專利名稱：土壤用固化劑、土壤鋪設(shè)材料及土壤鋪設(shè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤用固化劑、土壤鋪設(shè)材料及土壤鋪設(shè)方法，更詳細(xì)地說，涉及以氧化鎂為主要成分的土壤用固化劑、使用該土壤用固化劑的土壤鋪設(shè)材料以及使用該土壤鋪設(shè)材料的土壤鋪設(shè)方法。
背景技術(shù)：
使用以土壤為主要材料的鋪設(shè)材料進(jìn)行鋪設(shè)的所謂的土壤鋪設(shè)，與柏油鋪設(shè)或者混凝土鋪設(shè)相比較，具有吸水性、保水性、吸收沖擊性和防滑性，且阻熱性優(yōu)異，此外，較為美觀。
目前，作為這種土壤鋪設(shè)材料已知向土壤添加水泥類或生石灰類固化劑而形成的材料。
例如，在日本專利申請(特開平6-10305號公報(bào))中記載了鋪設(shè)用組合物，其是在水泥中加入一定量土質(zhì)材料、均勻混合后，配合含有特定的無機(jī)硬化劑的添加水。另外，在日本專利申請(特開平6-306814號公報(bào))中，記載了對花崗巖風(fēng)化砂土(真砂土)，混煉水泥和根據(jù)需要的以碳酸鈣和二氧化硅粉末為主要成分的透水性土壤硬化混合劑，并將其敷設(shè)在鋪設(shè)地基上。在日本專利申請(特開平9-87621號公報(bào))中記載了，在將天然泥土、水泥和少量的硬化劑與水混合形成的鋪設(shè)組合物中，使用含有氯化鎂、氯化鋁、氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉的物質(zhì)作為硬化劑而形成的天然泥土鋪設(shè)組合物。
在用使用了這些水泥類或生石灰類固化劑(硬化劑)的土壤鋪設(shè)材料進(jìn)行鋪設(shè)時，成為pH為12以上的強(qiáng)堿性，必須將土壤鋪設(shè)材料作為建筑廢棄物處理，而且由于滲透水顯示出強(qiáng)堿性，所以會影響栽植或者昆蟲細(xì)菌等。另外，鋪設(shè)的色調(diào)也與自然泥土不同，在外觀方面也有問題，為了顯示出接近自然土的色調(diào)，必須進(jìn)行混合顏料等處理。
另一方面，作為其它類型的土壤鋪設(shè)材料，已經(jīng)提出有對土壤添加樹脂系固化劑形成的材料。
在日本專利申請(特開平10-231158號公報(bào))中記載了，在粘土鋪設(shè)材料中，將沖擊吸收劑、作為粘合劑的瓜爾膠等天然橡膠、作為粘合劑的水泥等無機(jī)類固化劑混合、加水，混煉形成的天然土鋪設(shè)材料。另外，在日本專利申請(特開2000-7962號公報(bào))中記載了，由混合全體容積的60～90％的水溶性樹脂和全體容積的40～10％的增塑劑而得到的軟固化劑形成的土壤改良劑。
在由使用這些樹脂類固化劑(硬化劑)的土壤鋪設(shè)材料鋪設(shè)時，成為細(xì)菌分解、紫外線降解，表面容易產(chǎn)生剝離的狀態(tài)。另外，土色為濕色較好的顏色，但在下雨時、干燥時也不改變顏色，而自然土的情況則不同，隨時間變化變?yōu)辄S色。
如上所述，在使用水泥類固化劑(硬化劑)時，具有難以大幅度地適用于土質(zhì)的變化情形，且具有難以硬化的情形。而且，對水較弱的生石灰類固化劑具有難以硬化且難以得到適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的問題。此外，在使用樹脂類固化劑時，具有為強(qiáng)堿性，容易剝離，不能得到自然色等問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供在中性或弱堿性的pH下，具有接近自然土的色調(diào)且表面硬度高，吸水性、保水性、沖擊吸收性也良好的土壤鋪設(shè)材料，用于該土壤鋪設(shè)材料的土壤用固化劑，以及使用該土壤鋪設(shè)材料的土壤鋪設(shè)方法。
本發(fā)明人研究的結(jié)果為發(fā)現(xiàn)通過使用含有鎂的氧化物、氫氧化物和異種金屬鹽的土壤用固化劑，可以實(shí)現(xiàn)上述目的，從而完成本發(fā)明。
(土壤用固化劑)根據(jù)本發(fā)明的土壤用固化劑，其特征在于含有氧化鎂和異種金屬鹽。
而且，在該土壤用固化劑中，最好含有30質(zhì)量％～80質(zhì)量％的氧化鎂。
在本發(fā)明的土壤用固化劑的異種金屬鹽中，優(yōu)選使用選自硫酸鎂、氫氧化鎂、氯化鎂、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸亞鐵、多氯化鋁、明礬、煅燒明礬石、過磷酸鈣和硫酸鋅中的1種或者將2種或者2種以上組合的物質(zhì)。
此外，在本發(fā)明的土壤用固化劑中，優(yōu)選含有酸性劑。而且，該酸性劑優(yōu)選為含有50質(zhì)量％或50質(zhì)量％以下。
(土壤用鋪設(shè)材料)
本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料是在土壤中，將上述土壤用固化劑添加、混合而成。
而且，在本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料中，上述土壤用固化劑的混合比例優(yōu)選為5質(zhì)量％～25質(zhì)量％。
此外，本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料，其pH值優(yōu)選為5.8～9.5。
本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料，可以將選自花崗巖風(fēng)化砂土、生成土(発生土)和普通殘土中的至少1種作為土壤使用。
而且，在本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料中，在上述土壤中使用花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r，其含水率優(yōu)選為7質(zhì)量％～15質(zhì)量％。
另外，在本發(fā)明的土壤用鋪設(shè)材料中，在上述土壤中使用生成土和/或普通殘土?xí)r，其含水率可以在20質(zhì)量％～80質(zhì)量％的范圍內(nèi)使用。
(土壤鋪設(shè)方法)本發(fā)明的土壤鋪設(shè)方法，其特征在于在地基上均勻地敷設(shè)上述本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料后，壓實(shí)。
另外，在本發(fā)明的土壤鋪設(shè)方法中，也可以在地基上均勻地敷設(shè)上述土壤鋪設(shè)材料后，在其表面上散布硬化促進(jìn)劑溶液，壓實(shí)。
發(fā)明效果使用了本發(fā)明的土壤用固化劑的土壤鋪設(shè)材料，可以達(dá)到下述(1)～(5)所示的各種效果。
(1)鋪設(shè)的色調(diào)接近自然土，外觀良好。
(2)由于pH的范圍是5.8～9.5的中性或弱堿性范圍，所以不需要作為建筑廢棄物處理，使用后可以粉碎再利用，而且滲透水也不會給載植或者昆蟲細(xì)菌等帶來影響。
(3)不僅吸水性、保水性優(yōu)異，防止干燥，保護(hù)樹木等植被，而且由于鋪設(shè)中的水分蒸發(fā)可以實(shí)現(xiàn)冷卻效果(防止熱島現(xiàn)象的效果)，所以難以蓄水、從而防止鋪設(shè)面的泥化。
(4)由于沖擊吸收率也高，所以具有良好的緩沖性。
(5)另外，通過本發(fā)明的土壤鋪設(shè)方法，可以使用上述土壤鋪設(shè)材料簡單地進(jìn)行土壤鋪設(shè)。


圖1為表示使用含水率為8質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖2為表示使用含水率為10質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖3為表示使用含水率為12質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖4為表示使用含水率為14質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖5為表示使用含水率為6質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖6為表示使用含水率為10質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖7為表示使用含水率為12質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖8為表示使用含水率為16質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖9為表示使用含水率為40質(zhì)量％的工地現(xiàn)場生成土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖10為表示使用含水率為20質(zhì)量％的工地現(xiàn)場生成土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
圖11為表示使用含水率為80質(zhì)量％的工地現(xiàn)場生成土?xí)r的土壤用固化劑的添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式
以下就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。本發(fā)明的土壤用固化劑具有含有氧化鎂和異種金屬鹽這樣的基本特征。
在本發(fā)明的土壤用固化劑中含有的氧化鎂有低溫?zé)善泛透邷責(zé)善?，從反?yīng)性方面考慮，最好使用低溫?zé)善?輕燒氧化鎂)。另外，在本發(fā)明中，也可以使用含有白云石這樣的氧化鎂的石灰礦石。另外，在本發(fā)明中使用的氧化鎂，也可以用將氧化鎂水合而得到的氫氧化鎂代替。該氫氧化鎂可以是從水鎂石等獲得的天然品。
在本發(fā)明的土壤用固化劑中含有的異種金屬鹽為硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸亞鐵、多氯化鋁、明礬、煅燒明礬石、過磷酸鈣和硫酸鋅等中的至少一種。尤其是從具有降低土壤鋪設(shè)材料的pH的作用考慮，優(yōu)選硫酸鋁、多氯化鋁和酸性硫酸鈉。而且，是含有氫氧化鎂、硫酸鎂的物質(zhì)。
以土壤用固化劑的重量為基準(zhǔn)，本發(fā)明的土壤用固化劑中的氧化鎂的含有比例，為30質(zhì)量％～80質(zhì)量％，更優(yōu)選為40質(zhì)量份～60質(zhì)量份。氧化鎂的含有比例不足30質(zhì)量％時，氧化鎂的含量減少，土壤固化變?nèi)酰荒艿玫竭m當(dāng)?shù)膹?qiáng)度(硬度)。另一方面，如果氧化鎂的含有比例超過80質(zhì)量％，pH值難以降低，從而難以接近中性區(qū)域，此外硬化反應(yīng)速度也變慢。進(jìn)一步優(yōu)選的是氧化鎂的含有比例為40質(zhì)量％～60質(zhì)量％。在此范圍內(nèi)，成為硬化程度適當(dāng)，耐沖擊性良好、鋪設(shè)色調(diào)良好以及吸水性、保水性等品質(zhì)穩(wěn)定性特別優(yōu)異的物質(zhì)。
本發(fā)明的土壤用固化劑，由于可以根據(jù)土壤性質(zhì)使pH降低，所以根據(jù)需要可以含有酸性劑。作為這樣的酸性劑可以使用，例如，粉末硫酸、硼酸等粉末狀的無機(jī)酸，或者草酸、檸檬酸、蘋果酸、苯磺酸等的粉末狀有機(jī)酸，硫酸銨、苯磺酸銨等強(qiáng)酸與弱堿的粉末狀鹽，酸性硫酸鈉、氯化鐵、氯化鎂、氯化銨等粉末狀酸性鹽等。酸性劑的添加量在不阻礙具有適當(dāng)?shù)挠不潭?、良好的耐沖擊性、良好的鋪設(shè)色調(diào)、以及吸水性、保水性等品質(zhì)的范圍內(nèi)確定，沒有特別的限定。
然而，本發(fā)明的土壤用固化劑中的酸性劑的含量，在土壤用固化劑中通常在50質(zhì)量％或者50質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)使用，進(jìn)一步優(yōu)選的是1質(zhì)量％～10質(zhì)量％，只要含有使最后的混合有土壤用固化劑的土壤鋪設(shè)材料的pH維持在中性或弱堿性區(qū)域的量即可。如果酸性劑的含量超過50質(zhì)量％，則會損害混合有土壤用固化劑的土壤鋪設(shè)材料所要求的鋪設(shè)的色調(diào)、吸水性、保水性等上述性質(zhì)。
本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料是在土壤中添加、混合上述土壤用固化劑而成。在上述鋪設(shè)材料中，土壤用固化劑的混合比例為5質(zhì)量％～25質(zhì)量％。如果土壤用固化劑的含有比例不足7質(zhì)量％，則不能發(fā)揮土壤用固化劑的混合效果；如果超過25質(zhì)量％，則缺乏與自然土接近的色調(diào)，且成本變高。而且，土壤用固化劑的混合比例更優(yōu)選為7質(zhì)量％～20質(zhì)量％。如果土壤用固化劑的含有比例為7質(zhì)量％以上，則硬化程度與耐沖擊性的平衡非常穩(wěn)定。而且，進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量％～15質(zhì)量％，在該范圍內(nèi)，成為硬化程度與耐沖擊性的平衡性、良好的鋪設(shè)色調(diào)，吸水性、保水性等品質(zhì)穩(wěn)定性特別優(yōu)異的物質(zhì)。
本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料優(yōu)選pH為5.8～9.5的中性或弱堿性區(qū)域。通過為該中性或弱堿性區(qū)域，不需要將土壤鋪設(shè)材料作為建筑廢棄物處理，而且在使用后可以粉碎再利用，另外滲透水也不給載植或昆蟲細(xì)菌等帶來影響，是不破壞環(huán)境的環(huán)保材料。
在本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料中使用的土壤沒有特別的限定，但是由于河砂、海砂等沙質(zhì)土壤強(qiáng)度較低，優(yōu)選淤泥質(zhì)土壤、粘土質(zhì)土壤。通常使用作為天然土的花崗巖風(fēng)化砂土，或者從盾構(gòu)方法、地下防滲連續(xù)墻(地中連続壁工法)方法等得到的生成土，或者從普通掘削工作等產(chǎn)生的普通殘土。
花崗巖風(fēng)化砂土優(yōu)選的含水率通常為7質(zhì)量％～15質(zhì)量％，更優(yōu)選為9質(zhì)量％～12質(zhì)量％。因此，考慮到最佳含水率為9質(zhì)量％～12質(zhì)量％的范圍，在花崗巖風(fēng)化砂土的含水率低于該范圍時，優(yōu)選加水調(diào)節(jié)為12質(zhì)量％左右。另外，產(chǎn)生土和/或普通殘土的優(yōu)選的含水率通常為20質(zhì)量％～80質(zhì)量％，更優(yōu)選為20重量～50質(zhì)量％，而且最佳含水率為40質(zhì)量％左右。另外，在將本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料用于外力不能達(dá)到的中央隔離帶和堤岸等時，如后所述，使用含水率高的花崗巖風(fēng)化砂土。
在本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料中，加入上述土壤用固化劑后，可以添加、混合填充劑。作為這種填充劑可以列舉碳酸鈣、礦渣、無水石膏、半水石膏、滑石、未燒白云石、硅石粉末、飛灰等。
為了制備本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料，例如，可以將花崗巖風(fēng)化砂土等土壤投入混和器、機(jī)動旋耕機(jī)、攪拌機(jī)等中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，接著投入上述土壤用固化劑，再根?jù)需要投入酸性劑、填充材料等，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?、均勻混合。而且，在混合中灑水，可以調(diào)節(jié)水分含量。
接著，就本發(fā)明的鋪設(shè)方法進(jìn)行說明。
為了使用本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料進(jìn)行土壤鋪設(shè)，在施工場所的地基上投入該土壤鋪設(shè)材料，使用耙子等均勻鋪設(shè)。此時為了進(jìn)行有效的壓延，用邊界框或者木框等預(yù)先將施工場所圍起來，希望防止土壤鋪設(shè)材料流到或擴(kuò)散到外部。
如上均勻的鋪設(shè)土壤鋪設(shè)材料后，用手動振動機(jī)等將施工場所邊緣部分壓實(shí)，接著通過滾板機(jī)等對整個表面充分壓實(shí)。
進(jìn)行土壤鋪設(shè)的壓實(shí)后，在表面散布硬化促進(jìn)劑的水溶液，可以促進(jìn)固化。作為這樣的硬化促進(jìn)劑，可以單獨(dú)或組合使用碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸乙烯酯、異氰酸酯化合物等的與水反應(yīng)能夠產(chǎn)生二氧化碳的化合物，或者氯化鈣、氯化鎂、丙烯酸鎂等的異種金屬氯化物等。
此外，在幾乎不受到外力的中央隔離帶和堤岸等用途中，使花崗巖風(fēng)化砂土的含水率為15質(zhì)量％～25質(zhì)量％地精煉，制備完成的狀態(tài)為灰泥狀的土壤鋪設(shè)材料，通過泥刀加工(コテ仕上げ)等均勻地設(shè)置土壤鋪設(shè)材料。在該情況下，不需要用手動振動機(jī)等壓實(shí)，但是為了不產(chǎn)生間隙，用搗實(shí)棒等敲實(shí)而消除間隙。
使用本發(fā)明的這種土壤鋪設(shè)方法進(jìn)行鋪設(shè)非常適合于，例如道路的路旁、中央隔離帶、植樹帶、庭院、公園、各種設(shè)施周圍等。
以下，基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體地說明。
在該實(shí)施例中，在本發(fā)明的土壤用固化劑內(nèi)，采用了僅由氧化鎂與異種金屬鹽形成的、具有最單純的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。也就是，在該實(shí)施例中使用的土壤用固化劑是將50質(zhì)量％的氧化鎂和50質(zhì)量％作為異種金屬鹽的氯化鎂混合而制備的。
然后，在含水率10質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土中添加上述土壤用固化劑以使固化劑的添加量為15質(zhì)量％，混合，求得老化(材令)10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果為單軸壓縮強(qiáng)度為2.30N/mm2，滑動阻力(BPN)為55，由GB回彈性能試驗(yàn)得到的回彈高度為78cm，作為土壤鋪設(shè)材料的pH為9.7。因此，pH值略高。通常，作為鋪設(shè)路面，為了確保適合人類步行、為了保護(hù)考慮到一定程度的經(jīng)濟(jì)性的使用期限，單軸壓縮強(qiáng)度為1.50N/mm2以上是一般的標(biāo)準(zhǔn)。因此，該目標(biāo)單軸壓縮強(qiáng)度完全允許。另外，對于滑動阻力來說，適合步行的條件也可以明顯允許。此外，GB回彈性能試驗(yàn)的結(jié)果為與混凝土表面和柏油鋪設(shè)面相比，是具有足夠彈性的鋪設(shè)面，可以理解為近似于在土地上行走的感覺。
另外，單軸壓縮強(qiáng)度以如下條件測定根據(jù)穩(wěn)定處理混合物的單軸壓縮試驗(yàn)方法(鋪設(shè)試驗(yàn)法手冊日本道路協(xié)會)，使供試驗(yàn)體為直徑100mm，高度127mm的圓柱狀，供試驗(yàn)體的制造為3層并進(jìn)行25次。另外，老化是進(jìn)行9天室內(nèi)養(yǎng)生、1天水浸總計(jì)養(yǎng)生10天。滑動阻力是根據(jù)鋪設(shè)路面的滑動阻力測定方法(鋪設(shè)試驗(yàn)法手冊日本道路協(xié)會)，使用振子式抗滑力檢測器進(jìn)行測定的。對于滑動阻力在平坦的地上，BPN希望為40或者40以上(濕潤狀態(tài))。此外，GB回彈試驗(yàn)是在土壤中混入土壤固化劑，在地基面上均勻地鋪設(shè)后，再用手動振動機(jī)壓實(shí)而形成的測定路面上，使高爾夫球從1m的高度自然落下，測定彈回的高度。彈回的高度在普通的混凝土路面上為89cm左右，在柏油鋪設(shè)的路面上為83cm左右。這些試驗(yàn)方法與以下的實(shí)施例中的相同。
在該實(shí)施例中，混合制備50質(zhì)量％氧化鎂、20質(zhì)量％作為異種金屬的氯化鎂、10質(zhì)量％作為酸性劑的硫化鐵、20質(zhì)量％作為填充材料的礦渣，作為土壤用固化劑。然后，在含水率10質(zhì)量％的花崗巖風(fēng)化砂土中加入上述土壤用固化劑以使固化劑的添加量為15質(zhì)量％，混合，求得老化10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果為單軸壓縮強(qiáng)度為2.41(N/mm2)，滑動阻力(BPN)為58，由GB回彈性能試驗(yàn)得到的回彈高度為72cm，pH為9.4。
如果與實(shí)施例1相比較，由于添加了一定量酸性劑，則與實(shí)施例1相比pH變低。而且，可以知道由于加入在確保強(qiáng)度的同時可以改善鋪設(shè)路面的彈性的礦渣，所以單軸壓縮強(qiáng)度和滑動阻力上升，由GB回彈性能試驗(yàn)得到的回彈高度變低，可以得到富有彈性力的路面。
該實(shí)施例，主要是用于確定土壤的含水率和固化劑的添加量的關(guān)系。該實(shí)施例中使用的固化劑是將氧化鎂(50質(zhì)量％)、作為異種金屬鹽的硫酸鎂(10質(zhì)量％)、作為酸性劑的硫化鐵(10質(zhì)量％)和作為填充材料的礦渣(30質(zhì)量％)混合制備的。
然后，在具有各種含水率的花崗巖風(fēng)化砂土中，以表1所示的比例添加上述土壤用固化劑，混合，求得老化10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果如表1和圖1～圖4所示。
首先，對附圖進(jìn)行說明。從圖1～圖4所示的各圖可以知道具有如下特征任何一個在固化劑的添加量為25質(zhì)量％左右，即使增加固化劑也都幾乎不能增加單軸壓縮強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)達(dá)到飽和的傾向。
這種關(guān)系認(rèn)為是根據(jù)土壤材質(zhì)和固化劑的添加量而異，但是在本發(fā)明中，在土壤材質(zhì)為花崗巖風(fēng)化砂土?xí)r具有共性。
表1

*1單位是N/mm2而且，如果從表1的結(jié)果判定，在花崗巖風(fēng)化砂土的含水率為10質(zhì)量％～12質(zhì)量％時，確認(rèn)單軸壓縮強(qiáng)度有特別顯著的升高，可以知道為適合人行道等負(fù)荷的鋪設(shè)路面。另外，硬化時的色調(diào)接近自然土，外觀良好。此外，由于吸水性、保水性也優(yōu)異，所以不僅可以防止干燥、保護(hù)鄰接存在的樹木等植被，還可以期待由于鋪設(shè)時的水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的冷卻效果，從而可以理解為可以防止鋪設(shè)面的泥化。而且，由于沖擊吸收率也較高，可以斷定具有良好的緩沖性。
該實(shí)施例中，主要是用于確定土壤的含水率和固化劑的添加量的關(guān)系。該實(shí)施例中使用的土壤用固化劑是將氧化鎂(50質(zhì)量％)、作為異種金屬鹽的氯化鎂(20質(zhì)量％)和作為填充材料的礦渣(30質(zhì)量％)混合而制備的。
然后，在具有各種含水率的花崗巖風(fēng)化砂土中，以表2所示的比例添加、混合上述土壤用固化劑，求得老化10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果如表2和圖5～圖8所示。
首先，對附圖進(jìn)行說明。從圖5～圖8所示的各圖可以知道具有如下特征與實(shí)施例3相同，即使花崗巖風(fēng)化砂土的含水率為任意值，在固化劑的含量為25質(zhì)量％左右時，即使增加固化劑也幾乎不能增加單軸壓縮強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)達(dá)到飽和的傾向。
表2

*1單位是N/mm2
而且，如果從表2的結(jié)果判定，與實(shí)施例3相同、在花崗巖風(fēng)化砂土的含水率為10質(zhì)量％～12質(zhì)量％時，確認(rèn)單軸壓縮強(qiáng)度有特別顯著的升高，可以知道為適合人行道等負(fù)荷的鋪設(shè)路面。另外，與實(shí)施例3相同，硬化時的色調(diào)接近自然土，外觀良好?？梢詳喽ㄎ?、保水性、沖擊吸收率良好，以及有良好的緩沖性。
在該實(shí)施例中，以表3所示的比例將實(shí)施例3中使用的土壤用固化劑添加到含水率40質(zhì)量％的建筑現(xiàn)場產(chǎn)生土中，混合，求得老化10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果如表3和圖9所示。首先，從圖9可以知道在與實(shí)施例3和實(shí)施例4中使用花崗巖風(fēng)化砂土的情形同樣地，在任一種含水率下，在固化劑的含量為25質(zhì)量％左右時，即使增加固化劑，也幾乎不能增加單軸壓縮強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)具有飽和的傾向。
表3

*含水率40質(zhì)量％、老化10天后的壓縮強(qiáng)度(N/mm2)而且，從表3表明，即使含水率為40質(zhì)量％，在建筑現(xiàn)場產(chǎn)生土的情況下，可以確認(rèn)，在土壤用固化劑的添加量為20質(zhì)量％時，發(fā)現(xiàn)具有承受人類步行這樣的外力的足夠的強(qiáng)度，固化后的pH為弱堿性。另外，硬化時的色調(diào)接近自然土，外觀良好，可以判定在具有足夠強(qiáng)度的同時，沖擊吸收率也較高，具有良好的緩沖性。
在該實(shí)施例中，調(diào)節(jié)建筑現(xiàn)場產(chǎn)生土的含水率，以表4中所示的比例添加實(shí)施例4中使用的土壤用固化劑，混合，求得老化10天的樣品的單軸壓縮強(qiáng)度(N/mm2)。該結(jié)果如表4和圖11與圖12所示。
首先，從附圖可以知道在與實(shí)施例3和實(shí)施例4中使用花崗巖風(fēng)化砂土的情形同樣地，在任一種含水率下，在固化劑的含量為25質(zhì)量％左右時，即使增加固化劑，也幾乎不能增加單軸壓縮強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)具有飽和的傾向。
表4

*1單位是N/mm2而且，從表4可以知道最佳含水率為40質(zhì)量％左右，單軸壓縮強(qiáng)度變高。而且，可以知道如果含水率在20質(zhì)量％～80質(zhì)量％的范圍，作為與應(yīng)力或者負(fù)荷無關(guān)的堤岸或者人可以行走的路面而可分別使用地鋪設(shè)。特別是，即使含水率超過40質(zhì)量％，在為建筑現(xiàn)場產(chǎn)生土?xí)r，通過考慮土壤用固化劑的添加量，可以得到能承受人類步行時的外力的足夠強(qiáng)度，固化后的pH為弱堿性。另外，硬化時的色調(diào)接近自然土，外觀良好，由于在具有足夠的強(qiáng)度的同時沖擊吸收率也較高，所以可以斷定具有良好的緩沖性。
工業(yè)上的利用可能性使用本發(fā)明的土壤用固化劑的土壤鋪設(shè)材料具有中性或弱堿性區(qū)域的pH，具有接近自然土的色調(diào)，而且具有鋪設(shè)材料所要求的各種性能。因此，本發(fā)明的土壤鋪設(shè)材料廣泛地用于在以道路的路側(cè)、中央隔離帶為代表的土壤鋪設(shè)中。通過本發(fā)明的土壤鋪設(shè)方法，可以簡單地進(jìn)行上述土壤鋪設(shè)。
權(quán)利要求
1.一種土壤用固化劑，其特征在于含有氧化鎂和異種金屬鹽。
2.如權(quán)利要求1記載的土壤用固化劑，其含有30質(zhì)量％～80質(zhì)量％的氧化鎂。
3.如權(quán)利要求1記載的土壤用固化劑，其中異種金屬鹽為選自硫酸鎂、氫氧化鎂、氯化鎂、硫酸鈣、硫酸鋁、硫酸亞鐵、多氯化鋁、明礬、煅燒明礬石、過磷酸鈣和硫酸鋅中的1種或?qū)?種或2種以上組合的物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1記載的土壤用固化劑，其進(jìn)一步含有酸性劑。
5.如權(quán)利要求4記載的土壤用固化劑，其含有50質(zhì)量％或者50質(zhì)量％以下的上述酸性劑。
6.一種土壤鋪設(shè)材料，其是在土壤中，添加并混合權(quán)利要求1記載的土壤用固化劑而成。
7.如權(quán)利要求6記載的土壤鋪設(shè)材料，其中，上述土壤用固化劑的混合比例為5質(zhì)量％～25質(zhì)量％。
8.如權(quán)利要求6或7記載的土壤鋪設(shè)材料，其中，pH為5.8～9.5。
9.如權(quán)利要求6記載土壤鋪設(shè)材料，其中，上述土壤為選自花崗巖風(fēng)化砂土、產(chǎn)生土和普通殘土中的至少一種。
10.如權(quán)利要求9記載的土壤鋪設(shè)材料，其中，上述土壤為花崗巖風(fēng)化砂土，其含水率為6質(zhì)量％～16質(zhì)量％。
11.如權(quán)利要求9記載的土壤鋪設(shè)材料，其中，上述土壤為產(chǎn)生土和/或普通殘土，其含水率為20質(zhì)量％～80質(zhì)量％。
12.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求6記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
13.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求7記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
14.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求8記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
15.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求9記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
16.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求10記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
17.一種土壤鋪設(shè)方法，其特征在于將權(quán)利要求11記載的土壤鋪設(shè)材料均勻地鋪設(shè)在地基上后，壓實(shí)。
18.如權(quán)利要求12記載的土壤鋪設(shè)方法，其中，在地基上均勻地鋪設(shè)上述土壤鋪設(shè)材料后，在表面上散布硬化促進(jìn)劑水溶液。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供土壤鋪設(shè)材料，在該土壤鋪設(shè)材料中使用的土壤用固化劑，以及使用該土壤用鋪設(shè)材料的土壤鋪設(shè)方法；其中土壤鋪設(shè)材料的pH在中性或弱堿性區(qū)域，具有接近自然土的色調(diào)，而且表面硬度較高，是吸水性、保水性、沖擊吸收性也良好的材料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以含有氧化鎂和異種金屬鹽為特征的土壤用固化劑，以及在土壤中添加該土壤用固化劑、并混合而形成的土壤鋪設(shè)材料等。另外，材料含有30質(zhì)量％～80質(zhì)量％上述氧化鎂的土壤用固化劑等。此外，根據(jù)本發(fā)明的土壤固化劑根據(jù)需要還可以含有增量劑、酸性劑。
文檔編號C04B9/06GK1614147SQ20041008979
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者松田豐, 國松勝一, 名島和義, 池島敏二 申請人:松田技研工業(yè)株式會社, 株式會社武井工業(yè)所, 東技株式會社