軽量盛土工法における「焼却灰軽量土工法」について

軟弱地盤対策工法として、

• 表層処理工法
• 緩速載荷工法
• 抑え盛土工法
• 置換工法
• 軽量盛土工法
• 載荷重工法
• バーチカルドレイン工法
• サンドコンパクションパイル工法
• 振動締固め工法
• 固結工法

が挙げられます。

軽量盛土工法では、以下の材料が利用されます。

• EPS(発泡スチロール)
• FCB(気泡混合軽量土)
• 発泡ウレタン
• 発砲ビーズ混合軽量土
• 水砕スラグ
• 焼却灰
• タイヤチップス
• 石炭灰

今回、この中にある焼却灰軽量土工法についてまとめます。

軽量盛土工法における焼却灰軽量土工法について

焼却灰軽量土工法は、一般的に都市ごみなどを焼却した際に発生する焼却灰（主に炉底灰や飛灰）を固化材（セメント・生石灰など）や混和材と混合・造粒して軽量化した盛土材として活用する工法です。

焼却灰は、単位体積質量が小さいため軽量材としての特徴を有しており、細粒分の多い材料であるため、地盤改良材・法面吹付け材等で利用されます。

副産物利用ができる工法でもあり、環境負荷低減の観点からも注目です。

サンドコンパクションパイルと併用などもされ、焼却灰と泥土を原料として、生石灰・セメント等の固化材・混和材を混合し造粒化した材料を中詰め材に適用できます。

焼却灰軽量土工法の材料（焼却灰）

焼却灰は、土木資材として以下の用途で用いられます。

• 吸水率が高く自硬性の特徴を生かした軟弱土の土質改良材
• 固化処理による路盤材や盛土材
• 溶融固化によるアスファルト混合物やコンクリート骨材への利用

焼却灰には、一般廃棄物を焼却処理して発生する焼却灰・製紙汚泥を焼却して発生する製紙汚泥焼却灰・下水汚泥焼却灰などの産業廃棄物焼却灰が用いられます。

これら焼却灰を石灰・下水汚泥と混合してキルン焼成し、できたクリンカーに石膏を混合して作製するエコセメントを製造します。

焼却灰中に塩素分を含むため、塩素分が多いためJIS規格外となり、鉄筋コンクリートには適用できないが、充分な固化効果がみられることから地盤改良材としての利用できます。

石灰は固化反応に寄与するが、普通セメントよりも若干強度発現が劣ります。

焼却灰軽量土工法の特徴

焼却灰軽量土工法の特徴は以下の通りです。

吸水量

同じ灰でも石炭灰とは異なり、球形粒子ではなくランダム形状で凹凸も多いため、比表面積が3倍ほどあります。

粒子密度2.2〜2.73g/cm³、単位体積質量0.35〜0.82g/cm³程度です。

多孔質であることから吸水量に富んでいることが最大の特徴ですが、その反面液状化しやすい材料とも言えます。

固化反応

Al₂O₃・CaO・MgOを多く含んでおり、ポゾラン反応を活性化させる物質(石灰、アルミナ、酸化鉄など)の含有比率が高く、これが土質改良効果の要因になっている。

施工性に関する支持力についてコーン指数qc500KN以上、盛土の安定性に関する強度特性としては一軸圧縮強度qu150KN/m²以上を所要の配合比を満たすことで得られる。

まとめ

焼却灰軽量土工法についてまとめました。

焼却灰軽量土工法は、焼却灰を有効活用しながら盛土の軽量化によって地盤や構造物への荷重を抑制し、沈下や土圧軽減を図る工法です。

軽量盛土には他の材料が使われていて、別の材料については下記記事を参照してください。

紹介させて頂いた知識は土木施工管理技士の試験にも出てくるほど重要な知識です。

勉強に使用した書籍をまとめていますので、ご参照ください。