JP2016204578A - 高含水土用固化材および高含水土の固化処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セメント系固化材100質量部に対して、瓦を1〜8質量部含む高含水土用固化材である。また、高含水土の液性指数が2〜10の高含水土用固化材である。また、高含水土の含水比が110〜200%、砂分含有量が12〜40質量%及びシルト・粘土分含有量が50〜85質量%の高含水土用固化材である。また、高含水土用固化材を、前記高含水土1m3に対して50〜300kg添加し混合する、固化処理方法である。
【選択図】 図1
Description
本実施形態の高含水土用固化材は、セメント系固化材100質量部に対して瓦を1〜8質量部を含む。
本発明の高含水土の固化処理方法で使用する高含水土用固化材の添加量は、処理対象の高含水土壌の種類によって選定されるが、土に対して50〜300kg/m3添加すれば十分な強度が得られる。好ましくは50〜280kg/m3、より好ましくは50〜260kg/m3、特に好ましくは50〜250kg/m3で添加される。添加量が50kg/m3未満であれば、土との混合が不十分になる可能性があるため好ましくない。一方、添加量が300kg/m3を超えると処理コストが高くなりすぎるため経済的に好ましくない。
[使用材料]
(1)ベース固化材
宇部三菱セメント(株)製のセメント系固化材(ユースタビラー50)を用いた。
(2)多孔質材料
・廃瓦:愛知県陶器瓦工業組合製(商品名:特殊シャモット、0.5mmアンダー品、BET比表面積0.76m2/g)
・パーライト:宇部興産(株)製
・フライアッシュ:中電環境テクノス(株)製(フライアッシュII種)
・ゼオライト:宇部興産(株)製(ウベゼオライト)
・ベントナイト:クニミネ工業(株)製(クニゲルFs)
前記廃瓦のBET比表面積は、高精度ガス吸着装置(日本ベル社製、BELSORP−mini)を用いて、吸着ガスとして窒素を用い、定容量型ガス吸着法にて測定した吸着等温線にBET式を適用することで求められる表面積であり、JIS R 1626「ファインセラミックス粉体の気体吸着BET法による比表面積の測定方法」で求められる。ここで、試料の前処理は、窒素雰囲気下で200℃に加熱して行った。
使用した多孔質材料の化学組成を表1に示す。多孔質材料の化学組成は、JIS M 8853:1998「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」に準拠して測定した。
粉末X線回折(RINT−2500、リガク社製)を用いて多孔質材料に含まれる化合物を同定した結果を図1に示す。図1に示すように、廃瓦に含まれる主な化合物としては石英とムライトであることが確認された。粘土原料にはカオリナイト、雲母鉱物、石英などから構成されるが、粘土瓦の製造において高温焼成したときにムライトが生成し、石英は融点が高いため残存していると推察できる。その高温焼成・冷却工程において、瓦内部に空隙が生じ、多孔質性を有するものと考えられる。
上述のベース固化材に多孔質材料を表2に示す配合で添加し、混合して高含水用固化材を調製した。
[試料土]
実験に使用した試料土は、液性指数の高い高含水土として静岡県富士市の田子の浦港で採取した浚渫土を用い、液性指数の低い高含水土として山口県宇部市で採取した粘性土を用いた。表3に各々の試料土の性状を示す。
調製した固化材を、浚渫土では試料土1m3当たり250kg、粘性土では試料土1m3当たり280kgを粉体で添加し、ホバートミキサーで90秒間混合後、掻き落としを行い、さらに90秒間混合して処理土を作製した。
作製した処理土をJGS 0821「安定処理土の締固めをしない供試体作成方法」に準拠して、直径5cm、高さ10cmの円柱供試体を成型した。
[供試体の養生]
この供試体を室温20℃、湿度90%で1日間及び3日間養生した。
[一軸圧縮試験]
上記の供試体を所定の日数養生した後、型枠から供試体を脱型し、一軸圧縮強さをJIS A1216「土の一軸圧縮試験方法」に準拠して測定した。
処理土の一軸圧縮試験結果を表4に示す。
表4に示す実施例および比較例の結果から、本発明の範囲の高含水土である浚渫土を対象に、廃瓦をセメント系固化材に3および6重量部添加した固化材による処理土(実施例1、2)は、廃瓦を本発明の範囲を外れて添加した場合(比較例1)や従来の多孔質材料(比較例2〜13)および本発明の範囲を外れる液性指数の低い粘性土(比較例14、15)に比べて、強度増加率(%)/添加率(質量%)が材齢1、3日共に大きく、特に他の多孔質材料に比べ材齢1日の強度増加効果が高いことがわかる。従って、工事現場で要求される処理土の早期の場外への搬出が可能である。
Claims (6)
- セメント系固化材100質量部に対して、瓦を1〜8質量部含むことを特徴とする高含水土用固化材。
- 前記高含水土の液性指数が2〜10である、請求項1記載の高含水土用固化材。
- 前記高含水土の含水比が110〜200%、砂分含有量が12〜40質量%及びシルト・粘土分含有量が50〜85質量%である、請求項1又は2記載の高含水土用固化材。
- 前記瓦のBET比表面積が0.3〜3.0m2/gである、請求項1〜3の何れか1項
記載の高含水土用固化材。 - 前記瓦のSiO2含有量が60〜70質量%、Al2O3含有量が18〜25質量%及びFe2O3含有量が2〜7質量%である、請求項1〜4の何れか1項記載の高含水土用固化材。
- 請求項1〜請求項5記載の何れか1項記載の高含水土用固化材を、前記高含水土1m3に対して50〜300kg添加し混合することを特徴とする高含水土の固化処理方法。
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