JPH05118008A - 土質系グラウンドの表層の造成法 - Google Patents

土質系グラウンドの表層の造成法

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JPH05118008A
JPH05118008A JP23253791A JP23253791A JPH05118008A JP H05118008 A JPH05118008 A JP H05118008A JP 23253791 A JP23253791 A JP 23253791A JP 23253791 A JP23253791 A JP 23253791A JP H05118008 A JPH05118008 A JP H05118008A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 土質系グラウンドの表層が雨水によって泥濘
化したり、気候によって凍上、また乾燥して砂塵が飛散
するなどの問題を解決する。 【構成】 土質系グラウンドの表層上に有機系超高分子
電解性物質と無機質電解性物質とから成る混合処理剤を
混入し、表層の最適含水比において締め固める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は土質系グラウンドの表
層の造成法に関する。より詳しく述べると、この発明は
屋内または屋外の各種の競技場、あるいは遊歩道などに
おいて天然の土質系の表層の造成法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、一般に、運動場その他の競技
場のグラウンドは、全天候型のものと、土質系のものと
に大別される。ところで、この発明はその後者、すなわ
ち土質系グラウンドに関するものであって、土質系グラ
ウンドは路盤(下層)を砕石層、基盤(中層)を火山砂
利層とし、表層(上層)をクレーなどの天然自然土、天
然人工土のアンツーカーや、緑泥石粉などの天然土とし
て構成されている。
【0003】天然土質系を表層とするグラウンドにおい
ては、プレーの際に、競技者のすべりに対する抵抗が適
当であって、その天然自然の弾性が人体に与える衝撃を
良く吸収し、長時間使用しても、人体の足や膝、腰など
に加わる負荷が少い。
【0004】こうした利益の多い反面、土質系グラウン
ドの場合には、雨が降るとグラウンドの表面が軟弱ある
いは「ぬかるみ」になって、直ちに使用することができ
ず、それが回復するまでにも長時間を要する。
【0005】とくに、土質系グラウンドは冬期、その表
層が凍上し、さらに「ぬかるみ」となって使用に耐え
ず、また長期に亘って好天がつづいたり、乾燥期などに
は、表層が乾燥して、強風下、砂塵がたちこめて、その
使用に多くの不都合を生ずる。
【0006】さらに、土質系のグラウンドにおいては、
その維持および管理に当って、表層の乾燥を阻止するた
めには、散水をくり返し、あるいは苦汁を散布する等の
必要があり、降水対策としては砂をまくとか、グラウン
ド上に防水シートを敷くなどの一時的な手段を講ずるよ
りほかに途がなかった。
【0007】他方、これらの問題を考慮して、土質系グ
ラウンドの表層をセメントや石灰などで固めたり、セメ
ントや石灰の代りに、たとえばウレタンやアクリル系の
樹脂を用いて表層を処理したり、あるいはアスファルト
やアクリルなどのエマルジョン樹脂を水で希釈して散布
したり、これらを土と混練したりする方法なども試みら
れたがいずれも、土質系グラウンドのもつ本来の性質を
そこなうのみで、グラウンドの表面の平坦化を阻害し、
多くの不利益をもたらすものであった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明によって解決
しようとする問題点は、土質系グラウンドの表層が、雨
水によって泥濘化したり、厳寒時に凍上し、乾燥によっ
て砂塵が飛散するなどの不都合である。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上に述べた土質系グラ
ウンドの表層の必須条件としては、(1)土粒子が締め
固まっている状態を常に維持すること、(2)表層中の
土粒子が、砂利、砂、シルト、粘土の順でその粒径が小
さく保たれること、(3)それぞれの土質の特性とし
て、各種粒径が最密充填に近いこと、(4)土質粒子自
体の性質に由来する粒子間の空隙と、間隙水とから、土
質が最も強く締め固まる最適の含水比を保つことなどが
挙げられる。
【0010】この発明はこれらの必須条件を考えに入れ
て、前記の解決しようとする課題を解決する土質系グラ
ウンドの表層の造成法を提供することにある。
【0011】そこで、この発明は、土質系グラウンドの
表層上に、有機系超高分子電解性物質と無機質電解性物
質とから成る混合処理剤の所定量を水溶液として、ある
いは固体状態において混入して、最適含水比において締
め固めることによって達成するものである。
【0012】
【発明の技術的内容】この発明の方法において使用する
有機系超高分子電解性物質は、分子量が100万以上の
超高分子量のものであって、水にのみ溶解する性質を有
し、溶解時には、その電解イオン性によって、アニオン
性、ノニオン性およびカチオン性に分けられる。
【0013】アニオン系ポリマーとしては、アクリル酸
ソーダ重合体、またはアクリルアミドとアクリル酸ソー
ダとの共重合体、ポリアクリルアミド加水分解物などが
用いられる。
【0014】ノニオン系ポリマーとしては、ポリアクリ
ルアミド、ポリエチレンオキサイドなどが使用できる。
【0015】カチオン系ポリマーとしては、ヂメチルア
ミノメチルメタアクリレート4級塩または3級塩、ヂメ
チルアミノエチルアクリレート4級塩または3級塩、ア
クリルアミドおよびこれらの共重合体などが用いられ
る。
【0016】これら有機系超高分子電解物質の使用に当
っては、土質系グラウンド表層の土壌の性質によって選
択する。すなわち、土壌が酸性であればアニオン性ポリ
マーを、中性土壌であればノニオン性ポリマーを、そし
てアルカリ性土壌であればカチオン性ポリマーを使用す
ることが望ましい。
【0017】土質系グラウンドの表層の改良に当って
は、有機系超高分子電解性物質は水溶液として使用す
る。この場合、その濃度は0.3%以下が好適である。
それが高濃度になると、水溶液粘土が上昇し、土質系グ
ラウンドの表層中への浸透拡散が困難になることがあ
る。また、この電解性物質を高濃度の水溶液にしようと
すると、溶解しにくい問題がある。
【0018】なお、有機系超高分子電解性物質を水溶液
としてでなく、粒状粉体の形で、そのまま土質系グラウ
ンドの表層に混合することもできる。このようにする
と、降雨または散水時に、その少量ずつがグラウンドの
表層土壌中に溶解分散していって、その効果を発揮す
る。このように、粒状粉体の形で使用する場合には、水
溶液として使用する場合にくらべて10倍以上の量を用
いる必要があるので、経済的には不利益であるが、施工
の上では簡易である。
【0019】次に、この発明の方法において使用する無
機質電解性物質の例を挙げると、塩化カルシウム、塩化
カリウム、塩化ナトリウムなどの金属塩化物である。こ
れらの物質は、通常、分子内に結晶水を含む固体状のも
のとして入手することができる。しかし、この発明にお
いては、固体状であっても、水溶液としても、これを用
いることができる。
【0020】この発明においては、前記の有機系超高分
子電解性物質と無機質電解性物質との混合比は、無水状
態においては、重量比で、無機質電解性物質/有機系超
高分子電解性物質=400〜100の範囲が好ましく、
150〜250の範囲が最適である。
【0021】この混合比が、以上に述べた比率より小さ
い場合には、有機系超高分子電解性物質の高濃度のため
に、水溶液として使用するときには、土壌への浸透速度
が遅すぎるから不適当であり、また水溶液にするのに溶
解し難くなる。その反面、混合比を大きくすると、無機
質電解性物質の性質が強くなって、持続効果が低下す
る。
【0022】有機系超高分子電解性物質と無機質電解性
物質との混合処理剤を、土質系グラウンドの表層に加え
るに当っては、有機系超高分子電解性物質を0.3%以
下の水溶液、好ましくは約0.1〜0.2%の水溶液と
して、表層の厚さに応じて散布または混合する。
【0023】前記混合処理剤を土質系グラウンドの表層
に加える量は、いうまでもなく、添加すべき表層の土質
によって相違する。したがって、その施工前に表層の土
質試験を実行し、「日本統一土質分類」により土質分類
表示および最適含水比を求めておくことが望ましい。
【0024】ところで、この発明による混合処理剤を土
質系グラウンドの表層に添加する適用量は、改良しよう
とする表層の厚さにおいて、10cm当り約0.5〜3l
/m2 の範囲とする。一般に、土質系グラウンドの表層
として使用される土質は砂質土(SF)あるいは細粒分
まじりの砂質土(S−F)が多く、これらの土質の表層
には改良厚さ10cm当り約1〜1.2l/m2 が好適
で、改良厚さを5cmとするときは、その半量、20cmと
するときは、その2倍量を基準とすることができる。
【0025】なお、土質系グラウンドの表層に細粒分を
多く含む場合には、混合処理剤の適用量を前記範囲の上
限にとる。また、その添加は、砂質土以外の粘性度にも
行うことが可能である。
【0026】無機質電解性物質は有機系超高分子電解性
物質の水溶液に添加して混合溶液として土質系グラウン
ドの表層に散布するのが好都合であるが、必要に応じ
て、無機質電解性物質を表層に固体のまま散布して混合
し、次いで、有機系超高分子電解性物質の水溶液を散布
して、土質の最適含水比において締め固めることも可能
である。
【0027】この発明においては、有機系超高分子電解
性物質と無機質電解性物質とから成る混合処理剤を土質
系グラウンドの表層に散布、または混合した後に、前述
したように、その表層の最適含水比になるように、さら
に有機系超高分子電解性物質の水溶液を散布するか、あ
るいは単に水を散布し、所望の期間、養生することがで
きる。
【0028】以上のようにして、土質系グラウンドの表
層を最適含水比に調整した時点で、転圧ローラ等を用い
て、この表層を締め固めて、その造成を終了する。
【0029】このようにして改良された土質系グラウン
ドの表層は、その後の天候、気温、温度などの養生条件
にもよるが、凡そ1ないし2週間を経過すると、より一
層、その状態が安定する。
【0030】次に、この発明をより一層明確にするため
に、その具体的な実験例について説明する。
【0031】
【実験例1】路盤の厚さが15cmの砕石層、中層基盤が
15cm厚の火山砂利層、および表層が10cmの赤土の層
からなる運動場の表層の改良工事において、まず現地表
層土の土質をJIS.A1204,JIS.A1210
およびJSF−M1により試験を行ったところ、次に示
す結果を得た。即ち 土質分類 SF(日本統一分類法)砂質土 現場含水比 12.4% 最適含水比 13.4% そこで、この表層の全厚さ10cmを改良層とするため
に、この表層の部分を耕運機を用いて掘り起した。
【0032】次に、有機系超高分子電解性物質として、
分子量が1.9×107 の超高分子量アニオン性ポリア
クリルアミドを選定し、無機質電解性物質として、フレ
ーク状の塩化マグネシウム(MgCl2 6H2 O)を選
択した。
【0033】プロペラ式撹拌器の付いた容量1,000
lの溶解槽中に水道水800lを入れて、常温において
撹拌しながら塩化マグネシウム160kgを添加して、完
全に溶解させ、次いで、超高分子量アニオン性ポリアク
リルアミド800gを徐々に加えながら30分かけて、
完全に溶解させて、この発明の混合処理剤とした。この
混合処理剤は無色透明の液体で、B型粘度計によって測
定した結果、25℃における粘度は210cps であっ
た。
【0034】散水能力が30l/min で、口径19mmの
散水ホース付のリヤカー式エンジンスプレイヤーを使用
し、散水圧1.5kg/cm2 において、この混合処理剤
を、先に掘起した前記表層土に、平均1l/m2 の割合
にてその800m2 に亘る全表面に均一に散布した。
【0035】混合処理剤を散布してから、その表層面を
よく掻きならし、不陸を調整して平坦面にした。不陸調
整後の表層土の含水量を測定したところ、平均12.8
%で、予備土質試験の最適含水比にほぼ到達したことを
確認した。そこで、4.5トン級のタイヤ・ローラーを
用いて、その表面をタテ方向とヨコ方向とに、それぞれ
2回づつ締め固めて、平坦で落着きのあるグラウンド表
層面を得た。
【0036】このようにして造成したグラウンドの表層
を2週間養生後、未改良部分の表層と試験によって比較
した。その比較試験のために、専ら赤土から成る隣接す
る未改良部分の表層に散水して、最適含水比に締め固
め、さらに塩化マグネシウム(フレーク)を1.5kg/
2 散布して、2週間の間、自然放置した。
【0037】その比較に当っては、各試験毎に、任意の
1m2 の部分を試験区域として、それぞれ3カ所選定し
た。
【0038】比較試験の方法は、表層土の締め固め適度
(平坦性、防じん性)を硬度測定機の針入棒、すなわち
プロクターニードルを用いて、表層土の乾燥状態におけ
る貫入抵抗値を求めた。その試験項目として、プロクタ
ーニードルの直径6.5mmのものを、貫入速度6.35
mm/秒にて、貫入深さ12.7mmに達するのに必要とす
る抵抗力(kgまたはlb)をもって「表面堅さ」とした。
【0039】さらに、試験項目として「耐水性(ぬかる
みにくさ)」を測定するために、先に述べたリヤカー式
エンジンスプレイヤーを使用して、それぞれの表層土の
試験区域に、0.3l/分の割合で、60分間、人工降
雨として水道水を散布した。この散水量は、1時間当り
18mmの降雨量に相当する。このように、人工降雨させ
たそれぞれの試験区域に、さきに述べたと同様に、プロ
クターニードルによる貫入抵抗値を求め、その平均値を
得た。
【0040】第三に、試験項目の「透水係数(水はけ
性)」を得るために、前記試験区域の表層土の表面に、
内径77mmの塩化ビニール製の管を直立させ、その接地
部の管の周囲に、油粘土を固めて、管に水を注入しても
接地部位から外方に水が洩れないようにした。この管に
100ccの水を入れた。この当初、管内の水は接地面よ
り21.5mmとなった。この水の全量が、土中に浸透し
てしまうまでの時間を測定して、その測定値を透水係数
とした。
【0041】以上の比較試験は、天候が晴、気温26
℃、湿度68%の条件下でおこなった。その試験結果を
表Iに示す。
【0042】
【表I】表Iの試験結果から明らかであるように、この
発明の方法によって造成改良された土質系グラウンドの
表層は、既設の未改良の表層にくらべて、表面の堅固さ
によるグラウンドに必要とする平坦性の維持、またそれ
に伴う保湿性とともに、防じん性、降雨後の「ぬかるみ
にくさ」、さらには水はけ性の効果が顕著にすぐれてい
る。
【0043】以上の試験後5カ月を経過し、気温が零下
に降った時点において、既設の未改良層は凍上したが、
この発明によって処理した表層は全く凍上することがな
かった。また、冬期の乾燥状態においても、この発明に
よって改良された表層はしっかりと落ちついていて、強
風にあおられても、砂じんが舞上ることがなかった。
【0044】
【実験例2】実験例1に述べた運動場に隣接する同一の
区画に、有機系超高分子電解性物質(A剤)と無機質電
解性物質(G剤)との混合比を (1)G剤/A剤=600 (2)G剤/A剤= 50 として、それ以外は、実験例1の各種の条件と全く同一
にして、各20m2 について、上述の比較試験をした。
その結果を表IIに示す。
【0045】
【表II】
【0046】表Iと表IIとを比較すると、透水係数にお
いて、実験例2のものが、いずれも実験例1のものより
劣ることが判る。
【0047】
【実験例3】実験例1と同様に表層が10cmの赤土の層
からなる運動場に、赤土0.12m3 に対して、(1)
有機系超高分子電解性物質(A剤)を0.02kg/m2
添加混合したものと、(2)0.002kg/m2 添加混
合したものとを、それぞれ客土として敷きならし、次い
で、無機質電解性物質(G剤)をフレークの固体状で、
G剤/A剤=200として表層土上に散布し、耕運機で
混合し、最適含水比で締め固めた。なお、この実験で、
他の条件は実験例1と全く同一にした。
【0048】その結果、(1)A剤を0.02kg/m2
混合したものは、実験例1とほとんど同じ効果が得られ
たが、(2)A剤を0.002kg/m2 固体状で混合し
たものは、その配合比が実験例1と同一であるにもかか
わらず、所定の効果が得られず、未処理のものに近かっ
た。A剤と固体状で添加する場合には、水溶液の場合の
10倍以上を必要とすることが判った。
【0049】
【実験例4】日本統一分類による土質区分がSMで、最
適含水比が20%のアルカリ土壌の改良に、この発明に
より、有機系超高分子電解性物質(A剤)として、ヂメ
チルアミノメチルメタクリレート4級塩を、無機質電解
性物質(G剤)として、塩化マグネシウム(6水塩)を
選択し、G剤/A剤=200とする水溶液を、2l/m
2 の割合で使用した。その他の条件は、すべて実験例1
と同一にして、グラウンドの土質表層土を改質造成し
た。その結果は、実験例1と同様の効果のあるものであ
った。
【表1】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土質系グラウンドの表層土に対して、有
    機系超高分子電解性物質と無機質電解性物質とから成る
    混合処理剤を混入添加し、前記表層土の最適含水比にお
    いて、締め固めることから成る土質系グラウンドの表層
    の造成法。
  2. 【請求項2】 前記有機系超高分子電解性物質をアクリ
    ル酸ソーダ重合体、アクリルアミドとアクリル酸ソーダ
    との共重合体、およびポリアクリルアミドの加水分解物
    の部類のいずれかとする請求項1に記載の造成法。
  3. 【請求項3】 前記有機系超高分子電解性物質をポリア
    クリルアミドおよびポリエチレンオキサイドから成る部
    類のいずれか1種とする請求項1に記載の造成法。
  4. 【請求項4】 前記有機系超高分子電解性物質をヂメチ
    ルアミノメチルメタアクリレート4級塩、または3級
    塩、ヂメチルアミノエチルアクリレート4級塩または3
    級塩、アクリルアミド、およびこれらの共重合体から選
    択する請求項1に記載の造成法。
  5. 【請求項5】 前記無機質電解性物質を金属塩化物とす
    る請求項1に記載の造成法。
  6. 【請求項6】 前記有機系超高分子電解性物質を水溶液
    として前記無機質電解性物質との混合処理剤とする請求
    項1に記載の造成法。
  7. 【請求項7】 前記有機系超高分子電解性物質と前記無
    機質電解性物質とから成る混合剤における前記無機質電
    解性物質と前記有機系超高分子電解性物質との混合比を
    重量で約400乃至約100の範囲とする請求項1に記
    載の造成法。
  8. 【請求項8】 前記混合比を重量で約150乃至約25
    0の範囲とする請求項7に記載の造成法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5996304A (ja) * 1982-11-19 1984-06-02 奥 昭 競技場などのグランド施工法
JPS621907A (ja) * 1985-06-27 1987-01-07 大日本インキ化学工業株式会社 舗装材

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