廃棄物由来地盤材料の固化処理技術の開発とその強度予測モデルの構築

災害に伴い発生するふるい下残渣は，細かい木材やコンクリート片などのごみを多量に含む土砂を主体とした災害廃棄物である．特に土砂災害で発生した篩下残渣には木の葉や根などの有機物が多量に含むことから強度不足や耐久性が懸念されるためにそのほとんどが埋立処分されている．本研究では産業副産物である製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を固化改良材（以下，併せてスラグ固化材料と称す）として混合することで篩下残渣の安定化を促進し，有用な地盤材料としての利用することを目的に研究を行った．具体的には（1）固化処理方法の確立および地盤工学的特性および耐久性の評価を行い，それらの結果をもとに（2）長期的な強度剛性の推定手法および粘着力の決定方法を提案した．（1）について，木屑と製鋼スラグ，高炉スラグ微粉末を混合した材料において，高炉スラグ微粉末の添加割合や養生期間など様々な条件をパラメータに取り，一軸圧縮試験および三軸圧縮試験を実施した．その結果，鉄鋼スラグ固化材料単味の排水せん断強さが500kPa以下であれば，木屑を5～10%混合した場合にスラグ固化材料単味よりも大きなせん断強度を発揮し，変形追随性を有する材料となることが明らかになった．また，養生84日までは強度および剛性は増加し続け，それ以降は養生3年まで材料の劣化は見られず，強度も剛性も大きく変化しないことが明らかとなった．また（2）について，（1）の実験結果を強度と養生期間の関係で整理し，剛性を推定する手法を用いることで精度の高い強度剛性推定が可能であることを示した．さらに，微細な固結力を有する粒状材料においては，真の粘着力は一軸圧縮強さquで評価できることを異なる3つの土質力学試験（UCS,CD,UU）の結果から定量的に示した．一方で，圧密排水三軸圧縮試験のモール円から求まる粘着力は混合材料の粘着力を過小評価することを明らかにした．

災害に伴い発生するふるい下残渣は，細かい木材やコンクリート片などのごみを多量に含む土砂を主体とした災害廃棄物である．特に土砂災害で発生した篩下残渣には木の葉や根などの有機物が多量に含むことから強度不足や耐久性が懸念されるためにそのほとんどが埋立処分されている．本研究では産業副産物である製鋼スラグと高炉スラグ微粉末を固化改良材（以下，併せてスラグ固化材料と称す）として混合することで篩下残渣の安定化を促進し，有用な地盤材料としての利用することを目的に研究を行った．具体的には（1）固化処理方法の確立および地盤工学的特性および耐久性の評価を行い，それらの結果をもとに（2）長期的な強度剛性の推定手法および粘着力の決定方法を提案した．（1）について，木屑と製鋼スラグ，高炉スラグ微粉末を混合した材料において，高炉スラグ微粉末の添加割合や養生期間など様々な条件をパラメータに取り，一軸圧縮試験および三軸圧縮試験を実施した．その結果，鉄鋼スラグ固化材料単味の排水せん断強さが500kPa以下であれば，木屑を5～10%混合した場合にスラグ固化材料単味よりも大きなせん断強度を発揮し，変形追随性を有する材料となることが明らかになった．また，養生84日までは強度および剛性は増加し続け，それ以降は養生3年まで材料の劣化は見られず，強度も剛性も大きく変化しないことが明らかとなった．また（2）について，（1）の実験結果を強度と養生期間の関係で整理し，剛性を推定する手法を用いることで精度の高い強度剛性推定が可能であることを示した．さらに，微細な固結力を有する粒状材料においては，真の粘着力は一軸圧縮強さquで評価できることを異なる3つの土質力学試験（UCS,CD,UU）の結果から定量的に示した．一方で，圧密排水三軸圧縮試験のモール円から求まる粘着力は混合材料の粘着力を過小評価することを明らかにした．