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

2001 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): 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

棄物の有効利用を課題に、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およぴ廃棄石こうボードについて、セメント系固化材としての可能性を検討している。
潜在水硬性を有するごみ溶融スラグを微粉末化(比表面積4,300cm^2/g)し、地盤改良材および高強度コンクリート用混和材としてセメントに混ぜ圧縮強度試験を行った。
また、廃棄石こうボードは粉末状にして、半水石こうにするため100℃で加熱処理し、廃棄石こうボード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度試験を行った。
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:自然含水比の火山灰質粘性土を対象にした材齢91日強度が、セメント10%+ごみ溶融スラグ20%混合では490kN/cm^2で、セメント10%だけの混合に比べ2.5倍、また、セメント15%+ごみ溶融スラグ30%混合では1100kNcm^2で、セメント15%だけの混合に比べ2.2倍となり、地盤改良材としてのごみ溶融スラグの効果が明確に現れた。
廃棄石こうボードは、水和反応による硬化開始および終了が早く、5分後から始まり1日経過で終了する。また、廃棄石こうボードだけによる火山灰質粘性土の改良効果は、初期強度を高めるためには有効と判断されるが、材齢による強度増加は望めず、セメントと併用する方法が考えられる。
2.コンクリート用混和材としてのごみ溶融スラグの評価:本年度の研究では、プレストレスコンクリート(PC)に対応できるように材齢1日強度が30N/mm^2以上、かつ材齢28日強度が50N/mm^2以上となるように配合試験を行った。その結果、水セメント比を30%とした場合、セメントに対するスラグ微粉末の置換率を50%まで上げても所要の性能を満足することが明らかとなった。このことから、高強度コンクリートへもごみ溶融スラグ微粉末が利用できる可能性が高いことが明らかとなった。