| 研究概要 |
研究代表者は,半水石膏を添加したセメント安定処理土の一軸圧縮強さが半水石膏添加率と密接な関係にあることをすでに明らかにし,その原因として石膏添加に伴うエトリンガイトの生成量の増加を指摘している.しかしながら,エトリンガイト生成の化学反応式によれば,既往の配合ではAl_2O_3の欠如が明らかとなった,そこで今年度は,上記配合例におけるAl_2O_3の不足を補うため,新たにリサイクル材料でかっAl_2O_3が比較的豊富な石炭灰の混入を試みた.その結果,石炭灰を混入した場合には,半水石膏添加率の増加に伴って強度変形特性がさらに改善されることが明らかとなった.また,走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて供試体内部の観察を行い,半水石膏および石炭灰の添加率の増加に伴ってエトリンガイトの構造が発達していく過程を視覚的な観点から明らかにしている.以上のことから,半水石膏添加率と石炭灰添加率の増加に伴うこのような内部構造の変化がセメント安定処理土の強度に大きく関与していることを再確認した.
しかしながら,本研究で対象とした半水石膏は,石膏に含まれているフッ素の溶出量が土壌の環境基準を上回る場合がある.このフッ素溶出を抑制するために,研究代表者はすでに高炉セメントB種によるフッ素汚染土壌の不溶化技術を開発し,溶出試験結果が土壌の環境基準を下回ることを実証している.そこで本研究では,フッ素溶出の抑制をさらに進展させるため,これまで対象とした高炉セメントB種に加え石炭灰を新たなアルミナ源として補足添加し,石炭灰添加に伴うエトリンガイト生成量の変化を検討した.その結果,これまでの高炉セメントB種に加え石炭灰をさらに添加することによって石膏からのフッ素溶出濃度はさらに減少することが明らかとなった.また,ほう素や六価クロムの溶出濃度も土壌の環境基準を満たしていることを実証した.
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