(57)【要約】【課題】土壌処理の汎用性を備えたかさ密度調整材を提供する。【解決手段】本発明のかさ密度調整材は、対象土壌を団粒化させるかさ密度調整材であって、吸水性樹脂と、吸水性樹脂以外の高分子化合物と、かさ増し材とを含み、高分子化合物は、対象土壌の土粒子表面に作用して土粒子同士を結合する化合物である。これを土壌に添加して混合すると、吸水性樹脂及び高分子化合物が土壌中の水を吸収して膨潤し、土粒子を結合させて団粒化し、土壌のかさ密度を低減させ、更には土壌を５ｍｍ程度に団粒化させる。これにより、処理後の土壌の取り扱いが容易となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象土壌を団粒化させるかさ密度調整材であって、
吸水性樹脂と、
前記吸水性樹脂以外の高分子化合物と、
かさ増し材と、を含み、
前記高分子化合物は、前記対象土壌の土粒子表面に作用して土粒子同士を結合する化合物である、かさ密度調整材。
【請求項２】
前記高分子化合物は、ポリアクリルアミド系化合物である、請求項１記載のかさ密度調整材。
【請求項３】
前記吸水性樹脂１００質量部に対し、前記高分子化合物を０．１〜５０質量部、前記かさ増し材を１０〜１５０００質量部含む、請求項１又は２記載のかさ密度調整材。
【請求項４】
前記かさ増し材のｐＨが４〜１０である、請求項１〜３のいずれか一項記載のかさ密度調整材。
【請求項５】
ｐＨが２〜３である酸性処理原土を処理対象とし、
前記かさ増し材のｐＨが１０〜１２である、請求項１〜３のいずれか一項記載のかさ密度調整材。
【請求項６】
ｐＨが１０〜１２であるアルカリ性処理原土を処理対象とし、
前記かさ増し材のｐＨが２〜３である、請求項１〜３のいずれか一項記載のかさ密度調整材。
【請求項７】
前記かさ増し材は、グリーンタフを含む、請求項１〜６のいずれか一項記載のかさ密度調整材。
【請求項８】
前記グリーンタフは、モンモリロナイト含有量が質量基準で５０％以下であるベントナイトである、請求項７記載のかさ密度調整材。
【請求項９】
前記吸水性樹脂１００質量部に対し、前記高分子化合物を０．１〜５０質量部、前記かさ増し材を５００〜１５０００質量部含む、請求項７又は８記載のかさ密度調整材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かさ密度調整材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間貯蔵や廃棄等の処理をすべき土壌に改質材を添加することにより、土壌を減容化したり、流動性を低減させたりして取扱いを容易にすることが行われている。例えば特許文献１には、瓦礫等の異物を含む高含水土壌に改質材を添加することで篩い分けが良好となり、異物を効率よく分離できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７６３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、処理の目的や処理すべき土壌の性状は様々であるため、従来の改質材は汎用性に乏しく、必ずしも所望の効果を奏することができない場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、土壌処理の汎用性を備えたかさ密度調整材、及び、かさ密度調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、処理すべき土壌の性状としてかさ密度に着目し、本発明を完成するに到った。本発明は、吸水性樹脂と、吸水性樹脂以外の高分子化合物と、かさ増し材と、を含む、かさ密度調整材を提供する。
【０００７】
このかさ密度調整材を土壌に添加して混合すると、吸水性樹脂及び高分子化合物が土壌中の水を吸収して膨潤し、土壌のかさ密度を低減させ、更には土壌を団粒化させる。これにより、処理後の土壌の取り扱いが容易となる。本発明のかさ密度調整材は、様々な土壌に適用可能な汎用性を備えている。
【０００８】
このかさ密度調整材は、吸水性樹脂１００質量部に対し、高分子化合物を０．１〜５０質量部、かさ増し材を１０〜１５０００質量部含むことが好ましい。この配合比であると、土壌のかさ密度が一層低減される。
【０００９】
かさ増し材のｐＨは４〜１０であることが好ましい。これによれば、吸水性樹脂の吸水性能が発揮されやすい。また、ｐＨが２〜３である酸性処理原土を処理対象としてかさ増し材のｐＨが１０〜１２であってもよく、ｐＨが１０〜１２であるアルカリ性処理原土を処理対象としてかさ増し材のｐＨが２〜３であってもよい。これらによれば、処理すべき土壌が酸性又はアルカリ性である場合にも、処理後の土壌のｐＨを中性付近に合わせることができるので、処理の都合がよい。
【００１０】
また、かさ増し材は、グリーンタフを含むことが好ましい。そして、このとき吸水性樹脂１００質量部に対し、高分子化合物を０．１〜５０質量部、かさ増し材を５００〜１５０００質量部含むことが好ましい。これによれば、高分子成分（吸水性樹脂と高分子化合物）の相対的な配合比を低くすることができるので、高分子成分が吸水後の年月の経過にしたがって分解して土壌がかさ密度調整前の状態に戻ってしまうという懸念が抑えられる。
【００１１】
また、本発明は、対象土壌の性状を事前評価し、事前評価の結果に基づいて上記かさ密度調整材の配合及び添加量を決定し、対象土壌にかさ密度調整材を添加して混合する、かさ密度調整方法を提供する。
【００１２】
ここで、かさ密度調整材を添加して混合した後の対象土壌の性状が所望の性状になっているか否かを確認することが好ましい。
【００１３】
また、かさ密度調整材の添加量は、対象土壌１ｍ３当たり５０ｋｇ以下であることが好ましい。添加量を少なくするほうが、処理後の土壌の容量を抑制することができる。
【００１４】
このかさ密度調整方法では、対象土壌は、含水率が１０〜９０％であってもよく、対象土壌は、放射性物質を含んでいてもよい。また、対象土壌は、津波堆積物の場合、津波堆積物の塩化物イオン濃度が３１５０〜５０４０ｍｇ／Ｌであってもよい。また、対象土壌は、農耕地の土壌、浚渫土、又はシールド掘削土であってもよい。こうした土壌であっても、本発明は適用可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、土壌処理の汎用性を備えたかさ密度調整材、及び、かさ密度調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例３の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
（かさ密度調整材）
本実施形態のかさ密度調整材は、吸水性樹脂と、吸水性樹脂以外の高分子化合物と、かさ増し材とが均一に混合されて成っている。
【００１９】
吸水性樹脂は、水と接触することで吸水し、膨潤する性質を有する樹脂である。吸水性樹脂としては、デンプン系、セルロース系、ポリビニルアルコール系、アクリル系等の樹脂が挙げられる。
【００２０】
吸水性樹脂は、対象土壌との混合のしやすさの観点から、粒状であることが好ましい。粒径は、篩い分け法で測定したときに、その９０％以上が１５０〜７１０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００２１】
高分子化合物は、対象土壌の土粒子表面に作用して土粒子同士を結合する化合物である。高分子化合物としては、有機高分子化合物が好ましく、例えばポリアクリルアミド系化合物等が挙げられる。対象土壌の帯電の状況に応じて、アニオン系又はノニオン系の高分子化合物を使い分けることが好ましい。
【００２２】
高分子化合物は、対象土壌との混合のしやすさの観点から、粉末状又は液体であることが好ましい。
【００２３】
高分子化合物の配合量は、吸水性樹脂１００質量部に対し、０．１〜５０質量部が好ましく、１〜４０質量部がより好ましく、５〜２０質量部が更に好ましい。この配合比であると、かさ密度調整材を混合した対象土壌のかさ密度を一層低減させることができる。
【００２４】
かさ増し材は、対象土壌と吸水性樹脂及び高分子化合物とを均質に混合しやすいように、かさ密度調整材全体のかさを増やす材料である。吸水性樹脂及び高分子化合物は、添加対象である対象土壌の容量に対して量が少ない。このため、対象土壌と混合しにくいうえ、これらが添加時に一部に大量にあると撹拌機に固着し、そこで粘性を発揮して益々混合しにくくなる場合がある。ここでかさ増し材を使用すると、かさ増し材が吸水性樹脂及び高分子化合物が均一に分散する媒体を提供することとなるので、対象土壌とかさ密度調整材とが容易に均一に混合されやすくなる。
【００２５】
かさ増し材としては、ゼオライト、炭酸カルシウム、石膏、ペーパースラッジ、ベントナイト、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは一種類を単独で配合してもよいし、二種類以上を併用してもよい。また、かさ増し材として、対象土壌自体を使用することもできる。
【００２６】
かさ増し材としては、グリーンタフも有用である。ここでグリーンタフとはモンモリロナイト含有量が低いベントナイトをいい、その含有量がベントナイト全体に対して質量基準で５０％以下であることが好ましく、３０％であってもよく、２０％以下であってもよい。含有量の下限としては、１％、５％、１０％等が挙げられる。
【００２７】
かさ増し材としては、専らかさを増やすために用いられる無機母材と、専らｐＨ調整材としての働きを有するものとがある。無機母材は、金属塩や鉱物等の無機物であり、粉末状又は粒状であることが好ましい。ｐＨ調整機能を有するかさ増し材としては、ゼオライトや、硫酸第一鉄等の金属塩が挙げられる。ｐＨ調整機能を有するかさ増し材は、使用してもよく、使用しなくてもよい。使用する場合は、かさ増し材構成の５０％以下であることが好ましい。
【００２８】
かさ密度調整材を添加する前の対象土壌のｐＨ値、又は、かさ密度調整材を添加・混合した後の対象土壌のｐＨ目標値に応じて、かさ増し材のｐＨを選択することが好ましい。また、吸水性樹脂は周囲のｐＨが４〜１０の範囲を外れると吸水性能が劣るため、対象土壌のｐＨは、かさ密度調整材を添加する前後で中性付近であることが好ましい。ここで、かさ増し材のｐＨとは、ＭＳＤＳ記載のｐＨ、又は、ＪＩＳ５１０１−１７−２  顔料試験方法  ｐＨ値−第２節：常温抽出法によって質量分率１０％懸濁液を調製し、振盪、静置させた上澄み液を０．１の単位で測定して得られるｐＨをいう。
【００２９】
上記観点から、かさ密度調整材の組成の大部分を占めうるかさ増し材のｐＨは、４〜１０であることが好ましい。また、対象土壌がｐＨが２〜３である酸性処理原土である場合は、かさ増し材のｐＨは１０〜１２であることが好ましい。反対に、対象土壌がｐＨが１０〜１２であるアルカリ性処理原土である場合は、かさ増し材のｐＨは２〜３であることが好ましい。かさ増し材として、アルカリ性の高い材料である生石灰等を多く用いた場合はｐＨを高くすることができるので、生石灰等を他のかさ増し材と併用することで、アルカリ性度を高い方へ調整することができる。
【００３０】
また、ｐＨ調整機能を有するかさ増し材を適宜使用することで、対象土壌のｐＨ調整を様々に行うことができる。ｐＨが極端に高い（１０を超える）場合又は極端に低い（４未満）場合であっても、本実施形態のかさ密度調整材を適用可能とすることができる。
【００３１】
また、ゼオライトは、放射性セシウム等の放射性物質を吸着する観点からも好ましい。
【００３２】
かさ増し材の配合量は、吸水性樹脂１００質量部に対し、１０〜１５０００質量部が好ましく、１００〜１００００質量部がより好ましく、５００〜２０００質量部が更に好ましい。この配合比であると、かさ密度調整材を混合した対象土壌のかさ密度を一層低減させることができる。
【００３３】
かさ増し材としてグリーンタフを含有する場合、かさ増し材の配合量は吸水性樹脂１００質量部に対し、５００〜１５０００質量部が好ましく、１０００〜１００００質量部がより好ましく、２０００〜８０００質量部が更に好ましい。このとき、かさ増し材は、その９０〜１００％（質量比）がグリーンタフで占められていることが好ましく、９５〜１００％（質量比）がグリーンタフで占められていることがより好ましい。これらの配合量によれば、高分子成分（吸水性樹脂と高分子化合物）の相対的な配合比を低くすることができるので、高分子成分が吸水後の年月の経過にしたがって分解して土壌がかさ密度調整前の状態に戻ってしまうという懸念が抑えられる。また、通常のベントナイトは吸水性が高く、配合量が多すぎると却ってかさ密度が高くなる（いわゆるリバウンド）場合があるが、これと比較してグリーンタフは吸水性がやや劣るので、リバウンドが生じる虞を小さくすることができる。更に、高分子成分の相対的な配合比を低くすることができることで、かさ密度調整後の土壌に強度を持たせることができ、転圧等することで盛土として再利用することができる。
【００３４】
また、かさ増し材としてグリーンタフを含有する場合は、かさ密度調整材の吸水性樹脂、高分子化合物及びグリーンタフの三成分の配合比率を百分率で表した場合に、質量基準で吸水性樹脂５〜２０％、高分子化合物１〜２％、グリーンタフ７８〜９４％で構成されることが好ましい。
【００３５】
かさ密度調整材は、対象土壌の性状を測定した後、対象土壌に添加する直前に配合及び添加量が決定され、吸水性樹脂、高分子化合物及びかさ増し材が互いに混合されて均一に調製されることが好ましい。
【００３６】
（かさ密度調整方法）
本実施形態のかさ密度調整材の適用対象である土壌としては、津波堆積物、農耕地の土壌、浚渫土、シールド掘削土等が挙げられる。例えば、津波堆積物や農耕地の土壌では、土壌の減容化に鑑み、草木根等の異物を分別するために効率的な篩い分けができることが望まれている。また、浚渫土では、ダンプカー等で運搬しやすくするために、土壌の流動性を低減することが望まれている。本実施形態のかさ密度調整材によって対象土壌のかさ密度を低減させることができると、上記目的を達成することができる。
【００３７】
対象土壌は、海水や肥料に由来する無機イオンを多量に含んでいてもよい。一般に、津波堆積物の塩分濃度が０．３〜０．８％（つまり３０００〜８０００ｍｇ／Ｌ）であること、及び、海水の塩分濃度が３．４％（３４０００ｍｇ／Ｌ）でこのうち塩化物イオン濃度が１．８９％（１８９８０ｍｇ／Ｌ）であることから、津波堆積物を処理対象とする場合は塩化物イオン濃度が３１５０〜５０４０ｍｇ／Ｌ程度であってもよい。なお、上記数値は、土壌：水＝１（乾土ベース）：５で溶出させた液体中の濃度である。
【００３８】
更に、対象土壌は、放射性物質を含んでいてもよい。対象土壌がこれらを含んでいた場合でも、本実施形態のかさ密度調整材の作用は妨げられない。
【００３９】
対象土壌は、含水率が１０〜９０％であることが好ましい。細粒分（φ０．０７５ｍｍ）の含有率は、２０〜３０％、３０〜５０％、５０〜６０％、６０〜７０％等、特に限定されることなく適用できる。
【００４０】
本実施形態のかさ密度調整材を用いたかさ密度調整方法としては、はじめに、目視等で対象土壌の含水状態や団粒の大きさを測り、かさ密度調整材を添加する必要があるか否かを判断する。例えば、細粒分（φ０．０７５ｍｍ）の含有率が、５０〜６０％、又は６０〜７０％の土壌である場合は、その外観性状から、かさ密度が１.０ｇ／ｃｍ３を超えている場合は団粒が大きく、かさ密度の調整が必要であると判断することができる。
【００４１】
ここでは、対象土壌の改質目標とするべきかさ密度を推定する。かさ密度が低減すると、団粒粒径も小さくなる傾向があり、土壌が異物の分別や土壌の運搬に適した性状となる。かさ密度低減の目標値としては、例えば１.０ｇ／ｃｍ３以下、１．１ｇ／ｃｍ３以下、１．２ｇ／ｃｍ３以下が挙げられる。かさ密度の目標値は、処理後の土壌の篩い分けや搬送の必要性に応じて、適宜設定する。
【００４２】
次に、かさ密度調整材を添加する必要があると判断された対象土壌の性状を事前評価する。評価項目としては、例えば、含水率、かさ密度、土壌のｐＨ、が挙げられる。含水率は、加熱乾燥式水分計やオーブンや電子レンジを用いて現場で測定することができる。かさ密度は、容量が分かっている容器に対象土壌を入れ、軽く数回振動を与えて重量を測り、土壌の重量を容量で除すことによって求めることができる。土壌のｐＨは、土懸濁液のｐＨ試験方法（ＪＧＳ  ０２１１−２０００）によって測定することができる。ここで、かさ密度調整材による対象土壌の処理後の団粒粒径、かさ密度、及びｐＨの目標値を決定する。
【００４３】
対象土壌から異物を取り除く必要がある場合は、団粒粒径の目標値は、当該異物の長軸方向の平均長さの１０分の１から３分の１の長さを目標とすることが好ましい。団粒粒径が異物よりもこの程度にまで小さくなると、異物から土壌が剥がれ落ちやすく、異物を容易に分別することができる。団粒粒径の目標値は、使用する篩の目の半分程度以下の大きさとすることもできる。ここで、団粒粒径とは、目視で最頻近傍の団粒についてメジャーで測定した値をいう。
【００４４】
事前評価で得られた値に基づき、かさ密度調整材の配合及び添加量を決定する。配合については、例えば、土壌のｐＨから、かさ増し材の具体的な成分を決定する。また、その各々の理論配合量を決定する。添加量については、対象土壌１ｍ３当たり１０ｋｇを想定して理論配合量を決定しているが、対象土壌の特性や混合撹拌機の特性によって効果に良し悪しが発生するので、実際に混合撹拌した結果を見て、添加量を増やす方向で調整する。ここで、かさ密度調整材の添加量は、対象土壌１ｍ３当たり３０ｋｇ以下とすることが好ましく、２０ｋｇ以下とすることがより好ましく、５〜１５ｋｇとすることが更に好ましい。添加量を少なくするほうが、処理後の土壌の容量を抑制することができる。
【００４５】
次に、対象土壌にかさ密度調整材を添加して混合する。決定された配合及び添加量に基づき、吸水性樹脂、高分子化合物及びかさ増し材を混合してかさ密度調整材を調製する。このとき、かさ増し材が吸水性樹脂及び高分子化合物の分散媒体となってこれらが均一に分散するまで混合する。そして、均一混合されたかさ密度調整材を対象土壌と混合する。かさ密度調整材と対象土壌との混合には、バックホウや二軸混合機等を用いることができる。かさ密度調整材と対象土壌との混合過程において、吸水性樹脂及び高分子化合物が、対象土壌中の水を吸収して膨張しみかけ含水率を低減させるとともに、土壌表面に架橋を形成し団粒化を促進し、団粒周囲に空気層ができることで対象土壌のかさ密度が低減する。
【００４６】
次に、対象土壌から異物を取り除く必要がある場合は、対象土壌の篩い分けを行う。篩い分けには、振動篩いやロールスクリーン等を用いることができる。
【００４７】
その後、かさ密度調整材による処理のなされた対象土壌について、団粒粒径、かさ密度、及びｐＨを測定し、これらが目標値に達しているかどうかを確認する。処理を終えた対象土壌は、かさ密度が低減し、団粒化が進んでおり、又は、流動性が小さくなっている。対象土壌は、目的に応じて中間貯蔵施設や埋立て施設等に運搬する。もし、団粒粒径、かさ密度、及びｐＨが目標値に達していない場合は、同じかさ密度調整材を追加して再度処理する、他の対象土壌と混ぜて再度処理する、又は、目的に合った機能を有するかさ密度調整材の成分量の調整を図って再度処理する。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５０】
各評価項目の測定方法は、以下のとおりである。
・含水率：試験土壌を加熱乾燥式水分計で測定した。
・団粒粒径：目視で最頻近傍の団粒についてメジャーで測定した。
・かさ密度：１００ｍｌビーカーに１００ｃｍ３の土を入れ、土壌の重量を測定し、この重量を容量で除して求めた。
・土壌のｐＨ：土懸濁液のｐＨ試験方法（ＪＧＳ  ０２１１−２０００）によって測定した。
・かさ増し材のｐＨ：メーカーＭＳＤＳの記載値を参考とした。
【００５１】
（実施例１）模擬草木根なしの場合
・試験土壌の性状
細粒分（φ０．０７５ｍｍ含有率）：５０〜６０％
高含水粘性土（黒土：赤土＝１：１）：３００ｃｍ３
質量：３００ｃｍ３×１．４７ｇ／ｃｍ３＝４４１ｇ
外観形状：目視では団粒が確認できない程度の泥状
模擬草木根：なし
【００５２】
試験土壌の事前評価を実施したところ、含水率：４７％、かさ密度１．４７ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．４であった。これらの値から、団粒粒径、かさ密度、土壌のｐＨの目標値をそれぞれ１０ｍｍ以下、１．０ｇ／ｃｍ３以下、ｐＨ６〜７と定め、かさ密度調整材として以下の配合及び添加量を決定した。
【００５３】
・配合
＜１＞アクリル系樹脂（吸水性樹脂）＝０．５９ｇ／ｃｍ３
＜２＞ポリアクリルアミド系化合物（高分子化合物）＝０．１３ｇ／ｃｍ３
＜３＞炭酸カルシウム（かさ増し材）＝３．６９ｇ／ｃｍ３
・添加量
１５ｋｇ／ｍ３
【００５４】
上記＜１＞〜＜３＞の材料を袋内に入れて混合してかさ密度調整材を調製した後、これと試験土壌とを、針金撹拌子ミキサーを用いて土壌が上下方向に空気を巻き込むよう配慮しながら３分間混合した。
【００５５】
処理後の事後評価を実施したところ、団粒粒径：２〜１０ｍｍ、かさ密度０．８１１ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．２であった。これらはいずれも、定めた目標値を達成していた。
【００５６】
（実施例２）模擬草木根ありの場合
・試験土壌の性状
細粒分（φ０．０７５ｍｍ含有率）：５０〜６０％
高含水粘性土（黒土：赤土＝１：１）３００ｃｍ３
質量：３００ｃｍ３×１．４１ｇ／ｃｍ３＝４２３．６ｇ
外観形状：目視では団粒が確認できない程度の泥状
模擬草木根：２．３３ｇ
模擬草木根の長軸方向の平均長さ：３ｃｍ
【００５７】
試験土壌の事前評価を実施したところ、含水率：５０％、かさ密度１．４１ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．４であった。これらの値から、団粒粒径、かさ密度、土壌のｐＨの目標値をそれぞれ１０ｍｍ以下、１．０ｇ／ｃｍ３以下、ｐＨ６〜７と定め、かさ密度調整材として以下の配合及び添加量を決定した。
【００５８】
・配合
＜１＞アクリル系樹脂（吸水性樹脂）＝０．６８ｇ／ｃｍ３
＜２＞ポリアクリルアミド系化合物（高分子化合物）＝０．１６ｇ／ｃｍ３
＜３＞炭酸カルシウム（かさ増し材）＝７．６２ｇ／ｃｍ３
・添加量
２０ｋｇ／ｍ３
【００５９】
上記＜１＞〜＜３＞の材料を袋内に入れて混合してかさ密度調整材を調製した後、これと試験土壌とを、針金撹拌子ミキサーを用いて土壌が上下方向に空気を巻き込むよう配慮しながら３分間混合した。
【００６０】
処理後の対象土壌を、目開き９．５ｍｍの篩を用いて篩分けした。
【００６１】
処理後の事後評価を実施したところ、団粒粒径：２〜１０ｍｍ、かさ密度０．８３５ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．９であった。これらはいずれも、定めた目標値を達成していた。また、篩い通過分は、全体量の９２．５４ｗｔ％以上であった。
【００６２】
（実施例３）模擬草木根なしの場合；グリーンタフを用いた場合
・試験土壌の性状
細粒分（φ０．０７５ｍｍ含有率）：５０〜６０％
高含水粘性土（黒土：赤土＝１：１）：２００ｃｍ３
質量：２００ｃｍ３×１．４１ｇ／ｃｍ３＝２８２ｇ
外観形状：目視では団粒が確認できない程度の泥状
模擬草木根：なし  
【００６３】
試験土壌の事前評価を実施したところ、含水率：４７％、かさ密度１．４１ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ５．６であった。これらの値から、団粒粒径、かさ密度、土壌のｐＨの目標値をそれぞれ１０ｍｍ以下、１．０ｇ／ｃｍ３以下、ｐＨ６〜７と定め、かさ密度調整材として以下の配合及び添加量を決定した。
【００６４】
・配合
〔配合１〕
＜３＞グリーンタフ（かさ増し材）＝４０ｇ／ｃｍ３
すなわち、吸水性樹脂：高分子化合物：かさ増し材＝０：０：１００（質量比）の配合であり、本発明の範囲外の例である（比較例）。
〔配合２〕
＜１＞アクリル系樹脂（吸水性樹脂）＝０．５〜２ｇ／ｃｍ３
＜２＞ポリアクリルアミド系化合物（高分子化合物）＝０．１〜０．４ｇ／ｃｍ３
＜３＞グリーンタフ（かさ増し材）＝９．４〜３７．６ｇ／ｃｍ３
吸水性樹脂：高分子化合物：かさ増し材＝５：１：９４（質量比）の配合となるように調製した。
〔配合３〕
＜１＞アクリル系樹脂（吸水性樹脂）＝１〜４ｇ／ｃｍ３
＜２＞ポリアクリルアミド系化合物（高分子化合物）＝０．２〜０．８ｇ／ｃｍ３
＜３＞グリーンタフ（かさ増し材）＝８．８〜３５．２ｇ／ｃｍ３
吸水性樹脂：高分子化合物：かさ増し材＝１０：２：８８（質量比）の配合となるように調製した。
〔配合４〕
＜１＞アクリル系樹脂（吸水性樹脂）＝２〜８ｇ／ｃｍ３
＜２＞ポリアクリルアミド系化合物（高分子化合物）＝０．２〜０．８ｇ／ｃｍ３
＜３＞グリーンタフ（かさ増し材）＝７．８〜３１．２ｇ／ｃｍ３
吸水性樹脂：高分子化合物：かさ増し材＝２０：２：７８（質量比）の配合となるように調製した。
・添加量
配合１については４０ｋｇ／ｍ３で、配合２〜４については１０ｋｇ／ｍ３、２０ｋｇ／ｍ３、４０ｋｇ／ｍ３で試験した。
【００６５】
上記＜１＞〜＜３＞の材料を袋内に入れて混合してかさ密度調整材を調製した後、これと試験土壌とを、針金撹拌子ミキサーを用いて土壌が上下方向に空気を巻き込むよう配慮しながら３分間混合した。
【００６６】
処理後の事後評価を実施したところ、配合１では団粒粒径：２０〜３０ｍｍ、かさ密度１．４ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．０であった。配合２では団粒粒径：５〜４０ｍｍ、かさ密度０．８〜１．０ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．２であった。配合３では団粒粒径：５〜２０ｍｍ、かさ密度０．８〜１．０ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．０であった。配合４では団粒粒径：５〜２０ｍｍ、かさ密度０．８〜１．０ｇ／ｃｍ３、土壌のｐＨ６．２であった。配合２〜４では、かさ密度及びｐＨが目標値を達成していた。
【００６７】
配合１〜４のそれぞれについて、かさ密度調整材の添加量と１０ｍｍふるい上割合（％）との関係を図１に示した。配合１（比較例）ではかさ密度調整材を４０ｋｇ／ｍ３添加した場合でも１０ｍｍふるいを通過しなかったが、配合２〜４ではかさ密度調整材を１０ｋｇ／ｍ３、２０ｋｇ／ｍ３、４０ｋｇ／ｍ３添加した後の１０ｍｍふるい上割合が、いずれもかさ密度調整の目安である２０％よりも小さくなった。
【図１】
2018076529.tif 000002
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月2日(2018.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象土壌を団粒化させるかさ密度調整材であって、
吸水性樹脂と、
前記吸水性樹脂以外の高分子化合物と、
かさ増し材と、を含み、
前記高分子化合物は、前記対象土壌の土粒子表面に作用して土粒子同士を結合する化合物であり、
前記高分子化合物は、ポリアクリルアミド系化合物であり、
異物分別用である、かさ密度調整材。
【請求項２】
前記吸水性樹脂１００質量部に対し、前記高分子化合物を０．１〜５０質量部、前記かさ増し材を１０〜１５０００質量部含む、請求項１記載のかさ密度調整材。
【請求項３】
前記かさ増し材のｐＨが４〜１０である、請求項１又は２記載のかさ密度調整材。
【請求項４】
ｐＨが２〜３である酸性処理原土を処理対象とし、
前記かさ増し材のｐＨが１０〜１２である、請求項１又は２記載のかさ密度調整材。
【請求項５】
ｐＨが１０〜１２であるアルカリ性処理原土を処理対象とし、
前記かさ増し材のｐＨが２〜３である、請求項１又は２記載のかさ密度調整材。
【請求項６】
前記かさ増し材は、グリーンタフを含む、請求項１〜５のいずれか一項記載のかさ密度調整材。
【請求項７】
前記グリーンタフは、モンモリロナイト含有量が質量基準で５０％以下であるベントナイトである、請求項６記載のかさ密度調整材。
【請求項８】
前記吸水性樹脂１００質量部に対し、前記高分子化合物を０．１〜５０質量部、前記かさ増し材を５００〜１５０００質量部含む、請求項６又は７記載のかさ密度調整材。