JPH0753280B2 - 気泡混入掘削ずりの処理法 - Google Patents
気泡混入掘削ずりの処理法Info
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- JPH0753280B2 JPH0753280B2 JP1236906A JP23690689A JPH0753280B2 JP H0753280 B2 JPH0753280 B2 JP H0753280B2 JP 1236906 A JP1236906 A JP 1236906A JP 23690689 A JP23690689 A JP 23690689A JP H0753280 B2 JPH0753280 B2 JP H0753280B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2652—Nitrogen containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は土木工事において気泡を注入しながら掘削する
気泡シールド工法や気泡試錐工法より発生する気泡混入
掘削ずりの処理法に関する。
気泡シールド工法や気泡試錐工法より発生する気泡混入
掘削ずりの処理法に関する。
(従来の技術と問題点) 従来、シールド工法等においてはベントナイト泥を使用
し、残土処分が困難であった。これを解決する為、ベン
トナイトに替えて気泡を混入する事により掘削土の流動
性と止水性を確保する気泡シールド工法が提案されてい
る。該気泡混入工法の一般的操作条件は、発泡剤水溶液
あたり3〜30倍の発泡倍率の泡を掘削土の体積あたり10
〜100%容量添加混練するものであり、この様にして得
られた気泡混入掘削ずりのスランプ値は3〜10cm程度を
示す事が多い。気泡シールド工法以外にボーリング等に
おいてもビット部の冷却と掘削ずりの搬出を目的として
孔内に泡を注入する工法も知られている。
し、残土処分が困難であった。これを解決する為、ベン
トナイトに替えて気泡を混入する事により掘削土の流動
性と止水性を確保する気泡シールド工法が提案されてい
る。該気泡混入工法の一般的操作条件は、発泡剤水溶液
あたり3〜30倍の発泡倍率の泡を掘削土の体積あたり10
〜100%容量添加混練するものであり、この様にして得
られた気泡混入掘削ずりのスランプ値は3〜10cm程度を
示す事が多い。気泡シールド工法以外にボーリング等に
おいてもビット部の冷却と掘削ずりの搬出を目的として
孔内に泡を注入する工法も知られている。
これら気泡混入工法から発生する掘削ずりの処理方法と
して特公昭58−47560号公報には自然報知による消泡が
記載され、特公昭59−49999号公報には消泡材の添加に
よる消泡処理が記載されている。しかし、気泡混入掘削
ずり中にはシルト・粘土分やセルロース系増粘剤を含む
場合が多く、該成分の生成する強固な泥膜は気泡の離脱
を妨害するとともに、脱泡残留物においてもなお流動性
を付与する。この為、単なる消泡処理では未だ十分な対
処法とは言えない。一方特願昭63−259367、特願平1−
13205及び特願平1−13206には発泡剤を含まぬシールド
工法掘削残土に対し高分子凝集剤を添加混練する技術が
記載されている。
して特公昭58−47560号公報には自然報知による消泡が
記載され、特公昭59−49999号公報には消泡材の添加に
よる消泡処理が記載されている。しかし、気泡混入掘削
ずり中にはシルト・粘土分やセルロース系増粘剤を含む
場合が多く、該成分の生成する強固な泥膜は気泡の離脱
を妨害するとともに、脱泡残留物においてもなお流動性
を付与する。この為、単なる消泡処理では未だ十分な対
処法とは言えない。一方特願昭63−259367、特願平1−
13205及び特願平1−13206には発泡剤を含まぬシールド
工法掘削残土に対し高分子凝集剤を添加混練する技術が
記載されている。
(発明の課題) 本発明は、短時間で気泡混入掘削ずりを固化し、運搬を
容易にし埋土として使用可能な改質土を得る事ができ
る。簡便な処理方法を提供する事を目的とする。
容易にし埋土として使用可能な改質土を得る事ができ
る。簡便な処理方法を提供する事を目的とする。
また、本発明は気泡混入掘削ずりを改質固化するにあた
り、都市部の狭い敷地からなる施工現場においても、保
管、供給、混合等が容易な薬品及び薬注法を提供する事
を目的とする。
り、都市部の狭い敷地からなる施工現場においても、保
管、供給、混合等が容易な薬品及び薬注法を提供する事
を目的とする。
(課題を解決する為の手段) 本発明は気泡混入掘削ずりに、カチオン当量値が2meq/g
以上であるカチオン性有機高分子凝集剤を添加混練する
事により構成される。
以上であるカチオン性有機高分子凝集剤を添加混練する
事により構成される。
本発明に用いるカチオン性有機高分子凝集剤は公知のも
のであって、具体的にはエピハロヒドリン、アルキレン
ジハライド、アルキレン多価エポキサイド等を連結剤と
してアミンまたはアンモニアを縮合させた反応物(特公
昭38−26794、特公昭41−17965、特公昭51−22471、特
公昭56−37844等)又はホルムアルデヒドを連結剤とし
てジシアンジアミド、メラミン、グアニジン等の縮合反
応物あるいはポリエチレンイミン、ポリジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド、ジアルキルアミノアルキル
メタアクリレートあるいはジアルキルアミノアルキルア
クリルアミドの塩及び又はその四級化物の(共)重合対
等を例示する事ができる。
のであって、具体的にはエピハロヒドリン、アルキレン
ジハライド、アルキレン多価エポキサイド等を連結剤と
してアミンまたはアンモニアを縮合させた反応物(特公
昭38−26794、特公昭41−17965、特公昭51−22471、特
公昭56−37844等)又はホルムアルデヒドを連結剤とし
てジシアンジアミド、メラミン、グアニジン等の縮合反
応物あるいはポリエチレンイミン、ポリジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド、ジアルキルアミノアルキル
メタアクリレートあるいはジアルキルアミノアルキルア
クリルアミドの塩及び又はその四級化物の(共)重合対
等を例示する事ができる。
本発明に用いるカチオン性有機高分子凝集剤は、電荷の
中和を主たる作用機作とする為、そのカチオン当量値の
高い事が望まれ、少なくとも2meq/g以上のカチオ当量値
を有するものが良好な効果を発揮する。カチオン当量値
の測定方法は通常PH4.0におけるコロイド滴定により求
められる。本発明の実施においては、カチオン性有機高
分子凝集剤の架橋吸着作用も効果に寄与するため、カチ
オン当量値が同等であれば、高分子量の凝集剤の法が少
ない添加量で効果を発揮する。気泡混入掘削ずりとカチ
オン製有機高分子凝集剤の混練法は特に限定されるもの
ではなく、連続ミキサー、強制撹拌ミキサー等の混練機
を使用する他、パワーショベル、バックホウ、スクリュ
ーコンベア等の土木機械を用いて混練する事もできる。
特にシールド機のスクリューコンベア部に注入する工法
は、既設の装置を利用する為、新規の処理用敷地等を必
要とせず都市部における実施は容易となる。
中和を主たる作用機作とする為、そのカチオン当量値の
高い事が望まれ、少なくとも2meq/g以上のカチオ当量値
を有するものが良好な効果を発揮する。カチオン当量値
の測定方法は通常PH4.0におけるコロイド滴定により求
められる。本発明の実施においては、カチオン性有機高
分子凝集剤の架橋吸着作用も効果に寄与するため、カチ
オン当量値が同等であれば、高分子量の凝集剤の法が少
ない添加量で効果を発揮する。気泡混入掘削ずりとカチ
オン製有機高分子凝集剤の混練法は特に限定されるもの
ではなく、連続ミキサー、強制撹拌ミキサー等の混練機
を使用する他、パワーショベル、バックホウ、スクリュ
ーコンベア等の土木機械を用いて混練する事もできる。
特にシールド機のスクリューコンベア部に注入する工法
は、既設の装置を利用する為、新規の処理用敷地等を必
要とせず都市部における実施は容易となる。
気泡混入掘削ずりと混練するカチオン性有機高分子凝集
剤の添加量は気泡混入掘削ずり1m3に対し、ポリマー純
分0.01〜1kgを使用する。該高分子凝集剤を粉末状態で
添加した場合はママ粉を生じ易く、高性能の撹拌混練装
置を必要とする。気泡混入掘削ずりと簡易に混練する為
には該高分子凝集剤を粘度10,000cp以下の定粘度液の状
態で添加する事が望ましい。液状化する方法としては水
に溶解し、濃度0.5〜50%程度の凝集剤水溶液として添
加する方法が最も安価である。しかし、高含水比のずり
を処理する場合等水分増加を忌避する場合はポリマー微
粒子を油または塩水溶液注に分散させて液状化した高分
子凝集剤が望ましい。また、本発明におけるカチオン性
有機高分子凝集剤の使用法は単独添加に限定されるもの
ではなく、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等
の無機凝集剤との併用添加あるいはカチオン性有機高分
子凝集剤添加混練後に高級水性樹脂、アニオン系有機高
分子凝集剤あるいは石灰やセメント等の無機系固化剤を
添加混練する事もできる。
剤の添加量は気泡混入掘削ずり1m3に対し、ポリマー純
分0.01〜1kgを使用する。該高分子凝集剤を粉末状態で
添加した場合はママ粉を生じ易く、高性能の撹拌混練装
置を必要とする。気泡混入掘削ずりと簡易に混練する為
には該高分子凝集剤を粘度10,000cp以下の定粘度液の状
態で添加する事が望ましい。液状化する方法としては水
に溶解し、濃度0.5〜50%程度の凝集剤水溶液として添
加する方法が最も安価である。しかし、高含水比のずり
を処理する場合等水分増加を忌避する場合はポリマー微
粒子を油または塩水溶液注に分散させて液状化した高分
子凝集剤が望ましい。また、本発明におけるカチオン性
有機高分子凝集剤の使用法は単独添加に限定されるもの
ではなく、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等
の無機凝集剤との併用添加あるいはカチオン性有機高分
子凝集剤添加混練後に高級水性樹脂、アニオン系有機高
分子凝集剤あるいは石灰やセメント等の無機系固化剤を
添加混練する事もできる。
(作用) 本発明は、カチオン性有機高分子凝集剤を気泡混入掘削
ずりに添加混練する事により、粘度粒子等の負電荷を中
和し、凝集させ流動性を除去する事を基本とする。
ずりに添加混練する事により、粘度粒子等の負電荷を中
和し、凝集させ流動性を除去する事を基本とする。
気泡周囲の泥膜が(電荷の中和により親水性を失い、凝
集する事によって)破れると、気泡は混練によって容易
に集合し、ずりから放出される。気泡を失い、凝集した
改質土は流動性が無く、運搬や埋土が容易となる。
集する事によって)破れると、気泡は混練によって容易
に集合し、ずりから放出される。気泡を失い、凝集した
改質土は流動性が無く、運搬や埋土が容易となる。
この様な作用は泥中にCMC等のアニオン性増粘剤が存在
する場合でも有効であり、カチオン性有機高分子凝集剤
はこれらアニオン性高分子とイオコンプレックスをつく
り、水不溶性とする事により、増粘作用を消失させる。
する場合でも有効であり、カチオン性有機高分子凝集剤
はこれらアニオン性高分子とイオコンプレックスをつく
り、水不溶性とする事により、増粘作用を消失させる。
この様な効果は従来の消泡剤には全く期待する事のでき
ないものであり、本発明の優位性を立証するものであ
る。
ないものであり、本発明の優位性を立証するものであ
る。
(実施例) 以下に実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
合成例−1 撹拌器、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた1
の五つ口セパラブルフラスコに、アクリロイルオキシル
エチルトリメチルアンモニウムクロライドのホモポリマ
ー6g、無水硫酸ナトリウム42g、無水硫酸アルミニウム9
8g、イオン交換水253g、アクリルアミド33.5g、アクリ
ルアミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド22.5gを仕込み、50℃に加温して窒素置換をした。
の五つ口セパラブルフラスコに、アクリロイルオキシル
エチルトリメチルアンモニウムクロライドのホモポリマ
ー6g、無水硫酸ナトリウム42g、無水硫酸アルミニウム9
8g、イオン交換水253g、アクリルアミド33.5g、アクリ
ルアミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド22.5gを仕込み、50℃に加温して窒素置換をした。
これに。2.2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩
酸塩の10%水溶液1mlを加え、撹拌下50℃で10時間重合
すると、ポリマー微粒子の分散液が得られた。
酸塩の10%水溶液1mlを加え、撹拌下50℃で10時間重合
すると、ポリマー微粒子の分散液が得られた。
これを試料−1と呼ぶ。この製品の粘度は25℃で2020cp
であり、1規定硫酸ナトリウム水溶液にポリマー濃度0.
5%に溶解した液の粘度は25℃で10cpdであり、PH4.0に
おけるカチオン当量値は2.6mep/gであった。
であり、1規定硫酸ナトリウム水溶液にポリマー濃度0.
5%に溶解した液の粘度は25℃で10cpdであり、PH4.0に
おけるカチオン当量値は2.6mep/gであった。
合成例−2 合成例−1に使用したと同様のセパラブルフラスコに中
油220gを仕込み、ICI社製ハイパーマーB−246を5g、ソ
ルビタンモノオレート10gを溶解した。別にアクリルア
ミド102gとメタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド198gをイオン交換水213gに溶解した
モノマー溶液を調整後、前述のセパラブルフラスコ内に
注入し撹拌した。
油220gを仕込み、ICI社製ハイパーマーB−246を5g、ソ
ルビタンモノオレート10gを溶解した。別にアクリルア
ミド102gとメタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド198gをイオン交換水213gに溶解した
モノマー溶液を調整後、前述のセパラブルフラスコ内に
注入し撹拌した。
30分間窒素置換をした後、内温を45℃に調整後、アゾビ
スイソブチロニトリル50mgを含むアセトン溶液を添加し
重合を開始した。発熱を認めなくなってから昇温し、5
時間65℃に保持し重合を完結させた。得られたエマルジ
ョンにポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル20g
とポリオキシエチレンソルビタントリオレート20gを加
えた液を試料−2と呼ぶ。試料−2の粘度は25℃にて98
0cpであり、1規定食塩水にポリマー濃度0.5%に溶解し
た液の25℃における粘度は25cpであり、PH4.0における
カチオ当量値は3.1meq/gであった。
スイソブチロニトリル50mgを含むアセトン溶液を添加し
重合を開始した。発熱を認めなくなってから昇温し、5
時間65℃に保持し重合を完結させた。得られたエマルジ
ョンにポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル20g
とポリオキシエチレンソルビタントリオレート20gを加
えた液を試料−2と呼ぶ。試料−2の粘度は25℃にて98
0cpであり、1規定食塩水にポリマー濃度0.5%に溶解し
た液の25℃における粘度は25cpであり、PH4.0における
カチオ当量値は3.1meq/gであった。
合成例−3 撹拌装置、温度計、還流冷却器及び500mlの滴下漏斗を
備えた1の四つ口セパラブルフラスコにエピクロルヒ
ドリン370gを仕込み、撹拌下、内温を10〜45℃に調整し
ながらジメチルアミン40%水溶液400gを滴下した。2時
間を要して滴下終了後、ペンタエチレンヘキサミン40g
を添加し、内温65〜70℃に保持し縮合反応を行った。内
容物の粘度が15,000cpに増粘した状態で25%硫酸水溶液
を加え、PHを3とし縮合反応を停止させた後、得られた
ポリカチオン水溶液をポリマー濃度50%に希釈した。こ
れを試料−3と呼ぶ。
備えた1の四つ口セパラブルフラスコにエピクロルヒ
ドリン370gを仕込み、撹拌下、内温を10〜45℃に調整し
ながらジメチルアミン40%水溶液400gを滴下した。2時
間を要して滴下終了後、ペンタエチレンヘキサミン40g
を添加し、内温65〜70℃に保持し縮合反応を行った。内
容物の粘度が15,000cpに増粘した状態で25%硫酸水溶液
を加え、PHを3とし縮合反応を停止させた後、得られた
ポリカチオン水溶液をポリマー濃度50%に希釈した。こ
れを試料−3と呼ぶ。
25℃における試料−3の粘度は5300cpであり、ポリマー
のカチオン当量値は7.1meq/gであった。
のカチオン当量値は7.1meq/gであった。
合成例−4 市販のメタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライドとアクリルアミドの(共)重合物である
粉末高分子凝集剤の2%水溶液を調整し試験に供した。
各試料名と物性値を下表に示す。但し、表中の0.5%粘
度とは1規定食塩水中にポリマー濃度0.5%に溶解した
液の25℃における粘度である。
ウムクロライドとアクリルアミドの(共)重合物である
粉末高分子凝集剤の2%水溶液を調整し試験に供した。
各試料名と物性値を下表に示す。但し、表中の0.5%粘
度とは1規定食塩水中にポリマー濃度0.5%に溶解した
液の25℃における粘度である。
実施例−1 含水比41%、シルト粘土分80%の土20kgを強制練りコン
クリートミキサーに入れ、ポリオキシエチレンアルキル
スルフオン酸ナトリウムの0.3%水溶液の7倍発泡物を
7加え2分間混練した。
クリートミキサーに入れ、ポリオキシエチレンアルキル
スルフオン酸ナトリウムの0.3%水溶液の7倍発泡物を
7加え2分間混練した。
得られた気泡混入土のスランプ値は5.5cmであった。気
泡混入土にカチオン性有機高分子凝集剤を添加し、2分
間混練後、スランプ値を測定した結果を表−2に示す。
泡混入土にカチオン性有機高分子凝集剤を添加し、2分
間混練後、スランプ値を測定した結果を表−2に示す。
薬品の添加量は有姿表示である。
実施例−2 2%水溶液の粘度が5000cpであるカルボキシメチルセル
ローズをポリマー濃度0.5%の水溶液としポリオキシエ
チレンアルキルスルホン酸ナトリウムを水に対し、0.1
重量%添加溶解した液を撹拌機により6.5倍に発砲させ
た。強制練りコンクリートミキサーに含水比12%、FM3.
11の市販砂18kg及び含水比52%、シルト粘土分48%の赤
土2kgを仕込み、上記発砲物6を加えて1分間混練し
た。得られた気泡混入土のスランプ値は6cmであった。
気泡混入土にカチオン性高分子凝集剤を添加し、2分間
混練後、スランプ値を測定した結果を表−3に示す。
ローズをポリマー濃度0.5%の水溶液としポリオキシエ
チレンアルキルスルホン酸ナトリウムを水に対し、0.1
重量%添加溶解した液を撹拌機により6.5倍に発砲させ
た。強制練りコンクリートミキサーに含水比12%、FM3.
11の市販砂18kg及び含水比52%、シルト粘土分48%の赤
土2kgを仕込み、上記発砲物6を加えて1分間混練し
た。得られた気泡混入土のスランプ値は6cmであった。
気泡混入土にカチオン性高分子凝集剤を添加し、2分間
混練後、スランプ値を測定した結果を表−3に示す。
薬品の添加量は有姿表示である。
Claims (2)
- 【請求項1】カチオン当量値が2meq/g以上である水溶性
カチオン性高分子凝集剤を、気泡混入掘削ずり1m3に対
し0.01〜1kg添加混練する事により、脱水工程を経る事
無く流動性を消失させる事を特徴とする気泡混入掘削ず
りの処理法。 - 【請求項2】カチオン性有機高分子凝集剤を粘度10,000
cp以下の液状で添加混練する事を特徴とする請求項1に
記載の気泡混入掘削ずりの処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236906A JPH0753280B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 気泡混入掘削ずりの処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236906A JPH0753280B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 気泡混入掘削ずりの処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03100295A JPH03100295A (ja) | 1991-04-25 |
| JPH0753280B2 true JPH0753280B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17007507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236906A Expired - Lifetime JPH0753280B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 気泡混入掘削ずりの処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753280B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265885A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Kurita Water Ind Ltd | 気泡シールド工法で発生する建設排泥の処理方法 |
| JP2020037821A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | テクニカ合同株式会社 | 気泡混合土砂の改質処理方法 |
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| JPH11323335A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Nippon Shokubai Co Ltd | 含水土壌の改良方法 |
| JP4620824B2 (ja) * | 2000-02-08 | 2011-01-26 | 株式会社大林組 | 埋め戻し土の製造方法 |
| FR2937032B1 (fr) * | 2008-10-10 | 2011-06-03 | Lafarge Sa | Composition a base de materiau hydraulique et/ou pouzzolanique autre que le clinker |
| JP5666825B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2015-02-12 | 前田建設工業株式会社 | 曲がりボーリング工法及びこれに用いる削孔装置 |
| JP5534597B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2014-07-02 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工事における掘削土処理方法 |
| JP6619193B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2019-12-11 | 太平洋セメント株式会社 | 残土処理材及び残土の処理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5746400A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Toshiba Corp | Memory device |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1236906A patent/JPH0753280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006265885A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Kurita Water Ind Ltd | 気泡シールド工法で発生する建設排泥の処理方法 |
| JP2020037821A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | テクニカ合同株式会社 | 気泡混合土砂の改質処理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03100295A (ja) | 1991-04-25 |
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