微粉砕した珪藻土とごみ溶融スラグの混合による軽量地盤材料に関する研究

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秋田県内は天然鉱物が豊富であり,県内外に供給するための原料として多く産出されている。秋田県北秋田市から産出される珪藻土は品質が良く利用価値の高い材料であることから,加工を施し二次製品として利用されているが,地場産業の活性化の観点から見ると未だ不十分であり,さらなる市場の開拓に乗り出す必要性がある。本研究では県内産珪藻土の有効利用を図るため,珪藻土と秋田市の溶融施設から排出されるごみ溶融スラグ,および安定材として土壌に無害な消石灰を添加し,路盤材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。珪藻土は秋田県内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。これらの材料は珪藻土粒径50μm以下,スラグは微粉砕によって潜在水硬性が期待できるため粒径250μm以下とし粒径調整した。実施した試験は全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実施した。1)珪藻土のみによる圧縮試験。2)珪藻土とスラグの混合土による圧縮試験。珪藻土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)珪藻土とスラグの混合土に消石灰を添加し,所定の養生後の圧縮試験。珪藻土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を3,7,10,28,90日に設定した。なお,1)～3)までの混合材料の含水比はそれぞれの最適含水比によるものとした。主な結果として,微粉砕した珪藻土とスラグに消石灰添加した混合土はスラグ混合割合および養生期間が増すごとに地盤材料としての強度増大が認められた。各種混合土において消石灰添加率10%,養生期間7日程度で下層路盤材(700kN/m^2)としての強度が確保され,また消石灰添加率10%,養生期間10日程度で上層路盤材(980kN/m^2)としての強度が十分に確保できる。天然骨材の代替としてスラグを使用した場合の経済性について,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により,溶融施設から半径40km圏内であれば山砂使用と費用は変わらない。