JP7114385B2 - Method for producing calcia-improved soil - Google Patents
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Description
本発明は、カルシア改質土の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing calcia-improved soil.
鉄鋼の生産過程において生成するスラグは、道路用路盤材やサンドコンパクション材等の土木用材料として活用されている。 Slag produced in the steel production process is used as a civil engineering material such as roadbed material and sand compaction material.
特開平８－２５９９４６号公報には、建設残土及び／又は石炭灰にセメント類を混合して硬化させ、２５ｍｍ以下に粗砕した固化物を、製鋼スラグ及び／又は溶銑予備処理スラグと混合して路盤材等に利用することが開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 8-259946, cements are mixed with construction surplus soil and/or coal ash and hardened, and the solidified material is coarsely crushed to 25 mm or less and mixed with steelmaking slag and/or hot metal pretreatment slag. It is disclosed that it is used as a roadbed material or the like.
特開２００１－３４７２５２号公報には、クラッシャラン、粒度調整鉄鋼スラグ、水硬性粒度調整鉄鋼スラグ等の道路用の路盤材の補足材として、粒度範囲が０．３ｍｍ～２０ｍｍ、圧壊強度が１．２ＭＰａ以上である石炭灰の造粒・硬化物を配合することが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-347252 describes crusher run, grain size adjusted steel slag, hydraulic grain size adjusted steel slag, etc. as a supplementary material for roadbed materials for roads, with a grain size range of 0.3 mm to 20 mm and a crushing strength of 1.2 MPa. It is disclosed to mix the granulated and hardened coal ash as described above.
特開２０１２－１２２８７号公報には、泥土、結合材、及び粉粒状の製鋼スラグを含む混合材料の混練物を水和硬化させて得られた、密度２０００～２２００ｋｇ／ｍ３の軽量人工石材が開示されている。特開２０１２－１４８９４８号公報には、所定の条件で泥土と結合材を含む混合材料を水和硬化させる、人工石材の製造方法が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-12287 describes a lightweight artificial stone having a density of 2000 to 2200 kg/m 3 obtained by hydrating and hardening a kneaded mixture of a mixed material containing mud, a binder, and powdered steelmaking slag. disclosed. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-148948 discloses a method for manufacturing an artificial stone, in which a mixed material containing mud and a binder is hydrated and hardened under predetermined conditions.
近年、スラグの新たな活用方法として、「カルシア改質土」の実用化が進められている。カルシア改質土は、港湾の浚渫工事等で発生する浚渫土にスラグを混合して土性を改良したものであり、海域自然再生事業や建設事業等に利用される（一般社団法人 沿岸技術研究センター「港湾・空港・海岸等におけるカルシア改質土利用技術マニュアル」、平成２９年２月（以下「カルシア改質土利用技術マニュアル」と呼ぶ。）を参照。）。 In recent years, as a new method of utilizing slag, "calcia-improved soil" has been put into practical use. Calcia-improved soil is dredged soil generated from port dredging work, etc., mixed with slag to improve soil properties. Center "Technical manual for the use of calcia-improved soil in harbors, airports, coasts, etc.", February 2017 (hereinafter referred to as "technical manual for the use of calcia-improved soil").
カルシア改質土を水面埋戻し用として使用するためには、国土交通省令土質区分基準における「第四種建築発生土」に適合する必要がある。一方、カルシア改質土の原料となる浚渫土は、採取場所によって成分や含水比が異なる。そのため、原料の浚渫土によっては、十分な強度を有するカルシア改質土を安定して製造することが困難な場合がある。 In order to use calcia-improved soil for water surface backfilling, it is necessary to conform to the "Type 4 construction generated soil" in the soil classification criteria of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. On the other hand, dredged soil, which is the raw material for calcia-improved soil, differs in composition and water content depending on the sampling location. Therefore, depending on the raw material dredged soil, it may be difficult to stably produce calcia-improved soil having sufficient strength.
本発明の目的は、含水比の高い浚渫土を原料とする場合であっても、埋戻しに必要な強度を安定的に確保できるカルシア改質土の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing calcia-improved soil that can stably secure the strength required for backfilling even when dredged soil having a high water content is used as a raw material.
本発明の一実施形態によるカルシア改質土の製造方法は、石炭灰とバインダとを含み、ふるい目寸法が７５μｍのときの通過重量百分率が２０％以下である粒度分布を有する石炭灰固化物を準備する工程と、スラグ、浚渫土、及び前記石炭灰固化物を混合する工程とを備える。 A method for producing calcia-improved soil according to an embodiment of the present invention contains coal ash and a binder, and produces solidified coal ash having a particle size distribution in which the passage weight percentage is 20% or less when the sieve size is 75 μm. and mixing slag, dredged soil, and the solidified coal ash.
本発明によれば、含水比の高い浚渫土を原料とする場合であっても、埋戻しに必要な強度を安定的に確保できるカルシア改質土の製造方法が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a method for producing calcia-improved soil that can stably secure the strength necessary for backfilling even when dredged soil having a high water content is used as a raw material.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明の一実施形態によるカルシア改質土の製造方法を示すフロー図である。本実施形態によるカルシア改質土の製造方法は、石炭灰固化物を準備する工程（ステップＳ１）と、スラグ、浚渫土、及び石炭灰固化物を混合する工程（ステップＳ２）とを備えている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a method for producing calcia-improved soil according to one embodiment of the present invention. The method for producing calcia-improved soil according to the present embodiment includes a step of preparing solidified coal ash (step S1) and a step of mixing slag, dredged soil, and solidified coal ash (step S2). .
［準備工程］
石炭灰固化物を準備する（ステップＳ１）。石炭灰固化物は、石炭灰とバインダとを含んでいる。石炭灰固化物は、粉体状の石炭灰（「フライアッシュ」と呼ばれる。）にバインダを混合して粒状にしたものである。石炭灰は、例えば火力発電で生成されるものを用いることができる。
[Preparation process]
A solidified coal ash is prepared (step S1). The solidified coal ash contains coal ash and a binder. Solidified coal ash is obtained by mixing powdery coal ash (called “fly ash”) with a binder to form granules. Coal ash can be used, for example, that generated by thermal power generation.
石炭灰固化物は、ふるい目寸法が７５μｍのときの通過重量百分率が２０％以下である粒度分布を有する。ふるい目寸法が７５μｍのときの通過重量百分率が２０％よりも高いと、浚渫土と混合する際の取り扱いが困難になる。石炭灰固化物の最大粒径は、特に制限されないが、３０ｍｍ以下とすることが好ましく、２５ｍｍ以下とすることがより好ましい。 The solidified coal ash has a particle size distribution in which the passage weight percentage is 20% or less when the sieve size is 75 μm. If the passing weight percentage is higher than 20% when the mesh size is 75 μm, it becomes difficult to handle when mixed with the dredged soil. The maximum particle size of the solidified coal ash is not particularly limited, but is preferably 30 mm or less, more preferably 25 mm or less.
石炭灰固化物は、例えば、次のように製造することができる。石炭灰とバインダとを混合し、必要に応じて水を加え、造粒機で粒状する。造粒物を乾燥させた後、必要に応じて粉砕や分級を実施して粒度分布を調整する。バインダは、これらに限定されないが、セメント、石膏、高炉スラグ微粉末等を用いることができ、特にセメントが好ましい。バインダの量は、これに限定されないが、例えば石炭灰１００重量部に対して１～２０重量部である。 Solidified coal ash can be produced, for example, as follows. Coal ash and binder are mixed, water is added as necessary, and the mixture is granulated with a granulator. After drying the granules, they are pulverized or classified as necessary to adjust the particle size distribution. Although the binder is not limited to these, cement, gypsum, ground granulated blast furnace slag, etc. can be used, and cement is particularly preferred. The amount of binder is, but not limited to, 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of coal ash.
［混合工程］
次に、スラグ、浚渫土、及び石炭灰固化物を混合する（ステップＳ２）。
[Mixing process]
Next, slag, dredged soil, and solidified coal ash are mixed (step S2).
使用するスラグは特に限定されず、高炉スラグ及び製鋼スラグのいずれでもよいが、製鋼スラグが好ましく、転炉系製鋼スラグがより好ましい。また、物理的性質及び化学的性質が、カルシア改質土利用技術マニュアルの第３－９頁に記載の表３．２．１の基準に適合していることが好ましい。 The slag to be used is not particularly limited, and may be either blast furnace slag or steelmaking slag, but steelmaking slag is preferred, and converter steelmaking slag is more preferred. In addition, it is preferable that the physical and chemical properties conform to the standards of Table 3.2.1 described on pages 3-9 of the technical manual for the use of calcia-improved soil.
スラグは、石灰（ＣａＯ）、シリカ（ＳｉＯ２）等を含有する。スラグを浚渫土に混合すると、スラグ中の石灰と浚渫土中のシリカとが水和固化し、浚渫土の強度が向上する。本実施形態で使用するスラグは、これに限定されないが、石灰を２０～６０質量％含有するものが好ましく、３０～６０質量％含有するものがより好ましい。 The slag contains lime (CaO), silica (SiO 2 ), and the like. When the slag is mixed with the dredged soil, the lime in the slag and the silica in the dredged soil are hydrated and solidified to improve the strength of the dredged soil. The slag used in the present embodiment is not limited to this, but preferably contains 20 to 60% by mass of lime, more preferably 30 to 60% by mass.
浚渫土は、特に限定されないが、カルシア改質土利用技術マニュアルの第３－３頁に記載の表３．１．１の基準に適合したものを用いることが好ましい。浚渫土は、必要に応じて、加水調整して用いてもよい。 Although the dredged soil is not particularly limited, it is preferable to use one that conforms to the criteria of Table 3.1.1 described on page 3-3 of the technical manual for the use of calcia-improved soil. The dredged soil may be adjusted with water if necessary.
本実施形態によるカルシア改質土の製造方法は、これに限定されないが、浚渫土の含水比が２００％以上４１０％以下の場合に特に好適に用いることができる。浚渫土の含水比が２００％以上の場合、通常のカルシア改質土の製造方法では高強度を安定して得ることが困難なためである。一方、浚渫土の含水比が４１０％を超えると、固体分と水分とが分離しやすくなり、カルシア改質土の製造が困難になる。 Although the method for producing calcia-improved soil according to the present embodiment is not limited to this, it can be particularly preferably used when the water content ratio of the dredged soil is 200% or more and 410% or less. This is because when the dredged soil has a water content of 200% or more, it is difficult to stably obtain high strength by a normal method for producing calcia-improved soil. On the other hand, if the water content of the dredged soil exceeds 410%, the solid content and moisture are likely to separate, making it difficult to produce calcia-improved soil.
含水比は、１１０℃の炉乾燥によって失われる土中水の質量の、土の炉乾燥質量に対する比を百分率で表した値である。含水比の測定は、ＪＩＳ Ａ １２０３（２００９）に準拠して測定するものとする。 The water content ratio is the ratio of the mass of soil water lost by oven drying at 110° C. to the oven dry mass of soil expressed as a percentage. The water content ratio shall be measured according to JIS A 1203 (2009).
浚渫土の含水比の下限は、より好ましくは２１０％であり、さらに好ましくは２３０％である。浚渫土の含水比の上限は、より好ましくは４００％であり、さらに好ましくは３８０％である。 The lower limit of the water content ratio of the dredged soil is more preferably 210%, still more preferably 230%. The upper limit of the water content of the dredged soil is more preferably 400%, still more preferably 380%.
石炭灰固化物は、上述した工程（ステップＳ１）で準備したものを用いる。石炭灰固化物は、多孔質体であり、スラグと比較して高い吸水性を有する。 The solidified coal ash used is prepared in the step (step S1) described above. Solidified coal ash is porous and has higher water absorption than slag.
上述したスラグ、浚渫土、及び石炭灰固化物を混合する（ステップＳ２）。混合方法は特に限定されず、任意の方法を用いることができる。混合方法は例えば、連続式ミキサー混合工法、管中混合工法、バックホウ混合工法、落下混合工法等である。 The above-described slag, dredged soil, and solidified coal ash are mixed (step S2). A mixing method is not particularly limited, and any method can be used. Mixing methods include, for example, a continuous mixer mixing method, an in-pipe mixing method, a backhoe mixing method, and a drop mixing method.
混合して製造したカルシア改質土は、強度発現のため、必要に応じて養生する。養生期間を長くするほど、水和固化が進行し、強度が向上する。養生期間は、好ましくは２８日以上である。 The calcia-improved soil produced by mixing is cured as necessary to develop strength. As the curing period is lengthened, the hydration solidification progresses and the strength is improved. The curing period is preferably 28 days or longer.
［カルシア改質土の一軸圧縮強度］
本実施形態によるカルシア改質土は、好ましくは、２８日間の養生後に４０ｋＮ／ｍ２以上の一軸圧縮強度を有する。カルシア改質土を水面埋戻し用として使用する場合、国土交通省土質区分基準における「第四種建築発生土」に適合する必要がある。同基準では、２００ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数が要求されており、このコーン指数を満足するためには、４０ｋＮ／ｍ２の一軸圧縮強度が必要である。そのためカルシア改質土は、養生後の強度で、４０ｋＮ／ｍ２以上の一軸圧縮強度を有することが好ましい。カルシア改質土利用技術マニュアルの第附３－２頁に記載の図－附３．３によると、カルシア改質土の一軸圧縮強度は時間の経過とともに増加する傾向がある。本実施形態では、２８日間の養生後にカルシア改質土の一軸圧縮強度が４０ｋＮ／ｍ２以上となるように、スラグや石炭灰固化物の混合比を調整することが好ましい。なお、カルシア改質土の一軸圧縮強度は、ＪＩＳ Ａ １２１６（２００９）に準拠して測定するものとする。
[Uniaxial compressive strength of calcia-improved soil]
The calcia-improved soil according to this embodiment preferably has a uniaxial compressive strength of 40 kN/m 2 or more after curing for 28 days. When using calcia-improved soil for backfilling water surface, it is necessary to conform to the "Type 4 construction generated soil" in the soil classification criteria of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The standard requires a cone index of 200 kN/m 2 or more, and in order to satisfy this cone index, a uniaxial compressive strength of 40 kN/m 2 is required. Therefore, the calcia-improved soil preferably has a uniaxial compressive strength of 40 kN/m 2 or more after curing. According to the figure-Attachment 3.3 on page 3-2 of the technical manual for the use of calcia-improved soil, the unconfined compressive strength of calcia-improved soil tends to increase with the passage of time. In this embodiment, it is preferable to adjust the mixing ratio of slag and solidified coal ash so that the unconfined compressive strength of the calcia-improved soil after curing for 28 days is 40 kN/m 2 or more. The unconfined compressive strength of the calcia-improved soil shall be measured according to JIS A 1216 (2009).
［カルシア改質土の含水比］
混合直後のカルシア改質土の含水比は、好ましくは１０６％以上１５７％以下である。換言すれば、混合直後のカルシア改質土の含水比が１０６％以上１５７％以下となるように、スラグや石炭灰固化物の混合比を調整することが好ましい。カルシア改質土の含水比が上記の範囲内であれば、高強度をより安定して得られる。
[Water content ratio of calcia-improved soil]
The water content ratio of the calcia-improved soil immediately after mixing is preferably 106% or more and 157% or less. In other words, it is preferable to adjust the mixing ratio of slag and solidified coal ash so that the water content of the calcia-improved soil immediately after mixing is 106% or more and 157% or less. If the water content ratio of the calcia-improved soil is within the above range, high strength can be obtained more stably.
含水比が高すぎる場合だけではなく、含水比が低すぎる場合も、高強度を安定して得ることが困難になる。これは、含水比が低すぎると、カルシウムイオンが移動しにくくなり、水和固化が進行しにくくなるためと考えられる。混合直後のカルシア改質土の含水比の下限は、より好ましくは１１０％であり、さらに好ましくは１１５％である。混合直後のカルシア改質土の含水比の上限は、より好ましくは１５０％であり、さらに好ましくは１４５％である。 Not only when the water content is too high, but also when the water content is too low, it becomes difficult to stably obtain high strength. This is probably because when the water content is too low, calcium ions are less likely to move, and hydration and solidification are less likely to proceed. The lower limit of the water content of the calcia-improved soil immediately after mixing is more preferably 110%, still more preferably 115%. The upper limit of the water content of the calcia-improved soil immediately after mixing is more preferably 150%, more preferably 145%.
［カルシア改質土中のスラグ及び石炭灰固化物の量］
混合するスラグ及び石炭灰固化物の量が多い程、カルシア改質土の含水比は低くなる。好ましくは、浚渫土１００体積部に対し、４０体積部以上１００体積部以下のスラグと、１０体積部以上１４０体積部以下の石炭灰固化物とを混合する。
[Amount of slag and solidified coal ash in calcia-improved soil]
As the amount of slag and solidified coal ash to be mixed increases, the moisture content of the calcia-improved soil decreases. Preferably, 40 to 100 volume parts of slag and 10 to 140 volume parts of solidified coal ash are mixed with 100 volume parts of dredged soil.
浚渫土１００体積部に対する好ましいスラグの量は、４０体積部以上１００体積部以下である。すなわち、浚渫土の体積をＶｓ、スラグの体積をＶｃとして、Ｖｃ／Ｖｓの値が４０％以上１００％以下であることが好ましい。Ｖｃ／Ｖｓの下限は、より好ましくは４５％であり、さらに好ましくは５０％である。Ｖｃ／Ｖｓの上限は、より好ましくは９０％であり、さらに好ましくは８０％である。 A preferable amount of slag for 100 volume parts of dredged soil is 40 volume parts or more and 100 volume parts or less. That is, the value of Vc/Vs is preferably 40% or more and 100% or less, where Vs is the volume of the dredged soil and Vc is the volume of the slag. The lower limit of Vc/Vs is more preferably 45%, still more preferably 50%. The upper limit of Vc/Vs is more preferably 90%, still more preferably 80%.
浚渫土１００体積部に対する好ましい石炭灰固化物の量は、１０体積部以上１４０体積部以下である。すなわち、浚渫土の体積をＶｓ、石炭灰固化物の体積をＶａとして、Ｖａ／Ｖｓの値が１０％以上１４０％以下であることが好ましい。Ｖａ／Ｖｓの下限は、より好ましくは２０％であり、さらに好ましくは３０％である。Ｖａ／Ｖｓの上限は、より好ましくは１００％であり、さらに好ましくは８０％である。 A preferable amount of solidified coal ash to 100 parts by volume of dredged soil is 10 parts by volume or more and 140 parts by volume or less. That is, the value of Va/Vs is preferably 10% or more and 140% or less, where Vs is the volume of the dredged soil and Va is the volume of the solidified coal ash. The lower limit of Va/Vs is more preferably 20%, still more preferably 30%. The upper limit of Va/Vs is more preferably 100%, still more preferably 80%.
ここで、スラグの体積Ｖｃ及び石炭灰固化物の体積Ｖａは、嵩容積ではなく表乾密度から求める実容積（空隙を除いた容積）とする。すなわち、スラグの体積Ｖｃは、質量をｍｃ、表乾密度をρｃとして、Ｖｃ＝ｍｃ／ρｃから求めることができる。同様に、石炭灰固化物の体積Ｖａは、質量をｍａ、表乾密度をρａとして、Ｖａ＝ｍａ／ρａから求めることができる。表乾密度は、ＪＩＳ Ａ １１０９に準拠して測定するものとする。実際の施工では、嵩容積に実積率をかけて実容積を求めてもよい。一方、浚渫土の体積Ｖｓは、実測した容積とする。浚渫土の体積Ｖｓは、質量をｗｓ、湿潤単位容積質量をρｓとして、Ｖｓ＝ｗｓ／ρｓから求めることもできる。 Here, the volume Vc of the slag and the volume Va of the solidified coal ash are not bulk volumes but real volumes (volumes excluding voids) obtained from surface dry densities. That is, the slag volume Vc can be obtained from Vc=mc/ρc, where mc is the mass and ρc is the surface dry density. Similarly, the volume Va of solidified coal ash can be obtained from Va=ma/ρa, where ma is the mass and ρa is the surface dry density. Surface dry density shall be measured according to JIS A 1109. In actual construction, the actual volume may be obtained by multiplying the bulk volume by the actual volume ratio. On the other hand, the volume Vs of the dredged soil is the measured volume. The volume Vs of the dredged soil can also be obtained from Vs=ws/ρs, where ws is the mass and ρs is the wet unit volume mass.
［本実施形態の効果］
以上、本発明の一実施形態によるカルシア改質土の製造方法を説明した。本実施形態によるカルシア改質土の製造方法では、スラグに加えて、石炭灰固化物を浚渫土に混合する。石炭灰固化物は、多孔質体であり、スラグと比較して高い吸水性を有する。そのため、石炭灰固化物を混合することによって、カルシア改質土の含水比を調整しやすくできる。これによって、含水比の高い浚渫土を原料とする場合であっても、埋戻しに必要な強度を安定的に確保することができる。
[Effect of this embodiment]
The method for producing calcia-improved soil according to one embodiment of the present invention has been described above. In the method for producing calcia-improved soil according to the present embodiment, solidified coal ash is mixed with dredged soil in addition to slag. Solidified coal ash is porous and has higher water absorption than slag. Therefore, the water content ratio of the calcia-improved soil can be easily adjusted by mixing the solidified coal ash. As a result, even when dredged soil having a high water content is used as a raw material, the strength required for backfilling can be stably secured.
本実施形態では、石炭灰に予めバインダを加えて石炭灰固化物にしてから浚渫土と混合する。この方法によれば、粉体の石炭灰を直接浚渫土と混合する場合と比較して、取り扱いが容易になる。また、石炭灰固化物にすることによって、石炭灰中の有害元素が固定される。そのため、水面埋戻し用に使用しても、有害元素の水中への溶出を抑制することができる。 In this embodiment, a binder is added to the coal ash in advance to form a solidified coal ash, which is then mixed with the dredged soil. This method facilitates handling as compared to mixing the powdered coal ash directly with the dredged soil. Moreover, harmful elements in the coal ash are fixed by solidifying the coal ash. Therefore, even if it is used for refilling the water surface, elution of harmful elements into water can be suppressed.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The invention is not limited to these examples.
［石炭灰固化物の準備］
石炭灰を造粒して石炭灰固化物を製造した。バインダはセメントとし、石炭灰固化物１００重量部に対して５重量部のセメントを混合した。図２に、石炭灰固化物及び造粒前の石炭灰の粒度分布を示す。製造した石炭灰固化物は、ふるい目寸法が７５μｍのときの通過重量百分率が２０％以下であった。
[Preparation of solidified coal ash]
Coal ash was granulated to produce solidified coal ash. Cement was used as the binder, and 5 parts by weight of cement was mixed with 100 parts by weight of solidified coal ash. FIG. 2 shows the particle size distribution of solidified coal ash and coal ash before granulation. The produced solidified coal ash had a passage weight percentage of 20% or less when the sieve size was 75 μm.
［有害元素溶出試験］
製造した石炭灰固化物及び石炭灰単体の有害元素溶出量を測定した。有害元素溶出量の測定は、環境省の土壌環境基準別表に規定された測定方法にしたがって実施した。
[Harmful element elution test]
The amount of harmful elements eluted from the produced solidified coal ash and coal ash alone was measured. The amount of harmful elements eluted was measured according to the measurement method stipulated in the Attached Table of Soil Environment Standards of the Ministry of the Environment.
有害元素溶出試験の結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of the harmful element elution test.
表１に示すとおり、石炭灰単体では、六価クロム及びフッ素が高い値を示した。石炭灰固化物とすることで、特にフッ素の溶出量を大きく低減できることを確認した。 As shown in Table 1, coal ash alone showed high values for hexavalent chromium and fluorine. It was confirmed that the elution amount of fluorine, in particular, can be greatly reduced by using solidified coal ash.
続いて、スラグ、浚渫土、及び石炭灰固化物を混合してカルシア改質土を製造し、カルシア改質土の有害元素溶出量を測定した。比較例として、石炭灰固化物に代えて、石炭灰とセメントとを混合してカルシア改質土を製造し、有害元素溶出量を測定した。 Subsequently, slag, dredged soil, and solidified coal ash were mixed to produce calcia-improved soil, and the elution amount of harmful elements in the calcia-improved soil was measured. As a comparative example, coal ash and cement were mixed instead of solidified coal ash to produce calcia-improved soil, and the elution amount of harmful elements was measured.
カルシア改質土の有害元素溶出試験の結果を表２に示す。 Table 2 shows the results of the toxic element elution test of the calcia-improved soil.
表２に示すとおり、石炭灰固化物を混合した水準１及び２は、石炭灰とセメントとを混合した水準３及び４と比較して、フッ素の溶出量が少なかった。このことから、石炭灰固化物を用いることが、有害元素の溶出抑制に有効であることを確認した。 As shown in Table 2, Levels 1 and 2, in which solidified coal ash was mixed, had a smaller fluorine elution amount than Levels 3 and 4, in which coal ash and cement were mixed. From this, it was confirmed that using solidified coal ash is effective in suppressing the elution of harmful elements.
［一軸圧縮強度試験］
次に、混合するスラグ及び石炭灰固化物の量、並びに浚渫土の種類を変えながらカルシア改質土を製造した。具体的には、表３に示す条件１～５の混合条件で浚渫土、スラグ、及び石炭灰固化物を混合してカルシア改質土を製造した。製造したカルシア改質土を２８日間養生した後、一軸圧縮強度試験を実施した。
[Uniaxial compression strength test]
Next, calcia-improved soil was produced while changing the amount of slag and solidified coal ash to be mixed and the type of dredged soil. Specifically, dredged soil, slag, and solidified coal ash were mixed under mixing conditions 1 to 5 shown in Table 3 to produce calcia-improved soil. After curing the produced calcia-improved soil for 28 days, a uniaxial compressive strength test was carried out.
浚渫土として、下記の表４に示すＡ～Ｈを使用した。下記の表４の浚渫土のうち、Ａ、Ｂ、Ｆ、及びＨは、港湾から採取したままの浚渫土である。Ｃ及びＤは、それぞれＡ及びＢに海水を加水して含水比を調整したものである。Ｅ及びＧは、それぞれＦ及びＨを脱水して含水比を調整したものである。 As the dredged soil, A to H shown in Table 4 below were used. Of the dredged soils in Table 4 below, A, B, F, and H are dredged soils as collected from harbors. C and D are obtained by adding seawater to A and B, respectively, to adjust the water content ratio. E and G are obtained by dehydrating F and H, respectively, to adjust the water content ratio.
スラグ及び石炭灰の主な成分を表５に示す。表中の「－」は検出下限未満であったことを示す。 Table 5 shows the main components of slag and coal ash. "-" in the table indicates that it was below the lower limit of detection.
各カルシア改質土の混合直後の含水比、及び２８日間養生後の一軸圧縮強度を測定した。一軸圧縮強度の測定は、ＪＩＳ Ａ １１０４（２００６）に記載のジッキングにより試料を作製し、ＪＩＳ Ａ １２１６（２００９）に準拠して実施した。 The water content ratio of each calcia-improved soil immediately after mixing and the unconfined compressive strength after curing for 28 days were measured. The unconfined compressive strength was measured according to JIS A 1216 (2009) by preparing a sample by jigging described in JIS A 1104 (2006).
表６～表１０にそれぞれ、条件１～５で製造したカルシア改質土の混合直後の含水比、及び２８日間養生後の一軸圧縮強度を示す。なお、浚渫土Ｂから条件１で作製したカルシア改質土の一軸圧縮強度（表６）は、供試体が自立せず測定できなかったため「０」とした。 Tables 6 to 10 show the water content immediately after mixing of the calcia-improved soil produced under conditions 1 to 5 and the unconfined compressive strength after curing for 28 days, respectively. The uniaxial compressive strength (Table 6) of the calcia-improved soil prepared from the dredged soil B under Condition 1 was set to "0" because the specimen did not stand on its own and could not be measured.
表６～表１０に示すように、含水比の高い浚渫土Ｄ～Ｈを使用したカルシア改質土では、ばらつきはあるものの、石炭灰固化物を加えることで強度が向上する傾向が確認できた。特に、含水比の高い浚渫土Ｅ～Ｈを使用したカルシア改質土は、石炭灰固化物を加えない条件１では水面埋戻しに必要な基準を満たさなかったが、条件４ではこの基準を満たした。また、浚渫土Ｄから製造したカルシア改質土においても、石炭灰固化物を加えることで強度の向上が認められた。 As shown in Tables 6 to 10, in the calcia-improved soil using dredged soil D to H with a high water content, although there were variations, it was confirmed that the strength increased by adding solidified coal ash. . In particular, the calcia-improved soil using dredged soils E to H with a high water content did not meet the criteria required for backfilling the water surface under condition 1 in which solidified coal ash was not added, but met this criterion under condition 4. rice field. Also, in the calcia-improved soil produced from the dredged soil D, an improvement in strength was recognized by adding solidified coal ash.
図３は、カルシア改質土の混合直後の含水比と２８日間養生後の一軸圧縮強度との関係を示す散布図である。図３に示すように、カルシア改質土の含水比が１０６％以上１５７％以下の範囲では、一軸圧縮強度が４０ｋＮ／ｍ２未満となることはなかった。このことから、カルシア改質土の含水比が１０６％以上１５７％以下であれば、高強度がより安定的に得られることを確認した。 FIG. 3 is a scatter diagram showing the relationship between the water content ratio of the calcia-improved soil immediately after mixing and the unconfined compressive strength after curing for 28 days. As shown in FIG. 3, when the water content ratio of the calcia-improved soil was in the range of 106% to 157%, the unconfined compressive strength was never less than 40 kN/m 2 . From this, it was confirmed that high strength can be obtained more stably when the water content ratio of the calcia-improved soil is 106% or more and 157% or less.
以上、本発明の実施の形態を説明した。上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
Claims (4)
スラグ、浚渫土、及び前記石炭灰固化物を混合する工程とを備え、
前記浚渫土は、含水比が２００％以上４１０％以下であり、
前記混合する工程では、混合直後のカルシア改質土の含水比が１０６％以上１５７％以下になるようにする、カルシア改質土の製造方法。 a step of preparing coal ash solidified material containing coal ash and a binder and having a particle size distribution in which the passage weight percentage is 20% or less when the sieve size is 75 μm;
A step of mixing slag, dredged soil, and the solidified coal ash ,
The dredged soil has a moisture content of 200% or more and 410% or less,
The method for producing calcia-improved soil , wherein in the mixing step, the water content of the calcia-improved soil immediately after mixing is set to 106% or more and 157% or less .
前記カルシア改質土は、前記浚渫土１００体積部に対し、４０体積部以上１００体積部以下の前記スラグと、１０体積部以上１４０体積部以下の前記石炭灰固化物とを含む、カルシア改質土の製造方法。 A method for producing calcia-improved soil according to claim 1 ,
The calcia-improved soil contains 40 to 100 volume parts of the slag and 10 to 140 volume parts of the solidified coal ash with respect to 100 volume parts of the dredged soil. Soil manufacturing method.
前記バインダは、セメントである、カルシア改質土の製造方法。 A method for producing calcia-improved soil according to claim 1 or 2 ,
The method for producing calcia-improved soil, wherein the binder is cement.
前記カルシア改質土は、２８日間の養生後に４０ｋＮ／ｍ２以上の一軸圧縮強度を有する、カルシア改質土の製造方法。 A method for producing calcia-improved soil according to any one of claims 1 to 3 ,
The method for producing calcia-improved soil, wherein the calcia-improved soil has a uniaxial compressive strength of 40 kN/m 2 or more after curing for 28 days.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010173912A (en) | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Manufacturing method for hydrothermally solidified material of paper sludge incineration ash |
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