JPH10266109A - 舗装方法及び舗装土材乃至盛り土用改質剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土本来の自然な感じや柔らかさを失わず、保
水性や透水性（排水性）及び地力向上に優れており、し
かも泥濘化や粉塵発生が防止されたクレー系の舗装を形
成させるための方法及びそれに用いる舗装土材乃至盛り
土用の改質剤を提供する。 【解決手段】 粘土の酸処理工程で排出される酸性廃液
とゼオライトの合成工程で排出されるアルカリ性廃液及
び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾過ケーキを
乾燥し、粉砕して成る粉粒体（改質剤）を、シルト質及
び／又は粘土質を含有する舗装用土材と混合し、この混
合物を舗装用基盤上に整地し、舗装面を形成することを
特徴とする舗装方法及び該粉粒体からなることを特徴と
する舗装土材乃至盛り土用改質剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレー系の舗装方法及
びそれに用いる舗装土材乃至盛り土用の改質剤に関する
もので、より詳細には、土本来の自然な感じや柔らかさ
を失わず、保水性や透水性（排水性）や地力向上に優れ
ており、しかも泥濘化や粉塵発生が防止されたクレー系
の舗装を形成させるための方法及びそれに用いる舗装土
材乃至盛り土用の改質剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路敷設、河川等の堤防工事、公
園敷設等の公共土木工事用の盛り土、各種屋外競技用施
設、建設物等の基盤材などの主材として、山土（荒木田
土）や山砂が単独で又は川砂、砕石等との組み合わせで
広く利用されている。

【０００３】このような山土等の利用は、自然環境を破
壊するだけでなく、最近は資源の枯渇問題にもなってき
ている。そのため、例えば、大量に発生する産業廃棄物
である鉱滓又は石炭火力発電所からの石炭灰等を細粒化
して、これら山土等に代わる埋立、地盤改良、土壌改良
材として用いるべく、種々の検討が試みられている。

【０００４】更に、特公平１ー４１７６２号公報には、
ポリマー添加ペレット化濃縮法またはポリ塩化アルミニ
ウム処理法の何れかで処理が施された上水汚泥を細砂以
下の粒状に粉砕した後、全体のにおける容積比が２０乃
至８０％となるように、シルト質及び／または粘土質を
有する舗装用土材と混合して撹拌し、この混合物を舗装
用基礎上にて整地、転圧して舗装面を形成することを特
徴とする舗装方法が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】山土は、シルト質或い
は粘土質土壌を主成分とするものであり、クレー系舗装
や盛り土等の基盤材に使用した場合、透水性（排水性）
や保水性に欠けており、雨が降ると、ぬかるんだり、泥
濘化を引き起こすなど軟弱化の傾向が強く、逆に晴天が
続くと、固く固結化して表層にひび割れ又は剥離を起こ
すなどの欠点がある。

【０００６】従って、クレー系のスポーツグランド、学
校校庭、公園などの遊歩道などを新設する際や、既設の
施設を改修する際には、主材の山土に砂や砕石を混ぜて
舗装する方法が一般に採用されている。

【０００７】しかしながら、川砂のような粒度構成の砂
質土を配合しても、シルト質や粘土質を含む山土の本質
は変わらず、上記した軟弱化、乾燥、亀裂化等の問題は
根本的には解決されず、加えて、砂っぽさが増し、地力
が低下して、土質が軟らかくなると共に舗装表面は砂塵
を起こし易く成る傾向がある。

【０００８】一方、前述した産業廃棄物を土材として利
用するには、環境保全の立場から、アルカリ分の溶出に
留意した管理型埋立構造が必須不可欠の条件となり、特
に地下水汚染対策、泥流化による円弧すべり対策等が問
題になり、土木工材として山砂、山土等の代替を他に求
めるとしても種々の困難を来すものである。

【０００９】また、上記公報記載の上水処理場から排出
される汚泥ケ−キ乾燥物の利用は、その効果には優れて
いるものの、こうした汚泥ケーキの乾燥、粉砕には費用
がかかり、しかも各浄水場、季節によって品質がばらつ
き、またその排出量も一定していないことから、土木工
事用の盛り土材として安定した供給は極めて困難なもの
である。

【００１０】そこで、本発明者等は上記問題を解決する
ために鋭意検討した結果、酸性白土等の天然の粘土鉱物
を酸処理する際に大量に発生する酸性廃液を、アルカリ
で中和させることにより得られる沈殿の濾過ケーキは、
クレー系舗装の改質剤として特に有用であることを見出
した。

【００１１】本発明の目的は、土本来の自然な感じや柔
らかさを失わず、保水性や透水性（排水性）及び地力向
上に優れており、しかも泥濘化や粉塵発生が防止された
クレー系の舗装を形成させるための方法及びそれに用い
る舗装土材乃至盛り土用の改質剤を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、粘土の
酸処理工程で排出される酸性廃液とゼオライトの合成工
程で排出されるアルカリ性廃液及び／又は石灰とを混合
中和する際生成する濾過ケーキを粉砕して成る粉粒体
を、シルト質及び／又は粘土質を含有する舗装用土材と
混合し、この混合物を舗装用基盤上に整地し、特に転圧
して、舗装面を形成することを特徴とする舗装方法が提
供される。本発明においては、（１）前記混合物が前記
舗装用土材と前記粉粒体との重量比で表して６０：４０
乃至９０：１０の範囲にあること、（２）前記粉粒体が
最大粒径が５ｍｍ以下に粉砕されていること、（３）前
記濾過ケーキが、４５℃乾燥時の重量並びに酸化物基準
で、１４乃至３０重量％のＡＬ₂ Ｏ₃ 、１０乃至３５重
量％のＳｉＯ₂、３乃至８重量％のＦｅ₂ Ｏ₃ 及び８乃
至２０重量％のアルカリ土類金属酸化物を含有するもの
であること、（４）前記粉粒体がＪＳＦ Ｔ １２１法に
よる含水比が８０乃至１８０％であること、（５）前記
粉粒体がＪＩＳ Ａ １１０４法による単位体積重量が
０．８５乃至０．９９ｇ／ｃｍ³ であること、（６）前
記粉粒体の土質は、ＪＳＦ Ｍ１１１法で測定して、
０．０７５乃至２ｍｍの粒度のものが５０乃至６５重量
％で、０．０７５ｍｍ以下のシルト質が２０乃至２６重
量％で、且つ２乃至４．８ｍｍの粒度のものが１５重量
％以下となるような粒度分布を有し土質工学的に砂質土
であること、（７）前記粉粒体が水性懸濁液として測定
して６乃至９のｐＨを有するものであること、（８）前
記粉粒体が８０乃至２２０ｍｅｑ／１００ｇ乾燥物の範
囲の陽イオン交換容量（ＣＥＣ）を有すること、本発明
によればまた、粘土の酸処理工程で排出される酸性廃液
とゼオライトの合成工程で排出されるアルカリ性廃液及
び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾過ケーキを
粉砕して成る粉粒体から成ることを特徴とする舗装土材
乃至盛り土用改質剤が提供される。

【００１３】

【発明の実施形態】

［作用］本発明によれば、粘土の酸処理工程で排出され
る酸性廃液とゼオライトの合成工程で排出されるアルカ
リ性廃液及び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾
過ケーキを粉砕して成る粉粒体を、シルト質及び／又は
粘土質を含有する舗装用土材と混合し、この混合物を舗
装用基盤上に整地し、特に転圧して、舗装面を形成する
ことにより、土本来の自然な感じや柔らかさを失わず、
保水性や透水性（排水性）や地力向上に優れており、し
かも泥濘化や粉塵発生が防止されたクレー系の舗装を形
成させることができる。

【００１４】先ず、本発明の改質剤を山土或いは山砂に
配合することにより、透水性（排水性）を顕著に向上さ
せることができ、これにより舗装の水はけを良好にする
ことができる。透水試験を行ったとき、山砂単独の場合
の透水量は４．７４×１０-5ｃｍ／ｓｅｃのオーダーで
あるのに対して、山砂８０に改質剤２０を配合した場
合、透水量を１．７５×１０^-4ｃｍ／ｓｅｃと一桁大き
いオーダーに向上させることができる（後述する実施例
参照）。

【００１５】また、本発明の改質剤を山土或いは山砂に
配合することにより、保水性をも顕著に向上させること
ができ、これにより乾燥によるクラック発生や粉塵発生
を防止することができる。透水試験を行ったとき、山砂
単独の場合の含水比は１４．２％であるのに対して、山
砂８０に改質剤２０を配合した場合、含水比を２８．２
％と約２倍にに向上させることができる（後述する実施
例参照）。

【００１６】更に、本発明の改質剤を山土或いは山砂に
配合することにより、水浸時の泥濘化や乾燥時の粉塵発
生をも有効に防止することができる。浸水試験を行った
とき、山砂単独の場合の泥濘の程度は２．０ｍｍのオー
ダーであるのに対して、山砂８０に改質剤２０を配合し
た場合、これを１．２ｍｍに抑制することができる。ま
た、乾燥時の土粉塵発生試験においても、山砂単独の場
合の粉塵発生量は２１００ＣＰＭであるのに対して、山
砂８０に改質剤２０を配合した場合、粉塵発生量を５０
０ＣＰＭに抑制することができる（後述する実施例参
照）。

【００１７】上述した作用は、新規な山土或いは山砂に
本発明の改質剤を配合した場合のみ成らず、既設の表層
土に本発明の改質剤を配合した場合にも同様に達成され
る。特に、舗装の硬さの程度を示すプロクターニードル
値も、既設表層土の場合３４乃至４８Ｌｂｓと軟弱であ
るのに対して、既設表層土８０に改質剤２０を配合した
場合、６０乃至７８Ｌｂｓと適度な硬さとなっているこ
とが了解される（後述する実施例参照）。

【００１８】粘土の酸処理工程で生成する酸性廃液に
は、粘土中に含有される塩基性成分、即ち、アルミナ
分、アルカリ土類金属成分、鉄分等が水溶性塩類の形で
含有されていると共に、シリカ成分も酸性ゾルの形で含
有されている。一方、ゼオライトの合成工程で排出され
るアルカリ性廃液には、アルミン酸アルカリ、シリカの
アルカリ性ゾル、更には非晶質乃至結晶のゼオライトの
微粒子等が含有されている。かくして、前記酸性廃液
を、石灰或いは前記アルカリ性廃液で中和すると、非晶
質シリカ、非晶質アルミナ、非晶質乃至結晶質のシリカ
アルミナ或いはアルミノケイ酸塩（ゼオライトをも含
む）、鉄水酸化物乃至酸化物、石膏等が含有されてお
り、これらの成分の大部分は、吸湿性等の吸着性に優れ
た成分であると共に、実質上水に不溶或いは難溶性の成
分から成っている。

【００１９】また、ケイ酸質及び／またはアルミナ質の
成分は、一次粒子は極めて微細であるが、これらの一次
粒子が相互に或いは他の成分と凝集した多孔質構造を形
成しており、粗孔隙率の高い構造となっている。例え
ば、ＪＩＳ Ａ １１０４法による単位体積重量は、自
然状態において、山砂の場合１．４７９ｇ／ｃｍ³ であ
るのに対して、本発明の改質剤では０．８５乃至０．９
９ｇ／ｃｍ³ の範囲内にあり、多孔質である。このた
め、本発明の改質剤は、保水性に優れており、自然状態
において、ＪＳＦ Ｔ １２１法による含水比も、山砂の
場合、１０．９％であるのに対して、８０乃至１８０％
の範囲にある。

【００２０】本発明の改質剤は、前記酸性廃液の中和沈
殿物の濾過ケーキを粉砕することにより得られる粉粒体
であり、この濾過ケーキ及び粉粒体は一般に土質工学的
に砂質土に分類される粒度を有するものである。一般
に、この粉粒体は、ＪＳＦ Ｍ１１１法で測定して０．
０７５乃至２ｍｍの粒度のもの（細砂及び粗砂分）が５
０乃至６５重量％で、０．０７５ｍｍ以下のシルト質が
２０乃至２６重量％で、且つ２乃至４．８ｍｍ粒度のも
の（細礫分）が１５重量％以下となるような粒度分布を
有する。

【００２１】本発明の改質剤を、シルト質及び／又は粘
土質を含有する舗装用土材と混合し、これをクレー系舗
装に使用すると、配合した粉粒体状の改質剤が本来有す
る保水性及び透水性が混合物全体の保水性及び透水性の
向上に役立つばかりではなく、配合した改質剤が舗装用
土材を凝集させてこれを団粒化させ、舗装用土材の団粒
化が保水性及び透水性（排水性）の向上に一層役立って
いるものと認められる。このことは、本発明に用いる改
質剤が凝集剤としての機能を有している事実からも首肯
されるところであろう。

【００２２】本発明に用いる改質剤は、舗装用土材とほ
ぼ同様な淡黄茶色の外観を有するものであり、天然鉱物
である粘土を起源とするものであると共に、有害物も含
有されていなく、土本来の自然な感じを損なわず、ま
た、自然環境を損なわないという利点をも有している。

【００２３】［舗装土材乃至盛り土用改質剤］本発明に
用いる改質剤は、、粘土の酸処理工程で排出される酸性
廃液とゼオライトの合成工程で排出されるアルカリ性廃
液及び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾過ケー
キを粉砕することにより得られる。

【００２４】原料の粘土としては、スメクタイト粘土、
特に酸性白土やベントナイト等のモンモリロナイトが使
用され、他にハロイサイト等も使用される。スメクタイ
トは、火山灰や溶岩等が海水の影響下に変性されること
により生成したと考えられるが、この変性の過程で過剰
のケイ酸分が水晶、クリストバライト、オパールＣＴ等
の形で析出し、これがスメクタイト粘土と共存している
ことが多い。

【００２５】上記のスメクタイト粘土鉱物を、必要によ
り石砂分離、浮力選鉱、磁力選鉱、水簸、風簸等の精製
操作に賦した後、酸処理に賦する。これらの粘土の酸処
理の目的は、油脂精製剤或いは触媒担体として有用な活
性白土、感圧紙用顕色剤、非晶質シリカ等を得ることに
あるが、この処理に際して、酸性廃液が副生するもので
ある。

【００２６】酸としては、粘土鉱物中の金属と用いた酸
の酸根との塩が水或いは酸水溶液中で可溶であるような
酸であり、硫酸、塩酸等の鉱酸類や有機酸も使用される
が、経済性及び取扱いの点で鉱酸類、特に硫酸が有利に
使用される。用いる酸の濃度は、一般に５乃至５０重量
％、特に１５乃至３５重量％の範囲内にあることが酸処
理操作の点で有利である。酸処理の温度は一般に５０乃
至１００℃、特に６０乃至９５℃の範囲が好適であり、
酸処理時間は１乃至３０時間、特に５乃至２５時間の内
から、前述した条件を満足するように、温度と時間との
組合せを、原料鉱物の種類や、酸濃度の応じて選択す
る。原料鉱物と酸との接触は、原料鉱物を一定の粒状物
に造粒し、この造粒物を塔に充填して酸水溶液を塔内に
循環させる方法や、酸水溶液中に原料鉱物を分散させ、
スラリー状で酸処理する方法等により行われる。

【００２７】この酸処理により、原料鉱物中に含まれる
層間の陽イオンが塩として酸水溶液中に溶出し、且つ３
層構造の八面体層中のＭｇ成分、Ｆｅ成分、Ａｌ成分や
３層構造の四面体層中のＡｌ等の金属成分が塩として酸
水溶液中に溶出する。また、粘土中のシリカ成分の一部
が酸性ゾルの形で溶出する。酸処理の終点において、こ
れらの塩を含む酸水溶液をスメクタイト族粘土の酸処理
物から分離する。また、酸処理物の水洗液をも同様の中
和処理に用いる場合もある。

【００２８】上記酸性廃液を、ゼオライトの合成工程で
排出されるアルカリ性廃液及び／又は石灰と混合し、中
和して、酸性廃液中に含まれるシリカ成分及び金属成分
を沈殿として回収する。この中和反応は、液のｐＨが６
乃至９、特に７乃至８となるように行う。中和反応の温
度は、２０乃至９０℃の範囲が適当である。

【００２９】ゼオライトの合成工程で排出されるアルカ
リ性廃液、石灰は、それぞれ単独で中和に用いてもよ
く、或いは組み合わせで中和に用いてもよい。例えば、
中和の初期段階で、ゼオライトの合成工程で排出される
アルカリ性廃液を使用し、中和の終期の段階で石灰を使
用してもよい。石灰は、固体の形で酸性廃液に添加して
もよいし、或いは石灰乳の形で酸性廃液に添加してもよ
い。

【００３０】ゼオライトの合成工程で排出されるアルカ
リ性廃液としては、全ての結晶性或いは非晶質の合成ゼ
オライトの合成過程で副生するアルカリ性廃液が使用さ
れる。ゼオライトの合成に際しては、ケイ酸ナトリウ
ム、アルミン酸ナトリウム及び水酸化ナトリウム、或い
は更に活性ケイ酸を、目的とするゼオライトに応じて、
Ｎａ₂ Ｏ／ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 及びＨ₂ Ｏ
／Ｎａ₂ Ｏのモル比が一定の範囲となる様に混合してア
ルミノケイ酸アルカリのゲルを生成させ、このゲルを均
質化した後、８０℃乃至２００℃の温度で常圧若しくは
水熱条件下で反応させることにより、ゼオライトを合成
する。生成するゼオライトをアルカリ性廃液から分離
し、水洗し、分離されたアルカリ性廃液は、前記酸性廃
液の中和に使用する。このアルカリ性廃液中には、前述
した成分が含有されているが、これらの成分は、沈殿中
に回収される。

【００３１】中和により生成する沈殿を、フィルタープ
レス等の濾過器により、廃液から固液分離し、得られた
濾過ケーキを特に必要のない限り、そのまま粉砕する。
もちろん、必要により濾過ケーキを水洗い、乾燥等した
後粉砕してもよい。濾過に際して、石垣機工（株）製の
ラスタ−フィルタ−を使用すると、濾過ケーキの含水率
を６５％以下、特に５０％以下に脱水することができ
る。

【００３２】この濾過ケーキを、特に本発明の舗装土材
に用いるに際し最大粒径が５ｍｍ以下となるように粉砕
する。またこの濾過ケーキの土質をＪＳＦ Ｍ１１１法
で調べると、０．０７５乃至２ｍｍの粒度のもの（細砂
及び粗砂分）が５０乃至６５重量％で、０．０７５ｍｍ
以下の粒度のもの（シルト質）が２０乃至２６重量％
で、且つ２乃至４．８ｍｍの粒度のもの（細礫分）が１
５重量％以下となるような粒度分布を有する砂質土であ
ることが好ましい。上記細砂、粗砂及び細礫分は、土材
の保水性及び透水性を改良する成分であり、一方シルト
質成分は土材の団粒化又は粘結化に寄与していると信じ
られる。

【００３３】本発明に用いる粉粒体状の改質剤は、４５
℃乾燥時の重量並びに酸化物基準で、１４乃至３０重量
％のＡＬ₂ Ｏ₃ 、１０乃至３５重量％のＳｉＯ₂ 、３乃
至８重量％のＦｅ₂ Ｏ₃ 及び８乃至２０重量％のアルカ
リ土類金属酸化物を含有していることが、前述した諸特
性の点で好ましい。また、この粉粒体は、水性懸濁液と
して測定して６乃至９のｐＨを有することが、酸やアル
カリによる害を防ぐために好ましい。

【００３４】また、本発明に用いる粉粒体は、ＪＳＦ
Ｔ １２１法による含水比が８０乃至１８０％、特に９
０乃至１５０％であることが好ましい。本改質剤の含水
比が８０％以下では、粒子表面が粉ぽくなって山土等の
主材との混合が不均一に成りやすく、また１８０％以上
ではべとついて、粘結による粗大粒が生じて混合が不均
一になり、また作業性を低下させる傾向がある。

【００３５】更に、本発明で用いる改質剤は、ＪＩＳ
Ａ １１０４法による単位体積重量が０．８５乃至０．
９９ｇ／ｃｍ³ であることが好ましい。この単位体積重
量は、山土や山砂のそれに比して小さいものであるが、
これは粗孔隙率が高く水はけ性が良好なためである。

【００３６】本改質剤の吸水性を、後述する測定方法に
より評価すると、９６乃至９８％の範囲にあり、例えば
サンパルファ−（１００％）、鹿沼土（１０４．８
％）、市販土壌改良材（９６．４％）、山砂（２７
％）、畑の土（４７．３％）、海砂（２４％）等がそれ
ぞれ括弧内の数値であるのに比べ、保水性を付与させる
土材であり、且つその透水性は２．８×１０^-4ｃｍ／ｓ
の数値から明らかなように透水性にも優れたものであ
る。

【００３７】また、本発明の改質剤の陽イオン交換容量
（ＣＥＣ）は、８０乃至２２０ｍｅｑ／１００ｇの範囲
にあることも特徴である。ＣＥＣの値が土木工材として
一般的に使用される天然の山土、山砂と比較して約４乃
至１０倍の数値を有しており、所謂保肥性、保持性に優
れている。これは、本発明の改質剤が、ゼオライト（ナ
トリウム・アルミノケイ酸塩）等のイオン交換性成分を
含んでいることに帰属する。

【００３８】［クレー系舗装］本発明によれば、改質剤
の粉粒体を、シルト質及び／又は粘土質を含有する舗装
用土材と混合し、この混合物を舗装用基盤上に整地し、
舗装面を形成する。

【００３９】舗装用土材としては、シルト質及び／又は
粘土質を含有するもので有れば何れでもよく、新設の場
合、山土、山砂、ローム等が使用される。また、既設の
改修の場合、既設の舗装の表層土が使用される。

【００４０】本発明においては、前記舗装用土材と前記
粉粒体との重量比で表して６０：４０乃至９０：１０の
範囲で混合することが好ましく、改質剤の量が上記範囲
よりも少ないと、保水性、透水性及び地力付与等の改善
の効果が低下する傾向があり、一方上記範囲よりも多く
ても格別の付加的な効果の増大が期待されず、経済的に
は不利となる。

【００４１】本発明の舗装方法において、舗装用土材と
の混合法は特に限定されず、所謂プラント混合でも、或
いは路上混合でもよく、その方式は何等限定されない。
その施設が新設の場合には、山土や山砂と本発明の改質
剤とを、上記割合で混合機或いは混練機で十分攪拌混合
し、舗装用基盤上に敷設して、必要により散水して、転
圧して舗装面を形成させる。

【００４２】また、既設施設を改修する場合には、舗装
面に本発明の改質剤を敷設した後、これを掘り起こし
て、両者を混合し、これをローラー等で転圧して舗装面
を形成させることができる。

【００４３】本発明の舗装方法において、新設において
はグランド基盤上に主材の山土に、また既設グランドの
改修においてはグランドの表層部を掘り起こした既設表
層土に、必要に応じて乾燥させて水分を調整し、このよ
うな主材に対して、山土等の主材の粒度分布、含水比、
透水率、単位体積重量、締固め度、プロクターニードル
値等を総合的に判断して、本発明による改質剤を前述し
た量比、好ましくは２０乃至３０重量％に成るように混
合・造粒し、必要に応じて篩い通し等により整粒し、基
盤上に整地した後、ローラー等で転圧することにより、
極めて満足すべき舗装が行われるものである。

【００４４】配合量は、舗装土材の状態によって変化さ
せることができ、舗装面が硬すぎる傾向にある場合に
は、本盛り土材を少な目に配合し、シルト質が少な目
で、地力が低下した柔らかめ、又は砂塵を起こしやす
く、砂ぽい場合には多めに配合した方が好ましい。

【００４５】本発明によるクレー舗装乃至盛り土用改質
剤を配合すると、舗装表面の地力を改善することができ
る。例えばＪＩＳ Ａ １２１１法によるＣＢＲ値が２０
％以下の土（一般的な畑の土）１００重量部に、本改質
剤を２５乃至６５重量部添加してなる締固め土の該ＣＢ
Ｒ値が３０乃至４０％であるという事実から、軟弱な粘
土質土壌や軟らかい砂地の土壌に併用すると上記ＣＢＲ
値を向上させ、軟弱な粘土質土壌や例えば補修のため砂
を補充し軟らかくなったグランド等に対して、地力を付
与させることができる。

【００４６】本発明による舗装方法は、工業団地、宅地
造成、道路敷設、砂防堤等のクレー系舗装、陸上競技
場、サッカー場、ラクビー場、テニスコート等の各種の
競技・球技用クレー系グランドの舗装、学校校庭、公
園、遊歩道等のクレー系舗装として、必要により、海
砂、川砂、鉱滓、各種砕石等の工材と併用して各種の表
層部舗装に利用される。

【００４７】また、本発明による改質剤は、その有り姿
が土質工学的に砂質土（ＳＦ）に属し、非粘結性の顆粒
状乃至は破砕状物として使用されることから、流動現象
（泥流化）を抑える透水性工法に関連して地下水汚染対
策、環境保全の立場からの埋め立て、地盤改良、土木工
材（フィルタ−材、サンドマット材、盛土）の土木工材
として広く利用されるものである。

【００４８】更にまた、本改質剤は、上記したようにそ
のままの破砕状物、顆粒状物として各種の用途に使用さ
れるが、その保水性、ＣＥＣ値からも予め農薬、肥料、
消毒剤、除草剤、抗菌剤、凝集剤（塩基性塩化アルミニ
ウム、硫酸バンド、Ｍ.Ｉ.Ｃ.Ｓ）、凍結防止剤（塩化カ
ルシウム）等の無機・有機の機能剤を本盛り土材に含浸
させたものを上記した土木工材として使用することもで
きる。

【００４９】

【実施例】本発明を次の例で説明する。

【００５０】以下の実施例で用いる改質剤（以下Ｂ材と
いう）の代表的組成及び一般性状は次の通りである。 （一般性状） 外観、形状 淡黄茶色、ケ−キ状（顆粒状、破砕状） 土質 砂質土（ＪＳＦ Ｍ １１１法、土の工学的分類） 含水率 ３０〜６５％（４５℃乾燥物） 含水比 ８０〜１８０％ ＰＨ ６〜９ ＣＥＣ ８０〜２３０ｍｅｑ／１００ｇ 透水係数 ２．８×１０^-4ｃｍ／ｓ

【００５１】本発明で用いた主な諸試験は、以下の通り
である。 １．吸水率 試料を１１０℃で約９０分間乾燥し、乳鉢で粉砕後その
一定量の粉末試料に水を滴下させ、全体の表面が水でに
じむところを終点として、５回の平均値として加えた水
の量から吸水率（％）を求める。 ２．含水比試験 ＪＳＦ Ｔ １２１ー１９９０の土の含水比試験方法によ
る。 ３．単位容積重量 ＪＩＳ Ａ １１０４の骨材の単位容積重量試験方法によ
る。 ４．陽イオン交換量（ＣＥＣ） 日本鋳物協会、東海支部の無機砂型研究部会発行の試験
方法ＴＩＫＳ−４１３に準処し、ｍｅｑ／乾物１００ｇ
で表示した。尚、本発明での乾物とは、１０５℃で４時
間乾燥し、その減量分を水分として差し引いたものを言
う。 ５．土木工学的諸試験 土の粒度試験（JIS A 1204、JSF T 131-1990）、土の工
学的分類（JSF M 111)、土の透水試験（JIS A 1218、JS
F T 311-1990)、土の締固め試験（JIS A 1210、JSFT 71
1-1990) 、ＣＢＲ試験（JIS A 1211、JSF T 721)及び土
のＰＨ（JSF T211)等に準処して測定した。 ６．ポロクターニードル試験 日本体育施設協会法による。 ７．水浸試験 透水試験の供試体を２４時間水浸し、供試体表面からの
弛みをポロクターニードル試験のＣ針（断面積１／２ｉ
ｎ２）で荷重５ｋｇ貫入深さ（ｍｍ）を泥澪量とする。
膨潤量は突き固めモールド表面より膨潤した土を削りと
り、これを乾燥しモ−ルド内の土の全乾燥重量で除して
百分率で表したものである。 ８．土の粉塵試験 この試験は、クレー系グランド、テニスコートなどのク
レイ系表層土の発塵程度を求めるもので、直径４００ｍ
ｍのプラスチィク製球形容器の底部の直径１５０ｍｍの
開口部を測定する表層面に設置し、デジタル粉塵計及び
エアーノズルを取り付け、エアータンクから球形容器に
一気に加圧エアーを吹き込み、容器内に発塵した粉塵量
をデジタル粉塵計で測定する。

【００５２】（実施例１）本実施例は、某大学のラクビ
ー場グランドの改修工事であり、工事の目的は既設の当
グランドの表層土が柔らかいため、本発明による盛り土
材（Ｂ材）を当グランドの現状土（Ａ材）に配合し、表
層部を掘起こした基盤上に整地、転圧してグランドを改
修舗装した事例であり、以下にその結果について説明す
る。

【００５３】１．既設表層土の評価 （１）当グランドの硬さを表すプロクターニードル値が
３４〜４８Ｌｂｓで、学校屋外運動場の整備指針（日本
体育施設協会編）に示されるラクビー場の最適値（貫入
値：５０〜９０Ｌｂｓ）を下回り柔らかい表層土であ
る。 （２）また、水浸試験による耐水性を泥濘の程度で評価
すると４．５ｍｍであり、基準値の３．１ｍｍ以上であ
ることから、泥濘の対策が必要なグランドである。 （３）一般的グランドに比べ、その表層土の粒度が０．
０７５ｍｍ篩い通過が１６．５％で、やや粗い粒度分布
であり、締固め試験による収まりも、砂っぽくパンと締
まる感触がない。

【００５４】２．改修試験及び結果 以上から上記改善を要する既設グランドを掘り起こした
その表層土（Ａ材）に、本発明の盛り土材（Ｂ材）を混
ぜて改修した試験結果について表１、表２及び表３に示
す。

【００５５】

【表１】

【００５６】尚、本発明の改質剤（試料Ｎｏ．０−０）
の自然状態での粒度構成は表１に示す通り、土質工学的
に砂質土に属し、自然状態での単位容積重量（容積密
度）値に表れているように嵩張った特徴を有し、粗孔隙
量の高い保水性及び透水性の高い土材である。

【００５７】又、本発明の盛り土材の特徴として、上記
粒度で構成される自然状態での塊（乾燥濾過ケーキ）
は、水に浸せきさせても泥状化せずに極めて安定してい
るが、充分に水に解き粒度を測定すると０．０７５ｍｍ
篩い通過９８．１％のシルト質の粒度からなる土材であ
る。

【００５８】

【表２】

【００５９】また以下に舗装面の製作後の養生効果をそ
の表面の硬さをプロクターニードル値として、経時的に
測定した結果を以下に示す。尚、試験は１０ｃｍモール
ドに２．５ｋｇランマー、２５回／層、３層で締め固め
たものである。

【００６０】

【表３】

【００６１】以上の結果から、本発明の舗装方法によ
り、本発明の盛り土材を山土（又は山砂）等の表層用土
材に混合してグランド等を舗装すると、特に締固め試験
による収まりぐあいは、既設表層土に比較して、収まり
は良く、触感や突固めた感触からも良好である。

【００６２】またプロクターニードル値は既設表層土よ
り増加し良好な硬さとなっており、更に水浸試験からも
既設表層土の膨潤の程度、特に泥濘の程度も４．５ｍｍ
であったものが、１．２ｍｍ以下になり、軟弱な土が著
しく耐水性が改善されていることがよく理解される。

【００６３】更にまた、本発明においてはＡ材：Ｂ材＝
９０：１０及び６０：４０の配合表層材についても同様
に本発明の目的を満足させることができるが、前者の配
合では本発明の盛り土材（Ｂ材）の含水比が高めのもの
を、後者の配合では含水比が低めのＢ材を用いることが
好ましい。

【００６４】（実施例２）本実施例では、山砂単独と山
砂８０％に本発明のＢ材を２０％混ぜた舗装面を作成
し、特に舗装表層部の粉塵性を評価しその結果を表４に
示した。

【００６５】

【表４】

【００６６】表４から本発明の舗装方法により、本発明
の盛り土材を混ぜた混合土は山砂単独の砂ぽさ、柔らか
さも改善され、特に表層からの粉塵量が減少することが
よく判る。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、粘土の酸処理工程で排
出される酸性廃液とゼオライトの合成工程で排出される
アルカリ性廃液及び／又は石灰とを混合中和する際生成
する濾過ケーキを乾燥し、粉砕して成る粉粒体を、シル
ト質及び／又は粘土質を含有する舗装用土材と混合し、
この混合物を舗装用基盤上に整地し、舗装面を形成する
ことにより、土本来の自然な感じや柔らかさを失わず、
保水性や透水性（排水性）及び地力向上に優れており、
しかも泥濘化や粉塵発生が防止されたクレー系の舗装を
形成させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水元 良文 東京都世田谷区太子堂１−４−21 長谷川 体育施設株式会社内 (72)発明者 柳沼 幸男 東京都中央区日本橋室町四丁目１番21号 水澤化学工業株式会社内 (72)発明者 前田 敏栄 東京都中央区日本橋室町四丁目１番21号 水澤化学工業株式会社内 (72)発明者 松井 恒雄 東京都中央区日本橋室町四丁目１番21号 水澤化学工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘土の酸処理工程で排出される酸性廃液
   とゼオライトの合成工程で排出されるアルカリ性廃液及
   び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾過ケーキを
   粉砕して成る粉粒体を、シルト質及び／又は粘土質を含
   有する舗装用土材と混合し、この混合物を舗装用基盤上
   に整地し、舗装面を形成することを特徴とする舗装方
   法。
2. 【請求項２】 前記混合物が前記舗装用土材と前記粉粒
   体との重量比で表して６０：４０乃至９０：１０の範囲
   にある請求項１記載の舗装方法。
3. 【請求項３】 前記粉粒体が最大粒径が５ｍｍ以下に粉
   砕されている請求項１又は２に記載の舗装方法。
4. 【請求項４】 前記濾過ケーキが、４５℃乾燥時の重量
   並びに酸化物基準で、１４乃至３０重量％のＡＬ₂ Ｏ
   ₃ 、１０乃至３５重量％のＳｉＯ₂ 、３乃至８重量％の
   Ｆｅ₂ Ｏ₃ 及び８乃至２０重量％のアルカリ土類金属酸
   化物を含有するものである請求項１乃至は３の何れかに
   記載の舗装方法。
5. 【請求項５】 前記粉粒体がＪＳＦ Ｔ １２１法による
   含水比が８０乃至１８０％であることを特徴とする請求
   項１乃至４の何れかに記載の舗装方法。
6. 【請求項６】 前記粉粒体がＪＩＳ Ａ １１０４法に
   よる単位体積重量が０．８５乃至０．９９ｇ／ｃｍ³ で
   ある請求項１乃至５の何れかに記載の舗装方法。
7. 【請求項７】 前記粉粒体がＪＳＦ Ｍ１１１法で測定
   して０．０７５乃至２ｍｍの粒度のものが５０乃至６５
   重量％で、０．０７５ｍｍ以下のシルト質が２０乃至２
   ６重量％で、且つ２乃至４．８ｍｍの粒度のものが１５
   重量％以下となるような粒度分布を有することを特徴と
   する請求項１乃至６の何れかに記載の舗装方法。
8. 【請求項８】 前記粉粒体が水性懸濁液として測定して
   ６乃至９のｐＨを有するものである請求項１乃至７の何
   れかに記載の舗装方法。
9. 【請求項９】 前記粉粒体が８０乃至２２０ｍｅｑ／１
   ００ｇ乾燥物の範囲の陽イオン交換容量（ＣＥＣ）を有
   する請求項１乃至８の何れかに記載の舗装方法。
10. 【請求項１０】 粘土の酸処理工程で排出される酸性廃
    液とゼオライトの合成工程で排出されるアルカリ性廃液
    及び／又は石灰とを混合中和する際生成する濾過ケーキ
    を粉砕して成る粉粒体から成ることを特徴とする舗装土
    材乃至盛り土用改質剤。