(57)【要約】【課題】固化処理土からのセレン溶出量を土壌環境基準以下に抑制する固化処理方法を提供すること。【解決手段】塩素バイパスダストを含むセメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）を測定する第１工程と、前記セメント系固化材と水とを混合し、固化材スラリーを調製する第２工程と、前記固化材スラリーを複数の混合量で処理対象土と混合し養生させ、供試体を調製する第３工程と、前記供試体の一軸圧縮強さを測定する第４工程と、前記固化材スラリー中の前記セメント系固化材の処理対象土１ｍ３に対する混合量と一軸圧縮強さの関係から、定数α及び定数βを求める第５工程と、セメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）と、前記定数α及び定数βを用いた式を満たすように、セメント系固化材スラリーと処理対象土とを混合する第６工程とを含む固化処理方法である。【選択図】図１
2013202561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素バイパスダストを含むセメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）を測定する第１工程と、
前記セメント系固化材と水とを混合し、固化材スラリーを調製する第２工程と、
前記固化材スラリーを複数の混合量で処理対象土と混合し養生させ、供試体を調製する第３工程と、
前記供試体の一軸圧縮強さを測定する第４工程と、
前記固化材スラリー中の前記セメント系固化材の処理対象土１ｍ３に対する混合量と一軸圧縮強さの関係から、式（ａ）の定数α及び定数βを求める第５工程と、
前記セメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）と、前記定数α及び定数βを用いた式（ｂ）を満たすように、セメント系固化材スラリーと処理対象土とを混合する第６工程とを含むことを特徴とする固化処理方法。
Ｄ＝α×Ｃβ      ・・・（ａ）
（Ｄ：固化処理土の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）
Ｃ≧（ｚ×Ｓ／α）１／（β―１）      ・・・（ｂ）
〔ここで、ｚ＝０．０７〜０．２８である。〕
【請求項２】
前記固化材スラリーの水／セメント系固化材比が、６０〜１００質量％である、請求項１に記載の固化処理方法。
【請求項３】
前記セメント系固化材が、石膏、高炉スラグ及び／又は石灰石を含む、請求項１又は２に記載の固化処理方法。
【請求項４】
前記セメント系固化材中の塩素バイパスダストの含有率が１〜１０質量％であり、セレン含有量Ｓが３〜１０ｍｇ／ｋｇである請求項１〜３の何れか一項に記載の固化処理方法。
【請求項５】
前記処理対象土が有機質火山灰土である、請求項１〜４の何れか一項に記載の固化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系固化材による処理対象土の固化処理方法に関する。より詳しくは、セメント系固化材のセレン含有量に応じて、固化処理土の一軸圧縮強さが所定の値になるように該固化材をスラリー状態で土に添加・混合することで、固化処理土からのセレンの溶出量を低減することができるセメント系固化材による軟弱地盤の固化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントクリンカーは、石灰石、粘土、硅石、酸化鉄等を主原料とし、各種産業副産物や産業廃棄物等を副原料として製造される。これらの主原料、各種産業副産物及び産業廃棄物等には、カドミウム、クロム、鉛、モリブデン、セレン等の重金属類が存在する場合があるので、セメントクリンカー中にこれらの重金属類が少量混入することがあり得る。
【０００３】
これらの重金属類を含むセメントクリンカーを用いたセメントを、モルタル硬化体やコンクリート硬化体の原料として使用する場合には、製造されたこれらの硬化体から重金属類が溶出する量は極めて少ない。一方、これらの重金属類を含むセメントクリンカーを用いたセメントを、セメント系固化材の原料として使用する場合には、土の種類、配合条件、及びセメント系固化材の添加方法によって、固化処理土からの重金属類の溶出量が多くなってしまうことがある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
環境庁告示第４６号（平成３年８月２３日）「土壌の汚染に係る環境基準について」には、土壌汚染を防止するため、各種重金属類に関する環境基準値が定められている。この中でも特にセレンは、溶出の抑制や溶出したイオンの固定化が困難な金属である。そこで、従来、当該告示が定める環境基準値（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ以下）を超えることがないよう、セレンの溶出量を低減するための技術が種々検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０６２２６０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【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、２０００年、Ｎｏ．６４０、ｐ．２０−２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、固化処理土からのセレンの溶出量を低減できる固化処理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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行ったところ、固化処理土から溶出するセレンは、固化処理土中のセレン含有量と固化処理土の一軸圧縮強さに大きく依存することを見出した。そして、固化処理土中のセレン含有量と固化処理土の一軸圧縮強さを基に、セレンの溶出量を環境基準値（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ）以下にするためのセメント系固化材添加量を設定出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、塩素バイパスダストを含むセメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）を測定する第１工程と、前記セメント系固化材と水とを混合し、固化材スラリーを調製する第２工程と、前記固化材スラリーを複数の混合量（添加量）で処理対象土と混合し養生させ、供試体を調製する第３工程と、前記供試体の一軸圧縮強さを測定する第４工程と、前記固化材スラリー中の前記セメント系固化材の処理対象土１ｍ３に対する混合量（セメント系固化材の添加量）と一軸圧縮強さの関係から、式（ａ）の定数α及び定数βを求める第５工程と、
前記セメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）と、前記定数α及び定数βを用いた式（ｂ）を満たすように、固化材スラリーと処理対象土とを混合する第６工程とを含む固化処理方法を提供する。
【００１０】
Ｄ＝α×Ｃβ      ・・・（ａ）
（Ｄ：固化処理土の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）
Ｃ≧（ｚ×Ｓ／α）１／（β―１）      ・・・（ｂ）
〔ｚ＝０・０７〜０．２８〕
【００１１】
粉体状のセメント系固化材を土に添加する一般的な固化処理方法では、土の種類や含水比によってはセメント系固化材の土への添加量が過大になると未水和のセメント系固化材が残り、水和物で固定されないセレンが溶出しやすくなってしまう。これに対し、本発明に係る固化処理方法では、スラリー状のセメント系固化材を土に添加して土を固化処理している。そのため、粉体状のセメント系固化材を用いる場合と比較して、土とセメント系固化材との混合状態が良くなると共に、セメント系固化材と共に土に供給された水との化学反応により水和物が生成されやすくなる。従って、セレンの溶出量を大きく低減できる。しかも、より多くのセメント系固化材を土に添加でき高強度の改良体を得ることが可能となる。また、粉体状のセメント系固化材を用いる固化処理方法では、セメント系固化材を多量に添加することが困難な現場や土がある。
【００１２】
この固化処理方法によれば、固化処理土からのセレンの溶出量を、環境基準値（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ）以下に低減することが可能である。
【００１３】
式（ａ）における「Ｃ」は、セメント系固化材の添加量で、自然状態の湿潤土１ｍ３当たりのセメント系固化材の添加量である。
【００１４】
式（ａ）における「Ｄ」は、固化強度の指標である一軸圧縮強さで、セメント系固化材の添加量（Ｃ）の関数で示され、事前に実施した配合試験の結果を基に、式（ａ）で回帰計算して、定数α及び定数βを設定する。このとき、固化材を添加しない場合（添加量が０ｋｇ／ｍ３）の一軸圧縮強さは０ｋＮ／ｍ２付近であることから、一般的に式（ａ）のように近似でき、この近似式を採用する。この定数α及び定数βは、試料土の含水比や粒度等により異なるものである。
【００１５】
式（ｂ）における「Ｓ」は、セメント系固化材中のセレン含有量で、セメント系固化材１ｋｇ当たりに含まれるセレンの量（ｍｇ）を示すものである。
【００１６】
式（ｂ）は、セメント系固化材の添加量（Ｃ）とセメント系固化材中のセレン含有量（Ｓ）及び配合試験で得られる定数α及び定数βとの関係を示す関数である。ここで、式中の「ｚ」は、セメント系固化材の添加量（Ｃ）とセメント系固化材中のセレン含有量（Ｓ）との関係を適切に現すための実験定数である。
【００１７】
また、本発明の固化材スラリーの水／セメント系固化材比は、６０〜１００質量％とすることが好ましい。これによって、施工性を損なわず、固化処理土からのセレンの溶出量をより一層、低減することが可能な固化処理方法とすることができる。
【００１８】
さらに、本発明に用いるセメント系固化材が、石膏、高炉スラグ及び／又は石灰石を含むセメント系固化材であることが好ましい。
【００１９】
本発明に用いるセメント系固化材は、塩素バイパスダストの含有率が内割で１〜１０質量％であり、セレン含有量Ｓが３〜１０ｍｇ／ｋｇであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、処理対象土が有機質火山灰土（俗称、黒ぼく）であることが好ましい。
【００２１】
この固化処理方法によれば、固化処理土からのセレンの溶出量を、環境基準値（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ）以下に低減することが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、固化処理土からのセレン溶出量を土壌環境基準以下に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１〜６及び参考例１〜８について、固化処理土中のセレン含有量／一軸圧縮強さと固化処理土からのセレン溶出量との関係を示す図である。
【図２】実施例１〜６について、セメント系固化材の添加量と一軸圧縮強さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態に係るセメント系固化材は、塩素バイパスダストを含む。
【００２５】
セメント系固化材は、セメントクリンカーと、石膏、高炉スラグ及び／又は石灰石と、塩素バイパスダストとを粉砕又は混合することによって得られる。セメントクリンカーの原料としては、石灰石、硅石、粘土、鉄原料等の主原料以外に、石炭灰、建設発生土並びに各種焼却灰等の産業廃棄物及び副産物を使用することができる。これらの原材料を用いて、ロータリーキルン等を用いた通常の方法により、セメントクリンカーを製造することができる。セメントクリンカー中には、これらの原料に由来するセレンが含まれるため、セメント系固化材はセレンを微量に含む。
【００２６】
ここで、石炭灰としては、石炭火力発電所等から発生するものであり、フライアッシュ、ボトムアッシュ等を使用することができる。建設発生土としては、建設工事の施工に伴い副次的に発生する残土、土壌、廃土等を使用することができる。焼却灰としては、都市ゴミ焼却灰、燃え殻、焼却残渣等を使用することができる。
【００２７】
上記のセメントクリンカーは、セメントキルン内の排ガスの一部を抽気する塩素バイパス装置を備えたセメント製造プラントを用いて製造される。塩素バイパスダストは、ＫＣｌ（塩化カリウム）等の塩化物やセメント原料の仮焼物、それらの硫酸塩等により構成された固形物である。セメント系固化材に用いる塩素バイパスダストは、水洗処理される前の固形物であってもよく、水洗処理されて塩素濃度が低減されたスラッジ等であってもよい。塩素バイパスダストは、所定量のセレンを含有している。
【００２８】
セメント系固化材に含まれる石膏は、ＳＯ３基準で好ましくは５．０〜１５．０質量％、より好ましくは６．０〜１２．０質量％、さらに好ましくは７．０〜１０．０質量％、特に好ましくは７．０〜８．０質量％である。
【００２９】
セメント系固化材に使用する石膏は、二水石膏、無水石膏、半水石膏のいずれの形態でもよいが、強度発現性の観点から二水石膏又は無水石膏を用いると好ましい。
【００３０】
また，セメント系固化材に含まれる高炉スラグは、内割で好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％、特に好ましくは２０〜３０質量％である。さらに、石灰石は、内割で好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
【００３１】
以上のセメント系固化材と、塩素バイパスダストとを、所定の割合で配合して、例えばボールミル等を用いて粉砕・混合し、所定量の水をさらに添加し、ミキサ等を用いて混合することで、固化材スラリーが製造される。水／セメント系固化材比は、６０〜１００質量％であると好ましく、６０〜８０質量％であるとより好ましく、６０〜７０質量％が特に好ましい。この範囲であれば、固化処理土からのセレンの溶出量を十分に低減しつつ、施工性を高めることができる。
【００３２】
製造されたセメント系固化材に含まれる塩素バイパスダストの含有率は、内割で１〜１０質量％であると好ましく、３〜７質量％であるとより好ましく、３〜５質量％であると特に好ましい。製造されたセメント系固化材に含まれるセレンの含有量は、３〜１０ｍｇ／ｋｇであると好ましく、３〜７ｍｇ／ｋｇであるとより好ましく、３〜５ｍｇ／ｋｇであると特に好ましい。
【００３３】
本実施形態のセメント系固化材は、例えば、セメントクリンカーと、石膏、高炉スラグ及び／又は石灰石と、塩素バイパスダストについて混合と粉砕とを同時に行って製造してもよく、個別に粉砕されたものを後から混合して製造してもよい。粉砕機としてはボールミル、竪型ミル、振動ミル等を使用できるが、混合と粉砕を同時に行う場合には、例えばボールミルを使用すればよい。
【００３４】
続いて、上記のセメント系固化材を用いて処理対象土を固化処理する方法について説明する。
【００３５】
まず、本発明の固化処理方法は、塩素バイパスダストを含むセメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）を測定する第１工程を行なう。
【００３６】
次に、前記セメント系固化材と水とを混合し、固化材スラリーを調製する第２工程を行なう。
【００３７】
次に、前記固化材スラリーを複数の混合量（添加量）で処理対象土と混合し養生させ、供試体を調製する第３工程を行なう。ここで、複数とは２つ以上であれば良く、その数が多いほど上記の式（ｂ）の精度が向上し、より確実に固化処理土からのセレンの溶出量を、環境基準値（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ）以下に低減することが可能となる。固化材スラリーと土とを混合した供試体は、公益社団法人地盤工学会が策定した地盤工学会基準（ＪＧＳ０８２１：２００９「安定処理土の締固めをしない供試体作製方法」）に準じてφ５×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、２０℃で材齢７日まで密封養生する。
【００３８】
次に、前記供試体の一軸圧縮強さを測定する第４工程を行う。この一軸圧縮強さは、ＪＩＳ  Ａ  １２１６：２００９「土の一軸圧縮試験方法」に準拠して測定する。
【００３９】
次に、前記固化材スラリー中の前記セメント系固化材の処理対象土１ｍ３に対する混合量（セメント系固化材の添加量）と一軸圧縮強さの関係から、式（ａ）の定数α及び定数βを求める第５工程を行う。
【００４０】
Ｄ＝α×Ｃβ      ・・・（ａ）
（Ｄ：固化処理土の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）
ここで求められる、定数αは０．０００１〜１５．０の範囲を示すことが多く、より多くは０．０００１〜１０．０の範囲を示し、さらに多くは０．０００１〜３．０の範囲を示し、特に多くは０．０００１〜１．０の範囲を示す。定数βは１．０〜３．０の範囲を示すことが多く、より多くは１．１〜３．０の範囲を示し、特に多くは１．２〜２．４の範囲を示す。
【００４１】
以上の第１〜第５工程は、予備試験工程であり、次いで、実施工工程である第６工程を行う。即ち、予備試験工程で求めた前記セメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）と、前記定数α及び定数βから、式（ｂ）を満たすように、セメント系固化材スラリーと処理対象土とを混合する第６工程を行う。
【００４２】
Ｃ≧（ｚ×Ｓ／α）１／（β―１）      ・・・（ｂ）
ここで、ｚ＝０．０７〜０．２８、好ましくは０．１０〜０．２０、より好ましくは０．１２〜０．１６である。
【００４３】
第６工程で得られた混合物は、締固めや転圧などを行い、数日間養生する。これにより、処理対象土が固化されて、固化処理土が得られる。
【００４４】
セメント系固化材添加・混合する処理対象土としては、有機質火山灰土（俗称：黒ぼく）、粘性土、砂質土、シルト、火山灰質粘性土（俗称：関東ローム）、浚渫土などを挙げることができる。
【００４５】
上記のようにして得られた固化処理土は、十分な強度を有すると共に、セレンの溶出量が大きく低減される。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例１〜６及び参考例１〜８並びに図１及び図２に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
１．予備試験
本発明の第１〜第５工程に関し、以下の方法により予備試験を行なった。
【００４８】
［１］使用材料
固化材を製造するために、以下の材料を用意した。
【００４９】
（１）ベース材料
セメント系固化材のベース材料として、セメントクリンカーに高炉スラグを内割で２０〜２５質量％，石灰石を内割で３質量％、二水石膏をＳＯ３基準で７．０〜８．０質量％になるように内割で添加し、ボールミルでブレーン比表面積４０００〜４５００ｃｍ２／ｇになるように粉砕し、ベース材料を用意した。
【００５０】
（２）塩素バイパスダスト
実機のセメント製造プラントで実験的に得た３種類の塩素バイパスダスト（抽気ダスト）Ｄ１〜Ｄ３を用意した。セレン含有量はそれぞれ、Ｄ１：８２．０ｍｇ／ｋｇ、Ｄ２：７６．０ｍｇ／ｋｇ、Ｄ３：８８．０ｍｇ／ｋｇであった。
【００５１】
（３）粉体状のセメント系固化材の調整
上記のベース材料Ｕに、塩素バイパスダストＤ１〜Ｄ３を内割で表１に従って添加し、セレン含有量を変化させた粉体状のセメント系固化材Ｕ１〜Ｕ８を得た。なお、セレン含有量は、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ  Ｉ−５２：２０００「ＩＣＰ発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメントの微量成分定量方法」に準拠して、試料を溶解させた後、電気加熱式原子吸光分析により定量した。
【００５２】
【表１】
2013202561.tif 000003
【００５３】
（４）試料土
試料土として、セレンが溶出しやすい有機質火山灰土（大分県産、俗称：黒ぼく）を用意した。これらの試料土の土質性状は表２に示されるとおりであった。
【００５４】
【表２】
2013202561.tif 000004
【００５５】
［２］固化処理土の調整
（実施例１）
粉体状のセメント系固化材Ｕ１に水／セメント系固化材比（Ｗ／Ｃ）が６０質量％となるように水を加えてスラリー状とした。続いて、試料土１ｍ３における粉体状のセメント系固化材Ｕ１の使用量が６００ｋｇとなるように、スラリー状の固化材を有機質火山灰土に添加し、ソイルミキサーにて、低速で４５秒間、掻き落としした後、低速で４５秒間攪拌混合して、混合物を得た。この混合物から、公益社団法人地盤工学会が策定した地盤工学会基準（ＪＧＳ０８２１：２００９「安定処理土の締固めをしない供試体作製方法」）に準じてφ５×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、２０℃で材齢７日まで密封養生することで、実施例１の固化処理土を得た。実施例１の固化処理土中のセレン含有量は、１７１０ｍｇ／ｍ３であった。
【００５６】
（実施例２）
セメント系固化材Ｕ２を用いた以外は実施例１と同様とした。実施例２の固化処理土中のセレン含有量は、２６９０ｍｇ／ｍ３であった。
【００５７】
（実施例３）
セメント系固化材Ｕ３を用いた以外は実施例１と同様とした。実施例３の固化処理土中のセレン含有量は、３６７０ｍｇ／ｍ３であった。
【００５８】
（実施例４）
セメント系固化材Ｕ４を用いた以外は実施例１と同様とした。実施例４の固化処理土中のセレン含有量は、５１４０ｍｇ／ｍ３であった。
【００５９】
（実施例５）
セメント系固化材Ｕ１を用いて、試料土１ｍ３における粉体状のセメント系固化材Ｕ１の使用量が３００ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様とした。実施例５の固化処理土中のセレン含有量は、８５５ｍｇ／ｍ３であった。
【００６０】
（実施例６）
セメント系固化材Ｕ３を用いて、試料土１ｍ３における粉体状のセメント系固化材Ｕ３の使用量が３００ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様とした。実施例６の固化処理土中のセレン含有量は、１８３０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６１】
（参考例１）
試料土１ｍ３における粉体状のセメント系固化材Ｕ１の使用量が３００ｋｇとなるように、粉体状のセメント系固化材Ｕ１を有機質火山灰土に添加し、ソイルミキサーにて、低速で４５秒間、掻き落としした後、低速で４５秒間攪拌混合して、混合物を得た。この混合物から、社団法人セメント協会が策定した標準試験方法（ＪＣＡＳ  Ｌ−１：２００６「セメント系固化材による改良体強さ試験方法」）に準じてφ５×１０ｃｍの円柱供試体を作製し、２０℃で材齢７日まで密封養生することで、参考例１の固化処理土を得た。参考例１の固化処理土中のセレン含有量は、８５５ｍｇ／ｍ３であった。
【００６２】
（参考例２）
セメント系固化材Ｕ２を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例２の固化処理土中のセレン含有量は、１３４０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６３】
（参考例３）
セメント系固化材Ｕ３を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例３の固化処理土中のセレン含有量は、１８３０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６４】
（参考例４）
セメント系固化材Ｕ４を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例４の固化処理土中のセレン含有量は、２５７０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６５】
（参考例５）
セメント系固化材Ｕ５を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例５の固化処理土中のセレン含有量は、１２５０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６６】
（参考例６）
セメント系固化材Ｕ６を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例６の固化処理土中のセレン含有量は、２３９０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６７】
（参考例７）
セメント系固化材Ｕ７を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例７の固化処理土中のセレン含有量は、１４３０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６８】
（参考例８）
セメント系固化材Ｕ８を用いた以外は参考例１と同様とした。参考例８の固化処理土中のセレン含有量は、２７５０ｍｇ／ｍ３であった。
【００６９】
［３］一軸圧縮強さ及びセレン溶出量の測定
各実施例及び参考例に係る円柱状の供試体（固化処理土）の一軸圧縮強さを、ＪＩＳ  Ａ  １２１６：２００９「土の一軸圧縮試験方法」に準拠して測定した。続いて、各実施例及び参考例に係る円柱状の固化処理土を２ｍｍ以下に解砕して、環境庁告示第４６号（平成３年８月２３日）「土壌の汚染に係る環境基準について」に準拠し、セレンの溶出量を測定した。
【００７０】
次に、セメント系固化材中のセレン含有量Ｓ（ｍｇ／ｋｇ）とセメント系固化材の添加量Ｃ（ｋｇ／ｍ３）から、固化処理土中のセレン含有量Ｂ（ｍｇ／ｍ３）を式（１）により算出し、有効数字３桁に四捨五入した。
【００７１】
Ｂ＝Ｓ×Ｃ      ・・・（１）
【００７２】
続いて、式（２）に基づいて、固化処理土中のセレン含有量（ｍｇ／ｍ３）と一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）の比をセレン溶出量に対する指標（指標Ａ）として算出した。
【００７３】
Ａ＝固化処理土中のセレン含有量／一軸圧縮強さ      ・・・（２）
【００７４】
各実施例及び参考例の一軸圧縮強さ、セレン溶出量及び指標Ａは、表３に示されるとおりであった。
【００７５】
【表３】
2013202561.tif 000005
【００７６】
［４］結果
この指標Ａ（固化処理土中のセレン含有量／一軸圧縮強さ）とセレン溶出量の関係を図１に示す。なお、スラリー添加（実施例１〜６）の近似線を実線で示し、粉体添加（参考例１〜８）の近似線を破線で示した。これから、指標Ａが増加するとセレン溶出量が増加することがわかる。これは、固化処理土中のセレン含有量が増加するとセレン溶出量が増加し、固化処理土の一軸圧縮強さが増加するとセレン溶出量が減少することを示している。さらに、セメント系固化材をスラリー状で添加した場合、粉体状で添加する方法に比べ、セレン溶出量が低減されるといえる。
【００７７】
２．式(ａ)及び式（ｂ'）の算出
上記予備試験で求めた結果より、以下の方法で式(ａ)及び式（ｂ'）を算出した。
【００７８】
まず、スラリー添加の場合の指標Ａ（固化処理土中のセレン含有量／一軸圧縮強さ）とセレン溶出量の近似式を、式（３）に示す。
【００７９】
Ｙ＝０．０００８・Ａ＋０．００３５      ・・・（３）
ここに、Ｙ：固化処理土からのセレン溶出量（ｍｇ／Ｌ）、Ａ：固化処理土中のセレン含有量（ｍｇ／ｍ３）／一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）
【００８０】
これを安全側に移動（切片を０．０００８上げて）させ、式（４）を得た。図１に点線で示す。
Ｙ＝０．０００８・Ａ＋０．００４３      ・・・（４）
【００８１】
また、固化処理土中のセレン含有量は、固化材中のセレン含有量と固化材添加量を用いて、式（１）で表せる。
【００８２】
Ｂ＝Ｓ×Ｃ      ・・・（１）
ここに、Ｂ：固化処理土中のセレン含有量（ｍｇ／ｍ３）、Ｓ：セメント系固化材中のセレン含有量（ｍｇ／ｋｇ）、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）
【００８３】
さらに、固化処理土の一軸圧縮強さは、一般的に固化材添加量と相関関係があり、固化材を添加しない場合（添加量が０ｋｇ／ｍ３）の一軸圧縮強さは０ｋＮ／ｍ２付近であることから、一般的に式（ａ）のように近似できる。
【００８４】
Ｄ＝α×Ｃβ      ・・・（ａ）
ここで、Ｄ：固化処理土の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ２）、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）、α及びβ：予備試験で得られる定数、である。
【００８５】
固化材スラリーを添加した場合（実施例１〜６）の固化材添加量と固化処理土の一軸圧縮強さの関係を図２に示す。この場合、α＝０．０００４、β＝２．３６となる。なお、配合試験で得られる定数（α及びβ）は、試料土の含水比や粒度等により異なるもので、試料土を用いた配合試験で得るものである。
【００８６】
指標Ａは、固化処理土中のセレン含有量と一軸圧縮強さの比であるため、Ａ＝Ｂ／Ｄであり、式（４）は、式（１）及び式（ａ）より、式（５）で表せる。
Ｙ＝０．０００８×Ｂ／Ｄ＋０．００４３
Ｙ＝０．０００８×Ｓ×Ｃ／（α×Ｃβ）＋０．００４３      ・・・（５）
【００８７】
固化処理土からのセレン溶出量Ｙは、土壌環境基準（０．０１ｍｇ／Ｌ以下）を満足する必要があり、次の関係が得られる。
【００８８】
０．０００８×Ｓ×Ｃ／（α×Ｃβ）＋０．００４３≦０．０１
【００８９】
これを、Ｃについて整理すると、式（ｂ'）が得られ、固化材中のセレン含有量を基に土壌環境基準を満足できるセメント系固化材の添加量を設定できる。
【００９０】
Ｃ≧（０．１４０４×Ｓ／α）１／（β―１）    ・・・（ｂ'）
ここで、Ｃ：セメント系固化材の添加量（ｋｇ／ｍ３）、Ｓ：セメント系固化材中のセレン含有量（ｍｇ／ｋｇ）、α及びβ：予備試験で得られる定数、である。
【００９１】
これにより、式（ｂ'）を満たすようにセメント系固化材を添加することで、固化処理土からのセレン溶出量を、土壌環境基準（検液１リットルにつき０．０１ｍｇ）以下に低減することが可能である。
【００９２】
例えば、図２の実施例１〜６を結んだ曲線より、α＝０．０００４、β＝２．３６とした場合、セメント系固化材中のセレン含有量が１０ｍｇ／ｋｇとすると、Ｃ≧４０４．３となり、実施工の際に、セメント系固化材の添加量を４０５（ｋｇ／ｍ３）以上とすることで、土壌環境基準を満足できる。
【００９３】
上記α及びβは、処理対象土の含水比や粒度等により大きく変わるもので、例えば、定数αは０．０００１〜１５．０の範囲を示すことが多く、定数βは１．０〜３．０の範囲を示すことが多い。
【００９４】
また、式（ｂ'）の、Ｓ／αに係る係数である０．１４０３は必ずしも一点に限定する必要はなく、処理対象土の含水比や粒度等、現場での固化処理条件や固化処理方法による安全率等を考慮し、適度に幅を持たせることが可能で、例えば、係数をｚとした場合、ｚ＝０．０７〜０．２８に設定することが出来る。
【図１】
2013202561.tif 000006
【図２】
2013202561.tif 000007