JPH0860152A - 土壌の硬化方法 - Google Patents
土壌の硬化方法Info
- Publication number
- JPH0860152A JPH0860152A JP6193109A JP19310994A JPH0860152A JP H0860152 A JPH0860152 A JP H0860152A JP 6193109 A JP6193109 A JP 6193109A JP 19310994 A JP19310994 A JP 19310994A JP H0860152 A JPH0860152 A JP H0860152A
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- JP
- Japan
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- soil
- slag
- weight
- alumina
- gypsum
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、製鋼スラグ及び／または溶銑予備
処理スラグ、石膏及びアルミナ系物質を用いて土壌を安
価で確実に硬化させることを目的とする。 【構成】 土壌に、配合後の総重量に対し製鋼スラグ及
び／または溶銑予備処理スラグを１５〜５０重量％、石
膏を０．５〜２０重量％、アルミナ系物質を０．５〜２
０重量％配合して硬化させることを特徴とする。 【効果】 本発明により、土壌を安価で確実に硬化させ
ることができた。従って、高価なセメント、石炭、高炉
水砕スラグを使わずに土壌を改質することが可能になっ
た。
処理スラグ、石膏及びアルミナ系物質を用いて土壌を安
価で確実に硬化させることを目的とする。 【構成】 土壌に、配合後の総重量に対し製鋼スラグ及
び／または溶銑予備処理スラグを１５〜５０重量％、石
膏を０．５〜２０重量％、アルミナ系物質を０．５〜２
０重量％配合して硬化させることを特徴とする。 【効果】 本発明により、土壌を安価で確実に硬化させ
ることができた。従って、高価なセメント、石炭、高炉
水砕スラグを使わずに土壌を改質することが可能になっ
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼および溶銑予備処
理スラグその他を用いて土壌を安価で確実に硬化させる
方法に関するものである。
理スラグその他を用いて土壌を安価で確実に硬化させる
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に製鋼および溶銑予備処理スラグ
（以下でスラグと略す）は、スラグ中に石灰が遊離した
形（以下で遊離ＣａＯと称す）で残存しているため、そ
のままの形で道路材、土木用材などに利用した場合、遊
離ＣａＯの水酸化、炭酸化により膨張が起こることが知
られている。
（以下でスラグと略す）は、スラグ中に石灰が遊離した
形（以下で遊離ＣａＯと称す）で残存しているため、そ
のままの形で道路材、土木用材などに利用した場合、遊
離ＣａＯの水酸化、炭酸化により膨張が起こることが知
られている。
【０００３】そこで、現在一般にスラグを自然冷却し、
破砕した後、屋外で山積みするかあるいは人為的に水蒸
気と接触させることにより遊離ＣａＯを安定化させてい
る。一方、スラグ中の遊離ＣａＯを利用して硬化性を発
現させることも行われている。例えば、特開昭５８−
１８９４０９号公報に示されるように、製鋼スラグ、石
炭灰及び石膏を配合したスラリーを凹地に充填し固化さ
せるという方法である。また、特開平４−１６５３４
号公報に示されるように製鋼スラグと石炭灰に高炉スラ
グ、石膏、石灰の１種以上を配合するという方法もあ
る。
破砕した後、屋外で山積みするかあるいは人為的に水蒸
気と接触させることにより遊離ＣａＯを安定化させてい
る。一方、スラグ中の遊離ＣａＯを利用して硬化性を発
現させることも行われている。例えば、特開昭５８−
１８９４０９号公報に示されるように、製鋼スラグ、石
炭灰及び石膏を配合したスラリーを凹地に充填し固化さ
せるという方法である。また、特開平４−１６５３４
号公報に示されるように製鋼スラグと石炭灰に高炉スラ
グ、石膏、石灰の１種以上を配合するという方法もあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】含水率が高く軟弱な土
壌を硬化させる方法として、現在ソイルセメントが用い
られる場合もあるが、ソイルセメントは一般に高価であ
る。そこで、本発明者は安価な方法として特開昭５８
−１８９４０９号公報の方法を実施したところ、十分な
硬化性が得られなかった。これは硬化のためにはＣａ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣａＳＯ4 が水に溶解してこれら３者
及び水から成る化合物を形成することが必要であるが、
石炭灰中のＡｌ2 Ｏ3 が少ないため十分な硬化性が得ら
れなかったと考えられる。
壌を硬化させる方法として、現在ソイルセメントが用い
られる場合もあるが、ソイルセメントは一般に高価であ
る。そこで、本発明者は安価な方法として特開昭５８
−１８９４０９号公報の方法を実施したところ、十分な
硬化性が得られなかった。これは硬化のためにはＣａ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣａＳＯ4 が水に溶解してこれら３者
及び水から成る化合物を形成することが必要であるが、
石炭灰中のＡｌ2 Ｏ3 が少ないため十分な硬化性が得ら
れなかったと考えられる。
【０００５】次に発明者は特開平４−１６５３４号公報
の方法を実施した。すなわち、製鋼スラグ、石炭灰、高
炉スラグ及び石膏を用いて土壌を硬化させようとした
が、この場合は硬化に関して良好な再現性が得られなか
った。これは高炉スラグが土壌と接触したときの溶出挙
動が複雑であり、両者の微量成分の影響で硬化性が大き
く変動するからと考えられる。
の方法を実施した。すなわち、製鋼スラグ、石炭灰、高
炉スラグ及び石膏を用いて土壌を硬化させようとした
が、この場合は硬化に関して良好な再現性が得られなか
った。これは高炉スラグが土壌と接触したときの溶出挙
動が複雑であり、両者の微量成分の影響で硬化性が大き
く変動するからと考えられる。
【０００６】本発明はこれらの問題を解決し、スラグそ
の他を用いて土壌を安価で確実に硬化させることを目的
とする。
の他を用いて土壌を安価で確実に硬化させることを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するもので、その要旨は、水分を含む土壌に、製鋼ス
ラグ及び／または溶銑予備処理スラグ、石膏及びアルミ
ナ系物質を配合して硬化させることを特徴とする。すな
わち、本発明の特徴とするところは、土壌に、配合後の
総重量に対し製鋼スラグ及び／または溶銑予備処理スラ
グを１５〜５０重量％、石膏を０．５〜２０重量％、ア
ルミナ系物質を０．５〜２０重量％配合して硬化させる
ことを特徴とする土壌の硬化方法である。ここで、アル
ミナ系物質とは、アルミナ系耐火物使用後品、赤泥、ボ
ーキサイト、ばん土頁岩、などを指す。すなわち、含ま
れる金属酸化物のうちでアルミナが最も多い物質であ
る。
決するもので、その要旨は、水分を含む土壌に、製鋼ス
ラグ及び／または溶銑予備処理スラグ、石膏及びアルミ
ナ系物質を配合して硬化させることを特徴とする。すな
わち、本発明の特徴とするところは、土壌に、配合後の
総重量に対し製鋼スラグ及び／または溶銑予備処理スラ
グを１５〜５０重量％、石膏を０．５〜２０重量％、ア
ルミナ系物質を０．５〜２０重量％配合して硬化させる
ことを特徴とする土壌の硬化方法である。ここで、アル
ミナ系物質とは、アルミナ系耐火物使用後品、赤泥、ボ
ーキサイト、ばん土頁岩、などを指す。すなわち、含ま
れる金属酸化物のうちでアルミナが最も多い物質であ
る。
【０００８】
【作用】以下で、本発明を詳細に説明する。転炉や混銑
車などで発生した製鋼スラグ及び／または溶銑予備処理
スラグを冷却・凝固させ粉砕する。次に泥地や浚渫汚泥
など高含水率で軟弱な土壌に、配合後の総重量に対し製
鋼スラグ及び／または溶銑予備処理スラグを１５〜５０
重量％、石膏を０．５〜２０重量％、アルミナ系物質を
０．５〜２０重量％配合して硬化させる。このとき、ス
ラグからＣａＯ、石膏からＣａＳＯ4 、アルミナ系物質
からＡｌ2 Ｏ3 が溶出し、水中で反応してエトリンガイ
トという化合物を生成する。すなわち下記反応式によっ
て生成する。
車などで発生した製鋼スラグ及び／または溶銑予備処理
スラグを冷却・凝固させ粉砕する。次に泥地や浚渫汚泥
など高含水率で軟弱な土壌に、配合後の総重量に対し製
鋼スラグ及び／または溶銑予備処理スラグを１５〜５０
重量％、石膏を０．５〜２０重量％、アルミナ系物質を
０．５〜２０重量％配合して硬化させる。このとき、ス
ラグからＣａＯ、石膏からＣａＳＯ4 、アルミナ系物質
からＡｌ2 Ｏ3 が溶出し、水中で反応してエトリンガイ
トという化合物を生成する。すなわち下記反応式によっ
て生成する。
【０００９】３ＣａＯ＋Ａｌ2 Ｏ3 ＋３ＣａＳＯ4 ＋３
２Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・３２
Ｈ2 Ｏ この反応生成物であるエトリンガイトは不溶性であ、こ
の化合物が水を結晶水とし取り込みながら固体として析
出し、空間に占める固体の割合が増加することにより硬
化性が発現する。
２Ｈ2 Ｏ→３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ4 ・３２
Ｈ2 Ｏ この反応生成物であるエトリンガイトは不溶性であ、こ
の化合物が水を結晶水とし取り込みながら固体として析
出し、空間に占める固体の割合が増加することにより硬
化性が発現する。
【００１０】エトリンガイトを積極的に生成させるに
は、ＣａＯ，ＣａＳＯ4 ，Ｈ2 ＯとともにＡｌ2 Ｏ3 を
供給する必要がある。Ａｌ2 Ｏ3 の代わりにシリカ系物
質等からＳｉＯ2 が供給されると、けい酸カルシウム水
和物が生成するがこれは１分子当たりの結晶水の数がエ
トリンガイトより少ないので、土壌中の自由水の固定化
能力は小さい。従って土壌に配合する物質としてはアル
ミナ系物質が望ましい。
は、ＣａＯ，ＣａＳＯ4 ，Ｈ2 ＯとともにＡｌ2 Ｏ3 を
供給する必要がある。Ａｌ2 Ｏ3 の代わりにシリカ系物
質等からＳｉＯ2 が供給されると、けい酸カルシウム水
和物が生成するがこれは１分子当たりの結晶水の数がエ
トリンガイトより少ないので、土壌中の自由水の固定化
能力は小さい。従って土壌に配合する物質としてはアル
ミナ系物質が望ましい。
【００１１】スラグの配合量を１５〜５０重量％とする
のは、１５重量％未満ではＣａＯが不足しエトリンガイ
トが十分に生成しない。５０重量％を越えるとエトリン
ガイト生成に必要な他の物質が不足し、未反応の遊離Ｃ
ａＯが残存するからである。石膏の配合量を０．５〜２
０重量％とするのは、０．５重量％未満ではＣａＳＯ 4
が不足しエトリンガイトが十分に生成しない。２０重量
％を越えるとエトリンガイトが過剰に生成し、その結晶
成長圧により組織が破壊されるためである。
のは、１５重量％未満ではＣａＯが不足しエトリンガイ
トが十分に生成しない。５０重量％を越えるとエトリン
ガイト生成に必要な他の物質が不足し、未反応の遊離Ｃ
ａＯが残存するからである。石膏の配合量を０．５〜２
０重量％とするのは、０．５重量％未満ではＣａＳＯ 4
が不足しエトリンガイトが十分に生成しない。２０重量
％を越えるとエトリンガイトが過剰に生成し、その結晶
成長圧により組織が破壊されるためである。
【００１２】アルミナ系物質の配合量を０．５〜２０重
量％とするのは、０．５重量％未満ではアルミナが不足
しエトリンガイトが十分に生成しない。２０重量％を越
えるとエトリンガイトが過剰に生成し、その結晶成長圧
により組織が破壊されるためである。従来技術で石炭灰
にも約２５％のＡｌ2 Ｏ3 が含まれている。しかしこれ
は一般にムライトすなわち３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 と
して存在する。そのためアルミナ系物質に比べてＡｌ2
Ｏ3 の活量は小さくなり溶出に不利となる。この点でも
活量が大きいアルミナ系物質の方が有利である。なお土
壌中の水分は一般に３０〜９０重量％であるが、更に水
分が高い場合や低い場合でも本発明は適用可能で、上記
のスラグ、石膏、アルミナ系物質を配合した土壌は、土
壌に含まれる水分により硬化する。
量％とするのは、０．５重量％未満ではアルミナが不足
しエトリンガイトが十分に生成しない。２０重量％を越
えるとエトリンガイトが過剰に生成し、その結晶成長圧
により組織が破壊されるためである。従来技術で石炭灰
にも約２５％のＡｌ2 Ｏ3 が含まれている。しかしこれ
は一般にムライトすなわち３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 と
して存在する。そのためアルミナ系物質に比べてＡｌ2
Ｏ3 の活量は小さくなり溶出に不利となる。この点でも
活量が大きいアルミナ系物質の方が有利である。なお土
壌中の水分は一般に３０〜９０重量％であるが、更に水
分が高い場合や低い場合でも本発明は適用可能で、上記
のスラグ、石膏、アルミナ系物質を配合した土壌は、土
壌に含まれる水分により硬化する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて、更に詳細
に説明する。本実施例のスラグおよびアルミナ系物質の
化学組成を表１に示す。
に説明する。本実施例のスラグおよびアルミナ系物質の
化学組成を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】製鋼スラグを冷却・凝固させた後、６mm以
下に破砕・磁選した。この製鋼スラグをアルミナ系物質
と表２に示す割合で含水率３２％の土壌と配合し、ＪＩ
ＳＲ５２０１セメントの物理試験方法のうちで圧縮強さ
測定の方法に準じて試験片を鋳込み材令２８日の圧縮強
度を測定した。その測定値を表２に示す。
下に破砕・磁選した。この製鋼スラグをアルミナ系物質
と表２に示す割合で含水率３２％の土壌と配合し、ＪＩ
ＳＲ５２０１セメントの物理試験方法のうちで圧縮強さ
測定の方法に準じて試験片を鋳込み材令２８日の圧縮強
度を測定した。その測定値を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】今回用いたアルミナ系物質は溶鋼鍋のアル
ミナ系耐火物廃材である。比較例としては、比較例 No.
１が土壌にスラグのみを配合した場合、比較例 No.２が
特開昭５８−１８９４０９号公報に示されるように、土
壌に製鋼スラグ、石炭灰及び石膏を配合した場合、比較
例 No.３が特開平４−１６５３４号公報に示されるよう
に土壌に製鋼スラグ、石炭灰、高炉水砕スラグ及び石膏
を配合した場合である。石炭灰と高炉水砕スラグの化学
組成を表１に示す。表２より実施例はいずれも比較例よ
り高い強度を示した。
ミナ系耐火物廃材である。比較例としては、比較例 No.
１が土壌にスラグのみを配合した場合、比較例 No.２が
特開昭５８−１８９４０９号公報に示されるように、土
壌に製鋼スラグ、石炭灰及び石膏を配合した場合、比較
例 No.３が特開平４−１６５３４号公報に示されるよう
に土壌に製鋼スラグ、石炭灰、高炉水砕スラグ及び石膏
を配合した場合である。石炭灰と高炉水砕スラグの化学
組成を表１に示す。表２より実施例はいずれも比較例よ
り高い強度を示した。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、土壌を安価で確実に硬化
させることができた。従って、高価なセメント、石灰、
高炉水砕スラグを使わずに土壌を改質することが可能に
なった。
させることができた。従って、高価なセメント、石灰、
高炉水砕スラグを使わずに土壌を改質することが可能に
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (1)
- 【請求項１】 水分を含む土壌に、配合後の総重量に対
し製鋼スラグ及び／または溶銑予備処理スラグを１５〜
５０重量％、石膏を０．５〜２０重量％、アルミナ系物
質を０．５〜２０重量％配合して硬化させることを特徴
とする土壌の硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193109A JPH0860152A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 土壌の硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193109A JPH0860152A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 土壌の硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860152A true JPH0860152A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16302404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6193109A Pending JPH0860152A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 土壌の硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860152A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058563A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Mile Pal | Procedure for building water protection structures |
| JP2009121167A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 泥土改質材料および改質方法 |
| JP2009155610A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 注入材及び注入工法 |
| JP2016215191A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 浚渫土の改質方法 |
-
1994
- 1994-08-17 JP JP6193109A patent/JPH0860152A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058563A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Mile Pal | Procedure for building water protection structures |
| JP2009121167A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 泥土改質材料および改質方法 |
| JP2009155610A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 注入材及び注入工法 |
| JP2016215191A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 浚渫土の改質方法 |
| JP2018065131A (ja) * | 2015-05-15 | 2018-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 浚渫土の改質方法 |
| JP2020019017A (ja) * | 2015-05-15 | 2020-02-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 浚渫土の改質方法 |
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