(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部に充填する、有機質又は無機質の短繊維を水に分散させたスラリーであって、該スラリーがファンネル粘度測定による５００ｍｌの通過時間が２１〜４３秒の範囲にあり、前記短繊維中、短繊維長が、２．１７ｍｍ以上のものが５重量％以下であり、且つ、０．５４〜１．０８ｍｍの範囲のものが２０重量％以上であることを特徴とする植物栽培基盤用充填スラリー。
【請求項２】
前記短繊維の個数平均径が、レーザー散乱式粒度測定で１００μｍ〜０．５４ｍｍの範囲である請求項１記載の植物栽培基盤用充填スラリー。
【請求項３】
前記スラリーの濃度が、固形物換算で１〜５０重量％である請求項１又は２記載の植物栽培基盤用充填スラリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用される多孔質成形体の空隙内の植物育成環境を改善する機能を有する植物栽培基盤用充填スラリーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物の屋上緑化法や道路のグリーンベルト帯の緑化は、一般的には鉢植えを置く方法や天然の土壌に近いものを人工的に造り、これに各種の植物を植え込む方法等があるが、緑化の範囲には限度があるため、軽量薄型の植栽ベットを施設し、その底面から毛細管現象を利用して植物に補水する方法が知られている。
一方、本出願人等は、道路や建造物の法面等の緑化景観をより実用的工法で施工するために、多孔質コンクリートで代表される各種の緑化基盤を開発し、さらにその多孔質内をより植栽適合性を高めるために、保水材を充填することも提案してきた（特開平６−２２８９６５号公報、特開平６−２２８９６６号公報、特開平６−２２８９６７号公報、特開平７−１７０８５０号公報、特開平８−１０５０５２号公報、特開平８−１０９６３６号公報、特開平８−１０９６３７号公報）。
【０００３】
例えば、多孔質成形体の空隙に粘性、粒径及び濃度が未調整のスラリー状にした保水材をコンクリート空隙部に大量にかけ流す方法が行われているが、輸送及び貯蔵の面で経済的ではなかったり、保水材が空隙内部途中に引っ掛かってしまい、スラリーが空隙に侵入せず、外側に流れ落ちて空隙を十分に満たすことができないという問題がある。
【０００４】
また、保水材を充填した多孔質コンクリートの植物栽培基盤において、長期間の乾燥が続いた場合でも、植栽された植物を健全に生育させるためには、空隙内部に充填された保水材の量が十分確保され、かつ保水能を有するものであることが要請されるが、この問題点の解決は非常に難しく、未だ充分に満足するものは提供されていない。
【０００５】
【発明が解決をしようとする課題】
従って、本発明の目的は、法面緑化、屋上緑化及び壁面等の緑化に使用する多孔質成形体の空隙部に容易に、且つ充分に注入でき、長期間乾燥した場合に、水やりを行わなくても、保水性を長期にわたって維持することができる植物の健全な育成に好適な植物栽培基盤用充填スラリーを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を水に分散させたスラリーが、特定粘度を有するものあるいは短繊維又は粉末を基盤となる多孔質成形体の空隙平均径との関係において特定形状としたものが、上記課題を解決できることを見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部に充填する、有機質又は無機質の短繊維を水に分散させたスラリーであって、該スラリーがファンネル粘度測定による５００ｍｌの通過時間が２１〜４３秒の範囲にあり、前記短繊維中、短繊維長が、２．１７ｍｍ以上のものが５重量％以下であり、且つ、０．５４〜１．０８ｍｍの範囲のものが２０重量％以上であることを特徴とする植物栽培基盤用充填スラリーを提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のスラリーを充填する植物栽培基盤は、連続空隙部を有する多孔質成形体である。該多孔質成形体としては、特に制限されないが、例えば、骨材間に連続的に空隙を有する緑化基盤用コンクリート、窯業よりなる多孔質ガラス、高分子よりなる多孔質樹脂成形体及びスポンジ等が挙げられ、このうち、特に緑化基盤用コンクリートが好ましい。
【０００８】
上記緑化基盤用コンクリートとしては、例えば、特開平６−２２８９６５号公報、特開平６−２２８９６６号公報及び特開平６−２２８９６７号公報等に開示されているものを用いることができる。該緑化基盤用コンクリートは骨材をセメントバインダーで固結してなる多孔質体が好ましい。骨材としては、普通砕石、ケツ岩、火山岩等の天然砕石、高炉スラグ、耐火物等の産業廃棄物及び人工骨材等が挙げられ、このうちの１種又は２種以上の混合物として使用される。また、骨材をガラス融着したものも使用することができる。骨材の粒径としては、特に制限されないが、５ｍｍ〜４０ｍｍ程度の範囲のものが好ましい。
【０００９】
上記セメントバインダーは、セメントペースト又はモルタル用のセメントであり、アルカリ成分の溶出が少ないものが好ましい。具体的には、高炉スラグ、フライアッシュ、アーウイン、シリカなどの微粉末をポルトランドセメント又はリン酸塩系セメントに配合した混合セメントなどが挙げられる。
【００１０】
多孔質ガラスとしては、特開平７−１７０８５０号公報に開示されている基盤を用いることが好ましく、具体的には、ガラスよりも融点の高い保水材を添加して加熱焼成し、ガラス粒子を表面融着したものである。
【００１１】
高分子よりなる多孔質樹脂成形体及びスポンジとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタンフォーム等が挙げられる。
【００１２】
該緑化基盤用コンクリートの空隙率は、２０容量％以上が好ましく、特に２５〜３５容量％が好ましい。該空隙率は骨材の大きさ及びセメントと骨材比との関係で設計されるが、空隙率が小さ過ぎると植栽適応性が低下し、大き過ぎると強度が低下し好ましくない。
【００１３】
本発明のスラリーは、上記植物栽培基盤の空隙孔に充填して植物環境を向上させるものであり、有機質又は無機質の短繊維若しくは粉末を水に分散させてスラリー化したものである。
【００１４】
有機質又は無機質の短繊維としては、特に制限されないが、例えばピートモス、バガス、バーク、パルプ、羊毛、絹、なめし革、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、サラン、ビニロン等の有機質繊維、スラグ繊維、ワラストナイト、セピオライト等の無機質繊維などが挙げられ、このうち、好ましくはピートモス、バガスである。このうち、１種又は２種以上を組合せて用いることができる。
【００１５】
該短繊維は、短繊維中、その繊維長が、前記多孔質成形体の空隙平均径の１／３以上のものが５重量％以下であり、且つ、空隙平均径の１／１２〜１／６の範囲のものが２０重量％以上のものを用いるのが好ましい。また、該短繊維の個数平均径が、レーザー散乱式粘度測定（マイクロトラック）で１００μｍ〜空隙平均径の１／１２の範囲であり、特に、１５０μｍ〜５００μｍの範囲が好ましい。
【００１６】
ここで、空隙平均径とは、法面、屋上又は壁面の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部の平均径のことである。その測定方法としては、特に制限されないが、例えば、多孔質成形体のブロック状の表面又は大きな成形体であれば一部を適当な大きさのブロック状に切り取った多孔質成形体の各面を炭、水性ペイント又は鉛筆等で塗った後、その面に紙等を押しあて、次いで、図１に示すモデル図の様な方法により、空隙部分を測定して空隙平均径を決定する方法が挙げられる。すなわち、図１において、空隙部１の空隙径はＸ１  ＝（ａ１  ＋ｂ１  ）／２、以下同様に、空隙部２はＸ２  ＝（ａ２  ＋ｂ２  ）／２、空隙部３はＸ３  ＝（ａ３  ＋ｂ３  ）／２、空隙部４はＸ４  ＝（ａ４  ＋ｂ４  ）／２、空隙部５はＸ５  ＝（ａ５  ＋ｂ５  ）／２で求められる。これを出来るだけ多くの空隙部について求めれば、空隙平均径はＸ＝（Ｘ１  ＋Ｘ２  ＋Ｘ３  ＋・・・Ｘｎ  ）／ｎとなる。
【００１７】
また、有機質又は無機質の粉末としては、特に制限されないが、ウレタン、スチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の有機質粉末、焼成ケツ岩、パーライト等の発泡粒子、鹿沼土、土壌粒子、焼成バーミュキュライト等の鉱物性粉末等が挙げられる。このうち、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
該粉末は、その最長径が空隙平均径の１／４以下、好ましくは１／６以下であるものが好ましい。
【００１９】
本発明のスラリーに用いられる上記短繊維及び粉末の形状は上述のような特定範囲のものが好ましいが、この理由は、本発明者らの多くの実験結果に基づいて求められたものであるが、この値の範囲を越えると多孔質空隙部への充填率、換言すれば、空隙内部の歩留まりが、非常に低減する傾向になる。
【００２０】
本発明のスラリーは、充填する多孔質成形体の空隙平均径によって、使用する短繊維及び粉末の形状が決定される。該空隙平均径は、多孔質成形体に使用する骨材の粒径等により異なり、その種別は施行時の場所、環境等によって異なるため一定の大きさにはならない。このため、より効率的に充填する場合は、充填する多孔質成形体を予め定め、これを基準にして、使用する短繊維等の形状を定め、次いで、スラリーを調製することが好ましい。
【００２１】
本発明のスラリーは、ファンネル粘度測定による５００ｍｌの通過時間が２０〜４５秒の範囲にあるものである。また、該スラリーの濃度は、固形物換算で１〜５０重量％、好ましくは２〜１０重量％である。
【００２２】
また、本発明のスラリーは、２時間後の沈降容積のスラリー部分が７０％以上、１週間後のスラリー部分の沈降容積が３０％以上の分散度であるものが好ましい。ここで、スラリー部分の沈降容積とは、水に充分撹拌したスラリーを、例えば１リットルのシリンダーの様な容器に入れ、その全体の容積を１００％として、２時間後及び１週間後のスラリーの沈降した容量部分の割合をいう。すなわち、本発明のスラリーは、非常に分散性の高いものである。
【００２３】
また、このスラリー調製の際に、増粘性を高める目的でポリアクリルアミド、ＣＭＣ、ＭＣ、ガム類、シリカゾル等の増粘剤を使用することができ、これらの添加量は５％以下でよい。また、更に、必要に応じて緩効性肥料を配合することができる。該緩効性肥料としては、例えば、マグアンプＫ（ハイポネックスジャパン社製）、グリーンマップ粉末（日本合同肥料社製）等を使用することができ、その他、溶性りん肥粉、スラグ等の珪酸質肥料粉末等が挙げられる。
【００２４】
本発明の充填スラリーの注入方法としては、特に制限されないが、上記のように調製されたスラリーを多孔質の植物栽培基盤に、送液ポンプを通し、散水機等を用いて注入すればよい。
【００２５】
本発明の植物栽培基盤（多孔質成形体）は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能であり、それ以外に駐車場等の地上の平面等の緑化にも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の充填スラリーを緑化基盤用コンクリート等の植物栽培基盤に注入すれば、スラリーの注入ロスが少ないばかりか、連続空隙孔内部の途中で詰まることなく、連続的に充填することが可能となる。また、連続空隙孔内部に充分な量の充填材を確保できるため、保水性が向上し、該空隙孔内での植物生育環境を改善する機能を有する。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
ピートモスを粉砕して、繊維長が１．７ｍｍ以上のものが０．２重量％、０．４２ｍｍ〜０．８４ｍｍの範囲のものが２７重量％の短繊維を得た。この短繊維のレーザー法による個数平均径は、１７０μｍであった。かかるピートモス及び水を用いて絶乾固形物濃度３％のスラリーを調製した。このスラリー１，０００ｇにポリアクリルアミド系アニオン性凝集剤を０．１ｇ加えて増粘し、曳糸性のスラリーとした。このスラリーのファンネル粘度測定による５００ｍｌの通過時間は３２秒であった。また、沈降容積を調べたところ、２時間後で９２％、１週間後で７２％であった。次に、骨材に５号砕石を用いてセメントペーストをバインダーとして成型した多孔質成形体の下部に不織布をあて、上から上記スラリーを注いで注入した。注入後、多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところ、上から下までほぼ均質に充填されていた。なお、この多孔質成形体の空隙平均径は約５ｍｍであった。
【００２８】
実施例２
実施例１で使用したピートモスを用いて絶乾固形濃度４％のスラリーを調製した。このスラリーにポリアクリドアミド系アニオン性凝集剤を添加してファンネル粘度（５００ｍｌ）を３８秒に増粘した。沈降容積を調べたところ２時間後で９７％、１週間後で８０％であった。このスラリーを実施例１で使用したと同様の多孔質成形体に、上から注いで注入した。注入後、多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところ、上から下まで均質に充填されていた。
【００２９】
実施例３
繊維長が１．７ｍｍ以上のものが３重量％、且つ、０．４２〜０．８４ｍｍ範囲のものが２２重量％の粉砕ピートモスを分散剤キサンタンガム０．５％と共に水に加えて、絶乾固形物濃度５％のスラリーを調製した。このスラリーのファンネル粘度（５００ｍｌ）は４３秒であった。沈降容積を調べたところ２時間後で１００％、１週間後で９５％であった。このスラリーを実施例１で使用したと同様の多孔質成形体に上から注いで流し込み注入した。注入後、多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところ上から下までほぼ均一に充填されていた。
【００３０】
実施例４
実施例１のスラリー１，０００ｇに最長径０．５ｍｍに調製した緩効性肥料マグアンプＫ（ハイポネックスジャパン社製）を２．５ｇ加えた。これを実施例１と同様の多孔質成形体に注入し、注入後、多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところほぼ均質に充填されていた。
【００３１】
実施例５
０．５ｍｍで篩った鹿沼土２０％及び畑土１０％を合わせて水に加え、固形物濃度３０％の土壌成分スラリーを調製した。このスラリーのファンネル粘度（５００ｍｌ）は２１秒であった。沈降容積を調べたところ２時間後で７２％、１週間後で３７％であった。このスラリーを実施例１と同様の多孔質成形体に注入した。注入後、多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところほぼ均質に充填されていた。
【００３２】
実施例６
直径１５ｍｍのポリプロピレンの玉にレジンコンクリート用のエポキシ樹脂をコーティングして箱詰めして固化接着後、箱を壊して樹脂製の植物栽培用の基盤を得た。この基盤に実施例１で使用したスラリーを充填したところ、底から漏れ出た。下部を不織布で塞いで充填したところ、空隙率のほぼ１．０倍のスラリーが充填出来た。この多孔質成形体の空隙平均径は６．５ｍｍであった。この場合、ピートモスは、その繊維長が２．２ｍｍ以上のものが２．８重量％、０．５４〜１．１ｍｍの範囲のものが３２重量％であった。
また、空隙率は、多孔質成形体の側面及び底部をポリエチレンのシートで包み、水を充填する。その水の量を空隙容量として空隙率を計算した。
【００３３】
実施例７
バークを１ｍｍ以下に湿式粉砕して濃度を調製して絶乾固形濃度３．５重量％のスラリーを得た。このスラリーに発泡パーライトを１ｍｍ以下に粉砕したものを１重量％の割合で添加した。このスラリーにポリアクリルアミド系アニオン性凝集剤を添加してファンネル粘度（５００ｍｌ）を３５秒に調製した。このスラリーの２時間後の沈降容積は８０％であり、１週間後のスラリーの沈降容積は６８％であった。  このスラリーを実施例１と同様に５号砕石を用いてセメントをバインダーとして成型した多孔質成形体に注入し、実施例１と同様に充填状態を調べたところ、上から下までほぼ均質に充填されていた。この多孔質成形体の空隙平均径は５．３ｍｍであった。この場合、バークは、その繊維長が１．８ｍｍ以上のものが１．８重量％、０．４４〜０．８８ｍｍの範囲のものが６０重量％であった。
【００３４】
比較例１
ピートモスを粉砕して、繊維長１．８ｍｍ以上が２５重量％、０．４６ｍｍ〜０．９２ｍｍの範囲が１５重量％となる短繊維を得た。この短繊維のレーザー法による個数平均粒子径は、６００μｍであった。かかるピートモスを用いて絶乾固形物濃度５重量％のスラリーを調製した。このスラリー１，０００ｇにポリアクリルアミド系アニオン性凝集剤を０．１ｇ加えて増粘し曳糸性のスラリーとした。このスラリーのファンネル粘度（５００ｍｌ）は６０秒であった。また沈降容積を調べたところ、２時間後で６５％、１週間後で２０％であった。骨材に５号砕石を用いてセメントペーストをバインダーとして成型した多孔質成形体の下部に不織布をあて、上から上記スラリーを注入した。注入後、直ぐに閉塞したので多孔質成形体を切断して充填状態を調べたところ、上部約３ｃｍしか充填されていなかった。なお、多孔質成形体の空隙平均径は、５．５ｍｍであった。
【００３５】
比較例２
鹿沼土と０．５ｍｍで篩った畑土を重量比２：１で混合したものを、比較例１と同様の多孔質成形体を振動させながら上から振りかけて充填した。直ぐに閉塞して充填しなくなったので、静かに切断して充填状況を調べたところ、充填深さがバラバラでありブリッジを作り閉塞していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】多孔質成型体の空隙平均径を求めるためのモデル図を示す。
【符号の説明】
１          空隙部１
２          空隙部２
１０        骨材
１１        空隙部分
【図１】
0003617908.tif 000002