JP2014034681A - 工事用充填材 - Google Patents

Abstract

【課題】濃縮していないスラッジ水を用いて製造することが可能な工事用充填材を提供することを目的とする。
【解決手段】固化材と、混和材料としての微粉末と、コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む工事用充填材。
【選択図】図２

Description

本発明は、工事用充填材に関する。

地下鉄工事、ケーブル埋設工事等の建設工事では、工事が終了した後に掘削部分を埋め戻す必要がある。従来より、この埋め戻し工事では、一般に掘削工事の際に発生する建設残土が埋め戻し材として用いられていた。そして従来の建設残土を使用した埋戻し工事では、残土を５０ｃｍ埋め戻す毎に転圧機を使用して締め固めをしなければならない。また、建設残土を用いた埋め戻し工事は、ダンプトラック等の重機が入り込める広い場所では、それらの重機を用いて行われる。また、それらの重機が入り込めない狭い場所では、建設残土を人力で搬送することにより行われる。

埋め戻し工事がダンプトラック等の重機を用いて行われる場合には、例えば、大きな騒音が発生する、或いは、多量の埃や塵が発生する等の不都合が伴う。また、埋め戻し工事が人力で行われる場合には、工期の長期化およびコストの上昇等の不利益が生ずる。この点、建設残土は、建設工事の埋め戻し材として必ずしも最適なものではなかった。

建設残土を埋め戻し材とすることに伴う上記の欠点は、例えば、埋め戻し材に適当な流動性を付与することで解決することができる。すなわち、埋め戻し材が適当な流動性を有していれば、その埋め戻し材を圧送により搬送することができる。埋め戻し材を圧送により搬送することとすると、大きな騒音の発生や多量の埃塵の発生が防止されると共に、作業スペースの狭い場所にも、人力に因らずに埋め戻し材を搬送することが可能となる。

従来より、流動性を有する埋め戻し材として、例えば株式会社ティ・アイ・シーの取り扱いによるマンメイドソイル（登録商標）が知られている。マンメイドソイル（登録商標）は、建設残土にセメントや水を添加することにより適当な流動性を示すように調製された材料である。従って、マンメイドソイル（登録商標）を用いて埋め戻し作業を行うことによれば、騒音および埃塵の発生量を抑制しつつ、また、作業スペースの広狭に関わらず優れた作業性の下に埋め戻し工事を行うことができる。

しかしながら、上記従来の埋め戻し材、すなわち、マンメイドソイル（登録商標）は、骨材として建設残土を用いることとしている。従って、マンメイドソイル（登録商標）を調合する過程では、調合用のプラントに材料として建設残土を供給する必要がある。

また、この建設残土には、粒度の粗い砂が混在していることがある。埋め戻し材に粒度の粗い砂が含まれていると、その埋め戻し材が掘削現場に充填された後、埋め戻し材が固まるまでの間に、比重の差に起因して、粒度の粗い砂と他の成分とが分離し、埋め戻された部分に沈降を生じさせる原因となる。

本出願人は、上記の不具合を解消することのできる建設工事用充填材を既に提案している（特許文献１参照）。

上記建設工事用充填材は、セメントに、細骨材としての砂を配合するとともに、さらに
微細骨材としてコンクリート取り扱い設備の洗浄に伴って発生するスラッジ水を濃縮した
濃縮スラッジ水を配合したものである。

建設工事に用いられる生コンクリートは、一般に、生コンクリートプラントで調合された後、アジテータ車（ミキサー車）によって工事現場に搬送され、工事現場で生コンクリートを排出した後、アジテータ車の荷室内に残存するセメント、砂、および、砂利等は、専用の洗車場で洗い流される。このとき、洗車の際に生ずる排水中には、セメント成分を含むスラッジ水、砂、および、砂利が含まれている。

排水中に含まれるスラッジ水は、従来、再利用のできない産業廃棄物として処理されていた。これに対し、本出願人は、スラッジ水を建設工事用充填材の原料とすることで、一般の生コンクリートプラントで簡便に製造することができ、かつ、容易に安定した品質を維持することのできる建設工事用充填材を見出したものである。

特許第２９１１４１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、スラッジ水を濃縮してから用いる必要あるため、スラッジ水を濃縮する手間やコストの問題があった。

また、生コンクリートの出荷状況によりスラッジ水の濃度が変化するため、濃縮して使用するのに十分な濃縮スラッジ水を確保することが困難な場合があるという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、濃縮していないスラッジ水を用いて製造することが可能な工事用充填材を提供することを目的とする。

本発明は、固化材と、混和材料としての微粉末と、コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む工事用充填材を提供する。

本発明によれば、混和材料としての微粉末を添加することにより、濃縮していないスラッジ水を用いて製造することが可能な工事用充填材を提供することができる。

このため、従来のようにスラッジ水を濃縮する手間やエネルギーを節約することが可能になる。また、スラッジ水の濃度によらず使用することができるため、スラッジ水の確保が容易になる。

本発明の実施形態におけるスラッジ水の発生フロー図。 本発明の実施形態における工事用充填材の使用例を表す図。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施態様］
本実施の形態例の工事用充填材は、固化材と、混和材料としての微粉末と、コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを混練することで得られる。

固化材としては特に限定されるものではなく、各種固化材を用いることができる。固化材としては例えばセメント系固化材を好ましく用いることができ、具体的には普通セメント、高炉セメント、早強セメント、フライアッシュセメント等を用いることができる。中でも本実施形態例の工事用充填材は速やかに硬化させる必要はないことから、取り扱いの便利性を優先して高炉セメントＢ種を好ましく用いることができる。

混和材料としての微粉末とは例えば数μｍ〜数百μｍ程度の径の微細な粒子であり、その粒径や材料（材質）は特に限定されるものではないが、混和材料として添加するものであるため、アルカリ、水等に反応して強度を発現するセメント等は含まず、環境に無害な微粉末であることが好ましい。

混和材料としての微粉末としては、具体的には例えば、スラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキ、フライアッシュ微粉末、高炉スラグ微粉末、電気炉スラグ微粉末、ごみ焼却灰、汚泥焼却灰から選択された少なくとも１種であることが好ましい。微粉末の種類は１種類に限定されるものではなく、２種類以上を含んでいてもよい。

混和材料としての微粉末としては、上記した材料の中でも特にスラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキを用いることが好ましい。

これは、スラッジ水から得られた脱水ケーキは、近年は利用する用途があまりなく、産業廃棄物として廃棄される場合が多くなってきていた。このため、脱水ケーキを本実施形態の工事用充填材の原料として用いることにより、かかる材料を有効に再利用することが可能になり、また、廃棄物を低減することが可能になるため好ましい。

本実施形態の工事用充填材においては、後述のように砂を添加することもできるが、この際、工事用充填材における砂及び混和材料としての微粉末の含有量は特に限定されるものではなく、得られる工事用充填材の流動性等を考慮して選択することができる。ただし、砂の比率を高くして、混和材料としての微粉末の添加量が少なすぎる場合、得られた工事用充填材をポンプにより圧送する際に配管内で詰まりが発生する可能性がある。このため、砂と微粉末の総量（総体積量）のうち、微粉末の含有量が５体積％以上になるように、すなわち、砂と微粉末の総量を１００体積％とした場合に、微粉末の含有量が５体積％以上になるように、その含有量を選択することが好ましい。

スラッジ水は、生コンクリートの取り扱いに用いられる設備、特に、生コンクリートの搬送に用いられるアジテータ車（ミキサー車）の荷室を洗浄した際に生ずる排水から、砂および砂利を除去することで得られるものである。

スラッジ水は例えば図１に示す操作フローにより発生する。

最初に、生コンクリートの取り扱い設備からの洗浄排水（以下、単に「洗浄排水」とも記載する）を骨材分級設備に投入する。

まず、該洗浄排水を振動ふるいにかけて、粒径の大きな砂利を回収する。次いで、
前記砂利回収用の振動ふるいの下に落ちた水分をポンプによりサイクロンに供給して分級した後、さらに振動ふるい（砂利を分級したときよりも目の細かい物）により砂を回収する。

そして、この際に振動ふるいを通過したものをスラッジ水として回収する。

以上の工程によりスラッジ水を得ることができる。なお、係る操作に限定されるものではなく、洗浄排水から砂利、砂を除去し、スラッジ水を回収できる方法であれば特に限定されることなく用いることができる。

従来は、砂利、砂を回収した後、デカンタによりスラッジ水を濃縮しており、その製造工程に多くのエネルギーと手間を要していた。しかしながら、本実施形態の工事用充填材では上記したような工程により得られる、濃縮していないスラッジ水を使用できるため、製造工程を簡略化し、エネルギーの消費量を抑制することができる。

以上の工程により得られるスラッジ水には、生コンクリートに含有される固形分（具体的には、セメント、微砂、石灰石粉、その他生コンクリートの骨材として用いられた砂や砂利の汚れ分）と、水とが含まれている。

得られたスラッジ水の固形分濃度は特に限定されるものではないが、例えば１０質量％未満であることが好ましく、１質量％以上１０質量%未満であることがより好ましく、２質量％以上１０質量％未満であることがさらに好ましく、５質量％以上１０質量％未満であることが特に好ましい。係るスラッジ水を本実施形態の工事用充填材の原料としてそのまま用いることができる。

なお、回収したスラッジ水の量が例えば貯蔵タンクの容量の限界に近くなってきた場合等にはスラッジ水を脱水機にかけて、脱水ケーキと上澄み液とに分離する処理を行うこともできる。この場合に得られた脱水ケーキは、上記の様に本実施形態の工事用充填材の原料の１つである、混和材料としての微粉末として用いることができる。また、上澄み液については生コンクリートを製造する際の水として再利用することができる。

以上、本実施形態の工事用充填材に含まれる成分について説明してきたが、これらの成分のみに限定されるものではなく、必要に応じて各種添加剤等を添加することもできる。

また、本実施形態の工事用充填材には砂を成分として含むこともできる。

砂としては、山砂、川砂、再生砂や、粉砕砂を使用することができ、また、砂の一部又は全部に高炉スラグ、燃焼スラグ等を用いることも可能である。

なお、「燃焼スラグ」、とは、もえがら（廃プラスチック、食品くず、紙くず、建設現場より発生する木くず等の産業廃棄物、可燃ごみ等一般ごみを焼却施設で燃やしたときに発生する灰燃焼灰）を１３００℃〜１８００℃以上の高温で溶かし、水に投入し急冷した粒状の砂である。また、「高炉スラグ」とは、銑鉄を製造する際に、副産物（鉱石中の不純物など）として生産されるものであり、銑鉄とともに溶融状態で取り出された後で比重差により分離される。

砂の粒径については特に限定されるものではないが、例えばその粒径としては０ｍｍより大きく１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。

また、本実施形態の工事用充填材には、六価クロム低減材をさらに含むことが好ましい。

これは、工事用充填材は既述のように、地下鉄工事やケーブル埋め戻し工事等において、工事が終了した後に掘削部分を埋め戻すために用いられることが多い。

このように工事用充填材は地面等を掘削した部分に充填する用途に用いられるので、工事用充填材は固化する前の段階においても地下水等と接触する可能性がある。

そして、工事用充填材はその構成材料として、上述のように例えば固化材として各種セメントを用いたり、混和材料の微粉末として例えばごみ焼却灰を用いたりする場合がある。これらの材料は固化した状態では六価クロムの溶出は問題にはならないが、固化する前についてはこれまで十分に検討されていなかった。そこで、地下水の汚染の可能性をより低減させるために、工事用充填材が固化する前の状態においても六価クロムの溶出を低減できるように工事用充填材が六価クロム低減材を含有することが好ましい。

六価クロム低減材としては、特に限定されるものではなく、工事用充填材が固化していない状態において、水と接触しても水への六価クロムの溶出を（添加していない場合と比較して）抑制できるものであればよい。

具体的には例えば、六価クロム低減材として硫酸第一鉄を用いることができ、中でも水和水の量が飽和し、性状が安定している点や、コストの観点から硫酸第一鉄・七水塩（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を用いることが特に好ましい。その添加量については限定されるものではなく、要求される六価クロムの溶出量の制限値内に入るように添加量を選択すればよい。

硫酸第一鉄は、水分を吸収すると塊ができやすくなる（凝集し易くなる）特性を有している。そして、塊ができた硫酸第一鉄を本発明の工事用充填材に添加した場合、工事用充填材に溶け難くい場合や、凝集の程度によっては、工事用充填材に溶けない場合もある。

このように硫酸第一鉄に塊が生じることを防止し、工事用充填材に均一に溶解、分散させるために、硫酸第一鉄をミックスサンドと混合して用いることが好ましい。

ミックスサンドとしては、硫酸第一鉄間に入り込み、硫酸第一鉄同士が凝集することを防止できるものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、山砂、川砂、再生砂や、粉砕砂等から選択される１種以上の砂を使用することが好ましい。特に工事用充填材に砂を添加する場合には、工事用充填材と同じ種類の砂をミックスサンドとして用いることが好ましい。

ミックスサンドの粒径については特に限定されるものではないが、粒径の小さい成分が多い方が硫酸第一鉄を分散する効果が高くなるため好ましい。例えば篩により２．５ｍｍ以下の粒径のものを選択して用いることが好ましく、篩により１．２ｍｍ以下の粒径のものを選択して用いることがより好ましく、篩により０．６ｍｍ以下の粒径のものを選択して用いることが特に好ましい。

ミックスサンドと硫酸第一鉄との混合比率は特に限定されるものではなく、硫酸第一鉄が凝集することを防止できる程度の量のミックスサンドと混合すればよい。具体的には例えば、硫酸第一鉄の重量を１００とした場合に、ミックスサンドの重量が３０から１００の範囲になるような比率で両者を混合することが好ましく、５０から１００の範囲になるような比率で両者を混合することがより好ましい。

なお、ミックスサンドと硫酸第一鉄とを混合して使用する場合についても、上述の理由から、硫酸第一鉄としては硫酸第一鉄・七水塩を用いることが好ましい。

ミックスサンドを硫酸第一鉄と混合するタイミングについては特に限定されるものではなく、例えば、硫酸第一鉄を予めミックスサンドと混合してから保管しておいても良い。また、工事用充填材に添加する直前に硫酸第一鉄とミックスサンドと混合しても良い。これは、工事用充填材に添加する直前の場合であっても、ミックスサンドと硫酸第一鉄とを混合することによって塊を低減し、ミックスサンド中に均一に分散させることができるためである。

ミックスサンドと硫酸第一鉄とを混合する方法は特に限定されるものではなく、ミキサーや各種ミルにより混合（混練）することができる。

以上説明してきた本実施形態の工事用充填材はこれまで説明してきた各成分を混練することにより製造することができる。各成分の含有量については特に限定されるものではなく、要求される流動性や、硬化した際の圧縮強度等に基づいて選択することができる。

ここで、上記本実施の形態例に係る充填材の使用形態の一例について、図２を参照して説明する。

図２は、山１０の斜面１２から僅かに離れた位置に建造物１４が建設された状態を示す。

図２に示すように山１０の斜面１２から僅かに離れた位置に建造物１４が建設される場合には、斜面を滑落する土砂が建造物１４に到達するのを防止する必要がある。このため、斜面１２と建造物１４との間に充填材１８を充填している。

充填作業時、充填材１８は、適当な流動性を示す。充填材１８が流動性を示さないとすれば、充填材１８を、クレーン・バックホー等の重機を用いて、または、人力によって斜面１２と建造物１４との間に搬送することが必要である。これに対して、本実施の形態の工事用充填材のように充填材１８が流動性を示せば、充填材１８を、斜面１２と建造物１４との間まで、流動的に搬送することができる。

すなわち、図２に示すように、充填材１８は、斜面１２と建造物１４との間までポンプ車２０で圧送することができる。このとき、図２に示す工法は、充填材１８を圧送するポンプ車２０を、建造物１４の近傍の適当な位置に停車させ、ポンプ車２０の吐出口から斜面１２と建造物１４との間まで配管２２を敷設し、その後、ポンプ車２０のポンプを作動させることにより充填材１８を搬送する。

配管２２から斜面１２と建造物１４との間に流入した充填材１８は、自己の流動性に起因して、充填材１８の打ち込み箇所から充填材１８を充填すべき空間の全てにゆっくりと広がる。

このため、本実施形態の工法によれば、バイブレータ等の締め固め機材を用いることなく、優れた充填率を実現することができる。また、本実施形態の工法によれば、大きな騒音を発生させることなく、また、多量の埃塵を発生させることなく、高い作業効率で斜面１２と建造物１４との間に充填材１８を充填することができる。

なお、本実施の形態例に係る工事用充填材の使用形態の他の例として、以下のような態様をとることができる。

例えば、地下鉄工事の過程で掘削部分を設けた場合、必要な作業が終了した後に掘削部分を埋め戻す必要がある。本実施の形態例に係る充填材は、このような場合に、掘削部分に充填する埋め戻し材として用いることができる。上述のように、充填材は、作業時において適当な流動性を有している。このため、充填材は、生コンクリートと同様にアジテータ車を用いて搬送することができる。

かかる工法によれば、大きな騒音を発生させることなく、また、多量の埃塵を発生させることなく、高い作業効率で掘削部分の埋め戻しを行うことができる。

また、例えば、ビル建築の基礎工事において掘削部分を設けた場合、必要な作業が終了した後に掘削部分を埋め戻す必要がある。本実施の形態例に係る充填材は、このような場合に、掘削部分に充填する埋め戻し材として用いることができる。

このとき、充填材は、生コンクリートと同様にアジテータ車を用いて掘削部分の直近位まで搬送することができる。そして、アジテータ車が備えるシュートを介して、充填材を掘削部分内部に供給する。

かかる工法によれば、上述の工法の場合と同様に、大きな騒音を発生させることなく、また、多量の埃塵を発生させることなく、高い作業効率で掘削部分の埋め戻しを行うことができる。

また、例えば、一戸建て家屋の基礎部分には、各部屋の間取りに対応するコンクリート壁が設けられる。コンクリート壁は、通常、３０ｃｍ程度の地上高を有している。コンクリート壁で囲まれる地表面は、家屋の床面に湿気が達するのを避けるため、通常コンクリート等で被覆される。本実施の形態例に係る充填材は、このような場合に、コンクリートに代わる被覆材として用いることもできる。

このとき、充填材を用いて地表面を被覆する工事は、建設現場の近傍まで充填材をアジテータ車で搬送し、アジテータ車が備えるシュートおよび配管を介して、充填材を地表面の上部に供給する。

かかる工法によれば、大きな騒音を発生させることなく、また、多量の埃塵を発生させることなく、高い作業効率で地表面を被覆することができる。

ところで、建造物と斜面との間に充填される充填材や、掘削部分の埋め戻しに用いられる埋め戻し材には、上述の様に適切な流動性を有することが好ましい他、ブリーディング率および圧縮強度が適当な値であることが好ましい。

ブリーディング率は、土木学会基準「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブリーディング率及び膨張率試験方法（ＪＳＣＥ−１９８６）」に準ずる。

混合直後の工事用充填材を所定のポリエチレン袋（径５ｃｍ、長さ５０ｃｍ以上）に空気が混入しないように満たし、水を４００ｃｃ入れたメスシリンダー内に入れ、工事用充填材の表面と水位を合わせることにより、初期体積を求め、放置２０時間後に同様にして測定し水位の下がりを測定し、初期体積に対する割合でブリーディング率を求める。

ブリーディング率が大きいと、工事用充填材（または埋め戻し材）の表面に、硬化の過程で大きな沈降が生ずることになる。このため、充填材や埋め戻し材のブリーディング率は小さければ小さいほど好ましい。

工事用充填材（または埋め戻し材）が硬化する初期の過程では、砂等の比重の重い骨材や固化材（例えばセメント粒子）は沈降し、不要分の水は比較的軽い微細な物質を伴って上昇する。また、砂等の細骨材と水とは、充填材の調合過程で水が単体で加えられている場合に分離し易い。これに対して、本実施の形態例に係る充填材は、水分は主にスラッジ水に含まれる形態で加えられている。水分がこのような形態で加えられている場合、細骨材から分離する水分の割合が小さく抑制される。このため、充填材のブリーディング率は、水が単体のみで加えられる充填材等に比して、小さな値に抑えられている。

また、本実施形態の工事用充填材は上述のように各種用途で用いることができるが、各用途において、工事用充填材が実用上十分な強度（圧縮強度）を有するように選択することが好ましい。圧縮強度の選択は、工事用充填材を構成する固化材等の添加量を調整することにより行うことができる。

例えば工事用充填材は材齢２８日における圧縮強度が３．５Ｎ／ｍｍ^２以下であることが好ましい。係る圧縮強度を有する場合、上記した各種用途以外にも工事用充填材を、低強度コンクリの代用品として使用したり、墨出し、ラップルコンの材料としても用いたりすることができる。

工事用充填材を墨出しの材料として用いる場合には材齢２８日における圧縮強度が１．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることがより好ましい。また、地下鉄工事やケーブル線工事の埋め戻し材は、後に再作業の必要が生じた場合には、再び掘削される。このため、埋め戻し材の圧縮強度は、実用上十分な強度であり、かつ、再掘削が可能な強度であることが特に好ましい。具体的には、材齢２８日における圧縮強度が０．５Ｎ／ｍｍ^２以下であることが特に好ましい。

以上説明してきたように、本実施形態の工事用充填材によれば、混和材料としての微粉末を添加することにより、濃縮していないスラッジ水を用いて工事用充填材を製造することが可能になる。このため、従来のようにスラッジ水を濃縮する手間やエネルギーを節約することが可能になる。また、スラッジ水の濃度によらず使用することができるため、スラッジ水の確保が容易になる。

以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
［実施例１］
本実施例では、本発明の工事用充填材に含まれる固化材、混和材料としての微粉末と、コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水、さらに砂との混合比率を変化させ、フロー値、ブリーディング率、外観、圧縮強度について評価を行った。

本実施例では固化材としては高炉セメントＢ種を用い、砂としては粒径が１０ｍｍ以下の粉砕砂を用いた。なお、係る粉砕砂は、クラッシャーにより粉砕して得られた粉砕砂について、ふるいによって１０ｍｍより大きい粒径のものを除去したものである。

微粉末としては、スラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキ（密度２．６５ｇ／ｃｍ^３、比表面積８５００ｃｍ^２／ｇ）を用いた。いずれの実験例においても用いたスラッジ水は固形分濃度が９．８質量％であった。

本実施例で得られた工事用充填材について行った評価事項について以下に説明する。

「フロー値」は、試験対象物の流動性を表す特性値である。フロー値は、直径約８０m m高さ約８０m mの円筒容器（フローコーン）に試験対象物を充填し、円筒容器の底面を開口させることにより試験対象物を床面に落下させた後、床面に広がった試験対象物の直径を直交する２方向について測定した値である。フロー値は、試験対象物が高い流動性を示すほど、大きな値となる。

「ブリーディング率」は、土木学会基準「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブリーディング率及び膨張率試験方法（ＪＳＣＥ−１９８６）」に準じて測定を行った。

混合直後の工事用充填材を所定のポリエチレン袋（径５ｃｍ、長さ５０ｃｍ以上）に空気が混入しないように満たし、水を４００ｃｃ入れたメスシリンダー内に入れ、工事用充填材の表面と水位を合わせることにより、初期体積を求め、放置２０時間後に同様にして測定し水位の下がりを測定し、初期体積に対する割合でブリーディング率を求めた。

表中微量とあるのは、ブリーディング水は確認できたものの、ごく微量であり、数値として算出できなかった場合を意味している。すなわち０％から０．１％の間であることを意味している。

また、「外観評価」は、フロー値を測定する際に、試料を詰めたフローコーンを垂直に上げてできた試料の外観について評価したものである。具体的には、フローコーンを垂直に上げた際にできた円に砂、粉体等の工事用充填材に含まれている成分が、偏りがなく均等に円全体に行き渡っている状態のものを良好として評価した。

更に、「圧縮強度」は、試験対象物の圧縮強度（単位Ｎ／ｍｍ^２）を、試験対象物の硬化材齢との関係で表した結果である。測定に当っては、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円柱形状の試験体を作製し、所定の材齢（７日または２８日）になったときに一軸圧縮強度試験機（株式会社篠原製作所製 一軸試験機（３ＫＮ））により測定を行った。

本実施例においては、表１に示すような組成比になる様に試料Ｎｏ．１−１〜１−１２の各試料について、各材料を混練して工事用充填材を調製した。表１においては工事用充填材１ｍ^３当りの各成分の質量を示しており、表に示した成分に加えて空気が体積で２％（０．０２ｍ^３）含まれる計算となっている。なお、以下の他の実施例においても同様に記載している。

そして、工事用充填材中の脱水ケーキ、水の含有量を固定し、固化材を２５〜３００ｋｇの間で変化させ、これに合わせて、砂、スラッジ水の含有量を変化させた。

結果を表１に示す。

表１の結果によれば、固化材の含有量が増加するに伴い圧縮強度が高くなっていることが分かる。また、いずれの試料についても高いフロー値と、低いブリーディング率を示しており、外観についてもいずれも良好なものとなった。

以上の結果から、本発明の工事用充填材においては、濃縮していないスラッジ水を用いて製造した工事用充填材においても、十分な性能を有することが確認できた。

そして、本実施例に示した工事用充填材においては、濃縮していないスラッジ水を用いているため、従来のようにスラッジ水を濃縮する手間やエネルギーを節約することが可能になることが確認できた。
［実施例２］
本実施例では、砂と混和材料としての微粉末の含有比率を変化させた場合の工事用充填材量の特性変化について検討を行った。

用いた材料や、試験方法については実施例１と同様にして行った。

各実験例における組成と、評価結果を表２に示す。

本実施例においては、表２に示すように、各実験例において、砂と混和材料としての微粉末の総体積のうちに砂及び微粉末の占める割合を変化させている。

例えば試料Ｎｏ．２−２の２−２−１〜２−２−３の試料においては、砂の体積量を砂と微粉末の総体積のうち９５〜０体積％の範囲で変化させ、これに対応して微粉末を５〜１００体積％の範囲で変化させている。

固化材の含有量が同じ実験例においては、微粉末の含有量が高くなるにつれてフロー値が高くなっていることが確認できた。また、いずれの実験例においてもフロー値、ブリーディング率、外観評価、圧縮強度について良好な結果を示すことが確認できた。
［実施例３］
本実施例では、混和材の微粉末として、スラッジ水を製造する際に得られた脱水ケーキにかえて、フライアッシュ微粉末（密度２．２５ｇ／ｃｍ^３、比表面積４１５０ｃｍ^２／ｇ）、高炉スラグ微粉末（密度２．８９ｇ／ｃｍ^３、比表面積４１７０ｃｍ^２／ｇ）、電気炉スラグ微粉末（密度３．１０ｇ／ｃｍ^３）、汚泥・ごみ焼却灰（密度２．６７ｇ／ｃｍ^３）をそれぞれ用いて検討を行った。

微粉末として上記材料を用いた点以外は実施例１と同様にして行った。

各実験例における組成と、評価結果を表３に示す。

これによるといずれの実験例においてもフロー値、ブリーディング率、外観評価、圧縮強度について良好な結果を示すことが確認できた。

すなわちこの結果から、混和材料としての微粉末については脱水ケーキに限定されるものではなく、各種微粉末を用いることができることを確認できた。

［実施例４］
本実施例においては、実施例１の各試料（各実験例）について、六価クロム低減材を添加して、六価クロム溶出量の低減効果について検討を行った。

六価クロム低減材としては、硫酸第一鉄・七水塩を用い、その添加量を変化させて固化前の（混練直後の）工事用充填材について六価クロムの溶出量検査を行った。六価クロム低減材である硫酸第一鉄・七水塩は、工事用充填材を混練する際に他の材料と共に一緒に混練した。

六価クロムの溶出量検査は以下の手順により行った。
（ａ）混練した工事用充填材１０ｇを、該工事用充填材の体積に対して１０倍の純水（室温）中に入れ、振とう機で６時間振とうした。
（ｂ）振とうした後、ろ過して工事用充填材と溶出液（抽出液）とに分離した
（ｃ）溶出液２５ｍｌに六価クロム用の水質測定用試薬セット（株式会社共立理化学研究所製 型式：ＬＲ−Ｃｒ^６＋）を添加した後、塩化ナトリウムを添加、混合した。
（ｄ）固相前処理カラム（固相充填カラム）（株式会社 日立ハイテクノロジーズ製 型式：ＮＯＢＩＡＳ ＲＰ−ＯＤ１Ｅ）を用いて１２．５倍に濃縮処理を行った。
（ｅ）（ｄ）工程で得られた溶液について吸光光度法（株式会社共立理化学研究所製のデジタルパックテスト（登録商標）を用いて測定を行った）により六価クロム濃度を測定した。

結果を表4に示す。

なお、表中六価クロム低減材の添加量は、工事用充填材１ｍ^３当りの添加量を意味している。すなわち、六価クロム低減材の添加量０．１ｋｇ／ｍ^３との表記は、工事用充填材１ｍ^３に対して六価クロム低減材を０．１ｋｇ添加したことを意味している。そして、各試料について六価クロム低減材を０．１ｋｇ／ｍ^３、０．２５ｋｇ／ｍ^３、０．５ｋｇ／ｍ^３添加した場合についてそれぞれ評価を行った。

また、表中の六価クロム低減材を添加した際の検出値の単位はｍｇ／Ｌであり（例えば試料Ｎｏ．１−１において六価クロム低減材無添加の場合の六価クロムの検出値は０．０３７ｍｇ／Ｌを意味している）、上記検査における濃縮後の検出液（抽出液）中の六価クロム量を意味している。このため、実際の工事用充填材１０ｇからその体積の１０倍の純水１リットル当りの六価クロムの溶出量は係る値の１２．５分の１になる

表４によると、いずれの試料においても、六価クロム低減材の添加量が多くなるに従って、六価クロムの溶出量が低減していることが分かる。すなわち、六価クロム低減材が工事用充填材からの六価クロムの溶出を抑制する効果を有していることを確認できた。

また、試料Ｎｏ．１−１〜１−６については、六価クロム低減材の添加量を０．５ｋｇ／ｍ^３まで増加させた場合に、本測定方法の検出限界以下となっており、極めて高い六価クロム低減効果を示すことがわかる。
［実施例５］
本実施例においては、実施例３の試料の一部について、六価クロム低減材を添加して、六価クロム溶出量の低減効果について検討を行った。

六価クロム低減材としては実施例４と同様に硫酸第一鉄・七水塩を用いた。また、六価クロムの溶出量検査についても実施例４に示した方法で行い、表示方法も同様にしている。

結果を表５に示す。

表５によると、実施例４の結果と同様に、六価クロム低減材の添加量が多くなるに従って、六価クロムの溶出量が低減することを確認できた。

また、本実施例においては、微粉末として、表５に示すように脱水ケーキに替えて各種微粉末を用いているが、いずれにおいても六価クロム低減材が効果を発揮することを確認できた。

本発明は、固化材と、
混和材料としての微粉末と、
コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られた固形分濃度が１０質量％未満であるスラッジ水とを含む工事用充填材を提供する。

Claims (5)

1. 固化材と、
   混和材料としての微粉末と、
   コンクリート取り扱い設備の洗浄排水を砂および砂利と分離して得られたスラッジ水とを含む工事用充填材。
2. 前記スラッジ水は固形分濃度が１０質量％未満である請求項１に記載の工事用充填材。
3. 前記微粉末が、スラッジ水を脱水機にかけて得られた脱水ケーキ、フライアッシュ微粉末、高炉スラグ微粉末、電気炉スラグ微粉末、ごみ焼却灰、汚泥焼却灰から選択された少なくとも１種である請求項１または２に記載の工事用充填材。
4. 材齢２８日における圧縮強度が３．５Ｎ／ｍｍ^２以下である請求項１乃至３いずれか一項に記載の工事用充填材。
5. 六価クロム低減材をさらに含む請求項１乃至４いずれか一項に記載の工事用充填材。

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