JP2001254078A - 含水土壌の固化処理剤及び含水土壌の固化処理方法 - Google Patents
含水土壌の固化処理剤及び含水土壌の固化処理方法Info
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- JP2001254078A JP2001254078A JP2000066363A JP2000066363A JP2001254078A JP 2001254078 A JP2001254078 A JP 2001254078A JP 2000066363 A JP2000066363 A JP 2000066363A JP 2000066363 A JP2000066363 A JP 2000066363A JP 2001254078 A JP2001254078 A JP 2001254078A
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 取り扱いが容易で、かつ土壌への分散性の良
い土壌改良剤の提供。 【解決手段】 イオン性高分子分散剤を共存させたアニ
オン性水溶性高分子の水系媒体中分散液からなる含水土
壌の固化処理剤。上記分散剤は、カチオン性あるいはア
ニオン性高分子のいずれも使用可能である。上記固化処
理剤は、(メタ)アクリル酸5〜100モル%とアクリ
ルアミド0〜95モル%との単量体混合物をイオン性高
分子分散剤共存下の塩水溶液中で分散重合させて得られ
る。上記固化処理剤と含水土壌とを混練し、埋めもどし
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法。
い土壌改良剤の提供。 【解決手段】 イオン性高分子分散剤を共存させたアニ
オン性水溶性高分子の水系媒体中分散液からなる含水土
壌の固化処理剤。上記分散剤は、カチオン性あるいはア
ニオン性高分子のいずれも使用可能である。上記固化処
理剤は、(メタ)アクリル酸5〜100モル%とアクリ
ルアミド0〜95モル%との単量体混合物をイオン性高
分子分散剤共存下の塩水溶液中で分散重合させて得られ
る。上記固化処理剤と含水土壌とを混練し、埋めもどし
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含水土壌の固化処
理剤及び含水土壌の固化処理方法に関するものであり、
イオン性高分子分散剤を共存させたアニオン性水溶性高
分子の水系媒体中分散液からなる含水土壌の固化処理剤
に関する。
理剤及び含水土壌の固化処理方法に関するものであり、
イオン性高分子分散剤を共存させたアニオン性水溶性高
分子の水系媒体中分散液からなる含水土壌の固化処理剤
に関する。
【0002】
【従来の技術】場所打杭工法や泥水シ−ルド工法等を採
用した掘削工事に伴う建設廃材の処理においては、掘削
孔に掘削泥水を供給することにより、掘削時に発生する
発生土を該掘削泥水とともに外部に排出している。上記
の発生土は土砂が分離され、工事現場の切り盛り等に再
利用されるため、廃棄物処理法に定める産業廃棄物には
該当しない。しかし、泥状の状態、より詳しくは、粘土
とともに水を多量に含んだスラリ−状をゆうし流動性を
呈する掘削泥水は、標準仕様ダンプトラックには山積が
できず、、例えばその上を人が歩けない状態を呈してい
る。したがって、上記の掘削泥水は、そのままでは埋め
戻し材料等に使用することができず廃棄物処理法に則っ
た産業廃棄物として処理しなければならない。このた
め、上記の掘削泥水は運搬等が行えるよう脱水プレスす
る等して固液分離を行った後、必要に応じて、脱水ケ−
キ等として得られる汚泥、即ち含水土壌に、セメントや
重合体等が混合されて固化(改良)される。そして、こ
れらの改良方法により改良された含水土壌は、例えば埋
め立て処分場等の所定の廃棄場所に廃棄されるか、ある
いは掘削孔の埋め戻しが必要な土木工事においては、改
良された含水土壌を掘削孔に注入することが行われてい
る。
用した掘削工事に伴う建設廃材の処理においては、掘削
孔に掘削泥水を供給することにより、掘削時に発生する
発生土を該掘削泥水とともに外部に排出している。上記
の発生土は土砂が分離され、工事現場の切り盛り等に再
利用されるため、廃棄物処理法に定める産業廃棄物には
該当しない。しかし、泥状の状態、より詳しくは、粘土
とともに水を多量に含んだスラリ−状をゆうし流動性を
呈する掘削泥水は、標準仕様ダンプトラックには山積が
できず、、例えばその上を人が歩けない状態を呈してい
る。したがって、上記の掘削泥水は、そのままでは埋め
戻し材料等に使用することができず廃棄物処理法に則っ
た産業廃棄物として処理しなければならない。このた
め、上記の掘削泥水は運搬等が行えるよう脱水プレスす
る等して固液分離を行った後、必要に応じて、脱水ケ−
キ等として得られる汚泥、即ち含水土壌に、セメントや
重合体等が混合されて固化(改良)される。そして、こ
れらの改良方法により改良された含水土壌は、例えば埋
め立て処分場等の所定の廃棄場所に廃棄されるか、ある
いは掘削孔の埋め戻しが必要な土木工事においては、改
良された含水土壌を掘削孔に注入することが行われてい
る。
【0003】このような重合体を添加する改良方法とし
て、特開平1−176499号公報、特開平11−32
3333号公報、特開平11−323332号公報が提
案されている。また、アルカリ性物質と重合体を併用す
る方法として特開平11−10197号公報が開示され
ている。さらに、掘削泥水に分散性が良いという処方が
特開平10−316968号公報に開示されているが、
重合体の分子量がやや低く改質剤としての性能が十分で
はなかった。
て、特開平1−176499号公報、特開平11−32
3333号公報、特開平11−323332号公報が提
案されている。また、アルカリ性物質と重合体を併用す
る方法として特開平11−10197号公報が開示され
ている。さらに、掘削泥水に分散性が良いという処方が
特開平10−316968号公報に開示されているが、
重合体の分子量がやや低く改質剤としての性能が十分で
はなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、取り
扱いが容易で、重合度的にも十分で高性能であるうえ泥
水中への分散性の良い土壌改良剤を提供することであ
る。
扱いが容易で、重合度的にも十分で高性能であるうえ泥
水中への分散性の良い土壌改良剤を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討を行った結果、特定の形態を有し
溶解液の粘性が非常に低い高分子分散液からなるアニオ
ン性水溶性重合体を用いることにより課題を達成できる
ことがわかり、本発明に到達した。すなわち本発明の請
求項1の発明は、イオン性高分子分散剤を共存させたア
ニオン性水溶性高分子の水系媒体中分散液からなる含水
土壌の固化処理剤である。
解決するため鋭意検討を行った結果、特定の形態を有し
溶解液の粘性が非常に低い高分子分散液からなるアニオ
ン性水溶性重合体を用いることにより課題を達成できる
ことがわかり、本発明に到達した。すなわち本発明の請
求項1の発明は、イオン性高分子分散剤を共存させたア
ニオン性水溶性高分子の水系媒体中分散液からなる含水
土壌の固化処理剤である。
【0006】請求項2の発明は、アニオン性水溶性高分
子が(メタ)アクリル酸を含有する単量体の共重合物で
あることを特徴とする請求項1に記載の含水土壌の固化
処理剤である。
子が(メタ)アクリル酸を含有する単量体の共重合物で
あることを特徴とする請求項1に記載の含水土壌の固化
処理剤である。
【0007】請求項3の発明は、アニオン性水溶性高分
子が(メタ)アクリル酸5〜100モル%とアクリルア
ミド0〜95モル%との単量体混合物をイオン性高分子
分散剤共存下の塩水溶液中で分散重合させた高分子分散
液からなることを特徴とする請求項1あるいは2に記載
の含水土壌の固化処理剤である。
子が(メタ)アクリル酸5〜100モル%とアクリルア
ミド0〜95モル%との単量体混合物をイオン性高分子
分散剤共存下の塩水溶液中で分散重合させた高分子分散
液からなることを特徴とする請求項1あるいは2に記載
の含水土壌の固化処理剤である。
【0008】請求項4の発明は、イオン性高分子分散剤
がカチオン性であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の含水土壌の固化処理剤である。
がカチオン性であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の含水土壌の固化処理剤である。
【0009】請求項5の発明は、イオン性高分子分散剤
がアニオン性であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の含水土壌の固化処理剤である。
がアニオン性であることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の含水土壌の固化処理剤である。
【0010】請求項6の発明は、イオン性高分子分散剤
のイオン当量が1.5〜15meq/gであることを特
徴とする請求項1〜5に記載含水土壌の固化処理剤であ
る。
のイオン当量が1.5〜15meq/gであることを特
徴とする請求項1〜5に記載含水土壌の固化処理剤であ
る。
【0011】請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれ
かに記載のアニオン性水溶性高分子からなる含水土壌の
固化処理剤を含水比20〜200%の含水土壌に、該含
水土壌1m3あたり0.1〜5Kgを混練し、埋め戻し
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法である。
かに記載のアニオン性水溶性高分子からなる含水土壌の
固化処理剤を含水比20〜200%の含水土壌に、該含
水土壌1m3あたり0.1〜5Kgを混練し、埋め戻し
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法である。
【0012】請求項8の発明は、請求項1〜6のいずれ
かに記載のアニオン性水溶性高分子を石灰及び/または
セメントと併用して含水土壌に添加、混練し、埋め戻し
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法である。
かに記載のアニオン性水溶性高分子を石灰及び/または
セメントと併用して含水土壌に添加、混練し、埋め戻し
可能な土壌とすることを特徴とする含水土壌の固化処理
方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明で使用するアニオン性水溶
性高分子は、原料として使用する(メタ)アクリル酸の
10〜20モル%を中和し、アクリルアミド2−メチル
プロパンスルホン酸及び/またはその塩の(共)重合体
などの共存下、攪拌しながら重合することにより製造で
きる。カチオン性水溶性高分子を重合する場合は、単量
体水溶液温度を30〜35℃に設定し、溶液濃度20〜
35重量%で、2、2−アゾビス[2−(5−メチル−
2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ニ塩化水素化
物などを体単量体当たり50〜150ppm添加し、重
合を開始することができる。しかし、(メタ)アクリル
酸/アクリルアミドの場合、この条件で開始させると重
合の制御は難しく、急激な温度上昇や重合液の塊状化な
どが起きて、高重合度で安定な分散液は生成しない。そ
のため本発明では、開始温度を5〜35℃、好ましくは
10〜30℃に設定し、低温でも開始可能なレドックス
系開始剤を使用する。この開始剤の添加量は、対単量体
当たり5〜30ppm、好ましくは5〜15ppm添加
する。通常単量体濃度が低い場合、この開始剤添加量と
温度では、重合は開始しない。しかし、本発明では、塩
水溶液中の分散重合法を用いるので単量体濃度は20〜
35重量%であり、比較的高濃度のため開始するものと
推定される。しかし、添加量レベルが低いため一度の添
加では、重合率がきわめて低くなる。そのため数度に分
けて添加する。添加回数としては、3〜6回、好ましく
は3〜5回である。レドックス系開始剤としては、酸化
性物質と還元性物質を組み合わせる。酸化性物質の例と
しては、ペルオクソニ硫酸アンモニウム、ペルオクソニ
硫酸カリウム、過酸化水素などであり、還元性物質の例
としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、
硫酸第一鉄、チオ硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウ
ム、トリエタノ−ルアミンあるいはテトラメチルエチレ
ンジアミンなどであるが、このうちペルオクソニ硫酸ア
ンモニウムと亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせが最も
好ましい。このようにして、比較的低温で、開始剤の添
加量レベルを低く抑えることにより、重合速度を制御し
高重合度で安定した高分子分散液を製造することができ
る。このようにして製造したアニオン性水溶性高分子の
分子量は、通常500万以上であり、条件を選択するこ
とにより、500万〜1500万のものが生成し、凝集
剤として十分使用に耐えるものである。
性高分子は、原料として使用する(メタ)アクリル酸の
10〜20モル%を中和し、アクリルアミド2−メチル
プロパンスルホン酸及び/またはその塩の(共)重合体
などの共存下、攪拌しながら重合することにより製造で
きる。カチオン性水溶性高分子を重合する場合は、単量
体水溶液温度を30〜35℃に設定し、溶液濃度20〜
35重量%で、2、2−アゾビス[2−(5−メチル−
2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ニ塩化水素化
物などを体単量体当たり50〜150ppm添加し、重
合を開始することができる。しかし、(メタ)アクリル
酸/アクリルアミドの場合、この条件で開始させると重
合の制御は難しく、急激な温度上昇や重合液の塊状化な
どが起きて、高重合度で安定な分散液は生成しない。そ
のため本発明では、開始温度を5〜35℃、好ましくは
10〜30℃に設定し、低温でも開始可能なレドックス
系開始剤を使用する。この開始剤の添加量は、対単量体
当たり5〜30ppm、好ましくは5〜15ppm添加
する。通常単量体濃度が低い場合、この開始剤添加量と
温度では、重合は開始しない。しかし、本発明では、塩
水溶液中の分散重合法を用いるので単量体濃度は20〜
35重量%であり、比較的高濃度のため開始するものと
推定される。しかし、添加量レベルが低いため一度の添
加では、重合率がきわめて低くなる。そのため数度に分
けて添加する。添加回数としては、3〜6回、好ましく
は3〜5回である。レドックス系開始剤としては、酸化
性物質と還元性物質を組み合わせる。酸化性物質の例と
しては、ペルオクソニ硫酸アンモニウム、ペルオクソニ
硫酸カリウム、過酸化水素などであり、還元性物質の例
としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、
硫酸第一鉄、チオ硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウ
ム、トリエタノ−ルアミンあるいはテトラメチルエチレ
ンジアミンなどであるが、このうちペルオクソニ硫酸ア
ンモニウムと亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせが最も
好ましい。このようにして、比較的低温で、開始剤の添
加量レベルを低く抑えることにより、重合速度を制御し
高重合度で安定した高分子分散液を製造することができ
る。このようにして製造したアニオン性水溶性高分子の
分子量は、通常500万以上であり、条件を選択するこ
とにより、500万〜1500万のものが生成し、凝集
剤として十分使用に耐えるものである。
【0014】使用するアニオン性単量体としては、メタ
クリル酸やアクリル酸である。さらにこの高分子分散液
からなるアニオン性水溶性高分子は、他の非イオン性の
単量体との共重合体でも良い。例えば(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルア
ミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミ
ド、N−ビニルアセトアミドなどがあげられ、これら一
種または二種以上との共重合が可能である。最も好まし
い組み合わせとしては、アクリル酸とアクリルアミドで
ある。高分子分散液を構成する高分子中の(メタ)アク
リル酸のモル比としては、5〜100モル%であるが、
10〜100モル%がより好ましい。
クリル酸やアクリル酸である。さらにこの高分子分散液
からなるアニオン性水溶性高分子は、他の非イオン性の
単量体との共重合体でも良い。例えば(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルア
ミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミ
ド、N−ビニルアセトアミドなどがあげられ、これら一
種または二種以上との共重合が可能である。最も好まし
い組み合わせとしては、アクリル酸とアクリルアミドで
ある。高分子分散液を構成する高分子中の(メタ)アク
リル酸のモル比としては、5〜100モル%であるが、
10〜100モル%がより好ましい。
【0015】分散剤は、カチオン性あるいはアニオン性
高分子のいずれでも使用可能である。カチオン性高分子
としては、カチオン性単量体である(メタ)アクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、ジメチ
ルジアリルアンモニウム塩化物などが使用可能だが、こ
れらカチオン性単量体と非イオン性単量体との共重合体
も使用可能である。非イオン性単量体の例としては、ア
クリルアミド、N−ビニルホルムアミド、、N−ビニル
アセトアミド、N−ビニルピロリドン、N、N−ジメチ
ルアクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアク
リルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−
トのなどであるが、アクリルアミドとの共重合体が好ま
しい。
高分子のいずれでも使用可能である。カチオン性高分子
としては、カチオン性単量体である(メタ)アクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、ジメチ
ルジアリルアンモニウム塩化物などが使用可能だが、こ
れらカチオン性単量体と非イオン性単量体との共重合体
も使用可能である。非イオン性単量体の例としては、ア
クリルアミド、N−ビニルホルムアミド、、N−ビニル
アセトアミド、N−ビニルピロリドン、N、N−ジメチ
ルアクリルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアク
リルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−
トのなどであるが、アクリルアミドとの共重合体が好ま
しい。
【0016】さらにまた、アクリルアミド2−メチルプ
ロパンスルホン酸(塩)やスチレンスルホン酸(塩)な
どのアニオン性単量体の(共)重合体からなるアニオン
性高分子も使用可能である。これらアニオン性単量体の
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸な
どである。さらに非イオン性の単量体であるアクリルア
ミド、N−ビニルホルムアミド、、N−ビニルアセトア
ミド、N−ビニルピロリドン、N、N−ジメチルアクリ
ルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミ
ド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−トのなど
との共重合体も使用可能であるが、最も好ましい組み合
わせは、(メタ)アクリル酸とアクリルアミド2−メチ
ルプロパンスルホン酸である。
ロパンスルホン酸(塩)やスチレンスルホン酸(塩)な
どのアニオン性単量体の(共)重合体からなるアニオン
性高分子も使用可能である。これらアニオン性単量体の
例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸な
どである。さらに非イオン性の単量体であるアクリルア
ミド、N−ビニルホルムアミド、、N−ビニルアセトア
ミド、N−ビニルピロリドン、N、N−ジメチルアクリ
ルアミド、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミ
ド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−トのなど
との共重合体も使用可能であるが、最も好ましい組み合
わせは、(メタ)アクリル酸とアクリルアミド2−メチ
ルプロパンスルホン酸である。
【0017】単量体に対する分散剤の添加量としては、
単量対当たり1重量%〜10重量%である。1重量%未
満では、分散剤としての効果が十分に発現せず、10重
量%以上では不経済であり、また分散剤が過度に高分子
分散液に混入しくるためすでに本発明の用途には適さな
くなる。従って、好ましくは1重量%〜6重量%であ
り、特に好ましくは1.5重量%〜5重量%である。
単量対当たり1重量%〜10重量%である。1重量%未
満では、分散剤としての効果が十分に発現せず、10重
量%以上では不経済であり、また分散剤が過度に高分子
分散液に混入しくるためすでに本発明の用途には適さな
くなる。従って、好ましくは1重量%〜6重量%であ
り、特に好ましくは1.5重量%〜5重量%である。
【0018】使用する塩類としては、ナトリウムやカリ
ウムのようなアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン
とハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン
酸イオンなどとの塩であるが、多価陰イオンとの塩がよ
り好ましい。これら塩類の塩濃度としては、7重量%〜
飽和濃度まで使用できる。
ウムのようなアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン
とハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン
酸イオンなどとの塩であるが、多価陰イオンとの塩がよ
り好ましい。これら塩類の塩濃度としては、7重量%〜
飽和濃度まで使用できる。
【0019】本発明で使用する分散重合法により製造さ
れた分散液からなるアニオン性水溶性高分子は、水溶液
重合法、油中水型エマルジョン重合法、油中水型分散重
合法により製造されたアニオン性高分子に較べ、水に溶
解した場合の見かけ粘度が非常に低い。たとえば、アク
リル酸ナトリウムとアクリルアミドを30/70のモル
比で含有する共重合体の場合、分子量約1200万で
0.2重量%の水溶液の粘度は、水溶液重合法、油中水
型エマルジョン重合法、油中水型分散重合法による重合
物では、400〜800mPa・sであるのに対し、本
発明で使用する分散重合法により製造された分散液から
なるアニオン性水溶性高分子は、20〜100mPa・
sである。これは重合時共存させる無機塩類の影響もあ
る。また、重合時使用する単量体の酸のうち10〜20
モル%を中和するのみであることも一因である。しかし
これらの影響を差し引いても、これだけでは説明できな
い。この現象は、塩水溶液中で生成した高分子を析出さ
せながら重合していることも原因していると推定される
が、詳細な機構は未解明である。そのため、見かけ粘度
が低いということは、水を混合し希釈溶液とした場合で
も耕地などへの散布時、取り扱いが良く、散布状態も良
好であり、さらに土壌中に分散が良く、また土壌中での
拡散が良いことを意味する。
れた分散液からなるアニオン性水溶性高分子は、水溶液
重合法、油中水型エマルジョン重合法、油中水型分散重
合法により製造されたアニオン性高分子に較べ、水に溶
解した場合の見かけ粘度が非常に低い。たとえば、アク
リル酸ナトリウムとアクリルアミドを30/70のモル
比で含有する共重合体の場合、分子量約1200万で
0.2重量%の水溶液の粘度は、水溶液重合法、油中水
型エマルジョン重合法、油中水型分散重合法による重合
物では、400〜800mPa・sであるのに対し、本
発明で使用する分散重合法により製造された分散液から
なるアニオン性水溶性高分子は、20〜100mPa・
sである。これは重合時共存させる無機塩類の影響もあ
る。また、重合時使用する単量体の酸のうち10〜20
モル%を中和するのみであることも一因である。しかし
これらの影響を差し引いても、これだけでは説明できな
い。この現象は、塩水溶液中で生成した高分子を析出さ
せながら重合していることも原因していると推定される
が、詳細な機構は未解明である。そのため、見かけ粘度
が低いということは、水を混合し希釈溶液とした場合で
も耕地などへの散布時、取り扱いが良く、散布状態も良
好であり、さらに土壌中に分散が良く、また土壌中での
拡散が良いことを意味する。
【0020】本発明の含水土壌の固化処理剤によって、
通常汚泥として廃棄される含水土壌を、トラックで運搬
することが可能であり、例えば人がその上を歩ける状態
に改良された固化物、より好ましくは、十分な強度並び
に所定の粒子径を有する粒子状に細粒化された固化物に
改良することが出来る。これにより改良後の含水土壌
を、例えば砂の代替品として埋め戻しや農園芸用等に有
効に活用することが出来る。また、改良後の含水土壌を
粒状固化物にすれば、地面に埋め戻した際の通水性を向
上させることができ、より広い範囲での含水土壌の再利
用が可能となる。これにより、環境保全、省資源、及び
廃棄場所の延命を図ることができるとともに、含水土壌
の処分費を低減することが出来る。
通常汚泥として廃棄される含水土壌を、トラックで運搬
することが可能であり、例えば人がその上を歩ける状態
に改良された固化物、より好ましくは、十分な強度並び
に所定の粒子径を有する粒子状に細粒化された固化物に
改良することが出来る。これにより改良後の含水土壌
を、例えば砂の代替品として埋め戻しや農園芸用等に有
効に活用することが出来る。また、改良後の含水土壌を
粒状固化物にすれば、地面に埋め戻した際の通水性を向
上させることができ、より広い範囲での含水土壌の再利
用が可能となる。これにより、環境保全、省資源、及び
廃棄場所の延命を図ることができるとともに、含水土壌
の処分費を低減することが出来る。
【0021】上記含水土壌としては、地中連続へ着工
法、泥水シ−ルド工法等を採用した掘削工事での掘削時
に発生する土を、土砂と泥水に分離し、該泥水を脱水プ
レスする等して固液分離した後脱水ケ−キ等として得ら
れる汚泥、あるいは建設作業に伴って発生する泥水を沈
殿槽に静置し、沈殿として得られる汚泥、さらに掘削残
土、軟弱残土、採石場並びに砕石場にて発生する含水石
粉の汚泥等が挙げられる。
法、泥水シ−ルド工法等を採用した掘削工事での掘削時
に発生する土を、土砂と泥水に分離し、該泥水を脱水プ
レスする等して固液分離した後脱水ケ−キ等として得ら
れる汚泥、あるいは建設作業に伴って発生する泥水を沈
殿槽に静置し、沈殿として得られる汚泥、さらに掘削残
土、軟弱残土、採石場並びに砕石場にて発生する含水石
粉の汚泥等が挙げられる。
【0022】本発明の含水土壌の固化処理剤を含水土壌
中に混合する装置としては、例えば、水平軸型混合機や
垂直型混合機が挙げられる。そして、水平軸型混合機と
しては、例えば一軸および複数軸パドル型混合機が好ま
しい。垂直型混合機トしては、例えばパンミキサ型混合
機が好ましく、遊星型混合機がより好ましく、さらに該
遊星型混合機のうちソイルミキサ、モリタルミキサ、お
よびアイリッヒ混合機がさらに好ましい。上記の混合機
を用いて含水土壌と固化処理剤とを混合するとともに攪
拌機によって生ずるせん断力を用いることにより、混合
物を粒子径が0.1〜50mmの範囲に細粒化すること
が出来る。尚、含水土壌と固化処理剤との混合方法は特
に限定されるものではない。
中に混合する装置としては、例えば、水平軸型混合機や
垂直型混合機が挙げられる。そして、水平軸型混合機と
しては、例えば一軸および複数軸パドル型混合機が好ま
しい。垂直型混合機トしては、例えばパンミキサ型混合
機が好ましく、遊星型混合機がより好ましく、さらに該
遊星型混合機のうちソイルミキサ、モリタルミキサ、お
よびアイリッヒ混合機がさらに好ましい。上記の混合機
を用いて含水土壌と固化処理剤とを混合するとともに攪
拌機によって生ずるせん断力を用いることにより、混合
物を粒子径が0.1〜50mmの範囲に細粒化すること
が出来る。尚、含水土壌と固化処理剤との混合方法は特
に限定されるものではない。
【0023】本発明の含水土壌の固化処理方法は、得ら
れた改良土に水硬化静物質を添加して混合することが出
来る。上記水硬化静物質としては、水中で硬化が進行す
る物質であれば良く、石灰及び/又はセメントである。
石灰としては、消石灰あるいは生石灰である。又、セメ
ントとしては、公知の各種セメントを採用することが出
来る。該セメントは、普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、
高炉セメント、アルミナセメント、カルシウムセメン
ト、フライアッシュセメント等が挙げられるが特に限定
はされない。
れた改良土に水硬化静物質を添加して混合することが出
来る。上記水硬化静物質としては、水中で硬化が進行す
る物質であれば良く、石灰及び/又はセメントである。
石灰としては、消石灰あるいは生石灰である。又、セメ
ントとしては、公知の各種セメントを採用することが出
来る。該セメントは、普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、
高炉セメント、アルミナセメント、カルシウムセメン
ト、フライアッシュセメント等が挙げられるが特に限定
はされない。
【0024】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定され
るものではない。
に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定され
るものではない。
【0025】(合成例1)攪拌機、還流冷却管、温度計
および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブル
フラスコに脱イオン水:107.7g、硫酸アンモニウ
ム26.8g、硫酸ナトリウム17.9g、60%アク
リル酸:32.7g、50%アクリルアミド:90.3
gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム5.8gによ
りアクリル酸の16モル%を中和した。また15重量%
のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロパンス
ルホン酸=3/7(モル比、酸の90モル%を中和)共
重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・s)1
8.9gを添加した。その後、攪拌しながら窒素導入管
より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水
槽により30℃に内部温度を調整する。窒素導入30分
後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウム及び
亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液をそれぞ
れこの順で0.6g添加し重合を開始させた。重合開始
後3時間たったところで前記開始剤をそれぞれ同量追加
し、さらに6時間後にそれぞれ3.0g追加し15時間
で反応を終了した。この試作品を試作−1とする。この
試作−1のアクリル酸とアクリルアミドのモル比は3
0:70であり、粘度は200mPa・sであった。な
お、顕微鏡観察の結果、5〜35μmの粒子であること
が判明した。また、静的光散乱法による分子量測定機
(大塚電子製DLS−7000)によって重量平均分子
量を測定した。結果を表1に示す
および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブル
フラスコに脱イオン水:107.7g、硫酸アンモニウ
ム26.8g、硫酸ナトリウム17.9g、60%アク
リル酸:32.7g、50%アクリルアミド:90.3
gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム5.8gによ
りアクリル酸の16モル%を中和した。また15重量%
のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロパンス
ルホン酸=3/7(モル比、酸の90モル%を中和)共
重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・s)1
8.9gを添加した。その後、攪拌しながら窒素導入管
より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水
槽により30℃に内部温度を調整する。窒素導入30分
後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウム及び
亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液をそれぞ
れこの順で0.6g添加し重合を開始させた。重合開始
後3時間たったところで前記開始剤をそれぞれ同量追加
し、さらに6時間後にそれぞれ3.0g追加し15時間
で反応を終了した。この試作品を試作−1とする。この
試作−1のアクリル酸とアクリルアミドのモル比は3
0:70であり、粘度は200mPa・sであった。な
お、顕微鏡観察の結果、5〜35μmの粒子であること
が判明した。また、静的光散乱法による分子量測定機
(大塚電子製DLS−7000)によって重量平均分子
量を測定した。結果を表1に示す
【0026】(合成例2)高分子分散剤をアクリロイル
オキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物ホモ重合体
(20重量%粘度8300mPa・s、25℃)に代え
た他は、合成例1と同様にアクリル酸とアクリルアミド
のモル比10:90の試作−2を合成した。この試作品
の粘度は250mPa・sであった。なお、顕微鏡観察
の結果、10〜30μmの粒子であることが判明した。
また、合成例−1と同様に分子量を測定した。結果を表
1に示す。
オキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物ホモ重合体
(20重量%粘度8300mPa・s、25℃)に代え
た他は、合成例1と同様にアクリル酸とアクリルアミド
のモル比10:90の試作−2を合成した。この試作品
の粘度は250mPa・sであった。なお、顕微鏡観察
の結果、10〜30μmの粒子であることが判明した。
また、合成例−1と同様に分子量を測定した。結果を表
1に示す。
【0027】(合成例3)合成例1と同様にアクリル酸
とアクリルアミドのモル比50:50の試作−3を合成
した。この試作品の粘度は130mPa・sであった。
なお、顕微鏡観察の結果、5〜20μmの粒子であるこ
とが判明した。また、合成例−1と同様に分子量を測定
した。結果を表1に示す。
とアクリルアミドのモル比50:50の試作−3を合成
した。この試作品の粘度は130mPa・sであった。
なお、顕微鏡観察の結果、5〜20μmの粒子であるこ
とが判明した。また、合成例−1と同様に分子量を測定
した。結果を表1に示す。
【0028】(合成例4)合成例1と同様にアクリル酸
とアクリルアミドのモル比70:30の試作−4を合成
した。この試作品の粘度は130mPa・sであった。
なお、顕微鏡観察の結果、5〜20μmの粒子であるこ
とが判明した。また、合成例−1と同様に分子量を測定
した。結果を表1に示す。
とアクリルアミドのモル比70:30の試作−4を合成
した。この試作品の粘度は130mPa・sであった。
なお、顕微鏡観察の結果、5〜20μmの粒子であるこ
とが判明した。また、合成例−1と同様に分子量を測定
した。結果を表1に示す。
【0029】
【実施例1〜4】含水比156%の粘土質含水土壌を、
2軸パドルを備えたミキサ−の一端より投入しポンプま
たはフィ−ダ−により各試料及び生石灰を逐次添加混練
し他端より排出し改質を行った。薬剤添加量は含水土壌
1m3当たりのKg数で表1に示す。試験サンプルとし
て改質土の一部を採り、目視により改質土のけ以上確認
の後、水分が飛ばないように密封して6日間養生した。
該改質土をJIS A1210(付き固めによる土の締
め固め試験方法)に従い、内径15cmのモ−ルドに改
質土を3層に分けて、各々4.5Kgのランマで92回
つき固めて、つき固め試験を行った。次ぎにJIS A
1211(CBR試験方法)に従い、浸水膨張試験の準
備を行い、4日間水槽に浸漬して膨張量を追跡した。本
発明実施例のサンプルにおける浸水膨張量はすべて1%
以下であった。さらに、水槽より取り出して水を取り除
き15分後に所定の測定を行った後CBR試験機により
加重−貫入量曲線を求め、貫入量2.5mmにおける荷
重すなわち貫入強度を測定した。結果は表2に示す。
2軸パドルを備えたミキサ−の一端より投入しポンプま
たはフィ−ダ−により各試料及び生石灰を逐次添加混練
し他端より排出し改質を行った。薬剤添加量は含水土壌
1m3当たりのKg数で表1に示す。試験サンプルとし
て改質土の一部を採り、目視により改質土のけ以上確認
の後、水分が飛ばないように密封して6日間養生した。
該改質土をJIS A1210(付き固めによる土の締
め固め試験方法)に従い、内径15cmのモ−ルドに改
質土を3層に分けて、各々4.5Kgのランマで92回
つき固めて、つき固め試験を行った。次ぎにJIS A
1211(CBR試験方法)に従い、浸水膨張試験の準
備を行い、4日間水槽に浸漬して膨張量を追跡した。本
発明実施例のサンプルにおける浸水膨張量はすべて1%
以下であった。さらに、水槽より取り出して水を取り除
き15分後に所定の測定を行った後CBR試験機により
加重−貫入量曲線を求め、貫入量2.5mmにおける荷
重すなわち貫入強度を測定した。結果は表2に示す。
【0030】
【比較例1〜2】実施例1〜4と同様に試験を行った。
この場合は、土壌改良剤を添加しない場合、また表1の
比較品、アニオン性水溶性高分子の水溶液タイプ(比較
−1、アクリル酸/アクリルアミドモル比=30/7
0、原液粘度8.2万mPa・s、7.0重量%溶
液)、マルジョンタイプ(比較−2、アクリル酸/アク
リルアミドモル比=30/70、原液粘度356mPa
・s、30重量%分散液)についても同様な操作を行い
試験した。結果を表2に示す。
この場合は、土壌改良剤を添加しない場合、また表1の
比較品、アニオン性水溶性高分子の水溶液タイプ(比較
−1、アクリル酸/アクリルアミドモル比=30/7
0、原液粘度8.2万mPa・s、7.0重量%溶
液)、マルジョンタイプ(比較−2、アクリル酸/アク
リルアミドモル比=30/70、原液粘度356mPa
・s、30重量%分散液)についても同様な操作を行い
試験した。結果を表2に示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 イオン性高分子分散剤を共存させたアニ
オン性水溶性高分子の水系媒体中分散液からなる含水土
壌の固化処理剤。 - 【請求項2】 アニオン性水溶性高分子が(メタ)アク
リル酸を含有する単量体の共重合物であることを特徴と
する請求項1に記載の含水土壌の固化処理剤。 - 【請求項3】 アニオン性水溶性高分子が(メタ)アク
リル酸5〜100モル%とアクリルアミド0〜95モル
%との単量体混合物をイオン性高分子分散剤共存下の塩
水溶液中で分散重合させた高分子分散液からなることを
特徴とする請求項1あるいは2に記載の含水土壌の固化
処理剤。 - 【請求項4】 イオン性高分子分散剤がカチオン性であ
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の含
水土壌の固化処理剤。 - 【請求項5】 イオン性高分子分散剤がアニオン性であ
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の含
水土壌の固化処理剤。 - 【請求項6】 イオン性高分子分散剤のイオン当量が
1.5〜15meq/gであることを特徴とする請求項
1〜5に記載含水土壌の固化処理剤。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のアニオ
ン性水溶性高分子からなる含水土壌の固化処理剤を含水
比20〜200%の含水土壌に、該含水土壌1m3あた
り0.1〜5Kgを混練し、埋め戻し可能な土壌とする
ことを特徴とする含水土壌の固化処理方法。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載のアニオ
ン性水溶性高分子に石灰及び/またはセメントを併用し
て含水土壌に添加、混練し、埋め戻し可能な土壌とする
ことを特徴とする含水土壌の固化処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000066363A JP2001254078A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 含水土壌の固化処理剤及び含水土壌の固化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000066363A JP2001254078A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 含水土壌の固化処理剤及び含水土壌の固化処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001254078A true JP2001254078A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=18585735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000066363A Pending JP2001254078A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 含水土壌の固化処理剤及び含水土壌の固化処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001254078A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110593036A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | 一种利用高含水率工程弃土制备路基填料的方法 |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000066363A patent/JP2001254078A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110593036A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | 一种利用高含水率工程弃土制备路基填料的方法 |
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