JPH0551583A

JPH0551583A - 含水土壌の改良剤

Info

Publication number: JPH0551583A
Application number: JP21558891A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Shiragami; 光章白神; Kenji Mori; 賢治森
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1993-03-02
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2897476B2

Abstract

(57)【要約】【構成】（Ａ）水硬性セメントと、（Ｂ）生石灰およ
び／または石コウから成り、重量比で（Ｂ）／（Ａ）が
０．１〜２０である含水土壌の改良剤。【効果】高含水比の建設残土の土質を改良し、これを
埋め戻し等で再利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、含水土壌の改良剤に関
する。詳しくは建設および土木工事に伴って発生する建
設残土など（以下、「残土」という）を土質改良し、資
源として再利用を図るのに適した含水土壌の改良剤に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各地で発生した残土の大部分は、
再利用できず埋立て処分したり他の場所へ搬出したりし
ているが、かなりの不法投棄があり、環境破壊の問題と
してクローズアップされてきている。これは残土の発生
量が、活発な再開発事業などで急増傾向にある半面、海
面埋立て工事が減少傾向であるため、残土受入場所の確
保が難しくなってきていることに起因している。

【０００３】また、掘り起こした現場の埋め戻しには、
法律上、砂を用いることと定められている。従って、埋
め戻しには、一般に他の場所より山砂を持ってこなけれ
ばならず、こちらでも環境破壊の問題が起こりつつあ
る。この様な情勢の中で発生した残土の再利用に関し
て、生石灰を用いた残土処理のテストプラントを稼働さ
せている例がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記テストプラントの
方法は、良質な残土のみを対象とし、敷地が広大なため
天日乾燥し含水比の低い残土を対象に改良しているもの
であり、一般に改良プラントを考える場合は敷地が広く
取れないので、現場で発生した含水比の高い残土を天日
乾燥せずにそのまま改良しなければならず、このような
含水比の高い土は粘着性が大であり、混合機などに付着
して操業が難しく処理できないなどの問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来技術
の課題を解決し、残土の再利用に関し優れた改良剤を得
るべく鋭意検討した結果、水硬性セメントと生石灰およ
び／または石コウとを特定割合で併用使用することによ
り、残土等の含水土壌を埋め戻しに再利用できることを
見出し、本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明の要旨は、（Ａ）水硬性セメ
ントと、（Ｂ）生石灰および／または石コウから成り、
重量比で（Ｂ）／（Ａ）が０．１〜２０である含水土壌
の改良剤に存する。以下、本発明を詳細に説明する。本
発明における含水土壌の改良とは、軟弱または粘着性の
高い含水土壌を埋め戻し等に再利用するため、強度の向
上を計りつつ、砂のように流動性を付与し、また、水中
で膨潤しない程度に固化処理することである。従って、
本発明における含水土壌の改良とは、含水土壌を単に塊
状固化し、流動性が失なわれた状態にするものではな
い。

【０００７】本発明の改良剤に使用する水硬性セメント
とは、空気中でも水中でも硬化するセメントであって、
例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント、ジ
ェットセメント、シリカセメント、などが挙げられる。
生石灰としては、一般に市販されているもののほか、一
般の食品工業や家庭から発生した魚貝類の骨殻、および
発電所等の冷却管に付着した貝殻などを焼いて粉砕して
得た物を用いることもできる。

【０００８】石コウとしては、好ましくは無水石コウで
あるが、半水石コウを用いることもできる。本発明の含
水土壌の改良剤は以上の（Ａ）水硬性セメントと（Ｂ）
生石灰および／または石コウから成り、重量比で（Ｂ）
／（Ａ）が０．１〜２０、好ましくは０．３〜１０、更
に好ましくは０．５〜５で用いられる。

【０００９】なお、水硬性セメントとして最も一般的な
ポルトランドセメントは、主として石灰質原料および粘
土質原料を適当な割合で混合し、溶融焼成して得たクリ
ンカーに、通常３％程度の二水石コウを凝結速度調整剤
として混ぜた後に微粉砕し製品としたものである。従っ
て、該セメントは、ＣａＯ、ＳｉＯ₃、Ａｌ₂Ｏ₃等に
よる固溶体と数％の石コウ成分から構成される。

【００１０】しかしながら、残土（含水土壌）をプラン
トで改良処理する場合においては、上記の水硬性セメン
トの単独使用は、短時間に残土を硬化することができな
いので不適当である。ところが、本発明の改良剤の場
合、水硬性セメントと生石灰および／または石コウを上
述の割合で併用した場合には、意外なことに水硬性セメ
ントの硬化反応が促進される以上の相乗効果が認めら
れ、具体的には、ＣＢＲ強度が高まり、かつ、流動性良
好な改良土が得られる。

【００１１】更に、本発明の改良剤中には、その他、水
溶性重合体、高吸水性重合体などを適宜加えることがで
き、特に、水溶性重合体を併用すると好ましい。かかる
水溶性重合体とは、通常、少なくとも、１００ｍｌの水
に１ｇ以上溶解する重合体であって、一般には、（メ
タ）アクリルアミドの単独重合体またはその共重合体が
例示される。

【００１２】該共重合体としては、好ましくは親水性基
としてカルボキシル基を有するものであり、特に重合体
を構成する全単量体のうち、カルボキシル基を有する単
量体が、通常１〜８０モル％、好ましくは５〜６０モル
％含まれるものである。また、カルボキシル基は、遊離
酸または塩の形のどちらで存在していてもよい。塩の種
類としては、例えばナトリウム、カリウムなどのアルカ
リ金属の塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ
土類金属の塩、アンモニウム塩、炭素数１〜１８のアル
キルアミン、アルカノールアミンなどのアミン塩、およ
びこれら２種以上の混合物があるが、好ましくはアルカ
リ金属の塩である。

【００１３】かかるカルボキシル基を有する水溶性重合
体としては、（メタ）アクリル酸またはその塩を含有す
る（メタ）アクリルアミド系重合体、マレイン酸または
その塩と酢酸ビニルとの共重合体、イタコン酸またはそ
の塩と（メタ）アクリルアミドとの共重合体などがある
が、好ましくは（メタ）アクリル酸またはその塩を含有
する（メタ）アクリルアミド系重合体である。（メタ）
アクリル酸またはその塩を含有するアクリルアミド系重
合体としては、（メタ）アクリル酸またはその塩と（メ
タ）アクリルアミドを共重合したもののほか、（メタ）
アクリルアミドを部分加水分解したものでもよい。ま
た、以上示したような単量体を組み合わせて共重合した
ものでもよい。

【００１４】更に、上記の重合体には、親水性基として
スルホン酸基を含む単量体、例えばビニルスルホン酸、
アリルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロパンスルホン酸及びこれらの塩などを含めて共重合し
たものでもよい。また、水溶性を阻害しない程度の量で
あれば、オレフィン、アクリル酸エステル、ビニルエス
テルのような疏水性単量体を含んでいてもよい。

【００１５】本発明で使用される水溶性重合体の分子量
は、通常１００万以上、好ましくは５００万以上であ
る。製法は特に限定されないが、一般にラジカル重合法
であり、特に、水または低級アルコールなどを溶媒とし
た溶液重合が採用される。得られた水溶性重合体はその
まま乾燥器で乾燥、または脱水剤で処理した後、乾燥し
粉砕して使用する。本発明の水硬性セメントと生石灰お
よび／または石コウから成る改良剤に加えられる水溶性
重合体の量は、改良剤全体の、通常０．１〜２０重量
％、好ましくは０．５〜１０重量％である。

【００１６】本発明の対象となる土壌は、通常、含水比
２０％以上の土壌である。特に本発明の改良剤の使用が
期待できるのは、含水比４０〜２００％、更には含水比
６０〜１５０％程度の含水量の高い土壌であり、具体的
には、上下水道工事、道路工事、宅地造成工事など一般
の土木・建設工事に伴なって発生する残土（建設残土）
である。なお、含水比とは、１００℃の炉乾燥によって
失われる土中水の質量の、土の炉乾燥質量に対する比を
百分率で表わした値であり、ＪＩＳＡ１２０３（含水比
試験方法）によって測定される値である。

【００１７】土質にはローム層、砂礫、土砂などがあ
り、通常はこれらの混合物であるが、発生現場によって
はコンクリート片などが混入している場合もある。含水
比は土質により異なるため、発生する現場によるところ
が大きい。含水比の高いものには例えば関東ローム層が
あり、通常８０〜１２０％前後の含水比を示し、粘着性
が大きいが、本発明の改良剤を使用することにより固
化、および造粒されるため流動性が付与され、粘着性お
よび水中での膨潤性が無く、地盤支持力が向上し埋め戻
し再利用可能とすることができる。

【００１８】本発明の改良剤の添加量は、被処理土壌の
含水比により異なるため特に限定されないが、残土に対
して水硬性セメントの添加量は、通常０．２〜５０重量
％、好ましくは０．５〜３０重量％、生石灰および／ま
たは石コウの添加量は、０．２〜２０重量％、好ましく
は０．５〜１０重量％であり、また、水溶性重合体は、
残土に対して０〜１重量％、好ましくは０．０１〜０．
５重量％である。

【００１９】本発明の改良剤の添加方法は特に限定され
ないが、好ましくは水溶性重合体を添加混合後に水硬性
セメントと生石灰および／または石コウを添加する方法
であるが、同時に添加混合またはプレミックスして使用
しても何ら差しつかえない。また、土壌との混合は通常
の方法、例えばベルトコンベヤ上の含水土壌に改良剤を
散布し、バックホウにより混合する方法などが用いられ
る。

【００２０】水硬性セメント、生石灰および石コウは、
いずれも通常粉末のまま添加されるが、水溶性重合体は
粉末のほか、水溶液として添加してもよい。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。実施例１〜６および比較例１〜８含水土壌の内で処理の困難な、含水比８０％の関東ロー
ム層を原料土として用い、改良試験を行なった。

【００２２】原料土を夫々、７Ｋｇずつポリエチレン袋
に小分けし、改良処理を行なった。改良処理は、各袋中
にポルトランドセメントの粉末を２１０ｇ（土に対して
３％）、４２０ｇ（６％）、６３０ｇ（９％）夫々混合
した後、更に２１０ｇ（土に対して３％）の生石灰の粉
末を加えてかき混ぜた。更に水分が飛ばないよう直ちに
密封した。

【００２３】６日間密閉養生後、ＪＩＳＡ１２１０
（突き固めによる土の締め固め試験方法）に従い、内径
１５ｃｍのモールドに改良土を３層に分けて、夫々、
４．５Ｋｇのランマーで９２回突き固めて、突き固め試
験を行なった。次に、ＪＩＳＡ１２１１（ＣＢＲ試験
方法）に従い、浸水膨張試験の準備を行ない、４日間水
槽に浸漬して膨張量を追跡した。更に、水槽より取り出
して水を取除き、１５分後に所定の測定を行なった後、
ＣＢＲ（ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＢｅａｒｉｎｇＲａｔ
ｉｏ）試験器により荷重−貫入量曲線を求めた。

【００２４】貫入量２．５ｍｍに於ける荷重（以下、貫
入強度と略す）を読取り次の式によりＣＢＲを計算す
る。式中の標準荷重はＪＩＳで定められている２．５ｍ
ｍ貫入時の標準荷重、１，３７０Ｋｇを用いた。ＣＢＲ
値は大きいほど強度が高いことを示す。ＣＢＲ＝（貫入強度／標準荷重）×１００％また、改良土の状態を目視観察した。以上の試験の結果
を表１に示す。

【００２５】更に、同時に測定した水浸４日後の膨張量
より求めた膨張比はいずれも１％以下で良好であった。
なお、実施例４〜６は、土に生石灰を加えた後、続いて
水溶性重合体としてアクリルアミド：アクリル酸ナトリ
ウム＝８０：２０モル比の共重合体（極限粘度［η］＝
２３．２）を土に対して０．１重量％を加えた場合であ
る。

【００２６】比較例１は原料土の試験結果であり、軟弱
な粘土の為、突き固め試験機に掛からなかったので手で
突き固めた。比較例２は生石灰単独処理であり、比較例
３〜５、及び６〜８は生石灰または水硬性セメントと上
記の水溶性重合体とを併用使用した場合である。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例７〜１０および比較例９，１０生石灰の代りに無水石コウの粉末を使った以外は、実施
例１と同様に処理して、試験を行なった。結果を表２に
示す。比較例９，１０は、いずれも無水石コウと水溶性
重合体を併用使用したものである。該水溶性重合体はポ
リアクリルアミドの３０モル％部分加水分解物（極限粘
度［η］＝１９．５）である。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】従来、利用困難で不法投棄の対象となっ
ていた高含水比の残土が、本発明の含水土壌の改良剤を
用いることにより、そのまま天日乾燥せずにプラントで
改良可能となり、資源としてそのまま埋め戻し等に再利
用することができる。かくして残土の不法投棄や、埋め
戻し用砂などの採取による環境破壊を防止し、地域社会
に貢献するところが大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）水硬性セメントと、（Ｂ）生石灰
および／または石コウから成り、重量比で（Ｂ）／
（Ａ）が０．１〜２０である含水土壌の改良剤。
【請求項２】水溶性重合体を含有する請求項１の含水
土壌の改良剤。