JP2002322475A - 土壌の中性固体化剤 - Google Patents
土壌の中性固体化剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中性付近を保持しながら土壌処理ができると共
に、且つ長期に亘り雨水等による再泥化を防止する。 【解決手段】無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％とベントナイト、またはクレー５〜４５重量％とを混
合して、土壌の中性固体化剤とする。
に、且つ長期に亘り雨水等による再泥化を防止する。 【解決手段】無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％とベントナイト、またはクレー５〜４５重量％とを混
合して、土壌の中性固体化剤とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性付近を保持し
ながら土壌処理ができ、且つ長期に亘り雨水等による再
泥化を防止することのできる土壌の中性固体化剤に関す
るものである。
ながら土壌処理ができ、且つ長期に亘り雨水等による再
泥化を防止することのできる土壌の中性固体化剤に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、含水率３０〜７０％の土壌を固体
化させるために、セメント系固体化剤や、生石灰系固体
化剤が使用されていた。
化させるために、セメント系固体化剤や、生石灰系固体
化剤が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のセメント系固体化剤や、生石灰系固体化剤を用い
て、含水率３０〜７０％の土壌を固体化しても、ｐＨが
中性を維持できず、また雨水等による再泥化が起こり易
く、また廃棄物としての指定を受けてしまうという課題
があった。
来のセメント系固体化剤や、生石灰系固体化剤を用い
て、含水率３０〜７０％の土壌を固体化しても、ｐＨが
中性を維持できず、また雨水等による再泥化が起こり易
く、また廃棄物としての指定を受けてしまうという課題
があった。
【０００４】本発明は前記課題を解決すべくなしたもの
で、含水率３０〜７０％の土壌を中性領域（ｐＨ＝５．
８〜８．６）で迅速に固体化し、且つ長期に亘り雨水等
による再泥化を防止することができる土壌の中性固体化
剤を提供しようとするものである。
で、含水率３０〜７０％の土壌を中性領域（ｐＨ＝５．
８〜８．６）で迅速に固体化し、且つ長期に亘り雨水等
による再泥化を防止することができる土壌の中性固体化
剤を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、 無水石膏、
または半水石膏５５〜９５重量％と、ベントナイト、ま
たはクレー５〜４５重量％とから成る土壌の中性固体化
剤、または、無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％とベントナイト５〜４５重量％および高分子ポリマー
１〜２０重量％とから成る土壌の中性固体化剤、のいず
れかを含水率３０〜７０％の土壌中に添加するという手
段を採用することにより、上記課題を解決した。
または半水石膏５５〜９５重量％と、ベントナイト、ま
たはクレー５〜４５重量％とから成る土壌の中性固体化
剤、または、無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％とベントナイト５〜４５重量％および高分子ポリマー
１〜２０重量％とから成る土壌の中性固体化剤、のいず
れかを含水率３０〜７０％の土壌中に添加するという手
段を採用することにより、上記課題を解決した。
【０００６】
【発明の実施の形態】シールド工事、地中連続壁工事、
浚渫工事、表層土および深層土の地盤改良工事等の発生
土、その他一般建築工事および土木工事等から発生する
残土および泥土等は、含水率が高く流動性があるものに
ついては固体化させる必要がある。残土および泥土等を
運搬したり、あるいは造成材、盛土材、埋土材等として
使用するのに支障がない程度に固体化し、廃棄物として
の指定を受けないようにするためには、固体化物が中性
領域（ｐＨ＝５．８〜８．６）であり、且つ雨水等によ
る再泥化が起こらない物が望ましい。
浚渫工事、表層土および深層土の地盤改良工事等の発生
土、その他一般建築工事および土木工事等から発生する
残土および泥土等は、含水率が高く流動性があるものに
ついては固体化させる必要がある。残土および泥土等を
運搬したり、あるいは造成材、盛土材、埋土材等として
使用するのに支障がない程度に固体化し、廃棄物として
の指定を受けないようにするためには、固体化物が中性
領域（ｐＨ＝５．８〜８．６）であり、且つ雨水等によ
る再泥化が起こらない物が望ましい。
【０００７】本発明は、前記観点よりなされたもので、
含水率３０〜７０％の土壌を中性領域で迅速に固体化
し、且つ長期に亘り雨水等による再泥化を防止すること
ができる土壌の中性固体化剤である。
含水率３０〜７０％の土壌を中性領域で迅速に固体化
し、且つ長期に亘り雨水等による再泥化を防止すること
ができる土壌の中性固体化剤である。
【０００８】本発明土壌の中性固体化剤の成分は、無水
石膏、または半水石膏とベントナイトである。前記無水
石膏、または半水石膏は、中性領域での土壌の吸水固体
化に効力を発揮する。しかし、前記無水石膏、または半
水石膏は気硬性であり、固体化後に多量の雨水等の水分
が作用すると再泥化が起こる。そこで、止水効果を持つ
ベントナイト、またはクレーを添加することにより、中
性領域での土壌の吸水止水性を発揮させ、再泥化を防止
する。また更に、前記各成分に高分子ポリマーを混合す
ることにより、初期の吸水固体化を促進することのでき
ると共に、固体化時間を短縮することができる。
石膏、または半水石膏とベントナイトである。前記無水
石膏、または半水石膏は、中性領域での土壌の吸水固体
化に効力を発揮する。しかし、前記無水石膏、または半
水石膏は気硬性であり、固体化後に多量の雨水等の水分
が作用すると再泥化が起こる。そこで、止水効果を持つ
ベントナイト、またはクレーを添加することにより、中
性領域での土壌の吸水止水性を発揮させ、再泥化を防止
する。また更に、前記各成分に高分子ポリマーを混合す
ることにより、初期の吸水固体化を促進することのでき
ると共に、固体化時間を短縮することができる。
【０００９】本発明土壌の中性固体化剤は、 無水石
膏、または半水石膏５５〜９５重量％、好ましくは８５
重量％と、ベントナイト、またはクレー５〜４５重量
％、好ましくは１５重量％を混合するか、あるいは無水
石膏、または半水石膏５５〜９５重量％、好ましくは８
０重量％とベントナイト、またはクレー５〜４５重量
％、好ましくは１０重量％および高分子ポリマー１〜２
０重量％、好ましくは１０重量％を混合して成るもので
ある。
膏、または半水石膏５５〜９５重量％、好ましくは８５
重量％と、ベントナイト、またはクレー５〜４５重量
％、好ましくは１５重量％を混合するか、あるいは無水
石膏、または半水石膏５５〜９５重量％、好ましくは８
０重量％とベントナイト、またはクレー５〜４５重量
％、好ましくは１０重量％および高分子ポリマー１〜２
０重量％、好ましくは１０重量％を混合して成るもので
ある。
【００１０】本発明土壌の中性固体化剤には、土壌固体
化物の強度を向上させるために、リン酸カルシウム、リ
ン酸石膏等のリン酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウ
ム、カリミョウバン、ミョウバン石、パライト等の硫酸
塩、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の塩化物塩、
炭酸アンモニウム等の炭酸塩、または炭酸水素アンモニ
ウム等の炭酸水素塩を添加することが推奨される。
化物の強度を向上させるために、リン酸カルシウム、リ
ン酸石膏等のリン酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウ
ム、カリミョウバン、ミョウバン石、パライト等の硫酸
塩、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の塩化物塩、
炭酸アンモニウム等の炭酸塩、または炭酸水素アンモニ
ウム等の炭酸水素塩を添加することが推奨される。
【００１１】処理対象土がアルカリ性である場合、前記
固体化剤に次の化合物を添加することにより、中和固体
化させることができる。例えば、硫酸アンモニウム、硫
酸鉄、硫酸亜鉛等の硫酸塩、あるいは塩化鉄、塩化アン
モニウム等の塩化物塩等がある。また、これらの化合物
は中和だけでなく、土壌固体化物の強度を向上させる働
きもある。
固体化剤に次の化合物を添加することにより、中和固体
化させることができる。例えば、硫酸アンモニウム、硫
酸鉄、硫酸亜鉛等の硫酸塩、あるいは塩化鉄、塩化アン
モニウム等の塩化物塩等がある。また、これらの化合物
は中和だけでなく、土壌固体化物の強度を向上させる働
きもある。
【００１２】処理対象土が酸性である場合、前記固体化
剤に次の化合物を添加することにより、中和固体化させ
ることができる。例えば、酸化マグネシウム、酸化カル
シウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、水酸化マグ
ネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の
水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ドロマイト
等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等
の炭酸水素塩、セメント成分等がある。また、これらの
化合物は中和だけでなく、土壌固体化物の強度を向上さ
せる働きもある。
剤に次の化合物を添加することにより、中和固体化させ
ることができる。例えば、酸化マグネシウム、酸化カル
シウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、水酸化マグ
ネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の
水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ドロマイト
等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等
の炭酸水素塩、セメント成分等がある。また、これらの
化合物は中和だけでなく、土壌固体化物の強度を向上さ
せる働きもある。
【００１３】処理対象土にカドミウム、六価クロム、砒
素、総水銀、アルキル水銀等の環境基準において有害と
されている重金属が含まれる場合、前記固体化剤に次の
化合物を添加することにより、固体化促進、前記有害重
金属の溶出防止を向上させることができる。例えば、硫
化ナトリウム、硫化アンモニウム、硫化カルシウムのよ
うな硫化物、塩化鉄のような塩化物塩、硫酸鉄のような
硫酸塩、キレート樹脂のような高分子化合物等がある。
素、総水銀、アルキル水銀等の環境基準において有害と
されている重金属が含まれる場合、前記固体化剤に次の
化合物を添加することにより、固体化促進、前記有害重
金属の溶出防止を向上させることができる。例えば、硫
化ナトリウム、硫化アンモニウム、硫化カルシウムのよ
うな硫化物、塩化鉄のような塩化物塩、硫酸鉄のような
硫酸塩、キレート樹脂のような高分子化合物等がある。
【００１４】処理対象土に重油等の油膜を溶出する物質
が含まれる場合、前記固体化剤に次の化合物を添加する
ことにより、固体化促進、前記物質の溶出防止を向上さ
せることができる。例えば、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリアクリルアミド、アクリル酸ナトリウム−アク
リルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド等の高分
子ポリマー、脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリカプ
ラロクトン、ポリブチレンサクシネート・アジペート、
澱粉粉等の生分解性高分子、アニオン性、カチオン性、
両性、非イオン性等の界面活性剤（乳化剤）、活性炭、
珪藻土、ゼオライト等の多孔質材等がある。
が含まれる場合、前記固体化剤に次の化合物を添加する
ことにより、固体化促進、前記物質の溶出防止を向上さ
せることができる。例えば、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリアクリルアミド、アクリル酸ナトリウム−アク
リルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド等の高分
子ポリマー、脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリカプ
ラロクトン、ポリブチレンサクシネート・アジペート、
澱粉粉等の生分解性高分子、アニオン性、カチオン性、
両性、非イオン性等の界面活性剤（乳化剤）、活性炭、
珪藻土、ゼオライト等の多孔質材等がある。
【００１５】更に、本発明土壌の中性固体化剤を増量す
るために、増量剤が添加されてもよい。増量剤として
は、固体化剤に悪影響を及ぼさない必要があり、例え
ば、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フライアッシュ等の工
業副産物、クレー（本発明土壌の中性固体化剤の成分中
に、クレーが含まれていない場合）、タルク、カオリナ
イト等の鉱産物が採用できる。
るために、増量剤が添加されてもよい。増量剤として
は、固体化剤に悪影響を及ぼさない必要があり、例え
ば、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フライアッシュ等の工
業副産物、クレー（本発明土壌の中性固体化剤の成分中
に、クレーが含まれていない場合）、タルク、カオリナ
イト等の鉱産物が採用できる。
【００１６】実施例１： 埼玉県八潮市内より採取し
た、掘削土を含水率５０％に調整し、ｐＨは６．８の試
料土とした。その試料土１ｋｇに半水石膏９０重量％、
ベントナイト（ベントナイト産業株式会社製 ＢＳベン
トーＷ）１０重量％から成る混合物を、０．１ｋｇ添加
撹拌し固体化させた。固体化までの時間は約１０分で、
１時間後のｐＨは７．１の中性、一軸圧縮強度は０．４
６ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固体化した試料土を４×４×
４ｃｍの立方体とし、３００ｍｌの水中で養生した。２
８日間の養生後、試料土を確認したところ、４×４×４
ｃｍの立方体の形状が崩れておらず、試料土、養生水共
に、ｐＨは７．３の中性であった。
た、掘削土を含水率５０％に調整し、ｐＨは６．８の試
料土とした。その試料土１ｋｇに半水石膏９０重量％、
ベントナイト（ベントナイト産業株式会社製 ＢＳベン
トーＷ）１０重量％から成る混合物を、０．１ｋｇ添加
撹拌し固体化させた。固体化までの時間は約１０分で、
１時間後のｐＨは７．１の中性、一軸圧縮強度は０．４
６ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固体化した試料土を４×４×
４ｃｍの立方体とし、３００ｍｌの水中で養生した。２
８日間の養生後、試料土を確認したところ、４×４×４
ｃｍの立方体の形状が崩れておらず、試料土、養生水共
に、ｐＨは７．３の中性であった。
【００１７】実施例２： 実施例１で使用した試料土１
ｋｇに半水石膏７０重量％、ベントナイト（ベントナイ
ト株式会社製 ＢＳベントーＷ）１０重量％、高分子ポ
リマー（ポリアクリル酸ナトリウム）２０重量％から成
る混合物を、０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。固体
化までの時間は約３分で、１時間後のｐＨは７．２の中
性、一軸圧縮強度は０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固
体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方体とし、３００
ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生後、試料土を確
認したところ、４×４×４ｃｍの立方体の形状が崩れて
おらず、試料土、養生水共に、ｐＨは７．５の中性であ
った。
ｋｇに半水石膏７０重量％、ベントナイト（ベントナイ
ト株式会社製 ＢＳベントーＷ）１０重量％、高分子ポ
リマー（ポリアクリル酸ナトリウム）２０重量％から成
る混合物を、０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。固体
化までの時間は約３分で、１時間後のｐＨは７．２の中
性、一軸圧縮強度は０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固
体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方体とし、３００
ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生後、試料土を確
認したところ、４×４×４ｃｍの立方体の形状が崩れて
おらず、試料土、養生水共に、ｐＨは７．５の中性であ
った。
【００１８】比較例１： 実施例１で使用した試料土１
ｋｇに普通ポルトランドセメントを０．１ｋｇ添加撹拌
し固体化させた。固体化までの時間は約２０分で、１時
間後のｐＨは１２．１の強アルカリ性、一軸圧縮強度は
０．２６ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固体化した試料土を４
×４×４ｃｍの立方体とし、３００ｍｌの水中で養生し
た。２８日間の養生後、試料土を確認したところ、４×
４×４ｃｍの立方体の形状がやや崩れており、試料土の
ｐＨは１２．０、養生水のｐＨは１１．１といずれも強
アルカリ性であった。
ｋｇに普通ポルトランドセメントを０．１ｋｇ添加撹拌
し固体化させた。固体化までの時間は約２０分で、１時
間後のｐＨは１２．１の強アルカリ性、一軸圧縮強度は
０．２６ｋｇｆ／ｃｍ２であり、固体化した試料土を４
×４×４ｃｍの立方体とし、３００ｍｌの水中で養生し
た。２８日間の養生後、試料土を確認したところ、４×
４×４ｃｍの立方体の形状がやや崩れており、試料土の
ｐＨは１２．０、養生水のｐＨは１１．１といずれも強
アルカリ性であった。
【００１９】比較例２： 実施例１で使用した試料土１
ｋｇに生石灰を０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。固
体化までの時間は約１５分で、１時間後のｐＨは１１．
８の強アルカリ性、一軸圧縮強度は０．３０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２であり、固体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方
体とし、３００ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生
後、試料土を確認したところ、４×４×４ｃｍの立方体
の形状がやや崩れており、試料土のｐＨは１１．８、養
生水共のｐＨは１１．７といずれも強アルカリ性であっ
た。
ｋｇに生石灰を０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。固
体化までの時間は約１５分で、１時間後のｐＨは１１．
８の強アルカリ性、一軸圧縮強度は０．３０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２であり、固体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方
体とし、３００ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生
後、試料土を確認したところ、４×４×４ｃｍの立方体
の形状がやや崩れており、試料土のｐＨは１１．８、養
生水共のｐＨは１１．７といずれも強アルカリ性であっ
た。
【００２０】比較例３： 実施例１で使用した試料土１
ｋｇに半水石膏を０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。
固体化までの時間は約２５分で、１時間後のｐＨは６．
９の中性、一軸圧縮強度は０．３４ｋｇｆ／ｃｍ２であ
り、固体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方体とし、
３００ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生後、試料
土を確認したところ、４×４×４ｃｍの立方体の形状が
崩れており、再泥化が見られ、試料土、養生水共に、ｐ
Ｈは７．０の中性であった。
ｋｇに半水石膏を０．１ｋｇ添加撹拌し固体化させた。
固体化までの時間は約２５分で、１時間後のｐＨは６．
９の中性、一軸圧縮強度は０．３４ｋｇｆ／ｃｍ２であ
り、固体化した試料土を４×４×４ｃｍの立方体とし、
３００ｍｌの水中で養生した。２８日間の養生後、試料
土を確認したところ、４×４×４ｃｍの立方体の形状が
崩れており、再泥化が見られ、試料土、養生水共に、ｐ
Ｈは７．０の中性であった。
【００２１】前記実施例１〜２および比較例１〜３とか
ら判断して、本発明土壌の中性固体化剤を含水率５０％
の土壌中に添加撹拌することにより、前記土壌が１０分
あるいは３分問という極めて迅速に固体化され、２８日
間という長い期間水中で養生した後、固体化された形状
が崩れず、またｐＨも中性域であったことが確認でき
た。従って、土壌の含水率が実施例による５０％前後で
ある３０〜７０％の範囲であっても、本発明土壌の中性
固体化剤は充分使用できる。
ら判断して、本発明土壌の中性固体化剤を含水率５０％
の土壌中に添加撹拌することにより、前記土壌が１０分
あるいは３分問という極めて迅速に固体化され、２８日
間という長い期間水中で養生した後、固体化された形状
が崩れず、またｐＨも中性域であったことが確認でき
た。従って、土壌の含水率が実施例による５０％前後で
ある３０〜７０％の範囲であっても、本発明土壌の中性
固体化剤は充分使用できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は下記のような効果を奏する。請
求項１の発明によれば、土壌の吸水固体化に効力を発揮
する無水石膏、または半水石膏と、止水効果を有するベ
ントナイト、またはクレーとから成るので、中性領域で
の吸水止水性を発揮させて含水率３０〜７０％の土壌を
固体化させることができ、そして一旦固体化した土壌
は、長期に亘り雨水等により再泥化することがないとい
う効果を奏する。また、請求項２の土壌の中性固体化剤
は、請求項１の発明の成分に、更に初期の吸水固体化を
促進する高分子ポリマーを添加してあるため、前記請求
項１の発明効果の外に、土壌の固体化時間を短縮できる
という効果を奏する。
求項１の発明によれば、土壌の吸水固体化に効力を発揮
する無水石膏、または半水石膏と、止水効果を有するベ
ントナイト、またはクレーとから成るので、中性領域で
の吸水止水性を発揮させて含水率３０〜７０％の土壌を
固体化させることができ、そして一旦固体化した土壌
は、長期に亘り雨水等により再泥化することがないとい
う効果を奏する。また、請求項２の土壌の中性固体化剤
は、請求項１の発明の成分に、更に初期の吸水固体化を
促進する高分子ポリマーを添加してあるため、前記請求
項１の発明効果の外に、土壌の固体化時間を短縮できる
という効果を奏する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 17/02 Ｃ０９Ｋ 17/18 Ｐ 17/18 17/22 Ｐ 17/22 Ｃ０４Ｂ 14:12 //(Ｃ０４Ｂ 28/16 14:10 Ｚ 14:12 16:04 14:10 111:70 16:04） Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ 111:70 Ｆターム(参考） 4D004 AA32 BA02 CA15 CA45 CB21 CC11 CC15 DA03 DA10 DA20 4D059 AA09 BG00 DA06 DA52 DA54 DB28 4G012 PA06 PA23 4H026 CA04 CA06 CB08 CC06
Claims (2)
- 【請求項１】無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％と、ベントナイト、またはクレー５〜４５重量％とか
ら成る土壌の中性固体化剤。 - 【請求項２】無水石膏、または半水石膏５５〜９５重量
％とベントナイト５〜４５重量％および高分子ポリマー
１〜２０重量％とから成る土壌の中性固体化剤。
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