JPH10330752A - 含水土壌の改良剤および改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含水土壌を、充分な強度を有し、かつ、所定
の粒子径を有する細粒状に容易に固化させることがで
き、例えば、砂の代替品等の資源としての再利用を図る
際に好適な含水土壌の改良剤、および、改良方法を提供
する。 【解決手段】 含水土壌の改良剤は、水溶性重合体と酸
性物質とを必須成分としてなっている。また、含水土壌
の改良方法は、含水土壌に対し、水溶性重合体と酸性物
質とを混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含水土壌を改良さ
せる含水土壌の改良剤および改良方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、例えば、砂の代替品等の資源とし
ての再利用を図る際に好適な含水土壌を粒状に改良させ
る改良剤および改良方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば、泥水シールド工法等を
採用した掘削工事においては、掘削孔に掘削泥水を供給
することにより、掘削時に発生する発生土を該掘削泥水
と共に外部に排出している。上記の発生土は、土砂が分
離されて再利用されると共に、残りが泥水として廃棄さ
れる。従って、泥水は、粘土と共に水を多量に含んだス
ラリー状となっている。

【０００３】このため、運搬等が行えるように、該泥水
を脱水プレスする等して固液分離を行った後、脱水ケー
キ等として得られる汚泥に重合体等を混合して固化する
ことが行われている。

【０００４】このような処理方法として、例えば、特開
昭52-61354号公報には、廃泥水もしくは堀くず類に、酸
の水溶液を添加してｐＨを５以下にした後、セメント類
等の固化剤（水硬性物質）を混入し、均一にしてから、
粉末状の高分子凝集剤（水溶性高分子）からなる剥離剤
を添加して撹拌混合する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法によれば、セメント類等の固化剤を混入した後
に、高分子凝集剤を添加するので、固化後の含水土壌
が、塊状になる。即ち、上記従来の処理剤は、固化後の
含水土壌が塊状になるように、水硬性物質を混入した後
に添加される。

【０００６】固化後の含水土壌は、通常、産業廃棄物と
して埋め立て処分場等の所定の廃棄場所に廃棄されてい
るが、資源としての再利用が困難である。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、含水土壌を、充分な強度を
有する細粒状に容易に固化し、例えば砂の代替品等の資
源としての再利用を容易に実現できる含水土壌の改良
剤、および、改良方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記の
目的を達成すべく、含水土壌の改良剤および改良方法に
ついて鋭意検討した。その結果、水溶性重合体と酸性物
質とを必須成分としてなる改良剤を用いて含水土壌を固
化させることにより、固化後の含水土壌が、所定の粒子
径を有する粒子状に細粒化され、例えば砂の代替品等と
して有効に活用できることを見い出し、本発明を完成さ
せるに至った。

【０００９】即ち、請求項１記載の発明の含水土壌の改
良剤は、上記の課題を解決するために、水溶性重合体と
酸性物質とを必須成分としてなることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項２記載の発明の含水土壌の改良剤
は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の改良
剤において、上記水溶性重合体が、−ＣＯＯＸ（Ｘは、
水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム
基、またはアミン基を示す）で表される置換基を有する
ことを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明の含水土壌の改良剤
は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の改良
剤において、上記水溶性重合体が、ポリ（メタ）アクリ
ル酸系重合体および／またはその塩であることを特徴と
している。

【００１２】請求項４記載の発明の含水土壌の改良方法
は、上記の課題を解決するために、含水土壌に対し、水
溶性重合体と酸性物質とを混合することを特徴としてい
る。

【００１３】請求項５記載の発明の含水土壌の改良方法
は、上記の課題を解決するために、請求項４記載の含水
土壌の改良方法において、含水土壌を粒状に改良させる
ことを特徴としている。

【００１４】上記各構成および各方法によれば、改良後
の含水土壌を、充分な強度並びに所定の粒子径を有する
粒子状に細粒化（以下、単に細粒化と称する）された粒
状固化物にすることができ、地面に埋め戻した際の通水
性が向上する。これにより、改良後の含水土壌を、例え
ば砂の代替品として埋め戻しや農園芸用等に有効に活用
することができる。即ち、改良後の含水土壌を、資源と
して再利用することができる。また、改良後の含水土壌
を細粒化された粒状固化物にすることができるので、運
搬しやすく、改良後の含水土壌を容易に再利用すること
ができる。これにより、環境保全、省資源、および廃棄
場所の延命を図ることができるとともに、含水土壌の処
分費用を低減することができる。

【００１５】以下に本発明を詳しく説明する。本発明に
かかる改良剤および改良方法によって固化（改良）させ
る含水土壌は、含水土壌であればどのようなものでもよ
く、また、従来は再利用が困難であった粘土やシルトで
も粒状に固化させることが可能である。上記含水土壌と
しては、具体的には、例えば、地中連続壁工法、泥水シ
ールド工法等を採用した掘削工事での掘削時に発生する
発生土を土砂と泥水とに分離し、該泥水を脱水プレスす
る等して固液分離を行った後、脱水ケーキ等として得ら
れる汚泥；建設作業に伴って発生する泥水を沈殿槽に静
置し、沈殿として得られる汚泥；掘削残土、軟弱残土等
が挙げられる。

【００１６】そして、上記の含水土壌は、ＪＩＳ Ａ
１２０３（含水比試験方法）に基づいて測定され、
「（水(g) ／固形分(g) ）×100 」で表される含水比が
20％〜 200％の範囲内のものが好ましい。含水比が 200
％を超える含水土壌は、水の含有量（以下、水分量と称
する）が多いので、改良剤を多量に用いなければなら
ず、改良剤のコストが高くなり、好ましくない。尚、含
水土壌の出所は、上記例示にのみ限定されるものではな
い。また、含水土壌は、粘土やシルトの他に、ベントナ
イト等を含有していてもよい。

【００１７】本発明にかかる水溶性重合体としては、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチ
レンオキサイド、ポリアクリルアミドおよび／またはポ
リアクリルアミドのアニオン変性物、ビーガム、ヒドロ
キシエチルセルロース等のノニオン性水溶性重合体；ポ
リ（メタ）アクリル酸またはその塩、（メタ）アクリル
酸−アクリルアミド共重合体またはその塩、ポリマレイ
ン酸またはその塩、アルギン酸ナトリウム、カルボキシ
メチルセルロース、ポリスチレンスルホン酸またはその
塩、ポリイソプレンのスルホン化物またはその塩等のア
ニオン性水溶性重合体；ポリエチレンイミン、ポリビニ
ルピリジン、ポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリ
レートまたはその塩、キトサン等のカチオン性水溶性重
合体等が挙げられる。これら例示の水溶性重合体は、一
種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合
して用いてもよい。

【００１８】水溶性重合体としては、これらのうち、ア
ニオン性水溶性重合体が好ましい。そして、アニオン性
水溶性重合体のうちでも、−ＣＯＯＸ（Ｘは、水素、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基、また
はアミン基を示す）で表される置換基を有する水溶性重
合体が好ましく、その中でも、上記−ＣＯＯＸで表され
る置換基を有する単量体を85モル％以上含む単量体成分
を重合してなる水溶性重合体がより好ましく、上記−Ｃ
ＯＯＸで表される置換基を有する単量体のみを重合して
なる水溶性重合体が特に好ましい。

【００１９】さらに、上記の置換基を有する水溶性重合
体のうちでも、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体および
／またはその塩が好ましく、その中でも、ポリ（メタ）
アクリル酸系重合体の塩を単独で用いることが特に好ま
しい。尚、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体の塩とは、
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体の部分中和物を含むも
のとする。

【００２０】上記のポリ（メタ）アクリル酸系重合体と
しては、ポリ（メタ）アクリル酸、または、（メタ）ア
クリル酸の共重合体、例えば、（メタ）アクリル酸−ア
クリルアミド共重合体等を用いることができる。

【００２１】一方、上記のポリ（メタ）アクリル酸系重
合体の塩としては、ポリ（メタ）アクリル酸の塩または
（メタ）アクリル酸の共重合体の塩、例えば、（メタ）
アクリル酸−アクリルアミド共重合体の塩等を用いるこ
とができる。これらの塩の種類としては、ナトリウム
塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩；アルカリ土類金属
塩；アンモニウム塩；アミン塩等が挙げられるが、アル
カリ金属塩が好ましい。

【００２２】ポリ（メタ）アクリル酸系重合体の塩とし
ては、これらのうち、ポリ（メタ）アクリル酸アルカリ
金属塩が好ましく、その中でも、ポリアクリル酸ナトリ
ウムが特に好ましい。また、ポリ（メタ）アクリル酸塩
は、中和率が１００％、即ち、完全中和物であることが
好ましい。

【００２３】上記水溶性重合体の重量平均分子量(Mw)
は、50,000以上であることが好ましい。上記水溶性重合
体の重量平均分子量(Mw)が50,000未満である場合には、
固化物を細粒化することができなくなるので好ましくな
い。また、上記含水土壌として、特に、関東地方で発生
した含水土壌を用いる際には、上記水溶性重合体の重量
平均分子量(Mw)は、1,000,000 よりも大きいことが好ま
しく、5,000,000 よりも大きいことがより好ましく、6,
000,000 よりも大きいことが特に好ましい。上記含水土
壌として関東地方で発生した含水土壌を用いる際には、
上記水溶性重合体の重量平均分子量(Mw)が大きい程、細
粒化し易く、また、細粒化させるために必要とする水溶
性重合体の使用量が少なくて済む。また、上記水溶性重
合体の使用量が同じであれば、上記水溶性重合体の重量
平均分子量(Mw)が大きい程、改良後の含水土壌、即ち、
含水土壌の固化物の粒径を、産業廃棄物の規定にあては
まらない範囲内で、より一層小さくすることができる。

【００２４】本発明において、上記水溶性重合体の重量
平均分子量(Mw)の上限は特に限定されるものではない。
但し、上記水溶性重合体の重量平均分子量(Mw)が20,00
0,000を超える場合には、水溶液の状態の水溶性重合体
を含水土壌に混合した場合に、該水溶液の粘度が高くな
り過ぎ、増粘効果が生じて両者を均一に混合することが
できなくなくなる虞れがあると共に、製造が困難であ
る。このため、上記水溶性重合体の重量平均分子量(Mw)
の上限は、実質、20,000,000以下とすることが好まし
い。

【００２５】水溶性重合体を粒子（粉体）として用いる
場合における該粒子の粒子径は、0.01mm〜２mmの範囲内
が好ましく、0.02mm〜１mmの範囲内がより好ましく、0.
05mm〜 0.5mmの範囲内がさらに好ましい。粒子径が２mm
を超える場合には、固化物を細粒化するためには使用量
を多くしなければならないのでコストが高くなり、好ま
しくない。さらに、粒子径が0.01mm未満である場合に
は、水溶性重合体を取り扱う際に粉塵が発生し易くなる
と共に、該水溶性重合体が吸湿し易くなる。従って、作
業性が低下すると共に、含水土壌に添加した際に継粉を
生じて、細粒化するためには使用量を多くしなければな
らないのでコストが高くなり、好ましくない。

【００２６】含水土壌 100重量部に対する水溶性重合体
の使用量は、0.05重量部〜５重量部の範囲内が好まし
く、0.05重量部〜１重量部の範囲内がより好ましい。水
溶性重合体の使用量が0.05重量部未満である場合には、
固化物を細粒化することができなくなるので好ましくな
い。また、水溶性重合体の使用量を５重量部より多くし
ても、上記の範囲内で使用した場合と殆ど効果が変わら
ない。従って、過剰に使用した水溶性重合体が無駄とな
るので好ましくない。尚、水溶性重合体を水溶液の状態
で用いる場合における上記の使用量とは、水溶液中の該
水溶性重合体の量（純分）を示す。該水溶性重合体は、
水溶液の状態で用いることができるが、粉体で用いる方
が、作業性の面から好ましい。特に、上記水溶性重合体
の重量平均分子量(Mw)が比較的高い場合、具体的には、
上記水溶性重合体の重量平均分子量(Mw)が5,000,000 よ
りも大きい場合には、上記水溶性重合体を粉末で用いる
ことにより、作業性並びに混合性が格段に向上する。

【００２７】本発明において上記の水溶性重合体と併用
される酸性物質は、重合体を除く酸性物質であればよ
く、重合体を除く酸性有機化合物および／または無機酸
を用いることができる。なお、ここで、酸性有機化合物
とは、水溶液の状態で酸性を示す有機化合物を指すもの
とする。

【００２８】上記酸性物質としては、強酸性、即ち、水
中での酸解離定数(pKa) が５以下、好ましくは４以下、
さらに好ましくは３以下の物質が好適である。

【００２９】上記の無機酸としては、燐酸、亜燐酸、次
亜燐酸等のような燐含有酸素酸；硝酸や亜硝酸等のよう
な窒素含有酸素酸；硫酸、亜硫酸等のような硫黄含有酸
素酸；塩素酸、亜塩素酸、臭素酸等のようなハロゲン含
有酸素酸；モリブデン、タングステン等の６Ａ族元素を
含有する酸素酸；塩酸、硫化水素、臭化水素等の二元
酸；重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウム、重亜硫酸カリ
ウム等、多塩基酸の水素の一部がアルカリ金属またはア
ンモニウム塩で置換されてなり、少なくとも１つの酸性
水素を含む無機塩（即ち、酸性塩）等が挙げられる。
尚、ここで、二元酸とは、水素と、水素以外の１種の元
素との２種の元素で構成される酸を指している。

【００３０】上記の酸性有機化合物としては、フマル
酸、クエン酸、リンゴ酸、イソフタル酸、乳酸、コハク
酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、イタコン酸、ア
ジピン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、オク
チル酸、グリオキシル酸、酒石酸、チオ酢酸、安息香
酸、チオ安息香酸、サリチル酸、チオサリチル酸、ナフ
テン酸、ピコリン酸等のカルボン酸；メタンスルホン
酸、ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸；無水ピロ
メリット酸、無水トリメリット酸、無水フタル酸、無水
イタコン酸、無水酢酸、無水酪酸、無水プロピオン酸等
の酸無水物等が挙げられる。

【００３１】上記の酸性物質としては、該酸性物質を液
体で用いる場合には、上記例示の化合物のうち、硫酸が
最も好ましい。一方、該酸性物質を粉末で用いる場合、
例えば、該酸性物質と前記水溶性重合体とをそれぞれ粉
体でブレンド（粉体ブレンド）する場合には、添加量を
抑えることができると共に、吸湿性が少なく、安全性に
優れることから、フマル酸、コハク酸、クエン酸が好ま
しく、その中でも、フマル酸が最も好ましい。これら例
示の酸性物質は、一種類のみを用いてもよく、二種類以
上を適宜混合して用いてもよい。

【００３２】含水土壌 100重量部に対する酸性物質の使
用量は、0.01重量部〜５重量部の範囲内が好ましく、0.
03重量部〜１重量部の範囲内がより好ましい。酸性物質
の使用量が0.01重量部未満である場合には、固化物を細
粒化し難くなるので好ましくない。また、固化物を細粒
化可能であっても、水溶性重合体の量が増大するので好
ましくない。また、酸性物質の使用量を５重量部より多
くしても、上記の範囲内で使用した場合と殆ど効果が変
わらない。従って、過剰に使用した酸性物質が無駄とな
るので好ましくない。尚、酸性物質を水溶液の状態で用
いる場合における上記の使用量とは、水溶液中の該酸性
物質の量（純分）を示す。

【００３３】以上のように、本発明にかかる改良剤は、
水溶性重合体と酸性物質とを必須成分としてなってい
る。

【００３４】次に、上記構成の改良剤を用いて含水土壌
を固化させる改良方法について、以下に説明する。

【００３５】本発明にかかる改良方法では、含水土壌に
対し、前記の水溶性重合体と酸性物質とを混合する。具
体的には、（１）含水土壌に対して、水溶性重合体およ
び酸性物質を同時に混合する方法；（２）含水土壌に対
して、水溶性重合体を混合した後、酸性物質を混合する
方法；（３）含水土壌に対して、酸性物質を混合した
後、水溶性重合体を混合する方法；（４）含水土壌に対
して、予め粉体ブレンドした水溶性重合体と酸性物質と
の混合物を添加する方法等を用いることができる。その
中でも、上記（４）の方法が、作業性（操作性）の面か
ら好ましく、含水土壌に対して、上記の酸性物質とし
て、フマル酸やコハク酸等の吸湿性の少ない酸性物質を
用いて粉体ブレンドしてなる混合物を添加する方法がよ
り好ましい。

【００３６】また、本発明にかかる改良方法では、前記
の水溶性重合体と酸性物質とを含水土壌に混合すること
によって、含水土壌を粒状に固化させることが好まし
い。尚、水溶性重合体と酸性物質とは、それぞれ、粉体
（粉末）若しくは水溶液の状態で混合すればよいが、上
述したように、それぞれ粉体で混合することが好まし
い。

【００３７】含水土壌に対して、改良剤を混合する際に
用いられる混合機としては、両者の混合物を混練するこ
となく撹拌・混合することができる装置が好ましく、例
えば、いわゆる遊星運動式または二軸式で、かつ、両者
の混合物に対して剪断力を付与しながら撹拌することが
できるように、撹拌翼の形状が棒状や釣針状等に形成さ
れている装置が好適である。つまり、撹拌翼は、撹拌・
混合によって移動する混合物の移動方向に対して、でき
るだけ直角方向に拡がった形状が、混練による粒子径の
粗大化を抑制することができると共に、撹拌翼や装置内
壁への混合物の付着を防止することができるので、望ま
しい。

【００３８】このような装置としては、例えば、遊星型
強制ミキサ（プラネタリミキサ）等が挙げられる。上記
の混合機を用いて含水土壌と改良剤とを混合すると共
に、撹拌翼によって生じる剪断力を用いることにより、
混合物を粒子径が 0.1mm〜50mmの範囲内、好ましくは
0.3mm〜10mmの範囲内である粒子状に細粒化（粒状固
化）することができる。尚、含水土壌と改良剤との混合
方法は、特に限定されるものではない。

【００３９】次に、必要に応じて、得られた粒状固化物
に水硬性物質を添加して混合する。尚、含水土壌に改良
剤を混合する前に水硬性物質を混合すると、含水土壌を
粒状固化させることができない。

【００４０】上記水硬性物質としては、水中で硬化が進
行する物質であれば特に限定されるものではないが、例
えば、セメント、生石灰、消石灰、石膏、およびこれら
の混合物等が挙げられる。これらのうち、セメントがよ
り好ましい。

【００４１】上記のセメントとしては、公知の各種セメ
ントを採用することができる。該セメントとしては、具
体的には、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポ
ルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等の
ポルトランドセメント；高炉セメント；アルミナセメン
ト；カルシウムセメント；或いは、フライアッシュセメ
ント等が挙げられるが、特に限定されるものではない。

【００４２】含水土壌 100重量部に対する上記水硬性物
質の使用量は、１重量部〜20重量部以下が好ましく、１
重量部〜10重量部の範囲内がより好ましい。水硬性物質
の使用量が１重量部未満である場合には、粒状固化物の
強度（後述する）が不充分となるので好ましくない。ま
た、水硬性物質の使用量を35重量部より多くしても、上
記の範囲内で使用した場合と殆ど効果が変わらない。従
って、過剰に使用した水硬性物質が無駄となるので好ま
しくない。

【００４３】粒状固化物に水硬性物質を混合する際に用
いられる混合機は、特に限定されるものではないが、両
者の混合物を混練することなく撹拌・混合することがで
きる装置が好適である。また、このような混合機を用い
て混合する際には、上記含水土壌と水溶性重合体と酸性
物質とを混合する際の混合方法ほどに剪断力が掛からな
いようにし、粒状固化物の表面に水硬性物質を付着させ
る（まぶす）ように撹拌することが好ましい。これによ
り、粒状固化物の表面に水硬性物質がほぼ均一に付着し
た粒状固化物が得られる。尚、水硬性物質は、その一部
が粒状固化物の内部に入り込んでいてもよい。また、粒
状固化物と水硬性物質との混合方法は、特に限定される
ものではない。

【００４４】得られた粒状固化物は、即時埋め戻しを行
ってもよいが、次に常温で３日間〜７日間程度放置する
ことにより、水硬性物質が養生され、該粒状固化物は所
定の強度を備える。

【００４５】以上のようにして得られる粒状固化物は、
所定の粒子径および強度を備えているので、粉砕やふる
い分け等の操作を行わなくても、例えば砂の代替品等の
資源としての再利用を図ることができる。つまり、掘削
孔の埋め戻しが必要な土木工事においては、砂等を別途
に用意しなくとも、該粒状固化物を用いて埋め戻しを行
うことができる。また、上記の粒状固化物は、埋設管や
構造物等を埋め戻す際の埋め戻し材、人工砂等としての
遮断層材、のり面に吹き付けて該のり面を加工する植生
基材、土壌改良材、保水材、透水材、水質改善材等に用
いることができる。さらに、固化物を再利用することが
できるので、環境保全、省資源、および廃棄場所の延命
を図ることができると共に、含水土壌の処分費用を低減
することができる。

【００４６】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。

【００４７】〔実施例１〕泥水シールド工法を採用した
掘削工事によって発生した泥水を脱水プレスすることに
より、含水土壌を得た。含水土壌の含水比は、90％であ
った。そして、混合機として、釣針状のフック型撹拌翼
を備えたプラネタリ式混合機を用いた。

【００４８】該混合機に、上記の含水土壌５kgを仕込
み、該含水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分
子量(Mw)が 6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05
mm〜0.25mmの範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナト
リウム５ｇを含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物
を得た。含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの
割合、即ち、使用量は、0.1 重量％である。

【００４９】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としての10重量％硫酸水溶液30ｇを混
合物に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化さ
せた。含水土壌に対する硫酸の割合、即ち、使用量は、
0.06重量％である。

【００５０】以上の操作により、細粒化物を得た。得ら
れた細粒化物は、粒子径が 0.3mm〜20mmの範囲内であ
り、平均粒子径が１mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表１に示す。

【００５１】〔実施例２〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が 105％の含水土壌５kgを仕込み、該含
水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、酸性物質としての10
重量％コハク酸水溶液 8.5ｇを少しずつ添加・混合し、
混合物を得た。含水土壌に対するコハク酸の割合、即
ち、使用量は、 0.017重量％である。

【００５２】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、重量平均分子量(Mw)が 1,500,000である粒子状
のポリアクリル酸15ｇを少しずつ添加・混合し、含水土
壌を粒状に固化させた。含水土壌に対するポリアクリル
酸の割合、即ち、使用量は、0.3 重量％である。

【００５３】以上の操作により、細粒化物を得た。得ら
れた細粒化物は、粒子径が0.25mm〜20mmの範囲内であ
り、平均粒子径が１mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表１に示す。

【００５４】〔実施例３〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が 150％の含水土壌５kgを仕込み、該含
水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)
が 6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25
mmの範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム５
ｇを含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物を得た。
含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合、即
ち、使用量は、0.1 重量％である。

【００５５】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としての10重量％硫酸水溶液30ｇを混
合物に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化さ
せた。含水土壌に対する硫酸の割合、即ち、使用量は、
0.06重量％である。

【００５６】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としてのポルトランドセメント 2
50ｇを粒状物に少しずつ添加・混合した。含水土壌に対
するポルトランドセメントの割合は、５重量％である。

【００５７】以上の操作により、粒状物の表面にポルト
ランドセメントがほぼ均一に付着した細粒化物を得た。
得られた細粒化物は、粒子径が 0.3mm〜20mmの範囲内で
あり、平均粒子径が１mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表１に示す。

【００５８】〔実施例４〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が 200％の含水土壌５kgを仕込み、該含
水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)
が10,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25
mmの範囲内である粒子状のアクリル酸ナトリウム−アク
リルアミド共重合体15ｇを含水土壌に少しずつ添加・混
合した。含水土壌に対するアクリル酸ナトリウム−アク
リルアミド共重合体の割合、即ち、使用量は、0.3 重量
％である。

【００５９】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としての10重量％硫酸水溶液75ｇを混
合物に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化さ
せた。含水土壌に対する硫酸の割合、即ち、使用量は、
0.15重量％である。

【００６０】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としてのポルトランドセメント 2
50ｇを粒状物に少しずつ添加・混合した。含水土壌に対
するポルトランドセメントの割合は、５重量％である。

【００６１】以上の操作により、粒状物の表面にポルト
ランドセメントがほぼ均一に付着した細粒化物を得た。
得られた細粒化物は、粒子径が 0.4mm〜30mmの範囲内で
あり、平均粒子径が２mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】〔実施例５〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が50％の含水土壌５kgを仕込み、該含水
土壌を 160 rpmで撹拌しながら、酸性物質としての重硫
酸ナトリウム10ｇを少しずつ添加・混合し、混合物を得
た。含水土壌に対する重硫酸ナトリウムの割合、即ち、
使用量は、 0.2重量％である。

【００６４】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、重量平均分子量(Mw)が 800,000である粒子状の
ポリメタクリル酸25ｇを少しずつ添加・混合し、含水土
壌を粒状に固化させた。含水土壌に対するポリメタクリ
ル酸の割合、即ち、使用量は、0.5 重量％である。

【００６５】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としての消石灰 500ｇを少しずつ
添加・混合した。含水土壌に対する消石灰の割合は、10
重量％である。

【００６６】以上の操作により、粒状物の表面に消石灰
がほぼ均一に付着した細粒化物を得た。得られた細粒化
物は、粒子径が 0.1mm〜20mmの範囲内であり、平均粒子
径が３mmであった。その後、該細粒化物を、常温で７日
間、放置した。これにより、粒状固化物を得た。主な固
化条件、および、細粒化物の粒子径等を表２に示す。

【００６７】〔実施例６〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が 120％の含水土壌５kgを仕込み、該含
水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)
が 2,000,000、中和率が 100％である粒子状のポリメタ
クリル酸ナトリウム20ｇと、酸性物質としての10重量％
硝酸水溶液30ｇとを少しずつ添加・混合し、含水土壌を
粒状に固化させた。含水土壌に対するポリメタクリル酸
ナトリウムの割合、即ち、使用量は、0.4 重量％であ
る。また、含水土壌に対する硝酸の割合、即ち、使用量
は、0.06重量％である。

【００６８】次に、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌し
ながら、水硬性物質としての高炉セメント 200ｇを粒状
物に少しずつ添加・混合した。含水土壌に対する高炉セ
メントの割合は、４重量％である。

【００６９】以上の操作により、粒状物の表面に高炉セ
メントがほぼ均一に付着した細粒化物を得た。得られた
細粒化物は、粒子径が 0.3mm〜20mmの範囲内であり、平
均粒子径が 1.5mmであった。その後、該細粒化物を、常
温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物を得
た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表２
に示す。

【００７０】〔実施例７〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が 150％の含水土壌５kgを仕込み、該含
水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)
が 4,000,000、中和率が 100％である粒子状のアルギン
酸ナトリウム５ｇと、酸性物質としての燐酸15ｇとを少
しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化させた。含
水土壌に対するアルギン酸ナトリウムの割合、即ち、使
用量は、0.1 重量％である。また、含水土壌に対する燐
酸の割合、即ち、使用量は、0.03重量％である。

【００７１】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としての生石灰 400ｇを粒状物に
少しずつ添加・混合した。含水土壌に対する生石灰の割
合は、８重量％である。

【００７２】以上の操作により、粒状物の表面に生石灰
がほぼ均一に付着した細粒化物を得た。得られた細粒化
物は、粒子径が 1.0mm〜40mmの範囲内であり、平均粒子
径が３mmであった。その後、該細粒化物を、常温で７日
間、放置した。これにより、粒状固化物を得た。主な固
化条件、および、細粒化物の粒子径等を表２に示す。

【００７３】〔実施例８〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が90％の含水土壌５kgを仕込み、該含水
土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)が
6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25mm
の範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム５ｇ
を含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物を得た。含
水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合、即
ち、使用量は、0.1 重量％である。

【００７４】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としてのｐ−トルエンスルホン酸５ｇ
を混合物に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固
化させた。含水土壌に対するｐ−トルエンスルホン酸の
割合、即ち、使用量は、0.1重量％である。

【００７５】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としての無水石膏 250ｇを粒状物
に少しずつ添加・混合した。含水土壌に対する無水石膏
の割合は、５重量％である。

【００７６】以上の操作により、粒状物の表面に無水石
膏がほぼ均一に付着した細粒化物を得た。得られた細粒
化物は、粒子径が 0.5mm〜30mmの範囲内であり、平均粒
子径が２mmであった。その後、該細粒化物を、常温で７
日間、放置した。これにより、粒状固化物を得た。主な
固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表２に示す。

【００７７】

【表２】

【００７８】〔実施例９〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が90％の含水土壌５kgを仕込み、該含水
土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)が
6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25mm
の範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム 2.5
ｇを含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物を得た。
含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合、即
ち、使用量は、0.05重量％である。

【００７９】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としてのフマル酸１ｇを混合物に少し
ずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化させた。含水
土壌に対するフマル酸の割合、即ち、使用量は、0.02重
量％である。

【００８０】以上の操作により、細粒化物を得た。得ら
れた細粒化物は、粒子径が 0.3mm〜10mmの範囲内であ
り、平均粒子径が１mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表３に示す。

【００８１】〔実施例１０〕先ず、重量平均分子量(Mw)
が 6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25
mmの範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム
2.5ｇと、酸性物質としてのクエン酸２ｇとを混合（粉
体ブレンド）して、改良剤としての混合物を得た。

【００８２】次に、実施例１の混合機と同一の混合機
に、含水比が105 ％の含水土壌５kgを仕込み、該含水土
壌を 160 rpmで撹拌しながら、上記の混合物を含水土壌
に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化させ
た。含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割
合、即ち、使用量は、0.05重量％であり、含水土壌に対
するクエン酸の割合、即ち、使用量は、0.04重量％であ
る。

【００８３】以上の操作により、細粒化物を得た。得ら
れた細粒化物は、粒子径が 0.5mm〜20mmの範囲内であ
り、平均粒子径が２mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表３に示す。

【００８４】〔実施例１１〕先ず、重量平均分子量(Mw)
が 8,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25
mmの範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム
2.5ｇと、酸性物質としてのフマル酸 1.5ｇとを混合
（粉体ブレンド）して、改良剤としての混合物を得た。

【００８５】次に、実施例１の混合機と同一の混合機
に、含水比が150 ％の含水土壌５kgを仕込み、該含水土
壌を 160 rpmで撹拌しながら、上記の混合物を含水土壌
に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化させ
た。含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割
合、即ち、使用量は、0.05重量％であり、含水土壌に対
するフマル酸の割合、即ち、使用量は、0.03重量％であ
る。

【００８６】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としてのポルトランドセメント 1
50ｇを少しずつ添加・混合した。含水土壌に対するポル
トランドセメントの割合は、３重量％である。

【００８７】以上の操作により、粒状物の表面にポルト
ランドセメントがほぼ均一に付着した細粒化物を得た。
得られた細粒化物は、粒子径が 0.2mm〜20mmの範囲内で
あり、平均粒子径が１mmであった。その後、該細粒化物
を、常温で７日間、放置した。これにより、粒状固化物
を得た。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を
表３に示す。

【００８８】〔実施例１２〕実施例１の混合機と同一の
混合機に、含水比が150 ％の含水土壌５kgを仕込み、該
含水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(M
w)が 8,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.
25mmの範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム
2.5ｇを含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物を得
た。含水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割
合、即ち、使用量は、0.05重量％である。

【００８９】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、酸性物質としてのＤＬ−リンゴ酸 2.5ｇを混合
物に少しずつ添加・混合し、含水土壌を粒状に固化させ
た。含水土壌に対するＤＬ−リンゴ酸の割合、即ち、使
用量は、0.05重量％である。

【００９０】さらに、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌
しながら、水硬性物質としての生石灰 250ｇを粒状物に
少しずつ添加・混合した。含水土壌に対する生石灰の割
合は、５重量％である。

【００９１】以上の操作により、粒状物の表面に生石灰
がほぼ均一に付着した細粒化物を得た。得られた細粒化
物は、粒子径が 0.4mm〜25mmの範囲内であり、平均粒子
径が２mmであった。その後、該細粒化物を、常温で７日
間、放置した。これにより、粒状固化物を得た。主な固
化条件、および、細粒化物の粒子径等を表３に示す。

【００９２】

【表３】

【００９３】〔比較例１〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が90％の含水土壌５kgを仕込み、該含水
土壌を 160 rpmで撹拌しながら、重量平均分子量(Mw)が
6,000,000、中和率が100 ％、粒子径が0.05mm〜0.25mm
の範囲内である粒子状のポリアクリル酸ナトリウム５ｇ
を含水土壌に少しずつ添加・混合し、混合物を得た。含
水土壌に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合、即
ち、使用量は、0.1 重量％である。

【００９４】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、水硬性物質としてのポルトランドセメント 400
ｇを混合物に少しずつ添加・混合した。しかしながら、
細粒化物を得ることができなかった。尚、含水土壌に対
するポルトランドセメントの割合は、８重量％である。
また、主な固化条件を表４に示す。

【００９５】〔比較例２〕実施例１の混合機と同一の混
合機に、含水比が80％の含水土壌５kgを仕込み、該含水
土壌を 160 rpmで撹拌しながら、酸性物質としての10重
量％硫酸水溶液 100ｇを混合物に少しずつ添加・混合し
た。含水土壌に対する硫酸の割合、即ち、使用量は、0.
2 重量％である。

【００９６】次に、得られた混合物を 160 rpmで撹拌し
ながら、水硬性物質としての消石灰500ｇを混合物に少
しずつ添加・混合した。しかしながら、細粒化物を得る
ことができなかった。尚、含水土壌に対する消石灰の割
合は、10重量％である。また、主な固化条件を表４に示
す。

【００９７】

【表４】

【００９８】

【発明の効果】本発明の含水土壌の改良剤は、以上のよ
うに、水溶性重合体と酸性物質とを必須成分としてなる
構成である。

【００９９】これにより、改良後の含水土壌を、充分な
強度並びに所定の粒子径を有する粒子状に細粒化するこ
とができるので、該含水土壌を、例えば砂の代替品等の
資源として有効に活用（再利用）することができるとい
う効果を奏する。また、改良物を再利用することができ
るので、環境保全、省資源、および廃棄場所の延命を図
ることができると共に、含水土壌の処分費用を低減する
ことができるという効果も併せて奏する。

【０１００】本発明の含水土壌の粒状固化方法は、以上
のように、含水土壌に対し、水溶性重合体と酸性物質と
を混合する方法である。

【０１０１】これにより、固化後の含水土壌を、充分な
強度並びに所定の粒子径を有する粒子状に細粒化された
粒状固化物にすることができるので、該含水土壌を、例
えば砂の代替品等の資源として有効に活用（再利用）す
ることができるという効果を奏する。また、改良後の固
化物を再利用することができるので、環境保全、省資
源、および廃棄場所の延命を図ることができると共に、
含水土壌の処分費用を低減することができるという効果
も併せて奏する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ２１Ｄ 9/12 Ｅ２１Ｄ 9/12 Ｄ // Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者 西林 秀幸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内 (72)発明者 山田 郷司 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 西谷 忠夫 大阪府大阪市港区三先１丁目11番18号 奥 村組土木興業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水溶性重合体と酸性物質とを必須成分とし
   てなることを特徴とする含水土壌の改良剤。
2. 【請求項２】上記水溶性重合体が、−ＣＯＯＸ（Ｘは、
   水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム
   基、またはアミン基を示す）で表される置換基を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の含水土壌の改良剤。
3. 【請求項３】上記水溶性重合体が、ポリ（メタ）アクリ
   ル酸系重合体および／またはその塩であることを特徴と
   する請求項１記載の含水土壌の改良剤。
4. 【請求項４】含水土壌に対し、水溶性重合体と酸性物質
   とを混合することを特徴とする含水土壌の改良方法。
5. 【請求項５】含水土壌を粒状に改良させることを特徴と
   する請求項４記載の含水土壌の改良方法。