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公開番号2025098498
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214662
出願日2023-12-20
発明の名称土壌固化材、及び土壌の固化処理方法
出願人太平洋セメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C09K 17/06 20060101AFI20250625BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】半水石膏を含む土壌固化材であって、固化処理の対象物である土壌(未固化処理土)に添加して混合した場合に、土壌と土壌固化材の混合物(固化処理土)が、長期間、大きな強度を維持することのできる土壌固化材、及び、土壌の固化処理方法を提供する。
【解決手段】半水石膏及び縮合リン酸塩を含む土壌固化材。縮合リン酸塩の例は、トリメタリン酸ナトリウム、テトラメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、及び、ポリリン酸ナトリウムを含む。縮合リン酸塩の量は、半水石膏100質量部に対して、好ましくは0.05～10質量部である。土壌の固化処理方法は、土壌固化材を土壌に添加して混合する固化材添加工程を含む。土壌固化材の量は、土壌1m³当たり、好ましくは10～500kgである。土壌の含水比は、好ましくは20%以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
半水石膏及び縮合リン酸塩を含む土壌固化材。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
上記縮合リン酸塩が、縮合リン酸のアルカリ金属塩である請求項１に記載の土壌固化材。
【請求項３】
上記縮合リン酸塩が、トリメタリン酸ナトリウム、テトラメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、及び、ポリリン酸ナトリウムからなる群より選ばれる一種以上からなる請求項２に記載の土壌固化材。
【請求項４】
上記縮合リン酸塩の量が、上記半水石膏１００質量部に対して、０．０５～１０質量部である請求項１に記載の土壌固化材。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の土壌固化材を、土壌に、上記土壌１ｍ
３
当たり１０～５００ｋｇの量で添加して混合する固化材添加工程を含む、土壌の固化処理方法。
【請求項６】
上記土壌が、２０％以上の含水比を有する請求項５に記載の土壌の固化処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌固化材、及び、該土壌固化材を用いた土壌の固化処理方法に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削工事等で生じる掘削土は、植栽土等として利用するために、セメント系固化材ではなく、例えば、半水石膏を主成分として含む固化材を用いて、中性域で固化処理することがある。なお、セメント系固化材を用いる場合、固化後の掘削土（固化処理土）は、強アルカリ性になる傾向がある。
半水石膏を含む固化材の一例として、特許文献１の請求項３に、（Ａ）半水石膏と、（Ｂ）軽焼ドロマイト、生石灰、及び消石灰の１種又は２種以上からなる成分と、（Ｃ）硫酸マグネシウム無水物とを含む土壌固化材であって、（Ａ）半水石膏を６５～８７質量％、（Ｂ）成分を１～３０質量％、及び、（Ｃ）硫酸マグネシウム無水物を３～３０質量％の各割合で含む土壌固化材が、記載されている。
【０００３】
一方、石膏ボード等の板状物の材料として、石膏等の主成分に加えて、耐下垂性の向上等を目的として、ヘキサメタリン酸ナトリウム等の縮合リン酸塩を用いることが知られている。
その一例として、例えば、特許文献２の請求項１、３０及び段落００６８に、吸音パネルを作成する連続的方法であって、水、発泡剤、焼成石膏、および促進物質（例えば、耐下垂性の向上のためのヘキサメタリン酸ナトリウム）を含む混合物を形成するステップ等を含む連続的方法が、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－８７２０１号公報
特表２００６－５２４６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半水石膏を主成分として含む土壌固化材を用いて、大きな含水比を有する土壌（例えば、掘削土）を固化処理する場合、固化処理土（固化処理された土壌）は、土壌固化材の添加及び混合の直後には大きな強度を有するものの、長期間（例えば、７日間）経過後には強度が大きく低下するという問題がある。
本発明の目的は、半水石膏を含む土壌固化材であって、固化処理の対象物である土壌（未固化処理土）に添加して混合した場合に、土壌と土壌固化材の混合物（固化処理土）が、長期間（例えば、７日間以上）、大きな強度を維持しうる土壌固化材、及び、該土壌固化材を用いた土壌の固化処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、半水石膏及び縮合リン酸塩を含む土壌固化材によれば、半水石膏のみを含む土壌固化材を用いた場合に比べて、固化処理時（土壌固化材の添加及び混合時）から長期間経過した後であっても、より大きな強度を維持しうることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
本発明は、以下の［１］～［６］を提供するものである。
［１］半水石膏及び縮合リン酸塩を含む土壌固化材。
［２］上記縮合リン酸塩が、縮合リン酸のアルカリ金属塩である、上記［１］に記載の土壌固化材。
［３］上記縮合リン酸塩が、トリメタリン酸ナトリウム、テトラメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、及び、ポリリン酸ナトリウムからなる群より選ばれる一種以上からなる、上記［２］に記載の土壌固化材。
［４］上記縮合リン酸塩の量が、上記半水石膏１００質量部に対して、０．０５～１０質量部である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の土壌固化材。
［５］上記［１］～［４］のいずれかに記載の土壌固化材を、土壌に、上記土壌１ｍ
３
当たり１０～５００ｋｇの量で添加して混合する固化材添加工程を含む、土壌の固化処理方法。
［６］上記土壌が、２０％以上の含水比を有する、上記［５］に記載の土壌の固化処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の土壌固化材は、半水石膏に加えて、縮合リン酸塩を含むので、土壌に添加して混合したときに、半水石膏のみを含む土壌固化材を用いた場合に比べて、添加及び混合時から長期間（例えば、７日間以上）経過した後であっても、より大きな強度を維持することができる。
本発明の土壌固化材は、特に、２０％以上の含水比を有する土壌に対して、好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の土壌固化材は、半水石膏及び縮合リン酸塩を含む。
半水石膏は、ＣａＳＯ
４
・１／２Ｈ
２
Ｏ（ＣａＳＯ
４
・０．５Ｈ
２
Ｏ）の化学式を有する粉末状の物質である。半水石膏は、セメントのように土壌との混合後にｐＨを強アルカリ性の値に上昇させることがないので、固化処理土を植栽等の用途に用いる場合の材料として好適に用いられる。なお、半水石膏は、土壌固化材としての使用時に、土壌に含まれている水と反応して、二水石膏になる。
本発明において、半水石膏として、廃石膏ボードを原料として製造された再生半水石膏を用いてもよい。
【００１０】
縮合リン酸塩は、オルトリン酸（Ｈ
３
ＰＯ
４
）の脱水縮合物の塩である。
本発明において、縮合リン酸塩としては、環状の化合物と非環状（鎖状）の化合物のいずれでも用いることができる。
縮合リン酸塩の好ましい例としては、縮合リン酸のアルカリ金属塩が挙げられる。このようなアルカリ金属塩の例としては、環状の化学構造を有する塩として、トリメタリン酸ナトリウム（リン原子の数：３個）、テトラメタリン酸ナトリウム（リン原子の数：４個）、ヘキサメタリン酸ナトリウム（リン原子の数：６個）等が挙げられ、非環状の化学構造を有する塩として、ポリリン酸ナトリウム（リン原子の数：６個）等が挙げられる。
縮合リン酸塩の化学式に含まれるリン原子の数の下限値は、特に限定されないが、本発明の効果を確実に得る等の観点からは、好ましくは２個以上、より好ましくは３個以上である。
該リン原子の数の上限値は、特に限定されないが、市販品の入手の容易性等を考慮すると、例えば、２０個以下である。
本発明において、縮合リン酸塩の量は、半水石膏１００質量部に対して、好ましくは０．０５～１０質量部、より好ましくは０．０７～８質量部、さらに好ましくは０．１～６質量部、さらに好ましくは０．２～１．０質量部、さらに好ましくは０．３～０．７質量部、特に好ましくは０．３～０．５質量部である。
該量が０．０５質量部以上であると、固化処理土の長期間に亘る大きな強度の維持の効果を、より高めることができる。該量が１０質量部以下であると、固化処理土の長期間に亘る大きな強度の維持の効果を、より高めることができることに加えて、縮合リン酸塩の材料コストの増大を避けることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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