(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰と土砂と水硬性結合材と水とを含む水中硬化体形成用材料を、水中硬化体施工予定の水域に投入して水中硬化体を建設することを特徴とし、
バックホウ、ブルドーザおよびトラックから選ばれる１または２以上の重機を用いて、前記水中硬化体形成用材料を水中に、該材料が水中から露出するまで投入すること、および、
該投入した材料が、前記重機が載っても十分耐え得る強度に硬化した後、該硬化体上に前記重機を進め、前記投入した前記水域に隣接する、次の新たな水中硬化体施工予定の水域に新たに前記水中硬化体形成用材料を、水中から露出するまで投入することを、
必要回数繰り返すこと
を特徴とする水中硬化体の施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水中硬化体の施工方法において、
前記水中硬化体形成用材料として、水中に投入するときの該材料に対しＪＩＳ（日本工業規格）Ａ１１７３で規定されているスランプ試験方法を実施した場合のスランプが、０．５ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の値を示す弱流動性の材料を、用いることを特徴とする水中硬化体の施工方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水中硬化体の施工方法において、
前記水中硬化体形成用材料として、前記土砂の乾燥重量を１としたとき、前記石炭灰を最少でも０．１５の重量で含む材料を用いることを特徴とする水中硬化体の施工方法。
【請求項４】
請求項１または３に記載の水中硬化体の施工方法において、
前記水中硬化体形成用材料として、該材料を水中に投入するときの該材料に対しＪＩＳ（日本工業規格）Ａ１１７３で規定されているスランプ試験方法を実施した場合のスランプが、０．５ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の値を示す様に、前記水を含む材料を用いることを特徴とする水中硬化体の施工方法。
【請求項５】
請求項１に記載の水中硬化体の施工方法において、
各前記水中硬化体形成予定の水域において、該水域内の第１の部分に前記材料を投入し、さらに、該水域内であって該第１の部分に隣接する次々の部分に前記材料を順次に投入し、
前記第１の部分に投入した前記材料の硬化が始まって該材料の流動性が低下したころ、前記第１の部分に前記材料を再び投入し、さらに、該第１の部分に隣接する次々の部分であって以前に前記材料を投入した部分に前記材料を再び投入することを、
必要回数繰り返すこと
を特徴とする水中硬化体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、海洋や河川や湖沼を埋め立てたり、これらに築堤等をするときに用いて好適な水中硬化体形成用材料、該材料により建設される水中硬化体およびその施工方法に関する。より詳しくは、石炭火力発電所等から発生する石炭灰と、浚渫作業等で発生する土砂とを利用した、上記水中硬化体形成用材料等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膨大な量の石炭灰が、石炭火力発電所などから発生している。その量は、年間７００万トン強といわれている。また、浚渫作業などにおいて膨大な量の土砂が回収されている。その量は、年間約１０００万トンといわれている。
【０００３】
これら石炭灰や土砂を再利用できれば、資源の有効利用、環境保全等の意味で好ましい。
【０００４】
石炭灰の再利用法の１つとして、水中硬化体形成用材料への利用がある。例えば、特開昭５９−１１８９０８号公報には、石炭灰と、水硬性結合材と、必要に応じて添加される水との混合物を、海洋、河川、湖沼に投入して、海洋などを埋め立てる方法が開示されている。この公報に開示された方法では、上記混合物が水中硬化体形成用材料として機能する。すなわち、上記混合物が水中で硬化して水中硬化体を形成するので、海洋などを埋め立てることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水中硬化体形成用材料として、浚渫作業で回収された土砂を利用できれば、好ましい。浚渫土砂の再利用が図れるからである。
【０００６】
しかし、土砂単体を水中硬化体形成用材料として用いた場合、水中に投入された土砂は粒径別に分離しながら沈降して水底に堆積するにすぎない。そのため、土砂単体では、水中硬化体を構築すること自体困難であるし、また、粒径が細かい土砂は水中に拡散して環境汚染を引き起こす。
【０００７】
そこで、土砂に、土砂が分離するのを防止するための分離防止剤およびまたは硬化剤を、混入することが、行われている。例えば、信越化学工業（株）の１９９５年７月１日発行のソイルクリーン（商品名）のカタログには、土砂に、分離防止剤としてのソイルクリーンと、硬化剤としてのセメントとを混合して、水中に投入する工法が開示されている。このカタログに開示の分離防止剤はセルロースエーテルからなるが、分離防止剤としてアクリル系のものも知られている。
【０００８】
しかし、上記のような分離防止剤は、高価であるため、水中硬化体形成用材料のコストを高めてしまう。
【０００９】
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、従って、この出願の第１の目的は、従来に比べて安価で然も省資源化が図られた水中硬化体形成用材料を提供することにある。また、この出願の第２の目的は、従来に比べて安価で然も省資源化が図られた水中硬化体を提供することにある。また、この出願の第３の目的は、水中硬化体の新規な施工方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、この出願では、土砂と石炭灰と水硬性結合材と水とを含む混合物が、水中不分離性が高い水中硬化体形成用材料となり得るものであり、しかも、密実性の高い水中硬化体を形成し得るものであることを見出した。
【００１１】
従って、この発明の水中硬化体形成用材料によれば、土砂と石炭灰と水硬性結合材と水とを所定の割合で含むことを特徴とする。
【００１２】
なお、この発明で水中不分離性とは、水中硬化体形成用材料を水中に投入した際に該材料が分離しにくい性質をいう。また、密実性とは、土砂と石炭灰と水硬性結合材と水とが十分に混合されて空気をほとんど含まず、然も、該材料を水中に何度かに分けて投入したとき各投入毎の材料が水中で一体化してこれら材料間に空気や水を含みにくい性質をいう。
【００１３】
この発明の水中硬化体形成用材料が、水中に投入した後も分離しにくい理由は、石炭灰が、土砂の水中分離を防止する作用を示すためと推定している。
【００１４】
この発明の水中硬化体形成用材料によれば、石炭灰を、土砂の水中分離防止剤として使用する。石炭灰は、産業廃棄物であるため、市販の分離防止剤等に比べ安価であるので、水中硬化体形成用材料の低価格化が図れる。さらに、石炭灰および浚渫土砂という、いずれも処分が難しいものを再利用できるので、省資源化が図られた水中硬化体形成用材料が実現される。
【００１５】
なお、この発明の水中硬化体形成用材料は、形成される水中硬化体の密実性を確保する意味で、弱流動性を持つのが望ましい。なぜなら、この水中硬化体形成用材料を、例えばバックホウ等により水中に複数回に分けて投入する場合、該材料に流動性が無いと各回で投入された材料同士が連続せずに、これら材料間に空気が入ったり水が入ってしまう。すると、水中硬化体の強度低下等を来すので好ましくない。そのため、該材料は弱流動性を持つのが望ましい。一方、この流動性が高すぎては、該材料の水中不分離性が低下したり、また、例えば埋め立てをする場合等の設計上の法勾配（高さ：横幅。後の図４参照）を満たすことができない。これらのことから、この発明の水中硬化体形成用材料では、所定の弱流動性を持つように配合比を決める必要がある。
【００１６】
しかし、水中硬化体形成用材料のベースとなる土砂の性状（具体的には粒径、および、砂分や礫分等の割合）は、多様である。従って、この発明の水中硬化体形成用材料が所定の弱流動性を持つように、該材料の配合比を決めるためには、土砂の多様性に応じて、例えば土砂の粒径の分布割合等に応じて、石炭灰、水硬性結合材および水の配合比を決めるのが良い。
【００１７】
具体的には、実験によれば、水中硬化体形成用材料の配合比を決めるに当たり、ＪＩＳ（日本工業規格）Ａ１１７３で規定されているスランプ試験方法に基づいて決定するのが好ましいことが分かっている。然も、この発明の水中硬化体形成用材料を水中に投入するときの該材料に対しＪＩＳ（日本工業規格）Ａ１１７３で規定されているスランプ試験方法を実施した場合のスランプ（すなわち、実際に該材料を使用する時のスランプ）が、０．５ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の値を示すように配合比を決めると、密実性および水中不分離性を満足する水中硬化体形成用材料が得られることが分かっている。
【００１８】
ただし、この発明の水中硬化体形成用材料は、土砂、石炭灰、水硬性結合材および水を混練した後に放置しておくと、スランプ試験のスランプは低下する（後の特に第３の実施例参照）。すなわち、該材料は放置しておくと流動性が低下してゆく。この傾向は、水硬性結合材の配合比が多い程強まる。そこで、この発明の水中硬化体形成用材料を製造する場合、該材料が製造後どのくらいの時間経過した後に使用されるのかを考慮して、該材料の弱流動性を制御する。すなわち、該材料を実際に使用するまでの時間がＸ時間あるとした場合、このＸ時間での該材料の流動性の変動を予め考慮して（すなわち、実際の使用時に上記スランプが０．５ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の値を示すように）、製造時の該材料の流動性を、上記値から調整した（値が大となる側に調整した）所定の範囲の値にするのが良い。後の実施例の例で具体的に言えば、製造直後のスランプ試験でのスランプが、２．５ｃｍ±１．０ｃｍ等にするのが良い。もちろん、該材料を製造して直ぐ使用するのであれば、この限りでない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この出願の各発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
この発明の水中硬化体形成用材料は、土砂と、石炭灰と、水硬性結合材と、水とを含む。土砂は、任意の土砂を用いることができるが、特に浚渫作業で生じる土砂を利用するのが、該材料の低コスト化および資源の再利用という点から、好ましい。石炭灰は、例えば石炭火力発電所から多量に発生する廃棄物としての石炭灰を用いるのが好ましい。水硬性結合材としては、例えばセメント、石灰および石膏から選ばれる１種のものまたは２種以上を混合したものを用いることができる。強度を必要とするなら、水硬性結合材として、セメントを用いるのが好ましい。また、水硬性結合材の量は、水中硬化体に要求される強度に応じて決める。水は、真水、海水等、施工現場で容易に入手できる水を用いるのが良い。
【００２１】
この水中硬化体形成用材料は、典型的には、土砂と石炭灰と水硬化性結合材と水とをそれぞれ所定量計量し、これらをミキサーに入れて混練することにより、製造される。
【００２２】
図１は、この発明の水中硬化体用材料を製造するプラント１０の一例を概略的に示した図である。
【００２３】
このプラント１０は、前処理部１１、土砂搬送部１３、計量供給部１５、ミキサー部１７および搬出部１９を含む。前処理部１１には、例えばバックホウ２１により、土砂が供給される。
【００２４】
前処理部１１は、振動篩いを具えるのが良い。なぜなら、前処理部１１に供給される土砂は、大体において粒径が不均一であることが多いが、振動篩いを具えていると土砂の粒径を一定粒径以下に揃えることができる。こうすることにより、土砂の定量供給をより正確に行うことができる。
【００２５】
土砂搬送部１３は、前処理部１１で調整された土砂を安定的に計量供給部１５に供給する。この搬送部１３は、土砂中の水分量の多少に応じて、バケットコンベヤまたはベルトコンベヤで構成できる。
【００２６】
計量供給部１５は、土砂、石炭灰、水硬性結合材および水それぞれを、必要量ミキサー部１７に供給する。この計量供給部１５は、土砂、石炭灰、水硬性結合材および水それぞれの計量供給部１５ａ〜１５ｄを具えるのが良い。また、土砂の重量は乾燥重量に換算して計量するのが好ましい。
【００２７】
ミキサー部１７は、上記計量された土砂、石炭灰、水硬性結合材および水を混練する。このミキサー１７は、従来公知の任意のもので構成することができる。
【００２８】
なお、短時間で混合攪拌が可能な２軸パドルミキサーを用いるのが良い。
【００２９】
搬出部１９は、混練し終えた水中硬化体形成用材料を搬出する。この搬出部１９は、例えば、ベルトコンベヤにより構成することができる。搬出ベルトコンベヤ中に、ベルトスケールによる計量装置１９ａを設けても良い。こうすれば、水中硬化体形成用材料の搬出量を確認することができる。
【００３０】
このプラント１０によれば、この発明の水中硬化体形成用材料を、安定かつ多量に製造することができる。
【００３１】
また、この発明の水中硬化体形成用材料を用いて形成される水中硬化体として、典型的には、埋め立て地、護岸背面の裏埋め構造体、堰堤などの堤などを挙げることができる。
【００３２】
また、この発明の水中硬化体形成用材料を用いて埋め立てや、築堤等をはじめとする任意の水中硬化体を施工する場合の方法として、例えば、以下の３つの施工方法を挙げることができる。
【００３３】
第１の施工方法は、バックホウ、ブルドーザおよびトラックから選ばれる１または２以上の重機を用いて、水中硬化体形成用材料を水中に、この材料が水中から露出するまで投入すること、および、この投入した材料が硬化した後、この硬化体上に前述の重機を進め、新たな水域に新たに前記材料を投入することを、必要回数繰り返す、という施工方法である（後に図２を参照して説明する）。
【００３４】
第２の施工方法は、水中硬化体形成予定の水域の境界に相当する水中に、水中硬化体形成用材料がこの水域外に及ぶのを防止する側方拘束部材を予め設け、そして、この水域の水底にトレミー管または底開バケツを用いて水中硬化体形成用材料を投入する、という施工方法である（後に図３を参照して説明する）。なお、トレミー管を用いる場合、トレミー管での、水中硬化体形成用材料の輸送が容易に行えるよう、該材料の流動性をトレミー管に合うように制御するのが好ましい。
【００３５】
第３の施工方法は、水中硬化体形成予定の水域内の第１の部分にこの発明の水中硬化体形成用材料を投入し、さらに、該水域内であって該第１の部分に隣接する次々の部分に前記材料を順次に投入する。然も、前記第１の部分に投入した前記材料の硬化が始まって該材料の流動性が低下したころ、前記第１の部分に前記材料を再び投入し、さらに、該第１の部分に隣接する次々の部分であって以前に前記材料を投入した部分に前記材料を再び投入することを、必要回数繰り返す、という施工方法である（後に図４を参照して説明する）。
【００３６】
図２は、上述の第１の施工方法を説明するための模式的な図である。水中硬化体としての埋め立ち地２０を造成する一例を示した図である。水中２１に、バックホウ２３によって、この発明の水中硬化体形成用材料２５を投入している。バックホウ２３に対する材料２５の供給は、例えばトラック２７により、例えば上記のプラント１０から材料２５を供給することにより、行うことができる。バックホウ２３により材料２５を水中２１に投入する際は、該材料２５が水中から露出するまで投入する。投入した材料が硬化したら、その硬化した部分上にバックホウ２３を進め、その先の新たな水域に材料２５を新たに投入する。この一連の作業を必要回数繰り返して、第１次〜第ｎ次の埋め立て部分２０ａ〜２０ｎを順に形成することで、埋め立て地２０を造成する。この第１の施工方法によれば、バックホウ、トラックおよびブルドーザ等の重機のみで、埋め立て等を行うことができる。
【００３７】
また、図３は上述の第２の施工方法の一例を説明する図である。水中硬化体施工予定の水域３１の、境界３３に相当する水中に、側方拘束部材３５としての例えばケーソンを予め設ける。また、この水域に、水中硬化体形成用材料の供給装置３７を設ける。図３の例では、この供給装置３７は、底開バケツ３７ａと、ベルトコンベヤ３７ｂと、水中硬化体形成用材料の受け口３７ｃとを含む。この供給装置３７が、底開バケツの代わりにトレミー管を用いたものでも良い。受け口３７ｃは、バックホウ３９によって陸４１から供給される水中硬化体形成用材料を、ベルトコンベヤ３７ｂ上に導く。ベルトコンベヤ３７ｂは、陸４１から供給される水中硬化体形成用材料を、底開バケツ３７ａ内に搬送する。バックホウ３９に対する材料２５の供給は、例えばトラック４３により、例えば上記のプラント１０から材料を供給することにより、行うことができる。
【００３８】
また、図４は上述の第３の施工方法の一例を説明する図である。水中硬化体形成予定の水域５０内の一部分（第１の部分）５０ａに、陸５１から、この発明の水中硬化体形成用材料５３を、例えばバックホウ５５により投入する。さらに、この水域５０内であって第１の部分５０ａに隣接する次々の部分５０ｂ〜５０ｎに材料５３を順次に投入する。然も、第１の部分５０ａに投入した材料５３の硬化が始まって材料５３の流動性が低下したころ、第１の部分５０ａに材料５３再び投入する。さらに、第１の部分５０ａに隣接する次々の部分であって以前に材料を投入した部分５０ｂ〜５０ｎに材料５３を再び投入することを、必要回数繰り返して材料５３を積み上げて行く。こうすると、法勾配（図４中のＨ：Ｌ）が比較的急な築堤、具体的には、法勾配が緩くとも１：２程度、より好ましくは法勾配が緩くとも１：１．５程度の築堤を行うことができる。この第３の施工方法は、例えば、図２を参照して説明した第１の施工方法での各次埋め立て作業にそれぞれ適用することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、この出願の各発明について実施例によりさらに詳細に説明する。しかしながら、以下に説明する数値的条件や使用材料はこの発明の範囲内の一例にすぎない。したがって、この出願の各発明は、以下の例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
１．第１の実施例
土砂、石炭灰およびセメントの重量を下記の第１−１表、第１−２表および第２表に示した各値とする。そして、土砂、石炭灰およびセメントに対して水を加えてこれらを混練してこの発明の水中硬化体形成用材料を調製する。ただし、加える水の量（重量）は、調製された水中硬化体形成用材料の混練直後の、ＪＩＳ（日本工業規格）Ａ１１７３で規定されているスランプ試験方法でのスランプが、２．５ｃｍ±１．０ｃｍとなるような重量とする。この重量は第１表〜第３表それぞれの「水」の欄に記載した重量であった。
【００４１】
なお、第１−１表、第１−２表、第２表中の灰種の欄の、ＬＩ、ＢＡ、ＵＬ、Ｍｓ、ＵＰ、ＤＲそれぞれは、石炭の銘柄であり、ＬＩがリスゴー、ＢＡがブレアソール、ＵＬがユーラン、Ｍｓがマッセルブルク、ＵＰがユインタプレミアム、ＤＲがドレイトンである。従って、ＵＬ等はユーランという石炭の灰の意味であり、ＬＩ／ＢＡ等は、２種類の石炭の灰が混合されている意味である（以下の各実施例において同じ。）。
【００４２】
また、用いた土砂は、乾燥しているものであり、密度が２．８０７ｇ／ｃｍ3 のものであり、粒径２〜７５ｍｍの礫分を４％、粒径７５μｍ〜２ｍｍの砂分を８１％、粒径５〜７５μｍのシルト分１０％および粒径〜５μｍの粘土分を５％含むものであった（以下の各実施例において同じ）。
【００４３】
【表１】
0004395212.tif 000002
【００４４】
【表２】
0004395212.tif 000003
【００４５】
また、土砂およびセメントの重量を、第３表の通りとし、石炭灰の重量を、０、１００ｋｇ、２００ｋｇおよび３００ｋｇとそれぞれし、水の重量を、水中硬化体形成用材料の混練直後の、上記スランプ試験方法でのスランプが、２．５ｃｍ±１．０ｃｍとなるような重量として、水中硬化体形成用材料をそれぞれ調製する。なお、この場合石炭灰として、ドレイトンという銘柄の石炭の灰を用いる。もちろん、一例である。
【００４６】
【表３】
0004395212.tif 000004
【００４７】
次に、これら各水準の水中硬化体形成用材料を水中に投入したときの、水中不分離性および密実性を評価する。
【００４８】
なお、水中不分離性および密実性の判断基準は規格化されていない。そこで、この実施例では、直径１５ｃｍで高さが１ｍの透明な塩化ビニルの管内に水を満たし、この水の中に、上記各水準の水中硬化体形成用材料を投入し、その時の水中不分離性および密実性を、目視観察およびビデオカメラで撮影する。そして、水の濁りが見られない水準は、水中不分離性が良好であると判定し、また、水中に該材料を何度かに分けて投入したとき水底に溜まった材料が水中で一体化している水準は、密実性が良好であると判定する。
【００４９】
この様な評価を行ったところ、第３表から分かるように、石炭灰の重量が０および１００ｋｇの水準では水中分離が著しく、該重量が２００ｋｇ以上であると水中不分離性および密実性を確保出来ることが分かった。
【００５０】
ここで、第３表中の土砂の乾燥重量を１としたとき、これに対する石炭灰の重量２００ｋｇの割合は、２００／１２８０≒０．１５６である。
【００５１】
従って、土砂の乾燥重量を１としたとき石炭灰を少なくとも０．１５の重量で含ませると、水中不分離性および密実性の良い水中硬化体形成用材料が実現されるといえる。
【００５２】
また、石炭灰の量を増やすと、水中硬化体形成用材料を混練した後の経時変化に伴うスランプ値の変動が小さくなり、および、該材料の強度が高まることをこの出願の発明者は確認している。すると、第１−１表、第１−２表、および第２表中の土砂の乾燥重量ａを１としたとき、これに対する石炭灰の重量３００ｋｇの割合は、第１−１表、第１−２表、第２表中の、「石炭灰比ｂ／ａ」の欄に記載の様に、約０．２４〜０．２７の範囲にある。従って、土砂の乾燥重量を１としたとき石炭灰を少なくとも０．２４の重量で含ませるのがより好ましいといえる。これは、石炭の銘柄（石炭灰の種類）によらず、いえることも分かる。
【００５３】
ただし、石炭灰の量をあまり多くしすぎては、水中硬化体形成用材料のコストを高めることになり、かつ、浚渫土砂をも再利用するという本発明の趣旨に反するので、石炭灰の上限はこの点を考慮して決めるのが良い。
【００５４】
上記の点を総合すると、これに限られないが、土砂の乾燥重量を１としたとき石炭灰を０．１５以上０．３０以下の重量で含ませるのが良いといえる。
【００５５】
２．第２の実施例
既に説明したが、この発明の水中硬化体形成用材料では、混練後、時間が経過するに従い、スランプ試験のスランプは小さな値になって行く。すなわち、流動性は低下してゆく。そこで、この発明の水中硬化体形成用材料を水中に投入する時点での好ましいスランプの範囲がどの範囲にあるのかを次のように調べる。
【００５６】
土砂、石炭灰および水硬性結合材の量を第１−２表の通りとし、加える水の量を、水中硬化体形成用材料を混練した直後のスランプ試験でのスランプでいって、２．５ｃｍ±１．０ｃｍ、４．５ｃｍ±１．０ｃｍおよび６．５ｃｍ±１．０ｃｍが得られる量とそれぞれして、各種の水中硬化体形成用材料を調製した。
【００５７】
次に、これら水中硬化体形成用材料それぞれについて、水中不分離性および密実性の評価を、第１の実施例と同様に行う。
【００５８】
ただし、この評価は、混練した直後と、混練した後、材料を放置する中での所定の複数の時間毎とで、それぞれ行う。然も、この放置した後の評価をするに当たっては、その都度スランプ試験を実施してスランプをそれぞれ求める。
【００５９】
この様な評価の結果として、混練した直後の材料についての評価では、水の量を、スランプでいって２．５ｃｍ±１．０ｃｍの値が得られる量とした水準のみが、水中不分離性および密実性を満足することが分かった。
【００６０】
混練してから放置しておいた場合、スランプ試験でのスランプが０．５以上２以下の範囲である材料であると、混練した直後のスランプ試験でのスランプの値が２．５とか６．５とかにかかわらず、水中不分離性および密実性を満足することが分かった。
【００６１】
この第２の実施例の結果および第１の実施例の結果から分かるように、この発明の水中硬化体形成用材料によれば、水中投入時の、スランプ試験でのスランプが０．５以上２．０以下の範囲であると、水中不分離性および密実性の双方を満足するといえる。さらに考察すると、土砂の乾燥重量を１としたとき石炭灰を少なくとも０．１５の重量さらに好ましくは０．２４の重量含み、かつ、水中投入時のスランプ試験でのスランプが０．５以上２以下の範囲であると、水中不分離性および密実性の双方を満足するといえる。
【００６２】
３．第３の実施例
次に、この発明の水中硬化体形成用材料の以下に説明するいくつかの特性を調べた結果を説明する。
【００６３】
土砂、石炭灰、水硬性結合材および水の量を第４表の通りとして、４種類の水中硬化体形成用材料を調製する。ただし、石炭灰としてＭｓを用いる。
【００６４】
【表４】
0004395212.tif 000005
【００６５】
次に、これら４種類の水中硬化体形成用材料について、混練直後に、赤外線水分計による含水比検査をする。
【００６６】
また、混練直後と混合後３０分放置後とで、スランプ試験、コーン貫入試験およびベーン穿断試験をそれぞれ行う。なお、コーン貫入試験は、地盤工学会ＪＧＳ−Ｔ７１６に規定された方法に従い実施する。また、ベーン穿断試験は、簡易な原位置ベーン穿断試験、具体的には、カノン傘形トルクドライバを用いて実施する。
【００６７】
これら試験の結果を第５表に示す。なお、第５表中の○付きの数字は、各試験の実施回を示す。
【００６８】
【表５】
0004395212.tif 000006
【００６９】
赤外線水分計による試験結果から、材料の配合含水比が維持されていることが分かる。
【００７０】
また、この発明の水中硬化体形成用材料では、製造直後のスランプが１．０〜２．４ｃｍ位であったとしても、混練後３０分放置するとスランプが０．２〜１．０に低下することが理解できる。すなわち、製造直後は液性状態であるが、混練後３０分放置すると塑性状態の混合物に変化することが分かる。また、この傾向は、セメントの配合比が高いほど、強いといえる。
【００７１】
また、この発明の水中硬化体形成用材料では、該材料を放置するに伴い、コーン貫入試験値およびベーン穿断試験値いずれも、上昇することが理解出来る。
【００７２】
４．第４の実施例
第３の実施例で用意した４種類の材料の内の、セメントの量を８０ｋｇとした水中硬化体形成用材料（第４表の配合ケース１−２のもの）を放置すると共に、所定の放置時間毎に一軸圧縮試験を実施する。なお、一軸圧縮試験は、地盤工学会ＪＧＳ−Ｔ５１１に規定されている方法により実施する。また、放置後４時間、６時間、８時間、２５時間それぞれで一軸圧縮試験を実施する。また、各時間ごとで３個の試験試料に対して一軸圧縮試験を実施する。この試験結果を以下の第６表に示した。
【００７３】
【表６】
0004395212.tif 000007
【００７４】
放置時間の経過と共に一軸圧縮試験値が増加することが理解できる。また、バックホウの一般的な接地圧は０．９〜１．０ｋｇ／ｃｍ2 であるので、この接地圧に耐え得るための硬度をこの第４の実施例の水中硬化体形成用材料で得るためには、材料を製造後約８時間放置すれば良いといえる。従って、図２を用いて説明した第１の施工方法を実施する場合、バックホウで水中硬化体を水中に投入して第１次の埋め立て部分２０ａを造成してから例えば半日放置すれば、第１次の埋め立て部分２０ａはバックホウがこの上に載っても十分耐え得る強度の硬化体になるといえる。
【００７５】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の水中硬化体形成用材料によれば、土砂と石炭灰と水硬性結合材と水とを含む。そのため、水中不分離性および密実性に優れる水中硬化体形成用材料になる。また、産業廃棄物として多量に発生する石炭灰および浚渫作業等で土砂を利用できるので、水中硬化体形成用材料の低価格化が図れ、然も、省資源化が図れる。
【００７６】
また、この発明の水中硬化体によれば、土砂と石炭灰と水硬性結合材とを含むものである。そのため、廃棄物としての石炭灰と、浚渫土砂を利用した水中硬化体を実現できるので、安価かつ省資源化が図れた水中硬化体が実現される。然も、硬化体であるため、地震時に液状化しないので耐震構造として優れたものである。
【００７７】
また、この発明の水中硬化体の施工方法によれば、廃棄物としての石炭灰と、浚渫土砂を利用して水中硬化体を施工できるので、水中硬化体を安価かつ省資源化が図れた方法で施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の水中硬化体形成用材料を製造するプラントの一例を説明する図である。
【図２】この発明の水中硬化体形成用材料を用いて埋め立てを行う施工方法の一例を説明する図である。
【図３】この発明の水中硬化体形成用材料を用いて埋め立てを行う施工方法の他の例を説明する図である。
【図４】この発明の水中硬化体形成用材料を用いて埋め立てを行う施工方法のさらに他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１０：プラント
１１：前処理部
１３：土砂搬送部
１５：計量供給部
１７：ミキサー部
１９：搬出部
２０：埋め立て地
２０ａ〜２０ｎ：第１次〜第ｎ次の埋め立て部分
２３：バックホウ
２５：水中硬化体形成用材料
２７：トラック
３１：水中硬化体施工予定の水域
３３：境界
３５：側方拘束部材
３７：水中硬化体形成用材料の供給装置
３７ａ：底開バケツ
３７ｂ：ベルトコンベヤ
３７ｃ：受け口
３９：バックホウ
４１：陸
５０：水中硬化体施工予定の水域
５０ａ：第１の部分
５０ｂ〜５０ｎ：第１の部分に隣接する部分
５１：陸
５３：水中硬化体形成用材料
５５：バックホウ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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