**, 無害化した都市ごみ焼却灰の低品質発生土改良材としての利用

長崎大学工学部研 究報告 第33巻 第60号 平成15年1月 109

無害化 した都市 ごみ焼却灰 の 低品質発生土改良材 としての利用

棚橋 由彦* ･薄 手 静 * ･梁 瀬 好康 **

野 口 博徳 **･長野 卓***･伊 藤 智則 ****

Us eo fMu n l C I P a l S o l i dWa s t eI n c i n e r a t o r As h e sa sI mp r o v e dMa t e r ia l o fEx c a v a t e dS u r p l u sS o i l s

by

YoshihikoTANABASHF,YujingJIANG',YoshiyasuYANAS^{F *} HironoriNOGUCHI

* * ,

Recently,themunlCIPalsolidwastedischargedfrom thehomeisbeingIncreased.Howtodevelopthetechnique forthedecontam inationandrecyclefromtheviewpolntOfenvironmentalpollutionandlackofthefinaldisposalspace fromreclam ationsitesisbecomlngan importantsubject.Inthispaper,amixtureoftheham lessmunicipalsolidwaste incineratorasheswiththeAriakeclayhasbeenappliedtoimprovementofthesoftground,andtheeffectofsubsidence restrainthasalsobeeninvestlgatedbasedonnumericalsimulationsandmodelexperimentsuslngCentrifugemodeltest.

1.序 論

国民生活や産業活動 に伴 って発生 す る廃 棄物 は,戟 が 国の経済成長 や国民生活基準 の高度化 とともにその 量 を急 激 に増 大 させ,質 的 に も多様 化 す る と ころ と なった｡ この膨大 な廃棄物 を適正 に処理す る こ とは, 環境保全 ,資源保全 を図 る うえで極 めて重大 な課題 と なってい る｡現在 で は,家庭 か らの ごみの排 出量 は リ サ イクル技術 の開発 によ り抑制 されつつ あ るが,未 だ に一般廃 棄物 の約7割が焼却処分 され,その焼却灰 は 年 間約600万 トン も発 生 してい る｡大 部分 の焼 却灰 は 有害物 質の排 除 を行 わず にその まま埋 立処分 され,最 終処分場 の残容量 の逼迫 や埋 立地か らの ダイオキ シ ン 類 ,重金属類 の溶 出 に よる環境汚染 問題 を招 い てい る｡

そ こで現在 ,都市 ごみ焼却灰 の無害化 お よび再利用 の 早急 な実硯 が望 まれてい る｡一方,有 明粘土等 の高含 水 比粘土 は低 品質 な汚泥 と して利用 が 困難 であ り,処

分適地 の確 保 も困難 な状 況 にあ るため,その再資 源化 が緊急 の課題 となってい る｡軟弱地盤上 に盛土 を構 築 す る と,周辺 地盤 に沈下 や側方変位 が生 じ,近接 す る 構 造物 に様 々な影響 を及 ぼす｡ 国土が狭 く人 口の多 い わが 国で は,軟弱地盤上 に も構 造物 を建 設せ ざる を得 ない場合 が多 い ことか ら,多数 の軟弱地盤対 策工法 が 開発 されてい る｡ その対 策工法 の 1つ と して表層改 良 が あ る｡

本研 究 で は,無害化 した都 市 ごみ焼却灰 (エ コア ッ シュ) の建 設材料 と しての再利用 を検討 し,エ コア ッ シュ と有 明粘土 との混合 に よる軟弱地盤改良材 と して の強度評価 を行 った結 果1),最 も改 良効 果 が大 きい配 合 を用 い,遠心力載荷模 型実験等 に よ り表層改 良材 と しての効果 を判定 し,エ コア ッシュ と発生土 の再利用 可 能性 を評価 した｡

平成14年10月25日受理

*社会 開発工学科 (DepartmentofCivilEngineering)

**長崎菱電 テ クニ カ (秩 )(NagasakiRyodenTechnicaCo.,Ltd.)

***西松 建設 (秩 )(NishimatsuConstructionco.,Ltd.)

…**生 産科学研 究科博士前期課程 (TheGraduateSchoolofMasterCourseinEngineering)

2.リサ イクル システムの処理 フロー と特徴 2.1無害化処理 の原理

本 システムに よ り生 成 された都市 ごみ焼却灰 の ダイ オキ シ ン類分析結 果 をTable.1‑ 2に,重金属類 の溶 出特性 をTable.3に示 す｡

都市 ごみ焼却灰 の性状 は,含有 内容 として,水分 , 非鉄金属 ,鉄 分 ,未年炭素分 ,灰分等が あ り,粒 度 は 数mm‑数十mmの粒塊 を多 く含 み,有害物 質 と して ダイ オキ シ ン類 お よび重 金属類 の溶 出が懸 念 されてい る｡

今 回の焼却灰 リサ イ クル システムでは,最終製 品であ る リサ イクル資材 の品質心意化 の ため,前処 理 におい て,水分 ,非鉄金属 ,鉄分 ,及 び末燃 炭素分 を除去 す る｡鉄分及 び非鉄 金属 は,磁 力 で選別 され異物 と して 除去 され,水 分 及び末燃 炭素分 は回転 式焼却炉 に よ り, 800℃‑900℃の加 熱雰 囲気 で蒸発 ,或 い は燃焼 し除去

され る｡

前処理後 , ダイオキ シ ン類分解 除去処理及 び重金属 類 安定 固化 処理 を行 うが,両処理 に共 通 して,100ミ

クロ ンア ンダー程度 の微粉砕化処理 に よ り反応 面積 を 増大 させ ,処理速 度の向上 と処理 の安定化 を計 る｡

ダイオキ シ ン類分解 除去処理 は,石炭 を主成分 とす る機 能向上剤 を予混合 し,バ ーナー内熟式 回転型焼却 炉 に投 入 し,低酸素濃度雰 囲気 (o｡.'6%以下)かつ 還元雰 囲気 い ‑ナ‑火炎 中のCO及 びHZ)にて,850

℃か ら900℃の加 熱処理 を行 う｡ この反応 系 は,通 常 の蒸 発 ガス加熱分解 に加 え,脱塩素化 に よる沸 点下 降 (ダイオキ シ ン類平均沸 点400℃‑ 200℃ ‑300℃ ),蒸 発 ガス化促 進が加 味 され,分解 除去率が向上す る｡

重金属類安定 固化処理 は,硫黄 を含 む無機 の重金属 固化剤 を用 いて,重 金属類 の不 溶化 を図 る｡本薬剤 は 重 金属 との結合反応速 度が速 く数秒 オー ダーで重 金属 の硫 化物 が生成 され る｡重 金属硫化物 は安定 してお り, 水 に対す る溶解 度が極 めて小 さ く,通常 の条件 で は重 金属が溶 出す るこ とは殆 どない｡ なお,都市 ごみ焼却 に よ り特 に懸念 され るばい じんに関 して も,排 ガス対 策 と して850℃以上 の高温状 況 におい て2秒 以 上 の滞 留 を設 け,再合成 防止 と して急 冷装 置,HCl及 びsox 対 策 と して消 石 灰 噴射 式 バ グ フ ィル タ,NOx対 策 お

よび非常 用 と して活性 炭吸着塔等 に よ り大気汚染 防止 法 にの っ とった排煙設備 と してお り無害化が図 られて い る｡

2.2 リサ イクル システム処理 フロー

Figre.1にエ コア ッシュ リサ イ クル シ ステ ムの処理 フロー を示す0本 システム に よ りダイオキ シン類 と重 金属類 の無害化が行 われ,採取場所 ,時期 な どに よ り

Table.1 AresultofdioxinkindanalysisOfmanagementash.

PCDDs PCDFs TOTAL Originalash

(ng‑TEQ/蛋) 0.2381 0.1828 0.42 Ma(nnag‑TEQ/gementag)sh 0.0002 0.0026 0.0028

Table.2 AresultofdioxinkindanalysisOfflyash.

PCDDs PCDFs TOTAL Originalash

(ng‑TEQ/g) 0.57 0.25 0.82 Ma(nnag‑TgemeEQ/ntag)sh 0.000 0.000 0.000

Table.3 Heavymetalskindcontainingrateandelution character.

Originalash ManaagsehmentThsmewetainindesltfrrydare

item Con(mg/kteg)nt cElhautraiconter cElhautraiconter cElhauraticonter (mg/1) (mg/I) (咽/1) Cd 3.7‑4.0 Unde0.01r UnderO.01 Les0.st3han

Pb 205‑1206 0.Unde0.01‑08r UnderO.01 Les0.st3han As 2.43‑ Under UnderO.01 Lessthan

13.5 0.01 0.3 0.028‑ Under UnderO.0005 Lessthan

Hg 1.09 0.0005 0.005

Cr 46.52.0‑2 0.Unde0.01‑04r UnderO.01 Les1st.5han Se 24.0‑ Under UnderO.01 Lessthan Cd:cadmium,Pb:Lead,As:ArsenlC,

Hg:Mercury,Cr:Chromium,Se:selenium･

Figre.1 Processingflow oftherecyclingsystem･

無害化 した都市 ごみ焼却灰 の低 品質発生土改良材 としての利用

異 なる都市 ごみ焼却灰 の品質が,微粉化 ,乾燥処理, 余分鉄分 の除去 な どの処理 を施す ことによ り均一 に近 づ き,二次製 品への使用が容易 となる｡本研 究では, 長崎 と佐賀 の2つの異 なる産地のエ コア ッシュを使用 す るが,処理工程 は同様 である｡

一般廃棄物焼却場 か ら排 出 された焼却灰 はい ったん 貯留装置 によって受 け入 れ られる｡その後供給量1‑

2.5∽lrで制御 され節 目50mm以上 の大 形 ごみが 選 別装 置 によって除去 される｡除去後 の焼却灰 は搬送 され850

℃以上 の雰囲気 を持つ乾燥装置で処理 されるが, さら に破砕機 で細 か く砕 かれ,磁選機 で鉄分 を除去 し,粉 砕機 で100‑150ミクロンアンダー まで細 か く粉砕 され る｡次 に添加剤 Aが投入 され一次反応装置へ と進む｡

ここで は900℃以上 の温度雰 囲気 で焼却灰 中 ダイオキ シン類 を分解す るが,排 ガスは集塵機 を通 し飛灰 を除 去 した後,活性炭吸着塔 を通 して ダイオキシン類 を除 去 し,煙突 か ら外へ と排 出す る｡集塵機 で捕獲 された 飛灰 は,溶融装置へ送 られ溶融処理 される｡

一方,一次反応装置で処理 された焼却灰 は,添加剤 Bが投入 され二次反応装置へ と進み, ここで焼却灰 は 撹拝 され,重金属 の安定化処理が施 される｡そ して最 終工程 の製 品 タンクへ送 られ,袋詰 め される｡

3.力学的安定性 3.1既往研 究

エ コア ッシュの物性値 を調べ た結果,単体 では圧縮 強度が低 いため,エ コア ッシュのみでの建設材料 とし ての使用 は困難である｡そ こで地盤改良材 としての適 性 を研 究 した結果,長崎産エ コア ッシュ :有明粘土 ‑ 50:50,消 石灰 添 加 率5% (い ず れ も質量 比) に て Table.4に示 す圧縮強度 を発現 で きる こ とが解 明 され た｡そ こで,本配合 を用 い軟弱地盤改良材 としての利 用可能性 について研 究 を進め る｡

3.2 試験概要

前述 した配合 を基 に,長崎産エ コア ッシュ,佐賀産 エ コア ッシュ,有明粘土 ,蓮池粘土 の各種材料 で材齢 7,14,28,60日の一軸圧縮試験 を行 い,採取産地の 異 なるエ コア ッシュ と塩分濃度の異 なる建設発生土 と の混合材料 について,力学 的安定性 を評価 す る｡各試 料 の物性値 をTable.5,6,各試料 の ケ ース と組 み合 わせ をTable.7に示す｡ ここで,一般 に海成粘土 であ る有明粘土 は塩分濃度が高 く消石灰 に よる固化,強度 増加が有効 であるが,淡水 ･汽水域 で堆積 した蓮池粘 土 に対 して も,エ コア ッシュが地盤改良材 として機 能 で きるか を判定す る｡ さらに佐賀産エ コア ッシュの再

Table.4 Resultofcompressivetests.

iFFl

curingday(day) 7 14 28 60

UniaxialcompressiVe

strength(kP a) 481 1110 1500 3880 (EcoashofNagasaki:Ariakeclay‑50:50,

1imeadditiverate5%) Table.5 Thecharacteristicsofecoash.

Na(gaN)saki Sa(S)ga Soilparticledensity ps (g/cnf) 2.46 2.31

Grainoccasion

distribution SaSindlt ((%)%) 29.61.37 31.63.00 Clay (%) 9.0. 6.0 :po;I:Tuuremcontent w o,I (%) 20.5 28.0

Table.6 Thecharacteristicsofclay.

Ar(A)iake Ha(sH)uike Soltcontent (nw/kg) 20500 179 Soilpanicledenslty Ps (g/cnf) 2.5 2.6 Natural water w n

content (%) 139 97.2 Liquidlimit WL (%) 125 125.2 Plasticlimit Wp (%) 45.8 48.2 Grainoccasion

distribution SaSindlt ((%)%) 3835 28.2.32 Clay (%) 27 69.5 Table.7 Theexperimentalconditions.

Case Density(g/cnf) Ecoash Clay NA 1.7 Nagasaki Ariake NH 1.71 Nagasaki Hasuike SA 1.6 Saga Ariake

利用 を考慮 し,地盤改良材 と しての適性及 び長崎産エ コア ッシュ との成分及 び品質の相違 を把握す る｡

3.3基準強度

軟弱地盤の‑軸圧縮 強度 は約70kPa以下 とされ てい るが,特 に含水比 の高 い粘土 や有機 質土 は軟弱で,そ の ままでは盛土材料 と して使用す るこ とは難 しい｡ そ こで, これ らに改良 を加 え, よ り高い強度 を持 たせ る ことで再利用 を可能 にす る｡ その場合 に必要 な一般盛 土材料 と しての改良強 さは,一軸圧縮 強 さで100‑300 kPaと言 われてい る｡そ こで,本研 究 での 目標 強度 と

しては300kPaを基準 に定めた｡

3.4強 度特 性

Figre.2に示 す よ う に,材 齢 7日時 に 長 崎 産 エ コ ア ッシ ュの配 合 で2MPa,佐 賀 産 エ コア ッシ ュの配 合 で約 1MPaに達 して お り,基 準 強 度 を大 き く上 回 っ て い る｡SHを除 い て3ケ ー ス と も材 齢28日で材 齢60 日の強度 の90%を発現 して お り,材齢 は28日で十 分 と 言 える｡有 明粘 土 の方 が 消 石灰 に よる固化 お よび強 度 増 加 が有 効 と考 え られ て い るが ,蓮 池粘 土 も十 分 な強 度増 加 を示 してお り, エ コア ッシュが 多種 の建 設 発 生 土 に地 盤 改 良材 と して有 効 に機 能 す る可 能性 を示 して い る｡ 2種 類 の エ コア ッシュ を比 較 す る と成分 に砂 の 割 合 が 高 い佐 賀 産 エ コア ッシ ュの強 度 発現 が低 い｡ 要 因 と して,供 試 体作 成 時 の密 度 が佐 賀 産 の方 が低 い こ と と,本研 究 で用 い た配合 がNAに対 す る最 適 配 合 で あ る こ とが挙 げ られ る｡

4.化 学 的安 定性

本研 究 で用 い た試料 (エ コア ッシュ, 発生 土 ) お よ び材 齢14,28日の一 軸 圧 縮 試験 で破 壊 した供 試 体 の重 金属 溶 出試験 を,廃 棄 物 に含 まれ る重 金属 類 で環 境 汚 染 の原 因 と して特 定 され るCd,Pb,Cr6十,As,T‑Hg,Se

につ い て行 った｡蓮 池 粘 土単 体 を除 くすべ て の試 料 と 混 合 材料 にお い て,基 準 値 を超 え る重 金 属 類 は検 出 さ れ なか った｡蓮 池 粘 土 で基準 値 を超 えて検 出 され たpb, Asは, エ コア ッシ ュ との混 合 後 は検 出 され な か っ た｡

よって , エ コア ッシュ と建 設 発 生 土 を消 石 灰 と と もに 混合 す る こ とで重 金 属 類 の溶 出 を抑 制 す る こ とが可 能 で あ り,化 学 的 な安 定 性 を確 認 す る こ とが で きた｡

Table.8に試 料 お よび混 合 材 料 の材 齢14,28日の重 金 属 溶 出試験 結 果 を示 す ｡

000000000000432(t}dq)ttもua17SaATSS巴duoc)

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63

Curingday(day)

Figre･2 Relationshipbetweencompressive

streⁿgthandcunngday. 5.遠心 力 載荷 模 型 実 験

5.1表 層 地 盤 改 良2)

表層 改 良 は,軟 弱 地 盤 の表 層 部 にセ メ ン ト系 固化 材 等 を添加 混 合 して改 良層 を造 成 す る工 法 の総 称 で あ り, 改 良 目的 ,改 良深 さ及 び施 工 法 な どの分 類 で は多 岐 に わ た る技 術 範 囲 を含 んで い る｡ 改 良深 さにつ い て は, 2‑ 3mまで を浅 層 改 良 と し, そ れ よ り深 い改 良 は深 層 改 良 とされ て い るが , 中 間 的 な表現 と して3‑10m 程 度 の改 良 を中層 と呼 ぶ場 合 もあ る｡

5.2 実験概 要

盛 土 内応 力 は,土 の 自重 に よる ものが支 配 的 で あ り, 土 の強 度 や変 形 特 性 は,応 力 レベ ル に大 き く依 存 す る｡

したが って, 自重 応 力 の ご く小 さい縮 尺模 型 を用 い て 重 力場 の実構 造 物 の変 形 や破 壊 挙 動 を期待 す る こ とは で きない｡ しか し,遠 心 力 載荷 模 型 実験 は実物 の縮 尺 の1/nの模 型 を重 力 加 速 度 の n倍 遠 心 加 速 度 場 に置 い て縮 尺模 型 に実 物 と同 じ挙 動 を生 じさせ る こ とが期 待 で きる3)｡

Table.8 Resultsofheavymetalskindelutioncharacter. (mg/I) Cd Pb Cr6+ As T‑Hg Se Thewelfareministrystandard <0.01 <0.01 <0.05 <0.01 <0.0005 <0.01 EcoashofNagasaki,N <0.001<0.001 0.013(T‑Cr) <0.001 ‑ 0.004 EcoashofSaga,S < 0 .00 1 < 0 .001 <0.005(T‑Cr) <0.001 ‑ <0.001

Ariakeclay,A < 0 .00 1 < 0 .00 1 <0.005(Cr6+) 0.008 ‑ <0.001

Hasuikeclay,H < 0 .001 0.005(Cr6+) ‑ <0.001

NA Curingdays14th < 0 .00 1 < 0 .001 0.004(T‑Cr) <0.001 <0.00005 0.002 Curⁱⁿgdays²8th < 0.001<0.001 0.008(T‑Cr) <0.001 <0.00005 0.002

NH Curⁱⁿgda ys14th < 0 .00 1 0.006(T‑Cr) ‑ 0.001

Curⁱⁿgdays²8th <0.001 0.005(T‑Cr) ‑ 0.002 SA Curⁱⁿgdays14th < 0 .00 1 < 0 .001 0.007(T‑Cr) <0.001 <0.00005 0.001 Curⁱⁿgdays²8th < 0 .00 1 < 0 .00 1 0.006(T‑Cr)<0.001 <0.00005 0.001

SH Curingdays14th < 0 .00 1 0.006(T‑Cr) <0.00005 0.001

無害化 した都市 ごみ焼却灰 の低品質発生土改良材 としての利用

5.3 実験装置 と実験ケース

遠心力載荷模型実験装置 を使用 し,幅45cm,奥行 き 14.5cm,深度18cmの模型地盤 に遠心加速度50Gを作用

させ ると,幅22.5m,奥行 き7.25m,深度9mの軟弱 地盤層 となる｡ この仮想地盤 において改良層 を10mX

lmとす る と模 型 での改良層 は20cmX2cmとなる｡

Fig.3に模 型実験概 要 図 を,Table.9に実験 ケース を 示 す｡ こ こで,改 良幅B,改 良深 度 Dと し,添 字p, mはそれぞれ実物 と模型 を示 す｡載荷 には フーテ ィ

ング載荷装置 を用い,改良層中央 に幅bm‑12cm (b｡‑

6m)の載荷板 を0.05m/S程度 の速度 で貫入 し載荷 を行い,載荷装置に発生する荷重 を計測 した｡

5.4 模型地盤作成

模型地盤は,まず下部砂層 (豊浦標準砂 :厚 さ3cm) を作成 し,その上 に含水比W‑100%程度の有 明粘土 層 を作成する｡その後,圧密 させ含水比がW‑90‑95%

に達 した時点で土庄計,標点 を配置 し実験 を行 った｡

計測用標点は半球の発泡スチロールを用い,実験土槽 前面のガラス面 に配置 した｡

5.5 実験結果 と考察

Table.10に沈 下量1.05mで の荷重 強度,Figre.4に 沈下量 と荷重強度の関係 を示す｡ただ し,実験結果 と 考察は,混同を避けるためすべて実地盤スケールで記 述 した｡比較のため沈下量1.05mでの荷重強度で考察 すると,ケースB :D‑10:2,15'.1にてそれぞれ 未改良時の3倍,2.7倍の支持力増が発揮 された｡ ま た,ケースB :D‑10:2の沈下量0.6mにて荷重 強 度減少が生 じているが,これは改良層 に亀裂が生 じた ためであ り,その後回復 した｡ また,各改良層は体積 に準 じて支持力 も増加 してい くと考えられるが,荷重 強度 を改良層 断面積 で除 した値 は,ケースB :D‑

15:1が4.96と最 も高い値 を示 し,幅改良による支持 力増加効果が高いことが分かる｡

Table.11に層 中土庄 につい ての理 論値 等 を示 し, Fig.5に荷重強度 と土庄の関係 を示す｡初期理論土庄 を算定す る と,未改良で71.OkPa,改良深度D‑ 1m (ケ ー スB :D‑10:1,15:1)で73.4kPa,改 良 深度D‑2m (ケースB :D‑10:2)で75.9kPaで ある｡通常,土庄の計測は困難であるが,ケース未改 良の初期計測土庄63kPaと初期理論土庄71kPaの差 は 小 さく,本実験が模型の50倍の地盤 を再現出来ている ことが分かる｡ また,改良層 を配置 した場合,いずれ も初期土庄が理論値 と比較 して小 さい｡ これは,改良 層 を配置 して遠心力 を作用 させたため, フーティング

113

Figre.3 Theexperimentaldevice. Table.9 TheexperimentalB,Dlength.

Case Bp Dp Bm Dm (m) (m) (cm) (cm) (a) 0:0 0 0 0 0

(b)10:1 10 1 20 2

(C)15:1 15 1 30 2 (d) 10:2 10 2 20 4 Table.10 Loadingpressureinsettlement1.05m.

Case 0:0 B:D

10:1 15:1 10:2 Loadi(nkgpPare)ssure 27.25 48.02 74.40 80.39 Ration 1 1.76 2.73 2.95

IJ)adingpressure(kPa)

10 100

0

0

LZLl こ. I

ヽ ヽ

tEhq B:D=0:0

■‑ B:D=10:1

‑仙 一B:B:D=15:D=10:21

ヽ ヽ

Figre.4 Relationshipofsettlementandloadingpressure. 載荷以前 に荷重分散効果 を発揮 した と考えられる｡次

に,等分布荷重 による載荷板直下,深度5mでの地盤 内増加応力 はoz‑0.513q(q'.荷重 強度)で表 される｡

荷重 強度27.5kPaでの理論土庄 (kPa)は,初期 計 測 土庄 にGz‑0.513q‑0.513×27.5‑14.1kPaを足 した ものである｡ケース未改良では理論値 との比が0.96で あるが,ケースB :D‑15:1では0.88とな り低い土 庄増加 を示 した｡ これは最 も広い改良面で荷重 を支持

した結果,高い荷重分散効果 を示 した ものである｡

Figre.6に変形挙 動 の一 例 と して ケ ースB :D‑

15:1の変位ベク トル図を示す｡

6｡結 論

本研 究 は,無害化 した都市 ごみ焼却灰 (長崎産,佐 賀産エ コア ッシュ) と発生土 (有明粘土,蓮池粘土) の再資源化可能性 をよ り確 実 な もの とす るため,力学 的安定性 ,化学 的安定性 ,遠心力載荷模型実験 による 表層改良工法の支持力増加効果の判定 な どか ら,その 再利用可能性 について模索 して きた｡以下 に①力学 的 安定性 ,②化学的安定性 ,③遠心力載荷模型実験 によ る表層地盤改良材 としての支持力増加効果 について簡 潔 に結論 をまとめる｡

①力学的安定性

長崎 と佐賀の産地の異 なる2種類 のエ コア ッシュを 比較す る と,長崎産はシル ト分が多 く,佐賀産 は砂分 が多 い ことか ら,配合後の強度発現 に相違が確 認で き る ものの,両配合 において材齢7日時 に 目標強度 を上 回 り,その後 さらに強度増加 を示 し,締 固め,養生状 態 な どの管理 を確実 に行 えば高い再現性 を示す｡ また, 異 なる塩分濃度の有 明粘土,蓮池粘土 との配合で も基 準 強度 を達成す ることか ら,多種 の発生土へ の利用が 期待 で きる｡

②化学的安定性

エ コア ッシュ単体 において も化学的 に安定 している が,エ コア ッシュ と建設発生土 を消石灰 とともに混合 す ることで,重金属類 の溶 出を抑制す ることが可能で ある｡

③ 遠心力戟荷模型実験 による表層地盤改 良材 の支持力 増加効果

長崎産エ コア ッシュ,有明粘土,消石灰 の配合 にお ける支持力増加効果 は, ケースB :D‑10:1,15:

1,10:2にて,それぞれ未改良時の1.8倍,2,7倍, 3.0倍 の支持力増 が発揮 された｡荷重強度 を改 良層 断 面積 で除 した値 は,ケースB :D‑15:1が4.96と最 も高い値 を示 し,幅改 良 による支持力増加効果が高い ことが分 かる｡本実験 は14日養生時の供試体 を使用 し たため,養生 日数増加 によって,更 なる支持力増加効 果が期待 で きる｡本実験 によ り,‑軸圧縮強度 だけで な く,実際 にエ コア ッシュが軟弱地盤改良材 として有 用であ ることを示 した｡

以上の結果 よ り,エ コア ッシュ と発生土 は軟弱地盤 改良材 として再利用可能であることがわか る｡

Table.ll Theearthpressureinloadingpressure27.5kPa.

Cases 0:0 B :D 10:1 15:1 10:2

Thebeginmng theoreticalear也

pressure(kPa) 70.95 73.42 73.42 75.85

Thebeginnlng measureearth

pressure(kPa) 62.72 61.05 57.43 56.64

Theoreticalearth

pressureinLoading

p(rkePassu)re27.5kPa 76.83 75.16 72.18 70.75

Mepp(rrkeePaasssssuu)urrreieee27.nLoar5thkaPading 73,99 70.95 63.50 66.44

0000000o900｢‑654

(tldT)aJnSS巴dq盲dH

̲i̲dhdd

l‑ B二D旬:0

'm B:D=10:1

■血 ■ーB:D=15:1

脚 B:D=10:2

0 20 40 60 80 100

hadingpressure(kPA)

Figre.5 Relationshipofearthandloadingpressure･

←←･一÷一

.i.･Jp･̲+.

rrトL‑.

＼＼L/i/t

r.rl//+.

IILr･..

o' 2(m) しこ⊥｣ I

｢F,二つ..

A

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Figre.6 Displacementvectors･ (ち:D‑15:1,Loadingpressure75.9kPa)

≪参考文献≫

1)棚橋 ら :無害化処理 した都市 ごみ焼却灰 の軟弱地 盤改良材 としての適性評価 ,第36回地盤工学研究発 表会講演概 要 集,地盤工学 会,徳 島,第1/2分冊 ,

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2) (礼)セ メ ン ト協 会 :セ メ ン ト固化材 に よる地盤 改良マニ ュアル [第2版],p.49‑87,1994.

3)高田直俊 , 日下 部治 :遠 心模 型 実験 ,3.原理, 土 と基礎,ャol.35,No.12,pp.89‑94,1987･