JP2001090012A - 雑草成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材 - Google Patents
雑草成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材Info
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Abstract
して、強度と透水性に優れ、雑草の成育を抑制する機能
を具備した路面舗装材を提供することを課題とする。 【解決手段】 粒度分布が、粘土質、シルト質、細砂質
の範囲にある粒径の細かいフライアッシュと、粒度分布
が、細砂質、粗砂質、細礫質の範囲にある粒径の粗いク
リンカアッシュとを、1:9ないし5:5の割合で配合
する。この石炭灰配合物に、重量比で6ないし10%の
ポルトランドセメント、及び水を添加して練り合わせ、
転圧、養生する。得られる舗装材は、20kgf/cm
2の圧縮強度と良好な透水性とを有し、且つ、セメント
添加量が少なく、クラックが発生し難いから、雑草の成
育を抑制する機能を具備する。石炭灰をさらに粉砕した
り、造粒や焼成をすることなく、大量に消費することが
できる。
Description
で発生する石炭灰を舗装材の原料として再利用する技
術、より詳しくは、石炭灰を再利用して雑草の成育を抑
制する機能を備えた舗装材を提供する技術の分野に属す
る。
工場等において、石炭の燃焼、ガス化に伴い発生する石
炭灰を、産業廃棄物として埋立地の造成に用いたり、灰
捨て用地に投棄処分したりすることなく、効率よく再資
源化する技術の開発が、地球規模で重要な研究テーマの
一つとなっており、従来より、石炭灰を舗装材の原料と
して有効利用する技術が数多く提案されている。
は、セメント、水、粗骨材、細骨材からなる転圧コンク
リート舗装用材料において、セメントの10〜20%を
流動床ボイラーから発生した石炭灰で置換する技術が開
示されている。そして、この流動床ボイラーから発生し
た石炭灰は、微粉炭灰に比べて脱硫生成物である石灰及
び石膏を多く含有するから、舗装用材料の強度が増進す
るとしている。この舗装用材料は車両交通道路に用いら
れ、材令180日で570〜580kg/cm2の圧縮
強度が得られる。
は、例えば石材や珪砂等の硬質骨材の外表面に石炭灰を
付着させて複合粒子を造粒し、この複合粒子をプレス成
形したのち焼成することにより、透水性の舗装材を製造
する技術が開示されている。この場合、石炭灰として
は、粒径の細かいフライアッシュ、又は粒径を10〜3
0μmに粉砕したクリンカアッシュ等が用いられ、セメ
ントは使用されない。そして、得られた舗装材は20k
gf/cm2の強度を有し、舗装材として好適に使用で
きるとしている。
は、コンクリート製の透水性舗装体において、石炭灰を
主原料とする球形度の高い人工骨材を粗骨材として用い
る技術が開示されている。上記人工骨材は、例えば、石
炭灰に水を添加して球形に造粒し、常圧蒸気養生するこ
とにより作成される。このコンクリート舗装体も車両交
通道路用であって、セメントと石炭灰製粗骨材との配合
割合は、2〜5:0〜5とされ、38.2〜55.5k
gf/cm2の曲げ強度が得られる。
には、クリンカアッシュ及びフライアッシュに、強度補
強のための水ガラスやガラス粉末等を添加して焼成する
ことにより、軽量の舗装用透水性ブロックを製造する技
術が開示されている。この場合、クリンカアッシュとフ
ライアッシュとは、生成過程の違いにより物理的、化学
的性状が相異なり、これらが混合使用されることで両者
の物性が相互補完されて圧縮強度と透水性とが両立する
としている。そして、この舗装用ブロックでは、セメン
トは使用されず、上記水ガラス、ガラス粉末の添加や、
乾燥、焼成工程、あるいはエポキシ樹脂等の結合剤の使
用等により、100〜500kgf/cm2の圧縮強度
が得られるとしている。
線鉄塔基礎用地や変電所基礎用地等、通常は人の出入り
があまりないような場所では、雑草の成育を抑制するた
めに、砕石舗装やコンクリート舗装が実施されている。
つまり、このような砕石舗装やコンクリート舗装は、種
子の成育に必要な太陽光線を遮断する以外に、一軸圧縮
強度がおよそ20kgf/cm2以上あって種子を固い
土に拘束する結果、その発芽を阻止したり、透水性に優
れて種子を乾燥状態に維持する結果、その発芽ないし成
育を阻止するという雑草成育抑制機能を地表面に具備す
るものである。
わゆる土舗装、真砂土処理舗装が知られるようになって
いる(例えば特開平10−1908号公報参照)。この
土舗装は、真砂土に、少量のセメント、薬剤を練り合わ
せて転圧するもので、舗装路面としての十分な強度を有
し、且つ、自然な景観、良好な透水性を特徴とする。し
たがって、この土舗装を、上記送電線鉄塔基礎用地や変
電所基礎用地等における雑草成育抑制舗装として適用す
ることが可能であり、このとき、真砂土に代えて石炭灰
を土舗装材の原料として使用することができれば、その
利用価値は極めて大きい。
る石炭灰が物理的にも化学的にも安定した土質であるこ
とに着目し、石炭灰を真砂土の代替として土舗装に使用
する技術の開発に鋭意研究、検討を重ねた結果、石炭灰
の粒度分布を真砂土の粒度分布に近似させれば、真砂土
を使用する本来の土舗装と同様、強度と透水性とに優れ
るいわば石炭灰舗装、とりわけ、雑草の成育を抑制でき
る程度において十分な強度と透水性とを有する石炭灰舗
装が可能であることを見出して、本発明を完成するに至
ったものである。
は、本発明者らは、上記各公報で開示も示唆もされてい
ない石炭灰の粒径ないし粒度分布に着目し、粒径の細か
い石炭灰を用いれば、強度には優れるが透水性に劣る舗
装材が作成され、逆に、粒径の粗い石炭灰を用いれば、
透水性には優れるが強度に劣る舗装材が作成されるとい
う知見から、石炭灰の発生現場で分級されるフライアッ
シュやクリンカアッシュ等の粒度分布の相互に異なる複
数種類の石炭灰の配合比率、さらにはセメントの添加量
をいろいろと変更することにより、所望の雑草成育抑制
機能を備えた舗装材が得られることを見出したものであ
る。
用い、雑草成育抑制機能を有する舗装材であって、粒度
分布の相異なる複数種類の石炭灰を所定の粒度分布とな
るように配合して用いたことを特徴とする。
現場で粒径に応じて分級されて得られる複数種類の石炭
灰をことさら粉砕等することなくそのまま用いることが
できるから、効率的であり、コスト的にも有利である。
また、それらの石炭灰の配合割合を変更することによ
り、粒度分布によって影響を受ける強度と透水性とがバ
ランスよく均衡した所望の雑草成育抑制機能を舗装材に
具備させることができる。さらに、雑草成育抑制のため
に必要とされる強度は、車両交通道路のように数100
kg/cm2という大きな値ではなく、一軸圧縮強度が
およそ20kgf/cm2以上という種子の発芽を阻止
する程度の強度でよいから、セメントや、スラグ、ある
いは薬剤の添加量が少なくて済む。換言すれば、石炭灰
の大量消費につながることになる。また、強度補強のた
めの水ガラス等を添加したり、焼成したり、造粒したり
する必要もない。
粒度分布となるように配合すると、真砂土を使用する本
来の土舗装と同様、自然な景観を特徴とし、且つ、雑草
の成育を抑制できる程度において十分な強度及び透水性
を有する舗装材が得られることになって好ましい。
ば、粒度分布が、粘土質、シルト質、及び細砂質の範囲
内にあるフライアッシュと、粒度分布が、細砂質、粗砂
質、及び細礫質の範囲内にあるクリンカアッシュとを用
いることができる。そして、その場合のフライアッシュ
とクリンカアッシュとの配合比は、好ましくは、1:9
ないし5:5である。フライアッシュの配合比率が5を
上回ると(クリンカアッシュの配合比率が5を下回る
と)、得られる石炭灰配合物の粒度分布が真砂土の粒度
分布から粒径小側にズレ過ぎ、得られる舗装材の透水性
が小さくなり過ぎて、雑草成育抑制機能がその点で不十
分となるからである。
を調整するために、セメントを適宜添加してもよい。そ
の場合のセメントの添加量は、好ましくは、石炭灰配合
物の6ないし10%である。セメント添加量が6%を下
回ると、強度補強の効果が十分に達成されず、また、セ
メント添加量が10%を上回ると、舗装材にクラックが
発生し易くなって、そこから雑草が成育してしまうから
である。
しては、粒径がおよそ1〜200μmの細かい範囲にあ
る上記フライアッシュや、粉砕機で粒径がおよそ10m
m以下になるように粗く粉砕された上記クリンカアッシ
ュの他、シンダアッシュやボトムアッシュ等の粒度分布
が相異なる他の種類の石炭灰を用いてもよい。
転圧厚さは、施工場所や施工条件にもよるが、例えば5
mm以下とすることが可能である。
えば施工現場の環境に合わせて適宜着色してもよい。
く説明する。
アッシュ(A)及びクリンカアッシュ(B)を本実施例
で用いる石炭灰として選択し、その密度試験、含水比試
験、粒度試験を行った。結果をそれぞれ表1、表2、表
3に示す。また、フライアッシュ(A)の粒度試験の結
果を図1に、クリンカアッシュ(B)の粒度試験の結果
を図2に示す。密度試験(粒子の真比重)は、土粒子の
密度試験(JISA1202)に準じて、含水比試験
は、土の含水比試験(JISA1203)に準じて、粒
度試験は、土の粒度試験(JISA1204)に準じて
実施した。
合比率が、1:9、2:8、3:7、4:6、及び5:
5である各石炭灰配合物(AB19),(AB28),
(AB37),(AB46),(AB55)をそれぞれ
作成し、その粒度試験を土の粒度試験(JISA120
4)に準じて行った。結果を表4及び図3に示す。な
お、図3には、土舗装に使用され得る真砂土の粒度試験
の結果を併せて示した。
(AB37),(AB46),(AB55)のうち、図
3に示すように真砂土の粒度分布に近い三つの配合物
(AB19),(AB28),(AB37)を用いて舗
装材(ABC)を調製した。すなわち、各石炭灰配合物
(AB19),(AB28),(AB37)に対し、重
量比で、6%、8%、又は10%の普通ポルトランドセ
メント、1%の高炉水砕スラグ、及び0.5%のイオン
水溶液を添加して練り合わせ、転圧、養生した。
特開平10−1908号公報に開示される各種無機塩類
の水溶液を用いた。この水溶液は、100重量部の水に
1〜3重量部のアンモニウム塩類又はナトリウム塩類の
少なくともいずれかと、1〜4重量部のカリウム塩類
と、3〜10重量部の鉄化合物と、3〜7重量部のマグ
ネシウム塩類と、70〜150重量部の硝酸カルシウム
又は塩化カルシウムとを添加してなるイオンリッチな水
溶液である。本実施例においては、アンモニウム塩類と
して塩化アンモニウム、カリウム塩類として炭酸カリウ
ム、鉄化合物として硫酸鉄、マグネシウム塩類として塩
化マグネシウム、及び塩化カルシウムを用いたイオン水
溶液を採用した。
28),(AB37)へは、このイオン水溶液を予め水
で10〜20倍に希釈したものを添加した。
試験を土の一軸圧縮試験(JISA1216)に準じて
行った。結果を表5に示す。なお、表中、例えば「AB
C19/6」という表記は、フライアッシュ(A)とク
リンカアッシュ(B)との配合比率が1:9である石炭
灰配合物(AB19)に対し、セメントの添加量を6%
として調製した舗装材(ABC)という意である。
ッシュ(B)との配合比率が3:7である石炭灰配合物
(AB37)に対し、セメントの添加量を6%として調
製した舗装材(ABC37/6)については、さらに養
生14日及び28日の強度試験を実施した。結果を表6
に示す。
炭灰配合物(AB19),(AB28),(AB3
7),(AB46),(AB55)のうち、(AB1
9)及び(AB37)について、締固め試験を、突固め
による土の締固め試験(JISA1210)に準じて行
った。結果を表7に示す。
に、フライアッシュ(A)の配合割合が多いものほど強
度に優れることがわかる。例えば、セメント割合が同じ
6%の場合では、フライアッシュ(A)の配合割合が1
0%と最も低い舗装材(ABC19/6)の7日強度が
13.48kgf/cm2であるのに対し、20%の舗
装材(ABC28/6)では21.11kgf/cm2
と20kgf/cm2を越え、30%と最も高い舗装材
(ABC28/6)では24.77kgf/cm2にま
で向上する。
フライアッシュ(A)の配合割合が少なく、粒径の粗い
クリンカアッシュ(B)の配合割合が多いものほど好ま
しい結果が得られることは明らかである。しかし、透水
性に良好に影響するクリンカアッシュ(B)の配合割合
を最低でも50%とし、90%までと高くしているか
ら、本実施例で調製した舗装材は、基本的に、全て、透
水性の点で、雑草成育抑制機能を具備するものである。
C19/10),(ABC28/6),(ABC28/
8),(ABC37/6)は、7日で20kgf/cm
2を越え、また、舗装材(ABC19/6),(ABC
19/8)は、長期養生後には20kgf/cm2を越
えるから、やはり、本実施例で調製した舗装材は、基本
的に、全て、強度の点においても、雑草成育抑制機能を
具備するものである。
BC28/8),(ABC37/6)の三つを比較する
と、それぞれ同程度の強度を有するが、舗装材(ABC
19/10)は、クリンカアッシュ(B)の配合割合が
最も多く、したがって透水性に優れる一方、舗装材(A
BC37/6)は、セメント添加量が最も少なく、した
がってクラックが発生し難いという点で有利である。こ
のように、強度と透水性、さらには耐クラック性という
雑草成育抑制のための諸条件をいろいろと均衡させて舗
装材に具備させることができる。
合比率が2:8である石炭灰配合物(AB28)に対
し、セメントの添加量を8%として調製した舗装材(A
BC28/8)を用いて、屋外での現場施工実験を行な
った。
品)2,000kg、クリンカアッシュ(粒径3mm以
下)8,000kg、普通ポルトランドセメント800
kg、及びイオン水溶液50kgを含有する本発明に係
る舗装材を調整し、これを、平成11年7月に、兵庫県
内の山村地帯で、舗装面圧5cmに転圧した。
最初から上記舗装材中に混合したり、あるいは施工後に
上から散布したりして施した。
ラックの生じている箇所がなく、また、施した西洋芝が
生えている箇所も見うけられなかった。
に自然暴露されていること、山間部で昼夜の寒暖差があ
ること、周囲に林や雑草地帯があること等を考慮する
と、この本発明に係る舗装材は、極めて良好な雑草成育
抑制機能を有することが分かる。
産業廃棄物である石炭灰を舗装材として有効利用するこ
とで、雑草の成育を抑制できる程度において十分な強度
を有し、且つ、良好な透水性を具備した舗装材料を提供
することができ、石炭灰のリサイクル利用に大きく貢献
する。
線である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 石炭灰を原料として用いた舗装材であっ
て、粒度分布の相異なる複数種類の石炭灰を所定の粒度
分布となるように配合して用いたことを特徴とする雑草
成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材。 - 【請求項2】 所定の粒度分布は、真砂土の粒度分布で
あることを特徴とする請求項1に記載の雑草成育抑制機
能を有する石炭灰を用いた舗装材。 - 【請求項3】 石炭灰として、粒度分布が、粘土質、シ
ルト質、及び細砂質の範囲内にあるフライアッシュと、
粒度分布が、細砂質、粗砂質、及び細礫質の範囲内にあ
るクリンカアッシュとを用い、フライアッシュとクリン
カアッシュとの配合比が1:9ないし5:5であること
を特徴とする請求項2に記載の雑草成育抑制機能を有す
る石炭灰を用いた舗装材。 - 【請求項4】 石炭灰配合物の6ないし10%のセメン
トが添加されていることを特徴とする請求項3に記載の
雑草成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27423999A JP2001090012A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 雑草成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP27423999A JP2001090012A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 雑草成育抑制機能を有する石炭灰を用いた舗装材 |
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ID=17538950
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