石炭灰混合土をベースにした高機能地盤材料の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K04608
• Research Institution: Ishikawa National College of Technology
• Principal Investigator: 重松 宏明 石川工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (90353268)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 石炭灰 / 現地発生土 / 強度 / 変形

Outline of Annual Research Achievements

我が国は，東日本太平洋沖地震（2011年3月11日）後，電力の大半を火力発電に依存している．その結果，石炭灰の排出が年々増加の一途をたどり，この傾向は数十年以上続くとみられている．さらに，公共事業の縮小に伴ってセメント業界が減産体制を余儀なくされ，石炭灰の需要が低下している．使用されない石炭灰の多くは，最終的に地盤上もしくは地盤中に処理せざるを得ない状況になることが予想される．これは地盤工学上，極めて深刻な問題である．
今年度は，石炭灰（Fly Ash，FA）を単に「土の代替」として利用するのではなく，固化材（消石灰）との組み合わせによってどの程度の強度発現効果が見込めるのかを把握することに重きを置いた．先ず，砂質土系の現地発生土に石炭灰のみを混ぜ合わせて一軸圧縮試験を行い，石炭灰が土の強度発現の妨げになるのか否かを確認した．次に，これらの石炭灰混合土に対して，今度は消石灰を混ぜ合わせて一軸圧縮試験を実施し，石炭灰が土の強度・変形特性および消石灰との反応性にどのような影響を及ぼすのかを実験的に検証した．以下に今年度得られた知見を述べる．
(1) FAは球体ではあるものの，土の強度発現の妨げになることはなく，消石灰と組み合わせることで強度発現効果および剛性を高める.
(2) FA混合土の一軸圧縮強度と変形係数の間には高い相関性がある．
(3) FAを多く混ぜ合わせるほど，土・石灰の反応性が高くなる．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染拡大に伴い，年度当初に予定していた室内実験が大幅に遅れた．そのため，１種類の現地発生土を対象にした一軸圧縮試験のみの結果に終わった．次年度は万全な感染対策で一連の室内実験を行っていく予定である．

Strategy for Future Research Activity

他の現地発生土を対象に，かつ試験条件（石炭灰と固化材の配合など）を変えて再度実験を試みる．これらの研究成果は，土木学会全国大会，地盤工学全国大会，環境地盤工学シンポジウムなどで発表する予定である．

Causes of Carryover

【理由】次年度において，今年度実施できなかった一軸圧縮試験の追加実験が生じたためである．

【使用計画】次年度使用額（329,442円）は，追加実験を実施するための備品（割型モールド，荷重計など）に使用する予定である．