(57)【要約】  【課題】  実際上の使用に十分な強度を有し、透水性であり、そしてリサイクルされ得る構造単位を製造するための再生土壌材料を製造するための方法を提供すること。  【解決手段】  構造単位の製造のための再生土壌材料（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）の製造方法は、：ａ）天然供給源から、アルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料を得る工程；ｂ）原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；ｃ）原料の土壌材料及び活性ミネラルを塩基中で分解させて、原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及び珪素モノマーを分離させる工程；ならびにｄ）アルミニウムモノマーと珪素モノマーとを重合させて、シリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成する工程、を包含する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程：
ａ）天然の供給源からアルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料（ｒａｗ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を得る工程；
ｂ）該原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラル（ａｃｔｉｖｅ  ｍｉｎｅｒａｌ）を添加する工程；
ｃ）塩基中で該原料の土壌材料及び活性ミネラルを分解（ｃｌｅａｖｅ）させて、該原料の土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により特徴付けられる、構造単位の製造のための再生土壌材料を製造するための方法。
【請求項２】
前記原料の土壌材料が粘土を含み、該方法が工程ａ）の後に高温で該粘土を焼成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記焼成工程が７００℃の温度で、４時間実施されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記原料の土壌材料が水素結合を含まない砂を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記活性ミネラルが、フライアッシュ、スラグパウダー（ｓｌａｇ  ｐｏｗｄｅｒ）、ゼオライトパウダー及びシリカフュームからなる群より選択される少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記分解工程が、前記混合物に５〜１０Ｍの範囲の濃度の水酸化ナトリウム溶液を添加することによって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記重合工程が、前記原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物に、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムからなる群より選択される重合媒体を添加することによって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
以下の工程：
ａ）天然の供給源からアルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料を得る工程；
ｂ）該原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；
ｃ）塩基中で該原料の土壌材料及び活性ミネラルを分解させて、該原料の土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により製造される再生土壌材料により特徴付けられる、構造単位。
【請求項９】
以下の工程：
ａ）構造単位を破壊及び粉砕してリサイクル土壌材料（ｒｅｃｙｃｌｅｄ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を形成する工程；
ｂ）該リサイクル土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；
ｃ）塩基中で該リサイクル土壌材料及び活性ミネラルを分解させて、該リサイクル土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により特徴付けられる、請求項８に記載の構造単位をリサイクルするための方法。
【請求項１０】
前記リサイクル土壌材料が０．２ｍｍ未満の粒度を有することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記活性ミネラルが、フライアッシュ、スラグパウダー、ゼオライトパウダー及びシリカフュームからなる群より選択される少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記分解工程が、前記混合物に５〜１０Ｍの範囲の濃度の水酸化ナトリウム溶液を添加することによって実施されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記重合工程が、前記リサイクル土壌材料と活性ミネラルとの混合物に、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムからなる群より選択される重合媒体を添加することによって実施されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生土壌材料（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を製造するためのプロセス、特に、構造単位（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｕｎｉｔ）（例えば、砕波ブロック（ｗａｖｅ  ｂｒｅａｋｉｎｇ  ｂｌｏｃｋ）等）を製造するための再生土壌材料を製造するためのプロセスに関する。本発明はまた、再生土壌材料から製造された構造単位、及び構造単位をリサイクルするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造単位（例えば、砕波ブロック等）は、洪水防止のために岸または堤防に配置される。従来の構造単位は、通常、接合剤として相当量のセメント及び砂を用いることによって製造される。しかし、相当量のセメント及び砂の使用は、以下の不都合を生じる：
１．セメント製造の間に、環境問題を生じる大量の二酸化炭素が生成される。
【０００３】
２．従来の構造単位に用いられる砂は、通常、川床から得られる。従って、環境のダメージは、砂の製造のための石を得るために川床を過剰に開発することに起因するようである。
【０００４】
３．従来の構造単位は、不透水性のコンクリート構造であり、そして通常、岸と色が異なる．従って、岸の景観に悪影響を与え得る。
【０００５】
４．砂とセメントとをブレンドすることによって製造される従来の構造単位は、リサイクルも天然で分解もされ得ない。従って、従来の構造単位が廃棄された場合、それは、環境に対する永久的な汚染を引き起こし得る。
【０００６】
別の従来の構造単位が、原材料として土壌及びセメントを用いることによって製造される。この従来の構造単位を製造するための方法は、土壌とセメントとをブレンドして混合物にする工程、ならびにローリングによってこの混合物を圧縮して所望の密度及び強度を有する構造単位を形成する工程を含む。この従来の構造単位は、砂を用いることなく製造され得るが、その製造は、比較的、複雑である。さらに、土壌とセメントとの混合物から製造された構造単位の圧縮強度は、１０ＭＰａ（メガパスカル）未満のオーダーであり、これは、実際上の使用には不十分である。この構造単位は原材料として土壌を用いて製造されるが、土壌の粒は、圧縮後にセメントに接着し得、次いでその構造単位を不透水性にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、実際上の使用に十分な強度を有し、透水性であり、そしてリサイクルされ得る構造単位を製造するための再生土壌材料を製造するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の局面において、構造単位の製造のための再生土壌材料を製造する方法は、以下の工程を含む：
ａ）天然の供給源からアルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料（ｒａｗ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を得る工程
ｂ）原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラル（ａｃｔｉｖｅ  ｍｉｎｅｒａｌ）を添加する工程；
ｃ）塩基中で原料の土壌材料及び活性ミネラルを分解（ｃｌｅａｖｅ）させて、原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）アルミニウムモノマーとシリコンモノマーとを重合させて、シリコン−オキシ四面体とアルミニウム−オキシ四面体との混合物を形成する工程。
【０００９】
本発明の第二の局面において、構造単位は、前述の方法によって製造された再生土壌材料を含む。
【００１０】
本発明の第三の局面において、構造単位をリサイクルするための方法は、以下の工程を含む：
ａ）構造単位を破壊及び粉砕して、リサイクル土壌材料（ｒｅｃｙｃｌｅｄ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を形成する工程；
ｂ）リサイクル土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；
ｃ）塩基中でこのリサイクル土壌材料及び活性ミネラルを分解させてリサイクル土壌材料と活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）アルミニウムモノマーとシリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体とアルミニウム−オキシ四面体との混合物を形成する工程。
【００１１】
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、以下の好ましい実施形態の詳細な説明において明らかになる。
【００１２】
また、本発明は、以下の項を提供する：
項１．  以下の工程：
ａ）天然の供給源からアルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料（ｒａｗ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を得る工程；
ｂ）該原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラル（ａｃｔｉｖｅ  ｍｉｎｅｒａｌ）を添加する工程；
ｃ）塩基中で該原料の土壌材料及び活性ミネラルを分解（ｃｌｅａｖｅ）させて、該原料の土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により特徴付けられる、構造単位の製造のための再生土壌材料を製造するための方法；
項２．  前記原料の土壌材料が粘土を含み、該方法が工程ａ）の後に高温で該粘土を焼成する工程をさらに含むことを特徴とする、項１に記載の方法；
項３．  前記焼成工程が７００℃の温度で、４時間実施されることを特徴とする、項２に記載の方法；
項４．  前記原料の土壌材料が水素結合を含まない砂を含むことを特徴とする、項１に記載の方法；
項５．  前記活性ミネラルが、フライアッシュ、スラグパウダー（ｓｌａｇ  ｐｏｗｄｅｒ）、ゼオライトパウダー及びシリカフュームからなる群より選択される少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする、項１に記載の方法；
項６．  前記分解工程が、前記混合物に５〜１０Ｍの範囲の濃度の水酸化ナトリウム溶液を添加することによって実施されることを特徴とする、項１に記載の方法；
項７．  前記重合工程が、前記原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物に、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムからなる群より選択される重合媒体を添加することによって実施されることを特徴とする、項１に記載の方法；
項８．  以下の工程：
ａ）天然の供給源からアルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料を得る工程；
ｂ）該原料の土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；
ｃ）塩基中で該原料の土壌材料及び活性ミネラルを分解させて、該原料の土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により製造される土壌材料により特徴付けられる、構造単位；
項９．  以下の工程：
ａ）構造単位を破壊及び粉砕してリサイクル土壌材料（ｒｅｃｙｃｌｅｄ  ｓｏｉｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を形成する工程；
ｂ）該リサイクル土壌材料にアルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを添加する工程；
ｃ）塩基中で該リサイクル土壌材料及び活性ミネラルを分解させて、該リサイクル土壌材料と該活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離する工程；ならびに
ｄ）該アルミニウムモノマーと該シリコンモノマーとを重合させてシリコン−オキシ四面体及びアルミニウム−オキシ四面体の混合物を形成させる工程、
により特徴付けられる、項８に記載の構造単位をリサイクルするための方法；
項１０．  前記リサイクル土壌材料が０．２ｍｍ未満の粒度を有することを特徴とする、項９に記載の方法；
項１１．  前記活性ミネラルが、フライアッシュ、スラグパウダー、ゼオライトパウダー及びシリカフュームからなる群より選択される少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする、項９に記載の方法；
項１２．  前記分解工程が、前記混合物に５〜１０Ｍの範囲の濃度の水酸化ナトリウム溶液を添加することによって実施されることを特徴とする、項９に記載の方法；
項１３．  前記重合工程が、前記リサイクル土壌材料と活性ミネラルとの混合物に、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムからなる群より選択される重合媒体を添加することによって実施されることを特徴とする、項９に記載の方法。
【００１３】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照して、構造単位の製造のための再生土壌材料を製造するための方法の好ましい実施形態は、以下の工程を含む：
Ａ）原料の土壌材料獲得：
アルミニウム及び珪素を含む原料の土壌材料は、天然の供給源から得られる。原料の土壌材料が粘土を含む場合、粘土を高温で焼成して、粘土に含まれる化合物（例えば、水酸化アルミニウム）の水素結合を破壊し、そして原料の土壌材料中に準安定アモルフォスアルミニウム化合物及び珪素化合物を形成する必要がある。原料の土壌材料が、水素結合を含まない砂を含む場合、この原料の土壌材料は、次のプロセスに直接用いることができる。
【００１４】
Ｂ）活性ミネラルの添加：
原料の土壌材料に、アルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを、原料の土壌材料に含まれるアルミニウム及び珪素の量に依存して適切な量、添加して、原料の土壌材料中に含まれるアルミニウム及び珪素の量を補充する。
【００１５】
Ｃ）分解：
原料の土壌材料及び活性ミネラルを、塩基中で分解させて、原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離させる。
【００１６】
Ｄ）重合：
アルミニウムモノマーとシリコンモノマーとを重合させて、シリコン−オキシ四面体とアルミニウム−オキシ四面体との混合物で形成される再生土壌材料を製造する。
【００１７】
この再生土壌材料は、それに適切な量の水を添加してスラリーを形成すること、及び型の中でこのスラリーを整形することによってさらに加工されて構造単位（例えば、砕波ブロック、スローププロテクター（ｓｌｏｐｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ）、ストーンマテリアル（ｓｔｏｍｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）、建築構造物、グリップ（ｇｒｉｐ）構造物等）を形成し得る。
【００１８】
図２を参照して、本発明に従う構造単位をリサイクルするための方法の好ましい実施形態は、以下の工程を含む：
１）破壊及び粉砕：
前述の再生土壌材料から製造された構造単位を破壊及び粉砕してリサイクル土壌材料を形成する。
【００１９】
２）活性ミネラルの添加：
リサイクル土壌材料に、アルミニウム及び珪素を含む活性ミネラルを、リサイクル土壌材料に含まれるアルミニウム及び珪素の量に依存して適切な量で添加して、このリサイクル土壌材料中に含まれるアルミニウムおよび珪素の量を補充する。
【００２０】
３）分解：
リサイクル土壌材料及び活性ミネラルを、塩基中で分解させて、リサイクル土壌材料と活性ミネラルとの混合物からアルミニウムモノマー及びシリコンモノマーを分離させる。
【００２１】
４）重合：
アルミニウムモノマーとシリコンモノマーとを重合させて、シリコン−オキシ四面体とアルミニウム−オキシ四面体との混合物で形成される再生土壌材料を製造する。
【００２２】
上記のように、この再生土壌材料は、構造単位を形成するためにさらに加工され得る。
【００２３】
本発明において適切な原料の土壌材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ２４８７に従い、砂利混じり（ｇｒａｖｅｌｌｙ）土壌（ＧＷ、ＧＰ、ＧＭ、ＧＣ、ＧＣ−ＧＭ、ＧＷ−ＧＭ、ＧＷ−ＧＣ、ＧＰ−ＧＭ、及びＧＰ−ＧＣ）、砂質（ｓａｎｄｙ）土壌（ＳＷ、ＳＰ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＣ−ＳＭ、ＳＷ−ＳＭ、ＳＷ−ＳＣ、ＳＰ−ＳＭ、ＳＰ−ＳＣ）、粉体状（ｐｏｗｄｅｒｙ）土壌、及び粘土（ｃｌａｙ）土壌（ＧＬ、ＭＬ、ＯＬ、ＣＨ、ＭＨ、ＯＨ、ＣＬ−ＭＬ、Ｐｔ）に分類され得る。Ｇは、砂利混じり土壌を表し、Ｏは、有機粘土を表し、Ｐｔはピートを表し、Ｗは、広い粒度分布を持つ土壌（ｗｅｌｌ−ｇｒａｄｅｄ  ｓｏｉｌ）を表し、Ｐは、狭い粒度分布を持つ土壌（ｐｏｏｒｌｙ−ｇｒａｄｅｄ  ｓｏｉｌ）を表し、Ｌは低可塑性を表し、そしてＨは、高可塑性を表す。
【００２４】
本発明のために得られる原料の土壌材料は、さらなる加工の前に最初に分類される。上記のように、原料の土壌材料（例えば、粘土）がその中に水素結合を含む場合、原料の土壌材料中に含まれる化合物（例えば、水酸化アルミニウム）の水素結合を破壊するように高温で原料の土壌材料を焼成する必要がある。原料の土壌材料中に含まれる水素結合が破壊されない場合、それから製造される構造単位は、実際上の使用に不十分な圧縮強度を有し得る。さらに、構造単位の製造の間、水素結合に起因して大量の水が吸収され得るので、構造単位製品は、乾燥の際に、収縮しそしてひびが入り得る。好ましくは、原料の土壌材料中に含まれる化合物（例えば、水酸化アルミニウム）の水素結合を破壊し、そして原料の土壌材料中に準安定性のアモルフォスアルミニウム化合物及び珪素化合物を形成するために、水素結合を含む原料の土壌材料を、７００℃で４時間、焼成する。
【００２５】
本発明において用いられる活性ミネラルとは、相対的に大量の二酸化珪素及び酸化アルミニウムを含むミネラルである。本発明における使用に適する活性ミネラルの例としては、フライアッシュ、スラグパウダー（ｓｌａｇ  ｐｏｗｄｅｒ）、ゼオライトパウダー、シリカフューム、及びこれらの組合せが挙げられる。
【００２６】
原料の土壌材料及び活性ミネラルに、５〜１０Ｍの範囲の濃度を有する水酸化ナトリウム溶液を添加することによって、これらの混合物は分解し、原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物から、アルミニウムモノマー及びシリコンモノマーが分離する。
【００２７】
次いで、原料の土壌材料と活性ミネラルとの混合物に重合媒体（例えば、珪酸ナトリウムまたは珪酸カリウム）を添加することによって重合工程が実施され、該混合物中にシリコン−オキシ四面体とアルミニウム−オキシ四面体と共に形成される再生土壌材料が製造される。これらの四面体は、第一には、イオン結合及び共有結合を介し、第二には、ファンデアワールス結合を介して互いに結合している。これらの四面体の結合は、金属の結合に類似しているので、それによって、再生土壌材料のための優れた構造的強度を得ることができる。原料の土壌材料に含まれるアルミニウムに対する珪素の原子比率に従い、再生土壌材料中に形成される四面体構造は、以下の４つの型に分類され得る：
（ｉ）Ｓｉ／Ａｌ＝１（すなわち、−Ｓｉ−Ｏ−Ａｌ−）の場合、四面体構造は：
【００２８】
【化１】
2006248799.tif 000002
【００２９】
である。
【００３０】
（ｉｉ）Ｓｉ／Ａｌ＝２（すなわち、−Ｓｉ−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−）の場合、四面体構造は：
【００３１】
【化２】
2006248799.tif 000003
【００３２】
である。
【００３３】
（ｉｉｉ）Ｓｉ／Ａｌ＝３（すなわち、−Ｓｉ−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）の場合、四面体構造は：
【００３４】
【化３】
2006248799.tif 000004
【００３５】
である。
【００３６】
（ｉｖ）Ｓｉ／Ａｌ＞３の場合、四面体構造は：
【００３７】
【化４】
2006248799.tif 000005
【００３８】
である。
【００３９】
上記のように、再生土壌材料は、それに適切な量の水を添加してスラリーを形成し、次いで、例えば、モールド中でキャスティングすることによって整形することによってさらに加工されて、構造単位（例えば、砕波ブロック、スローププロテクター、ストーンマテリアル、建築構造物、グリップ構造物等））を形成し得る。試験結果によれば、優れた圧縮強度及び透水性を有する構造単位を製造するためのスラリーの好ましい組成は、２５〜５０重量％の土壌、２５〜５０重量％の活性ミネラル、２０〜３５重量％の水、５〜１０重量％の重合媒体、及び少量の気体を含む。
【００４０】
本発明の構造単位は、一定期間の使用後に、再生土壌材料を再び製造するためにリサイクルされ得る。この構造単位は、第一に、５０〜８０ｍｍの範囲の直径の粉砕ボールを有するボールミルを用いて破壊及び粉砕されて、０．２ｍｍ未満の粒度を有するリサイクル土壌材料を形成する。次いで、上記のリサイクル土壌材料に、上記のように、活性ミネラルを添加し、分解させ、そして重合させて再生土壌材料を再生産する。
【００４１】
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態をさらに例示するが、限定するものであるとは解釈されない。
【実施例】
【００４２】
実施例１
図１に示される手順に沿って、１０００重量部のフライアッシュを、１０００重量部の焼成した原料の土壌材料に添加して、混合物を得た。この混合物を、５０重量部の１０Ｍ水酸化ナトリウム溶液を用いることによって分解させ、引き続いて、１２０重量部の珪酸ナトリウムを用いて重合させて再生土壌材料を得た。その後、この再生土壌材料に９００重量部の水を添加し、次いで、これをモールド中にキャストし、そして構造単位（例えば、例えば、砕波ブロック、スローププロテクター、ストーンマテリアル、建築構造物、グリップ構造物等）を形成した。実施例１において用いられるこれらの成分及び量を、表１に示す。フライアッシュ及び土壌材料の組成を表２に示す。５５．８％の水の中で、１４．７％のＮａ2Ｏと２９．５％のＳｉＯ2とを接触させることによって珪酸ナトリウムを製造した。測定されたこれらの構造単位の圧縮強度、多孔性、及び透過係数を表３に示す。
【００４３】
実施例２〜１０
表１に示される組成及びその量を用いて、実施例１の手順を繰り返した。実施例９及び１０において用いられる原料の土壌材料は、主に、砂（これは、水素結合を含まず、そして焼成に供する必要がない）を含んでいた。実施例３〜８において用いられる原料の土壌材料は、焼成済の土壌及び砂を含んでいた。測定されたこれらの構造単位の圧縮強度、多孔性、及び透過係数を表３に示す。
【００４４】
表１−実施例において用いた成分およびその量
【００４５】
【表１】
2006248799.tif 000006
【００４６】
表２−土壌、フライアッシュ、及びスラグパウダーの組成
【００４７】
【表２】
2006248799.tif 000007
【００４８】
表３−実施例についての試験結果
【００４９】
【表３】
2006248799.tif 000008
【００５０】
実施例１１
図２に示す手順に沿って、５０〜８０ｍｍの範囲の直径の粉砕ボールを有するボールミルを用いて、リサイクルされる構造単位を破壊及び粉砕して、０．２ｍｍ未満の粒度を有するリサイクル土壌材料を形成させた。このリサイクル土壌材料を焼成して、焼成したリサイクル土壌材料を得た。１０００重量部の焼成したリサイクル土壌材料に１０００重量部のフライアッシュを添加して混合物を得た。５０重量部の１０Ｍ水酸化ナトリウム溶液を用いて、この混合物を分解させ、次いで、１２０重量部の珪酸ナトリウムを用いることによって重合させて再生土壌材料を得た。その後、再生土壌材料に９００重量部の水を添加してスラリーを得、引き続き、それをモールド中でキャストして構造単位（例えば、砕波ブロック、スローププロテクター、ストーンマテリアル、建築構造物、グリップ構造物等）を形成させた。実施例１１において用いた成分及びその量を、表１に示す。フライアッシュ及び土壌材料の組成を表２に示す。測定されたこれらの構造単位の圧縮強度、多孔性、及び透過係数を表３に示す。
【００５１】
実施例１２〜１６
表１に示す成分及びその量を用いて、実施例１１の手順を繰り返した。実施例１３〜１６において用いた原料の土壌材料は、焼成したリサイクル土壌材料及び砂の両方を含んでいた。測定した構造単位の圧縮強度、多孔性、及び透過係数を表３に示す。
【００５２】
表３に示すように、これらの実施例の全ての構造単位について、２８日後の圧縮強度は、２０ＭＰａより高く、９０日後の圧縮強度は、２８日後のものに匹敵し、そして７日後の圧縮強度は、２８日後のものの７０〜８０％である。これらの実施例の全ての構造単位の圧縮強度は、実際上の使用に必要とされる値より高い。例えば、砕波ブロックに必要とされる２８日での圧縮強度は、１７．１６〜２０．６ＭＰａを超えるべきである。特に、実施例９及び１０において用いた原料の土壌材料は、主に、焼成なしで直接的に用いられ得る砂を含んでいた。実施例９及び１０の構造単位についての２８日での圧縮強度は、２０ＭＰａより高い。リサイクル土壌材料が用いられる実施例１１〜１６において、圧縮強度は、有意に増加する。
【００５３】
以下の表４に、本発明の再生土壌材料及び種々の従来の土壌材料の透過係数を示す。
【００５４】
表４−本発明の再生土壌材料及び種々の従来の土壌材料の透過係数
【００５５】
【表４】
2006248799.tif 000009
【００５６】
表４に示すように、本発明の再生土壌材料の透過係数は、従来の土壌材料のものと比較して改善されている。従って、従来技術において受けていた前述の環境問題を回避することができる。
【００５７】
本発明は、最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して記載されてきたが、本発明は、開示される実施形態に限定されず、最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる種々の構成を含んでおり、そのような改変及び等価の構成の全てを包含すると理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、本発明に従う構造単位の製造のための再生土壌材料を製造するための方法の好ましい実施形態のフローダイヤグラムである。
【図２】図２は、本発明に従う構造単位をリサイクルするための方法の好ましい実施形態のフローダイヤグラムである。
【図１】
2006248799.tif 000010
【図２】
2006248799.tif 000011