(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-03
(45)【発行日】2024-07-11
(54)【発明の名称】土壌改質材及びそれを含む土壌
(51)【国際特許分類】
E01C 13/00 20060101AFI20240704BHJP
C09K 17/00 20060101ALI20240704BHJP
C09K 17/14 20060101ALI20240704BHJP
C09K 17/18 20060101ALI20240704BHJP
C09K 17/40 20060101ALI20240704BHJP
【ＦＩ】
E01C13/00 A
C09K17/00 P
C09K17/14 P
C09K17/18 P
C09K17/40 P
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024083163
(22)【出願日】2024-05-22
(62)【分割の表示】P 2023162854の分割
【原出願日】2023-09-26
【審査請求日】2024-05-22
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】590002482
【氏名又は名称】株式会社ＮＩＰＰＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110003890
【氏名又は名称】弁理士法人ＳＩＰＰｓ
(72)【発明者】
【氏名】前田 勇大
(72)【発明者】
【氏名】渡貫 辰彦
(72)【発明者】
【氏名】戸谷 賢智
【審査官】松本 泰典
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－０８８８７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２５３１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－５６７４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－９３７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－７９１２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３２８４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－６７８４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－９０６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１５４４６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－１５８１２３８（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】国際公開第２０２２／１６５４９３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｃ １３／００
Ｃ０９Ｋ １７／００
Ｃ０９Ｋ １７／１４
Ｃ０９Ｋ １７／１８
Ｃ０９Ｋ １７／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
土壌用母材及び土壌改質材を含む、土壌であって、前記土壌改質材が、骨材、アスファルト、及び可塑剤を含み、前記可塑剤が、脂肪酸ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、又はこれらの混合物を含み、
前記土壌用母材の含有量が、５０～９０体積％であり、前記土壌改質材の含有量が、１０～５０体積％である、土壌。
【請求項2】
前記土壌改質材の、前記骨材の含有量が、９０～９９質量％であり、前記アスファルト及び前記可塑剤の合計の含有量が、１～１０質量％であり、前記可塑剤の含有量が、前記アスファルト１００質量部に対して５～５０質量部である、請求項１に記載の土壌。
【請求項3】
前記土壌用母材が、赤土及び山砂を含む、請求項１に記載の土壌。
【請求項4】
請求項１に記載の土壌を表層に含む、屋外運動場。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土壌改質材及びそれを含む土壌に関する。
【背景技術】
【0002】
野球場、校庭、公園等の各種の屋外運動場においては、表層に土壌が用いられている。表層の土壌は、風による影響、運動者の靴による衝撃等によって、表面に土埃が発生することがある。
【0003】
そこで、これらの土壌には、防塵剤が使われる場合がある。例えば、特許文献１は、ポリブテンエマルションを含む、屋外運動場用の防塵剤が開示されている。
【0004】
また、特許文献２は、骨材、アスファルト、及びポリブテンを含む、屋外運動場用の土壌改質材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９－６７８４１号公報
【文献】特開２０２１－８８８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
屋外運動場の土壌は、特に寒冷地において、冬期になると凍結して霜柱が発生する。霜柱が発生するとその後に土壌を締め固めても、表面が緩んだ状態になる。そして、春先になると表面が緩んだことによって、粉塵が立ちやすくなる。
【0007】
そこで、本発明は、屋外運動場の凍結及び粉塵の発生を減らすことができる、土壌改質材及びそれを含む土壌を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、以下の態様を有する土壌改質材及びそれを含む土壌であれば、屋外運動場の凍結及びそれによる粉塵の発生を減らすことができることを見出した。
【0009】
すなわち、本発明は、以下の態様を有する：
《態様１》
骨材、アスファルト、及び可塑剤を含む、土壌改質材であって、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む、土壌改質材。
《態様２》
前記脂肪酸系化合物が、脂肪酸アルキルエステル化合物である、態様１に記載の土壌改質材。
《態様３》
前記脂肪酸アルキルエステル化合物が、以下の式（１）で表される化合物である、態様２に記載の土壌改質材：
Ｒ１－ＣＯ－（ＡＯ）ｍ－ＯＲ２・・・一般式（１）
（式中、Ｒ１は、炭素数１５～１９の直鎖又は分岐の炭化水素基を表し；Ｒ２は、水素、又は、炭素数１～１８の直鎖又は分岐の炭化水素基のいずれかを表し；ＡＯは、炭素数２～４の直鎖若しくは分岐のアルキレンオキシド単位を表し；ｍは平均付加モル数を表し、０～３０の数である）。
《態様４》
前記骨材の含有量が、９０～９９質量％であり、前記アスファルト及び前記可塑剤の合計の含有量が、１～１０質量％であり、前記可塑剤の含有量が、前記アスファルト１００質量部に対して５～５０質量部である、態様１に記載の土壌改質材。
《態様５》
土壌用母材及び態様１～４のいずれか一項に記載の土壌改質材を含む、土壌。
《態様６》
前記土壌用母材が、赤土及び山砂を含む、態様５に記載の土壌。
《態様７》
前記土壌用母材の含有量が、５０～９０体積％であり、前記土壌改質材の含有量が、１０～５０体積％である、態様５に記載の土壌。
《態様８》
態様５に記載の土壌を表層に含む、屋外運動場。
《態様１》
骨材、アスファルト、及び可塑剤を含む、土壌改質材であって、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む、土壌改質材。
《態様２》
前記脂肪酸系化合物が、脂肪酸アルキルエステル化合物である、態様１に記載の土壌改質材。
《態様３》
前記脂肪酸アルキルエステル化合物が、以下の式（１）で表される化合物である、態様２に記載の土壌改質材：
Ｒ１－ＣＯ－（ＡＯ）ｍ－ＯＲ２・・・一般式（１）
（式中、Ｒ１は、炭素数１５～１９の直鎖又は分岐の炭化水素基を表し；Ｒ２は、水素、又は、炭素数１～１８の直鎖又は分岐の炭化水素基のいずれかを表し；ＡＯは、炭素数２～４の直鎖若しくは分岐のアルキレンオキシド単位を表し；ｍは平均付加モル数を表し、０～３０の数である）。
《態様４》
前記骨材の含有量が、９０～９９質量％であり、前記アスファルト及び前記可塑剤の合計の含有量が、１～１０質量％であり、前記可塑剤の含有量が、前記アスファルト１００質量部に対して５～５０質量部である、態様１に記載の土壌改質材。
《態様５》
土壌用母材及び態様１～４のいずれか一項に記載の土壌改質材を含む、土壌。
《態様６》
前記土壌用母材が、赤土及び山砂を含む、態様５に記載の土壌。
《態様７》
前記土壌用母材の含有量が、５０～９０体積％であり、前記土壌改質材の含有量が、１０～５０体積％である、態様５に記載の土壌。
《態様８》
態様５に記載の土壌を表層に含む、屋外運動場。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、屋外運動場の凍結及びそれによる粉塵の発生を減らすことができる、土壌改質材及びそれを含む土壌を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
《土壌改質材》
本発明の土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤を含み、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む。本発明者らは、脂肪酸系化合物を土壌改質材のアスファルト用の可塑剤として用いた場合に、屋外運動場の凍結及び粉塵の発生を減らすことができることを見出した。これは、可塑剤がアスファルトを効果的に可塑化して、骨材にアスファルトをしっかりと付着させることで、水分が骨材間に浸透しにくくなったことが凍結を抑制したと考えられる。また、アスファルトが土粒子同士を結合させたため、粉塵の発生を抑制したということが考えられる。
本発明の土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤を含み、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む。本発明者らは、脂肪酸系化合物を土壌改質材のアスファルト用の可塑剤として用いた場合に、屋外運動場の凍結及び粉塵の発生を減らすことができることを見出した。これは、可塑剤がアスファルトを効果的に可塑化して、骨材にアスファルトをしっかりと付着させることで、水分が骨材間に浸透しにくくなったことが凍結を抑制したと考えられる。また、アスファルトが土粒子同士を結合させたため、粉塵の発生を抑制したということが考えられる。
【0013】
〈骨材〉
骨材としては、その種類は特に限定されないが、屋外運動場で通常用いられるような粒度範囲の骨材を用いることができる。そのような骨材としては、細骨材を挙げることができる。
骨材としては、その種類は特に限定されないが、屋外運動場で通常用いられるような粒度範囲の骨材を用いることができる。そのような骨材としては、細骨材を挙げることができる。
【0014】
細骨材としては、例えば、その７０質量％以上、８０質量％以上、８５質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上が、２．３６ｍｍ以下の粒径を有する細骨材を挙げることができる。細骨材としては、例えば、川砂、丘砂、山砂、海砂、砕砂、細砂、スクリーニングス、砕石ダスト、シリカサンド、人工砂、ガラスカレット、鋳物砂等が挙げられる。また、骨材として、粒径２．３６ｍｍ以上の粗骨材、例えば粒径範囲２．３６ｍｍ以上４．７５ｍｍ未満の７号砕石を、細骨材に混合して用いることもできる。ここで、本明細書において粒径は、ＪＩＳ Ａ１１０２：２０１４に準拠して測定される値をいう。
【0015】
土壌改質材中の骨材の含有量は、乾燥させた質量で、８０質量％以上、８５質量％以上、９０質量％以上、９２質量％以上、９４質量％以上、又は９６質量％以上であってもよく、９９質量％以下、９７質量％以下、９５質量％以下、９３質量％以下、又は９０質量％以下であってもよい。土壌改質材中の骨材の含有量は、例えば、９０質量％以上９９質量％以下、又は９４質量％以上９７質量％以下とすることができる。
【0016】
〈アスファルト〉
土壌改質材は、アスファルトを含む。これによって骨材に粘着性を付与して粉塵の発生を防止することができる。アスファルトとしては、その種類は特に限定されないが、通常の石油アスファルトを用いることができる。アスファルトとしては、例えば舗装用石油アスファルトであるストレートアスファルトの他、改質アスファルトが挙げられる。改質アスファルトとしては、ブローンアスファルト；熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂等の高分子材料で改質したアスファルト等が挙げられる。
土壌改質材は、アスファルトを含む。これによって骨材に粘着性を付与して粉塵の発生を防止することができる。アスファルトとしては、その種類は特に限定されないが、通常の石油アスファルトを用いることができる。アスファルトとしては、例えば舗装用石油アスファルトであるストレートアスファルトの他、改質アスファルトが挙げられる。改質アスファルトとしては、ブローンアスファルト；熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂等の高分子材料で改質したアスファルト等が挙げられる。
【0017】
土壌改質材中のアスファルト及び可塑剤の合計の含有量は、１．０質量％以上、２．０質量％以上、３．０質量％以上、４．０質量％以上、又は５．０質量％以上であってもよく、１０．０質量％以下、８．０質量％以下、６．０質量％以下、５．０質量％以下、又は４．０質量％以下であってもよい。土壌改質材中のアスファルト及び可塑剤の合計の含有量は、例えば、１．０質量％以上１０．０質量％以下、又は３．０質量％以上６．０質量％以下とすることができる。
【0018】
〈可塑剤〉
土壌改質材は、可塑剤として脂肪酸系化合物を含有することができる。これにより、土壌改質材は、屋外運動場の凍結及びそれによる粉塵の発生を減らすことができる。
土壌改質材は、可塑剤として脂肪酸系化合物を含有することができる。これにより、土壌改質材は、屋外運動場の凍結及びそれによる粉塵の発生を減らすことができる。
【0019】
脂肪酸系化合物としては、例えばヨウ素価が５０～１１０の脂肪酸系化合物を用いることができる。可塑剤は、複数の脂肪酸系化合物を組み合わせであってもよく、この場合、上記のヨウ素価については、複数の化合物が組み合わせられた脂肪酸系化合物の値をいう。なお、脂肪酸系化合物のヨウ素価は、ＪＩＳ Ｋ００７０－１９９２に準拠して測定したヨウ素価である。
【0020】
脂肪酸系化合物としては、脂肪酸及び脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸ポリオキシアルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルを挙げることができ、これらを単独で、あるいはこれらから選ばれる２種以上を混合して使用することができる。
【0021】
具体的には、脂肪酸系化合物は、以下の一般式（１）に示される化合物であることができる：
Ｒ１－ＣＯ－（ＡＯ）ｍ－ＯＲ２・・・一般式（１）
（式中、Ｒ１は、炭素数１５～１９の直鎖又は分岐の炭化水素基を表し；Ｒ２は、水素、又は、炭素数１～１８の直鎖又は分岐の炭化水素基のいずれかを表し；ＡＯは、炭素数２～４の直鎖若しくは分岐のアルキレンオキシド単位を表し；ｍは平均付加モル数を表し；０～３０の数である）。
Ｒ１－ＣＯ－（ＡＯ）ｍ－ＯＲ２・・・一般式（１）
（式中、Ｒ１は、炭素数１５～１９の直鎖又は分岐の炭化水素基を表し；Ｒ２は、水素、又は、炭素数１～１８の直鎖又は分岐の炭化水素基のいずれかを表し；ＡＯは、炭素数２～４の直鎖若しくは分岐のアルキレンオキシド単位を表し；ｍは平均付加モル数を表し；０～３０の数である）。
【0022】
脂肪酸系化合物の分子量（ｇ／ｍｏｌ）は、例えば１００以上、１５０以上、２００以上、２５０以上、２７０以上、又は２８０以上であってもよく、５００以下、４５０以下、４００以下、３５０以下、３３０以下、又は３２０以下であってもよい。脂肪酸系化合物が、複数の化合物の組み合わせで用いられる場合、これらの分子量は、重量平均分子量とすることができる。
【0023】
ここで、Ｒ１は炭素数１５～１７の直鎖または分岐のアルキル基及び炭素数１５～１７の直鎖または分岐のアルケニル基であることができる。Ｒ２は水素、又は、メチル基であることができる。ＡＯはエチレンオキサイド単位であることができる。ｍは０～１５であることができる。脂肪酸系化合物のヨウ素価は６０～１００（ｇ／１００ｍｇ）であることができ、７０～８５（ｇ／１００ｍｇ）であることができる。なお、本発明において「アルケニル基」とは、二重結合を１～３個含む炭化水素基を示す。
【0024】
一般式（１）で表される（ｂ）脂肪酸系化合物としては、脂肪酸：Ｒ１ＣＯＯＨ、脂肪酸メチルエステル：Ｒ１ＣＯＯＣＨ３、脂肪酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル：Ｒ１ＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＣＨ３、（ポリ）オキシエチレン脂肪酸エステル：Ｒ１ＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＨ等があり、具体的な例としては、パルミチン酸、パルミチン酸メチルエステル、パルミチン酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル（平均付加モル数：１～１５）、（ポリ）オキシエチレンパルミチン酸エステル（平均付加モル数：１～１５）、ステアリン酸、ステアリン酸メチルエステル、ステアリン酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル（平均付加モル数：１～１５）、（ポリ）オキシエチレンステアリン酸エステル（平均付加モル数：１～１５）、オレイン酸、オレイン酸メチルエステル、オレイン酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル（平均付加モル数：１～１５）、（ポリ）オキシエチレンオレイン酸エステル（平均付加モル数：１～１５）、リノール酸、リノール酸メチルエステル、リノール酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル（平均付加モル数：１～１５）、（ポリ）オキシエチレンリノール酸エステル（平均付加モル数：１～１５）、リノレン酸、リノレン酸メチルエステル、リノレン酸（ポリ）オキシエチレンメチルエステル（平均付加モル数：１～１５）、（ポリ）オキシエチレンリノレン酸エステル（平均付加モル数：１～１５）等が挙げられる。
【0025】
これらのうち、オレイン酸メチルエステルを７５～９５質量％含有し、かつ、ヨウ素価が５０～１１０（ｇ／１００ｍｇ）である脂肪酸メチルエステル混合物や、炭素数１６～１８のポリオキシエチレン脂肪酸エステル（平均付加モル数：３～１５）を用いることができる。
【0026】
土壌改質材中の可塑剤の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、５質量部以上、１０質量部以上、１５質量部以上、２０質量部以上、２５質量部以上、又は３０質量部以上であってもよく、７０質量部以下、６０質量部以下、５０質量部以下、４０質量部以下、３５質量部以下、３０質量部以下、又は２５質量部以下であってもよい。例えば、土壌改質材中の可塑剤の含有量は、アスファルト１００質量部に対して、５質量部以上５０質量部以下、又１０質量部以上３０質量部以下とすることができる。範囲であれば、土壌用母材に土壌改質材を混合した場合でも、本発明の有利な効果が得られ、またベトつき等の発生も少ない。
【0027】
土壌改質材中の可塑剤の含有量は、０．１質量％以上、０．３質量％以上、０．５質量％以上、１．０質量％以上、又は１．５質量％以上であってもよく、５．０質量％以下、３．０質量％以下、２．０質量％以下、１．５質量％以下、１．０質量％以下、又は０．８質量％以下であってもよい。例えば、土壌改質材中の可塑剤の含有量は、０．１質量％以上５．０質量％以下、又は０．５質量％以上１．５質量％以下とすることができる。
【0028】
〈その他〉
土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤以外のその他の成分を含まなくてもよい。例えば、土壌改質材は、その他の成分が、５０質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、１質量％以下、又は０．１質量％以下とすることができる。
土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤以外のその他の成分を含まなくてもよい。例えば、土壌改質材は、その他の成分が、５０質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、１質量％以下、又は０．１質量％以下とすることができる。
【0029】
《土壌》
本発明の土壌は、土壌用母材及び上記のような土壌改質材を含む。この土壌は、屋外運動場の表層用として用いることができる。
本発明の土壌は、土壌用母材及び上記のような土壌改質材を含む。この土壌は、屋外運動場の表層用として用いることができる。
【0030】
〈土壌用母材〉
土壌用母材としては、特に限定されないが、例えば上記のような骨材、山砂、赤土、アンツーカー等を用いることができる。
土壌用母材としては、特に限定されないが、例えば上記のような骨材、山砂、赤土、アンツーカー等を用いることができる。
【0031】
土壌用母材としては、例えば０．０７５ｍｍ以下の粒径の土の粒子を、５～４５質量％、１０～４０質量％又は１５～３５質量％で含有し、０．０７５ｍｍ超２．０ｍｍ以下の粒径の土の粒子を、５０～９５質量％、５５～９０質量％、又は６０～８５質量％で含有し、２．０ｍｍ超４．７５ｍｍ以下の粒径の土の粒子を、０～３０質量％、０～２０質量％、又は５～１５質量％で含有することができる。
【0032】
土壌における土壌用母材の含有量は、１０体積％以上、２０体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、５０体積％以上、又は６０体積％以上であってもよく、９０体積％以下、８５体積％以下、８０体積％以下、７５体積％以下、又は７０体積％以下であってもよい。土壌における土壌用母材の含有量は、例えば、１０体積％以上９０体積％以下、又は４０体積％以上８０体積％以下とすることができる。
【0033】
土壌における土壌改質材の含有量は、１０体積％以上、２０体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、又は５０体積％以上であってもよく、８０体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５０体積％以下、又は４０体積％以下であってもよい。土壌における土壌改質材の含有量は、例えば、１０体積％以上８０体積％以下、又は２０体積％以上６０体積％以下とすることができる。
【0034】
土壌は、土壌用母材と土壌改質材以外のその他の成分を含まなくてもよい。例えば、土壌は、その他の成分が、５０質量％以下、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、１質量％以下、又は０．１質量％以下とすることができる。
【0035】
《土壌改質材及び土壌の製造方法》
土壌改質材の製造方法は、アスファルト、骨材、及び可塑剤を混合することを含む。ここで、土壌改質材の製造方法の各構成については、本発明の土壌改質材に関して説明した各構成を参照することができる。すなわち、アスファルト、骨材、可塑剤等の種類及び配合量については、上記の種類及び含有量を参照することができる。
土壌改質材の製造方法は、アスファルト、骨材、及び可塑剤を混合することを含む。ここで、土壌改質材の製造方法の各構成については、本発明の土壌改質材に関して説明した各構成を参照することができる。すなわち、アスファルト、骨材、可塑剤等の種類及び配合量については、上記の種類及び含有量を参照することができる。
【0036】
土壌改質材の製造方法は、アスファルトと骨材とを混合して第１の混合物を得る工程、及び第１の混合物に可塑剤を添加及び混合して土壌改質材を得る工程を含むことができる。ここで、骨材は、混合前に例えば１８０℃付近にまで加熱されて乾燥することができ、各混合時には、１５０℃～１７０℃程度まで加熱して混合することができる。
【0037】
このようにして得られた土壌改質材を養生して温度が低下してから、土壌用母材と混合することができる。土壌用母材が、水を多く含んでいる場合は、曝気させる等によって水分量を減らしてから、土壌用母材と土壌改質材と混合することができる。
【0038】
本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【実施例】
【0039】
実験１：土壌改質材と土壌用母材との混合比についての実験
《製造例》
可塑剤として、以下の７種類の可塑剤を準備した。
《製造例》
可塑剤として、以下の７種類の可塑剤を準備した。
【表1】
【0040】
骨材の細砂を１８５℃に加熱して、１６０℃に加熱したアスファルト（ストレートアスファルト６０／８０）と混合した。細砂とアスファルトとを混合してから２０秒後に、可塑剤１を投入して混合し、土壌改質材を得た。この際に、細砂とアスファルトとを、９４：６の質量比で混合し、可塑剤は、アスファルト１００質量部に対して２２質量部混合した。すなわち、この土壌改質材は、９２．８質量％の細砂、５．９％のアスファルト、１．３％の可塑剤を含んでいた。この土壌改質材を一晩養生して、６０℃程度まで温度が下がった段階でショベルでほぐした。
【0041】
その後、寒冷地にある試験場まで土壌改質材を搬出し、土壌用母材の赤土及び山砂と土壌改質材とをバックホウによって１時間程度混合した。実施例１の土壌においては、赤土、山砂、土壌改質材を、それぞれ４０体積％、３０体積％、３０体積％で混合し、実施例２の土壌では、それらをそれぞれ４０体積％、１０体積％、５０体積％で混合した。また、比較例１の土壌として、赤土と山砂をそれぞれ４０体積％及び６０体積％で混合した。そして、屋外運動場の３つの隣接した施工エリアに、これらの土壌を表層としてそれぞれ敷き均しして転圧した。
【0042】
なお、用いた土壌改質材、赤土及び山砂の粒度分布、単位容積質量、及び含水比は、以下の表のとおりであった。
【表2】
【0043】
得られた各例の土壌の粒度分布等は、以下のとおりとなった。
【表3】
【0044】
《試験方法》
〈透水試験〉
運動場の土壌の水はけを評価するために透水性試験を行った。試験は、「舗装調査・試験法便覧」のＦ０１０に記載の方法に準拠して行った。
〈透水試験〉
運動場の土壌の水はけを評価するために透水性試験を行った。試験は、「舗装調査・試験法便覧」のＦ０１０に記載の方法に準拠して行った。
【0045】
〈プロクターニードル貫入試験〉
運動場の土壌のクッション性を評価するためにプロクターニードル貫入試験を行った。試験は、「屋外体育施設の建設指針」に記載の方法に準拠して行った。
運動場の土壌のクッション性を評価するためにプロクターニードル貫入試験を行った。試験は、「屋外体育施設の建設指針」に記載の方法に準拠して行った。
【0046】
〈凍結融解試験〉
運動場の土壌の凍結による影響を評価するために、凍結融解試験を行った。試験は、「建設汚泥再生利用マニュアル」の乾湿繰返し試験方法に記載の方法に準拠して行った。ここで、試験体は、「舗装調査・試験法便覧」のＦ００７‐Ａ法に記載の方法で作製した。この試験体を、－１０℃の冷凍室で１日置いて、その後、凍結した試験体を２０℃で１日水浸させるというサイクルを、３サイクル実施して、試験前と試験後の乾燥質量を測定し、残存率を確認した。
運動場の土壌の凍結による影響を評価するために、凍結融解試験を行った。試験は、「建設汚泥再生利用マニュアル」の乾湿繰返し試験方法に記載の方法に準拠して行った。ここで、試験体は、「舗装調査・試験法便覧」のＦ００７‐Ａ法に記載の方法で作製した。この試験体を、－１０℃の冷凍室で１日置いて、その後、凍結した試験体を２０℃で１日水浸させるというサイクルを、３サイクル実施して、試験前と試験後の乾燥質量を測定し、残存率を確認した。
【0047】
〈発塵試験〉
越冬し春先となった上記の運動場において、発塵試験を行った。発塵試験は、下面を土壌として半球状の容器で取り囲んだ上で、エアーを容器の内部で上部から吹き込んで、発生した粉塵を、デジタル粉塵計で容器内を測定することで行った。
越冬し春先となった上記の運動場において、発塵試験を行った。発塵試験は、下面を土壌として半球状の容器で取り囲んだ上で、エアーを容器の内部で上部から吹き込んで、発生した粉塵を、デジタル粉塵計で容器内を測定することで行った。
【0048】
《結果》
試験結果を以下の表に示す：
試験結果を以下の表に示す：
【表4】
【0049】
実施例１及び２の土壌の透水性は、比較例１の土壌と比較して低下していたが、運動場として十分な透水性があった。また、プロクターニードル貫入試験によって、実施例１及び２の土壌のクッション性が高くなり、適度な硬さを持つことが分かった。さらに、比較例１の土壌では、凍結後に融解すると、凍結前の形状が完全に崩れてしまうのに対して、実施例１及び２の土壌では、凍結による影響が非常に小さくなることがわかった。そして、越冬後において、実施例１及び２の土壌では、比較例１の土壌よりも粉塵の発生が大きく低下することがわかった。
【0050】
なお、実施例２の土壌は、実施例１の土壌と比較して、アスファルトモルタルのダマが多少確認された。また、実施例１について、可塑剤１を、可塑剤２～７にそれぞれ変更をして試験をした結果、概ね、同様の結果が得られた。
【0051】
実験２：土壌改質材中の可塑剤量についての実験
アスファルト１００質量部に対する可塑剤の量を、１０質量部、２０質量部、及び３０質量部に変更をしたこと以外は実験１と同様にして、実施例３～５の土壌改質材を製造した。これらの土壌改質材３０体積％と、同一の土壌用母材７０体積％とを混合して、各土壌を得た。また、実施例４の土壌改質材を使って、土壌用母材の量を、０体積％～１００体積％に変量した試験体も作製した。
アスファルト１００質量部に対する可塑剤の量を、１０質量部、２０質量部、及び３０質量部に変更をしたこと以外は実験１と同様にして、実施例３～５の土壌改質材を製造した。これらの土壌改質材３０体積％と、同一の土壌用母材７０体積％とを混合して、各土壌を得た。また、実施例４の土壌改質材を使って、土壌用母材の量を、０体積％～１００体積％に変量した試験体も作製した。
【0052】
各土壌について、実験１と同様にして凍結融解試験を実施した。その結果を、図１に示す。
【0053】
実施例３と実施例４とを比較すると、可塑剤の量を減らすと凍結融解性が悪化することがわかる。一方で、実施例４と実施例５とを比較すると、可塑剤の量を増やしても、凍結融解性が多少悪化するという結果となった。なお、実施例５の土壌については、手で触れたときに多少のベタつきが感じられた。
【要約】
【課題】 本発明は、屋外運動場の凍結及び粉塵の発生を減らすことができる、土壌改質材及びそれを含む土壌を提供する。
【解決手段】 本発明の土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤を含む、土壌改質材であって、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む。また、本発明の土壌は、土壌用母材及び上記の土壌改質材を含む。
【選択図】 なし
【解決手段】 本発明の土壌改質材は、骨材、アスファルト、及び可塑剤を含む、土壌改質材であって、前記可塑剤が、脂肪酸系化合物を含む。また、本発明の土壌は、土壌用母材及び上記の土壌改質材を含む。
【選択図】 なし
【図1】
