泥土の中性固化工法及び新規石コウ系固化改良材
【課題】 泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の処理土（コーン指数２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の処理土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、処理土が中性のｐＨを呈し、植生にも優れ植栽土として好適な改良土を得る。
【解決手段】 泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用する泥土の中性固化工法を適用し、また、石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系改良材を当該工法に使用する。
【解決手段】 泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用する泥土の中性固化工法を適用し、また、石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系改良材を当該工法に使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥土の中性固化工法及び当該中性固化工法に使用される新規石コウ系固化改良材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、下水道の普及・処理の高度化に伴い、大量の汚泥が発生しており、例えば東京都だけで年間１００万トンの汚泥（脱水汚泥）が生じている（汚泥は、全量焼却処理し、４５，０００トンの焼却灰が発生。）。
【０００３】
これらの焼却灰は、凝集状態にあるため、これを分級、粉砕処理して微細粒子として分散せしめ、粒径を調整したもの（以下、「粒度調整灰」という。）は、粒子が微細化され、その分散性、比表面積が増大する等の物理的特性が改善されているので、土木用資材の原料として活用され始めている。
【０００４】
しかしながら、このような用途（需要）として使用できる量は十分ではなく、４０％近くは依然として、産業廃棄物として埋め立て処分されている。周知のように、いずれの自治体においても、既存の埋め立て地は、連日ひきもきらずに搬入されてくる大量のゴミ・産業廃棄物で充満しており、新たに利用できる埋め立て処分地は、もはや物理的に限界に達していて、担当者はその確保に苦慮している状態にある。
【０００５】
また、当該焼却灰をそのまま廃棄した場合は、場合によっては当該焼却灰中に濃縮された水銀、カドミウム、鉛等の土壌汚染物質（有害物質）が、廃棄サイトの土壌中に溶出、拡散するおそれがあり、かかる観点からも焼却土をそのまま廃棄することはできない。
【０００６】
このような状況にあるため、下水汚泥由来の焼却灰を原料とした粒度調整灰の土木資材への新規な用途を創出することは喫緊の課題となっている。
【０００７】
一方、シールド工事や浚渫工事、地盤改良工事等の各種建設工事、土木工事の現場では、含水率の高い泥土や泥水（以下、単に「泥土」と称する。）が大量に発生する。これらは泥状で、そのままでは、ダンプカーでの輸送も出来ないので、固化材で処理して、運搬等に適した性状まで固化している。
【０００８】
従来固化材としては、セメント系固化材や石灰系固化材が一般的であったが、これらは強いアルカリ性であるため、得られた固化物（改良土）が強いアルカリ性を呈し、当該固化土壌では、植物の植生に大きな問題となるので、再利用困難である。
【０００９】
このため最近では、中性の固化材として石コウ系固化材が注目されている（例えば、特許文献１〜５を参照。）。
【００１０】
本発明者らの知見によれば、前記した粒度調整灰自体は、それ自体では、泥土の固化には殆ど効果がないが、石コウ系固化材と併用し、または石コウ系固化材の一部を置換して使用する場合には、予想外のことに、むしろ石コウ系固化材の固化作用を促進するか、またはその効果を落とすことなく、置換できることを見いだした。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１８２０４４号公報（特許請求の範囲（請求項１〜７）、〔０００７〕〜〔００２１〕）
【特許文献２】特開２００２−１３９４号公報（特許請求の範囲（請求項１〜６）、〔０００１〕〜〔００１５〕）
【特許文献３】特開２００３−２０４７８号公報（特許請求の範囲（請求項１〜２）、〔００１５〕〜〔００２２〕）
【特許文献４】特開２００４−１３０２７８号公報（特許請求の範囲（請求項１〜３）、〔００１６〕〜〔００２１〕）
【特許文献５】特開２００６−２２５４７５号公報（特許請求の範囲（請求項１〜５）、〔０００１〕〜〔００１８〕）
【非特許文献１】前田ら、「改質した下水汚泥焼却灰の有効利用に関する研究」、下水道協会誌、第４２巻、５１３号、２００５年、７月号、１２７〜１４０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（コーン指数２００ｋＮ／ｍ2以上（以下特に断らない場合同じ意味を表す。））、好ましくは第３種の改良土（コーン指数４００ｋＮ／ｍ2以上（以下特に断らない場合同じ意味を表す。））で、かつ、改良土が中性のｐＨを呈し、植生にも優れた改良土（改質土）を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に従えば、以下の中性固化工法及び改良固化材が提供される。
〔１〕
泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法。
【００１４】
〔２〕
前記粒度調整焼却灰を、前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％使用する〔１〕に記載の泥土の中性固化工法。
【００１５】
〔３〕
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が、５〜２０μｍのものである〔１〕又は〔２〕に記載の泥土の中性固化工法。
【００１６】
〔４〕
泥土１ｍ3に対して、前記石コウ系固化材及び粒度調整焼却灰を１〜３００Ｋｇ使用する〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【００１７】
〔５〕
前記泥土が建設泥土又は浚渫泥土である〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【００１８】
また、本発明に従えば、以下の新規な石コウ系固化改良材が提供される。
〔６〕
泥土を中性固化する中性固化改良工法に使用される石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系固化改良材。
【００１９】
〔７〕
前記粒度調整焼却灰を前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％配合した〔６〕に記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２０】
〔８〕
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が５〜２０μｍのものである〔６〕又は〔７〕に記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２１】
〔９〕
泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ使用される〔６〕〜〔８〕のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２２】
〔１０〕
適用される泥土が建設泥土又は浚渫泥土である〔６〕〜〔９〕のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【発明の効果】
【００２３】
以下に詳述するように、本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の中性固化工法について詳細に説明する。
（粒度調整灰）
図７は本発明の工法を示すモデル図である。以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
【００２５】
図において、粒度調整灰自体１０の製法自体は、公知であり、活性汚泥による下水処理場の余剰汚泥等が濃縮槽で濃縮され、汚泥脱水機により脱水された後、焼却炉にて焼却された汚泥焼却灰をサイクロンで粗粉（凝集物）と微粉に分級した後、当該粗粉をさらに粉砕機により粉砕することにより、容易に製造される（非特許文献１を参照。）。当該粒度調整灰は例えばいわゆる「スーパーアッシュ」なる名称として製造されているもの（販売者、東京都下水道サービス社）が入手可能である。
【００２６】
粒度調整灰の物性は、原料汚泥の種類等によって変わりうるが、通常、中心径が１〜１５μｍ、体積平均系が５〜２０μｍ、比表面積が６０００〜１５０００ｃｍ2／ｇ程度のものである。
【００２７】
また、その化学組成（質量％）は、通常、ＳｉＯ2：２０〜３５（％）、ＣａＯ：８〜２０（％）、Ｆｅ2Ｏ3：３〜１２（％）、Ａｌ2Ｏ3：１０〜１８（％）、ＭｇＯ：２〜５（％）程度のものである。
【００２８】
なお、電子顕微鏡観察により、原料灰の凝集物（団粒）は、殆ど解砕され、丸みを帯びた微細粒子からなるものであることが確認されている。
【００２９】
（石コウ系固化材）
石コウ系固化材２０とは、半水石コウ（ＣａＳＯ4・（１／２）Ｈ2Ｏ）及び／又は無水石コウ（ＣａＳＯ4）（以下、単に「半水石コウ等」という）を主体とし、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＳｉＯ2、などの強度や固化を促進する成分（以下、「固化促進成分」という。）を配合したものであり、ＣａＳＯ4の割合が、２０〜８０質量％、好ましくは３０〜７０質量％のものである。当該半水石コウ等は、天然に産出されるものでも、リン鉱石の硫酸分解によるリン酸製造工程において、副生される副生石コウでもよく、特に限定するものではない。これらは、市販されているものを好適に使用することができる。
【００３０】
半水石コウとしては、α型、β型いずれでもよく、また粒径１〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍのものである。
【００３１】
より具体的には、固化促進成分として、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、スラグ（高炉スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ）、アルミニウム、ケイ砂、酸化鉄、水酸化鉄、酸化マグネシウム、シリカゲル、アルミン酸カルシウム等が使用される。
【００３２】
半水石コウ等は、水の存在下に２水和物（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）まで、結晶化する過程で、泥土の水分を固定化し、これを凝集・固化する基本的な役割を奏する。
【００３３】
本発明においては、石コウ系固化材と併用し、または石コウ系固化材の一部（特定量）を置換して上記粒度調整灰を使用することにより、石コウ系固化材の固化作用を促進するか、またはその効果を落とすことがない。すなわち、本発明においては、粒度調整灰を、石コウ系固化材に対して５〜５０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％、最も好ましく２０質量％程度を使用する。なお、ここにいう質量％（Ｘ）とは、石コウ系固化材の質量部をＡ、粒度調整灰の質量部をＳとすれば、Ｘ＝（Ｓ／（Ａ＋Ｓ））×１００で算出されるものである。
【００３４】
（凝集剤）
本発明においては、泥土の凝集を促進するため、後記するように、凝集剤３０を配合することも好ましい。
【００３５】
凝集剤としては、吸収性及び／又は保水性を有する、水溶性高分子化合物が好ましい。たとえば、ポリビニールアルコール系ポリマー、ポリアクリル酸系ポリマー及びそのナトリウムやカリウム塩類、ポリアクリルアミド系ポリマー及びそのナトリウムやカリウム塩、ポリオキシエチレン系ポリマー、ポリＮ−ビニルカルボン酸アミド、デンプン系グラフト重合体のアルカリ加水分解物（例えばデンプン／アクリロニトリルグラフト重合体のアルカリ加水分解物）、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、コンドロイチン硫酸、アガロース等が好ましいものとして挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上組み合わせて配合することができる。
【００３６】
なお、凝集剤としては、泥土の含水率等に応じて、さらに補助的に、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸バンド等をさらに配合してもよい。
【００３７】
凝集剤は、対象泥土の含水率、砂含量、凝固状態等により異なりうるが、通常、対象泥土１ｍ3に対し０．１〜１０ｋｇ、好ましくは０．５〜５ｋｇ、さらに好ましくは１〜３ｋｇ配合する。なお、これら凝集剤を使用する場合は、石コウ系固化材系と同時に泥土に添加してもよいが、好ましくは、当該凝集剤を先に泥土に添加して、泥土を凝集状態とすることである。
【００３８】
（対象泥土）
本発明の対象とする泥土４０としては、特に限定するものではなく、例えばトンネル工事（シールド工事）、堀削工事（ボーリング、杭埋設）、建築工事等の建設現場での発生建設泥土；湖沼、河川、港湾等で発生する浚渫泥土；を主体とするが、さらには、下水処理の泥土、浄水場の泥土に対しても好適に適用可能である。
【００３９】
（中性固化処理工程）
本発明は、図７に示したように、上記した対象泥土４０を、石コウ系固化材２０により、中性固化処理５０するに際し、粒度調整処理した汚泥焼却灰１０を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法であるが、当該中性固化処理を行う装置としては、ミキサー（混合機）または捏和機が好ましい。
【００４０】
使用するミキサー等としては、少なくとも撹拌機、又は撹拌手段を備え、泥土を収容し、これに石コウ系固化材系、粒度調整灰、さらには凝集剤を加えてスラリー状にてこれらを効率良く混合して泥土の凝集、固化反応を行わしめ、改良土を排出しうるものであれば、特に限定するものではない。
【００４１】
例えば、回転型混合機でも、固定型混合機のいずれでもよく、前者では円筒型混合機、二重円錐型混合機、Ｖ型混合機等が使用可能であり、後者としては、スクリュー型混合機、リボン型混合機、回転円板型混合機、流動化型混合機等の混合機が使用可能である。これらは、回分式でも、連続式のいずれの方式で実施することも可能である。
【００４２】
(石コウ系固化改良材)
本発明においては、本発明の好ましい態様である図８に示すように、粒度調整灰１０と石コウ系固化材２０をあらかじめ十分に混合工程２２に付し、新規石コウ系固化改良材２５としておくことが、取り扱いの便宜上から、またはよりその効果を再現性よく、安定的に奏させるために好ましい。
【００４３】
混合装置としては、特に限定するものでなく、通常使用されるＶ型混合機、リボン型混合機、二重円錐型混合機、ミューラー型混合機、単軸または複軸型混合機等が好適に使用される。また、上記中性固化処理工程に使用される固体混合機をこの固化改良材の調製に使用することも可能である。
【００４４】
中性処理固化工程５０自体は、泥土（含水量、砂分含量等）の種類、処理量、使用ミキサーの種類等によって変わりうるが、一般的には、以下のようにして行われる。
【００４５】
まず、使用するミキサーにスラリー状の泥土４０を供給、投入し、通常、まず凝集剤３０を加えて常法により、３０秒〜５分、好ましくは４０秒〜３分、さらに好ましくは５０秒〜２分程度撹拌して、泥土中の水分を泥土粒子とともに固定して泥土粒子凝集体を生成せしめる。凝集剤の添加量は、すでに説明したように、対象泥土１ｍ3に対し通常０．１〜１０ｋｇ、好ましくは０．５〜５ｋｇ、さらに好ましくは１〜３ｋｇ配合する。
【００４６】
ひきつづいて、撹拌しながら石コウ系固化材２０及び粒度調整灰１０を、好ましくは、図８に示すように、あらかじめ石コウ系固化改良材２５として調製したものを添加して、混合を６０秒〜１０分、好ましくは８０秒〜６分、さらに好ましくは１００秒〜４分程度継続することにより、上記泥土粒子凝集体を、そのまま団粒化・固化することにより、強度のある団粒物からなる改良土（改質土）が形成される。すなわち、石コウ系固化材中の半水石コウ等が水分と反応して二水石コウに結晶化し、凝固（硬化）する際に、この土粒子凝集体をそのまま全体として硬化、一体化させるのである。
【００４７】
石コウ系固化材２０の使用量は、基本的に、泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ、好ましくは１０〜１００Ｋｇ、さらに好ましくは３０〜８０Ｋｇ程度であるが、本発明によれば、当該石コウ系固化材と共に前記した粒度調整灰を配合・併用することができ、この場合、石コウ系固化材の少なくとも一部を、同量の粒度調整灰で置換しても、石コウ系固化材単独使用の場合より高い固化作用が奏されるか、少なくとも同程度の効果が奏されるものであるから、石コウ系固化材及び粒度調整灰の合計（すなわち石コウ系固化改良材）を、泥土１ｍ3に対して、１〜３００ｋｇ、好ましくは１〜１５０Ｋｇ、さらに好ましくは１０〜１００Ｋｇ、最も好ましくは３０〜８０Ｋｇ程度使用することになる。
【００４８】
なお、粒度調整灰の石コウ系固化材に対する配合量は、すでに述べたように、石コウ系固化材に対して５〜５０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％、最も好ましく２０質量％程度である。
【００４９】
以下に詳述するように、本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および新規石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができ、さらに、泥土の種類等によっては、第２種の改良土（８００ｋＮ／ｍ2以上）に対応する改良土を得ることができる。
【００５０】
以上のごとくして、好ましくは、凝集剤を添加して泥土の凝集処理、さらに石コウ系固化材及び粒度調整灰を添加して凝集体の団粒化・固化処理を行うことにより、泥土は中性状態で固化され、中性の改良土（改質土）が生成する。当該改良土は中性のｐＨを呈し、植物の植生に実害を与えない植栽土であるため、効果的に泥土をリサイクルすることができる。
【００５１】
なお、対象泥土の種類によっては（例えば砂含量が高いもの等）、汚泥焼却灰のうち、凝集体の含量が比較的少ないものについては、粒度調整せずにそのまま使用することも可能である。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。なお、％とあるものは、とくに断りなき限り、質量％である。
【００５３】
（１）試験対象泥土としては、泥土圧シールドの切削泥土を使用し、この砂分％を調整して３種類の試料泥土（α、β、γ）とした。すなわち、泥土αは、砂含量δは３０％、含水比６２．７％、泥土βは、砂含量δは５０％、含水比４７．７％、泥土γは、砂含量δは７０％、含水比２８．０％のものである。（注：ここで、砂含量は、泥土を乾燥後の固体質量基準である。また、泥土の状態は、いずれもヘドロ状を呈するものであった。）
【００５４】
（２）粒度調整灰としては、下水汚泥焼却灰を分級・粉砕処理して粒径調整したもの（東京都下水道サービス社販売、スーパーアッシュ、中心径５．６〜１０．３μｍ、体積平均径８．３〜１４．０μｍ、比表面積８３６０〜１２７００ｃｍ2／ｇ、真比重２．５〜２．６）を使用した。なお、当該粒度調整灰の化学組成は、当該粒度調整前の通常の焼却灰と変わらないものであった。
【００５５】
（３）石コウ系固化材としては、半水石コウを主体とし、これにアルミナ、シリカ、酸化鉄、酸化マグネシウムを配合したもので、主成分はＣａＳＯ4 、６５％、ＳｉＯ2、７％、Ａｌ2Ｏ3、３％、ＭｇＯ、１％、Ｆｅ2Ｏ3、０．０５％である。
凝集剤としては、粉状のアクリルアミド／アクリル酸ナトリウムの共重合体を２ｋｇ使用した。
【００５６】
（４）粒度調整灰配合石コウ系固化改良材として、当該配合灰（Ｓ）の含量を、（Ｓ／（Ａ＋Ｓ））＝０％、１０％、２０％、３０％、及び４０％のものをあらかじめ調製し、これを上記試料泥土に配合して固化処理試験を行った。
【００５７】
（５）試験装置としては、強制２軸式試験練りミキサー（冨士機社製、パドル撹拌方式、容量５リットル）を用いた。所定量の上記調整した泥土をミキサーに仕込み、凝集剤２ｋｇを添加して１分間混合した。引き続き、上記した、粒度調整灰配合量を変えた石コウ系固化材（石コウ系固化改良材）を、石コウ質量（Ａ）として、泥土１ｍ3あたり、３０ｋｇ又は５０ｋｇ添加し、さらに２分間混合し、改良土を得た。
【００５８】
得られた改良土をミキサーから排出して自然養生を行い、養生時間θ＝３時間後、及び１２時間後の改良土の物性（コーン指数Ｃ、ｐＨ、溶出成分濃度）の測定を行った。
（ａ）コーン指数Ｃは地盤工学会（締固めた土のコーン指数の試験方法（ＪＧＳＴ７１６）に準じて行った。
（ｂ）また改良土等のｐＨ測定は、地盤工学会基準「土懸濁液のｐＨ試験方法」（ＪＧＳ０２１１−２０００）に準じて行った。
【００５９】
（６）結果の考察
結果を表１〜６、図１〜６にまとめて示す。このうち、表１〜３、図１〜３は養生時間θが３時間の場合、表４〜６、図４〜６は養生時間θが１２時間の場合である。
【００６０】
例えば表１（図１）には、泥土（砂分３０％）養生時間θ＝３時間の結果を示すが、焼却灰の添加率Ｘ（＝Ｓ／（Ａ＋Ｓ））が約２０％までは、コーン指数Ｃは石コウ系固化材そのものを配合した場合（Ｘ＝０％）と、実質的に変化ないか、又はそれよりもやや高い値を示すことが特筆される。
【００６１】
実際には、粒土調整灰配合量Ｘ＝４０％の石コウ系固化改良材をしても、泥土の種類により（例えば砂含量δ＝５０％、δ＝７０％の場合等）は、十分使用可能であるとしてよい。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
また、表４〜６、図４〜６は、養生時間θが１２時間の場合を示すが、ほとんどθが３時間の場合と変わらない結果がえられることがわかった。
（なお、当然のことながら、改良土のｐＨは、石コウ系固化材のｐＨ７．３５〜７．４５、粒度調整灰のｐＨ７．３６〜７．４１の範囲にあった。）
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
【表６】
また、以上実施例の結果得られた改良土については、泥土α、β、γともアルキル水銀化合物、総水銀、カドミウム、鉛、六価クロム、セレン、シアンは、不検出であった。
【００６９】
以上により、泥土を石コウ系固化材で中性処理する場合、このうちのかなりの部分（例えば１０〜４０％、好ましくは２０％前後）を粒度調整灰を配合して置換し、新規な石コウ系固化改良材として使用することができる。このよう粒度調整灰配合石コウ系固化改良材を使用することにより、実質的に石コウ系固化材と同等の固化処理を行うことが可能である。
【００７０】
これはまた２つの利点を有する。すなわち、石コウ系固化材はｐＨが中性であり、改良土の植生上大きな利点があるが、セメント系固化材より高価とされているところ、これを安価な粒度調整灰で配合して、その一部またはかなりの部分を置換することにより、コストを大幅に下げられる。
【００７１】
また、従来産業廃棄物として廃棄せざるを得なかった粒度調整灰を、泥土処理の石コウ系固化材に配合する新規な用途として活用、消費できるので、まさに一石二鳥の効果を奏するものであり、その産業上の利用可能性、その意義はきわめて大きいと云わざるを得ないのである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および新規石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができる。また、泥土の種類等によっては、第２種の改良土（８００ｋＮ／ｍ2以上）に対応する改良土を得ることができる。
【００７３】
また、本発明によれば、粒度調整灰を石コウ系固化材と併用することにより、石コウ系固化材の使用量を減らすとともに、従来廃棄していた粒度調整灰を有効に活用、消費できるので、その産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例の結果を示すグラフである。
【図２】実施例の結果を示すグラフである。
【図３】実施例の結果を示すグラフである。
【図４】実施例の結果を示すグラフである。
【図５】実施例の結果を示すグラフである。
【図６】実施例の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の工法を示すモデル図である。
【図８】本発明の工法の別の態様を示すモデル図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 粒度調整灰
２０ 石コウ系固化材
２２ 混合工程
２５ 新規石コウ系固化改良材
３０ 凝集剤
４０ 泥土
５０ 中性固化処理工程
６０ 改質土又は改良土
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥土の中性固化工法及び当該中性固化工法に使用される新規石コウ系固化改良材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、下水道の普及・処理の高度化に伴い、大量の汚泥が発生しており、例えば東京都だけで年間１００万トンの汚泥（脱水汚泥）が生じている（汚泥は、全量焼却処理し、４５，０００トンの焼却灰が発生。）。
【０００３】
これらの焼却灰は、凝集状態にあるため、これを分級、粉砕処理して微細粒子として分散せしめ、粒径を調整したもの（以下、「粒度調整灰」という。）は、粒子が微細化され、その分散性、比表面積が増大する等の物理的特性が改善されているので、土木用資材の原料として活用され始めている。
【０００４】
しかしながら、このような用途（需要）として使用できる量は十分ではなく、４０％近くは依然として、産業廃棄物として埋め立て処分されている。周知のように、いずれの自治体においても、既存の埋め立て地は、連日ひきもきらずに搬入されてくる大量のゴミ・産業廃棄物で充満しており、新たに利用できる埋め立て処分地は、もはや物理的に限界に達していて、担当者はその確保に苦慮している状態にある。
【０００５】
また、当該焼却灰をそのまま廃棄した場合は、場合によっては当該焼却灰中に濃縮された水銀、カドミウム、鉛等の土壌汚染物質（有害物質）が、廃棄サイトの土壌中に溶出、拡散するおそれがあり、かかる観点からも焼却土をそのまま廃棄することはできない。
【０００６】
このような状況にあるため、下水汚泥由来の焼却灰を原料とした粒度調整灰の土木資材への新規な用途を創出することは喫緊の課題となっている。
【０００７】
一方、シールド工事や浚渫工事、地盤改良工事等の各種建設工事、土木工事の現場では、含水率の高い泥土や泥水（以下、単に「泥土」と称する。）が大量に発生する。これらは泥状で、そのままでは、ダンプカーでの輸送も出来ないので、固化材で処理して、運搬等に適した性状まで固化している。
【０００８】
従来固化材としては、セメント系固化材や石灰系固化材が一般的であったが、これらは強いアルカリ性であるため、得られた固化物（改良土）が強いアルカリ性を呈し、当該固化土壌では、植物の植生に大きな問題となるので、再利用困難である。
【０００９】
このため最近では、中性の固化材として石コウ系固化材が注目されている（例えば、特許文献１〜５を参照。）。
【００１０】
本発明者らの知見によれば、前記した粒度調整灰自体は、それ自体では、泥土の固化には殆ど効果がないが、石コウ系固化材と併用し、または石コウ系固化材の一部を置換して使用する場合には、予想外のことに、むしろ石コウ系固化材の固化作用を促進するか、またはその効果を落とすことなく、置換できることを見いだした。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１８２０４４号公報（特許請求の範囲（請求項１〜７）、〔０００７〕〜〔００２１〕）
【特許文献２】特開２００２−１３９４号公報（特許請求の範囲（請求項１〜６）、〔０００１〕〜〔００１５〕）
【特許文献３】特開２００３−２０４７８号公報（特許請求の範囲（請求項１〜２）、〔００１５〕〜〔００２２〕）
【特許文献４】特開２００４−１３０２７８号公報（特許請求の範囲（請求項１〜３）、〔００１６〕〜〔００２１〕）
【特許文献５】特開２００６−２２５４７５号公報（特許請求の範囲（請求項１〜５）、〔０００１〕〜〔００１８〕）
【非特許文献１】前田ら、「改質した下水汚泥焼却灰の有効利用に関する研究」、下水道協会誌、第４２巻、５１３号、２００５年、７月号、１２７〜１４０頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（コーン指数２００ｋＮ／ｍ2以上（以下特に断らない場合同じ意味を表す。））、好ましくは第３種の改良土（コーン指数４００ｋＮ／ｍ2以上（以下特に断らない場合同じ意味を表す。））で、かつ、改良土が中性のｐＨを呈し、植生にも優れた改良土（改質土）を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に従えば、以下の中性固化工法及び改良固化材が提供される。
〔１〕
泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法。
【００１４】
〔２〕
前記粒度調整焼却灰を、前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％使用する〔１〕に記載の泥土の中性固化工法。
【００１５】
〔３〕
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が、５〜２０μｍのものである〔１〕又は〔２〕に記載の泥土の中性固化工法。
【００１６】
〔４〕
泥土１ｍ3に対して、前記石コウ系固化材及び粒度調整焼却灰を１〜３００Ｋｇ使用する〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【００１７】
〔５〕
前記泥土が建設泥土又は浚渫泥土である〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【００１８】
また、本発明に従えば、以下の新規な石コウ系固化改良材が提供される。
〔６〕
泥土を中性固化する中性固化改良工法に使用される石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系固化改良材。
【００１９】
〔７〕
前記粒度調整焼却灰を前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％配合した〔６〕に記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２０】
〔８〕
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が５〜２０μｍのものである〔６〕又は〔７〕に記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２１】
〔９〕
泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ使用される〔６〕〜〔８〕のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【００２２】
〔１０〕
適用される泥土が建設泥土又は浚渫泥土である〔６〕〜〔９〕のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【発明の効果】
【００２３】
以下に詳述するように、本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の中性固化工法について詳細に説明する。
（粒度調整灰）
図７は本発明の工法を示すモデル図である。以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
【００２５】
図において、粒度調整灰自体１０の製法自体は、公知であり、活性汚泥による下水処理場の余剰汚泥等が濃縮槽で濃縮され、汚泥脱水機により脱水された後、焼却炉にて焼却された汚泥焼却灰をサイクロンで粗粉（凝集物）と微粉に分級した後、当該粗粉をさらに粉砕機により粉砕することにより、容易に製造される（非特許文献１を参照。）。当該粒度調整灰は例えばいわゆる「スーパーアッシュ」なる名称として製造されているもの（販売者、東京都下水道サービス社）が入手可能である。
【００２６】
粒度調整灰の物性は、原料汚泥の種類等によって変わりうるが、通常、中心径が１〜１５μｍ、体積平均系が５〜２０μｍ、比表面積が６０００〜１５０００ｃｍ2／ｇ程度のものである。
【００２７】
また、その化学組成（質量％）は、通常、ＳｉＯ2：２０〜３５（％）、ＣａＯ：８〜２０（％）、Ｆｅ2Ｏ3：３〜１２（％）、Ａｌ2Ｏ3：１０〜１８（％）、ＭｇＯ：２〜５（％）程度のものである。
【００２８】
なお、電子顕微鏡観察により、原料灰の凝集物（団粒）は、殆ど解砕され、丸みを帯びた微細粒子からなるものであることが確認されている。
【００２９】
（石コウ系固化材）
石コウ系固化材２０とは、半水石コウ（ＣａＳＯ4・（１／２）Ｈ2Ｏ）及び／又は無水石コウ（ＣａＳＯ4）（以下、単に「半水石コウ等」という）を主体とし、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＳｉＯ2、などの強度や固化を促進する成分（以下、「固化促進成分」という。）を配合したものであり、ＣａＳＯ4の割合が、２０〜８０質量％、好ましくは３０〜７０質量％のものである。当該半水石コウ等は、天然に産出されるものでも、リン鉱石の硫酸分解によるリン酸製造工程において、副生される副生石コウでもよく、特に限定するものではない。これらは、市販されているものを好適に使用することができる。
【００３０】
半水石コウとしては、α型、β型いずれでもよく、また粒径１〜１００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍのものである。
【００３１】
より具体的には、固化促進成分として、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、スラグ（高炉スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ）、アルミニウム、ケイ砂、酸化鉄、水酸化鉄、酸化マグネシウム、シリカゲル、アルミン酸カルシウム等が使用される。
【００３２】
半水石コウ等は、水の存在下に２水和物（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）まで、結晶化する過程で、泥土の水分を固定化し、これを凝集・固化する基本的な役割を奏する。
【００３３】
本発明においては、石コウ系固化材と併用し、または石コウ系固化材の一部（特定量）を置換して上記粒度調整灰を使用することにより、石コウ系固化材の固化作用を促進するか、またはその効果を落とすことがない。すなわち、本発明においては、粒度調整灰を、石コウ系固化材に対して５〜５０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％、最も好ましく２０質量％程度を使用する。なお、ここにいう質量％（Ｘ）とは、石コウ系固化材の質量部をＡ、粒度調整灰の質量部をＳとすれば、Ｘ＝（Ｓ／（Ａ＋Ｓ））×１００で算出されるものである。
【００３４】
（凝集剤）
本発明においては、泥土の凝集を促進するため、後記するように、凝集剤３０を配合することも好ましい。
【００３５】
凝集剤としては、吸収性及び／又は保水性を有する、水溶性高分子化合物が好ましい。たとえば、ポリビニールアルコール系ポリマー、ポリアクリル酸系ポリマー及びそのナトリウムやカリウム塩類、ポリアクリルアミド系ポリマー及びそのナトリウムやカリウム塩、ポリオキシエチレン系ポリマー、ポリＮ−ビニルカルボン酸アミド、デンプン系グラフト重合体のアルカリ加水分解物（例えばデンプン／アクリロニトリルグラフト重合体のアルカリ加水分解物）、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、コンドロイチン硫酸、アガロース等が好ましいものとして挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上組み合わせて配合することができる。
【００３６】
なお、凝集剤としては、泥土の含水率等に応じて、さらに補助的に、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸バンド等をさらに配合してもよい。
【００３７】
凝集剤は、対象泥土の含水率、砂含量、凝固状態等により異なりうるが、通常、対象泥土１ｍ3に対し０．１〜１０ｋｇ、好ましくは０．５〜５ｋｇ、さらに好ましくは１〜３ｋｇ配合する。なお、これら凝集剤を使用する場合は、石コウ系固化材系と同時に泥土に添加してもよいが、好ましくは、当該凝集剤を先に泥土に添加して、泥土を凝集状態とすることである。
【００３８】
（対象泥土）
本発明の対象とする泥土４０としては、特に限定するものではなく、例えばトンネル工事（シールド工事）、堀削工事（ボーリング、杭埋設）、建築工事等の建設現場での発生建設泥土；湖沼、河川、港湾等で発生する浚渫泥土；を主体とするが、さらには、下水処理の泥土、浄水場の泥土に対しても好適に適用可能である。
【００３９】
（中性固化処理工程）
本発明は、図７に示したように、上記した対象泥土４０を、石コウ系固化材２０により、中性固化処理５０するに際し、粒度調整処理した汚泥焼却灰１０を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法であるが、当該中性固化処理を行う装置としては、ミキサー（混合機）または捏和機が好ましい。
【００４０】
使用するミキサー等としては、少なくとも撹拌機、又は撹拌手段を備え、泥土を収容し、これに石コウ系固化材系、粒度調整灰、さらには凝集剤を加えてスラリー状にてこれらを効率良く混合して泥土の凝集、固化反応を行わしめ、改良土を排出しうるものであれば、特に限定するものではない。
【００４１】
例えば、回転型混合機でも、固定型混合機のいずれでもよく、前者では円筒型混合機、二重円錐型混合機、Ｖ型混合機等が使用可能であり、後者としては、スクリュー型混合機、リボン型混合機、回転円板型混合機、流動化型混合機等の混合機が使用可能である。これらは、回分式でも、連続式のいずれの方式で実施することも可能である。
【００４２】
(石コウ系固化改良材)
本発明においては、本発明の好ましい態様である図８に示すように、粒度調整灰１０と石コウ系固化材２０をあらかじめ十分に混合工程２２に付し、新規石コウ系固化改良材２５としておくことが、取り扱いの便宜上から、またはよりその効果を再現性よく、安定的に奏させるために好ましい。
【００４３】
混合装置としては、特に限定するものでなく、通常使用されるＶ型混合機、リボン型混合機、二重円錐型混合機、ミューラー型混合機、単軸または複軸型混合機等が好適に使用される。また、上記中性固化処理工程に使用される固体混合機をこの固化改良材の調製に使用することも可能である。
【００４４】
中性処理固化工程５０自体は、泥土（含水量、砂分含量等）の種類、処理量、使用ミキサーの種類等によって変わりうるが、一般的には、以下のようにして行われる。
【００４５】
まず、使用するミキサーにスラリー状の泥土４０を供給、投入し、通常、まず凝集剤３０を加えて常法により、３０秒〜５分、好ましくは４０秒〜３分、さらに好ましくは５０秒〜２分程度撹拌して、泥土中の水分を泥土粒子とともに固定して泥土粒子凝集体を生成せしめる。凝集剤の添加量は、すでに説明したように、対象泥土１ｍ3に対し通常０．１〜１０ｋｇ、好ましくは０．５〜５ｋｇ、さらに好ましくは１〜３ｋｇ配合する。
【００４６】
ひきつづいて、撹拌しながら石コウ系固化材２０及び粒度調整灰１０を、好ましくは、図８に示すように、あらかじめ石コウ系固化改良材２５として調製したものを添加して、混合を６０秒〜１０分、好ましくは８０秒〜６分、さらに好ましくは１００秒〜４分程度継続することにより、上記泥土粒子凝集体を、そのまま団粒化・固化することにより、強度のある団粒物からなる改良土（改質土）が形成される。すなわち、石コウ系固化材中の半水石コウ等が水分と反応して二水石コウに結晶化し、凝固（硬化）する際に、この土粒子凝集体をそのまま全体として硬化、一体化させるのである。
【００４７】
石コウ系固化材２０の使用量は、基本的に、泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ、好ましくは１０〜１００Ｋｇ、さらに好ましくは３０〜８０Ｋｇ程度であるが、本発明によれば、当該石コウ系固化材と共に前記した粒度調整灰を配合・併用することができ、この場合、石コウ系固化材の少なくとも一部を、同量の粒度調整灰で置換しても、石コウ系固化材単独使用の場合より高い固化作用が奏されるか、少なくとも同程度の効果が奏されるものであるから、石コウ系固化材及び粒度調整灰の合計（すなわち石コウ系固化改良材）を、泥土１ｍ3に対して、１〜３００ｋｇ、好ましくは１〜１５０Ｋｇ、さらに好ましくは１０〜１００Ｋｇ、最も好ましくは３０〜８０Ｋｇ程度使用することになる。
【００４８】
なお、粒度調整灰の石コウ系固化材に対する配合量は、すでに述べたように、石コウ系固化材に対して５〜５０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％、最も好ましく２０質量％程度である。
【００４９】
以下に詳述するように、本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および新規石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができ、さらに、泥土の種類等によっては、第２種の改良土（８００ｋＮ／ｍ2以上）に対応する改良土を得ることができる。
【００５０】
以上のごとくして、好ましくは、凝集剤を添加して泥土の凝集処理、さらに石コウ系固化材及び粒度調整灰を添加して凝集体の団粒化・固化処理を行うことにより、泥土は中性状態で固化され、中性の改良土（改質土）が生成する。当該改良土は中性のｐＨを呈し、植物の植生に実害を与えない植栽土であるため、効果的に泥土をリサイクルすることができる。
【００５１】
なお、対象泥土の種類によっては（例えば砂含量が高いもの等）、汚泥焼却灰のうち、凝集体の含量が比較的少ないものについては、粒度調整せずにそのまま使用することも可能である。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。なお、％とあるものは、とくに断りなき限り、質量％である。
【００５３】
（１）試験対象泥土としては、泥土圧シールドの切削泥土を使用し、この砂分％を調整して３種類の試料泥土（α、β、γ）とした。すなわち、泥土αは、砂含量δは３０％、含水比６２．７％、泥土βは、砂含量δは５０％、含水比４７．７％、泥土γは、砂含量δは７０％、含水比２８．０％のものである。（注：ここで、砂含量は、泥土を乾燥後の固体質量基準である。また、泥土の状態は、いずれもヘドロ状を呈するものであった。）
【００５４】
（２）粒度調整灰としては、下水汚泥焼却灰を分級・粉砕処理して粒径調整したもの（東京都下水道サービス社販売、スーパーアッシュ、中心径５．６〜１０．３μｍ、体積平均径８．３〜１４．０μｍ、比表面積８３６０〜１２７００ｃｍ2／ｇ、真比重２．５〜２．６）を使用した。なお、当該粒度調整灰の化学組成は、当該粒度調整前の通常の焼却灰と変わらないものであった。
【００５５】
（３）石コウ系固化材としては、半水石コウを主体とし、これにアルミナ、シリカ、酸化鉄、酸化マグネシウムを配合したもので、主成分はＣａＳＯ4 、６５％、ＳｉＯ2、７％、Ａｌ2Ｏ3、３％、ＭｇＯ、１％、Ｆｅ2Ｏ3、０．０５％である。
凝集剤としては、粉状のアクリルアミド／アクリル酸ナトリウムの共重合体を２ｋｇ使用した。
【００５６】
（４）粒度調整灰配合石コウ系固化改良材として、当該配合灰（Ｓ）の含量を、（Ｓ／（Ａ＋Ｓ））＝０％、１０％、２０％、３０％、及び４０％のものをあらかじめ調製し、これを上記試料泥土に配合して固化処理試験を行った。
【００５７】
（５）試験装置としては、強制２軸式試験練りミキサー（冨士機社製、パドル撹拌方式、容量５リットル）を用いた。所定量の上記調整した泥土をミキサーに仕込み、凝集剤２ｋｇを添加して１分間混合した。引き続き、上記した、粒度調整灰配合量を変えた石コウ系固化材（石コウ系固化改良材）を、石コウ質量（Ａ）として、泥土１ｍ3あたり、３０ｋｇ又は５０ｋｇ添加し、さらに２分間混合し、改良土を得た。
【００５８】
得られた改良土をミキサーから排出して自然養生を行い、養生時間θ＝３時間後、及び１２時間後の改良土の物性（コーン指数Ｃ、ｐＨ、溶出成分濃度）の測定を行った。
（ａ）コーン指数Ｃは地盤工学会（締固めた土のコーン指数の試験方法（ＪＧＳＴ７１６）に準じて行った。
（ｂ）また改良土等のｐＨ測定は、地盤工学会基準「土懸濁液のｐＨ試験方法」（ＪＧＳ０２１１−２０００）に準じて行った。
【００５９】
（６）結果の考察
結果を表１〜６、図１〜６にまとめて示す。このうち、表１〜３、図１〜３は養生時間θが３時間の場合、表４〜６、図４〜６は養生時間θが１２時間の場合である。
【００６０】
例えば表１（図１）には、泥土（砂分３０％）養生時間θ＝３時間の結果を示すが、焼却灰の添加率Ｘ（＝Ｓ／（Ａ＋Ｓ））が約２０％までは、コーン指数Ｃは石コウ系固化材そのものを配合した場合（Ｘ＝０％）と、実質的に変化ないか、又はそれよりもやや高い値を示すことが特筆される。
【００６１】
実際には、粒土調整灰配合量Ｘ＝４０％の石コウ系固化改良材をしても、泥土の種類により（例えば砂含量δ＝５０％、δ＝７０％の場合等）は、十分使用可能であるとしてよい。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
また、表４〜６、図４〜６は、養生時間θが１２時間の場合を示すが、ほとんどθが３時間の場合と変わらない結果がえられることがわかった。
（なお、当然のことながら、改良土のｐＨは、石コウ系固化材のｐＨ７．３５〜７．４５、粒度調整灰のｐＨ７．３６〜７．４１の範囲にあった。）
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
【表６】
また、以上実施例の結果得られた改良土については、泥土α、β、γともアルキル水銀化合物、総水銀、カドミウム、鉛、六価クロム、セレン、シアンは、不検出であった。
【００６９】
以上により、泥土を石コウ系固化材で中性処理する場合、このうちのかなりの部分（例えば１０〜４０％、好ましくは２０％前後）を粒度調整灰を配合して置換し、新規な石コウ系固化改良材として使用することができる。このよう粒度調整灰配合石コウ系固化改良材を使用することにより、実質的に石コウ系固化材と同等の固化処理を行うことが可能である。
【００７０】
これはまた２つの利点を有する。すなわち、石コウ系固化材はｐＨが中性であり、改良土の植生上大きな利点があるが、セメント系固化材より高価とされているところ、これを安価な粒度調整灰で配合して、その一部またはかなりの部分を置換することにより、コストを大幅に下げられる。
【００７１】
また、従来産業廃棄物として廃棄せざるを得なかった粒度調整灰を、泥土処理の石コウ系固化材に配合する新規な用途として活用、消費できるので、まさに一石二鳥の効果を奏するものであり、その産業上の利用可能性、その意義はきわめて大きいと云わざるを得ないのである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の石コウ系固化材を用いた固化工法および新規石コウ系固化改良材によれば、泥土を石コウ系固化材で固化するに際し、粒度調整灰を併用する工法において、少なくとも第４種の改良土（２００ｋＮ／ｍ2以上）、好ましくは第３種の改良土（４００ｋＮ／ｍ2以上）で、かつ、中性のｐＨの改良土を得ることができる。また、泥土の種類等によっては、第２種の改良土（８００ｋＮ／ｍ2以上）に対応する改良土を得ることができる。
【００７３】
また、本発明によれば、粒度調整灰を石コウ系固化材と併用することにより、石コウ系固化材の使用量を減らすとともに、従来廃棄していた粒度調整灰を有効に活用、消費できるので、その産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例の結果を示すグラフである。
【図２】実施例の結果を示すグラフである。
【図３】実施例の結果を示すグラフである。
【図４】実施例の結果を示すグラフである。
【図５】実施例の結果を示すグラフである。
【図６】実施例の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の工法を示すモデル図である。
【図８】本発明の工法の別の態様を示すモデル図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 粒度調整灰
２０ 石コウ系固化材
２２ 混合工程
２５ 新規石コウ系固化改良材
３０ 凝集剤
４０ 泥土
５０ 中性固化処理工程
６０ 改質土又は改良土
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法。
【請求項２】
前記粒度調整焼却灰を、前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％使用する請求項１に記載の泥土の中性固化工法。
【請求項３】
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が、５〜２０μｍのものである請求項１又は２に記載の泥土の中性固化工法。
【請求項４】
泥土１ｍ3に対して、前記石コウ系固化材及び粒度調整焼却灰を１〜３００Ｋｇ使用する請求項１〜３のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【請求項５】
前記泥土が建設泥土又は浚渫泥土である請求項１〜４のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【請求項６】
泥土を中性固化する中性固化改良工法に使用される石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系固化改良材。
【請求項７】
前記粒度調整焼却灰を前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％配合した請求項６に記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項８】
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が５〜２０μｍのものである請求項６又は７に記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項９】
泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ使用される請求項６〜８のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項１０】
適用される泥土が建設泥土又は浚渫泥土である請求項６〜９のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項１】
泥土を石コウ系固化材により、中性固化処理して、当該泥土を改良土とする中性固化改良工法において、当該石コウ系固化材と共に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合・併用することを特徴とする泥土の中性固化工法。
【請求項２】
前記粒度調整焼却灰を、前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％使用する請求項１に記載の泥土の中性固化工法。
【請求項３】
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が、５〜２０μｍのものである請求項１又は２に記載の泥土の中性固化工法。
【請求項４】
泥土１ｍ3に対して、前記石コウ系固化材及び粒度調整焼却灰を１〜３００Ｋｇ使用する請求項１〜３のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【請求項５】
前記泥土が建設泥土又は浚渫泥土である請求項１〜４のいずれかに記載の泥土の中性固化工法。
【請求項６】
泥土を中性固化する中性固化改良工法に使用される石コウ系固化材に粒度調整処理した汚泥焼却灰を配合してなる新規石コウ系固化改良材。
【請求項７】
前記粒度調整焼却灰を前記石コウ系固化材に対して、５〜５０質量％配合した請求項６に記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項８】
前記粒度調整焼却灰の平均粒径が５〜２０μｍのものである請求項６又は７に記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項９】
泥土１ｍ3に対して、１〜３００Ｋｇ使用される請求項６〜８のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【請求項１０】
適用される泥土が建設泥土又は浚渫泥土である請求項６〜９のいずれかに記載の新規石コウ系固化改良材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２８５５９０（Ｐ２００９−２８５５９０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４１８９０（Ｐ２００８−１４１８９０）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【出願人】（５９２０９９２１５）株式会社冨士機 (14)
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【出願人】（５９２０９９２１５）株式会社冨士機 (14)
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【Ｆターム（参考）】
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