JP2020158569A - 土質改良用スラリー材 - Google Patents
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Abstract
Description
また、前記水溶性高分子、前記ダイユータンガム、及び前記プロピレングリコールの合計100質量%に対し、前記水溶性高分子が16質量%〜40質量%、前記ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%、前記プロピレングリコールが59.86質量%〜83.94質量%の割合で含まれることが好ましい。
また、分散剤を更に含むことでもよい。
その場合、前記水溶性高分子、前記ダイユータンガム、前記分散剤、及び前記プロピレングリコールの合計100質量%に対し、前記水溶性高分子が16質量%〜40質量%、前記ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%、前記分散剤が0.02質量%〜0.50質量%、前記プロピレングリコールが59.36質量%〜83.92質量%の割合で含まれることが好ましい。また、前記分散剤は、リグニンスルホン酸ナトリウムであることが好ましい。
本明細書に開示される土質改良用スラリー材は、水溶性高分子(但し、ダイユータンガムを除く)、ダイユータンガム、及びプロピレングリコールを含む。
水溶性高分子は、天然の水溶性高分子でも天然由来の水溶性高分子でもよい。
ダイユータンガムは、アニオン性の水溶性高分子である。ダイユータンガムは、2価の陽イオンが高濃度に存在する系に対して安定であり、且つ温度やpHの変化による影響を受け難い。
プロピレングリコール(PG)は、水溶性高分子の分散媒であり、且つダイユータンガムの溶媒である。
本明細書に開示される土質改良用スラリー材は、分散剤を更に含んでもよい。
[ダイユータンガムによる水溶性高分子の沈降抑制]
ダイユータンガムによる沈降抑制の効果について実験を行った。沈降抑制の効果については、水溶性高分子が沈降しているかどうかにより判断を行った。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガムまたはCMC)を徐々に添加し、水溶性高分子がPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(3)(2)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて14日間静置した。
(4)14日後、プラスチック瓶中のスラリー材を目視で確認し、水溶性高分子の沈降の有無を確認した。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、水溶性高分子(グァーガムまたはCMC)を徐々に添加し、水溶性高分子がPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(2)(1)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて24時間静置した。
(3)24時間後、プラスチック瓶中のスラリー材を目視で確認し、水溶性高分子の沈降の有無を確認した。
PGに対するグァーガムの添加量を調整し、噴発防止の効果について実験を行った。噴発防止の効果については、コーン指数に基づいて判断を行った。具体的に、コーン指数50kN/m2以上の場合、噴発防止効果が得られる程度に土の流動性が低下していると判定した。
(1)トチクレー(関東化成株式会社製)に対し、液性限界相当の含水比となるように加水し、混合した試料土を得た。
(2)試料土に対し、グァーガムを添加したスラリー材を3kg/m3添加し、パン型ミキサーにより2分間、撹拌・混合した。
(3)その後、試料土を用いてコーン指数試験方法(JIS A 1228:2009)に準拠した試験を行い、コーン指数を測定した。
スラリー材におけるダイユータンガムの割合の下限値について実験を行った。下限値の判定は、グァーガムが沈降しているかどうかにより行った。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガム)を徐々に添加し、グァーガムがPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(3)(2)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて14日間静置した。
(4)14日後、プラスチック瓶中のスラリー材を目視で確認し、水溶性高分子の沈降の有無を確認した。
スラリー材におけるダイユータンガムの割合の上限値について実験を行った。上限値の判定は、スラリー材の粘度が、所定のシールド掘削条件(シールド径が最大級の条件)において許容される粘度以下であるかどうかにより行った。シールド掘削条件は、表4に示す通りである。表4に示した条件に基づくと、許容される粘度は25500mPa・sとなる。なお、シールド径が大きいほど、スラリー材を供給する量が多くなり、供給速度が大きくなる。そして、供給速度が大きい場合には圧送圧が高くなるため、許容される粘度の上限値が決まる。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガムまたはCMC)を徐々に添加し、水溶性高分子がPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(3)(2)で作製したスラリー材を恒温水槽(25℃)に静置し、スラリー材の温度が25℃になるよう調温した。
(4)DV−I Prime(BH型粘度計 ブルックフィールド社製)を用いてスラリー材の粘度を測定した。なお、BH型粘度計のローターNo.5は「No.5」、回転数は「20rpm」である。
分散剤を含むスラリー材の効果について実験を行った。効果の判定は、スラリー材が材料分離抵抗性を有するかどうかにより行った。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)撹拌した状態でリグニンスルホン酸ナトリウムを添加し、リグニンスルホン酸ナトリウムが溶解するまで撹拌した。
(3)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガム)を徐々に添加し、グァーガムがPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(4)(3)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて14日間静置した。
(5)14日後、スラリー材の分離抵抗性を確認した。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガム)を徐々に添加し、グァーガムがPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(3)(2)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて14日間静置した。
(4)14日後、スラリー材の分離抵抗性を確認した。
分散剤の添加量の上限値及び下限値について実験を行った。上限値及び下限値の判定は、スラリー材の分離抵抗性があること、及びスラリー材の粘度が許容できる粘度を超えないことにより行った。
(1)プロペラ撹拌機を用いてビーカーに入れたPGを撹拌しながら、ダイユータンガムを徐々に添加し、ダイユータンガムが溶解するまで撹拌した。
(2)撹拌した状態でリグニンスルホン酸ナトリウムを添加し、リグニンスルホン酸ナトリウムが溶解するまで撹拌した。
(3)その後、撹拌しながら水溶性高分子(グァーガム)を徐々に添加し、グァーガムがPG中で均一に分散するまで撹拌した。
(4)(3)で作製したスラリー材を恒温槽(25℃)に静置し、スラリー材の温度が25℃になるよう調温した。
(5)DV−I Prime(BH型粘度計 ブルックフィールド社製)を用いてスラリー材の粘度を測定した。なお、BH型粘度計のローターNo.5は「No.5」、回転数は「20rpm」である。
(6)また、(3)で作製したスラリー材をプラスチック瓶に取り、恒温恒湿室(23℃、50%RH)にて14日間静置した。
(7)14日後、スラリー材の分離抵抗性を確認した。
以上の実施例及び比較例の結果から、水溶性高分子、ダイユータンガム、及びプロピレングリコールの合計100質量%に対し、水溶性高分子が16質量%〜40質量%、ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%、プロピレングリコールが59.86質量%〜83.94質量%の割合で含まれることが好ましいことが明らかになった。また、分散剤を含む場合、水溶性高分子、ダイユータンガム、分散剤、及びプロピレングリコールの合計100質量%に対し、水溶性高分子が16質量%〜40質量%、ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%分散剤が0.02質量%〜0.50質量%、プロピレングリコールが59.36質量%〜83.92質量%の割合で含まれることが好ましいことが明らかになった。
Claims (5)
- 水溶性高分子(但し、ダイユータンガムを除く)、ダイユータンガム、及びプロピレングリコールを含む、土質改良用スラリー材。
- 前記水溶性高分子、前記ダイユータンガム、及び前記プロピレングリコールの合計100質量%に対し、
前記水溶性高分子が16質量%〜40質量%、
前記ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%、
前記プロピレングリコールが59.86質量%〜83.94質量%、
の割合で含まれることを特徴とする請求項1記載の土質改良用スラリー材。 - 分散剤を更に含むことを特徴とする請求項1または2記載の土質改良用スラリー材。
- 前記水溶性高分子、前記ダイユータンガム、前記分散剤、及び前記プロピレングリコールの合計100質量%に対し、
前記水溶性高分子が16質量%〜40質量%、
前記ダイユータンガムが0.06質量%〜0.14質量%、
前記分散剤が0.02質量%〜0.50質量%、
前記プロピレングリコールが59.36質量%〜83.92質量%、
の割合で含まれることを特徴とする請求項3記載の土質改良用スラリー材。 - 前記分散剤は、リグニンスルホン酸ナトリウムであることを特徴とする請求項4記載の土質改良用スラリー材。
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