カルシア改質土の先行研究から、製鋼スラグ混合土が確実に固まる条件を探す

2025-09-16 09:32:56 以下の試算は計算ミス

4倍過剰に見積もっていた

第3章に書かれていそう

3.2 試料 に粒度調整の話ある

あとは他の条件を決める

見積り

$ 4*10*2.5**2*Math.PI*0.3*100

スラグ25kg一袋で供試体1個？

0.3

Fcを使うと現実的でないので、D50=1mm, Fc=0の条件を使う

Fc=0でD50=1mmだとする

0.85mm以下が質量分率3%だと仮定

モールド1つに必要な1mm以下の粒子の質量が118gくらい

4*10*2.5**2*Math.PI*0.3/2

よってふるい分けに必要な製鋼スラグは

4*10*2.5**2*Math.PI*0.3/2*100/3

4kg弱か

8時間使う

1.5日かかる

最短でできるのはこのパターンだ

条件A

含水比：

日数見積もり

短く見積もって6時間/日

必要なスラグふるい分け：1.5日

8時間必要

だいたい1.5日

打設：1時間/個と仮定

2025-09-16に終わらせる

養生：7日

条件も悪いし

てことは2025-09-23夕方だ

この研究において、早期に強度発現が確認された際の養生日数と養生条件は以下の通りです。

早期の強度発現と養生日数

非晶質シリカ含有率の高い模擬粘性土（KaA(MK1)SA）を用いたケースでは、養生3日までに一軸圧縮強さの発現が起こり、その後の一軸圧縮強さはほぼ一定となったと報告されています。この「養生3日」が、早期の強度発現の一つの目安として示されています。

3.3.3より

温湿度条件は3.3.1

養生時の温度

供試体は、直径50mm、高さ100mmのプラスチックモールドに詰めて密閉し、恒温室内（20℃）で養生されました。

養生時の湿度

供試体はプラスチックモールドに詰めて密閉された状態で養生されました。

また、上載圧下での養生時には、供試体の乾燥を防ぐため、供試体上面には水を張り、底盤につながるチューブは水を溜めたカップに入れられました。このことから、養生環境は飽和状態に近い湿度であったと推測されますが、具体的な湿度の数値（例：相対湿度%）の記載は確認できませんでした。

なお、カルシア改質土のせん断強度発現に影響を与える因子として、「養生温度」は「反応速度温度高→強度大」という影響があるとされており、温度が高いほど反応速度が速まり強度発現が促進されることが一般的な知見として示されています。

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3.3 せん断特性にて、Fc=0である製鋼スラグB0,C0,D0のせん断特性、とくに養生日数・非晶質シリカ含有率と一軸圧縮強度との関係を知りたい

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製鋼スラグB0、C0、D0（いずれも細粒分含有率Fc=0%）のせん断特性、特に養生日数および粘性土の非晶質シリカ含有率と一軸圧縮強度との関係について、以下の点が明らかになっています。

製鋼スラグB0、C0、D0は、それぞれ製鋼スラグB、C、Dの細粒分含有率（Fc）が0%のものです。これらの製鋼スラグの遊離石灰量は、製鋼スラグB0が5.9%、C0が3.8%、D0が7.8%でした。

粘性土に木節粘土を用いた実験ケース（シリーズ2-1のKiSB0, KiSC0, KiSD0に該当）において、製鋼スラグの遊離石灰量や細粒分含有率が異なっても、養生期間と一軸圧縮強さの関係は概ね等しい結果が示されています。

このことから、製鋼スラグB0, C0, D0といった製鋼スラグの入手時期の違いや、遊離石灰量（約3.5%以上）は、製鋼スラグ混合粘性土の固化によるせん断強度の発現傾向に大きな影響を与えないと考えられます。

ただし、製鋼スラグの粒度分布は、粒径が小さいほど大きなせん断強度を発現するという既往研究結果があり、せん断強度の大きさには影響を及ぼす可能性がありますが、せん断強度発現傾向自体への影響は小さいと考えられています。

養生日数と一軸圧縮強度の関係

Fc=0の製鋼スラグB0, C0, D0を木節粘土（非晶質シリカ含有率2.4%）と混合したケース（シリーズ2-1）では、以下の傾向が見られました。

一軸圧縮強さは、養生期間が長くなるほど大きくなることが確認されています。

特に、木節粘土を用いたケースでは、養生28日以降に一軸圧縮強さが急増する傾向が見られました。これは製鋼スラグの種類や細粒分含有率が異なっても概ね共通する傾向です。

粘性土の非晶質シリカ含有率と一軸圧縮強度の関係

製鋼スラグ混合粘性土のせん断強度発現傾向は、粘性土の非晶質シリカ含有率に大きく影響されます。

短期養生（養生28日まで）の場合、粘性土の非晶質シリカ含有率が高いほど、同一養生期間での一軸圧縮強さが大きくなる傾向が見られました。

しかし、**長期養生（養生84日以降）**になると、必ずしも非晶質シリカ含有率が高いものがせん断強度が大きくなるわけではなく、非晶質シリカ含有率の違いによる一軸圧縮強さの差が小さくなるか、場合によっては非晶質シリカ含有率が低いものが大きな一軸圧縮強度を示すこともありました。これは、カルシウムシリケート系水和物の生成において、非晶質シリカ含有率が低いとシリカが不足する状態にあるのに対し、ある含有率を超えるとシリカが過剰になり、水和物の生成に対する非晶質シリカ量の影響が一定になるためと推察されます。

せん断強度発現傾向として、非晶質シリカ含有率が高いほど、製鋼スラグ混合粘性土のせん断強度が早期に発現することが分かっています。

また、粘性土中の非晶質シリカの構成比率も影響を与えます。

無機非晶質シリカの比率が高い粘性土を用いる場合、製鋼スラグ混合粘性土の固化は緩やかに進行し、養生28日以降もせん断強度が急増する傾向が見られます。

一方、生物由来非晶質シリカの比率が比較的高い粘性土の場合（例：北九州浚渫土、川崎粘土）、混合土のせん断強度は養生28日までの比較的早期に増加し、その後の増加は緩やかである傾向が見られました。

これらの結果から、Fc=0の製鋼スラグB0, C0, D0を用いた場合でも、製鋼スラグ自体の種類よりも、混合する粘性土の非晶質シリカ含有率とその構成比率が、一軸圧縮強度の発現傾向に大きな影響を与えることが分かります。