JP6785771B2

JP6785771B2 - 防草材及びその使用方法

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Publication number: JP6785771B2
Application number: JP2017535277A
Authority: JP
Inventors: 寺島　勲; 寺島　　勲; 佐々木　崇; 崇佐々木; 渡辺　晃; 晃渡辺
Original assignee: Denka Co Ltd; Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: JPWO2017029883A1; WO2017029883A1

Description

本発明は、河川の土手、田畑の畦畔、あるいは、鉄道、道路等の盛土ののり面などの雑草の生育を抑制する防草材及びその使用方法に関する。

河川の土手、鉄道、道路等の盛土ののり面や田畑の畦畔等では雑草が繁茂するが、田畑の畦畔等では病害虫が発生し農作物に悪影響を与えることから、頻繁な草刈りや除草剤の散布が必要であった。草の刈取りには多大の労力を必要するため、一般的には除草剤を散布する方法が行われている。
しかしながら、除草剤の散布は、農作物への影響の面から好ましくない。また、ポルトランドセメントを含有する防草材を振り撒いて散水して地面を被覆する方法も提案されているが、雨水とともにアルカリと６価クロムが溶出することから、農地や住宅地での使用は好ましいものではない。

そのため、ポルトランドセメントを含まない酸化マグネシウム系固化材を散布、または土壌に混合し、散水して固化させて雑草の繁殖を防止する方法や、雑草を抑草する抑草材やその方法が提案されている（特許文献１、２、３）。
特許文献１は、酸化マグネシウムと高炉スラグなどを主成分する雑草繁殖防止材を、対象とする地表面の土壌と混合して転圧して押し固めて、その上に散水して酸化マグネシウムなどの硬化層を形成する方法である。このため、施工に労力を必要とし、また、初期強度発現性が低いため、施工後の降雨で流失し易く、繁殖期の雑草を抑草する効果が低下し易い。

特許文献２、３も特許文献１と同様の酸化マグネシウム系固化材であるため、初期強度発現性が低く、繁殖期の雑草を抑草する効果が低下し易い。さらに、これら酸化マグネシウム系抑草材全般に関する課題は、硬化時間が長いため傾斜の強い法面では、施工時の散水や降雨時に流されたりして一定の厚さにできない場合があり、水溜りがある場所では硬化しない場合があった。また、初期強度発現性が低いため、貫通力の高いスギナ、ヨシ、笹、チガヤといった植物は貫通して繁茂しやすいことがあげられる。

特許文献４は、焼却灰、スラグ、及び石炭灰の骨材を敷き詰め、その上にクロロプレン系ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体系エマルジョン、アクリル系エマルジョンなどの固着材を散布して固着する防草工法であり、セメントや塩基性物質を使わないため環境にやさしい防草方法である。しかしながら、人力や重機で３〜２０ｃｍの厚さに敷き詰め、その上に均一にラテックスやエマルジョンを散布する必要があるため、多大な労力を必要とする。

特開２００３−４７３８８号公報特開２００７−３３０１１４号公報特開２０１４−５１８４９号公報特開２０１４−２３４６５５号公報

本発明は、草刈の労力を軽減でき、防草の持続性と環境保全が確保できる新規な防草材及びその使用方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を達成するものであり、以下の要旨を有する。
（１）カルシウムアルミネート及び骨材を含有してなる防草材。
（２）前記カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比が１．０〜３．０である上記（１）に記載の防草材。
（３）前記カルシウムアルミネートが、下記式で求められるガラス化率が７０％以上の非晶質である上記（１）又は（２）に記載の防草材。
ガラス化率（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ_０）
（式中、Ｓは、粉末Ｘ線回折法によるメインピーク面積であり、Ｓ_０は、１０００℃で２時間加熱し、（１〜１０℃）／分の速度で冷却した後における粉末Ｘ線回折法によるメインピーク面積である。）
（４）さらに、石膏を含有してなる上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の防草材。
（５）前記石膏が無水石膏である上記（４）に記載の防草材。
（６）前記石膏の含有量が、カルシウムアルミネート１００質量部に対して４０〜２５０質量部である上記（４）に記載の防草材。
（７）さらに、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２を含有してなる上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の防草材。
（８）前記γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の含有量が、カルシウムアルミネート及び石膏の合計１００質量部に対して１０〜９０質量部である上記（７）に記載の防草材。
（９）前記骨材の含有量が、カルシウムアルミネート、石膏、及びγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の合計１００質量部に対して１００〜１０００質量部である上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の防草材。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の防草材を、防草すべき地面に敷き詰めてその上に散水して被覆する防草材の使用方法。
（１１）上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の防草材を水で練り混ぜて、防草すべき地面に吹き付けて被覆する防草材の使用方法。

本発明の防草材及びその使用方法によれば、硬化時間が短く、初期強度発現性が高く、大気中の二酸化炭素を吸収して硬化するため長期強度発現性が高く、しかも雨水による溶出水のｐＨが低く、ポルトランドセメントを含まないため６価クロムの溶出がなく、地面に被覆する厚さが薄くても十分な防草効果が得られるとともに、それを用いることで、草刈の労力を軽減でき、防草の持続性と環境保全が確保できる。

実験例４の実験Ｎｏ．４-１〜４−１０における試験開始３ヶ月経過後の雑草の生え方を示す写真である。

本発明に使用するカルシウムアルミネートは、ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とを主成分とする水和活性を有する物質の総称であり、硬化時間が早く、初期強度発現性が高い材料である。カルシア原料とアルミナ原料などを混合して、キルンで焼成し、あるいは、電気炉で溶融し冷却して得られる。カルシウムアルミネートの代表的なものとしては、アルミナセメントが挙げられ、通常市販されている、例えば、アルミナセメント１号、アルミナセメント２号などが使用できる。
アルミナセメントよりも短時間で硬化し、その後の初期強度発現性が高い点から、溶融後に急冷した非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とのモル比（ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比）は、１．０〜３．０が好ましく、１．７〜２．５がより好ましい。該モル比が１．０〜１．７の場合は、セメントや消石灰及び生石灰を配合する事で硬化時間をより短縮して初期強度発現性を高める事が可能である。

本発明では、カルシウムアルミネートにおけるＣａＯやＡｌ_２Ｏ_３の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩などの化合物で置換されたもの、あるいは、ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とを主成分とするものに、上記の化合物が少量固溶したものも使用できる。
カルシウムアルミネートのガラス化率は、反応活性の面で７０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。７０％以下であると初期強度発現性が低下する場合がある。

ガラス化率χ（％）は加熱前のサンプルについて、粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Ｓを予め測定し、その後１０００℃で２時間加熱後、１〜１０℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ_０を求め、次の式を用いて算出される。
ガラス化率χ（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ_０）
カルシウムアルミネートの粒度は、初期強度発現性の面で、ブレーン比表面積値３０００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ^２／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ^２／ｇ未満であると硬化時間が長くなり初期強度発現性が低下する場合がある。

本発明における石膏としては、半水石膏や無水石膏が使用できる。強度発現性の面では無水石膏が好ましく、例えば、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏が使用できる。石膏を水に浸漬させたときのｐＨは、ｐＨ８以下の弱アルカリから酸性のものが好ましい。ｐＨが高い場合、石膏成分の溶解度が高くなり、初期の強度発現性を阻害する場合がある。ここでいうｐＨは、石膏／イオン交換水＝１ｇ／１００ｇの２０℃における希釈スラリーのｐＨをイオン交換電極などを用いて測定したものである。
石膏の粒度は、ブレーン比表面積値で３０００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ^２／ｇ以上が初期強度発現性と、適正な作業時間が得られる観点から好ましい。該ブレーン比表面積値は、製造コストの理由からして８０００ｃｍ^２／ｇ以下が好ましい。

無水石膏は、カルシウムアルミネートの水和活性を抑制して硬化時間を確保し、強度発現性を高め、溶出ｐＨを下げるために有効である。無水石膏を配合しない場合は、硬化時間が短くなるため、練り混ぜた場合は作業時間が取れなくなる場合があり、溶出ｐＨが高くなる場合がある。特にカルシウムアルミネートのＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とのモル比が高い場合は無水石膏を配合すると有効である。

石膏の使用量は、カルシウムアルミネート１００質量部に対して、４０〜２５０質量部が好ましい。４０質量部未満では作業時間が取れにくくなり、強度発現性が低下する場合があり、硬化体からの溶出ｐＨが１２を超える場合がある。石膏が多くなると硬化体からの溶出ｐＨが１１以下になるため好ましい。２５０質量部を超えると作業時間は十分に取れるが、初期強度が得られない場合がある。一般的に雑草が生えにくい圧縮強度は好ましくは２Ｎ／ｍｍ²以上であり、特に好ましくは３Ｎ／ｍｍ²以上であり、そのため圧縮強度が高いと被覆厚を薄くすることができ、雑草の発芽を抑えるためにもできるだけ初期に強度発現することが好ましく、長期間維持することがより好ましい。

本発明で使用するγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は、２ＣａＯ・ＳｉＯ_２で表される化合物の中で、低温相として知られるものであり、高温相であるα−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２やβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２とは異なるものである。これらのα、β、及びγ型は、いずれも２ＣａＯ・ＳｉＯ_２で同じ化学組成を有するが、結晶構造は異なっている。セメントクリンカ中に存在する２ＣａＯ・ＳｉＯ_２はβ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２である。β−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は水硬性を有するが、本発明におけるγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２は水硬性を持たないが、大気中の二酸化炭素を吸収して硬化する特性があることを見出した。

γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の粒度は、特に制限されないが、ブレーン比表面積値で３０００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、４０００〜８０００ｃｍ^２／ｇがより好ましい。ブレーン比表面積値が３０００ｃｍ^２／ｇ未満では、大気中の二酸化炭素を吸収して強度が充分に得られない場合がある。８０００ｃｍ^２／ｇを超えても更なる効果の増進が期待できない。
本発明で使用するγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の製造方法は、特に限定されないが、好ましくは、（１）生石灰、消石灰、及び／または炭酸カルシウムなどのカルシウム源と、（２）酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、及び／またはボーキサイトなどのアルミニウム源との混合物を熱処理する方法などが挙げられる。熱処理温度は、特に限定されるものではなく、使用する原料によっても異なるが、通常、８５０〜１６００℃程度、好ましくは１０００〜１５００℃程度が熱処理効率の面から好適である。

また、本発明におけるγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２としては、溶銑予備処理スラグ、転炉スラグ、または還元期スラグなどの製鋼スラグやステンレススラグなどの、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２を含有するスラグ類を用いてもよい。また、本発明で使用されるγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２における不純物の存在や共存する化合物は、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲では特に問題にならない。不純物の具体例としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ、Ｎａ_２Ｏ、Ｓ、Ｐ_２Ｏ_５、及びＦｅ_２Ｏ_３などが挙げられる。

また、共存する化合物としては、トライカルシウムシリケート３ＣａＯ・ＳｉＯ_２、ランキナイト３ＣａＯ・２ＳｉＯ_２、及びワラストナイトＣａＯ・ＳｉＯ_２などのγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２以外のカルシウムシリケート、メルヴィナイト３ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ_２、アケルマナイト２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ_２、及びモンチセライトＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ_２などのカルシウムマグネシウムシリケート、ゲーレナイト２ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２やアノーサイトＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２などのカルシウムアルミノシリケート、アケルマナイト２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ_２とゲーレナイト２ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２の混晶であるメリライト、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２や２ＭｇＯ・ＳｉＯ_２などのマグネシウムシリケート、遊離石灰、遊離マグネシア、カルシウムフェライト２ＣａＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３、カルシウムアルミノフェライト４ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・Ｆｅ_２Ｏ_３、リューサイト（Ｋ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ）・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、スピネルＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３、並びにマグネタイトＦｅ_３Ｏ_４を含む場合がある。

本発明の防草材で使用するγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の割合は、カルシウムアルミネート及び石膏の合計１００質量部に対してγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２が９０〜１０質量部が好ましく、３０〜７０質量部がより好ましい。γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２が少ないと溶出ｐＨが低くなる傾向を有し、カルシウムアルミネートと石膏が多すぎると逆に溶出ｐＨが高くなる傾向にある。そのため、等量であると最も溶出ｐＨが低い場合がある。供試体を高濃度の二酸化炭素で促進養生すると、カルシウムアルミネートと石膏が多いと、二酸化炭素を吸収して強度が低下する傾向がある。γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２が多いと溶出ｐＨが高くなり、初期強度発現性が低くなる場合があるが、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２が二酸化炭素を吸収してｐＨが下がり、長期強度発現性が高くなるため強度低下が少なくなる。

本発明の防草材中のカルシウムアルミネート、または、カルシウムアルミネート及び石膏、あるいは、カルシウムアルミネート、石膏、及びγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の合計１００質量部に対する骨材の含有量は特に限定されるものではないが、通常、好ましくは１００〜１０００質量部、より好ましくは２００〜８００質量部である。防草材を敷き詰めてその上に散水する場合は、水の浸透性が良い２００〜８００質量部が好ましい。骨材が８００質量部を超えると強度発現性が低いため十分な防草効果が得られない場合があり、２００質量部未満であると強度発現性は高いが、経済的にも好ましくない。防草材と水を練り混ぜてポンプ圧送する場合は、１００〜３００質量部が好ましく、圧送性を改善するためにはフライアッシュとの併用が可能である。

本発明で使用する骨材は、砂、焼却灰、スラグ、石炭灰、再生骨材などを含めて、コンクリートなどにおける骨材が使用できる。そのサイズも土木学会で規定されている粒度分布の範囲内であればよいが、粒径が好ましくは０．１〜２５ｍｍのものが使用できる。特に、施工性や仕上がり面の平滑性の点で最大粒径５ｍｍ以下の砂が好ましい。また、粒度調整のためにフライアッシュや石灰石微粉末を配合してもよい。プレミックスモルタル（本発明では、カルシウムアルミネートなどと骨材を混合したものをプレミックスモルタルと言う。）とする場合の骨材は、十分に乾燥させるのが好ましい。また、防草するための被覆体積を増やすには、軽量骨材も使用でき、農家で多量に出る籾殻、または林道整備の伐採で出るウッドチップを配合してもよい。

本発明の防草材には、上記の成分のほかに、石灰石微粉末、フライアッシュ、カオリン、シラス、珪藻土、及びシリカフュームなどの混和材料、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、ポリマー、凝結調整剤、ベントナイトなどの粘土鉱物、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維などの好ましくは長さ１０ｍｍ以下の短繊維などを１種または２種以上、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で配合することが可能である。

また、本発明の防草材には、普通、早強、超早強、低熱、又は中庸熱などの各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合した各種セメントを配合してもよいが、アルカリの溶出や６価クロムの溶出が問題となる農地や住宅地での使用は好ましくない。

本発明の防草材における各成分材料の混合方法は、特に限定されるものではなく、それぞれの成分材料を施工時に混合してもよく、予め一部を、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。本発明では、特に、各成分材料を事前に混合したプレミックスモルタルが好ましい。
本発明で各成分材料を混合する混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ、ナウタミキサなどの使用が可能である。

本発明の防草材を使用する方法は、特に限定されないが、好ましくは、下記の方法が使用される。防草すべき地面に既に雑草がある場合には、雑草を草刈機等で好ましくは１ｃｍ以下程度に草刈し、刈り取った雑草を取り除いた上に、本発明の防草材のプレミックスモルタルを敷き詰めて散水して被覆する方法。また、本発明の防草材のプレミックスモルタルに水を添加して練り混ぜたモルタルを防草すべき地面に吹き付けて被覆する方法などが挙げられる。

本発明の防草材を使用するときの水の量は、特に限定されないが、例えば、防草材を敷き詰めてその上に散水する場合、防草材に含まれるカルシウムアルミネート、石膏、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２、及び骨材の合計１００質量部に対して、１５〜３０質量部が好ましく、１５〜２５質量部がより好ましい。水の量が１５質量部未満では防草材全体に水が浸透せず強度発現性が低下する場合があり、３０質量部を超えると雑草の成長を防止するのに必要な上記した範囲の圧縮強度が得られない場合がある。

また、防草材を水と練り混ぜて防草する地面などに吹き付けて使用する場合における水の量は、特に限定されないが、カルシウムアルミネート、石膏、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２、及び骨材の合計１００質量部に対して１５〜２５質量部が好ましく、２０〜２５質量部がより好ましい。水の量が１５質量部未満では混練物の圧送が困難となる場合があり、２５質量部を超えると、モルタルフローが上がるため、のり面に吹き付けるとダレて一定の厚さに吹き付けできない場合がある。

プレミックスモルタルを草刈した地面に敷き詰めて、その上に散水して表面を固化させて被覆する場合は、地面にプレミックスモルタルを敷き詰めてならし、その上にジョウロ、散水機等で散水する方法が好ましい。プレミックスモルタルを敷き詰める厚さは特に限定されるものではなく、地面の凸部で１〜３ｃｍの厚さが好ましい。１ｃｍ以下であると全体に被覆することができにくくなるため、防草効果が低くなる場合があり、３ｃｍ以上では防草効果は高いが材料費が高くなり、多大な労力を要するため好ましくない。

防草材のプれミックスモルタルに水を添加して練り混ぜたモルタルを草刈した地面に吹き付けて表面を固化させて被覆する場合は、プレミックスモルタルに連続的に水を供給する連続練りミキサーを使用して、練混ぜたモルタルを圧送し、先端で圧縮空気を挿入して吹き付ける方法が施工性の点で好ましい。防草されるのり面等の傾斜がある場合は、さらに先端で可塑剤や液体急結剤を添加しても良い。練混ぜに使用する水の量は、ポンプで圧送が可能な流動性が得られるように、例えば、フロー値（ＪＩＳＲ５２０１−１９９８準拠）が好ましくは１７０〜２３０ｍｍになるように水を加えることが好ましい。

上記練り混ぜたモルタルを圧送するポンプは、特に限定されるものではなく、例えば、ピストン式ポンプ、スクイズ式ポンプ、スネイク式ポンプなどのポンプを使用できる。なかでも、例えば、供給されたプレミックスモルタルを混合機の先端の羽根で圧入された水と練り混ぜし、それに連結しているスネイク式のポンプで連続的に圧送する連続練り圧送装置で練混ぜて圧送する方法が作業性の面で好ましい。

練り混ぜて圧送されたモルタルは、先端の吹付けノズルで圧縮空気を挿入して吹き付ける方法が行われる。また、傾斜の強いのり面などでは、圧縮空気に液体の可塑剤や酸性液体急結剤と混合して吹き付けする方法も使用できる。液体の可塑剤や酸性液体急結剤を添加する方法は、特に限定されるものではないが、シャワリング管やＹ字管を用いてモルタルに添加する方法などがある。
上記のモルタルを吹き付ける厚さは、特に限定されるものではなく、地面の凸部で１〜３ｃｍの厚さが好ましい。１ｃｍ以下であると均一に被覆することができにくくなるため、防草効果が低くなる場合があり、３ｃｍ以上では防草効果は高いが経済的に好ましくない。

以下、本発明の実験例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

「実験例１」
表1に示すように、実験No.1-1〜No.1-7では、ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比を変えたカルシウムアルミネート１００質量部と、使用量を変えて混合した骨材とからなるプレミックスモルタルをＪＩＳＲ５２０１用型枠に充填し、その上からカルシウムアルミネートと骨材の合計１００質量部に対して水を２０質量部散水してモルタルを調製した。
同様に、実験No.1-8では、アルミナセメントと骨材の合計１００質量部に対して骨材４００質量部を混合したプレミックスモルタルに水を２０質量部散水してモルタルを調製した。
なお、実験No.1-1では、比較のために、実験No.1-1〜No.1-7において骨材を使用しない場合である。これらの結果を表１に併記した。

＜使用材料＞
カルシウムアルミネート：炭酸カルシウムと酸化アルミニウムとのＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比を変えた混合物にシリカを３％加えて、１６５０℃で溶融して急冷したものである。非晶質、ガラス化率９７％、ブレーン比表面積値５０００ｃｍ^２
アルミナセメント：アルミナセメント１号（デンカ社製、ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比１．１７）
骨材：糸魚川姫川産の川砂乾燥品、１．２ｍｍ篩下
水：水道水

＜測定方法＞
浸透時間：２０℃、相対湿度８０％の室内で、直径５ｃｍ、深さ１０ｃｍの円柱型枠にプレミックスモルタルを２００ｇ充填し、その上から水を４０ｃｃ注水して全ての水が浸透した時間を測定した。
硬化時間：水を浸透させて硬化させたモルタルの温度が２℃上昇した時間を測定した。
圧縮強度：ＪＩＳＲ５２０１の三連型枠にプレミックスモルタルを充填して、その上から散水して水を浸透させて縦４ｃｍ×横４ｃｍ×高さ１６ｃｍの直方体形状の供試体を作製し、ＪＩＳＲ５２０１に準じて材齢１日と２８日強度を測定。ただし、材齢１日で脱型し、材齢２８日まで２０℃で気乾養生した。

「実験例２」
表２に示すように、カルシウムアルミネートと石膏の割合を変えた、カルシウムアルミネートと石膏の合計１００質量部に対して、骨材４００質量部を混合したものをプレミックスモルタルとし、該プレミックスモルタル１００質量部に対して水を２０質量部散水してモルタルを調製した以外は実験例１と同様な試験を実施した。ここでは、圧縮強度、Ｈ．Ｔ（可使時間）及び溶出ｐＨを測定した。結果を表２に併記した。

＜使用材料＞
カルシウムアルミネート：ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比２．２、非晶質、ガラス化率９７％、ブレーン比表面積値５０００ｃｍ^２／ｇ
石膏：天然無水石膏、ブレーン比表面積値５０００ｃｍ^２／ｇ

＜測定方法＞
Ｈ．Ｔ（可使時間）：モルタルの温度が１℃上昇した時間を測定した。
溶出ｐＨ：材齢２８日の圧縮強度測定後に粉砕し、粒径０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下になるように調整した後、溶出試験用の試料とした。溶出試験は、容量１０００ｍｌのプラスチック製ビンに５０ｇの試料と純水５００ｇを投入し、回転速度２００ｒｐｍに調整した振とう機で６時間連続振とうして、その上澄み液のｐＨ値を測定した。

「実験例３」
表３に示すように、カルシウムアルミネート５０質量部と石膏５０質量部とからなる混合物（促進材）及びγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２の合計１００質量部に対して、骨材４００質量部を混合したものをプレミックスモルタルとし、該プレミックスモルタル１００質量部に対して水を２０質量部散水してモルタルを調製したこと以外は実験例１と同様の試験を実施した。ここでは、実験例２と同様に圧縮強度及び溶出ｐＨを求めたほかは、上記モルタルの材齢１日の硬化体について、促進中性化の試験を行った。
また、カルシウムアルミネート５０質量部とγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２５０質量部の合計１００質量部に対して、骨材４００質量部を混合したプレミックスモルタルを使用した場合についても同様の実験を行った（実験No.3-6）。
これらの結果を表３に併記した。

＜使用材料＞
γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２：炭酸カルシウム２モル及び二酸化ケイ素１モルを混合粉砕した後、電気炉で１４５０℃にて３時間焼成し、炉外に取り出して自然放冷により冷却して合成した。この時ダスティングし、ブレーン比表面積値１８００ｃｍ^２／ｇまで粉化した。これをさらにブレーン比表面積値４０００ｃｍ^２／ｇまで粉砕した。
促進材：カルシウムアルミネート／無水石膏＝１／１（質量比）

＜測定方法＞
促進中性化：上記モルタルを使用して、縦４ｃｍ×横４ｃｍ×高さ１６ｃｍの直方体形状の供試体を作製し、材齢１日で脱型して、２０℃、相対湿度６０％、炭酸ガス濃度２０％の環境で２週間、促進中性化を行い、圧縮強度を測定した。
促進中性化後の強度低下率（％）：（（気乾養生強度−促進養生強度）／気乾養生強度）×１００

促進材:カルシウムアルミネート/無水石膏=1/1（質量比）
促進中性化後の強度低下率:(気乾養生強度-促進養生強度)/気乾養生強度*100

「実験例４」
＜試験方法＞
試験に用いた地面の雑草は、予め長さ０．５ｃｍ以下に草刈機で草刈して実験に供した。
実験No.4-2、4-3、4-4では、練り混ぜ用に混合したプレミックスモルタルを、ＰＦＴ社製Ｇ４連続ミキサポンプを使用して、プレミックスモルタル１００質量部に対して２０質量部の水を供給してフロー値２００〜２２０ｍｍに練り混ぜて圧送し、先端で１ｍ^３／ｍｉｎの圧縮空気を挿入して約１ｍ角の地面に１ｃｍの厚さに吹き付けて地面を被覆した。
実験No.4-5、4-6、4-7では、敷き詰め散水用に混合したプレミックスモルタルを、約１ｍ角に２ｃｍの厚さに敷き詰めて、その上に敷き詰めた材料１００質量部に対して２０質量部の水をジョウロで均一に散水した。
実験No.4-8では、酸化マグネシウム系防草材の１００質量部に対して１０質量部の水をジョウロで均一に散水した。
実験No.4-9、4-10では、上記実験例１で用いた細骨材を約１ｍ角に厚さ３ｃｍで敷き詰めて平にならし、その上にエマルジョン、又はラテックスを三倍に希釈した液を２ｋｇ散布した。

＜防草材＞
実験No.4-2：実験No.2-2で用いたカルシウムアルミネート５０質量部と無水石膏５０質量部の合計１００質量部、フライアッシュ（テクノ中部社製ＩＩ種品）１００質量部、骨材４００質量部
実験No.4-3：実験No.2-2で用いたカルシウムアルミネート５０質量部と無水石膏５０質量部の合計１００質量部、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ_２１００質量部、フライアッシュ（テクノ中部社製ＩＩ種品）２００質量部、骨材８００質量部
実験No.4-4：実験No.1-8のアルミナセメント１００質量部、フライアッシュ（テクノ中部社製ＩＩ種品）１００質量部、骨材４００質部

実験No.4-5：実験No.2-2のプレミックスモルタル
実験No.4-6：実験No.2-2の促進材１００質量部に対して骨材８００質量部を混合したプレミックスモルタル
実験No.4-7：実験No.1-8のプレミックスモルタル
実験No.4-8：市販の酸化マグネシウム系防草材（山一建機社製、ジオミックス）
実験No.4-9：市販のエマルジョン：ＥＶＡ系（固形分濃度２０質量％、デンカ社製、デンカEVA）
実験No.4-10：市販のラテックス：クロロプレン系（固形分濃度２０質量％、デンカ社製、デンカCRラテックス）

＜試験結果＞
各防草効果は、試験開始３ヶ月後における雑草の生えかたで確認した（図１参照）。
その結果、実験No.4-1の未処理の所はかなり雑草が生えていたが（図1（1）参照）、本発明の実験No.4-2、4-3、4-4のプレミックスモルタルで被覆した所は、練混ぜて吹き付けた方法、及び本発明の実験No.4-5、4-6、4-7の敷き詰めて散水した方法では、いずれも雑草が生えなかった（図1（2）〜図1（7）参照）。
一方、実験No.4-8の酸化マグネシウム系防草材や、実験No.4-9、4-10のエマルジョンまたはラテックスを散布した方法では、ところどころに雑草が生えていた（図1（8）〜図1（10）参照）。

＜測定方法＞
圧縮強度：敷き詰めて散水したモルタル、及び酸化マグネシウム系防草材の圧縮強度は、ＪＩＳＲ５２０１の三連型枠にプレミックスモルタルを充填して、その上から散水して供試体を作製し、脱型後２０℃・相対湿度６０％の環境で養生した。なお、エマルジョンやラテックスは測定できる強度が出ないため実施しなかった。結果を表４に併記する。フロー値：ＪＩＳＲ５２０１に準じて測定した。
Ｈ.Ｉ（分）：実験例２と同じである。

本発明の防草材及びその使用方法により、草刈の労力を軽減でき、防草の持続性と環境保全が確保できるなどの効果を奏するので、河川の土手、田畑の畦畔、あるいは、鉄道、道路等の盛土ののり面などの雑草の生育を抑制することができる。

なお、２０１５年８月２０日に出願された日本特許出願２０１５−１６２５６２号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

ＣａＯ／Ａｌ _２Ｏ _３（モル比）が１．５〜３．０であるカルシウムアルミネート、石膏、及び骨材を含有し、
前記石膏の含有量がカルシウムアルミネートの１００質量部に対して４０〜２５０質量部であり、前記骨材の含有量がカルシウムアルミネート及び石膏の合計１００質量部に対して１００〜１０００質量部であるプレミックスモルタルからなることを特徴とする防草材。
前記カルシウムアルミネートが、下記式で求められるガラス化率が７０％以上の非晶質である請求項１に記載の防草材。
ガラス化率（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ_０）
（式中、Ｓは、粉末Ｘ線回折法によるメインピーク面積であり、Ｓ_０は、１００℃で２時間加熱し、（１〜１０℃）／分の速度で冷却した後における粉末Ｘ線回折法によるメインピーク面積である。）
前記石膏が無水石膏である請求項１又は２に記載の防草材。
さらに、γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ _２を含有し、該γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ _２の含有量が、カルシウムアルミネート及び石膏の合計１００質量部に対して１０〜９０質量部である請求項１〜３のいずれか1項に記載の防草材。
前記骨材が砂である請求項１〜４のいずれか１項に記載の防草材。
請求項１〜５のいずれか1項に記載の防草材を、防草すべき地面に敷き詰めてその上に散水して被覆する防草材の使用方法。
請求項１〜５のいずれか1項に記載の防草材を水で練り混ぜて、防草すべき地面に吹き付けて被覆する防草材の使用方法。