総 括

6 . 1 結 論

世 界 的 に 循 環 資 源 の 価 値 が 高 ま る 近 年 に お い て は ， 資 源 の 新 た な 採 取 や 環 境 へ の 負 荷 を 可 能 な 限 り 少 な く し た 循 環 型 社 会 の 形 成 が ま す ま す 必 要 と な っ て き て い る ． 我 が 国 で も ， 循 環 型 社 会 を 構 築 す る た め に 資 源 採 取 ， 生 産 ， 流 通 ， 消 費 ， 廃 棄 な ど の 社 会 経 済 活 動 を 通 じ ， 廃 棄 物 な ど の 発 生 抑 制 や 循 環 資 源 の 利 用 な ど の 取 り 組 み が 行 わ れ て い る ．

建 設 副 産 物 を 活 用 す る 技 術 開 発 に つ い て は ，「 総 合 技 術 開 発 プ ロ ジ ェ ク ト 」（ 国 土 交 通 省 ） に お い て 様 々 な 取 り 組 み が な さ れ ， 技 術 マ ニ ュ ア ル や 品 質 基 準 等 が 示 さ れ る と と も に ， 技 術 開 発 が 進 め ら れ て い る ． 一 方 ， 産 業 副 産 物 に つ い て も 道 路 や コ ン ク リ ー ト 用 材 と し て ，JIS 化 が 図 ら れ て い る も の も 多 く ， 各 地 方 整 備 局 や 国 土 技 術 政 策 総 合 研 究 所 ， 各 地 方 自 治 体 等 の 取 り 組 み に お い て ， い く つ か の 用 途 で 現 地 実 証 実 験 等 を 経 て 利 用 マ ニ ュ ア ル 等 が 示 さ れ て い る ．し か し ，産 業 副 産 物 の リ サ イ ク ル 率 に つ い て は ， 石 炭 灰 な ど 高 水 準 な 材 料 が あ る 一 方 ， 非 鉄 金 属 ス ラ グ や 下 水 汚 泥 融 解 固 化 物 な ど 向 上 の 余 地 が 残 さ れ て い る も の も あ る ．

本 研 究 で は ， 資 源 の 再 生 利 用 だ け で な く ， 非 鉄 金 属 の 安 定 供 給 の た め に も 重 要 な 課 題 で あ る と 勘 案 し た 結 果 ， リ サ イ ク ル 率 が 低 い 材 料 の1つ で あ る 非 鉄 金 属 ス ラ グ の リ サ イ ク ル 率 を 高 め る こ と を 目 指 し ， 非 鉄 金 属 ス ラ グ の 安 定 処 理 材 と し て 利 活 用 さ せ る こ と を 目 的 に ， フ ェ ロ ニ ッ ケ ル ス ラ グ 微 粉 末 を 適 用 し た 特 殊 土 に 対 す る 改 良 効 果 に つ い て 評 価 し た も の で あ る ．

168 第3章 で 得 ら れ た 知 見 は ， 以 下 の と お り で あ る ．

1） FNS粉 お よ びFe粉 と も に 石 灰 と の 混 合 割 合 が 多 い ほ ど 乾 燥 密 度 は 大 き く な り ， 最 適 含 水 比 は 低 く な る こ と が 確 認 で き た ．

2） FNS粉 と 石 灰 の 混 合 は ， 最 適 含 水 比 に お い て 締 固 め る こ と で 長 期 に わ た り 強 度 発 現 効 果 が 発 揮 で き ，FNS粉 と 石 灰 の 割 合 に 対 す る 強 度 発 現 の 傾 向 は ，FNS40+石 灰 60 を ピ ー ク に 凸 型 と な っ た ． ま た ，Fe粉 と 石 灰 の 混 合 は ， 最 適 含 水 比 に お い て Feの 混 合 割 合 が 高 い ほ ど 長 期 の 強 度 発 現 効 果 が 期 待 で き た ．

3） FNS石 灰 お よ びFe石 灰 と も に 強 度 発 現 が 最 も 発 揮 さ れ る 含 水 比 は ， 最 適 含 水 比 あ る い は 最 適 含 水 比 よ り 乾 燥 側 で あ っ た ．

4） SEM画 像 よ り ，FNS石 灰 お よ びFe石 灰 と も に 養 生 日 数 の 増 加 に と も な い 粒 子 間

の 間 隔 が 小 さ く な っ た ． こ れ は ，FNS粉 に 含 ま れ て い る シ リ カ （SiO2） と 石 灰 に 含 ま れ て い る（Ca(OH)2）が 化 学 的 に 結 合 す る ポ ゾ ラ ン 反 応 に よ る も の と 考 え ら れ る ． 第4章 で 得 ら れ た 知 見 は ， 以 下 の と お り で あ る ．

1） FNS石 灰 を 特 殊 土 へ 添 加 す る こ と で ， ま さ 土 に つ い て は 概 ね 15%以 下 の 添 加 量 ，

黒 ぼ く に つ い て は 概 ね30%以 上 の 添 加 量 で 非 常 に 高 い 改 良 効 果 が 期 待 で き る こ と が 確 認 で き た ．

2） 同 一 条 件 でFNS石 灰 あ る い はFe石 灰 を 特 殊 土 （ ま さ 土 ・ 黒 ぼ く ） へ 添 加 し た 場 合

の 一 軸 圧 縮 強 度 は ， 改 良 材 間 で 有 意 性 の 差 は な く ， ど ち ら も 同 程 度 の 強 度 発 現 効 果 と な っ て い る こ と が 確 認 で き た ．

3） FNS石 灰 処 理 土（ 黒 ぼ く ）お よ びFe石 灰 処 理 土（ 黒 ぼ く ）の 破 壊 時 の 圧 縮 ひ ず み

は ， 地 盤 改 良 材 の 添 加 量 が 増 加 す る と と も に 小 さ く な る 傾 向 が 確 認 さ れ た ． ま た ， 最 大 圧 縮 応 力 に つ い て は ， 地 盤 改 良 材 の 添 加 量 が 増 加 す る と と も に 強 く な る 傾 向 が 確 認 さ れ た ．

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4） FNS石 灰 処 理 土（ 黒 ぼ く ）の 変 形 係 数 は ，石 灰 単 体 処 理 土（ 黒 ぼ く ）やFe石 灰 処

理 土 （ 黒 ぼ く ） の そ れ と は 異 な り 高 い 値 と な っ た ． 特 に ，FNS石 灰 の 添 加 量 が 多 い ほ ど そ の 傾 向 が 強 く ，FNS石 灰 に は 土 の 剛 性 を 高 め る 効 果 が あ る と 期 待 で き た ． 5） FNS石 灰 処 理 土 （ 黒 ぼ く ・ ま さ 土 ） の 乾 燥 密 度 は ， 黒 ぼ く に 比 べ 高 い 値 と な り ，

粒 度 調 整 効 果 （ 粒 度 改 善 効 果 ） が 高 ま っ た と 考 え ら れ る ． ま た ， 最 大 添 加 量50%に お け る 乾 燥 密 度 が 他 の 添 加 量 の 場 合 に 比 べ 高 く ， 一 軸 圧 縮 強 さ と 同 様 の 傾 向 が 確 認 で き た ．

6） FNS石 灰 処 理 土（ ま さ 土・黒 ぼ く ）は ，材 齢 日 数 の 増 加 と と も に ま さ 土 や 黒 ぼ く

に 含 ま れ て い る シ リ カ （SiO2） に 加 えFNS微 粉 末 に 含 ま れ て い る シ リ カ （SiO2） と 石 灰 （Ca(OH)2） に よ る ポ ゾ ラ ン 反 応 が 定 性 的 で は あ る が 確 認 で き た ． ま た 同 様 の 結 果 がFe石 灰 処 理 土（ 黒 ぼ く ）や 石 灰 単 体 処 理 土（ 黒 ぼ く ）に つ い て も 確 認 で き た ． 7） FNS石 灰 処 理 土（ ま さ 土 ・ 黒 ぼ く ）お よ びFe石 灰（ ま さ 土 ・ 黒 ぼ く ）は ，す べ て

に お い て 六 価 ク ロ ム の 溶 出 に 関 す る 土 壌 環 境 基 準 を 十 分 満 足 し て お り ， 調 査 対 象 の 安 定 材 は 六 価 ク ロ ム に つ い て 問 題 な い 材 料 で あ る こ と が 確 認 で き た ．

第5章 で 得 ら れ た 知 見 は ， 以 下 の と お り で あ る ．

1) FNS石 灰 あ る い はFe石 灰 を ま さ 土 や 黒 ぼ く に 添 加 す る こ と でCBR値 を 高 め る こ

と が で き ， ま た ， 地 下 水 の 影 響 等 に よ る 吸 水 膨 張 に つ い て は 全 く 影 響 が な い こ と 確 認 し た ．

2） 化 学 的 安 定 処 理 に 対 し あ ま り 期 待 で き な い 黒 ぼ く に ，FNS石 灰 あ る い はFe石 灰 を

添 加 す る こ と でCBR値 を 高 め る こ と が で き ， こ れ ら の 材 料 が 路 床 改 良 材 と し て の 有 用 性 を 示 唆 し た ．特 に ，添 加 量30%に お け るFNS石 灰 処 理 土（ 黒 ぼ く ）のFNS20＋ 石 灰80は ， 産 業 副 産 物 で 最 終 処 分 さ れ るFNSを 路 床 改 良 材 の 一 部 と し て 再 利 用 で き る こ と を 明 ら か に し た ．

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3） 材 齢 10 日 の 添 加 量 30%に お け るFNS石 灰 処 理 土 （ 黒 ぼ く ） のFNS20＋ 石 灰 80 お

よ びFNS40+石 灰 60 に お け る コ ー ン 指 数 が ，1200kN/m²以 上 を 示 し た こ と か ら ， 石 灰 よ り 安 価 なFNS石 灰 を 用 い る こ と で ト ラ フ ィ カ ビ リ テ ィ を 向 上 さ せ る こ と が 確 認 で き た ．

4） FNS石 灰 あ る い はFe石 灰 を 黒 ぼ く や ま さ 土 に 添 加 し た 処 理 土 は ，土 壌 汚 染 対 策 法

（ 溶 出 量 ） の 基 準 値 を 満 足 し た ． し た が っ て ，FNS石 灰 お よ びFe石 灰 と も に 環 境 安 全 性 の 高 い 改 良 材 で あ る こ と が 確 認 で き た ．

5) 普 通 道 路 や 農 道 の 舗 装 に お い て ， 一 般 的 に 安 定 処 理 で 改 良 す る こ と が 困 難 な 黒 ぼ

く に 対 し ，FNS石 灰 を 用 い て 安 価 に 改 良 す る こ と が で き ， 現 地 に お い て 残 土 量 の 低 減 を 図 る こ と が で き る 改 良 工 法 で あ る こ と を 明 ら か に し た ． な お ， こ の 条 件 の も と ， 最 も 経 済 性 に 優 れ たFNS粉 の 混 合 割 合 とFNS石 灰 の 添 加 率 は ， 軽 交 通 の 場 合 で FNS40＋ 石 灰 60 の 添 加 率 は 30%で あ り ， 重 交 通 の 場 合 でFNS20＋ 石 灰 80 の 添 加 率 は30%で あ っ た ．

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6 . 2 今 後 の 課 題 と 展 望

本 論 文 で は ， 非 鉄 金 属 ス ラ グ の 微 粉 末 そ の 中 で も 特 に フ ェ ロ ニ ッ ケ ル ス ラ グ の 微 粉 末 の 地 盤 改 良 材 へ の 再 生 利 用 に 関 す る 新 し い 知 見 を 得 る こ と が で き た ． し か し ， 一 方 で 残 さ れ た 課 題 も あ り ， 今 後 こ れ ま で 以 上 に 非 鉄 金 属 ス ラ グ の 再 生 利 用 を 促 進 さ せ て い く に は ， 更 な る 研 究 や 実 証 実 験 が 必 要 と な る ． 今 後 の 課 題 を 以 下 に 示 す ．

1） FNS石 灰 あ る い はFe石 灰 を 高 含 水 比 の 浚 渫 土 砂 な ど に も 混 合 し ， こ れ ら の 改 良 材 の 適 用 可 能 な 土 質 範 囲 を 見 つ け る 必 要 が あ る ．

2） FNS石 灰 処 理 土 （ ま さ 土 ・ 黒 ぼ く ） やFe石 灰 処 理 土 （ ま さ 土 ・ 黒 ぼ く ） に 対 し て Ｘ 線 回 析 や 示 差 分 析 を 行 い ，FNS石 灰 やFe石 灰 の 添 加 に よ る 化 学 変 化 に つ い て よ り ミ ク ロ 的 な 視 点 か ら 解 析 を 行 う 必 要 が あ る ．

3） 本 研 究 で 行 っ た 室 内 試 験 だ け に 留 ま ら ず 試 験 ヤ ー ド や 試 験 舗 装 な ど で の 効 果 発

現 に つ い て も 検 証 す る 必 要 が あ る と 考 え て い る ．

今 後 の 更 な る 3R 社 会 に 向 け ， 非 鉄 金 属 ス ラ グ 微 粉 末 が 地 盤 改 良 材 と し て の 再 生 利 用 だ け で な く ， 他 の 分 野 へ の 再 生 利 用 技 術 の 開 発 や 取 り 組 み に 活 用 さ れ ， 広 く 普 及 し て い く こ と を 期 待 す る ．