JPH06185006A - 自然土の安定処理法 - Google Patents
自然土の安定処理法Info
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- JPH06185006A JPH06185006A JP4353684A JP35368492A JPH06185006A JP H06185006 A JPH06185006 A JP H06185006A JP 4353684 A JP4353684 A JP 4353684A JP 35368492 A JP35368492 A JP 35368492A JP H06185006 A JPH06185006 A JP H06185006A
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- lime
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- stabilizer
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
- C09K17/48—Organic compounds mixed with inorganic active ingredients, e.g. polymerisation catalysts
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】製鉄時に副生する微粉酸化鉄およびアルミ製錬
時に副生する赤泥を原料とするAl−Fe系酸化混合物と石
灰を混合して土質安定材を製造し、この安定材を自然土
等に添加混合することによって、処理土の強度および粘
弾性を増進し得る自然土の安定処理法を提供することを
目的とする。 【構成】酸化アルミニウムと酸化鉄とを主成分とするAl
−Fe系酸化混合物に、石灰を添加した土質安定材を、砕
石，自然土を含む舗装材料に混合することを特徴とし、
また、土質安定材が、酸化アルミニウムと酸化鉄とを主
成分とし、酸化チタンを含むAl−Fe−Ti系酸化混合物
に、石灰を添加した組成物からなる土質安定材を、砕
石，自然土を含む舗装材料に混合することを特徴とす
る。土質安定材中に占める酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲であり、酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲であるとして構成した。
時に副生する赤泥を原料とするAl−Fe系酸化混合物と石
灰を混合して土質安定材を製造し、この安定材を自然土
等に添加混合することによって、処理土の強度および粘
弾性を増進し得る自然土の安定処理法を提供することを
目的とする。 【構成】酸化アルミニウムと酸化鉄とを主成分とするAl
−Fe系酸化混合物に、石灰を添加した土質安定材を、砕
石，自然土を含む舗装材料に混合することを特徴とし、
また、土質安定材が、酸化アルミニウムと酸化鉄とを主
成分とし、酸化チタンを含むAl−Fe−Ti系酸化混合物
に、石灰を添加した組成物からなる土質安定材を、砕
石，自然土を含む舗装材料に混合することを特徴とす
る。土質安定材中に占める酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲であり、酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲であるとして構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鉄時に副生する微粉
酸化鉄およびアルミ製錬時に副生する赤泥を原料とする
Al−Fe系酸化混合物と石灰を混合して土質安定材を製造
し、この安定材を自然土等に添加混合することによっ
て、処理土の強度および粘弾性を増進し得る自然土の安
定処理法に関するものである。
酸化鉄およびアルミ製錬時に副生する赤泥を原料とする
Al−Fe系酸化混合物と石灰を混合して土質安定材を製造
し、この安定材を自然土等に添加混合することによっ
て、処理土の強度および粘弾性を増進し得る自然土の安
定処理法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】我が国の舗装道路の総延長は約77万kmで
率でいうと一般道路の実延長約 111万kmの約70％とされ
ており、その95％以上がアスファルト系舗装（アスファ
ルトコンクリートを表層とする舗装）である。アスファ
ルトコンクリート（以下、アスコンという。）の剪断強
度は、その混合物が所定の空隙率（3 〜 7％）を保つこ
とによって維持されるが、アスファルトの粘性抵抗は、
温度依存性が極めて大きく、夏期高温時にはこれが低下
するため、交通荷重によってアスコンが締固められて空
隙率が減少する。アスコンの空隙率が 2％以下になる
と、剪断抵抗が急激に低下して、流動わだち掘れを生じ
て舗装機能を失う。反対に、アスコンの空隙率が大きい
と、混合物中のアスファルトが酸素と反応し硬化して粘
性を失うために、冬期低温時にたわみ性を失ってひびわ
れ破壊を起こす。
率でいうと一般道路の実延長約 111万kmの約70％とされ
ており、その95％以上がアスファルト系舗装（アスファ
ルトコンクリートを表層とする舗装）である。アスファ
ルトコンクリート（以下、アスコンという。）の剪断強
度は、その混合物が所定の空隙率（3 〜 7％）を保つこ
とによって維持されるが、アスファルトの粘性抵抗は、
温度依存性が極めて大きく、夏期高温時にはこれが低下
するため、交通荷重によってアスコンが締固められて空
隙率が減少する。アスコンの空隙率が 2％以下になる
と、剪断抵抗が急激に低下して、流動わだち掘れを生じ
て舗装機能を失う。反対に、アスコンの空隙率が大きい
と、混合物中のアスファルトが酸素と反応し硬化して粘
性を失うために、冬期低温時にたわみ性を失ってひびわ
れ破壊を起こす。
【０００３】我が国は、北から南に細長い列島で、かつ
標高差の激しい地形であるため、冬は北日本や山間部で
は大量の積雪、そして夏は外気温度が30℃となり、表層
アスコンの温度は60℃に達するというアスファルト舗装
の適用には極めて厳しい気象条件てある。また、交通条
件についても、我が国の大型車保有台数はヨーロッパ主
要国のほぼ10倍とされており、舗装に大きな破壊作用を
及ぼす。このため、我が国の舗装道路は、設計耐用年数
を10年として整備されているが、それにも拘らず、重交
通路線では夏期高温時の安定度不足による流動わだち掘
れを起こし、また、比較的交通量の少ない道路ではアス
ファルトの老化によって、冬期低温時のたわみ性不足に
よるひびわれによって舗装機能を失う。したがって、一
般地域における重交通路線では、供用後 3〜 4年で流動
わだち掘れが供用限界に達して、補修を余儀なくされて
いる。アスファルトの感温性を改質する等の流動わだち
掘れ対策があるが、反面ひびわれが発生し易い等の問題
点もあって現時点で十分な対応策が確立されていないと
するのが実情である。
標高差の激しい地形であるため、冬は北日本や山間部で
は大量の積雪、そして夏は外気温度が30℃となり、表層
アスコンの温度は60℃に達するというアスファルト舗装
の適用には極めて厳しい気象条件てある。また、交通条
件についても、我が国の大型車保有台数はヨーロッパ主
要国のほぼ10倍とされており、舗装に大きな破壊作用を
及ぼす。このため、我が国の舗装道路は、設計耐用年数
を10年として整備されているが、それにも拘らず、重交
通路線では夏期高温時の安定度不足による流動わだち掘
れを起こし、また、比較的交通量の少ない道路ではアス
ファルトの老化によって、冬期低温時のたわみ性不足に
よるひびわれによって舗装機能を失う。したがって、一
般地域における重交通路線では、供用後 3〜 4年で流動
わだち掘れが供用限界に達して、補修を余儀なくされて
いる。アスファルトの感温性を改質する等の流動わだち
掘れ対策があるが、反面ひびわれが発生し易い等の問題
点もあって現時点で十分な対応策が確立されていないと
するのが実情である。
【０００４】石灰を添加して土の安定処理を行う方法は
古くから行われてきており、その反応機構は、粘土粒
子の表面におけるイオン交換反応による土粒子の団粒
化、炭酸石灰の生成に基く固結作用によると説明され
てきた。しかし、最近の研究によると、土中の粘土や
コロイドを形成しているシリカ（SiO2）やアルミナ（Al
2O3 ）等の非晶質物は、土中で石灰との水和反応によっ
て、硅酸石灰水和物やアルミン酸石灰水和物が生成す
る。これらの単独または複合物が結合材となって、強度
の増進と耐久性が維持される。これを一般にポラゾン反
応と呼んでおり、石灰安定処理土法の適否は、このポラ
ゾン反応を起こすか否かによるといわれている。
古くから行われてきており、その反応機構は、粘土粒
子の表面におけるイオン交換反応による土粒子の団粒
化、炭酸石灰の生成に基く固結作用によると説明され
てきた。しかし、最近の研究によると、土中の粘土や
コロイドを形成しているシリカ（SiO2）やアルミナ（Al
2O3 ）等の非晶質物は、土中で石灰との水和反応によっ
て、硅酸石灰水和物やアルミン酸石灰水和物が生成す
る。これらの単独または複合物が結合材となって、強度
の増進と耐久性が維持される。これを一般にポラゾン反
応と呼んでおり、石灰安定処理土法の適否は、このポラ
ゾン反応を起こすか否かによるといわれている。
【０００５】舗装構成部材として、自然土に石灰やセメ
ントを添加した安定処理土を用いる場合、その強度と粘
弾性は一方の特性を改良すると他方の特性が悪化する二
律背反の関係にあって、例えば最大応力時の歪みが 1。0
％以上で、一軸圧縮強さが10Kg／cm2 を越える特性とす
ることは、従来は不可能とされていたところ、Fe系酸化
混合物と石灰とを混和した土質安定材を用いることによ
り、これが実現可能となり、一応所期の目的は達成され
た。
ントを添加した安定処理土を用いる場合、その強度と粘
弾性は一方の特性を改良すると他方の特性が悪化する二
律背反の関係にあって、例えば最大応力時の歪みが 1。0
％以上で、一軸圧縮強さが10Kg／cm2 を越える特性とす
ることは、従来は不可能とされていたところ、Fe系酸化
混合物と石灰とを混和した土質安定材を用いることによ
り、これが実現可能となり、一応所期の目的は達成され
た。
【０００６】この酸化鉄の微粉末と、生石灰，消石灰及
び石灰石粉末とを調合した土質安定材のことを、本明細
書において、以後、「Ｆｅ石灰」と称することがある。
そして、本出願の発明者は、このＦｅ石灰による多くの
発明をし、すでに一定の成果を収めている。例えば、自
然土，転炉滓、酸化鉄の微粉末及び消石灰を混和したも
ので路床の中間層を形成する軟弱路盤における舗装道路
構築法（特公昭５２−７２５６号公報参照）の発明、ま
た、路盤材層と路床との間に、中間層として、自然土に
酸化鉄の微粉末と消石灰を添加し自然土の化学反応特性
を活用して安定処理した処理土層を設け舗装する舗装道
路の簡易構築法（特公昭５４−２５７３８号公報参照）
の発明、さらに、地盤の表層を、自然土に酸化鉄の微粉
末と消石灰を添加した処理土層とし、この処理土層が構
築物の荷重に対し限界たわみ量以下となるような弾性係
数を確保できるような厚さとなるようにした軟弱路盤を
補強する圧密沈下防止法（特開昭６３−１３４７０９号
公報参照）の発明がそれである。
び石灰石粉末とを調合した土質安定材のことを、本明細
書において、以後、「Ｆｅ石灰」と称することがある。
そして、本出願の発明者は、このＦｅ石灰による多くの
発明をし、すでに一定の成果を収めている。例えば、自
然土，転炉滓、酸化鉄の微粉末及び消石灰を混和したも
ので路床の中間層を形成する軟弱路盤における舗装道路
構築法（特公昭５２−７２５６号公報参照）の発明、ま
た、路盤材層と路床との間に、中間層として、自然土に
酸化鉄の微粉末と消石灰を添加し自然土の化学反応特性
を活用して安定処理した処理土層を設け舗装する舗装道
路の簡易構築法（特公昭５４−２５７３８号公報参照）
の発明、さらに、地盤の表層を、自然土に酸化鉄の微粉
末と消石灰を添加した処理土層とし、この処理土層が構
築物の荷重に対し限界たわみ量以下となるような弾性係
数を確保できるような厚さとなるようにした軟弱路盤を
補強する圧密沈下防止法（特開昭６３−１３４７０９号
公報参照）の発明がそれである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】Ｆｅ石灰を用いた土質
安定処理法は、Ｆｅ石灰が混和される土壌（用土）が、
例えば花崗岩質岩石の風化残積土であるマサ土である場
合は、これが反応性の高い非晶質の物質（SiO2，Al
2O3 ，Fe2O3 等）を多く含有しているため、強度特性に
おいて、ある程度の性状のものを得ることが可能であ
る。しかしながら、シリカサンドで代表されるような結
晶度の高いSiO2から成る丘砂や河川敷の土砂、粘土含有
量の少ない礫質土、あるいは、火山ガラスを主要鉱物と
する未風化の火砕流堆積物で大部分が砂及びシルト質で
あるシラスといった用土では、非晶質物質を殆ど含有し
ないため、期待する強度特性が得られないという問題点
がある。
安定処理法は、Ｆｅ石灰が混和される土壌（用土）が、
例えば花崗岩質岩石の風化残積土であるマサ土である場
合は、これが反応性の高い非晶質の物質（SiO2，Al
2O3 ，Fe2O3 等）を多く含有しているため、強度特性に
おいて、ある程度の性状のものを得ることが可能であ
る。しかしながら、シリカサンドで代表されるような結
晶度の高いSiO2から成る丘砂や河川敷の土砂、粘土含有
量の少ない礫質土、あるいは、火山ガラスを主要鉱物と
する未風化の火砕流堆積物で大部分が砂及びシルト質で
あるシラスといった用土では、非晶質物質を殆ど含有し
ないため、期待する強度特性が得られないという問題点
がある。
【０００８】本発明は、土質安定材を特定組成のものと
することにより、用土の種類に限定されることなく、舗
装を構成する各層で期待する強度と粘弾性が得られる自
然土の安定処理法を提供することを目的とする。例え
ば、マサ土を用土とする場合、本発明に係る安定処理法
を適用することによって、従来のＦｅ石灰による安定処
理土のたわみ性を損なうことなく、強度を大幅に改良で
きる。そのために、重交通路線の上層路盤への適用が可
能となり、舗装体のたわみ量を大幅に低減すると共に、
粘弾性的挙動による緩衝作用によって、舗装の構造破壊
とアスコンとの流動わだち掘れを抑制することを可能と
するものである。
することにより、用土の種類に限定されることなく、舗
装を構成する各層で期待する強度と粘弾性が得られる自
然土の安定処理法を提供することを目的とする。例え
ば、マサ土を用土とする場合、本発明に係る安定処理法
を適用することによって、従来のＦｅ石灰による安定処
理土のたわみ性を損なうことなく、強度を大幅に改良で
きる。そのために、重交通路線の上層路盤への適用が可
能となり、舗装体のたわみ量を大幅に低減すると共に、
粘弾性的挙動による緩衝作用によって、舗装の構造破壊
とアスコンとの流動わだち掘れを抑制することを可能と
するものである。
【０００９】ところで、南九州一帯に分布する、ひごら
層（スコリア、こらともいう。）なるものは、火山の大
噴火によって噴出した火山岩滓が堆積し凝固したものと
伝えられるが、もともと農地における阻害要因で、主だ
った分布地域で、すでに排除されている。その排除事業
立案の段階で行われた資料によれば、含水比は、28〜
54％の範囲で平均37％である。切取り供試体（ 4× 4
×16cm）によるミハエリス試験機を用いた曲げ引張強さ
は、 1。4〜 4。3kgｆ／cm2 で平均 2。3kgｆ／cm2 となっ
ている。機械排除のための試験によると、幅員 3ｍの
間に50cm間隔に8本の刃をもつ重量 2.7ｔのレーキを１
ｍの高さから数回落下させて、ひごら層に亀裂を生じさ
せ、レーキを引き上げながらドーザを前進させて板状に
割り取って反転させる方法が最も良策であるとしてい
る。
層（スコリア、こらともいう。）なるものは、火山の大
噴火によって噴出した火山岩滓が堆積し凝固したものと
伝えられるが、もともと農地における阻害要因で、主だ
った分布地域で、すでに排除されている。その排除事業
立案の段階で行われた資料によれば、含水比は、28〜
54％の範囲で平均37％である。切取り供試体（ 4× 4
×16cm）によるミハエリス試験機を用いた曲げ引張強さ
は、 1。4〜 4。3kgｆ／cm2 で平均 2。3kgｆ／cm2 となっ
ている。機械排除のための試験によると、幅員 3ｍの
間に50cm間隔に8本の刃をもつ重量 2.7ｔのレーキを１
ｍの高さから数回落下させて、ひごら層に亀裂を生じさ
せ、レーキを引き上げながらドーザを前進させて板状に
割り取って反転させる方法が最も良策であるとしてい
る。
【００１０】この方法は、舗装修繕工事等において比較
的厚いアスコン層を排除する作業と同じであり、ひごら
層が単に硬いだけではなく、アスファルト混合物層に類
似する粘弾性体であり、粒度組成的にもアスコンと極め
て類似していることから、力学的には骨材による摩擦抵
抗とアスファルトに変る粘性抵抗を呈する鉱物の存在に
よって粘弾性的特性を示すと考えられる。そこで、本発
明は、アスファルトバインダーに代って粘性抵抗を呈す
る鉱物を人工的に作り出すならば、理想的な土質安定材
を実現し得るのではないかとの想定の下になされたもの
である。
的厚いアスコン層を排除する作業と同じであり、ひごら
層が単に硬いだけではなく、アスファルト混合物層に類
似する粘弾性体であり、粒度組成的にもアスコンと極め
て類似していることから、力学的には骨材による摩擦抵
抗とアスファルトに変る粘性抵抗を呈する鉱物の存在に
よって粘弾性的特性を示すと考えられる。そこで、本発
明は、アスファルトバインダーに代って粘性抵抗を呈す
る鉱物を人工的に作り出すならば、理想的な土質安定材
を実現し得るのではないかとの想定の下になされたもの
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、酸化アルミニウムと酸化鉄とを主成分
とするAl−Fe系酸化混合物に、石灰を添加した土質安定
材を、砕石，自然土を含む舗装材料に混合することを特
徴とする自然土の安定処理法として構成すると共に、望
ましくは、土質安定材が、酸化アルミニウムと酸化鉄と
を主成分とし、酸化チタンを含むAl−Fe−Ti系酸化混合
物に、石灰を添加した組成物からなるものとし、さら
に、土質安定材中に占めるAl−Fe系酸化混合物の比率
は、酸化アルミニウム 5〜15重量％，酸化鉄15〜35重量
％の範囲であり、また、酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲として構成したものである。
めに、本発明は、酸化アルミニウムと酸化鉄とを主成分
とするAl−Fe系酸化混合物に、石灰を添加した土質安定
材を、砕石，自然土を含む舗装材料に混合することを特
徴とする自然土の安定処理法として構成すると共に、望
ましくは、土質安定材が、酸化アルミニウムと酸化鉄と
を主成分とし、酸化チタンを含むAl−Fe−Ti系酸化混合
物に、石灰を添加した組成物からなるものとし、さら
に、土質安定材中に占めるAl−Fe系酸化混合物の比率
は、酸化アルミニウム 5〜15重量％，酸化鉄15〜35重量
％の範囲であり、また、酸化チタンの比率が、0.5 〜
2.0重量％の範囲として構成したものである。
【００１２】
【作用】表１に、ひごら層の化学的組成に関する分析結
果（書名「九州沖縄の特性土」九州大学出版会発行：山
内豊明監修：土質工学会九州支部編より抜粋）を示す。
なお、以下、表は、発明の詳細な説明の文末にまとめて
表示する。
果（書名「九州沖縄の特性土」九州大学出版会発行：山
内豊明監修：土質工学会九州支部編より抜粋）を示す。
なお、以下、表は、発明の詳細な説明の文末にまとめて
表示する。
【００１３】ひごら層の化学的組成をみると、その特徴
は、酸化アルミニウム（Al2O3 ）と酸化鉄（Fe2O3 ）を
含むことであり、これは、アルミニウム製錬時に不純物
として副生される赤泥（ボーキサイトを水酸化ナトリウ
ムで処理し、高純度のアルミナをつくるときの残渣）の
分析結果に極めて類似することが判った。表２は、Al−
Fe−Ti系酸化混合物（赤泥）の化学的組成に関する分析
結果（新日本製鉄株式会社八幡製鉄所、ＴＡＣ分析セン
ターによる分析値）である。
は、酸化アルミニウム（Al2O3 ）と酸化鉄（Fe2O3 ）を
含むことであり、これは、アルミニウム製錬時に不純物
として副生される赤泥（ボーキサイトを水酸化ナトリウ
ムで処理し、高純度のアルミナをつくるときの残渣）の
分析結果に極めて類似することが判った。表２は、Al−
Fe−Ti系酸化混合物（赤泥）の化学的組成に関する分析
結果（新日本製鉄株式会社八幡製鉄所、ＴＡＣ分析セン
ターによる分析値）である。
【００１４】このAl−Fe系酸化混合物と消石灰の混合物
からなる土質安定材を土に添加したときの反応機構につ
いて示すと、図１に示すとおりである。Al−Fe系酸化混
合物と、消石灰の混合物を土に添加すると、消石灰が土
壌水分に溶解して、強いアルカリ性の状態となる。その
アルカリ状態において、Al−Fe系酸化混合物は水和さ
れ、活性なアルミ鉄加水酸化物〔Ｉ〕を形成して、骨材
粒子間にゲル状態で分散されたのち、加圧等の物理的要
因及び酸素共存下で不可逆的化学変化を受けて時間的な
経過に伴い、結晶度が発達して、アルミ特有の硅酸との
強い結合力を示すアルミニウム−酸素結合鎖と、鉄特有
の粘弾性挙動を示す鉄−酸素結合鎖を形成し、これらが
複合して、複合結晶状態〔II〕となり、構造的に安定化
する。
からなる土質安定材を土に添加したときの反応機構につ
いて示すと、図１に示すとおりである。Al−Fe系酸化混
合物と、消石灰の混合物を土に添加すると、消石灰が土
壌水分に溶解して、強いアルカリ性の状態となる。その
アルカリ状態において、Al−Fe系酸化混合物は水和さ
れ、活性なアルミ鉄加水酸化物〔Ｉ〕を形成して、骨材
粒子間にゲル状態で分散されたのち、加圧等の物理的要
因及び酸素共存下で不可逆的化学変化を受けて時間的な
経過に伴い、結晶度が発達して、アルミ特有の硅酸との
強い結合力を示すアルミニウム−酸素結合鎖と、鉄特有
の粘弾性挙動を示す鉄−酸素結合鎖を形成し、これらが
複合して、複合結晶状態〔II〕となり、構造的に安定化
する。
【００１５】Al−Fe系酸化混合物と消石灰の混合物から
なる土質安定材（以下、本明細書において、Al−Fe−Ca
改質材ということもある。）を土に添加したときの反応
機構を電子顕微鏡によって検証すると、以下のとおりで
ある。非晶質物質を全く含まず結晶度の高い硅石粉末に
乾燥重量百分率で７％の消石灰を添加した場合、この硅
石粉末単体の突固め供試体を所定期間養生した後 110℃
で炉乾し、常温に戻した後、樹脂包埋したカット面の写
真である図６（経過０日）および図７（経過４日）を参
照して、材令が経過しても粒子構造に何らの変化も生じ
ない。これに対して、上記硅石粉末にAl−Fe−Ca改質材
（表−３の実施例Al−Fe−Ca No.２に相当）を７％添加
した場合は、同一条件でのカット面の写真である図２
（経過０日）、図３（経過４日）、図４（経過２８日）
および図５（経過６０日）を参照して、突固め直後の図
２では、硅砂単体の図６と判別できないほど類似してい
るものの、材令４日の図３では非晶質化の現象が観察さ
れ、材令２８日の図４では、Al−Fe系酸化混合物の水和
反応が進行してゲル状態で分布しており、さらに、材令
６０日の図５では、水和反応によって形成されえたゲル
状のAl−Fe加水酸化物が硅石を包んで酸素共存下で結晶
が発達しつつある状態が微視的観察によって検証され
た。この反応機構と対応する強度および粘弾性特性は、
後述する一軸圧縮試験の応力と歪みの関係と極めて深い
相関を示し、長期強度の領域では、在来のセメントコン
クリートで代表される弾性体とアスコンで代表される粘
弾性体との中庸的な力学特性を示す舗装構成部材から成
る舗装体を構築することが可能となる。
なる土質安定材（以下、本明細書において、Al−Fe−Ca
改質材ということもある。）を土に添加したときの反応
機構を電子顕微鏡によって検証すると、以下のとおりで
ある。非晶質物質を全く含まず結晶度の高い硅石粉末に
乾燥重量百分率で７％の消石灰を添加した場合、この硅
石粉末単体の突固め供試体を所定期間養生した後 110℃
で炉乾し、常温に戻した後、樹脂包埋したカット面の写
真である図６（経過０日）および図７（経過４日）を参
照して、材令が経過しても粒子構造に何らの変化も生じ
ない。これに対して、上記硅石粉末にAl−Fe−Ca改質材
（表−３の実施例Al−Fe−Ca No.２に相当）を７％添加
した場合は、同一条件でのカット面の写真である図２
（経過０日）、図３（経過４日）、図４（経過２８日）
および図５（経過６０日）を参照して、突固め直後の図
２では、硅砂単体の図６と判別できないほど類似してい
るものの、材令４日の図３では非晶質化の現象が観察さ
れ、材令２８日の図４では、Al−Fe系酸化混合物の水和
反応が進行してゲル状態で分布しており、さらに、材令
６０日の図５では、水和反応によって形成されえたゲル
状のAl−Fe加水酸化物が硅石を包んで酸素共存下で結晶
が発達しつつある状態が微視的観察によって検証され
た。この反応機構と対応する強度および粘弾性特性は、
後述する一軸圧縮試験の応力と歪みの関係と極めて深い
相関を示し、長期強度の領域では、在来のセメントコン
クリートで代表される弾性体とアスコンで代表される粘
弾性体との中庸的な力学特性を示す舗装構成部材から成
る舗装体を構築することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。 １）土質安定材の製造 原料の赤泥（表２）は、副生時に約30％の含水比の湿潤
状態で廃出する。この湿潤状態の赤泥を乾燥状態とする
ために、適量（原料の乾燥重量に対して等量比）の生石
灰〔 CaO〕及び／又は消石灰〔 Ca(OH)2〕を所定の配合
比率で添加混合し、表３に示す成分組成の土質安定材
（Al−Fe−Ca改質材）を得た。ここに用いた生石灰及び
消石灰は、市販品であり、それぞれの化学的組成は、表
４及び表５に示すものである。なお、比較例としては、
従来公知のＦｅ石灰及び消石灰の成分組成について示し
た。
状態で廃出する。この湿潤状態の赤泥を乾燥状態とする
ために、適量（原料の乾燥重量に対して等量比）の生石
灰〔 CaO〕及び／又は消石灰〔 Ca(OH)2〕を所定の配合
比率で添加混合し、表３に示す成分組成の土質安定材
（Al−Fe−Ca改質材）を得た。ここに用いた生石灰及び
消石灰は、市販品であり、それぞれの化学的組成は、表
４及び表５に示すものである。なお、比較例としては、
従来公知のＦｅ石灰及び消石灰の成分組成について示し
た。
【００１７】２）自然土の安定処理 ２−１）マサ土を用土とする強度試験 マサ土は、花崗岩質岩石の風化残積土であり、西日本地
域に広く分布する。マサ土の工学的特性は、その風化度
によっては著しく粘土化したものもあるが、一般的に
は、２mm以上の礫分と 0.005mm以下の粘土分を 5〜10％
程度含む砂質土である。用土は、佐賀県佐賀郡大和町大
字松瀬地内、佐賀ソイル産業株式会社の土取場で採取し
たもので、表６にその物理的性質を、また、表７にその
化学的組成を示す。この用土に対し、表３に示す改質材
を、用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）の配合比率で
添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に基くＣＢＲ１
層20回５層突固めによる供試体を作成した。突固め仕事
量は、ＣＢＲ試験・一軸圧縮試験ともに、Ec＝ 9.2 cm.
kgｆ／cm2 で、突固め含水比は用土の突固め試験結果に
よる最適含水（13。3％）とした。供試体の養生方法は、
ＣＢＲ試験では、突固め直後は非水浸、材令４日以降に
ついては、突固め直後より貫入試験まで連続水浸（23
℃）であり、一軸圧縮試験では、突固め直後より載荷試
験の前日まで、ラップで密封恒温（23℃）養生後、30分
間真空脱気水による完全飽和、その後、水浸養生（24時
間）である。水浸ＣＢＲ試験結果を表８及び図８に、一
軸圧縮試験結果（試験方法は、土質工学会基準「ＪＳ
Ｆ．Ｔ511-1990による。）を表９及び図９に、また、歪
み試験結果を図１０にそれぞれ示した。
域に広く分布する。マサ土の工学的特性は、その風化度
によっては著しく粘土化したものもあるが、一般的に
は、２mm以上の礫分と 0.005mm以下の粘土分を 5〜10％
程度含む砂質土である。用土は、佐賀県佐賀郡大和町大
字松瀬地内、佐賀ソイル産業株式会社の土取場で採取し
たもので、表６にその物理的性質を、また、表７にその
化学的組成を示す。この用土に対し、表３に示す改質材
を、用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）の配合比率で
添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に基くＣＢＲ１
層20回５層突固めによる供試体を作成した。突固め仕事
量は、ＣＢＲ試験・一軸圧縮試験ともに、Ec＝ 9.2 cm.
kgｆ／cm2 で、突固め含水比は用土の突固め試験結果に
よる最適含水（13。3％）とした。供試体の養生方法は、
ＣＢＲ試験では、突固め直後は非水浸、材令４日以降に
ついては、突固め直後より貫入試験まで連続水浸（23
℃）であり、一軸圧縮試験では、突固め直後より載荷試
験の前日まで、ラップで密封恒温（23℃）養生後、30分
間真空脱気水による完全飽和、その後、水浸養生（24時
間）である。水浸ＣＢＲ試験結果を表８及び図８に、一
軸圧縮試験結果（試験方法は、土質工学会基準「ＪＳ
Ｆ．Ｔ511-1990による。）を表９及び図９に、また、歪
み試験結果を図１０にそれぞれ示した。
【００１８】試験結果から明らかなように、材令と水浸
ＣＢＲ（％）及び材令と一軸強さ（kgｆ／cm2 ）の関係
では、本実施例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、従来のＦ
ｅ石灰処理土に比較して、大きな強度増加がみられる。
ＣＢＲ強度は、いずれの材令においても、Al成分の多い
ものほどその値が高くなる。また、例えば、材令28日の
一軸強さ（qu28）を比較すると、前者（実施例）は、約
16〜20で、後者（従来例）の約11を大きく上回り、しか
も、このときの最大応力時の歪みは 1。0％以上と、後者
のそれになんら遜色のない値となっている。
ＣＢＲ（％）及び材令と一軸強さ（kgｆ／cm2 ）の関係
では、本実施例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、従来のＦ
ｅ石灰処理土に比較して、大きな強度増加がみられる。
ＣＢＲ強度は、いずれの材令においても、Al成分の多い
ものほどその値が高くなる。また、例えば、材令28日の
一軸強さ（qu28）を比較すると、前者（実施例）は、約
16〜20で、後者（従来例）の約11を大きく上回り、しか
も、このときの最大応力時の歪みは 1。0％以上と、後者
のそれになんら遜色のない値となっている。
【００１９】２−２）シラスを用土とする強度試験 シラスは、南九州に広く分布する火山噴出物の堆積物
で、構成粒子は火山ガラスと軽石が圧倒的に多い。この
ため一般の土に比べると粒子の比重は軽く（2.30〜2.5
0）摩耗や破砕を受けやすく、２mm以上の礫分や 0.005m
m以下の粘土も僅かに含まれるが、大部分は砂及びシル
トである。用土は、鹿児島市桜丘の土取場で採取したも
ので、土粒子の比重及び粒度組成を表１０に、また、そ
の化学的組成を表１１に示す。この用土に対し、表３に
示す改質材を、用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）の
配合比率で添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に基
くＣＢＲ１層20回５層突固めによる供試体を作成した。
突固め仕事量は、ＣＢＲ試験・一軸圧縮試験ともに、Ec
＝ 9.2 cm.kgｆ／cm2 で、突固め含水比は用土の突固め
試験結果による最適含水とした。供試体の養生方法は、
マサ土を用土とする強度試験の場合と同一条件とした。
水浸ＣＢＲ試験結果を表１２及び図１１に、一軸圧縮試
験結果を表１３及び図１２に、また、歪み試験結果を図
１３にそれぞれ示した。
で、構成粒子は火山ガラスと軽石が圧倒的に多い。この
ため一般の土に比べると粒子の比重は軽く（2.30〜2.5
0）摩耗や破砕を受けやすく、２mm以上の礫分や 0.005m
m以下の粘土も僅かに含まれるが、大部分は砂及びシル
トである。用土は、鹿児島市桜丘の土取場で採取したも
ので、土粒子の比重及び粒度組成を表１０に、また、そ
の化学的組成を表１１に示す。この用土に対し、表３に
示す改質材を、用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）の
配合比率で添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に基
くＣＢＲ１層20回５層突固めによる供試体を作成した。
突固め仕事量は、ＣＢＲ試験・一軸圧縮試験ともに、Ec
＝ 9.2 cm.kgｆ／cm2 で、突固め含水比は用土の突固め
試験結果による最適含水とした。供試体の養生方法は、
マサ土を用土とする強度試験の場合と同一条件とした。
水浸ＣＢＲ試験結果を表１２及び図１１に、一軸圧縮試
験結果を表１３及び図１２に、また、歪み試験結果を図
１３にそれぞれ示した。
【００２０】試験結果から明らかなように、材令と水浸
ＣＢＲ（％）及び材令と一軸強さ（kgｆ／cm2 ）の関係
では、本実施例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、従来のＦ
ｅ石灰処理土に比較して、大きな強度増加がみられる。
すなわち、ＣＢＲ強度は、いずれの材令においても、Al
成分の多いものほどその値が高くなる。また、例えば、
材令28日の一軸強さ（qu28）を比較すると、前者（実施
例）は、約18〜27で、後者（従来例）の約13を大きく上
回り、しかも、このときの最大応力時の歪みは1.15％以
上と、後者のそれになんら遜色のない値となっている。
ＣＢＲ（％）及び材令と一軸強さ（kgｆ／cm2 ）の関係
では、本実施例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、従来のＦ
ｅ石灰処理土に比較して、大きな強度増加がみられる。
すなわち、ＣＢＲ強度は、いずれの材令においても、Al
成分の多いものほどその値が高くなる。また、例えば、
材令28日の一軸強さ（qu28）を比較すると、前者（実施
例）は、約18〜27で、後者（従来例）の約13を大きく上
回り、しかも、このときの最大応力時の歪みは1.15％以
上と、後者のそれになんら遜色のない値となっている。
【００２１】シラスを用土とする場合の一軸強さは、図
９のマサ土を用土とする場合と殆ど同等の値を示す。し
かし、改質材の種類による強度差の範囲はやや大きい傾
向を示す。すなわち、改質材中のAl成分の含有量による
強度増加の影響は、シラスを用土とする場合が大であ
る。改質材中のAl成分の含有量が最も多いAl−Fe−Ca N
o.３改質材処理土は、材令28日の最大応力≒27kgｆ／cm
2 ，最大歪み≒1.13％である。セメント８％の材令28日
での一軸圧縮試験結果は、最大応力≒17kgｆ／cm2 ，最
大歪み≒0.65％とされているので、Al−Fe−Ca No.３改
質材処理土を用いることにより、セメント添加による場
合の約 1.6倍の強度と、約 1.8倍のたわみ性を持つ舗装
部材の構築が可能である。
９のマサ土を用土とする場合と殆ど同等の値を示す。し
かし、改質材の種類による強度差の範囲はやや大きい傾
向を示す。すなわち、改質材中のAl成分の含有量による
強度増加の影響は、シラスを用土とする場合が大であ
る。改質材中のAl成分の含有量が最も多いAl−Fe−Ca N
o.３改質材処理土は、材令28日の最大応力≒27kgｆ／cm
2 ，最大歪み≒1.13％である。セメント８％の材令28日
での一軸圧縮試験結果は、最大応力≒17kgｆ／cm2 ，最
大歪み≒0.65％とされているので、Al−Fe−Ca No.３改
質材処理土を用いることにより、セメント添加による場
合の約 1.6倍の強度と、約 1.8倍のたわみ性を持つ舗装
部材の構築が可能である。
【００２２】２−３）硅砂を用土とする強度試験 表１４に化学的組成を示す硅石粉末（ 0.074mm以下）と
３種類のサイズの天然硅砂（5.0 〜 0.074mm）によっ
て、周知の粒度曲線に基く合成粒度（一般的な砂質土：
比較的風化の進んだマサ土）に調整した用土に対し、表
３に示す改質材を用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）
の配合比率で添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に
基くＣＢＲ１層20回５層突固め（突固め仕事量Ｅｃ＝
9.2 cm.kgｆ／cm2 ）による供試体を作成した。供試体
の養生方法は、マサ土を用土とする強度試験の場合と同
一条件とした。水浸ＣＢＲ試験結果を、表１５及び図１
４に示す。
３種類のサイズの天然硅砂（5.0 〜 0.074mm）によっ
て、周知の粒度曲線に基く合成粒度（一般的な砂質土：
比較的風化の進んだマサ土）に調整した用土に対し、表
３に示す改質材を用土93％改質材 7％（乾燥重量配合）
の配合比率で添加混合し、JIS A 1211のＣＢＲ試験法に
基くＣＢＲ１層20回５層突固め（突固め仕事量Ｅｃ＝
9.2 cm.kgｆ／cm2 ）による供試体を作成した。供試体
の養生方法は、マサ土を用土とする強度試験の場合と同
一条件とした。水浸ＣＢＲ試験結果を、表１５及び図１
４に示す。
【００２３】試験結果を考察すると、下記のとおりであ
る。消石灰処理土及びＦｅ石灰処理土に比較し、実施
例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、材令 4日でＣＢＲ≒45
〜70％を示し、同14日ではＣＢＲ≒ 180〜 315％に上昇
し、強度上昇は、同60日までは緩やかであるが、その後
再び大きくなって、同 120日ではＣＢＲ≒ 270〜 430％
を示す。そして、このＣＢＲ強度は、改質材の成分組成
中のAl2O3 の量に比例して増大している。材令14〜60
日の期間は、図１の処理土の反応機構で記述した、Al−
Fe系酸化混合物が水和されてゲル状態のアルミ鉄加水酸
化物〔１〕を形成する時期である。60日を過ぎる頃か
ら、酸素共存下で再び結晶度が発達して硅酸との強い結
合力を示すアルミニウム−酸素結合鎖と、粘弾性を示す
鉄−酸素結合鎖が複合結晶状態で構造的に安定する時期
である。
る。消石灰処理土及びＦｅ石灰処理土に比較し、実施
例のAl−Fe−Ca改質材処理土は、材令 4日でＣＢＲ≒45
〜70％を示し、同14日ではＣＢＲ≒ 180〜 315％に上昇
し、強度上昇は、同60日までは緩やかであるが、その後
再び大きくなって、同 120日ではＣＢＲ≒ 270〜 430％
を示す。そして、このＣＢＲ強度は、改質材の成分組成
中のAl2O3 の量に比例して増大している。材令14〜60
日の期間は、図１の処理土の反応機構で記述した、Al−
Fe系酸化混合物が水和されてゲル状態のアルミ鉄加水酸
化物〔１〕を形成する時期である。60日を過ぎる頃か
ら、酸素共存下で再び結晶度が発達して硅酸との強い結
合力を示すアルミニウム−酸素結合鎖と、粘弾性を示す
鉄−酸素結合鎖が複合結晶状態で構造的に安定する時期
である。
【００２４】ＣＢＲ強度は、改質材の成分組成中の Al2
O3の量に比例して増大することから、もし、舗装構成部
材の評価が強度、すなわち弾性係数のみで評価されるも
のであれば、 Al2O3成分の多いタイプほど良好であるこ
ととなるが、 AASHO試験道路の結果からも明らかなよう
に、もう一つの重要な因子として、粘弾性あるいは、た
わみ性がある。また、舗装構造のどの位置に適用するか
によっても、必要とする強度とたわみ性は変ってくる。
すなわち、軟弱路床の補強層として適用する場合は強度
よりは粘弾性であり、アスファルト表基層の直下の上層
路盤に適用する場合は強度が優先される。
O3の量に比例して増大することから、もし、舗装構成部
材の評価が強度、すなわち弾性係数のみで評価されるも
のであれば、 Al2O3成分の多いタイプほど良好であるこ
ととなるが、 AASHO試験道路の結果からも明らかなよう
に、もう一つの重要な因子として、粘弾性あるいは、た
わみ性がある。また、舗装構造のどの位置に適用するか
によっても、必要とする強度とたわみ性は変ってくる。
すなわち、軟弱路床の補強層として適用する場合は強度
よりは粘弾性であり、アスファルト表基層の直下の上層
路盤に適用する場合は強度が優先される。
【００２５】硅砂を用土とする処理土についても、材令
と一軸強さの関係について実験を行った。この結果、マ
サ土を用土とする処理土及びシラスを用土とする処理土
についての実験データのほぼ中間的な値を示すことが判
った。
と一軸強さの関係について実験を行った。この結果、マ
サ土を用土とする処理土及びシラスを用土とする処理土
についての実験データのほぼ中間的な値を示すことが判
った。
【００２６】本発明に係る自然土の安定処理法には、酸
化アルミニウムと酸化鉄とを主成分とするAl−Fe系酸化
混合物に、石灰を添加した土質安定材が用いられるが、
実施例の結果が示すように、土質安定材中のAl系酸化混
合物は、処理土の強度を増進し、また、Fe系酸化混合物
は、処理土の粘弾性を増進する。この処理土を舗装構成
部材として用いた場合、強度の増進は荷重散効果を増進
して輪荷重による舗装体のたわみ量を低減し、粘弾性挙
動が走行車両による衝撃荷重を吸収緩和することによっ
て、舗装の構造破壊やアスファルト舗装混合物の流動わ
だち掘れを抑止して舗装の耐用年数を著しく増大する。
化アルミニウムと酸化鉄とを主成分とするAl−Fe系酸化
混合物に、石灰を添加した土質安定材が用いられるが、
実施例の結果が示すように、土質安定材中のAl系酸化混
合物は、処理土の強度を増進し、また、Fe系酸化混合物
は、処理土の粘弾性を増進する。この処理土を舗装構成
部材として用いた場合、強度の増進は荷重散効果を増進
して輪荷重による舗装体のたわみ量を低減し、粘弾性挙
動が走行車両による衝撃荷重を吸収緩和することによっ
て、舗装の構造破壊やアスファルト舗装混合物の流動わ
だち掘れを抑止して舗装の耐用年数を著しく増大する。
【００２７】なお、Al−Fe−Ca改質材中に占めるAl−Fe
酸化混合物の比率は、酸化アルミニウム 5〜15重量％，
酸化鉄15〜35重量％の範囲とすることが、本発明に有効
に作用する。この範囲を逸脱すると、たわみ性を維持し
つつ強度特性を大幅に改良するという目的の達成が困難
となるためである。また、アルミニウム製錬時に副生す
る赤泥には、主成分としての酸化アルミニウム（Al
2O3 ）、酸化鉄（Fe2O3 ）のほかに、酸化チタン（Ti
O2）を含有しており、この酸化チタンを含むAl−Fe−Ti
−Ca改質材を土に添加したときは、図１に示す反応に、
酸化チタンがさらに効率的に作用して、構造的により安
定化するものである。この場合における改質材中に占め
る酸化チタンの比率は、 0。5〜 2。0重量％の範囲が有効
である。
酸化混合物の比率は、酸化アルミニウム 5〜15重量％，
酸化鉄15〜35重量％の範囲とすることが、本発明に有効
に作用する。この範囲を逸脱すると、たわみ性を維持し
つつ強度特性を大幅に改良するという目的の達成が困難
となるためである。また、アルミニウム製錬時に副生す
る赤泥には、主成分としての酸化アルミニウム（Al
2O3 ）、酸化鉄（Fe2O3 ）のほかに、酸化チタン（Ti
O2）を含有しており、この酸化チタンを含むAl−Fe−Ti
−Ca改質材を土に添加したときは、図１に示す反応に、
酸化チタンがさらに効率的に作用して、構造的により安
定化するものである。この場合における改質材中に占め
る酸化チタンの比率は、 0。5〜 2。0重量％の範囲が有効
である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自然土の
安定処理法によれば、酸化アルミニウム，酸化鉄，酸化
チタンを主成分とするAl−Fe系酸化混合物に、石灰を添
加した土質安定材を、砕石，自然土を含む舗装材料に混
合することにより、処理土に、強度の増進作用を与え、
かつ、粘弾性的挙動による緩衝作用を与える。したがっ
て、これを舗装構成部材をして適用すると、荷重分散効
果を増進して輪荷重による舗装体のたわみ量を低減し、
また、車両の走行によって発生する衝撃荷重（舗装設計
では一般に静的輪荷重の約 1.8倍）を吸収緩和する。
安定処理法によれば、酸化アルミニウム，酸化鉄，酸化
チタンを主成分とするAl−Fe系酸化混合物に、石灰を添
加した土質安定材を、砕石，自然土を含む舗装材料に混
合することにより、処理土に、強度の増進作用を与え、
かつ、粘弾性的挙動による緩衝作用を与える。したがっ
て、これを舗装構成部材をして適用すると、荷重分散効
果を増進して輪荷重による舗装体のたわみ量を低減し、
また、車両の走行によって発生する衝撃荷重（舗装設計
では一般に静的輪荷重の約 1.8倍）を吸収緩和する。
【００２９】このため、本発明に係る自然土の安定処理
法を軟弱路床上の補強層として適用すると、舗装体から
の衝撃荷重や振動を緩和して直下の現路床へ伝達するの
で、現路床の疲労や軟弱化を抑止する。そして、この緩
衝作用は、我が国におけるアスファルト舗装適用の宿命
的な課題とされている路面の流動わだち掘れに対しても
画期的な抑止効果を発揮する。
法を軟弱路床上の補強層として適用すると、舗装体から
の衝撃荷重や振動を緩和して直下の現路床へ伝達するの
で、現路床の疲労や軟弱化を抑止する。そして、この緩
衝作用は、我が国におけるアスファルト舗装適用の宿命
的な課題とされている路面の流動わだち掘れに対しても
画期的な抑止効果を発揮する。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】
【表６】
【００３６】
【表７】
【００３７】
【表８】
【００３８】
【表９】
【００３９】
【表１０】
【００４０】
【表１１】
【００４１】
【表１２】
【００４２】
【表１３】
【００４３】
【表１４】
【００４４】
【表１５】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る土質安定材を土に添加し
たときの化学反応の機構を説明する模式図である。
たときの化学反応の機構を説明する模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る土質安定材を硅石粉末に
添加した供試体の材令０日でのカット面の顕微鏡写真で
ある。
添加した供試体の材令０日でのカット面の顕微鏡写真で
ある。
【図３】本発明の実施例に係る土質安定材を硅石粉末に
添加した供試体の材令４日でのカット面の顕微鏡写真で
ある。
添加した供試体の材令４日でのカット面の顕微鏡写真で
ある。
【図４】本発明の実施例に係る土質安定材を硅硅石粉末
に添加した供試体の材令２８日でのカット面の顕微鏡写
真である。
に添加した供試体の材令２８日でのカット面の顕微鏡写
真である。
【図５】本発明の実施例に係る土質安定材を硅硅石粉末
に添加した供試体の材令６０日でのカット面の顕微鏡写
真である。
に添加した供試体の材令６０日でのカット面の顕微鏡写
真である。
【図６】硅硅石粉末に従来の消石灰を添加した供試体の
材令０日でのカット面の顕微鏡写真である。
材令０日でのカット面の顕微鏡写真である。
【図７】硅硅石粉末に従来の消石灰を添加した供試体の
材令４日でのカット面の顕微鏡写真である。
材令４日でのカット面の顕微鏡写真である。
【図８】本発明の実施例に係る土質安定材を添加したマ
サ土を用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラフ
である。
サ土を用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラフ
である。
【図９】本発明の実施例に係る土質安定材を添加したマ
サ土を用土とする処理土の材令と一軸強さとの関係を示
す一軸圧縮試験結果のグラフである。
サ土を用土とする処理土の材令と一軸強さとの関係を示
す一軸圧縮試験結果のグラフである。
【図１０】本発明の実施例に係る土質安定材を添加した
マサ土を用土とする処理土の材令と最大応力時の歪みと
の関係を示す歪み試験結果のグラフである。
マサ土を用土とする処理土の材令と最大応力時の歪みと
の関係を示す歪み試験結果のグラフである。
【図１１】本発明の実施例に係る土質安定材を添加した
シラスを用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラ
フである。
シラスを用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラ
フである。
【図１２】本発明の実施例に係る土質安定材を添加した
シラスを用土とする処理土の材令と一軸強さとの関係を
示す一軸圧縮試験結果のグラフである。
シラスを用土とする処理土の材令と一軸強さとの関係を
示す一軸圧縮試験結果のグラフである。
【図１３】本発明の実施例に係る土質安定材を添加した
シラスを用土とする処理土の材令と最大応力時の歪みと
の関係を示す歪み試験結果のグラフである。
シラスを用土とする処理土の材令と最大応力時の歪みと
の関係を示す歪み試験結果のグラフである。
【図１４】本発明の実施例に係る土質安定材を添加した
硅砂を用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラフ
である。
硅砂を用土とする処理土のＣＢＲ試験結果を示すグラフ
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化アルミニウムと酸化鉄とを主成分と
するAl−Fe系酸化混合物に、石灰を添加した土質安定材
を、砕石，自然土を含む舗装材料に混合することを特徴
とする自然土の安定処理法。 - 【請求項２】 土質安定材が、酸化アルミニウムと酸化
鉄とを主成分とし、酸化チタンを含むAl−Fe−Ti系酸化
混合物に、石灰を添加した組成物からなる請求項１に記
載の自然土の安定処理法。 - 【請求項３】 土質安定材中に占めるAl−Fe系酸化混合
物の比率は、酸化アルミニウム 5〜15重量％，酸化鉄15
〜35重量％の範囲である請求項１または請求項２に記載
の自然土の安定処理法。 - 【請求項４】 土質安定材中に占める酸化チタンの比率
が、0.5 〜 2.0重量％の範囲である請求項２または請求
項３に記載の自然土の安定処理法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516922A (ja) * | 2003-12-24 | 2007-06-28 | マウント・アスパイアリング・ジオケミストリー・コンサルタンツ・プロプライエタリー・リミテッド | 流体処理用多孔性粒状材料、セメント系組成物およびそれらの製造方法 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5658097A (en) * | 1995-12-14 | 1997-08-19 | Fe Lime Industry Corporation | Soil or ground quality stabilizer and treatment method |
| DE19503142C2 (de) * | 1995-02-01 | 1998-12-17 | Horst Prof Dr Bannwarth | Bindemittel und und dessen Verwendung |
| US5931772A (en) * | 1995-10-31 | 1999-08-03 | Kaiser Aluminum & Chemical Corp. | Use of spent bauxite as an absorbent or solidification agent |
| JP2717528B2 (ja) * | 1995-12-18 | 1998-02-18 | 月夫 井 | 構造物構築地盤の液状化対策工法 |
| GB9623578D0 (en) * | 1996-11-13 | 1997-01-08 | Univ Leeds | Synthetic sesquioxide biomass conditioning and preservation process |
| CN1067663C (zh) * | 1998-06-12 | 2001-06-27 | 武汉水利电力大学 | 一种土壤固化剂 |
| US6468942B1 (en) * | 2000-11-16 | 2002-10-22 | John J. Sansalone | Absorptive-filtration media for the capture of waterborne or airborne constituents |
| US7341661B2 (en) * | 2000-11-16 | 2008-03-11 | Unit Process Technologies, L.L.C. | Clarification and sorptive-filtration system for the capture of constituents and particulate matter in liquids and gases |
| KR20010035161A (ko) * | 2001-01-08 | 2001-05-07 | 배기필 | 폐 산화철을 첨가한 토양 개량용 부산석회의 제법 |
| GB0305078D0 (en) * | 2003-03-06 | 2003-04-09 | Mbt Holding Ag | Rock protection |
| US20060112749A1 (en) * | 2003-11-13 | 2006-06-01 | Noll Anthony P | Soil amendment product and method of processing |
| US7967877B2 (en) | 2003-11-13 | 2011-06-28 | Biomass Worldwide Group Limited | Biomass energy product and processing method |
| CA2677765C (en) * | 2006-02-09 | 2012-10-09 | Alcoa Inc. | Methods, apparatus and systems for polishing wastewater utilizing natural media filtration |
| US7745208B2 (en) | 2006-02-15 | 2010-06-29 | Noll Anthony P | Angled reaction vessel |
| US8728802B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-05-20 | Biomass Worldwide Group Limited | Angled reaction vessel |
| US20100276360A1 (en) * | 2007-02-08 | 2010-11-04 | Alcoa Inc. | Methods, apparatus and systems for polishing wastewater utilizing natural media filtration |
| AU2011267932B2 (en) | 2010-06-14 | 2015-09-17 | Arconic Inc. | Wastewater treatment system and method for removal of contaminants via mixed metal oxide beds |
| CN105008289B (zh) | 2013-01-11 | 2017-06-06 | 奥科宁克有限公司 | 废水处理系统和方法 |
| CN106676995B (zh) * | 2017-02-09 | 2019-07-23 | 山东省交通科学研究院 | 一种拜耳法赤泥路基深厚式沥青路面结构设计方法 |
| CN107012755B (zh) * | 2017-04-19 | 2019-06-04 | 中铁七局集团第四工程有限公司 | 风积沙路基施工方法 |
| CN107201703B (zh) * | 2017-08-01 | 2023-07-11 | 四川睿铁科技有限责任公司 | 一种地震区路基支挡减震结构及其施工方法 |
| CN111268951B (zh) * | 2020-03-25 | 2022-03-11 | 长安大学 | 一种改良低液限粉土路基材料及其制备方法和应用 |
| CN114808586B (zh) * | 2022-05-16 | 2024-03-15 | 中交一公局第一工程有限公司 | 用于严寒地区沥青路面防裂的施工方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120128A (ja) * | 1974-03-11 | 1975-09-20 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1196032A (fr) * | 1957-06-28 | 1959-11-20 | Corson G & W H | Construction de routes |
| US3876439A (en) * | 1970-11-12 | 1975-04-08 | Gordon L Schneider | Soil stabilizing agent comprising an acid sludge-sulfuric acid product and method for preparing the agent |
| US4095988A (en) * | 1974-07-19 | 1978-06-20 | Vyskumny Ustav Inzenierskych Stavieb | Self hardening suspension for foundation engineering purposes |
| JPS527256A (en) * | 1976-07-05 | 1977-01-20 | Semiconductor Res Found | Phototransmission line |
| JPS5425738A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-26 | Ricoh Co Ltd | Electronic copier of microcomputer control |
| IT1099079B (it) * | 1978-09-14 | 1985-09-18 | Euteco Spa | Trattamento degli affluenti degli impianti adibiti alla produzione di titanio biossido con il procedimento al solfato |
| JPS5542250A (en) * | 1978-09-21 | 1980-03-25 | Osaka Cement | Swelling solidifying material |
| CA1135288A (fr) * | 1978-10-24 | 1982-11-09 | Jean Couturier | Liant hydraulique |
| FR2453837A1 (fr) * | 1979-04-12 | 1980-11-07 | Couturier Jean | Liant hydraulique a base de laitier finement broye, de cendres volantes et de chaux |
| JPS5817556B2 (ja) * | 1979-12-29 | 1983-04-07 | 千代田化工建設株式会社 | 悪臭を持つ含水軟弱土の脱臭強度増加方法 |
| US4380408A (en) * | 1981-07-09 | 1983-04-19 | Chevron Research Company | Stabilizing clay soil with dry hydroxy-aluminum |
| US4443260A (en) * | 1982-06-14 | 1984-04-17 | Chiyoda Chemical Engineering & Constr., Co., Ltd. | Method for strengthening soft soil |
| US4465518A (en) * | 1982-06-14 | 1984-08-14 | Chiyoda Chemical Engineering & Const. Co. | Process for strengthening soft soil |
| US4655839A (en) * | 1983-09-06 | 1987-04-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Landfillable composition from iron chloride waste treatment in molten salt |
| US4946311A (en) * | 1986-06-16 | 1990-08-07 | Natec Mines, Ltd. | Co-disposal pollution control method-II |
| JPH0645925B2 (ja) * | 1986-11-25 | 1994-06-15 | 月夫 井 | 自然土を物理化学的に安定処理して軟弱地盤を補強する圧密沈下防止法 |
| US4871283A (en) * | 1987-02-13 | 1989-10-03 | Gkn Hayward Baker, Inc. | Continuous mixing and injection of lime-fly ash slurry |
| US5118219A (en) * | 1991-03-21 | 1992-06-02 | Chemstar Lime Company | Method of capping tailings ponds |
-
1992
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120128A (ja) * | 1974-03-11 | 1975-09-20 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516922A (ja) * | 2003-12-24 | 2007-06-28 | マウント・アスパイアリング・ジオケミストリー・コンサルタンツ・プロプライエタリー・リミテッド | 流体処理用多孔性粒状材料、セメント系組成物およびそれらの製造方法 |
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