(57)【要約】【課題】  従来は用途がなかったダム浚渫土および石炭灰を有効に利用し、枯渇に瀕している荒木田土のような天然土を補充する。【解決手段】  ダム浚渫土と石炭灰とを混合してなる天然土代替物。該天然土代替物は、グランド用材、特にグランド表層材として好適に使用される。石炭灰中の未燃カーボン含有率は、１０〜２０重量％が好ましい。グランド用材として使用する場合、石炭灰とダム浚渫土との混合比は、表面乾燥湿潤状態において、石炭灰：ダム浚渫土＝０：１００〜２０：８０（重量比）とするがよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム浚渫土と石炭灰とを混合してなることを特徴とする天然土代替物。
【請求項２】
前記石炭灰がフライアッシュである請求項１に記載の天然土代替物。
【請求項３】
ダム浚渫土、または請求項１または２に記載の天然土代替物からなることを特徴とするグランド用材。
【請求項４】
グランド表層材である請求項３に記載のグランド用材。
【請求項５】
前記石炭灰と前記ダム浚渫土との混合比は、表面乾燥湿潤状態において、石炭灰：ダム浚渫土＝０：１００〜２０：８０（重量比）とされた請求項３または４に記載のグランド用材。
【請求項６】
前記石炭灰は、その未燃カーボン含有率が石炭灰の全量に対して１０〜２０重量％である請求項４または５記載のグランド用材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然土代替物に関し、より詳細には、グランド用材、特に、グランド表層材に好適に使用される天然土代替物に係る。
【背景技術】
【０００２】
野球場、学校の屋外運動場、陸上競技場のトラック、テニスのクレーコートなどのグランド表層材は競技およびプレーなどに危険がなく、かつ、適度な粘りと弾力性を有し、水はけがよい反面、適度な保水力を有し、さらに暗色であることが好ましいとされている。特に、野球場のグランド用土は、巨視的には降雨によって泥濘とならず、乾燥してもパサパサとならず、また選手が白球を追うため、より黒色であることがよいとされている。
【０００３】
このようなグランド表層材として、関東では荒木田土、中部以西では真砂土、東日本では粘質性の赤土などの天然土が広く使用されている。これらの天然土は、砂などと混合されてグランドに施工される。前記天然土のうち、例えば、荒木田土は、関東地方の荒川沿岸の荒木田原で産出する沖積土であって、腐植含量が少ない灰色の土で、粘土分を適度に含有しており、破壊しにくく、平滑性を保ち、水はけがよい反面、適度な保水力を有し、足腰への負担が軽減されるなどの優れた特性を有し、グランド表層材として適している。しかし、これらの良質な天然土は、近時、採取規制などによりその採取量は減少の傾向にあり、入手困難な状況にある。
【０００４】
一方、ダムには、これに流入してくる川の水が土砂を含んでいるため、長時間土砂が堆積すると貯水量が減少するなど問題があり、定期的にダム底に堆積した土砂を浚渫する必要がある。このような浚渫土のうち粒径の大きい砂利などはコンクリート骨材などとして有効利用されているが、それよりも粒径の小さい砂分やシルト分などは有効に利用されておらず、むしろその処分に窮しているのが現状である。
【０００５】
他方、石炭火力発電所からは、多量の石炭灰が排出されている。石炭灰には、石炭焚きボイラーの炉底で回収される石炭中の灰分が溶結状になったクリンカーと煙道で集塵される微粒のフライアッシュとがある。前者は、道路その他の基盤材などとして有効利用が進められており、後者は、セメント原料や土壌改良材などとして有効利用が進められてきているが（土壌改良材として例えば、特許文献１および２参照）、石炭灰の発生量は増加が見込まれるなか、石炭灰の更なる有効利用が種々検討されているのが現状である。
【特許文献１】特開２００５−１４６２７５号公報
【特許文献２】特開平５−０５９３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、ダム浚渫土および石炭灰の有効利用の１つとして、グランド用材、特にグランド表層材として利用可能な天然土代替物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】
【０００７】
本発明者（等）は、上記目的の下、ダム浚渫土が、河川敷などの下層に堆積した粘性土である荒木田土と成因が類似していることから、土壌の各種特性に着目し、鋭意検討を重ねた結果、保水性が高い石炭灰、好ましくは、フライアッシュをダム浚渫土に添加することにより、荒木田土などの天然土と同様、グランド用材として実用に供し得るとの知見を得、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、上記目的は、本発明の一局面によれば、ダム浚渫土と石炭灰とを混合してなることを特徴とする天然土代替物によって達成される。
【０００９】
また、上記目的は、本発明の別の局面によれば、ダム浚渫土、または上記天然土代替物からなることを特徴とするグランド用材によって達成される。このグランド用材は、グランド表層材であることが好ましい。
【００１０】
前記グランド用材としての天然土に要求される性状は、当該土壌の粒径、コンシステンシー特性および色調などの基本的性質と密接に関連する。そこで、本発明は、上記グランド用材に適した天然土の上記各基本的性質の測定値にダム浚渫土とフライアッシュとの混合土についてのそれぞれの特性データを近づけることで、特にグランド用材として適した天然土代替物を得ることを特徴とするものである。但し、本発明は、ダム浚渫土がグランド用材として使用される天然土と同等程度の基本的性質を示す場合に、ダム浚渫土を単独でグランド用材として使用することを排除するものではない。なお、上記のコンシステンシー特性は、含水率の変化による土壌の変形の度合いや抵抗力の違いを示す指標であり、
液性限界、塑性限界および塑性指数が規定されている。ここで、液性限界は、塑性態から液状態に移り変わる含水率、塑性限界は塑性態から半固態に移り変わる含水率であり、塑性指数は、この液性限界と塑性限界との差と規定されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダム浚渫土、またはダム浚渫土および石炭灰の有効利用がさらに図られる。また、ダム浚渫土および石炭灰を混合して得られる天然土代替物は、例えば、グランド用材などの用途に好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
使用されるダム浚渫土には、ダム底より浚渫された堆積土から砂利などを分離したものであれば特に制限はない。ダム浚渫土は、通常、グランド表層材として使用される場合には、砂分１６〜６０重量％、シルト分３５〜５２重量％、粘土分５〜３２重量％、最大粒径０．５〜２．５ミリメートルおよび５０％粒径０．０２〜０．０５ミリメートルであり、そのコンシステンシー特性では液性限界が４５〜６５％、塑性限界が２０〜４０％とされる。なお、ダム浚渫土には、植物種子が極少量含有されている場合があるが、必要な場合には、ダム浚渫土を加熱などすることで植物種子を絶滅させることができる。また、ダム浚渫土の臭気が著しい場合も、同様に加熱などによってその臭気を消失させることができる。
【００１３】
本発明の天然土代替物は、上記ダム浚渫土と石炭灰との混合物からなる。石炭灰としては、フライアッシュおよびクリンカーアッシュのいずれも使用可能であるが、後者の場合粉砕の必要があり、ハンドリング性や保水性などを考慮すると、前者のフライアッシュを用いるのが好ましい。フライアッシュは、粒径０．１ｍｍ以下が９０重量％以上の微粉であり、これをダム浚渫土に所定量混合することで、得られる天然土代替物の粒度や保水性の調整が可能となる。なお、石炭灰の未燃カーボン含有率は、石炭灰の全量に対して１０〜２０重量％であることが好ましい。この未燃カーボン含有率が高い場合、得られる天然土代替物の色調をより暗色にすることができる。また、フライアッシュは、略球形を呈することから、選手が滑り込んだりした場合などに対する安全性の向上が図られる。
【００１４】
天然土代替物において、石炭灰とダム浚渫土との比は、その用途に応じて適宜決定できる。この天然土代替物がグランド表層材のようなグランド用材として使用される場合には、石炭灰とダム浚渫土との混合比は、表面乾燥湿潤状態において、石炭灰：浚渫土＝０：１００〜２０：８０（重量比）とされるのが好ましく、石炭灰：浚渫土＝０．０５：９９．９５〜２０：８０（重量比）とされるのがより好ましい。
【００１５】
なお、本発明の天然土代替物は、上記のようにグランド用材としてできるだけではなく、例えば、壁土および植物栽培用土などとしても好適に使用できる。
【実施例】
【００１６】
本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１７】
[参考例]
荒木田土およびダム浚渫土の性状を表１に示す。なお、粒度はＪＩＳ  Ａ  １２０４に準拠して測定した。また、液性限界は、ＪＩＳ  Ａ  １２０５に準拠して、また塑性限界はＪＩＳ  Ａ  １２０６に準拠して測定した。また、これらの粒径加積曲線を図１に示す。
【００１８】
【表１】
2007100432.tif 000002
【００１９】
［実施例１］
参考例１における立岩ダム浚渫土と中国電力株式会社水島火力発電所からのフライアッシュ（粒径０．１ｍｍ以下、９０重量％以上、未燃カーボン含有率１３．６重量％）との混合物についてコンシステンシー特性および明度を調べた。明度は、立岩ダム浚渫土自体（原土）およびこれにフライアッシュを所定の混合比で混合した混合物のそれぞれを平坦な場所に広げ、表面を平坦にした後、デジタルカメラを用いて同一条件で撮影し、その画像をペイントブラシ（登録商標）のカラーボックスの明るさで判断した。この数値が小さいほど暗色となることを示す。結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
2007100432.tif 000003
【００２１】
表２によれば、フライアッシュの混合比率の増加に伴って、塑性限界はほとんど変化しなかったが、液性限界が低下し、荒木田土のそれ（４０．８％）に近づけられることが確認された。液性限界については、グランド排水層の改善や砂分などの補給により、さらに荒木田土に近づけることが可能であり、塑性限界については、さらに化学的なアプローチなどによって低下することが期待される。また、フライアッシュの混合比率の増加に伴って、土壌の明度が減少し暗色になることが示された。さらに、図１において、粒径０．１ｍｍ以下、９０重量％のフライアッシュを混合することで、本発明の天然土代替物の流刑加積曲線を荒木田土のそれに近づけられることも明らかである。
【００２２】
以上説明したように、ダム浚渫土と石炭灰、特にフライアッシュとを混合することで、評価した４つの特性のうち３つまでグランド用材として従来使用されてきた天然土に近づけることが可能であり、天然土の代替物を十分に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の天然土代替物は、たとえば、荒木田土のような天然土と同様な、各種の用途に使用され、グランド表層材のようなグランド用材として好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】荒木田土およびダム浚渫土の粒経加積曲線である。
【図１】
2007100432.tif 000004