JP2812823B2 - 泥水用調整剤 - Google Patents
泥水用調整剤Info
- Publication number
- JP2812823B2 JP2812823B2 JP19577791A JP19577791A JP2812823B2 JP 2812823 B2 JP2812823 B2 JP 2812823B2 JP 19577791 A JP19577791 A JP 19577791A JP 19577791 A JP19577791 A JP 19577791A JP 2812823 B2 JP2812823 B2 JP 2812823B2
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- JP
- Japan
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- cement
- water
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- muddy water
- seawater
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は土木基礎工事の安定液掘
削工法で使用する泥水用調整剤に関するものである。
削工法で使用する泥水用調整剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の泥水用調整剤の主成分はベントナ
イトと呼ばれる粘土鉱物であるが、泥水を増粘させ脱水
量を減少させると共にチキソトロピー性を与えるため
に、これにカルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣと
略す）などの水溶性高分子を添加することが行われてい
る。ベントナイト泥水は水道水にベントナイトを６〜８
重量％分散したものであり、造壁性に優れ多くの実績を
持っている。ベントナイトの粒子は水中では負に帯電
し、粒子相互が電気的に反発し合って膨潤・懸濁するた
め、安定な状態を保持している。しかし、セメント成分
の混入があると、これに起因するＣａ2+などの陽イオン
がベントナイト粒子の電荷を中和して粒子同志の反発力
を弱め、その結果として粒子が凝集・ゲル化するため、
ブリージングの発生、脱水量の増加を引き起こしてい
た。また海水の混入に際しても、海水中のＮａ+ 、Ｃａ
2+、Ｍｇ2+などが上記と同様の作用をするため、悪影響
を与える。
イトと呼ばれる粘土鉱物であるが、泥水を増粘させ脱水
量を減少させると共にチキソトロピー性を与えるため
に、これにカルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣと
略す）などの水溶性高分子を添加することが行われてい
る。ベントナイト泥水は水道水にベントナイトを６〜８
重量％分散したものであり、造壁性に優れ多くの実績を
持っている。ベントナイトの粒子は水中では負に帯電
し、粒子相互が電気的に反発し合って膨潤・懸濁するた
め、安定な状態を保持している。しかし、セメント成分
の混入があると、これに起因するＣａ2+などの陽イオン
がベントナイト粒子の電荷を中和して粒子同志の反発力
を弱め、その結果として粒子が凝集・ゲル化するため、
ブリージングの発生、脱水量の増加を引き起こしてい
た。また海水の混入に際しても、海水中のＮａ+ 、Ｃａ
2+、Ｍｇ2+などが上記と同様の作用をするため、悪影響
を与える。
【０００３】このようなベントナイト泥水の安定性低下
の対策として、ＣＭＣなどの増粘剤やリグニンスルホン
酸化合物やポリリン酸塩、ポリアクリル酸塩などの分散
剤を、それぞれ0.05〜 0.3％程度添加することが行われ
ている。一般に、増粘剤は泥水の粘性を保持し脱水量を
減少させる効果があり、分散剤は塩類混入による劣化防
止と混入土砂を沈降させ、泥水の比重、粘性の増大を防
止する効果がある。ＣＭＣの利用について、例えば特開
昭56 -115376号公報には通常よりエーテル化度（置換
度）を上げることにより耐塩性を上げる方法が開示され
ているが、エーテル化度を上げたものは海水の混入に対
しては効果があるもののセメントの混入には効果がな
い。また分散剤についてもセメントおよび海水の混入の
少ない場合には効果があるが、セメントの混入が２％以
上では効果がない。
の対策として、ＣＭＣなどの増粘剤やリグニンスルホン
酸化合物やポリリン酸塩、ポリアクリル酸塩などの分散
剤を、それぞれ0.05〜 0.3％程度添加することが行われ
ている。一般に、増粘剤は泥水の粘性を保持し脱水量を
減少させる効果があり、分散剤は塩類混入による劣化防
止と混入土砂を沈降させ、泥水の比重、粘性の増大を防
止する効果がある。ＣＭＣの利用について、例えば特開
昭56 -115376号公報には通常よりエーテル化度（置換
度）を上げることにより耐塩性を上げる方法が開示され
ているが、エーテル化度を上げたものは海水の混入に対
しては効果があるもののセメントの混入には効果がな
い。また分散剤についてもセメントおよび海水の混入の
少ない場合には効果があるが、セメントの混入が２％以
上では効果がない。
【０００４】塩類による劣化の少ない増粘剤として、非
イオン性の水溶性セルロースエーテルの利用も検討され
ており、ＣＭＣと比較してセメント・海水などの混入に
よる劣化は少ないが、これらには起泡性があるため、泥
水比重の低下、ポンプ圧送不良など実用上問題がある。
特開平２-80784号公報にはイオン性水溶性多糖類の１つ
であるラムザンガムを増粘剤として使用する例が開示さ
れていて海水混入に対する劣化は少ないが、セメント混
入に対する劣化は大きい。このように従来、海水、セメ
ントなどの混入による劣化が少なく起泡性のない泥水用
調整剤は事実上無いに等しく、そのような泥水用調整剤
の実現が強く望まれていた。
イオン性の水溶性セルロースエーテルの利用も検討され
ており、ＣＭＣと比較してセメント・海水などの混入に
よる劣化は少ないが、これらには起泡性があるため、泥
水比重の低下、ポンプ圧送不良など実用上問題がある。
特開平２-80784号公報にはイオン性水溶性多糖類の１つ
であるラムザンガムを増粘剤として使用する例が開示さ
れていて海水混入に対する劣化は少ないが、セメント混
入に対する劣化は大きい。このように従来、海水、セメ
ントなどの混入による劣化が少なく起泡性のない泥水用
調整剤は事実上無いに等しく、そのような泥水用調整剤
の実現が強く望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は地下
水、海水やセメントなどによる汚染に対して劣化が少な
く、起泡性のない泥水用調整剤を提供するものである。
水、海水やセメントなどによる汚染に対して劣化が少な
く、起泡性のない泥水用調整剤を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による泥水用調整
剤はウエランガムを主剤としてなるものである。
剤はウエランガムを主剤としてなるものである。
【０００７】
【作 用】イオン性水溶性多糖類の１種であるウエラン
ガムは水に溶解すると独特のチキソトロピー性を発揮す
る。このウエランガム水溶液は塩類に対して安定であ
り、ゲル化したり凝集したりしない。これをベントナイ
ト、粘土などを主体とする泥水に添加した場合、ウエラ
ンガムは懸濁性を持つため、これら固形物を懸濁安定化
させ脱水量を低下させる。また地下水、海水、セメント
などに起因する塩類の混入に対しても、ウエランガムは
安定であるため、泥水に変化がなく脱水量も増加せず劣
化しない。
ガムは水に溶解すると独特のチキソトロピー性を発揮す
る。このウエランガム水溶液は塩類に対して安定であ
り、ゲル化したり凝集したりしない。これをベントナイ
ト、粘土などを主体とする泥水に添加した場合、ウエラ
ンガムは懸濁性を持つため、これら固形物を懸濁安定化
させ脱水量を低下させる。また地下水、海水、セメント
などに起因する塩類の混入に対しても、ウエランガムは
安定であるため、泥水に変化がなく脱水量も増加せず劣
化しない。
【０００８】上記水溶性多糖類において“S-130 ”と称
する語はウエランガム（Welan gum)として知られている
もので、ヘテロ多糖を生成するアルカリジェネス（Alca
ligenes)属のバクテリアATCC 31555を発酵し得る炭水化
物、窒素源およびその他の適当な栄養素を含む培地によ
り、各種条件で完全培養発酵して製造される細胞外生成
ガムを意味している。本発明におけるウエランガムは、
地下水、海水、セメントなどの汚染の程度によって異な
るが、泥水 100重量部あたり0.01〜５重量部、好ましく
は0.05〜２重量部の範囲で使用される。
する語はウエランガム（Welan gum)として知られている
もので、ヘテロ多糖を生成するアルカリジェネス（Alca
ligenes)属のバクテリアATCC 31555を発酵し得る炭水化
物、窒素源およびその他の適当な栄養素を含む培地によ
り、各種条件で完全培養発酵して製造される細胞外生成
ガムを意味している。本発明におけるウエランガムは、
地下水、海水、セメントなどの汚染の程度によって異な
るが、泥水 100重量部あたり0.01〜５重量部、好ましく
は0.05〜２重量部の範囲で使用される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明する。 実施例１〜２、比較例１〜４ １）混練水：水道水 ２）ベントナイト：群馬県産、 200メッシュ ３）セメント：普通ポルトランドセメント（日本セメン
ト社製） ４）人工海水：海水の素 ５）調整剤 水溶性多糖類：ウエランガム（メルク社ケルコ事業部製） 〃 ：ラムサンガム（ 〃 ） 非イオン性セルロースエーテル：ヒドロキシプロピルメ
チルセルロース（以下、ＨＰＭＣと略す） 耐塩性カルボキシメチルセルロース（以下、耐塩性ＣＭ
Ｃと略す） 置換度： 0.7、 1.5 の成分を表１に示す割合で、回転数383rpmのホバート式
ミキサーを用いて、 10分撹拌 １分撹拌 ５分撹拌 混練水＋粘土 →（水＋混和剤）→ セメント、人工海水 →自硬性泥水 の順序で逐次添加混練して自硬性泥水を得た後、次の方
法で性状の測定を行い、その結果を表１に併記した。 １）比重：1000mlのメスシリンダーに泥水1000mlを入
れ、その重量を測定。 ２）起泡率：セメント添加、５分後の比重を初期比重、
その後、25分撹拌した後の比重を撹拌後比重とし、以下
の式により起泡率を算出した。 起泡率＝｛（初期比重−撹拌後比重）／初期比重｝×10
0 ３）ファンネル粘性：ファンネルコーンに泥水 500mlを
入れ、流下に要する時間を測定。 ４）脱水量：ＡＰＩ濾過試験器の容器に泥水 500mlを入
れ、二酸化炭素ガスにより加圧（３kgf/cm2 ）し、30分
経過後の濾過水量（脱水量）を測定。
較例により説明する。 実施例１〜２、比較例１〜４ １）混練水：水道水 ２）ベントナイト：群馬県産、 200メッシュ ３）セメント：普通ポルトランドセメント（日本セメン
ト社製） ４）人工海水：海水の素 ５）調整剤 水溶性多糖類：ウエランガム（メルク社ケルコ事業部製） 〃 ：ラムサンガム（ 〃 ） 非イオン性セルロースエーテル：ヒドロキシプロピルメ
チルセルロース（以下、ＨＰＭＣと略す） 耐塩性カルボキシメチルセルロース（以下、耐塩性ＣＭ
Ｃと略す） 置換度： 0.7、 1.5 の成分を表１に示す割合で、回転数383rpmのホバート式
ミキサーを用いて、 10分撹拌 １分撹拌 ５分撹拌 混練水＋粘土 →（水＋混和剤）→ セメント、人工海水 →自硬性泥水 の順序で逐次添加混練して自硬性泥水を得た後、次の方
法で性状の測定を行い、その結果を表１に併記した。 １）比重：1000mlのメスシリンダーに泥水1000mlを入
れ、その重量を測定。 ２）起泡率：セメント添加、５分後の比重を初期比重、
その後、25分撹拌した後の比重を撹拌後比重とし、以下
の式により起泡率を算出した。 起泡率＝｛（初期比重−撹拌後比重）／初期比重｝×10
0 ３）ファンネル粘性：ファンネルコーンに泥水 500mlを
入れ、流下に要する時間を測定。 ４）脱水量：ＡＰＩ濾過試験器の容器に泥水 500mlを入
れ、二酸化炭素ガスにより加圧（３kgf/cm2 ）し、30分
経過後の濾過水量（脱水量）を測定。
【００１０】
【表１】
【００１１】比較例１は非イオン性水溶性セルロースエ
ーテルであるＨＰＭＣを用いた例であるが、ＨＰＭＣの
起泡性のために泥水は泡立ち、実用上使用不能である。
比較例２、３は混和剤としてＣＭＣを用いた例である
が、比較例２の通常のＣＭＣである置換度 0.7のもので
は海水、セメントの汚染により脱水量が多く使用できな
い。比較例３の置換度 1.5の耐塩性ＣＭＣでは置換度
0.7のものと比較して劣化は少ないが、脱水量が多く実
施工での泥壁性能に劣り問題となる。比較例４はイオン
性多糖類の１種であるラムサンガムを用いた例で、耐塩
性ＣＭＣと比較して脱水量は少ないが、セメント混入に
よる劣化があり、通常の脱水量の目標値である50ml以下
を超え、さらに多くの添加が必要である。実施例１、２
はウエランガムを用いた例であるが、セメントの混入に
よっても凝集せず脱水量が少なく泥壁性能に優れる。ま
た長時間の撹拌でも起泡せず実施工での使用が容易であ
る。
ーテルであるＨＰＭＣを用いた例であるが、ＨＰＭＣの
起泡性のために泥水は泡立ち、実用上使用不能である。
比較例２、３は混和剤としてＣＭＣを用いた例である
が、比較例２の通常のＣＭＣである置換度 0.7のもので
は海水、セメントの汚染により脱水量が多く使用できな
い。比較例３の置換度 1.5の耐塩性ＣＭＣでは置換度
0.7のものと比較して劣化は少ないが、脱水量が多く実
施工での泥壁性能に劣り問題となる。比較例４はイオン
性多糖類の１種であるラムサンガムを用いた例で、耐塩
性ＣＭＣと比較して脱水量は少ないが、セメント混入に
よる劣化があり、通常の脱水量の目標値である50ml以下
を超え、さらに多くの添加が必要である。実施例１、２
はウエランガムを用いた例であるが、セメントの混入に
よっても凝集せず脱水量が少なく泥壁性能に優れる。ま
た長時間の撹拌でも起泡せず実施工での使用が容易であ
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明の泥水用調整剤はウエランガムを
主剤としてなるものであるため、これを用いた泥水は地
下水、海水、セメントなどが混入しても、これらに起因
する陽イオン（Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ｎａ+ 、Ｍｇ2+など）
により凝集することがなく安定で、流動性、造壁性、ブ
リージング防止などの泥水諸性状が劣化しない。
主剤としてなるものであるため、これを用いた泥水は地
下水、海水、セメントなどが混入しても、これらに起因
する陽イオン（Ｃａ2+、Ｆｅ3+、Ｎａ+ 、Ｍｇ2+など）
により凝集することがなく安定で、流動性、造壁性、ブ
リージング防止などの泥水諸性状が劣化しない。
Claims (1)
- 【請求項１】ウエランガムを主剤としてなる泥水用調整
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19577791A JP2812823B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 泥水用調整剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19577791A JP2812823B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 泥水用調整剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517763A JPH0517763A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2812823B2 true JP2812823B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=16346795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19577791A Expired - Lifetime JP2812823B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 泥水用調整剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812823B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP19577791A patent/JP2812823B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517763A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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