JP2015090029A

JP2015090029A - 土質改良方法及び改質土材料

Info

Publication number: JP2015090029A
Application number: JP2013230324A
Authority: JP
Inventors: 宮森　敏; Satoshi Miyamori; 敏宮森; 大策麻生; Daisaku Aso; 中川　亮; Akira Nakagawa; 亮中川
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-05-11

Abstract

【課題】製鋼スラグを土に混合し、盛土材や植生材などとして好適に利用可能に改質するための土質改良方法及びこれを用いて製造した改質土材料を提供する。
【解決手段】粘性土に製鋼スラグを混合して砂質土に改質するようにした。製鋼スラグを１０〜３５重量％の割合となるように混合する。粘性土が建設発生土であることが望ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、土質改良方法及びこれを用いて製造された改質土材料に関する。

従来から、土木・建築分野においてサンドコンパクションパイル工法等の地盤改良工法で使用する地盤改良材や、農業分野の肥料として、製鋼スラグが有効利用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、軟弱土に製鋼スラグを混合することにより、ＣＢＲ（California Bearing Ratio）を向上させる技術も提案、実施されている。

特開２０１３−１１９５７８号公報特開２０１３−１１２５６３号公報

しかしながら、単に製鋼スラグを土に混合して改質土材料を製造した場合、例えば、単にＣＢＲを向上させるように製鋼スラグを建設発生土などに混合して改質土材料を製造し、この改質土材料を盛土材として用いた場合には、含まれる細粒分が多いほど、また、盛土厚が大きくなるほど、圧密沈下が長期にわたって生じるケースがある。

また、単に製鋼スラグを肥料として黒ボク土などに混合して改質土材料を製造し、例えばこの改質土材料を植生法面の覆土として用いる場合には、降雨による流れ出しを抑止することが難しい。このため、肥沃度が高く洗掘されにくい材料が強く求められている。

本発明は、上記事情に鑑み、製鋼スラグを土に混合し、盛土材や植生材などとして好適に利用可能に改質するための土質改良方法及びこれを用いて製造した改質土材料を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の土質改良方法は、粘性土に製鋼スラグを混合して砂質土に改質するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の土質改良方法においては、前記粘性土が建設発生土であることが望ましい。

さらに、本発明の土質改良方法においては、前記製鋼スラグを１０〜３５重量％の割合となるように混合することがより望ましい。

本発明の改質土材料は、上記のいずれかの土質改良方法を用いて製造されたことを特徴とする。

本発明の土質改良方法及び改質土材料においては、従来のように単に製鋼スラグを土に混合するのではなく、粘性土に製鋼スラグを混合して砂質土に改質するようにしたことで、盛土材や植生材などとして好適に利用可能な改質土材料を得ることが可能になる。

以下、本発明の一実施形態に係る土質改良方法及び改質土材料について説明する。

本実施形態の土質改良方法は、例えば、製鉄（高炉・転炉・電炉等）時に発生する製鋼スラグを株式会社小松製作所製のリテラ等の土質改良機や、バックホウ等を用いて建設発生土（現場発生土）等の粘性土に混合撹拌し、その土質材料を砂質土に改質する。

なお、本発明における「粘性土」は細粒分を５０％以上含み、「砂質土」は細粒分を１５％以上５０％未満の割合で含むもの、あるいは「粘性土」は７５μｍふるい通過率が２５％以上、「砂質土」は７５μｍふるい通過率が２５％未満のものを示す。

さらに、本実施形態では、製鋼スラグを１０〜３５重量％の割合となるように混合する。

ここで、例えば、路体や路床、擁壁下部地盤として本実施形態の土質改良方法で製造した改質土材料を使用する際に、バックホウを用いて製鋼スラグを３５重量％で混合したケース、土質改良機を用いて製鋼スラグを２８重量％で混合したケースで、設計ＣＢＲ＝５．５％を満足することが可能であった。また、路体や路床として本実施形態の土質改良方法で製造した改質土材料を使用する際に、バックホウを用いて製鋼スラグを２５重量％で混合したケース、土質改良機を用いて製鋼スラグを２０重量％で混合したケースで、設計ＣＢＲ＝４．０％を満足することが可能であった。さらに、バックホウを用いて製鋼スラグを１０重量％で混合したケースで、設計ＣＢＲ＝３．０％を満足することが可能であった。

なお、このとき、建設発生土として、砂質火山灰質粘性土（ＩＩ型：７５μｍふるい通過率６２．４％）、砂質火山灰質粘性土（ＩＩ型：７５μｍふるい通過率５４．９％）、細粒分質砂（７５μｍふるい通過率２９．３％）、礫まじり砂質火山灰質粘性土（ＩＩ型：７５μｍふるい通過率７５．２％）、砂質火山灰質粘性土（ＩＩ型：７５μｍふるい通過率５８．８％）、礫まじり砂質火山灰質粘性土（ＩＩ型：７５μｍふるい通過率５１．９％）を使用した。

また、粘性土にセメント系固化材を混合して改質土材料を製造する場合には、袋処理・粉塵が発生する。生石灰を混合して改質土材料を製造する場合には、生石灰の混合に手間がかかり、また袋処理・粉塵が発生する上、高コスト化する。セメント石灰混合固化材を混合して改質土材料を製造する場合には、やはり、袋処理・粉塵が発生する上、高コスト化する。

これに対し、粘性土に製鋼スラグを撹拌混合して改質土材料を製造する場合には、含水比を低減させて改質することができ、粒度分布を改善させるため取り扱いが良くなり、増強効果も得られ、混合時の粉塵が少ない等の多くの利点（改善点）を得ることができる。

一方、製鋼スラグには、石灰、ケイ酸、苦土、酸化鉄、マンガン、リン酸、ほう酸等の肥料・栄養成分が含まれている。このため、粘性土に製鋼スラグを撹拌混合して改質土材料を製造する場合には、ｐＨ調整（酸性土の中和処理）が行なえ、また、製鋼スラグの肥料成分・栄養成分により肥沃度が上がり、稲作、畑作、牧草等に好適な土壌が得られる。さらに、製鋼スラグを適用混合することで、単位体積重量が増大する。

したがって、本実施形態の土質改良方法及び改質土材料においては、製鋼スラグを混合撹拌して粘性土を砂質土に改質して改質土材料を製造・使用することにより、例えば航空機荷重等の大きな差異荷重が上載するような基盤施設に適用した場合であっても、将来沈下の抑制が可能になる。

また、粘性土に製鋼スラグを適量混合することで、土壌のｐＨ調整が可能になるとともに、単位体積重量が増大するため、洗掘・流出されにくく、優れた安定性を備え、且つ肥沃な改質土材料を得ることができる。これにより、法面の植生覆土などとして改質土材料を有効に使用することができる。

以上、本発明による土質改良方法及び改質土材料の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

Claims

粘性土に製鋼スラグを混合して砂質土に改質するようにしたことを特徴とする土質改良方法。
請求項１記載の土質改良方法において、
前記粘性土が建設発生土であることを特徴とする土質改良方法。
請求項１または請求項２に記載の土質改良方法において、
前記製鋼スラグを１０〜３５重量％の割合となるように混合することを特徴とする土質改良方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の土質改良方法を用いて製造されたことを特徴とする改質土材料。