がれき残渣の有効利用法とその安全性に関する検討

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東日本大震災により発生したがれき残渣と呼ばれる再利用が困難な混合廃棄物の有効活用法を確立することで今後, 発生が危惧されている南海トラフ巨大地震等の激甚災害において, がれき残渣処理の指標になることが期待される. しかし, がれき残渣は多様な物質で構成されているため, 有効利用時に製品の品質のばらつき, 海水由来のイオンによるセメント水和物への影響が懸念される. 本研究では, がれき残渣を使用した際のモルタルおよびコンクリートへの影響を把握する目的でがれき残渣の溶出量試験およびモルタル, コンクリートの圧縮強度試験, 粉末X線回折によるセメント水和物の同定, 熱重量分析によるポルトランダイトおよびカルサイトの生成量の測定を行った. その結果, がれき残渣を細骨材として使用したモルタルは, 養生条件等によって程度は異なるが同材齢の普通細骨材を使用したモルタルと比較すると圧縮強度が低下し, 材齢による圧縮強度の増進も比較的少なくなることが明らかとなった. 溶出量試験によりがれき残渣中に塩化物イオンや硫酸イオンが含まれていることが確認されたが, 粉末X線回折の結果ではフリーデル氏塩の生成やエトリンガイトの増加といったこれらのイオンによるセメント水和物への影響は認められなかった. 熱重量分析結果よりがれき残渣モルタルは普通骨材モルタルに比べて, ポルトランダイトの生成量が少なく, カルサイト生成量が多いことが確認された. これに対して, がれき残渣を粗骨材として使用したコンクリートはがれき残渣による圧縮強度の低下や材齢による圧縮強度の増進の低下はあまり見られなかった. 溶出量試験の結果においても塩化物イオンや硫酸イオンはほとんど確認されなかった. そのため, 粉末X線回折による分析は実施しなかった. 熱重量分析の結果ではポルトランダイトの生成量の差は認められなかったが, カルサイトの生成量はがれき残渣コンクリートが多い結果となった.