特許 6991500 土質改良材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-10

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】土質改良材

(51)【国際特許分類】

   C09K 17/42 20060101AFI20220104BHJP

   C09K 17/48 20060101ALI20220104BHJP

   B01J 20/26 20060101ALI20220104BHJP

   B01J 20/16 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

C09K17/42 H

C09K17/48 H

B01J20/26 D

B01J20/16

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017102445

(22)【出願日】2017-05-24

(65)【公開番号】P2018039976

(43)【公開日】2018-03-15

【審査請求日】2020-04-20

(31)【優先権主張番号】P 2016169524

(32)【優先日】2016-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(73)【特許権者】

【識別番号】390006758

【氏名又は名称】株式会社立花マテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】三浦 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】高田 尚哉

(72)【発明者】

【氏名】足立 達彦

(72)【発明者】

【氏名】富田 正文

(72)【発明者】

【氏名】長岡 廉浩

【審査官】小久保 敦規

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１０４９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００２６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２０９７６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｋ １７／００－ １７／５２

Ｂ０１Ｊ ２０／００－ ２０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸水性高分子と、液性限界が５０％～３５０％の範囲にある吸水性粘土とを含み、
前記吸水性粘土が、Ｈ型モンモリロナイトを含む酸性白土、及びＮａ型及びＣａ型モンモリロナイトを含むベントナイトから選択される少なくとも一つである土質改良材。

【請求項2】

前記吸水性高分子及び前記吸水性粘土の合計質量を１００質量％とした場合に、前記吸水性高分子の割合が７．５～５０質量％であり、前記吸水性粘土の割合が５０～９２．５質量％であることを特徴とする請求項１記載の土質改良材。

【請求項3】

前記吸水性高分子の割合が１５～５０質量％であり、前記吸水性粘土の割合が５０～８５質量％であることを特徴とする請求項２記載の土質改良材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土質改良材に関する。

【背景技術】

【0002】

放射性物質の除染作業によって発生した除去土壌は、最終処分するまでの間、中間貯蔵施設で保管、管理される。

【0003】

除去土壌を保管する前に、減容化や土壌に含まれる有機物（草木等）の腐敗による影響を防止することを目的として、有機物を篩により分別する作業が行われる。分別した土は中間貯蔵施設に収容し、篩に残った有機物は焼却を行って処分する。

【0004】

ところで、水田や畑等の除染作業により発生した除去土壌は、粘性が高く、そのままでは篩による分別作業が困難な場合も多い。

【0005】

このような土壌に対しては、土質改良材を添加し、土壌に含まれる水分を除去してサラサラの状態（篩によって土と有機物とを分別できる粘性が低い状態）にする。

【0006】

土質改良材としては、石膏を主成分とするものが存在する。しかし、このような土質改良材は、有機物とともに還元状態となることで硫化水素ガスを発生する可能性があるため、使用できる土質や場所が限定される。

【0007】

一方、硫化水素ガスが発生することのない土質改良材として、生石灰、セメント、及びマグネシウム系の土質改良材等が存在する。或いは、除去土壌に対し、特許文献１に記載された、吸水性高分子と高膨潤性粘土と水溶性高分子とを含む土壌改良材料を適用することで土壌をサラサラの状態にできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００２－１２９１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、上述の土質改良材が添加された土壌はアルカリ性を示すため、中間貯蔵後の浸出水の管理が必要となり煩雑である。また、アルカリ性の土壌に対しては吸水性高分子の吸水能力が低下するため、特許文献１に記載された土質改良材では十分な吸水効果が得られない場合もありうる。

【0010】

また、篩によって分別された土壌は、中間貯蔵施設内に積層して保管する。更には、積層した土壌の上を再掘削用の重機等が走行する可能性もある。従って、篩によって分別された土壌は、それらの作業に支障がないような所定の土質強度が求められる。

【0011】

本発明は、土壌を中性に保ちつつ、低粘性に改質し、且つ土壌に所定の土質強度を与える土質改良材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記目的を達成するため、本発明は、吸水性高分子と、液性限界が５０～３５０％の範囲にある吸水性粘土とを含む土質改良材である。
また、本発明の土質改良材は、前記吸水性高分子及び前記吸水性粘土の合計質量を１００質量％とした場合に、前記吸水性高分子の割合が７．５～５０質量％であり、前記吸水性粘土の割合が５０～９２．５質量％であることが好ましい。
また、本発明の土質改良材は、前記吸水性高分子の割合が１５～５０質量％であり、前記吸水性粘土の割合が５０～８５質量％であることが好ましい。
また、本発明の土質改良材における吸水性粘土は、Ｈ型モンモリロナイトを含む酸性白土、珪藻土、非晶質のアロフェンを含む粘土、Ｎａ型及びＣａ型モンモリロナイトを含むベントナイトの少なくとも一つを含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、土壌を中性に保ちつつ、低粘性に改質し、且つ土壌に所定の土質強度を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１０、比較例７及び比較例８における吸水量測定試験の構成を示す概略図である。

【図2】実施例１０、比較例７及び比較例８の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＝＝土質改良材＝＝
本実施形態に係る土質改良材は、吸水性高分子、及び吸水性粘土を含む。

【0016】

［吸水性高分子］
吸水性高分子は、土壌中に含まれる水分を吸収し、保水する物質である。吸水性高分子は、合成ポリマー系、または天然多糖類を用いることができる。合成ポリマー系は、たとえば、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸系、ポリビニルアルコール及びポリアクリル酸塩の共重合系、無水マレイン酸塩系、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキシド系である。天然多糖類は、デンプン系、セルロース系（グラフト重合系及びカルボキシメチル系）、ポリアスパラギン酸塩系、ポリグルタミン酸塩系、ポリアルギン酸塩系の高分子を用いることができる。

【0017】

本実施形態に係る土質改良材における吸水性高分子の割合は特に限定されるものでは無いが、吸水性高分子、及び吸水性粘土の合計質量を１００質量％とした場合に、７．５～５０質量％の範囲内であることがより好ましい。また、吸水性高分子の割合は、１５～５０質量％であることが更に好ましい。

【0018】

［吸水性粘土］
吸水性粘土は、土壌中に含まれる水を吸収する多孔質の物質である。本実施形態における吸水性粘土は、土壌中の土粒子の骨格を保つために膨潤度が高くない物質を用いる。

【0019】

上述の通り、土壌には所定の土質強度が求められる。ここで、膨潤度の高い吸水性粘土を含む土質改良材を用いると、吸水により吸水性粘土が局所的に膨潤し、その結果、土質強度が低くなる。そこで、膨潤度が高くない吸水性粘土を吸水性高分子と混ぜることで、吸水性を保ちつつ、土壌に所定の土質強度を与えることを可能としている。

【0020】

また、本実施形態に係る吸水性粘土は、液性限界が５０～３５０％の範囲にある。液性限界とは、粘土粒子が保持できる水分量の割合である。

【0021】

液性限界がこの範囲の吸水性粘土は、吸水量は制限されるものの、吸水速度が速い。また、吸水後も土粒子の骨格が残るために土質強度の確保に寄与する。一方、液性限界が３５０％より大きい場合、吸水量は多くなるが、吸水後の粘性も高くなるため、土壌をサラサラの状態にすることができない。また、土壌の水分量が多くなると吸水性粘土が膨潤し、土粒子としての骨格を失うため、土質強度を確保することができない。また、吸水速度も遅くなる。或いは、液性限界が５０％より小さい場合には、吸水性粘土の吸水量が少ないため、土壌をサラサラの状態にすることができない。なお、本実施形態において「サラサラな状態」とは、篩によって土と有機物とを分別できる程度に粘性が低い状態であり、具体的には、土が網目２０ｍｍの篩を８３％以上通過できる状態である。

【0022】

本実施形態に係る吸水性粘土は、たとえば、Ｈ型モンモリロナイトを含む酸性白土（液性限界１００～２５０％）、ケイ素系の鉱物である珪藻土（液性限界８０～１００％）、非晶質のアロフェンを含む粘土（丸中白土等。液性限界５０～１００％）、Ｎａ型及びＣａ型モンモリトナイトを含むベントナイト（中膨潤Ｎａ・Ｃａ型ベントナイト。液性限界１００～３５０％）である。なお、酸性白土は、モンモリロナイトを主成分としつつ、酸性を示す粘土である。また、吸水性粘土としては、酸性白土を酸処理してＨ型モンモリロナイトの量を増加させ、活性を高くした活性白土（酸性白土の一種。液性限界５０～１５０％）を用いることも可能である。

【0023】

本実施形態に係る土質改良材における吸水性粘土の割合は、吸水性高分子、及び吸水性粘土の合計質量を１００質量％とした場合に、５０～９２．５質量％の範囲内である。また、吸水性粘土の割合は、５０～８５質量％であることがより好ましい。

【0024】

［その他の添加物］
本実施形態に係る土質改良材は、その性能に影響を与えない範囲で各種の添加剤等を添加することができる。たとえば、土質改良材にゼオライトを添加することにより、除染土壌中の放射性物質や鉛等の重金属を吸着することができる。或いは、土質改良材に、増量材または土質改良強度の補強材として、若干量の炭酸カルシウム粉末、半水石膏、二水石膏、無水石膏、液性限界が５０％以下の粘土等を添加してもよい。

【0025】

本実施形態に係る土質改良材は、吸水性高分子及び吸水性粘土が土壌中の水分を吸収することにより、土壌をサラサラな状態（低粘性の状態）とする。従って、粘性が高い土壌であっても、土質改良材を添加することにより低粘性となり、土が篩の目を通過できる。すなわち、この土壌が有機物を含む場合であっても、篩にかけることにより、有機物と土とを分別することが可能となる。

【0026】

また、本実施形態に係る土質改良材は、土壌のｐＨに影響を与えない成分で構成されている。従って、土質改良材により改質された土壌は中性（ｐＨ７前後）の状態を保つことができる。よって、中間貯蔵後の浸出水の管理が不要となる。

【0027】

また、本実施形態に係る土改質材により改質された土壌は、所定の土質強度が確保されている。従って、中間貯蔵時や再掘削時の取り扱いが簡便になる。なお、本実施形態に係る所定の土質強度は、コーン指数で２００ｋＮ／ｍ^２以上が好ましく、４００ｋＮ／ｍ^２以上がより好ましい。

【0028】

更に、吸水性高分子は一般に高価であるため使用量を抑えることが望まれる。一方で、吸水性高分子の使用量が少ない場合には土壌に均一に混合することが難しく、吸水能力の点で問題が生じる。ここで、本実施形態に係る土質改良材は、吸水性高分子の割合を多くても５０質量％に抑制してコストの低減化を図りつつ、安価な吸水性粘土を混合することによって、土壌をサラサラな状態にできるだけの吸水能力を保っている。

【0029】

また、本実施形態に係る土質改良材は、吸水性高分子及び吸水性粘土を混合することにより、吸水性高分子または吸水性粘土単体に比べ、高い吸水力を有する。

【0030】

＝＝土質改良材の製造方法＝＝
本実施形態に係る土質改良材の製造方法は、吸水性高分子と吸水性粘土を上記の割合で混合するものであれば、特に限定されるものではない。

【0031】

＝＝土質改良材の使用方法＝＝
本実施形態に係る土質改良材は、たとえば、除染土壌に直接添加し、短時間（たとえば１分間～数分間）の攪拌を行うことにより使用される。実際の作業現場では、除染土壌に土質改良材を添加し、重機によって攪拌することでもよい。本実施形態に係る土質改良材を用いる場合、攪拌後の養生時間が不要となるため、効率的な分別処理が可能となる。

【0032】

また、除染土壌に対する土質改良材の添加量は特に限定されるものではないが、従来の土質改良材よりも少量で効果を得ることができる。たとえば、生石灰は、土壌に対して８０ｋｇ／ｔｏｎの添加量で養生時間が１２時間必要であった。一方、本実施形態に係る土質改良材は、土壌に対して３０ｋｇ／ｔｏｎの添加量で養生時間が不要である。

【0033】

本実施形態に係る土質改良材を用いる対象は、除染土壌に限られない。たとえば、河川や湖沼の底泥（泥土）、又はシールド工事や打ち杭工事等の際に発生する建設泥土等を挙げることができる。

【0034】

＝＝実施例＝＝
＜土質改良材の効果＞
実施例１～１９及び比較例１～６により上記実施形態に係る土質改良材の効果を確認した。

【0035】

土質改良材を添加する土壌（試料土）について、実施例１～９及び比較例１～６は水田（広島県産）から採取した土に加水して含水比４０％に調整したものを用いた。実施例１０～１９は、東尾久土に加水して含水比３７％に調整したものを用いた。

【0036】

試験手順は、試料土３～６ｋｇに対し、３０ｋｇ／ｔｏｎの各土質改良材を添加し、ホバートミキサーで３０秒攪拌、数秒間の手混ぜ補助後、更にホバートミキサーで３０秒攪拌した。なお、比較例１は土質改良材を添加していないため、攪拌作業は行っていない。

【0037】

その後、試料土を網目２０ｍｍの篩にかけ、篩を通過した試料土の重量を測定し、透過率を求めた。透過率は、試料土全体の重量に対する篩を通過した試料土の重量の割合である。

【0038】

また、篩を通過した処理土を常温で１時間放置させた後、土質強度及びｐＨの測定を行った。

【0039】

土質強度は、コーン指数として求めた。コーン指数の測定試験は、「締固めた土のコーン指数試験」（ＪＩＳ Ａ １２２８，ＪＧＳ ０１７６）に基づいて行った。ｐＨの測定は、「土懸濁液のｐＨ試験方法」（ＪＧＳ０２１１）に基づいて行った。

【0040】

実施例及び比較例で用いた土質改良材は以下の通りである。なお、比較例１では、土質改良材を使用していない。

【0041】

実施例１：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、酸性白土（株式会社ホージュン製）８５質量％の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。
実施例２：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、活性白土（日本活性白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。活性白土の液性限界９６．０％。
実施例３：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、珪藻土（石川県産）８５質量％の土質改良材。珪藻土の液性限界は概ね８０～１００％である（たとえば、『田中政典、他３名、「破砕した珪藻の含有量が塑性図に及ぼす影響」、土木学会第６５回年次学術講演会（平成２２年９月）、ｐ．１３５－１３６』参照）。
実施例４：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例５：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）７．５質量％、酸性白土（株式会社ホージュン製）９２．５質量％の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。
実施例６：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）２０質量％、酸性白土（株式会社ホージュン製）８０質量％の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。
実施例７：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）３０質量％、酸性白土（株式会社ホージュン製）７０質量％の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。
実施例８：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）５０質量％、酸性白土（株式会社ホージュン製）５０質量％の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。
実施例９：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、中膨潤Ｎａ・Ｃａ型ベントナイト（株式会社ホージュン製）８５質量％の土質改良材。中膨潤Ｎａ・Ｃａ型ベントナイトの液性限界３１２％。
実施例１０：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）９５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１１：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）７．５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）９２．５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１２：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）１５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１３：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）３０質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）７０質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１４：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）５０質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）５０質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１５：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）１０質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１６：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）７．５質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）７．５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１７：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）５質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１０質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１８：ビストップＤ－４１２０Ｋ（キサンタンガム。天然多糖類の吸水性高分子。三栄源エフエフアイ株式会社製）１５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例１９：アルギン酸ソーダ（天然多糖類の吸水性高分子。青島明月海藻集団有限公司製）１５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
比較例２：生石灰（菱光石灰工業株式会社製）。
比較例３：マグネシウム系改良材。
比較例４：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、トチクレー８５質量％の土質改良材。トチクレーの液性限界３１．５％。
比較例５：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１５質量％、ベントナイトＴＢＳ（高膨潤Ｎａ型ベントナイト。株式会社立花マテリアル製）８５質量％の土質改良材（特許文献１に記載の土壌改良材料に相当するもの）。高膨潤Ｎａ型ベントナイトの液性限界５１５．６％。
比較例６：酸性白土（株式会社ホージュン製）１００質量％（吸水性高分子を含まない）の土質改良材。酸性白土の液性限界２２１．６％。

【0042】

【表1】

【0043】

実施例１～４から明らかなように、吸水性高分子を１５質量％、酸性白土、活性白土、珪藻土、丸中白土のいずれか一つを８５質量％含む土質改良材を用いた場合、土壌を中性（ｐＨ：７．３～７．８）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率１００％）、且つ土壌に十分な土質強度（５１８～７１５ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【0044】

一方、比較例１～５から明らかなように、従来の土質改良材は、比較例１の場合を除き、土質強度は十分な土質強度（２００ｋＮ／ｍ^２以上）を確保できたが、いずれの例でもｐＨ８以上と高い値であり、処理後の土壌がアルカリ性であることを示していた。また、比較例１～３の場合、篩の透過率も低い（比較例１の試料土は篩を透過できなかった）という結果となった。比較例４及び比較例５の場合も、実施例の場合と比べると、篩の透過率が低い（比較例４：８５％、比較例５：８０％）という結果となった。

【0045】

更に、実施例５～８、及び比較例６から明らかなように、吸水性高分子の割合は７．５～５０質量％（吸水性粘土の割合は５０～９２．５の場合）が好ましく、土質強度の観点からは、吸水性高分子の割合が１５～５０質量％（吸水性粘土の割合は５０～８５の場合）がより好ましいという結果となった。

【0046】

また、実施例９の結果から明らかなように、吸水性粘土として中膨潤Ｎａ・Ｃａ型ベントナイトを用いた場合でも土壌を中性（ｐＨ：７．２）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率１００％）、且つ土壌に十分な土質強度（５０７ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。一方、比較例５の結果から明らかなように、吸水性粘土として高膨潤Ｎａ型ベントナイトを用いた場合には十分な結果が得られなかった。すなわち、ベントナイトの一部については、本発明に係る土質改良材に用いることが可能である。

【0047】

更に、実施例１１～１４から明らかなように、吸水性高分子として天然多糖類（グアガム）を用いた土質改良材を使用した場合であっても、土壌を中性（ｐＨ：６．６～６．８）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率８９％以上）、且つ土壌に十分な土質強度（４２０～５８３ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【0048】

また、実施例１５～１７から明らかなように、吸水性高分子として天然多糖類（グアガム）及び合成ポリマー系の双方を用いた土質改良材を使用した場合であっても、土壌を中性（ｐＨ６．８～６．９）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率９５％以上）、且つ土壌に十分な土質強度（４６３～５１５ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【0049】

また、実施例１８及び１９から明らかなように、天然多糖類としてグアガム以外を用いた土質改良材を使用した場合であっても、土壌を中性（ｐＨ６．７～７．１）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率９２％以上）、且つ土壌に十分な土質強度（３４６～４９４ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【0050】

なお、本試験結果から推測すると、吸水性高分子の割合が５０質量％より高い（吸水性粘土の割合が５０質量％より低い）場合でも本発明の効果が得られる可能性が高いと考えるが、以下の理由により、吸水性高分子の割合は５０質量％以下（吸水性粘土の割合が５０質量％以上）が妥当である。

【0051】

たとえば、吸水性高分子の割合が５０質量％より高くなった場合、吸水により高分子が塊状になり、土壌全体の改質の妨げとなる。

【0052】

また、土壌中の水分は、まず吸水性粘土に保持され、残った水分が吸水性高分子に保持される。この際、吸水性高分子の割合が多いと吸水性高分子に保持される水分の割合が高くなる。従って、土壌をサラサラの状態にすることはできるが土質強度が弱くなる。一方、吸水性粘土は水分を保持しても土質強度を確保することができるため、吸水性粘土の割合が高いことが好ましい。更に、吸水性高分子は吸水性粘土に比べて高価であるため、吸水性高分子を多く使用することはコスト面からも好ましくない。

【0053】

＜土質改良材の吸水量＞
次に、実施例２０及び比較例７、８により実施形態に係る土質改良材の吸水量を確認した。図１は、吸水量測定試験の構成を示す概略図である。

【0054】

まず、吸水試験容器（φ１１０ｍｍ、底面は金網）の底面に濾紙を貼り付ける。そして、濾紙を貼り付けた吸水試験容器の質量を測定する。

【0055】

次に、濾紙の中心にφ６０ｍｍの円を描き、その円の内側に試料（土質改良材。０．３ｇ～５．０ｇ）を均一に分散させる。

【0056】

一方、水槽は水を蓄える容器である。水槽中には試料支持枠が設置される。また、水槽には試料支持枠の上端約１ｍｍに水位が保たれるよう、排水孔が設けられている。

【0057】

水槽に水を蓄えた状態で、試料を入れた吸水試験容器を試料支持枠に載せる。この際、濾紙全体が水と馴染むように置く。

【0058】

所定時間毎（５分、１０分、２０分、３０分）に、吸水試験容器を引き揚げ、容器の周り等に付着した水を取り除いた上で、吸水試験容器の質量を測定する。

【0059】

実施例及び比較例で用いた土質改良材は以下の通りである。
実施例２０：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１．８ｇ、酸性白土（株式会社ホージュン製）０．２ｇを混合した試料（試料合計２．０ｇ）。濾紙の吸水量２．７ｇ。
比較例７：アクアパールＤＳＣ３０（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）０．３ｇのみからなる試料。濾紙の吸水量２．７ｇ。
比較例８：酸性白土（株式会社ホージュン製）５．０ｇのみからなる試料。濾紙の吸水量２．７ｇ。

【0060】

【表2】

【0061】

【表3】

【0062】

【表4】

【0063】

表２は、実施例２０の実験結果、表３は、比較例７の実験結果、表４は、比較例８の実験結果である。図２は、実施例２０、比較例７及び比較例８の結果をグラフ化したものである。縦軸は吸水量（ｇ）、横軸は、経過時間（分）である。

【0064】

図２から明らかなように、吸水性高分子及び吸水性粘土を含む試料（実施例２０）は、いずれか一方のみからなる試料（比較例７、比較例８）に比べ、吸水量が多くなるという結果が得られた。

【0065】

また、実施例２０の試料は、比較例７の吸水性高分子と比較例８の吸水性粘土を混合したものである。しかし、図２から明らかなように、実施例２０の各時間における吸水量は、比較例７及び比較例８の吸水量を合計した値よりも多くなっている。すなわち、本実験により、吸水性高分子と吸水性粘土を混合することで、単に組み合わせたもの以上の吸水効果が得られることが明らかとなった。

【0066】

＜塩を含む試料土に対する土質改良材の効果＞
実施例２１～３２により塩を含む試料土に対して上記実施形態に係る土質改良材を使用した場合の効果を確認した。

【0067】

土質改良材を添加する土壌（試料土）は、東尾久土に加水して含水比３７％に調整したものを用いた。また、実施例２１、２４、２７、３０では、試料土に対して０．２５質量％の海水源を添加した。実施例２２、２５、２８、３１では、試料土に対して０．５質量％の海水源を添加した。実施例２３、２６、２９、３２では、試料土に対して１質量％の海水源を添加した。

【0068】

試験手順は、試料土３～６ｋｇに対し、３０ｋｇ／ｔｏｎの各土質改良材を添加し、ホバートミキサーで３０秒攪拌、数秒間の手混ぜ補助後、更にホバートミキサーで３０秒攪拌した。

【0069】

その後、試料土を網目２０ｍｍの篩にかけ、篩を通過した試料土の重量を測定し、透過率を求めた。透過率は、試料土全体の重量に対する篩を通過した試料土の重量の割合である。

【0070】

また、篩を通過した処理土を常温で１時間放置させた後、土質強度（コーン指数）及びｐＨの測定を行った。土質強度及びｐＨの測定は、実施例１等と同様の方法により行った。

【0071】

実施例で用いた土質改良材は以下の通りである。

【0072】

実施例２１～２３：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）１５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例２４～２６：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）１０質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例２７～２９：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）７．５質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）７．５質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。
実施例３０～３２：ＦＳＤ－３（グアガム。天然多糖類の吸水性高分子。Ｈａｊｉｄｏｓｓａ Ｎｕｔｒａｌ Ｇｕｍ（ＰＶＴ）ＬＴｄ製）５質量％、サンフレッシュＹＨ２（合成ポリマー系の吸水性高分子。三洋化成工業株式会社製）１０質量％、丸中白土（丸中白土株式会社製）８５質量％の土質改良材。丸中白土の液性限界７１．３％。

【0073】

【表5】

【0074】

実施例２１～２３から明らかなように、吸水性高分子として天然多糖類（グアガム）を用いた土質改良材を使用した場合、海水源を含む土壌を中性（ｐＨ：６．９～７．１）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率９０％以上）、且つ土壌に十分な土質強度（５７４～６１７ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【0075】

また、実施例２４～３２から明らかなように、吸水性高分子として天然多糖類（グアガム）及び合成ポリマー系の双方を用いた土質改良材を使用した場合であっても、海水源を含む土壌を中性（ｐＨ７．２～７．３）に保ちつつ、低粘性に改質し（篩の透過率９２％以上）、且つ土壌に十分な土質強度（４１７～５８６ｋＮ／ｍ^２）を与えることができた。

【図1】

【図2】