改良材について特徴を把握する
2021年07月12日 地質
改良材について説明します。改良材は地盤改良材・固化材とも呼ばれます。よく知られている改良材としてセメントや石灰がありますが、その他にどのような種類があるか、そして地盤改良においてセメントと石灰をどう使い分けるか解説していきます。
地盤改良材の種類とそれぞれの特徴
改良材の種類は豊富です。ポピュラーなセメント・石灰のほか、これらを母材に生み出されるセメント系改良材（セメント系固化材）および石灰系改良材（石灰系固化材）も普及しています。両者の機能を併せ持つ、複合型の改良材も使用されています。地盤改良の効果を出すためには、改良材それぞれの特徴を把握することが欠かせません。改良を行う土地の土質と改良材の相性によって、どれほど強固な地盤に改良できるかが左右されるからです。
地盤改良材の種類ごとの特徴を説明しましょう。
1.セメントおよびセメント系改良材
セメントは改良材の代表格といってよいでしょう。セメント系改良材は、セメントに各種の有効成分を付加したものです。セメントは砂質土・粘性土はもちろん、高有機質土やヘドロなどの難易度の高い土に対しても適用できるため、非常に使い勝手の良い改良材といえます。
2.石灰および石灰系改良材
石灰には生石灰と消石灰があります。石灰系改良材は、石灰に各種成分を付加したものです。地盤改良においては消石灰より生石灰が使用されるケースが多く、粘性土との相性が良いといわれます。
3.複合系改良材
セメント・石灰を含む無機質材料を配合した無機系複合型の地盤改良材です。土質との相性は配合割合によって異なります。
4.高分子系改良材
建設汚泥を流動性のない状態に改質・固化させたものです。汚泥のリサイクル手段として期待されています。
セメントと石灰の違いと使い分け
このように様々な種類がある中でも、施工実績が多いのはやはりセメントおよびセメント系改良材、そして石灰および石灰系改良材です。では、セメントと石灰ではどんな違いがあり、どう使い分けるのでしょうか。セメントを使用した地盤改良の特徴は、長期間にわたって高い強度を維持できる点です。道路や橋梁など重要な社会インフラをはじめ、大型構造物を築く際にはセメントが用いられるケースが多いといえます。一方、石灰は浚渫工事の際など一時的な固化に用いられることが多いようです。環境負荷が小さいイメージがあることから、河川や港湾など漁業被害が懸念される地域において石灰が選択される事例もあります。
地盤改良を行う目的や改良を行う土地の土質、周辺環境といったことを総合的に判断して改良材を選択するのです。
重要ポイントをQ&A形式で確認
Q1. 地盤改良材とは何ですか。
A1. 地盤改良材は、固化材とも呼ばれ、地盤改良に用いられる材料です。代表的なものにセメントや石灰があり、それらを母材としたセメント系改良材や石灰系改良材のほか、複合系改良材や高分子系改良材もあります。それぞれの特徴を把握し、改良する土地の土質や目的に合わせて選ぶことが重要です。
Q2. 地盤改良材には、どのような種類がありますか。
A2. 地盤改良材には、主にセメント系、石灰系、複合系、高分子系の4種類があります。セメント系改良材は幅広い土質に適用でき、石灰系改良材は粘性土との相性がよいとされています。複合系改良材はセメントや石灰などの無機質材料を組み合わせたもので、高分子系改良材は建設汚泥の改質・固化に用いられます。
Q3. セメント系改良材は、どのような地盤改良に向いていますか。
A3. セメントおよびセメント系改良材は、砂質土や粘性土だけでなく、高有機質土やヘドロなどにも適用できることが特徴です。セメントを使用した地盤改良は、長期間にわたって高い強度を維持できるため、道路や橋梁などの社会インフラや大型構造物の地盤改良に用いられるケースが多くあります。
Q4. 石灰系改良材には、どのような特徴がありますか。
A4. 石灰には生石灰と消石灰があり、地盤改良では生石灰が使用されるケースが多く、粘性土との相性がよいとされています。また、浚渫工事などで一時的な固化を目的として使用されることがあります。セメントと石灰では特徴や用途が異なるため、改良の目的や土質、周辺環境などを考慮して選択することが重要です。
Q5. 複合系改良材と高分子系改良材には、どのような特徴がありますか。
A5. 複合系改良材は、セメントや石灰を含む無機質材料を組み合わせた地盤改良材で、土質との相性は配合割合によって異なります。一方、高分子系改良材は、建設汚泥を流動性のない状態に改質・固化させるために用いられ、汚泥のリサイクル手段として期待されています。
Q6. 地盤改良材は、どのように選べばよいですか。
A6. 地盤改良材を選ぶ際は、改良する土地の土質や地盤改良の目的、周辺環境などを総合的に判断する必要があります。土質と改良材の相性によって、得られる改良効果は変わります。材料ごとの特徴を把握したうえで、現場の条件に合った改良材を選ぶことが重要です。
