JP3452803B2 - 土壌を原料とする粒状化物 - Google Patents
土壌を原料とする粒状化物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自然界に存在する
土壌を原料として生産される粒状化物、特に、土壌の特
質を喪失せずに具備しながらも、土壌のように泥土化せ
ず、また耐荷重性にも優れて、例えば地表面に敷設する
ことにより快適な歩行性を実現することのできる粒状化
物に関し、土壌含有混合物の技術分野に属する。 【０００２】 【従来の技術】例えば昨今の都市開発型マンションにあ
っては、敷地内の空間を造園してここに集会場や子供の
遊び場あるいは趣味やレジャーのためのコミュニティ広
場等を配置することがよく行なわれている。また、個人
的レベルにおいても、戸建住宅の庭やマンション一階住
居の専用庭あるいはベランダを利用しての所謂ガーデニ
ングが流行しつつあり、それとともに自然の土壌と接す
る機会が増えている。 【０００３】土壌のままの地表面は、もちろんそれ自
身、周囲の自然環境と調和し、またぬくもりのある心地
よい質感や歩行性を実現させるものであるが、アスファ
ルト舗装やコンクリート舗装との比較でいえば、さらに
透水性や保水性に優れ、且つ照り返しが少ないという特
質がある。しかし、一方では、例えば雨の降ったあとや
散水したあと等には泥土化し、地表面がぬかるんで歩行
が困難となったり、あるいは、地表面がゆるくなって土
壌が流されてしまったりするという不具合もある。 【０００４】特開平６−２５７１０３号公報、特開平７
−１３８９０５号公報、特開平８−１２８００２号公報
には、種々のアスファルト舗装やコンクリート舗装の改
善技術が開示されており、施工現場から発生する排土を
再生使用することや、重荷重に耐え得る透水性の舗装構
造あるいは高強度のコンクリート舗装構造等が提案され
ている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、土壌を
原料として生産することができ、土壌のもつ特質をその
まま生かしつつも、土壌のように泥土化せず、また耐荷
重性にも優れる粒状化物を提供することについての技術
の提案は見当たらない。 【０００６】そのような粒状化物が提供されれば、ま
ず、環境破壊を避けることができる。すなわち、土壌を
原料として生産できるから、例えば廃棄残土等を再生利
用することができ、改めて自然界から原料を採取してく
る必要がなくなる。また、土壌と同じ扱いをすることが
でき、使用時にも廃棄時にも安全で環境汚染等を引き起
こさない。 【０００７】次に、土壌の特質が失われずそのまま生か
されるから、自然とマッチした心地よい質感や歩行性、
さらには優れた透水性や保水性が実現し、且つ一般のコ
ンクリート舗装等と比べて照り返しが少なくなる。 【０００８】また、土壌のように泥土化しないから、雨
水等によってぬかるんだりゆるんだりすることがなく、
常に快適な歩行性が維持され、また流出したりすること
がない。 【０００９】さらに、耐荷重性に優れるから、庭園内等
の人の歩かない場所だけでなく、遊歩道等、人の歩く場
所、ないしは車両等が通行するような場所にも使用でき
る。 【００１０】そして、粒状化物であるから、取扱いが容
易となる。例えば、敷設時には、これを地表面にそのま
ま単独で、あるいは土壌や砂利等の他の物とまぜて、撒
いたり敷き詰めたりするだけでよく、特別の設備や技術
は必要がない。したがって、大規模な公園等の公共施設
だけでなく、一般住宅の庭や通路の整備、補修等、個人
的な使用にも提供できる。また、運搬性や保管性に優
れ、容易に流通でき、小売店等で商品として一般販売す
ることが可能となる。またその場合にも、袋売り、量り
売り等、いろいろな形態での販売ができる。 【００１１】用途の面では、以上のような特徴を生かし
て、造園一般、庭園、公園、広場の整備、ガーデニング
等に好適に使用し得る他、屋内屋外を問わず鑑賞用、装
飾用のフラワーポットやプランター等、様々な分野で広
範囲に使用できる。また、保水性と耐荷重性とに優れる
から、水分が滲み出て流動化した掘削土を埋め戻す際に
該掘削土に混ぜ合わせて地盤を強固にする土壌改良材と
しての使用も可能となる。 【００１２】本発明者は、土壌を原料とし、上記のよう
な特徴を有する粒状化物の開発に鋭意研究を重ねた結
果、本発明を完成するに至ったものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、１
００重量部の土壌に、セメントを３〜２０重量部、及び
高炉水砕スラグを１〜２重量部混合したのち、１００重
量部の水にアンモニウム塩類又はナトリウム塩類の少な
くともいずれかを１〜３重量部、カリウム塩類を１〜４
重量部、鉄化合物を３〜１０重量部、硝酸カルシウム又
は塩化カルシウムを７０〜１５０重量部、及びマグネシ
ウム塩類を３〜７重量部添加してなる溶液を上記混合物
に０．２〜０．７重量部添加して練り合わせ、これを粒
状化したのち乾燥させてなる粒状化物である。 【００１４】このように、本発明においては、種々の無
機化合物が添加されて多くのアルカリイオンや金属イオ
ンを含有するように調整されたイオンリッチな溶液（以
下「触媒溶液」という。）が、土壌、セメント、高炉水
砕スラグと共に配合される。本発明者は、上記触媒溶液
を土壌、セメント、高炉水砕スラグと混合して養生する
と、結合力が高く緻密で強固、且つ水で分散、再泥土化
しない構造体が得られることを見出した。 【００１５】これは、触媒溶液中に存在する多量のイオ
ンによって電子濃度が高くなり、ケイ酸カルシウムやシ
リカ等の無機成分のイオン化反応が活性化され、このよ
うな触媒的な作用の結果として、土壌、セメント、高炉
水砕スラグ同士の凝結、硬化が促進されると共に、さら
に、その場合に、凝結、硬化の支障となる水酸基やカル
ボン酸基を有するイオン化速度の低い有機化合物が活性
化した無機イオン間の速やかな結合反応に関与する確率
が低減されて、これらの相乗効果により、無機成分間の
結合力が大きくなるものと考えられる。 【００１６】ここで、この触媒溶液の調整に用いられる
アンモニウム塩類としては、例えば、塩化アンモニウム
等が使用でき、これらの一又は二以上を併用してもよ
い。 【００１７】また、ナトリウム塩類としては、例えば、
塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等が
使用でき、これらの一又は二以上を併用してもよい。 【００１８】さらに、カリウム塩類としては、例えば、
炭酸カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリ
ウム等が使用でき、これらの一又は二以上を併用しても
よい。 【００１９】一方、鉄化合物としては、例えば、硫酸鉄
等の＋２価の鉄化合物等が使用でき、これらの一又は二
以上を併用してもよい。 【００２０】そして、マグネシウム塩類としては、例え
ば、塩化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム等が使用でき、これらの一又は二以上を併用し
てもよい。 【００２１】この触媒溶液の調整方法の一例を説明する
と、まず、カルキ分（塩素分）を除去した水１００重量
部に、１〜３重量部のアンモニウム塩類又はナトリウム
塩類の少なくともいずれかと、１〜４重量部のカリウム
塩類とを、例えばこれらを予め混合しておく等して同時
に水に添加するようにする。同時に添加することによ
り、これらの成分のイオン化が促進されて、溶液調整が
容易となるからである。 【００２２】また、これらの添加後は、約１２〜１８分
間撹拌すると共に、水温を３〜１０℃に保つようにす
る。水温をこの温度範囲に保つことによって、調整され
た触媒溶液の触媒作用が常に安定的に得られるようにな
る。 【００２３】そして、これに３〜１０重量部の鉄化合物
を添加し、約１２〜１８分間撹拌する。この鉄化合物を
水に添加するときも、上記と同様の理由により、水温を
３〜１０℃に保つようにする。 【００２４】次に、７０〜１５０重量部の硝酸カルシウ
ム又は塩化カルシウムを添加し、約２５〜３５分間撹拌
する。 【００２５】このとき、硝酸カルシウム又は塩化カルシ
ウムに代えて、リン酸カルシウム又はケイ酸カルシウム
等の他のカルシウム塩類を使用してもよい。 【００２６】そして、得られた溶液をさらに１０〜１５
時間放置すると共に、水温を１５〜２０℃、好ましくは
１７〜１８℃に冷却し、然る後、３〜７重量部のマグネ
シウム塩類を添加することにより、本発明で使用する触
媒溶液が最終的に得られることになる。 【００２７】本発明の粒状化物の製法としては、まず土
壌にセメントと高炉水砕スラグとを混合しておき、これ
に上記組成の触媒溶液を添加して練り合わせ、湿潤状態
の混合物を得る。このときの各配合成分の混合比率は、
土壌１００重量部、セメント３〜２０重量部、高炉水砕
スラグ１〜２重量部、及び上記組成の触媒溶液０．２〜
０．７重量部であり、特に、養生後の乾燥粒状化物中に
おける土壌成分の含有率を９０％以上と極めて高くする
こともできる。 【００２８】そして、この湿潤混合物を例えばテーブル
ミキサー等を用いて撹拌、粉砕することにより粒状化
し、そののち乾燥、養生させる。その場合に、粒状化作
業は、湿潤混合物が湿潤状態である間に行なうことが好
ましい。乾燥するに伴って、混合物の固化が進み、所望
の形状、大きさに粒状化させることが困難となるからで
ある。 【００２９】このようにして得られた粒状化物は、土壌
成分の含有率が高く、自然土の質感が残存されて快適な
歩行性が確保される。また、土壌成分特有の微細孔構造
によって良好な透水性や保水性がそのまま維持され、な
いしは照り返しが少なく、良好な熱吸収性がそのまま生
かされる。そして、このように土壌成分の含有率が高い
状態で、該土壌成分に相対的に僅かな配合量のセメント
や高炉水砕スラグ成分が触媒溶液の働きにより強固に固
化反応して緻密な結合構造体となり、地表面としての使
用に耐え得る十分な耐荷重性と、雨水等で再泥土化しな
い性質とが実現される。 【００３０】その場合に、触媒溶液は、土壌、セメン
ト、高炉水砕スラグの混合物に対して原液のまま添加す
るのではなく、予め水で希釈してから添加すると、より
好適な湿潤混合物ないし乾燥粒状化物が得られる。特
に、上記組成の触媒溶液の場合では、希釈倍率は７〜１
５倍が好ましく、また、該触媒溶液の添加後の湿潤混合
物中における土壌の含有率が７０〜８０％となるような
量の水で希釈することが好ましい。 【００３１】このようにして得られた粒状化物は、自然
の土壌を原料とするため、これを生産するために環境破
壊を招来することがない。そして、これを地表面に、単
独であるいは土壌等と共に撒いたり、又は単独であるい
は玉砂利等と共に敷き詰めたりするだけで敷設すること
ができて、特別の施工法や施工設備を必要としない。し
たがって、一般消費者等でも容易に取扱いが可能で、個
人住宅やマンションの専用部分あるいは共用部分の造
園、補修、ガーデニング等に好適に使用できる。その結
果、ぬくもりのある質感がそのまま残存し、透水性や保
水性に優れ、照り返しが少ないという土壌の特質が生か
され、且つ、雨や散水等で細かに分散、泥土化、ぬかる
み、流出することのない快適な地表面が実現する。 【００３２】また、養生後の乾燥物品であるから、袋詰
包装等することができ、運搬性や保管性に優れ、容易に
流通させて、小売店で普通に販売することが可能とな
る。もちろん、袋詰販売に代えて計量販売することも可
能である。 【００３３】本発明に係る粒状化物は、公園や庭園、あ
るいはその遊歩道ないし散策道路、屋外スポーツ施設の
フロア、屋内外のパーキングスペース等、広範囲に利用
可能である。また、屋内外の装飾用のフラワーポットや
プランタ等にも好適に使用し得る。さらには、本発明に
係る粒状化物は、吸水性、保水性に優れ、且つ、耐荷重
性に優れて容易に変形しないから、いったん掘り起こし
た掘削土を再び埋め戻す際に混合させることもできる。
いったん掘り起こした掘削土は、水分が滲み出て流動化
する傾向が大きく、そのまま埋め戻したのでは、地盤に
へこみが生じたりするのであるが、本発明に係る粒状化
物を混合することにより、その水分を吸水し、地盤が緻
密化ないし強化される。本発明に係る粒状化物は、この
ような土壌改良材としての使用も可能である。 【００３４】なお、本発明に係る粒状化物の径は、用途
にもよるが、一般に、１ｍｍ〜３０ｍｍ程度が標準であ
る。また、屋外で風雨にさらされる条件下では粗い径の
ものを用いる方が好ましいが、室内でフラワーポットや
プランタ等に充填して使用する場合は細かくてもよい。
また、玉砂利等と共に庭に敷くような場合は、玉砂利と
同じ大きさに揃えた方が見栄えの点でよい。もちろん、
これらに限定されることなく、要望される機能や用途等
によって、触媒溶液の組成、あるいは、各配合成分の混
合比率、粒状化物の径を適宜変更することができること
はいうまでもない。この場合、一般に、例えばテーブル
ミキサーの撹拌速度を上げたり撹拌時間を長くすると、
小さい径のものが多く得られる。また、テーブルミキサ
ーで撹拌、粉砕しただけでは、形状を揃えることができ
ない場合は、湿潤状態の間にその形状を揃えたり、ある
いはより球形又は紡錘形等の所望の形状に成形してもよ
い。さらに、粒状化物に着色あるいは模様を施すために
顔料を配合してもよい。 【００３５】 【実施例】以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく
説明する。 【００３６】触媒溶液の調整 １２３ｋｇの工業用水に１２ｇのチオ硫酸ナトリウムを
加えて１０分間撹拌し、水中のカルキ分を除去した。次
に、水温を約７℃に保ちながら、１．７ｋｇの塩化アン
モニウムと２．９ｋｇの炭酸カリウムとを同時に加え、
１５分間撹拌したのち、同じく水温を約７℃に保ちつ
つ、硫酸鉄を５．６ｋｇ添加してさらに１５分間撹拌し
た。さらに、この溶液に塩化カルシウム１３０ｋｇを加
えて３０分間撹拌した後、１２時間室温で放置し、水温
がおよそ１７〜１８℃になったところで、６．１ｋｇの
塩化マグネシウムを添加して触媒溶液を得た。 【００３７】粒状化物の作成 上記触媒溶液を配合して粒状化物の作成を行なった。す
なわち、土壌、普通ポルトランドセメント、高炉水砕ス
ラグの混合物に、上記触媒溶液を添加して練り合わせ、
湿潤混合物を得た。次いで、これをテーブルミキサーを
用いて、約５分間撹拌、粉砕することにより、平均径約
１５ｍｍのほぼ球形の粒状化物が得られ、これを、３日
間自然乾燥で養生させることにより、土壌成分８５．６
９％（重量％、以下同じ）、セメント成分１０．８％、
スラグ成分１．７％、触媒溶液成分０．５１％、水分
１．３％の含有率を有する本発明に係る粒状化物を作成
した。 【００３８】粒状化物の非泥土化試験 １リットルの水道水をビーカーに採り、ここに上記粒状
化物を３００ｇ投入して５分間撹拌したのち放置し、粒
状化物の状態や水の濁りぐあい等を目視で観察した。粒
状化物は形が崩れることなく、すぐ沈降し、ビーカーの
底に蓄積した。上澄み液は着色することなく、良好な透
明性を維持していた。３分間放置後、再び５分間撹拌
し、再度の目視観察を行なうことを２０回繰り返したと
ころ、結果は同じであった。また、一夜間そのまま放置
して上記と同じ試験を行なったところ、結果は同じで、
粒状化物の分散や泥土化は見られなかった。 【００３９】粒状化物の圧縮強度試験 上記粒状化物から、直径約５ｍｍ、長さ約８ｍｍの円柱
状供試体を切り出し、この供試体の両端面を石膏混入セ
メントペーストでキャッピングした後、定速型万能試験
機（使用レンジ：１０ｋＮ、載荷速度：０．５ｍｍ／
分）を用いて一軸漸増圧縮荷重を加えて最大荷重を求
め、数１に示す式に従って圧縮強度を算出した。結果を
表１に示す。 【００４０】 【数１】 【００４１】 【表１】土壌成分が約８５％の本供試体における圧縮強度は平均
で１１．５Ｎ／ｍｍ2（１１７ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、
一般歩行者道路はもとより、車両交通道路にも適用し得
る耐荷重性を有し、遊歩道等に敷設する場合であれば、
セメント成分をさらに３〜５％程度に低減することがで
きる。 【００４２】粒状化物の透水試験 上記粒状化物から、表２に示す寸法の円柱状供試体を作
成し、ＪＩＳ Ａ １２１８、ＪＳＦ Ｔ ３１１に準
じ、内径１０．００ｃｍ、長さ１２．７３ｃｍの透水円
筒を用いて水道水による透水試験を行ない、２２℃及び
１５℃における透水係数をそれぞれ数２、数３に示す式
に従って算出した。表３に各透水係数を示したように、
本発明で得られた粒状化物は良好な透水性を有する。 【００４３】 【表２】 【００４４】 【数２】 【００４５】 【数３】 【００４６】 【表３】なお、以上の実施例では、湿潤状態の粒状化物を自然乾
燥で養生するようにしたが、これに代えて、オートクレ
ーブを用いてより短期間に促進養生するようにしてもよ
い。 【００４７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の粒状化物
は、自然土壌を主原料として生産できるから環境破壊を
抑制し、また粒状化物であるから敷設が簡単で、しかも
土壌の特質を具備しているから、周辺の自然や緑とよく
調和し、且つ透水性、保水性及び熱吸収性に優れる。さ
らに、泥土化せず、耐荷重性にも優れるから、快適な地
表面の提供に使用できる。本発明の粒状化物は、流通性
にも優れ、種々の形態で販売できて、規模の如何を問わ
ず、庭園、公園、広場、ガーデニング、土壌改良材等に
好適に使用し得る。
土壌を原料として生産される粒状化物、特に、土壌の特
質を喪失せずに具備しながらも、土壌のように泥土化せ
ず、また耐荷重性にも優れて、例えば地表面に敷設する
ことにより快適な歩行性を実現することのできる粒状化
物に関し、土壌含有混合物の技術分野に属する。 【０００２】 【従来の技術】例えば昨今の都市開発型マンションにあ
っては、敷地内の空間を造園してここに集会場や子供の
遊び場あるいは趣味やレジャーのためのコミュニティ広
場等を配置することがよく行なわれている。また、個人
的レベルにおいても、戸建住宅の庭やマンション一階住
居の専用庭あるいはベランダを利用しての所謂ガーデニ
ングが流行しつつあり、それとともに自然の土壌と接す
る機会が増えている。 【０００３】土壌のままの地表面は、もちろんそれ自
身、周囲の自然環境と調和し、またぬくもりのある心地
よい質感や歩行性を実現させるものであるが、アスファ
ルト舗装やコンクリート舗装との比較でいえば、さらに
透水性や保水性に優れ、且つ照り返しが少ないという特
質がある。しかし、一方では、例えば雨の降ったあとや
散水したあと等には泥土化し、地表面がぬかるんで歩行
が困難となったり、あるいは、地表面がゆるくなって土
壌が流されてしまったりするという不具合もある。 【０００４】特開平６−２５７１０３号公報、特開平７
−１３８９０５号公報、特開平８−１２８００２号公報
には、種々のアスファルト舗装やコンクリート舗装の改
善技術が開示されており、施工現場から発生する排土を
再生使用することや、重荷重に耐え得る透水性の舗装構
造あるいは高強度のコンクリート舗装構造等が提案され
ている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、土壌を
原料として生産することができ、土壌のもつ特質をその
まま生かしつつも、土壌のように泥土化せず、また耐荷
重性にも優れる粒状化物を提供することについての技術
の提案は見当たらない。 【０００６】そのような粒状化物が提供されれば、ま
ず、環境破壊を避けることができる。すなわち、土壌を
原料として生産できるから、例えば廃棄残土等を再生利
用することができ、改めて自然界から原料を採取してく
る必要がなくなる。また、土壌と同じ扱いをすることが
でき、使用時にも廃棄時にも安全で環境汚染等を引き起
こさない。 【０００７】次に、土壌の特質が失われずそのまま生か
されるから、自然とマッチした心地よい質感や歩行性、
さらには優れた透水性や保水性が実現し、且つ一般のコ
ンクリート舗装等と比べて照り返しが少なくなる。 【０００８】また、土壌のように泥土化しないから、雨
水等によってぬかるんだりゆるんだりすることがなく、
常に快適な歩行性が維持され、また流出したりすること
がない。 【０００９】さらに、耐荷重性に優れるから、庭園内等
の人の歩かない場所だけでなく、遊歩道等、人の歩く場
所、ないしは車両等が通行するような場所にも使用でき
る。 【００１０】そして、粒状化物であるから、取扱いが容
易となる。例えば、敷設時には、これを地表面にそのま
ま単独で、あるいは土壌や砂利等の他の物とまぜて、撒
いたり敷き詰めたりするだけでよく、特別の設備や技術
は必要がない。したがって、大規模な公園等の公共施設
だけでなく、一般住宅の庭や通路の整備、補修等、個人
的な使用にも提供できる。また、運搬性や保管性に優
れ、容易に流通でき、小売店等で商品として一般販売す
ることが可能となる。またその場合にも、袋売り、量り
売り等、いろいろな形態での販売ができる。 【００１１】用途の面では、以上のような特徴を生かし
て、造園一般、庭園、公園、広場の整備、ガーデニング
等に好適に使用し得る他、屋内屋外を問わず鑑賞用、装
飾用のフラワーポットやプランター等、様々な分野で広
範囲に使用できる。また、保水性と耐荷重性とに優れる
から、水分が滲み出て流動化した掘削土を埋め戻す際に
該掘削土に混ぜ合わせて地盤を強固にする土壌改良材と
しての使用も可能となる。 【００１２】本発明者は、土壌を原料とし、上記のよう
な特徴を有する粒状化物の開発に鋭意研究を重ねた結
果、本発明を完成するに至ったものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、１
００重量部の土壌に、セメントを３〜２０重量部、及び
高炉水砕スラグを１〜２重量部混合したのち、１００重
量部の水にアンモニウム塩類又はナトリウム塩類の少な
くともいずれかを１〜３重量部、カリウム塩類を１〜４
重量部、鉄化合物を３〜１０重量部、硝酸カルシウム又
は塩化カルシウムを７０〜１５０重量部、及びマグネシ
ウム塩類を３〜７重量部添加してなる溶液を上記混合物
に０．２〜０．７重量部添加して練り合わせ、これを粒
状化したのち乾燥させてなる粒状化物である。 【００１４】このように、本発明においては、種々の無
機化合物が添加されて多くのアルカリイオンや金属イオ
ンを含有するように調整されたイオンリッチな溶液（以
下「触媒溶液」という。）が、土壌、セメント、高炉水
砕スラグと共に配合される。本発明者は、上記触媒溶液
を土壌、セメント、高炉水砕スラグと混合して養生する
と、結合力が高く緻密で強固、且つ水で分散、再泥土化
しない構造体が得られることを見出した。 【００１５】これは、触媒溶液中に存在する多量のイオ
ンによって電子濃度が高くなり、ケイ酸カルシウムやシ
リカ等の無機成分のイオン化反応が活性化され、このよ
うな触媒的な作用の結果として、土壌、セメント、高炉
水砕スラグ同士の凝結、硬化が促進されると共に、さら
に、その場合に、凝結、硬化の支障となる水酸基やカル
ボン酸基を有するイオン化速度の低い有機化合物が活性
化した無機イオン間の速やかな結合反応に関与する確率
が低減されて、これらの相乗効果により、無機成分間の
結合力が大きくなるものと考えられる。 【００１６】ここで、この触媒溶液の調整に用いられる
アンモニウム塩類としては、例えば、塩化アンモニウム
等が使用でき、これらの一又は二以上を併用してもよ
い。 【００１７】また、ナトリウム塩類としては、例えば、
塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等が
使用でき、これらの一又は二以上を併用してもよい。 【００１８】さらに、カリウム塩類としては、例えば、
炭酸カリウム、塩化カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリ
ウム等が使用でき、これらの一又は二以上を併用しても
よい。 【００１９】一方、鉄化合物としては、例えば、硫酸鉄
等の＋２価の鉄化合物等が使用でき、これらの一又は二
以上を併用してもよい。 【００２０】そして、マグネシウム塩類としては、例え
ば、塩化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム等が使用でき、これらの一又は二以上を併用し
てもよい。 【００２１】この触媒溶液の調整方法の一例を説明する
と、まず、カルキ分（塩素分）を除去した水１００重量
部に、１〜３重量部のアンモニウム塩類又はナトリウム
塩類の少なくともいずれかと、１〜４重量部のカリウム
塩類とを、例えばこれらを予め混合しておく等して同時
に水に添加するようにする。同時に添加することによ
り、これらの成分のイオン化が促進されて、溶液調整が
容易となるからである。 【００２２】また、これらの添加後は、約１２〜１８分
間撹拌すると共に、水温を３〜１０℃に保つようにす
る。水温をこの温度範囲に保つことによって、調整され
た触媒溶液の触媒作用が常に安定的に得られるようにな
る。 【００２３】そして、これに３〜１０重量部の鉄化合物
を添加し、約１２〜１８分間撹拌する。この鉄化合物を
水に添加するときも、上記と同様の理由により、水温を
３〜１０℃に保つようにする。 【００２４】次に、７０〜１５０重量部の硝酸カルシウ
ム又は塩化カルシウムを添加し、約２５〜３５分間撹拌
する。 【００２５】このとき、硝酸カルシウム又は塩化カルシ
ウムに代えて、リン酸カルシウム又はケイ酸カルシウム
等の他のカルシウム塩類を使用してもよい。 【００２６】そして、得られた溶液をさらに１０〜１５
時間放置すると共に、水温を１５〜２０℃、好ましくは
１７〜１８℃に冷却し、然る後、３〜７重量部のマグネ
シウム塩類を添加することにより、本発明で使用する触
媒溶液が最終的に得られることになる。 【００２７】本発明の粒状化物の製法としては、まず土
壌にセメントと高炉水砕スラグとを混合しておき、これ
に上記組成の触媒溶液を添加して練り合わせ、湿潤状態
の混合物を得る。このときの各配合成分の混合比率は、
土壌１００重量部、セメント３〜２０重量部、高炉水砕
スラグ１〜２重量部、及び上記組成の触媒溶液０．２〜
０．７重量部であり、特に、養生後の乾燥粒状化物中に
おける土壌成分の含有率を９０％以上と極めて高くする
こともできる。 【００２８】そして、この湿潤混合物を例えばテーブル
ミキサー等を用いて撹拌、粉砕することにより粒状化
し、そののち乾燥、養生させる。その場合に、粒状化作
業は、湿潤混合物が湿潤状態である間に行なうことが好
ましい。乾燥するに伴って、混合物の固化が進み、所望
の形状、大きさに粒状化させることが困難となるからで
ある。 【００２９】このようにして得られた粒状化物は、土壌
成分の含有率が高く、自然土の質感が残存されて快適な
歩行性が確保される。また、土壌成分特有の微細孔構造
によって良好な透水性や保水性がそのまま維持され、な
いしは照り返しが少なく、良好な熱吸収性がそのまま生
かされる。そして、このように土壌成分の含有率が高い
状態で、該土壌成分に相対的に僅かな配合量のセメント
や高炉水砕スラグ成分が触媒溶液の働きにより強固に固
化反応して緻密な結合構造体となり、地表面としての使
用に耐え得る十分な耐荷重性と、雨水等で再泥土化しな
い性質とが実現される。 【００３０】その場合に、触媒溶液は、土壌、セメン
ト、高炉水砕スラグの混合物に対して原液のまま添加す
るのではなく、予め水で希釈してから添加すると、より
好適な湿潤混合物ないし乾燥粒状化物が得られる。特
に、上記組成の触媒溶液の場合では、希釈倍率は７〜１
５倍が好ましく、また、該触媒溶液の添加後の湿潤混合
物中における土壌の含有率が７０〜８０％となるような
量の水で希釈することが好ましい。 【００３１】このようにして得られた粒状化物は、自然
の土壌を原料とするため、これを生産するために環境破
壊を招来することがない。そして、これを地表面に、単
独であるいは土壌等と共に撒いたり、又は単独であるい
は玉砂利等と共に敷き詰めたりするだけで敷設すること
ができて、特別の施工法や施工設備を必要としない。し
たがって、一般消費者等でも容易に取扱いが可能で、個
人住宅やマンションの専用部分あるいは共用部分の造
園、補修、ガーデニング等に好適に使用できる。その結
果、ぬくもりのある質感がそのまま残存し、透水性や保
水性に優れ、照り返しが少ないという土壌の特質が生か
され、且つ、雨や散水等で細かに分散、泥土化、ぬかる
み、流出することのない快適な地表面が実現する。 【００３２】また、養生後の乾燥物品であるから、袋詰
包装等することができ、運搬性や保管性に優れ、容易に
流通させて、小売店で普通に販売することが可能とな
る。もちろん、袋詰販売に代えて計量販売することも可
能である。 【００３３】本発明に係る粒状化物は、公園や庭園、あ
るいはその遊歩道ないし散策道路、屋外スポーツ施設の
フロア、屋内外のパーキングスペース等、広範囲に利用
可能である。また、屋内外の装飾用のフラワーポットや
プランタ等にも好適に使用し得る。さらには、本発明に
係る粒状化物は、吸水性、保水性に優れ、且つ、耐荷重
性に優れて容易に変形しないから、いったん掘り起こし
た掘削土を再び埋め戻す際に混合させることもできる。
いったん掘り起こした掘削土は、水分が滲み出て流動化
する傾向が大きく、そのまま埋め戻したのでは、地盤に
へこみが生じたりするのであるが、本発明に係る粒状化
物を混合することにより、その水分を吸水し、地盤が緻
密化ないし強化される。本発明に係る粒状化物は、この
ような土壌改良材としての使用も可能である。 【００３４】なお、本発明に係る粒状化物の径は、用途
にもよるが、一般に、１ｍｍ〜３０ｍｍ程度が標準であ
る。また、屋外で風雨にさらされる条件下では粗い径の
ものを用いる方が好ましいが、室内でフラワーポットや
プランタ等に充填して使用する場合は細かくてもよい。
また、玉砂利等と共に庭に敷くような場合は、玉砂利と
同じ大きさに揃えた方が見栄えの点でよい。もちろん、
これらに限定されることなく、要望される機能や用途等
によって、触媒溶液の組成、あるいは、各配合成分の混
合比率、粒状化物の径を適宜変更することができること
はいうまでもない。この場合、一般に、例えばテーブル
ミキサーの撹拌速度を上げたり撹拌時間を長くすると、
小さい径のものが多く得られる。また、テーブルミキサ
ーで撹拌、粉砕しただけでは、形状を揃えることができ
ない場合は、湿潤状態の間にその形状を揃えたり、ある
いはより球形又は紡錘形等の所望の形状に成形してもよ
い。さらに、粒状化物に着色あるいは模様を施すために
顔料を配合してもよい。 【００３５】 【実施例】以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく
説明する。 【００３６】触媒溶液の調整 １２３ｋｇの工業用水に１２ｇのチオ硫酸ナトリウムを
加えて１０分間撹拌し、水中のカルキ分を除去した。次
に、水温を約７℃に保ちながら、１．７ｋｇの塩化アン
モニウムと２．９ｋｇの炭酸カリウムとを同時に加え、
１５分間撹拌したのち、同じく水温を約７℃に保ちつ
つ、硫酸鉄を５．６ｋｇ添加してさらに１５分間撹拌し
た。さらに、この溶液に塩化カルシウム１３０ｋｇを加
えて３０分間撹拌した後、１２時間室温で放置し、水温
がおよそ１７〜１８℃になったところで、６．１ｋｇの
塩化マグネシウムを添加して触媒溶液を得た。 【００３７】粒状化物の作成 上記触媒溶液を配合して粒状化物の作成を行なった。す
なわち、土壌、普通ポルトランドセメント、高炉水砕ス
ラグの混合物に、上記触媒溶液を添加して練り合わせ、
湿潤混合物を得た。次いで、これをテーブルミキサーを
用いて、約５分間撹拌、粉砕することにより、平均径約
１５ｍｍのほぼ球形の粒状化物が得られ、これを、３日
間自然乾燥で養生させることにより、土壌成分８５．６
９％（重量％、以下同じ）、セメント成分１０．８％、
スラグ成分１．７％、触媒溶液成分０．５１％、水分
１．３％の含有率を有する本発明に係る粒状化物を作成
した。 【００３８】粒状化物の非泥土化試験 １リットルの水道水をビーカーに採り、ここに上記粒状
化物を３００ｇ投入して５分間撹拌したのち放置し、粒
状化物の状態や水の濁りぐあい等を目視で観察した。粒
状化物は形が崩れることなく、すぐ沈降し、ビーカーの
底に蓄積した。上澄み液は着色することなく、良好な透
明性を維持していた。３分間放置後、再び５分間撹拌
し、再度の目視観察を行なうことを２０回繰り返したと
ころ、結果は同じであった。また、一夜間そのまま放置
して上記と同じ試験を行なったところ、結果は同じで、
粒状化物の分散や泥土化は見られなかった。 【００３９】粒状化物の圧縮強度試験 上記粒状化物から、直径約５ｍｍ、長さ約８ｍｍの円柱
状供試体を切り出し、この供試体の両端面を石膏混入セ
メントペーストでキャッピングした後、定速型万能試験
機（使用レンジ：１０ｋＮ、載荷速度：０．５ｍｍ／
分）を用いて一軸漸増圧縮荷重を加えて最大荷重を求
め、数１に示す式に従って圧縮強度を算出した。結果を
表１に示す。 【００４０】 【数１】 【００４１】 【表１】土壌成分が約８５％の本供試体における圧縮強度は平均
で１１．５Ｎ／ｍｍ2（１１７ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、
一般歩行者道路はもとより、車両交通道路にも適用し得
る耐荷重性を有し、遊歩道等に敷設する場合であれば、
セメント成分をさらに３〜５％程度に低減することがで
きる。 【００４２】粒状化物の透水試験 上記粒状化物から、表２に示す寸法の円柱状供試体を作
成し、ＪＩＳ Ａ １２１８、ＪＳＦ Ｔ ３１１に準
じ、内径１０．００ｃｍ、長さ１２．７３ｃｍの透水円
筒を用いて水道水による透水試験を行ない、２２℃及び
１５℃における透水係数をそれぞれ数２、数３に示す式
に従って算出した。表３に各透水係数を示したように、
本発明で得られた粒状化物は良好な透水性を有する。 【００４３】 【表２】 【００４４】 【数２】 【００４５】 【数３】 【００４６】 【表３】なお、以上の実施例では、湿潤状態の粒状化物を自然乾
燥で養生するようにしたが、これに代えて、オートクレ
ーブを用いてより短期間に促進養生するようにしてもよ
い。 【００４７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の粒状化物
は、自然土壌を主原料として生産できるから環境破壊を
抑制し、また粒状化物であるから敷設が簡単で、しかも
土壌の特質を具備しているから、周辺の自然や緑とよく
調和し、且つ透水性、保水性及び熱吸収性に優れる。さ
らに、泥土化せず、耐荷重性にも優れるから、快適な地
表面の提供に使用できる。本発明の粒状化物は、流通性
にも優れ、種々の形態で販売できて、規模の如何を問わ
ず、庭園、公園、広場、ガーデニング、土壌改良材等に
好適に使用し得る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−133482（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−259946（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−60432（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−255929（ＪＰ，Ａ)
特開2000−63167（ＪＰ，Ａ)
特公 昭51−8245（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 17/00 - 17/52
C04B 22/08 - 22/16
C04B 28/00 - 28/36
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １００重量部の土壌に、セメントを３〜
２０重量部、及び高炉水砕スラグを１〜２重量部混合し
たのち、１００重量部の水にアンモニウム塩類又はナト
リウム塩類の少なくともいずれかを１〜３重量部、カリ
ウム塩類を１〜４重量部、鉄化合物を３〜１０重量部、
硝酸カルシウム又は塩化カルシウムを７０〜１５０重量
部、及びマグネシウム塩類を３〜７重量部添加してなる
溶液を上記混合物に０．２〜０．７重量部添加して練り
合わせ、これを粒状化したのち乾燥させてなることを特
徴とする土壌を原料とする粒状化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22682098A JP3452803B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 土壌を原料とする粒状化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22682098A JP3452803B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 土壌を原料とする粒状化物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053962A JP2000053962A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3452803B2 true JP3452803B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=16851114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22682098A Expired - Fee Related JP3452803B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 土壌を原料とする粒状化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452803B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6648962B2 (en) * | 2001-09-06 | 2003-11-18 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Micro-granulose particulates |
| US6746531B1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-06-08 | Ronald Lee Barbour | Pre-blend settable composition containing calcium chloride |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP22682098A patent/JP3452803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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|---|---|---|---|
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