「マグネシウム」と「酸化マグネシウム」

マグネシウムは、生体に必要な微量元素としても知られています。
マグネシウムと酸化マグネシウムはどう違うのか？という質問がありました。
マグネシウムが空気中で燃えると、化学反応式は、2Ｍｇ+Ｏ2→2ＭｇＯになります。
マグネシウムの酸化反応で、白色の粉末になります。これが酸化マグネシウムです。
しかし、マグネシウムは、二酸化炭素の中でも燃えます。
化学反応式は、2Ｍｇ+ＣＯ2→2ＭｇＯ+Ｃになります。Ｃは炭素です。しかもこちらも酸化反応で、白色の酸化マグネシウムができます。
マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪い取り，酸素と結びついて酸化マグネシウムとなり激しく燃焼したわけです。
単体はこのように容易に酸化燃焼しますが、水中でも燃やすことができます。
Ｍｇ+2Ｈ2Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）2+Ｈ2水と激しく反応し、水素を発生します。
以上のように、マグネシウムは燃焼で二酸化炭素を発生しない事から、化石燃料に替わる次世代エネルギーとしての利用研究も進められています。
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酸化マグネシウム系固化材の利点

日本でセメントが作られてから約130年になります。
代表的なセメントであるポルトランドセメントは、古くから地盤改良材として利用されてきましたが、環境問題が注目されるようになってからは酸化マグネシウムを固化材として使用する研究が盛んに行なわれるようになりました。
セメント系固化材を使用した場合、低コストで大量の処理ができる反面、水にぬれると水酸化カルシウムを生じ、強アルカリになります。酸性雨などにより中性化の進行にともなってｐＨは著しく低下し、一軸圧縮の強さが減少し、ｐＨ＝2の酸性雨を流した場合、一軸圧縮試験の強さは1/6に激減したという結果が出ています。
この結果を裏付けるように、別の耐久性試験でも、酸化マグネシウム系固化材の場合、ｐＨはほとんど変化がないのに、セメント系固化材を使用した場合、ｐＨは強アルカリから時間とともに中性化していき、ｐＨ変化が強度に大きく影響を及ぼしました。酸化マグネシウム系固化材で固めた方の強度はほとんど落ちないのに、セメント固化材の方は1/2以下になりました。この実験結果は、ネットでも検索すると出てきます。
また、セメント系固化材を使用した場合、水和反応物により透水性が大きく低下したという結果も出ています。
名古屋港等で発生する粘土・シルト系浚渫土砂を三河湾で行なわれている干潟や浅場造成などの環境創造事業へ活用するため、各種の固化材でこの砂を固めた試験枠を8個作成して、海水に浸かっている時間と海水面上にある時間を乾湿繰り返しで行なった11ヶ月後の結果が発表され、酸化マグネシウム系固化材を使用したものは、強度が増加し、セメント系固化材の方の強度は減少しました。
石膏系の固化材による固化は3ヵ月後には形が崩れて固まることはありませんでした。
最終的な結果を総合した結果、酸化マグネシウム系固化材は、耐久性、生物影響性に関して優位な点が多いと記されています。
酸化マグネシウム系固化材の初期強度はセメント系固化材より小さいが、水中での強度の低下が少なく、周辺の水質や生物の生息にも問題がないという点で優れています。
セメント系固化材は、初期強度は大きいが、酸化マグネシウム系よりも水中での強度低下がみられたとあります。
環境面で、セメント系固化材は、六価クロム溶出の問題がクローズアップされますが、ｐＨと強度面からの比較もわかりやすくて参考になると思います。
とはいえ、酸化マグネシウム系固化材だからといって、すべての酸化マグネシウム系がそうであるわけではありません。さまざまな調整剤を加えて特許を取得している酸化マグネシウム系土舗装固化材「ジオベスト」だからこその特長なのです。

特開2002-249774
特許3527477
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土系舗装材

土系舗装材は、固化材または結合材によって、区分がされています。
それらは、一般的に「酸化マグネシウム系」「セメント系」「石灰系」「樹脂系」といったよう分けられています。
固化材そのもののコストは、「セメント系」「石灰系」が一番安くつきます。しかし、強アルカリ性なので、排水のアルカリ度（ｐＨ）が高く、水源地や川に流出すると魚が死んだり、生活用水に影響が出たりすることがあります。よって、場所を選んで使用するとともに、「セメント系」の場合、六価クロム溶出試験を行い、土壌環境基準以下であることの確認が必要となります。
「石灰系」の場合、水に弱いという弱点があります。
「酸化マグネシウム系」は、「セメント系」や「石灰系」に比べて材料そのものの価格が高いのが難点ですが、弱アルカリ性であり、より中性化することが可能です。よって、崩せば土として再利用が可能です。
「樹脂系」は、ｐＨ値は問題ないけれど、処分の際、産業廃棄物となります。
このように土舗装材とはいっても、種類はさまざまであり、用途を間違えないように材料の確認をして使用しないと、せっかく土舗装をしたのに掘り返して廃棄しなければならなくなるなどの社会問題が起きます。個化材と混ぜる土もさまざまです。処分に困った土をリサイクルして固める場合や、真砂土や川砂を使うこともあります。土の種類によって固まりやすいもの、そうでないものがあります。カルシュウム等の物質が固化を阻止することはよく知られています。また固化材と混ぜると有害物を溶出する土もあります。
私たちは、地球上のさまざまな命のつながりで生きることが出来、また次ぎの世代に命を引き継いでいくことができます。かけがえのない命を引き継いでいくためにも、環境に負荷を与えない努力を惜しんではいけないと思います。
ちなみにジオベストは、「酸化マグネシウム系」です。材料の価格は少し高いけれど、施工方法次第で、他の材料より割安になり、メリットも大きくなりますので、ぜひご相談ください。
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クラックとジオベストが固まる仕組み

いわゆる一般的に土舗装の施工をして数ヶ月後、クラックを発見して慌てることがあります。
しかし、ジオベストの場合は、気象条件の変化で乾燥収縮クラックが発生するケースはあまりありません。
理由は、一気に固まるのではなく、時間をかけて徐々に固まり、土の特性を残して固まるからです。
しかし、まったく起きないかというと、そうではありません。起きにくいだけです。
つまり、コンクリートのように固まってもカチンカチンにならないので収縮クラックが起きにくいというのが理由です。よって、一軸圧縮強度は長期的に6ヶ月ほどかけて反応しながら増していきます。
クラックやひび割れが起きるのは、雨降りの日に工事をするとか、雨の翌日に工事をすることで含水比が多くなった場合です。もちろん加水量が多いと同じくクラックが起きやすくなります。
正確な配合で混練をしたのに、なぜか細かなひび割れが起きてしまったというケースでは、水の量が多すぎというのが一番の原因です。
一方、水が少なすぎるとパサパサして固まりません。
ジオベストは、酸化マグネシウムＭｇＯに水Ｈ2Ｏを加えて混ぜることで、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）2となり、これが炭酸ガスＣＯ2と反応して、塩基性炭酸マグネシウムを形成し、土の粒子同士の接着をもたらすわけなので、水が少ないと固まらないという事態が起きます。
つまり、ジオベストで土舗装を行なう場合の重要なポイントは、水分量の調節ということになります。含水比を測定して、適正量の加水をすることでひび割れやクラックは防げます。
水の調節の次に重要なのは、つなぎ目の施工方法です。
舗装材が練りあがったら、敷き均しをして転圧をします。その際、定規を当てて均一の厚さになるようにします。そのあと、舗装材が練りあがるのを待って敷き均しを行なっていきますが、その時点では、最初に転圧したところはかなり固まっている一方で、端っこは水分がなくなって乾いているはずです。
その状態のままで、舗装材を続けて敷き均していくと、つなぎ目はうまくいきません。つまり、端っこの乾いた砂の上に、新しい舗装材を載せると、下の部分は乾いたままで固まらない。表層のみ固まるということになり、クラックを発生させる原因となります。
つなぎ目は、最初に敷き均しをした部分となじむように「端を崩す」「混ぜる」「加水する」などのことをした上で、転圧をします。施工した時には、このようなことをしなくても見た目はわかりませんが、数ヵ月後に慌てることになりますから注意しましょう。
このようなことにならないためには、加水は転圧後にされることをお勧めします。加水しない限り、ジオベストは固まりませんから、水は最後でいいわけです。
春先に施工した場合は問題になるようなことはありませんが、秋口に施工した場合、冬場に地中に水が流れ込み、凍結すれば、その部分がクラックとなることがあります。ちょっと注意すれば大事に至ることはありません。
また、修復はどうしたらいいかと困られたらご相談ください。　
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簡単な防草

荒地の雑草防止をしたい、整備して公園にしたい・・・そのために防草処理をして表層土を改良したいという問い合わせをよくいただきます。
真砂土を敷き均すだけの造成だと、あっという間に下の写真のように雑草だらけになってしまいますが、ジオベストを混ぜて表層土を改良すると、簡単に雑草防止だけでなく、砂が雨で流されない、自然土に近い固さの土舗装が完成します。
施工敷地が広いと、スピードアップのために大型トラクタを利用しています。
雑草が生える前に防草対策をしておけば安心です。
雑草が生えて困るようにならないとなかなか防草処理に着手できないものですが、雑草が根を張ると手間が倍以上かかりますので、雑草で困るようになる前の早いうちに対策をとられることをお勧めします。
尚、完璧に防草をしようとすると、雑草と一緒に表面の土を取り除き、新しい真砂土を入れて、新しい表層を作られる方がいいと思います。
簡単にやってしまいたいと思われる場合は、荒っぽいですが、ジオベストを使うこの方法でもいいのではないかと思います。
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産業廃棄物にならない土舗装材

12月7日の夕刊に環境省は産業廃棄物の不法投棄を防ぐため、排出責任制を設けるという記事が出ました。
不法投棄の約8割は建設廃材で、悪質な下請け処理業者が原因となっているが、2011年度からは、元請け事業者に排出責任を負わせるということになるようです。
元請けは、
①処分を委託した下請け処理業者と廃棄物の種類や量の把握
②処分の方法と現地確認
③帳簿の作成・保管などが義務付けられます。
これまでほかの業界では産業廃棄物のマニュフェスト制度は、当たり前のようにありましたが、建設業界では、元請け事業者が責任を持つのか、下請け処理業者に責任があるのか不明確だったことから、今回、責任を明確にして、違反業者には行政処分や罰則の強化をしていく模様です。
では、酸化マグネシウムを材料としたジオベストによる土系舗装はというと、弱アルカリ性なので、建設廃材には該当せず、崩して残土として処理ができます。
しかし、セメント系の固化材や石灰系、樹脂系の材料を使用した土舗装は建設廃材となります。
唯一、酸化マグネシウム系材料のみが建設廃材にならないので、環境に配慮された材料としてお奨めできます

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酸化マグネシウム系固化材「ジオベスト」による舗装

写真の上側は川側の道半分をジオベストで土舗装した時の完成写真です。
一方、道路側は真砂土のままで施工はしておりません。ジオベストを使用した真砂土舗装は、写真のように、土の風合いを残した舗装になります。
真砂土とジオベストをミキサーに投入し、水を加えて練混し、敷き均しをしたあと、直接ハンドガイドローラで転圧しております。
面積が広い場合、フィニッシャーを使うこともありますが、施工場所によって、狭い場所にも対応できるプレートで転圧することや、透明ビニールシートを施工中の土舗装の上に敷いて、左官仕事のようにハンドガイドローラの跡をきちんと消して仕上げることもあります。
下の写真は施工後1年近く経過した後に撮った写真です。
防草だけでなく、歩く人にやさしい道路になっております。
ジオベストは、弱アルカリ性の材料なので生態系を壊すことがない安心して使用できる土舗装固化材です。
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土舗装 その後

ジオベストで土舗装をした場所と真砂土のままで舗装をしなかったところを比べてみると、一目瞭然です。
日差しの暑い夏が過ぎて、伸びきった雑草がこれから冬を迎えます。
そして来春には再び新しい息吹が芽生えてきますが、その勢いは、さらに力を増して、うっそうとした繁みになっていきます。
ちょうど1年前から8ヶ月前に施工した場所の写真をとってみました。一度雑草が根を張ると手がつけられなくなりますが、ジオベストを土に混ぜて、転圧したところは来春も雑草が生えることなく、快適な散歩道となります。

そして、ジオベストで舗装がされてないところには、草が生えるだけでなく、ごみが投げ込まれていました。
人間っていうのは、きれいなところには「ごみ」を捨てないけれど、「ごみ」が捨ててあると、安心して次から次に「ごみ」を捨ててしまいます。
きれいにする習慣が身につくと、「ごみ」は捨てられません。
また、ジオベストは、酸化マグネシウム系固化材なので、安心して使用できます。


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土系舗装－酸化マグネシウム系固化材

夏から冬にかけての10月から11月というのは土系舗装を行なうのに一番いい時期といえます。
夏場は酸化マグネシウム系固化材「ジオベスト」に土と水を混ぜた舗装材が早く乾いてしまうために、水不足で固化不良を起こしてしまうことや、冬場は、凍害の影響を受けやすいので、養生をしなくてはならないなど、土系舗装にとっては一番工事がやりにくい季節ですが、10月から11月は、工事をする人にとっても舗装材にとっても快適な時期です。
よって、期末に集中しがちな工事ですが、出来ることのなら、いまのうちに工事を先行したいものです。

実は、酸化マグネシウム系固化材「ジオベスト」の販売を始めてから5年が経過しました。
最近では、土壌汚染などのニュースが流れるたびに、環境にやさしい酸化マグネシウム系固化材であるジオベストが注目を集めてきています。
また、特に河川や池などの水場に近い園路などでは、生態系への影響に対する配慮から積極的にジオベストが使用されています。
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土系舗装をきれいに仕上げるには

ジオベストによる土舗装の仕上がりは、固まった運動場、踏み固めたグラウンドのように自然の風合いを残したものになります。
土舗装は、もともとが土なので、土本来の良さを残しながら固めるというのが、土舗装本来の姿だと思います。
コンクリートのようにカチンカチンにしてしまうと、土が固まったようには見えず、セメントで固まっているようにしか見えません。
しかし、土本来の良さを残しながら土舗装もきれいに仕上げたいという要望も多くあります。
ではどうしたらいいかということになりますが、ローラーやプレートを使うと、水が多い場合、転圧の跡がつきます。
水は、表面が濡れる程度に軽く撒いて、転圧し、再度、軽く散水して転圧するのを繰り返します。
間違って多く散水した場合、ベニヤ板やブルーシートを敷いて、プレートやローラーをかけるのがいいのですが、施工面が見えません。そんな時は、ポリエチレン製の透明ビニールシートを敷いて、プレートやローラーをかけてください。跡がつきません。
本来、土舗装をきれいに仕上げるには、水の量を適量より少なくして、締固めるのがベストです。水の量と強度は半比例ですので、強度を出すためにも水の量を適量よりやや少なくして施工しましょう。
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