JPS63317585A - 地盤面の安定化材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、法面や平地面などの地盤面の安定化を図る材
料に関する。

〔従来の技術〕

法面の安定化を例に採れば、近年では、モルタル吹付に
よる場合における外観の悪さなどの点から植生工によっ
て緑化を図りながら法面を保護することが汎く行われて
いる。この植生工のうち、ポンプのよる吹付によって施
工を行うものとしては、種子吹付工および客玉種子吹付
工があり、ガンによる吹付としては、５〜１５ｃｍ厚程
度の厚層基盤材吹付工などがある。

種子吹付工は、通常、種子、肥料、木質ファイバー、粘
結剤などを水に分散した後、ポンプによりノズルから吹
付けるものである。客玉種子吹付工は、さらに土砂類、
土壌改良材等を配合したものを同様に吹付けるものであ
り、吹付方法としては、上記材料を用水中に分散させ、
スラリー状としてポンプにより圧送し吹付を行い、３　
ｃｍ以下の薄層の植物生育基盤を造成するものである。

これに対して、厚層基盤材吹は工は土壌改良材、肥料、
粘結剤またはこれらと砂質土との混合物を固形物のまま
ガン方式で吹付け３〜１５ｃｍ程度の厚層の植物生育基
盤を造成するものである。

一方、本出願人に係る特開昭６０−５９２２号、同６０
−５９２３号公報によって、アクリル繊維などの加工繊
維と砂質土をガン方式によって吹付け、厚層基盤材を造
成し、侵食防止効果などを高める工法が提案され、かつ
実用化され好成績を示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

・しかし、確かに前記公報に示された工法は、加工繊維
が木質ファイバー繊維と相俟って強大な侵食防止効果を
発揮するけれども、吹付後、吹付材が乾燥した場合の強
度が弱く、流亡防止効果が十分でなく、また保水性に乏
しいためクラックが生じ易いし、かつ植物の生育状況も
十分でない。他方で、加工繊維を混入して吹付材を配合
しようとする場合、加工繊維がからみ合ってファイバー
ボールを形成し易く、加工繊維の混入量に限度がある。

侵食防止効果を高めるために、加工繊維の混入量を増す
ことが一つの方法であるけれども、その増量に際しては
、前述のように配合性の点で限界があるし、増量に伴っ
て材料コスト高を招く。

そこで本発明の主たる目的は、材料コストを低減できる
にもかかわらず、侵食防止効果、保水性、材料配合時の
分散性などに優れた安定化材料を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するための本第１発明は、パルプスラ
ッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）とを有し；その合計量に対
して含水率４０％基準での（Ａ）の含有量が９９〜５０
重量％、（Ｂ）の含有量が１〜５０重量％；加工繊維（
Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｆｌ、太さ３〜５０デニール
であることを特徴とするものである。

第２発明は、パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）と
種子（Ｃ）と分散用水（Ｄ）とを有し；Ａを含水率４０
％で計算したときにおけるＡ／（Ａ＋Ｂ）が９９〜５０
重量％、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜５０重量％；加工繊維（
Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ３〜５０デニール
であることを特徴とするものである。

さらに、第３発明は、パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維
（Ｂ）と種子（Ｃ）と分散用水（Ｄ）と土砂類もしくは
モルタルまたはそれらの混合物（Ｅ）とを有し；Ａを含
水率４０％で計算したときにおけるＡ／（Ａ＋Ｂ）が９
９〜５０重量％、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜５０重量％；加
工繊維（Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ３〜５０
デニールであることを特徴とするものである。

第４発明は、パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）と
種子（Ｃ）と分散用水（Ｄ）と土砂類（Ｅ）と粘結剤、
セメントおよび凝集剤の群から選ばれた結合剤（Ｆ）と
を有し；Ａを含水率４０％で計算したときにおけるＡ／
（Ａ＋Ｂ）が９９〜５０重里％、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜
５０重量％；加工繊維（Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ
、太さ３〜５０デニール；結合剤（Ｆ）の添加量が全材
料中に０．１〜３重量％であることを特徴とするもので
ある。

（作　　用） 本発明では、アクリル繊維等の加工繊維のほか、パルプ
スラッジを加工繊維に対して２倍（含水状態の重量基準
で）以上の量をもって使用している。

このパルプスラッジは、吸水性に優れた木質短繊維であ
り、これと加工繊維を混合することによって、バルブス
ラッジが分散材として作用し、加工繊維は、ファイバー
ポールを形成することなく、用水中に均一に分散するこ
とが判明した。パルプスラッジは、製紙工場の排水から
安価にえることができるとともに、さしたる用途が無〈
産業廃棄物として投棄されていたもので、この有効利用
を図ることができる。加工繊維とパルプスラッジを他の
材料とともに用水中に混入した場合、加工繊維を単体で
用いた場合よりも流亡防止効果が著しく改善される。こ
れは、加工繊維のみであると、加工繊維のみが繋ぎ材と
して作用するのに対して、パルプスラッジは、繊維長と
しては加工繊維よりはるかに短いが、繊維相互が、加工
繊維のように比較的直線的にからむのに対して、立体的
にかつ多量にからみ合っているためからみ合い強度が高
くなり、もって加工繊維が長い部分に渡って繋ぎ効果を
発揮することと相俟って、流亡防止効果を高めているも
のと考えられる。これによって、高価な加工繊維の混入
量を少くでき、コスト低減が可能となる。

また、パルプスラッジは、保水性がきわめて良好である
ため、吹付後、乾燥作用が働いても長期に亘って保水し
、乾燥によるクランク発生を防止でき、この面でも流亡
防止効果を高めるとともに、植物に対する水の補給を十
分に行うことができる。

さらに、吹付材の配合に当り、吹付材を水に分散させる
とき、パルプスラッジが水を吸収し、他の繊維、特に加
工繊維のからみ合いを離す現象が認められ、よって優れ
た水分散性を示し、均質なかつファイバーボールの無い
スラリー状の吹付材を得ることができる。

また、パルプスラッジは優れた断熱性を示し、加工繊維
、結合材と共にスラリー状で吹付け、断熱養生材、マル
チ（ｎ＋ｕ　１ｃｈ）材としても使用できる。

バルブスラッジ加工長繊維は、前述した様に、つなぎ材
として流亡防止効果を高めるだけではなく、特開昭５９
−７４９０８号公報、特開昭６０−２４１８２６号公報
に示された凝集剤を用いる場合、パルプスラッジはスラ
リー中に分散した土粒子の凝集団粒の際の核でなり、加
工長繊維は団粒相互の緊縛を図ると共に、その末端は団
粒と架橋し、堅固な団粒を形成する。凝集剤による糸状
高分子による団粒保持力は弱く、団粒自重によるブレを
止めることは困難で２〜３ｃｍの植物生育基盤を造成す
るためには、数回重ね吹きを行なう必要があったが、バ
ルプスラ・７ジ、加工長繊維の相互作用によって、ブレ
の発生を防ぐことができ、厚みのある吹付けが効率的に
行なうことができる。また３ｃｍ以上の比較的厚い吹付
けも可能となる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

本発明の材料は、前述のように、種子吹付工、客玉種子
吹付工は勿論のこと、浸食防止、飛砂防止などを目的と
してマルチ材、凍結、凍上防止のための養生材などとし
ても用いることができる。

この本発明の材料は、ポンプまたはガンにより圧送して
機械的な吹付を行うほか、人力により散布するものであ
ってもよい。本発明の材料は、複数層に重ね合わせて使
用してもよい。また、本発明は、吹付モルタル面の凍上
防止のマルチ材を含むものであるから、本発明にいう「
地盤面」とは、地盤そのものの表面、地表面に新規に造
成された表層およびその地盤表面に施されてその地盤と
関係ずけられたたとえば吹付モルタル、コンクリートな
どの表面をも含む意である。

本発明における安定化材料は、パルプスラッジを含んで
いる。このパルプスラッジは、製紙工場での廃水から得
られ、その−例を示すと、廃水に凝集剤を添加して凝集
沈殿させ、次いで濃縮した後、固液分離を図ったケーキ
分として得られる。

このパルプスラッジの含水率は３６〜４３％、平均４ｃ
ｈ程度であり、スラッジ中の繊維長はほぼ第１表に示す
ものである。

このパルプスラッジは、一般には焼却処分するか、埋立
に用いるかのみで有効利用法がないのが現状であったの
に対して、本発明によってその有効利用が開けるととも
に、安定化材料として安価なものとすることができる。

本発明では、上記パルプスラッジと共に加工繊維が用い
られる。ここにいう、加工繊維とは天然繊維、化学繊維
、合成繊維の内、形状がほぼ一定のもの、つまり長さ、
太さ等を一定に加工したものを意味し、木質ファイバー
、紙質ファイバー等は加工されてはいても形状が不揃な
ので、ここでの加工繊維には含まれない。

一般に、繊維としては、鉱滓綿、グラスファイバー、鉱
物繊維、金属繊維、ピートモス、紙繊維、動物繊維、合
成繊維、化学繊維等を挙げることができる。しかし、こ
のうち、鉱滓綿およびグラスファイバーは吹付混合物に
分散、混練される際折れ易く、絡み合いも弱いために侵
食防止効果は比較的小さい。鉱物繊維は繊維長をそろえ
たものは得にくく、また高価でもある。金属繊維にはこ
のような欠点は少いが絡み合いが弱く、腐食しやすいの
が難点である。

動物繊維は本発明に適する繊維長にそろえたものは高価
であり、腐食性を有する難点がある。

したがって、長期に亘って法官防止効果を示し、かつ所
要の繊維長を有することなどの必要な本発明の材料とし
て適さない。本発明に係る加工繊維としては、合成繊維
および化学ｌｌ３ｉ維から選ばれた通常のステープルフ
ァイバーを採用できる。合成繊維および化学繊維につい
ては、本発明に適した繊維長にそろえたものを得易く、
また比較的安価でもある。しかし、ナイロン、ビニロン
、ポリプロピレン、ポレエチレン等の繊維は耐候性に劣
り、ポリエステルは土壌菌に侵され易い。アクリル繊維
には以上の欠点がなく、本発明に用いる加工繊維として
は最も好ましい。しかしながら、アクリル繊維に限らず
、同様の形状と性状を有する繊維であればいかなる繊維
であっても使用することができる。

また、本発明にいうパルプスラッジおよび加工繊維とと
もに、上記の不適切であるとした繊維を併用することは
自由である。この併用の代表例は、有機質土壌改良材に
含まれる木質繊維である。たとえば、ピートモスやパー
ク堆肥は、繊維長が揃わずかつ比較的真価であり、腐食
性を有し、地盤の安定化材料の繋ぎ材としての効果は薄
いけれども、植物の生育の面では好適なので、積極的に
添加することが望まれる。

本発明の加工繊維の形状としては、長さ５〜６（ｌｎ、
太さ３〜５０デニール、捲縮数１０ケ以下、捲縮率２０
％以下のものが好適である。

本発明に用いる加工繊維の襟度が３ｄ（デニール）未満
では繊維長を長くして絡み合いを強くしても強度の点で
問題があり、捲縮数、捲縮率を低下しても繊維長が長い
ので、混合機において直ちに繊維同志が絡み合って毛玉
を形成するので好ましくない。５０ｄを超えたものでは
太すぎて絡み合りが弱く、また経済的にも不利である。

したがって加工繊維の繊度としては３〜５０ｄが好まし
く、１０〜３０ｄが特に好ましい。クリンプ（捲縮）は
生産性を上げるためには非常に重要な因子であり、通常
紡績糸に用いられるような捲縮数２０〜２５個、捲縮率
３０〜４０９Ａでは混合時毛玉を形成し使用できない。

（捲縮数、）径縮率はＪＩＳ　：　Ｌ１０１５　、　Ｌ
１０３６による、）したがって捲縮数としては１０個以
下が好ましく、特に２個〜７個が好ましい。捲縮率とし
ては２０％以下、特に好ましいのは２〜１５％である。

捲縮を無くした繊維は製造工程上、収束してカッターに
かけ一定長の繊維を製造するに際し、バラケで生産性を
著しく阻害するので実用上経済的に製造は困難である。

生産性を向上するには、少くとも捲縮数２個、捲縮率２
％は必要上ある。かかる捲縮は紡糸クリンパ−を調節す
ることにより達成できる。

本発明に用いる繊維の長さは重要な因子である。

すなわち、繊維長が５璽−未満の場合には、つなぎ効果
が少く、侵食防止効果は比較的小さい。

前記の如き捲縮を有する繊維を用いると、繊維長６０１
璽まで分散することが可能である。繊維長は浸食に対し
て重要な因子であり、５龍では一応の陣雨に対しては浸
食防止効果を有するが、豪雨に対しては１０龍以上必要
とする、集合した流水に対しては２０ｍｍ以上必要とし
、積雪の滑落による表面浸食防止に対しては３０鶴以上
必要とする。

繊維混入の効果は、スラリーに存在する本数に依存する
ので、大デニールの繊維を使用する時は、重量的には多
く使用する必要がある、したがって好ましい繊維長とし
ては、繊度にもよるが、−Ｃに５〜６０酊であり、特に
好ましいのは１０〜４０貢■である。

上記のパルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）との配合
割合は、これらが相関して地盤安定化材中における繋ぎ
効果を左右するので重要であり、Ａ／（Ａ＋Ｂ）が９９
〜５０重量％（以下重置％を単に％とする）、特に９８
〜８０％が、またＢｉ（Ａ＋Ｂ）が１〜５０％、特に２
〜２０％が好ましい。Ｂ量が多いと、繋ぎ効果が小さい
とともに、高価となる。またＢｉが少くても繋ぎ効果が
小さい。

バルブスラッジおよび加工繊維は予め混合しておくプレ
ミックス材とするのが望まれる。このプレミックス材に
は、木質繊維たとえばパーク堆肥、ピートモス、また地
力増強のために発泡性尿素樹脂たとえば「ミクレア」、
粉状活性炭などを添加できる。ピートモスやパーク堆肥
を添加する場合、Ａ十Ｂを１００としたとき、１５〜４
ｏの割合で添加するのがよい。ミクレアや粉状活性炭に
ついては、Ａ＋Ｂに対する比で０．２〜４程度でよい。

プレミックス材の製造に際しては、次の方法によるのが
最適である。まず、上記材料の所定量をバーカー機に投
入し、拡散・粉砕・混合を行い、もし一部固まりが生じ
ているのであれば、それをほぐした後、再びバーカー機
にて処理する。次いで、粉砕機に投入して粉砕してプレ
ミックス材とする。

ここで、バーカー機としては、第１図および第２図に示
すように、モータｌの出力によってギア２．３を介して
回転されるドラム４内の偏心位置に撹拌羽根５を有する
回転軸６をモータ７によって回転させるとともに、グラ
ム４内面にヤスリ８を設けたものを用い、ドラム４の回
転と羽根５の回転によって処理する装置を好適に使用で
きる。

９．１０は投入・排出コンベア、１１はハンドル１２操
作による取出蓋である。主にドラム４の回転は拡散・混
合を、羽根５およびヤスリ８は粉砕を負担する。

粉砕機としては、第３図および第５図のものを望ましく
使用でき゛る。すなわち、ホッパ−２０下部のドラム状
粉砕部２１内にモータ２２駆動の回転軸２３を設け、こ
の回転軸２３の長手方向に間隔を置いて円盤状ディスク
２４を一体化するとともに、ディスク２４．２４間にた
とえば等円分側で４個の切刃２５を取付ける一方で、粉
砕部２１内面に切刃２５が通る凹１２６ａを有するクシ
２６を設け、被粉砕材をディスク２４間、クシ２６と切
刃２５との間に押し込みながら切刃２５により粉砕する
ものである。

上記のようにして得られた混合済プレミックス材は、そ
のままマルチ材などに用いることができる。また、水に
分散してポンプおよびホースを介して圧送してマルチ材
としても使用できる。

種子吹付工として用いる場合、プレミックス材を水に分
散する。この分散に当っては、先に述べたようにきわめ
て良好である。またその分散とともに種子の分散も図る
。このとき肥料や結合材たとえば凝集剤（無機およびま
たは有機）、あるいは高吸水性高分子ポリマー、土壌改
良材なども混入する。また、種子以外のものは、プレミ
ックス材に混入することも可能である。凝集剤（Ｆ、）
を添加する場合、（Ａ＋８）　／　（Ａ＋Ｂ＋Ｆ）　・
Ｘ　１００は８０〜４０％が好ましい。

客玉種子吹付工の場合、土砂類（土壌または砂）もしく
はモルタルまたはそれらの混合物（これらをＥとする）
をさらに添加し分散を図る。この場合、ｌ００Ｂ／Ａは
０．０１３〜０．６５が好ましい。また（Ａ＋Ｂ）　量
Ｌｔ、Ｅ　１００部に対して０．５〜１ｏ部が好ましい
。前記Ｅどしてはベントナイトを含んでいてもよい。

本発明に用いることができる結合剤（Ｆ）の具体例とし
ては、粘結剤（Ｆｌ）、たとえば酢酸ビニル系のもの、
低分子アクリルアマイド系のもの、セメント（Ｆ２）、
無機または存機凝集剤（Ｆ３）、たとえば高分子凝集剤
等を挙げることができる。

結合剤は流亡防止効果などがあり、全材料中に０、１〜
３％添加するのがよい。量が少いと効果がないし、３％
を超えても効果のそれ以上の向上は望めないからである
。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

（実施例１） 従来の材料の種子吹付工法を施工し、施工後、降雨によ
り法官した箇所に次記配合の本発明の材料を吹付けた。

プレミックス剤 用　　　　　　　水　　　　　　　　２０００　１結　
　合　　材　　　　　　　　４０ｋｇこの材料をハイド
ロシーダーにより混合し、吹付けたところ繊維の分散状
態は良好であり、施工の翌日３０鶴の降雨があったが吹
付箇所は侵食されず、後日種子を散布したが植物の成育
は順調であった。なお、アクリル魂維は２０１５デニー
ル懸縮数５　懸縮率ｌＯ％のものを使用した。また５■
ｌ以下では法官効果が得られず、６０ｘ篇以上ではアク
リル繊維同士が絡みあってファイバーボールになってし
まった。

（実施例２） プレミックス材 用　　　　　　　　水　　　　　　　　２０００　β結
　　合　　材　　　　　　　　４０　ｋｇ上記の材料を
ハイドロシーダーにより法面に吹付けたところ、施工後
の降雨時にも法官せず植物は順調に成育した。

（実施例３） １タンク４０００１当り プレミックス材 土砂類　　　　　　　　　２０００　ｋｇ用　　　　　
　　水　　　　　　　　２５００　　ｎ結　　　合　　
　材　　　　　　　　　　９　ｋｇ上記の材料をハイド
ロシーダーにより法面に吹付けたところ、施工後の降雨
時にも法官せず植物は順調に成育した。

（実施例４） プレミックス材 土砂類　　　　　　　　　１５００　ｋｇ用　　　　　
　　水　　　　　　　　　２０６結合材セメント　　　
　　　１０ｋｇ 上記の材料を空気圧送によるガンにより法面に吹付けた
ところ、施工後の降雨時にも法官せず植物は順調に成育
した。

（実施例５） 第１表に示すように、種々の配合の材料について吹付を
行い、流亡防止効果などの結果を調べた。

同表には、配合と共に結果も示した。

なお、加工繊維としては、２０ｍｍ長、５デニール、捲
縮数５、捲縮率１０％のアクリル繊維、粘結剤ａとして
は酢酸ビニル系のもの、ｂとしては低分子のアクリルア
マイド系のもの、凝集剤としては高分子のアクリルアマ
イド系のものを用いた。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、材料コストを低減できる
とともに、つなぎ効果侵食防止効果が高くかつ長く続き
、また配合時の水分散性などが優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はバーカー機の一例の縦断面図、第２図はその■
−■線矢視断面図、第３図は粉砕機の一例の正面図、第
４図はｒＶ−ＩＶ線矢視図である。 ４・・・回転ドラム、５・・・撹拌羽根、２４・・・デ
ィスク、２５・・・切刃、２６・・・クシ。 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）とを有し
   ；その合計量に対して含水率４０％基準での（Ａ）の含
   有量が９９〜５０重量％、（Ｂ）の含有量が１〜５０重
   量％；加工繊維（Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ
   ３〜５０デニールであることを特徴とする地盤面の安定
   化材料。
2. （２）パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）と種子（
   Ｃ）と分散用水（Ｄ）とを有し；Ａを含水率４０％で計
   算したときにおけるＡ／（Ａ＋Ｂ）が９９〜５０重量％
   、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜５０重量％；加工繊維（Ｂ）の
   形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ３〜５０デニールである
   ことを特徴とする地盤面の安定化材料。
3. （３）パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）と種子（
   Ｃ）と分散用水（Ｄ）と土砂類（Ｅ）とを有し；Ａを含
   水率４０％で計算したときにおけるＡ／（Ａ＋Ｂ）が９
   ９〜５０重量％、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜５０重量％；加
   工繊維（Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ３〜５０
   デニールであることを特徴とする地盤面の安定化材料。
4. （４）パルプスラッジ（Ａ）と加工繊維（Ｂ）と種子（
   Ｃ）と分散用水（Ｄ）と土砂類（Ｅ）と粘結剤、セメン
   トおよび凝集剤の群から選ばれた結合剤（Ｆ）とを有し
   ；Ａを含水率４０％で計算したときにおけるＡ／（Ａ＋
   Ｂ）が９９〜５０重量％、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）が１〜５０重
   量％；加工繊維（Ｂ）の形状が長さ５〜６０ｍｍ、太さ
   ３〜５０デニール；結合剤（Ｆ）の添加量が全材料中に
   ０．１〜３重量％であることを特徴とする地盤面の安定
   化材料。