JP2000333530A

JP2000333530A - コンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材

Info

Publication number: JP2000333530A
Application number: JP11145289A
Authority: JP
Inventors: Teruo Shiraishi; 照夫白石; Hiromi Yamada; 裕臣山田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の上水場発生土を主要材料とした充填土壌
材と同等若しくはそれ以上の性能を有し、しかもこれに
代わるものとして大量に、安価で提供できるコンクリー
ト成型物空隙の植栽用充填土壌材の提供。【解決手段】粒状乾燥土６０〜９０部（重量部以下同
じ）、ゼオライト５〜２０部、パーライト０．１〜１０
部、バーミキュライト５〜２０部、酸性有機材２〜１０
部、過燐酸石灰０．１〜２部及び若干の化成肥料からな
る基材混合物１ｔ当たり５〜４０ｋｇのアルギン酸ナト
リウムを添加混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続空隙を有する
ポーラスコンクリートのような植物の根の伸長が物理的
に可能な空隙を有するコンクリート成型物に対して植栽
を可能にするための充填土壌材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、土砂掘削により形成される地山
面や、堤防や、造成地の盛土の法面等を保護するため
に、これらの表面を、コンクリートをもって被覆する工
法が古くから知られている。

【０００３】このような平らなコンクリート硬化体の表
面を緑化し、しかも法面等の表面を確実に保護しつつも
優れた景観を安価で、かつ、平易に提供できるものとし
て、内部に植生用の連続空隙を分散させたコンクリート
成型物（通称、ポーラスコンクリート）内に植生用の培
地を充填したものがある。

【０００４】この種のコンクリート成型物は、通常は強
いアルカリ性であり、これが地上における多くの植物の
順調な生育を妨げることから、そのアルカリ性を低減す
るための化学的処理、例えば二酸化炭素もしくは燐酸化
合物等による中和処理が求められていた。

【０００５】また、従来、ポーラスコンクリート空隙の
植生用充填土壌材として応用できるものとして、土或い
は必要に応じてパーライト等の土壌改良材や肥料を混合
したもの（特開昭５３−７２３０４号公報）や、高吸水
性樹脂或いはパルプファイバーを用いる方法（特開昭６
３−５３２号公報）等が提案されている。この他、速や
かな植生を促すためコンクリート成型物に中和処理を施
し及び／または低アルカリセメントを使用した上で、粉
砕ピートモスを肥料とともにスラリー状にして充填する
方法等（日経コンストラクションＰ．７８，１９９４．
２．２５）が知られている。

【０００６】しかし、前述した従来の特開昭５３−７２
３０４号公報に開示された発明は、流水に対しての安定
性に欠け、植物根が旺盛に伸長する程度の空隙に充填さ
れた状態であれば流亡しやすく、細かな空隙であれば充
填されにくい。また、種類を特定しない不特定の土を中
心に使用するため原料としての質的安定性に欠け、その
都度、窒素・燐酸・カリの３要素の肥料は用いる必要が
あり、雑草種子や害虫・病原菌の除去根絶も必要となる
場合もあるといった難点もあった。

【０００７】また前述した従来の特開昭６３−５３２号
公報に開示された発明は高吸水性樹脂或いはパルプファ
イバーを用いているが、細かな空隙の場合、パルプファ
イバーでは十分な充填を行うに必要な量を注入しようと
すれば空隙上部で閉塞を起こし、高吸水性樹脂では空隙
は満たせても吸水時に膨脹し、空隙全体を閉塞してしま
い、充填材としての機能を果たし得ないとともに、特に
パルプファイバーの場合はある程度乾燥すると繊維の絡
みが強化され、植物根の伸長が大いに妨げられる害も発
生する。その上、このような充填材では、窒素・燐酸・
カリの３要素の肥料以外に、場合によっては微量要素肥
料を用いる必要も生じてくることから効率的な材料とは
いい難かった。

【０００８】更に前述した日経コンストラクションに示
されたピートモスを主材料として肥料とともにスラリー
状にして用いる方法では、ピートモスを微粉砕して注入
を容易にしたとしても、ピートモス自体がある程度の乾
燥に遭うと撥水性となるため、実際的には親水処理を施
す等の必要があるし、３要素肥料の添加は必須であり、
硬化体に中和処理を施す等の必要がある等の問題があっ
た。

【０００９】このような従来の問題を解決するものとし
て、浄水場における浄水過程で発生する浄水場発生土を
乾燥させたものを主材料とし、特に窒素成分については
肥料添加を必要とせず、充填・安定性・親水性にも富ん
だ操作性の高い充填土壌材が開発されている（特開平９
−１０７７８９号公報）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した浄水
場発生土を使用した充填土壌材にあっては、浄水場発生
土自体が高含水性のものであり、その乾燥処理に多くの
経費を要し、また、浄水場によって発生する土の成分が
異なり、しかも、その発生量が限られており、充分な量
の供給が得られないという問題があった。

【００１１】本発明はこのような従来の問題に鑑み、上
述した上水場発生土を主要材料とした充填土壌材と同等
若しくはそれ以上の性能を有し、しかもこれに代わるも
のとして大量に、安価で提供できるコンクリート成型物
空隙の植栽用充填土壌材の提供を目的としてなされたも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
粒状乾燥土６０〜９０部（重量部以下同じ）、ゼオライ
ト５〜２０部、パーライト０．１〜１０部、バーミキュ
ライト５〜２０部、酸性有機材２〜１０部、過燐酸石灰
０．１〜２部及び若干の化成肥料からなる基材混合物１
ｔ当たり５〜４０ｋｇのアルギン酸ナトリウムを添加混
合してなるコンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材
にある。

【００１３】なお、基材混合物は粒径が３．０mm以下で
あることが好ましく、更に、粒状乾燥土は、火山灰土壌
の下層土等、粘土を多く含み組成のなるべく安定した土
壌を加熱乾燥したものであることが好ましい。

【００１４】

【実施の形態】次に本発明の実施の形態について説明す
る。

【００１５】本発明は、粒状乾燥土、ゼオライト、パー
ライト、バーミキュライト、酸性有機材、過燐酸石灰及
び若干の化成肥料からなる基材混合物に対し、アルギン
酸ナトリウムを添加混合してなる植栽用充填土壌材であ
る。

【００１６】その使用に際しては、スラリー充填、即
ち、本発明品に水を加え、スラリー状としてポーラスコ
ンクリート等のコンクリート成形物の空隙内に流し込む
ものであり、ゼオライトについては、空隙充填材が充填
後あまり緻密にならないような粒度であること、入手が
容易であること等を考慮し、粒径３．０mm以下の細粒状
のものを用いることが好ましいが、その場合、ゼオライ
トの配合割合が２０重量部を超えるとスラリー充填の場
合スラリー調整時に特に粒径３．０〜０．１mmの範囲の
ものが他の基材と分離・沈降を起こし空隙充填材として
の組成の均質性を保てなくなり、また５重量部未満で
は、粒状乾燥土内の及び／又は添加する有機物より逐次
発生するアンモニア態窒素を肥料成分として合理的に吸
着することができない。

【００１７】また、粒径が０．５mm以下の細かなゼオラ
イトであっても、その配合割合が２０重量部を超えると
スラリー調整時に他の基材と分離・沈降を起こし空隙充
填土壌材としての組成の均質性を保てなくなる。

【００１８】パーライト、バーミキュライトを配合する
ことによって本発明の空隙充填土壌材は乾燥時も緻密な
構造となることがなく、適度な通気・透水性を維持でき
るので根の伸長をより速やかに促すことかできる。この
場合、粒径３．０mm以下のパーライトを０．１〜１０重
量部の範囲、粒径３．０mm以下のバーミキュライトを５
〜２０重量部の範囲で基材の一部として配合すれば非配
合の場合に比べ根の伸長が促進され、また、スラリー調
整の際、短時間の混練及び少量の糊材で基材スラリーに
優れた均質性・懸濁流動性を与えることができる。

【００１９】なお、パーライトの配合割合が０．１重量
部未満ではこれらの効果が十分に発現しないばかりか、
特にスラリー調整時に目視にてスラリーの不均質状態を
簡単に確認することが困難となる。この現象は、スラリ
ー調整時に混合が不十分であれば嵩比重の大きい基材が
混合機底部に分離沈降し、嵩比重の小さい基材が分離浮
遊する性質に基づくものである。

【００２０】またパーライトは白色軽量で分離浮遊した
場合に目立ち、土壌材に通気性を付与できることからこ
れを配合することにより、施工上も植物生育上も、いわ
ゆる使い勝手の良い充填土壌材が得られる。但し、パー
ライトの配合が１０重量部を超えると、浮遊部分が常に
多くなってしまい、均質なスラリーが得られないばかり
か、「均質混合の目印」の役割をも果たせなくなる。

【００２１】更に、バーミキュライトはパーライトより
良好な保水性を土壌材に付与するだけでなく、スラリー
調整時に嵩比重の違いの大きい基材同士を均質に懸濁混
合させ易くする性質がある。その性質はバーミキュライ
ト配合量が５重量部未満では発現し難い。バーミキュラ
イトを２０重量部を超えて配合した場合、その粒度が
０．１mm以下のものであれば充填土壌材は固結しやすく
なり根の伸長を妨げる。

【００２２】以上の効果はパーライトとバーミキュライ
トを前掲の配合量において基材として併用することで特
に得られるが、それぞれ単体で用い、どちらか一方を欠
いてもある程度の効果は期待できる。「均質混合の目
印」にしても、バーミキュライトの金色でパーライトの
白色を置き換えることは可能であるが、両者の併用が望
ましい。

【００２３】過燐酸石灰は、例えば試薬特級（Ｈ３ＰＯ
４）を用いることができ、これを適宜添加して反応固化
前の充填土壌材ｐＨを５〜７、特に６．５とすることに
より、土壌材スラリーに接した苗の根や、種子の発芽に
障害を与えることなく生育させ、かつコンクリート成型
物に直接ｐＨ３以下の燐酸を作用させるものではないた
め、コンクリートに及ぼす影響も比較的小さい。酸性有
機材としては、有機質土壌改良材、海草醗酵土壌改良
材、粒状ピートモス等の土壌改良材が使用でき、これは
緩やかで、持続的な土壌アルカリ化を改善する働きを
し、２重量％以下では効果が期待できず、１０重量％以
上では酸性化が過剰となる。

【００２４】乾燥土の原料としては原則として比較的品
質の安定する火山灰土壌の下層土、例えば赤玉土等が好
ましい。乾燥方法は、まんべんなく内容土を加熱でき
る、キルンによる方法が望ましく、温度は１００〜３０
０℃程度の、粘土鉱物を破壊しない程度で十分な乾燥が
得られる範囲が望ましい。乾燥土を配合することによ
り、火山灰土壌下層土の持つ強力な保水性を充填土壌材
に付与することができるし、含まれる粘土（非晶質）に
より或る程度の緩衝能を充填土壌材に付与することがで
きる。また、粒径を３．０mm以下とすることにより、特
にスラリー充填の際の懸濁流動性が優れたものとなる。

【００２５】アルギン酸ナトリウムは空隙に充填した土
壌材がスラリー充填後、経時的に固化していきやすいよ
うに添加するものであるが、スラリー調整時に嵩比重の
異なる基材間の分離を防ぎ、均質な懸濁状態を得られる
よう添加する意義も大きい。なお、この効果はバーミキ
ュライトの配合により強化される。

【００２６】なお、アルギン酸ナトリウムは必ずしも工
場で同時混合する必要はなく、本発明品を充填使用する
場所（現場）におけるスラリー調整時（希釈混合時）に
別途添加する方法もあり、この方法であれば現場の水質
によって糊材（アルギン酸ナトリウム）量を随時変更す
ることによって良好なスラリーを得ることができる。

【００２７】この充填土壌材は、アルギン酸ナトリウム
が水の介在によりカルシウムイオンと反応してゲル化す
る性質に基づいており、使用水中のカルシウムイオンの
多少によりアルギン酸ナトリウム量を加減できるばかり
でなく、本発明品が使用前に吸湿したような場合でもア
ルギン酸ナトリウムが含まれていなければ基材中のカル
シウムイオンと反応して糊材としての品質が低下してし
まうこともないのでより確実に土壌材スラリーの調整が
可能となる。

【００２８】また、純度９０％以上の精製されたアルギ
ン酸ナトリウムを用いれば、高純度品であるため品質が
安定し、かつ少量で前掲効果が発現するため合理的に使
用でき、単位あたりの価格は低純度品よりかえって安価
となり、その上天然の海藻から抽出された飼料用食品高
分子であるため、多くの合成糊材で問題となるような、
生物や周囲の環境に悪影響を及ぼすようなことはない。

【００２９】また、基材混合物１ｔ当たり５〜４０kgの
範囲でアルギン酸ナトリウムを添加することが望まし
く、５kgより少ないとスラリー充填後の経時的固化が得
られないばかりか混練を長時間行っても均質な基材スラ
リーが得られず、基材は速やかに分離してしまう。更
に、このようなものを空隙に充填しても、流出部分が多
く、仮に充填できても固化までにかなりな時間も要する
ため、空隙充填土壌材としては経済的でなく汎用性にも
欠ける。また４０kgを超えるとスラリー混練中に固化あ
るいは可使時間が１分以内となるなど極端に汎用性に欠
けることとなる。充填前に固化或いは粘度の高い状態に
なってしまっては空隙には殆ど充填できず、これらは空
隙充填土壌材としては使用できない。

【００３０】本発明による充填土壌材を用いれば、コン
クリート部分（空隙内）のｐＨ調整を行う必要はなく、
土壌材自体のｐＨ調整も必要ない。それは本土壌材の緩
衝能が高く、かつその土壌材が連続空隙内を殆ど確実に
覆ってしまうため、ペーストからのアルカリの溶出が低
減・抑制されることによる。なお、本発明による植栽用
充填土壌材の、スラリー調整時のｐＨは概ねｐＨ５．５
〜７．０の範囲に入っている。

【００３１】本発明のコンクリート成型物空隙の植栽用
充填土壌材は、スラリー充填後徐々に収縮し、スラリー
調整時の希釈倍率及び周辺雰囲気の違いにより異なる
が、空隙中に占める土壌固形分の割合はその多くが２５
％〜６０％の範囲となり、他の部分即ち、真に空隙の部
分は空気・水の最も大きな通り道となる。なお、根につ
いては空隙壁を厚く覆っている形の土壌固形分の表面も
しくは内部を伝わり、コンクリート成型物中の空隙を、
アルカリ害を甚大に被ることなく容易に伸長できる。ま
た、充填物なしのコンクリート空隙内壁に比べ根の付着
性も良い。

【００３２】また、本発明品の使用方法としては、これ
に限定されるものではないが、例えば、パン型強制練り
ミキサーの排出部に漏水防止加工したものや緑化用の吹
付け混合機を混練機として用い、同機に水を入れた後、
本発明品を加え混練し、土壌材スラリーを調整後コンク
リート成型物中の空隙に充填する。或いは本発明品を乾
燥（粉体）のまま、テーブルバイブレータ等で振動を与
えながらコンクリート成型物中の空隙に充填する。

【００３３】そして、本発明品を土壌材スラリーにして
コンクリート成型物中の空隙に充填する場合には、土壌
材スラリー中にコンクリート成型物を浸漬することによ
り好適に充填することができ、この際、コンクリート成
型物に振動を与えることにより更に充填率が向上する。

【００３４】

【試験例】１．材料の調整本発明に係る各実施例の基材混合物を、第１表に示す配
合（１）〜（６）の割合で調整し、従来の浄水場発生土
を用いた従来品を第１表中の対象例に示す割合で調整
し、各々の混合物１０ｋｇに対し２．５ｋｇのアルギン
酸ナトリウムを混合した。

【００３５】第１表

【００３６】尚、使用材料は次の通りである。（１）基本配合用材料（メーカー、品名）赤玉土乾燥物（鹿沼産業、微粉）ゼオラオト（奥多摩工業、タマライトＴＺ００１０）バーミキュライト（福島バーミ、バーミキュライト微
粉）パーライト（アサノパーライト、Ｐ１）１７％過燐酸石灰（２）肥料緩効性肥料（サングリーン、グリーンマップII）（３）酸性有機材（ａ）有機質土壌改良材（トモエ化学工業、シバック
ス）（ｂ）海草発酵土壌改良材（君津化学工業、海力）（ｃ）粒状ピートモス（サングリーン、ツブソイル）（４）バインダーアルギン酸ナトリウム（君津化学工業、アルギテックス
Ｍ−１−６０）２．充填第１表の各配合の実施例及び対照例に水を加え、ミキサ
ーで混錬たスラリー内にポーラスコンクリート成型物を
浸漬し、３〜５分静置し、引き上げた。３.播種対照例及び各配合のスラリーを充填したポーラスコンク
リート版１枚に対して１種類づつ、合計３種類の植物種
子（トールフェスク、ヨモギ及びホワイトクローバー）
を、それぞれのポーラスコンクリート版の表面を１ｃｍ
厚さの黒土で覆い、１枚当たり１ｇの黒土に混合した植
物種子を播種した。４．試験結果混合土壌の製作と植栽試験の結果を以下に示す。（１）混合土壌の製作バケツを用いた混合（各６Ｋｇを製作）の結果、第１表
に示すように配合（１）〜配合（６）のいずれの配合に
おいても混合の際、ダマができる等の問題点は生じなか
った。

【００３７】水中での分散性については、バインダーで
あるアルギン酸ナトリウムを水中で規定量混入し攪拌し
た際、配合（１）〜（６）のいずれにおいても十分に分
散した。

【００３８】第２表（混合土壌の製作結果）

【００３９】（２）植栽実験の結果播種後約１カ月にわたって発芽、初期生育を観察し、配
合による生育の差を見ていった。

【００４０】播種時〜播種４週間までの生育状況は第３
表、第４表に示す如くであった。

【００４１】第３表（ポーラスコンクリート区のトールフェスクの葉長）（ｃｍ、各試験区１０サンプルの平均）

【００４２】第４表（ポーラスコンクリート区の各植物の被覆率）（播種後２８日の状況（％、目測））

【００４３】植栽試験の結果、植物の初期生育について
次のことが明らかになった。トールフェスクは、播種後
２１日以降については配合３で最も葉長が長く生育旺盛
であった。配合１の生育は両方の区において最も悪かっ
た。

【００４４】ヨモギはポット試験区において、配合３で
最も旺盛な生育を示していた。

【００４５】各植物の播種後２８日の被覆率を見たと
き。トールフェスクとヨモギでは配合３で最も被覆率が
高く、配合４、５と既存対象例がこれに続いていた。ホ
ワイトクローバーでは配合５が最も高く、配合３、４が
これに続いていた。

【００４６】配合１、２、６は比較的生育が悪く、被覆
率が低かった。これらの区では特にトールフェスクの発
芽後の枯死が多く見られた。５．結論従来の浄水場発生土を使用した対象例に代わって、浄水
場発生土を用いず、鹿沼土を増量した上で有機質土壌改
良材（シバックス：トモエ化学工業社製）を４％配合し
た混合土壌（本試験の配合３）で植物の初期生育が良好
であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2B022 BA01 BA02 BA03 BA04 BA11 BA14 BA16 BA18 BB01 DA19 2D018 DA06 2D044 DA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒状乾燥土６０〜９０部（重量部以下同
じ）、ゼオライト５〜２０部、パーライト０．１〜１０
部、バーミキュライト５〜２０部、酸性有機材２〜１０
部、過燐酸石灰０．１〜２部及び若干の化成肥料からな
る基材混合物１ｔ当たり５〜４０ｋｇのアルギン酸ナト
リウムを添加混合してなるコンクリート成型物空隙の植
栽用充填土壌材。
【請求項２】基材混合物の各基材の粒径が３．０mm以下
である請求項１に記載のコンクリート成型物空隙の植栽
用充填土壌材。
【請求項３】粒状乾燥土は、火山灰土壌の下層土等、粘
土を多く含む土壌を加熱乾燥したものである請求項１若
しくは２に記載のコンクリート成型物空隙の植栽用充填
土壌材。