JPH078723B2 - 非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法 - Google Patents
非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法Info
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- JPH078723B2 JPH078723B2 JP62142802A JP14280287A JPH078723B2 JP H078723 B2 JPH078723 B2 JP H078723B2 JP 62142802 A JP62142802 A JP 62142802A JP 14280287 A JP14280287 A JP 14280287A JP H078723 B2 JPH078723 B2 JP H078723B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地盤固結用グラウト剤として利用される非アル
カリ性珪酸水溶液の製造装置および方法であって、酸性
剤水溶液中に水ガラス液を注入混合することにより製造
するものに係り、特に酸性剤水溶液中への水ガラス液の
注入に際して高圧噴射を行わなくても、あるいは高速攪
拌翼等を装備しなくても全体的に均一な攪拌が達成され
る非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法に関す
る。
カリ性珪酸水溶液の製造装置および方法であって、酸性
剤水溶液中に水ガラス液を注入混合することにより製造
するものに係り、特に酸性剤水溶液中への水ガラス液の
注入に際して高圧噴射を行わなくても、あるいは高速攪
拌翼等を装備しなくても全体的に均一な攪拌が達成され
る非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法に関す
る。
非アルカリ性珪酸水溶液を応用したグラウトは従来のア
ルカリ領域における水ガラスグラウトの欠点をおぎなう
工法として注目を浴びている。一般に、水ガラス水溶液
中に酸性剤水溶液を加えるとアルカリ領域でゲル化を呈
し、さらに酸性に至るまで酸性剤水溶液を加えても部分
ゲル化が激しく均一な非アルカリ性珪酸水溶液は得られ
ない。均一な状態の非アルカリ性珪酸水溶液を得るため
には、酸性剤水溶液中に水ガラス液を注入混合しなけれ
ばならない。
ルカリ領域における水ガラスグラウトの欠点をおぎなう
工法として注目を浴びている。一般に、水ガラス水溶液
中に酸性剤水溶液を加えるとアルカリ領域でゲル化を呈
し、さらに酸性に至るまで酸性剤水溶液を加えても部分
ゲル化が激しく均一な非アルカリ性珪酸水溶液は得られ
ない。均一な状態の非アルカリ性珪酸水溶液を得るため
には、酸性剤水溶液中に水ガラス液を注入混合しなけれ
ばならない。
上述の注入混合方式として、従来、酸性剤水溶液中に水
ガラス液を高圧噴射する方法、あるいは高速度回転の攪
拌装置を用いて激しく攪拌する方法等が採用されてい
る。（特公昭61-28607号公報参照）。
ガラス液を高圧噴射する方法、あるいは高速度回転の攪
拌装置を用いて激しく攪拌する方法等が採用されてい
る。（特公昭61-28607号公報参照）。
しかし、前者の方法では酸性剤水溶液中への水ガラスの
噴射が一方向に向けられて行われるので、噴射方向に沿
った一部分のみの攪拌が行われるのみで、全体的な攪拌
は困難である。もし、一方向のみの噴射エネルギーで全
体的な攪拌を達成しようとするならば、50kgf/cm2以上
の高圧で噴射しなければならず、あるいはまた、後者の
ように高速度の攪拌装置を併用しなければならず、装置
が複雑化される。
噴射が一方向に向けられて行われるので、噴射方向に沿
った一部分のみの攪拌が行われるのみで、全体的な攪拌
は困難である。もし、一方向のみの噴射エネルギーで全
体的な攪拌を達成しようとするならば、50kgf/cm2以上
の高圧で噴射しなければならず、あるいはまた、後者の
ように高速度の攪拌装置を併用しなければならず、装置
が複雑化される。
そこで、本発明の目的は酸性剤水溶液中への水ガラス液
の注入に際して高圧噴射を行わなくても、あるいは高速
攪拌装置翼等の装備を付設しなくても、全体的に均一な
攪拌が達成され、前述の公知技術に存する欠点を改良し
た非アルカリ性珪酸水溶液の製造・装置ならびに方法を
提供することにある。
の注入に際して高圧噴射を行わなくても、あるいは高速
攪拌装置翼等の装備を付設しなくても、全体的に均一な
攪拌が達成され、前述の公知技術に存する欠点を改良し
た非アルカリ性珪酸水溶液の製造・装置ならびに方法を
提供することにある。
前述の目的を達成するため、本発明装置によれば、内径
に対する液面高さの比率が1:0.6乃至1.0であって、液面
高さまでの容積が120l以下の円筒形混合槽と、この混合
槽の底面に垂直な中心線上に、先端が下向きにかつ前記
底面から上方に200mm以内の距離に位置するように前記
混合槽内に配置されたノズルとから構成されてなること
を特徴とし、さらに本発明方法によれば前述の装置を用
い、前記混合槽に酸性剤水溶液を装填し、この水溶液中
に水ガラス液を前記ノズルの先端から30乃至5kgf/cm2の
圧力で注入混合することを特徴とする。
に対する液面高さの比率が1:0.6乃至1.0であって、液面
高さまでの容積が120l以下の円筒形混合槽と、この混合
槽の底面に垂直な中心線上に、先端が下向きにかつ前記
底面から上方に200mm以内の距離に位置するように前記
混合槽内に配置されたノズルとから構成されてなること
を特徴とし、さらに本発明方法によれば前述の装置を用
い、前記混合槽に酸性剤水溶液を装填し、この水溶液中
に水ガラス液を前記ノズルの先端から30乃至5kgf/cm2の
圧力で注入混合することを特徴とする。
以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。
第１図は本発明にかかる装置の一具体例の断面図を示
す。この装置は混合槽１と、ノズル２とから構成され
る。
す。この装置は混合槽１と、ノズル２とから構成され
る。
混合槽１は円筒状の形状を有し、この中に装填されて混
合される液体は内径Ｂに対する液面高さＡの比率が1:0.
6乃至1.0であって、液面高さまでの容積が120l以下であ
る。もちろん、混合槽１の高さＣは液面までの高さＡよ
りも高くてもかまわない。
合される液体は内径Ｂに対する液面高さＡの比率が1:0.
6乃至1.0であって、液面高さまでの容積が120l以下であ
る。もちろん、混合槽１の高さＣは液面までの高さＡよ
りも高くてもかまわない。
ノズル２は第１図示のように底面1aに垂直な中心線上に
配置される。この配置はノズル２の先端３（噴射ノズ
ル）が下向きにかつ底面から上方に200mm以内の距離に
位置するように行われる。
配置される。この配置はノズル２の先端３（噴射ノズ
ル）が下向きにかつ底面から上方に200mm以内の距離に
位置するように行われる。
上述のようにして構成される装置の混合槽１中にはポン
プ５の作動によりパイプ８を通して、さらにバルブ６な
らびにパイプ９を通して酸性剤ならびに水が送液され、
混合槽１中に酸性剤水溶液10が装填される。７は液体排
出弁である。
プ５の作動によりパイプ８を通して、さらにバルブ６な
らびにパイプ９を通して酸性剤ならびに水が送液され、
混合槽１中に酸性剤水溶液10が装填される。７は液体排
出弁である。
次いで、前述の酸性剤水溶液10中にはポンプ４の作動に
よりノズル２を通して先端３から水ガラス液が注入混合
される。このときの注入圧力は30乃至5kgf/cm2である。
よりノズル２を通して先端３から水ガラス液が注入混合
される。このときの注入圧力は30乃至5kgf/cm2である。
本発明は、内径に対する液面高さの比率が1:0.6〜1.0で
あって、液面高さまでの容積が120l以下の円筒形混合槽
と、この混合槽の底面に垂直な中心線上に先端が下向き
にかつ前記底面から上方に200mm以内の距離に位置する
ように前記混合槽内に配置されたノズルとからなる装置
を用い、この装置の混合槽に酸性剤水溶液を装填し、こ
の水溶液中に水ガラス液をノズル先端から30乃至5kgf/c
m2の圧力で注入混合することにより、混合液は矢印方向
の均一な攪拌が達成され、高圧・噴射も高速攪拌翼等の
装置も必要とせずに充分に混合される。
あって、液面高さまでの容積が120l以下の円筒形混合槽
と、この混合槽の底面に垂直な中心線上に先端が下向き
にかつ前記底面から上方に200mm以内の距離に位置する
ように前記混合槽内に配置されたノズルとからなる装置
を用い、この装置の混合槽に酸性剤水溶液を装填し、こ
の水溶液中に水ガラス液をノズル先端から30乃至5kgf/c
m2の圧力で注入混合することにより、混合液は矢印方向
の均一な攪拌が達成され、高圧・噴射も高速攪拌翼等の
装置も必要とせずに充分に混合される。
以下、本発明を実施例により、具体的に詳述する。
１） 混合槽 円筒形混合槽および噴射ノズル、攪拌翼について表−１
に示す19種類（混合槽番号：〜）を使用する。
に示す19種類（混合槽番号：〜）を使用する。
２） 配合 非アルカリ性珪酸水溶液100lを調整するのに使用する酸
性剤、水、水ガラスの配合割合として、表−２の３種類
（（ａ）（ｂ）（ｃ））のものを使用する。
性剤、水、水ガラスの配合割合として、表−２の３種類
（（ａ）（ｂ）（ｃ））のものを使用する。
３） 実施方法および実施結果 表−１に示す混合槽内に表−２に示した配合割合に相当
する水を入れ、これに75％工業用硫酸を加えて稀硫酸水
溶液（酸性剤水溶液）を調製した後、第１図の先端３
（噴射ノズル）から水ガラス液を噴射して非アルカリ性
珪酸水溶液とし、液性状態を観察する。結果は表−３に
一括して示す。
する水を入れ、これに75％工業用硫酸を加えて稀硫酸水
溶液（酸性剤水溶液）を調製した後、第１図の先端３
（噴射ノズル）から水ガラス液を噴射して非アルカリ性
珪酸水溶液とし、液性状態を観察する。結果は表−３に
一括して示す。
表−３の結果から次のことが観察される。
（１） 混合槽について。
噴射ノズルの位置、方向、噴射圧力および混合槽の液量
が本願発明の範囲内にあって、混合槽の（液面の高さ）
／（内径）（以下、h/lと記す。）が0.5（実施番号:
1）、1.1（実施番号:5）の場合は、僅かに部分ゲル化を
起こすことからh/lは約0.6〜1.0の範囲において良好で
ある。
が本願発明の範囲内にあって、混合槽の（液面の高さ）
／（内径）（以下、h/lと記す。）が0.5（実施番号:
1）、1.1（実施番号:5）の場合は、僅かに部分ゲル化を
起こすことからh/lは約0.6〜1.0の範囲において良好で
ある。
（２） 液量について。
h/lおよび噴射ノズルの条件が本願発明の範囲内にあっ
て、混合槽内の液量が140lの場合（実施番号:6）では僅
かに部分ゲル化を起こし、混合槽内の液量は120l以下
（実施番号７、８）が望ましい。
て、混合槽内の液量が140lの場合（実施番号:6）では僅
かに部分ゲル化を起こし、混合槽内の液量は120l以下
（実施番号７、８）が望ましい。
（３） 噴射ノズルの噴射口の混合槽からの高さについ
て。
て。
混合槽、噴射ノズルの方向性、設置場所、噴射圧力が本
発明の範囲内であって、噴射口の混合槽底面からの高さ
を250mmとした場合（実施番号:11）においては、僅かに
部分ゲル化を起こして不均一状となり、約200mm以下
（実施番号:9、10）にすることが望ましい。
発明の範囲内であって、噴射口の混合槽底面からの高さ
を250mmとした場合（実施番号:11）においては、僅かに
部分ゲル化を起こして不均一状となり、約200mm以下
（実施番号:9、10）にすることが望ましい。
（４） 噴射ノズルの方向性について。
噴射ノズルの方向性のみを混合槽底面に対して45°と本
発明の範囲外にした場合（実施番号:12〜17）は、攪拌
翼を付設して、しかも高速度攪拌で水ガラス濃度の低い
場合（実施番号:16）のみ均一な状態を得るが、その他
の場合（実施番号:12〜15、17）はいずれも多かれ少か
れ部分ゲル化を起こしている。
発明の範囲外にした場合（実施番号:12〜17）は、攪拌
翼を付設して、しかも高速度攪拌で水ガラス濃度の低い
場合（実施番号:16）のみ均一な状態を得るが、その他
の場合（実施番号:12〜15、17）はいずれも多かれ少か
れ部分ゲル化を起こしている。
（５） 噴射ノズルの噴射圧力について。
本発明の範囲内で、噴射ノズルの噴射圧力のみを低圧力
の２〜3kgf/cm2とした場合（実施番号:21〜26）は水ガ
ラスの濃度を低くしても部分ゲル化を呈する。5kgf/cm2
の場合（実施番号:19〜20）は水ガラスの濃度が濃厚な
とき（実施番号:20）のみ僅かに部分ゲル化を起こす程
度である。高圧力の40kgf/cm2とした場合（実施番号:1
8）は勿論良好であるが、30〜5kgf/cm2の場合とほとん
ど差はみられず事実上30〜5kgf/cm2の範囲の噴射圧力で
よい。
の２〜3kgf/cm2とした場合（実施番号:21〜26）は水ガ
ラスの濃度を低くしても部分ゲル化を呈する。5kgf/cm2
の場合（実施番号:19〜20）は水ガラスの濃度が濃厚な
とき（実施番号:20）のみ僅かに部分ゲル化を起こす程
度である。高圧力の40kgf/cm2とした場合（実施番号:1
8）は勿論良好であるが、30〜5kgf/cm2の場合とほとん
ど差はみられず事実上30〜5kgf/cm2の範囲の噴射圧力で
よい。
（６） 噴射ノズルの噴射口の設置場所について。
噴射ノズルの噴射口の設置場所以外はすべて本発明の範
囲内で噴射口の設置場所のみを混合槽の中心線上をはず
した場合（実施番号:27、28）は部分ゲル化を起こして
いる。したがって、噴射ノズルの噴射口はほぼ混合槽の
中心線上に下向きに位置せしめる必要がある。
囲内で噴射口の設置場所のみを混合槽の中心線上をはず
した場合（実施番号:27、28）は部分ゲル化を起こして
いる。したがって、噴射ノズルの噴射口はほぼ混合槽の
中心線上に下向きに位置せしめる必要がある。
（７） 表−１には示していないが、混合槽が四角形の
場合は、40〜60kgf/cm2の噴射圧力にしても塊状シリカ
が析出する。これは混合槽の角部における混合が不均一
になるためと思われる。
場合は、40〜60kgf/cm2の噴射圧力にしても塊状シリカ
が析出する。これは混合槽の角部における混合が不均一
になるためと思われる。
本発明の範囲内の条件下で非アルカリ性珪酸水溶液を製
造することにより次の効果が認められる。
造することにより次の効果が認められる。
（１） 混合槽の底面が自ら邪魔板の役割を果たして、
底面の中心部から槽壁面に沿うように液が強制的に全方
向に放射状に循環して、槽内で酸性剤と水ガラスが極め
て短時間（ほとんど瞬間的）に均一に混合する。
底面の中心部から槽壁面に沿うように液が強制的に全方
向に放射状に循環して、槽内で酸性剤と水ガラスが極め
て短時間（ほとんど瞬間的）に均一に混合する。
（２） このために、噴射ノズルの噴射口からの水ガラ
ス液の噴射圧力は30〜5kgf/cm2という比較的低い圧力で
完全に均一に混合され、部分ゲル化を起こして塊状のシ
リカを析出することはない。（単に一方向に高圧噴射す
る場合は、50kgf/cm2あるいはそれ以上の高圧の噴射圧
力が必要であり、それでも塊状シリカが析出しやす
い。） （３） この方法によれば噴射のみで強制攪拌の必要は
なく、攪拌設備は必要としない。
ス液の噴射圧力は30〜5kgf/cm2という比較的低い圧力で
完全に均一に混合され、部分ゲル化を起こして塊状のシ
リカを析出することはない。（単に一方向に高圧噴射す
る場合は、50kgf/cm2あるいはそれ以上の高圧の噴射圧
力が必要であり、それでも塊状シリカが析出しやす
い。） （３） この方法によれば噴射のみで強制攪拌の必要は
なく、攪拌設備は必要としない。
（４） 酸性剤水溶液に水ガラスを噴射混合した場合の
実例をあげたが、酸性剤、水ガラス双方とも適当な水溶
液として噴射混合すれば、さらに能率は向上することは
勿論である。
実例をあげたが、酸性剤、水ガラス双方とも適当な水溶
液として噴射混合すれば、さらに能率は向上することは
勿論である。
以上、水ガラスはJIS3号水ガラスをとりあげたが１〜４
号または特殊な水ガラスであってもよい。また、酸性剤
は硫酸をとりあげたが、硫酸以外の鉱酸、硫酸水素ナト
リウム等の酸性を呈する薬材、またはこれらにマグネシ
ウム、アルミニウム等の塩類を添加併用してもよい。
号または特殊な水ガラスであってもよい。また、酸性剤
は硫酸をとりあげたが、硫酸以外の鉱酸、硫酸水素ナト
リウム等の酸性を呈する薬材、またはこれらにマグネシ
ウム、アルミニウム等の塩類を添加併用してもよい。
第１図は、本発明に係る装置の一具体例の断面図を示
す。 １……混合槽、1a……底面、２……ノズル、３……ノズ
ルの先端、４、５……ポンプ、６、７……弁、８、９…
…パイプ、10……酸性剤水溶液。
す。 １……混合槽、1a……底面、２……ノズル、３……ノズ
ルの先端、４、５……ポンプ、６、７……弁、８、９…
…パイプ、10……酸性剤水溶液。
Claims (2)
- 【請求項１】内径に対する液面高さの比率が1:0.6乃至
1.0であって、液面高さまでの容積が120l以下の円筒形
混合槽と、この混合槽の底面に垂直な中心線上に、先端
が下向きにかつ前記前記底面から上方に200mm以内の距
離に位置するように前記混合槽内に配置されたノズルと
から構成されてなる非アルカリ性珪酸水溶液の製造装
置。 - 【請求項２】内径に対する液面高さの比率が1:0.6乃至
1.0であって、液面高さまでの容積が120l以下の円筒形
混合槽と、この混合槽の底面に垂直な中心線上に、先端
が下向きにかつ前記底面から上方に200mm以内の距離
に、位置するように前記混合槽内に配置されたノズルと
から構成される非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置を用
い、前記混合槽に酸性剤水溶液を装填し、この水溶液中
に水ガラス液を前記ノズルの先端から30乃至5kgf/cm2の
圧力で注入混合することを特徴とする非アルカリ性珪酸
水溶液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142802A JPH078723B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142802A JPH078723B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307105A JPS63307105A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH078723B2 true JPH078723B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15323974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142802A Expired - Fee Related JPH078723B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 非アルカリ性珪酸水溶液の製造装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078723B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100740346B1 (ko) * | 2005-12-01 | 2007-07-19 | 이엔비나노텍(주) | 나노기공 실리카의 제조장치 및 그 제조방법 |
| JP6102404B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2017-03-29 | ライト工業株式会社 | シリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55167123A (en) * | 1979-06-14 | 1980-12-26 | Kyokado Eng Co Ltd | Manufacture of nonalkaline aqueous silicic acid solution and injecting method for ground with it |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62142802A patent/JPH078723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63307105A (ja) | 1988-12-14 |
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