JPH06163134A - 接地抵抗低減用組成物 - Google Patents

接地抵抗低減用組成物

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JPH06163134A
JPH06163134A JP20716392A JP20716392A JPH06163134A JP H06163134 A JPH06163134 A JP H06163134A JP 20716392 A JP20716392 A JP 20716392A JP 20716392 A JP20716392 A JP 20716392A JP H06163134 A JPH06163134 A JP H06163134A
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JP
Japan
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water
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gypsum
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improved
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JP20716392A
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Shigeharu Muraki
茂晴 村木
Yoshihiro Baba
喜裕 馬場
Koichi Fukushima
浩一 福島
Tokimoto Amano
時元 天野
Shin Tanigawa
伸 谷川
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Chubu Electric Power Co Inc
Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Toagosei Co Ltd
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
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    • C04B2111/90Electrical properties
    • C04B2111/94Electrically conducting materials

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Abstract

(57)【要約】 【目的】水、雨水や地下水による溶失を、石膏固結体の
透水性を低下させて雨水や地下水の浸透を防止すること
により低減させ、耐久性の向上した接地抵抗低減剤を提
供することを目的とする。 【構成】焼石膏、導電性物質、水溶性アルミニウム化合
物およびアルカリ土金属の酸化物または水酸化物からな
るものである。 【効果】本発明の組成物によれば、石膏固結体の耐久性
が著しく向上し、長期に渡り接地抵抗低減効果を持続さ
せ、施工能率が向上し、かつ硬化した低減剤の耐久性が
向上するという優れた効果が奏される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐久性、耐水性、作業
性にすぐれた接地抵抗低減用組成物に関するもので、送
電線鉄塔や電柱の接地、高層建造物や重要建築物等の避
雷針の接地等の補助電極として使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】接地極としては、主として銅棒、銅板、
銅網、炭素棒等が用いられるが、接地抵抗値が不十分な
場合、補助極として接地抵抗低減剤が併用される。従来
用いられてきた接地抵抗低減用組成物としては、クロム
リグニン、ウレタン、石膏、水ガラス、セメントなどに
導電性物質を配合したもので、必要に応じて水を加えて
接地極周辺に投入してゲルを生成せしめることにより接
地抵抗を小さくする方法が行なわれている。しかし、ク
ロムリグニン系のものは、硬化剤として用いる重クロム
酸塩、過塩化鉄などに毒性があり使用できない。ウレタ
ン系では、原料であるポリイソシアネートに毒性がある
し、生成ゲルが乾燥により収縮するために、接地抵抗低
減効果が減殺される欠点がある。水ガラス系は、ゲル化
に至るまでの粘度が小さいので、空隙の多い土壌に施工
した時、浸透して失われ、ゲルを接地極周辺に歩留まり
よく生成させることが難しいし、ケイ酸ゲルは徐々に収
縮するので、土壌との間に空隙をつくり、かえって接地
抵抗を増大させることがある。カルシウムアルミネート
を主成分とし、無機硫酸塩と導電性物質よりなるセメン
ト系組成物の場合は、アルカリ性が著しいので土壌を汚
染する欠点がある。石膏を主成分とするものは、中性で
動植物に無害であり地盤の汚染もないが、硬化した石膏
が雨水や地下水に徐々に溶解して体積を減少し、抵抗低
減効果を長年月保持できないのが唯一の弱点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、石膏系接地
抵抗低減剤の改良に関するもので、石膏系接地抵抗低減
剤の重大な欠点である水、すなわち雨水や地下水による
溶失を、石膏固結体の透水性を低下させて雨水や地下水
の浸透を防止することにより低減し、接地抵抗低減剤の
耐久性を向上しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、焼石膏に
粉状の水溶性アルミニウム塩とそれを中和するのに必要
且つ十分な量の難溶性多価金属酸化物および/または水
酸化物粉末を配合し、水と混練することにより、析出す
るゲル状水酸化アルミニウムが石膏結晶間隙を充填閉塞
して、不透水性でかつ一軸圧縮強度も向上した水和石膏
固形物が得られること、さらには上記混練時にヒドロキ
シアルキルセルロースを併用すると不透水性がより向上
することを見いだして本発明を完成した。
【0005】すなわち、本発明は焼石膏、導電性物質、
水溶性アルミニウム化合物およびアルカリ土金属の酸化
物または水酸化物からなることを特徴とする接地抵抗低
減用組成物に関する発明ならびに該組成物にさらにヒド
ロキシアルキルセルロースの添加された接地抵抗低減用
組成物に関する発明の2発明からなるものである。
【0006】〇水溶性アルミニウム塩 本発明に用いられる水溶性アルミニウム塩としては、具
体的には塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、明礬などが挙げられ、本発明において
はポリ塩化アルミニウムと硫酸アルミニウムが求められ
る特性向上の面で好ましいものである。さらに結晶水の
少ないアルミニウム塩は施工に至るまでの貯蔵安定性に
優れているのでより好ましく用いられる。
【0007】水溶性アルミニウム塩の使用割合は、Al
2 3 換算で石膏に対して、0.3〜5重量%であること
が好ましく、より好ましくは0.5〜2重量%である。使
用量が0.3重量%以下では石膏硬化物の透水性がそれほ
ど改善されないし、5重量%を越えると石膏硬化物の強
度が低下する。石膏硬化物の強度は、一軸圧縮強さで4
kgf/cm2 あれば十分である。
【0008】さらに本発明に用いられる水溶性アルミニ
ウム塩としては、粒度が2mm以下の細かい粉末が好まし
く、その粒度のものは石膏硬化物中に水酸化アルミニウ
ムを均一に生成させることができる。
【0009】〇アルカリ土金属の酸化物または水酸化物 アルカリ土金属の酸化物または水酸化物としては、カル
シウムやマグネシウムの酸化物もしくは水酸化物が本発
明にとり好ましいものとして例示でき、さらにマグネシ
ウム化合物をより好ましいものとして例示することがで
きる。これらの化合物は、石膏固結体の透水性を著しく
低下させるが、その理由は、これらの化合物の溶解度が
小さいので、石膏の硬化後に、アルミニウム塩と徐々に
反応して水酸化アルミニウムゲルを生成し、結晶間隙を
閉塞するためと考えられる。
【0010】これらアルカリ土金属化合物の使用割合
は、アルミニウム塩の酸根の1〜3倍当量が好ましい。
また、これら酸化物もしくは水酸化物は、その粒度が0.
5mm程度以下の粉末であるものが好ましく、0.5mm
以上の粗粒の粉末はアルミニウム塩との反応が円滑に進
まない恐れがある。
【0011】〇ヒドロキシアルキルセルロース 本発明に用いられるヒドロキシアルキルセルロースとし
ては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースなどが賞用される。
ヒドロキシアルキルセルロースはセルロースのグルコー
ス環単位に付加したヒドロキシアルキル基のモル数によ
り、その粘度が幅広く変化し、たとえば、2%水溶液の
20℃における粘度で表示すると、15〜100,00
0cps の範囲の粘度のものが工業的に製造されていて、
それらのすべてのものが本発明に用いられるが、溶解性
を考慮すると、上記粘度表示で30,000cps 以下の
ものが好ましい。また1mm以下の細かい粒度の粉末が好
ましい。
【0012】接地抵抗低減用組成物中の使用割合は、組
成物中0.05〜1重量%が好ましく、0.05重量%以下
では透水係数の低減効果が小さいし、1重量%以上使用
すると固結体の強度が劣る様になるので避けるのが好ま
しい。
【0013】〇焼石膏 本発明に用いられる焼石膏としては、天然に産出する2
水石膏や排煙脱硫等で副生する2水石膏を焼いて製造さ
れる一般的なものでよく、半水石膏に無水石膏が混在し
ているものもあるが本発明の使用には差し支えない。
【0014】〇導電性物質 導電性物質としては、水溶性塩類、例えば、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等
の無機アルカリ塩が好ましく用いられる。固体では、グ
ラファイト、コークス、無定形炭素、炭素繊維等の炭素
系の導電剤、銅のような金属類の粉、粒、線条等が使用
できる。水溶性塩類は、水と混練した組成物中で10重
量%を越える量は好ましくないが、炭素のような固体の
導電剤は10重量%を越えて配合することができ、求め
られる導電性及び固結性に応じて増減させることができ
【0015】〇その他の添加剤 本発明の組成物には、増量、補強の目的で、珪酸質、粘
土質、パーライト、シラス、ガラス、雲母、フライアッ
シュその他の微粉末や土壌等を重量で焼石膏の50%程
度以下加えることもできる。また、補強材として、天然
鉱物繊維、人工鉱物性繊維、パルプ等の繊維物質を加え
ることも有効である。更に、本発明の組成物は水に添加
されスラリー状で使用されるが、水と混練された時の流
動性を改良するために、ポリアクリルアミド、ポリエチ
レンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、メチルセ
ルロース等を主成分とする増粘剤を添加することも有効
であり、これらの添加量は増粘剤の種類にもよるが、通
常、固形分中1〜2%以下である。
【0016】本発明の組成物は水に添加されスラリー状
で使用されるが、その際本発明組成物(固形分)に対す
る水の量は70〜200重量%が好ましく、70重量%
以下では混練が困難になるし、200重量%以上では浮
き水のできることがある。
【0017】〇施工法 本発明組成物を施工する法としては、地盤表土を掘削後
穿孔して接地極棒を挿入し、水中に均一に混合しスラリ
ーとした本発明組成物を流し込み、硬化させたり、表土
掘削後の孔底に接地極板を敷き、接地極板が十分浸かる
ように流し込み、硬化後表土を埋め戻して使用するとい
う一般的な方法が適用される。
【0018】
【作用】水溶性アルミニウム塩とアルカリ土金属の酸化
物および/または水酸化物は中和反応によって難溶性且
つ不透水性のゲルを生成し、石膏固結体の結晶間隙を充
填閉塞することにより、石膏の透水性を低減させるもの
と思われ、また、その理由は明らかではないが、ヒドロ
キシアルキルセルロースを併用することにより、アルミ
ニウムとセルロースが結合するためか透水性をより低下
させることができる。石膏固結体の透水係数は一般に1
-3cm/sec オーダーであるが、本発明組成物から得ら
れる石膏固結体の透水係数は10-4cm/sec オーダーか
ら10-5cm/sec オーダー以下であり、一般のものに比
較して約1/10〜約1/100に低下する。このよう
に透水性が低減すると、地盤中に埋設された接地補助電
極への雨水や地下水の浸透が阻止され、該電極の溶失を
著しく低下させることができる。
【0019】
【実施例】
実施例1 JIS R 9111(陶磁器型材用せっこう)に規定
されているB級焼石膏465gとAl2 3 含量30%
のポリ塩化アルミニウム微粉末15g、純度98%の軽
質マグネシア5g、塩化カリウム15gから成る組成物
(500g)と水600gを混練し、直径5cmの円筒型
枠に流し込み、固化後脱型し高さ10cmに成形した試料
について測定した各特性値は表1の通りであった。な
お、特性値の測定方法は以下のとおりである。 一軸圧縮強さ JIS A 1216(土の一軸圧縮試験方法)に準じ
て測定した。 透水係数 JIS A 1218(土の透水試験方法)の変水位透
水試験に準じて測定した。 溶失率 95分間で水が干満を繰り返す容積65リットルの水槽
に試料を4日間静置し、その重量減少を測定し、初期重
量に対する1日当りの減量(%)を溶失率とした。
【0020】実施例2 JIS R 9111(陶磁器型材用せっこう)に規定
されているB級焼石膏463.5gとAl2 3 含量30
%のポリ塩化アルミニウム微粉末15g、純度98%の
軽質マグネシア5g、ヒドロキシエチルセルロース1.5
g〔ダイセル(株)製、SP−850,1%溶液の粘度
=2400〜3000CPS〕、塩化カリウム15gか
ら成る組成物を用い実施例1と同様にして測定した特性
値は表1の通りであった。
【0021】比較例1 実施例1において、組成物として焼石膏のみのものを使
用し、同様にして固結体を成形し、測定した特性値を併
せて表1に掲げる。
【0022】
【表1】 注:PACはポリ塩化アルミニウムを示し、HECはヒ
ドロキシエチルセルロースを示す。
【0023】実施例3〜5 実施例1において、ポリ塩化アルミニウムの代わりにA
2(SO4)3 含有量55%の硫酸アルミニウムを用い、
軽質マグネシアの量を変えた場合の特性値を表2に掲げ
る。
【0024】
【表2】
【0025】実施例6〜8 実施例1において、マグネシアの代わりに、粒径1mm以
下の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウムを5g使用した場合の特性値を表3に掲げる。
【0026】
【表3】
【0027】実施例9〜11 実施例1において、ポリ塩化アルミニウムの量を変え、
ポリ塩化アルミニウムの塩素根に対し、1.5倍当量の軽
質マグネシアの量を用いた場合の特性値を表4に掲げ
る。
【0028】
【表4】
【0029】実施例12〜14 実施例2において、ヒドロキシエチルセルロースの代わ
りに、他のヒドロキシアルキルセルロースを使用した場
合の特性値を表5に掲げる。
【0030】
【表5】
【0031】表5においてヒドロキシアルキルセルロー
スの欄にある( )の数値は2%水溶液の粘度(cps )
である。
【0032】実施例15〜17 実施例11において、ヒドロキシエチルセルロース〔ダ
イセル(株)製SP−850〕の添加量を変えた場合の
特性値を表6に掲げる。
【0033】
【表6】
【0034】
【発明の効果】本発明組成物を用いることによって、接
地抵抗低減剤としての石膏固結体の透水性は透水係数に
おいて4×10-3cm/sec から9×10-6cm/sec にな
り約1/400に減少させることができ、石膏固結体へ
の雨水や地下水の浸透が少なくなり、溶失率においても
5.2%/日から1.0%/日に約1/5に減少している。
また、一軸圧縮強さにおいても3.4 kgf/cm2 から6.5
kgf/cm2 に約2倍向上している。これらの結果から、
接地抵抗低減剤としての石膏固結体の耐久性が著しく向
上し、長期に渡り、接地抵抗低減効果を持続させること
ができる。
フロントページの続き (72)発明者 天野 時元 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1東亞 合成化学工業株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者 谷川 伸 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1東亞 合成化学工業株式会社名古屋総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼石膏、導電性物質、水溶性アルミニ
    ウム化合物およびアルカリ土金属の酸化物または水酸化
    物からなることを特徴とする接地抵抗低減用組成物。
  2. 【請求項2】 焼石膏、導電性物質、水溶性アルミニ
    ウム化合物、アルカリ土金属の酸化物または水酸化物お
    よびヒドロキシアルキルセルロースからなることを特徴
    とする接地抵抗低減用組成物。
JP20716392A 1992-07-10 1992-07-10 接地抵抗低減用組成物 Pending JPH06163134A (ja)

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