JPH11323335A

JPH11323335A - 含水土壌の改良方法

Info

Publication number: JPH11323335A
Application number: JP10132203A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamada; 郷司山田; Hideyuki Nishibayashi; 秀幸西林
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】含水土壌を改良し、再利用を図る際に好適な
改良方法を提供する。【解決手段】カチオン性基を有する水溶性重合体を含
む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合して該含水土壌を
粒状に改良した後、得られる粒状固化物に水硬性物質を
添加する。或いは、水平軸型混合機または垂直軸型混合
機を用いて、上記改良剤を含水土壌に混合することによ
り、該含水土壌を粒状に改良する。水溶性重合体は、ア
ミノアルキル（メタ）アクリレートおよび／またはその
４級化物を含む単量体成分を重合してなる重合体、ポリ
アクリルアミドのホフマン分解物、ポリアクリルアミド
のマンニッヒ変性物、および、ポリビニルアミンからな
る群より選ばれる少なくとも一種の重合体であることが
より好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含水土壌の改良方
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
状に改良する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、場所打杭工法や泥水シ
ールド工法等を採用した掘削工事等に伴う建設廃材の処
理においては、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。

【０００３】上記の発生土は、土砂が分離され、工事現
場の切り盛り等に再利用されるため、廃棄物処理法に定
める産業廃棄物には該当しない。しかしながら、泥状の
状態、より詳しくは、粘土と共に水を多量に含んだスラ
リー状を有し、流動性を呈する掘削泥水は、標準仕様ダ
ンプトラックに山積みができず、例えばその上を人が歩
けない状態を呈している。従って、上記の掘削泥水は、
そのままでは埋戻材料等に使用することができず、廃棄
物処理法に則った産業廃棄物として処理しなければなら
ない。このため、上記の掘削泥水は、運搬等が行えるよ
うに脱水プレスする等して固液分離を行った後、必要に
応じて、脱水ケーキ等として得られる汚泥、即ち含水土
壌に、セメントや重合体等が混合されて固化（改良）さ
れる。そして、これらの改良方法により改良された含水
土壌は、例えば埋め立て処分場等の所定の廃棄場所に廃
棄されるか、或いは、掘削孔の埋め戻しが必要な土木工
事においては、改良された含水土壌を掘削孔に注入する
ことが行われている。

【０００４】このような改良方法として、例えば、特開
平1-176499号公報には、含水土壌に、水溶性の合成高分
子物質等を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、含水土
壌は産業廃棄物として処理しなければならないので、多
大な処分費用がかかる。また、建設廃材としての含水土
壌の最終処分量は膨大な量に上ると共に、含水土壌を廃
棄するための最終処分場用地の取得難や住民の反対等に
より、含水土壌の埋立処分は日々困難となっている。従
って、上記従来の改良方法で含水土壌を処理すると、廃
棄場所等、最終処分場用地の確保が困難となるという問
題点も有している。このため、含水土壌の再利用を図る
ことができる改良方法が切望されている。

【０００６】ところで、例えば、特開平1-158109号公報
には、含水土壌（軟弱土）に、水溶性のカチオン性高分
子化合物等を混合することにより、該含水土壌を固結さ
せる固結方法が開示されている。しかしながら、上記の
固結方法においては、含水土壌を例えば埋め立て処分場
等の所定の廃棄場所に廃棄する際に、該含水土壌をダン
プトラックに山積みして運搬することができるように、
含水土壌全体を固結することを目的としている。即ち、
該固結方法は、含水土壌を廃棄することを目的としてお
り、再利用を図ることを目的としていない。

【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、含水土壌を改良し、再利用
を図る際に好適な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、含水土壌の改良方法について鋭意検
討した。その結果、例えば、カチオン性基を有する水溶
性重合体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合して
該含水土壌を粒状に改良した後、得られる粒状固化物に
水硬性物質を添加することにより、含水土壌を固化さ
せ、産業廃棄物として廃棄することなく、再利用するこ
とができることを見い出して、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
良方法は、上記の課題を解決するために、カチオン性基
を有する水溶性重合体を含む含水土壌の改良剤を含水土
壌に混合して該含水土壌を粒状に改良した後、得られる
粒状固化物に水硬性物質を添加す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方法
は、上記の課題を解決するために、水平軸型混合機また
は垂直軸型混合機を用いて、カチオン性基を有する水溶
性重合体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合する
ことにより、該含水土壌を粒状に改良することを特徴と
している。

【００１１】請求項３記載の発明の含水土壌の改良方法
は、上記の課題を解決するために、請求項１または２記
載の含水土壌の改良方法において、上記水溶性重合体
が、アミノアルキル（メタ）アクリレートおよび／また
はその４級化物を含む単量体成分を重合してなる重合
体、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリアクリ
ルアミドのマンニッヒ変性物、および、ポリビニルアミ
ンからなる群より選ばれる少なくとも一種の重合体であ
ることを特徴としている。

【００１２】上記の方法によれば、通常、汚泥として廃
棄される含水土壌を、トラックで運搬することが可能で
あり、例えばその上を人が歩ける状態に改良された固化
物、より好ましくは、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固化物に改良することがで
きる。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、資源として再利用することができる。また、改
良後の含水土壌を粒状固化物にすれば、地面に埋め戻し
た際の通水性を向上させることができ、より広い範囲で
の含水土壌の再利用が可能となる。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
と共に、含水土壌の処分費用を低減することができる。

【００１３】その上、請求項１記載の方法によれば、粒
状固化物に水硬性物質を添加するので、得られる固化物
は、水に濡れても崩壊することなく、粒子状に細粒化さ
れた状態を維持することができる。それゆえ、該固化物
は、雨等がかかっても崩壊せず、例えば工事現場等に野
積みすることができるので、簡単かつ安価に保管するこ
とができる。

【００１４】以下に本発明を詳しく説明する。本発明に
かかる含水土壌の改良方法は、カチオン性基を有する水
溶性重合体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合し
て該含水土壌を粒状に改良した後、得られる粒状固化物
に水硬性物質を添加する方法である。また、本発明にか
かる含水土壌の改良方法は、水平軸型混合機または垂直
軸型混合機を用いて、カチオン性基を有する水溶性重合
体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合することに
より、該含水土壌を粒状に改良する方法である。

【００１５】本発明にかかる改良方法によって固化（改
良）される含水土壌は、どの様なものでもよく、また、
従来は再利用が困難であった粘土やシルトでも、改良土
として、例えば「建設発生土利用技術マニュアル」（１
９９４年、（財）土木研究センター発行）に定められた
建設汚泥に該当しない固化物、即ち、トラックで運搬す
ることが可能であり、例えばその上を人が歩ける状態の
固化物、より好ましくは、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固化物とすることが可
能である。

【００１６】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；採石場並びに砕石場にて発
生する含水石粉等の汚泥；等が挙げられる。

【００１７】上記含水土壌は、ＪＩＳＡ１２０３
（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％〜 2
00％の範囲内のものが好ましく、50％〜 150％の範囲内
のものがより好ましい。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。

【００１８】上記含水土壌の出所は、特に限定されるも
のではなく、また、上記含水土壌としては、粘土やシル
トの他に、ベントナイト等を含有するものであっても構
わない。

【００１９】本発明にかかる改良方法は、上述したよう
に、含水土壌の出所に拘らず適用することができるが、
そのなかでも、関東地方で発生した含水土壌に特に適し
ている。建設副産物実態調査によれば、全国でも、関東
地方建設局管内における建設発生土の発生量が最も多
い。しかしながら、関東地方で発生した建設発生土は、
一般に、関東ローム（火山灰質粘性土）、シルト、粘土
等を多く含み、粒状に固化させることが困難である。そ
こで、関東地方で発生した発生土を含む含水土壌の再利
用が絶望視されるなか、本発明によれば、従来、粒状に
固化させることが困難な、関東地方で発生した含水土壌
を、充分な強度並びに所定の粒子径を有する粒子状に細
粒化された固化物とすることができる。

【００２０】本発明の含水土壌の改良剤として用いられ
る水溶性重合体（以下、単に重合体と記す）は、カチオ
ン性基を有し、かつ、水溶性を備えている重合体であれ
ばよく、特に限定されるものではないが、アミノアルキ
ル（メタ）アクリレートおよび／またはその４級化物を
含む単量体成分を重合してなる重合体、ポリアクリルア
ミドのホフマン分解物、ポリアクリルアミドのマンニッ
ヒ変性物、および、ポリビニルアミンからなる群より選
ばれる少なくとも一種の重合体であることがより好まし
く、上記例示の重合体のうち、アミノアルキル（メタ）
アクリレートおよび／またはその４級化物を含む単量体
成分を重合してなる重合体が特に好ましい。

【００２１】上記重合体の製造方法は、特に限定される
ものではない。重合体は、カチオン性基を有する単量体
を含む単量体成分を重合することにより、容易に得るこ
とができる。例えば、アミノアルキル（メタ）アクリレ
ートおよび／またはその４級化物を含む単量体成分を重
合してなる重合体は、カチオン性基を有する単量体であ
る、アミノアルキル（メタ）アクリレートおよび／また
はその４級化物を含む単量体成分を重合させることによ
り、或いは、該単量体と共重合可能なその他の単量体
（以下、単に、その他の単量体と記す）とを共重合させ
ることにより、容易に得ることができる。つまり、上記
単量体成分は、アミノアルキル（メタ）アクリレートお
よび／またはその４級化物だけを含んでいるか、或い
は、該アミノアルキル（メタ）アクリレートおよび／ま
たはその４級化物とその他の単量体とを含んでいる。

【００２２】アミノアルキル（メタ）アクリレートおよ
びその４級化物としては、具体的には、例えば、ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノ
エチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メ
タ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）ア
クリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、および、これら単量体のメチルクロライド４
級塩や塩酸塩等が挙げられるが、特に限定されるもので
はない。これら単量体は、一種類のみを用いてもよく、
また、二種類以上を併用してもよい。上記例示の単量体
のうち、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートの
メチルクロライド４級塩がより好ましい。

【００２３】また、上記その他の単量体は、本発明にか
かる重合体、即ち、カチオン性基を有する水溶性重合体
を得ることができる単量体であればよく、特に限定され
るものではない。つまり、本発明にかかる重合体を構成
する、カチオン性基を有する単量体単位以外の構造単位
は、特に限定されるものではない。その他の単量体とし
ては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、ビニル酢酸、マレイン酸、イタコン
酸、メサコン酸、フマル酸、シトラコン酸、N-（メタ）
アクリロイルアスパラギン酸、および、これら単量体の
アルカリ金属塩やアンモニウム塩等の、カルボキシル基
を有する単量体；2-アクリルアミド-2- メチルプロパン
スルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、アリルオキシ
ベンゼンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-(2-プロペニルオ
キシ) プロパンスルホン酸、イソプロペニルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルホ
スホン酸、イソプロペニルホスホン酸、ビニルホスホン
酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、イソプレンの
スルホン化物、ホスホエチルメタクリレート、および、
これら単量体のアルカリ金属塩やアンモニウム塩等の、
モノエチレン性不飽和酸；メチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アク
リレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコ
ール（メタ）アクリレート、（メタ）アリルアルコー
ル、（メタ）アリルアルコールのエチレンオキシド付加
物、（メタ）アリルアルコールのプロピレンオキシド付
加物、等のノニオン性単量体；酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸
ビニル等のビニルエステル；メチルビニルエーテル、エ
チルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル；3-メ
チル-3- ブテン-1- オール、3-メチル-2- ブテン-1- オ
ール、2-メチル-3-ブテン-2- オール等の不飽和アルコ
ール；アクロレイン等のアルデヒド基含有ビニル単量
体；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有ビニ
ル単量体；（メタ）アクリルアミド、N-t-ブチルアクリ
ルアミド、スチレン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニ
ル-5- メチル-2- ピロリドン、N-ビニルアセトアミド、
N-ビニルホルムアミド等の、上記以外の官能基を有する
ノニオン性単量体；等が挙げられる。これらその他の単
量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上
を併用してもよい。

【００２４】本発明において、上記単量体成分中におけ
る前記カチオン性基を有する単量体の割合、即ち、上記
の重合体を構成する全単量体単位に占める該単量体単位
の割合は、５モル％以上であることが好ましく、10モル
％以上であることがより好ましい。

【００２５】上記重合体の製造方法、即ち、上記単量体
成分の重合方法は、特に限定されるものではなく、例え
ば、ラジカル重合開始剤等の重合開始剤を用いる重合方
法；イオン化放射線、電子線等の放射線や、紫外線を照
射する重合方法；加熱による重合方法；等の従来公知の
種々の方法を採用することができる。

【００２６】上記ラジカル重合開始剤としては、過酸化
物系やレドックス系、アゾ系の開始剤を用いることがで
き、具体的には、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸
カリウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、t-ブチルパ
ーオキサイド等の、過酸化物系やレドックス系で好適に
用いられる過酸化物；亜硫酸水素ナトリウム、メタ重硫
酸ナトリウム、硫酸第一鉄アンモニウム、L-アスコルビ
ン酸、トリエタノールアミン等の、レドックス系で好適
に用いられる還元剤；2,2'-アゾビス (2,4-ジメチルバ
レロニトリル) 、 2,2'-アゾビス (2-アミノプロパン)
二塩酸塩、 2,2'-アゾビスイソブチルアミド二水和物、
2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2- イル) プロパ
ン] 二塩酸塩等のアゾ系開始剤；等が挙げられるが、特
に限定されるものではない。尚、重合開始剤の使用量
や、重合反応の反応条件等は、特に限定されるものでは
ない。

【００２７】本発明において、得られる重合体の重量平
均分子量は、特に限定されるものではないが、100,000
よりも大きいことがより好ましく、1,000,000 よりも大
きいことがさらに好ましく、2,000,000 よりも大きいこ
とが特に好ましい。

【００２８】上記重合体の重量平均分子量が 100,000未
満である場合には、改良後の含水土壌を粒状化すること
ができなくなるおそれがある。本願発明者等が検討した
結果、関東地方で発生した含水土壌は、上記重合体の重
量平均分子量が小さい場合、具体的には、100,000 未満
の場合には、粒状化しない場合があり、一方、重量平均
分子量が大きい程、粒状化させるために必要とする重合
体の使用量が少なくて済むことが判った。また、本願発
明者等がさらに検討した結果、上記重合体の使用量が等
しければ、上記重合体の重量平均分子量が大きい程、改
良後の含水土壌、即ち、含水土壌の固化物を、産業廃棄
物の規定にあてはまらない範囲内で、細粒化させる（粒
径を小さくする）ことができることが判った。

【００２９】本発明において、上記重合体の重量平均分
子量は、100,000 よりも大きければ特に限定されるもの
ではないが、20,000,000を超える場合には、上記の重合
体を含水土壌に混合したときに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るおそれがあると共
に、該重合体の製造が困難である。このため、上記重合
体の重量平均分子量の上限は、特に限定されるものでは
ないが、実質的に、20,000,000以下とすることが好まし
い。

【００３０】上記重合体は、水溶液またはエマルション
として用いてもよいが、取り扱い性並びに混合性の観点
から、上記重合体は、必要に応じて、乾燥、粉砕するこ
とにより、粉体として用いる方がより好ましい。尚、上
記重合体の乾燥方法並びに粉砕方法は、特に限定される
ものではない。

【００３１】上記の重合体を粉体（粒子）として用いる
場合における該重合体の粒子径は、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い。
上記重合体の粒子径が２mmを超える場合には、上記の固
化物を細粒化するために必要とする上記重合体の使用量
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。一方、上記重合体の粒子径が0.01mm未満であ
る場合には、上記重合体を取り扱う際に粉塵が発生し易
くなると共に、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
じることになる。このため、含水土壌を改良してなる固
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。

【００３２】含水土壌 100重量部に対する上記重合体の
使用量は、0.01重量部〜５重量部の範囲内が好ましく、
0.02重量部〜１重量部の範囲内がより好ましい。上記重
合体の使用量が0.01重量部未満である場合には、上記含
水土壌の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、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、過剰に使用した重合体が無駄となるの
で好ましくない。尚、重合体を水溶液の状態で用いる場
合には、上記重合体の使用量は、水溶液中の該重合体の
量（純分）を示すものとする。

【００３３】以上のように、本発明にかかる含水土壌の
改良剤は、カチオン性基を有する水溶性重合体を含んで
いる。次に、上記構成の改良剤を用いて含水土壌を改良
する改良方法について、以下に説明する。

【００３４】本発明にかかる改良方法では、含水土壌に
対し、上記の改良剤（即ち、上述の重合体）を混合する
ことで、改良土として、トラックで運搬することが可能
であり、例えばその上を人が歩ける状態の固化物、より
好ましくは、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固化物を得ることができる。含水土
壌と上記の改良剤と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、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。

【００３５】このような装置としては、例えば、水平軸
型混合機や垂直軸型混合機が挙げられる。そして、水平
軸型混合機としては、例えば、一軸および複数軸パドル
型混合機が好ましい。垂直軸型混合機としては、例え
ば、パンミキサ型混合機が好ましく、遊星型混合機がよ
り好ましく、さらに、該遊星型混合機のうち、ソイルミ
キサ、モルタルミキサ、およびアイリッヒ混合機がさら
に好ましい。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。

【００３６】つまり、本発明にかかる含水土壌の改良方
法においては、水平軸型混合機または垂直軸型混合機を
用いて、前記重合体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌
に混合することにより、該含水土壌を粒状に改良する。

【００３７】次に、得られた改良土（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。

【００３８】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よく、特に限定されるものではない
が、具体的には、例えば、セメント、生石灰、消石灰、
石膏、水ガラス、およびこれらの混合物等が挙げられ
る。上記例示の水硬性物質のうち、セメントおよび生石
灰がより好ましい。

【００３９】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；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。

【００４０】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重量部の範囲内が好まし
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、改良土
（粒状固化物）の強度（後述する）が不充分となる場合
がある。また、水硬性物質の使用量を20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。

【００４１】改良土（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、上記含水土壌と改良剤と
の混合時ほどに剪断力がかからないようにし、改良土
（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、改良
土（粒状固化物）の表面に水硬性物質がほぼ均一に付着
した改良土（粒状固化物）が得られる。尚、水硬性物質
は、その一部が改良土（粒状固化物）の内部に入り込ん
でいてもよい。また、改良土（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。

【００４２】つまり、本発明にかかる含水土壌の改良方
法においては、前記重合体を含む含水土壌の改良剤を含
水土壌に混合して該含水土壌を粒状に改良した後、得ら
れる粒状固化物に水硬性物質を添加する。

【００４３】得られた改良土（粒状固化物）は、即時埋
め戻しを行ってもよいが、常温で３日間〜７日間程度放
置することによって水硬性物質が養生されるので、所定
の強度を備えることができる。

【００４４】以上のようにして得られる改良土は、トラ
ックで運搬することが可能であり、例えばその上を人が
歩ける状態に改良された固化物、より好ましくは、粒状
固化物である。従って、上記改良土は、産業廃棄物には
該当せず、再利用が可能である。特に、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、上記粒状固化物は、地面に埋め
戻した際の通水性を向上させることができるので、より
広い範囲での含水土壌の再利用が可能となる。上記粒状
固化物は、例えば、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、水質改善材等に好適に用いることができ
る。このように、本発明の改良方法を実施すれば、通
常、汚泥として廃棄される含水土壌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。

【００４５】また、上記の方法によれば、粒状固化物に
水硬性物質を添加するので、得られる固化物は、水に濡
れても崩壊することなく、粒子状に細粒化された状態を
維持することができる。それゆえ、該固化物は、雨等が
かかっても崩壊せず、例えば工事現場等に野積みするこ
とができるので、簡単かつ安価に保管することができ
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。尚、改良剤としての重合体の重
量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC) により測定した。

【００４７】〔実施例１〕関東地方において泥水シール
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、62重量％であった。

【００４８】次に、釣針状のフック型撹拌翼を備えたプ
ラネタリ式混合機（遊星型混合機）に、上記の含水土壌
を所定量仕込んだ。続いて、該含水土壌を 160 rpmで撹
拌しながら、該含水土壌に、本発明にかかる改良剤とし
ての粉末状の、ジメチルアミノエチルメタクリレートの
メチルクロライド４級塩の重合体（Ａ）を、上記含水土
壌に対する割合が 0.3重量％となるように少しずつ添
加、混合した。

【００４９】上記ジメチルアミノエチルメタクリレート
のメチルクロライド４級塩の重合体（Ａ）の重量平均分
子量(Mw)は 4,000,000、粒子径は0.05mm〜0.25mmの範囲
内であった。

【００５０】次に、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌し
ながら、該粒状物に、水硬性物質としての生石灰を、上
記の含水土壌に対する割合が５重量％となるように少し
ずつ添加、混合した。

【００５１】この結果、粒子径が 0.5mm〜10mmの範囲内
であり、平均粒子径が３mmの細粒化物を得た。その後、
該細粒化物を常温で７日間放置（養生）して、粒状固化
物を得た。該粒状固化物は、水に投入して撹拌しても崩
壊することなく、粒子状に細粒化された状態を維持して
いた。主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表
１に示す。

【００５２】〔実施例２〕二軸パドル型混合機に、実施
例１の発生土から得た含水比 105％の含水土壌を所定量
仕込んだ。続いて、該含水土壌を45 rpmで撹拌しなが
ら、該含水土壌に、本発明にかかる改良剤としての粉末
状の、ジメチルアミノエチルアクリレートの塩酸塩の重
合体（Ｂ）を、上記含水土壌に対する割合が 0.2重量％
となるように少しずつ添加、混合した。

【００５３】上記ジメチルアミノエチルアクリレートの
塩酸塩の重合体（Ｂ）の重量平均分子量(Mw)は 5,000,0
00、粒子径は0.02mm〜１mmの範囲内であった。

【００５４】次に、得られた粒状物を45 rpmで撹拌しな
がら、該粒状物に、水硬性物質としてのポルトランドセ
メントを、上記の含水土壌に対する割合が10重量％とな
るように少しずつ添加、混合した。

【００５５】この結果、粒子径が 0.3mm〜20mmの範囲内
であり、平均粒子径が４mmの細粒化物を得た。その後、
該細粒化物を常温で７日間放置して、粒状固化物を得
た。該粒状固化物は、水に投入して撹拌しても崩壊する
ことなく、粒子状に細粒化された状態を維持していた。
主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表１に示
す。

【００５６】〔実施例３〕アイリッヒ混合機に、実施例
１の発生土から得た含水比 105％の含水土壌を所定量仕
込んだ。続いて、該含水土壌を、容器回転数15 rpm、撹
拌羽根回転数18 rpmで撹拌しながら、該含水土壌に、本
発明にかかる改良剤としての粉末状の、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート・メチルクロライド４級塩／2-ア
クリルアミド-2- メチルプロパンスルホン酸・ナトリウ
ム塩共重合体（Ｃ）を、上記含水土壌に対する割合が
0.4重量％となるように少しずつ添加、混合した。

【００５７】上記ジメチルアミノエチルメタクリレート
・メチルクロライド４級塩／2-アクリルアミド-2- メチ
ルプロパンスルホン酸・ナトリウム塩共重合体（Ｃ）に
おけるジメチルアミノエチルメタクリレート・メチルク
ロライド４級塩と2-アクリルアミド-2- メチルプロパン
スルホン酸・ナトリウム塩とのモル比は95/5であり、ジ
メチルアミノエチルメタクリレート・メチルクロライド
４級塩／2-アクリルアミド-2- メチルプロパンスルホン
酸・ナトリウム塩共重合体（Ｃ）の重量平均分子量(Mw)
は 2,500,000、粒子径は0.05mm〜0.25mmの範囲内であっ
た。

【００５８】次に、得られた粒状物を、容器回転数15 r
pm、撹拌羽根回転数18 rpmで撹拌しながら、該粒状物
に、水硬性物質としての消石灰を、上記の含水土壌に対
する割合が５重量％となるように少しずつ添加、混合し
た。

【００５９】この結果、粒子径が 0.5mm〜20mmの範囲内
であり、平均粒子径が４mmの細粒化物を得た。その後、
該細粒化物を常温で７日間放置して、粒状固化物を得
た。該粒状固化物は、水に投入して撹拌しても崩壊する
ことなく、粒子状に細粒化された状態を維持していた。
主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表１に示
す。

【００６０】〔実施例４〕ソイルミキサに、実施例１の
発生土から得た含水比62％の含水土壌を所定量仕込ん
だ。続いて、該含水土壌を 160 rpmで撹拌しながら、該
含水土壌に、本発明にかかる改良剤としての粉末状の、
ジメチルアミノエチルメタクリレート・メチルクロライ
ド４級塩／アクリルアミド共重合体（Ｄ）を、上記含水
土壌に対する割合が 0.2重量％となるように少しずつ添
加、混合した。

【００６１】上記ジメチルアミノエチルメタクリレート
・メチルクロライド４級塩／アクリルアミド共重合体
（Ｄ）におけるジメチルアミノエチルメタクリレート・
メチルクロライド４級塩とアクリルアミドとのモル比は
10/90であり、ジメチルアミノエチルメタクリレート・
メチルクロライド４級塩／アクリルアミド共重合体
（Ｄ）の重量平均分子量(Mw)は 6,000,000、粒子径は0.
05mm〜0.25mmの範囲内であった。

【００６２】次に、得られた粒状物を 160 rpmで撹拌し
ながら、該粒状物に、水硬性物質としての石膏を、上記
の含水土壌に対する割合が10重量％となるように少しず
つ添加、混合した。

【００６３】この結果、粒子径が 0.3mm〜10mmの範囲内
であり、平均粒子径が２mmの細粒化物を得た。その後、
該細粒化物を常温で７日間放置して、粒状固化物を得
た。該粒状固化物は、水に投入して撹拌しても崩壊する
ことなく、粒子状に細粒化された状態を維持していた。
主な固化条件、および、細粒化物の粒子径等を表１に示
す。

【００６４】

【表１】

【００６５】〔比較例１〕ソイルミキサに、実施例１の
泥水を脱水プレスしてなる含水比62％の含水土壌を所定
量仕込んだ。続いて、該含水土壌を 160 rpmで撹拌しな
がら、該含水土壌に、水硬性物質としてのポルトランド
セメントを、上記の含水土壌に対する割合が20重量％と
なるように少しずつ添加、混合した。しかしながら、含
水土壌は塊状に固まってしまい、粒状物を得ることがで
きなかった。主な固化条件を表２に示す。尚、塊状に固
まった上記含水土壌は、水に投入して撹拌しても崩壊し
なかった。

【００６６】〔比較例２〕アイリッヒ混合機に、実施例
１の泥水を脱水プレスしてなる含水比 105％の含水土壌
を所定量仕込んだ。続いて、該含水土壌を、容器回転数
15 rpm、撹拌羽根回転数18 rpmで撹拌しながら、該含水
土壌に、前記ジメチルアミノエチルメタクリレートのメ
チルクロライド４級塩の重合体（Ａ）を、上記含水土壌
に対する割合が 0.3重量％となるように少しずつ添加、
混合した。

【００６７】この結果、粒子径が 0.5mm〜20mmの範囲内
であり、平均粒子径が４mmの細粒化物を得た。その後、
該細粒化物を常温で７日間放置して、粒状固化物を得
た。しかしながら、該粒状固化物は、水に投入して撹拌
すると崩壊した。主な固化条件、および、細粒化物の粒
子径等を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】表１に記載の結果から、本発明にかかる改
良方法を実施することにより、上記の含水土壌を細粒化
することができることが判る。そして、得られる粒状固
化物は、水に投入して撹拌しても崩壊することなく、粒
子状に細粒化された状態を維持することができることが
判る。また、表２に記載の結果から、本発明にかかる改
良方法を実施しない場合には、上記の含水土壌を粒状化
することができないか、若しくは、得られる粒状固化物
を水に投入して撹拌すると崩壊することが判る。

【００７０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の含水土壌の改良
方法は、以上のように、カチオン性基を有する水溶性重
合体を含む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合して該含
水土壌を粒状に改良した後、得られる粒状固化物に水硬
性物質を添加する方法である。

【００７１】本発明の請求項２記載の含水土壌の改良方
法は、以上のように、水平軸型混合機または垂直軸型混
合機を用いて、カチオン性基を有する水溶性重合体を含
む含水土壌の改良剤を含水土壌に混合することにより、
該含水土壌を粒状に改良する方法である。

【００７２】本発明の請求項３記載の含水土壌の改良方
法は、以上のように、上記水溶性重合体が、アミノアル
キル（メタ）アクリレートおよび／またはその４級化物
を含む単量体成分を重合してなる重合体、ポリアクリル
アミドのホフマン分解物、ポリアクリルアミドのマンニ
ッヒ変性物、および、ポリビニルアミンからなる群より
選ばれる少なくとも一種の重合体である方法である。

【００７３】上記の方法によれば、改良後の含水土壌
を、トラックで運搬することが可能であり、例えばその
上を人が歩ける状態に改良された固化物、より好ましく
は、充分な強度並びに所定の粒子径を有する粒子状に細
粒化された固化物とすることができるので、通常、汚泥
として廃棄される含水土壌を、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、改良後の固化物は再利用すること
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。

【００７４】その上、請求項１記載の方法によれば、粒
状固化物に水硬性物質を添加するので、得られる固化物
は、水に濡れても崩壊することなく、粒子状に細粒化さ
れた状態を維持することができる。それゆえ、該固化物
は、雨等がかかっても崩壊せず、例えば工事現場等に野
積みすることができるので、簡単かつ安価に保管するこ
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ＦＩＣ０２Ｆ 11/14 Ｃ０２Ｆ 11/14 ＤＥＥ０２Ｄ 3/12 Ｅ０２Ｄ 3/12 // Ｃ０９Ｋ 103:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カチオン性基を有する水溶性重合体を含む
含水土壌の改良剤を含水土壌に混合して該含水土壌を粒
状に改良した後、得られる粒状固化物に水硬性物質を添
加することを特徴とする含水土壌の改良方法。
【請求項２】水平軸型混合機または垂直軸型混合機を用
いて、カチオン性基を有する水溶性重合体を含む含水土
壌の改良剤を含水土壌に混合することにより、該含水土
壌を粒状に改良することを特徴とする含水土壌の改良方
法。
【請求項３】上記水溶性重合体が、アミノアルキル（メ
タ）アクリレートおよび／またはその４級化物を含む単
量体成分を重合してなる重合体、ポリアクリルアミドの
ホフマン分解物、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性
物、および、ポリビニルアミンからなる群より選ばれる
少なくとも一種の重合体であることを特徴とする請求項
１または２記載の含水土壌の改良方法。