JP6809821B2 - 防草材及びそれの使用方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、除草剤の散布は、草を枯らすだけで、頻繁に散布する必要があり、抜本的な対策とはならない。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、硬化までに時間を有し、雨などふると施工ができず、さらに硬化前に流れてしまう課題があった。さらに初期凍害、収縮ひび割れが生じる課題があった。
特許文献1は、酸化マグネシウムと高炉スラグを主成分する雑草繁殖防止材を地表面の土壌と混合して転圧して押し固めて、その上に散水するため、施工に労力を必要とし、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と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、及びアクリル系エマルジョン固化材を散布して固着することを特徴と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材である。
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、多大な労力がかかった。
これらポルトランドセメントは、単独で使用することができ、さらに2種以上併用して使用することも可能である。これらの中では、価格や環境面への影響から、高炉セメントが好ましい。
ポルトランドセメントの使用量は、酸化マグネシウムとカルシウムアルミネートの合計100質量部に対して、30〜1000質量部が好ましい。硬化時間を短くするためには、特に50〜500質量部が好ましい。この範囲に収まらない場合、硬化時間を短縮することができない可能性がある。
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ものが使用できる。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カルシウムアルミネートが好ましく、CaOとAl2O3とのモル比(CaO/Al2O3モル比)は、1.0〜3.0が好ましく、1.7〜2.5がより好ましい。CaO/Al2O3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ことが可能である。
さらに、本発明では、カルシウムアルミネート中に含まれるCaOやAl2O3以外の不純物が15質量%以下であることが初期強度発現性の観点から好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。15質量%を超えると硬化に時間を費やし、さらに低温時には固まらない場合がある。不純物の代表例として酸化ケイ素があり、その他、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、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、及びアルカリ土類金属硫酸塩等がCaOやAl2O3の一部に置換したものがあるが、特に限定されるものでない。
ガラス化率χ(%)=100×(1−S/S0)
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3000cm2/g以上が好ましく、5000cm2/g以上がより好ましい。3000cm2/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。
カルシウムアルミネートの使用量は、酸化マグネシウムとカルシウムアルミネートの合計100質量部に対して、5〜95質量部が好ましい。5質量部未満では、早期硬化が得られない場合がある。95質量部を超えると作業時間が得られず、コテ仕上げができない場合や転圧できない場合がある。
石膏の粒度は、ブレーン比表面積値で3000cm2/g以上が好ましく、5000cm2/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。
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、50〜200質量部が好ましい。50質量部未満では、作業時間が取れなくなり、強度発現性が低下する場合がある。150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。
表1に示すように、酸化マグネシウムとカルシウムアルミネートの割合を変えた合計100質量部に対して、ポルトランドセメント50質量部、石膏を0〜100質量部、凝結調整剤0.2質量部、土壌を600質量部加えて防草材を調製した。この防草材を型枠に敷設後、敷き詰めた防草材100質量部に対して、水を20質量部散水し試験体を作製した。その後、硬化時間、圧縮強度を測定した。結果を表1に併記した。
また、比較として、普通セメントを用いたモルタルを調製した。モルタルの配合は、水セメント比50質量%、(一社)セメント協会製標準砂と普通ポルトランドセメントの割合を3/1としたJISR 5201に記載のモルタルを作製した。
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のCaO/Al2O3モル比を2.2、シリカを3質量%加えて、1650℃で溶融して急冷した、ガラス化率97%、ブレーン比表面積5000cm2/g
ポルトランドセメント:高炉B種セメント、ブレーン比表面積値3750cm2/g
石膏:天然無水石膏、ブレーン比表面積5000cm2/g
土壌:新潟県産川砂乾燥品、1.2mm篩下
アルミナセメント:アルミナセメント1号、デンカ社製
凝結調整剤:酒石酸、和光純薬社製
水:水道水
普通セメント:普通ポルトランドセメント、市販品
砂:(社)セメント協会製標準砂
酸化マグネシウム:中国産マグネシウムを焼成し、ブレーン比表面積4000cm2/gになるよう調製したもの。
硬化時間:練混ぜた防草材を指で押してもへこまない時間を測定した。
圧縮強度:一軸圧縮強度は、20℃・相対湿度60%の環境で安定処理混合物の一軸圧縮試験方法( 舗装試験法便覧 日本道路協会)に準拠し、供試体寸法を直径1 0 0 m m 、高さ1 2 7 m m の円柱状とし、供試体は3層詰めで各層を25回突いて作製した。材齢6時間と28日強度を測定し、養生方法は、20℃・相対湿度60%の環境下で気乾養生とした。
酸化マグネシウム20質量部、カルシウムアルミネート80質量部の合計100質量部に対して、ポルトランドセメント50質量部、石膏を20質量部、凝結調整剤0.2質量部、土壌を600質量部加えて、防草材を調製した。この防草材を型枠に敷設後、敷き詰めた防草材100質量部に対して、水を20質量部散水して試験体を作製した。その後、硬化時間、圧縮強度を測定した。結果を表2に併記した。
また、比較として、普通セメントを用いたモルタルを調製した。モルタルの配合は、水セメント比50質量%、(一社)セメント協会製標準砂と普通ポルトランドセメントの割合を3/1としたJISR 5201に記載のモルタルを調製した。
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のCaO/Al2O3モル比を変えて、シリカを3質量%加えて、1650℃で溶融して急冷した、ガラス化率97%、ブレーン比表面積5000cm2/g
ポルトランドセメント:高炉B種セメント、ブレーン比表面積3750cm2/g
石膏:天然無水石膏、ブレーン比表面積値5000cm2/g
土壌:新潟県産川砂乾燥品、1.2mm篩下
アルミナセメント:アルミナセメント1号、デンカ社製
凝結調整剤:酒石酸、和光純薬社製
水:水道水
普通セメント:普通ポルトランドセメント、市販品
砂:(社)セメント協会製標準砂
酸化マグネシウム:中国産マグネシウムを焼成し、ブレーン比表面積が4000cm2/gになるよう調製したもの。
酸化マグネシウム20質量部、カルシウムアルミネート80質量部の合計100質量部に対して、ポルトランドセメント50質量部、塩化マグネシウムを220質量部もしくは硫酸マグネシウムを300質量部添加し、石膏を20質量部、凝結調整剤0.5質量部、土壌を600質量部加えて、防草材を調製した。この防草材を型枠に敷設後、敷き詰めた防草材100質量部に対して、水を20質量部散水して試験体を作製した。その後硬化時間、圧縮強度を測定した。結果を表3に併記した。
実験例1の実験No.1-2、1-5、1-18、及び実験例3の実験No.3-1の各舗装材について、防草材(酸化マグネシウム、カルシウムアルミネート、無水石膏、凝結調整剤、土壌)の合計100質量部に対して20質量部散水ではなく、オムニミキサに加え、練混ぜたものを型枠または基礎面上に敷設したこと以外は実験例1と同様に試験した。
カルシウムアルミネート:CaO/Al2O3モル比2.2、ガラス化率97%、ブレーン比表面積5000cm2/g
Claims (6)
- ポルトランドセメント、酸化マグネシウム、カルシウムアルミネート及び土壌を含有してなる防草材であって、
ポルトランドセメントの量が、酸化マグネシウムとカルシウムアルミネートの合計100質量部に対して、30〜1000質量部であり、
土壌の量が、土壌を除いた防草材100質量部に対して100〜1000質量部である、防草材。 - さらに、石膏を、カルシウムアルミネート100質量部に対して、50〜200質量部含有してなる請求項1に記載の防草材。
- カルシウムアルミネートが、CaO/Al2O3モル比1.0〜3.0、不純物が15質量%以下である請求項1又は2に記載の防草材。
- さらに、塩化マグネシウム及び/又は硫酸マグネシウムを含有してなる請求項1、2又は3に記載の防草材。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の防草材を地面に敷き詰めてその上に散水して被覆することを特徴とする防草材の使用方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の防草材を水で練混ぜて地面に敷詰または吹き付けて被覆することを特徴とする防草材の使用方法。
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