JP4014400B2

JP4014400B2 - 土壌処理材組成物及びその製造方法

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Publication number: JP4014400B2
Application number: JP2001383813A
Authority: JP
Inventors: 輝男浦野; 幸雄伊奈; 雅人山口; 健一菅野
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2021-12-17
Also published as: JP2003183653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石膏、石灰の2成分からなる土壌処理材組成物に関する。具体的には、石膏ボード廃材等の石膏系建築廃材や工業用石膏模型古型等を処理して土壌固化材として使用し、そのリサイクルを促進するとともに、種々の建設汚泥、浚渫土、沈殿汚泥、有機性汚泥等の有効利用を図り、ならびに道路、工場用地又は住宅地盤等の土質安定処理を図ることを目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、河川、臨海及び湖沼等の堆積地は、粘土質又はシルト質を始めとするいわゆるヘドロ層からなり、軟弱地盤を形成しているため、こうした地域での基礎工事等では、多量の汚泥、泥土等が発生する。また、住宅やビルの建設工事に伴い建設汚泥も多量に発生している。これらの他にも、浄水場や廃水処理場等から発生する沈殿汚泥、製紙工場から発生するパルプ廃液を含む有機性汚泥等も同様である。
【０００３】
これらの汚泥・泥土類は、水分を多量に含む流動体であるため、取り扱いが極めて困難である。そのため、上記泥土等に土壌固化材を混合し、固化処理することが一般に行われている。例えば、道路、工場、住宅用地では、軟弱地盤の改良に石灰、セメント等の土壌固化材を土質安定処理に用い、いわゆる地盤改良を行うことが一般的である。
【０００４】
一方、石膏を主成分とする建築廃材（以下、石膏系建築廃材という。）は、近年建築物の新築工事や既存の建築物の解体工事に伴い多量に発生している。これらは、最近まで産業廃棄物として法定された区分に従って分別され、処理処分されてきたが、最近ではセメント業界や石膏ボード業界により収集され、粉砕、か焼等の処理を施して、セメントや石膏ボード等の製造において再利用が進められているところである。
【０００５】
また、上記石膏系建築廃材の他にも一般的な産業廃棄物として工業用模型、型材業界において使用された石膏製のいわゆる古型や歯科用の石膏模型等があり、このような古型等もまた上記石膏系建築廃材の発生量に比べ少量ではあるが発生しており、石膏業界による再利用が進められてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した石膏系建築廃材の発生量は、今後も増加することが予想されるのに対して、現状のリサイクルの形態では処理量に限界があり、新たなリサイクル形態及び方法の構築が望まれていた。
【０００７】
本発明者らは、従前より石膏、石灰等による上記のような泥土、軟弱地盤等の土質安定処理、特に上記石膏として石膏系建築廃材等を用いた土質安定処理について鋭意検討を進めてきた結果、石膏系建築廃材を生石灰とともに土壌固化材として用いることにより、従来のセメント系や石灰系土壌固化材等よりも優れた強度を示す土壌固化体を安価に得ることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
従って、本発明は、上記処理物を用いることにより、当該石膏系建築廃材の有効利用に資するとともに、上記泥土等の有効利用を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、石膏系建築廃材２０〜７０重量部と石灰３０〜８０重量部を含有してなることを特徴とする土壌固化材組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、粉粒状の石膏系建築廃材と粉粒状の生石灰とを混合した後、上記生石灰の水和に必要な理論水量の０．４〜１．２倍の水を加え、混合することを特徴とする土壌固化材組成物の製造方法に関する。
第1発明
先ず、本発明の土壌固化材組成物について説明する。
【００１１】
この土壌固化材組成物は、上記の通り原料として粉粒状の石膏系建築廃材及び石灰を含有するものである。
【００１２】
本発明の土壌固化材組成物を構成する各原料について以下説明する。
［石灰原料］
本発明の土壌固化材組成物に使用することができる石灰としては、公知の生石灰（酸化カルシウム）及び消石灰（水酸化カルシウム）を挙げることができる。一般には、生石灰は、石灰石を約９００℃の温度にて焼成して得られ、消石灰は上記生石灰に加水することにより得られるものである。
【００１３】
上記生石灰及び消石灰は、これらのいずれかを単独にて又は混合して本発明の土壌固化材組成物に含有させることができるが、特に生石灰単味ないしは生石灰と消石灰の混合物であることが望ましい。このように生石灰を単味ないしは消石灰との混合物として用いることにより、後述する石膏系建築廃材の含水率が高い場合であっても、この水分を水和（消化）反応により消失せしめ、本発明における石灰、石膏系建築廃材混合物を乾燥粉粒体に保つことができる。
【００１４】
また、この石灰の粒度としては、平均粒径を０．１ｍｍ以上、望ましくは０．３ｍｍ以上とし、最大粒径を１０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下、更に望ましくは２ｍｍ以下とするのがよい。この粒度は細かいほど、得られる処理土の物理性状の向上が認められることになるが、平均粒径を上記未満とすると、粉塵発生による作業者や周辺地域への影響が懸念されることになり、またこの粒度を上記最大粒径を超えて大きくすると、下記の石膏系建築廃材原料との均一な混合が困難となるとともに前記水和反応が不均一となり、処理土の物理性状を著しく低下させることになるためである。
［石膏系建築廃材原料］
本発明の土壌固化材組成物に含有することができる石膏系建築廃材について説明する。この石膏系建築廃材は、その発生形態により以下のように大別される。▲１▼新築工事に伴い発生する石膏系建築廃材（以下、石膏系新築廃材という。）石膏系新築廃材は、主に固体板状の石膏ボード端材・残材及び石膏プラスター、石膏系接着剤、目地処理剤等の残材（粉粒状物）及び固化物（以下、石膏系新築廃材という。）の類であり、大半が石膏分からなるものである。
【００１５】
ここで、石膏ボードとは、ＪＩＳＡ６９０１に規定されている表面が紙等の表面材で被覆されてなる一般的なものの他、かかる表面材で被覆されていない板状物、繊維強化石膏板や石膏木毛板等の板状石膏系建材をいうものとする。また、石膏プラスターとは、ＪＩＳＡ６９０４に規定されているものを、また目地処理剤とは、ＪＩＳＡ６９１４に規定されているものを示している。
▲２▼解体工事に伴い発生する石膏系建築廃材（以下、石膏系解体廃材という。）上記新築廃材に対して、石膏系解体廃材は、廃材として発生する前には石膏系建材として主に内装下地として使用されてきたため、当該内装下地面の表面に貼着、塗装等された仕上げ材、例えばクロス、壁紙、ペンキ等と容易に分離できない状態のものが多い。また、上記解体廃材が固定されていた木質製若しくは金属製の構造部材や止め金具類、場合によってはコンクリート破片等も、この解体廃材と容易に分離できない状態で建設廃材として発生する。このような新築廃材や解体廃材は、一般的な産業廃棄物と同様、一旦中間処理施設に収集された後、分別され、リサイクルまたは廃棄されてきたものである。
【００１６】
本発明の土壌処理材組成物には、上記の石膏系新築廃材や解体廃材をそれぞれ単独で若しくは種々の割合にて混合して使用することができる。
【００１７】
尚、本発明においては、上記した石膏製古型等も上記新築廃材等に混合して有効に使用することができる。従って、以下では、このような古型等も含めて「石膏系建築廃材」ということとする。
上記石膏系建築廃材中の石膏の状態としては特に限定されず、二水石膏、半水石膏又は無水石膏のいずれか１種又はそれらの混合物のいずれであってもよいが、特には半水石膏単味、二水石膏単味又は二水石膏及び半水石膏の混合物であることが望ましい。即ち、上記石膏系建築廃材中の石膏分が、すべて半水石膏であること、二水石膏であること、又は二水石膏と半水石膏との混合物であることが望ましい。また、当該半水石膏には、可溶性無水石膏をその一部に含むものであってもよい。
【００１８】
また、上記石膏系建築廃材の粒度としては、粉砕品中の石膏分の平均粒径を０．１ｍｍ以上、望ましくは０．３ｍｍ以上とし、最大粒径を１０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下、更に望ましくは２ｍｍ以下とするのがよい。一般的に、上記石膏系建築廃材は、板状、塊状等種々の形態で発生し、移送収集されるものであるため、当該廃材を再処理するには、予め粉砕し、使用に適した状態に処理することが望ましい。そして、上記粉砕品の石膏分の粒度は細かくするほど、得られる処理土の物理性状、特に機械的強度が向上し、本発明の目的、効果の点で優れることになるが、平均粒径を上記未満とすると、粉塵が発生し易いという問題が発生し、またこの粒度を上記最大粒径を超えて大きくすると、上記の石灰原料との均一な混合が困難となり、前記水和反応及び第２発明における石膏の水和反応が不均一となって、処理土の物理性状を著しく低下させることになる。
【００１９】
更に、上記石膏系建築廃材のうち主流を占める石膏ボード廃材は、その表面をボード用原紙で被覆されたものであり、また繊維強化石膏板にはその表面又は内部にガラス繊維等の不織布を配しているものもあるため、粉砕に当たってはこれらの紙片や繊維分（粉砕物も含む。）が混入することとなる。例えば、石膏ボード廃材であれば、上記原紙分は、廃材量に対して約７％程度となる。これらの紙分や繊維粉砕物は、本発明における土壌固化材組成物の品質には影響を及ぼさないことから、そのまま本発明の土壌固化材組成物に含有させることもできるし、また以下のように紙分、繊維粉砕物を除去して含有させてもよい。
【００２０】
本発明の土壌固化材組成物は、上記石灰及び石膏系建築廃材を含有するものであるが、その添加比率は、石灰３０〜８０重量部と石膏系建築廃材２０〜７０重量部、望ましくは石灰４０〜７０重量部と石膏系建築廃材３０〜６０重量部、更に望ましくは石灰５０〜７０重量部と石膏系建築廃材３０〜５０重量部であることが望ましい。石灰と石膏系建築廃材をこのような添加比率を設定することにより、生石灰又は石膏系建築廃材を単味で使用した場合よりも得られる処理土の機械的強度が向上する反面、この添加比率が上記範囲未満の場合及び上記範囲を超える場合は、上記単味使用の場合と機械的強度において大差がなくなるためである。
【００２１】
尚、本発明の土壌固化材組成物は、上記石膏系建築廃材や石灰を含有することができるが、これらの他にもガラス繊維、炭素繊維等の補強材料、粉塵防止を目的とした物質、肥料成分、石炭灰（フライアッシュ、ボトムアッシュ等）、骨材成分、起泡剤、流動化剤等を1種又は２種以上含有させることができることはいうまでもない。
第2発明
次に、本発明の土壌固化材組成物の製造方法について説明する。
【００２２】
本発明では、石灰原料の前処理工程及び石膏系建築廃材原料の前処理工程（当該処理中に当該原料のか焼処理工程を含む。）とそれらの原料の混合工程からなり、当該混合工程には、加水工程をも含ませることができる。
【００２３】
以下、それぞれの処理工程について説明する。
［石灰原料の粉砕（粒度調整）］
本発明の土壌固化材組成物の主要な原料となる石灰の粒度は、上記した通り最大粒径が１０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下、更に望ましくは２ｍｍ以下であることが望ましい。従って、入手した石灰原料を上記粒度に調整する必要がある。この粒度調整方法には特に限定されず、公知の粉砕機を使用して行ってもよいし、公知の粉砕機を用いて粉砕した後に上記所定粒度となるよう篩を通過させて行うこともできる。上記粉砕機としては特に限定されず、一般的な粉砕機を単独で又は組み合わせて使用することができる。
［石膏系建築廃材原料の粉砕（粒度調整）］
また、もう1つの原料である石膏系建築廃材の粒度についても上記したとおり廃材中の石膏分の最大粒径が１０ｍｍ以下、望ましくは５ｍｍ以下とするのが望ましい。従って、収集、分別した石膏系建築廃材を上記粒度に調整する必要がある。このような粒度調整方法には特に限定されず、公知の粉砕機を使用して行ってもよいし、公知の粉砕機を用いて粉砕した後に上記所定粒度となるよう篩を通過させて行うこともできる。上記粉砕機としては特に限定されず、一般的な粉砕機を単独で又は組み合わせて使用することができる。
【００２４】
また、石膏ボード廃材については、予め石膏ボード廃材の再利用に適した粉砕機として公知となっているものを用いて粉砕することができ、紙分、繊維分を分離する場合には、上記粉砕処理において粉砕すると同時に上記廃材表面の紙分と石膏分とを分離するか、又は粉砕処理後に別個に篩を用いて紙分と石膏分とを分離することができる。
［石膏系建築廃材原料のか焼処理］
本発明においては、上記した石膏系建築廃材粉砕品をか焼処理することもできる。
【００２５】
かかるか焼処理の１例としては、上記のように粉砕して得られた石膏系建築廃材を１００〜２００℃、好ましくは１３０〜１９０℃の温度範囲において０．５〜３時間、好ましくは１〜２時間加熱する。このようなか焼処理を施すことにより、上記石膏系建築廃材中の二水石膏分は、半水石膏若しくは半水石膏中に一部可溶性無水石膏を含む、いわゆる焼石膏とすることができる。
【００２６】
加熱方法としては、ロータリーキルンや熱風循環式の乾燥機等を用いて直接加熱してもよく、また釜（いわゆる石膏焼成釜）等にて間接加熱する方法等を例示することができる。
【００２７】
また、か焼処理の別の１例としては、上記石膏系建築廃材の粉砕（粒度調整）品又は前記粉砕（粒度調整）後篩を通過させ紙分を除去したものを、当該粉砕品中に含まれる紙分等若しくは有機質分又は篩通過によっても除去しきれない紙分等が炭化する温度、具体的には２４０〜３６０℃、好ましくは２８０〜３２０℃の温度範囲において大気開放又は密閉状態にて０．５〜５時間、望ましくは１〜４時間加熱する方法等を例示することができる。この処理により、上記石膏系建築廃材中の二水石膏分は、その加熱条件により可溶性無水石膏、可溶性無水石膏とII型無水石膏との混合物又はII型無水石膏を得ることができる。
【００２８】
加熱方法としては、上記と同様に直接加熱又は間接加熱の可能な種々のか焼方法を使用することができる。
［石灰原料及び石膏系建築廃材原料の混合工程］
本発明においては、上記のように粉砕処理されるか、又はその粉砕後に篩を通過させ紙分を除去した石膏系建築廃材処理品を、そのまま上記石灰と混合するか、又は更に上記したか焼処理を施した後に上記石灰と混合することにより本発明における土壌固化材組成物（以下、混合品という。）を得ることができる。これらの原料の混合方法については、特に限定されず、公知の入手可能な混合装置を用いて行うことができる。
［原料混合物への加水混合工程］
また、上記混合の際に、上記各原料の混合物に加水し、更に混合するか、又は上記前処理工程を経て粒度を調整した石膏系建築廃材に加水することもできる。加水混合することにより、生石灰が水和発熱反応を呈するため、この反応熱を利用するものである。
【００２９】
この場合、石灰としては、生石灰を用いることが必要となるが、石膏系建築廃材原料については、その主成分である石膏は、どのような形態であっても構わない。この形態としては、二水石膏単味、半水石膏と二水石膏との混合物、二水石膏、半水石膏及び無水石膏の３成分混合物であってもよい。
【００３０】
これらを生石灰と共存させた状態で加水することにより、生石灰の水和熱により上記石膏分中の形態を自在に可変調整することができるが、本発明においては、特に上記石膏分として二水石膏単味又は半水石膏と二水石膏との混合物であることが望ましい。
【００３１】
この加水処理用の水量としては、生石灰の理論水和に必要な水量の０．４〜１．２倍、望ましくは０．６〜１．０倍、更に望ましくは０．７〜０．９倍の水量であることが望ましい。この加水量に比例して生石灰成分は減少する一方、消石灰成分は増加するが、上記混合物の温度上昇を見ると、約０．８倍の加水量において最高温度を呈し、この温度上昇により上記廃材処理品中の二水石膏の半水石膏への脱水転移を促進することになり、土壌固化材組成物の物性面において優れた効果を生じさせることになるからである。即ち、加水混合することにより、上記混合物中の生石灰は水和（消化）反応を起こし、発熱する。この発熱（温度上昇）は高ければ高いほど、上記混合物中の石膏分に作用し、二水石膏の脱水反応を生じさせ、発熱に比例して組成物中の半水石膏又は無水石膏の含有率が増加することになる。このようにして生じた半水石膏等は、本発明の土壌固化材組成物を用いた処理土の機械的強度を高め、また上記熱は、土壌固化材組成物中に存在する水分を蒸発せしめ、最終的には乾燥した粉粒状の土壌固化材組成物（以下、加水混合品という。）を得ることができる。
【００３２】
尚、このような加水方法としては特に限定されず、上記混合物に直接上記所定量の水を混合してもよいし、また混合装置内で所定量の水をスプレーしてもよい。
本発明の土壌改良材組成物の製造方法においては、上記石灰、石膏系建築廃材の他にも本発明の組成物の用途等に応じてガラス繊維、炭素繊維等の補強材料、粉塵防止を目的とした物質、肥料成分、石炭灰（フライアッシュ、ボトムアッシュ等）、骨材成分、起泡剤、流動化剤等を1種又は２種以上上記工程中において含有させることができることはいうまでもない。
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
[試験に使用した土壌]
表１に、試験に使用した土壌（以下、試験土という。）についての性状等を示す。
【００３３】
【表１】

［使用材料］
試験に当たって使用した固化材原料の詳細を以下に示す。
【００３４】
生石灰：村樫石灰工業株式会社製
石膏ボード廃材：吉野石膏株式会社収集、粉砕品
石膏ボード廃材か焼処理品：上記か焼方法により得られたもの。Ｘ線回折により、石膏分は全量半水石膏であった。
【００３５】
普通ポルトランドセメント：大阪住友セメント株式会社製
セメント系固化材（ＰＴＦＥ防塵処理）：
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント株式会社製）８５％
無水石膏１０％
生石灰（村樫石灰工業株式会社製）５％
また、これらのうち生石灰、石膏ボード廃材粉砕品、石膏ボード廃材か焼品の性状及び生石灰の粒度分布を表２に示す。
【００３６】
【表２】

【００３７】
【表３】

［本発明の土壌固化材組成物の調製］
混合品
本発明の土壌固化材組成物の原料となる生石灰及び石膏ボード廃材粉砕品又は石膏ボード廃材か焼品を所定割合で、かつ合計重量が１ｋｇとなるように計量した後、モルタルミキサー（容量２リットル）に投入し５分間攪拌して、均一な混合物を得た。この混合物を本発明における土壌固化材組成物（以下、混合品という。）とした。
【００３８】
加水混合品
上記調製方法により混合品を調製した後、更に所定量の水を加え、上記モルタルミキサー中で１０分間攪拌して、均一な混合物を得た。この混合物を本発明における土壌固化材組成物（以下、加水混合品という。）とした。
［土壌固化材組成物と試験土との混合方法］
３ｍ角のビニルシート上に試験土を広げ、塊状の石や木片を取り除き、スコップを用いて外観において均一となるように混ぜた後、含水率が変化しないように迅速に袋詰めを行った。
【００３９】
この試験土に対する上記土壌固化材組成物（混合品又は加水混合品）の添加量が１００ｋｇ／ｍ^３（一定）となるように両者を採取し、ステンレス製のボール（容量３．５リットル）中に入れ、ハンドスコップを用いて５分間均一に混合する。その後、ポリエチレン製袋に詰め、１〜２時間ほど養生し、土壌固化材組成物中の生石灰の試験土含水による水和反応を終了させる。その後、上記袋から採取した混合物（処理土）を後述の試験に供した。
［一軸圧縮強度試験］
室内において上記の混合方法によって得られた固化材混合直後の処理土を直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱型モールドに詰め、１．５ｋｇのランマーを自然落下させ、３層２５回突き固めて３個の供試体を作製した。この供試体を恒温高湿室内の２０℃湿空条件下に７日間静置、養生した後に、ＪＩＳＡ１２１６に従い一軸圧縮強度試験を行った。
［ｐＨの測定］
処理土３０ｇを計り取り、５０ｍｌの蒸留水中に分散させ、３時間放置後のｐＨ値をｐＨイオン電極を用いて測定した。
実施例１〜６
石膏ボード廃材粉砕品と生石灰とを表４（ａ）に示した重量比となるように土壌固化材組成物をそれぞれ調製した。その後、上記袋詰めから取り出した関東ロームＡ（試験土）に対して同表に示した割合で混合養生し、それぞれについて上記の一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表４（ｂ）及び図１、図２、図４に示す。
実施例７〜１４
実施例１〜６にて調製した各混合品に対して表４（ａ）に示した水量を該混合品に加水混合してそれぞれ本発明の土壌固化材組成物（加水混合品）を得た。この加水混合品を用い、試験土としての関東ロームＡに対して１００ｋｇ／ｍ^３となるように混合し、実施例１と同様の方法により一軸圧縮強度及びｐＨの測定を測定した。その結果を表４（ｂ）及び図１、図２、図４に示す。
比較例１
関東ロームＡ（試験土）に対し、土壌固化材として生石灰を１００ｋｇ／ｍ^３の添加量となるように、上記混合方法及び一軸圧縮強度試験方法に従い両者を採取・混合し（表４（ａ）参照）、得られた処理土について一軸圧縮強度及びｐＨの測定を測定した。その結果を表４（ｂ）及び図1、図２に示す。
比較例２
土壌固化材として石膏ボード廃材粉砕品のみを用い（表４（ａ）参照）、その他の条件は比較例１と同様とし、一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表４（ｂ）及び図1、図２に示す。
比較例３
土壌固化材として石膏ボード廃材か焼品のみを用い（表４（ａ）参照）、その他の条件は比較例１と同様とし、一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表４（ｂ）及び図２に示す。
比較例４
土壌固化材として普通ポルトランドセメントを用い（表４（ａ）参照）、その他の条件は比較例１と同様とし、一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表４（ｂ）及び図２に示す。
比較例５
土壌固化材として予め調製した前記セメント系固化材を用い（表４（ａ）参照）、その他の条件は比較例１と同様とし、一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表４（ｂ）及び図２に示す。
実施例１５〜２０
石膏ボード廃材か焼品と生石灰とを表５（ａ）に示した重量比となるように上記調製方法を用いて土壌固化材組成物（混合品）をそれぞれ調製した。その後、上記袋詰めから取り出した関東ロームＢ（試験土）に対して同表に示した割合で混合養生し、それぞれについて上記の一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表５（ｂ）に示す。
実施例２１〜２６
実施例１５〜２０にて調製した各混合品に表５（ａ）に示した水量を該混合品に加水混合してそれぞれ本発明の土壌固化材組成物（加水混合品）を得た。この加水混合品を用い、試験土としての関東ロームＢに対して１００ｋｇ／ｍ^３となるように混合し、実施例１と同様の方法により一軸圧縮強度及びｐＨの測定を測定した。その結果を表５（ｂ）に示す。
比較例６
関東ロームＢ（試験土）に対し、土壌固化材として生石灰を１００ｋｇ／ｍ^３の添加量となるように、上記混合方法及び一軸圧縮強度試験方法に従い両者を採取・混合し（表５（ａ）参照）、得られた処理土について一軸圧縮強度及びｐＨの測定を測定した。その結果を表５（ｂ）に示す。
比較例７
土壌固化材として石膏ボード廃材粉砕品のみを用い（表５（ａ）参照）、その他の条件は比較例６と同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表５（ｂ）に示す。
比較例８
土壌固化材として石膏ボード廃材か焼品のみを用い（表５（ａ）参照）、その他の条件は比較例６と同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表５（ｂ）に示す。
実施例２７〜２９
石膏ボード廃材か焼品、生石灰及び水を表６（ａ）に示した重量比となるように上記調製方法を用いて土壌固化材組成物（加水混合品）をそれぞれ調製した。その後、上記袋詰めから取り出した粘土質土壌（試験土）に対して１００ｋｇ／ｍ^３の添加量となるように上記土壌固化材組成物を加え、前記混合方法によって混合養生し、それぞれについて上記の一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
比較例９
土壌固化材として生石灰のみを用い（表６（ａ）参照）、試験土である粘土質土壌に対して１００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合し、同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
比較例１０
土壌固化材として石膏ボード廃材粉砕品のみを用い（表６（ａ）参照）、試験土である粘土質土壌に対して１００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合し、同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
比較例１１
土壌固化材として石膏ボード廃材か焼品のみを用い（表６（ａ）参照）、試験土である粘土質土壌に対して１００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合し、比較例１と同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
比較例１２
土壌固化材として普通ポルトランドセメントのみを用い（表６（ａ）参照）、試験土である粘土質土壌に対して１００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合し、同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
比較例１３
土壌固化材としてセメント系固化材のみを用い（表６（ａ）参照）、試験土である粘土質土壌に対して１００ｋｇ／ｍ^３の割合で混合し、同様の方法により一軸圧縮強度試験及びｐＨの測定を行った。その結果を表６（ｂ）及び図３に示す。
尚、図１〜４において、石膏ボード廃材は単に「廃材」と、「普通ポルトランドセメント」は、「普通ＰＣ」と表記している。
試験土として関東ロームＡを用いた試験結果（図１）より、生石灰と石膏ボード廃材とのいずれの混合比の本発明土壌固化材組成物を用いた場合であっても、生石灰又は石膏ボード廃材粉砕品若しくはそのか焼品を単独で使用した場合に比べ、処理土の一軸圧縮強度値は著しく向上する。そして、この一軸圧縮強度測定値は、混合品又は加水混合品のいずれの場合でも生石灰６０重量部、廃材４０重量部からなる組成物を用いた場合に最高値を示すことが明らかである。
【００４０】
また、表４実施例９〜１３の結果より、生石灰、廃材粉砕品への加水量は、水量１４６．５重量部（生石灰の水和に要する理論水量の０．８倍相当量；生石灰純度９５％として）を用いて加水混合した組成物が、最も高い一軸圧縮強度値を示している。そのため、その後の実施例では、加水混合処理に当たりこの水量を用いることとした。
更に、図２より、試験土としての関東ロームＡについて本発明の土壌固化材組成物（生石灰６０重量部及び石膏ボード廃材４０重量部の混合品又は加水混合品）を用いた処理土は、生石灰単味、廃材粉砕品若しくは廃材か焼品単味、普通ポルトランドセメント、セメント系固化材のいずれと比較しても高い一軸圧縮強度を示している。
更にまた、当該混合品又は加水混合品の試験土への添加量を７０、１００、１５０ｋｇ／ｍ^３の３水準とし、それぞれの水準において得られた一軸圧縮強度を示した図４から、本発明の土壌固化材組成物の試験土に対する添加量を増加すると、それに比例して一軸圧縮強度値も増加することが確認できる。また、本発明の土壌固化材組成物を試験土に対して７０ｋｇ／ｍ^３添加した結果でも、図２における普通ポルトランドセメント、セメント系固化材等を用いた処理土（比較例１〜５、試験土への添加量１００ｋｇ／ｍ^３）のいずれよりも高い強度値を示すことから、本発明の土壌固化材組成物は、従来のセメント系固化材よりも少ない土壌への添加量（約７０％）にて同等の処理土の機械的強度を得ることができることは明らかである。
関東ロームＢを試験土とした結果（表５（ｂ））でも同様に、本発明の土壌固化材組成物を用いた処理土は、生石灰と石膏ボード廃材とのいずれの混合比の場合であっても、生石灰、石膏ボード廃材か焼品を単独で使用したものよりも高い強度値を示しており、生石灰６０重量部及び廃材か焼品４０重量部を含有する組成物を用いた結果が、最も高い一軸圧縮強度値を示すことは明らかである。尚、上記結果から、関東ロームＢでは、関東ロームＡについての結果(図１及び図２)と同様の結果が得られることが予想されるため、従来のセメント系固化材等との一軸圧縮強度の比較は行わなかった。また、確認のため石膏ボード廃材粉砕品のみを土壌固化材として用いた処理土も結果として本発明の組成物に比べて一軸圧縮強度値は低い。
試験土を粘土質土壌に変更して、関東ロームＢの場合と同様の試験を行った。この場合の試験結果（表６（ｂ））においても、本発明の土壌固化材組成物を用いた処理土は、生石灰と石膏ボード廃材とのいずれの混合比の場合であっても、生石灰、石膏ボード廃材粉砕品を単独で使用した処理土よりも高い強度値を示し、生石灰６０重量部及び廃材か焼品４０重量部を含有する組成物（混合品）を用いた結果が最も高い一軸圧縮強度を示すことは明らかである。
【００４１】
また、図３より、本発明の土壌固化材組成物（生石灰６０重量部及び石膏ボード廃材４０重量部の混合品又は加水混合品）を用いた処理土は、生石灰単味、廃材粉砕品若しくは廃材か焼品単味、普通ポルトランドセメント、セメント系固化材のいずれと比較しても高い一軸圧縮強度を示している。
【００４２】
更に、当該混合品又は加水混合品の試験土への添加量を７０、１００、１５０ｋｇ／ｍ^３の３水準とし、それぞれの水準において得られた一軸圧縮強度を示した図４から、本発明の土壌固化材組成物の試験土に対する添加量を増加すると、それに比例して一軸圧縮強度値も増加することが確認できる。また、本発明の土壌固化材組成物を試験土に対して７０ｋｇ／ｍ^３添加した結果でも、図３における普通ポルトランドセメント、セメント系固化材を用いた処理土（比較例９〜１３、試験土への添加量１００ｋｇ／ｍ^３）のいずれよりも高い強度値を示すことから、本発明の土壌固化材組成物は、従来のセメント系固化材よりも少ない土壌への添加量（約７０％）にて同等の処理土の機械的強度を得ることができることは明らかである。
【発明の効果】
本発明の土壌固化材組成物を用いることにより、泥土類の固化処理が可能であり、かつ従来のセメント系や石灰系等の土壌固化材と比較して、高い一軸圧縮強度を呈する処理土を得ることができる。
【００４３】
また、本発明の土壌固化材組成物は、その原料に石膏系建築廃材を多量に使用することができ、また従来のセメント系土壌固化材に比べて泥土等への添加量を約７０％に抑えることができるため、非常に安価な土質安定処理が可能となる。
【００４４】
更に、本発明の土壌固化材組成物は、今後発生量が増加することが見込まれる石膏系建築廃材を多量に使用するものであるため、新たなリサイクルの形態を築くことができる。
【００４５】
【表４】

【００４６】
【表５】

【００４７】
【表６】

【図面の簡単な説明】
【図１】関東ロームＡ（試験土）についての一軸圧縮強度試験結果を示すグラフである。
【図２】本発明の土壌固化材組成物と従来の土壌固化材との一軸圧縮強度（試験土：関東ロームＡ）を比較したグラフである。
【図３】本発明の土壌固化材組成物と従来の土壌固化材との一軸圧縮強度（試験土：粘土質土壌）を比較したグラフである。
【図４】関東ロームＡ及び粘土質土壌を試験土とした場合の本発明の土壌固化材組成物の添加量と処理土の一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。

Claims

石膏系建築廃材２０〜７０重量部及び生石灰３０〜８０重量部と、当該生石灰の水和に必要な理論水量の０．４〜１．２倍の水とを混合し、生石灰の水和反応熱を利用して、石膏系建築廃材中の二水石膏を半水石膏又は無水石膏に脱水転移させて得た土壌固化材組成物。
上記石膏系建築廃材中の石膏分の最大粒径が１０ｍｍ以下である請求項１に記載の土壌固化材組成物。
上記生石灰の最大粒径が１０ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の土壌固化材組成物。
石膏系建築廃材及び生石灰を各々粉砕し粒度調整した後、得られる石膏系建築廃材２０〜７０重量部及び生石灰３０〜８０重量部と当該生石灰の水和に必要な理論水量の０．４〜１．２倍の水とを混合し、生石灰の水和反応熱を利用して、石膏系建築廃材中の二水石膏を半水石膏又は無水石膏に脱水転移する工程を含むことを特徴とする土壌固化材組成物の製造方法。