(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の粘土と、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダストとからなり、粘土１００重量％に対して、炭ガラ５０〜２００重量％と石灰製造工程で排出される集塵ダスト３〜１０重量％であることを特徴とする透水性土質改良材。
【請求項２】
多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の石灰石水洗後の汚泥ケーキと、土質安定剤の消石灰とからなり、石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対して、炭ガラ５０〜２００重量％と消石灰３〜１０重量％であることを特徴とする透水性土質改良材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駐車場、歩道、公園等の地盤安定化工事において、表面舗装の強度を低下させることなく、表面水を、透水性を有する地盤を通過して速やかに地下土中に浸透させることができる透水性土質改良材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩道や公園等の地盤の表面舗装はアスファルトやコンクリートにより行われていたが、この場合には、表面舗装上に水が溜まるという問題があった。さらに、表面に付着していた埃や油等が表面水に浮き出て、スリップを引き起こすという問題もあった。しかし、近年になって、透水性を有するアスファルトの開発や、砂、セメント及び顔料の混合物の高圧プレス成形品をタイルのように敷きつめるインターロッキング、樹脂舗装等の表面工法の改善により表面水の問題は解決されつつある。
【０００３】
また、従来の地盤安定化処理工法としては、現地の土等に石灰系やセメント系安定剤を加えて混合し、転圧や突き固めをして物理的圧力と化学反応を加えることによって路床の強化が行われていた。そして、路床の上に砂や砕石等を敷きつめて路盤とし、その上をアスファルトやコンクリートで舗装していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の地盤安定化処理工法においては、表面水はアスファルトやインターロッキング、樹脂舗装中に浸透するが、路床材は、石灰系やセメント系安定剤で処理されると、不透水性になり、表面水が、路床材の上面に溜まってしまう。そのため、路床材上に砂や砕石等で形成された路盤材が、水を含んでしまい流動性を生じるとともに、強度が低下して表面舗装が壊れやすくなるという問題があった。
【０００５】
また、土質安定化処理の際に、現地の土等を使用していたため、必ずしも粘土質を含んだ土質の強い土を得ることができるとは限らず、確実に、地盤の強化を図ることができなかった。さらに、路床材は、石灰系やセメント系安定剤のみを使用するため、土質安定化処理にかなりのコストが掛かるという問題もあった。
【０００６】
この発明は、このような従来技術に存在する問題に着目してなされたものである。その目的とするところは、透水性を有するとともに、所望とする強度を発揮することができ、地盤安定化工事において、表面舗装の強度を低下させることなく、地下土中に表面水を速やかに浸透させることができる透水性土質改良材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の透水性土質改良材は、多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の粘土と、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダストとからなり、粘土１００重量％に対して、炭ガラ５０〜２００重量％と石灰製造工程で排出される集塵ダスト３〜１０重量％とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明の透水性土質改良材は、多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の石灰石水洗後の汚泥ケーキと、土質安定剤の消石灰とからなり、石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対して、炭ガラ５０〜２００重量％と消石灰３〜１０重量％とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について詳細に説明する。透水性土質改良材は、多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の粘土と、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダストとからなるものである。また、透水性土質改良材は、多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の石灰石水洗後の汚泥ケーキと、土質安定剤の消石灰とからなるものである。
【００１０】
この透水性土質改良材は、歩道、車道、公園、駐車場、庭等の地盤安定化工事の際、地盤の強化を図るとともに、その土質を安定化させるために使用される。前記多孔質材料は、水が通過することができ、転圧に対して耐えることができる強度が必要で炭ガラが使用される。また、多孔質材料自体は、所定形状を保持することができないため、強度保持材料及び土質安定剤を添加し、所定の形状及び強度を持たせることが必要である。
【００１１】
炭ガラ（ボトムアッシュ、クリンカアッシュ）は、通常粒径が１０mm以下、水分が２０．８重量％、湿潤密度が０．６８ｇ／cm3 のもので、石炭ボイラー等で発生する燃えかすである。
【００１２】
前記強度保持材料は、粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキを用いる。粘土は、施工場所の土質が、粘土質又は粘土分を含んでいる場合、施工現場でそれを有効に利用することができる。一方、施工場所の土質が、粘土質又は粘土分を含んだ土でない場合、粘土や石灰石水洗後の汚泥ケーキを使用する。石灰石水洗後の汚泥ケーキは、石灰石の水洗後に生じる産業廃棄物であり、粘土質でもある。
【００１３】
前記土質安定剤は、石灰製造工程で排出される集塵ダスト又は消石灰を用いる。石灰製造工程で排出される集塵ダストは、石灰製造工程で排出され、集塵機で集塵される集塵ダストで、消石灰又は生石灰が主成分である。消石灰あるいは生石灰は、粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキと多孔質材料とを線や点で結合させる。
【００１４】
透水性土質改良材において、粘土１００重量％又は石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対して、多孔質材料の炭ガラは５０〜２００重量％の割合で配合される。この配合量が５０重量％未満では、一軸圧縮強度を向上させることはできるが、所望とする透水性を有することができなくなってしまう。一方、配合量が２００重量％を越えると、透水性の面では良いが、一軸圧縮強度が弱くなるため、好ましくない。
【００１５】
土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダスト又は消石灰は、粘土１００重量％又は石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対して、３〜１０重量％の範囲内で配合される。この配合量が３重量％未満では、透水性は良好であるが、一軸圧縮強度が低下するため好ましくない。一方、配合量が１０重量％を越えると、透水性が著しく低下するため、透水性土質改良材としての効果を発揮することができない。
【００１６】
上記のような透水性土質改良材は、駐車場、歩道、公園、車道等の透水性を必用とする地盤を引き均して施され、その上から通常転圧により所定の圧力を加えることによって透水性の地盤が形成される。透水性の地盤は、一般に一軸圧縮強度（kgf ／cm2 ）は、０．８〜８kgｆ／cm2 の範囲内が望ましく、さらには、２〜５kgｆ／ cm2の範囲が望ましい。一軸圧縮強度が０．８kgf ／cm2 未満の場合、人が歩行可能な強度が得られず、また、８kgｆ／cm2 を越えると多孔質材料が破壊される等の原因で透水性が著しく低下するためである。
【００１７】
次に、透水性土質改良材を使用した施工方法の一実施形態を図面を用いて詳細に説明する。図３に示すように、施工場所１１における地盤１２は比較的軟弱で不透水な土からなっている。この施工場所１１において地盤安定化処理工事を行う際、まず、図２に示すように、多孔質材料の炭ガラと、強度保持材料の粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキと、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダスト又は消石灰とを予め混合した透水性土質改良材を投入する。強度保持材料の粘土は、施工場所１１の土質が、粘土質又は粘土分を含んでおれば、その土を使用して多孔質材料と土質安定剤を投入してミキシングホーク、ユンボ等で混合することもできる。粘土１００重量％又は石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対して、炭ガラ５０〜２００重量％、石灰製造工程で排出される集塵ダスト３〜１０重量％又は消石灰３〜１０重量％の配合量になるよう配合される。
【００１８】
次に、透水性土質改良材を引き均した後、ローラー１３又はタンパー等により転圧される。これにより、元の地盤１２に透水性土質改良材層１４が形成される。その後、図１に示すように、転圧された透水性土質改良材層１４上に透水性アスファルト舗装１５を形成する。この場合、インターロッキング、樹脂舗装、敷石等の表面工法を施すこともできる。また、公園等の地面表面に土を所望する場合には透水性土質改良材層１４を表面とすることもできる。
【００１９】
なお、施工目的に合わせて透水性土質改良材層１４上に、砕石や砂等による路盤を形成しても良い。以上のように、この実施形態によれば、次のような効果が得られる。
【００２０】
実施形態における透水性土質改良材によれば、アスファルト舗装１５が透水性を有する場合の土質安定化工事において、アスファルト舗装１５の下部に形成された透水性土質改良材層１４は透水性を有するとともに、所望とする強度を発揮することができる。従って、アスファルト舗装１５の強度を低下させることなく、速やかに地下土中に表面水を浸透させることができる。
【００２１】
実施形態における透水性土質改良材によれば、多孔質材料として炭ガラを有するため、水を透水性土質改良材層１４上に溜めることなく速やかに地下土中に浸透させ、透水性をより効果的に発揮できるとともに、粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキを配合することにより、透水性土質改良材層１４の強度を容易に保持することができる。
【００２２】
実施形態における透水性土質改良材によれば、強度保持材料として石灰石水洗後の汚泥ケーキを使用するため、廃棄物の有効利用を果たすことができ、材料を容易に入手することができるうえに、製造コストの低減を図ることができる。
【００２３】
実施形態における透水性土質改良材によれば、土質安定剤として石灰製造工程で排出される集塵ダストを使用するため、廃棄物の有効利用を果たすことができ、材料を容易に入手することができるうえに、製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
実施形態における透水性土質改良材によれば、粘土１００重量％又は石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％に対する多孔質材料の炭ガラの配合量が５０〜２００重量％で、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダスト又は消石灰の配合量が３〜１０重量％の所定範囲内に設定されているため、透水性土質改良材層１４の透水性と強度のバランスを良好に発揮することができる。
【００２５】
実施形態における透水性土質改良材によれば、強度保持材料を粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキを用いることにより、多孔質材料の炭ガラの形態を保持し、透水性土質改良材層１４の強化を図ることができる。
【００２６】
実施形態における透水性土質改良材によれば、多孔質材料として炭ガラを構成成分とするので、水を透水性土質改良材層１４上に溜めることなく速やかに地下土中に浸透させ、側道の樹木等の根に水の補給をすることができる。
【００２７】
実施形態における透水性土質改良材によれば、多孔質材料として炭ガラを構成成分とするので、水が透水性土質改良材層１４上に溜まることなく速やかに地下土中に浸透するので、総合的な排水処理量を減少させることができる。
【００２８】
実施形態における透水性土質改良材によれば、強度保持材料の粘土又は石灰石水洗後の汚泥ケーキに含まれるケイ酸と土質安定剤中の消石灰に含まれるカルシウムが、転圧後の長期にわたる化学反応によりケイ酸カルシウムとなるため、透水性土質改良材層１４が割れた場合又は掘り起こした場合、転圧を施すことにより透水性土質改良材層１４を再生することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により、前記実施形態をさらに具体的に説明する。
【００３０】
（実施例１及び実施例２）
多孔質材料の炭ガラ２００重量％、強度保持材の粘土１００重量％又は石灰石水洗後の汚泥ケーキ１００重量％、土質安定剤の石灰製造工程で排出される集塵ダスト１０重量％又は消石灰１０重量％を配合して以下の方法を用いて一軸圧縮強度、含水比、湿潤密度、透水性を測定した。結果を表１に示した。なお、炭ガラは、ボイラーボトムアッシュを使用し、粒径３．０〜５．０mm、水分２０．８重量％、湿潤密度０．６８g ／cm3 のものである。粘土は、乾燥粘土を使用し、粒径０．５mm以下、水分０〜１重量％、湿潤密度０．９１１g ／cm3 のものである。また、石灰石水洗後の汚泥ケーキは、河合石灰工業株式会社で石灰石の水洗後に生じた廃泥を使用した。石灰製造工程で排出される集塵ダストは、河合石灰工業株式会社で排出される集塵ダストを使用した。消石灰は、河合石灰工業株式会社製のものを使用し、粒度０．０７５mm以下、湿潤密度１．４６g ／cm3 のものである。なお、配合量の表示は重量％で示した。また、湿潤密度はg ／cm3 、含水比は％、一軸圧縮強度はkgｆ／cm2 、透水性はmm／hrで示した。
【００３１】
試験方法は、土質工学会が定める基準に準拠して、突き固めは、ＪＳＦ Ｔ８１１に示される方法に準じて行った。湿潤密度はＪＳＦ Ｔ １９１に、含水比はＪＳＦ Ｔ １２１に示される方法に準じて測定した。一軸圧縮強度はＪＳＦ Ｔ ５１１に、透水性はＪＳＦ Ｔ ３１１に示される方法に準じて測定した。
【００３２】
【表１】
0003909956.tif 000002
【００３３】
表１の結果より、実施例１及び実施例２において、一軸圧縮強度、含水比、湿潤密度、透水性は良好な結果を得ることができた。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。請求項１又は請求項２に記載の発明の透水性土質改良材によれば、透水性を有するとともに、所望とする強度を発揮することができ、地盤安定化工事において、表面舗装の強度を低下させることなく、地下土中に表面水を速やかに浸透させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透水性土質改良材を使用した後の地盤を示す断面図。
【図２】透水性土質改良材の転圧を施している状態を示す断面図。
【図３】実施形態における施工前の地盤を示す断面図。
【符号の説明】
１１…施工場所、１４…透水性土質改良材層。
【図１】
0003909956.tif 000003
【図２】
0003909956.tif 000004
【図３】
0003909956.tif 000005