(57)【要約】【課題】本発明は、従来の固化材の有する問題点を解消するためになされたもので、高含水比の土壌においても強度発現が容易に得られ、また六価クロムを溶出することなく固化処理が行なえる土壌用固化材を提供することを目的とする。【解決手段】セメント系固化材及び酸化マグネシウムからなることを特徴とする土壌用固化材。また配合としては、セメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウム５〜５００重量部からなることを特徴とする土壌用固化材。さらには、これらに更に石灰を加えることを特徴とする土壌用固化材である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系固化材及び酸化マグネシウムからなることを特徴とする土壌用固化材。
【請求項２】
セメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウム５〜５００重量部からなることを特徴とする請求項１記載の土壌用固化材。
【請求項３】
更に石灰を加えることを特徴とする請求項１又は２いずれか記載の土壌用固化材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント系固化材と酸化マグネシウムを主成分とする材料からなる六価クロム溶出量抑制型の土壌用固化材及びそれに石灰を加えた土壌用固化材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土の固化処理においてはセメント系固化材および石灰系固化材が用いられている。しかしながら、セメント系固化材を用いて、一部の火山灰質粘性土や粘土を固化処理の対象とした場合、セメント中に含まれる六価クロムが溶出することがあり、問題となっている（例えば非特許文献１参照）。また、石灰系固化材は、反応速度が速いことによる混合性の悪さ、発熱作用があることによる取り扱いの難しさ等に問題がある。
【０００３】
セメント系固化材を用いず、酸化マグネシウムのみを用いた土壌の固化方法があるが、酸化マグネシウムのみでは土壌の含水比が高くなると所定の固化強度を得られない。また、酸化マグネシウムは、セメント系固化材に比べ費用が高く、酸化マグネシウムによる固化処理は、費用が割高なため、普及していないのが現状である。
【０００４】
【非特許文献１】
高橋  茂，「セメントに含まれる微量成分の環境への影響」，セメント・コンクリート  Ｎｏ．６４０，社団法人セメント協会，２０００年６月１０日，ｐ．２０−２９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の固化材の有する問題点を解消するためになされたもので、高含水比の土壌においても強度発現が容易に得られ、また六価クロムを溶出することなく固化処理が行える土壌用固化材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、酸化マグネシウムに六価クロムを取り込む性質があるとの知見を得、セメント系固化材に酸化マグネシウムを加えた固化材を土壌の固化に用いることにより、高含水比の土壌においても強度発現が得られ、また、六価クロムの溶出を抑制することが出来るとの結論に達し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、セメント系固化材と酸化マグネシウムからなることを特徴とする土壌用固化材である。また、配合としてはセメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウム５〜５００重量部加えることが望ましい。さらに前記土壌用固化材に石灰を加えることが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の土壌用固化材について詳細に説明する。本発明の固化材は、セメント系固化材と酸化マグネシウムを混合した固化材である。セメント系固化材と酸化マグネシウムを混合して固化材とするのは、酸化マグネシウム単独の使用では高含水比の土壌に対して必要とされる強度が得られないからである。また、セメント系固化材単独の使用でも六価クロムの溶出という問題があるからである。従ってセメント系固化材と酸化マグネシウムを組み合わせることにより、それぞれの有する欠点を克服し、強度発現が良好であり、六価クロムの溶出を抑えられる固化材が得られる。さらに、酸化マグネシウム単独の使用に比べ、セメント系固化材及び石灰を加えることにより費用が軽減できる。また、セメント系固化材及び酸化マグネシウムは、ともに急な水和反応や発熱を生ずることがなく、取り扱いが容易な材料である。
【０００８】
本発明に使用されるセメント系固化材とは、ポルトランドセメント、混合セメント、特殊セメント、アルミナセメント、エコセメントやそれらに石膏、石灰、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末等を加えた物等のことを言う。
【０００９】
本発明に使用される酸化マグネシウムは特に限定されるものではないが固化強度の発現性の面では低温焼成品（軽焼マグネシウム）が好ましい。これは、酸化マグネシウムは主として炭酸マグネシウム、或いは水酸化マグネシウムを焼成することにより製造され、高温焼成品は、水和活性に乏しく目的強度への到達に長時間を有するためである。
【００１０】
本発明の土壌用固化材は、セメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウムを５〜５００重量部の割合でなる物を使用することが望ましい。酸化マグネシウムの量が５重量部未満である場合には、六価クロムの溶出抑制効果が小さい。また、酸化マグネシウムの量が５００重量部を超える場合には、所定の強度が得られない。
【００１１】
また、土壌の含水比低下及びポゾラン反応による長期での強度発現を目的として、石灰を添加することがより望ましい。
【００１２】
本発明の土壌用固化材の添加量は土壌１ｍ３に対し、２０〜５００ｋｇの範囲が望ましい。なお、セメント系固化材及び酸化マグネシウムを事前に混合したもの、或いは、セメント系固化材、酸化マグネシウム及び石灰等の材料を事前に混合した物を用いると土壌の固化処理での作業性が向上するため望ましい。ただし、土壌の固化処理を行なう現場において個々に添加することも可能である。
【００１３】
また、本発明の土壌用固化材は、粉体のまま土壌に添加して用いることも出来、又はスラリーとして土壌に添加して用いることも出来る。粉体での添加は含水比を増加させずに固化処理を可能にし、強度発現性の面で好ましい。スラリー状にした土壌用固化材の添加は土壌との混合性能を上げ、より均一に混合できるので好ましい。
【００１４】
本発明の土壌用固化材と土壌との混合は、深層用スラリー系機械攪拌混合、深層用粉体系機械攪拌混合、深層用高圧噴射攪拌混合、バックホウ混合、スタビライザー混合、特殊バックホウ混合、処理ヤード混合、プラント混合等通常の現行のセメント系固化材で行なう工法及び機器が使用できる。
【００１５】
本発明の土壌用固化材に使用される石灰とは、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、酸化カルシウム等のことを言う。
【００１６】
【実施例１】
上述した本発明の土壌用固化材を用いて土壌の固化試験を行なった。以下に実施例１の土壌の固化試験に使用した材料及び表１にセメント系固化材、酸化マグネシウム、石灰の混合割合を示す。
【００１７】
（使用材料）
固化対象土：火山灰質粘性土（関東ローム、含水比１４０％）
セメント系固化材：一般軟弱土用固化材（太平洋セメント社製）
酸化マグネシウム：軽質酸化マグネシア（関東化学社製、試薬１級）
石灰：酸化カルシウム（関東化学社製、試薬１級）
土壌用固化材の添加量：１５０ｋｇ／ｍ３
土壌用固化材の添加方法：粉体添加
固化処理土の圧縮試験方法：土の一軸圧縮試験方法（ＪＩＳ  Ａ  １２１６）により測定（材齢２８日）
固化処理土の六価クロム溶出試験方法：環境庁告示第４６号に準じた。（材齢７日）
固化処理土の含水比試験：土の含水比試験（ＪＩＳ  Ａ  １２０３）により測定した（材齢２８日）
【００１８】
【表１】
2004292568.tif 000002
【００１９】
試験結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
2004292568.tif 000003
【００２１】
試験例１〜８より、セメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウムを５〜５００重量部加えた土壌用固化材で土壌を固化することにより、セメント系固化材単独である試験例１０と同等以上の固化強度を発現し、且つ、試験例１０の結果よりも六価クロムの溶出量を抑制できることを確認した。また、試験例９より、セメント系固化材と酸化マグネシウムの他に石灰を加えることにより、六価クロムの溶出量を抑制しつつ、試験例５より含水比が低くなり、強度が増加する結果となった。
【００２２】
【実施例２】
上述した本発明の土壌用固化材を用いて高含水比土壌の固化試験を行なった。以下に実施例２で使用した材料及び表３にセメント系固化材、酸化マグネシウムの混合割合を示す。
【００２３】
（使用材料）
固化対象土：底質（含水比３８７％）
セメント系固化材：一般軟弱土用固化材（太平洋セメント社製）
酸化マグネシウム：軽質酸化マグネシア（関東化学社製、試薬１級）
土壌用固化材の添加量：２００ｋｇ／ｍ３
土壌用固化材の添加方法：粉体添加
固化処理土の圧縮試験方法：土の一軸圧縮試験方法（ＪＩＳ  Ａ  １２１６）により測定（材齢２８日）
固化処理土の六価クロム溶出試験方法：環境庁告示第４６号に準じた。（材齢７日）
【００２４】
【表３】
2004292568.tif 000004
【００２５】
試験結果を表４に示す。
【００２６】
【表４】
2004292568.tif 000005
【００２７】
試験例１２、１３及び１４より、セメント系固化材に酸化マグネシウムを加えた本発明の土壌用固化材で高含水比土壌を固化することにより、酸化マグネシウム単独である試験例１１の結果を上回る強度発現を得られることを確認した。また、試験例１５からセメント系固化材１００重量部に対し、酸化マグネシウム５００重量部を越えて加えた場合は、試験例１１の酸化マグネシウム単独の強度と変わらない結果となることがわかった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の土壌用固化材を用いることにより、六角クロムを溶出することなく環境に悪影響を与えずに、経済的に土壌を固化することが出来、しかも、高含水比の土壌に対しても容易に固化強度を得ることが出来る。また、本発明の土壌用固化材は、急な水和反応や発熱を生じることがないので土壌との混合性がよく、取扱が容易である。従って本発明の土壌用固化材により土壌の種類や性状に影響されることなく固化処理が行なえることとなり、土壌の改良をこれまで以上に進めることが出来、土壌や土地利用の領域の拡大が図れる。