JPH01152185A - 土木用泥水調整剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は土木、建築工事の基礎工事において、天然の有
機高分子やカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩
（以下ＣＭＣという）、トラガントガム、キサンタンガ
ムを含む泥水を用いて地盤を掘削する泥水工法で使用す
るポリマー泥水の変質腐敗を防止し、悪臭をマスキング
する土木用泥水調整剤に間する。

【従来の技術】

土木工事において騒音や振動などの問題から連続地中壁
工法や泥水加圧シールド工法などの泥水を使用する大型
工事が増加している。 泥水の機能としては種々あげられるが、その主たるもの
は掘削時に泥水の粘性により掘孔先端で発生する掘屑な
沈澱させないで坑外に搬出することと、坑壁表両に不透
水性の泥膜を形成することにより坑壁の崩壊を防止する
ことである。 このような性質を付与させるための作泥材料としては種
々のものが知られているが、最も一般的に使用されてい
るものはＣＭＣとベントナイトを併用した泥水である。 このような泥水はア般にはベントナイト懸濁液中に粉状
または粒状のＣＭＣを直接添加し撹拌溶解することによ
り調製される。 しかしながら、夏季において泥水の腐敗がし・ばしば問
題となっている。 ＣＭＣを含む泥水の腐敗は粘性やｐｌの低下、硫化水素
の発生、それに伴う色調の変化が起こる。 このＣＭＣを含む泥水の腐敗防止対策としては、腐敗菌
の環境条件のコントロール、防腐剤の添加及びＣＭＣに
変わる他の水溶性の増粘剤の使用が考えられるが現時点
では、他の増粘剤の使用は施工性や経済性などの問題が
あるため防腐剤の添加が検討されている。 市販の防腐剤パラクロロメタキシレノール、チアゾール
誘導体などを用いての泥水に対する添加濃度５００〜２
０００ｐｐｍに於ける防腐効果の試験結果が報告されて
いる。　（防菌防黴、１０（１）、３．　　（１９８２
）　）。 また、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリス（２−ヒドロ
キシエチル）−３−）リアジン、１．　２−ベンズイソ
チアゾロン−３−オン及び５−クロロ−２−メチル−４
−イソチアゾリン−３−オンと２−メチル−４−イソチ
アゾリン−３−オンとの混合物の一種以上を有効成分と
する泥水工法用防腐剤（特開昭５６−５７８７４号）、
２−メルカプトベンズイミダゾールを使ったＣＭＣの安
定化法（特開昭６０−１１８７２１号）及びグリオキザ
ールなどのアルデヒド類で処理する土木用泥水調整法（
特公昭５Ｂ−５６５９７号）等が知られている。 しかしながら、これらの従来法では泥水粘性の低下、悪
臭の発生が未だ認められ充分ではない。

【発明が解決しようとする問題点】

今日、各種の防腐剤や変質防止剤などが検討され、発表
されているが充分でなく、混入土の種類や季節を問わず
より強力な作用を示し、ポリマーの低分子化を防ぎ、硫
化水素等の悪臭の発生を少なくするがごとき優れた土木
用泥水調整剤の開発が待たれている。

【問題点を解決するための手段】

泥水掘削法では、掘削孔内にポリマー泥水を満たし掘削
を行い、終了後コンクリート打設の際に泥水は回収され
貯泥水槽に保存され、この泥水は次の掘削時に再使用さ
れる。 何回も使用するうちに、特に夏季に施工した現場では泥
水が黒みを帯び、硫化水素を主体とした腐敗臭を発し、
泥膜形成能、粘性などの泥水の性能の低下が認められる
。 これらの問題解決のため、本発明者らは多くの香料類が
抗菌性を有していることに着目し、泥水のマスキング効
果も考慮して、香料類の変質防止剤としての使用を検討
した。 更に、これら香料類の泥水に対する可溶化剤の検討並び
に香料の抗菌力を助ける防腐剤について鋭意研究を続け
、香料、可溶化剤及び防腐剤の種類、その添加量、形態
、用法などに検討を加え、ここに泥水を長期にわたり変
質悪化させない泥水調製剤を見いだし、本発明を完成し
たものである。 すなわち、本発明は、泥水を用いる土木工事の泥水工法
において、泥水に添加、使用して、長期にわたり泥水を
変質悪化させない土木用泥水調整剤を提供するものであ
る。 カビ類、細菌類の代表的なものの中からＴｒｉｃｈ。 ｄｅｒｍａ　Ｖｌｒｔｄｅ％Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｅｇ
ａｔｈｅｒｉｕｍ、、Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｂｔｉｌｉｓ
の３種をえらび、合成香料並びに天然精油を用いてこれ
らの抗菌性試験を行ったところ以下の結果を得た。 この試験は、グルコース・ペプトン・寒天平板培地にお
ける段階希釈法によった。 即ち、水１リットル中にグルコースＩＦ５ｇ、ペプトン
７ｇ、　　イーストエキス５ｇ、ＫＰＨＰＯ４５ｇ、　
　寒天１５ｇを含有した培地（ｐＨ６，０〜６゜５）中
に、香料を含水アルコールに溶解したものを添加し固化
せしめた平板に、被験微生物を接種し２７℃にて４８〜
７２時間培養して発育の有無を観察した。 表中の数字は希釈倍率であり、＋は発育したもの及び発
育は遅れているが生育は確認できるもの、−は発育が認
められないものを示した。 この結果を第１表に示す。 第１表 この結果より見ても、−数的に香料物質は抗菌性を有し
ていることが分かる。 基礎実験として香料を１１００ｐｐ添加した滅菌済みの
泥水に腐敗泥水を１％量接種し、３２℃に３日間放置し
て抗菌性を観察した。 全般に菌数の大きな変化は見られないが、硫化水素臭及
び黒変現象の見られたもの（１１敗現象）と抑制された
ものでは菌叢が大きく異なる傾向が確認された。 この結果を受けて、滅菌泥水に腐敗泥水の代表的コロニ
ーを接種して腐敗原因菌の探索を行ったが腐敗原因菌を
分離同定することはできなかった。 しかし、その菌数を比較してみるに第２表の如く泥水に
対し香料が抗菌性を有していることが認められた。 第２表 各種の抗菌性を有する香料について、泥水中での変質、
腐敗防止効果を調べた。　□ 試験は以下の如く行い、その結果を第３表に示した。 （試験泥水の調製） 増粘剤：カルボキシメチルセルロース ナトリウム塩　０．　６ 分散剤：へキサメタりん酸ソーダ　　　　０．　１粘　
土：シールド用粘土　　　　　　　１５以上を水１００
に溶解混合する。 （硫化水素の測定） 上記試験泥水を良く混合し、硫化水素検知管ガスチック
Ｎ０４ＬＬ　（北沢産業株式会社！りをアルミ蓋に突き
刺して第１図の如く固定したホルダーに手早く取り付け
、マイヤー内の空気１００＋ｎＱを検知管を経由してホ
ルダーで吸込んで硫化水素量を測定した。 なお、用いた防腐剤、香料可溶化剤の商品名を以下に記
す。 イルガサンＤＰ３００： ２、　４．　４’−）リクロロー２′−ヒドロキシジフ
ェニルエーテル（チバガイギー製）エバファインＰ　−
５０： ジンクビス（２−ピリジルチオ）−Ｎ−オキサイド（日
光ケミカルズ株式会社製） ノニボール１３０： ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（三洋化成
工業株式会社製） ２００ａｌｌのマイヤーに１００＋ａｌｌの試験泥水を
いれ、アルミホイルで蓋をし輪ゴムで止める。 １２０℃で１５分間滅菌冷却し、これにあらかじめ試験
香料１重量部に対し、イルガサンＤＰ３００を０．　５
重量部、ノニボール１３０を４重量部及び水９４．５重
量部を加えて１％溶液を調製し、それを水で１０倍に希
釈した０、１％試験用香料溶液１Ｉ１１９を添加する。 次に腐敗泥水１ｍ１ｌを加え、３２℃にて７日間静置培
養し、硫化水素発生量を測定し、且つ官能効果を見た。 第３表 これらの結果より見るに、ｎ−デカノール、ｎ−ウンデ
カノール、ｎ−ドデカノール、ゲラニオール、ネロール
、テトラヒドロリアロール、テトラヒドロゲラニオール
、メントール、ジヒドロミルセノール、イソオイゲノー
ル、メチルノニルアセトアルデヒド、ヨノン、ｎ−ウン
デカナール、アセチル化セドレン、メントン、α−メチ
ル−３゜４−メチレンジオキシヒドロキシ桂皮アルデヒ
ド、シクロへキサアセノン−５〜カルボン、ムスクケト
ン、酢酸セドリル、酢酸ゲラニル、酢酸０−ｔｅｒｔ−
ブチルシクロヘキシル、クマリン、γ−デカラクトン、
γ−ノナラクトン、アンスラニル酸メチル、酢酸ジメチ
ルベンジカルビニル、酢酸イソボルニル、サルチル酸シ
ス−３−ヘキセニル、メチルオイゲノール、１．　８−
シネオール、ｐ−クレジルメチルエーテル、アルモアー
ゼ油、セダーウッド油、ペパーミント油、サンダルウツ
ド油、コリアンダー油、ペチグレイン油、ベチバー油、
ラベンダー油、パチュリ油、ゼラニウム油、ベルガモツ
ト油、アニス油、桂皮油、ナッツメッグ油、ヒノキ油、
ガルバナム油、タイム油の使用が本発明の目的に最適で
ある。 これら香料には硫化水素の減少にみられるように腐敗の
抑制効果が認められると同時に、悪臭のマスキング効果
がみられ、本発明の目的を多くの点で満足させるもので
あった。 しかし、抗菌力は必ずしも完全なものではなく、ＣＭＣ
の低分子化を阻止するなどの充分な防腐効果を出させる
ためには更に有効な手法の導入が望まれた。 そこで、従来より用いられている多くの防腐剤について
前記香料や可溶化剤との親和性に優れ、且つ相乗効果を
有するものを見出すべく種々検討した。 その結果、ウンデシレン酸、デヒドロ酢酸、ホウ酸等の
酸類、ペンタクロロフェノール、ｐ−ヒドロキシ安息香
酸エステルなどの芳香族化合物、トリブチルスズ塩化物
等の有機金属化合物、２゜４．４’−）リクロロー２′
−ヒドロキシジフェニルエーテル及びジンクビス（２−
ピリジルチオ）−Ｎ−オキサイド等にその効果が認めら
れたが、これらの中でも２．　４．　４’−トリクロロ
−２′−ヒドロキシジフェニルエーテル及びジンクビス
（２−ピリジルチオ）−Ｎ−オキサイドが特に有効であ
った。 次に、香料を泥水に添加使用するに当たり、香料の多く
は難水溶性または非水溶性のものであるので特定の界面
活性剤を香料の可溶化剤として用いることが好ましい。 香料可溶化剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エ
ステル、ラウリル硫酸ソーダ、セチルアルコールなどの
イオン性または非イオン性の水溶性界面活性剤が用いら
れるが、泥水の特性を変えず、香料との適合性に優れ、
泥水の腐敗を防止し、且つ泥水に溶かしたときの泡立ち
が少ない等の点から塩化ステアリルトリメチルアンモニ
ウム、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸
ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテルが最も好まし
い。 本発明の泥水調製剤に用いられる香料の量は、泥水調製
剤１００重量部に対して１〜３０重量部であり、香りの
タイプや強さによって適宜増減することが好ましい。 香料可溶化剤の量は用いられる香料１重量部に対して１
〜１０重量部であり、好ましくは１．５〜６重量部であ
る。 防腐剤の量は、泥水調製剤１００重量部に対して０．　
１〜２０重量部であり、これをこえて加えてもその効果
は殆ど変わらない。 一般に泥水に防腐剤などを添加する方法としては、粉末
状ＣＭＣに防腐剤粉末をミキサー、ブレンダーなどを用
いて混合し、ヘキサメタりん酸ソーダなどの分散剤とベ
ントナイトなどの粘土と水を加えて泥水とする方法等が
よく行われているが、本発明になる土木用泥水調整剤は
、これを水に分散させ、この溶液を従来のポリマー泥水
に加えるだけで充分である。 また、添加の時期は、作泥時に添加して予防的効果を持
たせても良く、未添加の泥水を使用し、使用中、やや変
質の兆しの現れた時点で前記溶液を加え変質の進行を抑
えるごとく行ってもよい。 なお、本発明の実施に当たっては、泥水に用いるＣＭＣ
の粘度、ベントナイトなどの粘土の性状、掘削地盤の性
質などにより本発明になる泥水調製剤の香料、可溶化剤
及び防腐剤の種類や添加量を適宜選択したものを用いる
ことが好ましい。 また、一般に用いられる、例えばトリポリりん酸ソーダ
、ヘキサメタりん酸ソーダなどの分散剤やりん酸等のｐ
Ｈ中和剤と併用しても回答問題はない。

【実施例】

次に実施例及び比較例によって本発明を更に詳しく説明
する。 （試験泥水の調製）及び（硫化水素の測定）は前記香料
単体に就いての試験に用いた方法をもちいた。 （泥水の高速液体クロマトグラフィーでの分析）泥水を
メンブランフィルタ−４ＬＬ　　０．　４１５μｍ（東
洋濾紙株式会社製）で濾過し、濾過液をシリンジで５０
０１１９注入して高速液体クロマトグラフィーにて分離
し、屈折率検知器で分析し、ＣＭＣのもともとの高分子
成分に相当するピーク高さを測定した。 ［実施例１〜８］ ２００＋ａｌｌのマイヤーに１００＋ｄの試験泥水を分
注し、アルミホイルにて蓋をして１２０℃で１５分間滅
菌した。 次いでイルガサンＤ　Ｐ　３００、エバーファインＰ−
６０、セダーウッド油及びノニボール１３０を混合し水
を加えて１００重量部とした溶液を調製し、これを泥水
調製剤とした。 これを水で１０倍希釈し試験液とした。 試験液１＋ｄを試験泥水に添加し、これに腐敗泥水１ａ
ｌｌを接種した後、３２℃で７日間静置培養を行い発生
した硫化水素を測定し、消臭度を官能評価した。 また、この培養泥水を高速液体クロマトグラフィー分析
にかけピーク高を測定した。 上記配合中防腐剤を添加しない処理泥水を対照区として
用い、単なる滅菌試験泥水を未処理区とした。 その結果を第４表（後記）に示した。 ［比較例１〜４］ 防腐剤としてｎ−プロピル−ｐ−ヒドロキシ安息香酸、
塩化ベンズアルコニウム、２−メチル−４−イソチアゾ
リン−３−オン、２−メルカプトベンズイミダゾールを
用い［実施例１］と同様に試験を行った。 その結果を第４表に示した。 高速液体クロマトグラフィー分析の結果を第２図ないし
第５図に示した。 泥水は腐敗すると第２図に示したもとの泥水パターンに
比して第３図のような低分子成分の多いパターンに変わ
る。 本発明の土木用泥水調整剤を用いると第４図並びに第５
図に示すように低分子化が抑えられ防腐効果の大きさが
分かる。 ［実施例９〜１５］　（可溶化剤の検討）セダーウッド
油０．　５重量部、イルガサンＤＰ３００　０．５ｍｉ
量部及び可溶化剤４重量部を水９５重量部に溶解した溶
液を調製し、これを泥水調製剤とした。 これを水で１０倍希釈し試験液とした。 試験液ｌ−を試験泥水に添加し、これに腐敗泥水１ａｌ
ｌを接種した後、３２℃で７日間静置培養を行い発生し
た硫化水素を測定すると共に、肉眼で発泡の程度を観察
した。 この結果を第５表に示した。 界面活性剤によっては、可溶化時泡立ちの多いものがあ
り、本来の性質が良くとも実用上使用しがたいので、発
泡の程度を目視により観察し、＋をもって表し、＋＋＋
＋は不可とした。 第５表 ［実施例１６〜２０］ 以下の５種類の処方にしたがって泥水調製剤を調製し、
これを水で１０倍希釈し試験液とした。 ［実施例１コと同様にして試験液１−を試験泥水に添加
し、これに腐敗泥水ｌ−を接種した後、３２℃で７日間
静置培養を行い発生した硫化水素量を測定、官能評価を
行った。 また、この培養泥水を高速液体クロマトグラフィー分析
にかけピーク高を測定した。 濃度調製剤として必要に応じ、ジプロピレングリコール
を用いた。 この結果を第６表に示した。 ［比較例５〜６］ 比較のために防腐剤を除いたもの２種類を作り、［実施
例１］と同様に試験を行った。 対照として泥水調製剤を添加しないものを用いた。 この結果を第６表に示した。 以下に各実施例及び比較例の処方を記す。 実施例１６ ＢＡ−８３７９ イルガサンＤＰ３００　　　　　　　　　　　　２０重
量部ベルガモツト油　　　　　　　　　　　　　　　　
３ラベンダーアブソリユート　　　　　　　　　　　　
２塩化ステアリルトリメチルアンモニウム　　　　４０
ジプロピレングリコール　　　　　　　　　　−３５実
施例１７ ＢＡ−８３８０ イルガサンＤＰ３００　　　　　　　　　　　　１０重
量部アセチル化セドレン　　　　　　　　　　　　　　
　８ｎ−デカノール　　　　　　　　　　　　　　　　
２ヤシ油脂肪アミド プロビルジメチルアミノ酢酸ベタイン　　　　２０ジプ
ロピレングリコール　　　　　　　　　　　６０実施例
１８ ＢＡ−８３８１ イルガサンＤＰ３００　　　　　　　　　　　　　６重
量部ベルガモツト油　　　　　　　　　　　　　　　　
４アセチル化セドレン　　　　　　　　　　　　　１６
ｎ−デカノール　　　　　　　　　　　　　　　　５ポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル　　４０ジプ
ロピレングリコール　　　　　　　　　　　３０実施例
１９ ＢＡ−７３８０ エバファインＰ−５０１５重量部 ベルガモツト油　　　　　　　　　　　　　　　　４ア
セチル化セドレン　　　　　　　　　　　　　　８ラベ
ンダーアブソリユート　　　　　　　　　　　　３ポリ
オクチルポリアミノエチルグリシン　　　　２０ポリオ
キシエチレンノニルフエニルエーテル　　２０ジプロピ
レングリコール　　　　　　　　　　　３０実施例２０ ＢＡ−７３７５ エバファインＰ−５９５重量部 イルガサンＤＰ３００　　　　　　　　　　　　１０酢
酸セドリル　　　　　　　　　　　　　　　　　　８ム
スクケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　２ｎ−
ウンデカノール　　　　　　　　　　　　　　　３セダ
ーウツド油　　　　　　　　　　　　　　　　　２ポリ
オクチルポリアミノエチルグリシン　　　　４０ジプロ
ピレングリコール　　　　　　　　　　　３０比較例　
５ ＢＡ−８３８３ ｎ−ドデカノール　　　　　　　　　　　　　　　５重
量部酢酸イソボルニル　　　　　　　　　　　　　　１
０ラベンダー油　　　　　　　　　　　　　　　　３０
ベルガモツト油　　　　　　　　　　　　　　　　５ポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル　　５０比較
例　６ ＢＡ−８３８２ アセチル化セドレン　　　　　　　　　　　　　３０重
量部酢酸イソボルニル　　　　　　　　　　　　　　　
５ラベンダー油　　　　　　　　　　　　　　　　　５
パチュリ−油　　　　　　　　　　　　　　　　　５ベ
ルガモツト油　　　　　　　　　　　　　　　　５ポリ
オキシエチレンノニルフエニルエーテル　　５０第６表

【発明の効果】

本発明は泥水工法で用いられる泥水に香料、香料を可溶
化する可溶化剤及び防腐剤よりなる土木用泥水調整剤を
添加することにより、従来夏季等にポリマー泥水の変質
腐敗による硫化水素などの悪臭の発生、ＣＭＣの低分子
化による泥水性能の低下等を防ぐことができ土木工事の
分野で利するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は硫化水素量の測定装置、第２図は未処理泥水の
高速液体クロマトグラム、第３図は実施例１の対照区（
防腐剤無添加）の腐敗泥水の高速液体クロマトグラム、
第４図は実施例２の処理泥水の高速液体クロマトグラム
、第５図は実施例６の処理泥水の高速液体クロマトグラ
ム、第６図は実施例１７の処理泥水の高速液体クロマト
グラムである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）、香料、香料を可溶化する香料可溶化剤及び防腐
   剤よりなる土木用泥水調整剤。
2. （２）、香料がｎ−デカノール、ｎ−ウンデカノール、
   ｎ−ドデカノール、ゲラニオール、ネロール、テトラヒ
   ドロリアロール、テトラヒドロゲラニオール、メントー
   ル、ジヒドロミルセノール、イソオイゲノール、メチル
   ノニルアセトアルデヒド、ヨノン、ｎ−ウンデカナール
   、アセチル化セドレン、メントン、α−メチル−３，４
   −メチレンジオキシヒドロキシ桂皮アルデヒド、シクロ
   ヘキサデセノン−５、カルボン、ムスクケトン、酢酸セ
   ドリル、酢酸ゲラニル、酢酸ｏ−ｔｅｒｔ−ブチルシク
   ロヘキシル、クマリン、γ−デカラクトン、γ−ノナラ
   クトン、アンスラニル酸メチル、酢酸ジメチルベンジカ
   ルビニル、酢酸イソボルニル、サルチル酸シス−３−ヘ
   キセニル、メチルオイゲノール、１，８−シネオール、
   ｐ−クレジルメチルエーテル、アルモアーゼ油、セダー
   ウッド油、ペパーミント油、サンダルウッド油、コリア
   ンダー油、ペチグレイン油、ベチバー油、ラベンダー油
   、パチュリ油、ゼラニウム油、ベルガモット油、アニス
   油、桂皮油、ナッツメッグ油、ヒノキ油、ガルバナム油
   、タイム油から選ばれた一種以上の香料である特許請求
   の範囲第１項記載の土木用泥水調整剤。
3. （３）、香料可溶化剤が、塩化ステアリルトリメチルア
   ンモニウム、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミ
   ノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシ
   ン、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルより選
   ばれた一種以上のものである特許請求の範囲第１項記載
   の土木用泥水調整剤。
4. （４）、防腐剤が２，４，４′−トリクロロ−２′−ヒ
   ドロキシジフェニルエーテル及びまたはジンクビス（２
   −ピリジルチオ）−Ｎ−オキサイドである特許請求の範
   囲第１項記載の土木用泥水調整剤。
5. （５）、香料の量が泥水調整剤１００重量部に対して１
   乃至３０重量部である特許請求の範囲第１項記載の土木
   用泥水調整剤。
6. （６）、香料可溶化剤の量が香料１重量部に対して１乃
   至１０重量部である特許請求の範囲第１項記載の土木用
   泥水調整剤。
7. （７）、防腐剤の量が泥水調整剤１００重量部に対して
   ０．１乃至２０重量部である特許請求の範囲第１項記載
   の土木用泥水調整剤。