最適含水比とは

最適含水比とはどのくらいの量なのかということをよく聞かれます。
第6回地盤改良シンポジウムでは、8％、10％、12％、14％の真砂土の含水比でジオベストと混合した圧縮強度の比較を発表しています。

この結果では、真砂土の含水比が10～12％が最も強度が出ており、含水比の多い14％の場合が一番低くなりました。
つまりジオベストは水和反応で固まる(※土の成分と反応して固まる性質もあります。)けれど、水分量が多いより含水比が低い方が強度が出るという結果が出ています。
水との反応で固まるのだから水が多ければいいというものではないのです。水が多いとセメントで固めたようにカチカチになるので強度が出ているように見えますが、逆です。さらに、水分が多いと土舗装の土らしさが失われます。それらのことから、最適含水比で施工していただくために、事前に土の「含水比試験」をしていただくようお願いしております。
では真砂土の自然含水比はどのくらいあるのかというと、中国地方の真砂土で6～30％です。沖積粘土や洪積粘土、関東ローム、黒ぼくの含水比はもっと高くなります。土は条件により含水比が変わりますので一概にはいえませんが、真砂土の貯蔵された自然含水比は7～8％程度だと思いますので、最適含水比との差が加水量となります。よって、ほんのわずかの加水になります。
生コンプラントや簡易ミキサーで練る場合は、事前に土材料の含水比を測定しておけば目標含水比に対する加水量を算出できます。しかし、加水が多すぎると強度が出ないので、それを避けるために最適含水比より1～2％少なめに加水すると失敗がありません。耕運機で施工する場合は、自然の気象条件によって含水比が変わるので、そのあたりのことを考慮して散水量を決定します。
真砂土以外の土と混合する場合は、含水比を低くするために、土をよく解し、さらに乾かしてから混合する必要があります。高含水比のままの土を利用して土舗装をすると不具合が発生する恐れがあり、要注意です。
最適含水比程度の少ない水ではパサパサして固まらないのではないかと疑問を持たれるかもしれませんが、多少パサパサするぐらいが一番強度が出るし、仕上げもきれいです。気候のいい春から秋にかけては多少の水分量の差で結果に違いが出るということはありませんが、特に12月から3月までの寒冷期は、凍害という被害も起きる可能性がありますので、加水の量には注意しましょう。
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含水比

土の含水比は、土塊を構成している土粒子、水、空気のうち、土粒子に対する水の質量比を百分率で表したものです。中国地方で産出される真砂土の自然含水比は6～30％とバラつきがあります。また、砂や礫が多いと含水比は低く、細粒分が多いほど含水比は高くなります。という具合に、多くの種類の土がある中で真砂土ひとつをとってみてもさまざま条件で含水比が変わるので、ジオベストによる土舗装をする場合は、工事をする前に粒度試験や配合試験（一軸圧縮試験）を行い、設計図書に使用する真砂土に対する固化材量と含水比を明記するようにしています。

適正含水比を守るために、水分を多く含む真砂土の場合、予め乾かしてから使用することや雨天時は施工を中止したり、雨の翌日も1日開けて、含水比を測定して適正含水比であることを確認してから施工することが必要になります。

これまでに地盤改良シンポジウムで、含水比と一軸圧縮試験の関係を「MgO系固化材料による土系舗装」というテーマで8％～14％までの含水比変化による圧縮強度の変化を発表していますが、含水比の微妙な変化で仕上がりが変わりますので注意しましょう。

生コンプラントで練る場合は、予め材料の含水比を測定して、乾燥質量を計算し、コンピューターで正確な湿潤重量配合比で混合できますので全く問題はありませんが、簡易ミキサーの場合は、出来るだけ乾燥させた状態で混合する方が混合不良がなくよく混ざるので、材料の自然含水比を8％以下に乾燥させてから練ることをお奨めします。そして、敷均・転圧の時に、適正含水比の散水をするのがベストです。

耕運機で混合する場合は、雨天時にはシートをかけて雨を避け、雨天後もできるだけ乾いた状態にしてからジオベストと混ぜ、高含水比にならないように注意します。そして、転圧後に適正含水比の散水を行うことで固めることができます。

適正含水比の水の量ではパサパサしてまとまりにくいという意見が多いのですが、適正含水比を守って、少しぐらいパサパサ感があるぐらいの方が結果的にいい仕上がりになり、強度が出ます。ただし、夏場は乾燥しやすいので、若干水分を多めにして施工しましょう。

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寺社の土舗装

老若男女、多くの人が訪れる墓地の舗装に求められるものは、適度な弾力があり疲れない歩行感や雨でも泥寧化で足をとられず乾燥時の砂塵も防止する効果のある土舗装ではないでしょうか。

さらに自然環境との調和や景観性にも優れ、人と地球にやさしい舗装として注目されているのが弱アルカリ性の酸化マグネシウム系土舗装固化材「ジオベスト」を使用した舗装です。

土舗装材の種類は多く効果も様々で、カチカチに固まって土とはいえないものが多くありますが、このジオベストで固めた土舗装の仕上がりは自然土に近い特性を持っています。ぜひ一度お試しください。

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ワカメと生物多様性

日本のワカメが世界の海の生態系を狂わせているらしいという話を神戸大学の内海域環境教育研究センターの川井センター長からお聞きする機会がありました。

ワカメというのは、北東アジア原産で、欧米などでは食べる習慣がないらしく、そのワカメが生態系を破壊するということで脅威になっているらしいのです。特にオーストラリアやニュージーランド、フランスなどのワカメを調べたら、日本産のＤＮＡに近いということが確認されたようです。どのような経緯で日本のワカメが世界のあちこちに広がってしまったかというと、バラスト水が原因のようです。バラスト水とは資源を輸入するために、船のバランスをとるために、日本のワカメの種子にあたる配偶体を含む大量の海水を積んでいき、海外の港で排出していることから拡散したとみられています。

確かにバラスト水以外にも世界と交易をする船に付着する生物は多数あると思われ、知らず知らずのうちに有害生物などが世界中にばら撒かれて生物多様性へ大きな影響を与えている可能性は大きいといえます。

次回お会いできたら、船底の塗料などについて詳しく聞いてみたいと思います。

※私の書いているブログ「生物多様性とジオベスト」が突然更新できなくなったので、こちらに書き込みました。

霜柱

霜柱の発生メカニズムは、地中の温度が0℃以上かつ地表の温度が0℃以下のときに、地中の凍ってない水分が毛細管現象によって地表に吸い上げられ、柱状に凍結したものです。よって、土舗装された固まった土では土が持ち上がりにくいため霜柱は起こりにくく、下の写真のように舗装されてない柔らかい土などで起こりやすくなります。

2月初旬に、昨年実施した土舗装の現場を見に行った時に、同じ場所で霜柱を見つけましたので、比較のために両方の写真撮影をしました。ジオベストの土舗装は一度固まると霜柱からの被害を防げますが、舗装されてない場所では、霜柱が溶けると、泥寧化して道路がドロドロになり、ぬかるむので歩きにくくなります。よって、土舗装をする目的に、泥寧化予防が挙げられます。

また、この霜柱によって農作物が被害を受けるために、地面に藁を敷き詰め地表の温度を地中の温度に近づけ気温との断熱を行いますが、同様に藁を敷き詰めることは凍害対策にも効果的です。一方、霜柱と対比されるのが霜ですが、こちらは大気中の水蒸気が凍ってできます。

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