JPH09107789A

JPH09107789A - コンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材および該植栽用充填土壌材の充填方法

Info

Publication number: JPH09107789A
Application number: JP8201498A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yatagai; 敦谷田貝; Kazuto Yoshimori; 和人吉森; Masayuki Ueno; 雅之上野; Shogo Jin; 省吾神
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高いアルカリ性を示すポーラスコンクリート
内に植栽を施すために充填するに好適な植栽用充填土壌
材を提供する。【解決手段】石灰等を添加せずにアルミニウム系凝集
剤を用いて沈降分離させた浄水場発生土を加熱乾燥し、
造粒もしくは粉砕して得た粉粒状の浄水場発生土乾燥処
理物に、粉粒状の乾燥土、天然及びまたは合成のゼオラ
イト、パーライト、及びバーミキュライトの各基材を混
合した基材混合物に対し、粉砕パルプ及びアルギン酸ナ
トリウムを添加混合する。配合は浄水場発生土乾燥処理
物３０〜６０容量部、乾燥土１０〜２０容量部、ゼオラ
イト５〜２０容量部、パーライト５〜２０容量部、バー
ミキュライト１０〜２０容量部からなる基材混合物１０
００リットルに対し、粉砕パルプ３〜１０kg、アルギン
酸ナトリウム６．５〜１３kgとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続空隙を有する
ポーラスコンクリートのような植物の根の伸長が物理的
に可能な空隙を有するコンクリート成型物に対して植栽
を可能にするための浄水場発生土を主体とした充填土壌
材、および該充填土壌材の充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、土砂掘削により形成される地山
面や、堤防や、造成地の盛土の法面等を保護するため
に、これらの表面をコンクリートをもって被覆する工法
が古くから知られている。

【０００３】これらのコンクリート硬化体表面に植栽を
施すには、従来、硬化体の構造を、例えば凹状や段状と
したり、表面に作条したり、或いは、表面及び内部に大
空隙を持った構造とし、それらの凹部や、大空隙中に土
壌等を充填し、適宜流出防止策を講ずることで、コンク
リート硬化体表面緑化の要求に応えてきた。

【０００４】しかし、例えば河川の堤防の法面や、頂面
等のように保護すべき面を可能な限り表面を平らにすべ
き場合が多く、また、そうでなくてもコスト及び維持管
理の点から、表面が平らなコンクリート硬化体により保
護される場合が多かった。

【０００５】このような平らなコンクリート硬化体の表
面を緑化し、しかも法面等の表面を確実に保護しつつも
優れた景観を安価で、かつ、平易に提供できるものとし
て、内部に植生用の連続空隙を分散させたコンクリート
成型物（通称、ポーラスコンクリート）内に植生用の培
地を充填したものがある。

【０００６】この種のコンクリート成型物は、通常は強
いアルカリ性であり、これが地上における多くの植物の
順調な生育を妨げることから、そのアルカリ性を低減す
るための化学的処理、例えば二酸化炭素もしくは燐酸化
合物等による中和処理が求められていた。

【０００７】また、従来、ポーラスコンクリート空隙の
植生用充填土壌材として応用できるものとして、土或い
は必要に応じてパーライト等の土壌改良材や肥料を混合
したもの（特開昭５３−７２３０４号公報）や、高吸水
性樹脂或いはパルプファイバーを用いる方法（特開昭６
３−５３２号公報）等が提案されている。この他、速や
かな植生を促すためコンクリート成型物に中和処理を施
し及び／または低アルカリセメントを使用した上で、粉
砕ピートモスを肥料とともにスラリー状にして充填する
方法等（日経コンストラクションＰ．７８，１９９４．
２．２５）が知られている。

【０００８】一方、浄水場発生土を使用したものとして
は、これにゼオライト等を混合し園芸用土等を得る方法
（特開平４−１９７１１０号公報）や、浄水場発生土、
ゼオライト、（粗粒の）繊維材、肥料、種子及び侵食防
止剤の混合物を用いた法面等の緑化工法（特開平５−２
４７９４３号公報）が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の特開昭５３−７２３０４号公報に開示された発明は、
流水に対しての安定性に欠け、植物根が旺盛に伸長する
程度の空隙に充填された状態であれば流亡しやすく、細
かな空隙であれば充填されにくい。また、種類を限定し
ない不特定の土を中心に使用するため原料としての質的
安定性に欠け、その都度、窒素・燐酸・カリの３要素の
肥料は用いる必要があり、雑草種子や害虫・病原菌の除
去根絶も必要となる場合もあるといった難点もあった。

【００１０】また前述した従来の特開昭６３−５３２号
公報に開示された発明は高吸水性樹脂或いはパルプファ
イバーを用いているが、細かな空隙の場合、パルプファ
イバーでは十分な充填を行うに必要な量を注入しようと
すれば空隙上部で閉塞を起こし、高吸水性樹脂では空隙
は満たせても吸水時に膨脹し、空隙全体を閉塞してしま
い、充填材としての機能を果たし得ないとともに、特に
パルプファイバーの場合はある程度乾燥すると繊維の絡
みが強化され、植物根の伸長が大いに妨げられる害も発
生する。その上、このような充填材では、窒素・燐酸・
カリの３要素の肥料以外に、場合によっては微量要素肥
料を用いる必要も生じてくることから効率的な材料とは
いい難かった。

【００１１】更に前述した日経コンストラクションに示
されたピートモスを主材料として肥料とともにスラリー
状にして用いる方法では、ピートモスを微粉砕して注入
を容易にしたとしても、ピートモス自体がある程度の乾
燥に遭うと撥水性となるため、実際的には親水処理を施
す等の必要があるし、３要素肥料の添加は必須であり、
硬化体に中和処理を施す等の必要がある等の問題があっ
た。

【００１２】更に前述した従来の特開平４−１９７１１
０号公報に開示された浄水場発生土を用いた発明は、園
芸用土・育苗培養土等としては優れた機能を持つもので
あるが、ポーラスコンクリートの空隙充填材として考案
されたものではなかったため、空隙充填に必要な懸濁液
（スラリー）を得ようとしても粗粒の浄水場発生土中に
多量に含まれる粘土が強固に結着性を示し、なかなか水
中にて分散せず均質な懸濁状態が得られない上、強力に
攪拌してもゼオライトが多量に含まれるため、ゼオライ
ト粒子が懸濁状態とならない部分の浄水場発生土、即ち
強固に結着し粒状をなす粘土集合とともに分離沈降をき
たし、空隙充填材としての使用には困難があった。な
お、この発明のものを乾燥・粉砕したとしても多量に含
まれるゼオライトの多くは水中に懸濁・分散する粘土部
分と分離し、速やかに沈降してしまい、均質な懸濁液
（スラリー）が得られないし、このようなもので空隙を
充填したとしても特に粘土部分が灌水・流水に対する安
定性はあまりないものであった。

【００１３】更に前述した従来の特開平５−２４７９４
３号公報に開示された浄水場発生土を用いた緑化基材は
粗い材料からなり、特に繊維材として掲げているものは
全て粗いので吹き付け用混合物とするならよいが、懸濁
状態にしてポーラスコンクリートの空隙充填材として適
用することはできないし、これを細かい状態にしたとし
ても、この組成では、コンクリート成型物空隙充填のた
めの良好なスラリーは得られず分離沈降し、空隙充填材
としては不適当なものであった。

【００１４】このような従来の問題を解決するものとし
て、本発明者らは、特に窒素成分については肥料添加を
必要とせず、充填・安定性・親水性にも富んだ操作性の
高い充填土壌材を開発した（特願平６−１５５２６０
号）が、これは、硬化体自体のｐＨ調整は一切不要であ
ったものの、充填材スラリーについては燐酸を用いたｐ
Ｈ調整を行い、かつ原料の１つである浄水場発生土の高
いアルミニウム性により発生する植物の燐酸欠乏を、ｐ
Ｈ調整用燐酸のもう１つの作用により防止する必要があ
った。

【００１５】本発明は、上述した本発明者らの充填土壌
材の持つ優れた特性に加え、充填土壌材スラリーのｐＨ
調整及び燐酸添加が必ずしも必要でない、より操作性に
優れた配合のコンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌
材、および該植栽用充填土壌材の充填方法の提供を目的
としてなされたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
石灰等を添加せずにアルミニウム系凝集剤を用いて沈降
分離させた浄水場発生土を加熱乾燥し、造粒もしくは粉
砕して得た粉粒状の浄水場発生土乾燥処理物に粉粒状の
乾燥土、天然及びまたは合成のゼオライト、パーライ
ト、及びバーミキュライトを混合した基材混合物に対
し、粉砕パルプ及びアルギン酸ナトリウムを添加混合し
てなるコンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材にあ
る。

【００１７】なお、基材混合物は粒径が３．０mm以下で
あることが好ましく、更に、浄水場発生土乾燥処理物３
０〜６０容量部、乾燥土１０〜２０容量部、ゼオライト
５〜２０容量部、パーライト５〜２０容量部、バーミキ
ュライト１０〜２０容量部からなる基材混合物１０００
リットルに対し、粉砕パルプ３〜１０kg、アルギン酸ナ
トリウム６．５〜１３kgの配合が好ましい。

【００１８】浄水場発生土乾燥処理物は、浄水場発生土
を８０〜２００℃の温度で、水分を３５％以下に加熱乾
燥したもの、乾燥土は、火山灰土壌の下層土等、粘土を
多く含み組成のなるべく安定した土壌を加熱乾燥したも
のであること及びアルギン酸ナトリウムは純度９０％以
上の精製アルギン酸ナトリウムであることが好ましい。

【００１９】また、本発明の特徴は、植栽用充填土壌材
に水を添加混練して土壌材スラリーを形成し、植物の根
の伸長が物理的に可能な空隙を有するコンクリート成型
物を前記土壌材スラリー中に浸漬して、前記空隙中に土
壌材スラリーを充填する植栽用充填土壌材の充填方法に
ある。

【００２０】なお、土壌材スラリーは、Ｊ−１４ロート
に満たして完全流下時間を測定する土木学会基準に準じ
た粘性評価方法において、前記完全流下時間が２．００
〜５．００秒であることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を作用と
ともに説明する。

【００２２】浄水場発生土には天然河川（懸濁土壌）由
来の優れた粘土と有機質、更には植物生育に必要な各種
養分が含まれ、その組成は季節により若干の変化はある
ものの河川により概ね安定している。含まれる粘土成分
により保水性は高い。

【００２３】また、浄水場発生土を８０〜２００℃で加
熱乾燥することにより、植生に有効な有機または無機態
窒素成分がある程度残存し、しかも雑草種子の発芽の危
険性や病原菌密度等を極めて少なくすることができる。
加熱温度が８０℃以下では乾燥効率が極めて悪く、２０
０℃を越えれば浄水場発生土中に含まれる「窒素の肥効
を期待できる有機成分」の大部分が非有効化または揮散
してしまうため、可能な限りこの乾燥温度で操作するこ
とが望ましい。

【００２４】なお、加熱を行う方式により、上記の範囲
で加熱温度を選択できるが、望ましくはまんべんなく浄
水場発生土の乾燥ができる回転乾燥方式が好ましい。例
えば９０℃程度の、外周スチーム回転方式（スチームド
ライヤー）で加熱乾燥した浄水場発生土の場合、「窒素
の肥効を期待できる有機成分」の多くが浄水場発生土中
に残っているが、そのような場合、特に水分は３５％以
下に抑えないと製品保管中にカビの発生がおこる。ま
た、水分が多いと、粉体混合時に混合機の内壁に浄水場
発生土成分が固着し、清掃にかなりの経費がかかる場合
もあるので、やはり水分は３５％以下に減じる必要があ
る。

【００２５】浄水場発生土の配合量が６０容量部を越え
ると、スラリー調整時に分離沈降をきたし、３０容量部
より少ないと「窒素の肥効を期待できる有機成分」の良
好な供給が難しくなる。また、ポーラスコンクリート空
隙中は、通常、植栽に良好とされる土壌条件よりアルカ
リ性側にあることから、浄水場発生土に含まれるやや過
剰気味の、例えばマンガン等は浄水場発生土が空隙に充
填された後に溶出され難く、植物に吸収されにくい状態
となり、植物に対しての過剰害はほとんど発生しない。
更に、粒径を３．０mm以下とすることにより、特にスラ
リー充填の際はスラリーの懸濁流動性が優れたものとな
る。

【００２６】ゼオライトについては、空隙充填材が充填
後あまり緻密にならないような粒度であること、入手が
容易であること等を考慮し、粒径３．０mm以下の細粒状
のものを用いることが好ましいが、その場合、ゼオライ
トの配合割合が２０容量部を超えるとスラリー充填の場
合スラリー調整時に特に粒径３．０〜０．１mmの範囲の
ものが他の基材と分離・沈降を起こし空隙充填材として
の組成の均質性を保てなくなり、また５容量部未満では
８０〜２００℃で加熱乾燥した浄水場発生土中に含まれ
る及び／または有機物より逐次発生するアンモニア態窒
素を肥料成分として合理的に吸着することができない。
また、粒径が０．５mm以下の細かなゼオライトであって
も、その配合割合が２０容量部を超えるとスラリー調整
時に他の基材と分離・沈降を起こし空隙充填土壌剤とし
ての組成の均質性を保てなくなる。

【００２７】パーライト、バーミキュライトを配合する
ことによって本発明の空隙充填土壌材は乾燥時も緻密な
構造となることがなく、適度な通気・透水性を維持でき
るので根の伸長をより速やかに促すことかできる。この
場合、粒径３．０mm以下のパーライトを５〜２０容量部
の範囲、粒径３．０mm以下のバーミキュライトを１０〜
２０容量部の範囲で基材の一部として配合すれば非配合
の場合に比べ根の伸長が促進され、また、スラリー調整
の際、短時間の混練及び少量の糊材で基材スラリーに優
れた均質性・懸濁流動性を与えることができる。

【００２８】なお、パーライトの配合割合が５容量部未
満ではこれらの効果が十分に発現しないばかりか、特に
スラリー調整時に目視にてスラリーの不均質状態を簡単
に確認することが困難となる。この現象は、スラリー調
整時に混合が不十分であれば嵩比重の大きい基材が混合
機底部に分離沈降し、嵩比重の小さい基材が分離浮遊す
る性質に基づくものである。

【００２９】またパーライトは白色軽量で分離浮遊した
場合に目立ち、土壌材に通気性を付与できることからこ
れを配合することにより、施工上も植物生育上も、いわ
ゆる使い勝手の良い充填土壌材が得られる。但し、パー
ライトの配合が２０容量部を超えると、浮遊部分が常に
多くなってしまい、均質なスラリーが得られないばかり
か、「均質混合の目印」の役割をも果たせなくなる。

【００３０】更に、バーミキュライトはパーライトより
良好な保水性を土壌材に付与するだけでなく、スラリー
調整時に嵩比重の違いの大きい基材同士を均質に懸濁混
合させ易くする性質がある。その性質はバーミキュライ
ト配合量が１０容量部未満では発現し難い。バーミキュ
ライトを２０容量部を超えて配合した場合、その粒度が
０．１mm以下のものであれば充填土壌材は固結しやすく
なり根の伸長を妨げる。

【００３１】以上の効果はパーライトとバーミキュライ
トを前掲の配合量において基材として併用することで特
に得られるが、それぞれ単体で用い、どちらか一方を欠
いてもある程度の効果は期待できる。「均質混合の目
印」にしても、バーミキュライトの金色でパーライトの
白色を置き換えることは可能であるが、両者の併用が望
ましい。

【００３２】乾燥土の原料としては原則として比較的品
質の安定する火山灰土壌の下層土が好ましい。乾燥方法
は、まんべんなく内容土を加熱できる、キルンによる方
法が望ましく、温度は１００〜３００℃程度の、粘土鉱
物を破壊しない程度で十分な乾燥が得られる範囲が望ま
しい。乾燥土を配合することにより、火山灰土壌下層土
の持つ強力な保水性を充填土壌材に付与することができ
るし、含まれる粘土（非晶質）により或る程度の緩衝能
を充填土壌材に付与することができる。また、粒径を
３．０mm以下とすることにより、特にスラリー充填の際
の懸濁流動性が優れたものとなる。乾燥土を２０容量部
より多く配合するとスラリー調整時に分離沈降をきたす
ことがあり、１０容量部より少ない配合であれば保水性
の向上には寄与しない。

【００３３】粉砕パルプは少量使用のため単位あたりで
安価であり、しかも繊維径は０．１mm以下、繊維長も１
mm以下のものが殆どであるため、例えば微細粒のピート
モス等より遥かに分散・充填性に富み、かつ充填後の基
材間分離及び空隙充填材の空隙よりの脱落・流亡を比較
的抑止できるので、主として空隙充填土壌材の安定材と
して用いるが、親水性・復水性のある保水材としてもそ
の効果は大きい。

【００３４】一方、空隙充填土壌材のスラリー調整時
に、基材混合物１，０００リットル当たり粉砕パルプが
３kg未満では、充填後に空隙充填土壌材が灌水又は流水
によってあまりにも容易に流亡し安定性に欠け、また基
材混合物１，０００リットル当たり粉砕パルプが１０kg
をを超えると、充填時に空隙上部を閉塞し充填を妨げる
ことがあるばかりでなく、仮にやや大きな空隙には充填
できたとしてもパルプの絡み合いが過剰となり、特にや
や乾燥した場合において土壌材内部に伸長した植物根の
生育を著しく妨げてしまう。

【００３５】精製アルギン酸ナトリウムは空隙充填土壌
材がスラリー充填後経時的に固化していきやすいよう添
加するものであるが、スラリー調整時に嵩比重の異なる
基材間の分離を防ぎ均質な懸濁状態を得られるよう添加
する意義も大きい。なお、この効果はバーミキュライト
の配合により強化される。

【００３６】なお、アルギン酸ナトリウムは必ずしも工
場で同時混合する必要はなく、本発明品を充填使用する
場所（現場）におけるスラリー調整時（希釈混合時）に
別途添加する方法もあり、この方法であれば現場の水質
によって糊材（アルギン酸ナトリウム）量を随時変更す
ることによって良好なスラリーを得ることができる。

【００３７】この方法はアルギン酸ナトリウムが水の介
在によりカルシウムイオンと反応してゲル化する性質に
基づいており、使用水中のカルシウムイオンの多少によ
りアルギン酸ナトリウム量を加減できるばかりでなく、
本発明品が使用前に吸湿したような場合でもアルギン酸
ナトリウムが含まれていなければ基材中のカルシウムイ
オンと反応して糊材としての品質が低下してしまうこと
もないのでより確実に土壌材スラリーの調整が可能とな
る。

【００３８】また、純度９０％以上の精製されたアルギ
ン酸ナトリウムを用いることにより、高純度品であるた
め品質が安定し、かつ少量で前掲効果が発現するため合
理的に使用でき、単位あたりの価格は低純度品よりかえ
って安価となり、その上天然の海藻から抽出された飼料
用食品高分子であるため、多くの合成糊材で問題となる
ような、生物や周囲の環境に悪影響を及ぼすようなこと
はない。

【００３９】また、基材混合物１，０００リットル当た
り６．５〜１３kgの範囲でアルギン酸ナトリウムを添加
することが望ましく、６．５kgより少ないとスラリー充
填後の経時的固化が得られないばかりか混練を長時間行
っても均質な基材スラリーが得られず、基材は速やかに
分離してしまう。更に、このようなものを空隙に充填し
ても、流出部分が多く、仮に充填できても固化までにか
なりな時間も要するため、空隙充填土壌材としては経済
的でなく汎用性にも欠ける。また１３kgを超えるとスラ
リー混練中に固化あるいは可使時間が１分以内となるな
ど極端に汎用性に欠けることとなる。充填前に固化或い
は粘度の高い状態になってしまっては空隙には殆ど充填
できず、これらは空隙充填土壌材としては使用できな
い。

【００４０】本発明による空隙充填土壌材を用いれば、
コンクリート部分（空隙内）のｐＨ調整を行う必要はな
く、土壌材自体のｐＨ調整も必要ない。それは本土壌材
の緩衝能が高く、かつその土壌材が連続空隙内を殆ど確
実に覆ってしまうため、ペーストからのアルカリの溶出
が低減・抑制されることによる（後記の参考試験１，２
及び図３）。なお、本発明によるコンクリート成型物空
隙の植栽用充填土壌材の、スラリー調整時のｐＨは概ね
ｐＨ６．５〜７．０の範囲に入っている。

【００４１】本発明のコンクリート成型物空隙の植栽用
充填土壌材は、スラリー充填後徐々に収縮し、スラリー
調整時の希釈倍率及び周辺雰囲気の違いにより異なる
が、空隙中に占める土壌固形分の割合はその多くが２５
％〜６０％の範囲となり、他の部分即ち、真に空隙の部
分は空気・水の最も大きな通り道となる。なお、根につ
いては空隙壁を厚く覆っている形の土壌固形分の表面も
しくは内部を伝わり、コンクリート成型物中の空隙を、
アルカリ害を甚大に被ることなく容易に伸長できる（後
記参考試験２および図３）。また、充填物なしのコンク
リート空隙内壁に比べ根の付着性も良い。これらの効果
についても、バーミキュライト及び乾燥土を配合したこ
とにより、先に開発した本発明者らの特願平６−１５５
２６０号に係る発明より優れたものとなっている。

【００４２】本発明の充填土壌材の製造方法は以下に限
定されるものではないが、浄水場発生土乾燥処理物、乾
燥土、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト、粉
砕パルプをレーディゲミキサーで混合した後、アルギン
酸ナトリウムを加え更に混合して本発明品を得る。

【００４３】また、本発明品の使用法方としては以下に
限定されるものではないが、パン型強制練りミキサーの
排出部に漏水防止加工したものや緑化用の吹付け混合機
を混練機として用い、同機に水を入れた後、本発明品を
加え混練し、土壌材スラリーを調整後コンクリート成型
物中の空隙に充填する。或いは本発明品を乾燥（粉体）
のまま、テーブルバイブレータ等で振動を与えながらコ
ンクリート成型物中の空隙に充填する。

【００４４】そして、本発明品を土壌材スラリーにして
コンクリート成型物中の空隙に充填する場合には、土壌
材スラリー中にコンクリート成型物を浸漬することによ
り好適に充填することができ、この際、コンクリート成
型物に振動を与えることにより更に充填率が向上する。
また、土壌材スラリーの粘性の範囲は、Ｊ−１４ロート
に満たして完全流下時間を測定する土木学会基準に準じ
た粘性評価方法において、完全流下時間が２．００〜
５．００秒であることが好ましい。

【００４５】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。

【００４６】実施例１本発明品の各基材と粉砕パルプの配合容量部（リットル）重量部浄水場発生土乾燥処理物６３８５２３kg（嵩比重０．８２）乾燥土２０６１９６kg（嵩比重０．９５）ゼオライト１５３１３０kg（嵩比重０．８５）パーライト１１８１３kg（嵩比重０．１１）バーミキュライト２０３１３０kg（嵩比重０．６４）小計１，３１８９９２kg 粉砕パルプ（基材合計容量１，０００リットル当たり６．４５kg）８．５kg 合計重量１，０００．５kg（バッチ配合）上記配合のものをレーディゲミキサーで３分間混合した
後、得られた混合物にアルギン酸ナトリウム１０kg（基
材合計容量１，０００リットル当たり７．５９kg）を加
え、さらに１分間混合して本発明の充填土壌材を得た。

【００４７】実施例２本発明の各基材と粉砕パルプの配合容量部（リットル）重量部浄水場発生土乾燥処理物３００２４６kg（嵩比重０．８２）乾燥土２００１９０kg（嵩比重０．９５）ゼオライト２００１７０kg（嵩比重０．８５）パーライト１００１１kg（嵩比重０．１１）バーミキュライト２００１２８kg（嵩比重０．６４）小計１，０００７４５kg 粉砕パルプ（基材合計容量１，０００リットル当たり３kg）３．０kg 合計重量７４８kg（バッチ配合）上記配合のものをレーデイゲミキサーで３分間混合した
後、得られた混合物にアルギン酸ナトリウム６kg（基材
合計容量１，０００リットル当たり６kg）を加え、さら
に１分間混合して本発明の充填土壌材を得た。

【００４８】実施例３本発明の各基材と粉砕パルプの配合容量部（リットル）重量部浄水場発生土乾燥処理物６００４９２．０kg（嵩比重０．８２）乾燥土１００９５．０kg（嵩比重０．９５）ゼオライト１５０１２７．５kg（嵩比重０．８５）パーライト５０５．５kg（嵩比重０．１１）バーミキュライト１００６４．０kg（嵩比重０．６４）小計１，０００７８４．０kg 粉砕パルプ（基材合計容量１，０００リットル当たり１０kg）１０．０kg 合計重量７９４．０kg（バッチ配合）上記配合のものをレーディゲミキサーで３分間混合した
後、得られた混合物にアルギン酸ナトリウム１３kg（基
材合計容量１，０００リットル当たり１３kg）を加え、
さらに１分間混合して本発明の充填土壌材を得た。

【００４９】実施例４本発明の各基材と粉砕パルプの配合容量部（リットル）重量部浄水場発生土乾燥処理物４５０３６９kg（嵩比重０．８２）乾燥土１２５１１９kg（嵩比重０．９５）ゼオライト１２５１０６kg（嵩比重０．８５）パーライト２００２２kg（嵩比重０．１１）バーミキュライト１００６４kg（嵩比重０．６４）小計１，０００６８０kg 粉砕パルプ（基材合計容量１，０００リットル当たり６．５kg）６．５kg 合計重量６８６．５kg（バッチ配合）上記配合のものをレーディゲミキサーで３分間混合した
後、得られた混合物にアルギン酸ナトリウム９．５kg
（基材合計容量１，０００リットル当たり９．５kg）を
加え、さらに１分間混合して本発明の充填土壌材を得
た。

【００５０】実施例５本発明の各基材と粉砕パルプの配合容量部（リットル）重量部浄水場発生土乾燥処理物５２５４３０．５kg（嵩比重０．８２）乾燥土１５０１４２．５kg（嵩比重０．９５）ゼオライト５０４２．５kg（嵩比重０．８５）パーライト１２５１４．０kg（嵩比重０．１１）バーミキュライト１５０９６．０kg（嵩比重０．６４）小計１，０００７２５．５kg 粉砕パルプ（基材合計容量１，０００リットル当たり５kg）７．５kg 合計重量７３３．０kg（バッチ配合）上記配合のものをレーディゲミキサーで３分間混合した
後、得られた混合物にアルギン酸ナトリウム８kg（基材
合計容量１，０００リットル当たり８kg）を加え、さら
に１分間混合して本発明の充填土壌材を得た。

【００５１】上述した本実施例に使用した浄水場発生土
壌乾燥処理の分析値は次の通りであった。水１３．５％強熱原料２１．８％ｐＨ（Ｈ₂Ｏ，１：５）６．８ｐＨ（ＫＣ１）６．５ＥＣ（１：５）２．１ｍｓ／ｃｍＮＨ₃−Ｎ２２６ｍｇ／１００ｇＮＯ₃−Ｎ１ｍｇ／１００ｇ未満燐酸全量０．１９％カリ全量０．１１％石灰全量０．２５％苦土全量０．２０％交換性石灰（ＣａＯ）１８４mg／１００ｇ交換性苦土（ＭｇＯ）２０８mg／１００ｇ交換性カリ（Ｋ₂０）１７．５mg／１００ｇ陽イオン交換容量１１．５mg／１００ｇ可給態ケイ酸１４１mg／１００ｇ可溶性アルミニウム３．２９％

【００５２】なお、上記各実施例における供試材料の詳
細は次の通りである。浄水場発生土乾燥処理物：荒川水系浄水場発生土乾燥物
・９０℃、２時間加熱乾燥品乾燥土：栃木県産火山灰土壌下層土・１００℃加熱乾燥
品ゼオライト：日東粉化工業社飯坂鉱山産・日東ゼオライ
ト＃７０（商標）パーライト：アサノパーライト社製・アサノパーライト
Ｐ−１（商標）バーミキュライト：福島バーミ社製・１mm以下品アルギン酸ナトリウム：君津化学工業社製・アルギテッ
クス（商標）

【００５３】使用例１１００リットル容パン型強制練りミキサーの排出部に漏
水防止加工したものを混練機として用い、同機に水道水
を６０kg入れた後、実施例１の各基材と粉砕パルプの配
合による混合物２０kgにアルギン酸ナトリウム０．２kg
を加え、約３〜５分間混練し、土壌材スラリーを調整
後、コンクリート成型物中の空隙に充填した。

【００５４】また、用いたコンクリート成型物は粗骨材
である５号砕石に、７号珪砂を細骨材としたモルタルを
まんべんなく被覆させ、振動成型して得た、比較的細か
な連続空隙を２０〜２５％有する、圧縮強度が約１８０
kgf/cm ²のポーラスコンクリートの平板であった。

【００５５】本使用例による本発明品スラリー調整時の
基本性状は次の通りであった。１）混練後の可使時間約６０分間２）混練後静置３０分の基材分離量５％未満３）ｐＨ６．５〜７．０４）電気伝導度（ｍｓ／ｃｍ）１．５程度

【００５６】使用例１による本発明品充填固化後の基本
性状（充填後１５日間、乾燥条件にて保管）は次の通り
であった。１）灌水流亡率（上面５０cmよりのシャワー灌水を１０分間行った）３％以内２）乾燥後再吸水性１秒以内に吸水開始３）透水性（ｃｍ・ｓ^-1）２〜３４）充填材を注入した硬化体の空隙ｐＨ（Ｈ₂Ｏ）９．０内外対照・５）充填材注入なしの硬化体の空隙ｐＨ（Ｈ₂Ｏ）１２．０内外６）電気伝導度（ms/cm ）１．０程度

【００５７】植栽試験前記使用例１で得た本発明品のスラリーを、使用例１の
コンクリート成型物と同様の成型物に充填した後、トウ
モロコシ、アルファルファ、コスモス、アリッサムを播
種し生育試験を行った。いずれも屋外の試験であり、灌
水はその多くを雨水に頼った。

【００５８】試験１トウモロコシ（カクテルコー
ン）の栽培試験試験場所：栃木県茂木町・駐車場際試験区：短辺４５cm×長辺５０cm×深さ１０cmの木枠
１を、図１に示すように地表より掘り下げて設置し、そ
の型枠１内の硬土２上に地表高さより下１cmの厚さで７
号珪砂３を固く敷き詰め、植物根の土中への容易な侵入
を妨げるようにしてからその上に１５cmの厚さに前出の
ポーラスコンクリート４を打設した。固化後、使用例１
で得た本発明品のスラリーをその空隙中へ充填した。

【００５９】耕種概要：播種／平成６年５月２０日（覆土は約３m
m）発芽／５月２７日３５株植に整理／６月１０日６株植に整理／７月５日

【００６０】生育結果：根圏が限定されている上に密植にも拘らず、旺盛な生育
を示した。

【００６１】試験２アルファルファの栽培試験試験場所：栃木県茂木町・駐車場際試験区：短辺４５cm×長辺５０cm×深さ１０cmの木枠
１を、図１に示すように地表より掘り下げて設置し、そ
の型枠１内の硬土２上に地表高さより下１cmの厚さで７
号珪砂３を固く敷き詰め、植物根の土中への容易な侵入
を妨げるようにしてからその上に１５cmの厚さに前出の
ポーラスコンクリート４を打設した。固化後、使用例１
で得た本発明品のスラリーをその空隙中へ充填した。

【００６２】耕種概要：播種／平成６年５月２０日（覆土は約３mm）発芽／５月２４日

【００６３】生育結果：根圏が限定されている上に密植にも拘らず、旺盛な生育
を示した。

【００６４】試験３コスモス（センセーショナル）の
栽培試験試験場所：東京都江東区・ビル５階屋上試験区：前出のポーラスコンクリートを１辺が３０cm
の正方形で厚さが１０cmの平板状のポーラスコンクリー
ト板として作成し、図２に示すように、屋上コンクリー
ト５上に防水ゴムマット６を敷き、その上に厚さ１〜２
cmの人工軽量培養土７を敷いた後、その上に上記ポーラ
スコンクリート板８に使用例１で得た本発明品のスラリ
ーを充填したポーラスコンクリート板８を設置した。

【００６５】耕種概要：播種／平成６年７月８日（覆土は約３mm）発芽／７月１２日開花始め／９月１０日開花盛期／１０月１５日〜１１月５日

【００６６】生育結果：

【００６７】試験４アリッサムの栽培試験試験場所：東京都江東区・ビル５階屋上試験区：試験３と同様に作成し設置した人工軽量培養
土上に使用例１で得た本発明品のスラリーを充填したポ
ーラスコンクリート板８を設置した。

【００６８】耕種概要：播種／平成６年７月８日（覆土は約３mm）発芽／７月１４日発芽率６５％生育調査／８月２２日平均草丈１５．２cm 標準偏差１．８６開花盛期／９月３日〜９月２０日（当年秋季）根の貫通／９月１０日開花盛期／平成７年４月１５日〜５月１５日（翌年春季）生育調査／５月８日平均草丈２２．０cm 標準偏差２．３５

【００６９】参考試験１ｐＨ変化上記試験３，４に使用したポーラスコンクリート板自体
と、これに本発明品を充填したものとのｐＨの相違を測
定した。なお、使用したポーラスコンクリート板は打
設、養生、脱型、材令等及び試験条件に関しては全て同
一とした。

【００７０】また、試験はそれぞれの供試体上部より、
ｐＨ７．２の水道水を５．４リットル／分の流量で流下
させ、底部より流出した透過水を約１５０ミリリットル
回収してｐＨを測定した。

【００７１】結果は次の通りであった。本発明品充填物：ｐＨ９．３ポーラスコンクリートのみ：ｐＨ１１．７

【００７２】参考試験２根の伸長状況試験１〜４による植栽後のポーラスコンクリートを破壊
して根の伸長状況を調べた結果、図３に示すように、粗
骨材１０を覆ったモルタル１１の外周に本発明品の土壌
材層１２があり、植物根１３は土壌材層１２の表面を伝
いもしくは内部を貫きつつ伸長していた。

【００７３】充填性能確認試験試験条件：ポーラスコンクリート成型物の空隙率は試験体質量から
算出した。

【００７４】土壌材スラリーの粘性は、土木学会基準に準じて、Ｊ−
１４ロートに土壌材スラリーを満たして完全流下時間を
測定した。

【００７５】浸漬の場合（１〜４，６〜９）は、土壌材スラリーを収
容した容器内に試験体を浸して充填し、注入の場合
（５，１０）は、試験体の上面に土壌材スラリーを注ぎ
掛けて充填した。また、振動の場合（１〜３，６〜８）
は、テーブルバイブレーター上に試験体を載置して行っ
た。

【００７６】試験結果：土壌材スラリーの充填作業停止後しばらくの間は、試験
体から土壌材スラリーが漏出するが、浸漬の場合（１〜
４，６〜９）は、注入の場合（５）に比して短時間で漏
出が停止するため、充填作業が効率化され、充填設備の
汚れも少ない。

【００７７】充填作業終了から１時間経過後は、試験体からの土壌材
スラリーの漏出が停止した安定した状態であり、この状
態において、浸漬の場合（１〜４，６〜９）の充填率
は、注入の場合（５，１０）よりも高く、植生に必要な
充填率（６０％以上）を上回るものであった。また、振
動を与えた場合（１〜３，６〜８）には、無振動の場合
（４，９）に比して更に充填率が向上した。

【００７８】

【発明の効果】上述したように本発明による植栽用充填
土壌材は、植物根の伸長が物理的に可能な空隙を有する
コンクリート成型物への以下の効果を有する。充填土壌そのものが植物の培養基として適し、多くの
場合肥料の添加を必要としない。本土壌材には高い緩衝能があるため、コンクリート成
型物に対して特別な中性化のための処理を直接施すこと
なく、植生が可能となる。充填土壌材スラリーのｐＨ調整及び浄水場発生土のア
ルミニウム性を抑制する燐酸添加を必ずしも必要としな
い。一種の産業廃棄物である浄水場発生土を使用している
ので、廃棄物の有効利用となる。空隙への均一な充填が速やかにできる。保水性に富み、流水に対しての安定性が高い。充填材が空隙を満たしたとしても透水性を損なうこと
なく植物根の伸長を妨げることもないので生育が順調に
行われる。

【００７９】また、本発明による植栽用充填土壌材の充
填方法は、コンクリート成型物の空隙に植生用充填土壌
材を、植生に十分な充填率で好適に充填することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明品を用いた植栽試験の一例を示す断面図
である。

【図２】本発明品を用いた植栽試験の一例を示す他の例
の断面図である。

【図３】本発明品を用いた植栽試験における根の伸長状
況を示す断面図である。

【符号の説明】

１木枠２硬土３珪砂４ポーラスコンクリート５屋上コンクリート６防水ゴムマット７人工軽量培養土８ポーラスコンクリート板１０粗骨材１１モルタル１２土壌材層１３根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神省吾東京都江東区清澄１丁目２番23号日本セメント株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石灰等を添加せずにアルミニウム系凝集
剤を用いて沈降分離させた浄水場発生土を加熱乾燥し、
造粒もしくは粉砕して得た粉粒状の浄水場発生土乾燥処
理物に粉粒状の乾燥土、ゼオライト、パーライト、及び
バーミキュライトの各基材を混合した基材混合物に対
し、粉砕パルプ及びアルギン酸ナトリウムを添加混合し
てなるコンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材。
【請求項２】基材混合物の各基材の粒径が３．０mm以
下である請求項１に記載のコンクリート成型物空隙の植
栽用充填土壌材。
【請求項３】浄水場発生土乾燥処理物３０〜６０容量
部、乾燥土１０〜２０容量部、ゼオライト５〜２０容量
部、パーライト５〜２０容量部、バーミキュライト１０
〜２０容量部からなる基材混合物１０００リットルに対
し、粉砕パルプ３〜１０kg、アルギン酸ナトリウム６．
５〜１３kgを混合してなる請求項１もしくは２に記載の
コンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌材。
【請求項４】浄水場発生土乾燥処理物は、浄水場発生
土を８０〜２００℃の温度で、水分３５％以下に加熱乾
燥したものである請求項１，２もしくは３に記載のコン
クリート成型物空隙の植栽用充填土壌材。
【請求項５】乾燥土は、火山灰土壌の下層土等、粘土
を多く含む土壌を加熱乾燥したものである請求項１〜３
もしくは４に記載のコンクリート成型物空隙の植栽用充
填土壌材。
【請求項６】アルギン酸ナトリウムは純度９０％以上
の精製アルギン酸ナトリウムである請求項１〜４もしく
は５に記載のコンクリート成型物空隙の植栽用充填土壌
材。
【請求項７】請求項１〜５もしくは６に記載の植栽用
充填土壌材に水を添加混練して土壌材スラリーを形成
し、植物の根の伸長が物理的に可能な空隙を有するコン
クリート成型物を前記土壌材スラリー中に浸漬して、前
記空隙中に土壌材スラリーを充填する植栽用充填土壌材
の充填方法。
【請求項８】土壌材スラリーは、Ｊ−１４ロートに満
たして完全流下時間を測定する土木学会基準に準じた粘
性評価方法において、前記完全流下時間が２．００〜
５．００秒である請求項７に記載の植栽用充填土壌材の
充填方法。