風化した岩ズリとごみ溶融スラグおよび消石灰の混合による地盤改良に関する研究

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秋田県男鹿市では岩石の採掘に伴って岩石のダスト,いわゆる岩ズリが副産物として同時に産出される。岩石は道路の上層路盤材やコンクリート骨材等に使用されているが,岩ズリにおいては一部に風化が進み,建設資材の用途には皆無であり処分場に堆積されているのが現状である。本研究では岩ズリの有効利用を図るため,岩ズリと秋田市の溶融施設から排出されるごみ溶融スラグを混合し,地盤材料としての強度特性を調べるとともに,この材料の経済的な有効利用の可能性についても検討するものである。用いた試料は,岩ズリとスラグである。岩ズリは秋田県男鹿市から産出されたもので,スラグについては秋田市総合環境センターの溶融施設から排出されたものである。岩ズリはスラグとの結合向上の観点から粉砕し粒径調整した。また,スラグは二酸化ケイ素を含有していることから,微粉砕によって潜在水硬性が期待できるため混合材料とするスラグの粒径は250μmとした。実施した試験はすべて一軸圧縮試験であって,以下の3種類の実験条件に基づいて行った。なお,供試体は所定の条件で突き固めた直径50mm,長さ100mmである。1)岩ズリのみによる圧縮試験。2)岩ズリとスラグの混合土による圧縮試験。岩ズリとスラグの混合割合はそれぞれ乾燥重量比で25,50,75%とした。3)岩ズリとスラグの混合土に消石灰を添加し,所定の養生期間後の圧縮試験。岩ズリとスラグの混合割合はそれぞれ乾燥重量比で25,50,75%とした。また,消石灰の添加率は5,10,15%とし,これらの混合土に対してそれぞれ養生期間を3,7,10,28,90日に設定した。なお,1)〜3)の試験で使用した材料の含水比は最適含水比により12%とした。主な結果として,微粉砕した岩ズリとスラグに消石灰添加した混合土は消石灰の硬化とスラグの潜在水硬性が発揮され地盤材料として強度向上が認められた。下層路盤材として活用できる強度(700kN/m^2)は混合土50%では,消石灰添加5%,養生期間10日程度,混合土75%では消石灰添加5%,養生期間7日程度と認められた。スラグの運搬距離,運賃からみた経済性について一般使用されている山砂と費用の比較から,1m^3当たりのスラグと運賃からスラグ単価の試算より,溶融施設から半径30km圏内であれば山砂使用の場合とさほど変わらない。含有量,溶出量試験結果から鉛,カドミウムに関して環境基準を合格した。