| 研究概要 |
本研究では, 「固化処理と高圧機械脱水を併用する高圧脱水固化」という新たな材料再生技術を提案し, 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するための基礎技術の開発を行ってきた. これまでに, 浚渫土砂内の重金属・環境ホルモンなどの有害物質を吸着不溶化し, 湿潤・水中条件で長期的に平均20MPaの一軸圧縮強度を有する供試体が得られている(固化材添加率20%, 脱水圧力20MPa). この基礎技術を応用して, 浚渫土砂を大型の構造ブロックとして高度に再利用できる実用化技術へと展開するためには, 低脱水圧力での高強度発現を実現する必要がある. 今年度は, 脱水圧力5MPaにおける高強度化を実現するために, 砂分混合した浚渫粘土を対象に一軸圧縮試験を行い, 粒度調整による強度特性と脱水特性を評価した. また, 得られた一軸圧縮強度と試料の物理特性および固化材混合条件等を変数とした主成分分析を行い, 高強度化に影響する要因について検討を行った.
本研究で得られた結果は以下の通りである.
(1)砂分混合率を増加させると, 脱水時間は短縮され, 砂分混合率100%では脱水時間は半分以下となる.
(2)固化材添加率20%では, 砂分を混合することで強度の増加が期待でき, 砂分混合率40%でその効果は最大となる.
(3)砂分混合により強度改善がみられなかった理由として, 砂分混合した粘性土を機械脱水すると, 砂分の土粒子骨格が脱水圧力を受け持つため, 粘土成分の脱水が進まないためだと考えられる.
(4)脱水固化処理土の一軸圧縮強度は, 脱水圧力, 固化材添加率や砂分混合率によらず水セメント重量比に大きく影響を受ける. よって, 水セメント重量比を小さくすることが高強度化のポイントである.
(5)主成分分析の結果を用いて, 粘土分含有率, 乾燥密度, 水セメント重量比の三つの指標を用いて, 脱水固化処理土の一軸圧縮強度を推定するための重回帰式を提案した.
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