JP2004002681A - 新規飛砂防止材及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】雨水等による流亡、環境汚染や人体への副作用がなく、スリップ及び怪我を防止できる飛砂防止材を提供する。
【解決手段】高吸水性物質を含む飛砂防止材とすることにより、飛砂を防止することができるとともに、降雨による流亡が少なく、環境汚染や人体への副作用の心配のないものとすることができた。また、本飛砂防止材は、土グランドの致命的欠陥とされたスリップ及び怪我を防止することができ、さらにまた、スギ、ヒノキ等の短繊維状物質と共に使用することにより、さらなる飛砂防止効果及び水道防止効果を得ることができた。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高吸水性物質からなる飛砂防止材及びその施工方法に関する。本発明で高吸水性物質とは、従来の無機系の塩化カルシューム等とは全く異なる有機系の高分子で、自重の数〜数千倍の吸水能を有する物質を言う。また、利用分野は限定されることなく、土、砂の表層土よりなる運動場・競技場・公園等の体育施設関係・道路・空地、更には鉱石・砂・土等の貯蔵所等の場所に適用でき、また、飛砂防止物質を限定するものではない。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、飛砂を防止するには、塩化マグネシューム・塩化カルシューム・食塩等の潮解性無機塩類を使用するのが通例であり、常識であった。ところが、これらは潮解性があり散水・降雨で流亡するため、１ｍ^２当たリ１．５Ｋｇと大量に使用する必要があり、最近では１ｍ^２当たり３〜５Ｋｇと驚くべき超大量に使用されるようになった。
【０００３】
そのために、これら大量の無機塩類は鉄製の遊具・フェンス等の錆を早め、又、雨水で流亡して河川・湖沼・地下水を富栄養化し、環境汚染する作用が顕著になり、社会的に問題視されるようになった。しかし、学校のグランド等の周辺には民家が密集し、飛砂防止の地域住民の要望が強く、環境汚染を起すことが明白であり乍ら、有効手段が開発されていなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、飛砂防止には無機塩類の低分体である塩化カルシュームを散布するとの業界の常識にとらわれず、飛砂防止の本質にせまり、鋭意研究を重ねた結果、従来の概念では考えられなかった高吸水性物質を表層土に散布、又は、混合すると言う極めて簡易な方法で飛砂を抑制することを知見し、高吸水性物質からなる飛砂防止材及びその施工方法を発明した。また、高吸水性物質は、表層土粒子の転がり性を防ぎ、スリップ防止による怪我及び擦り傷を防ぐことができるため、スリップによる怪我防止を目的としたスリップ・怪我防止材としても使用できる。
【０００５】
すなわち、本発明に係る飛砂防止材は、高吸水性物質を含有することを特徴とするものである。なお、飛砂防止材は、高吸水性物質単独からなるものであってもよいし、高吸水性物質に、土、砂利、タルク、砂、クレイ、鹿沼土、石粉又は珪藻土等の鉱物質等の他の材料を適宜配合してもよい。このように土、砂利等の他の材料を配合すれば、施工がしやすい。
【０００６】
高吸水性物質としては、吸水能を有する物質であれば、種々の物質を用いることができるが、自重の数倍〜数千倍の重量の水を吸うことが可能なものが好ましい。例えば、高吸水性物質としては、ポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル酸系ポリマー、デンプン−ポリアクリル酸塩架橋物等のデンプン‐ポリアクリル酸系、デンプンーアクリロニトリル系又はポリＮビニルアセトアミド等のビニール系等の高吸水性合成樹脂があり、ポリピニールピロリドン等も吸水性が大きく使用できる。又は、ゼラチン、にかわ、海藻糊、グルテン、寒天又はアラビアゴム等の高吸水性天然有機物を挙げることができる。上記のような自重の数〜数百倍の吸水能を有する高吸水性物質を、単独又は数種をその目的により混合しても使用でき、また、ここに挙げた種類に限定されるものではない。さらにまた、高吸水性物質は、粒状、粉末状、繊維状、ゲル状、液状又は懸濁状の任意の形であってよい。
【０００７】
施工時、飛砂防止材を表層土に混合又は表面に散布する如何なる施工法も採用できる。飛砂は、表層土から数ミリまでの非常に浅い位置の土の微粒子が風などにより飛ぶことにより起こるものである。したがって、飛砂防止材を表層土に散布するか、または、表層から浅い位置まで混合するだけで、飛砂を十分に防止することができるのである。飛砂防止材を表層土に混合する場合は、その混合する深さは、表層から少なくとも約０．１〜３ｃｍの深さまでとすれば、十分に飛砂防止機能を発揮することができる。なお、激しい豪雨による表層土の流出に伴う飛砂防止材の流亡に備えて、それよりも深い位置まで飛砂防止材を混合するようにしてもよい。
【０００８】
飛砂防止材の施工を容易にするため、予め、飛砂防止材をタルク、砂、クレイ、鹿沼土、石粉、珪藻土等の鉱物質の粒〜粉状物に混合希釈して施工することもできる。又、砂に混合し、グランドの化粧砂として表層土の表面に散布して使用すると、グランドに均一に散布でき、確実な飛砂防止効果が期待できる。また、本飛砂防止材は、砂埃、土埃だけでなく、ごみ挨、織維埃等の種々の飛散物の飛散をも防止できる。また、施工可能場所も限定されるものではなく、走路、公園、グランド、道路、工事現場等種々の場所に施工できる。
【０００９】
また、表層土に、短繊維状に加工されたスギ、ヒノキ、ヒバ若しくはユーカリの樹皮又はヤシガラ短繊維等の短繊維状物質を混合してもよい。短繊維状物質に表層土の土が絡まり、さらに飛砂防止効果を高めることができる。また、短繊維状物質に飛砂防止材が絡まり、飛砂防止材の流亡を防ぐこともできる。さらにまた、表層土表面にできる溝状の水道（みずみち）を防ぐこともできる。水道は降雨による水流に表層土の土が流されることにより形成されるが、表層土の土が短繊維状物質に絡まって流れにくくなることで、水道の形成を防止できるものと推定される。
【００１０】
また、スギ、ヒノキ、ヒバ若しくはユーカリの樹皮又はヤシガラ短繊維等の難腐敗性を有する短繊維状物質は、腐敗することなく長年にわたって繊維形状を保つことができるので、飛砂防止等の効果を持続することができる。これに対し、従来のピートモス、バーク堆肥は腐敗しやすく、繊維形状がなくなるので、本発明と同様の効果を発揮することはできない。
【００１１】
ここで、短繊維状物質を表層土に混合する深さは、飛砂の原因となる表層の土及び飛砂防止材を短繊維状物質に絡ませる観点から、少なくとも飛砂防止材を混合した深さまで混合するのが好ましい。また、水道を防止する観点からは、短繊維状物質を表層から深い位置まで混合するのが好ましい。すなわち、激しい豪雨による激しい水流がある場合には、積極的に表層土が流されて表層土表面が掘れてしまい、それと共に表層の短繊維状物質も流されてしまう。しかしながら、短繊維状物質を深い位置まで混合しておけば、水道防止の効果を持続させることができる。したがって、表層から約１０〜約３０ｃｍの深さまで短繊維状物質を混合するのが好ましい。
【００１２】
【作用】
前記のように構成された新規飛砂材を用いた施工技術により施工すると、次の作用・利点が得られる。
▲１▼本発明の飛砂防止材に含まれる高吸水性物質は、大気中の水分又は雨水を自重の数〜数千倍吸水して、プレーヤーの踏圧による圧力や大気の乾燥によっても容易に吸水した水分を放出しないため、飛砂の原因となる数ミクロン径の微粉体表面に表面張力による毛管凝集力を与え、微粉体が単一粒子となることを抑制するために、飛砂が防止でき、表層土粒子の転がり性を防ぎ、スリップ防止による怪我及び擦り傷を防ぐ作用が発現する。
【００１３】
▲２▼飛砂防止材は、潮解性等を有さず、従来技術の無機塩類系の塩化カルシューム等の如く、雨水によって流亡することがないために、飛砂・スリップ・怪我防止作用を維持し続け、環境を汚染することがない。
【００１４】
▲３▼更には、従来技術のように、塩害による芝生・樹木を枯らしたり、無機塩類の電気分解により鉄製の遊具を錆させたり、人の皮膚・目を刺激するような副作用がない利点がある。
【００１５】
▲４▼本発明品は、スリップ防止作用がある上に、人とクレイグランド等の摩擦係数を小さくする作用があるために、プレイ中、転倒しても擦り傷を軽減させる、これまでのものでは得られない作用を有し、多くの利点を生む。
【００１６】
▲５▼本発明の効果は、場所を限定する事無く、如何なる場所でも著しく優れた効果が得られるが、スギ・ヒノキ等不朽性短繊維状加工品を表層土に混合して土壌改良されたクレイグランドの表面に、本発明の施工を施すと、飛砂防止効果が高まり、本発明の効果の持続期間が長くなると言う利点が知見されている。また、飛砂防止材の流亡を防ぐとともに、表層土表面に、水道（みずみち）が形成されにくいという効果もある。従来の技術では、水道を防ぐことができず、ジョギング等の運動中、水道に足をとられ、捻挫や転倒などの原因となっていた。そのため、これまでは水道が発生する度に、土を運んできて水道に埋めていたが、本発明は、水道を防止することができるので、１回の施工で安価に水道を防止することができる。
【００１７】
【実施例】
次に実施例を示すが、これらに限定されるものではない。部は容量を示す。
【実施例１】
アクリル酸塩系高吸水性樹脂（サンフレッシュＳＴ−５００ＭＰＳ（三洋化成株式会社製））１０部に鹿沼土微粉未１００部を加え、均一混合する。
【実施例２】
デンプン系高吸水性樹脂（サンフレッシュＳＴ−１００ＭＰＳ（三洋化成株式会社製））２０部にタルク微粉未１００部を加え均一混合する。
【実施例３】
天然有機物系のゼラチン３０部に珪藻土微粉末１００部を加え、均一混合する。
【実施例４】
ビニール系高吸水性樹脂（ポリＮビニルアセトアミド）の微粉末そのまま使用する。
【００１８】
【実施例５】
実施例１のもの２部を川砂１００部に加え、コンクリートミキサーで混合し、クレイグランドに１ｍ^２当たり３リットルを散布し、ブラシ掛けして施工仕上げする。
【実施例６】
実施例１のもの１部を川砂１００部に加え、コンクリートミキサーで混合したものを、スギ及びヒノキ樹皮を短繊維状に特殊加工したＥソイル（株式会社大林環境技術研究所製）を表層土に３５％混合して土壌改良したクレイ運動場に、１ｍ^２当たり２リットルを散布し、ブラシ掛けして施工仕上げする。なお、Ｅソイルとは、スギ、ヒノキ等の難腐敗性の材料を短繊維状に加工したものであり、適宜燃焼灰や鹿沼土が配合される。
【実施例７】
実施例２のもの１．５部を山砂１００部に加え、コンクリートミキサーで混合し、クレイグランドに１ｍ^２当たり３リットルを散布し、プラシ掛けして施工仕上げする。
【実施例８】
実施例２のものを散粒機で遊園地土広場１ｍ^２当たり０．０５リットルを散布し、表層土に浅く（約１〜３ｃｍ深さ）表面混合し、整地し、転圧する。
【実施例９】
実施例４のものを散粒機で競馬場ダートコースに１ｍ^２当たり０．０１リットルを散布し、ブラシ仕上げする。
【実施例１０】
実施例３のものを散粒機で鉄鉱石のボタ山に１ｍ^２当たり０．３リットルを散布する。
【００１９】
【対照−１】
実施例１のものを加えない無添加のクレイグランド
【対照−２】
実施例２のものを加えない無添加の遊園地土広場
【００２０】
（試験例１：飛砂性試験方法）
一辺５ｃｍ深さ３ｃｍの正方形の木桝マスに、実施例５、６、７、８、９、及び対照１、２の各々の方法で施工した試料をそれぞれ充填し、５Ｋｇ／ｃｍ^２の荷量をかけ、１時間ずつ転圧を５回繰り返し、試料を３反復調整する（サンプル１、サンプル２、サンプル３）。これらの試料を送風機の風が１０度の角度で当たるようにセットし、送風機で１５ｍ／秒の風速に３時間連続当て、飛砂量を次式で求め、同時に肉眼観察した。
飛砂量（ｍｇ／２５ｃｍ^２）＝（送風開始前の重量）―（送風終了後の重量）
【００２１】
（飛砂性試験結果）
【表１】

【００２２】
（飛砂性試験結果の考察）
飛砂性試験方法は相当過酷条件であったが、本発明によるもの（実施例５、６、７、８、９）は本発明に属さない対照品（対照１、２）とは明白に飛砂量が少なかった。同時に肉眼観察したが、明らかに本発明によるものは飛砂が少ないことが確認できた。
【００２３】
（試験例２：スリップ及び怪我性試験方法）
実施例５、６、７及び対照１の各々の方法でグランド施工した。
体重７５Ｋｇ・身長１７０ｃｍの男子３人（Ａ・Ｂ・Ｃ）が施工したグランド２０ｍを全力走行し、ストップラインで右足を前に出し、急停止する方法を繰り返し練習した後、その方法で、ストップラインよリストップしながら、完全に停止した距離を測定し、その距離をもってスリップ度とし、同時にスリップによる停止のし易さを肉眼でも観察した。又、急停止した時、スリップして膝をつき、グランドの表土でこすれ、トレーニングパンツの損傷の程度をもって怪我性とした。
【００２４】
（スリップ及び怪我性試験結果）
【表２】

（怪我性の判定基準）
トレーニングパンツが全く無傷のものを０とし、一番激しく損傷しているものを５とし、その間を５段階評価した。
【００２５】
（スリップ及び怪我性試験結果の考察）
本発明によるもの（実施例５、６、７）は、本発明に属さない対照品（対照−１）とは明白にスリップ防止効果が優れ、それに伴い怪我性も僅かであった。
【００２６】
（試験例３：水道防止性試験方法）
実施例５、６、７及び対照１を各々の方法でグランド施工した。そして、施工から３ヶ月後、６ヶ月後、１２ヶ月後、３６ヶ月後の水道の長さ及び深さの平均を測定した。
【００２７】
（水道防止性試験結果）
【表３】

【００２８】
（水道防止性試験結果の考察）
【００２９】
本発明によるもの（実施例５、６、７）は、本発明に属さない対照品（対照−１）と対照的に、明白に水道防止効果が優れていた。実施例５及び６は、約３６ヶ月後になって、水道に土を埋めるなどの手直しが少々必要になった程度であるが、対照１では、約２ヶ月後から水道の発生が目立ち始め、手直しが必要な状態であった。難腐敗性短繊維状物質を表層に混合したもの（実施例６）は、水道の発生がほとんどなく、水道防止の効果が特に優れていた。
【００３０】
【本発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明の飛砂防止材は、高吸水性物質を含んでおり、吸水して容易に吸水した水分を放出しないため、飛砂を防止することができる。また、表層土粒子の転がり性を防ぎ、スリップ防止による怪我及び擦り傷を防ぐことができる。また、表層土に、短繊維状に加工されたスギ、ヒノキ等の短繊維状物質を混合することにより、さらに飛砂防止効果を高め、飛砂防止材の流亡を防ぐことができると共に、水道が形成されにくい。

Claims (7)

1. 高吸水性物質を含む飛砂防止材。
2. 前記高吸水性物質が、自重の数倍〜数千倍の重量の水を吸う合成樹脂又は天然有機物である請求項１に記載の飛砂防止材。
3. 前記合成樹脂が、アクリル酸系ポリマー、デンプン−ポリアクリル酸系、デンプン−アクリロニトリル系又はビニール系の樹脂である請求項２に記載の飛砂防止材。
4. 前記天然有機物が、ゼラチン、にかわ、海藻糊、グルテン、寒天又はアラビアゴムである請求項２に記載の飛砂防止材。
5. 飛砂防止材を表層土に混合及び、又は、表層土の表面に散布することを特長とする飛砂防止施工方法。
6. 飛砂防止材を土、砂又は砂利に予め混合してから、表層土の表面に散布することを特長とする飛砂防止施工方法。
7. 表層土に、短繊維状に加工されたスギ、ヒノキ、ヒバ若しくはユーカリの樹皮又はヤシガラ短繊維を混合することを特徴とする請求項５又は６記載の飛砂防止施工方法。