全地連「技術ｅ-フォーラム2008」高知松江

材料の違いによる室内配合強度特性について
中部土質試験協同組合

○岩田暁〃

芝原高行

〃

久保裕一

〃加藤雅也

〃坪田邦治

1. はじめに

表-1

対象材料と地盤特性値

軟弱地盤において、施工に必要とされる地盤強度を得

対象土

含水比 (%)

土粒子密度 (g/cm3)

るために、セメント処理が多く適用されている。しかし、ローム（静岡地域）

82.2

2.554

セメント処理は、材料や添加するセメントの種類により

浚渫土（濃尾平野）

98.3

2.681

材齢強度に違いが発生し易く、効率的に強度を予想し、砂質土（濃尾平野）

26.1

2.658

適切な配合量を求めることは一般に困難な場合が多く、

強熱減量
22.0

湿潤密度(g/cm3)
1.442

本研究では、中部地域で得られる3種類の材料に、普通

ローム（静岡地域）

土懸濁液の pH
4.9

ポルトランドセメント、六価クロム抑制材料として使用

浚渫土（濃尾平野）

6.4

9.4

1.446

頻度が増加している高炉 B 種セメントの2種類を用いて、砂質土（濃尾平野）

7.5

3.1

1.956

室内配合試験も数多く実施する必要がある。

対象土材齢と配合量による一軸圧縮強度の違いを求めた。

表-2

この結果、今後の配合設計の基礎資料とすることが可能となる結果が得られたので報告する。

2. 室内配合試験概要(1)使用材料対象とした材料の含水比と土粒子密度など初期状態の配合条件

配合条件

粉体配合

材齢

3 日、7 日、28 日

締固め方法

静的締固め

養生方法

湿潤養生(20 度)、湿度（90％）

セメント

普通ポ・高炉 B 種

地盤特性値を表-1に、また粒径加積曲線を図-1に示す。
各試料の地盤特性を以下に示す。
・ローム：関東ロームの含水比は一般的に100%以上で、pH≒6前後であることからすると、本試料は、含水比はやや小さめで、pH＝4.9と酸性度が高い性状である。
・浚渫土：含水比が98.3%と高く、粒径加積曲線からFC＞60％とヘドロに近い性状である。
・砂質土：含水比が26.1%と高く、細粒分を20％程度含んだ粒度配合の良い砂質土といえる。
(2)試験方法

図-1

a．試料の調整

3.配合量と一軸圧縮試験強度の関係

供試体径が5cm の為9.5mm フルイ通過分を使用した。
b．改良処理土の作製

対象試料の粒径加積曲線

各材料のセメント配合量と材齢の違いによる一軸圧縮強度の関係を図-2に示す。

セメント配合量は、試料土1m3に対し50,100,150kg/m3(1) ロームとし、添加方法は粉体添加とした。またミキサーは丸a. 高 炉 B で は 、 qu28=52kN/m2 （ 50kg/m3 ） ～ 92kN/m2

東製作所製5リットル用を使用した。

（150kg/m3）と大きな強度増加は期待できない。また、c．供試体作製方法
供試体寸法は径5cm、高さ10cm とし、作製方法は地盤工学会 JGS-0821「安定処理土の締固めをしない供試体作製方法」に準拠した。
d．養生方法と材齢材齢による強度増加（4週強度/1週強度）も比較的小さいといえる（qu28/qu7=1.42～1.66）。
b. 普通ポルトランドでは、ややばらつきがあるものの、qu28=65kN/m2（50kg/m3）～169kN/m2（150kg/m3）と、高炉 B より配合量増加による強度増加が大きいことが供試体は、作製直後にポリエチレンフィルムで上面を判る。材齢による強度増加もばらつきがあるものの前覆い、温度20度、湿度90%の恒温恒湿器内で湿潤養生、者よりも大きい（qu28/qu7=1.37～2.16）といえる。

養生材齢は3日、7日、28日の3種類とした。
e．一軸圧縮試験
試験は、JIS A 1216「土の一軸圧縮試験」に準拠した。

c. 既存データでも普通セメントの強度増加は小さい。今回の試料では、有機質が多いことによるフミン酸の混入による影響1)で強度発現が出にくいと考えられる。

全地連「技術 e-フォーラム2009」松江(2) 浚渫土
200a. 高炉 B では、材齢が3日と7日では配合量を多くしてもが 見 ら れ る 。 し か し 、 配 合 量 150kg/m3 に な る と
qu28=357kN/m2 と急に強度増加している。これに対して、配合量50kg/m3では、qu28=15kN/m2と強度に大きな変化が無く、多くの配合量が必要なことがわかる。

ローム
一軸圧縮強度 (kN/m 2 )それほど強度増加をしない（qu7/qu3=1.10～1.26）傾向

b. 普通ポルトランドも同様に、配合量150kg/m3になると

150

3日高炉
3日普通
7日高炉
7日普通
28日高炉
28日普通

100

502

qu28=437kN/m と急に強度が大きくなることが判る。一方、配合量50kg/m3では、高炉 B と同様に、qu28=23kN/m200とほとんど強度増加が見られないことが判る。

50は含水比も数％程度の変化しかみられず、大きな強度増加はしないと考えられる。このことは既存データ1)（ヘドロ）でも同様の傾向が得られており理解できる。
(3) 砂質土

一軸圧縮強度 (kN/m 2 )c. 浚渫土のような高含水比の試料では、少ない配合量で100

150

200

1502001502003600

配合量(kg/m )

浚渫土
3日高炉

4003日普通7日高炉
7日普通28日高炉

20028日普通

a. 高 炉 B ・ 普 通 ポ ル ト ラ ン ド と も 、 qu28=609kN/m2（50kg/m3）～992kN/m2（150kg/m3）と、かなり大きな0強度が得られた。

0で比較的大きいことが判った。
c. 砂質土では少配合・短材齢でも比較的大きな強度が得られることが判る。なお、砂質土のみ普通ポルトラン
ドより、高炉 B の方が大きな28日強度が得られている。

一軸圧縮強度 (kN/m 2 )b. 材齢・配合量による強度増加も、（高炉 B:qu7/qu3=1.52～1.83、普通：qu7/qu3=1.55～1.78）と今回の3材料の中50100配合量(kg/m 3)

8000

砂質土
6000

3日高炉
3日普通
7日高炉
7日普通28日高炉

4000

28日普通

2000

(4) 既往データ1)との比較
7日強度の総合図を図-3に示す。これにより、砂質土の00結果が浚渫土、ロームに比較して大きな強度が得られて501003配合量(kg/m )いることが判り、セメント添加により大きな強度が得られる。これらは既往の結果と比較しても、大差なく、今

図-2各材料のセメント配合量と一軸圧縮強度の関係

回の試験結果が今後の配合設計の基礎資料となるといえ（凡例）る。今後、粘性土に対して試験を追加し精度をあげたい。

● 浚渫土
□ 砂質土
△ ローム

4. まとめ
今回、3種類の地盤材料と2種類のセメントを用いて310000材齢の配合試験を行った。この結果、それぞれ強度特性

高炉B
普通セメント普通セメント（既往）に違いがあることが判った。
が出やすい。②ロームは、高炉 B では配合量を増やしても一軸圧縮強度増加はあまり期待できない。③浚渫土は、配合量を150kg/m3、材齢28日を確保するなど、高配合・長期材齢にしないと強度増加は期待できない。④砂質土のみ普通ポルトランドより高炉 B の方が高い一軸圧縮強一軸強度（kN/m 2 )①砂質土は、少しの配合量の差で、一軸圧縮強度にも差1000100度が得られる。
一般的に現場でヘドロや浚渫土を運搬するための目標
一軸圧縮強度は30kN/m2、湿地ブルドーザや搬入土の敷き均し作業には50～100kN/m2確保が目安となる。このこ
2とから、浚渫土（ヘドロ）・ロームでは7日強度で50kN/m
3100

図-350100150200

セメント添加量（kg/m 3 ）固化材添加量と一軸圧縮強さ（t=7日）の強度を確保するのに、最低でも配合量100kg/m 必要で《引用・参考文献》： 1)(社)セメント協会：セメント固化材によあるといえる。今後、この結果の精度の向上に努めたい。

る地盤改良マニュアル[第二版]，pp.35～36，1994.8.

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