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公開番号2025026255
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023221004
出願日2023-12-27
発明の名称ソイルセメントの製造方法および二酸化炭素排出量削減方法
出願人清水建設株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類E02D 3/12 20060101AFI20250214BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】ソイルセメントの軽量化と高強度化または不透水化と高強度化を図ることができるソイルセメントの製造方法および二酸化炭素排出量削減方法を提供する。
【解決手段】土質材料とセメント系固化材と水とを含有するソイルセメントを製造する方法であって、土質材料とセメント系固化材と水と粉末状のバイオ炭とを混合して、ソイルセメントを製造するようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
土質材料とセメント系固化材と水とを含有するソイルセメントを製造する方法であって、
土質材料とセメント系固化材と水と粉末状のバイオ炭とを混合して、ソイルセメントを製造することを特徴とするソイルセメントの製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
土質材料とセメント系固化材と水と粉末状のバイオ炭とを混合して、バイオ炭を混合しないものに比べてソイルセメントを高強度化することを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの製造方法。
【請求項３】
予め取得されたソイルセメントの強度と湿潤密度の関係に、目標とするソイルセメントの強度を当てはめることで、ソイルセメントの強度に応じた湿潤密度を求めるステップと、予め取得されたソイルセメントの湿潤密度とバイオ炭の添加量の関係に、求めたソイルセメントの湿潤密度を当てはめることで、ソイルセメントの湿潤密度に応じたバイオ炭の添加量を求めるステップと、求めた添加量のバイオ炭を用いて、目標とする強度のソイルセメントを製造するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの製造方法。
【請求項４】
予め取得されたソイルセメントの湿潤密度とバイオ炭の添加量の関係に、目標とするソイルセメントの湿潤密度を当てはめることで、ソイルセメントの湿潤密度に応じたバイオ炭の添加量を求めるステップと、求めた添加量のバイオ炭を用いて、目標とする湿潤密度のソイルセメントを製造するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの製造方法。
【請求項５】
予め取得されたソイルセメントの強度と透水係数の関係に、目標とするソイルセメントの強度を当てはめることで、ソイルセメントの強度に応じた透水係数を求めるステップと、予め取得されたソイルセメントの透水係数とバイオ炭の添加量の関係に、求めたソイルセメントの透水係数を当てはめることで、ソイルセメントの透水係数に応じたバイオ炭の添加量を求めるステップと、求めた添加量のバイオ炭を用いて、目標とする強度のソイルセメントを製造するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの製造方法。
【請求項６】
予め取得されたソイルセメントの透水係数とバイオ炭の添加量の関係に、目標とするソイルセメントの透水係数を当てはめることで、ソイルセメントの透水係数に応じたバイオ炭の添加量を求めるステップと、求めた添加量のバイオ炭を用いて、目標とする透水係数のソイルセメントを製造するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの製造方法。
【請求項７】
ソイルセメントからの二酸化炭素の排出量を削減する方法であって、
請求項１～６のいずれか一つに記載のソイルセメントの製造方法によりソイルセメントを製造することを特徴とする二酸化炭素排出量削減方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソイルセメントの軽量化、不透水化、高強度化に好適なソイルセメントの製造方法および二酸化炭素排出量削減方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の再開発・建替案件では、既存建物の地下が深く、新設建物の地下が浅い場合がある。その際は、既存建物の地下空間（地下階）をコンクリートや流動化処理土で埋め戻したうえで（例えば、特許文献１を参照）、既存建物の地下躯体・基礎上に、新設建物を直接基礎形式で支持させる計画とすることが多い。図９は、その一例を示した地下空間の鉛直断面図である。この図に示すように、地盤Ｇの支持層１に打ち込まれた既存杭２の上に既存建物３の底盤４（既存基礎）が設けられている。底盤４の上側部分は埋戻し材５（流動化処理土）で埋戻され、その上に新設建物６のマットスラブ７が施工される。
【０００３】
このような計画の場合、地下空間の埋戻しに用いられた材料の重量は、既存基礎の支持力から差し引いて設計する必要がある。すなわち、埋戻しに用いる材料の重量は、新設建物の重量としてカウントする必要がある。したがって、既存基礎の支持力を有効に利用するためには、埋戻しに用いる材料は、圧縮強度が大きく、かつ、密度が小さい（軽い）ほどよい。
【０００４】
軽量の埋戻し材としては、例えばソイルセメント系の気泡混合土が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
一方、根切り山留め工事では、図１０に示すように、構造物の地下部分を構築するために山留め壁８を築造し、山留め壁８に囲まれた地盤Ｇ（根切り底９）を掘削することが多い。透水性の高い地盤内の浸透流を止水するために、不透水性材料を用いて止水壁や遮水壁と呼ばれる山留め壁を地盤に築造することもある。不透水性材料には鋼矢板や鋼管矢板、場所打ち鉄筋コンクリート、ソイルセメントが利用される。ソイルセメントは、土およびセメント、水で構成され、地盤材料とコンクリート材料の中間的な材料であり、地盤改良工事や埋戻し工事にも利用される。ソイルセメントの止水性を高める方法としては、ソイルセメントの材料と配合の工夫の他に、根切り山留め工事使用時には鋼矢板や鋼管矢板、高密度ポリエチレンシートをソイルセメントに挿入することがある。ソイルセメントの止水性は、構成する土の砂分含有率が少ないほど高くなることが知られている（例えば、非特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１―１６９７４９号公報
【非特許文献】
【０００７】
一般財団法人土木研究センターホームページ、「気泡混合土工法」、［online］、［令和５年８月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.pwrc.or.jp/fukyuu/higradesoil/kihou.html＞
「ソイルセメント地中連続壁の材料特性に関する基礎実験」、鈴木健夫、國藤祚光、「土と基礎，42-3(434)」、pp.19～22、地盤工学会、1994.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、気泡混合土には、強度の上限（一軸圧縮強さ１０００ｋＰａ程度）が設けられている（例えば、非特許文献１を参照）。一般的なソイルセメントであれば、固化材の添加量を調整し、一軸圧縮強さ１０００ｋＰａ以上の強度発現も可能となるが、固化材の添加量が増加すると、セメント製造・運搬時に排出されるＣＯ
２
量の増加に繋がり、環境負荷も大きくなるという問題があった。このため、固化材の添加量を増加することなく、ソイルセメントの軽量化と高強度化を図ることができる技術が求められていた。
【０００９】
また、上述したように、ソイルセメントの止水性は構成する土の砂分含有率が少ないほど高くなるが、現位置の土構成は様々であり、必要強度を満足するために固化材の添加量を調整する場合もある。固化材の添加量が増加すると、セメント製造・運搬時に排出されるＣＯ
２
量の増加に繋がり、環境負荷も大きくなるという問題があった。このため、固化材の添加量を増加することなく、ソイルセメントの不透水化と高強度化を図ることができる技術が求められていた。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ソイルセメントの軽量化と高強度化または不透水化と高強度化を図ることができるソイルセメントの製造方法および二酸化炭素排出量削減方法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】
（【００１１】以降は省略されています）

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