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ジオベスト

ジオベストは土に近い特性を持ち、環境に優しい土舗装固化材。
アイデア次第でいろいろな場所に使えます。

土舗装固化材ジオベストとは

ジオベストの違い

土に近い土舗装固化材

pHバランスが土に近い弱アルカリ性
苦土成分(酸化マグネシウム)を主成分とし、弱アルカリ性です。身体・動物・昆虫・植物にも無害な成分で環境に優しく安全です。六価クロム等の重金属類を含まず、pH値が建設廃材の廃出基準以下ですので、産業廃棄物になりません。

草が生えない理由が違う

土壌中養分を固定化させて雑草を防止
土舗装は一般的に「強アルカリ性になる」「土の表面硬度があるため根付かない」等の理由によって、雑草を防止しますが、ジオベストは養分を固定化し、植物が根から養分を取れなくして雑草を防止します。環境に負荷を与えず、他の植木に影響を与えません。

浸透性・保水性・弾力性

土舗装ならではの優れた特性
適度な硬度で、浸透性と保水性を保ちます。又雑草を防止する事が可能です。その上適度な弾性があるため、足への負担も軽減できます。土舗装ならではの温度特性にも優れ、コンクリート舗装・アスファルト舗装に比較し表面温度を遙かに低い値に保つ事が出来、ヒートアイランド対策に役立ちます。

物性データ

無機系土舗装材

無機系と言ってもセメント系、石膏系、石灰系そして酸化マグネシウムも同じ無機系固化材料です。
セメント系の場合一般に高炉セメントとアルカリ刺激材を使用しています。安価で固化能力が優れていますので良く使用されています。石灰は生石灰を用い土の水分を水和熱で水分を飛ばしながら固めていきます石膏も半水石膏、無水石膏、二水石膏いわゆる硫酸カルシウムですが他の固化材と混ぜて固化材とします。無機系固化材のほとんど強アルカリ性ですが酸化マグネシウム系固化材は弱アルカリ性となります。酸化マグネシウムも実は強アルカリ性ですが酸化材を入れることで唯一弱アルカリ性となる材料です。pH値は9~10程度ですが、土壌に添加するとpH値8.5~9.0程度まで下がります。

防草効果
1.土の固化
土舗装による防草効果は土を固化することにあります。土の表面が固くなれば種子も定着せず雑草も生えません。
2.養分封鎖
ジオベストは固化に特性があります。
土と混ぜて水和反応させると自硬性30%後の70%は土の中の鉱物と反応して固まります。すなわち植物の養分(リン・窒素・カリウム)と反応し養分が溶出しない土ができます。
3.持続性
ジオベストは長期にわたり反応し続けます。施工性によりますが約5年程度は雑草が生えません。
ポイントは固化が持続すればその後も生える事はありません。しかし表面を緩めて肥料をやればまた畑にもどすことができます。
強度について

軽焼酸化マグネシウムと土、水を混ぜた固化反応は、まず水和反応による結晶結合が始まります。
一般にセメント強度の伸びは長期強度で約1.4倍(2週強度に対して)ですが、酸化マグネシウムの場合約2.0倍以上(10日強度)強度が上がります。
これは酸化マグネシウムが結晶結合のほかに土の中にある金属と反応を続ける事で強度が上がり続けるからです。強度ー期間グラフを見ても傾向は解ります。セメントの水酸化カルシウムがすぐ炭化するのに対して水酸化マグネシウムがすぐには炭化しないで反応を続ける事がその理由です。
次に一軸圧縮試験においてテストピースを一度試験にかけて再度同じテストピースを使って試験を行ないました。すると強度が平均で104%(最初の強度に対して)の伸びが見られました。 これは上記の"反応が続いている"証明にもなるわけです。

凍害について

土舗装の最大の課題が凍害かと思います。
凍害の起きやすい土質は、シルト分の多く含む土にあります毛管現象で空気中、地中の水分が集まり凍結してしまうからです。土舗装は保水性、浸透性のある舗装でもありどうしても凍害の被害が予想されます。弊社では冬期の施工において凍害被害を最小限に防ぐための方法を提案しています。

ジオベスト分析データ

分析試験結果
計量項目 計量結果 単位 計量方法
カドミウム及びその化合物 0.002 mg/㍑ JIS K0102 55.3
六価クロム化合物 <0.005 mg/㍑ JIS K0102 65.2
シマジン <0.0003 mg/㍑ S46環告第59号 付表5
シアン化合物 不検出 mg/㍑ JIS K0102 38.1.2,38.3
チオベンカルブ <0.002 mg/㍑ S46環告第59号 付表5
四塩化炭素 <0.0002 mg/㍑ JIS K0125 5.2
1,2ージクロロエタン <0.0004 mg/㍑ JIS K0125 5.2
1,1ージクロロエチレン <0.002 mg/㍑ JIS K0125 5.2
シスー1,2ージクロロエチレン <0.004 mg/㍑ JIS K0125 5.2
1,3ージクロロプロペン <0.0002 mg/㍑ JIS K0125 5.2
ジクロロメタン <0.002 mg/㍑ JIS K0125 5.2
水銀及びその化合物 <0.0005 mg/㍑ S46環告第59号 付表1
アルキル水銀 不検出 mg/㍑ S46環告第59号 付表2
セレン及びその化合物 <0.001 mg/㍑ JIS K0102 67.2
テトラクロロチレン <0.0005 mg/㍑ JIS K0125 5.2
チウラム <0.0006 mg/㍑ S46環告第59号 付表4
1,1,1ートリクロロエタン <0.0005 mg/㍑ JIS K0125 5.2
1,1,2ートリクロロエタン <0.0006 mg/㍑ JIS K0125 5.2
トリクロロエチレン <0.002 mg/㍑ JIS K0125 5.2
鉛及びその化合物 <0.001 mg/㍑ JIS K0102 54.2
ヒ素及びその化合物 <0.001 mg/㍑ JIS K0102 61.2
フッ素及びその化合物 <0.1 mg/㍑ JIS K0102 34.1
ベンゼン <0.001 mg/㍑ JIS K0125 5.2
ホウ素及びその化合物 0.18 mg/㍑ JIS K0102 47.3
ポリ塩化ビフェニル 不検出 mg/㍑ S46環告第59号 付表3
有機リン化合物 不検出 mg/㍑ S46環告第64号 付表1
圧縮強度試験結果
No. 圧縮強度試験(N/mm2 平均(N/mm2 自社規定値(N/mm2
1 2.37 2.36 1.50
2 2.36
3 3.00
使用材料
真砂土:茨城産(含水比12%) ジオベスト添加量:15wt%
試験方法
安定処理混合物の一軸圧縮試験方法(舗装試験法便覧・日本道路協会)材齢10日(水浸)
table> 抵抗性試験結果 No. すべり抵抗値(BPN) 平均(BPN) 自社規定値(BPN) 1 59 59 40 2 60 3 58
試験方法
舗装路面のすべり抵抗の測定方法(舗装試験法便覧・日本道路協会)
参考項目
すべり抵抗値は一般に平坦な場所では、BPNで40以上(湿潤状態)が望ましい
「アスファルト舗装要綱・第7章歩行者系道路舗装 7-2歩行者系道路舗装の選定」解説より
GB反発試験結果
反発面 反発高さ(cm) コンクリート舗装面対比(%) アスファルト舗装面対比(%)
ジオベスト真砂土舗装面 74 83% 89%
コンクリート舗装面 89 100% 107%
アスファルト舗装面 83 93% 100%
試験方法
ゴルフボールを100cm高さから自然落下させ、跳返り高さを測定
参考項目
ジオベスト真砂土舗装はコンクリート舗装に対して15%以上、アスファルト舗装に対して10%以上の衝撃吸収性があることがわかる。
表面硬度試験結果
No. 硬度指数(mm) 平均(mm) 自社規定値(mm)
1 39 37 27
2 36
3 36
試験方法
山中式土壌硬度計を使用して、舗装面に対し垂直方向からの表面硬度を測定
参考項目
硬度指数23mmまでは根の進入容易、27mmまでは可能、27mmを超えると困難。但し粘土については23mmを超えると困難(土質調査法・土質学会)
簡易型変水位透水試験
凍害対策試験
1.土質
3種類(真砂土・ローム土・砂質土)
2.添加量
それぞれ土質重量の15%を添加・混合・転圧を行う
3.締固度
基準密度の85%とする
4.保護剤
3種類の保護剤を使用する
5.養生
養生は行なわず、凍害の起きやすい状態にする。冬期に土舗装を施工すると必ずと言って良いほど凍害による破損が出てしまいます。アスファルトやコンクリートでも外気温5℃以下の場合には材料温度の低下、養生時の凍結などから施工を控える様に土舗装でも固化不良となる事がある。
特に土舗装の場合は水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムの水和反応のため水分が反応時間内に凍結が起こり固化不良を起こしてしまう。また、シート養生を行なっても固化不良は起きてしまう。しかも固化材の添加量を増やしても結果はあまり変らなかった。

凍害を防止する方法として

  1. 気温が低下する前に施工を終了する。
  2. 施工時の水分を極力少なくする。
  3. 材料にダスト分の少ない材料を使用する などがあるが確実な方法ではない。

地域による特長もある
例えば山形県の豪雪地域においての施工では凍害による破損が起こらなかったが北関東では発生頻度が高かった。
これは1日の温度差のサイクルが多いほど凍害に起こりやすい事が理解出来る。
関東地域について言えば風通りの良いところ、森に囲まれているところ、日中の日当たりなどでも凍害の違いが出てくる。これは固化養生時の温度、霜、水分の吸収が重要な要素と言える。
今回の実験では、真砂土、砂、ローム土において最小限に凍害を防ぐ事方法を見つける事ができたが、冬期の施工は極量避ける事が最良と言える。

溶出試験結果

ローム土について溶出試験を行なった結果です。
ある現場から採取した試料(現地土)とジオベストを混ぜた試料(処理土)の溶出試験を行ない、単純に溶出量の比率(固定化率又は不溶化率)を求めたものです。表(添加量ー不溶化率)では、添加率を変えたリンの不溶化率をフィールドテストの経験値を参考に最低添加率を決定したものです。

計算の
対象
単位 計量結果 計量方法
現地土 処理土 計量差 固定化率(%)
窒素 mg/L 6.80 2.00 4.80 70.6 JISK102の
45.20
リン mg/L 1.20 0.22 0.98 81.7 JISK102の
46.31
カリウム mg/L 11.00 5.90 5.10 46.4 JISK102の
49.10

草が生えない理由

土舗装固化材によって雑草を防止できる理由は大きく分けると3つありますが、ジオベストは従来品と比較して環境に対する負荷を軽減しています。

理由 環境負荷 ジオベスト セメント石炭
強アルカリになるため 大きい
表面硬度が高いため根付かせない
窒素・リン・カリウムの肥料がないため 小さい

ジオベストは表面硬度により根付かせないほかにも、さらに土に含まれる成分(窒素・リン)を土との混合により固定化してしまい植物が根から養分を取れなくなります。
これまでにないメカニズムによって、周辺環境に対する負荷を軽減しながら雑草の生育を抑止します。

植物の肥料三要素はリン・窒素・カリウム
効果は?
窒素・・・全体の植物生育を促進する
リン・・・生育初期の成長を助ける
カリウム・・・根の生育に必要な成分
不足すると!
窒素・・・生育が衰える
リン・・・生育がストップし結実しない
カリウム・・・茎が弱くなる

※固化材は植生に影響を与えません。

施工について

施工種類

ジオベスト舗装

下地にクラッシャーラン(C-30)を締固めた砕石路盤構造タイプ

ジオベスト防草

下地にクラッシャーラン(C-30)を使用しない防草を目的としたタイプ

施工方法

下地整正

下地は転圧するなどし、平らでよく締固めた状態にしてください。
ジオベスト舗装の場合は、下地をクラッシャーラン(Cー30)で締固めた砕石路盤構造としてください。(※舗装材を敷き均す前にジョウロなどで必ず散水を行ってください。)

舗装材の混合

ミキサーに真砂土を投入し、空練りを行い、次いでジオベストを重量比で15%投入し、材料が均一になるまで十分に混練してください。

舗装材の混練

真砂土はできる限り乾燥している状態で混練りを行ってください。
(※発生土の場合も同様)

敷設

十分均一に混合された材料を施工場所へ運搬し、足で踏む込んだ後にレーキやトンボ等を使用し平らになるように敷き均してください。
(余盛り1~2割程度を考慮し、敷設・敷き均しを行ってください。)

散水・転圧

ジョウロなどで散水(0.1~0.2㍑/m2)と転圧を2〜3回繰り返しながら、仕上げてください。ブレードコンパクターやローラーなどを使用して十分締固めを行ってください。これらで転圧できない場所(端部など)はハンドバイブレーター等で十分締固めを行ってください。

※平坦性・排水勾配をもたせて転圧してください。
※転圧後の盛り土は剥離の原因となりますので、散水前に補修してください。

養生

表面が硬化するまでは、人などが進入しないようにし、雨・乾燥・凍害を避けるためにもシート養生を行ってください。
※養生は夏期1昼夜、冬期2昼夜を目安としてください。

Q&A

土舗装って何?

安全に大量に高速に走行・歩行できるようなアスファルト・コンクリートなどの舗装に対し、「走りたくなる・歩きたくなる」「環境に優しい」といったより高いニーズに応えるため、真砂土(まさど) などの良質な土に固化材を添加して舗装体を構築する工法が土舗装です。

土舗装の特徴は何ですか?

一番は自然な土の風合いを生かした景観性の高さです。保水性の高さからヒートアイランド対策としても有効です。

土舗装固化材の成分は?

固化材でポピュラーなのはセメント系と石灰系ですが、いずれもpH値が11以上の強アルカリとなるため環境に対する負荷が大きいというデメリットがあります。ジオベストは酸化マグネシウムが主成分であり、pH値を自然の土に近い9前後の弱アルカリ性に抑えることができるため環境に対する負荷が小さいのが特徴です。
また重金属を含みませんので産業廃材になりません。

なぜ雑草が生えないのですか?

土舗装は一般に「強アルカリ性」と「土の表面硬度で根付かせない」等の理由で雑草を防止しますが、ジオベストはリンや窒素など土中の養分を固定化して、雑草が根から養分を取れなくすることで雑草の発育を防止しています。

除草剤の散布にはどうしても抵抗感がつきまといますが、弱アルカリ性のジオベストは環境に負荷をかけずに雑草を防止できるので抵抗感がないうえに、定期的に除草する必要がなくなるのでメンテナンスが不要になり、トータルコストを低減できます。

具体的にはどんな用途に使えますか?

まず一般的な土舗装材と同様に真砂土を固めて、景観・強度・歩行性に優れた遊歩道などの舗装があります。真砂土を用いた舗装ではその他にも、その優れた景観性から住宅のアプローチ・駐車場などにも適しています。その他、道路の中央分離帯、学校などの公共施設から一般家庭の敷地内などのあらゆる場所の現地の土を利用しての雑草防止が可能です。さらに、現地の土が固化に適したものであれば舗装体を構築することができます。

どんな土でも固まりますか?

日本には大きく分けると5種類の土質がありますが全て固める事ができます。
しかし、土は粒度や含水量により性質が大きく変化しますので状態による選択が必要になってきます。含水量で観ると水が多いと良く固まりません。土を締固める為に最適含水比と言うものがあり、その前後で混合、転圧を行なう事で最大の密度を上げることができ、同時に強度を上げることができる訳です。ついでにジオベストの混合性を考えると極力含水量の少ない状態がbestなので砂質系の粒径のそろった土が一番相性の良い土になります。
※現地発生土を使用する場合、事前に土質について確認してください。

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