(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的混合処理方式による深層混合処理工法における、土壌と固化材の効率よい混合攪拌状態を得るための粉体攪拌混合状態の評価判定する方法において、試験土槽の土壌に固化材に代えて円柱状のトレーサーを局所的に挿入し、該土壌を一定条件で攪拌混合した後、該土壌の任意の随所より試料を採取して、それらの色調を測定し、さらに、前記試料を完全混合状態になるまで再攪拌混合した後、再度該試料の色調を測定し、２つの試料の色調を比べることにより、施工時の固化材の混入攪拌混合状態を、混合度η，原土壌試料の色調Ｌ０，攪拌混合された土壌試料の色調Ｌ１，完全混合状態の土壌の色調Ｌ２との関係で次式により定量的に評価判定することを特徴とする土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法。
［式］  η＝（Ｌ０−Ｌ１）／（Ｌ０−Ｌ２）
【請求項２】
機械的混合処理方式による深層混合処理工法における、土壌と固化材の効率よい混合攪拌状態を得るための粉体攪拌混合状態の評価判定する方法において、試験土槽の土壌に固化材に代えて挿入するトレーサーの挿入位置を変動させた円柱状のトレーサーを、土壌など粉体と完全混合状態になるまで攪拌混合した後、攪拌混合領域内の任意の随所より試料を採取し、それら試料の色調を測定して、トレーサーの濃度を定量化することにより、土壌など粉体の攪拌混合領域外への移動を定量化することを特徴とする土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法。
【請求項３】
採取した試料を乾燥状態にすることを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法。
【請求項４】
トレーサーが顔料であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法。
【請求項５】
トレーサーの濃度が攪拌混合領域内の土壌などの粉体の乾燥重量に対して１〜１０％であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機械的混合処理方式による深層混合処理工法における、土と固化材の効率よい混合攪拌状態を得るために、トレーサーを用いて該トレーサーと土壌との混合試料土の色調を測定し、土壌などの攪拌混合状態を評価判定し、施工時の固化材の混入量の定量化、混入位置の定量化、攪拌混合状態の定量化に役立つ土壌など粉体攪拌混合状態評価判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、トレーサーを用いて攪拌混合状態を評価判定する場合には、採取試料の色調のバラツキを標準偏差値で評価している。
しかし、バラツキで評価するために測定点が数多く必要となり操作が面倒である。しかも、攪拌によって攪拌混合領域外へ移動するトレーサーの量を特定することができず、領域内のトレーサー濃度が変化することにより色調も変化してしまい、相対的な攪拌混合評価しかできないという問題点がある。そのため、絶対的な攪拌混合評価が要求される。
【０００３】
従来実施されている絶対的攪拌混合評価技術としては、土壌と固化材とを攪拌混合して土壌を改良する際の攪拌混合評価をする場合には、
▲１▼  供試体の強度測定法
▲２▼  カルシウム分析法
▲３▼  ホウ素トレーサー法
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の３方法ともそれぞれ以下の問題点がある。
▲１▼の供試体の強度測定法は、硬化した供試体の強度を測定し、その変動係数で評価するものであるが、強度発現までに時間がかかり、供試体の作製にも手間がかかる。加えて、混合状態以外の諸因子が影響し、必ずしも精度が良くない。
【０００５】
▲２▼のカルシウム分析法は、硬化試料中のカルシウム量を測定し、その分布状態で評価するものであるが、含有量を測定するのに労力を要し、操作に習熟が必要である。
【０００６】
▲３▼のホウ素トレーサー法は、ホウ素原子が中性子を吸収するという原理を利用して、ホウ素原子濃度が一定になるように硬化材中に混入し、ホウ素原子数を測定することにより硬化材の量を求めるものであり、硬化材の定量測定が可能であるが、計測装置が大がかりになる。
【０００７】
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、試料の色調を測定することにより攪拌混合評価や、攪拌混合領域外への物質の移動を定量化するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、この発明は以下の構成としたことである。
トレーサーを混入させた土壌など粉体を攪拌混合し、その色調を測定し、攪拌混合状態を評価判定する方法において、トレーサーを局所的に挿入し、一定条件で攪拌混合した後、任意の随所より試料を採取して、それらの色調を測定し、さらに、該試料を完全混合状態になるまで再攪拌混合した後、再度色調を測定し、２つの色調を比べることにより攪拌混合状態を定量化することを特徴とする。
【０００９】
また、挿入位置を変動させたトレーサーと、土壌など粉体を完全混合状態になるまで攪拌混合した後、攪拌混合領域内の任意の随所から採取した試料の色調を測定して、トレーサーの濃度を定量化することにより、土壌など粉体の攪拌混合領域外への移動を定量化することを特徴とする。
【００１０】
また、攪拌混合状態の評価判定をするについて、採取した試料を乾燥状態にしたことであり、さらに、トレーサーとして顔料を用いたことを特徴とする。
【００１１】
また、トレーサーの濃度が攪拌混合領域内の土壌などの粉体の乾燥重量に対して１〜１０％であることを特徴とする。
【００１２】
この発明は、一定条件のもとで攪拌混合した試料の色調を測定した後、その試料を完全混合状態になるまで再攪拌混合し、再度その色調を測定し２つの色調を比べることにより、攪拌混合状態を定量的に評価判定することができる。
【００１３】
さらに、トレーサー挿入位置を半径方向に移動させて完全攪拌状態になるまで攪拌混合した後、攪拌混合領域内の試料の色調を測定して、トレーサーの濃度を定量化することにより攪拌混合領域外への物質の移動を定量化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は本実施例に使用した試験土槽の斜視図であり、円筒状容器に充填された土壌２中の中心より半径方向にｒ0 だけ離れた位置にトレーサー３を柱状に挿入した状態を示す。
【００１５】
図２は試験土槽の平面図であり，Ａは攪拌翼による攪拌混合領域部分（以下系内と略す）であり、Ｒは回転軸から攪拌翼先端までの距離であり、Ｂは攪拌混合領域外部分（以下系外と略す）である。
また、ａ1 ，ａ2 ，ａ3 は、トレーサーの挿入攪拌混合後の試料採取位置の例を示す。
【００１６】
まず、図１に示すように試験土槽１（実施例ではφ４４ｃｍ）に土壌２を充填し、中心より半径方向ｒ0 の位置にトレーサー３を柱状（本実施例ではφ３ｃｍ）に土槽の底面まで挿入した。
また、トレーサー３には、顔料の一つの酸化鉄を使用したが、これに限定されるものではない。
トレーサーの濃度は色調の変化が最も大きくなる濃度である乾燥土重量に対して１〜１０％とするが、本実施例では３％とした。
【００１７】
次に、モデル攪拌翼（平板状羽根）を装備した翼回転貫入型攪拌装置（図示せず）で設定した羽根切り回数で攪拌混合した後、図２に示す半径方向の随所位置（ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ）から試料を採取して光反射式色彩計（図示せず）を用いてその色調（Ｌ1 ）を測定した。
【００１８】
次に、色調（Ｌ1 ）を測定したそれぞれの試料について、高速剪断型混合機（図示せず）を用いて、完全混合状態になるまで再攪拌混合を行った後、同様の方法で色調（Ｌ2 ）を測定した。
【００１９】
以上の測定結果を基にして、攪拌混合状態および物質の系外への移動を以下のようにして定量的に評価判定できる。
攪拌混合状態を定量的に評価判定するには、混合度（η）を次式で定義することによりその位置での攪拌混合状態を定量的に評価判定することができる。
η＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）／（Ｌ0 −Ｌ2 ）
但し、Ｌ0 ：  原土壌試料の色調
Ｌ1 ：  攪拌混合された土壌試料の色調
Ｌ2 ：  完全混合状態の土壌試料の色調
系外への物質の移動は、次の方法により定量的に評価判定することができる。
【００２０】
図３は完全混合状態における色調（Ｌ2 ）とトレーサー濃度（Ｃ）との関係図であり、図４は柱状トレーサーの挿入位置（ｒ0 ／Ｒ）と完全混合状態における系内のトレーサー濃度（Ｃ1 ）との関係である。
トレーサーの挿入位置を変動させた時の試料濃度の関係は、図４に示すようにトレーサー挿入位置（ｒ0 ／Ｒ）が０．７付近までは系内のトレーサー濃度は挿入トレーサー濃度（３％）より濃く、０．７付近から急激に薄くなっている。  このことから、攪拌混合によりｒ0 ／Ｒ〉０．７部分の土壌が系外に移動していることが確認できる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、以上のような構成としたので、試料の色調の測定値を基にして、混合度（η）を定義することにより、攪拌混合状態を定量的に評価判定できた。また、トレーサーの挿入位置（ｒ0 ／Ｒ）を変動した場合、ｒ0 ／Ｒ〉０．７では、系内のトレーサー濃度は薄くなり、攪拌によりその範囲の土壌とともにトレーサーも系外に移動したことを示した。
【００２２】
このことから、土壌と硬化材とを攪拌翼により攪拌混合し土壌を改良する場合、硬化材の吐出位置はｒ0 ／Ｒ〈０．７が好適であることを知見した。
以上、この攪拌混合状態評価判定方法は、非常に有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の攪拌混合状態評価判定方法に用いた試験土槽の斜視図である。
【図２】同平面図である。
【図３】完全混合状態における色調（Ｌ2 ）とトレーサー濃度（Ｃ）の関係図である。
【図４】柱状トレーサーの挿入位置（ｒ0 ／Ｒ）と完全混合状態における系内のトレーサー濃度（Ｃ1 ）との関係図である。
【符号の説明】
１  試験土槽
２  土壌
３  トレーサー
Ａ  攪拌混合領域部分（系内）
Ｂ  攪拌混合領域外部分（系外）
ａ1 ，ａ2 ，ａ3   試料採取位置の例
【図１】
0003921647.tif 000002
【図２】
0003921647.tif 000003
【図３】
0003921647.tif 000004
【図４】
0003921647.tif 000005