JP2018100409A - 土壌造粒用添加材 - Google Patents
土壌造粒用添加材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018100409A JP2018100409A JP2017242839A JP2017242839A JP2018100409A JP 2018100409 A JP2018100409 A JP 2018100409A JP 2017242839 A JP2017242839 A JP 2017242839A JP 2017242839 A JP2017242839 A JP 2017242839A JP 2018100409 A JP2018100409 A JP 2018100409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil
- additive
- mass
- granulation
- sieve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 185
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 71
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 50
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims abstract description 32
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- -1 diatom earth Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 6
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims abstract description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 44
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 44
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 23
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 21
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 21
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 21
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 13
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 11
- 239000012085 test solution Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 7
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 6
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 3
- 229940037003 alum Drugs 0.000 claims description 3
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 3
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002715 modification method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 abstract 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 3
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 3
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002310 Welan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 description 1
- 229920000591 gum Polymers 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000010491 tara gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000213 tara gum Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
土壌に用いられる固化材として、例えば、特許文献1には、(A)合成水溶性高分子と天然水溶性高分子との混合物が0.2〜10重量部、(B)無機物粉末および/または有機物粉末が0.2〜20重量部、および(C)無機系固化剤が10〜200重量部、からなる残土固化処理剤が記載されている。
また、特許文献2には、(A)水性高分子が0.2〜10.0重量部、(B)アルカリ金属イオンを含有する塩類が0.2〜20.0重量部、および、(C)セメントが10〜200重量部、からなる残土改良剤が記載されている。該残土改良材によれば、高強度かつ砂状に残土を改良することができる。
そこで、本発明の目的は、土壌の強度(例えば、コーン指数)を向上することができ、かつ、固化処理後の土壌が塊状となりにくく、篩等を用いて、該土壌から草木、岩石等の不要な廃棄物を選別することが容易となり、さらには、土壌のpHを、例えば、排水基準値である5.8〜8.6の範囲内に収めるなど、中性に近づけることができる土壌造粒用添加材を提供することである。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[9]を提供するものである。
[1] 無機粉末100質量部、および増粘用材料0.01〜50質量部を含むことを特徴とする土壌造粒用添加材。
[2] 上記無機粉末は、ブレーン比表面積が1500g/cm2以上で、かつ、炭酸カルシウム粉末、半水石膏、無水石膏、ベントナイト、ゼオライト、珪石粉末、石炭灰、頁岩粉末、セピオライト、活性炭、活性白土、珪藻土、およびドロマイトの中から選ばれる1種以上である前記[1]に記載の土壌造粒用添加材。
[3] 上記増粘用材料が、天然材料に由来する増粘多糖類、セルロース系増粘剤、ポリアクリル系増粘剤、および、ポリエチレン系増粘剤の中から選ばれる1種以上である前記[1]又は[2]に記載の土壌造粒用添加材。
[4] 上記増粘用材料は、水溶液中の濃度が1質量%になる量で水に溶解させた時点から1時間経過した時点における水溶液(20℃)の粘度が500mPa・s以上になるものである前記[1]〜[3]のいずれかに記載の土壌造粒用添加材。
[5] 強度促進剤として、酸化マグネシウム、高炉スラグ微粉末、生石灰、消石灰、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、およびセメント系固化材の中から選ばれる1種以上を0.5〜80質量部含む前記[1]〜[4]のいずれかに記載の土壌造粒用添加材。
[6] pH調整剤として、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、みょうばん、塩化第一鉄、塩化第二鉄、クエン酸もしくはその塩、およびグルコン酸もしくはその塩の中から選ばれる1種以上を0.5〜50質量部含む前記[1]〜[5]のいずれかに記載の土壌造粒用添加材。
を含むことを特徴とする土壌改質方法。
[8] 上記添加材添加工程の前に、土壌を、目開き寸法が20〜60mmの篩を用いて、篩分けし、上記篩を通過した細粒分を、上記添加材添加工程における処理対象物である土壌として用いる前処理工程、を含む前記[7]に記載の土壌改質方法。
[9] 上記添加材添加工程において、上記土壌の単位体積当たりの上記土壌造粒用添加材の添加量が、10〜300kg/m3である前記[7]又は[8]に記載の土壌改質方法。
[10] 上記改質された土壌は、固化した後に、溶出検液のpHが8.6以下であり、かつ、コーン指数が200kN/m2以上のものである前記[7]〜[9]のいずれかに記載の土壌改質方法。
[11] 上記添加材添加工程の後に、上記改質された土壌を、目開き寸法が20〜60mmの篩を用いて、篩分けして、上記篩を通過する細粒分の割合を算出する篩分け工程、および、上記篩分け工程で得た細粒分の割合の適否を評価して、上記土壌造粒用添加材中の増粘用材料の割合を調整する添加材組成調整工程、を含む前記[7]〜[10]のいずれかに記載の土壌改質方法。
本発明で用いられる無機粉末としては、例えば、炭酸カルシウム粉末、半水石膏、無水石膏、ベントナイト、ゼオライト、珪石粉末、石炭灰、頁岩粉末、セピオライト、活性炭、活性白土、珪藻土、およびドロマイト等が挙げられる。中でも、改質された土壌のコーン指数をより大きくする観点からは、半水石膏が好適である。また、改質された土壌を、特定の目開きの篩を用いて篩分けを行った場合における、篩を通過する細粒分の割合(以下、「細粒分通過率」ともいう。)をより大きくする観点(換言すると、改質された土壌が塊状になりにくくなる観点)からは、炭酸カルシウム粉末が好適である。
無機粉末は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の土壌造粒用添加材は、無機粉末を含むことで、改質された土壌のコーン指数を増大させることができる。
なお、本明細書において、「無機粉末」には、後述する強度促進剤(普通ポルトランドセメント等)は含まれないものとする。
該ブレーン比表面積の上限は、特に限定されないが、容易に入手できる観点から、通常、15000cm2/g以下である。
また、本発明で用いられる無機粉末の中でも、頁岩粉末、セピオライト、および活性炭等の、多孔質である無機粉末のBET比表面積は、改質された土壌のコーン指数をより大きくする観点から、好ましくは5m2/g以上、より好ましくは10m2/g以上、さらに好ましくは50m2/g以上、特に好ましくは100m2/g以上である。
該BET比表面積の上限は、特に限定されないが、容易に入手できる観点から、通常、2000m2/g以下である。
中でも、改質された土壌のコーン指数及び細粒分通過率をより大きくする観点から、天然材料に由来する増粘多糖類、および、セルロース系増粘剤が好適である。
天然材料に由来する増粘多糖類としては、例えば、グアガム、キサンタンガム、デュータンガム、ウェランガム、カラギナン、ローカストビーンガム、タラガム、ペクチン、ジェランガム、アルギン酸塩(例えば、アルギン酸ナトリウム)およびこれらの誘導体(例えば、カチオン化グアガム)等が挙げられる。中でも、入手が容易であり、改質された土壌のコーン指数をより大きくする観点から、グアガムが好ましい。
セルロース系増粘剤としては、例えば、セルロース、メチルセルロース及びこれらの誘導体(例えば、カルボキシメチルセルロース)等が挙げられる。
ポリアクリル系増粘剤としては、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸塩(例えば、ポリアクリル酸ナトリウム)等が挙げられる。
ポリエチレン系増粘剤としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等が挙げられる。
増粘用材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
強度促進剤としては、例えば、酸化マグネシウム、高炉スラグ微粉末、生石灰、消石灰、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、およびセメント系固化材等が挙げられる。強度促進剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、セメント系固化材とは、セメントを母材として各種の有効成分を添加したものをいう。セメント系固化材の例としては、セメントに、生石灰、消石灰、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、無水石膏、二水石膏、およびシリカフューム等の中から選ばれる1種以上を加えてなるもの等が挙げられる。
無機粉末100質量部に対する強度促進剤の量は、好ましくは0.5〜100質量部、より好ましくは1〜80質量部、さらに好ましくは2〜70質量部、特に好ましくは3〜60質量部である。該量が0.5質量部以上であれば、改質された土壌のコーン指数および細粒分通過率をより大きくすることができる。該量が100質量部以下であれば、処理コストが過度に大きくなることを防ぐことができる。
pH調整剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、みょうばん、塩化第一鉄、塩化第二鉄、クエン酸もしくはその塩、およびグルコン酸もしくはその塩等が挙げられる。pH調整剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
無機粉末100質量部に対するpH調整剤の量は、改質された土壌の溶出検液のpHを、排出基準値である5.8〜8.6を満たすようにする観点から、好ましくは0.5〜50質量部、より好ましくは1〜40質量部、特に好ましくは2〜30質量部である。
処理対象物である土壌としては、例えば、以下のものが挙げられる。
(a)建設汚泥
(b)軟弱土壌
(c)掘削土
(d)地盤工学会規準「JGS 0051−2009(地盤材料の工学的分類方法)」における、岩石質材料;石分まじり土質材料;細粒分まじり礫、細粒分まじり砂等の粗粒土;シルト、粘土等の細粒土;有機質粘土等の有機質土
土壌造粒用添加材を、処理対象物である土壌に添加して混合する方法は、特に限定されるものではなく、処理対象物である土壌に上述した無機粉末、増粘用材料等の各成分を同時に添加して混合してもよく、あるいは、別々に添加して混合してもよい。また、予め調製した土壌造粒用添加材を、処理対象物である土壌に添加して混合してもよい。
上記篩の目開き寸法は、処理の対象となる土壌の性状に応じて、適宜定めればよい。
篩分け工程、および、添加材組成調整工程を行うことで、添加材添加工程で得られた、土壌が造粒されてなる改質された土壌を、運搬や再利用等を行うのに最適な形態(粒度)にすることができる。
より具体的には、添加材添加工程の後に、改質された土壌を、目開き寸法が特定の数値(例えば、20mm)である篩を用いて、篩分けして、篩を通過する細粒分の割合(細粒分通過率)を算出し、得られた細粒分通過率が特定の数値(例えば、50質量%未満)であれば、土壌造粒用添加材中の増粘用材料の割合を調整(例えば、大きく)することで、土壌が造粒されてなる改質された土壌の形態(粒度)を調整することができる。
なお、上記篩の目開き寸法や、細粒分通過率は、改質された土壌の運搬方法や再利用の用途に応じて、適宜定めればよい。
なお、上記溶出検液のpHは、「JGS 0211−2009(土懸濁液のpH試験方法)」に準拠して、測定することができる。
コーン指数が200kN/m2以上である改質された土壌は、十分な強度を有することから、盛土用材料や埋立用材料として好適に使用できる。また、この場合、固化処理後の土壌の運搬が容易となる。
なお、コーン指数は、「JIS A 1228:2009(締固めた土のコーン指数試験方法)」に準拠して測定し、試験材齢は処理対象物である土壌と、土壌造粒用添加剤の混合の終了時から24時間経過後の時点における値とした。
[使用材料]
(1)土壌A;粘性土(埼玉県東松山市産)と砂質土(茨城県笠間市産)との混合土、湿潤密度:1.81g/cm3、自然含水比(自然状態における土の含水量):35.6%
(2)土壌B;粘性土(埼玉県東吉川市産)、湿潤密度:1.50g/cm3、自然含水比(自然状態における土の含水量):73.6%
(3)無機粉末(多孔質ではないもの:13種類);各種類の詳細は表1に示す。
(4)頁岩粉末(前記(3)以外の、多孔質である無機粉末);北海道幌延産の頁岩を乾式ボールミルで165分間粉砕したもの:BET比表面積112m2/g
(5)増粘用材料(全10種類);各種類の詳細は表2に示す。
(6)強度促進剤(全5種類);各種類の詳細は表1に示す。
(7)硫酸アルミニウム;大明化学工業社製、粉末硫酸アルミニウム
(8)硫酸第一鉄;富士チタン工業社製、硫酸第一鉄1水塩
(9)クエン酸;扶桑化学工業社製
(10)グルコン酸ナトリウム;扶桑化学工業社製
なお、無機粉末および強度促進剤のブレーン比表面積は、「JIS R 5201:2015(セメントの物理試験方法)」に準拠して測定した値である。
また、増粘用材料の粘度は、増粘用材料を水溶液中の濃度が1質量%になる量で水に溶解させた時点から1時間経過した時点における水溶液(20℃)の粘度を、ブルックフィールド社製「B型粘度計(HBF)」を用いて測定した値である。
上記土壌Aを、目開き寸法が9.5mである篩を用いて、篩分けをした後、該篩を通過した試料に、表3、4に示す種類及び量の材料(無機粉末、増粘用材料、強度促進剤、pH調整剤)からなる土壌造粒用添加材を、表3、4に示す添加量で添加した後、30リットルのホバート社製のミキサーを用いて5分間混合した。なお、各材料は同時に土壌に添加した。
次いで、土壌造粒用添加材を土壌Aに添加し混合してなる混合物(以下、単に「混合物」という。)を、目開き寸法が9.5mmである篩を用いて篩分けした後、該篩を通過した試料を、目開き寸法が4.75mmである篩を用いて篩分けして、目開き寸法が9.5mmである篩を通過する細粒分の質量割合(以下、「9.5mm篩通過率」と示す。)、及び、目開き寸法が4.75mmである篩を通過する細粒分の質量割合(以下、「4.75mm篩通過率」と示す。)を算出した。篩通過率の値が大きいほど、混合物が粒径の小さい粒子で構成されており、塊状となっている部分が少ないことを意味している。
なお、実際の現場で使用される目開き寸法が20〜60mmである篩に代えて、実施例1〜35および比較例1〜4では、本発明の効果をより明確にする目的で、目開き寸法が9.5mmである篩、および、目開き寸法が4.75mmである篩を使用した。
また、混合物について、「JIS A 1228:2009(締固めた土のコーン指数試験方法)」に準拠して供試体を作製し、作製直後および材齢1日におけるコーン指数を測定した。
さらに、コーン指数を測定した後(材齢1日後)の混合物を用いて、「JGS 0211−2009(土懸濁液のpH試験方法)」に準拠して、土壌の溶出検液のpHを測定した。
結果を表3、4に示す。
上記土壌Aについて、実施例1と同様にして、9.5mm篩通過率および4.75mm篩通過率を算出し、コーン指数、pHを測定した。
[比較例2〜4]
土壌造粒用添加材の代わりに、表5に示す種類および量の無機粉末を添加する以外は実施例1と同様にして混合物を得た。該混合物について、実施例1と同様にして、9.5mm篩通過率および4.75mm篩通過率を算出し、コーン指数およびpHを測定した。
結果を表5に示す。
一方、比較例1(土壌造粒用添加材を使用していないもの)は、コーン指数が小さく(混合直後:135kN/m2、材齢1日:132N/m2)、また、篩通過率が小さい(9.5mm篩通過率:0%、4.75mm篩通過率:0%)ことがわかる。
比較例2〜4の混合物(増粘用材料、強度促進剤、およびpH調整剤を含まないもの)は、コーン指数が小さく(混合直後:151〜164kN/m2、材齢1日:151〜183N/m2)、また、篩通過率が小さい(9.5mm篩通過率:14〜15%、4.75mm篩通過率:2〜3%)ことがわかる。
上記土壌Bを、目開き寸法が9.5mである篩を用いて、篩分けをした後、該篩を通過した試料に、表6に示す種類及び量の材料(無機粉末、増粘用材料、強度促進剤)からなる土壌造粒用添加材を、表6に示す添加量で添加した後、30リットルのホバート社製のミキサーを用いて低速で60秒間混練した後、ミキサーの内壁面に付着した混合物を掻き落とし、さらに、低速で60秒間混練した。なお、各材料は同時に土壌に添加した。
次いで、土壌造粒用添加材を土壌に添加し混合してなる混合物(以下、単に「混合物」という。)を、目開き寸法が9.5mmである篩を用いて篩分けして、目開き寸法が9.5mmである篩を通過する細粒分の質量割合(以下、「9.5mm篩通過率」と示す。)を算出した。
なお、実際の現場で使用される目開き寸法が20〜60mmである篩に代えて、実施例36〜46では、本発明の効果をより明確にする目的で、目開き寸法が9.5mmである篩を使用した。
また、混合物について、「JIS A 1228:2009(締固めた土のコーン指数試験方法)」に準拠して供試体を作製した後、20℃の恒温室内で、密封養生を行い、材齢7日におけるコーン指数を測定した。
さらに、コーン指数を測定した後(材齢7日後)の混合物を用いて、「JGS 0211−2009(土懸濁液のpH試験方法)」に準拠して、土壌の溶出検液のpHを測定した。
結果を表6に示す。
Claims (11)
- 無機粉末100質量部、および増粘用材料0.01〜50質量部を含むことを特徴とする土壌造粒用添加材。
- 上記無機粉末は、ブレーン比表面積が1500g/cm2以上で、かつ、炭酸カルシウム粉末、半水石膏、無水石膏、ベントナイト、ゼオライト、珪石粉末、石炭灰、頁岩粉末、セピオライト、活性炭、活性白土、珪藻土、およびドロマイトの中から選ばれる1種以上である請求項1に記載の土壌造粒用添加材。
- 上記増粘用材料が、天然材料に由来する増粘多糖類、セルロース系増粘剤、ポリアクリル系増粘剤、および、ポリエチレン系増粘剤の中から選ばれる1種以上である請求項1又は2に記載の土壌造粒用添加材。
- 上記増粘用材料は、水溶液中の濃度が1質量%になる量で水に溶解させた時点から1時間経過した時点における水溶液(20℃)の粘度が500mPa・s以上になるものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の土壌造粒用添加材。
- 強度促進剤として、酸化マグネシウム、高炉スラグ微粉末、生石灰、消石灰、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、およびセメント系固化材の中から選ばれる1種以上を0.5〜80質量部含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の土壌造粒用添加材。
- pH調整剤として、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、みょうばん、塩化第一鉄、塩化第二鉄、クエン酸もしくはその塩、およびグルコン酸もしくはその塩の中から選ばれる1種以上を0.5〜50質量部含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の土壌造粒用添加材。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の土壌造粒用添加材を、処理対象物である土壌に添加して混合し、上記土壌が造粒されてなる改質された土壌を得る添加材添加工程、
を含むことを特徴とする土壌改質方法。 - 上記添加材添加工程の前に、土壌を、目開き寸法が20〜60mmの篩を用いて、篩分けし、上記篩を通過した細粒分を、上記添加材添加工程における処理対象物である土壌として用いる前処理工程、を含む請求項7に記載の土壌改質方法。
- 上記添加材添加工程において、上記土壌の単位体積当たりの上記土壌造粒用添加材の添加量が、10〜300kg/m3である請求項7又は8に記載の土壌改質方法。
- 上記改質された土壌は、固化した後に、溶出検液のpHが8.6以下であり、かつ、コーン指数が200kN/m2以上のものである請求項7〜9のいずれか1項に記載の土壌改質方法。
- 上記添加材添加工程の後に、上記改質された土壌を、目開き寸法が20〜60mmの篩を用いて、篩分けして、上記篩を通過する細粒分の割合を算出する篩分け工程、および、上記篩分け工程で得た細粒分の割合の適否を評価して、上記土壌造粒用添加材中の増粘用材料の割合を調整する添加材組成調整工程、を含む請求項7〜10のいずれか1項に記載の土壌改質方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016245062 | 2016-12-19 | ||
JP2016245062 | 2016-12-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018100409A true JP2018100409A (ja) | 2018-06-28 |
JP7073088B2 JP7073088B2 (ja) | 2022-05-23 |
Family
ID=62715142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017242839A Active JP7073088B2 (ja) | 2016-12-19 | 2017-12-19 | 土壌改質方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7073088B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110079325A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-08-02 | 中节能大地环境修复有限公司 | 一种用于砷、镍复合污染土壤的复合药剂及修复方法 |
CN113861996A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-31 | 四川农业大学 | 一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法 |
WO2022176977A1 (ja) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 花王株式会社 | 地盤改良方法 |
CN116535263A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-08-04 | 榆林学院 | 一种提升沙地植硅体碳汇能力的硅基材料及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011066334A (ja) | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Osaka Univ | ハーフメタリック反強磁性体 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08333571A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 残土固化処理剤および残土の固化処理方法 |
JPH08333573A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 残土改良剤および残土の改良方法 |
JPH09157647A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Ekuseno Yamamizu:Kk | ポゾラン反応方法、ポゾラン反応生成物およびポゾラン反応を利用した土壌改良方法 |
JPH1085576A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-07 | Komaki Kogyo Kk | 混合機 |
JP2001182044A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 泥土固化材及び泥土の固化方法 |
JP2001329564A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-11-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土改良方法及び装置 |
JP2001329563A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-11-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土改良方法及び装置 |
JP2003225640A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-08-12 | Matsuda Giken Kogyo Kk | 汚染土壌用固化不溶化剤 |
JP2004244625A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-09-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | 含水土壌処理剤および含水土壌の粒状化方法 |
JP2005154522A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Nippon Shokubai Co Ltd | 含水土壌の粒状化方法および粒状土 |
JP2005218959A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Kurita Water Ind Ltd | 高含水比泥土の処理方法、高含水比泥土処理剤および高含水比泥土からの粒状処理土製造方法 |
JP2015183043A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 太平洋セメント株式会社 | 土壌用改質材および土壌の改質方法 |
JP2016014097A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社 山辰鉱産 | 埋め戻し材の製造方法、埋め戻し材および埋め戻し材製造システム |
-
2017
- 2017-12-19 JP JP2017242839A patent/JP7073088B2/ja active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08333571A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 残土固化処理剤および残土の固化処理方法 |
JPH08333573A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 残土改良剤および残土の改良方法 |
JPH09157647A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-17 | Ekuseno Yamamizu:Kk | ポゾラン反応方法、ポゾラン反応生成物およびポゾラン反応を利用した土壌改良方法 |
JPH1085576A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-07 | Komaki Kogyo Kk | 混合機 |
JP2001182044A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 泥土固化材及び泥土の固化方法 |
JP2001329564A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-11-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土改良方法及び装置 |
JP2001329563A (ja) * | 2000-05-25 | 2001-11-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 土改良方法及び装置 |
JP2003225640A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-08-12 | Matsuda Giken Kogyo Kk | 汚染土壌用固化不溶化剤 |
JP2004244625A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-09-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | 含水土壌処理剤および含水土壌の粒状化方法 |
JP2005154522A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Nippon Shokubai Co Ltd | 含水土壌の粒状化方法および粒状土 |
JP2005218959A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Kurita Water Ind Ltd | 高含水比泥土の処理方法、高含水比泥土処理剤および高含水比泥土からの粒状処理土製造方法 |
JP2015183043A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 太平洋セメント株式会社 | 土壌用改質材および土壌の改質方法 |
JP2016014097A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社 山辰鉱産 | 埋め戻し材の製造方法、埋め戻し材および埋め戻し材製造システム |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110079325A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-08-02 | 中节能大地环境修复有限公司 | 一种用于砷、镍复合污染土壤的复合药剂及修复方法 |
WO2022176977A1 (ja) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 花王株式会社 | 地盤改良方法 |
JPWO2022176977A1 (ja) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | ||
JP7265691B2 (ja) | 2021-02-22 | 2023-04-26 | 花王株式会社 | 地盤改良方法 |
CN113861996A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-31 | 四川农业大学 | 一种针对于石灰性紫色土的复合土壤改良剂及其施用方法 |
CN116535263A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-08-04 | 榆林学院 | 一种提升沙地植硅体碳汇能力的硅基材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7073088B2 (ja) | 2022-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7067943B2 (ja) | 土壌造粒用添加材 | |
JP7073088B2 (ja) | 土壌改質方法 | |
JP6370074B2 (ja) | 土壌の改質方法 | |
JP5047745B2 (ja) | 地盤改良材 | |
JP6779069B2 (ja) | 軟弱土壌等の改質材及び残土の固化処理方法 | |
JP7422071B2 (ja) | 重金属不溶化固化材及び汚染土壌類の改良工法 | |
JP2013056980A (ja) | 泥土改良剤およびその製造方法、並びに泥土の安定固化処理方法 | |
JP3549129B2 (ja) | 残土改良剤および残土の改良方法 | |
JP7059039B2 (ja) | 軟弱土壌等の改質材及び残土の固化処理方法 | |
JP2023033045A (ja) | フッ素不溶化剤及びベントナイト脱水ケーキを作成する方法 | |
CN108298854A (zh) | 淤泥固化/稳定化固化剂及其制备方法和应用 | |
JP6441086B2 (ja) | 石炭灰の有効利用方法 | |
JP4748608B2 (ja) | 土壌固化剤及び土壌の固化方法 | |
JP7105595B2 (ja) | 土壌造粒用添加材の製造方法及び土壌の改質方法 | |
JP6204099B2 (ja) | 地盤改良方法 | |
JP6331514B2 (ja) | 土の弱酸性固化処理方法 | |
JP5117930B2 (ja) | 泥土の中性固化工法及び新規石コウ系固化改良材 | |
JP2007245027A (ja) | 天日干し浄水汚泥の処理方法 | |
JP2019048938A (ja) | 有機質土の固化処理方法 | |
JP2018171588A (ja) | ベントナイト汚泥処理剤とこれを用いたベントナイト汚泥の処理方法 | |
JP2897476B2 (ja) | 含水土壌の改良剤 | |
JP2010089069A (ja) | 浄水場堆積泥土及び下水汚泥の減水方法 | |
JP2004181302A (ja) | 含水汚泥安定処理用固化助剤、含水汚泥安定処理用固化材、及び含水汚泥安定処理方法 | |
JPH09157647A (ja) | ポゾラン反応方法、ポゾラン反応生成物およびポゾラン反応を利用した土壌改良方法 | |
JP2012121016A (ja) | 泥土の固化処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210611 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210622 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7073088 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |