酸性発生土の固化処理を目的とした貝殻焼成石灰の利用法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650554
• Research Institution: Fukui National College of Technology
• Principal Investigator: 山田 幹雄 福井工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (30175666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 博昭 大分工業高等専門学校, 土木工学科, 教授 (50187275) ; 奥村 充司 福井工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (70177187)
• Keywords: 顕在的酸性土 / パイライト / 水素イオン濃度指数 / 牡蠣殻 / 安定処理 / 一軸圧縮強さ / CBR / コーン指数

Research Abstract

1.能登半島七尾湾産養殖真牡蠣の殻を1000℃で約60分間焼却,焼成した酸化カルシウム100gあたり65〜70mlの蒸留水を注いで得た水酸化カルシウムの化学成分組成,X線回折パターンを調べた上で,この牡蠣殻由来消石灰と市販の工業用消石灰1号を個別に有機物含有量>10%の粘性土に添加,締固めて作製した円柱供試体(直径約50mm,高さ約100mm)の空気中養生最長180日および水浸養生最長56日の一軸圧縮強さquを求めて比較したところ,強度発現性や耐水性に消石灰の種類による差は全く認められなかった.このことから,牡蠣殻由来消石灰の効用は市販品と同等との知見を得た.
2.顕在的酸性土の安定処理効果を調べるために,道路斜面で採取した細粒分質砂(pH>6)と約2週間の空気乾燥後にpH<3の強酸性へ移行した粘土に個別にセメント系固化材,工業用消石灰1号を添加したときのCBRおよび一軸圧縮強さquを求めた.その結果,安定材の種類や添加率が同じであっても酸性土のCBRは細粒分質砂の1/2〜1/4,quは1/10〜1/20であり,改良対象土のpHが安定処理後の支持力増分や強度発現におよぼす影響は極めて大きいことが確認された.
3.地山の酸性堆積軟岩の中に存在する硫黄酸化細菌および鉄酸化細菌を室内で単離,培養した菌群を用いてパイライトの風化過程を追跡した.具体的には間隙水の酸素消費,pHや硫酸イオン濃度の変化を測定,これらを指標に風化速度の決定因子である温度^<1)>の影響度を「生化学的反応速度定数」を求めることにより評価した.
1)昨年度の研究において,酸性堆積軟岩は溶存酸素を含む水との接触部分で反応が速やかに進行し,pH≧6ではパイライト含有率が高く,その消費にともなってpHが低下して硫酸イオンを生成すること,さらに,反応速度は温度が高くなるほど大きくなることを確認している.

Research Products

• [Publications] Mitsushi Okumura 他2名: "FUNDAMENTAL STUDY ON UTILITY OF CRUSHED OYSTER SHELL AS MATERIALS FOR SHALLOW SOIL IMPROVEMENT"International Symposia on Materials Science for 21st Century, Symposium F : Recent Developments of Ground Improvement. 29-32 (2001)
• [Publications] 佐野博昭他4名: "積算温度方式を導入した土の酸性移行速度の評価手法に関する研究"土木学会論文集. 第687号/III-56. 95-105 (2001)
• [Publications] 山田幹雄他4名: "牡蠣殻片の道路路床構築材料としての適用性に関する基礎的研究"土木学会論文集. 第714号/VI-56. 179-190 (2002)
• [Publications] 奥村充司他3名: "酸性堆積軟岩の風化過程における化学的特性"日本材料学会・第5回地盤改良シンポジウム論文集. 89-92 (2002)
• [Publications] 山田幹雄他4名: "牡蠣殻由来消石灰および破砕殻を混ぜ合わせた有機質粘土の強度特性"日本材料学会・第5回地盤改良シンポジウム論文集. 181-186 (2002)
• [Publications] 山田幹雄他4名: "牡蠣殻片を混入して構築した模擬路床の固化性状"日本材料学会・第5回地盤改良シンポジウム論文集. 187-190 (2002)