コンクリートを超える圧縮強度を有する固化処理構造材の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12750454
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 笠間 清伸 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10315111)
• キーワード: 浚渫粘土 / セメント / 固化処理土 / 高圧脱水 / 高強度化 / 有効利用 / ゼロエミッション化

研究概要

本研究では固化材を加えた浚渫粘土を高圧で脱水することにより、コンクリートなどの構造材料の強度に匹敵する高強度な固化処理土を作製し、固化処理土の新たな可能性を拡大するのが目的である。
本研究では、このような技術開発における問題点を把握し解決するため、以下の実験を行った。(1)高圧脱水固化法により作製した供試体の均質さ、および含有される水の効率的な排出方法を把握するため、供試体の含水比分布をはかり検証した。(2)強度をはかる指標として一軸圧縮試験を行った。(3)作製された供試体の耐久性をはかるため、スレーキング試験、乾湿繰返し吸水率試験、すりへり減量試験を行った。得られた研究実績をまとめると以下のようになる。
1)高圧脱水時に固化材に加えてスラグを100%添加した場合、作製した供試体の含水比低減率および含水比分布幅が最も小さくなり、最善の改良効果を示した。
2)初期状態の含水比を低下させることによって、高圧脱水後の供試体の含水比を低減する目的で浚渫土に添加物を加え、一軸圧縮試験を行い、強度変化を調べた。添加する物質は、産業副産物であるカキ殻と高炉水砕スラグ(以下:スラグ)、豊浦標準砂から選択した。事前に7日強度を比較したところ、カキ殻を60%添加した供試体はカキ殻が高圧により脆くなり添加しない場合より4割ほど一軸強度が低下し、また、スラグおよび豊浦標準砂を100%添加した場合はほぼ同じ8MPaとなり添加しない場合を上回った。
3)スラグ添加による耐久性の改良をはかるため、岩の乾湿繰返し吸水率試験方法(KODAN 111)、岩のスレーキング率試験方法(KODANl10)およびすりへり減量試験(ASTM規準)および吸水膨張試験をそれぞれの基準に従って行った。吸水率はスラグ添加の有無によらず初期状態から変化しない。その結果、吸水膨張も起こらない。スレーキング率は、含水比が低く空隙が少ない場合ほど小さくなる。
以上の結果より、スラグを添加することにより、すりへりに対する耐久性を増すことができる。

研究成果

• [文献書誌] 林晋, 善功企, 陳光斉, 笠間清伸, 林康宏: "高圧脱水固化したセメント処理土の郷土特性"第36回地盤工学研究発表会発表講演集. 1巻. 679-680 (2001)
• [文献書誌] 笠間清伸, 善功企, 陳光斉: "固化処理土中の水和生成物に着目した強度評価"第36回地盤工学研究発表会発表講演集. 1巻. 791-792 (2001)
• [文献書誌] 笠間清伸, 善功企, 陳光斉: "固化処理土と硬化コンクリートの力学特性の比較"第56回年次学術講演会講演概要集. III-B172. 344-345 (2001)
• [文献書誌] 林晋, 善功企, 陳光斉, 笠間清伸: "固化処理土の強度に関する文献調査と高圧脱水による高強度化"第56回年次学術講演会講演概要集. III-B172. 344-345 (2001)
• [文献書誌] 林晋, 善功企, 陳光斉, 笠間清伸: "固化処理および高圧脱水した固化処理土の耐久性"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A-330-A-331 (2002)
• [文献書誌] 林康宏, 善功企, 陳光斉, 笠間清伸: "粒度分布に着目した高圧脱水固化処理土の強度特性"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A-332-A-333 (2002)