JP6190481B1 - クレイグラウンド用改良材及びクレイグラウンド用混合土 - Google Patents

Abstract

【課題】保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有するクレイグラウンドを形成できるクレイグラウンド用改良材を提供する。【解決手段】本発明は、ヤシ科植物の果実の中果皮を粉砕して得た粉末を含むことを特徴とするクレイグラウンド用改良材である。【選択図】なし

Description

本発明は、学校の校庭、運動場、野球場内野、テニスコートなどのクレイグラウンドを新設又は改修する際に使用する、クレイグラウンド用改良材及びクレイグラウンド用混合土に関する。

古くから、クレイグラウンドの表層には、一般的に天然土が多く用いられてきた。しかしながら、天然土の場合、日照り続きのとき、表層の天然土が硬化し、足への負担が増大するという問題があった。また、降雨量が多いとき、排水性が悪く、表層が泥土化するという問題もあった。

このため、以前から、保水性の良好な土や、排水性（透水性）の良好な土を天然土に混合して、クレイグラウンドの表面の硬化及び泥土化を防止することが行われている。しかしながら、保水性と排水性（透水性）とは、相反する性能であるため、両者を並立させることは、困難なことであった。さらに、クレイグラウンドには、足への負担を軽減するため、適度なクッション性も要求されるため、単なる土の混合では、所望のクレイグラウンドを得ることは困難であった。

そのため近年は、土以外の物質からなる改良材を土に添加した混合土を用いてクレイグラウンドの表層を形成することで、保水性、排水性、及びクッション性を高める技術が開発されつつある。特許文献１には、針葉樹皮を切削してなる繊維状針葉樹皮と、ベントナイトなどの建設汚泥にセメントを添加して固化させたリサイクル石と、土砂とを混合してなることを特徴とするクレイグラウンド用混合土が記載されている。

特開２００５−２５６３２２号公報

特許文献１の技術は、クレイグラウンドの保水性及び排水性を両立させることを意図した技術ではあるが、より高いレベルで保水性及び排水性を両立させることが望まれている。また、クレイグラウンドには、それを使用する者の健康を害さないように高い抗菌性を有することが求められるが、特許文献１では抗菌性について何ら考慮されていなかった。

本発明は上記課題に鑑み、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有するクレイグラウンドを形成できるクレイグラウンド用改良材、クレイグラウンド用混合土、及びクレイグラウンド工法を提供することを目的とする。また、本発明は、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有するクレイグラウンドを提供することをも目的とする。

本発明者が鋭意検討したところ、ヤシ科植物の果実の中果皮を粉砕して得た粉末（ヤシ科植物の果実の中果皮からなる粉末）を土に添加した混合土を用いてクレイグラウンドの表層を形成することで、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を発揮できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）ヤシ科植物の果実の中果皮を粉砕して得た粉末を含むことを特徴とするクレイグラウンド用改良材。

（２）前記粉末の平均粒径D50が１．０ｍｍ以下である上記（１）に記載のクレイグラウンド用改良材。

（３）前記粉末の水分含有量が１５〜５０質量％である上記（１）又は（２）に記載のクレイグラウンド用改良材。

（４）上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の改良材と、土又は土砂とを混合してなることを特徴とするクレイグラウンド用混合土。

（５）前記改良材の含有量が５〜２０質量％である上記（４）に記載のクレイグラウンド用混合土。

（６）基盤上に、上記（４）又は（５）に記載のクレイグラウンド用混合土を敷き均して表層を形成することを特徴とするクレイグラウンド工法。

（７）基盤と、該基盤上に形成された上記（４）又は（５）に記載のクレイグラウンド用混合土からなる表層と、を有することを特徴とするクレイグラウンド。

本発明のクレイグラウンド用改良材、クレイグラウンド用混合土、及びクレイグラウンド工法は、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有するクレイグラウンドを形成できる。また、本発明のクレイグラウンドは、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有している。

ココヤシの果実（ココナッツ）の断面構造を示す斜視図である。

（クレイグラウンド用改良材）
本発明のクレイグラウンド用改良材（以下、単に「改良材」ともいう。）は、ヤシ科植物の果実の中果皮を粉砕して得た粉末を含むことを特徴とする。

本発明で用いる上記粉末の一実施形態として、ココヤシの果実の中果皮を粉砕して得た粉末を挙げることができる。図１を参照して、ココヤシの果実は、外果皮という硬い殻に覆われている。外果皮の内側には、比較的軟質な中果皮が、そのさらに内側には内果皮がある。内果皮の内側には固体の胚乳の層があり、中心近くの空間には液体の胚乳が入っている。本実施形態では、中果皮のみを採取し、粉砕して得た粉末を用いる。

当該粉末の製造方法の一例を説明する。まず、ココヤシの果実を一定期間水に浸しておき、塩分やカリウムなどを取り除く。その後、ココヤシの果実から中果皮を採取する。採取した中果皮を粉砕機にかけて、粉末状にする。その後、得られた粉末を所定の目開きのふるいにかけて、粉末から繊維状の中果皮を除去する。このようにして、本実施形態で用いる粉末を製造することができる。なお、粉末中の水分含有量を調整するためには、採取した中果皮、あるいは、粉砕した後の粉末状の中果皮に対して、適宜の条件で乾燥処理を行えばよい。

このような粉末を改良材としてクレイグラウンド用の土に添加することにより、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有するクレイグラウンドを形成できることを本発明者は見出した。なお、ココヤシの果実の中果皮を粉砕して得た粉末は、従来、農地、ハウス、花壇などの土壌改良剤や、コンテナ栽培の主原料など農業及び園芸の用途で使用されていた。しかし、本発明は、農業及び園芸とは全く異なる技術分野であるクレイグラウンドの建設の分野に、当該粉末を適用しようという、新規かつ独創的な着想に基づき完成されたものである。

改良材として用いる粉末の最大粒径は、５．０ｍｍ以下とすることが好ましく、２．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。クレイグラウンドの土は一般的に粒径５ｍｍ以下に抑えられているため、粉末の最大粒径が５ｍｍ超えの場合、クレイグラウンドの土に混合させるものとして適切ではないからである。粉末にかけるふるいの目開きは、０．０７５ｍｍ〜４．７５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。このようにすることで、粉末の平均粒径D50を１．０ｍｍ以下とすることができる。

改良材として用いる粉末の水分含有量は、１５〜５０質量％であることが好ましい。１５質量％未満の場合、保水性を十分に得ることができない可能性があり、５０質量％超えの場合、水分が多く改良材そのものによる効果を十分に得られない可能性があるからである。

なお、上記の実施形態ではココヤシの果実の中果皮を粉砕した粉末を例として説明したが、本発明はココヤシに限定されない。ナツメヤシ、アブラヤシ、サゴヤシなどのヤシ科植物の果実を粉砕した粉末でも、同様の効果を得ることができる。

（クレイグラウンド用混合土）
本発明のクレイグラウンド用混合土は、上記のクレイグラウンド用改良材と、土又は土砂とを混合してなることを特徴とする。

この土又は土砂としては、クレイグラウンドの表層として一般的に用いられるものであればよい。例えば、天然土、人工土及び川砂などが単独で又は混合して用いられる。天然土としては、まさ土、荒木田土、赤土、黒土（畑土）などが用いられる。人工土としては、アンツーカなどが用いられる。川砂としては、細目砂、中目砂、荒目砂などが用いられる。本実施形態においては、平均粒径５ｍｍ以下の土又は土砂を用いるのが好ましい。この程度の粒径とすることが、クレイグラウンド用としては適しているからである。

この改良材をクレイグラウンド用の土又は土砂と混合することにより、土又は土砂と改良材との間に適度な空隙が形成され、混合土の密度が土又は土砂単独の場合よりも小さくなる。これにより、クレイグラウンドの排水性が高まる。一方で、改良材は保水性に優れているため、クレイグラウンドの保水性を損なうこともない。

本実施形態のクレイグラウンド用混合土において、改良材の含有量は５〜２０質量％とすることが好ましい。５質量％未満の場合、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させるという効果を十分に得られない可能性があり、２０質量％超えの場合、保水機能が過大に働くため、改良材が著しく膨潤しグラウンドコンディションを阻害する可能性があるからである。

（クレイグラウンド工法）
本発明のクレイグラウンド工法（クレイグラウンドを得る方法）は、基盤（路床）上に、上記のクレイグラウンド用混合土を敷き均して表層を形成することを特徴とする。表層を形成した後、所望により、表層上に表面処理を施してもよい。表面処理の例としては、表層安定剤としてバインダーの役割をする塩化カルシウムや塩化マグネシウムなどの潮解性塩類を散布することが挙げられる。また、所望により、潮解性塩類に化粧砂を混合しておいてもよいし、潮解性塩類の散布と共に化粧砂を散布してもよい。

また、特に高い排水性が求められる場合には、基盤と上記表層との間に基層を形成してもよい。基層は、ベントナイトなどの建設汚泥にセメントを添加して固化し、これを粉砕して得たリサイクル石を、基盤上に敷き均して形成する。このリサイクル石としては、例えばポリナイトという商標で市販されているものが挙げられる。建設汚泥は、基本的には、ベントナイトなどの土と石を主成分とするものである。したがって、リサイクル石も、基本的には、土と石とセメントよりなるものであり、保水性の良好なものである。基層に用いるリサイクル石は、最大粒径が２０〜４０ｍｍ程度とするのが好ましい。

（クレイグラウンド）
本発明のクレイグラウンドは、基盤と、該基盤上に上記のクレイグラウンド用混合土を敷き均して形成された表層と、を有することを特徴とする。表層は概ね１００〜１５０ｍｍ程度の厚さとすることができる。基盤と表層との間に、概ね１５０ｍｍ程度の厚さの基層を有してもよい。また、表層上に、潮解性塩類や化粧砂よりなる表面処理層を有してもよい。

本発明のクレイグラウンドは、保水性及び排水性をより高いレベルで両立させつつ、高い抗菌性を有している。

改良材Ａ（本発明例）として、ココヤシの果実の中果皮を粉砕して得た粉末（スリランカ産）を用意した。この粉末は、目開き９．５ｍｍ以下のふるいにかけられたものであり、平均粒径D50は１．０ｍｍである。なお、この平均粒径D50は、目開きの異なる複数のふるいを用いて、その目開きを通過する粉末の割合を測定し、積算質量％のグラフを作成し、積算値50％の粒径として求めた。ふるいの目開きは、0.075ｍｍ、0.106ｍｍ、0.250ｍｍ、0.425ｍｍ、0.85ｍｍ、2.00ｍｍ、4.75ｍｍ、9.5ｍｍとした。この測定方法は、JIS A 1204「土の粒度試験方法」に従うものである。また、この粉末の水分含有量は、加熱減量法により測定したところ45.7質量％であった。

改良材Ｂ（比較例）として、スギ・ヒノキの樹皮に嫌気自己加熱処理を施し、一部炭化させて作製した繊維状の集合体を用意した。

まさ土を用意した。改良材Ａと同様の方法で平均粒径D50を求めたところ、１．２ｍｍであった。

まさ土、改良材Ａ、及び改良材Ｂを表１に示す割合で混合して、クレイグラウンド用混合土を得た。

（透水性試験）
JIS A 1218「土の透水試験方法」に従い、透水係数を求めた。透水係数が大きいほど、クレイグラウンドの排水性を高くすることができる。結果を表１に示す。

（保水性試験）
透水性試験終了後の混合土を２４時間水浸した後、膨潤質量を測定し、透水性試験前の乾燥質量を差し引いた値を最大容水量とした。この最大容水量が大きいほど、クレイグラウンドの保水性を高くすることができる。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、改質材Ａを用いた発明例１〜３は、改質材Ｂを用いた比較例１〜３と同じ添加量で比較した場合、透水係数も最大容水量も大きくすることができた。

（抗菌性試験）
JIS L 1902「繊維製品の抗菌性試験方法及び抗菌効果」に従い、改良材Ａおよび改良材Ｂについて、殺菌活性値および静菌活性値を求めた。結果を表２に示す。殺菌活性値については0.0以上、静菌活性値では2.0以上で抗菌効果があると評価される。土壌に分布することで知られる肺炎桿菌において、改良材Ａが改良材Ｂより抗菌効果が優れることを確認した。免疫力の小さいあるいは弱っている小児が肺炎桿菌に感染すると、肺炎や腹膜炎、尿路感染などを起こし、ひどい場合は敗血症を起こす可能性もある。改良材Ｂを構成するスギ・ヒノキの樹皮は比較的高い抗菌性を有することが知られているにも関わらず、改良材Ａでは、さらに高い抗菌性を発揮することがわかった。よって、クレイグラウンドに改良材Ａを混合することによって、肺炎桿菌を原因とする感染症の発症を抑制できることが理解される。

本発明は、学校の校庭、運動場、野球場内野、テニスコートなどのクレイグラウンドを新設又は改修する際に好適に使用できる。

Claims (7)

1. ヤシ科植物の果実の中果皮のみを採取し、粉砕して得た粉末を含むことを特徴とするクレイグラウンド用改良材。
2. 前記粉末の平均粒径D50が１．０ｍｍ以下である請求項１に記載のクレイグラウンド用改良材。
3. 前記粉末の水分含有量が１５〜５０質量％である請求項１又は２に記載のクレイグラウンド用改良材。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の改良材と、土又は土砂とを混合してなることを特徴とするクレイグラウンド用混合土。
5. 前記改良材の含有量が５〜２０質量％である請求項４に記載のクレイグラウンド用混合土。
6. 基盤上に、請求項４又は５に記載のクレイグラウンド用混合土を敷き均して表層を形成することを特徴とするクレイグラウンド工法。
7. 基盤と、該基盤上に形成された請求項４又は５に記載のクレイグラウンド用混合土からなる表層と、を有することを特徴とするクレイグラウンド。

Images