(57)【要約】      （修正有）【課題】発泡合成樹脂粒子を含む軽量土、この軽量土が袋詰めされた軽量土嚢及び軽量土製造用セットを提供する。【解決手段】発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土であって、前記発泡合成樹脂粒子１５ａは、前記土の全体積の１０〜３５％含有されており、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理されたものであることを特徴とする。この表面処理としては、土３６や砂３８でコーティングされたもの、表面が熱溶解されて緻密層が形成されているものないし表面に静電気防止剤がコーティングされているもの等を採用することができる。特に寒冷地の舗装等の地盤の構築工事の下地材として使用すると、耐久性が良好で、冬の厳寒期に氷点下となっても、表面のゆがみや凹凸等の変動が少なく安定した路盤が得られ、また、亀裂の発生が少なくなるので補修の回数を減らすことができるようになる。【選択図】図１１
0003201348.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土であって、
前記発泡合成樹脂粒子は、前記土の全体積の１０〜３５％含有されており、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理されているものであることを特徴とする、発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土。
【請求項２】
前記表面処理は、発泡合成樹脂粒子の表面にコーティングされた糊材により土が前記発泡合成樹脂粒子の表面にコーティングされているものであることを特徴とする、請求項１に記載の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土。
【請求項３】
前記表面処理は、前記発泡合成樹脂粒子の表面が熱溶解されて直接砂がコーティングされているものであることを特徴とする、請求項１に記載の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土。
【請求項４】
前記表面処理は、前記発泡合成樹脂粒子の表面が熱溶解されて緻密層が形成されているものであることを特徴とする、請求項１に記載の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土。
【請求項５】
前記表面処理は、表面に静電気防止剤がコーティングされているものであることを特徴とする、請求項１に記載の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土。
【請求項６】
前記発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記土の全体積の１５〜４５％の水を添加して混合されたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軽量土。
【請求項７】
発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土が袋体内に充填された軽量土嚢であって、
前記発泡合成樹脂粒子は、前記土の全体積の１０〜３５％含有されており、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理されたものであることを特徴とする、発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土が袋体内に充填された軽量土嚢。
【請求項８】
軽量土用用土が袋体内に充填された袋入り軽量土用用土と、
発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理された発泡合成樹脂粒子が前記土嚢の体積の１０〜３５％の体積となるように袋体内に充填された袋入り発泡合成樹脂粒子と、からなることを特徴とする、発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、特に寒冷地の軟弱地盤や舗装等の構築工事の下地材に最適な、表面が表面処理された発泡合成樹脂粒子を含む軽量土、この軽量土を袋詰めした軽量土嚢及び発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤や法面等の地盤構築に際して、従来ではシート工法や杭打ち工法等が多く採用されていたが、最近では軽量土を用いる工法が普及している。この軽量土を用いる工法は、例えば軟弱地盤に対する地盤構築の場合、軽量土の軽量性を利用して軟弱地盤への圧密沈下を最小限におさえる工法である。また、法面に対する地盤構築の場合、上述と同様に軽量土の軽量性を利用して擁壁への土圧を最小限におさえる工法である。
【０００３】
上述の工法に用いられる軽量土としては、発泡スチロールブロックからなるもの、発泡スチロールビーズと土砂等の盛土材とを混合してなるもの、あるいはこれらの混合物にさらに固結材を混合してなるもの等が知られている。これらの軽量土は軟弱地盤や法面などの地盤構築の際に地盤中に埋設して適用されている。
【０００４】
従来、図１４に示した各種材料の密度と一軸圧縮強さとの関係（下記非特許文献１参照）からしても明らかなように、舗装等の下地材として、土に発泡ビーズを混合すれば強度が増加し、軟弱地盤に対して効果があることは理解されていた。このような発泡ビーズを含む軽量土を用いる工法は下記特許文献１にも開示されている。
【０００５】
下記特許文献１には、図１５に示したように、軟弱地盤層６１の表面に軽量土層６２を形成し、この軽量土層６２の表面に盛土層６３を形成した地盤６０が開示されている。このうち、軽量土層６２は、無機発泡ビーズと、固結材ないし粒状体と、発泡合成樹脂ビーズとからなるものが用いられている。
【０００６】
一方、従来の発泡合成樹脂ビーズと土とを混合した軽量土の製造方法においては、独立気泡構造である発泡合成樹脂ビーズと土粒子とは、粘性及び密度が大きく異なるために均一に混合しにくいこと、施工現場で混合する際にかさ密度の小さい発泡合成樹脂ビーズが風で周囲に飛散すること、発泡合成樹脂ビーズがかさばるので発泡させる工場から施工現場まで輸送するのに費用がかかりすぎること等の問題点も指摘されていた。このような発泡合成樹脂ビーズと土とを混合した軽量土の製造に際する問題点を解決するための軽量土の製造方法は、下記特許文献２及び３にも開示されている。
【０００７】
例えば、下記特許文献２には、含水比が１０〜４００量％である土砂の乾燥重量１重量部に対して発泡性ポリスチレンビーズを０．０１〜０．２０重量部、生石灰を０．０５〜０．８０重量部の割合で混合させて、生石灰と土砂に含まれている水分との反応熱で発泡性ポリスチレンビーズを発泡させ、密度が０．５〜１．５／ｃｍ３の軽量盛土とする軟弱地盤用軽量盛土の製造方法が開示されている。この軽量盛土の製造方法によれば、発泡ビーズは施工現場で作製されるため、混合時にかさ密度の小さい発泡樹脂粒子が風で周囲に飛散することが少なくなり、しかも、輸送費も安価であるという効果を奏する。
【０００８】
同じく下記特許文献３には、土と発泡合成樹脂ビーズ等の軽量発泡ビーズの均一混合土であって、該軽量発泡ビーズ１００容量部に対して、土が２５〜１５０容量部混合され、水溶性高分子の濃度が０．００１〜０．１重量％で、水が該土の最適含水比の±３％内でそれぞれ含有する軽量盛り土材及びその製造方法が開示されている。
【０００９】
この軽量盛り土材の製造方法は、撹拌槽に軽量発泡ビーズと水溶性高分子水溶液を投入し、該軽量発泡ビーズを該水溶性高分子水溶液で濡らし、次いで、該軽量発泡ビーズ１００容量部に対して、２５〜１５０容量部の土を投入して均一混合し、次いで、加水調整または水溶性高分子水溶液を添加調整して、あるいは添加調整することなく、水溶性高分子の濃度が０．００１〜０．１重量％で、且つ水を該土の最適含水比の±３％内で含有するようにして製造するものである。
【００１０】
下記記特許文献３に開示されている軽量盛り土製造方法によれば、水溶性高分子が土と軽量発泡ビーズを接着する一種の糊材として作用するため、製造時、あるいは製造後から運搬、撒き出しまでの時間的経過による混合土の乾燥により軽量発泡ビーズが分離、飛散することがなく、土と軽量発泡ビーズが均一に分散した混合土を形成することができ、しかも、軽量発泡ビーズを特定割合で含むため、落石などの衝撃を和らげる効果があり、地盤沈下防止や地滑り防止に極めて優れた効果を奏することができる。
【００１１】
また、軽量土は、施工現場で適宜に発泡合成樹脂粒子と土とを混合して製造されるほか、袋詰めした土嚢として市販ないし運搬される。軽量土を袋詰めした軽量土嚢については、例えば下記特許文献４及び特許文献５も開示されているとおり、既に知られている。下記特許文献４に開示されている軽量土嚢９０は、図１６（ａ）示したように、袋状体９１と、この袋状体９１に充填された樹脂ペレット９２とからなるものである。この樹脂ペレット９２は、樹脂発泡体の熱処理により形成され、平均径が２〜２５ｍｍの範囲にあり、圧縮強度が３０〜７０ｋｇｆ/cmの範囲にあり、真比重が０．５〜０．９５の範囲内のものからなる。なお、袋状体９１としては、従来の土嚢に使用されていた袋状体を使用することができる。
【００１２】
さらに、下記特許文献５には、図１６（ｂ）に示したように、筒状織物の内部に充填材が充填されることで形成されている土木構造体であって、筒状織物９５と、筒状織物９５の内部に充填材として軽量土が充填されることで形成されている軽量土層と、筒状織物９５の内部に充填材として前記軽量土よりも圧縮強度が高い高強度充填材が充填されることで形成されている高強度層と、を備え、前記軽量土層と前記高強度層とは、互いに区画されて配置されているとともに、それぞれ前記筒状織物９５の長手方向に沿って延びるように配置されていることを特徴とする土木構造体の発明が開示されている。この土木構造体の発明においては、筒状織物９５として、外筒９６と内筒９７とからなるものが用いられ、外筒９６の内部で内筒９７が外筒１１の長手方向に沿って延びるように配置されたものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平  ８−１２８０４４号公報
【特許文献２】特許第２８１９４３８号公報
【特許文献３】特許第４０４３２６６号公報
【特許文献４】特開平  ８−１７７０２５号公報
【特許文献５】特許第４７６７６６９号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】「気泡混合土を繊維補強した構造物の技術開発  産学官共同研究報告書」平成２０年３月、（財）福井県建設技術公社発行、第１頁
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１５】
上記特許文献１〜３に開示されている発泡ビーズを含む軽量土を用いる工法によれば、耐久性を有するとともに、高強度を呈し、かつ荷重を受けても軽量土としての特性を失うことがない軟弱地盤や法面等の地盤構築工事に適用することができるようになる。また、上記２及び３に開示されている発泡合成樹脂ビーズを含む軽量盛り土の製造方法によれば、発泡合成樹脂ビーズと土との混合時にかさ密度の小さい発泡合成樹脂ビーズが風で周囲に飛散することが少なくなる。
【００１６】
なお、引用文献１に開示されている発泡ビーズを含む軽量盛土を用いる工法においては、軽量盛土層として、無機発泡ビーズと、固結材ないし粒状体と、発泡合成樹脂ビーズとを含有するものが用いられているが、無機発泡ビーズとしては圧縮率が小さいガラスビーズが用いられており、発泡合成樹脂ビーズを多く配合すると圧縮量が大きくなって密度増大を起こすため、軽量盛土としては適さないとされている。また、上記特許文献２に開示されている軽量土の製造に際する水分量としては、生石灰と土砂に含まれている水分のみが用いられており、同じく特許文献３に開示されている軽量土の製造に際する水分量としては、最適含水比の±３％内とされている。
【００１７】
しかしながら、上記特許文献１〜３に開示されている発泡ビーズを含む軽量土を用いる工法では、依然として舗装の表面にクラック等の亀裂の発生が多く、補修の回数が多くなるという課題が存在している。特に寒冷地の軟弱地盤の舗装等に対しては、上記特許文献１〜３に開示されている軽量土を用いる工法ではいずれも対応することができず、施工後に一冬経過すると、例えば図１７（ａ）に示したようにアスファルト舗装面７０に亀裂７１が生じたり、図１７（ｂ）に示したように路盤構造８０の表面に亀裂８１やゆがみ８２が生じたりするので、少なくとも１，２年で補修をすることが与儀なくされていたのが実情である。なお、図１７（ｂ）において、参照符号８３は軽量土からなる下層路盤、参照符号８４は上層路盤及び参照符号８５はアスファルト面を示す。
【００１８】
なお、上記特許文献１〜３には、発泡ビーズと土とを混合した軽量土を用いる工法において、特に寒冷地における舗装の表面に発生するクラック等の亀裂の発生を抑制するための効果的な混合比率、発泡ビーズの発泡倍率等については何ら言及されていない。そのため、以上の従来技術では、寒冷地において最適な軽量土を得るための土と発泡ビーズの混合をどの程度の混合比率で、どの程度の発泡倍率のものを用いて、どのように混合すれば最適であるか等の総合的なデータはなく、施工業者は品質が保証できないため実際には施行できないで困っていたのが現状であった。
【００１９】
また、上記特許文献４には樹脂ペレットが袋状体に充填されている軽量土嚢が示されているが、軽量土としては樹脂ペレットのみが用いられており、土と混合して使用することについては示されていない。さらに、上記特許文献５には、軽量土層と高強度層とが互いに区画されて、それぞれ筒状織物の長手方向に沿って延びるように配置されていること、軽量土層として土と発泡ビーズとの混合物からなるものを用いることについては開示されているが、土と発泡ビーズとの最適混合比はどの程度であるか、さらには発泡ビーズの最適な発泡倍率はどの程度であるかについては、何ら開示されていない。
【００２０】
本考案者は、このような寒冷地の軟弱地盤や舗装等の構築工事の下地材に最適な軽量土を製造するため、発泡合成樹脂ビーズ等の発泡合成樹脂粒子と土との混合方法について種々実験を重ねてきた。その結果、耐久性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少なく、特に寒冷地における舗装の表面のゆがみやクラックの発生を極力少なくすることができて補修の回数を減らすことができる下地材としての軽量土を得るための発泡合成樹脂粒子と土との混合方法を見出し、本考案を完成するに至ったである。
【００２１】
すなわち、本考案の目的は、特に寒冷地の軟弱地盤や舗装等の構築工事の下地材に最適であり、耐久性及び保温性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少なく、表面の凹凸等の変動が少なく、さらには寒冷地の土中の配管凍結防止対策としての下地材としても使用しうる、表面が表面処理された発泡合成樹脂粒子と土との混合により製造された軽量土と、その軽量土を袋詰めにした商品として提供しえる軽量土嚢と、軽量土製造用セットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本考案の第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記発泡合成樹脂粒子は、前記土の全体積の１０〜３５％含有されており、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理されているものであることを特徴とする。なお、第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土においては、特に発泡無機粒子は含まれていない。
【００２３】
また、第２の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土において、前記表面処理は、発泡合成樹脂粒子の表面にコーティングされた糊材により土が前記発泡合成樹脂粒子の表面にコーティングされているものであることを特徴とする。
【００２４】
また、第３の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土において、前記表面処理は、前記発泡合成樹脂粒子の表面が熱溶解されて直接砂がコーティングされているものであることを特徴とする。
【００２５】
また、第４の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土において、前記表面処理は、前記発泡合成樹脂粒子の表面が熱溶解されて緻密層が形成されているものであることを特徴とする。
【００２６】
また、第５の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土において、前記表面処理は、表面に静電気防止剤がコーティングされているものであることを特徴とする。
【００２７】
また、第６の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、前記第１〜５のいずれかの態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土において、前記土の全体積の１５〜４５％の水を添加して混合されたものであることを特徴とする。なお、この水の添加量は、上記特許文献２及び３に開示されている軽量土の製造方法の場合と比すると大幅に多い。
【００２８】
さらに、第７の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土が袋体内に充填された軽量土嚢は、前記発泡合成樹脂粒子は、前記土の全体積の１０〜３５％含有されており、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理されたものであることを特徴とする。
【００２９】
さらに、第８の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セットは、発泡倍率が３０〜８０倍であり、表面処理された発泡合成樹脂粒子が前記土嚢の体積の１０〜３５％の体積となるように袋体内に充填された袋入り発泡合成樹脂粒子と、からなることを特徴とする。
【考案の効果】
【００３０】
第１の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、良好に発泡合成樹脂粒子と土とを混合させることができるため、安価に均質に混合された軽量土発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土を得ることができる。この発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、軟弱地盤や舗装等の地盤の構築工事の下地材に用いられる耐久性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少なく、特に寒冷地の舗装等の地盤の構築工事の下地材として使用すると、耐久性が良好で、冬の厳寒期に氷点下となっても、表面のゆがみや凹凸等の変動が少なく安定した路盤が得られ、また、亀裂の発生が少なくなるので補修の回数を減らすことができるようになる。
【００３１】
また、第２及び第３の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、発泡合成樹脂粒子と土との密度差が小さくなるので、より良好に発泡合成樹脂粒子と土とを混合させることができ、第１の態様の考案の効果をより良好に奏することができるようになる。
【００３２】
また、第４の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、発泡合成樹脂粒子の表面に形成された緻密層の存在により、土との混合性が良好となるとともに、発泡合成樹脂粒子の圧縮強度が大きくなるため、より軟弱地盤や舗装等の地盤の構築工事の下地材に用いられる耐久性を有するようになり、しかも、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少なくなる。
【００３３】
また、第５の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、発泡合成樹脂粒子が飛散しがたくなるとともに周囲に付着しがたくなるので、より良好に発泡合成樹脂粒子と土とを混合させることができ、第１の態様の考案の効果がより良好に奏されるようになる。
【００３４】
また、第６の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、発泡合成樹脂粒子と土との混合性及び均質性がより良好となるので、第１の態様の考案の効果がより良好に奏されるようになる。
【００３５】
さらに、第７の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土が袋体内に充填された軽量土嚢によれば、容易に袋詰めが可能で、小ロットであるために運搬が容易であると共に市販しやすく、しかも施工時に土と水と共に混合することにより容易に発泡ビーズと土とを含む軽量土を得ることができる。
【００３６】
さらに、第８の態様の発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セットによれば、容易に袋詰めが可能で、小ロットであるために運搬が容易であると共に市販しやすく、しかも施工時に袋入り軽量土用用土からの用土と、袋入り発泡合成樹脂粒子からの発泡合成樹脂粒子と、水とを混合することにより容易に発泡ビーズと土とを含む軽量土を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本考案の発泡合成樹脂粒子を含む軽量土を用いた路盤構造の概要図である。
【図２】発泡スチロールビーズの内部構造を示す拡大写真である。
【図３】図３（ａ）は各種実験例で使用した実験装置の写真であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の恒温槽部分の拡大写真である。
【図４】図４（ａ）は恒温槽内に配置された測定試料の外観を示す写真図であり、図４（ｂ）は測定試料の拡大断面図である。
【図５】実験例１〜７の測定結果を示す図である。
【図６】実験例８〜１０の測定結果を実験例１及び実験例４の結果とともに示す図である。
【図７】実験例１１の測定結果を実験例１及び実験例５の結果とともに示す図である。
【図８】実験例１２の測定結果を示す図である。
【図９】実験例１３の測定結果を示す図である。
【図１０】実験例１４の測定結果を実験例１３の測定結果とともに示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は発泡ビーズの表面処理の実施形態として表面を糊材で被覆した際の拡大写真であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示した発泡ビーズの表面に土をコーティングした場合の模式断面図であり、図１１（ｃ）は発泡ビーズの表面に砂をコーティングした場合の模式断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は実施形態の軽量土嚢を示す写真であり、図１２（ｂ）は同じく軽量土製造用セットを示す写真である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、それぞれ本考案の発泡合成樹脂粒子を含む軽量土を用いる応用例を示す図である。
【図１４】発泡ビーズ混合土等の密度及び強度を示した図である。
【図１５】従来例の軽量土を用いた地盤の断面構造を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）は従来の軽量土嚢の一例を示す図であり、図１６（ｂ）は同じく土木構造体の一例を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）は従来の工法での寒冷地域でのアスファルト舗装面の状態を示す参考写真であり、図１７（ｂ）は同じく路盤構造を示す概要図である。
【考案を実施するための形態】
【００３８】
以下、各種実験例及び図面を参照して本考案の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本考案の技術思想を具体化するための例示するものであって、本考案をこれに特定することを意図するものではない。本考案は、実用新案登録請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応しうるものである。
【００３９】
図１及び図２を参照して、本考案の発泡合成樹脂粒子を含む軽量土を用いた路盤構造の概要と、発泡合成樹脂粒子としての発泡スチレンビーズの内部構造について説明する。本考案の発泡合成樹脂粒子を含む軽量土を用いた路盤構造１０の概要図を図１に示す。この路盤構造１０は、例えば、軟弱地盤（図示省略）上に設けられた下層路盤１１と、下層路盤１１の上部に形成された上層路盤１２と、上層路盤１２の上部に形成された舗装面であるアスファルト面１３とを有している。下層路盤１１は、本考案の発泡合成樹脂粒子を含む軽量土１４からなっており、軽量土１４は発泡合成樹脂粒子１５と土１６とが混合されたものからなる。
【００４０】
なお、発泡合成樹脂粒子とは、合成樹脂内にガスを細かく分散させて発泡状ないし多孔質状に成形したものであり、合成樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等、多種多様な高分子化合物を使用しうる。しかしながら、成形性、強度、コスト等を考慮すると、合成樹脂としてはポリスチレンを用いることが好ましい。さらに、発泡合成樹脂粒子の形状としては、ビーズ形状のものだけでなく、発泡合成樹脂ブロックを任意の形状にカットしたカット品を用いても同様な効果を奏するため、発泡合成樹脂粒子は発泡合成樹脂ビーズのみに限定されるものではない。
【００４１】
以下に示した各種実験例では、全て発泡合成樹脂粒子１５として所定の発泡度とした発泡スチロール（発泡ポリスチレン、発泡スチレンとも称される）ビーズ（以下、単に「発泡ビーズ」という。）１５ａを用いた。この発泡ビーズ１５ａの断面構造を図２に示した。発泡ビーズ１５ａは、表面層１７と、表面層１７の内部側の発泡層１８とからなり、発泡層１８は、表面層１７よりも軟質であり、外圧に対して適度な圧縮性を有するものである。
【００４２】
［各種実験例］
まず、寒冷地の軟弱地盤や舗装等の構築工事に最適な軽量土を得るための土と発泡ビーズとの最適な添加割合と、この発泡ビーズの発泡倍率の最適値と、土と発泡ビーズとの混合時に添加される水の添加割合を求めるために使用した実験装置及び測定に使用した試料の詳細について、図３及び図４を用いて説明する。なお、以下において軽量土試料中の発泡ビーズ及び水の添加割合は、いずれも土の全体積を基準とした体積％を示す。
【００４３】
実験装置２０としては、長野県工業技術総合センターの恒温槽付き材料強度試験機（（株）島津製作所製、島津オートグラフＡＧ−Ｉ  １００ｋＮ）を用いた。この実験装置２０は、図３（ａ）に示したように、材料強度試験機２１の治具２２の加圧端が恒温槽２３内に位置するように配置されており、材料強度試験機２１の治具２２の先端側に配置された測定試料２４の温度を室温よりも高い温度から氷点下以下の低温に至るまで所定温度に保持ないし変化させることができるものである。圧力変化の測定結果の表示及び温度制御等は、隣接配置されたパソコン２５によって行われる。なお、図３（ｂ）は恒温槽２３部分の拡大図である。
【００４４】
恒温槽２３内に配置された測定試料２４の外観を図４（ａ）に、その拡大模式図を図４（ｂ）に示した。測定試料２４は、外径１００ｍｍ、内径８５ｍｍ、長さ５００ｍｍのポリ塩化ビニル円筒２６を台座２７上に載置し、内部に各種実験例に応じた所定の土２８、発泡ビーズ２９及び水（図示省略）とを混合した軽量土試料３０を入れ、さらにその表面に一定厚さに砂層３１を形成したものを用いた。なお、砂層３１は治具２２によって印加された所定の圧力が軽量土試料３０に均質に印加されるようにするために用いられている。
【００４５】
測定時には、砂層３１の上に直径８５ｍｍの鉄の圧板３２を押える治具２２が材料強度試験機２１（図３参照）の圧力装置に接合されている。この圧力装置が初期の所定の圧力で圧板３２を押え、その後、恒温槽２３を常温（２０℃）から低温−５℃へと順次変化させ、圧板３２に印加される圧力の変化を時間とともに測定して測定データを得ている。
【００４６】
圧板３２に印加される初期荷重は５７Ｎに設定した。その初期荷重は、公益社団法人地盤工学会の試験基準ＪＧＳ０１７２「凍上性判定のための土の凍上試験方法」の載荷応力１０ｋＮ／平方メートルの基準を参考にして、測定試料の内径８５ｍｍに換算した荷重である。
【００４７】
なお、以下に示す各種実験例では、発泡合成樹脂粒子として市販の発泡剤を含む発泡スチロールビーズを用い、所定温度にスチーム加熱して所定の発泡倍率とした発泡ビーズを用いて各種実験を行った。また、土試料としては多種多様な土があるので、以下に示す各種実験例においては、測定のバラツキを極力少なくするために、塩尻市北小野の特定した山・土手の自然の土をふるいにかけた土を特に乾燥することなくそのまま使用した。
【００４８】
なお、発泡ビーズと土とが均一に混合できない場合には、均質な軽量土を得ることができず、測定データも極めてばらつく。そのため、発泡ビーズ、土及び水の混合は、例えばモルタルミキサーとして周知のパン型ミキサー及びハンドミキサーを用いて、強制的に撹拌して混合した。混合の度合いは目視により良否を判定し、十分に混合できたと判定されたものを強度試験に供した。
【００４９】
［予備実験］
まず、予備実験により、通常の発泡ビーズと土とを混合する際の最適な水の添加量を確認した。発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の１０％一定とし、水の添加量を土の全体積の１０％、２０％、４０％、４５％と変化させて、パン型ミキサー及びハンドミキサーを用いて混合し、混合の度合いを確認した。
【００５０】
その結果、水を土の全体積の１０％添加して混合した場合でも、経験と熟練があれば一応試験・実験等が可能な程度の混合が可能であったが、実際の施工時には土と発泡ビーズを均一に混合することは難しく、施工品質にバラツキが大きいことが解った。それに対し、水を土の全体積の２０％以上添加とすると、非常に良好に混合でき、水の添加量が多くなれば多くなるほど均一に混合することが容易となった。したがって、最適な水の添加量の下限値は、内挿すると土の全体積の１５％であり、より好ましくは２０％であると考えられる。
【００５１】
実際の施工時には、水が混合土の下層に浸透すること及びミキサーで撹拌混合して得られた混合土を移動する場合に時間とともに水の蒸発が考えられるため、水の添加量は多くても問題ないと思われる。しかし、水の添加量が多い場合には、撹拌後の放置時間が長くなると水と土と発泡ビーズとが分離することもあるため、水の添加量の上限値は土の全体積の４５％程度とすることが好ましい。そのため、発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の１０％添加した試料の場合、好ましい水の添加量は土の全体積の１５〜４５％であり、より好ましくは２０〜４５％であると考えられる。
【００５２】
［実験例１〜７］
実験例１では、発泡ビーズを添加せず、土のみに水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。また、実験例２としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の５％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。また、実験例３としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の１０％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。また、実験例４としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の２０％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。
【００５３】
また、実験例５としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の３０％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。また、実験例６としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の３５％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。さらに、実験例７としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の４０％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。すなわち、実験例１〜７のそれぞれの試料は、土に対する発泡ビーズの添加量はそれぞれ相違するが、水の添加量は全て同一となっている。
【００５４】
このようにして得られた実験例１〜７の試料をそれぞれ、パン型ミキサー及びハンドミキサーを用いて十分に混合した後、図４に示した形状の測定試料２４を作製し、この測定試料２４を図３に示した実験装置２０（恒温槽付き材料強度試験機２１）に取付け、初期加重を５７Ｎとして恒温槽２３の温度を常温（２０℃）から−５℃まで徐々に変化させた際の加重の変化を測定した。その結果を図５に纏めて示した。
【００５５】
図５の結果から、以下のことが解る。発泡ビーズを添加しない土のみを用いた実験例１の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後１時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約１００Ｎ、１０時間後には荷重約２６０Ｎ、さらに１５時間後には最大荷重約５４０Ｎとなり、その後は徐々に下降している。また、土に発泡ビーズを５％添加した実験例２の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後４時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約５０Ｎ、１０時間後には荷重約２６０Ｎ、さらに１５時間後には荷重約４５０Ｎ超え、その後最大荷重４６８Ｎまで上昇し、その後は徐々に下降している。
【００５６】
また、土に発泡ビーズを１０％添加した実験例３の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約５０Ｎ、１０時間後には荷重約１１０Ｎ、さらに１５時間後には荷重約１５０Ｎ超え、その後最大荷重１５８Ｎまで上昇し、その後は徐々に下降している。また、土に発泡ビーズを２０％添加した実験例４の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約５０Ｎ、１０時間前後には最大荷重約７１Ｎ、その後は徐々に下降している。
【００５７】
また、土に発泡ビーズを３０％添加した実験例５の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約４０Ｎ、１０時間前後には荷重約７０Ｎ、１３時間後には最大荷重８７Ｎで、その後は徐々に下降している。また、土に発泡ビーズを３５％添加した実験例６の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後４時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約７５Ｎ、１０時間前後には荷重約１７０Ｎ、１３時間後には最大荷重２１６Ｎで、その後は徐々に下降している。
【００５８】
さらに、土に発泡ビーズを４０％添加した実験例７の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約１３０Ｎ、１０時間前後には荷重約２２０Ｎ、１３時間後には最大荷重２６１Ｎで、その後は徐々に下降している。
【００５９】
図５に示した各実験例１〜７の測定結果によれば、各測定試料の最大荷重は、土に発泡ビーズを１０〜３５％添加した実験例３〜６の場合、土のみを用いた実験例１の場合に比べて約６０％以上の荷重軽減が図られていることが解る。このことは、各測定試料の温度を常温（２０℃）から−５℃まで変化させていること及び各測定試料に水が含まれていることを考慮すると、荷重が大きくなる現象は測定試料中の水の凍結によって引き起こされるものであることは明らかである。これに対し、最大荷重が低く抑えられているということは、最大荷重が大きくなるものよりも測定試料中の水の凍結が生じ難いことを意味するものである。
【００６０】
そのため、寒冷地での軟弱地盤では、土に発泡ビーズを土の全体積の１０〜３５％添加した軽量土をアスファルト舗装の下地材として用いると、特に冬の厳寒期に氷点下となっても、アスファルトの面を押し上げる圧力（荷重）が土のみの場合の約６０％以上軽減でき、舗装面のゆがみ及び亀裂を極力なくすことが期待できる。
【００６１】
［実験例８〜１０］
実験例８としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の２０％及び水を土の全体積の２０％添加した試料を用いた。この実験例８の測定試料は、実験例４の測定試料と同様の組成のものであり、測定結果のばらつきを確認するためのものでもある。実験例９としては、発泡ビーズを添加せず、土のみに水を土の全体積の１０％添加した試料を用いた。実験例１０としては、土に発泡倍率６０％の発泡ビーズを土の全体積の２０％及び水を土の全体積の１０％添加した試料を用いた。
【００６２】
このようにして得られた実験例８〜１０の試料をそれぞれ、実験例１〜７の場合と同様に、初期加重を５７Ｎとして恒温槽の温度を常温（２０℃）から−５℃まで徐々に変化させた際の加重の変化を測定した。その結果を実験例１及び実験例４の結果とともに図６に纏めて示した。
【００６３】
発泡ビーズを添加せず、土のみに水を土の全体積の２０％添加した実験例１の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後１時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約１００Ｎ、１０時間後には荷重約２６０Ｎ、さらに１５時間後には最大荷重約５４０Ｎでその後は徐々に下降している。それに対し、同じく発泡ビーズを添加せず、土のみに水を土の全体積の１０％添加した実験例９の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約５０Ｎ、１０時間後には荷重約１２０Ｎ、さらに１５時間後には最大荷重約１８８Ｎでその後は徐々に下降している。
【００６４】
一方、土に発泡ビーズを２０％混合するとともに水を土の全体積の２０％添加した実験例４の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約５０Ｎ、１０時間前後には最大荷重約７１Ｎ、その後は徐々に下降している。また、実験例４と同じ組成の実験例８の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約３０Ｎ、１０時間前後には荷重約７０Ｎ、１５時間戦後で最大荷重８４Ｎ、その後は徐々に下降している。
【００６５】
これらの実験例４及び実験例８の測定結果を対比すれば、発泡倍率６０倍の発泡ビーズを用い、土に発泡ビーズを土の全体積の２０％及び水を土の全体積の２０％添加した軽量土では、２回の実験の測定結果はバラツキもなく非常に安定していることが示唆されており、最大荷重も小さい値となっている。そのため、実験例４及び実験例８における土、発泡スチロール及び水の添加割合は、寒冷地における施行工事等での品質を保証するのに役立つものであり、将来の公共事業にも採用されることが期待される。
【００６６】
また、土に発泡ビーズを２０％及び水を土の全体積の１０％添加した実験例１０の測定試料では、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約２０Ｎ、１０時間前後には最大荷重約２２Ｎ、その後は徐々に下降している。この実験例１０の測定結果を水の混合量のみが相違する実験例４及び実験例８の測定結果と対比すれば、水分量が少なくなれば寒冷地における最大加重が小さくなることが期待できるので、特に厳寒期に氷点下となる地域では一応実験例４及び実験例８の試料よりも実験例１０の試料の方が望ましいということができる。しかしながら、上述した予備実験の測定結果によれば、実験例１０の試料の場合、土及び発泡ビーズを良好に混合させることが困難となるので、直ちには採用しがたい。
【００６７】
また、発泡ビーズを添加せず、水の添加量のみが異なる実験例１及び実験例９の測定結果から、乾燥した地盤は、水分が多く含まれている軟弱地盤より寒冷条件下における荷重の増加はかなり小さいので、大掛かりな凍結対策は必要ないと思われる。しかし、土に発泡ビーズを２０％及び水を２０％添加した実験例４及び実験例８の測定結果は、発泡ビーズを添加せず、土に水のみを２０％添加した実験例１の測定結果と比すると最大荷重で約９０％の減少を見込むことができ、同じく土に発泡ビーズを２０％及び水を１０％添加した実験例１０の測定結果は、発泡ビーズを添加せず、土に水のみを１０％添加した実験例９の測定結果と比しても最大荷重で約９０％の減少を見込むことができる。そのため、土に発泡ビーズ及び水を添加した軽量土を特に厳寒期に氷点下となることが多い寒冷地におけるアスファルト舗装等の下地材として用いると、舗装面のゆがみ及び亀裂を極力なくすことが期待できる。
【００６８】
［実験例１１、１２］
実験例１１としては、土に発泡倍率３０％の発泡ビーズを土の全体積の３０％及び水を土の全体積の２０％添加した測定試料を用いた。このようにして得られた実験例１１の測定試料を、実験例１〜７の場合と同様に、初期加重を５７Ｎとして恒温槽の温度を常温（２０℃）から−５℃まで徐々に変化させた際の加重の変化を測定した。その結果を実験例１及び実験例５の測定結果とともに図７に纏めて示した。
【００６９】
通常、発泡ビーズは、原料ビーズを何倍かに発泡させて製造されている。ここでは発泡倍率を３０倍（実験例１１）及び６０倍（実験例５）とした発泡ビーズを使用し、その発泡倍率の違いによる荷重変化についての測定結果を纏めたものである。発泡倍率３０倍の発泡ビーズを用いた実験例１１の測定結果は、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後３時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約１００Ｎ、１０時間前後には荷重約２８０Ｎ、１５時間戦後で最大荷重３４８Ｎ、その後は徐々に下降している。
【００７０】
一方、土に発泡倍率６０倍の発泡ビーズを用いた実験例５の測定結果は、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後２時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約４０Ｎ、１０時間前後には荷重約６０Ｎ、１５時間戦後で最大荷重８７Ｎ、その後は徐々に下降している。また、発泡ビーズを用いず、土のみに水を土の全体積の２０％添加した測定試料を用いた実験例１の測定結果は、温度変化直後は一旦荷重が０Ｎ近くまで下がり、その後１時間後には荷重が上昇し、５時間後には荷重約１００Ｎ、１０時間後には荷重約２６０Ｎ、さらに１５時間後には最大荷重約５４０Ｎでその後は徐々に下降している。
【００７１】
図７に示した測定結果によれば、発泡ビーズの添加量及び水の添加量が同一の場合、発泡倍率が３０％の発泡ビーズを用いた測定試料（実験例１１）よりも発泡倍率が６０倍の発泡ビーズを用いた測定試料の方が最大荷重は小さくなっている。この理由を確認するため、実験例１２として発泡倍率３０倍、６０倍及び８０倍の発泡ビーズを用意し、それぞれの土に対する添加量を変化させて−５℃における圧縮特性を測定した。その結果を纏めて図８に示した。なお、図８は、上から順に発泡倍率３０％、６０％及び８０％の発泡ビーズを用いた場合の測定結果を示している。
【００７２】
図８に示した結果から、一般に、発泡ビーズの発泡倍率が大きくなればなるほど空気層が大きくなるために温度変化による体積変化は大きくなることが解る。しかしながら、発泡ビーズの発泡倍率が大きくなればなるほど圧力に対する吸収力が大きくなるので、土と発泡ビーズとを混合した軽量土では、発泡倍率の大きい発泡ビーズを含んだ軽量土の方が弾力性に優れている（弾力性が大きい）ことになり、最大荷重は少なくなることが推測される。しかし、あまり発泡倍率が大きくなると、発泡ビーズ自身が加圧に耐えられなくなること、発泡ビーズの直径が大きくなるので土及び水と混合した場合に遊離し易くなることから、軽量土の強度を損なうことも考えられる。
【００７３】
なお、発泡ビーズは、発泡倍率の中心倍率を６０倍と設定しても、約±２０％以上のバラツキがあり、現実には発泡倍率が約５０〜約７０倍の発泡ビーズが含まれている。そのため、発泡倍率の最適範囲を決める際には、このようなことがこの業界では通常であることも考慮して決めることも重要である。以上を鑑みれば、土、発泡ビーズ及び水を混合した軽量土を得るための発泡ビーズの発泡倍率は、発泡装置等のバラツキ等を考慮すると、好ましくは中心倍率５０〜６０倍の発泡ビーズを用いることが品質上最も安定したものが得られると考えられる。
【００７４】
［実験例１３］
実験例１３では、土の全体積に対する水の添加割合を２０％一定とし、発泡倍率６０倍の発泡ビーズの土の全体積に対する添加割合を種々変更した測定試料を用い、それぞれ、実験例１〜７の場合と同様に、初期加重を５７Ｎとして恒温槽の温度を常温（２０℃）から−５℃まで徐々に変化させた際の加重の変化を測定した。結果を纏めて図９に示した。
【００７５】
図９に示した測定結果によれば、発泡ビーズを添加しない、土及び水のみの測定試料の最大荷重が約６２０Ｎであるのに対し、土の全体積に対する発泡ビーズの添加割合が１０〜３５％の範囲の測定試料であれば、最大荷重が約２５０Ｎ以下となり、最大荷重が約６０％以上も減少することが明らかとなった。この測定結果から、土と土の全体積に対する添加割合が１０〜３５％の発泡ビーズと、水とを用いて均一に混合することにより、厳寒期に氷点下となることが多い寒冷地における耐久性及び保温性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことがなく、表面の凹凸等の変動が少なく、舗装の表面のクラック等の亀裂を極力少なくすることができ、補修の回数を減らすことができる安定した地盤の下地材として使用しうる軽量土を得ることができるようになることが解る。
【００７６】
［実験例１４］
実験例１４では、土の全体積に対する水の添加割合を２０％一定とし、土に添加した発泡倍率３０倍の発泡ビーズの土の全体積に対する添加割合を種々変更した軽量土及び、土に添加した発泡倍率８０倍の発泡ビーズの土の全体積に対する添加割合を種々変更した軽量土を用いて、測定試料を作製し、それぞれ、実験例１〜７の場合と同様に、初期加重を５７Ｎとして恒温槽の温度を常温（２０℃）から−５℃まで徐々に変化させた際の加重の変化を測定した。結果を、図９に示した実験例１３の結果と纏めて、図１０に示した。なお、発泡倍率６０倍の発泡ビーズを用いた測定結果は実線で、発泡倍率３０倍の発泡ビーズを用いた測定結果は一点鎖線で、発泡倍率８０倍の発泡ビーズを用いた測定結果は二点鎖線で、それぞれ示してある。
【００７７】
図１０に示した結果から、発泡ビーズの発倍泡率及び土と発泡ビースとの混合比率、及び均一に混合するための媒体としての水の割合、さらにはそれらの組合せも重要であることが判明した。具体的には発泡ビーズの発泡倍率は約３０〜８０倍の範囲で、しかも、土に発泡ビーズを土の全体積の１０〜３５％の範囲となるように添加し、水を用いて均一に混合して得た軽量土によれば、寒冷条件下においても耐久性及び保温性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことがなく、表面の凹凸等の変動が少なく、舗装の表面のクラック等の亀裂を極力少なくすることができ、補修の回数を減らすことができる安定した地盤の下地材として使用しうる軽量土を得ることができるようになることが解る。
【００７８】
また、図１０に示した結果から、発泡ビーズの発泡倍率は約３０〜８０倍の範囲で、しかも、土に発泡ビーズを土の全体積の１５〜３０％の範囲となるように割合で、水を用いて均一に混合して得た軽量土とすればより好ましい結果が得られることが解る。さらに、発泡ビーズと土との混合した軽量土を袋に充填した場合には、実際の施行ではユーザーが水を添加して発泡ビーズと土とを混合して下地材とするため、バラツキを考慮して土に発泡ビーズを土の全体積の約２０％〜３０％の範囲割合で混合することが好ましい。なお、好ましい土の全体積に対する水の添加割合は、上記の予備実験結果から、１５〜４５％であり、より好ましくは２０〜４５％であると考えられる。
【００７９】
なお、上記の各実験例では、理解を容易にするために発泡合成樹脂粒子として発泡スチロールビーズで説明したが、発泡合成樹脂粒子の形状としては、ビーズ形状のものだけでなく、発泡合成樹脂ブロックを任意の形状にカットしたカット品を用いても同様な効果を奏する。このうち、発泡合成樹脂ブロックとしては、発泡スチロールのリサイクル減容材、例えば発泡スチロールを減容過程で高温で融解させることによって発生したインゴットも使用しえる。
【００８０】
［実施形態］
上述した各種実験例では、通常の発泡ビーズをそのまま土及び水と混合した試料を用いた例を示したが、通常の発泡ビーズと土粒子とは粘性及び密度が大きく異なるため、均一に混合しにくく、かつ水分量が多い場合には互いに分離しやすい。そこで、本考案では、このような課題を解決するために、発泡ビーズとして表面処理したものを採用した。
【００８１】
すなわち、発泡ビーズの表面を土粒子又は砂でコーティングすると、発泡ビーズの見かけ比重が大きくなって土との比重差が小さくなるので、撹拌時の水分量を多くしても分離しがたくなり、しかも水分量を少なくしても土と発泡ビーズとをより均質に混合することができるようになる。
【００８２】
また、発泡ビーズの表面を熱溶解して緻密層が形成されたものとすると、同じく発泡ビーズと土との混合性が良好となるとともに、発泡合成樹脂粒子の圧縮強度が大きくなり、軟弱地盤や舗装等の地盤の構築工事の下地材に用いられる耐久性を十分に有する軽量土が得られるようになり、しかも、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少なくなる。
【００８３】
さらに、発泡ビーズの表面を静電気防止化工すれば、発泡ビーズ自身の有する静電気を少なくすることができるとともに発泡ビーズの接触・分離に基づく静電気の発生を抑制できるようになるので、発泡ビーズが飛散しがたくなるとともに発泡ビーズが周囲に付着しがたくなる。そのため、発泡ビーズと土との混合時に周囲環境が発泡ビーズで汚染されることが少なくなり、また、発泡ビーズと土との混合性が良好となる。
【００８４】
特に、発泡ビーズの表面を土でコーティングする場合は、まず、図１１（ａ）に示したように、発泡ビーズ１５ａを水溶性の糊材が添加された水中で撹拌した後、乾燥することによって発泡ビーズ１５ａの表面を水溶性の糊材３５でコーティングする。この水溶性の糊材３５がコーティングされた発泡ビーズ１５ａを用い、土と水とを加えて撹拌することにより、図１１（ｂ）に示したように、表面が土３６でコーティングされた発泡ビーズ３７が得られる。この表面が土３６でコーティングされた発泡ビーズ３７は、予め作成しておいて施工時に土と水と共に混合することにより発泡ビーズと土とを含む軽量土を得ることができる。
【００８５】
また、発泡ビーズの表面を砂でコーティングする場合は、砂の粒子は土の粒子よりも大きいので、糊材によって良好にコーティングすることは困難である。そこで、砂と発泡ビーズとを、例えば水蒸気加熱などにより発泡ビーズの表面が軟化する温度に加熱しながら撹拌混合することにより、あるいは砂を高温に加熱し、高温の砂を発泡ビーズの表面に噴射させることにより、図１１（ｃ）に示したように、発泡ビーズ１５ａの表面に砂３８がコーティングされた発泡ビーズ３９を作製することができる。この表面が砂３８でコーティングされた発泡ビーズ３９は、予め作成しておいて施工時に土と水と共に混合することにより容易に発泡ビーズと土とを含む軽量土を得ることができる。
【００８６】
このようにして作製された表面が土３６でコーティングされた発泡ビーズ３７ないし表面が砂３８でコーティングされた発泡ビーズ３９を用いると、それぞれの見かけ比重が発泡ビーズ単独の見かけ比重と比すると大幅に大きくなっているので、土と水と共に良好に混合しやすくなり、水の量が多くても互いに分離しがたくなるだけでなく、水の量を減らしても土と発泡ビーズとをより均質に混合することができるようになる。
【００８７】
発泡ビーズの表面に緻密層を形成するには、例えば発泡ビーズを撹拌した状態で発泡ビーズの表面が溶融する温度にまで加熱することにより、製造することができる。また、発泡ビーズの表面に静電気防止剤をコーティングするには、例えば発泡ビーズを撹拌した状態で静電気防止剤の水溶液をスプレー散布することにより、容易に製造することができる。
【００８８】
本考案の表面処理された発泡ビーズと土との混合によって製造された軽量土は、図１２（ａ）に示すように、所定の大きさの袋に充填してコーティングされた発泡ビーズ添加袋入り軽量土４０とし、個人用ないし小ロットの施行工事に供することが可能であり、その場合には、土ないし砂がコーティングされた発泡合成樹脂粒子と土とをミキサー等を利用して均一に混合してから、所定の大きさの袋に入れればよい。
【００８９】
さらに、図１２（ｂ）に示したように、予め表面処理された発泡ビーズを作成しておき、この土ないし砂をコーティングした発泡ビーズのみを所定の大きさの袋に充填して袋入り発泡合成樹脂粒子４１とするとともに、別の所定の大きさの袋に土のみを入れて袋入り軽量土用用土４２とし、発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セット４３としてもよい。その場合には、施行者が土と発泡ビーズを均一に混合することができるようにするため、バラツキを充分考慮して袋入り発泡合成樹脂粒子４１の体積を袋入り軽量土用用土４２の体積の好ましくは約２０〜３０％となるようにすることが適切である。
【００９０】
［応用例］
本考案の表面処理された発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土は、例えば、図１３（ａ）に示したように、道路等の歩道等の一部に設置された街路樹４５の根元４６部分の下地材として、また、図１３（ｂ）に示したように、ゴルフ場等の排水水路の土管の回りの下地材として、さらにはバンカー４７の下地材やバンカー４７の排水路４８回りの下地材等としても使用しうる。本考案の表面処理された発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土をこれらの用途に使用すると、発泡合成樹脂粒子の存在によって保温性に優れているために、寒冷地における街路樹４５の根本の保護、排水路４８の凍結防止等の効果を奏することができるようになる。
【００９１】
以上述べたとおり、本考案の表面処理された発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土によれば、発泡合成樹脂粒子と土が均一に混合された均質な軽量土を多量に得ることができる。しかも、この軽量土は、軟弱地盤や舗装等の地盤の構築工事の下地材に用いられる耐久性を有するとともに、荷重を受けても軽量土としての特性を失うことが少ない。この軽量土を特に寒冷地の舗装等の地盤の構築工事の下地材として使用すると、耐久性が良好で、冬の厳寒期に氷点下となっても、表面のゆがみや凹凸等の変動が少なく安定した路盤が得られ、また、亀裂の発生が少なくなるので補修の回数を減らすことができるようになる。
【符号の説明】
【００９２】
１０：路盤構造                    １１：下層路盤
１２：上層路盤                    １３：アスファルト面
１４：軽量土                      １５：発泡合成樹脂粒子
１５ａ：発泡ビーズ                １６：土
１７：表面層                      １８：発泡層
２０：実験装置                    ２１：材料強度試験機
２２：治具                        ２３：恒温槽
２４：測定試料                    ２５：パソコン
２６：ポリ塩化ビニル円筒          ２７：台座
２８：土                          ２９：発泡ビーズ
３０：軽量土試料                  ３１：砂層
３２：圧板                        ３５：糊材
３６：土                          ３７：土でコーティングされた発泡ビーズ
３８：砂                          ３９：砂でコーティングされた発泡ビーズ
４０：コーティングされた発泡ビーズ添加袋入り軽量土
４１：袋入り発泡合成樹脂粒子      ４２：袋入り軽量土用用土
４３：発泡合成樹脂粒子と土とが混合された軽量土製造用セット
４５：街路樹                      ４６：根元
４７：バンカー                    ４８：排水路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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