(57)【要約】【課題】セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程でより少ない試料で行うことができるセメント改良土の強度推定方法を提供する。【解決手段】このセメント改良土の強度推定方法は、セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法で、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで、回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定するステップＳ０６と、予め得たセメント改良土の圧縮強度と前記回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいて前記測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求めるステップＳ０７と、を有し、前記求めた圧縮強度を前記推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定する。【選択図】図１
2019035208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法であって、
推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで、回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定するステップと、
予め得たセメント改良土の圧縮強度と前記回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいて前記測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求めるステップと、を有し、
前記求めた圧縮強度を前記推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定するセメント改良土の強度推定方法。
【請求項２】
前記回折角（２θ）は11.6〜11.7°および／または9.0〜9.1°である請求項１に記載のセメント改良土の強度推定方法。
【請求項３】
セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法であって、
セメント改良土から採取した試料について圧縮強度を測定する第１ステップと、
前記セメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定する第２ステップと、
前記測定された圧縮強度および回折ピーク強度に基づいて前記圧縮強度と関連性を有する回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を特定する第３ステップと、
前記セメント改良土の圧縮強度と前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係を得る第４ステップと、
推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度を測定する第５ステップと、
前記圧縮強度と前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいて前記測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求める第６ステップと、を有し、
前記求めた圧縮強度を前記推定対象のセメント改良土の強度と推定するセメント改良土の強度推定方法。
【請求項４】
前記推定対象のセメント改良土に関するＸ線回折を前記推定対象のセメント改良土の施工現場において行う請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセメント改良土の強度推定方法。
【請求項５】
圧縮強度を変えた複数のセメント改良土について前記第１および第２ステップを実行する請求項３に記載のセメント改良土の強度推定方法。
【請求項６】
前記第１ステップで圧縮強度を測定した試料を用いて前記第２ステップのＸ線回折を行う請求項３または５に記載のセメント改良土の強度推定方法。
【請求項７】
前記推定対象のセメント改良土は、高圧環境下で施工されたものである請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセメント改良土の強度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤改良工法として、原位置で改良対象土にセメント系固化材を混合し、強制的に混合攪拌を行い、目標の圧縮強度が発生するまで養生し、強固な地盤を造成する工法が公知である。目標の圧縮強度が得られたかは、チェックボーリングにより改良体コアを採取し、たとえば、JIS A1216：2009(土の一軸圧縮試験方法)規格に基づいて、一軸圧縮試験用の供試体を作製し、一軸圧縮強度試験を行って確認する。
【０００３】
特許文献１は、浚渫土・製鋼スラグ混合材から採取した試料中から蛍光Ｘ線分析によりカルシウム含有量を測定し、そのカルシウム含有量の測定値を、予め求めておいた浚渫土・製鋼スラグ混合材のカルシウム含有量と一軸圧縮強さ等の強度との相関に照らし合わせて強度発現を予測し、その予測値が目標強度を達成しているか否かの判定をする浚渫土・製鋼スラグ混合材の品質管理方法を開示する。
【０００４】
特許文献２は、普通ポルトランドセメントと、ペーパースラッジ灰と、廃石膏ボードから採取した二水石膏と、を含んでなる地盤改良用固化材を開示する。かかる固化材では廃石膏と汚泥等を混合すると硫化水素が発生し、この発生の抑制を確認するために、各供試体を粉砕した試料に対してＸ線回折装置を用いて試料内の結晶の同定を行い、その結果、地盤改良用固化材を特定の配合割合にすることで、廃石膏に含まれるすべての硫酸カルシウムが、エトリンガイトの生成に消費され、汚泥等に混合しても硫化水素が発生する恐れがないことが確認された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2014-6183号公報
【特許文献２】特開2009-185220号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セメント系固化材と改良対象土との混合攪拌による地盤改良の場合、圧縮強度の確認のため改良地盤から改良体コアを採取し、一軸圧縮試験用の供試体を成形等により作製し、試験室等において一軸圧縮試験機により一軸圧縮試験を行わなければならず、強度確認工程に多くの時間と手間を要している。また、改良体コアの採取中や採取後にコアが破損すると、一軸圧縮強度試験を行うことができず、圧縮強度の確認ができなくなってしまう。また、たとえば、JIS A1216規格にしたがって、直径5cm、高さ10cmの円柱状に成形された一軸圧縮試験用の供試体を養生毎に3本用意し、一軸圧縮試験を行うが、一本当たり200g程度（1g/cm3として）の試料が必要となる。
【０００７】
また、海底における地盤改良の場合、改良地盤から改良体コアを採取するが、水底の高圧環境下から強度試験を行う常圧環境への移動時にコアの破損が生じやすく、供試体の成形が困難になってしまう。かかる問題は特に深海の海底の場合にいっそう生じやすい。
【０００８】
特許文献１は、浚渫土・製鋼スラグ混合材の一軸圧縮強度を蛍光Ｘ線分析により測定したカルシウム含有量の測定値から予測するもので、浚渫土・製鋼スラグ混合材におけるカルシウム含有量と一軸圧縮強度との相関関係を前提にしたものである。
【０００９】
特許文献２は、普通ポルトランドセメントと、ペーパースラッジ灰と、廃石膏ボードから採取した二水石膏と、を含んでなる地盤改良用固化材における硫化水素発生等の対策に関するものであり、改良土の一軸圧縮強度は特に問題にされていない。
【００１０】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程でより少ない試料で行うことができるセメント改良土の強度推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明者は、鋭意実験・検討の結果、セメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行ったところ、特定の回折角（２θ）に回折ピークが存在し、その回折ピーク強度がセメント改良土の一軸圧縮強度と関連性を有することを見いだし、本発明に至ったものである。
【００１２】
すなわち、上記目的を達成するための第１のセメント改良土の強度推定方法は、セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法であって、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで、回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定するステップと、予め得たセメント改良土の圧縮強度と前記回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいて前記測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求めるステップと、を有し、前記求めた圧縮強度を前記推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定する。
【００１３】
第１のセメント改良土の強度推定方法によれば、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行い、回折ピーク強度とその回折角（２θ）を測定し、一方、セメント改良土の圧縮強度とその回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係を予め得ておき、かかる相関関係に基づいて測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求め、その求めた圧縮強度を推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定するので、推定対象のセメント改良土の供試体による一軸圧縮試験が不要であり、セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程で行うことができ、また、Ｘ線回折は1g以下の微量の試料で済み、一軸圧縮試験と比べると、かなり少ない試料で行うことができる。なお、前記回折ピーク強度は、バックグラウンドの影響を排除するために補正されている。
【００１４】
上記第１のセメント改良土の強度推定方法において、前記回折角（２θ）は11.6〜11.7°および／または9.0〜9.1°である。かかる回折角（２θ）における回折ピーク強度とセメント改良土の圧縮強度との間には相関関係がある。
【００１５】
上記目的を達成するための第２のセメント改良土の強度推定方法は、セメント改良土の圧縮強度をＸ線回折法により推定する方法であって、セメント改良土から採取した試料について圧縮強度を測定する第１ステップと、前記セメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定する第２ステップと、前記測定された圧縮強度および回折ピーク強度に基づいて前記圧縮強度と関連性を有する回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を特定する第３ステップと、前記セメント改良土の圧縮強度と前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係を得る第４ステップと、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行うことで前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度を測定する第５ステップと、前記圧縮強度と前記特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいて前記測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求める第６ステップと、を有し、前記求めた圧縮強度を前記推定対象のセメント改良土の強度と推定する。
【００１６】
第２のセメント改良土の強度推定方法によれば、第１ステップで測定された圧縮強度および第２ステップで測定された回折ピーク強度に基づいて圧縮強度と関連性を有する回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を特定し、セメント改良土の圧縮強度とその特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係を得る一方、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行い、その特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度を測定し、圧縮強度と特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係に基づいてその測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求め、その求めた圧縮強度を推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定するので、推定対象のセメント改良土の供試体による一軸圧縮試験が不要であり、セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程で行うことができ、また、Ｘ線回折は1g以下の微量の試料で済み、一軸圧縮試験と比べると、かなり少ない試料で行うことができる。なお、前記回折ピーク強度は、バックグラウンドの影響を排除するために補正されている。
【００１７】
上記第１および第２のセメント改良土の強度推定方法において、前記推定対象のセメント改良土に関するＸ線回折を前記推定対象のセメント改良土の施工現場において行うことが好ましい。試料のＸ線回折を推定対象のセメント改良土の施工現場において行うことで、セメント改良土の圧縮強度の確認を迅速に行うことができ、たとえば、品質管理等に迅速に反映させることができる。なお、この場合、ポータブルタイプのＸ線回折装置を用いることが好ましい。
【００１８】
また、第２のセメント改良土の強度推定方法において圧縮強度を変えた複数のセメント改良土について前記第１および第２ステップを実行することが好ましい。なお、セメント改良土の圧縮強度は、養生期間や混合割合を変えることで変えることができる。
【００１９】
また、前記第１ステップで圧縮強度を測定した試料を用いて前記第２ステップのＸ線回折を行うことができる。
【００２０】
上記第１および第２のセメント改良土の強度推定方法において、前記推定対象のセメント改良土は、常圧環境下のみならず高圧環境下で施工されたものであってもよい。たとえば、深海の海底で施工された改良地盤から採取した試料についてＸ線回折により、その圧縮強度を推定できるので、高圧環境から常圧環境に戻した際に試料破損が生じても圧縮強度推定が可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のセメント改良土の強度推定方法によれば、セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程でより少ない試料で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態によるセメント改良土の強度推定方法の各ステップＳ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１のステップＳ０１でセメント改良土の一軸圧縮強度を測定する一軸圧縮強度試験機の一例を示す概略図である。
【図３】本実施形態においてセメント改良土について行ったＸ線回折により得たＸ線回折チャートの例を示す図（ａ）、セメント改良土の圧縮強度と関連性を有する回折角（２θ）11.6〜11.7°における図３（ａ）の破線ａで囲む回折ピーク部分を拡大した図（ｂ）、同じく回折角（２θ）9.0〜9.1°における破線ｂで囲む回折ピーク部分を拡大した図（ｃ）、および回折ピークにおけるピークトップとバックグラウンドと回折ピーク強度との関係を示す模式図（ｄ）である。
【図４】常圧環境(0.1MPa)と高圧環境(50MPa)の下で種々に変えた一軸圧縮強度と、回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度との相関関係を示すグラフである。
【図５】常圧環境(0.1MPa)と高圧環境(50MPa)の下で種々に変えた一軸圧縮強度と、回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度との相関関係を示すグラフである。
【図６】本実験例における一軸圧縮試験のステップＳ１１〜Ｓ１７を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実験例において常圧（0.1MPa）および高圧（50MPa）の拘束条件で養生期間を3日、7日、9日（常圧のみ）、28日とした場合の一軸圧縮試験の結果を示す図である。
【図８】本実験例における0.1,10,30,50MPaの拘束圧と一軸圧縮強度との関係を養生期間ごとに示すグラフである。
【図９】本実験例において常圧0.1MPaで、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合の回折角（２θ）11.6〜11.7°付近の回折ピークに長円を付したＸ線回折チャートを示す図である。
【図１０】本実験例において高圧50MPaで、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合の回折角（２θ）11.6〜11.7°付近の回折ピークに長円を付したＸ線回折チャートを示す図である。
【図１１】本実験例において常圧0.1MPaで、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合の回折角（２θ）9.0〜9.1°付近の回折ピークに長円を付したＸ線回折チャートを示す図である。
【図１２】本実験例において高圧50MPaで、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合の回折角（２θ）9.0〜9.1°付近の回折ピークに長円を付したＸ線回折チャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態によるセメント改良土の強度推定方法の各ステップＳ０１〜Ｓ０８を説明するためのフローチャートである。図２は図１のステップＳ０１でセメント改良土の一軸圧縮強度を測定する一軸圧縮強度試験機の一例を示す概略図である。
【００２４】
図３は、本実施形態においてセメント改良土について行ったＸ線回折により得たＸ線回折チャートの例を示す図（ａ）、セメント改良土の圧縮強度と関連性を有する回折角（２θ）11.6〜11.7°における図３（ａ）の破線ａで囲む回折ピーク部分を拡大した図（ｂ）、同じく回折角（２θ）9.0〜9.1°における破線ｂで囲む回折ピーク部分を拡大した図（ｃ）、および回折ピークにおけるピークトップとバックグラウンドと回折ピーク強度との関係を示す模式図（ｄ）である。図４は、常圧環境(0.1MPa)と高圧環境(50MPa)の下で一軸圧縮強度を種々に変えた場合、回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度と一軸圧縮強度との相関関係を示すグラフである。図５は、同じく、回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度と一軸圧縮強度との相関関係を示すグラフである。
【００２５】
本実施形態によるセメント改良土の強度推定方法では、セメント改良土の圧縮強度とＸ線回折による回折ピーク強度との相関関係を予め求めておくことが必要である。すなわち、図１のように、セメント改良土から採取した試料について一軸圧縮強度（本明細書では、単に「圧縮強度」という場合もある。）を測定する（Ｓ０１）。
【００２６】
一軸圧縮試験は、たとえば、JIS A1216：2009(土の一軸圧縮試験方法)規格に基づいて行われる。セメント改良土の施工現場で採取した改良体コアから成形等により一軸圧縮試験用の供試体Ｓを作製する。供試体Ｓは、たとえば、直径5cm、高さ10cmの円柱状である。図２のように、供試体Ｓを一軸圧縮試験機１０の上下の加圧板３，４間にセットし、圧縮装置２により加圧板４を押し上げることで、供試体Ｓに圧縮力を加え、圧縮力が大きくなるにつれて圧縮ひずみが増大する。この間の圧縮力および圧縮ひずみは、荷重計５，変位計６により測定され、記録され、応力ひずみ曲線を得る。この応力ひずみ曲線において圧縮ひずみが15％に達するまでの圧縮応力の最大値を一軸圧縮強度とする。
【００２７】
また、ステップＳ０１と同じセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折装置によりＸ線回折を行うことで回折ピーク強度およびその回折角（２θ）を測定する（Ｓ０２）。回折角（２θ）は、入射Ｘ線方向と回折Ｘ線方向とのなす角度である。なお、このＸ線回折は、ステップＳ０１で圧縮強度を測定した後の供試体から採取した試料により行ってもよい。
【００２８】
Ｘ線回折装置は、たとえば、株式会社リガク製Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）：Rigaku SmartLab（登録商標／仕様：9kV回転対陰極(45kV,200mA)）を用いることができる。
【００２９】
図３（ａ）に測定したＸ線回折チャートの一例を示すが、横軸が回折角（２θ）（度）、縦軸が回折強度（Counts）で、複数の回折角（２θ）にそれぞれ回折ピークが出現している。図３（ａ）の複数の回折ピークのうち、破線ａで囲んだ回折ピークおよび破線ｂで囲んだ回折ピークが本発明者による検討の結果、セメント改良土の圧縮強度と関連性を有することが判明した。その回折角（２θ）は、図３（ａ）の破線ａ，ｂで囲む回折ピークを拡大した図３（ｂ）（ｃ）のように、11.6〜11.7°、9.0〜9.1°と特定される（Ｓ０３）。
【００３０】
Ｘ線回折法において回折角（２θ）の位置および回折ピーク強度は測定対象の結晶構造に特有であり、かかる回折パターンから主に無機物質の同定が可能である。図３（ａ）の破線ｂで囲んだ回折ピークは、セメント系固化材のセメント水和物として析出するエトリンガイトによるものであるが、この回折角（２θ）は、9.0〜9.1°で、破線ａの回折ピークの回折角（２θ）11.6〜11.7°と相違する。また、回折角（２θ）11.6〜11.7°においてエトリンガイドの回折ピークが生じないことは公知であるため、回折角（２θ）11.6〜11.7°で特定される物質は、エトリンガイトではないと考えられる。
【００３１】
また、図３（ａ）〜（ｃ）の回折強度はバックグラウンドの影響を排除するために補正される。すなわち、図３（ｄ）のように、ピークトップからバックグラウンドを差し引いて求められる値を、本明細書では、補正された回折ピーク強度、または、単に回折ピーク強度という。
【００３２】
上記圧縮強度測定Ｓ０１と、回折角（２θ）11.6〜11.7°、9.0〜9.1°における回折ピーク強度測定Ｓ０２とを、セメント改良土の養生期間を変えたり、配合を変えたりすることで、圧縮強度の異なる複数のセメント改良土について繰り返し行う（Ｓ０４）。
【００３３】
上記ステップＳ０１，Ｓ０２の結果から、図４のように、セメント改良土の圧縮強度と回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度との相関関係を得る（Ｓ０５）。同様に、図５のように、セメント改良土の圧縮強度と回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度との相関関係を得る。すなわち、図４，図５のように、回折ピーク強度が大きくなると、そのセメント改良土の一軸圧縮強度が大きくなるという相関関係を示し、たとえば、図４，図５に示すように、直線近似できる。
【００３４】
次に、推定対象のセメント改良土、すなわち、圧縮強度が不明であるセメント改良土について回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度を上述と同様にして測定する（Ｓ０６）。
【００３５】
次に、ステップＳ０５で得た図４のような圧縮強度と回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度との相関関係に基づいて推定対象のセメント改良土について測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求める（Ｓ０７）。
【００３６】
ステップＳ０７で求めた圧縮強度を推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定する（Ｓ０８）。
【００３７】
上述のように、本実施形態のセメント改良土の強度推定方法によれば、セメント改良土の圧縮強度と関連する回折ピーク強度およびその回折角（２θ）11.6〜11.7°、9.0〜9.1°を特定し、セメント改良土の圧縮強度とその特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度との相関関係を得てから、推定対象のセメント改良土から採取した試料についてＸ線回折を行い、その特定した回折角（２θ）における回折ピーク強度を測定し、上記相関関係に基づいてその測定された回折ピーク強度からセメント改良土の圧縮強度を求め、その求めた圧縮強度を推定対象のセメント改良土の圧縮強度と推定することができる。このように、推定対象のセメント改良土から作製した供試体による一軸圧縮試験が不要であり、セメント改良土の圧縮強度の推定・確認を簡単な工程で行うことができる。従来のようなチェックボーリングにより改良体コアを採取する必要がないため作業工程が簡略化できる。また、一軸圧縮試験用の供試体を作製するためのコア成形等の手間と時間を要する前処理工程を省略できる。
【００３８】
また、Ｘ線回折は、たとえば、2cm×2cmの試料ホルダーに試料を厚さ約0.5mmにつめたものをＸ線回折装置に装着して行うが、必要な試料は、0.2g（1g/cm3として）程度で、1g以下の微量の試料で済む。一軸圧縮試験用の供試体は、200g程度の試料が必要となるのに対し、かなり少ない試料で行うことができる。このため、量が少ない貴重な試料や、破損したボーリングコア試料でも圧縮強度推定が可能である。
【００３９】
また、ステップＳ０６の推定対象のセメント改良土についてのＸ線回折をポータブルタイプのＸ線回折装置により行うようにしてもよい。これにより、試料のＸ線回折を推定対象のセメント改良土の施工現場において行うことができるので、セメント改良土の圧縮強度の確認を迅速に行うことができ、その結果を施工現場における品質管理等に直ちに反映させることができる。このようなポータブルタイプのＸ線回折装置として、たとえば、オリンパス（株）から販売されているポータブルＸ線回折装置 TERRA（登録商標）を使用することができる。
【００４０】
また、本実施形態のセメント改良土の強度推定方法では、推定対象のセメント改良土は、常圧環境下のみならず高圧環境下で施工されたものであってもよい。たとえば、深海の海底で施工されたセメント系固化材による改良地盤から採取した試料についてＸ線回折により、その圧縮強度を推定できる。このため、高圧環境から常圧環境に戻した際に試料破損が生じても圧縮強度推定が可能である。また、深海の海底の改良地盤から回収された試料のＸ線回折は、たとえば、母船においてポータブルタイプのＸ線回折装置により行うことができる。
【００４１】
なお、上記ステップＳ０６，Ｓ０７では、推定対象のセメント改良土について回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度を測定し、図４のような圧縮強度と回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度との相関関係に基づいて圧縮強度を求めたが、回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度を測定し、図５のような圧縮強度と回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度との相関関係に基づいて圧縮強度を求めるようにしてもよい。あるいは、回折角（２θ）11.6〜11.7°および9.0〜9.1°における回折ピーク強度をそれぞれ測定し、図４，図５のような相関関係に基づいてセメント改良土の圧縮強度をそれぞれ求め、求めた２つの圧縮強度を比較し、たとえば、その低い値の方を圧縮強度と推定したり、または、その相加平均値を圧縮強度と推定してもよい。
【００４２】
また、図４と図５を比較すると、回折角（２θ）11.6〜11.7°の図４の方がデータのばらつきが少ないので、精度のよい圧縮強度の推定が可能であるが、回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピークがどのような物質に由来するのか現時点では不明であるため、必要に応じて回折角（２θ）9.0〜9.1°の図５の相関関係を用いることが好ましいと考えられる。
【実験例】
【００４３】
次に、セメント改良土の一軸圧縮強度試験およびＸ線回折測定の実験例について説明する。本実験例で用いたセメント改良土の配合条件・養生条件を次の表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
本実験例における一軸圧縮試験のステップＳ１１〜Ｓ１７を図６に示す。図６のように、配合材料（ベントナイト、セメント、水）を表１のように配合し（Ｓ１１）、これらを混合・攪拌し（Ｓ１２）、モールドに注入した（Ｓ１３）。モールドから取り出した試験体を常圧（0.1MPa）で水中養生し（Ｓ１４）、別のモールドから取り出した試験体を高圧にした圧力容器内で水中養生した（Ｓ１５）。高圧条件（拘束条件）は、10,30,50MPaの三条件で、水深1000,3000,5000mの水底における圧力状態を模擬した。成形により一軸圧縮試験用の供試体を作製し（Ｓ１６）、表１の養生期間（3,7,9,28日）経過後に図２のような一軸圧縮試験機により一軸圧縮試験を行った（Ｓ１７）。
【００４６】
図７に、常圧（0.1MPa）および高圧（50MPa）の拘束条件で養生期間を3日、7日、9日（常圧のみ）、28日とした場合の一軸圧縮試験の結果を、養生期間3日の圧縮強度σ3、7日の圧縮強度σ7、9日の圧縮強度σ9、28日の圧縮強度σ28として示す。図８は、0.1,10,30,50MPaの拘束圧と一軸圧縮強度との関係を養生期間ごとに示すグラフである。図７，図８からセメント改良土の養生期間が長くなると圧縮強度が増加すること、および、拘束圧が大きくなると圧縮強度が増加することがわかる。
【００４７】
次に、常圧（0.1MPa）および高圧（50MPa）の拘束条件で養生期間が3日、7日、28日の一軸圧縮試験に用いた供試体から採取した試料についてＸ線回折を行った。Ｘ線回折は図１のステップＳ０２と同様にして行い、計測時間は20分に統一し、最大回折角（２θ）を60.0°とした。
【００４８】
図９、図１０に、常圧（0.1MPa）、高圧（50MPa）で、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合のＸ線回折チャートを示す。図９（ａ）〜（ｃ），図１０（ａ）〜（ｃ）の各Ｘ線回折チャートの回折ピークのうち長円で囲んだ回折ピークの回折角（２θ）が11.6〜11.7°である。このような実験例から、回折角（２θ）11.6〜11.7°における回折ピーク強度とセメント改良土の圧縮強度との関連性を本発明者が見いだした。
【００４９】
図１１，図１２にも、常圧（0.1MPa）、高圧（50MPa）で、養生期間が3日（ａ）、7日（ｂ）、28日（ｃ）の場合のＸ線回折チャートを示すが、図１１（ａ）〜（ｃ），図１２（ａ）〜（ｃ）の各Ｘ線回折チャートの回折ピークのうち長円で囲んだ回折ピークの回折角（２θ）が9.0〜9.1°である。このような実験例から、回折角（２θ）9.0〜9.1°における回折ピーク強度とセメント改良土の圧縮強度との関連性を本発明者が見いだした。
【００５０】
図９〜図１２のＸ線回折チャートの回折強度は、図３（ｄ）のように、バックグラウンドの影響を排除するために補正され、その補正された回折ピーク強度と測定された圧縮強度との相関関係を得ることができる。図４，図５は、その相関関係を示すグラフで、図４，図５には実験例の常圧（0.1MPa）で養生期間9日の一軸圧縮強度σ9のデータも示されている。
【００５１】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本明細書におけるセメント改良土は、改良対象土にセメントを混合し、その圧縮強度を向上させたものであるが、セメントを母材として各種の有効成分を添加したセメント系固化材による改良土も含まれることはもちろんである。
【００５２】
また、セメント改良土は、たとえば、ベントナイト・水・セメントの組み合わせによるものも含み、かかる組み合わせによる材料は、土木・建築工事で発生する隙間の充填材、地盤強度の増強材、地中に設置した芯材の固定などに使用される。
【００５３】
また、図１のフローチャートにおいて、ステップＳ０１〜Ｓ０５は、セメント改良土のＸ線回折法による強度推定の準備段階で、図４，図５のような回折ピーク強度と圧縮強度との相関関係を得る。かかる相関関係に基づいて推定対象のセメント改良土の圧縮強度をステップＳ０６〜Ｓ０８で推定するので、ステップＳ０６〜Ｓ０８がセメント改良土の施工現場等で好ましくは行われる。ただし、ステップＳ０１〜Ｓ０５を必要に応じて追加的に行うことで、回折ピーク強度と圧縮強度との精度のよい相関関係を得ることができる。
【００５４】
また、本明細書で、高圧とは、0.1MPaを超えた圧力を意味し、たとえば、高圧ガス保安法では、0.2MPa以上が高圧とされている。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のセメント改良土の強度推定方法によれば、セメント改良土の圧縮強度の確認を簡単な工程で微量な試料で行うことができ、セメント改良の施工現場で迅速に行うことが可能で、たとえば、強度推定結果を品質管理に直ちに反映させることができる。
【００５６】
また、セメント・セメント系固化材によるセメント改良土は、軟弱地盤の改良、有機質土壌の安定化、川や池の底にたまるヘドロの固化処理、下水汚泥の固化等に用いられるが、これらに限定されるものではない。地盤改良の具体例としては、構造物の基礎地盤改良、仮設地盤としての改良、法面の浸食防止のための改良、路床・路盤の改良等の浅層改良、または、構造物基礎の改良、盛土の安定性確保、土留めの強化と掘削地盤のヒービング・ボイリング防止、護岸の強化等の深層改良があり、これらに適宜用いられる。
【符号の説明】
【００５７】
１０            一軸圧縮試験機
Ｓ            供試体
σ3            圧縮強度（養生期間3日）
σ7            圧縮強度（養生期間7日）
σ28            圧縮強度（養生期間28日）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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