JP6350985B2 - Hardener for ground stabilization chemical and ground stabilization chemical - Google Patents

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Description

本発明は、地盤安定化のため、珪酸アルカリ水溶液を主剤とした地盤安定化薬液および該地盤安定化薬液に用いる硬化剤に関する。  The present invention relates to a ground stabilization chemical solution mainly composed of an alkali silicate aqueous solution and a curing agent used for the ground stabilization chemical solution for ground stabilization.

従来、軟弱地盤を強化したり、漏水地盤を止水したりするために、種々の地盤安定化薬液を地盤内に注入して地盤内でゲル化させる地盤安定化工法が知られている。
薬液としては、安価であることから、珪酸アルカリ水溶液を主剤とし、これに硬化剤成分の水溶液または水に分散した懸濁溶液を組合せた薬液である珪酸アルカリ系地盤安定化薬液が広く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a ground stabilization method is known in which various ground stabilization chemicals are injected into the ground and gelled in the ground in order to strengthen the soft ground or stop the water leakage ground.
As a chemical solution, since it is inexpensive, an alkali silicate-based ground stabilization chemical solution, which is a chemical solution in which an aqueous solution of an alkali silicate is used as a main ingredient and an aqueous solution of a curing agent component or a suspension solution dispersed in water, is widely used. Yes.

珪酸アルカリ系地盤安定化薬液に使用される硬化剤としては、例えば、ニ水石膏、半水石膏、II型無水石膏などの石膏類と消石灰、生石灰などの石灰類とを組合せた硬化剤が知られている。
このうち、本出願人は、発明者として特許文献1には、硬化剤として石灰類と石膏類から成る組み合わせと、特許文献2には、硬化剤として石灰類と石膏類に界面活性剤を組合せた硬化剤を提案した。特許文献3には、特許文献2と同様に、硬化剤として石灰類と石膏類に界面活性剤を組合せたものが提案されている。
特許文献1と特許文献2の硬化剤における石灰類は消石灰および/または生石灰を使用し、石膏類はニ水石膏、α半水石膏、β半水石膏、II型無水石膏からなる群から選ばれた少なくとも1種を使用し、石灰類:石膏類の量比は1:3〜3:1(質量比)の配合割合の割合である。特許文献2の界面活性剤はノニオン系またはアニオン系界面活性剤である。特許文献3には、特許文献2と同様に、硬化剤として石灰類と石膏類に界面活性剤を組合せた硬化剤が提案され、石灰類は消石灰、石膏類はII型無水石膏、界面活性剤はアニオン系界面活性剤のリグニンスルホン酸塩である。この硬化剤を使用する地盤安定化薬液は、硬化時間が数秒ないし十数秒の内に地盤内で硬化する瞬結工法で施工を行った際に、初期強度が高く、硬化剤の水懸濁液が不均質化し難いという効果を奏する。
Examples of curing agents used in alkali silicate ground stabilization chemicals include curing agents that combine gypsum such as dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and type II anhydrous gypsum with lime such as slaked lime and quicklime. It has been.
Among these, the present applicant, as an inventor, in Patent Document 1, a combination of lime and gypsum as a curing agent, and in Patent Document 2, a surfactant is combined with lime and gypsum as a curing agent. A hardener was proposed. In Patent Document 3, as in Patent Document 2, a combination of a surfactant and a lime and gypsum as a curing agent is proposed.
The limes in the curing agents of Patent Document 1 and Patent Document 2 use slaked lime and / or quick lime, and the gypsum is selected from the group consisting of dihydrate gypsum, α hemihydrate gypsum, β hemihydrate gypsum, and type II anhydrous gypsum. In addition, the amount ratio of limes: gypsum is a mixing ratio of 1: 3 to 3: 1 (mass ratio). The surfactant of Patent Document 2 is a nonionic or anionic surfactant. Patent Document 3 proposes, as in Patent Document 2, a curing agent in which a surfactant is combined with lime and gypsum as a curing agent, lime is slaked lime, gypsum is type II anhydrous gypsum, and surfactant. Is an anionic surfactant lignin sulfonate. Ground stabilization chemicals that use this hardener have a high initial strength when applied by the instantaneous setting method that hardens in the ground within a few seconds to a few tens of seconds. Produces the effect that it is difficult to homogenize.

また、特許文献1、特許文献2、特許文献3には、上記硬化剤の粒度やその使用量およびノニオン系界面活性剤またはアニオン系界面活性剤の使用量に関して、以下の様に記載されている。
・硬化剤の粒度は、特許文献1には記載事項はないが、特許文献2には、ブレーン法に依る比表面積で3000〜9000cm/gの範囲に粉砕したものを用いるのが好ましい。特許文献3には、消石灰が最大粒子径で600μm以下、好ましくは150μm以下、10μm以上である。II型無水石膏が最大粒子径で90μm以下、好ましくは5μm以上であると記載されている。
・硬化剤の使用量は、薬液の硬化時間を短くする場合は多く用い、長くする場合は少なく用いる。例えば、JIS3号珪酸ソーダ100lと水100lからなる主剤液200lと、これと等容量の硬化剤液200lとの混合物からなる薬液400lにより地盤を安定化させる場合には、硬化剤液に硬化剤を40〜180kgの範囲で含有させると、薬液は数秒ないし十数秒で硬化する。換言すれば、JIS3号珪酸ソーダ100lと水100lからなる主剤液200lと、これと等容量の硬化剤液200lとの混合物からなる薬液400lを硬化させるには、特許文献1では、硬化剤が40〜180kgの範囲で、少なくとも40kg必要であること、特許文献2の硬化剤が60〜180kgの範囲で、少なくとも60kg必要であること、特許文献3では特許文献1の範囲内の40〜80kgの範囲で55kg必要であることが記載されている。
・ノニオン系またはアニオン系界面活性剤の使用量は、特許文献1には記載されていないが、特許文献2には、通常、硬化剤液200l当たり0.4〜1.5kgの範囲に含有させると十分な効果が得られることが記載され、特許文献3にはアニオン系界面活性剤のリグニンスルホン酸塩を硬化剤液200l当たり硬化剤量55kgの場合、0.058〜0.48kgの範囲で使用することで、硬化時間は数秒で硬化しないが、硬化剤液の均質化が図れることが表2に記載されている。
Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 describe the particle size of the curing agent, the amount of the curing agent used, and the amount of nonionic surfactant or anionic surfactant used as follows. .
-Although the particle size of a hardening | curing agent does not have a description matter in patent document 1, in patent document 2, it is preferable to use what was grind | pulverized in the range of 3000-9000 cm < 2 > / g by the specific surface area by a brane method. In Patent Document 3, slaked lime has a maximum particle size of 600 μm or less, preferably 150 μm or less, and 10 μm or more. It is described that type II anhydrous gypsum has a maximum particle size of 90 μm or less, preferably 5 μm or more.
-Use a large amount of curing agent when shortening the curing time of chemicals, and use a small amount when increasing the curing time. For example, in the case where the ground is stabilized by a chemical solution 400 l composed of a mixture of JIS No. 3 sodium silicate 100 l and water 100 l and a main component liquid 200 l and an equal volume of the curing agent liquid 200 l, a curing agent is added to the curing agent liquid. When it is contained in the range of 40 to 180 kg, the chemical solution is cured in several seconds to tens of seconds. In other words, in order to cure a chemical liquid 400 l composed of a mixture of a main agent liquid 200 l composed of JIS No. 3 sodium silicate 100 l and water 100 l and an equal volume of a curing agent liquid 200 l, in Patent Document 1, the curing agent is 40 In the range of ~ 180 kg, at least 40 kg is required, the curing agent of Patent Document 2 is in the range of 60-180 kg, and at least 60 kg is required, in Patent Document 3, the range of 40-80 kg within the range of Patent Document 1 It is stated that 55 kg is necessary.
-The amount of nonionic or anionic surfactant used is not described in Patent Document 1, but in Patent Document 2, it is usually contained in the range of 0.4 to 1.5 kg per 200 l of the curing agent liquid. Patent Document 3 discloses that an anionic surfactant lignin sulfonate is in the range of 0.058 to 0.48 kg when the curing agent amount is 55 kg per 200 l of the curing agent liquid. It is described in Table 2 that the curing time does not cure within a few seconds, but the curing agent liquid can be homogenized.

特公昭62−9154号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-9154 特公昭62−9155号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-9155 特開2009−203316号公報JP 2009-203316 A

従来から、地盤安定化用薬液は、安価で性能に優れたもの、特に、多様化し、複雑化した地盤にも対応できる様に多目的・多用途用の硬化剤が望まれている。
そのため、特許文献1、2、3に記載の硬化剤より安価で、環境にやさしい、産業副生物の有効活用を図り、多様化し、複雑化した地盤の安定化をより確実、より安定化できると共に、多目的・多用途にも多角的に活用できる地盤安定化用硬化剤が要望されていた。
本発明の目的は、珪酸アルカリ水溶液と混合した際に、上記の3件の特許文献に記載の高価なII型無水石膏を使用しなくとも、多様化し、複雑化した地盤の安定化に対応できる、安価で、環境に易しい、省資源が望まれている産業副生物の有効活用を図り、硬化剤量を任意に調節することで硬化時間を長結から瞬結まで可能で、圧縮強度は高強度から実用強度まで得られ、多目的・多用途にも多角的に活用できる地盤安定化薬液用硬化剤及び地盤安定化薬液を提供することにある。
Conventionally, as a chemical solution for stabilizing the ground, a multipurpose and versatile curing agent has been desired so that it can be used at a low price and excellent in performance, in particular, a diversified and complicated ground.
Therefore, it is cheaper than the curing agents described in Patent Documents 1, 2, and 3, is environmentally friendly, and can effectively utilize industrial by-products, and can stabilize and stabilize more stable and diversified ground. Therefore, there has been a demand for a curing agent for stabilizing the ground that can be used in various ways for various purposes.
The object of the present invention is to support diversified and complicated ground stabilization without using the expensive type II anhydrous gypsum described in the above three patent documents when mixed with an alkali silicate aqueous solution. Inexpensive, environmentally friendly, effective use of industrial by-products for which resource saving is desired, and by arbitrarily adjusting the amount of curing agent, curing time can be set from long to short, and high compression strength An object of the present invention is to provide a curing agent for ground stabilization chemical solution and a ground stabilization chemical solution that can be obtained from strength to practical strength and can be used for various purposes and versatile purposes.

本発明者は、上記課題を解決したとするには、無水石膏組成物の性状として紙製の包装袋の性状、SPCC(冷間圧延鋼板)テストピースの性状、調合槽のpH、硬化剤液(B液)の消泡性、粘性、
硬化時間(ゲルタイム)、硬化体(ホモゲル体)の強度等が下記基準の全てを同時に満足することとした。
(1)紙製の包装袋の性状
安価な紙製のクラフト紙製袋にフッ酸副生石膏、フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して、▲1▼ 混合(以下、混合工程という)▲2▼ 粉砕・分級(以下、粉砕・分級工程という)、▲3▼ 混合、粉砕・分級(以下、混合、粉砕・分級工程という)の3種類の調製方法にて処理して得た無水石膏組成物を充填して室温に放置をした。クラフト紙製袋は、12ヶ月間破袋しないこと。
(2)調合槽のpH
硬化剤液(B液)
のpHを4.5以上にすることで、調合槽内の腐食が、1日間認められなくなる。この結果、本発明の無水石膏組成物は、ロータリーキルンから排出されたフッ酸副生石膏の配管、輸送装置、混合装置、粉砕装置、分級装置等の製造設備、硬化剤液調製装置、注入装置、注入管、注入管の先端設備等の注入設備を安価な材質で構成できるので経済性を高められと同時に、無水石膏組成物のpHがほぼ中性領域からアルカリ性領域に入ることで、取り扱い作業性の良好な、且つ環境に優しい産業副生物の有効活用と再利用、社会のニーズに適応したエコ商品に仕上げることができる。
(3)SPCCテストピースの性状
200cc 調合槽に水道水190ccを仕込み、フッ酸副生石膏単独、フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して▲1▼混合工程、▲2▼粉砕・分級工程、▲3▼混合、粉砕・分級工程の3種類の調製方法により処理して得た無水石膏組成物を 30gを仕込み混合・撹拌を行い、次いで、SPCC(冷間圧延鋼板)50×30×2mmのテストピースを浸漬し1日放置し、テストピースの腐食状況を観察した。
調合槽に浸漬したSPCCのテストピースは、1日間放置しても腐食しないこと。
(4)硬化剤液の消泡性
硬化剤10〜80g、界面活性剤0〜1.0g、消泡剤0〜2.0g、硬化促進増強剤15〜80gを水に溶解、 懸濁して調製して得た硬化剤液(B液)200ccを撹拌停止後、10秒以内で泡が消えることとした。
(5)硬化剤液の粘性
硬化剤液(B液)200cc をメスシリンダーに分取して、測定容器に仕込み20℃に保った恒温水槽中に一定温度に達するまで養生する。次いで、液温が一定温度に達したらB型粘度計で溶液の粘度を測定した。
(6)薬液の硬化時間及び硬化体の一軸圧縮強度
珪酸アルカリとして日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている3号珪酸ソーダを用い、3号珪酸ソーダ100cc および水100cc 混合して調製した主剤液(A液)200cc、硬化剤10〜80g、界面活性剤0〜1.0g、消泡剤0〜2.0g、硬化促進増強剤15〜80gを水に溶解、懸濁して調製して得た硬化剤液(B液)を等容量ずつ混合して得た薬液が温度20℃において以下ようになることとした。
硬化時間は、長結の20分台から瞬結の数秒で硬化(ゲル化)すること。
硬化体強度は、薬液が硬化して1日経過した後、形成された硬化体の一軸圧縮強度値が、0.01N/mm以上であること。
本発明者は、上記の基準の全てを満たす硬化剤について検討した結果、
(a)硬化剤の構成成分であるフッ酸副生石膏とアルカリ性物質とから構成れる無水石膏組成物は、フッ酸副生石膏に含有する遊離の硫酸とアルカリ性物質との固相反応を適切に行い、中和反応を確実に行うために混合工程と粉砕・分級工程を設けること。
(b)上記の(a)の無水石膏組成物の粉末度は、ブレーン法による比表面積で特定すること。
(c)硬化剤の構成成分であるフッ酸副生石膏とアルカリ性物質とから構成れる無水石膏組成物、界面活性剤、消泡剤、硬化促進増強剤は、特定の範囲で使用することで、上記基準の全てを満たすことを見出した。
そして、その知見により、以下の地盤安定化薬液用硬化剤および地盤安定化薬液を発明するに至った。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor, as the properties of the anhydrous gypsum composition, the properties of a paper packaging bag, the properties of a SPCC (cold rolled steel plate) test piece, the pH of the preparation tank, the curing agent liquid (B liquid) defoaming property, viscosity,
It was decided that the curing time (gel time), the strength of the cured body (homogel body), etc. satisfied all the following criteria simultaneously.
(1) Properties of paper packaging bag Add alkaline substance to hydrofluoric acid by-product gypsum and hydrofluoric acid by-product gypsum into inexpensive paper kraft paper bag, and (1) mixing (hereinafter referred to as mixing process) (2) ▼ Anhydrous gypsum composition obtained by processing by three types of preparation methods: pulverization / classification (hereinafter referred to as pulverization / classification process), ③ mixing, pulverization / classification (hereinafter referred to as mixing, pulverization / classification process) And left at room temperature. Kraft paper bags should not be broken for 12 months.
(2) pH of the mixing tank
Hardener liquid (liquid B)
By adjusting the pH of the mixture to 4.5 or more, corrosion in the preparation tank is not recognized for one day. As a result, the anhydrous gypsum composition of the present invention is a manufacturing facility such as piping for hydrofluoric acid by-product gypsum discharged from a rotary kiln, a transport device, a mixing device, a pulverizer, a classification device, a curing agent liquid preparation device, an injection device, and an injection device. The injection equipment such as the pipe and the injection pipe tip equipment can be made of inexpensive materials, so that the economic efficiency is improved, and at the same time, the pH of the anhydrous gypsum composition enters from the neutral region to the alkaline region. Effective and efficient use and reuse of good and environmentally friendly industrial by-products, and eco-products that meet social needs.
(3) Properties of SPCC test piece 200cc Tap water 190cc into the mixing tank, hydrofluoric acid byproduct gypsum alone, alkaline substance added to hydrofluoric acid byproduct gypsum (1) mixing process, (2) grinding and classification process, ▲ 3 ▼ 30g of anhydrous gypsum composition obtained by the three preparation methods of mixing, crushing and classification processes, mixing and stirring, followed by SPCC (cold rolled steel plate) 50 x 30 x 2 mm test The piece was immersed and left for 1 day, and the corrosion state of the test piece was observed.
SPCC test pieces immersed in the mixing tank should not corrode even if left for 1 day.
(4) Antifoaming property of curing agent liquid Curing agent 10-80 g, surfactant 0-1.0 g, antifoaming agent 0-2.0 g, curing acceleration enhancer 15-80 g dissolved in water and suspended. The foam disappeared within 10 seconds after stirring of 200 cc of the resulting curing agent liquid (B liquid) was stopped.
(5) Viscosity of hardener liquid 200 cc of hardener liquid (liquid B) is dispensed into a graduated cylinder and charged into a measuring container and kept in a constant temperature water bath kept at 20 ° C. until reaching a certain temperature. Next, when the liquid temperature reached a certain temperature, the viscosity of the solution was measured with a B-type viscometer.
(6) Curing time of chemical solution and uniaxial compressive strength of the cured body Using No. 3 sodium silicate as defined in Japanese Industrial Standard (JIS K-1408) as alkali silicate, prepared by mixing 100 cc of No. 3 sodium silicate and 100 cc of water Prepared by dissolving and suspending 200 cc of the main agent liquid (A liquid), 10-80 g of the curing agent, 0-1.0 g of the surfactant, 0-2.0 g of the antifoaming agent, and 15-80 g of the curing acceleration enhancing agent in water. The chemical solution obtained by mixing equal volumes of the curing agent solution (B solution) obtained in this manner was as follows at a temperature of 20 ° C.
The curing time should be cured (gelation) from the long 20 minutes range to a few seconds of instantaneous setting.
The cured body strength is that the uniaxial compressive strength value of the formed cured body is 0.01 N / mm 2 or more after one day has elapsed after the chemical solution is cured.
As a result of examining a curing agent that satisfies all of the above criteria, the present inventor,
(A) An anhydrous gypsum composition composed of hydrofluoric acid byproduct gypsum, which is a component of the curing agent, appropriately performs a solid-phase reaction between free sulfuric acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance, Provide a mixing process and pulverization / classification process to ensure the neutralization reaction.
(B) The fineness of the anhydrous gypsum composition of the above (a) should be specified by the specific surface area by the Blaine method.
(C) An anhydrous gypsum composition, a surfactant, an antifoaming agent, and a curing acceleration enhancer composed of hydrofluoric acid byproduct gypsum, which is a constituent of a curing agent, and an alkaline substance, are used in a specific range. We found that all the criteria were met.
And the knowledge came to invent the following hardening agents for ground stabilization chemical | medical solutions, and ground stabilization chemical | medical solutions.

すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
(1)珪酸アルカリ水溶液からなるA液と、フッ酸副生石膏((a)成分)とフッ 酸副生石膏100質量部に対して、該フッ酸副生石膏に含有する遊離の硫酸を中和する量以上〜500質量部以下のアルカリ性物質((b)成分)を1種または2種以上を添加して、混合、粉砕・分級処理して得たブレーン法に依る比表面積で4500〜15000cm/g の無水石膏組成物と、該無水石膏組成物と硬化促進増強剤の合計100質量部に対して、界面活性剤((c)成分)の含有量を0.35以上1.25質量部以下と(c)成分100質量部に対して消泡剤((d)成分)の含有量を 0.51以上200質量部以下を含有し、必要に応じて硬化促進増強剤((e)成分)を水に分散してなる水性スラリーのB液を地盤中に注入し、地盤中で硬化させて地盤を安定化させることを特徴とする地盤安定化薬液用硬化剤。
(2)アルカリ性物質がカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等からなる化合物、これら該化合物からなる複塩またはセメントである 請求項1に記載の地盤安定化薬液用硬化剤。
(3)(1)または(2)に記載の地盤安定化薬液用硬化剤と、珪酸アルカリ水溶液とを含有する地盤安定化薬液。
That is, this invention includes the following aspects.
(1) and A solution consisting of alkali silicate aqueous solution, by the hydrofluoric acid byproduct gypsum ((a) component) and hydrofluoric acid byproduct gypsum 100 parts by weight, the amount to neutralize the free sulfuric acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum The specific surface area according to the Blaine method obtained by adding one or two or more alkaline substances (component (b)) to 500 parts by mass or more, and mixing, pulverizing and classifying them is 4500 to 15000 cm 2 / g. The amount of the surfactant (component (c)) is 0.35 or more and 1.25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the anhydrous gypsum composition and 100 parts by mass of the anhydrous gypsum composition and the hardening accelerator. (C) The content of the antifoaming agent (component (d)) is 0.51 or more and 200 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the component, and a curing acceleration enhancer (component (e)) is added if necessary. The aqueous slurry B, which is dispersed in water, is injected into the ground, and the ground A curing agent for ground stabilization chemicals, characterized in that it is cured inside to stabilize the ground.
(2) The alkaline substance is a compound comprising oxides such as calcium, magnesium, potassium, sodium, hydroxides, carbonates, bicarbonates, etc., or a double salt or cement comprising these compounds. Hardener for ground stabilization chemicals.
(3) A ground stabilization chemical containing the curing agent for ground stabilization chemical according to (1) or (2) and an aqueous alkali silicate solution.

本発明の地盤安定化薬液用硬化剤は、珪酸アルカリ水溶液と混合した際に、高価なII型無水石膏を使用しなくとも、安価な産業副生物のフッ酸副生石膏を活用することで地盤中への浸透性に優れ、無水石膏組成物と硬化促進増強剤の使用量を調節することで、硬化時間は長結の20分台〜瞬結工法の数秒台に調節すること可能であり、強度は実用強度の0.01N/mmから高強度の6N/mm が得られる。この様な事から、多様化、複雑化した地盤をより確実に、より安全に地盤の安定化が可能となり多目的・多用途へ応用することができる。The hardener for ground stabilization chemical solution of the present invention can be obtained by using inexpensive industrial by-product hydrofluoric acid byproduct gypsum without using expensive type II anhydrous gypsum when mixed with alkaline silicate aqueous solution. It has excellent permeability to water, and by adjusting the amount of anhydrous gypsum composition and curing accelerator, the curing time can be adjusted from 20 minutes for long set to several seconds for quick setting. Can be obtained from a practical strength of 0.01 N / mm 2 to a high strength of 6 N / mm 2 . Because of this, diversified and complicated ground can be stabilized more reliably and safely, and can be applied to multipurpose and versatile applications.

[地盤安定化薬液用硬化剤]
本発明の土質安定化薬液に用いる硬化剤は、珪酸アルカリ水溶液を主剤とした土質安定化薬液に用いる硬化剤であって、フッ酸副生石膏((a)成分)にアルカリ性物質((b)成分)を添加し、混合、粉砕・分級して得た無水石膏組成物と、該無水石膏組成物に対して、界面活性剤((c)成分)と、消泡剤((d)成分)とを含有し、必要により硬化促進増強剤((e)成分)を含有する。
[Curing agent for ground stabilization chemicals]
The curing agent used in the soil stabilization chemical solution of the present invention is a curing agent used in a soil stabilization chemical solution mainly composed of an aqueous alkali silicate solution, and contains an alkaline substance ((b) component in hydrofluoric acid byproduct gypsum (component (a)). ), Mixed, pulverized and classified, an anhydrous gypsum composition, and a surfactant (component (c)) and an antifoaming agent (component (d)) for the anhydrous gypsum composition And, if necessary, a curing acceleration enhancer (component (e)).

[フッ酸副生無水石膏]
フッ酸副生石膏は、本発明の硬化剤として使用する無水石膏組成物を調製する際の主原料として使用するものである。
通常、フッ酸副生石膏は、螢石を高温下に於いて硫酸で分解してフッ酸を製造する際、ロータリーキルンの出口から弗化水素酸と石膏(以下フッ酸副生石膏という)が生成する。
このフッ酸副生石膏中には、通常、遊離酸が0.2〜5重量%(硫酸として)含まれている。そのため酸性が強く、pHは1.0前後の強酸性である。遊離酸の他に水溶性フッ酸、鉄分なども含まれているのでそのままで使用する用途がなく、強制水和させてセメントの添加剤として使用されている程度である。
本発明で使用するフッ酸副生石膏は、通常ロータリーキルンからでたものが使用される。ロータリーキルンからでたフッ酸副生石膏の粒度は、塊状から粉末状までの広範囲のものである。そのため、本発明で使用する硬化剤の原料としては、そのままの状態の塊状から粉末状の粒度では、数多くの課題を有し実用性に供するのは困難である。
本発明で用いるフッ化カルシウムは、組成式CaFによって示される天然に産出する螢石、フッ化カルシウムを主成分とし工業的に一般的に使用されている回収または合成して得られたもので、CaF以外の成分を含んでいるものを使用することができる。フッ化カルシウムの主成分としては、90%以上、95%以上のものが好ましい。
本発明で使用するフッ酸副生石膏は、通常、該フッ化カルシウムに硫酸を反応させて生成したものを使用することができる。
[Hydrofluoric acid by-product anhydrous gypsum]
The hydrofluoric acid byproduct gypsum is used as a main raw material when preparing the anhydrous gypsum composition used as the curing agent of the present invention.
Usually, hydrofluoric acid byproduct gypsum produces hydrofluoric acid and gypsum (hereinafter referred to as hydrofluoric acid byproduct gypsum) from the rotary kiln outlet when hydrofluoric acid is produced by decomposing fluorite with sulfuric acid at high temperature.
The hydrofluoric acid byproduct gypsum usually contains 0.2 to 5% by weight (as sulfuric acid) of free acid. Therefore, the acidity is strong, and the pH is strong acidity around 1.0. In addition to the free acid, water-soluble hydrofluoric acid, iron, and the like are also included, so there is no use as it is, and it is used as an additive for cement after forced hydration.
As the hydrofluoric acid byproduct gypsum used in the present invention, those produced from a rotary kiln are usually used. The particle size of the hydrofluoric acid byproduct gypsum from the rotary kiln is in a wide range from bulk to powder. Therefore, the raw material for the curing agent used in the present invention has a number of problems in the bulk to powder particle size as it is, and it is difficult to provide practicality.
Calcium fluoride used in the present invention is a naturally occurring meteorite represented by the composition formula CaF 2 , and is obtained by recovery or synthesis, which is mainly used in industry and is mainly composed of calcium fluoride. , it is possible to use those that contain components other than CaF 2. The main component of calcium fluoride is preferably 90% or more and 95% or more.
As the hydrofluoric acid byproduct gypsum used in the present invention, those produced by reacting the calcium fluoride with sulfuric acid can be used.

[アルカリ性物質]
本発明で使用するアルカリ性物質は、本発明で使用するフッ酸副生石膏がpHが1前後の強酸性を示すため、取り扱い安全性、取扱い作業性、作業環境等の向上、輸送設備関連の腐食防止、関連設備投資の低減、製品の包装を安価なクラフト製袋にも適応できるように調製するためと、水に分散して使用するため安価な鉄製の調合槽、注入管、注入ポンプ、計装関連機器等の注入関連設備が腐食しないようにするとともに、硬化時間の調節と硬化体の強度の増強を図ることを目的として添加する。
本発明で使用するアルカリ性物質は、無水石膏組成物の主原料であるフッ酸無水石膏中に遊離の硫酸が多量に存在するために、これを中和するために用いるのである。
本発明で使用するアルカリ性物質としては、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等の化合物、及び該化合物の複塩またはセメントが挙げられ、これら化合物を一種または二種以上混合して使用することができる。
これらのアルカリ性物質の内、水に不溶性の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ドロマイト、セメント等が多用途の施工場面に応用できるので好適に使用できる。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム等の水溶性のアルカリ性物質はフッ酸無水石膏中に含有する遊離の硫酸を中和する以上の多量を使用しても無駄となるので多量用いたとしても中和量の2〜3倍程度に留めておくのが好ましい。これ以上の使用量は、製品の紙袋の安定化、製造装置、輸送装置、注入装置等の金属類の防食に対して極めて有効であるが、硬化時間の遅延と強度低下を招くので好ましくないのである。
本発明で使用するアルカリ性物質であるカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等の化合物と、該化合物の複塩、セメント等はいずれも工業用の市販品を使用することができる。
セメントの種類としては、ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメントを挙げることができる。ポルトランドセメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩を挙げることができる。混合セメントとしては、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントを挙げることができる。エコセメントとしては、普通エコセメント、速硬エコセメントを挙げることができる。その他のセメントとしては、白色ポルトランドセメント、超速硬セメント、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメントを挙げることができる。
[Alkaline substances]
The alkaline substance used in the present invention has a strong acidity with a hydrofluoric acid byproduct gypsum used in the present invention having a pH of around 1, which improves handling safety, handling workability, working environment, etc., and prevents corrosion related to transportation equipment. , Reduction of related equipment investment, preparation of product packaging so that it can be applied to cheap kraft bags, and use of iron in the water, injection pipe, injection pump, instrumentation It is added to prevent injection-related equipment such as related equipment from corroding, and to adjust the curing time and increase the strength of the cured body.
The alkaline substance used in the present invention is used to neutralize hydrofluoric acid anhydrous gypsum, which is the main raw material of the anhydrous gypsum composition, because it contains a large amount of free sulfuric acid.
Examples of the alkaline substance used in the present invention include calcium, magnesium, potassium, sodium oxides, hydroxides, carbonates, bicarbonates, and the like, and double salts or cements of the compounds. One or a mixture of two or more can be used.
Of these alkaline substances, water-insoluble calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, dolomite, cement, and the like can be suitably used because they can be applied to various construction situations. Water-soluble alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium oxide, potassium oxide, etc. are wasted even if a larger amount than neutralizing the free sulfuric acid contained in hydrofluoric acid anhydrous gypsum is wasted. Even if it exists, it is preferable to keep about 2-3 times the neutralization amount. Use of more than this is extremely effective for stabilizing paper bags of products, and preventing corrosion of metals such as manufacturing equipment, transport equipment, injection equipment, etc., but it is not preferable because it causes a delay in curing time and a decrease in strength. is there.
Alkaline substances used in the present invention are calcium, magnesium, potassium, sodium oxides, hydroxides, carbonates, bicarbonates, etc., and double salts, cements, etc. of these compounds are all commercially available for industrial use. Goods can be used.
Examples of the cement include Portland cement, mixed cement, and ecocement. Examples of Portland cement include normal, early strength, very early strength, moderate heat, low heat, and sulfate resistance. Examples of the mixed cement include blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement. Examples of the ecocement include ordinary ecocement and fast-curing ecocement. Examples of the other cements include white Portland cement, super fast cement, grout cement, oil well cement, and low heat cement.

[無水石膏組成物の調製方法]
アルカリ性物質の添加量は、フッ酸副生石膏100質量部に対して、該フッ酸副生石膏中に含まれる酸の含有量によって異なり、少なくともこの遊離の硫酸の含有量を中和する以上500質量部以下を添加する。
該無水石膏組成物1質量部に水2.5質量部を加えて懸濁液をつくった場合、液のpHが4.5以上になるように無水石膏組成物の調製を行う。これは上記無水石膏組成物のpHが4.5以下の場合は酸性が強く、輸送装置、運搬装置、配管、混合機、粉砕機、分級機等の腐食を招いたり、硬化剤の包装紙の破袋を招いたり、硬化剤の鉄製の溶解槽を腐食させたり、安価な鉄製の注入ポンプの腐食を招いたり、注入管の先端装置を腐食させたり、計装関連機器を腐食させる等の問題点を有する。
そのため、無水石膏組成物の調製に当たり、アルカリ性物質を適宣変化させて無水石膏組成物のpHを4.5以上するのである。これによりフッ酸副生石膏に含有する硫酸、フッ素分の安定化と無害化、取扱い安全性、取扱い作業性、作業環境等の向上も同時に行うことができる。
本発明で使用するアルカリ性物質のカルシウム、マグネシウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等の化合物、該化合物の複塩、セメント等は、高温状態のフッ酸副生石膏に添加して遊離の酸との固相反応が確実に行われるように混合するか、水または水蒸気を加えて80〜150℃程度にまで冷却して、ついで水蒸気を除去しながら更に冷却して粉砕・分級すると無害で極めて流動性の良い粉体が得られる。従って、本発明の無水石膏組成物をフッ酸製造工場で製造場合は、製造直後の高温状態のフッ酸副生石膏に本発明で使用するアルカリ性物質のカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等の化合物、該化合物の複塩、セメント等を添加することが望ましいが、もちろん冷却して取り出したフッ酸副生石膏にカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等の化合物、該化合物の複塩、セメント等を添加して混合、粉砕・分級を施すことにより、無害化された取扱作業性の良好が良好で、流動性の高い実用性のある無水石膏組成物が得られる。
[Method for preparing anhydrous gypsum composition]
The addition amount of the alkaline substance differs depending on the content of acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum with respect to 100 parts by mass of the hydrofluoric acid byproduct gypsum, and at least 500 parts by mass of neutralizing the content of this free sulfuric acid. Add the following:
When 2.5 parts by mass of water is added to 1 part by mass of the anhydrous gypsum composition to form a suspension, the anhydrous gypsum composition is prepared so that the pH of the liquid is 4.5 or more. This is strongly acidic when the pH of the above anhydrous gypsum composition is 4.5 or less, which causes corrosion of transportation equipment, transportation equipment, piping, mixers, pulverizers, classifiers, etc. Problems such as broken bags, corroded iron melting tanks for hardeners, corroded inexpensive iron injection pumps, corroded injection pipe tip devices, and corroded instrumentation-related equipment Has a point.
Therefore, in preparing the anhydrous gypsum composition, the alkaline substance is appropriately changed to raise the pH of the anhydrous gypsum composition to 4.5 or more. As a result, the sulfuric acid and fluorine content contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum can be stabilized and rendered harmless, handling safety, handling workability, working environment and the like can be improved at the same time.
Alkaline substances used in the present invention such as calcium, magnesium oxides, hydroxides, carbonates, bicarbonates, etc., double salts of these compounds, cement, etc. are added to the hydrofluoric acid byproduct gypsum in a high temperature state. Mix to ensure solid-state reaction with free acid, or add water or water vapor and cool to about 80-150 ° C, then further cool and remove water vapor, then crush and classify A harmless and extremely fluid powder is obtained. Therefore, when the anhydrous gypsum composition of the present invention is produced in a hydrofluoric acid production plant, the alkaline substances calcium, magnesium, potassium, sodium oxides, water used in the present invention for the hydrofluoric acid byproduct gypsum immediately after production are used. It is desirable to add compounds such as oxides, carbonates, bicarbonates, etc., double salts of the compounds, cement, etc. Of course, calcium, magnesium, potassium, sodium oxides are added to the hydrofluoric acid byproduct gypsum extracted by cooling. By adding a compound such as hydroxide, carbonate, bicarbonate, etc., double salt of the compound, cement, etc., mixing, grinding and classifying, the detoxified handling workability is good, A practical anhydrous gypsum composition having high fluidity is obtained.

無水石膏組成物の調製方法は、以下の原料組成物の混合工程と粉砕・分級工程から構成される。
(1)混合工程
本発明の無水石膏組成物は、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質をフッ酸副生石膏の遊離の硫酸を中和する以上のアルカリ性物質との混合を行い、中和反応が確実に行われる条件を作るために設けた工程である。
従って、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質との混合は、フッ酸副生石膏に含有する遊離の硫酸とアルカリ性物質との固相反応を適切に行い、中和反応を確実に行うために設けるのである。
フッ酸副生石膏100質量部に対するアルカリ性物質の添加量は、フッ酸副生石膏に含有する硫酸を中和するに必要な質量部以上500質量部以下を添加すれば本発明の目的を達成することができる。
中和量以下では、安価な混合機、粉砕機、分級機等の腐食、フッ酸副生石膏の輸送系統の腐食、配管系統の腐食、紙袋の破袋、調合槽の腐食、注入設備の腐食等の数多くの課題を解決しなければならないので、設備に多額の投資を必要とするので好ましくない。
一方、500質量部以上は、紙袋の破袋は認められないこと、硬化時間の短縮ができることで好ましいが、強度低下、無駄となるので好ましくない。
中和量以上のアルカリ性物質を使用する場合は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、セメント等が大きな効果を発揮するが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等は大きな効果が得られ難いので中和量の2〜3倍程度を使用すれば、本発明が規定する性能基準を十分満足する効果が得られる。
混合装置としては、傾動式ミキサー、オムニミキサー、ヘンシルミキサー、V型ミキサー、ボールミル、ナウターミキサー、強制ミキサー、ディスクミル等が使用できる。
(2)粉砕・分級工程
フッ酸副生石膏とアルカリ性物質との混合を適切に行った後、本発明が規定する性能基準を確実に満足させるために設けるのである。
本発明で使用する粉砕機としては、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質との混合を行い、フッ酸副生石膏中に含有する硫酸とアルカリ性物質との固相反応を確実に行い、安価な紙袋の保存を長期間持続させること、配管・輸送関連設備の腐食防止、硬化剤の調合容器の腐食防止すこと、注入ポンプ・注入設備、計装関連機器等の腐食の防止を図り、硬化剤を安価にするばかりでなく、硬化時間の短縮、ゲル強度の増強を図るために設けた工程である。本発明で使用する無水石膏組成物の粒度は、ブレーン法に依る比表面積で4500〜15000cm/gのものを使用できる。好ましくは6500〜8500cm/gである。4500cm/g未満は、強度が低くなるので好ましくない。 15000cm/gを超えても、硬化時間の短縮、ゲル強度の増強効果が小さく、粉砕・分級の費用が高価になり、不経済となるので好ましくない。
本発明で使用する粉砕機としては、ボールミル、アトマイザー、ローラーミル、ローラープレス、ジョークラッシャー、トップグラインダー等を挙げることができる。
本発明で使用する分級機としては、粒子を大きな粒子と小さな粒子に分けるための篩を使用することができる。
分級機の種類としては、強制渦巻式分級機、半自由渦巻式分級機、振動ふるい、超音波振動ふるい等を挙げることができる。
The method for preparing an anhydrous gypsum composition includes the following raw material composition mixing step and pulverization / classification step.
(1) Mixing process The anhydrous gypsum composition of the present invention is a mixture of hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance with an alkaline substance that neutralizes the free sulfuric acid of the hydrofluoric acid byproduct gypsum to ensure a neutralization reaction. It is a process provided to create conditions to be performed.
Therefore, the mixture of hydrofluoric acid byproduct gypsum and the alkaline substance is provided in order to appropriately carry out the solid-state reaction between the free sulfuric acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum and the alkaline substance and to reliably carry out the neutralization reaction.
The addition amount of the alkaline substance with respect to 100 parts by mass of hydrofluoric acid byproduct gypsum can achieve the object of the present invention by adding from 500 parts by mass to 500 parts by mass necessary for neutralizing sulfuric acid contained in hydrofluoric acid byproduct gypsum. it can.
Below neutralization amount, corrosion of inexpensive mixers, pulverizers, classifiers, etc., corrosion of transport system of hydrofluoric acid byproduct gypsum, corrosion of piping system, broken bag of paper bag, corrosion of mixing tank, corrosion of injection equipment, etc. Therefore, it is not preferable because a large amount of investment is required for the equipment.
On the other hand, the amount of 500 parts by mass or more is preferable because no breakage of the paper bag is observed and the curing time can be shortened, but it is not preferable because the strength is reduced and wasted.
Calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, cement, etc. exert a great effect when using an alkaline substance that is more than neutralized, but sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate , Potassium hydrogen carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, etc. are difficult to obtain a great effect, so if about 2 to 3 times the neutralization amount is used, the performance criteria stipulated by the present invention are sufficiently satisfied. can get.
As the mixing device, a tilting mixer, an omni mixer, a Hensyl mixer, a V-type mixer, a ball mill, a nauter mixer, a forced mixer, a disk mill, and the like can be used.
(2) Grinding / Classifying Step After properly mixing the hydrofluoric acid byproduct gypsum and the alkaline substance, it is provided to ensure that the performance criteria defined by the present invention are satisfied.
The grinder used in the present invention is a mixture of hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance, reliably performing a solid phase reaction between sulfuric acid and alkaline substance contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum, and storing an inexpensive paper bag For a long period of time, prevention of corrosion of piping and transportation-related equipment, prevention of corrosion of curing agent blending containers, and prevention of corrosion of injection pumps, injection equipment, instrumentation-related equipment, etc. It is a process provided not only for reducing the curing time but also for enhancing the gel strength. The particle size of the anhydrous gypsum composition used in the present invention can be 4500 to 15000 cm 2 / g in specific surface area according to the Blaine method. Preferably it is 6500-8500 cm < 2 > / g. Less than 4500 cm 2 / g is not preferable because the strength is lowered. If it exceeds 15000 cm 2 / g, the effect of shortening the curing time and enhancing the gel strength is small, and the cost for grinding and classification becomes expensive, which is not preferable.
Examples of the pulverizer used in the present invention include a ball mill, an atomizer, a roller mill, a roller press, a jaw crusher, and a top grinder.
As a classifier used in the present invention, a sieve for separating particles into large particles and small particles can be used.
Examples of the classifier include a forced vortex classifier, a semi-free vortex classifier, a vibration sieve, and an ultrasonic vibration sieve.

[界面活性剤]
本発明で使用する界面活性剤は、硬化剤液の粘度低下と均質化、ゲルタイムの変動をなくすること、固結効率の向上を図ること等のために使用する。
本発明の界面活性剤は、通常セメント混和剤として用いているものを使用することが出来る。
界面活性剤の種類としては、ノニオンまたはアニオン系界面活性剤を挙げることができる。ノニオンまたはアニオン系界面活性剤としては、種類として多くのものがあげられているが、通常コンクリート用減水剤として市販されているもの、例えば、リグニンスルホン酸塩系界面活性剤、オキシポリカルボン酸塩系界面活性剤、メラミンスルホン酸塩系界面活性剤、高縮合トリアジンスルホン酸塩系界面活性剤、ナフタレンスルホン酸塩系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニル界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル系界面活性剤等が好適である。
リグニンスルホン酸塩系界面活性剤は、リグニンスルホン酸のアルカリ(土類)金属塩またはこれらのホルマリン縮合物等の各種誘導体であり、市販品としては、例えば、サンエキスP252(日本製紙ケミカル(株)製)が挙げられる。
オキシポリカルボン酸塩系界面活性剤は、カルボキシ基を有する化合物のアルカリ(土類)金属塩の付加または縮合重合物等の各種誘導体であり、市販品としては、例えば、フローリックSF((株)フローリック製)が挙げられる。
メラミンスルホン酸塩系界面活性剤は、メラミンスルホン酸のアルカリ(土類)金属塩またはこれらのホルマリン縮合物等の各種誘導体であり、市販品としては、例えば、SMF−PD(日産化学工業(株)製)が挙げられる。
ナフタレンスルホン酸塩系界面活性剤は、ナフタレンスルホン酸やアルキルアリルスルホン酸のアルカリ(土類)金属塩またはこれらのホルマリン縮合物等の各種誘導体であり、市販品としては、例えば、マイティ100(花王(株)製)が挙げられるこれらの中でも、リグニンスルホン酸塩系界面活性剤が安価であるので特に好ましい。
界面活性剤の使用量は、硬化剤の種類、硬化剤懸濁液の濃度、使用する界面活性剤種類により特定することが難しいが、無水石膏組成物と硬化促進増強剤の合計量100質量部に対して0.35以上1.25質量部である。好ましくは0.5質量部以上1質量部以下が好ましい。0.35質量部未満は、硬化剤液の粘度が高くなり均質性は良くなるが、浸透性が悪くなり固結効率の低下を招くこと、硬化時間と強度がバラツイタリするので好ましくなくない。また、1.25質量部超えて添加することで硬化時間と強度のバラツキが認められなくなるが、硬化剤液の粘性の低下が認められなかったり、浸透性の向上が認められなかったり、無駄となるので好ましくないのである。
[Surfactant]
The surfactant used in the present invention is used for viscosity reduction and homogenization of the curing agent solution, elimination of fluctuations in gel time, improvement of consolidation efficiency, and the like.
As the surfactant of the present invention, those usually used as a cement admixture can be used.
As a kind of surfactant, a nonionic or anionic surfactant can be mentioned. Many types of nonionic or anionic surfactants are listed, but those commercially available as water reducing agents for concrete, such as lignin sulfonate surfactants, oxypolycarboxylates Surfactants, melamine sulfonate surfactants, highly condensed triazine sulfonate surfactants, naphthalene sulfonate surfactants, polyoxyethylene nonylphenyl surfactants, polyethylene glycol alkyl ether surfactants An agent or the like is preferable.
The lignin sulfonate surfactant is an alkaline (earth) metal salt of lignin sulfonic acid or various derivatives such as these formalin condensates. Examples of commercially available products include Sun Extract P252 (Nippon Paper Chemical Co., Ltd.). ))).
Oxypolycarboxylate-based surfactants are various derivatives such as addition or condensation polymer of alkali (earth) metal salt of a compound having a carboxy group, and commercially available products include, for example, Floric SF ( ) Manufactured by Floric).
The melamine sulfonate surfactant is an alkaline (earth) metal salt of melamine sulfonic acid or various derivatives such as a formalin condensate thereof. Examples of commercially available products include SMF-PD (Nissan Chemical Co., Ltd.). ))).
Naphthalene sulfonate-based surfactants are various derivatives such as alkali (earth) metal salts of naphthalene sulfonic acid and alkylallyl sulfonic acid or their formalin condensates, and examples of commercially available products include Mighty 100 (Kao). Among these, the lignin sulfonate surfactant is particularly preferable because it is inexpensive.
The amount of the surfactant used is difficult to specify depending on the type of the curing agent, the concentration of the curing agent suspension, and the type of the surfactant used, but the total amount of the anhydrous gypsum composition and the curing acceleration enhancer is 100 parts by mass. It is 0.35 or more and 1.25 mass parts with respect to. The amount is preferably 0.5 parts by mass or more and 1 part by mass or less. Less than 0.35 parts by mass is not preferable because the viscosity of the curing agent liquid is increased and the homogeneity is improved, but the permeability is deteriorated and the consolidation efficiency is lowered, and the curing time and strength are varied. In addition, when added in excess of 1.25 parts by mass, variation in curing time and strength is not recognized, but no decrease in viscosity of the curing agent liquid is observed, improvement in permeability is not observed, and waste. Therefore, it is not preferable.

[消泡剤]
消泡剤を添加する目的は、界面活性剤を添加した硬化剤液を調製すると、硬化剤液表面と液中に多量の泡を発生させて、消泡する迄に長時間を有したり、取り扱い作業性が悪くなったり、主剤液と硬化剤液とを混合すると気泡巻き込んで硬化するので強度の低下を招いたり、硬化時間がバラツイタリしたりする等の問題点を有するので好ましくないのである。本発明の消泡剤は、このような上記問題点を解決するためと硬化剤液の粘度の低下を図り浸透性を向上させるために添加するのである。本発明で使用する消泡剤は、通常セメント混和剤として用いられる消泡剤を含有させる。
消泡剤としては、高級アルコール系、アルキルフェノール系、ジエチレングリコール系、ジブチルフタレート系、非水溶性アルコール系、トリブチルホスフェート系、ポリグリコール系、シリコン系、酸化エチレン−酸化プロピレン共重合体系等の各種の消泡剤が挙げられる。
本発明で使用する消泡剤の使用量、本発明の界面活性剤100質量部に対して0.51以上200質量部以下の範囲である。好ましくは1質量部以上100質量部以下である。0.51質量部未満は、硬化剤液の均質化ができるが、消泡に長時間を有するので作業性が悪く、硬化時間と硬化体の強度がバラツキを生じるので好ましくない。200質量部超えると硬化剤液の表面と液中の泡は瞬間的になくなり、粘性も低くなり浸透性がよくなる方向に進むが、添加量が多く無駄である。
[Defoamer]
The purpose of adding an antifoaming agent is to prepare a hardener solution with a surfactant added, and generate a large amount of foam on the surface of the hardener solution and in the solution, and it takes a long time to defoam, This is not preferable because the handling workability is deteriorated, and if the main agent liquid and the curing agent liquid are mixed, bubbles entrain and cure, leading to a decrease in strength and uneven curing time. The antifoaming agent of the present invention is added to solve the above-mentioned problems and to reduce the viscosity of the curing agent liquid and improve the permeability. The antifoaming agent used in the present invention contains an antifoaming agent usually used as a cement admixture.
Antifoaming agents include various alcohols such as higher alcohols, alkylphenols, diethylene glycols, dibutyl phthalates, water-insoluble alcohols, tributyl phosphates, polyglycols, silicones, and ethylene oxide-propylene oxide copolymers. A foaming agent is mentioned.
It is the range of 0.51 or more and 200 mass parts or less with respect to the usage-amount of the antifoamer used by this invention, and 100 mass parts of surfactant of this invention. Preferably they are 1 mass part or more and 100 mass parts or less. If the amount is less than 0.51 parts by mass, the curing agent solution can be homogenized, but since it takes a long time to defoam, workability is poor, and the curing time and the strength of the cured product vary, which is not preferable. When the amount exceeds 200 parts by mass, the surface of the curing agent liquid and the bubbles in the liquid disappear instantaneously, and the viscosity decreases and the penetrability improves, but the amount added is wasteful.

[硬化促進増強剤]
本発明の硬化促進増強剤を使用する目的は、硬化剤としての無水石膏組成物の更なる硬化時間の短縮と硬化体の強度の増強を図るために添加する。
本発明で使用する硬化促進増強剤としては、カルシウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩等とセメントを挙げることができ、一種以上添加して使用することができる。硬化促進増強剤は、工業用市販品を挙げることができる。
カルシウムの硫酸塩としては、ニ水石膏、半水石膏、III型無水石膏、II型無水石膏等の工業用の石膏と排煙脱硫石膏、排酸処理石膏、燐酸石膏のニ水塩・半水塩、チタン石膏等の化学石膏を中性付近にpH調節して乾燥、粉砕・分級して使用することもできる。
セメントの種類としては、ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメントを挙げることができる。ポルトランドセメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩を挙げることができる。混合セメントとしては、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントを挙げることができる。エコセメントとしては、普通エコセメント、速硬エコセメントを挙げることができる。
その他のセメントとしては、白色ポルトランドセメント、超速硬セメント、グラウト用セメント、油井セメント、低発熱セメントを挙げることができる。
硬化促進増強剤の添加量は、珪酸アルカリとして日本工業規格(JIS K−

Figure 0006350985
するのが良い。
これらの硬化促進増強剤は、 更に粉砕・分級して使用しても良い。その粒度は、ブレーン法に依る比表面積で3000〜12000cm/gのものを使用できる。好ましくは4500〜9500cm/g,更に好ましくは6500から8500cm/gである。3000cm/g未満は、強度が低くなるので好ましくない。15000cm/g超えると均質化が図れるが粘性が高くなり浸透性が損なわれる等の性能面の向上が認められなく、結局、粉砕・分級の費用ばかり高価になり、不経済となるので好ましくない。[Curing acceleration enhancer]
The purpose of using the curing acceleration enhancer of the present invention is added in order to further shorten the curing time of the anhydrous gypsum composition as the curing agent and enhance the strength of the cured product.
The curing accelerator enhancer for use in the present invention, oxides of calcium, hydroxides, carbonates, can Rukoto cited sulfate or the like and cement, it can be used by adding one or more. Examples of the curing acceleration enhancer include commercial products for industrial use.
Calcium sulfate includes dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, type III anhydrous gypsum, type II anhydrous gypsum and other industrial gypsum and flue gas desulfurized gypsum, waste acid treated gypsum, phosphate gypsum dihydrate and half water Chemical gypsum such as salt and titanium gypsum can be dried, pulverized and classified by adjusting the pH to near neutrality.
Examples of the cement include Portland cement, mixed cement, and ecocement. Examples of Portland cement include normal, early strength, very early strength, moderate heat, low heat, and sulfate resistance. Examples of the mixed cement include blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement. Examples of the ecocement include ordinary ecocement and fast-curing ecocement.
Examples of the other cements include white Portland cement, super fast cement, grout cement, oil well cement, and low heat cement.
The addition amount of the hardening accelerator is the Japanese Industrial Standard (JIS K-) as alkali silicate.
Figure 0006350985
Good to do.
These curing acceleration enhancers may be further pulverized and classified for use. As the particle size, a specific surface area of 3000 to 12000 cm 2 / g according to the Blaine method can be used. Preferably it is 4500-9500 cm < 2 > / g, More preferably, it is 6500-8500 cm < 2 > / g. Less than 3000 cm 2 / g is not preferable because the strength is lowered. If it exceeds 15000 cm 2 / g, homogenization can be achieved, but the improvement in performance such as increased viscosity and impairing permeability is not observed, and the cost of pulverization and classification becomes expensive and uneconomical. .

[硬化剤の作用効果]
本発明者が調べた結果、上記の地盤安定化薬液用硬化剤の無水石膏組成物は、フッ酸副生石膏中に含有する遊離の硫酸を中和する以上のアルカリ性物質を添加して、混合と粉砕・分級処理工程設備を設けて得た無水石膏組成物を用いることで、紙製の製品袋は1年以上破袋しないこと、硬化剤液の調合槽は腐食しないこと、硬化剤液の粘度は5mPa・s 以下と低いこと、界面活性剤の発泡は消泡剤の添加により短時間で消え、主剤液の使用量と無水石膏組成物の使用量を変化させることで硬化時間が長結の20分台から瞬結の数秒以内にすることが可能となり、硬化体の一軸圧縮強度値が長結の実用強度の0.01N/mm以上から瞬結の6N/mm以上の強度になることが判明した。よって、本発明の地盤安定化薬液用硬化剤の無水石膏組成物は、高価なII型無水石膏を使用しなくても、珪酸アルカリ水溶液と混合した際に所望の硬化時間や強度が得られ、多様化・複雑化する地盤の施工、多用途の土建工事に応用できると同時に副生物の再利用が可能となり、省資源化への寄与、環境への配慮に結びつき極めて環境に優しい材料となることが再認識されたのである。
[Effect of curing agent]
As a result of investigation by the present inventor, the anhydrous gypsum composition of the above-mentioned hardener for ground stabilization chemical solution is mixed with an alkaline substance more than neutralizing the free sulfuric acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum. By using the anhydrous gypsum composition obtained by installing the pulverization / classification processing equipment, the paper product bag should not be broken for more than one year, the curing agent solution preparation tank should not be corroded, and the viscosity of the curing agent solution Is less than 5 mPa · s, foaming of the surfactant disappears in a short time by adding an antifoaming agent, and the curing time is prolonged by changing the amount of the main agent liquid used and the amount of anhydrous gypsum composition used. It becomes possible to make it within a few seconds of instantaneous setting from the 20 minute range, and the uniaxial compressive strength value of the cured body is from 0.01 N / mm 2 or more of the practical strength of the long setting to 6 N / mm 2 or more of the instantaneous setting. It has been found. Therefore, the anhydrous gypsum composition of the ground stabilizing chemical liquid curing agent of the present invention can obtain a desired curing time and strength when mixed with an aqueous alkali silicate solution without using expensive type II anhydrous gypsum, It can be applied to diversified and complicated ground construction and versatile earthwork, and at the same time, by-products can be reused, contributing to resource conservation and environmental considerations, and becoming an extremely environmentally friendly material. Was re-recognized.

[地盤安定化薬液]
本発明の地盤安定化薬液は、上述した硬化剤と、主剤液(A液)である珪酸アルカリ水溶液とを含有する。
珪酸アルカリとしては、例えば、SiO/NaOモル比が2〜4の珪酸ソーダ、SiO/NaOモル比が4〜6の範囲であるシリカゾル等を用いることもできる。中でも、日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている1〜3号珪酸ソーダが好ましく、3号珪酸ソーダがより好ましい。
[Ground stabilization chemicals]
The ground stabilization chemical | medical solution of this invention contains the hardening | curing agent mentioned above and the alkali silicate aqueous solution which is a main ingredient liquid (A liquid).
The alkali silicate, e.g., sodium silicate of SiO 2 / Na 2 O molar ratio is 2 to 4, SiO 2 / Na 2 O molar ratio can be used silica sol in the range of 4-6. Among them, No. 1 to 3 silicates defined in Japanese Industrial Standards (JIS K-1408) are preferable, and No. 3 sodium silicate is more preferable.

珪酸アルカリ水溶液の珪酸アルカリ濃度は、強度を大きくするという点では高い程よい。施工方法等に応じて適宜調整してもよい。例えば、珪酸ソーダとして日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている3号珪酸ソーダを用いて調製したA液と、硬化剤を含む水懸濁液からなる硬化剤液とを等容量ずつ混合しながら地盤中に注入する施工方法では、3号珪酸ソーダ60〜120容量部を水で希釈して200容量部とすることが好ましい。  The higher the alkali silicate concentration of the alkali silicate aqueous solution, the better in terms of increasing the strength. You may adjust suitably according to a construction method etc. For example, liquid A prepared using No. 3 sodium silicate prescribed in Japanese Industrial Standards (JIS K-1408) as sodium silicate and a curing agent liquid composed of an aqueous suspension containing a curing agent, in equal volumes. In the construction method of pouring into the ground while mixing, it is preferable to dilute No. 3 sodium silicate 60-120 parts by volume with water to 200 parts by volume.

地盤安定化薬液における硬化剤と硬化促進増強剤の含有量は、地盤安定化薬液の硬化時間を短くする場合には多くし、硬化時間を長くする場合には少なくする。硬化体の強度を大きくしたい場合には多く用いればよい。硬化体の強度を小さくしたい場合には少なく用いればよい。
日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている3号珪酸ソーダ100lと水100lからなる主剤液(200l)と、これと等容量の本発明の硬化剤と硬化促進増強剤を含む水懸濁液からなる硬化剤液(200l)との混合物からなる薬液(400l)により地盤を安定化させる場合には、硬化剤液中に本発明の無水石膏組成物を10〜120kgの範囲で含有させることが好ましい。硬化促進増強剤を5〜100kgの範囲で含有させることが好ましい。
The contents of the curing agent and the curing acceleration enhancer in the ground stabilizing chemical solution are increased when the curing time of the ground stabilizing chemical solution is shortened, and are decreased when the curing time is lengthened. If it is desired to increase the strength of the cured body, a large amount may be used. If it is desired to reduce the strength of the cured body, it may be used in a small amount.
A water suspension containing a main liquid (200 l) consisting of 100 l of sodium silicate No. 3 and 100 l of water defined in Japanese Industrial Standard (JIS K-1408), and the same amount of the curing agent of the present invention and a curing acceleration enhancer. When the ground is stabilized by a chemical solution (400 l) composed of a mixture with a curable liquid (200 l) composed of a turbid liquid, the anhydrous gypsum composition of the present invention is contained in the range of 10 to 120 kg in the curing agent liquid. It is preferable. It is preferable to contain a hardening acceleration enhancer in the range of 5 to 100 kg.

地盤安定化薬液の地盤内への注入に際しては、単管式、二重管式、多重管式などの各種注入管を用いることができる。
また、地盤安定化薬液の注入方法としては、A液とB液を予め混合して注入管に導く方法、A液とB液とを注入管の基部に設けた混合部、例えば、Y字管において混合して注入管に導く方法、A液とB液とをそれぞれ独立に注入管に導いて注入管内で混合する方法、A液とB液とをそれぞれ独立に注入管に導いて、注入管から地盤内に注入しながら地盤内にて合流・混合させる方法等が挙げられる。
これらの方法は、薬液の硬化時間や施工性に応じて適宜採用することができる。
When injecting the ground stabilizing chemical solution into the ground, various injection tubes such as a single tube type, a double tube type, and a multiple tube type can be used.
In addition, as a method of injecting the ground stabilization chemical solution, a method in which the A solution and the B solution are mixed in advance and led to the injection tube, a mixing unit in which the A solution and the B solution are provided at the base of the injection tube, for example, a Y-shaped tube The method of mixing and guiding the liquid to the injection tube, the method of independently introducing the liquid A and the liquid B to the injection tube and mixing them in the injection tube, the method of introducing the liquid A and the liquid B independently to the injection tube, The method of merging and mixing in the ground while injecting into the ground.
These methods can be appropriately employed depending on the curing time and workability of the chemical solution.

以下に、実施例、比較例、参考例を示して本発明を更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。硬化剤成分として使用したフッ酸副生石膏、アルカリ性物質、界面活性剤、消泡剤、硬化促進増強剤等は、いずれも工業用市販品を用いた。
参考例に示したII型無水石膏は、ニ水石膏を電気炉中で1000℃において3時間焼成したのち、冷却し、次いで粉砕機と分級機を用いて、ブレーン法に依る比表面積が、4500cm/g、6500cm/g、7500cm/gに調製して3種類の試料を調製して用いた。
実施例、比較例、参考例を以下に示す。(試料番号1〜59)(試験番号1〜83)
フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して、▲1▼混合工程、▲2▼粉砕、分級工程、▲3▼混合工程と粉砕・分級工程を経て得られた3種類の調製方法で得られた無水石膏組成物についての紙袋の性状、調合槽のpH、SPCC(冷間圧延鋼板)の腐食等を評価する条件を表1a、表1b、表1c、表1dに示す。
硬化剤液(B液)については、消泡性と粘性、主剤液(A液)と硬化剤液(B液)を用いて硬化時間と硬化体の一軸圧縮強度について評価する条件を表2a、表2b、表2c、表2d、表2eに示す。
主剤液(A液)は、日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている3号珪酸ソーダ100ccと水100ccを仕込み、混合、撹拌を行い調製した。
表1a、表1b、表1c、表1dに示したフッ酸副生石膏は、ロータリーキルンからでた塊状〜粉末状のものを用い、該塊状〜粉末状原料を粉砕と分級により原料として用いた。アルカリ性物質は、消石灰、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、ポルトランドセメント、ドロマイト、炭酸カリウムナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素カリウムを用いた。いずれも工業用の市販品を使用した。
無水石膏組成物の調製方法は、▲1▼混合工程は、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質を単に混合機を用いて混合して調製を行い試料とした。▲2▼粉砕・分級工程は、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質とを混合することなく、粉砕機と分級機を用いて調製し試料を調製した。▲3▼混合工程と粉砕・分級工程は、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質を混合機に投入して混合を行い、次いで粉砕機と分級機を用いて調製を行い試料とした。
無水石膏組成物の試料の調製は、上記の3種類の調製方法について検討評価を行う条件を示し、表1a、表1b、表1c、表1dに併記して示した。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, comparative examples, and reference examples, but the present invention is not limited to the following examples. Commercially available commercial products were used for the hydrofluoric acid byproduct gypsum, alkaline substance, surfactant, antifoaming agent, curing accelerator and the like used as the curing agent component.
The type II anhydrous gypsum shown in the reference example is obtained by calcining dihydrate gypsum in an electric furnace at 1000 ° C. for 3 hours, cooling, and then using a pulverizer and a classifier to obtain a specific surface area of 4500 cm according to the brane method. Three types of samples were prepared and used at 2 / g, 6500 cm 2 / g, and 7500 cm 2 / g.
Examples, comparative examples, and reference examples are shown below. (Sample numbers 1 to 59) (Test numbers 1 to 83)
Alkaline substance was added to hydrofluoric acid byproduct gypsum and obtained by three kinds of preparation methods obtained through (1) mixing step, (2) pulverization, classification step, and (3) mixing step and pulverization / classification step. Table 1a, Table 1b, Table 1c, and Table 1d show the conditions for evaluating the properties of the paper bag, the pH of the mixing tank, the corrosion of the SPCC (cold rolled steel sheet), etc., for the anhydrous gypsum composition.
Regarding the curing agent liquid (B liquid), Table 2a shows the conditions for evaluating the defoaming properties and viscosity, the curing time and the uniaxial compressive strength of the cured body using the main agent liquid (A liquid) and the curing agent liquid (B liquid). It shows in Table 2b, Table 2c, Table 2d, and Table 2e.
The main agent liquid (A liquid) was prepared by charging 100 cc of No. 3 sodium silicate and 100 cc of water specified in Japanese Industrial Standard (JIS K-1408), and mixing and stirring.
As the hydrofluoric acid byproduct gypsum shown in Table 1a, Table 1b, Table 1c, and Table 1d, a lump-to-powder form from a rotary kiln was used, and the lump-to-powder form raw material was used as a raw material by pulverization and classification. As the alkaline substance, slaked lime, magnesium oxide, calcium carbonate, Portland cement, dolomite, potassium sodium carbonate, potassium hydroxide, and potassium hydrogen carbonate were used. In all cases, commercial products for industrial use were used.
The anhydrous gypsum composition was prepared as follows: (1) In the mixing step, hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance were simply mixed using a mixer. (2) In the pulverization / classification step, a sample was prepared by using a pulverizer and a classifier without mixing the hydrofluoric acid byproduct gypsum and the alkaline substance. (3) In the mixing step and the pulverization / classification step, hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance were added to the mixer and mixed, and then the sample was prepared using a pulverizer and a classifier.
The preparation of the anhydrous gypsum composition sample shows the conditions for studying and evaluating the above three types of preparation methods, and is shown together in Tables 1a, 1b, 1c, and 1d.

なお、試料番号1〜15は、フッ酸副生石膏の粒度の影響、無水石膏組成物の調製方法の影響、無水石膏組成物のブレーン値の影響について検討を行うための条件を示した。試料番号1〜3はフッ酸副生石膏の粒度が塊状〜粉末状、試料番号4〜6は30mm以下、試料番号7〜9は5mm以下、試料番号10〜12は1mm以下、試料番号13〜15は90μm以下のものを用い、アルカリ性物質はCa(OH)の600μm以下を用いた。試料番号16〜36はフッ酸副生石膏の粒度を5mm以下とし、アルカリ性物質の種類の影響と無水石膏組成物の調製法の影響について検討するための条件を示した。アルカリ性物質は試料番号16〜18はMgO 5μm以下、試料番号19〜21はCaCO 75μm以下、試料番号22〜24はポルトランドセメント 3200cm/g、試料番号25から27はMgCa(CO 粉末、試料番号28〜30はKNaCO粉末、試料番号31〜33はKOH 粒状、試料番号34〜36はKHCO粉末である。試料番号1〜36の無水石膏組成物の調製法は、試料番号1、4、7、10、13、16、19、22、25、28、31、34は混合工程処理を施し、試料番号2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35は粉砕・分級工程処理を施し、試料番号3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36は混合工程と粉砕・分級工程処理とを施して無水石膏組成物を得た。試料番号37〜44はフッ酸副生石膏5mm以下のものを100質量部使用し、アルカリ性物質として粒状のCa(OH)を0〜500質量部を使用して混合工程と粉砕・分級工程を施し、無水石膏組成物のブレーン値を8500cm/gに調製して添加量の影響について、試料番号45〜53はフッ酸副生石膏1mm以下とアルカリ性物質として45μm以下のCaCOを用いて混合工程と粉砕・分級工程処理を施し、無水石膏組成物の調製を行い,無水石膏組成物のブレーン法に依る比表面積の影響について、試料番号54は1mm以下のフッ酸副生石膏100質量部にアルカリ性物質としてブレーン法に依る比表面積が 12000cm/gのCa(OH)100質量部を添加して、混合工程と粉砕・分級工程処理を行い、ブレーン法に依る比表面積が10750cm/gの無水石膏組成物を調製し、この該無水石膏組成物の硬化剤としての使用量の影響について、試料番号55は1mm以下のフッ酸副生石膏100質量部にアルカリ性物質として600μm以下のCaCOを7質量部添加して、混合、粉砕・分級工程調製を行い、ブレーン法に依る比表面積が6500cm/gの無水石膏組成物を得た。この該無水石膏組成物に消石灰の特号、ポルトランドセメント、消石灰の特号とポルトランドセメント、CaCO、CaSO・2HO等を併用した硬化促進増強剤の影響について、試料番号56は界面活性剤の種類の影響について、界面活性剤のリグニンスルホン酸塩の使用量と消泡剤の使用量の影響について、消泡剤の使用量の影響について検討するために、1mm以下のフッ酸副生石膏100質量部にアルカリ性物質として600μm以下のCaCOを7質量部添加して、混合工程と粉砕・分級工程を施して調製を行い、ブレーン表面積が7500cm/gの無水石膏組成物を得た。試料番号57〜59はII型無水石膏について参考例として検討するための条件を示した。Sample Nos. 1 to 15 show conditions for examining the influence of the particle size of hydrofluoric acid byproduct gypsum, the influence of the preparation method of the anhydrous gypsum composition, and the influence of the brain value of the anhydrous gypsum composition. Sample Nos. 1 to 3 are flocculated to powdery hydrofluoric acid byproduct gypsum, Sample Nos. 4 to 6 are 30 mm or less, Sample Nos. 7 to 9 are 5 mm or less, Sample Nos. 10 to 12 are 1 mm or less, Sample Nos. 13 to 15 Was 90 μm or less, and the alkaline substance was Ca (OH) 2 of 600 μm or less. Sample Nos. 16 to 36 set the particle size of the hydrofluoric acid byproduct gypsum to 5 mm or less, and showed conditions for examining the influence of the type of alkaline substance and the influence of the preparation method of the anhydrous gypsum composition. Sample numbers 16 to 18 are MgO 5 μm or less, sample numbers 19 to 21 are CaCO 3 75 μm or less, sample numbers 22 to 24 are Portland cement 3200 cm 2 / g, and sample numbers 25 to 27 are MgCa (CO 3 ) 2 powders. Sample numbers 28 to 30 are KNaCO 3 powder, sample numbers 31 to 33 are KOH granular, and sample numbers 34 to 36 are KHCO 3 powder. Samples Nos. 1 to 36 were prepared by the mixing process of Sample Nos. 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, and 34. 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32, and 35 are subjected to pulverization / classification process, and sample numbers 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27 , 30, 33 and 36 were subjected to a mixing step and a pulverization / classification step treatment to obtain an anhydrous gypsum composition. Sample Nos. 37 to 44 use 100 parts by mass of hydrofluoric acid byproduct gypsum of 5 mm or less, and use 0 to 500 parts by mass of granular Ca (OH) 2 as an alkaline substance to perform a mixing step and a pulverizing / classifying step. Regarding the influence of the addition amount by adjusting the brane value of the anhydrous gypsum composition to 8500 cm 2 / g, Sample Nos. 45 to 53 were mixed with 1 μm or less hydrofluoric acid byproduct gypsum and 45 μm or less CaCO 3 as an alkaline substance. The anhydrous gypsum composition is prepared by pulverizing / classifying step treatment. Regarding the influence of the specific surface area according to the brane method of the anhydrous gypsum composition, sample number 54 is an alkaline substance in 100 parts by mass of hydrofluoric acid byproduct gypsum of 1 mm or less. specific surface area due to Blaine method is the addition of Ca (OH) 2 100 parts by mass of 12000 2 / g, mixing step and rows pulverizing and classifying step process , The specific surface area due to Blaine method is to prepare the anhydrite composition 10750cm 2 / g, the effect of the amount of the curing agent of this wireless water gypsum composition, Sample No. 55 hydrofluoric acid 1mm or less by-product gypsum 100 7 parts by mass of 600 μm or less of CaCO 3 as an alkaline substance was added to parts by mass to prepare a mixing, pulverization and classification process, and an anhydrous gypsum composition having a specific surface area of 6500 cm 2 / g based on the brane method was obtained. Sample No. 56 is the surface activity of the anhydrous gypsum composition with respect to the effect of a hardening accelerator using the special name of slaked lime, Portland cement, the special name of slaked lime and Portland cement, CaCO 3 , CaSO 4 .2H 2 O, etc. In order to examine the influence of the amount of surfactant used, the amount of surfactant lignin sulfonate used and the amount of antifoam used, and the amount of antifoam used, hydrofluoric acid byproduct gypsum of 1 mm or less 7 parts by mass of 600 μm or less CaCO 3 as an alkaline substance was added to 100 parts by mass, and the mixture was subjected to a mixing step and a pulverization / classification step to obtain an anhydrous gypsum composition having a brain surface area of 7500 cm 2 / g. Sample Nos. 57 to 59 show the conditions for examining type II anhydrous gypsum as a reference example.

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(1) 無水石膏組成物の性能評価(試料番号1〜59)
(a) 紙袋の性状
紙製のセメント袋にフッ酸副生石膏、フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して、▲1▼混合工程、▲2▼粉砕・分級工程、▲3▼混合工程と粉砕・分級工程を併用して得たフッ酸副生組成物を充填して1年間貯蔵した後の状態を観察した。
評価○:紙袋の性状は、1年間破袋、無。
評価×:紙袋の性状は、1年未満で破袋、有。
(b) 調合槽のpH
調合槽の懸濁液のpHは、pHメーターを用いて測定した。
評価○:調合槽のpHは、4.5以上であった。
評価×:調合槽のpHは、4.5未満であった。
(c) SPCC(冷間圧延鋼板)の腐食
200ccの調合槽に水道水190ccを仕込み、SPCC(冷間圧延鋼板)寸法50×30×2mmのテストピースを浸漬し、次いで、フッ酸副生石膏、フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して、▲1▼混合工程、▲2▼粉砕・分級工程、▲3▼混合工程と粉砕・分級工程を併用して得た無水石膏組成物30gを仕込み1日間の間放置して、調合槽の状態を観察した。
評価○:調合槽の性状は、1日間放置したが腐食、無。
評価×:調合槽の性状は、1日間放置で腐食、有。
(1) Performance evaluation of anhydrous gypsum composition (sample numbers 1 to 59)
(A) Properties of the paper bag Add hydrofluoric acid byproduct gypsum to the paper cement bag, and add alkaline substances to the hydrofluoric acid byproduct gypsum. (1) Mixing process, (2) Crushing / classifying process, (3) Mixing process and crushing -The state after filling with the hydrofluoric acid byproduct composition obtained by using the classification step and storing it for one year was observed.
Evaluation ○: The property of the paper bag was broken for one year and was none.
Evaluation x: The property of the paper bag is broken or broken in less than one year.
(B) pH of the mixing tank
The pH of the suspension in the compounding tank was measured using a pH meter.
Evaluation (circle): The pH of the preparation tank was 4.5 or more.
Evaluation x: The pH of the mixing tank was less than 4.5.
(C) Corrosion of SPCC (cold rolled steel sheet) 190 cc of tap water was charged into a 200 cc mixing tank, a test piece having a SPCC (cold rolled steel sheet) size of 50 × 30 × 2 mm was immersed, and then hydrofluoric acid byproduct gypsum, An alkaline substance is added to hydrofluoric acid byproduct gypsum and charged with 30 g of anhydrous gypsum composition obtained by combining (1) mixing step, (2) crushing / classifying step, and (3) mixing step and crushing / classifying step. The state of the preparation tank was observed by leaving it for a day.
Evaluation ○: The properties of the mixing tank were left undisturbed for 1 day, but were not corroded.
Evaluation x: The properties of the mixing tank are corroded and left on standing for 1 day.

表1a、表1b、表1c、表1dから明らかなように試料番号3、6、9、12、15、18、21,24、27、30、33、36、38、39、40、41、42、43、44、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56の無水石膏組成物については、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質とを混合工程を経た後、粉砕・分級工程を施すことで紙袋の性状、調合槽のpHとSPCCの腐食の性能評価について、全て本発明の規定値を満足したものであった。試料番号57、58、59の高価なII型無水石膏の性能に匹敵した性能を得ることができた。
アルカリ性物質が無添加の試料番号37は、本発明の無水石膏の調製方法の混合工程を経た後、粉砕・分級工程を施しても本発明の性能基準を満たすことができなかった。
また、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質を混合工程の単独だけで処理した試料番号1、4、7、10、13、16、19、22、25、28、31、34は、本発明が規定する性能評価を満足させることができなかった。
更にまた、混合工程を省略して粉砕・分級工程単独で処理を施して得た試料番号2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35は、本発明が規定する無水石膏組成物の性能評価を満足させることができなかった。
Sample numbers 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 38, 39, 40, 41, as apparent from Table 1a, Table 1b, Table 1c, Table 1d 42, 43, 44, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 Anhydrous gypsum compositions are mixed with hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance, and then crushed and By performing the classification process, the properties of the paper bag, the pH of the preparation tank, and the performance evaluation of the corrosion of the SPCC all satisfied the specified values of the present invention. Performance comparable to that of the expensive type II anhydrous gypsum of sample numbers 57, 58 and 59 could be obtained.
Sample No. 37, to which no alkaline substance was added, failed to meet the performance criteria of the present invention even after the pulverization / classification step after the mixing step of the anhydrous gypsum preparation method of the present invention.
Sample numbers 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, and 34 obtained by treating hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance alone are defined by the present invention. The performance evaluation could not be satisfied.
Furthermore, sample numbers 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32, and 35 obtained by performing the pulverization / classification step alone without the mixing step are the present invention. Could not satisfy the performance evaluation of the anhydrous gypsum composition defined by.

[2]硬化剤液の評価、硬化時間、硬化体の一軸圧縮強度(試験番号1〜87)
(1)硬化剤液の評価
硬化剤液(B液)を用い、消泡性、粘度の評価結果を表2a、表2b、表2c、表2d表2eに併記した。
主剤液は、日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている3号珪酸ソーダ100ccと水100ccの割合で混合して調製した。
硬化剤液は、硬化剤として上記の試料番号1〜56の無水石膏組成物10〜80g、試料番号57〜59のII型無水石膏を30g、硬化促進増強剤15〜80g、界面活性剤0.09〜1.0g、消泡剤を0〜2.0gを用いて容量が200ccになるように水に懸濁して調製した。
(a)消泡性
20℃の水道水180ccを調合槽に仕込み、撹拌しながら界面活性剤、消泡剤を添加、次いで硬化剤である石灰類および石膏類を所定量仕込み、3分間撹拌をする。撹拌を停止してから泡の消えるまでの所要時間を測定した。
評価○:消泡までの所要時間が10秒以下であった。
評価×:消泡までの所要時間が10秒以上であった。
(b)粘度
硬化剤液の粘度:液温20℃、硬化剤液を200ccをメスシリンダーに分取し、容器に充填する。次いで、B型粘度計で粘度を測定した。
評価○:粘度が、5mPa・s未満であった。
評価×:粘度が、5mPa・s以上であった。
(2)硬化時間と硬化体の一軸圧縮強度
下記の主剤液(A液)と硬化剤液(B液)を用い、硬化時間、硬化体の強度の評価条件で評価した。その評価結果を表2a、表2b、表2c、表2d表2eに併記した。
主剤液は、日本工業規格(JIS K−1408)に規定されている 3号珪酸ソーダ100ccと水100ccの割合で混合して調製した。
硬化剤液は、硬化剤として試料番号1〜56の無水石膏組成物を10〜80g、試料番号57〜59のII型無水石膏を30g、硬化促進増強剤15〜80g、界面活性剤0.09〜1.0g、消泡剤を0〜2.0gを用いて200cc になるように水に懸濁して調製した。
(a)硬化時間
硬化時間は液温20℃において、主剤液と硬化剤液の当容量をマグネチックスターターで攪拌を開始してから撹拌子が停止するまでの所要時間を測定し
評価○:硬化時間が、20分〜数秒以内であった。
評価×:硬化時間が、1日以上未硬化であった。
(b)硬化体の圧縮強度
液温20℃において、主剤液と硬化剤液の当容量混合液を円柱型の型枠(径5cm×高さ10cm)内に流し込み、形成された硬化体の材令1日後の一軸圧縮強度を測定した。
材令1日後
評価O:硬化体の一軸圧縮強度値が、0.01N/mm以上であった。
評価×:硬化体の一軸圧縮強度値が、0.01N/mm未満であった。
(3)総合評価
総合評価○:硬化剤である無水石膏組成物の性状(紙袋の性状、SPCC(冷間圧延鋼板)の腐食性、調合槽のpH)、硬化剤液の性状(硬化剤液の消泡性と該硬化剤を用いた硬化剤液の粘性)、硬化時間と硬化体の圧縮強度1日後の評価項目がいずれも○であった。
総合評価×:硬化剤である無水石膏組成物の性能評価、硬化剤液の性状、硬化時間と硬化体強度1日後の評価項目の少なくとも一つが×であった。
[2] Evaluation of curing agent liquid, curing time, uniaxial compressive strength of cured body (test numbers 1 to 87)
(1) Evaluation of curing agent liquid The evaluation results of antifoaming properties and viscosities were shown in Table 2a, Table 2b, Table 2c, Table 2d and Table 2e using a curing agent liquid (B liquid).
The main liquid was prepared by mixing 100 cc of No. 3 sodium silicate as defined in Japanese Industrial Standard (JIS K-1408) and 100 cc of water.
The curing agent liquid is 10-80 g of the anhydrous gypsum composition of the above sample numbers 1 to 56, 30 g of type II anhydrous gypsum of the sample numbers 57 to 59, 15 to 80 g of a curing acceleration enhancer, and 0. 09-1.0 g and 0-2.0 g of antifoam were prepared by suspending in water to a volume of 200 cc.
(A) Antifoaming property 180 cc of tap water of 20 ° C. is added to a mixing tank, and a surfactant and an antifoaming agent are added while stirring, and then a predetermined amount of limes and gypsum as curing agents are charged and stirred for 3 minutes. To do. The time required from when stirring was stopped until the foam disappeared was measured.
Evaluation (circle): The time required until defoaming was 10 seconds or less.
Evaluation x: The time required until defoaming was 10 seconds or more.
(B) Viscosity Viscosity of the curing agent liquid: Liquid temperature 20 ° C., 200 cc of the curing agent liquid is dispensed into a graduated cylinder and filled into a container. Next, the viscosity was measured with a B-type viscometer.
Evaluation (circle): The viscosity was less than 5 mPa * s.
Evaluation x: The viscosity was 5 mPa · s or more.
(2) Curing time and uniaxial compressive strength of the cured body The following main agent liquid (A liquid) and curing agent liquid (B liquid) were used and evaluated under the evaluation conditions for the curing time and the strength of the cured body. The evaluation results are shown in Table 2a, Table 2b, Table 2c, Table 2d and Table 2e.
The main agent liquid was prepared by mixing 100 cc of No. 3 sodium silicate as defined in Japanese Industrial Standard (JIS K-1408) and 100 cc of water.
The curing agent solution is 10-80 g of anhydrous gypsum composition of sample numbers 1 to 56, 30 g of type II anhydrous gypsum of sample numbers 57 to 59, 15-80 g of curing acceleration enhancer, and surfactant 0.09 as a curing agent. It was prepared by suspending in water to 200 cc using ˜1.0 g and 0 to 2.0 g of the antifoaming agent.
(A) Curing time Curing time was measured at a liquid temperature of 20 ° C. by measuring the time required from the start of stirring with a magnetic starter to the volume of the main agent liquid and the curing agent liquid until the stirring bar stopped. The time was within 20 minutes to a few seconds.
Evaluation x: Curing time was uncured for 1 day or longer.
(B) Compressive strength of hardened body A material of the hardened body formed by pouring an equal volume mixture of the main agent liquid and the hardener liquid into a cylindrical formwork (diameter 5 cm × height 10 cm) at a liquid temperature of 20 ° C. The uniaxial compressive strength one day after the age was measured.
1 day after material age Evaluation O: The uniaxial compressive strength value of the cured body was 0.01 N / mm 2 or more.
Evaluation x: The uniaxial compressive strength value of the cured body was less than 0.01 N / mm 2 .
(3) Comprehensive evaluation Comprehensive evaluation ○: Properties of anhydrous gypsum composition as a curing agent (properties of paper bags, corrosivity of SPCC (cold rolled steel plate), pH of preparation tank), properties of curing agent solution (curing agent solution) The evaluation items after 1 day after the defoaming property and the viscosity of the curing agent liquid using the curing agent), the curing time and the compression strength of the cured product were all good.
Comprehensive evaluation x: At least one of the evaluation items of the performance evaluation of the anhydrous gypsum composition as the curing agent, the properties of the curing agent liquid, the curing time and the cured body strength one day was x.

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表2a、表2b、表2c、表2d、表2eから明らかなように、無水石膏組成物の調製方法が、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質とを混合、粉砕・分級してなる無水石膏組成物を硬化剤として用いて、界面活性剤を0.01〜1.0質量部、消泡剤0.005〜2.0質量部を含有し、硬化剤と硬化促進増強剤の合計として20〜120質量部、消泡剤の含有量が0.005〜2.0質量部である試験番号3,6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、70、71、72、73,74、75、76、77、78、79、80の本発明が規定する実施例では、製品の紙袋の性状、調合槽のpHとSPCC腐食の有無、硬化剤液の粘度、硬化剤液の消泡時間、硬化時間、硬化体の1日後硬化体の一軸圧縮強度等において性能基準を全て同時に満たしていた。また、本発明の実施例の結果は、参考例として示した試験番号81、82、83の高価なII型無水石膏と遜色ない結果が得られたのである。尚、試験番号37は、本発明の無水石膏組成物の調製方法によりブレー値8500cm/gのフッ酸無水石膏を得たが、本発明のアルカリ性物質を添加していないため、製品の紙袋の性状、調合槽のpHとSPCCの腐食、一軸圧縮強度について本発明の性能基準を満足させることができなかった。一方、無水石膏組成物の調製方法が、フッ酸副生石膏とアルカリ性物質とを混合調製のみで処理、粉砕と分級調製で処理した場合の試験番号1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23、25、26、28、29、31、32、34、35、65、66、67、68、69の比較例では、製品の紙袋の性状、調合槽の pHとSPCCの腐食、硬化剤液の粘度、硬化時間、硬化体の1日後の一軸圧縮強度等に性能基準から少なくとも1項目が外れ、不確実な結果が得られる。
フッ副生石膏の粒度の影響については、90 μm以下の試料番号13、14でも、本発明の調製方法を施さなければ本発明の規定する性能基準値を満たすことができない。
無水石膏組成物の調製方法が、混合工程のみ、粉砕・分級工程のみの場合は、本発明の性能基準の、製品の紙袋の性状、調合槽のpH、SPCCの腐食、硬化時間、硬化体を1日養生後の一軸圧縮強度等において本発明の性能基準から外れ、不確実な結果が得られる。
フッ酸副生石膏100質量部に対するアルカリ性物質のCa(OH)の添加量を10、65、100、200、300、400、500質量部を添加して混合と粉砕・分級調製処理を設けて得た試験番号38〜44の無水石膏組成物の場合は、硬化時間が、緩結の5分以上から瞬結の数秒程度にまで調節ができ、強度も実用強度の0.01N/mm〜6N/mm程度にすることが可能となり広範囲の用途への適応と、多様化、複雑化する地盤の安定化をより安定により確実に施工できる特徴を有している。但し、アルカリ性物質が無添加の試験番号37は、硬化時間が長結の20分以上にすることができるが、一軸圧縮強度は実用強度の0.01 N/mm以上にすることが困難であつた。
アルカリ性物質の粒度の影響については、5mm以下の粒度で、無水石膏組成物の調製方法が混合、粉砕・分級調製処理工程を設けることで本発明の性能基準を満足する。
無水石膏組成物の粒度の影響については、試験番号が47、48、49、50、51、52、53のブレーン比表面積として4500〜15000cm/gに調節すれば本発明の規定値を満足させることができる。但し、12000cm/gを超えて15000cm/gにしても効果それほど上がらず、粉砕・分級の費用だけ上昇し不経済である。
試験番号が45、46は、本発明の無水石膏組成物の調製方法で処理してもブレー法に依る比表面積が 4500 cm/g未満では固相反応が不十分のためか、本発明が規定する性能基準を全て満足することが出来なかった。
無水石膏組成物の添加量の影響については、試料番号54を用いて検討した結果を試験番号54〜59に示した通り、10〜80質量部を添加することで本発明が規定する性能基準を満足することができる。これにより、広範囲の用途への適応と、多様化、複雑化する地盤の安定化をより安定により確実に施工できる特徴を有する結果を得ることができる。
界面活性剤の種類の影響について5種類の界面活性剤を用いて検討した試験番号65、66、67、68、69は硬化剤液の粘性は低下するので浸透性については良好の結果を示す。しかしながら、消泡時間が長くなり、取り扱い作業性が悪くなる。1日後の一軸圧縮強度は気泡を巻き込んで硬化するために強くなったり弱くなったり一定の値が得られ難くバラツキの幅が大きくなるという欠点を有する。
界面活性剤の添加量の影響についてリグニンスルホン酸塩について検討した結果を試験番号70、71、72、73、74、75に示した。界面活性剤の添加量は無水石膏組成物と硬化促進増強剤の合計量100質量部に対して0.4975〜0.8325質量部を添加すれば本発明の性能基準を満足させることができる。しかしながら、試験番号が70、71の界面活性剤の添加量は0.4975質量部未満であるので本発明の性能基準を満足させることが出来ない。
消泡剤の種類についてシリコン系は試験番号54〜59、酸化エチレンー酸化プロピレン共重合体系は、試験番号72〜76に示した。シリコン系と酸化エチレンー酸化プロピレン共重合体系は、共に本発明の性能基準を満足することができる。
消泡剤の使用量の影響について検討した試験番号70、71、75では、界面活性剤100質量部に対して0.503質量部以下であるので本発明の性能基準より消泡時間が長くなり取扱作業性と1日後の一軸圧縮強度が、気泡を巻き込んで硬化するために一定した値が得られ難く、バラツキ幅が大きくなるという欠点を有する。試験番号72、73、74は0.503質量部以上であるので本発明の性能基準を満足することができる。
消泡剤の多量に使用量した試験番号76、77、78、79、80は消泡時間を1秒以下、粘度は3.5以下と低いので浸透性に効果を発揮できると共に、圧縮強度も高くすることができるという利点を有するが、200質量部はそれ程性能の向上が認められないので、無駄となるので100質量部以下の添加で調整するのが好ましい。
硬化促進増強剤の影響については、試験番号60は、試料番号55の無水石膏組成物に対して硬化促進増強剤として消石灰を用い、試験番号61は、試料番号40の無水石膏に対して硬化促進増強剤としてポルトランドセメントを用い、試験番号62、63、64は試料番号55の無水石膏組成物に対して、硬化促進増強剤を試験番号62は消石灰とポルトランドセメントを併用して用い、試験番号63は炭酸カルシウム、試験番号64は二水石膏を用いて検討を行った結果、本発明の性能基準を全て満足した値を示した。
As is apparent from Table 2a, Table 2b, Table 2c, Table 2d, and Table 2e, the anhydrous gypsum composition is prepared by mixing, crushing and classifying hydrofluoric acid byproduct gypsum and an alkaline substance. As a curing agent, 0.01 to 1.0 part by mass of a surfactant and 0.005 to 2.0 parts by mass of an antifoaming agent, and 20 to 120 as the total of the curing agent and the curing acceleration enhancer. Test Nos. 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 38, 39 in which the content of the defoaming agent is 0.005 to 2.0 parts by mass. , 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80 In the examples to be determined, the properties of the paper bag of the product, the pH of the mixing tank and the presence or absence of SPCC corrosion, the viscosity of the curing agent solution, the defoaming time of the curing agent solution, the curing time, and the uniaxial compressive strength of the cured product after 1 day Etc., all the performance criteria were satisfied at the same time. Further, the results of the examples of the present invention were inferior to the expensive type II anhydrous gypsum of test numbers 81, 82 and 83 shown as reference examples. Test number 37 was obtained by using the method for preparing an anhydrous gypsum composition of the present invention to obtain hydrous anhydrous gypsum having a break value of 8500 cm 2 / g. However, since the alkaline substance of the present invention was not added, The performance criteria of the present invention could not be satisfied with respect to properties, pH of the mixing tank, corrosion of SPCC, and uniaxial compressive strength. On the other hand, when the anhydrous gypsum composition was prepared by treating the hydrofluoric acid byproduct gypsum and the alkaline substance only by mixing preparation, and processing by grinding and classification preparation, test numbers 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 11, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32, 34, 35, 65, 66, 67, 68, 69 At least one item deviates from the performance criteria, such as the properties of the paper bag, the pH and SPCC corrosion of the compounding tank, the viscosity of the curing agent solution, the curing time, and the uniaxial compressive strength after one day of the cured product, resulting in uncertain results. .
Regarding the influence of the particle size of the by-product gypsum, even with sample numbers 13 and 14 of 90 μm or less, the performance standard value defined by the present invention cannot be satisfied unless the preparation method of the present invention is applied.
If the preparation method of the anhydrous gypsum composition is only the mixing step and the crushing / classifying step, the properties of the paper bag of the product, the pH of the preparation tank, the corrosion of the SPCC, the curing time, In the uniaxial compressive strength etc. after 1-day curing, it deviates from the performance standard of the present invention, and an uncertain result is obtained.
Obtained by adding an alkaline substance Ca (OH) 2 to 100 parts by mass of hydrofluoric acid byproduct gypsum and adding 10, 65, 100, 200, 300, 400, 500 parts by mass, and mixing and grinding / classifying preparation treatment In the case of the anhydrous gypsum composition having the test numbers 38 to 44, the setting time can be adjusted from 5 minutes or more of slow setting to several seconds of quick setting, and the strength is also 0.01 N / mm 2 to 6 N, which is a practical strength. / Mm 2 is possible, and it has the feature that it can be constructed more stably and more reliably for adapting to a wide range of applications and stabilizing the diversified and complicated ground. However, test number 37 with no addition of an alkaline substance can have a curing time of 20 minutes or longer, but it is difficult to make the uniaxial compressive strength 0.01 0.01 / mm 2 or more of the practical strength. Hot.
Regarding the influence of the particle size of the alkaline substance, the performance standard of the present invention is satisfied by providing the anhydrous gypsum composition with a particle size of 5 mm or less and mixing and crushing / classifying preparation processing steps.
Regarding the influence of the particle size of the anhydrous gypsum composition, the specified value of the present invention is satisfied if the Blaine specific surface area of the test numbers 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 is adjusted to 4500-15000 cm 2 / g. be able to. However, not rise effect so even if the 15000cm 2 / g beyond the 12000cm 2 / g, which is uneconomical to rise only cost of pulverization and classification.
Test numbers 45 and 46 indicate that the solid surface reaction is insufficient when the specific surface area based on the Bray method is less than 4500 cm 2 / g even if the anhydrous gypsum composition of the present invention is used. It was not possible to satisfy all of the specified performance standards.
About the influence of the addition amount of an anhydrous gypsum composition, the performance standard which this invention prescribes | regulates by adding 10-80 mass parts is shown as the test number 54-59 showed the result examined using the sample number 54. Can be satisfied. Thereby, the result which has the characteristic which can construct more stably and reliably can be obtained by adapting to a wide range of applications and stabilizing the diversified and complicated ground.
Test Nos. 65, 66, 67, 68, and 69, which were investigated using five types of surfactants for the influence of the surfactant type, show good results in terms of permeability because the viscosity of the hardener solution decreases. However, the defoaming time becomes long and handling workability is deteriorated. The uniaxial compressive strength after one day has the disadvantage that it becomes harder and weaker because bubbles are involved and hardened, and it is difficult to obtain a constant value and the width of variation becomes large.
The results of examining the lignin sulfonate with respect to the influence of the addition amount of the surfactant are shown in Test Nos. 70, 71, 72, 73, 74 and 75. If the addition amount of the surfactant is 0.4975 to 0.8325 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the anhydrous gypsum composition and the hardening accelerator, the performance criteria of the present invention can be satisfied. However, since the addition amount of the surfactants with test numbers 70 and 71 is less than 0.4975 parts by mass, the performance criteria of the present invention cannot be satisfied.
Regarding the type of antifoaming agent, the silicon type is shown in test numbers 54 to 59, and the ethylene oxide-propylene oxide copolymer system is shown in test numbers 72 to 76. Both silicon-based and ethylene oxide-propylene oxide copolymer systems can satisfy the performance criteria of the present invention.
In Test Nos. 70, 71, and 75 in which the influence of the amount of antifoam used was examined, the defoaming time was longer than the performance standard of the present invention because it was 0.503 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the surfactant. The handling workability and the uniaxial compressive strength after 1 day are disadvantageous in that it is difficult to obtain a constant value because the bubbles are involved and hardened, and the variation width becomes large. Since the test numbers 72, 73 and 74 are 0.503 parts by mass or more, the performance criteria of the present invention can be satisfied.
Test Nos. 76, 77, 78, 79, and 80 used in large amounts of antifoaming agent have an antifoaming time of 1 second or less and a viscosity of 3.5 or less, so that they can exert an effect on permeability and also have a compressive strength. Although there is an advantage that it can be increased, 200 mass parts is not so much improved in performance, and is wasted, so it is preferable to adjust by adding 100 mass parts or less.
Regarding the effect of the hardening acceleration enhancer, test number 60 uses slaked lime as a hardening acceleration enhancer for the anhydrous gypsum composition of sample number 55, and test number 61 accelerates the hardening of anhydrous gypsum for sample number 40. Portland cement was used as the enhancer, test numbers 62, 63, and 64 were used for the anhydrous gypsum composition of sample number 55, and the set accelerator 62 was used in combination with slaked lime and Portland cement. As a result of examination using calcium carbonate and test number 64 using dihydrate gypsum, the values satisfying all the performance criteria of the present invention were shown.

珪酸アルカリ系地盤安定化用薬液に用いる硬化剤として、半水石膏、二水石膏を高温処理して調製した高価なII型無水石膏を使用しなくとも、産業副生物である安価なフッ酸副生石膏を有効活用して、該フッ酸副生石膏にアルカリ性物質を添加して、固相反応が確実に行われるように均一に混合して、粉砕・分級調製処理を施すことで無水石膏組成物を容易に調製することが可能となり、該無水石膏組成物の製造装置・輸送装置・注入装置等を安価で経済性に優れた競争力のある設備にすることができる。
この様なことから、複雑化した地盤改良と多用途の施工場面にも対応できので、より安全に、より確実に地盤の安定化できる硬化剤となるので産業上の利用可能性は極めて高い。
As a curing agent used for alkali silicate ground stabilization chemicals, an inexpensive by-product hydrofluoric acid by-product is an industrial by-product without using expensive type II anhydrous gypsum prepared by high-temperature treatment of hemihydrate gypsum and dihydrate gypsum. Effective use of raw gypsum, adding alkaline substance to the hydrofluoric acid byproduct gypsum, mixing uniformly to ensure solid-phase reaction, and subjecting the anhydrous gypsum composition to pulverization and classification preparation treatment It can be easily prepared, and the production apparatus, transport apparatus, injection apparatus, etc. of the anhydrous gypsum composition can be made inexpensive and competitive with excellent economic efficiency.
For this reason, it is possible to cope with complicated ground improvement and multi-purpose construction scenes, so that it becomes a hardener that can stabilize the ground more safely and surely, so that the industrial applicability is extremely high.

Claims (3)

珪酸アルカリ水溶液からなるA液と、フッ酸副生石膏((a)成分)とフッ酸副生石膏100質量部に対して、該フッ酸副生石膏に含有する遊離の硫酸を中和する量以上〜500質量部以下のアルカリ性物質((b)成分)を1種または2種以上を添加して、混合、粉砕・分級処理して得たブレーン法に依る比表面積で4500〜15000cm/g の無水石膏組成物と、該無水石膏組成物と硬化促進増強剤の合計100質量部に対して、界面活性剤((c)成分)の含有量を0.35以上1.25質量部以下と(c)成分100質量部に対して消泡剤((d)成分)の含有量を 0.51以上200質量部以下を含有し、必要に応じて硬化促進増強剤((e)成分)を水に分散してなる水性スラリーのB液を地盤中に注入し、地盤中で硬化させて地盤を安定化させることを特徴とする地盤安定化薬液用硬化剤。More than the amount which neutralizes the free sulfuric acid contained in the hydrofluoric acid byproduct gypsum with respect to 100 parts by weight of the hydrofluoric acid byproduct gypsum (component (a)) and the hydrofluoric acid byproduct gypsum to 500 parts or more of the alkali silicate aqueous solution Anhydrous gypsum having a specific surface area of 4500 to 15000 cm 2 / g based on the Blaine method obtained by adding one or more alkaline substances (component (b)) in an amount of less than parts by mass, mixing, pulverizing and classifying the mixture. The content of the surfactant (component (c)) is 0.35 or more and 1.25 parts by mass or less and (c) with respect to 100 parts by mass of the composition and the anhydrous gypsum composition and the hardening accelerator. The content of the antifoaming agent (component (d)) is 0.51 or more and 200 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the component, and if necessary, the curing acceleration enhancer (component (e)) is dispersed in water. B water of the aqueous slurry is poured into the ground and hardened in the ground. A curing agent for ground stabilization chemicals, characterized by stabilizing the ground. アルカリ性物質がカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等からなる化合物、これら該化合物からなる複塩またはセメントである請求項1に記載の地盤安定化薬液用硬化剤。  The ground stabilization according to claim 1, wherein the alkaline substance is a compound composed of oxides such as calcium, magnesium, potassium, sodium, hydroxides, carbonates, bicarbonates, etc., and double salts or cements composed of these compounds. Curing agent for chemicals. 請求項1または2に記載の地盤安定化薬液用硬化剤と、珪酸アルカリ水溶液とを含有する地盤安定化薬液。  The ground stabilization chemical | medical solution containing the hardening | curing agent for ground stabilization chemical | medical solutions of Claim 1 or 2, and an alkali silicate aqueous solution.
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