JP3085591B2 - 泥水調整用安定化剤 - Google Patents
泥水調整用安定化剤Info
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- JP3085591B2 JP3085591B2 JP17274691A JP17274691A JP3085591B2 JP 3085591 B2 JP3085591 B2 JP 3085591B2 JP 17274691 A JP17274691 A JP 17274691A JP 17274691 A JP17274691 A JP 17274691A JP 3085591 B2 JP3085591 B2 JP 3085591B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、泥水調整用安定化剤に
係る。さらに言えば、場所打ち杭工法、地盤ボーリン
グ、泥水シールド工法や地中連続壁工法などに使用され
る泥水あるいは廃泥水を安定化するための添加剤に関す
るものである。
係る。さらに言えば、場所打ち杭工法、地盤ボーリン
グ、泥水シールド工法や地中連続壁工法などに使用され
る泥水あるいは廃泥水を安定化するための添加剤に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、地下鉄建設など地下土木工事にお
いて、地盤掘削に泥水シールド工法が使用されているこ
とは、周知のことである。このような掘削工法で使用さ
れる泥水には、安定した泥水を調整するための種々の添
加剤が知られている。例えば、ベントナイトやＣＭＣ
(カルボキシメチルセルロース)などの増粘剤、ヘキサメ
タリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダの如きポリリン
酸アルカリ、リグニンスルホン酸ソーダ、ニトロフミン
酸ソーダあるいはポリアクリル酸ソーダ等の分散剤、サ
リチル酸やソルビン酸等の有機変質防止剤などが用いら
れている。
いて、地盤掘削に泥水シールド工法が使用されているこ
とは、周知のことである。このような掘削工法で使用さ
れる泥水には、安定した泥水を調整するための種々の添
加剤が知られている。例えば、ベントナイトやＣＭＣ
(カルボキシメチルセルロース)などの増粘剤、ヘキサメ
タリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダの如きポリリン
酸アルカリ、リグニンスルホン酸ソーダ、ニトロフミン
酸ソーダあるいはポリアクリル酸ソーダ等の分散剤、サ
リチル酸やソルビン酸等の有機変質防止剤などが用いら
れている。
【０００３】このような泥水調整用添加剤は、泥水の多
様性から１種では対応できず、多くの場合、泥水の物性
に応じて数種の添加剤を調製して用いられる(例えば、
特開昭56−18683号公報、特開昭56−84785号公報）。
様性から１種では対応できず、多くの場合、泥水の物性
に応じて数種の添加剤を調製して用いられる(例えば、
特開昭56−18683号公報、特開昭56−84785号公報）。
【０００４】また、ホスホン酸(塩)をニトロフミン酸や
ポリアクリル酸類等の添加剤と併用した掘削用泥水調製
剤も知られている(特公昭60−58274号公報など)。
ポリアクリル酸類等の添加剤と併用した掘削用泥水調製
剤も知られている(特公昭60−58274号公報など)。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
泥水調整剤では、多様な泥水の安定化には不満足であ
り、その適用範囲は極く限られたものとなっている。
泥水調整剤では、多様な泥水の安定化には不満足であ
り、その適用範囲は極く限られたものとなっている。
【０００６】特に、泥水にカルシウムイオンやマグネシ
ウムイオンが多く混入する場合やセメント成分が不可避
的に混入する場合、あるいは海水が混入する場合にあっ
ては、従来の泥水調整剤は性能劣化が著しく、泥水がゲ
ル化、ブリージングまたは地盤への脱水等を起こしてし
ばしば掘削壁面の崩壊、泥水輸送の困難化、泥水処理能
率の低下などの工事のトラブルを引き起こす原因となっ
ている。
ウムイオンが多く混入する場合やセメント成分が不可避
的に混入する場合、あるいは海水が混入する場合にあっ
ては、従来の泥水調整剤は性能劣化が著しく、泥水がゲ
ル化、ブリージングまたは地盤への脱水等を起こしてし
ばしば掘削壁面の崩壊、泥水輸送の困難化、泥水処理能
率の低下などの工事のトラブルを引き起こす原因となっ
ている。
【０００７】このようなことから、泥水に耐セメントお
よび耐海水の性能を与える安価な泥水調整用安定化剤の
開発が望まれている。
よび耐海水の性能を与える安価な泥水調整用安定化剤の
開発が望まれている。
【０００８】本発明は、上記の問題を改善するためにな
されたものであつて、泥水中にセメントや海水が存在し
ても安定な泥水を保持できる泥水調整用安定化剤を提供
することを目的とするものである。
されたものであつて、泥水中にセメントや海水が存在し
ても安定な泥水を保持できる泥水調整用安定化剤を提供
することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明が提供
しようとする泥水調整用安定化剤は、ホスホン酸(塩)と
炭酸アルカリを有効成分とすることを構成上の特徴とす
るものである。本発明において、ホスホン酸(塩)という
のは、カルシウムやマグネシウムの如き金属イオンに対
しキレート能のある有機リン酸エステル化合物をいい、
例えば、メタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン
酸、エタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸、
プロパン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸、ニ
トリロトリスメチレンホスホン酸、ニトリロトリスメチ
レンホスホン酸、ニトリロトリスプロピレンホスホン
酸、エチレンジアミンテトラメチルホスホン酸等が挙げ
られ、また、その塩としてはナトリウム、カリウムまた
はアンモニウムの塩である。
しようとする泥水調整用安定化剤は、ホスホン酸(塩)と
炭酸アルカリを有効成分とすることを構成上の特徴とす
るものである。本発明において、ホスホン酸(塩)という
のは、カルシウムやマグネシウムの如き金属イオンに対
しキレート能のある有機リン酸エステル化合物をいい、
例えば、メタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン
酸、エタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸、
プロパン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸、ニ
トリロトリスメチレンホスホン酸、ニトリロトリスメチ
レンホスホン酸、ニトリロトリスプロピレンホスホン
酸、エチレンジアミンテトラメチルホスホン酸等が挙げ
られ、また、その塩としてはナトリウム、カリウムまた
はアンモニウムの塩である。
【００１０】また、炭酸アルカリとしては、炭酸ソー
ダ、炭酸カリウム、重炭酸ソーダまたは重炭酸カリウム
などであり、炭酸ソーダが好ましい。
ダ、炭酸カリウム、重炭酸ソーダまたは重炭酸カリウム
などであり、炭酸ソーダが好ましい。
【００１１】本発明に係る泥水調整用安定剤は、上記の
ようにホスホン酸(塩)と炭酸アルカリを有効成分とする
ものであるが、必要に応じて、例えば、ＣＭＣ、澱粉、
デキストリン、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミ
ド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイドの
如き水溶性高分子、ベントナイト等の増粘剤、分散剤ま
たはキレート剤等を配合使用することができる。
ようにホスホン酸(塩)と炭酸アルカリを有効成分とする
ものであるが、必要に応じて、例えば、ＣＭＣ、澱粉、
デキストリン、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミ
ド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイドの
如き水溶性高分子、ベントナイト等の増粘剤、分散剤ま
たはキレート剤等を配合使用することができる。
【００１２】上記添加剤のうち、ポリアニオニックセル
ロースが耐塩性の増粘剤として好ましく使用できる。
ロースが耐塩性の増粘剤として好ましく使用できる。
【００１３】上記泥水調整用安定化剤に係る炭酸アルカ
リとホスホン酸塩との使用割合は、薬剤の種類、泥水の
性状あるいは工法の条件等によつて様々であるけれども
多くの場合、重量比で炭酸アルカリ：ホスホン酸塩＝
１：０．１７〜１．５の範囲にあり、また、該安定剤の
使用量は、泥水中のセメント成分に２０〜５５重量％、
好ましくは３０〜４５重量％の範囲にある。また他の補
助成分は泥水固形分（乾燥換算）に対し、０〜５重量
％、好ましくは０〜２重量％の範囲にある。
リとホスホン酸塩との使用割合は、薬剤の種類、泥水の
性状あるいは工法の条件等によつて様々であるけれども
多くの場合、重量比で炭酸アルカリ：ホスホン酸塩＝
１：０．１７〜１．５の範囲にあり、また、該安定剤の
使用量は、泥水中のセメント成分に２０〜５５重量％、
好ましくは３０〜４５重量％の範囲にある。また他の補
助成分は泥水固形分（乾燥換算）に対し、０〜５重量
％、好ましくは０〜２重量％の範囲にある。
【００１４】
【作用】本発明に係る泥水調整用安定化剤が、泥水を安
定化するについて、その作用機構の詳細は不明であるけ
れども、ホスホン酸(塩)または炭酸アルカリ単独では、
泥水の安定化は図ることができないところから、二つの
薬剤の相乗作用に基づくことは明白である。
定化するについて、その作用機構の詳細は不明であるけ
れども、ホスホン酸(塩)または炭酸アルカリ単独では、
泥水の安定化は図ることができないところから、二つの
薬剤の相乗作用に基づくことは明白である。
【００１５】すなわち、セメントや掘削土からくる多量
のカルシウムイオンを炭酸アルカリにより、不溶性の炭
酸カルシウムとして固定化し、ホスホン酸(塩)のもつ泥
水の分散作用をその有するキレート作用と相俟って、泥
水の安定化を図るものと推定される。
のカルシウムイオンを炭酸アルカリにより、不溶性の炭
酸カルシウムとして固定化し、ホスホン酸(塩)のもつ泥
水の分散作用をその有するキレート作用と相俟って、泥
水の安定化を図るものと推定される。
【００１６】
【実施例】本発明について、実施例および比較例をもっ
て具体的に説明する。なお、実施例および比較例におけ
る「部」および「％」は重量によるものである。 泥水の試験方法 1) ファンネル粘性：試料泥水を常温にて５００ｍｌの
ＡＰＩ(アメリカ石油協会)規格ファンネル粘度計で測定
する。 2) 脱水量：試料泥水をＡＰＩ規格の加圧濾過試験器に
より、３ｋｇ／ｃｍ2、３０分の加圧で得られる濾過量
をｍｌで示す。 3) ブリージング率：試料泥水を１０００ｍｌのメスシ
リンダーに充填し２０時間放置後上澄液量を測定し、全
容量との百分比で示す。
て具体的に説明する。なお、実施例および比較例におけ
る「部」および「％」は重量によるものである。 泥水の試験方法 1) ファンネル粘性：試料泥水を常温にて５００ｍｌの
ＡＰＩ(アメリカ石油協会)規格ファンネル粘度計で測定
する。 2) 脱水量：試料泥水をＡＰＩ規格の加圧濾過試験器に
より、３ｋｇ／ｃｍ2、３０分の加圧で得られる濾過量
をｍｌで示す。 3) ブリージング率：試料泥水を１０００ｍｌのメスシ
リンダーに充填し２０時間放置後上澄液量を測定し、全
容量との百分比で示す。
【００１７】泥水の評価方法 泥水のファンネル粘性、脱水量、ブリージング率および
外観等から、泥水の安定性を４段階法で総合評価する： 泥水の安定性が最もよいもの ・・・◎ 泥水の安定性が比較的よいもの ・・・○ 泥水の安定性がよくないもの ・・・△ 泥水の安定が著しく欠けてゲル化し試験測定ができないもの ・・・×
外観等から、泥水の安定性を４段階法で総合評価する： 泥水の安定性が最もよいもの ・・・◎ 泥水の安定性が比較的よいもの ・・・○ 泥水の安定性がよくないもの ・・・△ 泥水の安定が著しく欠けてゲル化し試験測定ができないもの ・・・×
【００１８】試料泥水の調製 下記に示す粘土、水溶性高分子、ホスホン酸(塩)および
炭酸アルカリの所定量を混合して試料泥水を調製する。
これにセメントおよび人工海水を所定量添加して泥水の
安定性を評価したところ表１、表２の結果が得られた。
炭酸アルカリの所定量を混合して試料泥水を調製する。
これにセメントおよび人工海水を所定量添加して泥水の
安定性を評価したところ表１、表２の結果が得られた。
【００１９】主要諸原料は下記のものを用いた。 1)粘土 粘土の記号 ＡＣ−１ 日本統一土質分類 粘土(ＣＨ) 粒度特性 礫分 １％ 砂分 １６％ シルト分 ４９％ 粘土分 ３４％ 含水比 ９５.８％
【００２０】2)セメント 秩父セメント(株)製：普通ポルトランドセメント
【００２１】3)人工海水 八洲薬品(株)製：商品名アクアマリン主要成分(粉末) 塩化ナトリウム ５７.９４％ 塩化マグネシアム(６水塩) ２６.２４％ 硫酸ナトリウム(無水) ９.６７％ 塩化カリウム １.６４％
【００２２】4)ホスホン酸およびその塩類 日本化学工業(株)製：商品名デフロック ホスホン酸およびその塩 商品名の記号 エタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸 ＥＨ０６ エタン−１−ヒドロキシ−１,１−ジホスホン酸の４Ｎａ塩 ＥＮ４３ ニトリロトリスメチレンホスホン酸 ＮＨ０５ ニトリロトリスメチレンホスホン酸の４Ｎａ塩 ＮＮ４４
【００２３】5)炭酸ソーダ 純正化学(株)製：試薬一級
【００２４】6)増粘剤(水溶性高分子) ダイセル化学工業(株)製：商品名セルベースマッドＲＳ
−２５ 組成はセルローズをベースにした水溶性高分子(ポリア
ニオニックセルローズ) 粘度 ２００〜３００ｃｐｓ ２５℃１％水溶液 ｐＨ １０〜１２ １％水溶液
−２５ 組成はセルローズをベースにした水溶性高分子(ポリア
ニオニックセルローズ) 粘度 ２００〜３００ｃｐｓ ２５℃１％水溶液 ｐＨ １０〜１２ １％水溶液
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明の泥水調整用安定化剤は、ホスホ
ン酸(塩)と炭酸アルカリを有効成分とするものであり、
泥水に混入してくる多量のカルシウムイオンやマグネシ
ウムイオンを炭酸アルカリにより不溶性の炭酸塩として
固定化し、ホスホン酸(塩)のもつ泥水の分散作用を、そ
の有するキレート作用と相俟って泥水の安定化を図るこ
とができ、土木業界において例えば地盤掘削等に有効に
使用することができる。
ン酸(塩)と炭酸アルカリを有効成分とするものであり、
泥水に混入してくる多量のカルシウムイオンやマグネシ
ウムイオンを炭酸アルカリにより不溶性の炭酸塩として
固定化し、ホスホン酸(塩)のもつ泥水の分散作用を、そ
の有するキレート作用と相俟って泥水の安定化を図るこ
とができ、土木業界において例えば地盤掘削等に有効に
使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前村 辰二 愛知県豊川市諏訪３丁目115 諏訪寮403 (72)発明者 馬場 英明 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本 化学工業株式会社内 (72)発明者 前島 邦明 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本 化学工業株式会社内 (72)発明者 園部 成 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本 化学工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09K 7/00 C09K 7/02 C09K 7/04
Claims (4)
- 【請求項１】 ホスホン酸（塩）と炭酸アルカリを有効
成分とする泥水調整用安定化剤。 - 【請求項２】 炭酸アルカリ：ホスホン酸（塩）の重量
比が１：０．１７〜１．５の範囲にある請求項１記載の
泥水調整用安定化剤。 - 【請求項３】 ホスホン酸（塩）、炭酸アルカリおよび
水溶性高分子を有効成分とする泥水調整用安定化剤。 - 【請求項４】 ホスホン酸（塩）、炭酸アルカリ、水溶
性高分子および粘土類を懸濁せしめることを特徴とする
泥水安定液組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17274691A JP3085591B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 泥水調整用安定化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17274691A JP3085591B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 泥水調整用安定化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517769A JPH0517769A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3085591B2 true JP3085591B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=15947556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17274691A Expired - Fee Related JP3085591B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 泥水調整用安定化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3085591B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP17274691A patent/JP3085591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517769A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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