(57)【要約】【課題】各種の建設現場で発生した建設汚泥を埋め立てすることなく有効に活用する簡便かつ低コストな改良方法およびそれに用いる改良設備を提供する。【解決手段】コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、前記建設汚泥に、平均粒径が４０μｍ以下または比表面積を調整した溶融炉スラグ微粉末、高炉スラグ微粉末、および平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が２．０〜３．５である製鋼スラグを下記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）式を満足する量添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法およびその改良設備。【数１】2006326446.tif 000021【数２】2006326446.tif 000022【数３】2006326446.tif 000023【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径が４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末または／および高炉スラグ微粉末を下記（Ａ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数１】
2006326446.tif 000016
【請求項２】
コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上の値に調整した平均粒径が４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末または／および高炉スラグ微粉末を下記（Ａ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数１】
2006326446.tif 000017
【請求項３】
コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグを下記（Ｂ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数２】
2006326446.tif 000018
【請求項４】
コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末および/または高炉スラグ微粉末と、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグとの混合物を下記（Ｃ）式を満足するように添加して混合攪拌することによりコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数３】
2006326446.tif 000019
【請求項５】
コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上調整した平均粒径４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末および/または高炉スラグ微粉末と、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグとの混合物を下記（Ｃ）式を満足するように添加して混合攪拌することによりコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数３】
2006326446.tif 000020
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の改良方法に用いる建設汚泥の改良設備であって、
建設汚泥を貯留する受入ヤードと、
前記溶融炉スラグを貯留する溶融炉スラグ貯留ホッパーと、
前記製鋼スラグを貯留する製鋼スラグ貯留ホッパーと、
前記高炉スラグを貯留する高炉スラグ貯留ホッパーとを有し、
前記各貯留ホッパーには、スラグ量を計量する計量器が備えられており、
前記建設汚泥の量に応じて予め設定された量のスラグを調整混合する混合機を有することを特徴とする建設汚泥の改良設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設汚泥を粒状固化して性状を改良する方法およびそれに用いる改良設備に関する。
具体的には、例えば、アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥を粒状固化して有効活用するための建設汚泥の改良方法およびそれに用いる改良設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥は、脱水処理された後でも含水比が３０％以上であり、性状が粘土質で強度が低いため、有効利用が難しく、一般にはトラック等による搬送の後、埋め立て処分されているのが大半である。
しかしながら、近年・埋立地の枯渇、環境上の問題等から、従来の埋め立て処分による方法では、限界が生じ始めている。
【０００３】
そこで、この高含水汚泥を埋め立てしないで有効活用する方法が提案されているが、未だにその活用において、種々の課題を有している。
例えば、特開２００１−１１５１５８号公報には、建設現場や土木現場で発生する含水土壌にごみの焼却灰を溶融した後、これを固化、かつ粒子化してなる約２０重量％の溶融炉スラグを混合撹拌して粒状化しやすい混合土を得た後、カルボキシル基含有水溶性重合体を添加して混合撹拌し粒状化させ、さらに石灰等の固化材で処理するごみの溶融炉スラグを用いた粒状土の製造方法が開示されている。
しかしながら、この特開２００１−１１５１５８号公報に開示されている方法は、カルボキシル基含有水溶性重合体からなる有機溶剤を添加して粒状化させ、さらに石灰等の固化材で処理するため、処理コストが高いという問題点があった。
【０００４】
また、特開平１１−１８９７７１号公報には、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料とした焼成物と石膏からなる混合物に、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料とした溶融物のスラグ微粉を混合したものを、改良対象土に混合することにより、緑化用地盤改良材およびそれを用いた地盤改良方法が開示されている。
しかしながら、この特開平１１−１８９７７１号公報に開示されている方法は、緑化用の地盤改良を目的とするものであるため利用用途が限られ、また外部燃料を用いて製造された焼成物や石膏が用いられているため処理コストが高いという問題があった。
さらにこれら従来技術では、発生場所や工法に応じて、含水比等が大きく変化する建設汚泥に対し、処理土の強度を制御する方法を開示するまでには至っておらず、建設汚泥の含水比や処理土の用途に応じて、都度、物性を確認する必要があるという課題があった。
【特許文献１】特開２００１−１１５１５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、各種の建設現場で発生した建設汚泥を埋め立てすることなく、有用な土木用資材（第1種〜第４種建設改良土）に簡便かつ低コストで改良する方法およびそれを具現化する改良設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決すべく考案されたものであって、建設汚泥に廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された溶融炉スラグや鉄鋼スラグを混合攪拌することによって、建設汚泥を有用な土木用資材に簡便かつ低コストで改良する方法およびそれを具現化する改良設備を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径が４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末または／および高炉スラグ微粉末を下記（Ａ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数１】
2006326446.tif 000002
（２）コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上の値に調整した平均粒径が４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末または／および高炉スラグ微粉末を下記（Ａ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数１】
2006326446.tif 000003
（３）コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグを下記（Ｂ）式を満足するように添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数２】
2006326446.tif 000004
（４）コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、平均粒径４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末および/または高炉スラグ微粉末と、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグとの混合物を下記（Ｃ）式を満足するように添加して混合攪拌することによりコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数３】
2006326446.tif 000005
（５）コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上調整した平均粒径４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末および/または高炉スラグ微粉末と、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグとの混合物を下記（Ｃ）式を満足するように添加して混合攪拌することによりコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【数３】
2006326446.tif 000006
（６）前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の改良方法に用いる建設汚泥の改良設備であって、
建設汚泥を貯留する受入ヤードと、
前記溶融炉スラグを貯留する溶融炉スラグ貯留ホッパーと、
前記製鋼スラグを貯留する製鋼スラグ貯留ホッパーと、
前記高炉スラグを貯留する高炉スラグ貯留ホッパーとを有し、
前記各貯留ホッパーには、スラグ量を計量する計量器が備えられており、
前記建設汚泥の量に応じて予め設定された量のスラグを調整混合する混合機を有することを特徴とする建設汚泥の改良設備。
すなわち、本願説明内の建設汚泥とは、表1に示す建設汚泥、泥土、汚泥に該当する浚渫土を含むものであり、この建設汚泥を表2にしめす第１種〜第４種建設改良土に改良するものである。
【表１】
2006326446.tif 000007
【表２】
2006326446.tif 000008
【０００７】
よって、本発明によれば、安価でかつ調達のしやすい溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末、および製鋼スラグを改質材として用いるため、処理コストを極めて低廉にすることが可能である。また、これらの材料の比表面積や混合量を、建設汚泥の含水比や処理土の利用目的に応じて、前記（Ａ）式、（Ｂ）式、（Ｃ）式をもとに制御することで、従来技術では叶わなかった、種々の強度の処理土を造り分けることが可能となるものである。
従来技術である建設汚泥等の高含水土壌に固化・粒子化した溶融炉スラグとカルボキシル基含有水溶性重合体を添加して混合撹拌して粒状化させ、さらに石灰等の固化材で処理して粒状土を得る方法、あるいは都市ごみ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料とした焼成物と石膏からなる混合物に、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料とした溶融物のスラグ微粉を混合したものを混合する方法等とは異なるものである。
すなわち、式（A）から（C）の意味合いは、第一として添加するスラグの種類や添加量により所望の強度（第１種改良土から第４種改良土）に作りこむことができることである。この点は従来技術のように単にカルボルキル基水溶性重合体や石膏を添加してただ固めるだけで所望の強度に作りこむということはできない。また第２として、建設汚泥の密度が含水比や土粒子の成分によりばらつくこと、また混合するスラグ類の密度が、使用するスラグの種類や成分により変動することから、従来技術の各材料の配合割合を規定する質量比（または％）やモル比（または％）では、安定した強度の改良土が得られないことを解明し、それに変わる手段として、強度が各材料の質量を密度で除した体積による配合比率に依存することを見出すことにより、本発明を成したものである。
以上により、本願請求項１〜５の手段で、建設汚泥を第１種から第4種建設改良土に改良できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態について図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における建設汚泥の改良方法の実施形態を例示する図である。
図１において、１は建設汚泥受入ヤード、２は建設汚泥供給ホッパー、３はに設けられた計量器により計量されて予め設定された量に調整混合され、建設汚泥溶融炉スラグ貯留ホッパー、４は製鋼スラグ貯留ホッパー、５は高炉スラグ貯留ホッパー、６は混合機、７はシャトルコンベア、８は製品ヤードを示す。
まず、アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥が建設汚泥受入ヤードに集積され、建設汚泥供給ホッパー２によって、混合機６に供給される。
このとき、溶融炉スラグ貯留ホッパー３から溶融炉スラグ微粉末が供給され、必要に応じて、製鋼スラグ貯留ホッパー４から製鋼スラグ微粉末と、高炉スラグ貯留ホッパー５から高炉スラグ微粉末が供給され、これらを混合機６によって混合することによって粒状固化された改良土がシャトルコンベヤ７によって製品ヤード８に搬送される。
【０００９】
建設汚泥、溶融炉スラグ微粉末、高炉スラグ微粉末および製鋼スラグ微粉末の供給量は、各ホッパーの量や含水率に応じて予め設定された量のスラグを調整混合することができる。
なお、上記混合機６の方式は問わないが、混合効率および汎用性の観点から、ソイルカッターおよびロータリーハンマによって、建設汚泥とスラグとを攪拌混合する方式が好ましい。
【００１０】
そこで本発明者等は、前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された溶融炉スラグ微粉末、さらには高炉スラグ微粉末や製鋼スラグ微粉末を、適切な量添加して混合攪拌することにより、粘土状の建設汚泥が粒状固化され、該建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上とすることができることを見出し本発明をなしたものであり、無害化および再資源化された各スラグを建設汚泥に添加することによって、建設汚泥改良土のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上にすることを特徴とする。
【００１１】
具体的には、本発明の建設汚泥の改良方法は、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２未満の建設汚泥を改良する方法であって、前記建設汚泥に、平均粒径４０μｍ以下の溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末および、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0〜3.5である製鋼スラグ微粉末を下記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）式を満足する量添加して混合攪拌することにより、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることを特徴とする。さらには、比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上の値に調整した溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末を使用することで、所望の強度を有する改良土とすることを特徴とする。
【数１】
2006326446.tif 000009
【数２】
2006326446.tif 000010
【数３】
2006326446.tif 000011
前記の溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末および製鋼スラグを上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）式のいずれかを満足する量添加して混合攪拌することにより、これらが、建設汚泥中の水分の吸水作用や水和作用を起こし、また粒子を凝集させ結合する役割を果たすため、泥状の建設汚泥が数ミリ程度の粒状固化物となる。この粒状固化物は過混合攪拌しても、その形状を保持せしめ、その結果強度が発現して、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土とすることができる。特に、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）式の下限値より、より大き目の添加量とすることで、容易にコーン指数４００ｋＮ／ｍ２の改良土にすることが可能である。
【００１２】
コーン指数とは土の強度を示す指標であって、ポータブルコーンぺネトロメータを１ｃｍ/secの速度で地中に押し込んだときの抵抗値をコーン断面積で除した値をいう。
建設汚泥などの泥土の処理区分は、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上を第４種建設改良土、コーン指数４００ｋＮ／ｍ２以上を第３種建設改良土、コーン指数８００ｋＮ／ｍ２以上を第２種建設改良土と定義されている。
この内、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上である第４種改良土は、強度的に十分とは言えず、用途が埋土程度に限定される。一方、第３種改良土、第２種改良土は、強度的にも十分であり、盛土材や路床材など広範な用途に利用できるため、幅広く有効利用を図ることが可能である。
本発明によれば、建設汚泥に廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された溶融炉スラグ、高炉スラグや鉄鋼スラグを添加して粒状に固化することによって、安全かつ低コストで建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上に改良し、特に簡便に２００ｋＮ／ｍ２以上に改良できることから、工作物の埋め戻し、道路路床盛土、構造物の裏込め、道路路体盛土、河川堤防、土地造成などに幅広く利用することができる。
【００１３】
ここに、建設汚泥とは、一般にはアースドリル工法やシールド工法などを実施する建設現場において発生した、含水比が高く泥状を呈している産業廃棄物をいうが、本発明では、建設発生土の内、泥土などのように含水比が高く、コーン指数２００ｋＮ／ｍ２以下の土も含めて総称され、表１の建設汚泥、泥土、汚泥に該当する浚渫土を含むものである。
また、廃棄物溶融炉とは、一般ごみや産業廃棄物にコークスなどの還元剤を加えて１７００℃程度の高温で溶融し、かつ高温還元雰囲気にて滞留保持した後に間欠的に炉底より外部排出・水砕処理を行った後、磁選機によってスラグやメタルを回収して再資源化する廃棄物処理炉をいい、溶融炉スラグとは、コークスが還元剤として溶融炉内を高温還元雰囲気に保つため、鉛、亜鉛などの有害な重金属成分を揮発させることによって溶融物を無害化し塩基度（CaO/SiO2）が0.8〜1.2の安定したスラグをいう。これ以外の方式による溶融炉スラグは、鉛などの重金属類がスラグ中に含まれることが多く、処理土から有害物が溶出する場合があるため、使用には適さない。
本発明者等は、廃棄物溶融炉から副産した溶融炉スラグを粉砕して粉末状にすると、弱いながらも水硬性を有する材料となることを見出した。ＪＩＳＡ６２０６の付属書にて求められるこの溶融炉スラグ微粉末の活性度指数は、材齢２８日で５０〜７５％であり、この値は比表面積に依存する。ここでいう比表面積とは、ＪＩＳＲ５２０１の７．１に規定される比表面積試験により求められる比表面積であるが、これを建設汚泥に前記（Ａ）式に規定する量添加して混合攪拌することで、粒状の処理土となり、特に水硬性が弱いことから処理土の強度の経時変化が少なく、土砂にセメントを混ぜた場合のような固結現象がなく、処理土を用いた造成地などでは、掘削などの事後工事が円滑に行えることが分かった。
【００１４】
また、製鋼スラグとは、銑鉄を鋼にする製鋼工程において副産するスラグをいい、本発明では、溶銑予備処理スラグ、転炉スラグをいう。製鋼スラグのうち、電気炉酸化スラグ等の（CaO/SiO2）が2未満のスラグは、水硬性やアルカリ刺激材としての特性が十分発揮されないため好ましくない。
次に、本発明の処理に用いる高炉スラグ微粉末は、高炉の炉前で急冷したスラグを微粉砕したものがよい。この微粉末は、ＪＩＳＡ６２０６の付属書にて求められる活性度指数が、材齢２８日で７５％以上あり、さらに潜在水硬性を有するため、これを用いて粒状化した処理土の粒状化保持度が高く、品質の安定化が図れる。また、前記の溶融炉スラグ微粉末と適宜比率で混合することで水硬性の制御が可能となり、さらにそれぞれの微粉末の比表面積を２０００ｃｍ２／ｇ以上の所望の値に調整することで、所望の強度を有する処理土を得ることが可能となる。
次いで、前記建設汚泥に、平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含み、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が２．０〜３．５である製鋼スラグ微粉末を添加して混合攪拌すると、同様な粒状化処理土が得られる。製鋼スラグは硬質であるため、平均粒径が５ｍｍ以上でかつ平均粒径が１５０μｍ部分が、粒状物のコアとなる役割を発揮し、粒強度の高い処理土が得られる。また、酸化カルシウムと酸化珪素の質量比が2.0から3.5である製鋼スラグは、未反応の石灰を有すため、汚泥中の水分と反応して消石灰となる際に脱水効果を発揮し、またダイカルシウムシリケートやアルミナ分を含むことから、時間の経過とともにエトリンガイトなどの水和物も生成する。これらのことから、より少ない添加量で建設汚泥を改良することが可能である。
さらに、前記微粉末と前記製鋼スラグを混合して前記建設汚泥に添加し混合攪拌すると、製鋼スラグがアルカリ刺激材の役割を発揮し、前記微粉末の水硬性を迅速に引き出すこととなり、より品質の安定した粒状の処理土となり、降雨に対する粒度変化などが少なくなることから、透水性を要する護岸の裏込め材など、従来の処理土では適用が難しい、幅広い用途に適用可能な処理土を得ることができる。
【実施例】
【００１５】
本発明の建設汚泥の改良方法と効果について、実施例をもとに説明する。
＜実施材料＞
・建設汚泥：含水比59％、土粒子密度2.72g/cm3、改質前コーン指数  0 kN/m2
・山砂：密度2.65g/cm3、150μｍ以下の含有率5％
・石灰砕砂：密度2.69g/cm3、150μｍ以下の含有率21％
・８号珪砂：密度2.60g/cm3、平均粒径65μｍ
・消石灰：密度2.35g/cm3、平均粒径12μｍ
・溶融炉スラグ（１）：密度2.85g/cm3、平均粒径630μｍ、含水比  2.3％
・溶融炉スラグ（２）：密度2.90g/cm3、平均粒径11〜25μｍ、  比表面積2770〜4920cm2/g
・高炉スラグ（１）：密度2.75g/cm3、平均粒径520μｍ、含水比2.  6％
・高炉スラグ（２）：密度2.90g/cm3、平均粒径12μｍ、比表面積  4350cm2/g
・製鋼スラグ（１）：密度3.24、CaO/SiO2≒3.4、150μｍ以  下の含有率10〜25％（平均22％）
・製鋼スラグ（２）：密度3.20、CaO/SiO2≒2.8、150μｍ  以下の含有率10〜25％（平均20％）
・製鋼スラグ（３）：密度2.97、CaO/SiO2≒2.0、150μｍ  以下の含有率10〜25％（平均30％）
上記の内、スラグ類の化学成分を表３に示す。なお、コーン指数の試験方法は、建設省通知「建設汚泥再生利用基準（案）」（平成１１年３月２９日）、参考資料−６、表−１処理土のコーン指数の試験方法を用いた。
【表３】
2006326446.tif 000012
【００１６】
表４は請求項１および請求項２に係る実施例を一覧にしたものである。また、図２〜図４は、表４に示すこれら実施例の結果を示す図である。
表４より、溶融炉スラグ微粉末（前記溶融炉スラグ（２））や高炉スラグ微粉末（前記高炉スラグ（２））を（Ａ）式の値が０．９以上となるように建設汚泥に添加して混合攪拌すると、確実に２００ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数が得られることが分かる。しかし、平均粒径の大きな溶融炉スラグ（前記溶融炉スラグ（１））や高炉スラグ（前記高炉スラグ（１））を用いた場合は、改良効果がほとんど認められない。図２はこれをグラフ化して表したものであるが、８号珪砂や消石灰などの水硬性のほとんどない材料を（Ａ）式の値が０．９以上となるように添加しても、２００ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数の処理土は得られない。
【表４】
2006326446.tif 000013
図３は、溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末の平均粒径とコーン指数の関係を見たものであるが、本発明による（Ａ）式の下限値０．９であれば、微粉末の平均粒径として４０μｍ以下であれば、確実にコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の処理土が得られることが分かる。
図４は、溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末の比表面積とコーン指数の関係を表したものであるが、これより比表面積２０００ｃｍ２／ｇ以上の範囲で、比表面積の異なる双方の微粉末を単独または混合して比表面積を所望の値に調整することで、所望のコーン指数を有する改良土を得ることができる。
【００１７】
表５は請求項３に係る実施例を一覧にしたものである。また図５は、表５に示す該実施例の結果を示す図である。
建設汚泥に山砂や石灰砕砂を混合した場合、（Ｂ）式の値を０．７以上となるように添加してもコーン指数は２００ｋＮ／ｍ２以上とはならない。これに対し、５ｍｍ以上の粒径の比率が３質量％以下で、かつ１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含む、CaO/SiO2＝2.0〜3.4の製鋼スラグ（前記製鋼スラグ（１）〜（３））を用いて混合攪拌した場合は、未反応のカルシウム分による脱水作用、ダイカルシウムシリケートなどによる水和作用により、確実に２００ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数を有する処理土が得られている。
【表５】
2006326446.tif 000014
【００１８】
表６は請求項４および請求項５に係る実施例を一覧にしたものである。また、図６乃至図８は、表６に示す実施例の結果を示す図である。
表６および図６より、溶融炉スラグ微粉末（前記溶融炉スラグ（２））や高炉スラグ微粉末（前記高炉スラグ（２））と平均粒径１５０μｍ以下の粒子を１０質量％以上含む、CaO/SiO2＝2.0〜3.4の製鋼スラグを混合し、建設汚泥に（Ｃ）式の値を満足する量添加して混合攪拌することで、ほぼ確実にコーン指数２００ｋＮ／ｍ２以上の改良土が得られる。特に、製鋼スラグのアルカリ刺激により溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末の潜在水硬性やカルシウムシリケート反応、カルシウムアルミネート反応が引き出され、より少ない微粉分の添加で強度の向上が期待できる。このことは、この反応が期待できない比較例−１９に示す石灰砕砂を用いた場合において、（Ｃ）式の値が０．８以上においてもコーン指数が２００ｋＮ／ｍ２に達していないことからも説明できる。また、単独での使用では改質効果が得られなかった平均粒径の比較的大きい溶融炉スラグ（前記溶融炉スラグ（１））や高炉スラグ（前記高炉スラグ（１））を混合することが可能となり、製造コストが安価なこれらの材料が適用できることにより、より安価な改質処理を行うことが可能となる。
また図７に示すように、微粉末を単独で使用した場合と同様に、製鋼スラグに添加する溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末の比表面積を変化させることで、所望のコーン指数を有する改良土が得られることが分かる。しかも、微粉末の添加量が単独使用よりも少ない状態で、高いコーン指数を得ることができている。これは、前述した製鋼スラグのアルカリ刺激による溶融炉スラグ微粉末や高炉スラグ微粉末の潜在水硬性やカルシウムシリケート反応、カルシウムアルミネート反応が引き出された結果によるものである。このことは図８に示す混合攪拌後の含水比が、水硬性を有さない材料に比べ、大きく低下していること、材齢の進行とともにさらに低下していることからも説明できるものである。
【表６】
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【００１９】
本発明を用いた改良土のコーン指数はいずれも２００ｋＮ/ｍ２以上であり、工作物の埋め戻し、道路炉床盛土、構造物の裏込め、道路路体盛土、河川堤防、土地造成などに利用することができることが確認され、具体的には以下のことがわかった。
１）建設汚泥にスラグ系材料（溶融炉スラグ微粉末、高炉スラグ微粉末および製鋼スラグ）を必要量添加し、混合攪拌することにより、粒度改善や固化造粒作用がなされ、第４種処理土以上の強度を有する土工材料に改良することができる。
２）改良土の利用方法に応じて、混合するスラグの種類および配合割合を調整することにより、用途に適した品質の改良土を製造することができる。
３）建設汚泥に製鋼スラグと溶融炉スラグと高炉スラグ微粉末の併用して混合攪拌すると、品質の特に安定した粒状固化された処理土が得られ、また、スラグ系材料の混合率を大きくすると著しい強度発現を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における建設汚泥の改良方法の実施形態を例示する図である。
【図２】本発明の（Ａ）式の値と処理土のコーン指数との関係を示す図である。
【図３】本発明の微粉末の平均粒径とコーン指数との関係を示す図である。
【図４】本発明の微粉末を単独使用した際の微粉末の比表面積とコーン指数との          関係を示す図である。
【図５】本発明の（Ｂ）式の値と処理土のコーン指数との関係を示す図である。
【図６】本発明の（Ｃ）式の値と処理土のコーン指数との関係を示す図である。
【図７】本発明の微粉末と製鋼スラグとを併用して用いた際の、微粉末の比表面          積とコーン指数との関係を示す図である。
【図８】本発明の混合攪拌後の含水比を初期の計算含水比と比較した図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  建設汚泥受入ヤード
２  建設汚泥供給ホッパー
３  溶融炉スラグ貯留ホッパー
４  製鋼スラグ貯留ホッパー
５  高炉スラグ貯留ホッパー
６  混合機
７  シャトルコンベア
８  製品ヤード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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