ごみ溶融スラグおよび廃棄石こうボードを利用した地盤改良材とセメント用混和材の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13556038
• Research Institution: Miyagi Agricultural College
• Principal Investigator: 富田 道久 宮城県農業短期大学, 農業土木科, 教授 (60070223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千葉 克己 宮城県農業短期大学, 農業土木科, 講師 (00352518) ; 北辻 政文 宮城県農業短期大学, 農業土木科, 助教授 (30195268)
• Keywords: ごみ溶融スラグ / 潜在水硬性 / 混和材 / コンクリート / 地盤改良材 / 圧縮強度 / ソイルセメント / 廃棄石こうボード

Research Abstract

前年度に引き続き、コークスベット方式により生成された一般廃棄物のごみ溶融スラグ(以下、ごみスラグ)および廃棄石こうボード(以下、廃棄石こう)について、地盤のセメント系固化材ならびにセメント用混和材としての有効性を検討した。すなわち、微粉末化(比表面積4,300cm^2/g)した潜在水硬性を有するごみスラグについては、地盤改良材および高強度コンクリートへ適用するため土およびセメントに混ぜ、圧縮試験結果から評価した。
また、廃棄石こうは粉末状にした後、水硬性を持たせるため100℃で加熱処理し、廃棄石こう自体の硬化反応試験と地盤改良材として土に混合し圧縮強摩試験を行った。
本年度の試験結果は以下のように要約される。
1.地盤改良材としての評価:ごみスラグを主にした試験は、自然含水比(約60%)の火山灰質粘性土に、ごみスラグをセメントの混合割合(5〜15%)の2〜5倍(10〜75%)配合し、さらに今年度は、ごみスラグに不足するSO_3を補い強度を高める目的で廃棄石こうを5〜10%配合した。その結果、材齢91日において、セメント10〜15%、ごみスラグ30〜60%の配合が、2,000kN/m^2前後の高い圧縮強度を示し、廃棄石こうを混合しない昨年度と比較すると3〜5倍の強度が得られた。
また、廃棄石こうを主にした試験は、土に含む水分割合と強度の関係を明らかにするため、含水比が40%と60%の火山灰質粘性土に、廃棄石こうをセメントの混合割合(5〜10%)の1〜4倍(5〜30%)配合した。その結果、土の含水比が60%より40%の方が平均的には強度が高く、また、廃棄石こうの配合によりセメントのみに比べ強度が増加し、特に含水比が高く廃棄石こうが多い条件ほど顕著で5〜10倍の増加であった。今回の試験で強度が特に高い配合は、土に対し廃棄石こうが10〜20%、セメントが10%で1,000kN/m^2(材齢28日)であった。
2.セメント用混和材としてのごみ溶融スラグの評価:ごみ溶融スラグ、細骨材および粗骨材を用い、高強度コンクリートの強度、耐凍害性能、さらにプレストレストコンクリート板を製作し、普通骨材を用いた場合と比較した結果、収縮ひずみ、破壊荷重、構造性能,プレストレストコンクリートの特性が普通コンクリートと同等となることを検証した。

Research Products

• [Publications] 石井豪, 小林猛, 後藤理博, 北辻政文: "ごみ溶融スラグを用いたプレストコンクリートに関する基礎的研究"第12回プレストレスコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集. 301-304 (2003)