 |
  |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
スキップメニュー     もの・つくり・コン２００１ 出展作品   写真① 供試体の作成  写真② 貫入試験  写真③ 水浸養生  写真④ 黒ぼく  写真⑤ シラス  写真⑥ おがくず(細粒）  写真⑦ おがくず(粗粒）  写真⑧しらす75%，黒ぼく25％  写真⑨しらす50％，黒ぼく50％  写真⑩しらす25％，黒ぼく75％  写真⑪黒ぼく+おが屑（細粒）40g  写真⑫黒ぼく+おが屑（細粒）80g  写真⑬黒ぼく+おが屑（粗粒）60g  写真⑭黒ぼく+おが屑（粗粒）120g |
「リサイクル地盤」 今回の研究において基盤となるキーワードは「リサイクル地盤」である。以下の内容を御覧になるに当たり、キーワードを意識しながら順を追っってご覧ください。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出展者 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熊本大学工学部環境システム工学科3年 梅田尚宏 川口正之 島田陽介 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| はじめに | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
急激な経済成長から次々と土木構造物が建てられる大量生産・大量消費の時代を経て、現在は今あるものを大事にするという維持管理型の時代へと変わりつつある。わかりやすく言えばリサイクル社会であろう。このような世の中の動きから生じる問題は数多く、それは地盤工学においても近年最も注目されている研究の一つである。私達はそのようなリサイクル型・循環型社会に少しでも貢献できればと考え、実際にいくつかの廃棄物を使用した土質実験を行うことにより各廃棄物の特性を調べることが目的である。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 現状（用語説明を含む） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
一口に廃棄物といっても、その種別は千差万別であり、一般廃棄物と産業廃棄物とに２分される。廃棄物排出量は現在、一般廃棄物が約5000万トン、産業廃棄物が約4億トン程度と推定される。一方、発生土は地盤の掘削時等に排出され、その量は年間約4．4億立方メートルに及んでいる｡このような発生土等は、元来地盤として存在していた材料であるから積極的に再利用されるべきものであり、建設副産物とみなされている。副産物とは、目的とする産物の生産過程で付随して得られる他の産物のことであり、廃棄物とは自ら異なり、一般には有用物を副産物と称する｡掘削時の発生土は建設系廃棄物ではなく、建設副産物としてアグレッシブにその有効利用が図られている｡ 固体系の廃棄物の埋め立てにおける問題点は、埋め立て中に材料分解、特に有機系廃棄物の腐敗等によってガスが発生したり、有害な浸出水が生じたりすることである。しかし、廃棄物中には一般の土砂材料と遜色のない材料特性を示すものも少なくなく、積極的な有効利用の道を図らねばならない。産業廃棄物中の建設系廃棄物は、高含水比の汚泥やコンクリート・アスファルト廃材などであり、それらの有効利用の現状は、コンクリート・アスファルト廃材の再利用率が７０％あまりに及んでいるのに対し、リサイクル法制定後も建設汚泥については、その排出量1500万トンの内のわずか５％弱の再利用率という低さにとどまっている｡ いずれにしても、廃棄物最終処分場の設置は年々困難となっている。最終処分場の残余容量は、現在のところ一般廃棄物で約８年分、産業廃棄物で約２年分とされている。廃棄物埋め立て地盤の跡地利用に際しては、対象とする廃棄物材料の現状と将来の変化の予測を行うことが肝要であり、従来の地盤工学上の調査手法や設計手法をそのまま適用できないこともあって、構造物の設計には慎重な配慮が不可欠である｡ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 方法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
① 用具の準備 ② 資料の準備：自然含水比状態 ③ ３層に分け各層６７回突き固め ④ 吸水膨張試験：浸水した供試対の膨張量を1，2，4，8，24，72，96時間ごとに測定 ⑤ 貫入試験：貫入ピストンを1ｍｍ/分の速さで供試体に貫入 ⑥ データ処理：ＣＢＲを算出するための荷重強さ―貫入量曲線の作成 ⑦ ＣＢＲ値の作成：ＣＢＲの角値を比較し、ＣＢＲ値の大きさを決定  
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 結果と考察 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
・乾燥密度とCBRのグラフ（図３）からは，乾燥密度が高くなるにつれてCBRも高くなっているので，乾燥密度はCBRの高低に影響を与える。 二つのグラフを照らし合わせると，シラスの含有率を増やすと乾燥密度も比例して増加することから，シラスを黒ぼくに加えると黒ぼくの含水率の高さをすこしは克服できたのではないかと思う。これは，シラスを黒ぼくに加えることの当初の目的を達成している。   黒ぼくにおが屑を加えた土について ・おが屑質量混合率とCBRのグラフ（図４）からは，おが屑を加える量を増やしていくと（おが屑（細粒）は０g(写真⑥），４０g(写真⑪)，８０g(写真⑫)というふうに，またおが屑（粗粒)のほうは０g(写真⑦)，６０g(写真⑬)，１２０g(写真⑭)といったように）わずかだが，CBRは高くなる。おが屑の大きさで比べた場合では，おが屑（粗粒，写真⑦）よりもおが屑（細粒，写真⑥）を加えたほうが，CBRの増加は全体的に大きい。これは，細かいほうが土とよくなじみ，土とおが屑間の隙間が小さい，つまりよく締め固まることがいえる。乾燥密度とCBRのグラフ（図５）については，乾燥密度の高低はあまりCBRには関係ないが，やはりおが屑(細粒)を加えた時のCBRのほうが高い。  以上①と②の土を貫入量と荷重にまとめたグラフ（図６）からは，グラフの傾きが大きいと大きな荷重に対して小さな貫入量ですむということで，土が荷重に対して強いということがわかる。このことを考慮すると，データが完全にとれなかったものもあったが，シラス１００％（写真⑤）のものと黒ぼくとシラスの比が１：３(シラス７５％，写真⑧)のものが荷重に強い土で使えそうではないかと思う。他のものは，残念ながら使えないだろう。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 研究を終えて | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 今回の実験を通してシラスと黒ぼく、おがくずの地盤材料としての特性を知ることができた。シラスのようにある程度強度が期待できるものもあれば、黒ぼくのようにほとんど期待できないものもあったが、今回実験した材料はほんの一部にすぎない。今後さらにあらゆる材料の実験を重ね、環境への負荷等の課題をクリアした上で少しずつ循環型社会を築いていかなければならないと実感した。ひとつひとつの作業は時間と根気を要するものであったが、廃棄物の有効利用という興味深いテーマであったためとても楽しく実験をかさねることができた。この作品を通して私達だけでなくより多くの方が「地盤工学における廃棄物の有効利用」に興味をもってほしいものである。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
