【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は埋設された送電および電気分配装置た
とえばケーブルおよびトランスに対して熱的に安
定な環境を与えるのに特に有効な比較的低い熱抵
抗率を有する安定剤に関する。
最近、生態学ならびに操作上の理由から、高電
圧送電線および分配電力線、トランス等の電気装
置は地下に埋設される。このような装置の能力に
課せられる最も厳しい制限の1つは電力の流れに
よつて生じる熱の消散である。埋設装置を取巻く
環境の熱抵抗率が不十分なほど高い場合、装置が
機能している間に発生する熱は装置の温度を許容
限以上に増大させることがあり、そのような温度
で長期間操作していると装置の劣化または破壊が
起り得る。
このため、地下施設は一般に予期される熱環境
に従つて設計しなければならない。さらに、熱源
すなわち電導体から空気に対する熱インピーダン
スのほとんどは介在する大地に存在するので、大
地は装置寸法の計算で圧倒的な要因になる。この
ような計算では、取巻く土壤環境の不均一性から
生じる制限を考慮しなければならない。たとえ
ば、地下ケーブルのルートに沿つて見出される土
壤は一般的に熱伝導特性が広範に変化し、したが
つて最高の熱抵抗率を有する土壤領域と相容し得
るケーブル寸法合わせが必要であろう。
この状況を緩和するために、現在の商業的実施
では天然の土壤を置き代えるために公知の抵抗率
特性を有する用意された裏側充填(backfill)物
質の使用が必要とされている。この裏側充填物質
は一般に仮定された熱履歴、すなわち予期される
表面下温度および水分有効性の期間に対して満足
な範囲内の抵抗率を示す良く類別された土壤であ
る。しかしながら、多くの場合、この裏側充填剤
は敷設場所に輸送しなければならず、このため計
画の費用が増大する。さらに、多くの場合、置換
された元の土壤は敷設場所から輸送しなければな
らない。したがつて、有用性に対する設置費用は
非常に増大する。
埋設電気トランスに対する熱消散の問題の1つ
の解決策は米国特許第3212563号明細書に開示さ
れており、こゝではジヤケツト付トランスが教示
されており、トランスジヤケツトに冷却水が配管
により送られ普通の操作中に発生した熱が消散さ
れる。冷却水は実際発生熱を消散する働きをする
けれども、そのような設計はトランス費用を大い
に増大させ、またそのような系に関する維持問題
は系を商業的に実施不可能にする傾向がある。
米国特許第3719511号明細書に開示されている
ようなこの問題に対する他の解決法は、電気装置
を収納するために弱い混合コンクリートを利用す
る。しかしながら、いつたんコンクリート混合物
を利用したら再導入にはある困難を伴い、またコ
ンクリート系にはある亀裂が生じる可能性があ
り、したがつて有効な裏側充填物質としての可能
性が低減する。
米国特許第3082111号明細書に定義されている
ような他の裏側充填物質は、特に定義した割合の
整粒した砂粒子を有する組成物を利用して充填密
度を最適化し、それに応じて熱抵抗率を最適化す
る。このような物質は裏側充填物質の敷設場所へ
の輸送を伴う等費用の低減をもたらさない。
土壤を粘土、好ましくはカオリナイト粘土また
はモンモリロナイト粘土および粘土用の分散剤を
含む安定剤で単に処理して改良された熱抵抗率特
性を有する裏側充填組成物を製造出来ることが新
たに見出された。溝掘操作中に掘り起される天然
土壤の性質に依存して、多くの場合同じ土壤を処
理し、裏側充填物質として溝に戻すことが出来
る。
本発明によれば、約90乃至約99重量%の土壤、
および約1.0乃至約10.0重量%の、粘土とその分
散剤の混合物からなる安定剤を含む裏側充填物質
が提供され、上記分散剤は上記混合物の少なくと
も約0.25重量%を構成する。
粘土/分散剤混合物は予期せぬことに裏側充填
物質の熱抵抗率を混合物の成分を土壤と別々に用
いた場合に見い出される熱抵抗率以下に低減させ
る。
土壤を介しての熱伝達はもちろん土壤自身の複
雑さの故に複雑な現象である。本文中で、土壌は
固体物質たとえば砂、粘土または微砂、および最
後に空気または水から構成される。本文中で主要
な関心事である熱抵抗率は一般に土壤組成、密
度、含水量、粒度、粒度分布等に依存する。
埋設電気装置たとえばケーブルの裏側充填用の
熱安定化媒体の主な物理的特徴は「熱オーム」と
して知られる抵抗率単位であり、この単位は一辺
1cmの立方体を熱が1ワツトすなわち1ジユー
ル/秒の速度で流れる際の温度低下℃として定義
される。それはギリシヤ文字「ρ」または
「rho」により示される。
固体は最も低い熱抵抗率を有するので、高固体
含量がもちろん望ましい。たとえば、珪酸質砂の
主成分である固体石英は約11℃−cm/ワツトの熱
抵抗率を有する。他方、水は約165℃−cm/ワツ
トの抵抗率を有し、空気は約4000℃−cm/ワツト
の抵抗率を有する。これらの数字から、最小限の
抵抗率を得るためには、土壤は最大量の固体粒子
および最小量の空気を含有すべきであることが明
らかである。もちろん、固体粒子を間隙なしに充
填することは不可能である。事実、前述の米国特
許第3082111号明細書の目的は、裏側充填物質の
充填密度を最大限にして抵抗率を効果的に低下さ
せるために特に定義された粒度を有する組成物を
提供することである。
物理的組成の見地から、熱安定用の理想的裏側
充填物質は広範囲の気候条件にわたつて安定であ
る低い熱抵抗率を有し、良好な水分保持特性を有
し、容量に再湿潤され、かつ容易に取扱われるこ
とが必要である。このような特性は本来的に低抵
抗率を有する物質からなる高固体含量により得ら
れる。
現在、そのような物質の最も適当なものの1つ
は緻密な混合物を与えるように類別された広範囲
の粒度からなる石英砂である。しかしながら、砂
の水分保持性は低い。また、そのような混合物の
高密度は完全に混合される各粒度の粒子に依存す
る。しかしながら、比較的乾燥した砂粒子は取扱
いの際非常に急速に分離するであろう。現在、そ
のような欠点の補償は望ましくは個々の砂粒子に
薄い被覆を与えるのに十分である少量のすなわち
約5乃至約10重量%の粘土を組成物に含ませるこ
とによりなされる。これは混合物に粘土の水分保
持力を与え、隣接砂粒子間の接触面積を増大さ
せ、そして分離を低減させるべく十分な密着性を
粒子間に与える。
粘土は本発明の熱安定組成物に有効な成分の1
つでもある。土壤中最大約10重量%の粘土が後述
する分散剤と併用した場合に抵抗率を十分低減さ
せるであろうことが決定された。例示的な好まし
い粘土として、カオリナイト粘土、たとえば市販
のデイキシイ粘土(Dixie Clay)(アール・ア
イ・ヴアンデルビルトカンパニー製)、およびモ
ンモリロナイトが挙げられ、カオリナイト粘土が
最も好ましい。
予期せぬことに、粘土と共に粘土用の分散剤を
含ませることにより土壤の熱安定に対する相乗効
果を得ることが出来ることが見い出された。この
ような試剤を粘土および土壤と共に含ませると熱
抵抗率がいずれかの成分を単独で土壤と共に用い
る場合に見い出される値以下に低下することが見
い出された。
明らかに、分散剤は明らかに粘土粒子に電荷を
与えることにより粘土粒子が水性媒体中で沈降し
ないように粘土粒子を分散させる作用をする。こ
れら荷電粒子間の静電気反撥は粒子を分離せし
め、沈降を阻止し、土壤とのより効果的な混合を
可能にする。さらに、分散剤を組成物中に含ませ
ることの第2効果は表面張力の低下であり得ると
考えられ、これはより効果的な粒子湿潤を促進す
る傾向がある。
本発明で効果的に作用することが判明した好ま
しい分散剤の例として、アニオン物質たとえばア
ール・テイー・ヴアンデルビルトコーポレーシヨ
ンより市販されているダーバンNo.1およびダーバ
ンNo.2が挙げられる。ダーバンNo.1は重合アルキ
ルナフタレンスルホン酸のナトリウム塩からな
り、ダーバンNo.2は重合置換ベンゾイドアルキル
スルホン酸のナトリウム塩からなる。カチオン性
の例示的分散剤はアトラスケミカルコーポレーシ
ヨンから市販されているアトラスG−3570であ
り、例示的非イオン性分散剤はアトラスG−1441
である。アニオン分散剤が好ましい。
組成物の熱抵抗率を効果的に低下させることに
は粘土/分散剤混合物の少なくとも約0.25重量%
が分散剤でなければならないことが確認された。
分散剤の上限は見い出されていないが、約2.0重
量%以上の分散剤濃度では、土壤抵抗率のごく少
しの効果的低減しか認められない。
土壤の熱安定化を実施するためにこのような簡
単な処理組成物を使用することにより、溝掘り場
所から除去される天然の多くの土壤を粘土/分散
剤組合せと敷設場所で混合することにより再使用
することが出来、それによつて安定化裏側充填物
質の輸送の必要性および現場から天然土壤の除去
が効果的に排除される。
粘土/分散剤安定化剤の添加方法は完全な混合
が行われる限り重要でない。事実、粘土および分
散剤は別々に土壤に添加してその安定化を行うこ
とが出来る。もちろん、安定剤の分散を助けるた
めに水が使用される。水は土壤中に存在すること
が出来または安定剤と共に添加することが出来
る。
本発明を下記の非限定的例により説明する。部
はことわりがない限りすべて重量部である。
例 1
熱針を用いて熱抵抗率の測定を行う。この場
合、実際には物質の熱抵抗率と物質内の熱線源の
温度上昇間に存在する関係が利用される。A.I.E.
E.Trans.(Power Apparatus and Systems)、
Vol.79、pp.836−843(1960)に指摘されている
ように、熱針はヒータ要素および熱電対を含有
し、それによつてある熱入力から生じる温度−時
間特性を観察することが出来る。前記文献の議論
によれば、4″長さ実験室用熱針がつくられた。
この装置を用いることにより、一時的方法とし
て知られる技術を用いて熱抵抗率を測定した。一
時的方法は一般に物体の温度上昇速度はそれが置
かれるまわりの物質の熱特性に左右されるという
理論に基づく。この方法の基礎は、A.I.E.E.
Trans.(Power Apparatus and Systems)、
Volume71、part3、pp570−577(1952)に記載
されている。データ取得系を利用することによ
り、熱針の熱電対のミリボルト出力を予め選んだ
時間間隔で自動的に記録した。一般に、10秒時間
間隔を使用し、実験を8分以下行つた。針への電
流および電圧を2分毎に監視し、これらの読みの
平均値を用いてそこへの電力入力を計算した。デ
ータの分析を最小平方適合(fit)計算機プログ
ラマを用いて行い、試料の温度上昇を時間に対し
て数学的にプロツトした。
後述する試験の多くに用いた特定の土壤はオツ
タワ砂と呼ばれるもので、これはASTM C−
109に含まれる指示を満足する。この砂はイリノ
イ州、オツタワ産の天然シリカ砂であり、一般に
粒度が均一で形が丸い。前述の議論によれば、こ
れらの特性のいずれも砂に高い熱抵抗率、すなわ
ち270℃−cm/ワツト程度を与える。
土壤試料は一般に試験前に圧縮した。用いた圧
縮方法はASTM D698−70に詳述されている。さ
らに、試験前に試料を完全に乾燥して試験の際の
均一性を確保しそして最大熱インピーダンスに基
いて測定した。
本発明のオツクワ砂に対する効果を確認するた
めに、5重量%の水を含有するオツクワ砂試料を
ASTM D698−70により圧縮した。試料を乾燥し
て水を除去した後、その熱抵抗率を熱針を用いて
測定し、その際熱抵抗率は275℃−cm/ワツトで
あることが確認された。第2試料のオツタワ砂を
ホバートミキサーで2.94重量部のデイキシイ粘土
と完全に混合した。デイキシイ粘土は5部の水を
2.94部の粘土と混合し、これを乾燥オツタワ砂に
添加することにより水性懸濁液として与えられ
た。試料の熱抵抗率は137℃−cm/ワツトである
ことが確認された。配合物からデイキシイ粘土を
除去し、その代り5部の水中0.06重量部のダーバ
ン#1を土壤とホバートミキサーで完全に混合し
て同様の試料を調製した。試料の熱抵抗率は270
℃−cm/ワツトであつた。最後に、第4試料の乾
燥オツタワ砂に、5重量部の水、2.94重量部のデ
イキシイ粘土および0.06重量部のダーバン#1を
添加した。試料の熱抵抗率は94.3℃−cm/ワツト
であつた。
路床敷設に一般に使用される比較的上等の土壤
であるクラス5土壤と称される土壤を用いて土壤
の熱安定化における成分の効果も試験した。水を
除去するために乾燥され粘土または分散剤を添加
することなく圧縮されたクラス5土壤自身は68.2
℃−cm/ワツトの熱抵抗率を有し、これは実質的
に均一な粒度を有する土壤、すなわちオツタワ砂
に対して上等の土壤を用いる場合に抵抗率に関し
てより大きな効果を指摘している。土壤に2.94重
量部のデイキシイ粘土を添加して試験した場合、
その熱抵抗率は70.7℃−cm/ワツトであり、これ
は上等なクラス5土壤に粘土を単に添加するだけ
では非常にわづかな効果しか認められないことを
指摘するものであつた。0.06部のダーバン#1を
土壤に添加し、ホバートミキサーで完全に混合し
た場合、その熱抵抗率は69.7℃−cm/ワツトであ
り、この場合も分散剤を添加することによる土壤
に対する効果は非常に小さいことが指摘された。
しかしながら、クラス5土壤を2.94部のデイキシ
イ粘土および0.06部のダーバン#1と良く混合し
た場合、その熱抵抗率は57.0℃−cm/ワツトに低
下し、これは明らかに分散剤と粘土添加の相乗効
果を指摘するものであつた。
例 2−13
粘土/分散剤組合せが他の土壤に及ぼす効果を
確認するために下記の表1に示す分析値を有する
土壤試料を得た。
試験した土壤は米国農務省により分類された米
国で見い出される種々の土壤の種類を代表する。
The present invention relates to a stabilizer having a relatively low thermal resistivity that is particularly effective in providing a thermally stable environment for buried power transmission and distribution equipment such as cables and transformers. Nowadays, for ecological and operational reasons, high voltage transmission and distribution power lines, electrical equipment such as transformers are buried underground. One of the most severe limitations placed on the capabilities of such devices is the dissipation of heat caused by the power flow. If the thermal resistivity of the environment surrounding buried equipment is sufficiently high, the heat generated while the equipment is functioning can increase the temperature of the equipment beyond permissible limits, and the equipment cannot be kept at such temperatures for long periods of time. Equipment deterioration or destruction may occur during operation. For this reason, underground facilities must be designed according to the generally expected thermal environment. Furthermore, since most of the thermal impedance from a heat source or electrical conductor to air is present in the intervening ground, the ground becomes an overwhelming factor in calculating device dimensions. Such calculations must take into account limitations arising from the heterogeneity of the surrounding soil environment. For example, soils found along the route of underground cables typically vary widely in thermal conductivity properties, and therefore cable sizing will be required to be compatible with the region of soil that has the highest thermal resistivity. . To alleviate this situation, current commercial practice requires the use of prepared backfill materials with known resistivity properties to replace the natural pot. This backfill material is generally a well-sorted substrate that exhibits resistivity within a satisfactory range for the assumed thermal history, ie, expected period of subsurface temperature and moisture availability. However, this backside filler often has to be transported to the installation site, which increases the cost of the project. Furthermore, in many cases the original soil jar that is replaced must be transported from the installation site. Therefore, the installation cost relative to the usability is greatly increased. One solution to the problem of heat dissipation for buried electrical transformers is disclosed in U.S. Pat. No. 3,212,563, which teaches a jacketed transformer in which cooling water is piped to the transformer jacket. Heat generated during normal operation is dissipated. Although the cooling water does serve to dissipate the heat generated, such designs greatly increase transformer costs, and maintenance problems with such systems tend to make them commercially unviable. Other solutions to this problem, such as those disclosed in US Pat. No. 3,719,511, utilize weak mix concrete to house electrical equipment. However, once the concrete mixture has been utilized, reintroduction presents certain difficulties and the concrete system may develop certain cracks, thus reducing its potential as an effective backfill material. Other backside fill materials, such as those defined in U.S. Pat. Optimize rates. Such materials do not provide the cost savings associated with transporting backfill materials to the installation site. It has now been discovered that a backfill composition with improved thermal resistivity properties can be produced by simply treating the clay with a clay, preferably a kaolinite clay or a montmorillonite clay, and a stabilizer containing a dispersant for the clay. Ta. Depending on the nature of the natural soil excavated during trenching operations, the same soil can often be treated and returned to the trench as backfill material. According to the invention, about 90 to about 99% by weight of the clay,
and from about 1.0 to about 10.0% by weight of a stabilizer comprising a mixture of clay and its dispersant, the dispersant comprising at least about 0.25% by weight of the mixture. The clay/dispersant mixture unexpectedly reduces the thermal resistivity of the backfill material below that found when the components of the mixture are used separately from the clay. Heat transfer through a clay pot is of course a complex phenomenon due to the complexity of the clay pot itself. In this text, soil is composed of solid substances such as sand, clay or fine sand, and finally air or water. Thermal resistivity, which is the main concern in this paper, generally depends on soil composition, density, water content, particle size, particle size distribution, etc. The main physical characteristic of thermally stabilizing media for the backside filling of buried electrical devices, for example cables, is the resistivity unit known as the "thermal ohm", which measures the amount of heat applied to a cube 1 cm on a side by 1 watt or 1 joule/joule. It is defined as the temperature drop in °C when flowing at a speed of seconds. It is denoted by the Greek letter "ρ" or "rho". A high solids content is of course desirable since solids have the lowest thermal resistivity. For example, solid quartz, the main component of siliceous sand, has a thermal resistivity of about 11°C-cm/watt. Water, on the other hand, has a resistivity of about 165°C-cm/watt, and air has a resistivity of about 4000°C-cm/watt. From these figures it is clear that in order to obtain a minimum resistivity, the soil should contain a maximum amount of solid particles and a minimum amount of air. Of course, it is not possible to fill the solid particles without gaps. In fact, it was an object of the aforementioned U.S. Pat. be. From a physical composition standpoint, an ideal backfill material for thermal stabilization would have a low thermal resistivity that is stable over a wide range of climatic conditions, have good moisture retention properties, and be rewetted to capacity. It also needs to be easily handled. Such properties are obtained due to the high solids content of materials with inherently low resistivity. Currently, one of the most suitable such materials is quartz sand, which consists of a wide range of grain sizes graded to give a dense mixture. However, sand has low water retention. Also, the high density of such mixtures depends on the particles of each size being thoroughly mixed. However, relatively dry sand particles will separate very quickly during handling. Currently, compensation for such deficiencies is accomplished by including a small amount of clay in the composition, preferably from about 5 to about 10% by weight, sufficient to provide a thin coating to the individual sand particles. This provides the mixture with the water retention capacity of the clay, increases the contact area between adjacent sand particles, and provides sufficient adhesion between the particles to reduce segregation. Clay is one of the effective ingredients in the heat-stable compositions of the present invention.
There is also one. It has been determined that up to about 10% by weight of clay in the clay will sufficiently reduce resistivity when used in conjunction with the dispersants described below. Exemplary preferred clays include kaolinite clays, such as commercially available Dixie Clay (manufactured by R.I. Vanderbilt Company), and montmorillonite, with kaolinite clay being most preferred. It has been unexpectedly discovered that a synergistic effect on the thermal stability of the clay can be obtained by including a dispersant for the clay along with the clay. It has been found that the inclusion of such agents with clay and clay reduces the thermal resistivity below that found when either component alone is used with clay. Apparently, the dispersant acts to disperse the clay particles so that they do not settle in the aqueous medium by imparting an electric charge to the clay particles. Electrostatic repulsion between these charged particles causes the particles to separate, preventing settling and allowing more effective mixing with the soil. Additionally, it is believed that a secondary effect of including a dispersant in the composition may be a reduction in surface tension, which tends to promote more effective particle wetting. Examples of preferred dispersants that have been found to work effectively in the present invention include anionic materials such as Durban No. 1 and Durban No. 2, commercially available from R.T. Vanderbilt Corporation. Durban No. 1 consists of a sodium salt of a polymerized alkylnaphthalene sulfonic acid, and Durban No. 2 consists of a sodium salt of a polymerized substituted benzoid alkyl sulfonic acid. An exemplary cationic dispersant is Atlas G-3570, available from Atlas Chemical Corporation, and an exemplary nonionic dispersant is Atlas G-1441, available from Atlas Chemical Corporation.
It is. Anionic dispersants are preferred. At least about 0.25% by weight of the clay/dispersant mixture to effectively reduce the thermal resistivity of the composition.
It was confirmed that it must be a dispersant.
Although an upper limit for dispersant has not been found, dispersant concentrations of about 2.0% by weight and above only marginally effective reductions in soil resistivity are observed. By using such a simple treatment composition to perform thermal stabilization of the soil, many of the natural soils removed from trenching sites can be mixed with clay/dispersant combinations at the installation site. It can be reused, thereby effectively eliminating the need for transportation of stabilized backfill material and removal of natural soil from the site. The method of addition of the clay/dispersant stabilizer is not critical as long as thorough mixing occurs. In fact, clay and dispersant can be added separately to the clay to stabilize it. Of course, water is used to help disperse the stabilizer. Water can be present in the clay or added with stabilizers. The invention is illustrated by the following non-limiting examples. All parts are by weight unless otherwise specified. Example 1 Measure thermal resistivity using a hot needle. In this case, the relationship that actually exists between the thermal resistivity of the material and the temperature rise of the heat source within the material is utilized. A.I.E.
E.Trans. (Power Apparatus and Systems),
Vol. 79, pp. 836-843 (1960), the thermal needle contains a heater element and a thermocouple by which the temperature-time characteristics resulting from a given heat input can be observed. . According to the discussion in the above literature, a 4" length laboratory hot needle was created. By using this device, thermal resistivity was measured using a technique known as the temporal method. The temporal method is It is based on the theory that the rate of temperature rise of an object generally depends on the thermal properties of the materials around it.The basis of this method is the AIEE
Trans. (Power Apparatus and Systems),
Volume 71, part 3, pp 570-577 (1952). By utilizing a data acquisition system, the millivolt output of the hot needle thermocouple was automatically recorded at preselected time intervals. Generally, 10 second time intervals were used and experiments were run for no more than 8 minutes. The current and voltage to the needle was monitored every 2 minutes and the average of these readings was used to calculate the power input thereto. Analysis of the data was performed using a least squares fit computer programmer and the temperature rise of the sample was plotted mathematically against time. The particular soil used in many of the tests described below is called Otsutawa sand, which is an ASTM C-
satisfy the instructions contained in § 109. This sand is a natural silica sand from Otsutawa, Illinois, and is generally uniform in grain size and round in shape. According to the foregoing discussion, both of these properties give sand a high thermal resistivity, on the order of 270°C-cm/watt. Soil samples were generally compacted prior to testing. The compression method used is detailed in ASTM D698-70. In addition, samples were thoroughly dried before testing to ensure uniformity during testing and measured based on maximum thermal impedance. In order to confirm the effect of the present invention on Otsukwa sand, Otsukwa sand samples containing 5% by weight of water were prepared.
Compressed according to ASTM D698-70. After drying the sample to remove water, its thermal resistivity was measured using a hot needle, and the thermal resistivity was found to be 275°C-cm/watt. A second sample of Otsutawa sand was thoroughly mixed with 2.94 parts by weight of Deixie clay in a Hobart mixer. Deixie clay requires 5 parts water.
It was given as an aqueous suspension by mixing with 2.94 parts of clay and adding it to dry Otsutawa sand. The thermal resistivity of the sample was confirmed to be 137°C-cm/watt. A similar sample was prepared by removing the Dixie clay from the formulation and replacing it with 0.06 parts by weight of Durban #1 in 5 parts of water and thoroughly mixing the clay pot with a Hobart mixer. The thermal resistivity of the sample is 270
It was ℃-cm/watt. Finally, 5 parts by weight of water, 2.94 parts by weight of Dixie clay, and 0.06 parts by weight of Durban #1 were added to the dry Otsutawa sand of the fourth sample. The thermal resistivity of the sample was 94.3°C-cm/watt. The effect of the ingredients on the thermal stabilization of the soil was also tested using a soil referred to as a Class 5 soil, which is a relatively high quality soil commonly used in subgrade construction. Class 5 clay itself, dried to remove water and compacted without the addition of clay or dispersants, is 68.2
It has a thermal resistivity of °C-cm/watt, which points to a greater effect on resistivity when using soils with substantially uniform particle size, i.e., fine soils versus Otsutawa sands. . When tested by adding 2.94 parts by weight of Deixie clay to the clay pot,
Its thermal resistivity was 70.7°C-cm/watt, indicating that the mere addition of clay to a fine Class 5 clay has only a very modest effect. When 0.06 part of Durban #1 is added to the soil and thoroughly mixed in a Hobart mixer, its thermal resistivity is 69.7°C-cm/watt, and in this case, the effect of adding a dispersant on the soil is also very large. It was pointed out that it was small.
However, when the Class 5 clay was well mixed with 2.94 parts of Deixie clay and 0.06 parts of Durban #1, its thermal resistivity decreased to 57.0 °C-cm/watt, which is clearly a synergistic effect of the dispersant and clay additions. This was to point out the effects. Example 2-13 To confirm the effect of the clay/dispersant combination on other clays, clay samples having the analytical values shown in Table 1 below were obtained. The clay jars tested are representative of the various clay jar types found in the United States as classified by the United States Department of Agriculture.
【表】【table】
【表】
各土壤を粘土/分散剤混合物で処理して得られ
た結果は表2に示すような抵抗率データを与え
た。TABLE The results obtained by treating each pot with the clay/dispersant mixture provided resistivity data as shown in Table 2.
【表】【table】
【表】
表2から確認出来るように、種々の土壤を粘
土/分散剤混合物で処理すると大抵の場合熱抵抗
率の低下がもたらされた。
すべての対照および安定化試料の含水量は、試
料の圧縮を最大限にする、したがつてその抵抗率
を最適にするように選ばれた。分散剤−のみの試
料では、対照の含水量が使用された。Table 2 As can be seen from Table 2, treatment of the various clays with the clay/dispersant mixture resulted in a decrease in thermal resistivity in most cases. The water content of all control and stabilized samples was chosen to maximize compaction of the sample and thus optimize its resistivity. For the dispersant-only samples, the control water content was used.