものでベントナイトに代わるものとして、同様
な粘土鉱物であるアタパルジャイト、セピオライト、ク
リソタイル系アスベストなどが挙げられている。しか
し、これらはいずれも繊維状構造により粘性を付与し、
ブリージングを防止しているため、ポンプ圧送性がベン
トナイトに比べ劣っており、したがって実際の使用には
難がある。
おり、埋蔵量も少なく高価であり、また国内のベントナ
イト資源は枯渇傾向にあるため今後の需要に対応できな
いことが予想される。そこで、セメントや海水の影響を
受けないものでベントナイトに代わるものとして、同様
な粘土鉱物であるアタパルジャイト、セピオライト、ク
リソタイル系アスベストなどが挙げられている。しか
し、これらはいずれも繊維状構造により粘性を付与し、
ブリージングを防止しているため、ポンプ圧送性がベン
トナイトに比べ劣っており、したがって実際の使用には
難がある。
【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、コンクリート構造物を解
体したときに発生する廃棄コンクリートのように従来廃
棄処理に手間と費用を必要としていたものの有効利用を
図ると同時に、海水の影響下においても使用できるセメ
ント系泥水、および海水の影響を受けずしかも使用に際
し水の添加を一段階で行うことができるセメント系グラ
ウト材、並びにこれらの製造方法を提供することにあ
る。
で、その目的とするところは、コンクリート構造物を解
体したときに発生する廃棄コンクリートのように従来廃
棄処理に手間と費用を必要としていたものの有効利用を
図ると同時に、海水の影響下においても使用できるセメ
ント系泥水、および海水の影響を受けずしかも使用に際
し水の添加を一段階で行うことができるセメント系グラ
ウト材、並びにこれらの製造方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載のセメント系泥水では、コンクリート構造物を解体
したときに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級され
て得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を
主成分とし、かつ該微粉部分は６０℃〜９００℃の温度
にて乾燥されてなることを前記課題の解決手段とした。
本発明における請求項２記載のセメント系グラウト材で
は、コンクリート構造物を解体したときに発生する廃棄
コンクリートが粉砕・分級されて得られた、セメントゲ
ルを高含有率で含む微粉部分を、６０℃〜９００℃の温
度にて該微粉部分中のセメントゲルが脱水するまで乾燥
して得られた粉体材料に、セメントを添加してなること
を前記課題の解決手段とした。 本発明における請求項３
記載のセメント系泥水の製造方法では、コンクリート構
造物を解体したときに発生する廃棄コンクリートを粉砕
・分級し、得られたセメントゲルを高含有率で含む微粉
部分を６０℃〜９００℃の温度にて乾燥し、得られた乾
燥物に水を添加することを前記課題の解決手段とした。
本発明における請求項４記載のセメント系グラウト材の
製造方法では、コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートを粉砕・分級し、得られたセメ
ントゲルを高含有率で含む微粉部分を６０℃〜９００℃
の温度にて乾燥し、得られた乾燥物にセメントを添加す
ることを前記課題の解決手段とした。
記載のセメント系泥水では、コンクリート構造物を解体
したときに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級され
て得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を
主成分とし、かつ該微粉部分は６０℃〜９００℃の温度
にて乾燥されてなることを前記課題の解決手段とした。
本発明における請求項２記載のセメント系グラウト材で
は、コンクリート構造物を解体したときに発生する廃棄
コンクリートが粉砕・分級されて得られた、セメントゲ
ルを高含有率で含む微粉部分を、６０℃〜９００℃の温
度にて該微粉部分中のセメントゲルが脱水するまで乾燥
して得られた粉体材料に、セメントを添加してなること
を前記課題の解決手段とした。 本発明における請求項３
記載のセメント系泥水の製造方法では、コンクリート構
造物を解体したときに発生する廃棄コンクリートを粉砕
・分級し、得られたセメントゲルを高含有率で含む微粉
部分を６０℃〜９００℃の温度にて乾燥し、得られた乾
燥物に水を添加することを前記課題の解決手段とした。
本発明における請求項４記載のセメント系グラウト材の
製造方法では、コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートを粉砕・分級し、得られたセメ
ントゲルを高含有率で含む微粉部分を６０℃〜９００℃
の温度にて乾燥し、得られた乾燥物にセメントを添加す
ることを前記課題の解決手段とした。
【００１０】以下、本発明を詳しく説明する。セメント
はケイ酸カルシウムを主要成分として含んでおり、水と
接触するとケイ酸カルシウム水和物を主体としたセメン
トゲルを生成し、硬化するものである。したがって、生
コンクリート工場やコンクリート製品工場で発生するス
ラッジの懸濁液には、セメントゲルが多量に含まれてい
るのである。このセメントゲルは平板、繊維状であり、
固体の比面積が２２０ｍ2／ｇと非常に表面積が大き
く、また毛細管水、ゲル水など多量の水分を含んでい
る。このため、セメントゲルならびにこれを脱水処理し
たものは非常に多量の水分を吸収することができ、高い
膨潤性を有しているのである。
はケイ酸カルシウムを主要成分として含んでおり、水と
接触するとケイ酸カルシウム水和物を主体としたセメン
トゲルを生成し、硬化するものである。したがって、生
コンクリート工場やコンクリート製品工場で発生するス
ラッジの懸濁液には、セメントゲルが多量に含まれてい
るのである。このセメントゲルは平板、繊維状であり、
固体の比面積が２２０ｍ2／ｇと非常に表面積が大き
く、また毛細管水、ゲル水など多量の水分を含んでい
る。このため、セメントゲルならびにこれを脱水処理し
たものは非常に多量の水分を吸収することができ、高い
膨潤性を有しているのである。
【００１１】本発明者は、このようなセメントゲルなら
びにこれを脱水処理したものが、接水時に多量の水分を
吸収して膨潤する作用に着目し、コンクリート構造物を
解体したときに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級
されて得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部
分が、石油や天然ガスの掘削を行う場合の泥水や、トン
ネル工事、上下水道、ケーブル埋設等のグラウト材とし
て使用できることを見いだし本発明を完成させたのであ
る。
びにこれを脱水処理したものが、接水時に多量の水分を
吸収して膨潤する作用に着目し、コンクリート構造物を
解体したときに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級
されて得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部
分が、石油や天然ガスの掘削を行う場合の泥水や、トン
ネル工事、上下水道、ケーブル埋設等のグラウト材とし
て使用できることを見いだし本発明を完成させたのであ
る。
【００１２】コンクリート構造物を解体したときに発生
する廃棄コンクリートの粉砕については、ジョークラッ
シャーなど従来公知の粉砕機が使用される。分級につい
ては一般に用いられる篩が用いられ、また得られる微粉
としては１.０ｍｍ以下、特に０.３ｍｍ以下とするのが
好ましい。なぜなら、コンクリート構造物を解体したと
きに発生する廃棄コンクリートは大部分が骨材、セメン
ト水和物からなっているため、これを粉砕、ふるい分け
した場合、骨材に比べセメント水和物の方が強度が小さ
いことから当然セメント水和物の方が粉砕され易いもの
となる。したがって、粉砕・分級後に得られる粉体にお
いては粒径の小さな微粉部分にセメント水和物が多く含
まれるようになり、よって粒径が１.０ｍｍ以下の微粉
部分はセメントゲルの含有率が高く、これにより水分を
多量に吸収し膨潤しやすいものとなるからである。
する廃棄コンクリートの粉砕については、ジョークラッ
シャーなど従来公知の粉砕機が使用される。分級につい
ては一般に用いられる篩が用いられ、また得られる微粉
としては１.０ｍｍ以下、特に０.３ｍｍ以下とするのが
好ましい。なぜなら、コンクリート構造物を解体したと
きに発生する廃棄コンクリートは大部分が骨材、セメン
ト水和物からなっているため、これを粉砕、ふるい分け
した場合、骨材に比べセメント水和物の方が強度が小さ
いことから当然セメント水和物の方が粉砕され易いもの
となる。したがって、粉砕・分級後に得られる粉体にお
いては粒径の小さな微粉部分にセメント水和物が多く含
まれるようになり、よって粒径が１.０ｍｍ以下の微粉
部分はセメントゲルの含有率が高く、これにより水分を
多量に吸収し膨潤しやすいものとなるからである。
【００１３】また、粉砕・分級後に得られた、セメント
ゲルを高含有率で含む微粉部分に、さらに乾燥処理を施
す。乾燥方法としては、真空乾燥、乾燥剤による乾燥、
乾燥空気による乾燥、加温乾燥等公知の方法が採用可能
であるが、特に大量連続処理を行いたい場合には加温乾
燥を採用するのが好ましく、その場合には常圧下にて６
０℃〜９００℃の温度で乾燥するのが望ましい。なぜな
ら、６０℃未満で乾燥しても微粉中に含まれるセメント
水和物の脱水が生ぜず、十分な乾燥効果が得られないか
らであり、一方９００℃を越えると脱水されたセメント
水和物が焼結してその表面積が低下し、吸水・膨潤の作
用が低下するからである。また、このように微粉部分が
乾燥されて得られた粉体材料を用い、グラウト材を得る
場合には、セメントを適宜量加えてその硬化性等を高め
るのが好ましい。なお、セメントゲルを高含有率で含む
微粉部分について説明したが、この微粉部分は、セメン
ト水和物を含んでいればよい。このセメント水和物とし
て、珪酸カルシウム水和物、カルシウムアルミネート水
和物、カルシウムサルファアルミネート水和物、カルシ
ウムアルミノシリケート水和物、水酸化カルシウム等が
挙げられる。このセメント水和物は、一般に市販されて
いるセメント若しくは公知の特殊セメントに水を加えて
水和させ、その後、乾燥、粉砕して使用される。
ゲルを高含有率で含む微粉部分に、さらに乾燥処理を施
す。乾燥方法としては、真空乾燥、乾燥剤による乾燥、
乾燥空気による乾燥、加温乾燥等公知の方法が採用可能
であるが、特に大量連続処理を行いたい場合には加温乾
燥を採用するのが好ましく、その場合には常圧下にて６
０℃〜９００℃の温度で乾燥するのが望ましい。なぜな
ら、６０℃未満で乾燥しても微粉中に含まれるセメント
水和物の脱水が生ぜず、十分な乾燥効果が得られないか
らであり、一方９００℃を越えると脱水されたセメント
水和物が焼結してその表面積が低下し、吸水・膨潤の作
用が低下するからである。また、このように微粉部分が
乾燥されて得られた粉体材料を用い、グラウト材を得る
場合には、セメントを適宜量加えてその硬化性等を高め
るのが好ましい。なお、セメントゲルを高含有率で含む
微粉部分について説明したが、この微粉部分は、セメン
ト水和物を含んでいればよい。このセメント水和物とし
て、珪酸カルシウム水和物、カルシウムアルミネート水
和物、カルシウムサルファアルミネート水和物、カルシ
ウムアルミノシリケート水和物、水酸化カルシウム等が
挙げられる。このセメント水和物は、一般に市販されて
いるセメント若しくは公知の特殊セメントに水を加えて
水和させ、その後、乾燥、粉砕して使用される。
【００１４】
【作用】本発明のセメント系泥水によれば、セメント水
和物を含むので、セメントとプレミックスすることがで
きる。すなわち、グラウト材に最も良く用いられている
粘度鉱物であるベントナイトは、セメントとプレミック
スすると、ベントナイト中のナトリウムイオンがセメン
トの水和により析出したカルシウムイオンと交換反応を
起こし、膨潤しなくなるが、セメント水和物ではこの心
配は全くない。このため、ベントナイトに水を加え、膨
潤した後にセメントを加えて混合するという二段階の工
程がセメント水和物とセメントとに水を加えるという一
段階の工程となり、作業効率が上がり、管理も楽にな
る。本発明のセメント系グラウト材によれば、セメント
水和物を含むので、強度が向上する。すなわち、セメン
ト水和物を含む懸濁液中には、セメントの水和により遊
離したカルシウムイオンが多量にあるため、セメントに
水を加えた場合に比べて、水中でのカルシウムイオン濃
度が速く上がり、グラウト材に最も良く使用されている
水ガラスとの反応が速く、初期強度が大きくなる。ま
た、セメント水和物を用いたので、グラウト全体がセメ
ント硬化体だけとなるため、長期強度も大きくなる。
和物を含むので、セメントとプレミックスすることがで
きる。すなわち、グラウト材に最も良く用いられている
粘度鉱物であるベントナイトは、セメントとプレミック
スすると、ベントナイト中のナトリウムイオンがセメン
トの水和により析出したカルシウムイオンと交換反応を
起こし、膨潤しなくなるが、セメント水和物ではこの心
配は全くない。このため、ベントナイトに水を加え、膨
潤した後にセメントを加えて混合するという二段階の工
程がセメント水和物とセメントとに水を加えるという一
段階の工程となり、作業効率が上がり、管理も楽にな
る。本発明のセメント系グラウト材によれば、セメント
水和物を含むので、強度が向上する。すなわち、セメン
ト水和物を含む懸濁液中には、セメントの水和により遊
離したカルシウムイオンが多量にあるため、セメントに
水を加えた場合に比べて、水中でのカルシウムイオン濃
度が速く上がり、グラウト材に最も良く使用されている
水ガラスとの反応が速く、初期強度が大きくなる。ま
た、セメント水和物を用いたので、グラウト全体がセメ
ント硬化体だけとなるため、長期強度も大きくなる。
【００１５】また、本発明のセメント系泥水によれば、
コンクリート構造物を解体したときに発生する廃棄コン
クリートが粉砕・分級されて得られた、セメントゲルを
高含有率で含む微粉部分を主成分とし、かつ該微粉部分
は６０℃〜９００℃の温度にて乾燥されたことにより、
海水の影響を受けず、したがって海底での掘削における
泥水として使用可能となる。また、本発明のセメント系
グラウト材によれば、コンクリート構造物を解体したと
きに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級されて得ら
れた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を主成分
とし、かつ該微粉部分は６０℃〜９００℃の温度にて乾
燥されたことにより、セメント、骨材等の材料とプレミ
ックスが可能となり、したがって使用に際しての調整が
ベントナイトと異なり一段階ですむ。
コンクリート構造物を解体したときに発生する廃棄コン
クリートが粉砕・分級されて得られた、セメントゲルを
高含有率で含む微粉部分を主成分とし、かつ該微粉部分
は６０℃〜９００℃の温度にて乾燥されたことにより、
海水の影響を受けず、したがって海底での掘削における
泥水として使用可能となる。また、本発明のセメント系
グラウト材によれば、コンクリート構造物を解体したと
きに発生する廃棄コンクリートが粉砕・分級されて得ら
れた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を主成分
とし、かつ該微粉部分は６０℃〜９００℃の温度にて乾
燥されたことにより、セメント、骨材等の材料とプレミ
ックスが可能となり、したがって使用に際しての調整が
ベントナイトと異なり一段階ですむ。
【００１６】
【実施例】（参考例１）
セメントと水とを混合し、セメント水和物を調整した。
このセメント水和物は、早強セメント１０００ｇと、水
１０００ｇとを混合したペーストを２０℃で２４時間養
生し、１２０℃で２４時間乾燥、粉砕して５０μｍ以下
に粒度を調整した。この水和物２００ｇと普通セメント
１００ｇとを予め十分混合しておき、その後、水８７４
ｇを加えて一分間混合し、サンプル１の液を得た。この
サンプル１のブリージング率を測定した結果を表１に示
す。ここで、ブリージング率は、サンプルの液を１００
０ｍｌのメスフラスコに入れ、一時間後に測定したブリ
ージング率を示す。
このセメント水和物は、早強セメント１０００ｇと、水
１０００ｇとを混合したペーストを２０℃で２４時間養
生し、１２０℃で２４時間乾燥、粉砕して５０μｍ以下
に粒度を調整した。この水和物２００ｇと普通セメント
１００ｇとを予め十分混合しておき、その後、水８７４
ｇを加えて一分間混合し、サンプル１の液を得た。この
サンプル１のブリージング率を測定した結果を表１に示
す。ここで、ブリージング率は、サンプルの液を１００
０ｍｌのメスフラスコに入れ、一時間後に測定したブリ
ージング率を示す。
【表１】
表１より、ブリージング率は０％であった。
【００１７】また、比較例として、セメント水和物の替
わりにベントナイトを用いてサンプル２、３を調整し
た。サンプル２は、ベントナイト４０ｇと普通セメント
２６０ｇとを予め十分混合し、その後、これに水８７９
ｇを加えて一分間混合して調整した。サンプル３は、ベ
ントナイト４０ｇに水８７９ｇを加えて一分間混合して
十分膨潤させた後、これに普通セメント２６０ｇを加え
て一分間混合した。こうして得られたサンプル２、３の
ブリージング率を測定し、この測定結果を表２に示す。
わりにベントナイトを用いてサンプル２、３を調整し
た。サンプル２は、ベントナイト４０ｇと普通セメント
２６０ｇとを予め十分混合し、その後、これに水８７９
ｇを加えて一分間混合して調整した。サンプル３は、ベ
ントナイト４０ｇに水８７９ｇを加えて一分間混合して
十分膨潤させた後、これに普通セメント２６０ｇを加え
て一分間混合した。こうして得られたサンプル２、３の
ブリージング率を測定し、この測定結果を表２に示す。
【表２】
表２より、サンプル２のブリージング率は５０％であ
り、サンプル３のブリージング率は０％であった。
り、サンプル３のブリージング率は０％であった。
【００１８】表２の結果より、ベントナイトを普通セメ
ントと同時に混合すると、非常にブリージング率が大き
く、これらを同時に混合できないことがわかる。また、
ベントナイトと普通セメントとを別に混合すると、これ
ら混合操作が二段階となり、混合時間が倍になる。ま
た、表１と表２との結果を比べると、セメント水和物を
用いたものは、ベントナイトに比べ、ブリージング性能
に遜色がない。
ントと同時に混合すると、非常にブリージング率が大き
く、これらを同時に混合できないことがわかる。また、
ベントナイトと普通セメントとを別に混合すると、これ
ら混合操作が二段階となり、混合時間が倍になる。ま
た、表１と表２との結果を比べると、セメント水和物を
用いたものは、ベントナイトに比べ、ブリージング性能
に遜色がない。
【００１９】上記サンプル１、３について、各サンプル
の液１０００ｍｌに水ガラス４０ｍｌを混合し、そのと
きのゲル化時間と、一時間、２８日後の圧縮強度とをそ
れぞれ測定し、測定結果を表３に示す。
の液１０００ｍｌに水ガラス４０ｍｌを混合し、そのと
きのゲル化時間と、一時間、２８日後の圧縮強度とをそ
れぞれ測定し、測定結果を表３に示す。
【表３】
表３より、セメント水和物を用いたサンプル１は、ベン
トナイトを用いたサンプル３に比べ、大きな初期強度と
長期強度とを示した。そして、サンプル１は、実用上何
等問題のないゲル化時間を示した。
トナイトを用いたサンプル３に比べ、大きな初期強度と
長期強度とを示した。そして、サンプル１は、実用上何
等問題のないゲル化時間を示した。
【００２０】（実施例１）
コンクリート廃棄物をジョークラッシャーで粉砕し、得
られた粉砕物を目開きが４４μｍの篩でふるい分けて廃
棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が４４μｍ以
下の微粉部分を得た。この微粉部分２０重量部を水８０
重量部に懸濁させて泥水を作製し、得られた泥水の見か
け粘性（ＡＶ）、イールドバリュー（ＹＶ）、ゲルスト
レングス（ＧＥＬ）をそれぞれ測定した。さらに、泥水
である懸濁液に対してＮａＣｌを１.０％添加した場合
について同様の測定を行い、塩分汚染の影響を調べた。
また、比較のためベントナイト４重量部を水９６重量部
に懸濁した泥水について同様の測定を行った。得られた
結果を表４に示す。
られた粉砕物を目開きが４４μｍの篩でふるい分けて廃
棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が４４μｍ以
下の微粉部分を得た。この微粉部分２０重量部を水８０
重量部に懸濁させて泥水を作製し、得られた泥水の見か
け粘性（ＡＶ）、イールドバリュー（ＹＶ）、ゲルスト
レングス（ＧＥＬ）をそれぞれ測定した。さらに、泥水
である懸濁液に対してＮａＣｌを１.０％添加した場合
について同様の測定を行い、塩分汚染の影響を調べた。
また、比較のためベントナイト４重量部を水９６重量部
に懸濁した泥水について同様の測定を行った。得られた
結果を表４に示す。
【表４】
表４より、ベントナイトを用いた泥水では、ＮａＣｌ添
加によりＡＶ、ＹＶ、ＧＥＬが著しく増大しているのに
対し、本発明品である廃棄コンクリートから得られた微
粉を用いた泥水ではほとんど変化がなく、したがって本
発明品は海水中での使用に支障がないことが確認され
た。
加によりＡＶ、ＹＶ、ＧＥＬが著しく増大しているのに
対し、本発明品である廃棄コンクリートから得られた微
粉を用いた泥水ではほとんど変化がなく、したがって本
発明品は海水中での使用に支障がないことが確認され
た。
【００２１】（実施例２）
コンクリート廃棄物をジョークラッシャーで粉砕し、得
られた粉砕物を目開きが０.３ｍｍのふるいでふるい分
けて廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が０.
３ｍｍ以下の微粉部分を得た。さらに、この微粉部分を
乾燥機に入れ１２０℃で６時間乾燥した。次に、得られ
た乾燥微粉部分１５０、２００、２５０重量部をそれぞ
れ用意し、これらと早強ポルトランドセメント１００重
量部とを同時に、水４５０重量部を入れたミキサーに入
れてそれぞれ混合した。その後、これらミキサーに３号
水ガラス５０重量部ずつを入れて練り混ぜ、３種のグラ
ウト材（Ｎｏ.１〜３）とした。これらグラウト材の配
合を表５に示す。得られたグラウト材について、土木学
会規準「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流
動性試験方法」、「プレパックドコンクリートの注入モ
ルタルのブリージング率及び膨張率試験方法」、「プレ
パックドコンクリートの注入モルタルの圧縮強度試験方
法」に準じてフロー値、ブリージング率、圧縮強度をそ
れぞれ測定した。その結果を表６に示す。
られた粉砕物を目開きが０.３ｍｍのふるいでふるい分
けて廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が０.
３ｍｍ以下の微粉部分を得た。さらに、この微粉部分を
乾燥機に入れ１２０℃で６時間乾燥した。次に、得られ
た乾燥微粉部分１５０、２００、２５０重量部をそれぞ
れ用意し、これらと早強ポルトランドセメント１００重
量部とを同時に、水４５０重量部を入れたミキサーに入
れてそれぞれ混合した。その後、これらミキサーに３号
水ガラス５０重量部ずつを入れて練り混ぜ、３種のグラ
ウト材（Ｎｏ.１〜３）とした。これらグラウト材の配
合を表５に示す。得られたグラウト材について、土木学
会規準「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流
動性試験方法」、「プレパックドコンクリートの注入モ
ルタルのブリージング率及び膨張率試験方法」、「プレ
パックドコンクリートの注入モルタルの圧縮強度試験方
法」に準じてフロー値、ブリージング率、圧縮強度をそ
れぞれ測定した。その結果を表６に示す。
【００２２】（実施例３）
コンクリート廃棄物をジョークラッシャーで粉砕し、得
られた粉砕物を目開きが４４μｍ、９０μｍ、０.１５
ｍｍ、１.０ｍｍ、２.０ｍｍ、３.０ｍｍの篩でふるい
分けて廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が４
４μｍ以下、４４μｍ〜９０μｍ、９０μｍ〜０.１５
ｍｍ、０.１５ｍｍ〜１.０ｍｍ、１.０ｍｍ〜２.０ｍ
ｍ、２.０ｍｍ〜３.０ｍｍの６種の微粉部分を得た。さ
らに、これら微粉部分を乾燥機に入れ１２０℃で６時間
乾燥した。次に、得られた乾燥微粉部分２００重量部を
それぞれ用意し、これらと早強ポルトランドセメント１
００重量部とを同時に、水４５０重量部を入れたミキサ
ーに入れてそれぞれ混合した。その後、これらミキサー
に３号水ガラス５０重量部ずつを入れて練り混ぜ、６種
のグラウト材（Ｎｏ.４〜９）とした。これらグラウト
材の配合を表５に示す。得られたグラウト材について実
施例２と同様にフロー値、ブリージング率、圧縮強度を
測定した。その結果を表６に示す。
られた粉砕物を目開きが４４μｍ、９０μｍ、０.１５
ｍｍ、１.０ｍｍ、２.０ｍｍ、３.０ｍｍの篩でふるい
分けて廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が４
４μｍ以下、４４μｍ〜９０μｍ、９０μｍ〜０.１５
ｍｍ、０.１５ｍｍ〜１.０ｍｍ、１.０ｍｍ〜２.０ｍ
ｍ、２.０ｍｍ〜３.０ｍｍの６種の微粉部分を得た。さ
らに、これら微粉部分を乾燥機に入れ１２０℃で６時間
乾燥した。次に、得られた乾燥微粉部分２００重量部を
それぞれ用意し、これらと早強ポルトランドセメント１
００重量部とを同時に、水４５０重量部を入れたミキサ
ーに入れてそれぞれ混合した。その後、これらミキサー
に３号水ガラス５０重量部ずつを入れて練り混ぜ、６種
のグラウト材（Ｎｏ.４〜９）とした。これらグラウト
材の配合を表５に示す。得られたグラウト材について実
施例２と同様にフロー値、ブリージング率、圧縮強度を
測定した。その結果を表６に示す。
【００２３】（実施例４）
コンクリート廃棄物をジョークラッシャーで粉砕し、得
られた粉砕物を目開きが０.３ｍｍの篩でふるい分けて
廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が０.３ｍ
ｍ以下の微粉部分を得た。さらに、得られた微粉部分を
４００、７００、９５０℃の温度の乾燥炉中に６時間入
れ、３種の乾燥物を得た。次に、得られた３種の乾燥微
粉部分２００重量部をそれぞれ用意し、これらと早強ポ
ルトランドセメント１００重量部とを同時に、水４５０
重量部を入れたミキサーに入れて混合した。その後、こ
れらミキサーに３号水ガラス５０重量部ずつを入れて練
り混ぜ、３種のグラウト材（Ｎｏ.１０〜１２）とし
た。これらグラウト材の配合を表５に示す。得られたグ
ラウト材について実施例２と同様にフロー値、ブリージ
ング率、圧縮強度を測定した。その結果を表６に示す。
られた粉砕物を目開きが０.３ｍｍの篩でふるい分けて
廃棄コンクリート中の骨材を取り除き、粒径が０.３ｍ
ｍ以下の微粉部分を得た。さらに、得られた微粉部分を
４００、７００、９５０℃の温度の乾燥炉中に６時間入
れ、３種の乾燥物を得た。次に、得られた３種の乾燥微
粉部分２００重量部をそれぞれ用意し、これらと早強ポ
ルトランドセメント１００重量部とを同時に、水４５０
重量部を入れたミキサーに入れて混合した。その後、こ
れらミキサーに３号水ガラス５０重量部ずつを入れて練
り混ぜ、３種のグラウト材（Ｎｏ.１０〜１２）とし
た。これらグラウト材の配合を表５に示す。得られたグ
ラウト材について実施例２と同様にフロー値、ブリージ
ング率、圧縮強度を測定した。その結果を表６に示す。
【００２４】（比較例２）
ベントナイト５０重量部、水４５０重量部をそれぞれミ
キサーに入れ、十分に混合してベントナイトに水を吸収
させた。その後、これに早強ポルトランドセメント１０
０重量部を加えて混合し、さらに３号水ガラス５０重量
部を加えて混練して従来のグラウト材（Ｎｏ.１３）を
得た。このグラウト材の配合を表５に示す。得られたグ
ラウト材について実施例３と同様にフロー値、ブリージ
ング率、圧縮強度をそれぞれ測定し、その結果を表６に
示す。
キサーに入れ、十分に混合してベントナイトに水を吸収
させた。その後、これに早強ポルトランドセメント１０
０重量部を加えて混合し、さらに３号水ガラス５０重量
部を加えて混練して従来のグラウト材（Ｎｏ.１３）を
得た。このグラウト材の配合を表５に示す。得られたグ
ラウト材について実施例３と同様にフロー値、ブリージ
ング率、圧縮強度をそれぞれ測定し、その結果を表６に
示す。
【表５】
【表６】
【００２５】表６に示すように、実施例２のグラウト材
（Ｎｏ.１〜３）は、ベントナイトとセメントとを二段
階で添加、混練して得た比較例２のグラウト材（Ｎｏ.
１３）に比べ、ブリージング率、フロー値、圧縮強度の
いずれにも遜色がないことが確認された。また、実施例
３のグラウト材（Ｎｏ.４〜９）においては、微粉部分
の粒径が１.０ｍｍよりも大きくなると、急激にブリー
ジング率、フロー値、圧縮強度が悪くなることが判明し
た。実施例４のグラウト材（Ｎｏ.１０〜１２）におい
ては、９５０℃で乾燥したものは、９００℃以下で乾燥
したものに比較してブリージング率、フロー値、圧縮強
度が悪くなることが判明した。
（Ｎｏ.１〜３）は、ベントナイトとセメントとを二段
階で添加、混練して得た比較例２のグラウト材（Ｎｏ.
１３）に比べ、ブリージング率、フロー値、圧縮強度の
いずれにも遜色がないことが確認された。また、実施例
３のグラウト材（Ｎｏ.４〜９）においては、微粉部分
の粒径が１.０ｍｍよりも大きくなると、急激にブリー
ジング率、フロー値、圧縮強度が悪くなることが判明し
た。実施例４のグラウト材（Ｎｏ.１０〜１２）におい
ては、９５０℃で乾燥したものは、９００℃以下で乾燥
したものに比較してブリージング率、フロー値、圧縮強
度が悪くなることが判明した。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるセ
メント系泥水およびセメント系グラウト材は、珪酸カル
シウム水和物等のセメント水和物を含むので、セメント
水和物微粉末とセメントとをプレミックスすることがで
きる。このため、ベントナイト用サイロと、セメント用
サイロとの二系統のサイロを一系統のサイロで作業する
ことができ、さらに、計量器等も一台とすることができ
る。そして、ベントナイトに水を加えて膨潤させ、その
後、セメントを加えて混合する二段階の工程が、セメン
ト水和物はベントナイト中のナトリウムイオンと反応し
ないので、セメント水和物とセメントとの混合物に水を
加えるという一段階の混合工程となり、混合における作
業効率を向上でき、サイロ等の管理も楽になる。さら
に、セメント水和物を含むので、グラウト材全体がセメ
ント硬化体だけとなるために、グラウト材の強度を向上
できる。また、本発明のセメント系泥水は、ベントナイ
トを主成分とすることなく、コンクリート構造物を解体
したときに発生する廃棄コンクリートが、粉砕・分級さ
れて得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分
を主成分とするものであるから、海水中に含まれるイオ
ンの影響を受けず、したがって海底での掘削における泥
水として使用することができる。また、本発明のセメン
ト系グラウト材は、従来用いられていた二段階添加のグ
ラウト材に比較して遜色のない十分な性能を有し、しか
もセメントゲルを高い含有率で含む微粉部分を主成分と
するものであるから当然セメント、骨材等の材料と支障
なくプレミックスすることができ、よって使用に際して
の調整がベントナイトと異なり一段階で済むことにより
現場での作業性・施工性を向上させることができる。ま
た、これら泥水およびグラウト材はいずれも廃棄物を利
用しているため、安価に製造することができ、しかも従
来廃棄処理に要していた手間や費用を削減することがで
きるとともに資源の有効利用を図ることができる。
メント系泥水およびセメント系グラウト材は、珪酸カル
シウム水和物等のセメント水和物を含むので、セメント
水和物微粉末とセメントとをプレミックスすることがで
きる。このため、ベントナイト用サイロと、セメント用
サイロとの二系統のサイロを一系統のサイロで作業する
ことができ、さらに、計量器等も一台とすることができ
る。そして、ベントナイトに水を加えて膨潤させ、その
後、セメントを加えて混合する二段階の工程が、セメン
ト水和物はベントナイト中のナトリウムイオンと反応し
ないので、セメント水和物とセメントとの混合物に水を
加えるという一段階の混合工程となり、混合における作
業効率を向上でき、サイロ等の管理も楽になる。さら
に、セメント水和物を含むので、グラウト材全体がセメ
ント硬化体だけとなるために、グラウト材の強度を向上
できる。また、本発明のセメント系泥水は、ベントナイ
トを主成分とすることなく、コンクリート構造物を解体
したときに発生する廃棄コンクリートが、粉砕・分級さ
れて得られた、セメントゲルを高含有率で含む微粉部分
を主成分とするものであるから、海水中に含まれるイオ
ンの影響を受けず、したがって海底での掘削における泥
水として使用することができる。また、本発明のセメン
ト系グラウト材は、従来用いられていた二段階添加のグ
ラウト材に比較して遜色のない十分な性能を有し、しか
もセメントゲルを高い含有率で含む微粉部分を主成分と
するものであるから当然セメント、骨材等の材料と支障
なくプレミックスすることができ、よって使用に際して
の調整がベントナイトと異なり一段階で済むことにより
現場での作業性・施工性を向上させることができる。ま
た、これら泥水およびグラウト材はいずれも廃棄物を利
用しているため、安価に製造することができ、しかも従
来廃棄処理に要していた手間や費用を削減することがで
きるとともに資源の有効利用を図ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 横田 紀男
千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメ
ント株式会社中央研究所内
(72)発明者 佐藤 雅男
千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメ
ント株式会社中央研究所内
(72)発明者 塩田 雄治
千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメ
ント株式会社中央研究所内
(56)参考文献 特開 昭56−72073（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−279545（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−318080（ＪＰ，Ａ)
特許3312780（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 17/00 - 17/52
C04B 28/00 - 28/36
C09K 7/00 - 7/08
Claims (4)
- 【請求項１】 コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートが粉砕・分級されて得られた、
セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を主成分とし、
かつ該微粉部分は６０℃〜９００℃の温度にて乾燥され
てなることを特徴とするセメント系泥水。 - 【請求項２】 コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートが粉砕・分級されて得られた、
セメントゲルを高含有率で含む微粉部分を、６０℃〜９
００℃の温度にて該微粉部分中のセメントゲルが脱水す
るまで乾燥して得られた粉体材料に、セメントを添加し
てなることを特徴とするセメント系グラウト材。 - 【請求項３】 コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートを粉砕・分級し、得られたセメ
ントゲルを高含有率で含む微粉部分を６０℃〜９００℃
の温度にて乾燥し、得られた乾燥物に水を添加すること
を特徴とするセメント系泥水の製造方法。 - 【請求項４】 コンクリート構造物を解体したときに発
生する廃棄コンクリートを粉砕・分級し、得られたセメ
ントゲルを高含有率で含む微粉部分を６０℃〜９００℃
の温度にて乾燥し、得られた乾燥物にセメントを添加す
ることを特徴とするセメント系グラウト材の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP17344993A JP3377831B2 (ja) | 1992-07-13 | 1993-07-13 | セメント系泥水およびセメント系グラウト材並びにこれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-185541 | 1992-07-13 | ||
| JP18554192 | 1992-07-13 | ||
| JP17344993A JP3377831B2 (ja) | 1992-07-13 | 1993-07-13 | セメント系泥水およびセメント系グラウト材並びにこれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100855A JPH06100855A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3377831B2 true JP3377831B2 (ja) | 2003-02-17 |
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ID=26495420
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17344993A Expired - Fee Related JP3377831B2 (ja) | 1992-07-13 | 1993-07-13 | セメント系泥水およびセメント系グラウト材並びにこれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377831B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025158426A1 (en) | 2023-01-25 | 2025-07-31 | E.V.A Environmental Solutions Ltd | Methods for upcycling demolition waste, products and uses thereof |
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|---|---|---|---|---|
| CN110981244B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-08-10 | 河北红墙新材料有限公司 | 一种混凝土余浆处理工艺 |
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Citations (1)
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-
1993
- 1993-07-13 JP JP17344993A patent/JP3377831B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2025158426A1 (en) | 2023-01-25 | 2025-07-31 | E.V.A Environmental Solutions Ltd | Methods for upcycling demolition waste, products and uses thereof |
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| JPH06100855A (ja) | 1994-04-12 |
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