JPS6231885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、緑化工法に用いる客土用マスターバ
ツチを構成する組成物に関する。

近年自動車が普及するにつれて、これに対応す
るための道路の整備が随所で行われているが、土
地の高騰あるいは道路の高速性確保のために山間
部を突き切つて道路建設されることが多くなつて
きた。この場合、計画地盤高が在来地盤高と異な
るため主として切り取りが必要となり、道路側面
に切り土法面が出現することになる。切り土法面
は心土が露出していることが多い。一般に、心土
は土壌構造が植生にとつて不適であり、特に硬質
土および岩盤の場合には根の侵入が困難で肥料的
養分も十分でないため、単なる種子吹付工法によ
つては生長を期待することができない。このため
法面に生育基盤を造成する必要がある。生育基盤
の必須要件としては、(1)表土部分が動かないこ
と、(2)発芽のために十分な水分が保持されるこ
と、(3)土中に酸素が適当に供給されること、の３
要件がある。これらの要件を満足させる工法の１
つとして、最近、通常５〜15cm程度の客土厚の厚
層客土吹付工法が多く用いられているが、この厚
層客土吹付工法には侵食に弱いという欠点があ
り、特に、施工直後に降雨があると表層のみなら
ず吹付層全体が切り土法面より崩落することが多
い。この欠点を解決する方法の１つとして、吹付
材料にセメント、粘結剤等を混入することが行わ
れている。しかし、セメントを混入すると、侵食
防止には一応の効果を上げることができるもの
の、セメントの強アルカリ性のため種子の発芽が
抑制され、強アルカリ成分が降雨により流亡して
客土が中性に近くなるまで発芽しないことが起
る。したがつて、この間に豪雨があれば侵食され
易い。たとえ侵食されない場合にも、発芽可能の
PHとなる頃には土壌硬度が高くなりすぎ植物の生
育に不適当なものとなることが多い。そこで中和
剤をセメントに混入して種子の発芽に適当な環境
を作つてやることが行われているが、完全に中和
状態となるだけの量の中和剤を投入すると、セメ
ントの固結力が低下し侵食が起り易くなる。この
ように、中和剤を混入する方法も根本的な解決法
とはなり得ない。

他の解決方法として、植物性繊維を主体とした
材料を吹き付ける方法がある。この方法は、植物
性繊維として主に短繊維のピートモスとバーク堆
肥を用いるもので、吹付前後でも相当の侵食防止
能力を有する。しかしながら、この方法は吹き付
けた生育基盤がほとんど有機質であるため長期間
には次第に腐熟し消失する虞れがあり、また材料
費が高くつく欠点がある。このため、土壌、土砂
等の無機材料を一部添加することが試みられてい
るが、これらの材料を混入すると侵食され易く、
ほんの僅量しか混入できないため実質的には解決
方法となり得ない。そこで、粘結剤を混入する方
法が提案されたが、侵食防止の効果を上げるため
には相当量の粘結剤を使用しなければならず、極
めて経済的に不利であることが判明した。この改
良方法として、粘結剤を混入するかわりに吹き付
けた厚層客土の表面に粘結剤を吹き付ける方法が
あるが、粘結剤は乾燥するまでは効果がなく、乾
燥前に降雨があれば侵食されることになる。乾燥
後も、植物が発芽、生育して法面が保護される前
に長期間降雨があると粘結剤は水により膨潤し、
粘着力が次第に低下して侵食されるようになる。
また表面が乾燥すると固くなり、植物の生育に不
適当なものとなることも生じる。これに対して、
一般的に侵食防止方法として繊維の混入による侵
食防止方法が種々提案されてきた。その繊維とし
て、鉱滓綿、長繊維のピートモス、グラスフアイ
バー、合成繊維、化学繊維、紙繊維、鉱物繊維
（石綿）、動物繊維等を用いている（たとえば特公
昭54−4167号、特公昭53−10362号公報等）が、
その分散方法については不明である。詳細に説明
すれば、吹付用の混合機に繊維を投入して分散せ
しめる旨の開示はあるが、侵食防止に効果のある
比較的長い繊維−実験の結果、５mm以上の長さを
有する繊維が侵食防止に効果のあることが判明し
た−を混合機に投入し混練すると、混合機におい
て直ちに繊維同志が絡み合つて毛玉いわゆるフア
イバーボールを形成し、吹付ノズルの閉塞を生起
し、吹付作業を中断させてしまう事態を生じる。
種子吹付では長さ５〜30mmの木質フアイバーを使
用して吹付を行つているが、種子吹付では吹付材
の主体は水であり、すなわち使用水量と繊維の比
は一般に20：１程度と圧倒的に水が多量であるた
め、吹付に支障は生じない。ところが、厚層客土
吹付では使用水量が極端に少なく湿潤した固相同
志の混練となり、少し長い繊維、特に細いものを
混入すると直ちにフアイバーボールを形成し他の
材料と均一に混合できなくなる。その結果、吹付
作業に際しノズルおよびホース部分に詰まりを生
じ、吹付作業に著しい支障をきたすことになり、
通常の方法によつては繊維混入客土吹付は実用化
できない。また、法面上からの脱落、他の材料と
の遊離を生じ、流亡防止の効果はほとんど期待で
きないのが実情であつた。なお、これらの問題は
法面のみに係るものではなく、平地であつても植
生困難地である砂漠、砂丘地、強アルカリ地、強
酸性地、岩盤等においては同様の問題があつた。

本発明の発明者らは、上記従来技術の欠点を克
服すべく鋭意研究を重ねた結果、ある種の振動分
散装置を用いることにより一定長の軽量繊維を容
易に分散させることができることを知見した。さ
らに、生育基盤材にあらかじめ繊維を均一に分散
させてマスターバツチ材を調製しておき、このマ
スターバツチ材を土砂、種子、肥料粘結材、保水
材、水等の二次混合材と共に吹付／散布機に投入
すると、繊維が生育基盤材と絡んで土砂等の二次
混合材中に均一に分散されること、さらに、この
混合材を対象裸地に吹付／散布すると、均一分布
された繊維の絡みによつて吹付／散布材全体を裸
地に安定に保持することができることを知見して
本発明を成すに到つた。

すなわち、本発明の目的は、侵食防止に効果の
ある比較的長い繊維を吹付／散布材中に均一に分
布させることができ、吹付／散布後は吹付／散布
材全体を裸地に安定に保持することができる緑化
工法に用いる客土用マスターバツチ組成物を提供
することにある。

本発明の目的は、植物性繊維を主体とする生育
基盤材と、生育基盤材に対して分散状態で配合さ
れた繊維とから成る、緑化工法に用いる客土用組
成物であつて、上記繊維の混入率が組成物全重量
に対して３〜25％であることを特徴とする組成物
によつて達成される。

本発明に用いることができる繊維としては、鉱
滓綿、グラスフアイバー、鉱物繊維、金属繊維、
紙繊維、動物繊維、合成繊維、化学繊維等を挙げ
ることができる。このうち、鉱滓綿およびグラス
フアイバーは吹付／散布混合物に分散、混練され
る際折れ易く、絡み合いも弱いために侵食防止効
果は比較的小さい。鉱物繊維は繊維長をそろえた
ものは得にくく、また高価でもある。金属繊維に
はこのような欠点は少いが絡み合いが弱く、腐食
しやすいのが難点である。紙繊維は湿潤強度が弱
く、侵食され易い欠点がある。動物繊維は本発明
に適する繊維長にそろえたものは高価であり、腐
食性を有する難点がある。合成繊維および化学繊
維については、本発明に適した繊維長にそろえた
ものを得易く、また比較的安価でもある。しか
し、ナイロン、ビニロン、ポリプロピレン、ポリ
エチレン等の繊維は耐候性に劣り、ポリエステル
は土壌菌に侵され易い。アクリル繊維には以上の
ような欠点がなく、本発明に用いる繊維としては
最も好ましい。しかしながら、アクリル繊維に限
らず、同様の形状と性状を有する繊維であればい
かなる繊維であつても使用することができる。化
学繊維は腐食性を有する点で好ましくない。

本発明に用いる繊維の繊度は、10d（デニー
ル）以下では、細すぎて強度の点で問題があり、
50d以上では、太すぎて絡み合いが弱く、また経
済的にも不利である。したがつて繊維の繊度とし
ては10〜50dが好ましく、15〜30dが特に好まし
い。クリンプは強いと分散しにくいので弱い方が
よい。特に、繊度が15d〜30dの場合には、クリ
ンプがなくても吹付／散布混合物は裸地でうまく
絡み合つて安定することができるので、分散の容
易さを考慮に入れればクリンプは無い方が好まし
い。

本発明に用いる繊維の長さは重要な因子であ
る。すなわち、繊維長が５mm未満の場合には、侵
食防止効果は比較的小さく、吹付／散布材中に土
壌や土砂を多量に混入させることはできない。繊
維長が20mmを超える場合には、分散がやや困難に
なり、分散させ得た場合にも侵食防止効果は改良
されず、経済的に不利である。すなわち、繊維混
入の効果は、吹付／散布材中に存在する本数に依
存するからである。したがつて好ましい繊維長と
しては、繊度にもよるが、一般に５〜20mmであ
り、特に好ましい繊維長は10〜15mmである。

次に、本発明に係る緑化工法に用いる客土用マ
スターバツチ組成物の製造方法の例を図面を参照
しながら説明する。第１の方法は第１図および第
２図に示されるもので、工場内であるいは場合に
より現場付近で、植物性素材たとえばピートモス
およびまたはバーク堆肥を主体とする生育基盤材
ＶをホツパーＨを介して混合機Ｍに投入して所定
の速度で撹拌する。混合機Ｍとしては、たとえば
リボン式ブレンダーが好適である。一方、混合機
Ｍの上方に設けた分散機Ｄから所定量の繊維Ｆを
分散状態で混合機Ｍに供給し、所定量の繊維Ｆが
生育基盤材Ｖ中に均一に分散されたマスターバツ
チ組成物を製造する。

第２の方法は、第３図に示されるように、まず
工場内であるいは場合により現場付近で、植物性
素材たとえばピートモスおよびまたはバーク堆肥
を主体とする生育基盤材をホツパーH₁に投入
し、生育基盤材V₁を比較的運搬速度の遅いベル
トコンベアＣ上に少量ずつ供給する。生育基盤材
の供給量は繊維材の供給量と所望の繊維混入率に
よつて決定される。次いで、ベルトコンベアＣ上
の生育基盤材V₁の上に分散機D₁から繊維を分散
状態で供給し、生育基盤材V₁の表面に繊維が均
一に分散された繊維層F₁を形成する。このよう
にして、繊維の均一分布を持つマスターバツチ組
成物が調製される。

繊維混入の効果は吹付／散布混合物中に存在す
る繊維の本数に依存するため、本発明の効果を発
揮させるためには組成物中の繊維の混入率は３〜
25wt％必要である。特に好ましくは８〜20wt％
である。

マスターバツチ組成物の製造に用いる好ましい
分散機の一例を第４図に示す。第４図の分散機は
ロータリーバイブレータ（以下RVモータとい
う）１をスクリーントラフ２に直接取付けた直撃
形振動スクリーンであつて、スクリーン３はウレ
タンゴム系等の可撓性の網により形成されてい
る。スクリーン３の網目は６〜12mmが好ましい。
網の張り方は少しゆるめて二次振動を与えること
ができるようにするのが好ましい。一次振動のみ
によるときは、繊維同志が絡み合つて良好な分散
状態が得られないからである。スクリーン３の一
端には繊維を投入するホツパー４が設置され、ス
クリーン３の他端下部には繊維搬出口５が形成さ
れる。繊維搬出口５の下方には搬出口５から落下
する繊維を受ける混合機Ｍあるいはベルトコンベ
アＣが設けられる。

分散機のホツパー４に繊維Ｆを投入し、モータ
１を駆動させていると、ホツパー４からの繊維Ｆ
が振動によりスクリーン３の網目を通つてトラフ
２内に分散状態で落下する。トラフ内に落下した
繊維Ｆは単繊維によく捌けており、振動で前方に
分散したまま移動して、繊維搬出口５から下方の
混合機Ｍ内あるいはベルトコンベアＣ上の生育基
盤材Ｖ上に分散状態を保ちながら落下する。そし
て、上記第１の方法によるときは、混合機Ｍ中で
撹拌中の生育基盤材と直ちに混合されて、繊維Ｆ
を分散状態で高濃度に含有する組成物（マスター
バツチ組成物）が調製される。第２の方法による
場合には、生育基盤材Ｖ上に繊維層を形成して、
分散した繊維Ｆを高濃度に含有するマスターバツ
チ組成物が調製される。第４図に示す分散機を用
いるかわりに、二次振動により繊維を分散させる
ことができる他の分散機、たとえば、第２図に示
すように、ホツパーからの繊維を直接生育基盤材
上に分散させる構成のものを用いることもでき
る。

第２の方法を実施する場合には、たとえば、第
３図に示すライン配置とすることができる。この
場合には、ベルトコンベアＣの移動路に沿つて複
数の生育基盤材用ホツパーH₁，H₂および複数の
分散機D₁，D₂が設けられる。このライン構成に
よれば、ホツパーH₁からバーク堆肥、ピートモ
ス等から成る生育基盤材が所定量ベルトコンベア
Ｃ上に供給されて生育基盤材層V₁が形成された
後、分散機D₁より所定量の繊維が供給されて生
育基盤材V₁上に繊維層F₁が形成される。同様
に、ホツパH₂からバーク堆肥、ピートモス等か
ら成る生育基盤材が所定量繊維層F₁上に供給さ
れて生育基盤材層V₂が形成され、分散機D₂から
所定量の繊維が供給されて繊維層F₂が形成され
る。このようにして、バーク堆肥、ピートモスを
主体とする生育基盤材と繊維の交互積層物（第５
図）を得ることができ、繊維をより均一に分散さ
せたマスターバツチ組成物を調製することができ
る。

なお、ベルトコンベアを使用せずに、予め生育
基盤材を敷いた上に分散機を移動させて繊維を分
散させる構成としてもよい。

本発明において「繊維を均一に分散させる」と
は、上記したように、(1)生育基盤材中に繊維を均
一に混合分散させること、(2)繊維を生育基盤材に
うすく均一に分散させ、サンドイツチ状にして全
体として均一に分散させることを含むものであ
る。

生育基盤材としては、ピートモスおよび／また
はバーク堆肥のほか、土砂、保水剤、肥料、土壌
改良剤を含むものであつてもよい。ただし、土砂
類を多量に含む場合には、重量が大きくなり運搬
上の問題が生じる。

マスターバツチ組成物中の繊維濃度すなわち繊
維混入率の調節はRVモータによつて行つてもよ
く、スクリーンの網目の大きさはまたは形状、ホ
ツパーの底面積、あるいは分散機の使用台数を変
えることによつて行つてもよい。また、バーク堆
肥等の生育基盤材をベルトコンベアで搬送すると
きの搬送速度、ベルトコンベア上への生育基盤材
の供給量によつて行うこともできる。しかしなが
ら、繊維をサンドイツチ状に分散させる場合に
は、一定面積の生育基盤材に対しては一定量以上
の繊維を分散させても均一に混ぜ合せることがで
きないので、多量の繊維を混入させる必要のある
場合には、薄く延ばした生育基盤材上に繊維を分
散させ、多層とすることにより行う。

このようにして調製されたマスターバツチ組成
物は、吹付／散布現場において、少なくとも土砂
あるいは土壌、種子類を含む二次混合材と共に吹
付機に投入され、混練後泥状となつて目的とする
法面に圧縮空気により吹き付けられる。又は散布
機により散布される。

二次混合材としては、土砂類および種子のほ
か、肥料、保水剤、粘結剤、土壌改良剤等を含む
ものであつてもよい。マスターバツチ組成物を二
次混合材と混練するに際し、ピートモス、バーク
堆肥等の生育基盤材をさらに混合させてもよい。
この場合には、マスターバツチ組成物に含有させ
る生育基盤材の量は、少くとも繊維分散に必要な
量とし、吹付散布材全体として必要な生育基盤材
の残部を二次混合材中に含有させることもでき
る。マスターバツチ組成物を現場で製造し、ある
いは短時間の間に吹付／散布材と混練し吹付／散
布を行うような場合には、種子はマスターバツチ
組成物の方に配合させてもよい。

本発明に用いる肥料としては、速効性の通常の
化学肥料を用い、肥料の３要素であるＮ、Ｐ、Ｋ
を混合した高度化成を用いる。その際、急峻な法
面や、高速道路の法面では追肥が困難であるの
で、追肥をしなくとも植生が安定するまでの施工
後３年間肥効を保持する超緩効性肥料を添加する
ことが好ましい。特に重要なＮ分としては特公昭
56−1332号に開示されている尿素樹脂微小中空球
が好ましい。Ｐ分としてはく溶性燐酸分の含有量
の多いものが好ましく、たとえば熔成燐肥、BM
熔燐、熔過燐、苦土重焼燐、骨粉等が好ましい。
Ｋ分としては珪酸カリが好ましい。

混練、吹付／散布作業において、材料中の繊維
は前もつてマスターバツチ組成物の中で均一に分
散された状態にあるためフアイバーボールを形成
することなく吹付／散布材中に均一に分布し、ノ
ズル等の詰まりを生じることもない。吹付／散布
の厚さは通常５cm程度、厚くて15cmである。この
ようにして吹付／散布された厚層客土中では、繊
維が均一に分散し、他の投入材料の均一混合物を
含むように絡み合い、植物の根系をはりめぐらせ
たのと同様の効果を発揮して法面上に安定な植生
基盤を形成する。

次に、本発明の効果を実施例によつて示す。

実施例 １ 砂丘地に本発明のマスターバツチ組成物使用客
土区と無客土区を設け侵食、飛散防止並びに植物
の生育効果について比較した。客土区は本発明の
マスターバツチ組成物20重量％に現場の砂80重量
％と植物種子、肥料、粘結剤、水を添加混合し、
砂丘地上に５cm厚になるように散布、客土した。
無客土区は、５cm層に植物種子、肥料を混合し、
上部よりかん水後鎮圧した。なお、植物種子とし
ては、ホワイトクローバー、クリーピング・デツ
ドフエスク、シーサイド・ベントグラスを用い
た。

両区とも自然状態に放置し、１ケ月後の侵食、
飛散防止並びに植生状況を調査した。

本発明のマスターバツチ組成物客土区は、降雨
による侵食の形跡は全く認められず、表面形態も
散布時と同形態を維持した。しかし無客土区は降
雨による水みちが出来、表面形態も風により砂が
移動し、散布施工時とはかなり異なる表面形態を
示した。

植物の生育状況を見ると、客土区の生育は、発
芽本数多く、10個体当りの平均草丈は10.7cmと良
好な生育を示した。他方無客土区は、表層砂の移
動、乾燥等により、発芽本数極めて少なく、10個
体当りの平均草丈は、2.8cmと生育悪く、葉先が
かつ変し、枯死寸前の状態であつた。

以上の如く本発明のマスターバツチ組成物使用
客土区は、侵食防止、飛砂防止効果に優れ、植物
生育にも良好な組成物であることが認められた。

実施例 ２ 雨期に、砂漠及び砂丘地に対し、本発明のマス
ターバツチ組成物に現地の砂を２倍量混合し、散
布機により５cmの厚さにほぼ均一に散布した。流
水に対し浸食もされず、発芽、生育も順調に進
み、乾期にも耐える生育を示した。なお、種子と
してはニセアカシヤを使用した。

上記したところから明らかなように、本発明
は、予め繊維を濃縮状態で均一に分布させたマス
ターバツチとしての組成物を作成しておくことに
より、吹付／散布機による他材料との混練の際に
も、フアイバーボールを形成することなく均質な
吹付／散布材を調製することができる。このた
め、吹付／散布ノズル等の詰まりを防ぐことがで
き、円滑な吹付／散布作業を行うことができる。
また、繊維を吹付／散布材すなわち客土中に均一
に分布させることができるため、裸地に吹付／散
布を行つた場合には、著しく優れた耐侵食性を示
し、しかも、客土に使用される高価なピートモス
および比較的高価なバーク堆肥に一部代えて土
砂、土壌を配合させてもその効果を維持させるこ
とができる。したがつて、廉価な土砂、土壌を多
用することができ、経済的でしかも耐食性にすぐ
れた厚層客土を実現することができる。

本発明の客土用マスターバツチ組成物の適用例
としては、法面緑化工における生育基盤の造成、
砂漠、砂丘地での生育基盤造成、強酸性地、強ア
ルカリ地、岩盤等での生育基盤造成を挙げること
ができる。法面緑化工に使用される場合には、降
雨による流出の防止効果に優れ、有効な生育基盤
を形成することができ、砂漠、砂丘地の生育基盤
造成に使用される場合には、風による侵蝕に対し
ても有効であり、砂の飛散を防止することができ
る。また、このようにして形成された生育基盤で
は、さし木、植栽を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係るマスターバ
ツチ組成物の製造方法の例を示す模式図、第４図
はマスターバツチ組成物製造に使用する分散機の
一例を示す斜視図、第５図はマスターバツチ組成
物の層構成の一例を示す断面図である。 Ｍ……混合機、Ｃ……ベルトコンベア、Ｈ，
H₁，H₂……ホツパー、Ｄ，D₁，D₂……分散機、
Ｖ，V₁，V₂……生育基盤材、Ｆ，F₁，F₂……繊
維、１……RVモータ、２……スクリーントラ
フ、３……スクリーン、４……ホツパー、５……
繊維搬出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植物性繊維を主体とする生育基盤材と、生育
   基盤材に対して均一に分散状態で配合された、植
   物性繊維以外の長さが５〜20mmの繊維とから成る
   緑化工法に用いる客土用マスターバツチ組成物で
   あつて、上記繊維の混入率が組成物全重量に対し
   て３〜25％であることを特徴とする客土用マスタ
   ーバツチ組成物。 ２ 繊維が10〜50dの繊度を有するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の客土
   用マスターバツチ組成物。 ３ 繊維がアクリル繊維であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の客土用マスターバツ
   チ組成物。 ４ 植物性繊維は主としてバーク堆肥および／ま
   たはピートモスであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の客土用マスターバツチ組成
   物。 ５ 繊維の生育基盤材に対する分散が、生育基盤
   材層と生育基盤材層上に分散された繊維層との交
   互積層により達成されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の客土用マスターバツチ組成
   物。