(57)【要約】【課題】アイメック農法において、大地などの不陸をキャンセルして水または養液溜まりが無くなり、栽培する植物の品質のバラツキを小さくできる、自己平滑性材料を提供する。【解決手段】ポルトランドセメントと、カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材と、シリカフュームと、粉末ポリマーと、収縮低減剤と、増粘剤と、消泡剤と、流動化剤と、凝結調整剤と、細骨材とを含有してなる急硬性モルタルを構成とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイメック農法において、不陸をキャンセルして上面が平滑になり、フィルムの平滑性を担保できるアイメック農法用の自己平滑性材料であって、急硬性のモルタルであることを特徴とするアイメック農法用の自己平滑性材料。
【請求項２】
急硬性モルタルのφ５０×５１ｍｍのコーンを引き上げ後の静置フロー値が１９ｃｍ以上、硬化時間が６０〜１２０分、材齢６時間強度が３Ｎ／ｍｍ２以上、材齢１日強度が５Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項３】
急硬性モルタルが、ポルトランドセメントと、カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材と、シリカフュームと、粉末ポリマーと、収縮低減剤と、増粘剤と、消泡剤と、流動化剤と、凝結調整剤と、細骨材とを含有してなる請求項１または２に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項４】
カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材が、セメント１００質量部に対して１５〜４５質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項５】
前記シリカフュームが、セメント１００質量部に対して１５〜４５質量部である請求項１〜４のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項６】
前記粉末ポリマーが、セメント１００質量部に対して１．５〜５質量部である請求項１〜５のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項７】
前記収縮低減剤が、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル系収縮低減剤である請求項１〜６のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項８】
前記収縮低減剤が、セメント１００質量部に対して１．５〜５質量部である請求項１〜７のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項９】
前記増粘剤が、デュータンガムである請求項１〜８のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項１０】
前記増粘剤が、セメント１００質量部に対して０．０５〜０．３質量部である請求項１〜９のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項１１】
前記消泡剤が、セメント１００質量部に対して０．０５〜０．３質量部である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項１２】
前記流動化剤が、セメント１００質量部に対して０．１〜２質量部である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項１３】
前記凝結調整剤が、セメント１００質量部に対して０．１〜２質量部である請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【請求項１４】
前記細骨材が、セメント１００質量部に対して１００〜２００質量部である請求項１〜１３のいずれか１項に記載のアイメック農法用自己平滑性材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培システムであるアイメック（登録商標）農法に用いるモルタル材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の植物が、太陽、土、雨水などの自然の恵みを利用して、露地（ろじ）あるいは施設内で栽培されて来た。露地栽培あるいは施設内栽培においても、土壌は表層から下は連続的に地中深く繋がっている。このため連作障害の主因である、線虫などの有害な微生物、細菌類が土壌中に繁殖した場合は、土壌の消毒や大量の汚染されていない土壌を他所から運んで交換する、いわゆる客土が必要となる。しかし、土壌消毒の代表的方法である燻蒸法に使用する臭化メチルの全面使用禁止で土壌消毒が困難となってきた。また、大量の客土の使用はコスト的にも物理的にも殆ど不可能である。
更に、過去に大量に使用されてきた有機リン系農薬によって土壌は汚染されていて、これによる農産物汚染の問題が深刻化している。有機リン系農薬は分解、無毒化しにくいため、この問題を解決するには、やはり大量の客土が必要になる。
【０００３】
一方、従来の施肥の方法で、大量の元肥を大地に施し、栽培期間中には追肥として１〜２週間分の肥料をまとめて施している。こうした従来の施肥管理は、「植物が小さいときは肥料吸収量が少なく、生育するに従って多くなる」という実体とかけはなれていて、施肥に無駄が多く、結果として土壌の塩類蓄積の原因となっている。
特に、施設内の土壌では、水分は下方から上方に移行し、潅水により重力で水が一時的に肥料成分を下方に運ぶものの、潅水を中止すると土壌水分は再び土壌の表面に向かって移動し、塩類も一緒に運ばれる。土壌表面では水のみが蒸発により失われるので、この繰り返しにより塩類が土壌表層で集積する。余剰な塩類が多ければ集積の程度は高まり、植物生育の阻害原因となる。降雨量の極端に少ない砂漠土壌の状態と酷似している。この状態を改善するためには大量の水を使用し、表層の集積塩類を洗い流す方法あるいは、大量の客土を使用する方法しかなく、いずれも莫大なコストがかかる。
【０００４】
上記した無駄な施肥は、地下水汚染の原因にもなっている。通常の施肥量では、特に窒素肥料は土壌微生物により分解され、有機態→ＮＨ4+→ＮＯ2-→ＮＯ3-の順に酸化される。しかし、施肥量が多すぎる場合、あるいは土壌硝化細菌の活性が弱い状況では、酸化が進まないため、ＮＨ4+やＮＯ2-が土壌に過剰に蓄積し、負に帯電している土壌コロイド表面にＮＨ4+は吸着されるものの、ＮＯ3-は土壌に吸着されず、流亡し、地下水を汚染することになる。  
また、潅水に関しても、数日毎に大量の潅水をするため、潅水直後には土壌が過湿気味となり、次に潅水する直前には乾燥気味となるなど、植物に対しての水分ストレスを制御することが難しく、高糖度などの高品質化を達成することが困難である。
【０００５】
これに対し、養液土耕と言われる栽培方法があり、土壌栽培の利点を活かしながら、植物の生育に合わせて、植物が必要とする肥料成分を、必要なときに必要量だけ施肥する方法である。土壌に点滴チューブを設置し、土壌中の肥料および水分量測定をリアルタイムで実施しながら、給液設備から植物に合った窒素、燐酸、カリの他、カルシウムなどの微量要素成分を含む養液を過不足なく植物に供給する潅水施肥技術である。養液土耕栽培の構成要件は、以下の通りである。  
１）基肥は施さない（ただし、土壌の物理化学性や微生物を維持・改善するための有機物質材や土壌改良材は施す）
２）毎日、潅水および施肥を行う
３）養水分測定に基づく適切な潅水施肥を行う
４）植物の養分吸収比率に合った成分組成で、不必要な副成分を含まない肥料を用いる
５）正確に液肥成分を混合し、かつ容易に混合倍率を変更できる液肥混入機を用いる
６）潅水施肥量を把握するための流量計を備えている
７）圃場全面に均一潅水が可能な潅水チューブ（点滴チューブなど）を用いる  
以上に述べたように、養液土耕栽培の場合には土耕栽培に比べて、施肥量と潅水量が減るために、土壌表層への塩類の集積による生育障害は改善される。又、過剰施肥による地下水汚染が軽減されるという利点がある。しかしながら、植物の根が直接大地に接触していることによって発生する連作障害あるいは残留農薬による農産物汚染などの解決策とはならない。
【０００６】
一方、上記した従来の土耕栽培、養液土耕栽培の問題を解決するため、養液栽培、あるいは水耕栽培といわれる栽培システムが開発されてきた。養液栽培では養液を入れる水槽（ベッド）によって大地と植物が隔離されているために土耕栽培あるいは養液土耕栽培に付随するような養液による土壌汚染、あるいは土壌汚染による植物の感染などが実質的に防止される。
しかし、養液栽培では高額な養液槽（ベッド）、ベッド支持体、さらに槽内の水面が水槽と平行になるように設置する必要があるための設置工事などに多大な費用がかかる。
又、根が養液中に直接、浸かっているので、養液が細菌、ウイルスなどで汚染されると、植物が容易に感染するために、養液の循環、殺菌、ろ過などの高額設備が必須である。更に、養液栽培では根が常に養液中に浸かっているために水分ストレスがかからず、栄養価が低く、味がないなど、生産物を高品質化することが困難であるという致命的な欠点がある。
更に、大量の養液を使って植物を短期間に栽培する養液栽培あるいは大量の施肥、潅水による土耕栽培、養液土耕栽培における農産物生産の問題として、特にサラダ菜、ホウレン草などの葉采類中に高濃度で蓄積される硝酸態窒素の健康障害が挙げられる。サラダ菜やホウレン草等の可食部の葉柄部に高い濃度で硝酸塩が含まれていることがある。硝酸塩は唾液と反応して亜硝酸塩となり、更に消化の過程で発ガン性を持つニトロソアミンという物質を生成するとされている。このため、野菜に含まれる硝酸含量が品質の重要な基準の１つになりつつあり、その低含量化が求められている。
【０００７】
上記した養液栽培、土耕栽培、養液土耕栽培の欠点を解消したアイメック農法という植物栽培システムが提案されている（特許文献１参照）。
より詳しくは、水不透過性材料、無孔性親水性フイルム、吸水性材料、該水不透過性材料と該無孔性親水性フイルム間の吸水性材料に給液する手段、該無孔性親水性フイルム上に給液する手段からなるシステムにより、養液栽培における養液を収容する水槽を必要とせず、さらに多大な費用がかかる水槽の設置工事の必要がない、安価な栽培システムである。
また、土壌と植物を隔離するため水不透過性材料を大地などの上に配置し、その上に設置した吸水性材料を介して潅水手段により供給された水または養液を無孔性親水性フィルムに供給するというシステムを用いて、従来の土耕栽培、養液土耕栽培の問題点である土壌中の病原菌や線虫による連作障害から根を守る植物栽培システムである。
また、残留農薬などで汚染されている大地の土壌と植物の根を前記水不透過性材料および前記無孔性親水性フィルムで隔離して栽培することによって、植物の汚染を防止するシステムである。
また、前記水不透過性材料により大地の土壌への肥料および水の漏洩を無くし、土壌中への塩類の集積と肥料の系外への流亡を無くす植物栽培システムである。
また、前記無孔性親水性フィルム上の少量の客土に少量の肥料と水分を効率的に供給することによる、経済的であると同時に水ストレス負荷による高品質植物の栽培システムである。  
さらには、栽培された植物体の硝酸態窒素を低減する栽培システムである。
【０００８】
しかしながら上記栽培システムは、大地などの不陸をキャンセルしないまま水不透過性材料を設置すると、不陸箇所に水または養液が溜まり、栽培する植物の品質にバラツキが生じるという課題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「養液土耕栽培の理論と実際」２〜１８頁  編者：青木宏史、梅津憲治、小野信一  発行所：誠文堂新光社、２００１年６月発行
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４１４２７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明者は前記課題を解決すべく種々の努力を重ねた結果、大地などの上に流動性が良好で自己平滑性を有する急硬性モルタルを打設して不陸をキャンセルし、モルタル硬化後、表面に水不透過性材料を設置するなどの手段を行うことにより、水または養液溜まりが無くなり、栽培する植物の品質のバラツキが小さくなることを知見し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、以下である。
（１）アイメック農法において、不陸をキャンセルして、上面が平滑になり、フィルムの平滑性を担保できるアイメック農法用の自己平滑性材料であって、急硬性のモルタルであることを特徴とするアイメック農法用の自己平滑性材料。
（２）急硬性モルタルのφ５０×５１ｍｍのコーンを引き上げ後の静置フロー値が１９ｃｍ以上、硬化時間が６０〜１２０分、材齢６時間強度が３Ｎ／ｍｍ２以上、材齢１日強度が５Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする（１）の該アイメック農法用自己平滑性材料。
（３）急硬性モルタルが、ポルトランドセメントと、カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材と、シリカフュームと、粉末ポリマーと、収縮低減剤と、増粘剤と、消泡剤と、流動化剤と、凝結調整剤と、細骨材とを含有してなる（１）または（２）の該アイメック農法用自己平滑性材料。
（４）前記カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材が、セメント１００質量部に対して１５〜４５質量部である（１）〜（３）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（５）前記シリカフュームが、セメント１００質量部に対して１５〜４５質量部である（１）〜（４）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（６）前記粉末ポリマーが、セメント１００質量部に対して１．５〜５質量部である（１）〜（５）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（７）前記収縮低減剤が、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル系収縮低減剤である（１）〜（６）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（８）前記収縮低減剤が、セメント１００質量部に対して１．５〜５質量部である（１）〜（７）のいずれかのアイメック農法用自己平滑性材料。
（９）前記増粘剤が、デュータンガムである（１）〜（８）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（１０）前記増粘剤が、セメント１００質量部に対して０．０５〜０．３質量部である（１）〜（９）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（１１）前記消泡剤が、セメント１００質量部に対して０．０５〜０．３質量部である（１）〜（１０）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（１２）前記流動化剤が、セメント１００質量部に対して０．１〜２質量部である（１）〜（１１）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（１３）前記凝結調整剤が、セメント１００質量部に対して０．１〜２質量部である（１）〜（１２）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
（１４）前記細骨材が、セメント１００質量部に対して１００〜２００質量部である（１）〜（１３）のいずれかの該アイメック農法用自己平滑性材料。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、植物栽培システムのアイメック農法において、大地などの不陸をキャンセルでき、水または養液溜まりが無くなり、栽培する植物の品質のバラツキを小さくすることを可能とする自己平滑性材料を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や％は、特に断らない限り質量規準で示す。
本発明のポルトランドセメントとは、特に限定されるものではないが、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０に規定されている各種ポルトランドセメント、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１１、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１２、及びＪＩＳ  Ｒ  ５２１３に規定された各種混合セメント、ＪＩＳに規定された以上の混和材混入率で製造した高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、及び石灰石粉末等を混合したフィラーセメントから選ばれる一種又は二種以上等が挙げられる。
【００１５】
カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材中のカルシウムアルミノシリケートガラスとは、組成領域がＣａＯ６０〜３０％、Ａｌ２Ｏ３２０〜６０％、ＳｉＯ２５〜２５％が好ましく、より好ましくは、ＣａＯ５５〜３０％、Ａｌ２Ｏ３３０〜６０％、ＳｉＯ２１０〜２５％である。ＣａＯが３０％未満あるいはＡｌ２Ｏ３が６０％を超えると急硬性に劣り、一方、ＣａＯが６０％を超過、あるいはＡｌ２Ｏ３２０％未満では、凝結遅延剤を多量に添加しても瞬結してしまう。ＳｉＯ２が５％未満であると、長期的な強度の伸びが期待できず、一方、２５％を超えると初期強度発現性が低下する。
【００１６】
本発明に係るカルシウムアルミノシリケートガラスの原料としては、ＣａＯ質原料として、生石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）、石灰石（ＣａＣＯ３）等を用いることができ、Ａｌ２Ｏ３質原料として、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、長石、粘土等を用いることができ、ＳｉＯ２質原料として、ケイ砂、白土、ケイ藻土等を用いることができる。
以上のＣａＯ質原料、Ａｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質原料を所定の割合で配合した後、直接通電式溶融炉あるいは高周波炉を用いて融解し、得られた溶融体を圧縮空気や高圧水により吹き飛ばす方法、あるいは水中に流し込む方法により製造される、あるいは、ロータリーキルンで溶融し急冷することによっても製造できる。
【００１７】
カルシウムアルミノシリケートガラスの粒度は、強度発現性の問題でブレーン値で、３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ２／ｇ未満だと強度発現性が低下するおそれがある。
【００１８】
石膏としては、無水石膏、半水石膏および二水石膏等が挙げられ、これら一種類また二種類以上を使用してもよい、これらの中では、強度発現性の点で無水石膏が好ましい。
石膏の粒度は、強度発現性の点から、ブレーン値で、３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ２／ｇ未満だと強度発現性が低下するおそれがある。
石膏の使用量は、カルシウムアルミノシリケートガラス１００部に対して５０〜１５０部が好ましい。５０部未満、あるいは１５０部超であると強度発現性が低下することがある。
【００１９】
カルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材の使用量は、セメント１００部に対して１５〜４５部が好ましく、２０〜３５部がより好ましい。１５部未満では、強度発現性が低下する場合があり、一方、４５部を超えると、過膨張となりモルタルが膨張破壊する恐れがある。
【００２０】
本発明のシリカフュームとは、高流動化、長期強度発現性の向上のために用いる。
シリカフュームの粉末度は特に限定されるものではないが、通常、ＢＥＴ比表面積で２〜２０万ｍ２／ｇ程度の範囲にある。
シリカフュームの使用量は、セメント１００部に対して１５〜４５部が好ましく、２０〜３５部がより好ましい。１５部未満では良好な流動性が得られない場合や、優れた長期強度発現性が得られない場合があり、一方、４５部を超えても粘性が増し、逆に流動性が悪くなる場合がある。
【００２１】
本発明の粉末ポリマーとは、再乳化型粉末樹脂のことであり、本発明ではモルタルの乾燥等の影響による体積変化に対する追従性を増し、ひび割れの発生を低減するために用いる。
再乳化型粉末樹脂には、例えば、スチレンブタジエンゴム、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニルビニルバーサテート、スチレンアクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル等がある。
粉末ポリマーの使用量は、セメント１００部に対して１．５〜５部が好ましく、２〜４部がより好ましい。１．５部未満では充分なひび割れ低減効果が得られない場合があり、一方、５部超えても粘性が強くなり、良好な流動性が得られない場合がある。
【００２２】
本発明の収縮低減剤には、乾燥収縮低減効果の大きいポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル系収縮低減剤を用いる。
ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル系収縮低減剤とは、下記一般式（１）で表される化合物を無機粉末に含浸させた収縮低減剤である。
ＲＯ−（ＡＯ）ｎ−Ｈ                （１）
（式中、Ｒは、炭素数１〜８のアルキル基を表し、ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキン基を表し、ｎは、１〜１００の数を表す。）
一般式（１）で表される化合物のＲは、炭素数８以下のアルキル基を示し、炭素数が９以上の場合、十分な収縮低減効果が得られない。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、２級ブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、２級ペンチル基、ネオペンチル基、ターシャリーペンチル基、ヘキシル基、２級ヘキシル基、ヘプチル基、２級ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、２級オクチル基等が挙げられる。
一般式（１）で表される化合物のＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表し、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシイソブチレン基等が挙げられる。高い収縮低減効果を得るためにオキシアルキレン基の炭素数は２または３が好ましい。ｎはアルキレンオキサイドの付加モル数の平均を表し、１〜１００の数である必要があり、高い収縮低減効果を得るためには１〜２０が好ましく、２〜１５がより好ましく、２〜１０が更に好ましい。付加モル数の平均値ｎが１００を超える場合は充分な乾燥収縮低減効果が得られない。
ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル系収縮低減剤の使用量は、セメント１００部に対して、１．５〜５部が好ましく、２〜４部がより好ましい。１部未満では充分な乾燥収縮低減効果が得られない場合があり、５部を超えても乾燥収縮低減効果は向上せず、強度発現性が低下する場合がある。
【００２３】
本発明の増粘剤には、モルタルの流動性を損なわない程度に適度に増粘させ、モルタルの材料分離を防ぎつつフローの広がりを向上させ、自己平滑性を得ることを可能とし、さらに温度依存性が小さく、強度発現性も損なわないことを特徴とするデュータンガムを用いる。
デュータンガムとは、２個のグルコース、１個のグルクロン酸、および３個のラムノースを構成単位とする、発酵法により製造した水溶性の天然高分子多糖類であるバイオガムの一種である。
デュータンガムは、白色〜淡黄褐色の粉末であって、水に可溶で、粘性の水溶液になり、この１％水溶液のｐＨはほぼ中性である。
デュータンガムの粒度は、８０メッシュパスが９５％以上である。
デュータンガムの使用量は、セメント１００部に対して、０．０５〜０．３部が好ましく、０．１〜０．２部がより好ましい。０．０５部未満では増粘効果が不充分で、モルタル中のペーストと砂が分離しブリーディングが発生する場合があり、一方、０．３部を超えると粘性が大きくなり過ぎ、流動性が悪くなる場合がある。
【００２４】
本発明の消泡剤とは、モルタル練り混ぜ時に巻き込まれる空気量を低減し、強度発現性を向上させるために使用するもので、特に限定されるものではないが、作業性の面から、あらかじめセメントなどの原材料に混合しておくことが可能な粉末状の消泡剤を用いることが好ましい。
消泡剤としては、低級アルコール系消泡剤、高級アルコール系消泡剤、油脂系消泡剤、界面活性剤系消泡剤、及びシリコーン系消泡剤等があり、具体的には、粉末状の消泡剤としては、旭電化工業社製商品名「アデカネートＢ−１１５Ｆ」や、サンノプコ社製商品名「ＳＮデフォーマー１４ＨＰ」などが挙げられる。
消泡剤の使用量は、セメント１００部に対して、０．０５〜０．３部が好ましく、０．１〜０．２部がより好ましい。０．０５部未満では消泡効果が不充分で強度発現性が悪くなる場合があり、０．３部を超えても消泡効果が飽和する場合がある。
【００２５】
本発明の流動化剤とは、各材料の分散を助けるとともに、練り上がったモルタルの流動性を付与する役割を担う。
流動化剤は、特に限定されるものではないが、その具体例としては、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、およびポリカルボン酸系減水剤等が挙げられ、減水剤の使用形態は、液体、粉体のいずれも使用可能であるが、プレミックス製品として使用する際には粉体が好ましい。
流動化剤の使用量は、セメント１００部に対して０．１〜２部が好ましく、０．５〜１．５部がより好ましい。０．１部未満では良好な流動性が得られない場合があり、２部を超えても流動性が高くなり過ぎ、モルタル中の細骨材が沈降して材料分離したり、凝結遅延して初期強度発現性が悪くなる場合がある。
【００２６】
本発明の凝結調整剤とは、特に限定されるものではない。その具体例としては、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、コハク酸などのオキシカルボン酸およびそれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、アルミニウム等の塩などの有機酸、さらに、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸リチウム、重炭酸アンモニウムなどが挙げられる。
凝結調整剤の使用量は、セメント１００部に対して０．１〜２部が好ましく、０．５〜１．５部がより好ましい。０．１部未満では可使時間の確保が困難な場合があり、２部を超えて使用すると凝結遅延して初期強度発現性が悪くなる場合がある。
【００２７】
本発明の細骨材とは、乾燥収縮の低減や耐久性の確保の観点から重要な役割を果たす。細骨材の具体例としては、例えば、ケイ砂系、石灰石系、高炉水砕スラグ系、再生骨材系等に分類される。プレミックス製品として使用する際にはそれらの乾燥砂が好ましい。
細骨材の使用量は、セメント１００部に対して１００〜２００部が好ましく、１２０〜１８０部がより好ましい。１００部未満では乾燥収縮量が大きくなり、充分なひび割れ低減効果が得られない場合があり、２００部を超えても良好な流動性が得られない場合や、強度発現性が低下する場合がある。
【００２８】
本発明の急硬性モルタルの練り混ぜ水量は、通常、モルタル１００部に対して、１５〜２５部が好ましく、１８〜２２部がより好ましい。１５部未満では良好な流動性が得られなくなる場合があり、一方、２５部を超えてもブリーディング水が発生する場合や、モルタル中の細骨材が沈降して材料分離する場合がある。
【実施例】
【００２９】
以下、実験例にて詳細に説明する。
（実験例１）
セメント１００部に対して、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表１に示すカルシウムアルミノシリケートガラスと石膏からなる急硬材を加えて急硬性モルタルを調製した。この急硬性モルタル１００部に対して水を２０部加えて練り混ぜ、その後、フロー、硬化時間、圧縮強度および乾燥収縮性を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
＜使用材料＞
セメント：早強ポルトランドセメント、市販品
急硬材：カルシウムアルミノシリケートガラス／無水石膏＝１／１（質量比）、市販品
シリカフューム：ＢＥＴ比表面積＝１９ｍ２／ｇ、市販品
粉末ポリマー：アクリル酸エステル系再乳化型粉末ポリマー、市販品
収縮低減剤（Ａ）：ポリオキシアルキレン誘導体  ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１８９−Ｈ、市販品
増粘剤（ａ）：デュータンガム、２個のグルコースと１個のグルクロン酸と３個のラムノースを構成単位とする天然高分子多糖類、市販品
消泡剤：高級アルコール系消泡剤、市販品
流動化剤：ポリカルボン酸塩系高性能減水剤（粉体）、市販品
凝結調整剤：酒石酸、試薬１級、市販品
細骨材：石灰石系、最大粒径１．２ｍｍ、市販品
【００３１】
＜試験方法＞
フロー：ＪＡＳＳ  １５Ｍ−１０３に準拠した。サイズφ５０×５１ｍｍのコーンを引き上げ後の静置フロー。
硬化時間：モルタル温度により測定した。カップにモルタルを採取し、練り上がり温度から２℃上昇した時点を硬化時間とした。
圧縮強度：ＪＳＣＥ−Ｇ  ５０５に準拠した。供試体サイズφ５０×１００ｍｍ、材齢６時間、２８日
乾燥収縮性：ＪＩＳ  Ａ  １１２９−３に準拠した。温度２０℃、湿度６０％養生、無拘束、ダイヤルゲージ方法、材齢２８日
【００３２】
【表１】
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【００３３】
（実験例２）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表２に示すシリカフュームを加えて急硬性モルタルを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
（実験例３）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表３に示す粉末ポリマーを加えて急硬性モルタルを調製し、ひび割れ抵抗性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００３６】
＜試験方法＞
ひび割れ抵抗性：ＪＨＳ４３２に準拠した。
【００３７】
【表３】
2018148837.tif 000004
【００３８】
（実験例４）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表４に示す収縮低減剤を加えて急硬性モルタルを調製し、ひび割れ抵抗性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。
＜使用材料＞
収縮低減剤（Ｂ）：ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、市販品
【００３９】
【表４】
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【００４０】
（実験例５）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表５に示す増粘剤を加えて急硬性モルタルを調製し、ブリーディング率を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表５に示す。
【００４１】
＜使用材料＞
増粘剤（ｂ）：ヒドロキシエチルメチルセルロース、市販品
＜試験方法＞
ブリーディング率：ＪＳＣＥ−Ｆ  ５４２に準拠した。
【００４２】
【表５】
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【００４３】
（実験例６）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表６に示す消泡剤を加えて急硬性モルタルを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表６に示す。
【００４４】
【表６】
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【００４５】
（実験例７）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、凝結調整剤１部、細骨材１５０部、および表７に示す流動化剤を加えて急硬性モルタルを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表７に示す。
【００４６】
【表７】
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【００４７】
（実験例８）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、細骨材１５０部、および表８に示す凝結調整剤を加えて急硬性モルタルを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表８に示す。
【００４８】
【表８】
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【００４９】
（実験例９）
セメント１００部に対して、急硬材２５部、シリカフューム３０部、粉末ポリマー３部、収縮低減剤（Ａ）３部、増粘剤（ａ）０．１５部、消泡剤０．１５部、流動化剤１部、凝結調整剤１部、および表９に示す細骨材を加えて急硬性モルタルを調製し、ひび割れ抵抗性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表９に示す。
【００５０】
【表９】
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【００５１】
（実験例１０）
簡易型のハウスの中で、ハウス内土壌の上に幅０．７ｍ、長さ１０ｍとなるように塩ビ管の型枠を組み、その上からポリエチレンフィルムを敷いた。その上に、実験Ｎｏ．１−４の配合の急硬性モルタルを練り混ぜて打設し、モルタル硬化後、表面に水不透過性のシートを敷いた。その上部中央に養液を点滴できるチューブを設置し、不織布で覆ってからその上に無孔性親水性フィルムを敷いた。シートの上に培土を２ｃｍの深さで載せ、その上部中央に２本目の養液を点滴できるチューブを設置し、苗植え付け用に１５ｃｍ間隔で６箇所の穴を開けたマルチフィルムを敷いた。その後、穴の中に１穴３粒づつ小松菜の種子を播種し、養液の点滴を開始し、３週間後に各穴の発芽数と、発芽した小松菜の草丈を測定した結果を表１０に示す。また、比較として土壌にポリエチレンフィルムを敷いた後、急硬性モルタルを打設しないで水不透過性のシートを敷き、その後は同様の工程を行った場合の測定結果も表１０に併記する。
【００５２】
＜使用材料＞
ポリエチレンフィルム：厚み５０μｍ、市販品
水不透過性シート：ＳＲ−１３０、メビオール株式会社製
養液：ＥＣは１．２で、大塚ハウス１号０．６ｇ／Ｌと大塚ハウス２号０．９ｇ／Ｌの混合養液１Ｌに、大塚ハウス５号０．０３ｇを混合したもの。
無孔性親水性フィルム：厚さ６５μｍのＨｙｍｅｃフィルム、メビオール株式会社製
培土：スーパーミックスＡ、株式会社サカタの種製
【００５３】
【表１０】
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表１０より、本発明の自己平滑性材料を用いると、大地の不陸をキャンセルでき、一部に養液が溜まることが無くなり、発芽数、平均草丈のバラツキが小さく、生育状態が良好となることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のアイメック農法用自己平滑性材料は流動性に優れ、型枠内に流し込むだけで平滑となり、大地などの不陸をキャンセルできる。また、適度な作業時間を確保しつつ短時間で硬化し強度発現するため、打設後短時間で次の作業工程に移行できる。さらに、平滑性が得られることにより養液溜まりが無くなるため、栽培する植物の品質のバラツキが小さくなり、生育状態を良好とすることができる。