緑化基盤コンクリートの製造方法
【目的】 セメントコンクリート基盤上に植物を育成させることができる緑化基盤コンクリートの製造方法を提供することにある。
【構成】 骨材２２を低アルカリの混合セメント２４にて固化して、連続的空隙部２６を有するコンクリート硬化体２０を得る。次いで、該硬化体内のアルカリ成分を酸性ガスや溶液で中和処理すると共に該空隙部２６へ酸性保水材２８を充填することにより、アルカリ薬害を相乗的に除去して、植物育成に良好な条件を持つコンクリート基盤を製造する。
【構成】 骨材２２を低アルカリの混合セメント２４にて固化して、連続的空隙部２６を有するコンクリート硬化体２０を得る。次いで、該硬化体内のアルカリ成分を酸性ガスや溶液で中和処理すると共に該空隙部２６へ酸性保水材２８を充填することにより、アルカリ薬害を相乗的に除去して、植物育成に良好な条件を持つコンクリート基盤を製造する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、法面、建築物の内装及び外装、譲岸帯など基盤厚の低減、軽量化、雨水や流水への耐侵性、所定の外力に対する抵抗性が必要な部位の植物の育成基盤として適用される緑化基盤用コンクリートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物の壁面のような垂直面又は垂直に近い急斜面に緑化を行う方法としては、壁面にネット状のものを取り付け、これにつる性植物を這わせることや壁面真下の土壌に植栽を行い、人為的に壁面に這わせるように成長させることが一般的に行われている。
【０００３】しかし、この方法では緑化用植物の種類が限定され、景観上或いは意匠上、様々な植生を行う要求があるときに対応できない。
【０００４】傾斜地に緑化基盤を形成させる方法として従来、種子、肥料を混入した客土を吹付ける厚層基材吹付け工法が一般的に行われている。しかしながら、急勾配の傾斜地では、客土が雨水や凍結による侵食作用を受けて厚層基材が流失し、永続的な緑化が困難であった。
【０００５】上記のネット状の物を用いる方法及び厚層基材を吹付ける方法の欠点を補うため、内部に連続空隙を形成するように粒状の骨材をセメントペースト又はモルタルにて連結固化させたポーラスなコンクリートを法面に施工し、その空隙内に粘土ペーストを充填して緑化することが特公昭５８−１０５３５号に、前記空隙部に種子と必要に応じて肥料を混合した土壌を充填して緑化しようとする方法が特開昭５３−１１４２０４号に、また、有機固形物を骨材と混合し、バインダーにて結合させる方法や有機固形物を前記ポーラスコンクリート中に埋め込む方法が特開平４−８９９１９号、特開平４−８９９２０号、特開平４−８９９２１号に提案されている。
【０００６】連続空隙を有するように骨材をセメントペースト又はモルタルで固化し、さらに内部に保水材、肥料、土壌粒子、種子などを充填した緑化基盤用コンクリートとしては、前記の特公昭５８−１０５３５号及び特開昭５３−１１４２０４号が該当する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５３−１１４２０４号では、セメントに起因するアルカリ性物質が植物の育成に影響しないように空隙内面に塗膜を形成することを特徴としている。しかしながら、塗膜の耐久性は耐アルカリ性の塗料を使用した場合でも植物の育成に良好な湿潤環境下では低く、アルカリ溶出の防止効果はあまり期待できない。
【０００８】また、特開昭４−８９９１９号、特開平４−８９９２０号、特開平４−８９９２１号では、セメントによるアルカリ性物質の低減方法として、必要に応じてマグネシアセメントや燐酸セメントを使用することを推奨しているが、これらのセメントはポルトランドセメントに比較すれば、アルカリ性物質の量は少なくすることができるが、植物の育成に影響を与えない量に低減することは難しい。得る。
【０００９】特公昭５８−１０５３５号では、緑化基盤用コンクリート内の空隙に種子を混入した粘土ペーストを流入又は吹付けることによって充填している。しかしながら、吹付けによる方法では充填効率が低く、植物の育成に必要な充填量が得られない。また、粘土ペーストを流入する際の粘土ペーストの具体的な調整方法には触れていない。
【００１０】特開昭５３−１１４２０４号では、緑化基盤用コンクリート内の空隙に種子と必要に応じて肥料を混合した土壌を充填しており、例として、充填物の乾燥散布と散水の繰り返しによる方法や土壌ベーストとして圧入又は注入する方法が挙げられているが、この方法も充填効率が低く、植物の育成に必要な充填量が得られない。
【００１１】本発明は上記事実を考慮し、連続空隙を有するように骨材をセメントペースト又はモルタルで固化した緑化基盤用コンクリートを製造する際の基盤内部のアルカリ性物質を中和することができ、さらに内部に保水材、肥料、土壌粒子、種子等を充填する際に充填材を効率良く内部まで充填することができる緑化基盤用コンクリートの製造方法を提供することが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーで固化して、連続空隙部を有するコンクリート硬化体を形成し、次いで該硬化体内のアルカリ成分を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に空隙部へ保水材を充填することを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、セメントから不可避的にもたらされた、植物生育を阻害するアルカリ成分につき、コンクリート硬化体を構成する材料の選択と製造工程とが相俊って、実質的にこれを除去したコンクリート硬化体を製造できる。
【００１４】すなわち、骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーによって固化することが重要であり、これによりセメントから溶出するアルカリ成分を本質的に軽減できるようにする。
【００１５】かかるアルカリ成分を抑制したセメントにより骨材を固化するに際しては、骨材間に連続的な空隙部が形成されるように固化してコンクリート硬化体を得る。
【００１６】次いで、得られたコンクリート硬化体を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に硬化体の空隙部へ酸性保水材の充填処理を施すことが重要である。
【００１７】このように、緑化基盤用コンクリートを製造することにより、植物が健全な成長をし、根が伸びるために必要な連続的な空隙量を持ち、かつコンクリート内部のｐＨが健全な植物の育成が可能な範囲に維持させることができる。
【００１８】まず、使用する骨材としては、強度があり、かつ植栽後に急激な変質劣化しないものであれば特に限定はないが、例えば、普通砕石、ケツ岩、火山岩等の天然砕石、高炉スラグ、耐火物の産業廃棄物、溶性燐肥の如き緩効性肥料、その他人工骨材及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】また、その粒径も５mm〜40mmの範囲が好ましい。骨材の平均粒径が５mm以下の場合は、得られる連続空隙の大きさが小さく、根が成長しにくくなり、骨材の平均粒径が40mmｍを超える場合は、硬化体の強度が低下する。
【００２０】一方、上記骨材を固結するためのバインダーとしては、低アルカリセメントを用いることが１つの特徴となっている。
【００２１】ここに言う低アルカリ型セメントとは、ポルトランドセメントや燐酸マグネシウム系のセメントなどのセメントとセメントのアルカリ成分を固定化し、あるいは中和する機能をもつ無機微粉末との混合物からなる混合セメントを指す。
【００２２】かかる無機微粉末としては、例えば、高炉スラグ、フライアッシュ、アーウィン、シリカなどの微粉末が挙げられ、それらは混合物であってもよい。
【００２３】すなわち、これら微粉末は、セメントの水和により生じる水酸化カルシウムや水酸マグネシウムなどのアルカリ成分を固定化し又は反応して中和して遊離アルカリを抑制することができる。
【００２４】上記の混合セメントにおける微粉末の混合比に制限はないが、効果的にアルカリ性物質を消費させるには、高炉スラグとフライアッシュにおいては少なくとも50wt％以上添加したものが望ましい。
【００２５】アーウィン及びシリカ質微粉末の場合は、硬化体の体積変化、強度の観点から10〜50wt％の範囲の添加量のものが望ましい。アーウィン及びシリカ質微粉末の添加量が10wt％以下の場合はアルカリ性物質の抑制が不十分であるため、植物の生育上悪影響を及ぼす。また、アーウィンの添加量が50wt％を超える場合は硬化体が膨張性を示し、硬化体の強度低下を招く。シリカ質微粉末が50wt％を超える場合は硬化時に必要なアルカリ性物質を消費し過ぎるため、硬化体の強度低下が起こる。
【００２６】上記のように混合セメントとを使用することにより、硬化時に必要なアルカリ性物質を確保し、かつ植物に有害な過剰のアルカリ性物質の低減を穏やかに図ることが可能である。
【００２７】本発明は、このような骨材と混合セメントにより固化してコンクリート硬化体を作成するに当たり、連続空隙部が形成されるように固化させなければならない。
【００２８】ここに言う連続空隙部とは、硬化体に自由な通水、通気が可能な連続気泡部分を有する空隙を指し、空隙率が20vol/% 以上のものであることが必要である。
【００２９】この理由は、20vol/% 未満の空隙率にあっては、植物の根の成長空間や呼吸のための空隙の確保が困難となり、実用に供されない傾向となるからである。
【００３０】なお、空隙率の上限は、コンクリート硬化体の実用強度の確保の面から自ずと限界があることは言うまでもない。
【００３１】このような、連続空隙部をもって混合セメントにより骨材を固化させるためには、上記のように骨材の粒径と共に混合セメントの使用量によって設計される。
【００３２】従って、骨材の物性や粒径あるいは混合セメントの物性によって混合セメントの使用量は変化するが、上記空隙率と硬化体の実用強度が得られる範囲にあり、多くの場合、骨材に対する混合セメントの容積比で５〜30vol%の範囲が望ましい。５vol%以下の場合には硬化体強度が不十分であり、実用に供されなくなり、他方30vol%以上の場合には空隙率が不足し、根張り空間が不足するとともに保水材の充填が不十分となり、緑化基盤としては不適当となる。
【００３３】なお、混合セメントを使用するにあたっては、ペースト又はモルタルの何れであっても差し支えない。
【００３４】骨材を混合セメントにて上記のような空隙部を形成するように混練固化した後、所望の形態の基盤コンクリート硬化体を作成し、養生を施し強度を発現させる。
【００３５】本発明は、次いで得られた硬化体の中和処理と酸性保水材の充填処理の２つの操作を施すが、この方法には、次のいくつかの操作手順を採ることができる。
【００３６】１、硬化体を弱酸性のガス又は／及び溶液で内部のアルカリ成分を中和処理した後、酸性保水材を充填する方法。
【００３７】２、硬化体の空隙部へ酸性保水材を充填させた後、弱酸性のガス又は／及び溶液で中和処理する方法。
【００３８】３、硬化体を中和処理と保水材の充填処理とを同時に行う方法（例えば、弱酸性溶液で保水材を分散させたスラリーを空隙部へ流し込む）。
【００３９】上記において、弱酸性のガスとしては炭酸ガス、溶液として第１燐酸アンモニウム、炭酸水などが好適である。
【００４０】酸性保水材としては、酸性肥料、酸性土壌、酸性有機物などが挙げられる。酸性保水材は、その物性によりとりうる形態は多様であって、特に限定はないが、例えば、短繊維、粉体あるいは顆粒上として上記コンクリート基盤の空隙部に主として充填される。この場合、酸性保水材の充填率を向上させるために、５mm以下の大きさのものが好ましい。
【００４１】なお、必要に応じ、酸性保水材が微粉末又は短繊維の形態を持ちうる場合には、上記の微粉末と共にセメントに配合して使用することができ、また、強度のある粗粒物として採りうる場合には骨材の一部として使用することもできる。しかし、いずれの場合もコンクリートの耐久的実用強度が劣化しないことを条件として使用するものであって、その使用量は自ずと限界がある。
【００４２】かかる酸性保水材において、本発明では、特にピートモスの短繊維が好ましい。
【００４３】ピートモスは、保水性が高く、またフミン酸など腐蝕した有機物を含有しているので、保有する水のｐＨが約４の弱酸性を示すことから、これを硬化体内部に入れることにより、混合セメントから溶出するアルカリ成分を中和させると共に保水性を効果的に付与させることができる。
【００４４】さらに、本発明において、硬化体空隙部へ酸性保水材を有効に充填させるには、増粘剤を含有する保水材のスラリーを調製し、これを注入充填させることが好ましい。
【００４５】増粘剤としては、例えば、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ＭＣ、ＣＭＣの如き有機水溶性高分子或いはポリリン酸アルカリの如く無機水溶性高分子が適用できる。
【００４６】以上のように得られるコンクリート硬化体に酸性保水材を中和処理と共に充填させることにより、緑化基盤コンクリートを製造することができるが、さらにより効果的に植物育成を行わせるには発芽に必要な覆土、保水性の向上、施肥維持などの作用を図るためコンクリート基盤の外部に種子、肥料を混合した客土或いは厚層基材で覆ったものがより実際的で好ましい。ここでいう、厚層基材とは、土壌、堆肥、繊維、土壌に生息する菌類、種子、水、有機又は無機の接着剤のうち１種類以上を組み合わせたものである。
【００４７】
【実施例】以下に本発明につき、実施例および比較例を挙げて具体的に説明すると共に、本発明に係る物品の施工例も併せて説明する。
【００４８】〔実施例１〕骨材に普通砕石（JIS ５号）及びルトランドセメントに高炉水砕スラグ微粉末を70wt％添加した混合セメントを使用し、骨材に対するセメントペーストの比率を15vol%、水セメント比30wt％で調合、混練することにより空隙率35％の硬化体（寸法200 mm×200 mm×100 mm）を得た。
【００４９】得られた硬化体を第一燐酸アンモニウム15wt％の溶液中に１分間浸漬し、中和処理を行った。
【００５０】つぎに、19kgの水に表面乾燥状態の１mm以下にカットしたピートモス１kgをポリアクリルアミド系の増粘剤と共に加えてスラリーとし、このスラリーを硬化体空隙部に供試体１個当たり1.4 リットルの量を流しこんでピートモスを充填した緑化基盤用コンクリートを得た。
【００５１】〔実施例２〕実施例１において、第１燐酸アンモニウムによる中和処理の代わりに、炭酸ガスを用いて１日間密閉容器中にて硬化体を中和処理する以外は、全て同様の操作と条件にて緑化基盤用コンクリートを得た。
【００５２】〔実施例３〕実施例１で得られた緑化基盤コンクリートの上部に構成比が畑土75VOL%及び土壌ユーキ25vol%の土壌に有効土壌菌および化成肥料を適量混合した厚層基材を厚さ１cmで均一に覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５３】〔実施例４〕実施例２で得られた緑化基盤コンクリートの上部に実施例３における厚層基材の被覆と同様の条件で操作して厚層基材を覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５４】〔比較例１〕実施例１において、第１燐酸アンモニウム溶液による中和処理工程を省いた以外は全く同様な操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５５】〔比較例２〕実施例１において、高炉水砕スラグ微粉末70wt/%含有ポルトランドセメントの代わりに、普通ポルトランドセメントペーストを用いた以外は、実施例１と同様の操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５６】〔比較例３〕実施例１において、保水材として用いたピートモスの代わりに硬化体１個につき35ｇの乾燥粘土粒子を上部に敷いた後、700mリットルの水をかけた後、さらに再度同様に操作して粘土を硬化体空隙部を充填した以外は全く同様の操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５７】〔比較例４〕比較例１で得られた緑化基盤コンクリートに実施例３で行ったと同様の操作で厚層基材の被覆処理を施して、厚層基材で覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５８】（植生実験）上記の方法で作成した緑化基盤コンクリートの上面に張り芝を置いた後、１日１回各供試体１個当たり１リットルの水をじょうろで散水させ、２カ月後、芝の植生状況を観察し、下記の項目とあわせて評価した。
＊基盤コンクリート強度供試体に直径50mmのコアボーリングを行い、このコアをJIS A 1108に準拠し４週間水中養生した後、圧縮強度を測定した。
＊流水のｐＨ供試体作成後、２週間経過した後、基盤上部から１リットルの水をかけたとき、下部に流れ出てくる水のｐＨを測定した。
＊芝の生育状況（成長の様子と根の侵入量）
成長の様子は張り芝を置いた後、２か月後に相対的に５段階の相対評価をした（芝が完全に根付き、全面に青々と茂っている状態を５、芝が枯れて実質的に生育できない状態を１とし、その中間的なものを相対的に２、３、４とした。）また、根の供試体への侵入量は、同じく２ヶ月後に各基盤を中央で縦に割り、根が上面から内部に侵入した深さを測定した。
【００５９】実験結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
表１からわかるように、実施例品は植生環境に適合する流水のｐＨが中性にも拘らず、充分基盤コンクリートは実用強度を保持している。
【００６１】従って、芝の植生は、成長の様子及び根の侵入量のいずれの点からみても実施例品が比較例品に比して緑化基盤コンクリートとして優れている。
【００６２】（施工例）図１に実施例品を建物外構部法面に成功した例を示す。なお、この例において用いた実施例品の緑化基盤コンクリート断面図を図２に示す。
【００６３】ビル等の建物１０の周囲には、この建物１０の敷地内を道路１２及び歩道１４等と区分けするための壁体１６が設けられている。壁体１６は、その外面が若干上方に向けられた法面である。
【００６４】図２に示される如く壁体１６は、法面形成躯体１８を基部として形成され、その法面には、本実施例に係る緑化基盤コンクリート２０が敷設されている。緑化基盤コンクリート２０は、骨材２２が混合セメント２４によって固結され、骨材２２間には、連続的な空隙部２６が形成されている。
【００６５】この空隙部２６には、ピートモス２８が充填され、空隙部２６内に水分を保持する作用と、混合セメント２４から溶出される微量のアルカリ性物質を中和する作用を有し、植物の育成を助長している。
【００６６】このように形成された緑化基盤硬化体２０の表面には厚層基材３０が貼付けられ、植物３２の育成基盤として適用され、前記壁体１６の表面が緑化されるようになっている。なお、この植物３２の根３２Ａは、前記空隙部２６へ侵入して育成されるようになっている。このようにして、法面を本発明に係る基盤コンクリートにて緑化を図り、構造物に美観を与えることができる。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明かかる緑化基盤コンクリートの製造方法によれば、セメントから不可避的にもたらされるアルカリ成分をコンクリートの強度劣化の犠牲をはかることなく、実質的に除去することができるので、植生に好適な緑化基盤コンクリートを工業的に有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】緑化基盤コンクリートを施工した法面を示す、建物回りの壁体の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
２０ 緑化基盤コンクリート
２２ 骨材
２４ 混合セメント
２６ 空隙部
２８ ピートモス
３０ 厚層基材
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、法面、建築物の内装及び外装、譲岸帯など基盤厚の低減、軽量化、雨水や流水への耐侵性、所定の外力に対する抵抗性が必要な部位の植物の育成基盤として適用される緑化基盤用コンクリートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物の壁面のような垂直面又は垂直に近い急斜面に緑化を行う方法としては、壁面にネット状のものを取り付け、これにつる性植物を這わせることや壁面真下の土壌に植栽を行い、人為的に壁面に這わせるように成長させることが一般的に行われている。
【０００３】しかし、この方法では緑化用植物の種類が限定され、景観上或いは意匠上、様々な植生を行う要求があるときに対応できない。
【０００４】傾斜地に緑化基盤を形成させる方法として従来、種子、肥料を混入した客土を吹付ける厚層基材吹付け工法が一般的に行われている。しかしながら、急勾配の傾斜地では、客土が雨水や凍結による侵食作用を受けて厚層基材が流失し、永続的な緑化が困難であった。
【０００５】上記のネット状の物を用いる方法及び厚層基材を吹付ける方法の欠点を補うため、内部に連続空隙を形成するように粒状の骨材をセメントペースト又はモルタルにて連結固化させたポーラスなコンクリートを法面に施工し、その空隙内に粘土ペーストを充填して緑化することが特公昭５８−１０５３５号に、前記空隙部に種子と必要に応じて肥料を混合した土壌を充填して緑化しようとする方法が特開昭５３−１１４２０４号に、また、有機固形物を骨材と混合し、バインダーにて結合させる方法や有機固形物を前記ポーラスコンクリート中に埋め込む方法が特開平４−８９９１９号、特開平４−８９９２０号、特開平４−８９９２１号に提案されている。
【０００６】連続空隙を有するように骨材をセメントペースト又はモルタルで固化し、さらに内部に保水材、肥料、土壌粒子、種子などを充填した緑化基盤用コンクリートとしては、前記の特公昭５８−１０５３５号及び特開昭５３−１１４２０４号が該当する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５３−１１４２０４号では、セメントに起因するアルカリ性物質が植物の育成に影響しないように空隙内面に塗膜を形成することを特徴としている。しかしながら、塗膜の耐久性は耐アルカリ性の塗料を使用した場合でも植物の育成に良好な湿潤環境下では低く、アルカリ溶出の防止効果はあまり期待できない。
【０００８】また、特開昭４−８９９１９号、特開平４−８９９２０号、特開平４−８９９２１号では、セメントによるアルカリ性物質の低減方法として、必要に応じてマグネシアセメントや燐酸セメントを使用することを推奨しているが、これらのセメントはポルトランドセメントに比較すれば、アルカリ性物質の量は少なくすることができるが、植物の育成に影響を与えない量に低減することは難しい。得る。
【０００９】特公昭５８−１０５３５号では、緑化基盤用コンクリート内の空隙に種子を混入した粘土ペーストを流入又は吹付けることによって充填している。しかしながら、吹付けによる方法では充填効率が低く、植物の育成に必要な充填量が得られない。また、粘土ペーストを流入する際の粘土ペーストの具体的な調整方法には触れていない。
【００１０】特開昭５３−１１４２０４号では、緑化基盤用コンクリート内の空隙に種子と必要に応じて肥料を混合した土壌を充填しており、例として、充填物の乾燥散布と散水の繰り返しによる方法や土壌ベーストとして圧入又は注入する方法が挙げられているが、この方法も充填効率が低く、植物の育成に必要な充填量が得られない。
【００１１】本発明は上記事実を考慮し、連続空隙を有するように骨材をセメントペースト又はモルタルで固化した緑化基盤用コンクリートを製造する際の基盤内部のアルカリ性物質を中和することができ、さらに内部に保水材、肥料、土壌粒子、種子等を充填する際に充填材を効率良く内部まで充填することができる緑化基盤用コンクリートの製造方法を提供することが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーで固化して、連続空隙部を有するコンクリート硬化体を形成し、次いで該硬化体内のアルカリ成分を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に空隙部へ保水材を充填することを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、セメントから不可避的にもたらされた、植物生育を阻害するアルカリ成分につき、コンクリート硬化体を構成する材料の選択と製造工程とが相俊って、実質的にこれを除去したコンクリート硬化体を製造できる。
【００１４】すなわち、骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーによって固化することが重要であり、これによりセメントから溶出するアルカリ成分を本質的に軽減できるようにする。
【００１５】かかるアルカリ成分を抑制したセメントにより骨材を固化するに際しては、骨材間に連続的な空隙部が形成されるように固化してコンクリート硬化体を得る。
【００１６】次いで、得られたコンクリート硬化体を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に硬化体の空隙部へ酸性保水材の充填処理を施すことが重要である。
【００１７】このように、緑化基盤用コンクリートを製造することにより、植物が健全な成長をし、根が伸びるために必要な連続的な空隙量を持ち、かつコンクリート内部のｐＨが健全な植物の育成が可能な範囲に維持させることができる。
【００１８】まず、使用する骨材としては、強度があり、かつ植栽後に急激な変質劣化しないものであれば特に限定はないが、例えば、普通砕石、ケツ岩、火山岩等の天然砕石、高炉スラグ、耐火物の産業廃棄物、溶性燐肥の如き緩効性肥料、その他人工骨材及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１９】また、その粒径も５mm〜40mmの範囲が好ましい。骨材の平均粒径が５mm以下の場合は、得られる連続空隙の大きさが小さく、根が成長しにくくなり、骨材の平均粒径が40mmｍを超える場合は、硬化体の強度が低下する。
【００２０】一方、上記骨材を固結するためのバインダーとしては、低アルカリセメントを用いることが１つの特徴となっている。
【００２１】ここに言う低アルカリ型セメントとは、ポルトランドセメントや燐酸マグネシウム系のセメントなどのセメントとセメントのアルカリ成分を固定化し、あるいは中和する機能をもつ無機微粉末との混合物からなる混合セメントを指す。
【００２２】かかる無機微粉末としては、例えば、高炉スラグ、フライアッシュ、アーウィン、シリカなどの微粉末が挙げられ、それらは混合物であってもよい。
【００２３】すなわち、これら微粉末は、セメントの水和により生じる水酸化カルシウムや水酸マグネシウムなどのアルカリ成分を固定化し又は反応して中和して遊離アルカリを抑制することができる。
【００２４】上記の混合セメントにおける微粉末の混合比に制限はないが、効果的にアルカリ性物質を消費させるには、高炉スラグとフライアッシュにおいては少なくとも50wt％以上添加したものが望ましい。
【００２５】アーウィン及びシリカ質微粉末の場合は、硬化体の体積変化、強度の観点から10〜50wt％の範囲の添加量のものが望ましい。アーウィン及びシリカ質微粉末の添加量が10wt％以下の場合はアルカリ性物質の抑制が不十分であるため、植物の生育上悪影響を及ぼす。また、アーウィンの添加量が50wt％を超える場合は硬化体が膨張性を示し、硬化体の強度低下を招く。シリカ質微粉末が50wt％を超える場合は硬化時に必要なアルカリ性物質を消費し過ぎるため、硬化体の強度低下が起こる。
【００２６】上記のように混合セメントとを使用することにより、硬化時に必要なアルカリ性物質を確保し、かつ植物に有害な過剰のアルカリ性物質の低減を穏やかに図ることが可能である。
【００２７】本発明は、このような骨材と混合セメントにより固化してコンクリート硬化体を作成するに当たり、連続空隙部が形成されるように固化させなければならない。
【００２８】ここに言う連続空隙部とは、硬化体に自由な通水、通気が可能な連続気泡部分を有する空隙を指し、空隙率が20vol/% 以上のものであることが必要である。
【００２９】この理由は、20vol/% 未満の空隙率にあっては、植物の根の成長空間や呼吸のための空隙の確保が困難となり、実用に供されない傾向となるからである。
【００３０】なお、空隙率の上限は、コンクリート硬化体の実用強度の確保の面から自ずと限界があることは言うまでもない。
【００３１】このような、連続空隙部をもって混合セメントにより骨材を固化させるためには、上記のように骨材の粒径と共に混合セメントの使用量によって設計される。
【００３２】従って、骨材の物性や粒径あるいは混合セメントの物性によって混合セメントの使用量は変化するが、上記空隙率と硬化体の実用強度が得られる範囲にあり、多くの場合、骨材に対する混合セメントの容積比で５〜30vol%の範囲が望ましい。５vol%以下の場合には硬化体強度が不十分であり、実用に供されなくなり、他方30vol%以上の場合には空隙率が不足し、根張り空間が不足するとともに保水材の充填が不十分となり、緑化基盤としては不適当となる。
【００３３】なお、混合セメントを使用するにあたっては、ペースト又はモルタルの何れであっても差し支えない。
【００３４】骨材を混合セメントにて上記のような空隙部を形成するように混練固化した後、所望の形態の基盤コンクリート硬化体を作成し、養生を施し強度を発現させる。
【００３５】本発明は、次いで得られた硬化体の中和処理と酸性保水材の充填処理の２つの操作を施すが、この方法には、次のいくつかの操作手順を採ることができる。
【００３６】１、硬化体を弱酸性のガス又は／及び溶液で内部のアルカリ成分を中和処理した後、酸性保水材を充填する方法。
【００３７】２、硬化体の空隙部へ酸性保水材を充填させた後、弱酸性のガス又は／及び溶液で中和処理する方法。
【００３８】３、硬化体を中和処理と保水材の充填処理とを同時に行う方法（例えば、弱酸性溶液で保水材を分散させたスラリーを空隙部へ流し込む）。
【００３９】上記において、弱酸性のガスとしては炭酸ガス、溶液として第１燐酸アンモニウム、炭酸水などが好適である。
【００４０】酸性保水材としては、酸性肥料、酸性土壌、酸性有機物などが挙げられる。酸性保水材は、その物性によりとりうる形態は多様であって、特に限定はないが、例えば、短繊維、粉体あるいは顆粒上として上記コンクリート基盤の空隙部に主として充填される。この場合、酸性保水材の充填率を向上させるために、５mm以下の大きさのものが好ましい。
【００４１】なお、必要に応じ、酸性保水材が微粉末又は短繊維の形態を持ちうる場合には、上記の微粉末と共にセメントに配合して使用することができ、また、強度のある粗粒物として採りうる場合には骨材の一部として使用することもできる。しかし、いずれの場合もコンクリートの耐久的実用強度が劣化しないことを条件として使用するものであって、その使用量は自ずと限界がある。
【００４２】かかる酸性保水材において、本発明では、特にピートモスの短繊維が好ましい。
【００４３】ピートモスは、保水性が高く、またフミン酸など腐蝕した有機物を含有しているので、保有する水のｐＨが約４の弱酸性を示すことから、これを硬化体内部に入れることにより、混合セメントから溶出するアルカリ成分を中和させると共に保水性を効果的に付与させることができる。
【００４４】さらに、本発明において、硬化体空隙部へ酸性保水材を有効に充填させるには、増粘剤を含有する保水材のスラリーを調製し、これを注入充填させることが好ましい。
【００４５】増粘剤としては、例えば、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ＭＣ、ＣＭＣの如き有機水溶性高分子或いはポリリン酸アルカリの如く無機水溶性高分子が適用できる。
【００４６】以上のように得られるコンクリート硬化体に酸性保水材を中和処理と共に充填させることにより、緑化基盤コンクリートを製造することができるが、さらにより効果的に植物育成を行わせるには発芽に必要な覆土、保水性の向上、施肥維持などの作用を図るためコンクリート基盤の外部に種子、肥料を混合した客土或いは厚層基材で覆ったものがより実際的で好ましい。ここでいう、厚層基材とは、土壌、堆肥、繊維、土壌に生息する菌類、種子、水、有機又は無機の接着剤のうち１種類以上を組み合わせたものである。
【００４７】
【実施例】以下に本発明につき、実施例および比較例を挙げて具体的に説明すると共に、本発明に係る物品の施工例も併せて説明する。
【００４８】〔実施例１〕骨材に普通砕石（JIS ５号）及びルトランドセメントに高炉水砕スラグ微粉末を70wt％添加した混合セメントを使用し、骨材に対するセメントペーストの比率を15vol%、水セメント比30wt％で調合、混練することにより空隙率35％の硬化体（寸法200 mm×200 mm×100 mm）を得た。
【００４９】得られた硬化体を第一燐酸アンモニウム15wt％の溶液中に１分間浸漬し、中和処理を行った。
【００５０】つぎに、19kgの水に表面乾燥状態の１mm以下にカットしたピートモス１kgをポリアクリルアミド系の増粘剤と共に加えてスラリーとし、このスラリーを硬化体空隙部に供試体１個当たり1.4 リットルの量を流しこんでピートモスを充填した緑化基盤用コンクリートを得た。
【００５１】〔実施例２〕実施例１において、第１燐酸アンモニウムによる中和処理の代わりに、炭酸ガスを用いて１日間密閉容器中にて硬化体を中和処理する以外は、全て同様の操作と条件にて緑化基盤用コンクリートを得た。
【００５２】〔実施例３〕実施例１で得られた緑化基盤コンクリートの上部に構成比が畑土75VOL%及び土壌ユーキ25vol%の土壌に有効土壌菌および化成肥料を適量混合した厚層基材を厚さ１cmで均一に覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５３】〔実施例４〕実施例２で得られた緑化基盤コンクリートの上部に実施例３における厚層基材の被覆と同様の条件で操作して厚層基材を覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５４】〔比較例１〕実施例１において、第１燐酸アンモニウム溶液による中和処理工程を省いた以外は全く同様な操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５５】〔比較例２〕実施例１において、高炉水砕スラグ微粉末70wt/%含有ポルトランドセメントの代わりに、普通ポルトランドセメントペーストを用いた以外は、実施例１と同様の操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５６】〔比較例３〕実施例１において、保水材として用いたピートモスの代わりに硬化体１個につき35ｇの乾燥粘土粒子を上部に敷いた後、700mリットルの水をかけた後、さらに再度同様に操作して粘土を硬化体空隙部を充填した以外は全く同様の操作と条件にて緑化基盤コンクリートを得た。
【００５７】〔比較例４〕比較例１で得られた緑化基盤コンクリートに実施例３で行ったと同様の操作で厚層基材の被覆処理を施して、厚層基材で覆った緑化基盤コンクリートを得た。
【００５８】（植生実験）上記の方法で作成した緑化基盤コンクリートの上面に張り芝を置いた後、１日１回各供試体１個当たり１リットルの水をじょうろで散水させ、２カ月後、芝の植生状況を観察し、下記の項目とあわせて評価した。
＊基盤コンクリート強度供試体に直径50mmのコアボーリングを行い、このコアをJIS A 1108に準拠し４週間水中養生した後、圧縮強度を測定した。
＊流水のｐＨ供試体作成後、２週間経過した後、基盤上部から１リットルの水をかけたとき、下部に流れ出てくる水のｐＨを測定した。
＊芝の生育状況（成長の様子と根の侵入量）
成長の様子は張り芝を置いた後、２か月後に相対的に５段階の相対評価をした（芝が完全に根付き、全面に青々と茂っている状態を５、芝が枯れて実質的に生育できない状態を１とし、その中間的なものを相対的に２、３、４とした。）また、根の供試体への侵入量は、同じく２ヶ月後に各基盤を中央で縦に割り、根が上面から内部に侵入した深さを測定した。
【００５９】実験結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
表１からわかるように、実施例品は植生環境に適合する流水のｐＨが中性にも拘らず、充分基盤コンクリートは実用強度を保持している。
【００６１】従って、芝の植生は、成長の様子及び根の侵入量のいずれの点からみても実施例品が比較例品に比して緑化基盤コンクリートとして優れている。
【００６２】（施工例）図１に実施例品を建物外構部法面に成功した例を示す。なお、この例において用いた実施例品の緑化基盤コンクリート断面図を図２に示す。
【００６３】ビル等の建物１０の周囲には、この建物１０の敷地内を道路１２及び歩道１４等と区分けするための壁体１６が設けられている。壁体１６は、その外面が若干上方に向けられた法面である。
【００６４】図２に示される如く壁体１６は、法面形成躯体１８を基部として形成され、その法面には、本実施例に係る緑化基盤コンクリート２０が敷設されている。緑化基盤コンクリート２０は、骨材２２が混合セメント２４によって固結され、骨材２２間には、連続的な空隙部２６が形成されている。
【００６５】この空隙部２６には、ピートモス２８が充填され、空隙部２６内に水分を保持する作用と、混合セメント２４から溶出される微量のアルカリ性物質を中和する作用を有し、植物の育成を助長している。
【００６６】このように形成された緑化基盤硬化体２０の表面には厚層基材３０が貼付けられ、植物３２の育成基盤として適用され、前記壁体１６の表面が緑化されるようになっている。なお、この植物３２の根３２Ａは、前記空隙部２６へ侵入して育成されるようになっている。このようにして、法面を本発明に係る基盤コンクリートにて緑化を図り、構造物に美観を与えることができる。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明かかる緑化基盤コンクリートの製造方法によれば、セメントから不可避的にもたらされるアルカリ成分をコンクリートの強度劣化の犠牲をはかることなく、実質的に除去することができるので、植生に好適な緑化基盤コンクリートを工業的に有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】緑化基盤コンクリートを施工した法面を示す、建物回りの壁体の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
２０ 緑化基盤コンクリート
２２ 骨材
２４ 混合セメント
２６ 空隙部
２８ ピートモス
３０ 厚層基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】 骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーで固化して、連続空隙部を有するコンクリート硬化体を形成し、次いで該硬化体内のアルカリ成分を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に空隙部への酸性保水材を充填することを特徴とする緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【請求項２】 前記酸性のガス又は溶液、及びその両方が炭酸ガス又は第一燐酸アンモニウム溶液及びその両方である請求項１記載の緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【請求項３】 前記硬化体空隙部への酸性保水材の充填方法として、増粘材を含有する保水材のスラリーを用いることを特徴とする請求項１記載の緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【請求項１】 骨材を低アルカリ型のセメントからなるバインダーで固化して、連続空隙部を有するコンクリート硬化体を形成し、次いで該硬化体内のアルカリ成分を酸性のガス又は溶液、及びその両方で中和処理すると共に空隙部への酸性保水材を充填することを特徴とする緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【請求項２】 前記酸性のガス又は溶液、及びその両方が炭酸ガス又は第一燐酸アンモニウム溶液及びその両方である請求項１記載の緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【請求項３】 前記硬化体空隙部への酸性保水材の充填方法として、増粘材を含有する保水材のスラリーを用いることを特徴とする請求項１記載の緑化基盤用コンクリートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開平６−２２８９６７
【公開日】平成６年（１９９４）８月１６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１４１１１
【出願日】平成５年（１９９３）１月２９日
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
【公開日】平成６年（１９９４）８月１６日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）１月２９日
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００２３０５９３）日本化学工業株式会社 (296)
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