(57)【要約】【課題】人体や植物等に悪影響を及ぼすことなく、土木工事で得られた軟弱土を埋戻し材として再利用し得ると共に、大幅なコスト低減を図ることができる製造方法の提供。【解決手段】本発明の粒状化処理土の製造方法は、軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種類以上の酸を添加することからなり、水硬性材料がセメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種である。水硬性材料１００重量部に対して酸を１０〜１００重量部添加する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種類以上の酸を添加することを特徴とする粒状化処理土の製造方法。
【請求項２】
水硬性材料がセメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の粒状化処理土の製造方法。
【請求項３】
水硬性材料１００重量部に対して酸を１０〜１００重量部添加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粒状化処理土の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒状化処理土を製造方法に関し、更に詳しくは本発明は、建築又は土木の分野で使用し得る、経済的な粒状化処理土の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建設発生土や建設汚泥乃至土木汚泥を有効に利用する技術の一つに、粒状化処理工法がある。この工法は、建設発生土や建設汚泥乃至土木汚泥にセメントやセメント系固化材等の水硬性材料と吸水性高分子剤を添加混合し、改良土を形成すると共にこの改良土の造粒物を製造する工法であり、特開平１１−４３３６２号公報に開示されている。この公報に開示された工法に用いる粒状化処理用固化性混合物は、水ガラスやアルミン酸ソーダ等の無機系急結剤の弊害を防止するために、水ガラスやアルミン酸ソーダに代えてアルミナセメントを用いるものであって、アルミナセメント、吸水性高分子物質、生石灰及びセメント系固化材からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述のごとき粒状化処理用固化性混合物を用いる粒状化処理工法は、粒状化させるためには吸水性高分子物質が必要となり、更に短時間で強度を得る場合には、前述のごとき急結剤乃至急結促進剤を必要とする。その上、これらの材料は、アルカリ性であり、人体や植物等に悪影響を及ぼすばかりでなく、高価であるためコストアップは免れず採算性にも問題がある。そこで、本発明者等は、このような問題点について種々検討したところ、軟弱土に水硬性材料と酸を添加することにより、吸水性高分子物質を使用しないで砂質化した団粒化物の状態である、いわゆる粒状化処理された改良土が安価に得られ、また急結促進剤を使用しないので、人体や植物等に悪影響を及ぼすことがない改良土が得られることを見出し、ここに本発明をするに至った。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする第１の課題は、吸水性高分子物質や急結促進剤を必要とすることなく、土木工事で得られた建設発生土や建設汚泥等の軟弱土を埋戻し材として再利用し得ると共に、大幅なコスト低減を図ることができる安価な粒状化処理土の製造方法を提供することにある。本発明が解決しようとする第２の課題は、急結促進剤を必要としないので、人体や植物等に悪影響を及ぼすことのない、土木工事で得られた建設発生土や建設汚泥等の軟弱土を埋戻し材として再利用し得る安価な粒状化処理土の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以下の各発明によってそれぞれ達成される。
【０００６】
（１）軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種類以上の酸を添加することを特徴とする粒状化処理土の製造方法。
（２）水硬性材料がセメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種であることを特徴とする前記第１項に記載の粒状化処理土の製造方法。
（３）水硬性材料１００重量部に対して酸を１０〜１００重量部添加することを特徴とする前記第１項又は第２項に記載の粒状化処理土の製造方法。
【０００７】
本発明の粒状化処理土の製造方法は、軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種類以上の酸を添加することを特徴とするものであり、このように酸の添加により、吸水性高分子物質や急結促進剤を必要としないで、土木工事で得られた建設発生土や建設汚泥等の軟弱土を埋戻し材として再利用し得ると共に、大幅なコスト低減を図ることができる安価な粒状化処理土を得ることができる。また本発明の第１項において、水硬性材料がセメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種であることにより、酸と組み合わせて良好な埋戻し材としての粒状化処理土を得ることができる。更に本発明の第１項又は第２項において、水硬性材料１００重量部に対して酸を１０〜１００重量部添加することにより、十分な粒状化効果が得られると共に人体や植物等に悪影響を及ぼすことのない改良土が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の粒状化処理土の製造方法について、その実施の形態を説明するが、本発明は、これらの例によって限定されるものではない。本発明の粒状化処理土の製造方法は、一般的な地盤改良工法に使用することができる。本発明において用いられる軟弱土としては、特に限定されるものではないが、水分を多く含んだ泥土状土壌であり、例えば、泥土状粘性土、建設現場からでる建設発生土や建設汚泥等の軟弱土が挙げられる。これらの軟弱土は、含水比５０％以上を含むものが使用対象にされる。
【０００９】
本発明に用いられる水硬性材料としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、セメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種である。混合セメントとしては、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等が挙げられる。本発明に用いられるセメント・石灰類としては、セメントに生石灰、消石灰等の石灰類を混合したものが挙げられる。更に特殊セメントとしては、アルミナセメント、Ｃ２　Ｓ系特殊セメント〔２ＣａＯ・ＳｉＯ２　（ベリット）セメントのクリンカー鉱物名〕、超速硬セメント、カルシウムサルホアルミネート系特殊セメント等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもまた２種以上を混合して使用してもよい。軟弱土に添加する水硬性材料の量は、一般的な地盤改良の際、用いられる水硬性材料の量と同様でよく、具体的には、軟弱土１ｍ３　に対して水硬性材料５０〜３００ｋｇが混合される。
【００１０】
本発明では、軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種以上の酸を混合して粒状化処理土された改良土が製造されるが、これらの成分の混合順序は、特に限定されるものではなく、例えば、軟弱土と水硬性材料を混合した後、酸を添加混合する方法、軟弱土と酸を混合した後、水硬性材料を添加混合する方法、軟弱土と水硬性材料及び酸を同時に添加混合する方法等があり、これらのいずれでもよい。本発明に用いられる酸としては、硫酸、リン酸又は硝酸が挙げられる。これらの硫酸、リン酸又は硝酸は単独で用いてもまた２種以上を混合して用いてもよい。２種以上の酸を混合する場合、酸の種類に関係なく任意の順序で添加してもよい。好ましくは硫酸又はリン酸であるが、土質の種類、固化材の種類及び固化材の添加量の違い、酸の種類乃至添加量等の諸条件によっては、硝酸や塩酸等を使用してもよいことは言うまでもない。
【００１１】
酸としての添加量は、濃度、対象土壌又は混合機械等によっても異なるが、通常、水硬性材料１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは１０〜１００重量部であり、更に好ましくは１０〜５０重量部である。酸の添加量が１重量部未満では、実質的に粒状化されず、粒状化の効果が極めて低い。また酸の添加量が１００重量部を越えると、酸濃度が高くなり危険性がある。酸の使用に際しては、原液のままでは、酸が強いため取扱いに十分注意し、火傷等に注意を払う必要があるが、実際には、酸を１〜１００倍の範囲で希釈して使用することが好ましいが、より好ましくは酸の希釈濃度は、２〜１０倍に薄めて使用するのがよい。１０倍を越えて希釈して使用しても効果は低減する。
【００１２】
本発明の粒状化処理土の製造方法において、酸として硫酸を使用した場合、硫酸からの硫酸イオンと水硬性材料からのカルシウムイオンが反応して石膏が形成される。酸としてリン酸を使用した場合には、リン酸からのリン酸イオンと水硬性材料からのカルシウムイオンが反応し、リン酸カルシウムが形成される。いずれの反応においても結晶水による吸水作用かつ中和熱による発熱・蒸発作用により、軟弱土中の水分を吸収することで塑性の状態となり、固化される過程において粒状化の状態を呈する。また固化材の水和反応、固化材中のカルシウムと土中のシリカ、アルミニウム分とのポゾラン反応によりカルシウムシリケート、カルシウムアルミネート等の水和物が長期的に生成し、強度を増強し、水の侵食に対しても安定した粒子を作る。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００１４】
〔実施例１〕対象土として、泥土状の粘性土（東京湾で採取、湿潤密度１．５６２ｇ／ｃｍ３　、含水比８７．９％）を用い、材料は、一般軟弱土用セメント系固化材であるユースタビラー１０（宇部三菱セメント（株）製、記号ＵＳ１０）、生石灰（菱光石灰工業（株）製、記号ＣａＯ）、硫酸（関東化学工業（株）製）、リン酸（関東化学工業（株）製）、硝酸（関東化学工業（株）製）、吸水性高分子剤ソイルハード（三菱化学（株）製、記号ＳＨ）、急結促進剤には珪酸ソーダ２号粉末（日本化学（株）製、記号ＳＳ）を使用した。
【００１５】
湿潤土１ｍ３　に対し、表２に示されている固化材（ＵＳ１０）および材料を添加（水／固化材＝０）し、ホバート型ミキサーで１０分間混合した。粒状化の状態を目視により、判定基準を判定印、○、△及び×の３段階で判定した。その後、直径１０ｃｍモールドを用いて、「突固めによる土の締固め試験（ＪＩＳ　Ａ１２１０）」に準拠して供試体を作製し、材齢３時間、３日で「締固めたコーン指数試験（ＪＩＳ　Ａ　１２２８）」を実施した。試験結果を表１に示す。なお、判定基準は、○は、混合容器への付着も少なく十分粒状化したもの。△は、ミキサーのパドルにより押しつけられて混合容器に付着するものが多いが、十分粒状化されていると判断したもの。×は、改良後も団子状またはブリージングがあり、粒状化の気配が見られないもの。
【００１６】
【表１】
2004131550.tif 000002
【００１７】
表１から明らかなように、泥土状の粘性土は硫酸やリン酸及び硝酸の作用によりいずれも粒状に改良され、直ちに運搬可能な状態になった。材齢３時間のコーン指数は、比較例の吸水性高分子材のソイルハードと急結促進剤の珪酸ソーダを添加した改良土と比較し、本発明の硫酸又はリン酸を添加した改良土の方が高いことがわかった。また本発明の硫酸又はリン酸を添加した改良土のｐＨは１２程度であり、酸の溶出の心配はないことが確認された。
【００１８】
【発明の効果】本発明の粒状化処理土の製造方法は、軟弱土に水硬性材料及び少なくとも１種類以上の酸を添加することにより、吸水性高分子物質や急結促進剤を必要とすることなく、土木工事で得られた建設発生土や建設汚泥等の軟弱土を埋戻し材として再利用し得ると共に、大幅なコスト低減を図ることができるという格別顕著な効果を奏するものである。また本発明の粒状化処理土の製造方法において、水硬性材料がセメント・石灰類、ポルトランドセメント、混合セメント、土質改良用固化材、特殊セメント並びに、生石灰、消石灰及び石膏を１種類以上から選択された少なくとも１種であることにより、酸と組み合わせて良好な埋戻し材としての粒状化処理土を得ることができる。更に本発明の粒状化処理土の製造方法において、水硬性材料１００重量部に対して酸を１０〜１００重量部添加することにより、十分な粒状化効果が得られると共に人体や植物等に悪影響を及ぼすことのない改良土が得られる。