(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水膨潤性吸水性樹脂、界面活性剤及び合成樹脂エマルジョンからなる土壌乾燥防止剤を、吹付資材１ｍ3当り０.５〜１.５ｋｇの割合で配合したことを特徴とする吹付資材。
【請求項２】
請求項１記載の吹付資材の土壌乾燥防止剤として、さらに増粘剤を配合した土壌乾燥防止剤を用いることを特徴とする吹付資材。
【請求項３】
吹付資材が土壌、バーク堆肥、ピートモス、種子及び肥料を含有するものである請求項１又は２記載の吹付資材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の吹付資材を対象面に吹き付け厚さ１〜１０ｃｍで吹き付けることを特徴とする法面保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、緑化工事において、土壌の吸水性と保水性を高め、植物の発芽不良や枯死を防ぎ、生長を促進することができる土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
造成地、道路、ダムなどの建設にともなう盛土や切土などの法面は、そのまま放置すると降雨や風化などによって侵食され、地滑りや落石などの事故が発生する。そのために、法面侵食防止対策として、植生工による法面保護が広く行われている。
植生工により法面保護を行う場合、土壌、バーク堆肥、ピートモスなどに、種子、肥料などを混合した吹付資材を、客土吹付工、基材吹付工などにより、土面、岩盤などに吹き付ける。吹付により形成される土壌の乾燥を防ぎ、侵食を防止するために、吸水性樹脂や侵食防止剤が吹付資材に添加される。
吸水性樹脂の添加により、土壌の保水性を高め、夏季高温期や、乾燥期の水分不足による植物の発芽不良や枯死を防いでいる。また、侵食防止剤の添加により、土砂の結合体を形成し、微細な土砂の移動を止めて、発塵と侵食を防止する。
しかし、このように吹付資材に吸水性樹脂や侵食防止剤を添加しても、吹付により形成された土壌に十分な吸水性をもたせ、乾燥を防ぐことは困難である。土壌の表面が乾燥すると、表面は撥水性になり、降雨があっても雨水は土壌中へ浸透しにくい。特に法面のような傾斜面では、雨水は土壌に吸い込まれる前に大半が表層水として流れ落ちてしまう。造成地、道路、ダムなどの建設によってできる法面は広大な面積なので、人工的に多量の給水を行うことは経済的な負担が大きく、たとえ給水したとしても、相当部分の水が表層水として流れ去るという問題は解決しない。このために、吸水性と保水性が良好であり、土壌が乾燥することなく、植物の発芽、活着、生長を促進し、効果的に緑化を進めることができる土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法が求められていたる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、緑化工事において、土壌の吸水性と保水性を高め、植物の発芽不良や枯死を防ぎ、生長を促進することができる土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、土壌に吸水性樹脂と界面活性剤を含有させることにより、土壌の吸水性と保水性が向上し、効果的に土壌の乾燥を防止し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）水膨潤性吸水性樹脂、界面活性剤及び合成樹脂エマルジョンからなる土壌乾燥防止剤を、吹付資材１ｍ3当り０.５〜１.５ｋｇの割合で配合したことを特徴とする吹付資材、
（２）第１項記載の吹付資材の土壌乾燥防止剤として、さらに増粘剤を配合した土壌乾燥防止剤を用いることを特徴とする吹付資材、
（３）吹付資材が土壌、バーク堆肥、ピートモス、種子及び肥料を含有するものである第１項又は第２項記載の吹付資材、及び、
（４）第１項〜第３項のいずれか記載の吹付資材を対象面に吹き付け厚さ１〜１０ｃｍで吹き付けることを特徴とする法面保護方法、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の土壌乾燥防止剤の第一の態様は、吸水性樹脂及び界面活性剤を含有する土壌乾燥防止剤である。本発明の土壌乾燥防止剤は、さらに侵食防止剤を含有することが好ましい。本発明の土壌乾燥防止剤の第二の態様は、吸水性樹脂と侵食防止剤を含有する土壌乾燥防止剤において、増粘剤及び界面活性剤のうち少なくとも１種を含有する土壌乾燥防止剤である。
本発明の土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法を適用する対象面に特に制限はないが、造成地、道路、ダムなどの建設に伴う盛土、切土などの法面に好適に適用することができる。対象面の土質に特に制限はなく、例えば、土面、岩盤、モルタル吹付面、コンクリート壁面などを挙げることができる。本発明の土壌乾燥防止剤は、法面のみならず、例えば、都心の気温が上昇するヒートアイランド現象の緩和や、断熱効果による省エネルギーを目的としてなされるビル屋上やビル周縁の緑化などにも適用することができる。
本発明に用いる吸水性樹脂は、水と接触すると短時間に吸水して膨潤する高分子化合物である。本発明に用いる吸水性樹脂としては、例えば、水膨潤性の架橋ポリアクリル酸又はその塩、ポリビニルアルコール、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体又はその塩、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体又はその塩、ビニルアルコール−アクリル酸共重合体又はその塩、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物又はその塩、酢酸ビニル−メタクリル酸メチル共重合体の加水分解物又はその塩などの高分子化合物を挙げることができる。土壌に吸水性樹脂を含有させることにより、土壌の保水性を高め、夏季高温期や乾燥期においても土壌中に水分を保持し、植物の発芽と生長を促進し、枯死を防止することができる。
【０００６】
本発明に用いる界面活性剤に特に制限はなく、例えば、石けん、硫酸化油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩などのアニオン界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩などのカチオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルなどのノニオン界面活性剤、ベタイン、スルホベタインなどの両性界面活性剤などを挙げることができる。土壌に界面活性剤を含有させることにより、土壌表面の撥水性を低下させ、土壌表面が乾燥した状態であっても、土壌表面から水が容易に浸透し、法面などの傾斜面であっても降雨水を無駄なく吸収し、土壌の保水量を増大することができる。また、土壌に界面活性剤を含有させることにより、土壌の保水性も高めることができる。
本発明に用いる侵食防止剤は、土砂の粒子の結合体を形成する薬剤である。侵食防止剤としては、例えば、合成樹脂エマルジョン（酢酸ビニル樹脂エマルジョン、アクリル酸エステル樹脂エマルジョン、ポリエチレン樹脂エマルジョン、酢酸ビニル／アクリル酸樹脂エマルジョン、酢酸ビニル／エチレン樹脂エマルジョン、バーサチック酸ビニル樹脂エマルジョン）、アスファルト乳剤、セメントなどを挙げることができる。土壌に侵食防止剤を含有させることにより、微細な土砂の移動を防ぎ、法面などの侵食、崩壊を防ぐことができる。
本発明に用いる増粘剤としては、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、グアーガム等の水溶性高分子を挙げることができる。増粘剤を含有させることにより、結合力を向上させ、耐候性、柔軟性に富む固結層を形成することができる。
【０００７】
本発明の土壌乾燥防止方法の第一の態様においては、吸水性樹脂及び界面活性剤を含有する土壌乾燥防止剤を対象面に吹き付ける。本発明方法において、土壌乾燥防止剤がさらに侵食防止剤を含有することが好ましい。本発明の土壌乾燥防止方法の第二の態様においては、吸水性樹脂、侵食防止剤、並びに、増粘剤及び界面活性剤のうち少なくとも１種を含有する土壌乾燥防止剤を対象面に吹き付ける。
本発明方法において、吸水性樹脂、界面活性剤、必要に応じて、侵食防止剤、増粘剤を含有する土壌乾燥防止剤を対象面に吹き付ける方法に特に制限はなく、例えば、土壌乾燥防止剤を単独に吹き付けることができ、あるいは、土壌を主体とし、種子、肥料などを混合した吹付資材に土壌乾燥防止剤を添加して吹き付けることもできる。吹付資材を対象面に吹き付ける工法に特に制限はなく、例えば、種子散布工、客土吹付工、基材吹付工などを挙げることができ、あるいは、対象面が広大な場合には、ヘリコプターなどの航空機から実播して吹き付けることもできる。
本発明方法に用いる吹付資材に特に制限はなく、例えば、客土吹付工においては、火山灰土、粘性土、腐食土などの土壌を主体とする生育基盤材に、種子、肥料、バーク堆肥などを混合した吹付資材を用いることができ、基材吹付工においては、バーク堆肥、ピートモスなどの有機質資材又は砂質土に、種子、肥料などを混合した吹付資材を用いることができる。
本発明方法に用いる吹付資材を対象面に吹き付ける方法に特に制限はなく、例えば、客土吹付工の場合は、植物の生育が可能な土壌が存在する軟質の切土斜面、土壌硬度２５mm以上の土砂面、風化の早い軟岩斜面などを対象面とし、ポンプ式の吹付機を用いて吹き付けることができる。吹付厚さは、通常は１〜３cmであることが好ましいが、植物の種類に応じて１０cm以上とすることもできる。土壌乾燥防止剤の添加合計量は、吹付資材１ｍ3に対して０.５〜１kgであることが好ましい。土壌乾燥防止剤は、ハイドロシーダーの投入口より添加することが好ましい。
基材吹付工の場合は、岩盤、崖錐、モルタル吹付面などの無土壌斜面などを対象面とし、モルタル吹付機を用いて吹き付けることができる。吹付厚さは、通常は３〜１０cmであることが好ましいが、モルタル吹付面などでは１０cm以上とすることもできる。土壌乾燥防止剤の添加合計量は、吹付資材１ｍ3に対して１〜１.５kgであることが好ましい。土壌乾燥防止剤は、ベルトコンベア上の吹付資材に添加することが好ましい。
本発明の土壌乾燥防止剤及び土壌乾燥防止方法によれば、雨水の土壌への浸透を促進して表層水として流失する雨水の量を減少し、土壌中に含まれる吸水性樹脂に保水剤としての効果を発揮させ、緑化工事において土壌の乾燥による植物の発芽不良と乾燥枯れを防止することができる。
【０００８】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
参考例１
コンクリート用砂を１０５℃で１時間乾燥し、室温で放置冷却して供試土壌とした。この供試土壌の見かけ密度は２.５ｇ／ｃｍ3であり、平均粒径は０.６ｍｍであった。
供試土壌２,４８０ｇ（１Ｌ）に架橋ポリアクリル酸ナトリウム１.０ｇとジアルキルスルホコハク酸ナトリウム１.０ｇを添加混合し、そのうちの７４４ｇ（０.３Ｌ）を、底部に６０メッシュの金網をつけた重量１０４.８ｇの内径７０ｍｍのアクリル樹脂製パイプに入れ、振盪して密に充填させた。
次いで、パイプに充填した土壌の上に、水２００ｇを静かに注入し、パイプの底部の金網から水を流出させた。水の流出が終わったとき、土壌を充填したパイプの総重量は９９６.８ｇであり、土壌の保水量は１４８ｇであった。
比較例１
供試土壌に架橋ポリアクリル酸ナトリウムとジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを添加することなく、アクリル樹脂製パイプに充填した以外は、参考例１と同じ操作を行った。土壌の保水量は、１４２ｇであった。
比較例２
架橋ポリアクリル酸ナトリウム１.０ｇとジアルキルスルホコハク酸ナトリウム１.０ｇの代わりに、架橋ポリアクリル酸ナトリウム２.０ｇを添加混合した以外は、参考例１と同じ操作を行った。土壌の保水量は、１４６ｇであった。
参考例１及び比較例１〜２の結果を、第１表に示す。
【０００９】
【表１】
0004048800.tif 000002
【００１０】
第１表に見られるように、吸水性樹脂である水膨潤性の架橋ポリアクリル酸ナトリウムと界面活性剤であるジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを添加混合した参考例１の土壌は、薬剤を添加しない供試土壌をそのまま用いた比較例１に比べて、保水量が大きく、土壌乾燥防止効果に優れることが分かる。また、薬剤の添加量が同じであっても、架橋ポリアクリル酸ナトリウムのみを添加した比較例２の土壌は、参考例１の土壌よりも保水量が少なく、吸水性樹脂と界面活性剤を併用することにより、土壌乾燥防止効果が改良されることが分かる。なお、２００ｍＬの水を注いだときの浸透時間を測定したところ、参考例１の土壌が浸透時間が最も短く、浸透性が良好であった。
参考例２
黒土３０重量％、ピートモス３０重量％、コンポスト３０重量％及び故紙繊維１０重量％を配合し、水を加えて含水比６０重量％に水分調整して人工客土とした。この人工客土１Ｌに、架橋ポリアクリル酸ナトリウム１.０ｇとジアルキルスルホコハク酸ナトリウム１.０ｇを添加混合した。
この人工客土を、縦１５０ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの容器に充填し、表面に霧吹器を用いて水を散布し、４０℃の恒温器で４８時間乾燥したのち、常温まで冷却して供試体とした。
供試体の表面３か所に、各１ｍＬの水を滴下し、その浸透時間を測定する水滴試験を行い、平均値を求めた。浸透時間は１秒未満であり、浸透性は良好であった。
侵食防止効果を調べるために、降雨量１時間あたり１００ｍｍで、３時間の人工降雨試験を行い、侵食されずに残った人工客土の表面積の割合を目視により求めた。残った表面積は約６０％であり、侵食防止効果は小さかった。
吸水効果を調べるために、供試体を傾斜角度４５度（１割勾配）に固定し、水１０ｍＬを散布し、浸透しない水の量を測定する表層水試験を行った。水は全部浸透し、撥水は認められなかった。
実施例３
人工客土１Ｌに、架橋ポリアクリル酸ナトリウム１.０ｇ、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム１.０ｇ、パウダータイプの酢酸ビニル／エチレン樹脂エマルジョン１.０ｇ及びポリアクリルアミド１.０ｇを添加混合した以外は、参考例２と同じ操作を行った。
水滴試験において、浸透時間は１秒未満であり、浸透性は良好であった。人工降雨試験において、残った表面積は約９０％であり、侵食防止効果は大きかった。表層水試験において、水は全部浸透し、撥水は認められなかった。
比較例３
人工客土に薬剤を添加することなく、参考例２と同じ操作を行った。
水滴試験において、浸透時間は２秒であり、浸透性は不良であった。人工降雨試験において、残った表面積は約６５％であり、侵食防止効果は小さかった。表層水試験において、水２ｍＬが浸透せず、撥水が認められた。
比較例４
人工客土１Ｌに、パウダータイプの酢酸ビニル／エチレン樹脂エマルジョン２.０ｇを添加混合した以外は、参考例２と同じ操作を行った。
水滴試験において、浸透時間は３秒であり、浸透性は不良であった。人工降雨試験において、残った表面積は約９０％であり、侵食防止効果は大きかった。表層水試験において、水６ｍＬが浸透せず、強い撥水が認められた。
参考例２及び実施例３及び比較例３〜４の結果を、第２表に示す。
【００１１】
【表２】
0004048800.tif 000003
【００１２】
第２表に見られるように、吸水性樹脂である水膨潤性の架橋ポリアクリル酸ナトリウムと界面活性剤であるジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを添加混合した参考例２の人工客土は、浸透性は良好であるが、侵食防止効果は小さい。吸水性樹脂と界面活性剤に加えて、さらに侵食防止剤であるパウダータイプの酢酸ビニル／エチレン樹脂エマルジョンと増粘剤であるポリアクリルアミドを添加混合した実施例３の人工客土は、侵食防止効果も大きい。侵食防止剤である酢酸ビニル／エチレン樹脂エマルジョンのみを添加混合した比較例４の人工客土は、侵食防止効果は大きいが、浸透性が悪く、撥水性を示す。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の土壌乾燥防止剤は、界面活性剤を含有するので土壌の撥水性が抑制され、降雨水が土壌の中まで容易に浸透する。土壌に水が浸透すると、吸水性樹脂が保水剤となって水を吸収、保持し、長期間乾燥の被害から植物を守ることができる。また、増粘剤を含有するので、結合力を向上させ、耐候性、柔軟性に富む固結層を形成することができる。水を保持した吸水性樹脂は、必要に応じて水を放出して保水剤本来の機能を発揮する。本発明の土壌乾燥防止方法によれば、植物の発芽性と生長性を向上し、特に、コンクリートやプラスチックの枠体を斜面に設置して緑化工事する場合は、枠体が障害となって降雨水が浸透しにくく、乾燥しやすいという問題があるが、本発明によれば、そのような緑化工事に威力が発揮される。