JP4965065B2 - 地盤材料の製造方法及びそれにより得られた地盤材料の再利用方法 - Google Patents
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Description
前記撹拌槽内に石炭灰、溶融スラグ及びセメントを入れ、さらにキレート剤を添加して、第一の羽根と第二の羽根により撹拌して混合する混合工程、
該混合工程の後に前記攪拌槽内に水を添加し、前記回転軸を前記攪拌よりも高速に回転させて攪拌し、所定時間経過後に撹拌を停止して粒状の地盤材料を得る硬化造粒工程を順次行うことを特徴とする。
また、処理対象材料は石炭灰に対して平均粒子径が1mm以上3mm以下の無機砂状体を配合することにより、粗砂状の造粒物を製造することができる。
[実施例]
本実施例1では、図2に示す造粒プラント20を用いた。
まず、フライアッシュサイロ40内の石炭灰を撹拌装置10に投入し、セメント槽23内のセメントを撹拌装置10に投入した。本実施例では、1バッチにつき、石炭灰を90kg投入した。
(i)粒度分布及びかさ密度
図3に造粒物1〜4の粒度分布を示した。図3中、1日目、2日目・・・とあるのは、造粒物1の製造日毎の粒度分布を示したものである。
(a)試験方法
転圧試験は、28日間養生した造粒物1について行った。ここでは、ケースAとして造粒物1単独、ケースBとして造粒物1とマサ土との混合物(体積比で、造粒物1:マサ土=約70:約30、以下マサ土混合物という。)、及び、ケースCとして造粒物1と粒径20〜40mmの再生砕石との混合物(体積比で、造粒物1:再生砕石=約50:約50、以下砕石混合物という。)の3ケースについて転圧試験を行った。なお、造粒物1とマサ土、ないし再生砕石との混合はバックホウを用いて行った。この転圧試験に用いた試験材料の組成割合について表2に示す。
(ア)下層路盤材の品質規格
下層の路盤材の品質規格を表3に示す。粒状路盤材やクラッシャランなど同じように使用する場合は修正CBR20%以上であり、路床材の場合はCBR3%以上である。
RI試験による締固め度測定結果を表5に示す。
簡易動的コーン貫入試験結果より、上層を8回以上転圧すると下層まで転圧されて貫入抵抗が増加する傾向があることが確認された。また簡易動的コーン貫入試験のNd値からの換算式によるコーン貫入抵抗は、すべての材料・測定地点でqc>1MN/m2であり、路盤・盛土材として十分な締固め特性を有していることが確認された。
キャスポルによる推定CBRを表6に示す。
造粒物1の室内物理・力学試験結果を表7に示した。
表8に突き固め特性を、表9に現場採取試料の乾燥密度・含水比、および室内試験での最大乾燥密度により求めた締固め度を示す。
室内コーン試験結果を図7に示す。図7より、コーン指数は、マサ土混合物では含水比20%を、造粒物では含水比28%を超えた時点で急速に低下することがわかる。このことからマサ土混合物は含水比20%以上となると急速に転圧性が悪く、また強度も低下する可能性があることがわかる。
室内で製造した各造粒物の一軸圧縮試験結果を図8に示す。図8より、造粒物1、マサ土混合物、及び砕石混合物は、土の実材料として十分な強度を有することがわかる。
CBR試験結果を図9に示す。室内CBR値は、すべて35%以上の値となった。
造粒物1及び造粒物4のスレ−キング試験結果を表10に示す。
造粒物1及び造粒物4の透水試験結果を表11に示す。
土壌環境基準を超える原灰に対し、造粒物2は基準値以下であった。また、造粒物1は、ホウ素のみが基準値より50%高い値を示した。
(i)本発明の造粒装置では一工程210秒で石炭灰を原材料とする砕石状〜砂状の低強度ならびに高強度造粒物、クリンカーアッシュを原材料とする粗砂状造粒物又は石炭灰と溶融スラグとの混合物を原材料として高強度造粒物を安定した品質で製造することができた。
石炭灰は単粒であるため造粒サイズが大きくなると、粒径にバラツキが生じる場合がある。本発明の地盤材料の製造方法では従来法に比べ造粒性は高いものの、石炭灰のみを造粒対象とする場合には細砂状と砕石状になりやすいという傾向がある。
11 撹拌槽
11a 内壁
12 回転軸
13 ア−ム
13a 一部のアーム
13b 残部のアーム
14 第一の羽根
15 第二の羽根
Claims (4)
- 撹拌対象材料を入れる撹拌槽と、該攪拌槽内に配設された回転軸と、該回転軸に配設されて該回転軸の回転により前記撹拌対象材料を前記撹拌槽の内壁に押し当てて擦り潰す第一の羽根と、前記回転軸に配設されて前記回転により前記撹拌槽の内壁に付着した前記撹拌対象材料を掻き取る第二の羽根と、を備える造粒装置を用い、
前記撹拌槽内に石炭灰、溶融スラグ及びセメントを入れ、さらにキレート剤を添加して、第一の羽根と第二の羽根により撹拌して混合する混合工程、
該混合工程の後に前記攪拌槽内に水を添加し、前記回転軸を前記攪拌よりも高速に回転させて攪拌し、所定時間経過後に撹拌を停止して粒状の地盤材料を得る硬化造粒工程を順次行うことを特徴とする地盤材料の製造方法。 - 前記キレート剤は、高分子液体重金属固定剤であることを特徴とする請求項1に記載の地盤材料の製造方法。
- 前記所定時間を、前記回転軸を回転させるモータの負荷トルクの急減を基準として決定することを特徴とする請求項1に記載の地盤材料の製造方法。
- 請求項1に記載の地盤材料の製造方法により得られた地盤材料を重機により転圧して締め固めた後、再び掘り起こして再利用をすることを特徴とする地盤材料の再利用方法。
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