全地連「技術フォーラム2014」秋田【46】

一般廃棄物を利用した改良土の一軸圧縮試験についての一考察
中部土質試験協同組合

1. はじめに○松村 竜樹

坪田 邦治

久保 裕一

石原 聖子

伊藤 康弘

(3) 供試体の作成方法と試験方法

今日，わが国で排出される廃棄物の量は増大する一方

供試体寸法は φ50mm×h100mm とし，9.5mm フルイ通過

で，その処分については重大な社会問題となっている。

分を使用した。添加材は土の湿潤重量の3%を配合し，添このために多くの分野で廃棄物の有効利用について研究

加材を全体に混ぜた場合（パターン①）と土3層の間に添がされており，その実現により循環型社会を創ることが加材を2層層状に混ぜた場合（パターン②）の供試体をそ課題となっているといえる。

れぞれ作成した(図-2)。

本報文では，コストや環境面への影響を少なくするた

供試体作成方法は，セメント協会標準試験方法 JCAS

めに，セメント等の地盤改良の代替え添加材として，身L-011）に準拠した(1.5kg ランマーを用いて，落下高20cm近に発生する一般廃棄物を利用した実験を実施した。こで各層毎に12回突固め)。養生期間は設けず，試験は JIS

こでは一つの試みとして，マサ土に3種類の添加材を異なA 1216 土の一軸圧縮試験2）に準拠した。

る混合の仕方により供試体を作成し，一軸圧縮試験を用

また，参考程度に普通紙とゴムの場合においては，1いて，強度・変形特性がどのような傾向であったかを報枚のそれを円形に切ったものを2層各1枚ずつ（配合量3%告する。一般廃棄物の有効利用の一資料になれば幸いでに拘らない）供試体に挟んだもの（パターン③）も作成ある。

した。

2. 試験試料および試験内容(1) 試験に用いた試料

円添
形加に 材し をた 1
も 枚のの

添
加材

本試験ではマサ土と，それに任意の量の細粒分を加えた2種類を試料土とし，それぞれ「試料 A」，「試料 B」とした。それらの物理試験結果を図-1および表-1に示す。

パターン①（全体）

パターン②（層状）100.090.0

図-2 添加材の混合パターン80.0

通過質量百分率（％）

パターン③（層状）（普通紙，ゴムのみ）

3. 試験結果

70.060.0

各試料および各添加材における供試体の応力－混合方50.0法の関係を図-3，応力－ひずみ曲線の関係を図-4に示し，40.030.0
20.0
10.0
0.00.001

0.010

0.100

1.000

試料A

試験結果の特性について以下に記載した。

試料B(1) 試料 A

10.000 粒径(mm)

試料 A は含水比，細粒分含有率が低く粘着力が小さい
ため全体に強度が低い結果となった。特にゴムとの相性

図-1 試料土の粒径加積曲線が悪く，砂分とゴムが反発し供試体作成も困難であった。

表-1 試料土の各物理試験結果
試料名

土粒子の密度3(g/cm )試料A

2.6365.67.3--

あったが，すべての場合で添加材なしの供試体より大試料B

2.634

19.024.930.727.4

きな一軸圧縮強度を示し，添加材として強度増加の期

自然含水比(%)

細粒分含有率(%)

液性限界
(%)

塑性限界
(%)

a.普通紙は混合パターンにより強度に大きなバラツキが(2) 添加材待ができる。特に①では qu①/qu≒21と影響が顕著で試料の添加材として以下の3種類(写真-1～3)を用いた。

あった。

・普通紙：家庭やオフィス等で印刷に使用する普通紙をまた，粘り強さ(残留強度)も大きくなっている。
b.ゴムはどのパターンにおいても大きな強度変化はみらシュレッダーで裁断したもの。
・ゴ

ム：一般のゴムを2～5mm 四方に細かくしたもの。

れなかった。①，②では配合することにより強度が低・瓦

礫：瓦，レンガを細かく砕き，9.5mm のフルイをくなったが，これはゴムの弾性的な特徴が影響していると考えられる。

通過し，2mm のフルイに残留したもの。

c.瓦礫は①，②ともに強度増加がみられたが小さいものであった。これは添加材に吸水されたことが影響して約85mmいると考えられる。今回は粒径の比較的大きいものを用いたが，より細かいものであれば吸水率が高くなり写真-1 普通紙さらに強度が増すと考えられる。
写真-2 ゴム

写真-3 瓦礫全地連「技術フォーラム2014」秋田
200(2) 試料 B
良くなったことにより全体に強度は増加した。添加材によっては含水量の増加により強度増加につながった可能

圧縮応力(kN/m2)

試料-A（普通紙）

試料 B は試料 A に細粒分を加えたもので，粒度配合が普通紙①a.普通紙は試料 A と同様にすべての場合で添加材なしの普通紙③00

供試体より大きな一軸圧縮強度を示し，粘り強さも大して強度増加の期待ができる。
b.ゴムも普通紙と同様，応力－ひずみの傾向は試料 A とゴム①ゴム②100

ゴム③00

c.瓦礫もやはり試料 A と傾向は同様であった。試料 A か

試料A

試料B

試料A‐普通紙

試料B‐普通紙
試料B‐ゴム

試料A‐瓦礫

15試料-A（瓦礫）試料-B15010
圧縮ひずみ(％)

圧縮応力(kN/m2)

200

5200

ら B への強度の伸び率は①，②とも同等であった。

圧縮応力(kN/m2)

添加材無150

50

り，③はやや大きくなった。

試料A‐ゴム

15試料-A（ゴム）似通ったものとなった。①，②は強度がやや小さくな

試料-A

10200

圧縮応力(kN/m2)

関しても①と同等な値が得られた。こちらも添加材と5圧縮ひずみ(％)

きくなった。やはり①が一番大きな強度を示し，②に150

普通紙②10050性も考えられる。

200

添加材無150

試料B‐瓦礫

添加材無150

瓦礫①
瓦礫②100501001000051015圧縮ひずみ(％)

505020000①②③
添加材混合方法（試料A）

添加材無①②③
添加材混合方法（試料B）

添加材無図-3 各供試体の応力－混合方法の関係

圧縮応力(kN/m2)

試料-B（普通紙）
150

100

添加材無普通紙①50

普通紙②4. まとめ

普通紙③0

本実験では，2種類の地盤材料と3種類の添加材を用い，05103パターンの混合方法にて供試体を作成し一軸圧縮試験

200

試料-B（ゴム）混合方法により大きな差が出ることが判った。
②添加材の種類に注目すると，普通紙を混ぜたものが試圧縮応力(kN/m2)を行ない，以下の結果を得た。
①今回の試験結果によると，圧縮強度は添加材の種類と15圧縮ひずみ(％)

添加材無150ゴム①ゴム②100

ゴム③50

料 A，B ともに強度や粘り強さの増加が大きくみられ地盤0材料の添加材として有効であると考えられる。

0510200

試料-B（瓦礫）は添加材の種類によって強度変化に差が大きくみられた。パターン②，③については圧縮の過程で添加材部分圧縮応力(kN/m2)

通紙ほど期待できない。
④添加材の混合方法に注目すると，パターン①について15圧縮ひずみ(％)③ゴムや瓦礫については大きな強度増加はみられず，普添加材無150

瓦礫①
瓦礫②10050

そのものは破壊されないものの，添加されていない弱い部分が先に破壊されてしまうため，ほとんどの供試体において強度増加がそれほど大きなものにならなかったと

0051015圧縮ひずみ(％)

図-4 各供試体の応力－ひずみ曲線考えられる。
今後の課題として添加材の種類を増やすことや配合率や長期の強度確認など各種の評価を行い，一般廃棄物の添加剤としての可能性の拡大，精度の向上に努めたい。
さらに，含水比や細粒分含有率の多少がどれほど強度に影響あるのかなどの検証も実施したいと考えている。

《引用・参考文献》
1)セメント協会：セメント系固化材による地盤改良マニ
ュアル(第4版)，p.94，2012.10
2)地盤工学会：地盤材料試験の方法と解説-二冊分の2-，
pp.541～551，2009.11