(57)【要約】【課題】ソイルモルタルの製造において発生土の再利用率を向上する。【解決手段】発生土を乾燥機によって乾燥する。乾燥した発生土を粉砕して最大粒径がエアー車により搬送可能な粒径まで細粒化する。次いで、固化材を添加し混合する。次いで、エアー車により固化材が混合された発生土を混練水混合場所まで運ぶ。混練水混合場所で混練水を混合してソイルモルタルを製造する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土に固化材および混練水を混合し流動化することを特徴とするソイルモルタルの製造方法。
【請求項２】
土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土を所定の細粒化手段によって所定粒径まで細粒化し、次いで、細粒化した前記土または前記改良土に固化材および混練水を混合し流動化することを特徴とするソイルモルタルの製造方法。
【請求項３】
土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土を所定の細粒化手段によって所定粒径まで細粒化し、次いで、細粒化した前記土または前記改良土に固化材を混合し、次いで、固化材を混合した場所とは別の場所において、固化材を混合した前記土または前記改良土に混練水を混合し流動化することを特徴とするソイルモルタルの製造方法。
【請求項４】
粉砕および篩い分けのうちの少なくとも１つを行って前記発生土を細粒化する請求項２または３記載のソイルモルタルの製造方法。
【請求項５】
乾燥した前記土または前記改良土の最大粒径が５ｍｍ以下となるまで細粒化する請求項２から４のうちのいずれか１に記載のソイルモルタルの製造方法。
【請求項６】
前記土が土木建設工事等において発生する発生土、前記改良土が前記発生土に生石灰を混合してなる石灰改良土である請求項１から５のうちのいずれか１に記載のソイルモルタルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土木建設工事等において主として発生土を用いて行われるソイルモルタルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土木建設工事における土砂の埋め戻し、裏込め、充填および盛土等の施工には、施工用土砂として、施工現場の発生土、例えば、掘削残土などを用い、該発生土に固化材および混練水を添加し混合し流動化させたソイルモルタルを用いる流動化処理工法が広く知られている。
【０００３】
ソイルモルタルは一般的には流動化処理土と同じものであり、土に、水（混練水）と固化材、例えば、セメント、高炉スラグ、石膏を混合し、コンクリートのような流動性をもたせたものである。
【０００４】
また、建設発生土によっては軟弱なものもあり、強度発現の低下や機械的に取り扱いが難しい。そこで、土自身を改良するために、土に、石灰（生石灰、消石灰）、セメント、高炉スラグ、石膏を混合して改良土（１次処理土）を製造し、しかる後に、水（混練水）と固化材とを混合し流動化処理土（２次処理土）を製造することもある。このように、土質改良土、特に、発生土に生石灰を添加した改良土、すなわち、石灰改良土を製造後、２次処理を行ったほうがソイルモルタルの土の利用率（後述）が向上する。なお、この場合に、生石灰と土との反応を確実にするために、養生期間を設けることが行なわれている。
【０００５】
流動化処理工法に石灰改良土が用いられると、生石灰添加により土塊が解砕され易くなり、細粒化が促進され、篩い分けが容易になり粒径分布が安定する。また、固化材および混練水を石灰改良土に添加し混練したときに石灰の団粒化作用により、土粒の溶出が抑制され、流動性に優れたソイルモルタルが得られる。（特許文献１〜３参照）。
【０００６】
また、流動化処理工法において流動化処理の急速化を図り、流動化処理土の品質の向上を図る方法として、建築残土等の土砂に水を加え泥水状とし、更に、セメント系固化材あるいは石灰系固化材と共に混合してなる速硬性流動化処理土が知られている（特許文献４参照）。更に、発生土に粘土、シルト、ベントナイト程度の細粒土を含む泥水を混合して特定性状の調整泥水とし、これを流動化処理土に使用する方法も知られている（特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１７２７１８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５６６６９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１９９５６号公報
【特許文献４】
特開平６−３４４３２８号公報
【特許文献５】
特許第２７２８８４６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のソイルモルタルの製造には、土（発生土）の利用率が低いという問題があった。発生土の利用率とは、最終的にできあがるソイルモルタル（流動化処理土）の一定容積（例えば、１ｍ３）当りに、どれだけの土が利用されているかを示すものである。土をそのまま盛土した場合の利用率は概ね１００％である。建設現場での発生土をソイルモルタルに再利用するので再利用率ともいう。再利用率が高ければ高いほど評価が高くなる。石灰改良土を用いて２次処理を行ったほうが、再利用率は高くなる。
【０００９】
石灰改良土を用いる特許文献１〜３は、１次処理後、すなわち、石灰改良土の製造後において、生石灰の水和反応による膨張の恐れや、生石灰改良効果を十分に発現させるために、生石灰混合後に数日間の養生を行い、しかる後に２次処理の固化材および混練水による混練が行われている。しかしながら、養生の日数および養生するための場所（スペース）が必要であり、更に、横持ちのための重機などにコストがかかるという問題がある。特許文献４、５においてもモルタルに利用される土砂や残土の利用率の低さは改善されていない。
【００１０】
従って、この発明の目的は、上述の問題を解決し、流動化処理工法の作業効率を向上し、発生土の再利用率を高めることができる、ソイルモルタルの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土に固化材および混練水を混合し流動化することに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土を所定の細粒化手段によって所定粒径まで細粒化し、次いで、細粒化した前記土または前記改良土に固化材および混練水を混合し流動化することに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、土または改良土を乾燥し、次いで、乾燥した前記土または前記改良土を所定の細粒化手段によって所定粒径まで細粒化し、次いで、細粒化した前記土または前記改良土に固化材を混合し、次いで、固化材を混合した場所とは別の場所において、固化材を混合した前記土または前記改良土に混練水を混合し流動化することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項４記載の発明は、粉砕および篩い分けのうちの少なくとも１つを行って前記発生土を細粒化することに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項５記載の発明は、乾燥した前記土または前記改良土の最大粒径が５ｍｍ以下となるまで細粒化することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記土が土木建設工事等において発生する発生土、前記改良土が前記発生土に生石灰を混合してなる石灰改良土であることに特徴を有するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
土木建設工事等において、ソイルモルタルの製造は主として施工現場の発生土、例えば、掘削残土などを用いて行われる。本発明においては、発生土、または、石灰（生石灰、消石灰）、セメント、高炉スラグあるいは石膏などにより発生土の土質を改良した改良土を用いる。特に、生石灰を混合した石灰改良土を用いるとよい。
【００１８】
請求項１〜３の発明は、ソイルモルタルの製造において、土または改良土を乾燥することに特徴を有する。乾燥した土または改良土を用いたソイルモルタルは、所定の流動性を得るために必要な全水量が少ないため、ソイルモルタル中に利用される土または改良土の量を多くできるので、乾燥をしない場合よりも発生土の再利用率が向上する。含水比が０％になるまで乾燥するのがよい。石灰改良土においては、該石灰改良土を乾燥することにより、石灰の水和反応が短時間となり、処理時間を短縮する効果もある。
【００１９】
乾燥を実施する手段としては、土または改良土を所定温度に加熱可能な乾燥機を用いて乾燥する方法などを用いるとよい。乾燥機を用いれば短時間で乾燥することができる。このように乾燥は強制的に行なうのがよいが、自然乾燥でもよい。
【００２０】
請求項２、３の発明は、乾燥した土または改良土を細粒化することに特徴を有する。細粒化手段として、粉砕や篩い分けを用いるとよい。乾燥した土または改良土を細粒化して最大粒径を一定の粒径以下にすることにより、エアー車などの搬送手段を用いることができる。エアー車とは、セメントのような粉体を、圧縮空気で管の中を移動させる技術を応用したものであり、細粒化した土または改良土を短時間で大量に搬送することができる。このエアー車は密封された容器（サイロのようなもの）を持った大型車であり、圧縮空気を用いて該容器内の粉体を排出し管の中を移動させて搬送するようになっている。エアー車を用いれば、搬送するのに袋に詰めたりすることを必要としないため、短時間で効率良く搬送でき作業効率が向上する。また、搬送コストも向上する。ただし、その構造上粒径の大きなものがあるとうまく容器から排出できないため、ある程度以下の粒径であることが必要である。従来のエアー車においては、生石灰の粉体を搬送する場合において５ｍｍ以下の粒径であれば搬送可能であることが知られており、本発明においても最大粒径５ｍｍ以下とするとよい。エアー車の機能に応じて最大粒径を調整すればよい。
【００２１】
また、このように土または改良土を細粒化することにより、混練水を混合する混練作業を、セメントミルクプラントのような規模の小さい設備によって行なうことができる。また、細粒化により、固化材が混合された土または改良土を、サイロなどに貯蔵することができる。
【００２２】
なお、土または改良土を乾燥することにより得られる上述した本発明の作用効果は、乾燥した土または改良土を細粒化してもなんら変わることはない。
【００２３】
請求項３の発明は、混練水の混合場所を固化材混合場所とは別の場所で行なうことに特徴を有する。土または改良土を細粒化することにより、エアー車等の搬送手段により効率良く搬送できるため、固化材混合場所と混練水混合場所とを別の場所に設定することができる。このように固化材混合場所と混練水混合場所とを同じ場所に設定しなくてすむため、立地上有利である。また、細粒化によりサイロを使用することができるため、固化材が混合された土または改良土を一時サイロに貯蔵しておくことができる。そして、随時、このように予め固化材が混合された土または改良土を混練水混合場所に搬送し流動化処理をすることができる。
【００２４】
【実施例】
次に、発生土からソイルモルタルを製造するこの発明の実施例を説明する。
【００２５】
［実施例１］
表１に示す処理方法▲１▼〜▲３▼によって、ソイルモルタルを製造した。発生土（地山）は、礫混じり粘性土を用いた。試料土、固化材、混練水は、ソイルモルタルのフロー値が２００〜２４０ｍｍになる配合条件により配合した。発生土の含水比は３９％、乾燥密度（ρｄ）は１．２４０ｇ／ｃｍ３であった。
【００２６】
ここで含水比とは、ＪＩＳ  Ａ  １２０３に規定される土の含水比試験で求められる値である。乾燥密度（ρｄ）とは、ＪＩＳ  Ａ  １２２５に規定される土の湿潤密度試験によって求められる値である。また、ソイルモルタルのフロー値とは、日本道路公団規格「エアモルタル及びエアミルクの試験方法」ＪＨＳ  Ａ３１３・１９９２）の中のコンシステンシー試験方法のシリンダー法に規定されているフロー試験によって求められる値で、流動性を表す値の１つである。この数値が大きいほど流動性がよい。
【００２７】
本発明の実施例である処理方法▲３▼は、下記の通りであった。
【００２８】
発生土を１１０℃の乾燥能力を有する乾燥機に配し、１１０℃の温度によって１日間（２４時間）乾燥した。次いで、このように乾燥した土に、表１に示す配合条件によって固化材および混練水を添加し、ミキサーによって１０分間混合してソイルモルタルを製造した。
【００２９】
比較例である処理方法▲１▼は、下記の通りであった。
【００３０】
乾燥をしない発生土に、表１に示す配合条件によって混練水および固化材を添加し、ミキサーによって１０分間混合してソイルモルタルを製造した。
【００３１】
比較例である処理方法▲２▼は、下記の通りであった。
【００３２】
乾燥をしない発生土に生石灰を８％（湿潤重量比）混合し、３日間（３６時間）養生した。次いで、養生した石灰改良土に表１に示す配合条件によって混練水および固化材を添加し、ミキサーによって１０分間混合してソイルモルタルを製造した。
【００３３】
このような処理方法▲１▼〜▲３▼により製造されたソイルモルタルの土固形分および発生土の再利用率を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2004230645.tif 000002
【００３５】
表１において、試料土含水比とは、ソイルモルタルとして使うときの試料土の含水比を示す。処理方法▲１▼においては、試料土は発生土のままで乾燥しない状態である。処理方法▲２▼においても試料土は乾燥をしないが、発生土を石灰処理しているため処理方法▲１▼より含水比が小さい。処理方法▲３▼の本発明実施例においては、乾燥処理して試料土含水比は０％である。
【００３６】
試料土固形分とは、試料土から水（含水）を除いた質量である。そのため、処理方法▲１▼と▲２▼との比較では含水がある分処理方法▲１▼のほうが固形分が減ってしまっている。
【００３７】
処理方法▲２▼は生石灰を添加して石灰改良土としているため、表１においてその分を差し引くため消石灰として記載した。なお、生石灰は水との反応により消石灰になっているため、消石灰の質量として記載されている。
【００３８】
ソイルモルタルの土固形分とはソイルモルタルの土そのものの質量である。
【００３９】
ソイルモルタルの再利用率とは、ソイルモルタルの一定容積（例えば、１ｍ３）当りに、どれだけの土が利用されているかを示す割合である。すなわち、「再利用率＝ソイルモルタル１ｍ３中の地山容積＝土固形分／地山乾燥密度（ρｄ）」により、求められる。
【００４０】
表１に示すように、本発明実施例である処理方法▲３▼においては、乾燥処理により試料土含水比が０．０％であり、試料土固形分が比較例の処理方法▲１▼、▲２▼よりも多い１１６３ｋｇ／ｍ３であり、ソイルモルタルの土固形分も同じ値の１１６３ｋｇ／ｍ３であった。その結果、ソイルモルタル１ｍ３中の地山容積が９４％で、発生土の再利用率が処理方法▲１▼、▲２▼よりも高いことがわかる。
【００４１】
なお、この処理方法▲３▼は、発生土を用いた例であるが、発生土に生石灰を混合して石灰改良土とし、この石灰改良土を用いて本発明方法によりソイルモルタルを製造した場合も、発生土を用いた処理方法▲３▼と同等あるいはそれ以上の高い再利用率が得られる。また、本発明においては、発生土あるいは石灰改良土を利用する場合でも養生を実施しなくても十分に高い再利用率が得られる。
【００４２】
一方、処理方法▲１▼は、乾燥をしないため、含水する発生土のままであり、試料土固形分が本発明実施例より少なく、再利用率が本発明実施例▲３▼より低かった。
【００４３】
処理方法▲２▼は、石灰改良土を用い、養生もしているが、乾燥をしないため、試料土固形分が本発明の処理方法▲３▼より低く、３日間の養生の割りには発生土の再利用率は低かった。
【００４４】
［実施例２］
本実施例２では、発生土として火山灰質粘性土を用い、実施例１と同様にソイルモルタルのフロー値を２００〜２４０ｍｍになる配合条件により、実施例１と同様の処理方法▲１▼〜▲３▼によりソイルモルタルを製造した。発生土（火山灰質粘性土）の含水比は９０％、乾燥密度（ρｄ）は０．７４５ｇ／ｃｍ３であった。
【００４５】
処理方法▲１▼〜▲３▼により製造されたソイルモルタルの土固形分および発生土の再利用率を表２に示す。なお、表２に示す表１と同じ語の記載は表１と同意である。
【００４６】
【表２】
2004230645.tif 000003
【００４７】
表２に示すように、本発明実施例である処理方法▲３▼においては、乾燥処理により試料土含水比が０．０％であり、試料土固形分が比較例の処理方法▲１▼、▲２▼よりも多い６８２ｋｇ／ｍ３であり、ソイルモルタルの土固形分も同じ値の６８２ｋｇ／ｍ３であった。その結果、ソイルモルタル１ｍ３中の地山容積が９２％で、火山灰質粘性土においても発生土の再利用率が処理方法▲１▼、▲２▼よりも高いことがわかる。
【００４８】
一方、乾燥をしない処理方法▲１▼および▲２▼においては、本発明実施例の処理方法▲３▼よりも発生土の再利用率が低かった。
【００４９】
実施例１、２に示すように、本発明によれば、礫混じり粘性土でも火山灰質粘性土でも同じように高い再利用率が得られることがわかる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば下記に示す有用な効果がもたらされる。
１  ソイルモルタルを製造するに当り、発生土または改良土を乾燥することにより含水比が減少し、土固形分が増え、できあがったソイルモルタル中に利用される発生土の再利用率が向上する。
２  発生土または改良土を細粒化することにより、エアー車を用いて短時間で大量搬送することができ作業効率が向上し、搬送コストが低下する。また、サイロなどに貯蔵することができる。
３  発生土または改良土の細粒化によりエアー車等の搬送手段により効率良く搬送でき、固化材混合場所と混練水混合場所とを別の場所に設定することができ、立地上有利である。また、予め固化材を混合した発生土または改良土をサイロに貯蔵しておくことにより、随時混練水の混合場所に供給してソイルモルタルの流動化処理に供することができる。