JPH0699193B2 - 多孔質繊維セラミック土質改良材の製造方法及び土質改良方法 - Google Patents

多孔質繊維セラミック土質改良材の製造方法及び土質改良方法

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JPH0699193B2
JPH0699193B2 JP1026893A JP2689389A JPH0699193B2 JP H0699193 B2 JPH0699193 B2 JP H0699193B2 JP 1026893 A JP1026893 A JP 1026893A JP 2689389 A JP2689389 A JP 2689389A JP H0699193 B2 JPH0699193 B2 JP H0699193B2
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ceramic
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正明 米村
隆男 楠田
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は無機繊維とセラミック原料粉末を主成分として
なる多孔質繊維セラミック土質改良材の製造方法及び土
質の改良方法に関するものである。
従来の技術 海辺などの保水性の悪い砂地の改良のため多孔質セラミ
ックを用いる方法が近年行なわれるようになっている。
しかし、ここで用いられる多孔質セラミックはセラミッ
ク原料粉末に炭素粒子、プラスチック粒子などを混入し
たのちペレット状に成形、焼成して得られるもので、炭
素粒子やプラスチック粒子が焼失した後が空孔として残
り、水を蓄える構造を持つものであった。こうして得ら
れる多孔質セラミックペレットを砂地に混入するなどの
方法で保水性の向上を図っていた。この方法では灌水し
たうちの一部の水しか保水できず、多くは流失するに任
せていた。
発明が解決しようとする課題 従来例に述べた多孔質セラミックペレットの製造方法に
おいては、ペレットの強度を維持するため、空孔率を大
きく上げることが不可能で最大40〜50%が限度であっ
た。従って、保水量が少なく、灌水を頻繁に行なわねば
ならず手間がかかり、経済性に欠ける点があった。ま
た、砂地に混入して用いる方法では灌水したうちの一部
の水しか保水できず、多くは流失するに任せていた。ま
た、流失した水は砂礫層の深部から浸透圧によって塩分
を吸い上げ、塩害をもたらす原因もなっていた。
本発明は、このような従来技術の課題を解決することを
目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、無機質のセラミック繊維とセラミック原料粉
末のスラリを凝集させたのちマット状あるいはシート状
に湿式抄造して、シートは更にコルゲートハニカム形状
に成形したのち焼成して得られる多孔質繊維セラミック
からる土質改良剤を用いたものである。
またこの多孔繊維セラミック土質改良材を砂礫層の内部
に敷き詰める方法を取ることによって保水層を構成し、
灌水された水を流失させることなく蓄えるようにしたも
のである。
作用 本発明の多孔質繊維セラミック土質改良材は、セラミッ
ク繊維を基本材料として用いられており親水性に優れ、
また、75〜85%の空孔率を有し、抄造法によって作成さ
れるための繊維はおもに面内に配向しており構成されて
いる空孔は毛細管状であってすべて連続しているので吸
水性、保水性に優れた材料を得られる。
さらにこの材料をシート状に抄造して、一端面が閉塞さ
れたコルゲート形状としたのち同一端面が閉塞しながら
積層もしくは巻き上げて成形し、焼成して得られるコル
ゲートハニカム構造とすることでさらに保水性能を向上
させることが可能である。
これら多孔質繊維セラミック土質改良材を砂礫層の内部
に層状に埋設して保水層を形成することで、灌水された
水は一旦この保水層に収蔵される。そののち、上層の乾
燥につれてこの保水層に蓄えられた水が上層の水分を補
う様に移行し、上層の乾燥を防止できるのである。ま
た、この保水層が地下水脈と同様の効果をもたらし、植
物の根に十分な水を供給することができるのである。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
実施例1 セラミック繊維として平均径約3μmのシリカ−アルミ
ナ繊維を用いた。このシリカ−アルミナ繊維を繊維長10
mmにチヨツプしたものを20重量部秤量して水1000重量部
に懸濁させた。一方、セラミック原料粉末としてカオリ
ナイト、スポジユメン、非晶質の酸化ケイ素粉末を2:2:
1の割合で混合させた混合物の6重量部を50重量部の水
に懸濁させた。この繊維懸濁液とセラミック原料粉末懸
濁液を攪拌しつつ混合した。この懸濁液に有機質結合剤
としてポリエステルディスパージョン液を1重量部加
え、十分に攪拌混合させたのち、塩化アルミニウム溶
液、水酸化ナトリウム溶液と加えて中和することで水酸
化アルミニウムコロイドを生成させ、一次凝集を行なわ
せる。これはおもにセラミック繊維とセラミック原料粉
末の凝集を行なわせるものである。次に、二次凝集剤と
してポリアクリルアミド系の有機高分子凝集溶液を必要
量添加することにより、セラミック繊維、セラミック原
料粉末はフロックを形成して懸濁する。こうして得られ
た凝集懸濁液を水で3000重量部に希釈してマット状成形
体の成形型に移して吸引脱水し、成形型から取りだした
のち乾燥してポリエステルで繊維を結合させたマット状
成形体を得た。このマット状成形体を1250℃2時間焼成
すると、有機質は焼失し、セラミック繊維、セラミック
原料粉末は互いに焼結結合して繊維セラミックとなり、
第1図に示した様な多孔質繊維セラミックの土質改良材
1が得られた。
このマット状多孔質繊維セラミック土質改良材1の嵩密
度は0.4g/cm3であって、空孔率は85%であった。このマ
ット状多孔質繊維セラミック土質改良材を水に浸したの
ち引き上げて水の滴りが無くなった時点の保水量を測っ
たところ、30cm角厚さ1.5cmの材料で680mlを保ってい
た。
実施例2 実施例1と同様の材料の配合で、同様に塩化アルミニウ
ム、水酸化ナトリウムの溶液で一次凝集を完結させたの
ち、ポリアクリルアミド系有機高分子凝集剤溶液を加え
て完全に二次凝集を完結させ、水で5000重量部に希釈し
て通常の長網式抄紙機で抄造し、乾燥して0.75mm厚のシ
ートを得た。このシートを通常の段ボール紙製造機を用
いて、一方のシートは蒸気を噴霧して適度の柔軟性を持
たせたのち波形(コルゲート)を付し、一端部に可塑性
を持たせたプラグ原料を注入しつつ、同様に水蒸気を噴
霧した他のシートを平板のまま、接着剤を用いて貼り合
わせることで一端部が閉塞されたコルゲートシートを得
た。ここで、プラグ原料は下記にしたがって準備された
ものである。
上記で得られたシートを1000℃で仮焼したものを粉砕
し、0.5mm以下の大きさにする。この粉体と同量の澱粉
糊を加えて充分に混合して可塑性のあるプラグ原料を得
た。
次に、一端部を閉塞されたコルゲートシートの同一端部
の波形部分にプラグ原料を充填したのち、接着剤を波形
頂部に塗布しつつ連続的に巻き上げて成形を作成した。
得られた成形体を電気炉中で1250℃、3時間焼成して多
孔質繊維セラミックからなる土質改良材を得た。第2図
に本実施例で得られた土質改良材2を示す。3は開口端
部である。第3図は本実施例の土質改良材2の縦断面を
模式図で示した。4はハニカムセルでその一端部はプラ
グ5で閉塞され閉塞端部6を構成している。このコルゲ
ートハニカム形状の土質改良材2で、直径265mm、高さ3
00mmのものを閉塞端部を下にして水に浸して引き上げ、
水の滴りが無くなったのちの保水量を測ったところ、10
lを保っていた。この様なコルゲートハニカム構造をと
ることによって繊維セラミックからなるハニカムセル4
を構成する壁に保水されるのみならず、ハニカムセル内
でも水が蓄えられているため、全容積の60%に達する水
を保水する事が出来るのである。
さらに、この土質改良材の開口端部を除いた外周、閉塞
端部に例えば塩化ビニールエマルジョン溶液を塗布し乾
燥させて撥水処理したものを同様に測定を行なった結
果、13lを保水出来るものであった。これは、撥水処理
された部分の毛細管に水が浸入できず、その箇所での表
面張力によって内部の水が支えられているのであり、全
容積の80%に達する量である。
実施例3 第4図に土質改良材1、2を用いた応用例を示す。砂礫
層7の内部に土質改良材2を少なくとも2段に敷き詰
め、さらにその上をマット状の土質改良材1で覆ってハ
ニカムセル内に砂が進入することを防止した。このよう
に施設することで灌水された水は砂礫層7−aに浸透し
保水層8に達して保水貯蔵される。砂礫層7−aの乾燥
につれ保水層8から水分が砂礫層7−aに補給され乾燥
を防止できるものである。一方、灌水された水は保水層
8より下の砂礫層7−bに漏れ出ることが少なく、深部
からの塩類の上昇を招くことはない。また、肥料成分の
流失も防止でき、施肥された肥料を有効に働かせること
が出来る。
ここでマット状の土質改良材1を用いる代わりに、コル
ゲートハニカム形状の土質改良材2の開口端部3を多孔
質のプラグ材で埋めた土質改良材2を用いても効果は変
わるものではない。
発明の効果 本発明は、多孔質繊維セラミックからなるマット状ある
いはコルゲートハニカム形状の保水性に富んだ土質改良
材を与えるものである。
即ち、繊維セラミックによって骨格が形成され、毛細管
が縦横に連結している構造となっており、かつ材料自体
75〜85%の空隙率を有しているので吸水、保水性能に富
み、さらにこの材料を用いてコルゲートハニカム形状に
構成することで空隙率を92%に上げることが出来、保水
能力を一段と向上させることが出来たのである。また、
この土質改良材を用いて砂礫層内部に保水層を構成する
ことで灌水された水を無駄にすることなく、また肥料成
分の流失を防ぎ、塩害を生じることのない効率的で有効
な土質改良方法をとることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の多孔質繊維セラミック土質
改良材からなるマット状の土質改良材の部分斜視図、第
2図は同実施例のコルゲートハニカム形状の土質改良材
の斜視図、第3図は第2図に示した土質改良材の模式断
面図、第4図は本発明の土質改良材を用いた土質改良方
法の一実施例を示す斜視図である。 1、2……土質改良材、3……開口端部、6……閉塞端
部、8……保水層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−215278(JP,A) 特開 昭63−288973(JP,A) 実開 昭64−14247(JP,U)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無機繊維とセラミック原料粉末のスラリー
    に凝集剤を添加して無機繊維とセラミック原料粉末を互
    いに凝集させた凝集スラリーを抄造して得られるマット
    状成形体を焼結させてセラミック化したことを特徴とす
    る多孔質繊維セラミック土質改良材製造方法。
  2. 【請求項2】無機繊維とセラミック原料粉末のスラリー
    に凝集剤を添加して無機繊維とセラミック原料粉末を互
    いに凝集させた凝集スラリーを抄造して得られるシート
    を段ボール形状に成形し巻き上げあるいは積層したのち
    焼結させてセラミック化したコルゲートハニカム形状で
    あることを特徴とする多孔質繊維セラミック土質改良材
    の製造方法。
  3. 【請求項3】少なくとも一端部に面したコルゲートハニ
    カムセル開口部わ閉塞したことを特徴とする請求項2記
    載の多孔質繊維セラミック土質改良材の製造方法。
  4. 【請求項4】コルゲートハニカムの、少なくともセル開
    口端面を除き外周部分が撥水処理されていることを特徴
    とする請求項2記載の多孔質繊維セラミック土質改良材
    の製造方法。
  5. 【請求項5】砂礫層の内部に多孔質繊維セラミック土質
    改良材を敷き詰めた層を形成することを特徴とする土質
    改良方法。
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JPH0825813B2 (ja) * 1987-05-22 1996-03-13 石川島播磨重工業株式会社 繊維強化セラミックスの製造方法
JPS6414247U (ja) * 1987-07-18 1989-01-25

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