JPH0753959A - 土壌の凝固又は封止のための液状充填材 - Google Patents

土壌の凝固又は封止のための液状充填材

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JPH0753959A
JPH0753959A JP12706594A JP12706594A JPH0753959A JP H0753959 A JPH0753959 A JP H0753959A JP 12706594 A JP12706594 A JP 12706594A JP 12706594 A JP12706594 A JP 12706594A JP H0753959 A JPH0753959 A JP H0753959A
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liquid filler
solution
sio
weight
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JP12706594A
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Laurent Frouin
ローラン・フルーアン
Maryse Pennavaire
マリズ・ペナベール
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Rhone Poulenc Chimie SA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御可能な硬化時間を有し、硬化した後に満
足できる機械的特性を有し、土壌又は建築材料の封止及
び（又は）凝固のために用いた場合に非汚染特性を有す
る液状充填材を提供すること。 【構成】 本発明の液状充填材は、アルカリ金属珪酸塩
溶液をアルカリ金属ポリ燐酸塩溶液及びアルカリ金属ア
ルミン酸塩溶液と接触させることによって得られること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、実質的に又は完全に
無機性の液状充填材及びその製造方法に関し、この方法
は、注入によって土壌及び（又は）建築材料を封止し且
つ（又は）凝固させるのに利用できる。
【０００２】
【従来の技術】注入による土壌及び（又は）建築材料の
処理は、被処理部位の特徴を変更するために、亀裂、穴
及び間隙に様々なタイプの液状充填材を充填することか
ら成る。これらの変更は、凝固の場合にはその部位の機
械的特性を改善し、封止の場合には浸透性を低減する。
また、これら両方の特性を改質するための注入処理も可
能である。
【０００３】近年まで、土壌又は建築材料の封止及び凝
固は主として有機液状充填材を注入することによって行
なわれていた。しかしながら、これらの液状充填材の離
液生成物（注入又は形成された化学物質の分解）は、地
下水及び地上水を汚染することがある。従って、川及び
貯水池のような地下水及び地上水の保護が封止及び（又
は）凝固分野における注入の専門家の間の現在の主な関
心事になっている。この関心が、液状無機充填材の使用
へと導いている。
【０００４】生態学的な考慮によって課された新たな技
術上及び経済上の拘束を満たす必要性のために研究が行
なわれ、多くの刊行物、特に特許文献に記載されてい
る。
【０００５】フランス国特許第２５７１７３４号には、
非晶質シリカの微粒子及び消石灰の粒子を含む、土壌の
凝固及び（又は）封止のための注入可能な水性液状充填
材が記載されている。しかしながら、この液状充填材が
有する硬化時間は長過ぎる（約２日間）。
【０００６】フランス国特許第２５２８４４１号には、
特定的な濃度の苛性ソーダのシリカの溶液及び随意とし
ての石灰又はカルシウム塩を含む土壌封止及び（又は）
凝固剤が記載されている。溶解したシリカがカルシウム
と反応して水和珪酸カルシウムの結晶を生成する。しか
しながら、これらの液状充填材が持つ問題点は、それら
が有する最終的な機械的特性が満足できないものである
ことや、それらの硬化時間が短すぎて所望の用途に適合
しないということ、そしてさらに、初期粘度が高すぎる
ということである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、制御可能な硬
化時間を有する液状充填材を製造する方法を提供するこ
とが望ましく、これが本発明の主題である。
【０００８】本発明はまた、硬化した後に満足できる機
械的特性を有し、土壌又は建築材料の封止及び（又は）
凝固のために用いた場合に非汚染特性を有する液状充填
材を提供するものでもある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】これらの目的及び他の目
的は、本発明によって満たされる。本発明は、アルカリ
金属珪酸塩溶液をアルカリ金属ポリ燐酸塩溶液及びアル
カリ金属アルミン酸塩溶液と接触させることによって得
られることを特徴とする液状充填材を提供するものであ
る。
【００１０】本発明はまた、アルカリ金属珪酸塩溶液、
アルカリ金属ポリ燐酸塩溶液及びアルカリ金属アルミン
酸塩溶液を用いることを特徴とする、液状充填材の製造
方法に関するものでもある。
【００１１】本発明の液状充填材は、硬化する前には液
体の形にあり、特に浸透性が大きい土壌に用いることが
できるという利点を有する。本発明の方法は、実施する
のが簡単であり且つ経済的であるという利点を有する。
さらに、本発明の方法は、沈殿が何ら観察されない均質
液状充填材が得られるという利点を有する。
【００１２】本発明のさらなる特徴、詳細及び利点は、
以下の説明及び非限定的な実施例から明らかになるであ
ろう。
【００１３】本発明に従う液状充填材及びその製造方法
は、前記したように、複数の成分を含み又は用いる。以
下においては、これら成分についてより詳細に説明す
る。以下におけるこれら成分の説明は、これら成分を用
いる液状充填材及び方法の両方に当てはまる。
【００１４】本発明の方法において用いられる化合物中
に存在するアルカリ金属は、ナトリウムであるのが好ま
しい。明瞭化及び簡潔化のために、本明細書において用
語『ナトリウム』又は『苛性ソーダ』が用いられた場
合、これらはそれぞれ、より包括的な用語『アルカリ金
属』又は『アルカリ金属水酸化物』を表わすことができ
るものとする。
【００１５】本方法は、１．３以上、好ましくは２以上
のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍはアルカリ金属
を表わす）を有するアルカリ金属珪酸塩溶液を用いるの
が有利である。この比を以下においては記号Ｒi で表わ
す。
【００１６】アルカリ金属珪酸塩溶液は一般的に約１０
〜５５％、好ましくは約３０〜５０％の乾燥固形分を有
する。
【００１７】実用上の理由、主に製造される液状充填材
の粘度に関する理由で、アルカリ金属珪酸塩溶液は、液
状充填材中のＳｉＯ2 含有率が２０重量％以下、好まし
くは約５〜１５重量％の範囲になるのに充分な割合で存
在させるのが好ましい。
【００１８】本発明の範囲内で、用語『アルカリ金属ポ
リ燐酸塩溶液』とは、平均鎖長３以上の任意のポリ燐酸
塩の溶液を意味する。従って、その例としては、トリポ
リ燐酸ナトリウム、ペンタポリ燐酸ナトリウム及びヘキ
サメタ燐酸ナトリウムを挙げることができる。これらの
化合物は通常用いられており、商品として入手できる。
【００１９】水性ポリ燐酸ナトリウム溶液を用いるのが
一般的である。用いられる水性溶液は、ポリ燐酸がほぼ
飽和状態であるのが好ましい。従って、例えば約８重量
％のＰ2 Ｏ5 を含有する水性トリポリ燐酸ナトリウム溶
液、約２３重量％のＰ2 Ｏ5を含有する水性ペンタポリ
燐酸ナトリウム溶液及び約２８重量％のＰ2 Ｏ5 を含有
する水性ヘキサメタ燐酸溶液を用いることができる。
【００２０】実用上の理由で、珪酸塩及びポリ燐酸塩
を、ＳｉＯ2 ／Ｐ2 Ｏ5 の重量比が１以上になるのに充
分な割合で添加するのが好ましい。
【００２１】本発明の方法において用いられるアルカリ
金属アルミン酸塩溶液は、水性アルミン酸ナトリウム溶
液であってよい。
【００２２】この水性アルミン酸ナトリウム溶液は、任
意の周知の方法によって得ることができる。これは特
に、アルミン酸ナトリウム粉末に水を添加することによ
って得ることができる。
【００２３】水性アルミン酸ナトリウム溶液を製造する
際又はその後に、特に本発明の方法を実施する時に、苛
性ソーダを添加するのが有利である。
【００２４】かくして、アルカリ金属の合計量は、最終
的なＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは全アルカリ
金属を表わす）が１．５未満、好ましくは約０．５〜
１．３の範囲、より好ましくは約０．６〜１．１の範囲
になるのに必要な量に相当するのが好ましい。以下にお
いては、この比を記号Ｒf で表わす。『アルカリ金属の
合計量』とは、本方法中に導入する全ての形のアルカリ
金属の量、より特定的にはアルカリ金属珪酸塩、アルミ
ン酸塩、ポリ燐酸塩溶液及び水酸化物の各溶液からのア
ルカリ金属の合計量を意味する。
【００２５】本発明の特定的で好ましい具体例において
は、本方法は、アルカリ金属珪酸塩溶液とアルカリ金属
ポリ燐酸塩溶液とを混合し、次いでこの混合物にアルカ
リ金属アルミン酸塩溶液を添加することを特徴とする。
この特定的で好ましい具体例においては、得られる液状
充填材の硬化時間に対する遅延効果がさらにより一層高
められる。この特定的な具体例に従えば、苛性ソーダを
添加する場合、これは、アルカリ金属アルミン酸塩溶液
の添加と同時又はその後のいずれかに添加する。
【００２６】アルカリ金属珪酸塩溶液及びアルカリ金属
アルミン酸塩溶液は、液状充填材中のＡｌ／Ｓｉのモル
比が０．０１〜０．５の範囲、好ましくは約０．０５〜
０．４の範囲になるのに充分な割合で存在させるのが好
ましい。得られる液状充填材はゆっくり硬化し、土壌又
は建築材料の凝固及び（又は）封止に適用した時の問題
点である高すぎる粘度を示すということがない。
【００２７】好ましくは、多くとも約２０重量％のＳｉ
Ｏ2 を含有する液状充填材について、液状充填材中のＰ
2 Ｏ5 含有率が約０．５〜５重量％の範囲、好ましくは
０．８〜４重量％の範囲になるようにアルカリ金属ポリ
燐酸塩溶液を用いる。
【００２８】本発明に従う製造のための特に有利な液状
充填材は、次のおおよその構成を有することを特徴とす
る： ・２０重量％までのＳｉＯ2 ・０．５〜５重量％のＰ2 Ｏ5 、１以上のＳｉＯ2 ／Ｐ
2 Ｏ5 重量比 ・０．０１〜０．５の範囲のＡｌ／Ｓｉモル比 ・１．５以下のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは
全アルカリ金属を表わす）。
【００２９】本発明の液状充填材は、好ましくは、次の
おおよその構成を有することを特徴とする： ・５〜１５重量％のＳｉＯ2 ・０．８〜４重量％のＰ2 Ｏ5 、１以上のＳｉＯ2 ／Ｐ
2 Ｏ5 重量比 ・０．０５〜０．４の範囲のＡｌ／Ｓｉモル比 ・０．５〜１．３の範囲、より好ましくは０．６〜１．
１の範囲のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは全ア
ルカリ金属を表わす）。
【００３０】本発明のさらなる具体例に従えば、本方法
は、シリカの微粒子、例えば特にシリカ蒸気、好ましく
は凝縮シリカ蒸気、又は沈降シリカを用いることを特徴
とする。この具体例は、低い初期粘度を有し、それにも
拘らず硬化後に満足できる機械的特性を有する液状充填
材が要求される場合に、特に有益である。しかして、微
細シリカ粒子の最大添加量は液状充填材中のＳｉＯ2 含
有率２０％まで、より好ましくは１５％までである（こ
の含有率は、アルカリ金属珪酸塩溶液中に存在するシリ
カの量及びシリカの微粒子中に存在するシリカの量に対
応する）。
【００３１】前記した方法を土壌又は建築材料の封止及
び（又は）凝固に用いる場合、各種化合物は、処理すべ
き材料中に別々に注入してもよく、また、予め混合し、
次いで処理すべき材料中に一緒に注入してもよく、後者
が好ましい。前者の具体例は、実施が複雑化され、処理
の品質に不確実さ（間隙中の成分が不均質になる危険
性）をもたらすという欠点を有する。
【００３２】本明細書において用いられる百分率は、特
に記載がない限り、重量百分率である。
【００３３】
【実施例】以下の実施例は本発明の様々な局面を例示す
るものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３４】例１ ビーカー中で以下のものを混合した。 ・重量比Ｒi （ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ）＝３．３、乾燥固
形分３３％の珪酸ナトリウム溶液 ・約２３重量％のＰ2 Ｏ5 を含有するペンタポリ燐酸ナ
トリウム溶液 次いで、CARIO ERBAにより販売されている粉末状アルミ
ン酸ナトリウム（Ａｌ2 Ｏ3 ＝５６％，Ｎａ2 Ｏ＝３７
％）から調製したアルミン酸ナトリウムの苛性ソーダ溶
液を添加した。これらの物質は、ＳｉＯ2 含有率１０
％、Ａｌ／Ｓｉモル比０．２８、Ｐ2 Ｏ5 含有率０．９
３％及びＲf 比１．０２、水含有率７７％の液状充填材
を得るのに充分な割合で混合した。
【００３５】硬化時間（ビーカーを傾けた時にビーカー
の壁面に沿って液状充填材が流動することがなくなるの
に要する時間に相当する）は４分だった。
【００３６】例２ Ａｌ／Ｓｉモル比を０．１９に、そしてＲf を０．６７
に設定したことを除いて、例１に記載した方法に従っ
た。
【００３７】硬化時間（ビーカーを傾けた時にビーカー
の壁面に沿って液状充填材が流動することがなくなるの
に要する時間に相当する）は２０時間だった。
【手続補正書】
【提出日】平成６年７月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルカリ金属珪酸塩溶液をアルカリ金属
    ポリ燐酸塩溶液及びアルカリ金属アルミン酸塩溶液と接
    触させることによって得られることを特徴とする液状充
    填材。
  2. 【請求項２】 アルカリ金属がナトリウムであることを
    特徴とする、請求項１記載の液状充填材。
  3. 【請求項３】 アルカリ金属珪酸塩溶液が１．３以上、
    好ましくは２以上のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、
    Ｍはアルカリ金属を表わす）を有することを特徴とす
    る、請求項１又は２記載の液状充填材。
  4. 【請求項４】 アルカリ金属珪酸塩溶液が約１０〜５５
    ％、好ましくは３０〜５０％の乾燥固形分を有すること
    を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の液状充
    填材。
  5. 【請求項５】 アルカリ金属珪酸塩溶液を、ＳｉＯ2 含
    有率が２０重量％以下、好ましくは約５〜１５重量％の
    範囲になる割合で存在させたことを特徴とする、請求項
    １〜４のいずれかに記載の液状充填材。
  6. 【請求項６】 ポリ燐酸塩溶液がアルカリ金属トリポリ
    燐酸塩、アルカリ金属ペンタポリ燐酸塩又はアルカリ金
    属ヘキサメタ燐酸塩の溶液であることを特徴とする、請
    求項１〜５のいずれかに記載の液状充填材。
  7. 【請求項７】 ポリ燐酸塩溶液が水性溶液、好ましくは
    ほぼ飽和の水性溶液であることを特徴とする、請求項１
    〜６のいずれかに記載の液状充填材。
  8. 【請求項８】 珪酸塩とポリ燐酸塩との割合が、ＳｉＯ
    2 ／Ｐ2 Ｏ5 の重量比が１以上になるような割合である
    ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の液
    状充填材。
  9. 【請求項９】 アルカリ金属アルミン酸塩溶液が水性ア
    ルミン酸溶液であることを特徴とする、請求項１〜８の
    いずれかに記載の液状充填材。
  10. 【請求項１０】 アルカリ金属水酸化物を追加されたこ
    とを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の液状
    充填材。
  11. 【請求項１１】 アルカリ金属の合計量が、最終的なＳ
    ｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは全アルカリ金属を
    表わす）が１．５未満、好ましくは０．５〜１．３の範
    囲になるのに必要な量に相当することを特徴とする、請
    求項１〜１０のいずれかに記載の液状充填材。
  12. 【請求項１２】 アルカリ金属珪酸塩溶液とアルカリ金
    属ポリ燐酸塩溶液とを混合し、次いでこの混合物にアル
    カリ金属アルミン酸塩溶液を添加したことを特徴とす
    る、請求項１〜１１のいずれかに記載の液状充填材。
  13. 【請求項１３】 液状充填材中のＡｌ／Ｓｉのモル比が
    約０．０１〜０．５の範囲、好ましくは約０．０５〜
    ０．４の範囲であることを特徴とする、請求項１〜１２
    のいずれかに記載の液状充填材。
  14. 【請求項１４】 多くとも約２０重量％のＳｉＯ2 を含
    有する液状充填材について、液状充填材中のＰ2 Ｏ5 含
    有率が約１〜５重量％の範囲であることを特徴とする、
    請求項１〜１３のいずれかに記載の液状充填材。
  15. 【請求項１５】 シリカの微粒子が追加されたことを特
    徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の液状充填
    材。
  16. 【請求項１６】 ２０重量％までのＳｉＯ2 、０．０５
    〜５重量％のＰ2 Ｏ5 、１以上のＳｉＯ2 ／Ｐ2 Ｏ5 重
    量比、０．０１〜０．５の範囲のＡｌ／Ｓｉモル比及び
    １．５以下のＳｉＯ2 ／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは全
    アルカリ金属を表わす）を有することを特徴とする液状
    充填材。
  17. 【請求項１７】 ５〜１５重量％のＳｉＯ2 、０．０８
    〜４重量％のＰ2 Ｏ5 、１以上のＳｉＯ2 ／Ｐ2 Ｏ5 重
    量比、０．０５〜０．４の範囲のＡｌ／Ｓｉモル比及び
    ０．５〜１．３の範囲、好ましくは０．６〜１．１の範
    囲のＳｉＯ2／Ｍ2 Ｏ重量比（ここで、Ｍは全アルカリ
    金属を表わす）を有することを特徴とする、液状充填
    材。
  18. 【請求項１８】 土壌及び（又は）建築材料の封止及び
    （又は）凝固に用いるための請求項１〜１７のいずれか
    に記載の液状充填材。
JP12706594A 1993-05-21 1994-05-18 土壌の凝固又は封止のための液状充填材 Pending JPH0753959A (ja)

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FR9306115A FR2705338B1 (fr) 1993-05-21 1993-05-21 Coulis liquide pour consolidation ou étanchement des sols.
FR93-06115 1993-05-21

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EP (1) EP0625488A1 (ja)
JP (1) JPH0753959A (ja)
CN (1) CN1104695A (ja)
BR (1) BR9402026A (ja)
CA (1) CA2124068A1 (ja)
FI (1) FI942357A (ja)
FR (1) FR2705338B1 (ja)
NO (1) NO941893L (ja)
RU (1) RU94017651A (ja)

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