JPS625198B2

JPS625198B2 -

Info

Publication number: JPS625198B2
Application number: JP53052345A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Fukunaga; Kikuo Shinoki; Takuro Katayama; Shinsuke Yamaguchi
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1978-05-02
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1987-02-03
Also published as: JPS54144704A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、泥状、スラツジ状若しくは粉状の廃
棄物または軟弱地盤の固化方法に関する。近年産業廃棄物及びそれに原因するヘドロの量
は、ますます増加し、これらの中には、人畜の健
康を害し、植物の成長を害する有害物質を含んで
いる場合が多く、その処理は極めて重大な問題と
なつている。また軟弱地盤は、その有効利用から
その改良が望まれる。従来これらの対策の一つとして、セメント固型
化処理が知られている。しかし乍ら、これら廃棄
物等には、一般にセメントの固型化を妨害する物
質が含まれている。そのため、特別に多量のセメ
ントを用いる場合以外は、単にセメントを用いる
だけでは、目標とする強度の固型化は困難であ
る。然るに、多量のセメントを用いることは作業
量を増大し、また不経済であることより、セメン
ト固型化を実用化させる手段として、セメントの
他に硫酸根を含む無機薬品を加える方法（特許第
730891号、特開昭50−57070）、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属の塩化物を加える方法（特開昭51
−28344）或はアルカリ金属の炭酸塩を加える方
法（特開昭51−95426）などが提案されている。しかし乍ら、これらの固化剤を用いる方法にお
いてはその効果を出すために充分に均一になるま
で長時間混合しなければならず、そのために更に
高価な分散剤及び強力な混合装置を必要とするな
ど、経済上及び作業上必ずしも有利ではなかつ
た。本発明者等は、これら従来の欠点を克服した固
化剤を開発すべく種々検討の結果、泥状、スラツ
ジ状若しくは粉状の廃棄物または軟弱地盤に、水
硬性セメント組成物とアルカリ金属の酸性炭酸塩
または／およびセスキ炭酸塩とを添加することに
より、作業性が良好で、効果も優れ、しかも経済
的であることを見い出し、特願昭52−129231号と
して既に提案した。しかし、水硬性セメント組成
物とアルカリ金属の酸性炭酸塩または／およびセ
スキ炭酸塩からなる固化剤は強度促進効果として
は長期強度よりも短期強度を重視したものであつ
た。勿論短期強度の促進は重要であるが、土木工
事の性格が強い場合には半永久構造の基礎地盤に
なることが多いため、長期強度がより要請される
ことになる。このため、本発明者等は、良好な作業性が確保
され、短期強度ばかりか、長期強度をも満足する
固化剤につき研究を重ねた結果、水硬性セメント
組成物−アルカリ金属の酸性炭酸塩または／およ
びセスキ炭酸塩からなる系に、アルカリ金属の硫
酸塩を加えることにより、その目的が達成される
ことを見い出し、本発明を提案するに至つた。尚、本発明において短期強度とは材令７日以内
に発現される強度をいい、長期強度とは材令20日
以上で発現される強度をいう。本発明は、泥状、スラツジ状若しくは粉状の廃
棄物または軟弱地盤に、(A)水硬性セメント組成物
100重量部、(B)アルカリ金属の酸性炭酸塩また
は／およびセスキ炭酸塩５〜25重量部および(C)ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の硫酸塩５〜
25重量部を、(B)アルカリ金属の酸性炭酸塩また
は／およびセスキ炭酸塩と(C)アルカリ金属または
アルカリ土類金属の硫酸塩の添加重量比が80／20
〜20／80となる如く添加することを特徴とする廃
棄物または軟弱地盤の固化方法である。本発明における処理対象物は、ヘドロ、都市土
木工事における泥水工事の廃泥、アルミ精錬より
生ずる赤泥、砕石泥等の泥状；上下水道スラツ
ジ、産業廃水処理スラツジ等のスラツジ状；都市
ゴミ、水処理スラツジ等を焼却した焼却残灰、電
気集塵機等によつて捕集された集塵タスト等の粉
状などの産業廃棄物またはローム土、まさ土、ピ
ート層、シラス或はヘドロ等の軟弱地盤である。本発明で用いる固化剤の第１成分である水硬性
セメント組成物は普通ポルトランドセメント、早
強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセ
メント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメ
ント、フライアツシユセメント、シリカセメン
ト、超速硬セメント、アルミナセメントから選ば
れた１種または２種以上を混合してなる水硬性セ
メント組成物であり、更にスラグ或は石灰、石
膏、フライアツシユ、白土等の１種または２種以
上を適宜添加混合したものも良好に使用できる。
スラグ或は石灰、石膏、フライアツシユ、白土等
を添加する場合は、その量は固化処理対象物の性
状や本発明において使用するアルカリ金属の酸性
炭酸塩等の使用量との関係で一概に決められない
が、一般にはベースとなる水硬性セメント組成物
に対して５重量パーセント以上であつて、50重量
パーセント以下含まれるようにするのが好まし
い。また、本発明で用いられる固化剤の第２成分で
あるアルカリ金属の酸性炭酸塩は特に限定されな
いが、酸性炭酸ナトリウム、酸性炭酸カリウムが
特に有効であり、その他リチウム塩、ルビジウム
塩またはセシウム塩など、或は、これらの混合物
を有効に用いることができる。また、アルカリ金
属のセスキ炭酸塩は工業的に生産されるセスキ炭
酸塩または天然に産するセスキ炭酸塩が有効に使
用できる。本発明においては、水硬性セメント組成物−ア
ルカリ金属の酸性炭酸塩または／およびセスキ炭
酸塩からなる系に加えて、第３成分として硫酸ナ
トリウム、硫酸カリウム等のアルカリ金属硫酸塩
の少なくとも１種を用いることが特長である。第
３成分としてはアルカリ土類金属の硫酸塩よりも
アルカリ金属の硫酸塩を用いる方が効果が優れて
いる。第１図は、第２成分（無水酸性炭酸ナトリウ
ム）、第３成分（無水硫酸ナトリウム）のそれぞ
れ単独、および両者の混合物を第１成分の水硬性
セメント組成物に対して添加量を変えていつた場
合の、短期（材令７日）の１軸圧縮強度への影響
を示すものであり、第２図は長期（材令28日）の
１軸圧縮強度への影響を示す図である。第１図お
よび第２図から強度促進効果について、第２成
分、第３成分それぞれの単独添加を比較すると長
期、短期の別なく第２成分単独添加の方が高くな
つている。しかし、第３成分を併用して用いた場
合は第２成分単独添加の場合に比してアツプして
おり、その割合は長期の方が大きい。このことは
長期においては第３成分添加による相乗効果が発
揮されていることを示している。第３成分添加に
よる相乗効果発現の理由は明らかではないが、第
３成分を添加することにより、硫酸根、炭酸根そ
れぞれのエトリンガイトの生成が一段と促進さ
れ、また、アルカリ金属の酸性炭酸塩の流動化効
果が大きく寄与し、固化処理する廃棄物等との混
合が十分均質に行なわれているためと考えられ
る。本発明において固化助剤としての第２成分およ
び第３成分の使用割合は、固化処理する廃棄物の
種類、性状、目的とする固化程度等によつて、そ
の好ましい範囲が変わる。本発明においては第１
成分である水硬性セメント組成物100重量部に対
して第２成分のアルカリ金属の酸性炭酸塩また
は／およびセスキ炭酸塩は５〜25重量部用いるこ
とを必須とする。また第３成分であるアルカリ金
属の硫酸塩も水硬性セメント組成物100重量部に
対して５〜25重量部用いることを必須とする。第
２成分、第３成分共これらの前記上限値特に50重
量部を越えるとコスト高となるばかりか、固化の
長期強度が十分伸び難い。また、第２成分と第３
成分の配合割合は、第２成分の流動性改善効果を
生かすという意味から、重量比で80：20〜20：80
更に好ましくは60：40〜40：60の範囲となるよう
に選択するのが望ましい。更に固化処理する廃棄物等に添加する第１成分
〜第３成分からなる固化剤の添加割合も一概には
決められないが、一般には廃棄物または軟弱地盤
の湿潤基準100重量部に対して、１〜50重量部、
更に好ましくは５〜30重量部添加するのが好まし
い。本発明において固化剤を添加混合する方法は何
ら制限されず、第１成分〜第３成分を予め混合し
ておき、これを廃棄物等に添加混合する方法、第
１〜第３成分を夫々別個に、同時或いは順次廃棄
物等に添加混合する方法などがあげられる。本発明の第１成分〜第３成分からなる固化剤
は、強度就中長期強度の促進効果が大きく更に適
度の流動性を有しているため、作業性が向上する
という効果を有している。以下、実施例をあげて本発明を説明するが本発
明はこれに限定されるものではない。実施例１含水比250％の徳山湾内堆積ヘドロ（シルト質
粘土、フミン類５％含有、フロー値130mm）湿潤
基準100重量部に対して、普通ポルトランドセメ
ント10重量部と、第１表にその混合比率を変えた
固化助剤としての無水酸性炭酸ナトリウムおよび
無水硫酸ナトリウムを２重量部添加混合し、内径
50mm、高さ100mmの円筒形型枠に流し込み、温度
20℃、湿度90％の湿空中で養生固定せしめ、この
固化体の１日、７日、28日の１軸圧縮強度を測定
した。結果を第１表に示す。

【表】実施例２含水率280％の大阪湾内堆積ヘドロ（シルト質
粘土、フミン類５％含有、フロー値150mm）湿潤
基準100重量部および普通ポルトランドセメント
６重量部に対して、固化助剤の添加量を変化させ
たものを混合し、実施例１と同様にして固化体を
作製し、材令７日および28日の１軸圧縮強度を測
定した。固化助剤として、無水酸性炭酸ナトリウムと無
水硫酸ナトリウム（混合比率60：40）、無水酸性
炭酸ナトリウム単独及び無水硫酸ナトリウム単独
を使用した場合を順次夫々符号１，２及び３とし
て示し、材令７日圧縮強度を第１図、材令28日圧
縮強度を第２図に示した。但し、第１図及び第２
図において、横軸は普通ポルトランドセメント
100重量部に対する固化助剤の重量部を示す。実施例３実旋例２で用いたと同じヘドロを用い、湿潤基
準100重量部に対して、普通ポルトランドセメン
ト10重量部および固化助剤として無水酸性炭酸ナ
トリウム−無水硫酸ナトリウム混合物（混合比率
60：40）２部を添加混合して実施例１と同様に固
化体を作製し１軸圧縮強度を測定した。また、無
水酸性炭酸カリウム−硫酸カリウム混合物（混合
比率60：40）についても同様に行なつた。更に、
無水酸性炭酸ナトリウム、無水硫酸ナトリウム、
無水酸性炭酸カリウム、硫酸カリウムの夫々単独
を２部添加混合したものについても同様に行なつ
た。これらの７日材令１軸圧縮強度および28日材
令１軸圧縮強度を第２表に示す。

【表】実施例４実施例２に用いたと同じヘドロを用い、湿潤基
準100重量部に対して、普通ポルトランドセメン
ト10重量部およびセスキ炭酸ナトリウム−無水硫
酸ナトリウム混合物（混合比率60：40）２部を添
加混合して、実施例１と同様に固化体を作成し、
１軸圧縮強度を測定した。また、セスキ炭酸ナト
リウムを単独で２部混合したものについても同様
に行つた。これらの７日および28日の１軸圧縮強
度測定結果を第３表に示す。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、無水酸性炭酸ナトリウム、無水硫酸
ナトリウムおよびこの両者の混合物を水硬性セメ
ントに対して添加量を変化させて添加混合したと
きの、７日材令における１軸圧縮強度を示す図で
あり、第２図は同じく28日材令における１軸圧縮
強度を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１泥状、スラツジ状若しくは粉状の廃棄物また
は軟弱地盤に、(A)水硬性セメント組成物100重量
部、(B)アルカリ金属の酸性炭酸塩または／および
セスキ炭酸塩５〜25重量部および(C)アルカリ金属
の硫酸塩５〜25重量部を、(B)アルカリ金属の酸性
炭酸塩または／およびセスキ炭酸塩と(C)アルカリ
金属の硫酸塩の添加重量比が80／20〜20／80とな
る如く添加することを特徴とする廃棄物または軟
弱地盤の固化方法。