JPH09157647A

JPH09157647A - 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

Info

Publication number: JPH09157647A
Application number: JP34678195A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Shiragami; 光章白神
Original assignee: Ekuseno Yamamizu Kk
Current assignee: Ekuseno Yamamizu Kk
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】緩和されたｐＨ条件下に行うことが出来る新規
なポゾラン反応方法およびポゾラン反応を利用した土壌
改良方法であって接触水（雨水）が強アルカリになるこ
とによって惹起される二次公害の問題が軽減された上記
の改良方法を提供する。【解決手段】（１）Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分を含
む原料物質を養生固化してポゾラン反応を行うに当た
り、反応系内にｐＨ調整剤として酸性塩を存在させるポ
ゾラン反応方法、（２）含水土壌に水溶性高分子物質を
添加混合し、次いで、得られた団粒物に成分調整剤とし
て石灰成分を添加被覆した後に養生固化してポゾラン反
応を行う土壌改良方法において、ポゾラン反応系内にｐ
Ｈ調整剤として酸性塩を存在させる土壌改良方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
土壌改良方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポゾラン反応（ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ
ｒｅａｃｔｉｏｎ）は、Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分
を含む原料物質を養生固化する反応であり、土壌工学な
どの分野で周知の反応である。また、それ自体に水硬性
は殆どないが水の存在下に水酸化カルシウムと常温で徐
々に反応して水不溶性の化合物を生成して硬化する微粉
末状シリカ質材料は、周知の通り、ポゾラン（ｐｏｚｚ
ｏｌａｎ）と呼ばれる。

【０００３】近時、上記のポゾラン反応は、建設および
土木工事などに伴って発生する建設残土を資源として再
利用するための土壌改良方法に利用されつつある（例え
ば、特開平４−３４５６８５号公報、特開平５−５９３
６３号公報、特開平５−１５６２５１号公報など）。

【０００４】上記のポゾラン反応を利用した土壌改良方
法は、基本的には、含水土壌に水溶性高分子物質を添加
混合し、次いで、得られた団粒物に成分調整剤として石
灰成分を添加被覆した後に養生固化してポゾラン反応を
行う方法である。石灰成分を添加被覆した含水土壌の団
粒物は、Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分を含むポゾラン
反応の原料物質であり、ポゾラン反応による養生固化
は、石灰成分を添加被覆した含水土壌の団粒物の表面で
行われる。

【０００５】ポゾラン反応後の団粒土壌は、強度の向上
が図られ、砂の様な流動性が付与され、水中で膨潤しな
い程度に固化されているため、例えば、建設および土木
工事などの埋め戻し復旧の土壌として好適に使用され
る。また、ポゾラン反応後の団粒土壌は、内部がポーラ
スであると言う性状を有するため、上記の埋め戻し復旧
用途以外に、その透水性および保水性を利用した植生土
壌などとしての用途が期待される。

【０００６】しかしながら、ポゾラン反応は、当該反応
を利用した上記の土壌改良方法からも明らかな通り、強
塩基性の石灰成分などを原料として強アルカリ条件下に
行われるため、ポゾラン反応生成物は強塩基性であり、
接触水のｐＨは１２以上の強アルカリを呈する。それが
ため、ポゾラン反応生成物の用途にはｐＨ上の制限があ
り、また、ポゾラン反応後の団粒土壌を埋め戻し復旧用
途に使用する際には接触水（雨水）のｐＨが強アルカリ
性を呈して二次公害を惹起すると言う問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、緩和されたｐＨ
条件下に行うことが出来る新規なポゾラン反応方法、ｐ
Ｈ調整された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であって接触水（雨水）が強アル
カリになることによって惹起される二次公害の問題が軽
減された上記の改良方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ある特定のｐＨ
調整剤を使用するならば、ポゾラン反応方法は全く問題
なく進行し、その結果、ｐＨ調整されたポゾラン反応生
成物を得ることが出来るとの知見を得た。本発明は、斯
かる知見に基づき達成されたものであり、各発明の要旨
は、次の通りである。

【０００９】本発明の第１の要旨は、Ｓｉ成分、Ａｌ成
分、Ｃａ成分を含む原料物質を養生固化してポゾラン反
応を行うに当たり、反応系内にｐＨ調整剤として酸性塩
を存在させることを特徴とするポゾラン反応方法に存す
る。

【００１０】本発明の第２の要旨は、酸性塩の存在下、
Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分を含む原料物質を養生固
化して成ることを特徴とするポゾラン反応生成物に存す
る。

【００１１】本発明の第３の要旨は、含水土壌に水溶性
高分子物質を添加混合し、次いで、得られた団粒物に成
分調整剤として石灰成分を添加被覆した後に養生固化し
てポゾラン反応を行う土壌改良方法において、ポゾラン
反応系内にｐＨ調整剤として酸性塩を存在させることを
特徴とする、ポゾラン反応を利用した土壌改良方法に存
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第１の要旨に係るポゾラン反応方法は、本発明
の第３の要旨に係るポゾラン反応を利用した土壌改良方
法に利用され、本発明の第２の要旨に係るポゾラン反応
生成物の一例は、本発明の第３の要旨に係るポゾラン反
応を利用した土壌に相当する。従って、以下の説明にお
いては、重複的説明を避けるため、ポゾラン反応を利用
した土壌改良方法の説明によってポゾラン反応方法およ
びポゾラン反応生成物の説明に替えることとする。

【００１３】本発明の土壌改良方法において、対象とな
る含水土壌は、通常、含水比が２０％以上の土壌であ
る。特に、本発明の土壌改良方法が期待できるのは、含
水比が３０〜１８０、特には６０〜１５０程度の高含水
量の土壌であり、具体的には、宅地造成工事、上下水道
工事、道路工事などの一般の建設および土木工事などに
伴って発生する建設残土である。なお、上記の含水比と
は、１００℃の炉乾燥によって失われる土中水の質量
の、土の乾燥質量に対する比を百分率で表した値であ
り、具体的には、ＪＩＳＡ１２０３（含水比試験方
法）によって測定される値である。

【００１４】土質には、ローム層、砂礫、土砂などがあ
り、建設残土は、通常、これらの混合物であり、そし
て、発生現場により、コンクリート片なども含む。建設
残土の含水比は、発生現場に大きく依存し、関東ローム
層から発生する建設残土は、通常、９０〜１５０前後の
含水比を示し且つ粘着性が大きい。従って、斯かる建設
残土は、本発明のポゾラン反応を利用した土壌改良方法
の効果が大きく、ポゾラン反応後の団粒土壌は、強度の
向上が図られ、砂の様な流動性が付与され、水中で膨潤
しない程度に固化され、建設および土木工事などの埋め
戻し復旧の土壌として好適に使用される。

【００１５】先ず、本発明の土壌改良方法においては、
含水土壌に水溶性高分子物質を添加混合して団粒物を調
製する。水溶性高分子物質としては、通常、１０００ｍ
ｌの水に常温（２５℃）で１ｇ以上溶解する重合体が使
用される。

【００１６】水溶性高分子物質の例としては、ポリアク
リルアミド、ポリアクリルアミドの部分鹸化物、アクリ
ルアミドと他のモノマーとの共重合体などのアミドを有
する水溶性高分子物質、ポリアクリル酸、ポリアクリル
酸塩、アクリル酸−アクリル酸塩共重合体、メタクリル
酸エステル−アクリル酸塩共重合体、カルボキシメチル
セルロース等のカルボキシル基またはその塩を有する水
溶性高分子物質、その他、ポバール、澱粉などが挙げら
れる。

【００１７】本発明で使用する水溶性高分子物質の種類
は、特に制限されないが、ポゾラン反応の祭の加水分解
によるアンミニア臭の発生が全くないと言う観点から、
カルボキシル基またはその塩を有する水溶性高分子物質
が好適であり、特に、団粒効果などの観点から、ポリ
（メタ）アクリル酸の部分アルカリ中和塩が好適であ
る。ポリ（メタ）アクリル酸の部分アルカリ中和塩と
は、骨格がポリアクリル酸またはポリメタクリル酸の線
状高分子であり、官能基であるカルボキシル基の一部ま
たは全部がナトリウム又はカリウム等の塩となった水溶
性高分子物質である。

【００１８】本発明で使用するポリ（メタ）アクリル酸
の部分アルカリ中和塩は、如何なる製法によるものであ
ってもよいが、分子量が通常３００万以上、好ましくは
５００万以上のものが使用される。そして、その部分中
和度は、分子量にも依存するが、通常１０モル％以上、
好ましくは３０〜９０モル％以上とされる。

【００１９】本発明で使用する水溶性高分子物質は、含
水土壌中の水分に溶解してその団粒効果を発揮し、その
溶解速度が速いほどに団粒効果の発現も速い。従って、
斯かる観点から、水溶性高分子物質は、平均粒径が０．
５ｍｍ以下の粉粒体の形態で使用するのが好ましい。

【００２０】含水土壌の団粒物の調製は、含水土壌に通
常０．０１〜１重量％、好ましくは０．０３〜０．５重
量％の水溶性高分子物質の粉粒体を添加し、数十秒から
数分間攪拌混合することによって行われる。攪拌混合機
としては、粉砕機能を備えた連続または回分式の二軸パ
ドルミキサー、皿型混合機などが好適に使用される。

【００２１】次いで、本発明の土壌改良方法は、得られ
た団粒物に成分調整剤として石灰成分を添加被覆した後
に養生固化してポゾラン反応を行う。石灰成分の団粒物
への被覆は、含水土壌の団粒物の表面において、ポゾラ
ン反応を行うための原料成分（Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃ
ａ成分）の調整の意義を有する。

【００２２】従って、Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分を
含む原料物質を養生固化してポゾラン反応を行う本発明
の第１の要旨に係るポゾラン反応方法は、本発明の土壌
改良方法においては、原料成分の調整後に利用される。
そして、本発明の土壌改良方法の様に、含水土壌の団粒
物の表面においてポゾラン反応を行う必要がない場合
は、ポゾラン反応に必要なＳｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成
分の均一混合を行ってもよい。

【００２３】本発明の最大の特徴は、ポゾラン反応を行
うに当たり、反応系内にｐＨ調整剤として酸性塩を存在
させる点に存する。そして、含水土壌の団粒物の表面に
おいてポゾラン反応を行う本発明の土壌改良方法の場
合、酸性塩は、含水土壌の団粒物の表面に石灰成分と共
に添加被覆される。

【００２４】ポゾラン反応を行うための原料成分調整の
ために使用されるカルシアム成分は、通常ＣａＯ（生石
灰）又はＣａ（ＯＨ）₂（消石灰）として、好ましは生
石灰として供給される。生石灰としては、市販品の他、
食品工業や家庭から発生した魚貝の骨殻、発電所などの
海水を使用した冷却管に付着した貝殻などを焼成粉砕品
を使用することが出来る。

【００２５】Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分の各割合
は、特に制限されず、ポゾラン反応をは、これらの成分
の最低量見合いの略量論量に従って進行すると判断され
る。そして、含水土壌の組成によってはＳｉ成分および
Ａｌ成分を追加することが出来る。Ｓｉ成分は、例え
ば、骨材、フライアッシュ等、Ａｌ成分は、フライアッ
シュ、セメント等によって供給することが出来る。

【００２６】上記の骨材の具体例としては、コンクリー
ト破砕物、砂、砂利、砕石などが挙げられる。また、天
然の骨材としては、深成岩、安山岩、玄武岩、砂岩など
が挙げられる。これらの骨剤は、通常、比重が２．０〜
３．０ｇ／ｃｍ³であり、ＪＩＳＡ１１０４の標準
試験による単位容積重量が１５００〜２０００ｋｇ／ｃ
ｍ³である。

【００２７】上記のフライアッシュの具体例としては、
微粉炭燃焼ポイラーの煙道ガスから採取されるフライア
ッシュの他、石炭火力発電所から発生する石炭灰が挙げ
られる。フライアッシュの組成は、その種類に依存する
が、上記の石炭灰の場合、通常、５０〜７０重量％のＳ
ｉＯ₂と１０〜４０重量％のＡｌ₂Ｏ₃を含有し、その
他の成分として、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯ等を含有
している。また、セメントの組成は、その種類にも依存
するが、ポルトランドセルントの組成は、通常、ＳｉＯ
₂２０〜２４重量％、Ａｌ₂Ｏ₃５〜７重量％、Ｆｅ₂
Ｏ₃２〜４重量％、ＣａＯ６３〜６６重量％である。

【００２８】本発明の土壌改良方法において、石灰成分
は、ＣａＯとして、通常０．２〜２０重量％、好ましく
は０．５〜１０重量％、骨材、フライアッシュ、セメン
トは、それぞれ、通常０．５〜５０重量％、好ましくは
１〜３０重量％の割合で含水土壌の団粒物に添加され
る。その他、本発明においては、石膏なども成分調整に
使用することが出来る。

【００２９】本発明の土壌改良方法において、特に、成
分調整剤として次の石灰成分を使用するのが好ましい。

【００３０】

【表２】ＳｉＯ₂ ：０．５〜２０重量％Ａｌ₂Ｏ₃：０．５〜１５重量％Ｆｅ₂Ｏ₃：０．５〜５重量％ＣａＯ：４０〜９５重量％ＭｇＯ：０．１〜１０重量％ＳＯ₃ ：０〜１５重量％

【００３１】上記の成分調整剤は、前述した成分調整剤
原料を使用し、且つ、一般の建設および土木工事などに
伴って発生する建設残土に対して最も効果的にポゾラン
反応を行うために調整されたものである。そして、成分
調整剤は、粒径が小さい程、比表面積が大きく、土壌粒
子間に容易に進入し、硬化速度および硬化強度が大き
く、単位添加量当たりのポゾラン反応による固化効果が
向上する。

【００３２】従って、斯かる観点から、成分調整剤は、
平均粒径が通常１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以
下、更に好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ程度とするの
がよい。そして、成分調整剤は、含水土壌の団粒物に対
し、通常１〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％の
割合で添加され、ポゾラン反応を円滑に進行する。

【００３３】本発明においてｐＨ調整剤として使用され
る酸性塩としては、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、
硝酸アルミ、塩化アルミ、炭酸水素ナトリウム、リン酸
水素ナトリウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウ、
塩化アンモニウム等が挙げられるが、これらの中では、
分解ガスの発生がなく且つ酸性度の高い硫酸アルミニウ
ムが好適に使用される。

【００３４】硫酸アルミニウムは、それを主成分とする
限り、不純物を含有していても差し支えない。そして、
粉末状、水を媒体とする溶液または懸濁液として使用さ
れる。ポゾラン反応による養生固化は、前述の通り、塩
基性の高い石灰成分などを原料としてアルカリ条件下に
行われる。例えば、成分調整剤によって含水土壌の団粒
物の表面の成分調整を行った場合、水分のｐＨは１２〜
１３以上となる。

【００３５】しかしながら、本発明に従って、ポゾラン
反応系内にｐＨ調整剤として硫酸アルミニウム等の酸性
塩を存在させることにより、上記のｐＨを１０以下に低
減することが出来る。特に、本発明においては、ポゾラ
ン反応生成物（改良土壌）のｐＨが８．５以下となる様
に酸性塩の使用量を選択するのが好ましい。

【００３６】酸性塩は、成分調整剤と混合して含水土壌
の団粒物表面に被覆添加してもよく、また、両者を別々
に添加被覆してもよく、そして、この場合の順序は任意
に選択することが出来る。硫酸アルミニウムの使用量
は、目的とするｐＨ、すなわち、ポゾラン反応生成物で
ある改良土壌の所望するｐＨに依存するが、ポゾラン反
応の原料物質、本発明の土壌改良方法においては、成分
調整剤に対し、通常１〜４０重量％、好ましくは１〜１
０重量％とされる。酸性塩の使用量が余りにも多い場合
は、ポゾラン反応が十分に進行せず、養生固化が良好に
達成されない。

【００３７】そして、上記の成分調整剤および／または
酸性塩による団粒物表面の被覆処理においては、団粒物
の破砕が起こらない様にするため、解砕効果が小さく且
つ被覆効果の大きい混合機、例えば、回転混合機、団粒
物の転がりを助長するシュート型混合機などが好適に使
用される。

【００３８】ポゾラン反応における養生固化は、必要に
応じ、前記の処理を終えた含水土壌の団粒物を篩分けし
て粒度調整を行った後に実施される。養生固化は、室温
で十分に進行するため、常温における数時間ないしは数
日間の養生期間により、含水土壌の団粒物は、強度の向
上が図られ、砂の様な流動性が付与され、水中で膨潤し
ない程度に固化される。そして、養生期間は、ポゾラン
反応における発熱を利用することにより、また、適当な
加熱手段によって短縮することが出来るが、これらの場
合は、反応完了前において反応原料物質である含水土壌
の団粒物から完全に水分が除去されない様にする必要が
ある。

【００３９】本発明の土壌改良方法は、固定プラント方
式、仮設プラント方式、車搭載設備方式など、種々の規
模による各種の態様で行うことが出来る他、浅層混合方
式によっても行うことが出来る。固定プラント方式は、
発生土壌の区域内で処理する場合、仮設プラント方式
は、比較的規模の大きい工事現場から発生する土壌を当
該現場ないしはその近傍の場所で処理する場合、車搭載
設備方式は、規模が小さいか又は短期の施工現場や埋設
管敷設現場などの移動を要する現場で処理する場合にそ
れぞれ好適である。また、浅層混合方式は、自走式の浅
層混合処理機によりステップワイズに処理することが必
要な、広範囲の表土の改良に好適である。

【００４０】本発明のポゾラン反応を利用した土壌改良
方法による改良土壌（ポゾラン反応生成物）は、従来公
知の方法による場合に比し、ｐＨが低く、団粒物の粒子
としての強度が高く、多孔質であり、雨水との接触によ
って濁水を生じることがないため、土木用途のみなら
ず、植生土壌としても好適である。従って、本発明の土
壌改良方法は、農地の改良手段として、また、農耕地や
裸地の雨水による浸食に起因する濁水発生防止手段（具
体的には例えば沖縄県の赤水発生防止手段）としても好
適である。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例にお
いて採用した評価方法および材料物質は、次の通りであ
る。

【００４２】（１）ＣＢＲ値：ＪＩＳＡ１２１１
（ＣＢＲ試験法）に準拠して測定した。

【００４３】（２）ｐＨ値：試料３０ｇを１００ｍｌの
水に入れて３分間攪拌後について測定した。

【００４４】（３）団粒物の平均粒径：重量基準の平均
粒径として算出した。

【００４５】（４）団粒化：篩試験により次の２段階で
評価した。

【表３】 ×：団粒化不良で未団粒物が存在する。〇：団粒化良好であるが団粒物の平均粒径±３ｍｍ以内
の範囲に存在する団粒物の割合が９０重量％以上であ
る。

【００４６】（５）透水性：底部に目開き０．５ｍｍの
金網を張った１０Ｌの容器に約６Ｌの試料を入れた後に
上から約５Ｌの水を注ぎ、水切れが良好で且つ浸出水が
澄明な場合は透水性良好（〇）とし、水切れが不良また
は浸出水が濁っている場合は透水性不良（×とした。

【００４７】（６）転圧性：３０ｃｍ２層転圧締固め
後、土研式貫入試験機により、１０ｃｍの貫入に要する
打撃回数を測定し、打撃回数１６回未満を不良（×）、
１６回以上を良好（〇）とした。

【００４８】（７）押潰強度：３〜４ｍｍの粒径を有す
る団粒２０個につき木屋式硬度計を使用して１粒当たり
の平均強度（ｋｇ／粒）を測定した。

【００４９】（８）突き固めによる土壌の締め固め試験
（土研式３０ｃｍ２層転圧法）における透水係数：ＪＩ
ＳＡ１２１８（定水位法）に準拠して測定した。

【００５０】水溶性高分子物質としては、ポリアクリル
酸ナトリウム（分子量：約８００万、中和度：９０モル
％、平均粒径：０．４ｍｍ：ＰＡＣＡと略記）、アクリ
ルアミド／アクリル酸ナトリウム共重合体（モル比：８
０／２０、分子量：約１０００万、平均粒径：０．４ｍ
ｍ、ＰＡＡＭと略記）、ｐＨ調整剤としての酸性塩とし
ては、固形硫酸バンド（Ａｌ₂Ｏ₃：１４．８重量％、
Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃：４９．６重量％）を使用し、成分
調整剤としては、以下の表３に示す無機組成物を使用し
た。表３中の数字は重量％を表し、成分調整剤Ｄは生石
灰、成分調整剤Ｅはセメントである。

【００５１】

【表４】

【００５２】実施例１含水比１１０の関東ローム層（採取場所：東京都多摩
市）を試験土壌として改良試験を行った。先ず、試験土
壌５０Ｋｇをパン型セメントミキサーに入れ、攪拌下に
水溶性高分子物質５０ｇを添加し、６０秒間経過後に成
分調整剤Ａを１．５ｋｇ添加し、更に、３０秒経過後に
ｐＨ調整剤（硫酸アルミニウム）５２５ｇを振りかけて
３０秒後に攪拌を停止し、得られた団粒物をポリ袋に採
取し、密封状態で３日間室温下に放置して養生を行っ
た。得られた改良土壌の評価結果を表５に示す。

【００５３】実施例２〜６及び比較例１〜２実施例１において、ポゾラン反応条件の条件を表５及び
表６に示す通りに変更した以外は、実施例１と同様に土
壌の改良試験を行い、得られた改良土壌の評価結果を表
４及び表５に示す。また、実施例２で得られた改良土壌
と比較例１の未処理土壌について、突き固めによる土壌
の締め固め試験（ＪＩＳＡ１２１０）を行い、試験
前後の平均粒径および透水係数を求め、その結果を表７
に示す。

【００５４】

【表５】 ──────────────────────────────────── 実施例１２３４＜ホ゜ソ゛ラン反応条件＞試験土壌関東ローム層関東ローム層関東ローム層関東ローム層含水比 110 110 110 110 水溶性高分子物質 PACA PACA PACA PACA 成分調整剤ＡＢＣＤｐＨ調整剤硫酸アルミ硫酸アルミ硫酸アルミ硫酸アルミ養生期間３１１１＜改良土壌の評価＞ＣＢＲ（％） 15 10 9 9 ｐＨ 8.4 8.0 7.9 9.8 団粒化〇〇〇〇平均粒径 3.6 3.6 3.6 3.6 透水性〇〇〇〇転圧性〇〇〇〇押潰強度（Kg/ 粒) 0.8 0.9 0.9 0.8 臭気(アンモニア臭) 無無無無 ────────────────────────────────────

【００５５】

【表６】 ──────────────────────────────────── 実施例比較例５６１２＜ホ゜ソ゛ラン反応条件＞試験土壌関東ローム層関東ローム層関東ローム層関東ローム層含水比 110 110 110 110 水溶性高分子物質 PACA PAAM − PACA 成分調整剤ＥＡ − ＡｐＨ調整剤硫酸アルミ硫酸アルミ − 無養生期間１１ − １＜改良土壌の評価＞ＣＢＲ（％） 8 10 1＞ 9 ｐＨ 9.2 8.0 7.6 12 ＜団粒化〇〇 − 〇平均粒径 3.6 3.6 − 3.6 透水性〇〇 × 〇転圧性〇〇 × 〇押潰強度（Kg/ 粒) 1.0 0.9 0.3 0.8 臭気(アンモニア臭) 無有無無 ────────────────────────────────────

【００５６】

【表７】

【００５７】実施例７〜８及び比較例３〜４水溶性高分子物質の添加設備を備えた容量２ｍ³の二軸
パドルミキサー（滞留時間６０秒）と成分調整剤および
ｐＨ調整剤の添加設備を備えた転動型コーティング装置
（滞留時間３０秒）と篩分機（目開き１３ｍｍ）とから
成る固定プラントを使用して含水土壌の改良試験を行っ
た。

【００５８】先ず、表８に示す試験土壌を１５トン／時
間の割合で二軸パドルミキサーに供給し、これに対し
て、水溶性高分子物質（ＰＡＣＡ）を０．１重量％、成
分調整剤Ａを３重量％、ｐＨ調整剤（硫酸アルミニウ
ム）を成分調整剤Ａに対して３５重量％相当量を添加し
た。次いで、篩分機から排出される団粒物を回収して２
日間室温下に放置して養生を行った。得られた改良土壌
の評価結果を表８に示す。但し、比較例３〜４は、未処
理品である。

【００５９】

【表８】 ──────────────────────────────────── 実施例比較例７８３４＜ホ゜ソ゛ラン反応条件＞試験土壌関東ローム層黒土砂礫山砂含水比 110 110 110 110 水溶性高分子物質 PACA PACA 無無成分調整剤ＡＡ無無ｐＨ調整剤硫酸アルミ硫酸アルミ無無養生期間２２無無＜改良土壌の評価＞ＣＢＲ（％） 15 10 57.8 13.4 ｐＨ 8.4 8.0 6.4 6.2 団粒化〇〇 − − 平均粒径 3.3 3.6 1.9 1.2 透水性〇〇 × × 転圧性〇〇〇〇押潰強度（Kg/ 粒) 0.9 0.8 − − 臭気(アンモニア臭) 無無 − − ────────────────────────────────────

【００６０】実施例９〜１０及び比較例５〜６浅層攪拌による表土の改良を行った。すなわち、先ず、
表９に示す表土上に水溶性高分子物質（ＰＡＣＡ）を面
積当たり０．５ｋｇ散布し、表層より３０ｃｍの深さま
で耕運機で攪拌混合した。次いで、成分調整剤Ｄ（石灰
石）を１ｍ²当たり１３ｋｇ散布した後、ｐＨ調整剤
（硫酸アルミニウム）を４．６ｋｇ散布して上記と同様
に攪拌混合した後に表面を均した。

【００６１】そして、２日後に土壌物性としてｐＨ及び
土壌粒径（重量基準の平均粒径）を測定した後、１００
ｍｍ／時間の割合で散水し、表面流の有無、流出水の状
態、５分後の脱水状況を観察評価し、これらの結果を表
９に示す。なお、５分後の脱水状況は、表面水が引き且
つ土壌粒径が保持されている場合を良好、水溜まりを生
じ且つ土壌粒径が崩れた場合を不良とした。なお、比較
例５及び６においては、水溶性高分子物質および成分調
整剤の散布を行わなかった。

【００６２】

【表９】 ──────────────────────────────────── 実施例比較例 11 12 ５６＜ホ゜ソ゛ラン反応条件＞試験土壌関東ローム層島尻マージ関東ローム層島尻マージ含水比 110 89 110 89 水溶性高分子物質 PACA PACA 無無成分調整剤ＤＤ無無ｐＨ調整剤硫酸アルミ硫酸アルミ無無養生期間２２ − − ＜改良土壌の評価＞土壌ｐＨ 8.4 7.9 12.3 5.4 土壌粒径 3.5 3.6 3.4 0.5＞表面流無無有有流出水の状況清澄清澄濁水濁水５分後の脱水状況良好良好不良不良 ────────────────────────────────────

【００６３】応用例１〜２（植生試験）上記実施例１１及び１２で得られた処理土壌に肥料
（Ｎ、Ｐ₂Ｏ₃、Ｋ₂Ｏ）を１０ｋｇ／ａの割合で均一
に配合して植生土壌を調製し、その一部をポットに採取
し、コマツナおよびヤマハギの各種子を各々１０粒播種
して発芽率および生育状況を観察した。また、対照区と
して、上記の比較例５及び６で得られた土壌についても
上記と同様の植生試験を行った。結果を表１０に示す。

【００６４】

【表１０】 ──────────────────────────────────── 応用例対照区１２１２使用土壌実施例11 実施例12 比較例５比較例６コマツナ発芽率 100 100 70 90 生育状況良好良好不良不良コマツナ発芽率 80 90 50 80 生育状況良好良好脆弱一部枯死 ────────────────────────────────────

【００６５】応用例３（サンドコンパクションパイル工
法）沖積土低地のパックドレン工法による軟弱地盤の改良に
際し、中詰砂として実施例７で得られた改良土壌を使用
し、その効果を川砂と比較した。結果を表１１に示す。
同表から明らかな様に、本発明のポゾラン反応生成物
（改良土壌）は、川砂と遜色のない性能を示す。

【００６６】

【表１１】

【００６７】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、緩和され
たｐＨ条件下に行うことが出来る新規なポゾラン反応方
法、ｐＨ調整された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であって接触水（雨水）が
強アルカリになることによって惹起される二次公害の問
題が軽減された上記の改良方法が提供される。そして、
本発明の土壌改良方法は、建設残土の改良のみならず、
農地の改良、濁水や赤水の発生原因となる表土の改良に
も適用することが出来、また、本発明のポゾラン反応生
成物（例えば改良土壌）は、土木建築用山砂の代替品、
盛土、園芸用の土壌として利用することが出来るのみな
らず、土壌や農地の改質にも利用することが出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｓｉ成分、Ａｌ成分、Ｃａ成分を含む原
料物質を養生固化してポゾラン反応を行うに当たり、反
応系内にｐＨ調整剤として酸性塩を存在させることを特
徴とするポゾラン反応方法。
【請求項２】酸性塩の存在下、Ｓｉ成分、Ａｌ成分、
Ｃａ成分を含む原料物質を養生固化して成ることを特徴
とするポゾラン反応生成物。
【請求項３】含水土壌に水溶性高分子物質を添加混合
し、次いで、得られた団粒物に成分調整剤として石灰成
分を添加被覆した後に養生固化してポゾラン反応を行う
土壌改良方法において、ポゾラン反応系内にｐＨ調整剤
として酸性塩を存在させることを特徴とする、ポゾラン
反応を利用した土壌改良方法。
【請求項４】含水土壌の含水比が３０〜１８０％であ
る請求項３に記載の土壌改良方法。
【請求項５】水溶性高分子物質がポリ（メタ）アクリ
ル酸の部分中和塩である請求項３に記載の土壌改良方
法。
【請求項６】成分調整剤として次の石灰成分を使用す
る請求項３に記載の土壌改良方法。【表１】ＳｉＯ₂ ：０．５〜２０重量％Ａｌ₂Ｏ₃：０．５〜１５重量％Ｆｅ₂Ｏ₃：０．５〜５重量％ＣａＯ：４０〜９５重量％ＭｇＯ：０．１〜１０重量％ＳＯ₃ ：０〜１５重量％
【請求項７】酸性塩として硫酸アルミニウムを使用す
る請求項３に記載の土壌改良方法。
【請求項８】改良土壌のｐＨが１０以下である請求項
３に記載の土壌改良方法。