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【発明の名称】 植物栽培基盤用充填材
【発明者】 【氏名】半田 栄一

【氏名】久松 國男

【氏名】西田 貴裕

【氏名】米澤 敏男

【氏名】佐久間 護

【氏名】柳橋 邦生

【氏名】水谷 敦司

【氏名】山田 敏昭

【氏名】足立 憲彦

【氏名】安藤 慎一郎

【氏名】谷口 美津男

【氏名】豊原 大介
【要約】 【課題】法面緑化、屋上緑化及び壁面等の緑化に適し、長期間にわたって保水性を維持することができると共に、基盤空隙部への充填性を改善した植物栽培基盤用充填材を得ること。

【解決手段】法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部に充填する充填材であって、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を細造粒化した、平均粒子径が２ｍｍ以下の易充填性で且つ、該空隙部内での植栽生育環境を改善する機能を有するものが、充填性及び保水性に優れる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部に充填する充填材であって、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を細造粒化した、平均粒子径が２ｍｍ以下の易充填性で且つ、該空隙部内での植栽生育環境を改善する機能を有する植物栽培基盤用充填材。
【請求項２】 前記多孔質成形体の切断面における空隙部分の最小径（Ａ）、前記充填材の最大粒径（Ｄ）及び前記充填材の最小粒径（Ｍ）が、Ｄ≦（１／３）Ａ及びＭ≧（１／１００）Ｄである請求項１又は２記載の植物栽培基盤用充填材。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用される多孔質成形体の空隙内の植物育成環境を改善する機能を有する植物栽培基盤用充填材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建物の屋上緑化法や道路のグリーンベルト帯の緑化は、一般的には鉢植えを置く方法や天然の土壌に近いものを人工的に造り、これに各種の植物を植え込む方法等があるが、緑化の範囲には限度があるため、軽量薄型の植栽ベットを施設し、その底面から毛細管現象を利用して植物に補水する方法が知られている。一方、本出願人等は、道路や建造物の法面等の緑化景観をより実用的工法で施工するために、多孔質コンクリートで代表される各種の緑化基盤を開発し、さらにその多孔質内をより植栽適合性を高めるために、保水材を充填することも提案してきた（特開平6-228965号公報、特開平6-228966号公報、特開平6-228967号公報、特開平7-170850号公報、特開平8-105052号公報、特開平8-109636号公報、特開平8-109637号公報）。
【０００３】例えば、多孔質成形体の空隙に粘性、粒径又は濃度が未調整のスラリー状にした保水材をコンクリート空隙部に大量にかけ流す方法が行われているが、輸送及び貯蔵の面で経済的ではなかったり、保水材が空隙内部途中に引っ掛かってしまい、スラリーが空隙に侵入せず、外側に流れ落ちて空隙を十分に満たすことができないという問題がある。
【０００４】また、保水材を充填した多孔質コンクリートの植物栽培基盤において、長期間の乾燥が続いた場合でも、植栽された植物を健全に生育させるためには、空隙内部に充填された保水材の量が十分確保され、かつ保水能を有するものであることが要請されるが、この問題点の解決は非常に難しく、未だ充分に満足するものは提供されていない。
【０００５】
【発明が解決をしようとする課題】従って、本発明の目的は、法面緑化、屋上緑化及び壁面等の緑化に適し、長期間にわたって保水性を維持することができると共に、基盤空隙部への充填性を改善した植物栽培基盤用充填材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を細造粒化した特定形状のものが、上記課題を解決できることを見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能な多孔質成形体の空隙部に充填する充填材であって、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を細造粒化した、平均粒子径が２ｍｍ以下の易充填性で且つ、該空隙部内での植栽生育環境を改善する機能を有する植物栽培基盤用充填材を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のスラリーを充填する植物栽培基盤は、連続空隙部を有する多孔質成形体である。該多質質成形体としては、特に制限されないが、例えば、骨材間に連続的に空隙を有する緑化基盤用コンクリート、窯業よりなる多孔質ガラス、高分子よりなる多孔質樹脂成形体及びスポンジ等が挙げられ、このうち、特に緑化基盤用コンクリートが好ましい。
【０００８】上記緑化基盤用コンクリートとしては、例えば、特開平6-228965号公報、特開平6-228966号公報及び特開平6-228967号公報等に開示されているものを用いることができる。該緑化基盤用コンクリートは骨材をセメントバインダーで固結してなる多孔質体が好ましい。骨材としては、普通砕石、ケツ岩、火山岩等の天然砕石、高炉スラグ、耐火物等の産業廃棄物及び人工骨材等が挙げられ、このうちの１種又は２種以上の混合物として使用される。また、骨材をガラス融着したものも使用することができる。骨材の粒径としては、特に制限されないが、５mm〜４０mm程度の範囲のものが好ましい。
【０００９】上記セメントバインダーは、セメントペースト又はモルタル用のセメントであり、アルカリ成分の溶出が少ないものが好ましい。具体的には、高炉スラグ、フライアッシュ、アーウイン、シリカなどの微粉末をポルトランドセメント又はリン酸塩系セメントに配合した混合セメントなどが挙げられる。
【００１０】多孔質ガラスとしては、特開平7-170850号公報に開示されている基盤を用いることが好ましく、具体的には、ガラスよりも融点の高い保水材を添加して加熱焼成し、ガラス粒子を表面融着したものである。
【００１１】高分子よりなる多孔質樹脂成形体及びスポンジとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタンフォーム等が挙げられる。
【００１２】該緑化基盤用コンクリートの空隙率は、２０容量％以上が好ましく、特に２５〜３５容量％が好ましい。該空隙率は骨材の大きさ及びセメントと骨材比との関係で設計されるが、空隙率が小さ過ぎると植栽適応性が低下し、大き過ぎると強度が低下し好ましくない。
【００１３】本発明の充填材は、上記植物栽培基盤の空隙部に充填して保水性を高め、植物生育環境を向上させるものであり、有機質又は無機質の短繊維若しくは粉末を細造粒化したものである。
【００１４】有機質又は無機質の短繊維としては、特に制限されないが、例えばピートモス、バガス、バーク、パルプ、羊毛、絹、なめし革、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、サラン、ビニロン等の有機質繊維、スラグ繊維、ワラストナイト、セピオライト等の無機質繊維などが挙げられ、このうち、好ましくはピートモス、バガスである。このうち、１種又は２種以上を組合せて用いることができる。
【００１５】該短繊維の大きさは、特に制限されないが、長径が少なくとも１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下のものがよい。
【００１６】また、有機質又は無機質の粉末としては、特に制限されないが、ウレタン、スチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の有機質粉末、焼成ケツ岩、パーライト等の発泡粒子、鹿沼土、一般の土壌粒子、焼成バーミュキュライト等の鉱物性粉末等が挙げられる。このうち、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】本発明の充填材は、上記有機質又は無機質の短繊維又は粉末をバインダーを用いて細造粒化するものである。かかるバインダーとしては、ベントナイト等の無機質バインダー、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ＭＣ、ＣＭＣ等の有機バインダーが挙げられる。
【００１８】また、細造粒化の際、更に、必要に応じて緩効性肥料を配合することができる。該緩効性肥料としては、例えば、マグアンプＫ（ハイポネックスジャパン社製）、グリーンマップ粉末（日本合同肥料社製）等を使用することができ、その他、溶性りん肥粉、スラグ等の珪酸質肥料粉末等が挙げられる。
【００１９】本発明の細造粒化された粒子の大きさは、平均粒子径が２ｍｍ以下であり、好ましくは０．３〜１ｍｍである。この理由は、本発明者らの多くの実験結果に基づいて求められたものであるが、この値の範囲を越えると多孔質空隙部への充填率、換言すれば、空隙内部の歩留まりが、非常に低減する傾向になる。一方、平均粒子径が０．３ｍｍ未満となる場合は、短繊維を用いる場合の調製が難しく、また、空隙内部への通過性が良すぎて、空隙内部への歩留りが悪くなる。
【００２０】また、該細造粒化された粒子の大きさは、多孔質成形体の切断面における空隙部分の最小径（Ａ）、前記充填材の最大粒径（Ｄ）及び前記充填材の最小粒径（Ｍ）が、Ｄ≦（１／３）Ａ及びＭ≧（１／１００）Ｄの関係にあるものが好ましい。この関係を満たす粒子であれば、微細部分が実質的に無いため、多孔質成形体の連続空隙内部から流出することもなく、また、充填時に連続空隙内部の途中で引っ掛かることもない。ここで、上記多孔質成形体の切断面における空隙部分の最小径（Ａ）とは、ブロック状の表面又は大きな成形体であれば一部を適当にブロック状に切り取ったものの各面（６面）を観察して実質的に一番小さいと思われる孔の径を言う。かかる最小径を基準として、該充填材の最大粒径と最小粒径を決めればよい。
【００２１】また、該細造粒化の方法及び粒子径制御の方法としては、特に制限されず、公知の方法に従えばよく、例えば、撹拌造粒機で造粒する方法においては、その造粒時間、水分及び撹拌速度を調整して粒子径を制御する方法、押し出し成形機を用いる方法においては、スクリーンの穴の大きさを調整して造粒する方法等が挙げられる。
【００２２】本発明の充填材の注入方法としては、特に制限されないが、例えば、多孔質成形体の表面から乾式で詰め込めばよく、その時に軽い振動を与えると、より容易に充填密度を上げることができ、好ましい。
【００２３】本発明の植物栽培基盤（多孔質成形体）は、法面、屋上又は壁面等の緑化に適用可能であり、それ以外に駐車場等の地上の平面等の緑化にも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の充填材は、有機質又は無機質の短繊維又は粉末を細造粒化したもので、その粒径特性を特定の範囲のものとしたため、多孔質成形体である植物栽培基盤に対し、充填材のロスが少ないばかりか、連続空隙内の途中で引っ掛かることもなく、連続的に充填することが可能となる、いわゆる易充填性を有する。また、上記充填物は優れた保水能を有するため、該空隙部内での植栽生育環境を改善する機能を有する。
【００２５】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】実施例１０．５ｍｍで篩った畑土１，０００ｇ、０．３ｍｍで篩った粉砕ピートモス４００ｇ、グリーンマップ粉末１００ｇ及びベントナイト（クニゲルＶ１；クニミネ工業社製）５００ｇを混合し、高速撹拌型混合造粒機（不二パウダル社製）を用いて造粒した。造粒時に添加した水量は３００ｍｌであった。造粒物を乾燥後、０．５ｍｍの篩いで０．５ｍｍ上と０．５ｍｍ下とに篩別した。該０．５ｍｍ下の充填材は最大粒径０．５ｍｍ、最小粒径０．０２ｍｍ及び平均粒径０．２ｍｍであった。次に、５号砕石をセメントペーストをバインダーとして成形し、多孔質成形体を得た。該多孔質成形体の連続空隙部分の最小径は１．６ｍｍ及び平均空隙孔径は５ｍｍであった。次に、該多孔質成形体に該０．５ｍｍ下の充填材を充填したところ、該多孔質成形体を手で揺する程度でサラサラと充填でき、多孔質成形体の下部から充填材がこぼれ出た。下部を不織布で塞いで充填したところ、空隙率とほぼ同容量の造粒物が充填できた。なお、多孔質成形体の空隙率測定方法は、該多孔質成形体の側面及び底部をポリエチレンのシートで包み、水を充填し、水の量を空隙容量として空隙率を計算した。
【００２７】実施例２０．３ｍｍで篩った粉砕ピートモス１，０００ｇ、ベントナイト２００ｇ及びＣＭＣの１％溶液３００ｇを混合し、高速撹拌型混合造粒機（不二パウダル社製）を用いて造粒した。造粒時に添加した水量は３００ｍｌであった。造粒物を乾燥後、０．５ｍｍの篩いで０．５ｍｍ上と０．５ｍｍ下とに篩別した。該０．５ｍｍ下の充填材は最大粒径０．５ｍｍ、最小粒径０．０３ｍｍ及び平均粒径０．２ｍｍであった。次に、実施例１で用いたと同様の多孔質成形体に該０．５ｍｍ下の充填材を充填したところ、該多孔質成形体を手で揺する程度でサラサラと充填でき、多孔質成形体の下部から充填材がこぼれ出た。下部を不織布で塞いで充填したところ、空隙率とほぼ同容量の造粒物が充填できた。
【００２８】実施例３ビール瓶や酒瓶の廃ガラスを粗砕して篩い分け２〜３ｃｍの大きさのガラス片を半径１５ｃｍ、深さ２０ｃｍのこう鉢に詰め７５０℃で融着させ多孔質形成体を得た。該多孔質形成体の連続空隙部分の最小径は２．０ｍｍ及び平均空隙孔径は５．３ｍｍであった。次に、該多孔質成形体に実施例１で用いたと同様の充填材を充填したところ、該多孔質成形体をサラサラと充填でき、振動しなくても底からこぼれ出た。下部を不織布で塞いで充填したところ、空隙率とほぼ同容量の造粒物が充填できた。
【００２９】実施例４直径１５ｍｍのポリプロピレンの玉にレジンコンクリート用のエポキシ樹脂をコーティングして箱詰めにして固化接着後、箱を壊して樹脂製の植物栽培用の多孔質成形体を得た。該多孔質形成体の連続空隙部分の最小径は１．４ｍｍ及び平均空隙孔径は６．５ｍｍであった。次に、該多孔質成形体に実施例１で用いたと同様の充填材を充填したところ、該多孔質成形体をサラサラと充填でき、振動しなくても底からこぼれ出た。下部を不織布で塞いで充填したところ、空隙率とほぼ同容量の造粒物が充填できた。
【００３０】比較例１造粒物の乾燥後の篩いで、０．５ｍｍ上の造粒物を用いた以外、実施例１と同様の方法で行ったところ、空隙率の約１／５で閉塞したので静かに切断して調べたところ、ブリッジを作っていた。該造粒物は最大粒径７．０ｍｍ、最小粒径５．１ｍｍ及び平均粒径５．７ｍｍであった。
【００３１】比較例２０．３ｍｍで篩った粉砕ピートモス１，０００ｇ及びベントナイト２００ｇの混合粉末を細造粒化処理することなく用いた以外、実施例１と同様の方法で行い、充填したところ、始めは下部から粉砕ピートモスとベントナイトが落ちてきたがやがて充填出来なくなったので静かに切断して調べたところ、粉砕ピートモスが絡み合ってブリッジを作り閉塞していた。
【出願人】 【識別番号】０００２３０５９３
【氏名又は名称】日本化学工業株式会社
【識別番号】０００００３６２１
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
【識別番号】０００１５０１１０
【氏名又は名称】株式会社竹中土木
【識別番号】０００２３１４３１
【氏名又は名称】日本植生株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）７月１７日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】赤塚 賢次 （外１名）
【公開番号】 特開平１１−３２５７１
【公開日】 平成１１年（１９９９）２月９日
【出願番号】 特願平９−２０８４８９