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産 業 副 産 物 に よ る化 学 的土 質 安 定 処 理

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Academic year: 2022

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(1)解. 説. 産 業 副 産 物 に よ る化 学 的土 質 安 定 処 理 鳥. 居 和 之*1・. 川 村. 満 紀*2・. 枷 場 重. 正*3. 概 要 産業副産物による化学 的土質安定処理 の反応機構 を理解す る際 に重要 である消石灰安定処理,セ メ ン ト安 定処理 お よびポ ゾラン ・水硬 性材料 が使用 された安 定処理 にお ける反応過程お よび反応生成物の特徴について述べ るとともに,産 業 副 産物の土質安定材および路盤 ・盛土材料 としての適用例 につい て紹介 した。 キ ーワー ド:土 質安定処理,産 業 副産物,反 応機構,ポ ゾラン反応,エ トリンガイ ト. 1.ま. え が. ス ラ グ,転 炉 ス ラ グ,石 炭 灰,カ ー バ イ ト津,お き. よび 赤. 泥 な どは,そ れ らの化 学 成 分 お よび 鉱 物 組 成 か ら,セ メ 近 年,土 木 ・建 築 工 事 が 大 型 化 し,か つ対 象 とす る地. ン トや 石 灰 と組 み 合 わせ て 使 用 す る こ と に よ り土 質 安 定. 盤 が多 様 化 す るに と もな い,土 粒 子 間 に 化学 的結 合 力 を. 材 と して有 効 に利 用 で き る。 ま た,石. 与 え る こ と に よ って 安 定 処 理 効 果 を得 る化 学 的 な改 良方. グ,転 炉 ス ラ グ お よび 焼 却 灰 な どの産 業 副 産 物 を適 度 な. 炭 灰,高. 炉ス ラ. 法 が,速 効 性,適 用 性,お. よび 経 済性 な どの 点 で改 め て. 含 水 状 態 で締 め 固 め た場 合,そ れ らが含 有 す る成 分 間 に. 見 直 され て い る。 これ まで 化 学 的 安 定 処理 工 法 に お け る. 生 ず る ポ ゾラ ン反 応 ま た は含 有 鉱 物 の水 和 反 応 の進 行 に. 大 き な欠 点 で あ った 土 と安 定 材 との 不 均 一性 お よび 高含. と もな い,強 度 の発 現 が期 待 で き る。 し た が っ て,こ れ. 水 比 の有 機 質 土 に適 用 す る場 合 の 改 良 効 果 に 関 す る問題. らの産 業 副 産 物 は,環 境 保 全 等 の理 由 に よ り採 取 が 困難. は,高 性 能 の撹 拌 混 合 機 械 お よび 適 用 範 囲 の 広 い 土 質 安. に な っ た天 然 土 砂 の 代替 と して,路 盤 お よび 盛 土 材 料 に. 定 材 の 開発 に よ り克 服 され,最 近,化 学 的 安 定 処 理 工 法. 利 用 す る こ と も可 能 で あ る 。. が各 地 で普 及 し て い る。. 本 稿 で は,最 近 そ の有 効 利 用 に 関す る技 術 開 発 が望 ま. 化 学 的 安 定 処 理 は,ソ イ ル セ メ ン トお よび ソイ ル ライ. れ て い る産 業 副 産 物 の化 学 的 土 質 安 定 処 理 材 を用 い る場. ム とし て道 路 の路 床 お よび 路 盤 の 改 良(締 固 めに よ る浅. 合 の適 用性 お よ び適 用 例 に つ い て述 べ,そ. 層 地 盤 の改 良)に 比 較 的 多 く適 用 され て きた 。最 近 で は. よび反 応 生 成 物 の特 徴 を解 説 す る 。. 化 学 的 安 定 処 理 の適 用 範 囲 はか な り拡 大 し,深 い 基 礎地 盤 の改 良(締 固 め を と もな わ ない 深 層 地 盤 の改 良),超 軟 弱 地 盤 の表 層 改 良,ヘ. ドロ また は ス ラ ッジ の 固 化 処理,. 2.土. の際 の反 応 お. 質 安 定処 理 の 反応 機 構 か らみ た分 類. 土 質 安定 処 理 に利 用 され る安 定 材 は多 数 開発 され て い. お よび 斜 面 や 水 路 の侵 食 防 止 な どへ も積 極 的 に利 用 され. る が,経 済 性,適 用 実 績,お. て い る 。 こ の よ うに,化 学 的 安 定 処 理 にお け る対 象 土 お. よび 安 定 処 理 にお け る強 度. 発現 機 構 か ら考 え る と,消 石 灰 お よび セ メ ン トが代 表 的. よび 改 良 目的 は多 種 多 様 で あ り,期 待 され る 改 良効 果. か つ 基本 的 な もの で あ る 。消 石 灰 お よび セ メ ン ト安 定 処. も,せ ん断 強 度 の増 加,圧 縮 性 の減 少,お. よび 動 的 性 状. 理 に お け る主 要 な反 応 は,そ れ ぞれ ポ ゾ ラ ン反 応 お よ び. の改 善 とい っ た力 学 的 性状 の改 良 ばか りで な く,化 学 的. セ メ ン トの水 和 反 応 で あ る が,両 安 定 処 理 の強 度 発 現 お. 安 定 処 理 の適 用 場 所 に応 じ て,耐 侵 食 性お よび 耐 久性 の. よび 反 応機 構 に お け る基 本 的 な原 理 は共 通 して い る もの. 改 良,透 水 性 の改 善 な ど広 範 囲 にわ た って い る。 土 質 安 定 材 は,従 来 は ボ ル トラ ン ドセ メ ン ト,石 灰,. と考 え られ る。 ま た,産 業 副 産 物 に よ る土 質 安 定 処 理 の 効 果 は,安 定 処 理 の 強 度 発現 お よび 反 応 機 構 の特 徴 か. お よ び ア ス フ ァル トな どに限 られ て い た が,改 良 効 果 の. ら,表‑1に. 増 大 と経 済 性 の改 善 を 目的 として,2種. 類以上の土質安. よび 赤 泥 な どの シ リカ お よび ア ル ミナ質 材 料 の添 加 に よ. 定 材 の組 合 せ や 新 しい土 質 安 定 材 の開 発 が活 発 に行 わ れ. る石 灰 安 定 処 理 に お け るポ ゾ ラ ン反 応 の促 進 を利 用 す る. て い る 。 さ らに,産 業 副 産 物 の 中で も,排 脱 石 膏,高 炉. もの,第2に,排. *1正 会員 金沢 大学講師 *2正 会員 同上 教授 *3正 会員 同上 教授. 8. 工学部土木建設工学科 工学部材料 開発室 工学部土木建設工学科. 示 す よ うに分 類 で き る。 第1に,石. 炭灰お. 脱 石 膏 な どの硫 酸 塩 化 合 物 の添 加 に よ. るエ トリ ンガ イ トの生 成 反 応 を利 用す る もの,第3に, 高 炉 水 砕 ス ラ グの潜 在 水 硬 性 と転 炉 ス ラ グ の セ メ ン トと 同 様 な 水和 反 応 を利 用 す る もの,が 挙 げ られ る 。 コ ン ク リー ト工 学.

(2) 表‑1産. 業副産物 による土質安定処理の効果. 安 定 処 理 にお け る強 度 発 現 は,消 石 灰 と粘 土 間 の ポ ゾ ラ ン反 応 が主 要 な もの で あ る と され て お り,し た が っ て,処 理 土 中の 粘 土 分 の 存 在 が不 可 欠 の もの とな る。 消 石 灰 安 定 処 理 で は,添 加 され た 消 石 灰 の 一 部 が 処 理 土 中の 間 隙 水 に 溶 解 す る こ と に よ り,比 較 的 初 期 の うち に間 隙 水 は 石 灰 で 飽 和 され た状 態 に な り,強 ア ル カ リの状 況 下 で 粘 土 鉱 物 が 徐 々 に侵 食 され る こ とに よ っ て,溶 出 した シ リカお よ び ア ル ミナ と消 石 灰 との 化 学 反 応 に よ り,不 溶 性 の ケ イ酸 石 灰 水 和 物,ア 酸 石 灰水 和 物,お. ル ミン. よび 加 水. ゲ ー レナ イ ト水 和 物 な どの 反 応 生 成 物 が 生 成 され る。 消 石 灰 処 理 土 の 内部 組 織 を. 土 質 安 定 材 と して 利 用 され るボ ル トラ ン ドセ メ ン ト, 消 石 灰 お よび 産 業 副 産 物 の 粒 径 お よび 粒 子形 状 を 写 真 ‑1に 示 す 。 この 場 合,処 理 土 中 に お け る均 一 な分 散 ・. 写 真‑2に. 示す。. 混 合 性 の 確 保,な. 物 が多 数 生 成 す る粘 性土 を使 用 した 消 石 灰処 理 土 で は,. 写 真 に示 す よ うに,ポ ゾ ラ ン反 応 の 過 程 で微 細 な生 成. らび に 高 炉 水 砕 ス ラ グお よび転 炉 ス ラ. グの もつ 潜 在 水 硬 性 お よび 水硬 性 を有 効 に 活 用 す るた め. 砂 質 土 の場 合 よ りも長 期 にわ た り大 きな 強 度 発現 が得 ら. には,産 業 副 産 物 は セ メ ン トと同 程 度 ま で 粉 砕 す る こ と. れ る。 消 石 灰 安 定 処 理 のポ ゾ ラ ン反 応 過 程 お よび生 成 され る. が 必 要 に な る。 次 に,土 質 安 定 処 理 の そ れ ぞ れ の 反 応 機. 反 応 生 成 物 の種 類 は,粘 土 鉱 物 の種 類 〔カ オ リ ン 鉱物. 構 につ い て 述 べ る。 2.1ポ. (カ オ リナイ ト,ハ ロイ サ イ ト,ア. ゾ ラ ン反 応 を利 用 す る安 定 処 理. ロ フ ェ ン),モ. ンモ. 石 灰 と土 との混 合 直 後 に生 ず る反 応 と,長 期 問 にわ た っ. リ ロナ イ ト鉱 物 お よび 雲 母 族 鉱 物 〕 に よ って 相違 す る1)' 2) 。 ま た,消 石 灰 安 定 処 理 で は,土 中 に存 在 す る非 晶 質. 消 石 灰 安 定 処 理 に お け る消 石 灰 と粘 土 間 の 反 応 は,消. て継 続 す る反 応 とが あ る。 前 者 は,粘 土 粒 子 表 面 で の イ. 物 質 もポ ゾラ ン反 応 に重 要 な役 割 を果 た して お り,非 晶. オ ン変 換 お よ び凝 集 化 で あ り,後 者 は,消 石 灰 と粘 土 間. 質 物 質 の化 学 組 成 お よ び そ の量 に よ っ て も石 灰 安 定 処 理. の ポ ゾ ラ ン反 応 と 消 石 灰 の炭 酸 化 反 応 で あ る。 消 石 灰. に お け る ポ ゾラ ン反 応 過 程 が相 違 す る こ と が明 らか に さ. Chemical. Soil By K.. Stabilization Torii,. M.. with. Kawamura. Industrial and. By-Products. S. Hasaba. Concrete Journal, Vol. 24, No. 2, pp. 8-17, Synopsis. Recently,. chemical. soil stabilizations. are. actively. Feb. 1986. adopted. for the improvement. of the. soft. ground on which the road and the foundation for offshore structures will be constructed. The industrial by-products such as gypsum, coal ashes, blastfurnace slag and basic oxygen furnace slag can be used effectively. for the. industrial. by-products. responsible. for the. Keywords. soil stabilization.. In this paper,. are discussed development. : soil stabilization,. of. from. strength. industrial. the. the viewpoints. characteristics of the. in the stabilized by-products,. types. of soil stabilizations of. reaction. with. products. various. which. are. soils.. reaction. mechanisms,. pozzolanic. reaction,. ettri-. ngite. Vol.24,. No.2,. Feb.1986. 9.

(3) A:普 E:フ. [. 写 真‑1ボ ル トラ ン ドセ メ ン ト,消 石 灰 お よ び 産 業 副 産 物 の 粒 子 形 状 通 ボ ル トラ ン トセ メ ン ト,B:消 石 灰,C:高 炉 水 砕 スラ グ粉 末,D:排 煙 脱 硫 石膏 , ラ イ ア ッ シ ュ,F:炉 底灰. ]. る。 一 般 に,安 定 処 理 土 中 にお い て 消 石 灰 お よび 石 膏 の 含 有 量 が高 い場 合 に は エ トリン ガイ トが 生 成 す るが,消 石 灰 と比 較 して石 膏 の含 有 量 が 低 い 場 合 には モ ノサ ル フ ェ ー ト水 和 物 が生 成 す る こ とが 報 告 され て い る5)。 安 定 処 理 土 中 にお け るエ ト リン ガイ トお よび モ ノサ ル フ ェー ト水 和 物 の代 表 的 な生 成 状 況 を 写 真‑3に エ トリン ガイ トの結 晶 形 態 は,1μm程 か ら数10μm程. 示す。. 度の微細な結晶. 度 の 比 較 的 大 きな 針 状 結 晶 ま で さま ざ. ま で あ り,安 定 処 理 土 中で は 三 次 元 的 に 絡 み 合 って 骨格 構 造 を形 成 して い る。 一 方,モ. 写 真‑2消. 石 灰処 理 土(添 (A:砂. ノサ ル フ ェー ト水 和 物 は. 加 量20%)のSEM像. 質 土,B:粘. 性土,28日. 材 令). れ て い る3)。 2.2エ. ト リンガ イ トの 生 成 反 応 を 利 用 す る 安 定処 理. 消 石 灰 ― 石 膏 安 定 処 理 の 反 応 過 程 は,粘 土鉱 物 か ら供 給 され る ア ル ミナ と石 灰,石 膏 との 間 で生 ず る エ トリ ン ガイ トの 生 成 反 応 が 主 要 な もの で あ る4)〜6)。消石 灰 一石 膏 一 粘 土 間 の 反 応 過 程 で は,粘 土鉱 物 か ら溶 出 され る ア ル ミナ の 量 と処 理 土 の 消 石 灰 お よび石 膏 の含 有 量 との平 衡 に 関 連 して,高 硫 酸 塩 型 の エ ト リン ガイ ト(3CaO・Al2 O3・3CaSO4・32H2O),低. 硫 酸 塩 型 の モ ノサ ル フ ェ ー ト水. 和 物(3CaO・Al2O3・CaSO4・7〜12H2O),お よび 消 石 灰 一 粘 土 間 の ポ ゾ ラ ン 反 応 生 成 物 の 生 成 が確 認 され て い. 10. 写 真‑3安. 定 処 理 土 中 に お け る エ トリ ンガ イ トお よ び モ ノサ ル フ ェ ー ト水 和 物 の 生 成 状 況 (A:エ トリ ンガ イ ト,B:モ ト水 和 物). ノ サ ル フ ェー. コ ン ク リー ト工 学.

(4) 数10μm程. 度 の比 較 的大 き な板 状 結 晶 と して存 在 し,. 安 定 処 理 土 中 で は カー ドハ ウス 状 の 構 造 が認 め られ る。 土 質 安 定 処 理 にお け るエ トリン ガイ ト生 成 の 役 割 と して は,エ. トリン ガイ トの 生 成 時 に 土 中の 水 分 を結 晶 水 と し. て 固 定 す る こ と に よ る処 理 土 の 含 水 比 お よび 間 隙 比 の 低 下 と,針 状 結 晶 の 絡 み合 い に よる 土 粒 子 間 の結 合 力 の増 大 とが 考 え られ る。 ア ル ミ ン酸 硫酸 石 灰 水 和物 は,各 O3の. 一部 がFe2O3に. CrO4に. 種 複 塩 化 合 物(Al2. よ り,SO4がCO3,SO3,お. よび. よ り 置 換 され た複 塩 化 合 物 が確 認 され て い る). を生 成 す る こ とが 可 能 で あ り,各 種 複 塩 化 合 物 の生 成 は,ヘ. ドロお よび ス ラ ッジ処 理 に お け る重 金 属 の 固定 化. の 問 題 に 関 連 して重 要 で あ る7)。 ま た,エ. トリ ンガ イ ト. の生 成 に よ り安 定 処 理 効 果 を期 待 す る場 合 に は,セ メ ン トま た は石 灰 に よる安 定 処 理 とは異 な り,有 機 物 な どが 存 在 す る時 に も水 和 反 応 が あ ま り阻害 され な い とい う特. 写 真‑4セ. 徴 も認 め られ る8)。 2.3水. 加 量10%)のSEM像 性 土). 硬 性 材 料 に よ る安 定 処 理. セ メ ン ト処 理 土 の強 度 発 見 お よび 反 応 過 程 は,砂 質 土 を対 象 とす る場 合 に は,セ メ ン トモ ル タ ル と本 質 的 に相 違 す る こ とが な い とされ て い る9)。 一 方,セ 要 な鉱 物 で あ るC3Sお C‑S‑Hゲ. メ ン ト処 理 土(添 (A:砂 質 土,B:粘. メ ン トの 主. 酸)の 存 在 に よ りセ メ ン トの水 和 反 応 が阻 害 され る こ と も知 られ て い る14)。 3.産. よ び β‑C2Sの 水 和 反 応 過 程 で は,. 業 副 産 物 に よ る土質 安 定 処 理 効 果 と問 題 点. ル と と も に か な り多 量 の水 酸 化 カ ル シ ウ ム も. 生 成 され る 。 した が っ て,粘 土 鉱 物 を多 く含 有 す る粘 性. 土 質 安 定 処 理 に 使 用 す る土 質 安 定 材 は比 較 的 多 量 で あ. 土 を対 象 とす る場 合 に は,セ メ ン トの水 和 反 応 過 程 で 生. る こ とか ら,土 質 安 定材 は 入手 が容 易 で あ り,か つ 安 価. 成 した水 酸 化 カ ル シ ウ ム と粘 土 鉱 物 との間 で,二 次 的 な. で あ る こ とが 必 要 で あ り,こ の た め,各 種 産 業 副 産 物 の. 反 応 と してイ オ ン交 換,石 灰 の吸 着,お. 土 質 安 定 材 と して の 利 用 が,主. よび 石 灰 と粘 土. と して経 済 性 の点 か ら積. との 問 の ポ ゾ ラ ン反 応 が 同時 に進 行 す る こ と に な り,セ. 極 的 に 検 討 され て い る 。現 在,土 質 安 定 材 とし て利 用 さ. メ ン トの水 和 反 応 過 程 で生 成 したC‑S‑Hゲ. れ て い る産 業 副 産 物 と して は,石 炭 灰,排 脱 石 膏,お. ル に よ る固. 結 作 用 と とも に,セ メ ン トと粘 土 鉱 物 と の相 互 作 用 がセ メ ン ト処 理 土 の強 度 発 現 に お い て重 要 な役 割 を果 たす 。. よ. び 高 炉 水 砕 ス ラ グな どが 代表 的 な もの で あ る。 3.1石. 炭 灰 を 利 用 した土 質 安定 処 理. こ の よ うな セ メ ン トと粘 土 鉱 物 との反 応 過 程 お よび そ の. 石 炭 灰 の 土 質 安 定 材 と して の利 用 につ い て は,ア メ リ. 結 果 生 成 す る反 応 生 成 物 は,石 灰 安 定 処 理 の場 合 と同 様. カで は 石 灰 一 フ ライ ア ッシ ュ安 定 処 理 工 法 とし て広 く適. に,粘 土 鉱 物 の種 類 に よ っ て相 違 す る こ とが確 認 され て. 用 され て お り,道 路 の路 盤 改 良 に数 多 くの施 工 実 績 が残. V、る10),11)。. され て い る。 消 石 灰一 フ ライ ア ッシ ュ安 定 処 理 に お け る. セ メ ン ト処 理 土 の 内部 組 織 を 写 真‑4に. 示す。セ メン. フ ライ ア ッ シ ュの 役 割 は,消 石 灰 とフ ラ イ ア ッシ ュ との. ト処 理 土 の強 度 発 現 は主 と して セ メ ン トの水 和 反 応 過 程. 間 の ポ ゾ ラ ン反 応 に よ る もの と,フ ラ イ ア ッシ ュが処 理. で のC‑S‑Hゲ. 土 中の 間 隙 を充 填 す る こ とに よる フ ィラ ー材 料 と して の. ル の生 成 に よ る も ので あ り,C‑S‑Hゲ. ル の絡 み合 い に よ る網 目構 造 の発 達 に とも な い個 々 の土. 締 固 め密 度 の 増 大 に よる もの とが考 え られ る。. 粒 子 が連 続 的 に結 合 され,緻 密 な土 粒 子 構 造 が形 成 され. 土 質 安 定 材 と して 使 用 す る フ ラ イ ア ッシ ュは,ポ ゾ ラ. る こ とに よ っ て セ メ ン ト処 理 土 の強 度 の発 達 が得 られ る. ン材 料 と して の性 能 が 大 き な もの ほ ど好 ま しい が,フ ラ. も の と考 え られ る。 セ メ ン トの水 和 反 応 に及 ぼす 粘 土 粒. イ ア ッ シ ュの 添 加 に よ る強 度特 性 の改 善 効 果 は,適 用 す. 子 の影 響 につ い て は,安 定 処 理 土 中 にお け る セ メ ン トの. る土 質 の 種類 お よび 消 石 灰 とフ ラ イ ア ッシ ュ との混 合 比. 水 和 反 応 の進 行 が非 常 に細 かい 粘 土 粒 子 に よ っ て抑 制 さ. 率 に よ り大 き く相 違 す る。砂 質 土 を使 用 した消 石 灰 ― フ. れ る場 合 と促 進 され る場 合 とが あ る こ と が指 摘 され て い 壌 中の 有 機 物. ライ ア ッ シ ュ処 理 土 の 強 度特 性 を 図‑1に 示 す 。 消 石 灰 ― フ ライ ア ッシ ュ安 定 処理 は,比 較 的 良好 な ポ ゾ ラ ン反. (ア ル カ リ,酸 の可 溶 成 分 で あ る フ ミン酸 お よび フ ルポ. 応 性 を示 す 粘 性 土 よ りも,ポ ゾ ラ ン反 応 に携 わ る粘 土 分. る12),13)。ま た,セ. Vol.24,. No.2,. メ ン ト処 理 土 で は,土. Feb.1986. 11.

(5) 灰 ― フ ライ ア ッシ ュ安 定処 理 は,寒 冷 地 に は適 して お ら ず,ま た 施 工 時 期 の 選択 も重 要 に な る 。 3.2排. 脱 石 膏 を 利 用 した土 質 安 定処 理. 排 脱 石 膏 は 消 石 灰(ま た は セ メ ン ト)と 組 み合 わせ て 使 用 す る こ と に よ り,道 路 に お け る路 床 ・路 盤 の改 良 お よび ヘ ドロ ・ス ラ ッジの 処 理 な どへ 幅 広 く活 用 す る こ と が可 能 で あ る。消 石 灰(ま た は セ メ ン ト)―石 膏処 理 に お け る エ トリン ガイ トの 生 成 反 応 で は,前 述 した よ うに 消 石 灰 お よび 石 膏 の 添 加 時 に お け る粘 土鉱 物 か らの ア ル ミ ナ 分 の溶 出 が重 要 で あ る。 した が って,本 方 法 に よる 化 学 的 安 定 処 理 は,ア ル ミナ 分 の 多 い 化 学 組 成 で,石 灰 反 応 性 の大 きい 粘 土 鉱 物 を もつ 土 質(例 えば,ア ロフ ェ ン, ハ ロイ サ イ トを含 有 す る関 東 ロー ム な ど の 火 山 灰質 粘 土)が 対 象 土 と して 有 効 で あ る こ とが 指 摘 され て い る5), 6) 。 一 方,エ トリ ンガ イ トの 生 成 時 に ア ル ミナ 分 の不 足 す る よ うな土 質 につ い て は,高 炉 水 砕 ス ラ グ粉末,石 炭 図‑1砂. 灰 お よび 焼 却 灰 な どの 産 業 副 産 物 をア ル ミナ供 給 源 と し. 質土 を使用 した消石灰― フライア ッシ ュ(ま たは炉底灰粉末)処 理土(添 加量20%)の ― 軸圧縮強度 と混合割合の関係. て 添 加 す る こ と に よ り,さ らに 大 き な 安 定 処理 効 果 が期 待 で き る。. が不 足 す る シ ル ト質 土 また は砂 質 土 に お い て 適 し て い. 消 石 灰 ― 排 脱 石 膏 ― 高 炉 ス ラ グ 処理 土 の 強 度 特 性 を. る。 砂 質 土 を使 用 し た処 理 土 で は,添 加 され た 消石 灰 が. 図‑2お. 粘 土 へ の吸 着 ま た は ポ ゾ ラ ン反 応 に よ って 消 費 され る こ. 使 用 した 安 定 処 理 で は,消 石 灰 と粘 土 間 の反 応 や セ メ ン. と が少 ない た め に,比 較 的 少 な い 消 石 灰添 加 量 との組 合. トの水 和 反 応 と と もに,初 期 材 令 に お い て エ トリ ンガ イ. せ の場 合 で も,写. 真‑5に. 示 す よ うに,フ. よび3に. 示 す 。 排 脱 石 膏 お よび 高 炉 ス ラ グ を. ライ ア ッシ ュ. の ポ ゾ ラ ン反 応 過 程 が期 待 で き る よ うで あ る15),16)。 消 石 灰 ― フ ライ ア ッシ ュ処 理 土 にお け るポ ゾ ラ ン反 応 は, 石 灰 安 定 処 理 の場 合 と同様 に養 生 温 度 が10℃ 温 で は遅 延 され,養 生 温 度 が40℃. 以 下 の低. 以 上 の高 温 で は急 速. に 進 行 す る こ とが 知 られ て い る17)。 した が っ て,消. 写 真‑5砂. 12. 質 土 を 使 用 した 消 石灰 ― フラ イ ア ッシ ュ 処 理 土(添 加 量20%,消 石 灰/フ ライ ア ッ シ ュ=1,90日 材 令)のSEM像. 石. 図‑2消. 石灰‑排 脱石膏‑高 炉 スラグ処理土(試 料 土:粘 性土,添 加量20%)の 一軸圧縮 強度と安 定材 の混合割合 の関係 コ ン ク リー ト工 学.

(6) トの 生 成 反 応 が,長 期 材 令 に お い て は 高 炉 ス ラ グ の水 硬 性 の 発 揮 が,処 理 土 の 強 度 発現 に 大 き く寄与 す る 。 こ の た め,石 膏 と高 炉 ス ラグ との混 合 比率 に よ り,石 膏 の多 い場 合 に は 初 期 強 度 の発 現 が著 し く,高 炉 ス ラ グ の多 い 場 合 に は長 期 に わ た る強 度 増 加 が認 め られ る 。 ま た,エ トリ ンガ イ トの生 成 に よ る処 理 土 の膨 張 は,土 粒 子 間 の 構 造 や処 理 土 中 に お け る水 分 の供 給 状 態 だ け で な く,エ トリ ンガ イ ト の 生 成 量 お よ び 形 態 とも密 接 な関 係 が あ り,砂 質 土 を使 用 した処 理 土 で は,比 較 的 良 く発 達 した エ トリ ンガ イ トが土 粒 子 間 の 間 隙 を押 し広 げ,図‑3に 示 す よ うに過 度 の膨 張 に よ り強 度 低 下 が発 生 す る こ と も あ る た め,注 意 す る必 要 が あ る。 排 脱 石 膏 お よび 高 炉 ス ラ グ を使 用 した安 定 処 理 の よ うに多 種 類 の安 定 材 を混 合 使 用 す る場 合 に は,適 用 す る試 料 土 の物 理 的 ・化 学 的 性 質 や 安 定 材 の混 合 割 合 に よ っ て処 理 土 にお い て 生 成 す る 反 応 生 成 物 の種 類 や 生 成 量 が相 違 し,そ れ に と もな い 処. 写 真‑6消. 理 土 の強 度 発 現 性 も大 き く変 化 す る こ とか ら,土 質 条 件 お よび 処 理 土 に要 求 され る強 度 発 現 に応 じて 適 切 な 安 定 材 の混 合 割 合 を選 択 す る こ とが重 要 で あ る。 エ トリン ガイ トの生 成 反 応 に よ る安 定 処 理 は,石 灰 や. 石 灰 ― 高 炉 水 砕 ス ラ グ処 理 土(添. 加 量20%,. 消 石 灰/高 炉 水 砕 ス ラ グ=1)のSEM像(A: 砂 質 土,28日 材 令,B:粕 性土,28日. 材 令). 量 の水 分 を結 晶水 とし て取 り入 れ る と と もに,重 金 属 を 固定 す る能 力 を も もつ ので,ヘ. ドロや ス ラ ッジ等 の処 理. セ メ ン ト単 独 で は安 定 処 理 が 困難 で あ る高 含 水 比 ま た は. へ の適 用 も期 待 で き る。 しか し,安 定 処 理土 中 に お い て. 有 機 質 の土 に も適 して い る。 また,エ. 生 成 した エ トリン ガイ トの 長 期 安 定 性(乾 燥 ・湿 潤 の繰. ト リンガ イ トは 多. 返 し,凍 結 融 解 作 用 お よび 空 気 中の 炭酸 ガ ス に よる 影 響)に 関 して は不 明 な点 が 多 い よ うで あ り,今 後,こ れ らの点 につ い て 解 明 す る こ とが 必 要 で あ る 。 3.3高. 炉 水 砕 ス ラグ,転 炉 ス ラグ を 利 用 した 土質安定処理. 高 炉 水 砕 ス ラ グお よび 転 炉 ス ラ グは,セ メ ン トと同様 に石 灰,シ. リカ,お よび ア ル ミナ が 主 要 な成 分 で あ り,. 両 ス ラ グ に は潜 在 水 硬 性 お よび 水 硬性 を示 す鉱 物 が含 有 され て い るの で,そ れ らの 鉱 物 の 水和 反 応過 程 に お い て 安 定 処 理 効 果 が期 待 で き る。 高 炉 水砕 ス ラ グの水 和 反 応 の特 徴 は,ア ル カ リ成 分 の 刺 激 に よ り水和 反 応 が一 度 開 始 され る と,そ の後 の反 応 は高 炉 ス ラ グ中 の 成 分 に よっ て独 自に進 行 す る こ と に あ る。 高 炉 水 砕 ス ラ グの水 和 反 応 過 程 は刺 激 材 の種 類 とそ の 量 に よ り調 整 が 可能 で あ り,比 較 的 容 易 に初 期 にお け る強 度 発 現 を遅 延 で き る こ とか ら,改 良 地 盤 の接 合 部 の一 体 化 と施 工性 の 向上 が要 求 され る海 底 軟 弱 地 盤 を対 象 と した 深 層 混合 処理 用 安定 材 と して注 目され て い る18),19)。高 炉 水 砕 ス ラ グ の 刺 激 材 と して は,消 石 灰,普 通 ボ ル トラ ン ドセ メ ン ト,お よ び 中庸 熱 ポ ル トラ ン ドセ メ ン トが使 用 され て い るが,適 用す る土 質 の石 灰 吸 着 能 力 お よび ポ ゾ ラ ン反 応 性 を考 慮 して,長 期 に お い て も高 炉 ス ラ グの 水 和 反 応 が 持 続 で き る よ うな 安 定 材 の混 合 割 合 を決 定 す る こ とが 必 要 に な 図‑3消. Vol.24,. 石灰―排脱石膏―高炉水砕 スラグ処理土(試 料土:砂 質土,添 加量20%)の ―軸圧縮強度 と安 定材 の混合割合の 関係. No.2,. Feb.1986. る 。 消石 灰‑高 炉 水 砕 ス ラ グ安 定 処 理 で は,石 灰 の 刺 激 に よる高 炉水 砕 ス ラ グ の水 和 反 応 過 程 にお い て,写 真‑. 13.

(7) 6に 示 す よ うにC‑S‑Hゲ. ル,加. 水 ゲ ー レナイ ト水 和. 物,お よ び ア ル ミン酸 石 灰 水 和 物 が 生 成 す る。 一 方 ,転 炉 ス ラ グ は鋼 の品 種,副 原 料 の 装 入 量,お. よ. び吹 練 な どの条 件 が各 製 鋼 工 場 にお い て相 違 す る こ とか ら,化 学 成 分 や 鉱物 組 成 の変 動 が高 炉 ス ラ グ の場 合 と比 較 して 大 き い 。 転 炉 ス ラグ の 鉱 物 組 成 は,β‑C2S相, C2F相,お. よび ブ ス タ イ ト相 が主 要 な もの で あ り,塩 基. 度 が 大 きい 場 合 に は,こ よび 比 較 的 多 量 のf‑CaO相. れ らの 鉱 物 相 以 外 にC3S相. お. も認 め られ る。 した が っ. て,転 炉 ス ラ グに よ る土 質 安 定 処理 で は,比 較 的 多 量 に 含 有 され て い る遊 離 石 灰 に よ り,石 灰 安定 処 理 の場 合 と 同 様 なポ ゾ ラ ン反 応 が 進 行 す る と と もに,粉 砕 す る こ と に よ って 転 炉 ス ラ グの 活 性 を 高 め た場 合 に は,写. 真 一7. に示 す よ うに水 硬 性 鉱 物 で あ る β‑C2S相 の水 和 反 応 過 程 で 生 成 し たC‑S‑Hゲ. ル に よ って セ メ ン ト安 定 処理 と. 同様 な処 理 効 果 も期 待 で き る20)。 こ の た め,転 炉 ス ラ グ に よ る安 定 処 理 は,セ. メ ン ト安. 定 処 理 の場 合 と同 様 に,粘 性 土 よ りも砂 質 土 に お い て有 利 に働 く。 図‑4に,砂. 図‑5砂. 質 土 に 適 用 した 例 を 示 す 。 図 に. 質土 を使用 した各種安定処理土の 土粒子損失量 と粘着力の関係. 示 す よ うに,砂 質 土 を使 用 し た消 石 灰 一 転 炉 ス ラ グ処 理 土 で は,転 炉 ス ラ グ の水 和 反 応 過 程 で 長 期 材 令 にお け る 強 度 特 性 が大 き く改 善 され る。 ま た,転 炉 ス ラ グはf‑ CaO相. の風 化 崩 壊 が問 題 と な るが,粒. 径 を細 か くす れ. ば,そ の悪 影 響 は認 め られ な くな る。 3.4産. 業 副産 物 を利 用 した の り面 安定 処 理. 降雨 に よ っ て発 生 す る の り面 侵 食 お よび 表 層 崩 壊 を防 止 す る た め に は,土 壌 に少 量 の安 定 材 を添 加 し,締 め固 写 真‑7転. 炉 ス ラグ粉 末 ペ ー ス ト試 料(水 グ 比40%,180日. ・転 炉 ス ラ. 材 令)のSEM像. め る こ とに よっ て,土 粒 子 集 合 体 の構 造 を雨 滴 の衝 撃 に 対 して抵 抗 性 を大 き く し,雨 水 の土 中へ の浸 透 を減 ず る こ とが有 効 で あ る21)。土 質 安 定 材 の添 加 に よ る の り面 安 定 処理 は,マ サ土,シ. ラス な どの の り面 の侵 食 防 止,水. 路 構造 物 の ライ ニ ング,お よ び河 川 堤 防 の浸 透 防 止 に幅 広 く適 用 す る こ とが 可能 で あ る 。 安 定 材 の添 加 に よっ て もた らされ た土 粒 子 間 の平 均 的 な 結 合 力 の 変 化 と耐 侵食 性 との 関係 を 図‑5に 質 土 を使 用 した 安 定 処 理 土(添 加 量:2.5%)で. 示す。砂 は,処. 理 土 の 粘 着 力 と降雨 侵食 試 験 に お け る土 粒 子 損 失 量 との 問 には 比較 的 良 い 関 係 が認 め られ る 。砂 質 土 の場 合0.4 kg/cm2以. 上 の 粘 着 力 が 得 られ れ ば,降. 雨 強 度100ミ. リ. 程 度 の 降 雨 の 侵食 に対 して は十 分 抵 抗 で き る。 砂 質 土 お よび 粘 性 土 の い ず れ の場 合 も,2.5%程. 度 の セ メ ン トの. 添 加 に よ り,初 期 段 階 か ら 降雨 侵食 を完 全 に 抑 制 で き る。 また,消 石 灰 添 加 に よる 降雨 侵食 の抑 制 効 果 は,セ メ ン ト添 加 と比 較 して ゆ っ く り と増 進 す る 。粘 土 含 有 量 図‑4砂. 質 土 を 使 用 した 消 石 灰― 転 炉 ス ラグ処 理 土 の 材 令 に と もな う― 軸 圧 縮 強 度 の 変 化(添 加 量20%,L:消. 14. 石 灰,B:転. 炉 ス ラグ). の 多 い 土 に対 して 十 分 な 養 生 期 間 が確 保 で き る 場 合 に は,セ. メ ン ト添 加 と同 程度 の抑 制 効 果 が期 待 で き る 。 セ. メ ン ト(ま た は 消 石 灰)の 添加 に よ る降雨 侵食 に対 す る コ ンク リー ト工 学.

(8) 図‑6締. め 固 め た フラ イ ア ッシ ュお よ び フ ラ イ ア ッ シ ュ ― 炉 底 灰混 合 物(フ ラ イ ア ッシ ュ/炉 底 灰=1) の材 令 の経 過 に と もな う圧 縮 強 度 の 変 化. 質 材 料 と して利 用 す る際 に は,締 固 め密 度 や 含 水 比 の 管 写 真‑8セ. メ ン トお よび 消 石 灰 処 理 土 の 降 雨 侵 食 を 受 け た供 試 体 表 面 のSEM像(A:砂 土,セ メ ン ト2.5%,1日 材 令,B:粘 性 土,消. 石 灰2.5%,7日. 抵 抗 性 の増 大 は 写 真‑8に. 質. 理 を厳重 に 行 う必 要 が あ る23),24)。 石 炭 灰 の 中で 大 きな 発 生 量 を 占め るフ ライ ア ッシ ュお よ び炉 底 灰 は,そ れ ぞ れ. 材 令). シ ル トお よび砂 に類 似 した土 質 材 料 と して の性 質 を も っ. 示 す よ うで あ り,セ メ ン トの. 水 和 反 応 過 程 お よび 消 石 灰 と粘 土 との間 の ポ ゾ ラ ン反 応. て い る。 ま た,フ. ライ ア ッシ ュは,適 度 な水 分 が存 在 す. る条 件 下 で 締 め 固 め た場 合 に は,炉 底 灰 の場 合 とは異 な. に よ り,雨 滴 の衝 撃 に よ っ て も破 壊 され ない,連 続 的 に. り,材 令 の 経 過 に と もな い か な り大 き な強 度 発 現 が得 ら. 結 合 され た土 粒 子 構 造 が形 成 され る た め で あ る。 一 方 ,産 業 副 産 物 で あ る排 脱 石 膏 お よび 高 炉 ス ラ グ を. れ る とい う,他 の土 質 材 料 に は み られ な い特 徴 が あ る。. の り面 安 定 処 理 に適 用 す る場 合 に は,土 質 条 件 に応 じて. 縮 強 度 の 変 化 を 図‑6に. 適 切 な セ メ ン ト(また は消 石 灰)と 石 膏,高 炉 ス ラ グ と の. ュの 強 度 発現 性 は,フ. 混 合 割 合 を選 択 す る こ とが重 要 で あ る。 排 脱 石 膏 お よび. 性 に 支 配 され る こ とか ら,フ ライ ア ッシ ュの物 理 的 ・化. 高 炉 ス ラ グ に よ る の り面 安 定 処 理 の効 果 は,エ. トリン ガ. 学 的性 質 に よっ て 強度 発 現 の状 況 が大 き く相 違 す る。 ま. イ トの生 成 に よ り緻 密 な土 粒 子 構 造 が形 成 され る こ と に. た,養 生 温 度 は 締 め 固 め た フ ラ イ ア ッシ ュ の強 度 発 現 に. 締 め 固 め た フ ライ ア ッシ ュの材 令 の経 過 に とも な う圧 示 す 。締 め 固 め た フ ライ ア ッシ ライ ア ッシ ュ 自身 の ポ ゾ ラ ン反 応. よ る もの で あ る22)。今 後 の課 題 と して は,施 工 現 場 の状 況 に よ り,植 生 工 との併 用 の可 能 性,長 期 間 に わ た る安 定 処 理 土 の侵 食 防 止 効 果 の確 認,お. よび 斜 面 を対 象 と し. た場 合 の効 率 的 な締 固 め方 法 の 開発 な どが挙 げ られ る。 4.産. 業 副産 物 の路 盤. ・盛 土 へ の. 利 用 可 能性 と問題 点 近 年,産 業 副 産 物 を多 量 に有 効 利 用 す る方 法 と して, 道 路 の路 盤 ・盛 土 材 料 へ の適 用 が検 討 され てい る。 産 業 副 産 物 を路 盤 ・盛 土 へ 利 用 す る場 合 に は,土 質 材 料 と し て の性 質(物 理 的 性 質,締. 固 め性 状 お よび 強 度 特 性)と. 有 害 物 質 の溶 出 な どの環 境 へ の影 響 につ い て十 分 に確 認 し て お くこ とが必 要 で あ る 。路 盤 ・盛 土 材 料 とし て の利 用 が検 討 され て い る産 業 副 産 物 とし て は,石 炭 灰,焼 却 灰,お. よ び鉄 鋼 ス ラ グ な どが挙 げ られ る。. 4.1土. 質 材 料 と して の石 炭 灰 写 真‑9締. 締 め 固 め た石 炭 灰 の工 学 的 諸 性 質 は,石 炭 灰 の 締 固 め 性 状 に よ って 大 き く変 化 す る。 した が って,石 炭 灰 を土 Vol.24,. No.2,. Feb.1986. め固 めた フ ライ ア ッ シ ュのSEM像(A: 無 添 加,28目 材 令,B:消 石 灰 ― 石 膏10% 添 加(消 石 灰/石 膏=1),28日 材 令). 15.

(9) 大 き な影 響 を及 ぼ し,図‑6に. 示 す よ うに養 生 温 度 が低. 下 す る と強 度 発 現 が遅 延 す る傾 向 が 認 め られ る。 この よ うな締 め 固 め た フ ライ ア ッシ ュの 強 度 発 現 は,フ. ライ ア. れ てい る。 高 炉 ス ラ グ路 盤 の 強 度 発現 に 影響 を及 ぼ す要 因 は,高 炉 ス ラ グ の物 理 的 ・化 学 的 性 質(化 学 成分,ガ ラ ス量,粒 度 分 布,微. 粉 末 量),養. 生 条 件(温 度,含 水. ッシ ュ中 に少 量 含 有 され て い る遊 離 石 灰 お よび 無 水 石 膏. 状 態),お よび 締 固 め条 件(締. とフ ラ イ ア ッシ ュ中 の ア ル ミナ 分 と の反 応 に よ り,フ ラ. 挙 げ られ る 。高 炉 ス ラ グ路 盤 にお い て 水 和 反 応 を長 期 間. イ ア ッシ ュの粒 子 表 面 にお い て エ トリン ガイ トが生 成 さ. に わ た っ て継 続 させ る た め に は,ア ル カ リ成 分 の 存 在,. れ る こ とに よ る もの で あ る 。 ま た,締 め 固 めた フ ライ ア. 十 分 な 水 分 の供 給 と空 気 中 の炭 酸 ガ ス か らの遮 断 が必 要. ッ シ ュの 強度 発現 を促 進 し,耐 久 性 の良 好 な路 盤お よび. と され て い る27)。. 盛 土 と して利 用 す る た め に は,少 量 の化 学 安 定 材 を添 加. 固 め度,粒 子 の 破 砕 性)が. 一 方 ,転 炉 ス ラ グは,組 織 が硬 質 か つ緻 密 で あ り,骨. して 締 め 固 め る こ とが有 効 で あ る 。 フ ラ イ ア ッシ ュを安. 材 と して の 強 度 お よび 耐 摩 耗 性 が大 き い とい う路 盤 材 料. 定 処 理 す る際 に は,消 石 灰(ま た は セ メ ン ト)を 単 独 で. と して の 優 れ た 性 状 が 認 め られ る。 そ の反 面,塩 基 度 の. 添 加 す る よ りも,消 石 灰(ま た は セ メ ン ト)と 石 膏 を組. 大 き な転 炉 ス ラ グは 十 分 な 水 分 が 供 給 され る環 境 下 に お. み 合 わ せ て 添 加 す る方 が 処 理 効 果 が 大 き くな り,写 真 一. い て は風 化 崩 壊 しや す い とい う欠 点 を も って い る 。 この. 9に 示 す よ うに,フ. ライ ア ッシ ュは 比較 的少 量 の安 定 材. こ とが,転 炉 ス ラ グの 道 路 路 盤 へ の 適 用 に お い て 大 きな. の 添 加 に よ りエ トリ ン ガイ トの 生 成 が 促進 され,大 き な. 障 害 に な っ てい る。 転 炉 ス ラ グの 風 化 崩 壊 現 象(ふ け). 強 度 発 現 が期 待 で き る25)。. は,ス. 4.2土. 質 材 料 と して の 焼 却 灰. ラグ 中 に未 津 化 の状 態 で存 在 す るf‑CaO相. 積 膨 張 が 主 原 因 と考 え られ て お り,ス. 焼 却 灰 に は,下 水 の 処 理 に よ って 発 生 す る汚 泥 を焼 却. 量 と と もに,f‑CaOの. の体. ラ グ 中 のf‑CaO. 結 晶形 態 が風 化 崩 壊 性 と密 接 な. した下 水 汚 泥 焼 却 灰 と,都 市 ごみ を焼 却 した ごみ 焼 却 灰. 関係 が あ る こ とが報 告 され て い る28)。転 炉 ス ラ グの 風 化. とが あ る 。 こ の うち下 水 汚 泥 焼 却 灰 は,下 水 汚 泥 の 脱 水. 崩壊 を軽 減 す る対 策 と して は,高 炉 ス ラ グ な どの安 定 な. 時 に添 加 され る凝 集 剤 の種 類 に よ り,石 灰 系 焼 却 灰(凝. 材料 と混 合 す る方 法 も有 効 で あ る が,実 用 的 に は転 炉 ス. 集 剤 と して石 灰 ・塩 化 第 二 鉄 を使 用)と,高. 分子系焼却. 灰(凝 集 剤 と して ポ リア ク リル ア ミ ドな どを使 用)と. に. ラ グ を一 定 期 間 野外 に放 置 し,風 化 崩 壊 が終 了 した後 に 使 用 す る方 法(エ ー ジ ング処 理)が 有 利 で あ る29)。こ の. 分 類 され る 。下 水 汚 泥 焼 却 灰 の化 学 成 分 は焼 却 温 度 お よ. こ とか ら,転 炉 ス ラ グの路 盤 材 料 と して の実 用 化 で は,. び 焼 却 方式 に よっ て も多少 相 違 す る よ うで あ る が,石 灰. 転 炉 ス ラ グの 品質 管理,風 化 崩 壊 性 の判 定 基 準,お. 系 焼 却 灰 で は 石 灰 分(30%程. 風 化 崩 壊性 の効 率 的 な 軽減 方 法 な ど,解 決 す べ き 問題 が. %)が. 度)お. よ び 鉄 分(10〜15. 多 く,高 分 子 系 焼 却 灰 で は シ リカ分(40〜50%). よび. 残 され て い る。. が 多 い とい う特 徴 が認 め られ る26)。焼 却 灰 は締 固 め に よ り粒 子 破 砕 が 一部 に認 め られ る が,砂 状 の粒 径 分 布 を も つ こ とか ら,比 較 的 良好 な 締 固 め性 状 を示 す こ とが確 認 され て い る。 ま た,石 灰 系 焼 却 灰 を締 固 め た場 合 に は, 焼 却 灰 中の シ リカ,ア ル ミナ 分 と石 灰分 との ポ ゾラ ン反 応 過 程 で 材 令 の 経 過 に と もな う強度 発現 も期 待 で き る 。 一 方 ,都 市 ごみ 焼 却 灰 は,都 市 の 生 活 環 境 を 反 映 し て,都 市 地 域 に よ って そ の 物 理 的 ・化 学 的性 状 が大 き く 異 な る と と も に,空 か ん な どの 金 属 片 や水 銀,ク. ロム な. どの 重 金 属 が 含 有 され て い るの が特 徴 で あ る 。 した が っ て,都 市 ごみ で 焼 却 灰 を処 理 す る場 合 に は,有 害 物 質 の 溶 出 を防 止 す る こ とが 必 要 にな る。溶 出 が み られ る場 合 に は,セ. メ ン ト な ど に よ り 固 化 処 理 す る こ とが 望 ま し. い。 4.3路. 5.あ. と が. き. 省 資 源 ・省 エ ネ ル ギ ー お よび 環 境 問題 に 関 す る諸 情 勢 を考 慮 す る と,産 業 副 産 物 の 土 質 安 定 処理 へ の有 効 利 用 につ い て は,今 後 と も積 極 的 に 対 処 して い か な け れ ば な らない 。 産 業 副 産 物 の 土 質 安 定 処理 へ の 利 用 に お い て は,セ メ ン ト原 料 や コ ン ク リー ト用 材 料 の場 合 の よ うな 化 学 成 分 お よび 物 理 的 性 質 に 関 して の 厳 しい 品質 基 準 は 必 要 で は ない 。 した が って,環 境 に 影 響 を及 ぼ す有 害 物 質 を含 有 しない こ と が確 認 され れ ば,低 品 質 の 産 業 副 産 物 で も,土 質 安 定 材 お よび 路 盤 ・盛 土 材 料 と して は 有 効 かつ 多 量 に利 用 す る こ とが 可 能 で あ る。 近 年,道 路 の 路 盤 お よ び軟 弱 地 盤 の改 良 に各 種 化 学 的 土 質 安 定 処 理 を適 用 す る機 会 が急 速 に増 大 して い るが,化 学 的 土 質 安 定 処. 盤 材 料 と して の 鉄 鋼 ス ラ グ. 理 を さ らに一 層 普 及 させ るた め には,土 質 安 定 材 の 強 度. 道 路 の路 盤 材 料 と して は,高 炉 徐 冷 ス ラ グが 古 くか ら. 発 現 お よ び反 応 機 構 につ い て十 分 に解 明 され る必 要 が あ. 利 用 され て い る。 近 年,高 炉 徐 冷 ス ラ グの もつ 水 硬性 お. る 。 さ らに,土 質 安 定 処 理 にお け る合 理 的 な配 合 ・設 計. よび 剛 性 の大 き な強 化 路 盤 として の 機 能 が 評 価 され て お. の方 法,お. り,高 炉 ス ラ グ路 盤 の水 硬 性 を高 め るた め に,高 炉 水 砕. に つ い て も検 討 され る こ とが望 まれ る。. よ び実 際 の施 工 にお け る経 済 性 お よび 施 工 性. ス ラ グ との混 合 や 石 灰,転 炉 ダ ス トな どの 添 加 が 検 討 さ. 16. コ ン ク リー ト工 学.

(10) 参 考 文 献 1). 2). 3). 4). 16). Eades, J.L. and R.E. Grim : Reaction of Hydrated Lime with Pure Clay Minerals in Soil Stabilization, Highway Research Board, No. 262, pp. 51--,63, 1959 Diamond, S., J.L. White and W.L. Dolch : Transformation of Clay Minerals by Calcium Hydrooxide Attach, Proc. the 12th Natio. Conf. on Clays and Clay Minerals, pp. 359-379, 1963 Cavalho, J.B. : Amorphous Materials and Lime Stabilized Soil, Proc. of 10th Int.Conf. Soil Mech. and Found. Eng., pp. 761-764, 1981 有 泉 昌 ・大 場 正 男:ア. 5). 有 泉 昌 ・牧 隆 正:ア. Terrel, R.E., et al. : Soil Stabilization in Pavement Structures, A User's Manual, Vol. 2, Federal Highway Administration Department of Transportation, 1979. 18). 佐 藤 和 義 ・小 西 英 一・ 郎:改. 19). グの 効 果,セ メ ン ト技 術 年 報,Vo1.38,PP.520〜523, 1984 斉 藤 聡 ・白井克 巳:普 通 ボ ル トラ ン ドセ メ ン ト とス ラ グ. 枷 場 重 正 ・川 村 満 紀 ・鳥 居 和 之:排. 7). 20). Soil. 木 研 究 所 報 告, 21). 9). 10). 11). 13). Handy, R.L. : Cementation of Soil Minerals with Portland Cement or Alkalis, Highway Research Board, No. 198, pp. 55-64, 1958 Michell, J.K. and S.A.E. Jack : The Fabric of SoliCement and its Formation, Proc. of the 14th Natio. Conf. on Clay and Clay Minerals, pp. 279—'305, 1966. ・藤 崎 邦 弥:土. ぼ す 影 響,セ. Materials,. 23,. pp.. and. against. 2nd. Erosion. Loss,. pp.. N. Slag. Conf.. 285•`296,. Diamond. 6,. and. Australian. S.. No.. Toni Converter. Clays. 444•`451,. 川村 満 紀 ・鳥 居 和之 ・枷 場 重 正:排. Nicho as. a. on. E-. of. C-. 1981 : Stabilization and. Clay. Min-. 1975. 煙 脱 硫 石 膏 お よび 高. DiGioia, A.M. and W.L. Nuzzo : Fly Ash as Structual Fill, Journal of ASCE, Vol. 98, pp. 77-98, 1972. 24). 山本 康 博 ・田 中栄 喜 知 ・大 木 隆;:石. 25). 的性 質 に つ い て,電 力 土 木,No.183,pp.41〜48,1983 鳥 居 和 之 ・川 村 満 紀 ・枷 場 重 正:締 固 めた 石 炭 灰 に お け. 26). 報 告 集(投 稿 中) 国 土 開発 技 術 セ ン タ ー:廃 棄 物 の建 設 事 業 へ の 利 用 可 能. 27). 性 に 関す る 調査 報 告 書,1982 野 村 高 照 ・徳 永 良邦 ・榎 戸 直夫:高. 28). 特 性 とそ の抑 制 策,製 鉄研 究,No.301,pp.19〜28, 1980 成 田貴 一 ・尾 上 俊 雄 ・高 田仁 輔:転 炉 ス ラ グの 風 化 崩 壊. 炭灰の物理的工学. る反 応 生 成 物 と強 度 に関 す る基 礎 的 研 究,土. イ ル セ メ ン トに お け 木学会論文報告. Croft, J.B. : The Influence of Soil Mineralogical Composition on Soil Stabilization, Geotechnique, Vol. 17, No. 2, pp. 119-435, 1967 Bezruk, V.M. : Soil Cement Mixes—- New Structural Material, Dorizdat, Gushosder-MVD-USSR, pp. 143 大 場 正 男. of. L.D.. 23). 木 技 術 資 料,Vol.26,No.8,pp.3〜. 機 構 に つ い て,鉄 1978 29). 〜172,1950 14). Proc.. M.. K.. of. 侵 食 特 性,土 木 学 会 論 文 報 告 集No.329,pp.105〜116, 1983. 集,No.169,pp.31〜43,1969. 12). S. Hasaba,. 炉 水 砕 ス ラ グ の有 効 利 用 を 目的 と した 安 定 処 理 土 の 降 雨. メ ン ト技 術 年. 報,Vol.32,pp.116〜119,1978 久 楽 勝 行 ・三 木 博 史:土 中 の フ ミ ン酸 が 土 質 改 良 効 果 に. る粘 土 鉱 物 と セ メ ン ト の 相 互 作 用,土. Soils. erals,Vol.. ル シ ウム サ ル フォ アル ミネ ー ト. 川 村 満 紀 ・枷 場 重 正 ・杉 浦 精 治:ソ. Kawamura, lay. 22). 及 ぼ す 影 響,土 8,1984. M.,. Utilization. Stabilizer,. ngineering. 煙 脱 硫 石 膏 お よび 高. 系 セ メ ン トに よ る有 害 金 属 の 固 定 化,セ 8). Kawamura, : Effective. 木 学 会 論 文 報 告 集,No.320,pp.77〜. 丸 田 俊 久 ・内 田 郁 夫:カ. メ ン ト技 術 年. 報,Vol.38,pp.524〜527,1984. 炉 水 砕 ス ラ グ を使 用 した 安 定 処 理 士 に お け る反 応 生 成 物 と強 度 特 性,土 88,1982. 良 土 の強 度 発 現 に及 ぼす ス ラ. 系 セ メ ン トを 用 い た改 良土 の硬 化 特 性,セ. 木 研 究 所 報 告,. ロ フ ァ ン質 粘 土 の 消 石 灰 一 石 膏 に よ. る化 学 的 処 理 方 法 に 関 す る研 究(6),土 No.122,pp.35〜60,1964 6). pp.91〜93,1983. 17). ロ フ ァ ン質 粘 土 の 消 石 灰 一 石 膏 に. よ る化 学 的 処 理 方 法 に関 す る研 究(5),土 No.119,pp.83〜103,1963. 川 村 満 紀 ・鳥 居 和 之 ・枷 場 重 正:石 炭 灰 の土 質 安 定 処 理 へ の有 効 利 用,第15回 庫本 道 路 会 議 特 定 課 題 論 文 集,. 木学会論文. 炉 水 砕 ス ラ グの 硬 化. と鋼,Vol.64,No.10,pp.68州77,. M.R.カ ル マ チ ュ リヤ ・内 田一 朗 ・出 光 隆:転 炉 ス ラグ の路 盤 材 へ の利 用 につ い て,土 木 学 会 論 文 報 告 集,No・ 282,pp.101〜113,1979. 壌 有 機 物 が セ メ ン トの 硬 化 に 及. メ ン ト ・コ ン ク リ ー ト,No.237,pp.2〜. 8,1966. 15). Chu, T.Y., D.T. Davidson, et al. : Soil Stabilization with Lime-Fly Ash Mixtures, Highway Research Board, No. 108, pp. 102-112, 1955. 《図 書 案. 内》. JCI‑R1海. 洋 A4判. コ ン ク ・137ペ. リ ー. ト 構 造 物 の 防 食 指 針(案). ー ジ/定 価3500円(会. ● 申 込 先:(社)目 〒102千. 員特 価3200円)・. 本 コ ン ク リ ー ト工 学 協 会 代 田 区 麹 町5‑7TBRビ. 電 話(03)263‑1571(担. 送 料350円. 「 書籍販売係」. ル708号. 当:上 野). 〈申込方法 〉 書籍名 ・送付先 を明記 のうえ,前 金 にてお 申込み ください。. Vol.24,. No.2,. Feb.1986. 17.

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