沖縄では桜が開花

沖縄に土系舗装の仕事で行ってきました。

沖縄の土は粘性土なので壁材には適していますが、土舗装に使用するにはやっかいな土です。でも赤土は瓦にも使われており、上手に利用するときれいな土系舗装に仕上がります。日本列島は寒気に覆われていますが、沖縄は桜のシーズンを迎えていました。写真は、ひめゆりの塔で見たカンヒザクラです。開花していたカンヒザクラに目を奪われたのでアップしました。

ひめゆり平和祈念資料館にも入館しましたが、時間の関係で、じっくり見学できませんでした。下の写真がひめゆり平和祈念資料館です。

中に入ると館内は撮影禁止なので、中庭の花壇のみアップします。

下の写真は、沖縄陸軍病院第三外科が置かれた壕の跡に立つ慰霊碑です。慰霊碑の前に石に刻まれた「ひまわりの塔」も見えています。第三外科壕は、96名のうち、87名が死亡しています。沖縄戦終結まで生き残ったのはわずかに5名といわれています。

その周辺を撮影したのが下の写真です。熱帯地方で見られるガジュマルが植えられていました。

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花崗岩の風化と真砂土

真砂土は花崗岩が風化したものですが、その花崗岩は、日本全域にあり、特に西日本に広く見られます。広島県は特にもろい砂状になる真砂土の地盤が広がっており、強い降雨により多量の砂が流れ出すため、土砂災害が起こりやすいといえます。

この花崗岩ですが、太陽系の地球以外では見られず、花崗岩形成には水の関与が必要で、海の存在している地球のみで大量に作られてきたものと考えられています。よって、固い花崗岩も、やがては水によって破壊され、風化していく現象に納得がいきます。

花崗岩は数種類の鉱物が仲良く隙間無く詰まっていますが、熱膨張率や熱収集率が異なっており、そのため、凍結すると、鉱物の間にひずみが生じ、間隙率が大きくなり、そこに入った水の凍結融解で間隙が大きくなり、さらに水は毛管作用により水分移動が発生し、凍結融解で花崗岩は徐々に破壊され、最終的に土砂化していきます。

水は凍結すると１０９％の凍結膨張を起こしますが、花崗岩の破壊も、まさに凍害現象と同じことが起きて、花崗岩が真砂土に風化しているわけです。

土砂化直前の基岩の間隙率は0.43であり、こうなると土砂化しやすい花崗岩の状態にあるといえます。『凍結融解作用による風化花崗岩の間隙構造変化に関する基礎的検討，第62 回土木学会年次学術講演会概要集，pp.247-248，2007』参照

特に花崗岩は、結晶の粒子が大きく、鉱物結晶の熱膨張率が異なるため、温度差の大きい所では粒子間の結合が弱まり、風化しやすいのです。

その花崗岩が風化したのが真砂土ですが、花崗岩の種類によって、粒子の大きさには差があります。

土舗装に使用する真砂土は、粒度のシルト分（0.075～）が10％以下で、自然含水比が低い状態（10％以下）の砂質土が適しています。実は真砂土には、含水比の多い粘性土のものもあり、強度が出ません。含水比だけで良し悪しは判断できませんが、目安になります。

ジオベストの主成分は酸化マグネシウムですが、この酸化マグネシウムが土壌中の水分と反応し、水酸化マグネシウムとなり、さらに炭酸ガスと反応して塩基性炭酸マグネシウムを形成します。これが真砂土の土粒子同士の接着をもたらしますが、自硬性の部分は少なく、大きくは真砂土に含まれる非晶質成分シリカ（SiO2）などと酸化マグネシウムが反応して、硬化します。

よって、非晶質成分が少ないとされる砂に対しては固化強度が小さいので、透水性を高める以外の使用は避けてください。

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六価クロム溶出問題

セメント系固化材を用いた土系舗装や地盤改良工事では六価クロムが溶出したという記事を時々見かけます。

ここでは、その原因や対策について考えてみたいと思います。

実は、セメント系固化材を使用した公共工事で土系舗装や地盤改良をする場合、事前に現地土壌との組み合わせによる六価クロム溶出試験を行うことが義務づけられています。

しかし、それだけでは十分ではないという事例があります。

つまり、規定通り溶出試験を行った結果、溶出が環境基準（0.05mg/L以下）以下だったのに、施工後の土壌分析調査では、環境基準値を超える六価クロム（最大値0.14mg/L、最小値0.03mg/L）が検出されているという実態です。

「地盤改良工事における六価クロム溶出問題について」

http://kankyo-iihatobu.la.coocan.jp/2contents8%20kanban/6ka-crom.pdf

この工事による汚染土壌の除去費用は1億2000万円かかったそうですが、詳細調査費・現場保全費・除去費用を合わせると1億6,000万円と書かれています。

なぜそこまで対策をするかというと、六価クロムは毒性が強く、アスベストと並んで２大発ガン性物質といわれ、人体に有害なものだからです。

セメント系固化材が問題なのは、セメントにはもともと六価クロムが含まれているからです。

特に発生土を利用した土系舗装や地盤改良する土とセメント系固化材を混合した場合には、土の性質によって、水和物の生成が阻害され、その結果、水和物によって固定されなかった六価クロムが溶出することがあるからです。

水和物生成が阻害される度合いは、土の粘土鉱物や有機成分の質と量に因り、特に火山灰質粘性土を改良した場合に溶出しやすいようです。

また、土系舗装やセメント改良土へ水の流入がなければ周辺環境への六価クロムの溶出はないと書かれていますが、降雨などの流入が起きやすいところや河川へ水が溶出しやすい場所は、特に六価クロム汚染が発生しやすいので、セメント系固化材の使用を避けるか、十分な注意をして使用する必要があります。

まだまだ六価クロム溶出の原因が完全に解明されたわけではないので、土系舗装や地盤改良工事をする際は特に注意しましょう。

ジオベストで仕上げた土の表面

土系舗装といっても、土の形状をしていないものがたくさんあります。ジオベストは酸化マグネシウムを主原料にした土舗装固化材ですが、仕上げは下の写真のような土の風合をもった「自然に土が固まった状態の舗装」になります。まさに運動場の土という感じの仕上げです。しかし、表層の下はしっかり固まっているので雨でも流れません。よく誤解されるのですが、「表面はセメントのようにツルツルに仕上げなくてはならないので水を多く加えないといけないのではないか」とか、「表面のザラザラした土を取り除かないといけないので、しっかり転圧をしてローラーマークを消さないといけないのではないか」などです。確かに仕上げをきれいにすることは大切ですが、ツルツルにするために水を多くすると逆効果になります。すこしパサパサしますが、適度な含水比がちょうどいい硬化になりますし、コンクリートと同じで水を多くすると耐久性がなくなり、ひび割れの原因にもなります。そして、表面の砂の粒ですが、あえてホウキでザラザラ感を出すこともあります。表面にザラザラする砂や真砂土の粒は自然でベストな状態です。水の量が少なければローラーマークはあまりつきません。それにザラザラした砂の粒があればローラーマークは気になりません。このあたりがジオベストで仕上げた土舗装の仕上げの特徴です。

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ジオサプライ合同会社

ジオサプライは、環境配慮型商品の卸・販売を行います。

・酸化マグネシウム系土舗装固化材の卸・販売（ジオベスト・ジオミックス）

・建設発生度の固化、河川ヘドロ脱水固化材の卸・販売

・高濃度汚染土、複合汚染土の不溶化・固化の材料の卸・販売

・環境保全に関する調査及びコンサルティング

を営業内容としています。

特に、2005年度から拡販を行ってきました弱アルカリ性の酸化マグネシウム系「ジオベスト」、ジオベストのプレミックス商品である「ジオミックス」を、公園の広場・園路、グラウンド、鉄塔敷地、寺社の境内・お墓の周り、河川堤防、歩道、遺跡の保存・修復、庭など、環境に配慮しなければならない箇所にご利用いただけるよう、さまざまな情報を提供してまいります。

特に、有害物質の不溶化や、河川ヘドロ脱水固化、防草など、目的に応じた用途でご使用いただけるようご提案させていただきます。

また、別事業として、環境報告書の作成、環境関連のＷｅｂコンテンツの作成、環境に関する展示会の出展に関する造作・演出、映像・印刷物等の広告、販促ツール作成などお気軽にお問い合わせください。

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ジオベストが風邪をひく

一般的には「セメントが風邪をひく」といった形で使われています。屋外に放置されたセメント袋から固まったセメントが覗いているのを見ることがあると思いますが、屋外に置きっぱなしにしていなくても、屋内でもセメント同様にジオベストも空気中の湿気を吸収して固化します。よって、半年以内のご使用をお奨めしております。

しかし、このたび、カチンカチンに固まった4年前の「未使用ジオベスト」を金槌で粉々に砕いて、現地土と混ぜ合わせ、舗装に使用してみました。一旦硬化したジオベストを粉状にするのは作業が大変ですが、使用するにはまったく問題がありませんでした。やや強度が落ちてはいるものの仕上がりも新しいジオベストと同じです。

ジオベストは酸化マグネシウムが水分と反応し、水酸化マグネシウムとなり、さらに炭酸ガスと反応して塩基性炭酸マグネシウムという結晶をつくる化学反応です。これが土粒子同士の接着をもたらします。ジオベストが風邪をひいたからといって諦めないでください。ジオベストには、まだまだ固化する力が残っています。

ジオベストを使って施工したものの、思ったほど舗装面が硬くないので、数週間後に再度転圧したら、これまで以上の硬さになることがあります。本来なら施工後は固まっているので、プレートなどで振動を与えると舗装が壊れてしまうので、要注意ですが、固化反応が長く続くので、補修が可能だったり、さらに強度が増すことがあるわけですね。

セメントは強アルカリ性ですが、中性化とともに風化していきます。ジオベストは弱アルカリ性で環境にやさしく風化にも強い特徴があります。ただし、万能ではありません。所詮、土を固めているだけのものなので強度も低く、いずれ風化していきます。土系舗装のことやジオベストの特徴を知って有効に活かしていただけたらと思います。

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ジオベスト土舗装の仕上がりは？

ジオベストの土舗装って、どんな仕上がりになるのかっていう質問がよくあります。土舗装っていうからには土らしさが残っているのが普通だと思うのですが、土という素材を使用しているだけで、土の特性を有してない仕上がりのものが多いですね。ジオベストによる土舗装は土に近い特性を持っているので、環境にやさしい仕上がりになります。どんなかっていうと、グランドで土が固まっているような仕上げです。セメントでカチンカチンに固めたような仕上げではなく、弾力性のある土そのもの＝土に近い仕上げになります。車が通るので強度を出したい場合は、転圧をしっかりと行い、幼稚園児やお年寄りの方がおられる場合などは、やさしい仕上げにするために、転圧を軽めに行うなど、用途に応じて使い分けを行います。ジオベストの特性をしっかりつかんで施工することが大切ですね。

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土舗装の変遷

舗装といえば、普通はアスファルト舗装が思い浮かびます。しかし、人工的で味気ない、ヒートアイランドのことを考えると土の方がいいと考えられている方も多いはず。そこで、考えられたのが土舗装です。土をアスファルトと同じように固めるということから、最初に考えられた材料がセメントです。セメントと土を混ぜて、アスファルトと同じように舗装するやり方です。つぎに選ばれた材料が石灰です。消石灰を使えば経済的ですね。

しかし、これらの方法にもいろいろと問題があることがわかってきました。セメントや石灰は、ＰＨが11～13と高く強アルカリ性です。よって、動植物が死んでしまうという事態が発生しました。さらに、微量ですが、六価クロムが浸出するという問題です。土を固める材料としては、費用が安くていいのですが、環境問題を考えると施工場所によっては使いにくい、特に、河川や池の周りでの使用は禁止されるということが起きてきました。そこで、これまでに代わる材料はないかということで、酸化マグネシウムに注目が集まりました。酸化マグネシウムは、弱アルカリ性であり、六価クロムを溶出しません。胃薬や歯磨きなどにも使用されている安全な材料です。その酸化マグネシウムは、水と.反応して水酸化マグネシウムになり、水酸化マグネシウムは二酸化炭素を吸収して、塩基性炭酸マグネシウムになり、土粒子同士の接着をもたらすからです。ただし、セメントのよう大量に使用されているわけではないので、材料費が高くつきます。大量に使われるようになれば価格も下がり、安全な材料として、広く普及していくと期待されています。

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ジオベスト土舗装の施工方法

弱アルカリ性のジオベストの固化反応は、主原料である酸化マグネシウムが土壌中の水分と反応して水酸化マグネシウムとなり、さらにＣＯ2と反応して塩基性炭酸マグネシウムを形成し、これが土粒子同士の接着をもたらすわけです。

よって、まず、土壌に含まれる水分量を計測し、固化するために不足する水分量を算出します。土壌の土質によって、固まりやすいものとそうでないものがあり、施工前に混ぜるジオベストの量を把握するために、一軸圧縮強度試験を行い、ジオベストと土と水の配分設計を行います。これが事前作業になります。

生コンプラントやミキサーによる混合では、この配合設計に基づいて混練を行い、施工現場に持ち込んで、敷き均し、転圧します。これが真砂土や現地土を使った場合の標準手順になります。しかし、ミキサーを持ち込んで現場で練る場合、ジオベストと土を混ぜるのは、お互いが乾燥状態なので問題ありませんが、これに水を加えると、土の塊が出来て、思うように混ざらないなどのことがあるため、少しずつ水を加えるなどの工夫が必要でした。

よって、それらのことを解決するために、最近では、以下のイラストのような施工方法をとることが多くなっております。

①  下地整正を行い、舗装材を敷き均しする前に水を撒く。

②  ミキサーにはジオベストと土を入れ、水を加えないで混練をする。

③  混ぜた舗装材を敷き均し、水を撒き、ローラーやプレートにつかないことを確認した上で転圧する。

④  最後に軽く散水して、養生をする。

ぜひ、お試しください。

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ジオベストとジオミックス

ジオベストは、真砂土をはじめ現地の土をリサイクルして再使用できる酸化マグネシウム系の弱アルカリ性土舗装固化材です。ジオミックスは、そのジオベストと真砂土を混ぜて作ったプレミックス商品になります。どちらも1袋20kg入りです。

面積が広い場合や、土をリサイクルして使用する場合は、「ジオベスト」を。㎡単価がぐ～んと安くなります。

面積が狭い場合で、混ぜるミキサーを持ち込むほどもない場合は、「ジオミックス」を使用します。

土舗装材の多くは真砂土とセメント系固化材を混ぜて、土系真砂土自然舗装材として売られておりますが、このジオベストと真砂土を混合したプレミックス商品である「ジオミックス」と他の商品との違いは、植物や生物に負荷を与えない酸化マグネシウムを主原料としていること、セメント系固化材の場合、pH値が13前後になり、強アルカリ性土壌になりますが、ジオベストやジオミックスは、pH値が8～9.5の弱アルカリ性であるため、生態系を崩さない環境にやさしい土舗装固化材であるという特徴があります。

下記に、ジオベストとの混合商品「ジオミックス」の特徴をまとめております。

「ジオミックス」は1袋20kg入りと10kg入りがあります。少量の購入の場合、ネット通販が便利ですが、大量購入の場合、特別価格で販売させていただきますので、下記までお電話をいただくか、下記のホームページの「お問合わせメール」からお願いします。http://www.geosupply.jp/

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