JP4714855B2 - 植物成育基盤材、それを用いた客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は植物成育基盤材とそれを用いた客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法に関し、更に詳しくは、クリンカアッシュの新たな活用分野を可能にした植物成育基盤材と、それを用いて岩盤緑化を実現することができる客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
崖面のような法面を保護し、同時に当該法面を緑化させるために、最近、客土吹付け工法や厚層基材吹付け工法が広く施工されている。
これらの工法は、大きくいって、後述する基盤材と、植物種子、肥料、基盤材の固結材（接合材）、および水などを所定の割合で混合してスラリー状の混合物とし、その混合物を、例えばラス網が張設されている法面に吹付けて当該法面を所望厚みの吹付け面で被覆する工法である。
【０００３】
法面に吹付けられたスラリー状の混合物は、それに含有されている接合材が経時的に硬化し、その過程で、基盤材の構成粒子を相互に接合することにより、基盤材の団粒化が進む。そして、接合材の硬化過程と基盤材粒子の団粒化過程で吹付け面に亀裂が発生し、この亀裂から植物種子が発芽成育していく。
したがって、施工後の吹付け面は、まずもって法面から流亡しないということが必要とされ、そしてそのことを前提とした上で、植物種子の発芽成育を確実たらしめるように保水性と通気性に富むことや、適正な保肥力を有していることが必要とされる。
【０００４】
なお、上記した基盤材としては、従来から広葉樹の樹皮に鶏糞や尿素などを添加して長時間堆積することにより発酵させたバーク堆肥や、湿性植物のミズゴケが湿地などで堆積して変質した、泥炭や草炭の一種であるピートモスなどが主として用いられている。また、基盤材の構成粒子を接合する接合材としては、一般に、樹脂ポリマーを主体とするものが用いられている。
【０００５】
ところで、基盤材の構成粒子を接合する接合材として樹脂ポリマーを用いると、当該樹脂ポリマーの硬化後にあっては、基盤材の構成粒子の表面が乾固状態になり、全体としての保水性や通気性は悪化して植物種子の発芽成育を阻害することが多い。また、真夏の乾燥時期には、保水性不足により基盤材それ自体が完全に乾燥してクラックの発生などが多発し、そこから例えば雨水が浸入して基盤材の法面からの剥落などが起こりやすくなる。更には、樹脂ポリマーは硬化までに数日の期間を要するので、その間に例えば雨などが降ると、吹付け面全体が流亡することもある。
【０００６】
接合材として樹脂ポリマーを用いたときの上記した問題の発生を防止するためには、例えば、特許第２９３５４０８号公報に記載されているような緑化・土壌安定化用無機質材料を基盤材に配合することの有用性が知られている。すなわち、上記した緑化・土壌安定化無機質材料を用いて調製した客土（基盤材）で吹付け面を形成すると、その客土（基盤材）は、迅速に、保水性や通気性に富むと同時に流亡しない多孔質な団粒と化し、そのことによって植物種子の発芽成育にとって好適な環境が提供されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の基盤材の主成分であるバーク堆肥は木材資源との関係で針葉樹を原料とするものに推移する傾向にある。しかしながら、針葉樹を原料とするバーク堆肥は、タンニン、精油などに代表される植物成長を阻害する成分が含まれているため、植物種子の発芽成育を必要とする基盤材の成分としては必ずしも好ましいものとはいえないという問題がある。
【０００８】
また、バーク堆肥の場合、完熟したものを用いることが必要である。仮に、完熟していないバーク堆肥を用いると、施工した吹付け面においては、バーク堆肥の発酵によるガスの発生、キノコ類やカビ類の発生などにより、発芽成育すべき植物の根の成長が妨げられるという問題が生じてくるからである。
従って、上記した問題を起こさないバーク堆肥を得ようとした場合には、バーク堆肥の完熟には平均して数ヶ月を必要とすることを考えれば、そのコストはかなり高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、バーク堆肥における上記した問題を解決すべく開発された基盤材であって、前記した先行技術の適用を前提とする客土吹付け工法や厚層基材吹付け工法に用いて有効な植物成育基盤材の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記した先行技術の緑化・土壌安定化無機質材料を用いることを前提としたうえで、基盤材の成分、とりわけバーク堆肥の代替品に関して種々の検討を加えたところ、石炭灰の約１割の成分であるクリンカアッシュは、吹付け施工時に、上記した緑化・土壌安定化無機質材料の存在下でバーク堆肥と一部置換可能であるとの事実を見出し、本発明を開発するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の植物成育基盤材は、バーク堆肥：３０〜９０重量％、ピートモス：５０重量％以下、土壌：１〜５０重量％、およびクリンカアッシュ：１〜５０重量％の混合物であることを特徴とする。
また、本発明においては、上記植物成育基盤材に、植物種子、肥料、接合材、および水を混合し、得られた混合物を地表に吹付けることを特徴とする客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法が提供される。
【００１２】
とくに、前記接合材は、灰成分１００重量部に対し、硫酸アルミニウム１〜２０重量％、硫酸カルシウム１〜２０重量％、シリカ粉末１〜２０重量％、セメント成分１０〜８０重量％から成る添加剤を１０〜５０重量部混合して成る混合物であるか、または、その接合材には、更に、セラミックス粉末１０重量部以下が混合されていることを好適とする客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の基盤材について説明する。
この基盤材は、バーク堆肥、ピートモス、土壌、およびクリンカアッシュを必須成分とする。
バーク堆肥は、後述する工法で吹付け面を形成したときに植物種子が発芽成育するための育苗床として機能するものであって、その含有量は３０〜９０重量％に設定される。好ましくは、３０〜６０重量％に設定される。
【００１４】
含有量が３０重量％より少ない場合には、植物種子の発芽成育が不充分であり、また９０重量％より多くすると、他の成分の含有量が少なくなって保水性や通気性に難点が生ずるとともに基盤材のコスト上昇を招くようになる。
このバーク堆肥は、樹皮のカットの仕方、添加肥料の種類や量、堆積時間などによって性質が異なってくるが、例えば、全国バーク堆肥工業会が企画化しているものであれば使用可能である。そして、発芽成育させる植物種子との関係で適切な種類のバーク堆肥を選定し、それを使用すればよい。
【００１５】
ピースモスは、基盤材の保肥力確保に寄与する成分である。その含有量が多すぎると、造成基盤のｐＨ低下を招く、乾燥が著しく進むなどの好ましくない問題が生じはじめ、また他の成分が少なくなるので、含有量の上限は５０重量％に規制される。好ましくは、５〜３０重量％である。
土壌は、前記したバーク堆肥やピースモスと一緒になって基盤材の保水性と保肥力の確保に資する成分であって、その含有量は１〜５０重量％に設定される。
【００１６】
含有量が１重量％より少ない場合は上記した効果が充分に発揮されず、また５０重量％より多くすると、他の成分の含有量が少なくなり、それら成分の作用効果は減殺されると同時に、造成基盤の重量が増えることによって基盤の滑落が起こりやすくなるというような問題も生じてくる。好ましい含有量は２０〜５０重量％である。
【００１７】
この土壌としては、格別限定されるものではなく、例えば黒土、荒木田土などをあげることができる。そして、それ自体として保水性や保肥力に優れるものが好適であり、その観点からすると黒土が好適である。
本発明の基盤材はクリンカアッシュを必須成分として含有する。
クリンカアッシュは石炭灰の構成成分であり、従来、その利用分野には、セメント原料としての用途が見出されている程度である。
【００１８】
しかしながら、本発明者らの研究によれば、後述する緑化・土壌安定化無機質材料と共存状態で使用すると、当該緑化・土壌安定化無機質材料の灰成分と同様にエトリンジャイトの生成に寄与し、もって基盤材を多孔質な団粒にしてその保水性と通気性の確保に有効であることが明らかとなった。そして、そのことに踏まえて、このクリンカアッシュは本発明の基盤材の必須成分として採用されているのである。
【００１９】
このクリンカアッシュの含有量は１〜５０重量％に設定される。１重量％より少ない場合は上記した効果が発揮されず、また５０重量％より多くすると、造成基盤のｐＨ上昇を招き、また造成基盤の重量が増えることによって基盤の滑落が起こりやすくなるなどの問題が生じてくるからである。好ましくは、１０〜３０重量％に設定される。
【００２０】
このクリンカアッシュは炭種によって性質が異なるが、本発明の場合、その種類は格別限定されない。ただし、吹付け面の保水性や発芽成育する植物種子への重量負荷の問題を考えると、その見掛け比重が小さいものの方が好適である。
本発明の基盤材は、上記成分を所定の割合で混合して製造することができる。
次に、本発明の吹付け工法について説明する。
【００２１】
まず、客土吹付け工法の場合は、上記した基盤材、植物種子、肥料、接合材、および水を同時に客土吹付機に投入してこれらを混合し、得られたスラリー状の客土を、空気圧縮機と接続しているノズルを用いて法面に吹付ける。その吹付け面の厚みは１〜３cm程度であり、また主として勾配の緩やかな土砂面や礫質土面に適用する。
【００２２】
一方、厚層基材吹付け工法の場合は、空気圧縮機が接続されているモルタル吹付機に上記した基盤材、植物種子、肥料、接合材の混合物を投入して撹拌し、更にここに水を加えてノズルから法面に吹付ける。その吹付け面の厚みは３〜１０cm程度であり、主として勾配の急な岩盤面に適用する。
この両工法において、接合材としては、特許第２９３５４０８号公報に記載されている緑化・土壌安定化無機質材料が使用される。
【００２３】
具体的には、硫酸アルミニウム１〜２０重量％、硫酸カルシウム１〜２０重量％、シリカ粉末１〜２０重量％、セメント成分１〜８０重量％から成る添加剤を、フライアッシュ、製紙スラジの焼却灰などの灰成分１００重量部に対し、１０〜５０重量部混合して成る混合物、またはこれに更にセラミックス粉末１０重量部以下を混合して成る混合物が使用される。
【００２４】
この材料中の硫酸アルミニウムと硫酸カルシウムの働きにより、灰成分やクリンカアッシュとの間でエトリンジャイトやケイ酸カルシウム水和物のような自硬性水和物が迅速に形成され、基盤材の構成粒子は、多孔質で保水性と通気性に富む団粒から成る吹付け面を構成し、植物種子の発芽成育に適した環境が形成される。
【００２５】
なお、接合材としては、上記した緑化・土壌安定化無機質材料を好適例とするが、その外に、例えば、普通ポルトランドセメント、高炉セメントような無機質の接合材を用いても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
実施例、比較例
（１）基盤材の調製
バーク堆肥５０重量％、カナダ産ピートモス２０重量％、および黒土３０重量％から成り、富士見緑化（株）からフジミハイグリーン（商品名）として市販されている基盤材を用意し、また、新港火力発電所産の石炭灰（オプチマム種）を用意し、両者を混合して実施例の組成の基盤材を調製した。なお、上記したフジミハイグリーンを比較例とした。
【００２７】
【表１】

【００２８】
（２）吹付け工法の実施
吹付け工法の実施に当たり、下記の接合材、肥料、植物種子を用意した。
接合材：（株）グリーンフォーラム製のアルファグリーン（商品名）。
肥料：旭化成（株）製のハイコントロール７００（商品名）。
種子：ヨモギ、メドハギ、ホワイトクローバの３種混合のもの。
【００２９】
表１で示した各種の基盤材と上記した材料を表２で示した量で混合し、それらを用いて客土吹付け工法と厚層基材吹付け工法を実施した。
実施箇所は、傾斜角が約４５°、土壌硬度（山中式）は約２０mmであり、吹付け面の厚みはいずれも５mmであった。
【００３０】
【表２】

【００３１】
（３）種子の発芽成育
吹付け施工後からの種子の発芽成育状態をコロラード法で経時的に観測した。その結果を表３に示した。
【００３２】
【表３】

【００３３】
表１、表２および表３から明らかなように、クリンカアッシュを含有する実施例の基盤材を用いた吹付け施工は、クリンカアッシュを含有しない従来の基盤材を用いた吹付け施工（施工３）と対比しても、種子の発芽成育状態（本数や発芽密度）に何らの遜色はない。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の基盤材は、特許第２９３５４０８号公報に記載されている緑化・土壌安定化無機質材料と一緒に客土吹付け公報や厚層機材吹付け工法に用いると、吹付け面における種子の発芽成育は良好になる。したがって、本発明の基盤材は、安定した活用分野が見出されていなかったクリンカアッシュの有効利用を可能とするものであり、その環境保全にとってはいうまでもなく工業的価値も極めて大きい。

Claims (5)

1. バーク堆肥：３０〜９０重量％、ピートモス：５０重量％以下、土壌：１〜５０重量％、およびクリンカアッシュ：１〜５０重量％の混合物であることを特徴とする植物成育基盤材。
2. 請求項１の植物成育基盤材に、植物種子、肥料、接合材、および水を混合し、得られた混合物を地表に吹付けることを特徴とする客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法。
3. 前記接合材が無機質材料である請求項２の客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法。
4. 前記接合材は、灰成分１００重量部に対し、硫酸アルミニウム１〜２０重量％、硫酸カルシウム１〜２０重量％、シリカ粉末１〜２０重量％、セメント成分１０〜８０重量％から成る添加剤を１０〜５０重量部混合して成る混合物である請求項２もしくは３の客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法。
5. 前記接合材には、更に、セラミックス粉末１０重量部以下が混合されている請求項４の客土吹付け工法または厚層基材吹付け工法。