JPH07330416A - 注入可能なスラリーの製造方法 - Google Patents

注入可能なスラリーの製造方法

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JPH07330416A
JPH07330416A JP30457093A JP30457093A JPH07330416A JP H07330416 A JPH07330416 A JP H07330416A JP 30457093 A JP30457093 A JP 30457093A JP 30457093 A JP30457093 A JP 30457093A JP H07330416 A JPH07330416 A JP H07330416A
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calcium
slurry
silicate solution
weight
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Laurent Frouin
ロラン・フルアン
Maryse Pennavaire
マリズ・ペナベール
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Rhone Poulenc Chimie SA
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】珪酸アルカリ金属溶液、カルシウムを基とする
水溶性化合物、アルミン酸アルカリ金属及びアルカリ金
属水酸化物を使用することを特徴とするスラリー、その
製造方法、及びその使用法を提供する。 【効果】本発明の方法により得られるスラリーは上記構
成成分からなり土質又は資材のシール及び（又は）強化
に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は実質的に無機スラリー及
びその製造方法に関するものであり、この方法を注入に
よる土質及び（又は）資材のシール及び（又は）強化に
適用する為のものである。
【０００２】
【発明の背景】注入による土質及び（又は）資材の処理
は、処理される土質の特性を改良するように意図された
様々な性質のスラリーによりクラックを充填することか
らなる。これらの改良は、強化の場合に於ては土質の機
械的性質の向上、シールの場合に於ては透過性の減少に
関するものである。注入処理によりこの２つの特性を改
良することもまた可能である。
【０００３】つい最近まで土質又は資材のシール及び強
化は主に有機スラリーの注入により行なわれてきた。し
かしながら、これらスラリーのシネレシス生成物（注入
された又は形成された化学物質の分解物）は地下水及び
地上水の汚染を引き起こす。従って、シール及び（又
は）土質強化の当業者の当面の関心は地下水並びに河川
及び貯水池等の地上水の質の保持ということである。無
機スラリーの使用はこの関心から導き出されて来たもの
である。
【０００４】これら環境問題の見地から課せられる新し
い束縛を技術的及び経済的に満足させる探究からこの主
題について多くの文献及び特許が発表されてきた。仏特
許第２５７１７３４号には無定形シリカの微細粒子及び
消和石灰の粒子からなる土質の強化及び（又は）シール
用の注入可能水性スラリーが記述されている。しかしな
がら、このスラリーには硬化時間が非常に長い（約２日
間）という欠点がある。
【０００５】また、仏特許第２５２８４４１号には特定
のシリカ及び、任意に、石灰又はカルシウム塩の濃縮ナ
トリウム溶液からなる土質のシール及び（又は）強化剤
が記述されている。溶解されたシリカはカルシウムと反
応して水和珪酸カルシウム結晶を形成する。しかしなが
ら、これらのスラリーには、殆ど満足できない機械的性
質しか有さない、或は硬化時間が非常に短くて所望され
る用法に適用できない又は初めから粘度が高すぎる、と
いった欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、硬化時間を制
御することを可能にするスラリーを調製する方法が所望
されており、これを提供することが本発明の目的の一つ
である。本発明の他の目的は、硬化の後満足のできる機
械的性質を有する、並びに土壌又は資材のシール及び
（又は）強化に於ける使用の際には非汚染特性を有す
る、スラリーを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これら及び他の目的は、
珪酸アルカリ金属溶液、カルシウムを基とする水溶性化
合物、アルミン酸アルカリ金属、及びアルカリ金属水酸
化物を使用することを特徴とするスラリーを調製する方
法に関する本発明によって達成される。本発明による方
法は簡単で経済的であるという利点を有する。本方法に
より得られるスラリー自体も本発明の一部を為す。
【０００８】
【発明の具体的な説明】本発明のスラリー及びスラリー
を調製する方法は、上述したように、幾つかの成分から
なる、又はそれらを使用するものであり、それをこれか
ら詳細に述べるものとする。上記成分の主題に関し今後
述べられることの全ては、スラリー自体及び該成分を使
用する方法、両方について適用されるものとする。本発
明の方法に使用される化合物に存在するアルカリ金属は
ナトリウムであることが好ましい。
【０００９】本発明に従えば、カルシウムを基とする水
溶性化合物として塩化カルシウム、炭酸カルシウム、石
灰、又はそれらの混合物、等の全てのカルシウム塩を使
用することができる。カルシウムを基とする水溶性化合
物は、有益的には石灰又は炭酸カルシウムが、重量換算
で、副成分(minor component) である石灰／炭酸カルシ
ウム混合物である。スラリーを土壌又は資材のシール及
び（又は）強化に使用する場合には、このカルシウムを
基とする水溶性化合物の粒子径は処理される物質又は土
壌に存在するクラックの大きさによって選択される。実
際上は、カルシウムを基とする水溶性化合物は微細化石
灰、より特定的には平均直径が０．５から９μｍ、好ま
しくは１から４μｍ、である石灰である。
【００１０】本発明によれば使用されるアルミン酸アル
カリ金属は乾燥粉末、或は水又はナトリウム溶液中の溶
液形態、どちらであっても良い。好ましくは３５〜４５
重量％のＭ2 Ｏ（Ｍはアルカリ金属を示す）及び５５〜
６５重量％のＡｌ2 Ｏ3 からなるアルミン酸アルカリ金
属が使用される。本方法にはＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比が
１．３以上の珪酸アルカリ金属溶液が使用され、それが
２以上であることが好ましい。今後、この比をＲｉとす
ることとする。
【００１１】プロセス中に使用されるアルカリ金属水酸
化物は珪酸アルカリ金属溶液のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比
を減少させ、それによりＭ2 Ｏは、一方でアルカリ金属
溶液中、他方でアルカリ金属水酸化物中、に存在するア
ルカリ金属の量を（全てＭ2Ｏで表して）示す。使用さ
れるアルカリ金属水酸化物の量はＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量
比が好ましくは０．９〜１．３、より好ましくは１．０
５〜１．１５になるのに要求される量に相当する。今
後、この比をＲｆとすることとする。一般に、珪酸アル
カリ金属溶液は凡そ１０〜５５％、好ましくは３０〜５
０％の固体を含有している。
【００１２】本発明の特定の具体例によれば、本方法
は、アルミン酸アルカリ金属が上記珪酸アルカリ金属溶
液に添加されること、及びこの添加と同時又はその後に
珪酸アルカリ金属溶液がカルシウムを基とする水溶性化
合物と反応すること（アルカリ金属水酸化物はカルシウ
ムを基とする水溶性化合物の後又は、好ましくは、同時
に添加される）、ことを特徴とする。このようにして得
られるスラリーの硬化に於ける遅延効果はそれによりな
お一層際立たせられる。 実際上、アルミン酸アルカリ
金属、カルシウムを基とする水溶性化合物、及びアルカ
リ金属水酸化物は、珪酸アルカリ金属溶液に同時に添加
される。
【００１３】本発明に於てはＡｌ／Ｓｉモル比が０．０
１〜０．５、好ましくは０．０２〜０．２になるように
珪酸アルカリ金属溶液及びアルミン酸アルカリ金属を使
用することが好ましい。このようにして得られたスラリ
ーは時間をかけて硬化し、一方で土壌又は資材への使
用、強化及び（又は）シールに害のある過剰な高粘度を
有していない。カルシウムを基とする水溶性化合物及び
珪酸アルカリ金属溶液をＣａ／Ｓｉモル比が０．２５〜
１、好ましくは０．３〜１になるように使用することも
また好ましいことである。特にスラリーの粘度を考慮し
た実際上の理由により、スラリーのシリカ含有量は３０
重量％以下であることが好ましく、２０重量％以下であ
ることがより好ましい。
【００１４】シリカの最小含有量はそれ程重要なことで
はない。しかしながら、本方法が土壌又は資材の強化に
使用される場合には、注入され硬化した後に得られるス
ラリーは満足できる機械的性質を有していなければなら
ない。その場合にはシリカの最小含有量は１０重量％以
上であり、１２重量％以上であることが好ましい。
【００１５】本発明の変化形態の１つによれば、本方法
は特にヒュームドシリカ、好ましくは凝縮又は沈殿シリ
カ等の微細シリカ粒子を使用することを特徴とする。こ
の形態は、初期の粘度は低いが硬化後には十分な機械的
性質を有するスラリーを得ることが所望される場合に特
に有益である。添加される微細シリカ粒子の量は、例え
ば０％から上述したスラリー中の最大シリカ含有量に対
応する量までであり、好ましくは３０重量％以下、より
好ましくは２０重量％以下である（この含有量は珪酸ア
ルカリ金属溶液及び微細シリカ粒子中のシリカの量に対
応する）。
【００１６】上述された方法が土壌又は資材のシール及
び（又は）強化に使用される場合には、使用される成分
は処理される物質に別々に注入されるか、又は好ましく
は前もって混合され次に処理される物質に一緒に注入さ
れる。最初の形態には処理の質に関して不確実性があ
り、その使用に複雑性があるという欠点がある（クラッ
ク中に構成物質が不均質に存在する危険性がある）。今
後又はこれ以前のパーセンテージの単位は、言及されて
いない限りは重量％を表す。
【００１７】本発明の様々な態様を説明する例を、その
範囲を限定することなく、これから示すものとする。
【実施例】例１〜６ ビーカー中で以下のものを混合した： −重量比Ｒｉ（ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ）＝３．３５で３３
％の固体を含有する珪酸ナトリウム溶液 −以下のものからなる水性懸濁液 ・Carlo Erba社により市販されているアルミン酸ナトリ
ウム粉末（５６％Ａｌ2 Ｏ3 , ３７％Ｎａ2 Ｏ） ・Prolabo 社により市販されている粉末石灰（９６％Ｃ
ａ（ＯＨ)2 ,３％ＣａＣＯ3 , 平均直径３８μｍ） ・水酸化ナトリウム 得られたスラリーのＳｉＯ2 含有量は１５％、Ａｌ／Ｓ
ｉモル比は０．１２、及びＣａ／Ｓｉモル比は０．５で
あった。添加する水酸化ナトリウムの量を変化させＲｆ
（ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ）最終重量比を変化させた。結果
は以下の表のとうりである。
【００１８】
【表１】
【００１９】ＱはＮａ2 Ｏで表される水酸化ナトリウム
の添加量を示すものである。硬化時間とは、ビーカーを
逆さまにした場合に得られたスラリーがその側壁をもは
や流れなくなるのにかかる時間に相応するものである。
【００２０】例７〜１２ 以下の条件下で、前述の例と同様の方法で反応を行なっ
た： 最終ＳｉＯ2 含有量＝１５％；Ｒｆ＝１．３；Ｃａ／Ｓ
ｉモル比＝０．５ 懸濁液中のアルミン酸ナトリウムの量を変化させた（Ａ
ｌ／Ｓｉモル比の変化）。結果は以下の表に示されると
うりである。
【００２１】
【表２】
【００２２】例１３〜１７ 以下の条件下で、前述の例と同様の方法で反応を行なっ
た： 最終ＳｉＯ2 含有量＝１５％；Ｒｆ＝０．９ 懸濁液中のアルミン酸ナトリウム及び石灰の量を変化さ
せた（Ａｌ／Ｓｉ及びＣａ／Ｓｉモル比の変化）。結果
は以下の表に示されるとうりである。
【００２３】
【表３】
【００２４】粘度は室温でＢ型粘度計ＬＶシリーズモデ
ル１を使用して測定した。
【００２５】例１８〜３０ 以下の条件下で、前述の例と同様の方法で反応を行なっ
た： Ｃａ／Ｓｉモル比＝０．５；Ａｌ／Ｓｉモル比＝０．１
２；Balthazard etCotte 社により市販されている超微
粉細石灰（９４．５％Ｃａ（ＯＨ)2 ,３．４％ＣａＣＯ
3 , 平均直径２．９μｍ）使用。ＳｉＯ2 含有量を変化
させ、最終重量比Ｒｆ＝ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏである。結
果は以下の表に示されている。
【００２６】
【表４】
【００２７】例３１〜３６ 前述の例と同様の方法でスラリーを調製し（例１８〜３
０に使用されたのと同一の超微粉砕石灰を使用）、それ
らを２〜３分間放置してエージングを行ない、処理され
る土壌をシミュレートした粒子直径が１５０〜２００μ
ｍであるフォンテンブロー砂（Prolabo 社製）に導入し
た。この混合物を攪拌した。砂／スラリーの質量比は７
３／２７であった。機械的性質を評価する為にこの混合
物を次に試験容器（４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍ）に入れ
た。７、１４、及び２１日間エージングさせた試験検体
の圧縮強さの測定をTon Industrie 圧縮機を用いて室温
で行なった。結果は以下の表に示されている。
【００２８】
【表５】
【００２９】比較例３６は例３１〜３５のものと類似し
た方法で調製した砂／有機スラリー混合物であり、その
違いはＲｉ比が３．３でありRhone-Poulenc 社により市
販されているジエステルD1000 を用いそのＳｉＯ2 含有
量が１５％である珪酸ナトリウム溶液を混合することに
より調製されたスラリーにある。
【００３０】例３４の試験検体から得られた「注入砂」
に対し以下の条件下で浸出試験を行なった；１カ月の期
間で非置換(unreplaced)水の容積はサンプルの質量の３
倍に等しかった。浸出物のｐＨは約１２でありシリカ及
びアルミナの量はそれぞれ３０００ｐｐｍ未満及び１０
０ｐｐｍ未満であった。浸出物にはＣａ++イオンが含有
されていなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０９Ｋ 103:00

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 珪酸アルカリ金属溶液、カルシウムを基
    とする水溶性化合物、アルミン酸アルカリ金属、及びア
    ルカリ金属水酸化物を使用することを特徴とするスラリ
    ーの製造方法。
  2. 【請求項２】 プロセス中に使用される化合物に存在す
    るアルカリ金属がナトリウムである請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 カルシウムを基とする水溶性化合物がカ
    ルシウムの塩、炭酸カルシウム、石灰、又はそれらの混
    合物から選択されることを特徴とする前記請求項何れか
    １つに記載の方法。
  4. 【請求項４】 カルシウムを基とする化合物が超微粉砕
    石灰、より詳細には平均直径が０．５〜９ミクロン、好
    ましくは１〜４ミクロンである石灰であることを特徴と
    する前記請求項何れか１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 アルミン酸アルカリ金属が３５〜４５重
    量％のＭ2 Ｏ（Ｍはアルカリ金属を表す）及び５５〜６
    ５重量％のＡｌ2 Ｏ3 を有することを特徴とする前記請
    求項何れか１つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 珪酸アルカリ金属溶液のＳｉＯ2 ／Ｍ2
    Ｏ（Ｍはアルカリ金属を表す）重量比が１．３以上、好
    ましくは２以上であることを特徴とする前記請求項何れ
    か１つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 使用されるアルカリ金属水酸化物の量が
    ＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ（Ｍはアルカリ金属を表す）重量比を
    ０．９〜１．３、好ましくは１．０５〜１．１５にする
    のに必要な量に相当する前記請求項何れか１つに記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 珪酸アルカリ金属溶液が約１０〜５５％
    の固体、好ましくは３０〜５０％の固体を有している前
    記請求項何れか１つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 アルミン酸アルカリ金属が上記珪酸アル
    カリ金属溶液に添加されること、この添加と同時又はそ
    の後に珪酸アルカリ金属溶液がカルシウムを基とする水
    溶性化合物と反応すること（アルカリ金属水酸化物はカ
    ルシウムを基とする化合物の後又は、好ましくは、同時
    に添加される）を特徴とする前記請求項何れか１つに記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】 アルミン酸アルカリ金属、カルシウム
    を基とする水溶性化合物及びアルカリ金属水酸化物が珪
    酸アルカリ金属溶液に同時に添加されることを特徴とす
    る前記請求項何れか１つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 Ａｌ／Ｓｉモル比が０．０１〜０．
    ５、好ましくは０．０２〜０．２になるように珪酸アル
    カリ金属溶液及びアルミン酸アルカリ金属が使用される
    ことを特徴とする前記請求項何れか１つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 Ｃａ／Ｓｉモル比が０．２５〜１、好
    ましくは０．３〜１になるようにカルシウムを基とする
    水溶性化合物及び珪酸アルカリ金属溶液が使用されるこ
    とを特徴とする前記請求項何れか１つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 スラリーのシリカ含有量が３０重量％
    以下、好ましくは２０重量％以下であることを特徴とす
    る前記請求項何れか１つに記載の方法。
  14. 【請求項１４】 シリカ含有量が１０重量％以上、好ま
    しくは１２重量％以上以上であることを特徴とする前記
    請求項何れか１つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】 微細シリカ粒子もまた使用することを
    特徴とする前記請求項何れか１つに記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記請求項何れか１つに記載の方法に
    より得られることを特徴とするスラリー。
  17. 【請求項１７】 注入により土質又は資材をシール及び
    （又は）強化する為の請求項１６記載のスラリーの使
    用。
JP30457093A 1992-11-12 1993-11-11 注入可能なスラリーの製造方法 Pending JPH07330416A (ja)

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FR9213603A FR2697830B1 (fr) 1992-11-12 1992-11-12 Procédé de préparation de coulis injectable.
FR92-13603 1992-11-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010126610A (ja) * 2008-11-26 2010-06-10 Denki Kagaku Kogyo Kk 注入材料、注入材及び注入工法

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