JPS63307105A - 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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- JPS63307105A JPS63307105A JP14280287A JP14280287A JPS63307105A JP S63307105 A JPS63307105 A JP S63307105A JP 14280287 A JP14280287 A JP 14280287A JP 14280287 A JP14280287 A JP 14280287A JP S63307105 A JPS63307105 A JP S63307105A
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Landscapes
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
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。
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１］を浴びている。−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。
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１］を浴びている。−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。
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／ｃ
ｔＡ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／ｃ
ｔＡ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
攪拌翼等の装備を付設しな（でも、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
攪拌翼等の装備を付設しな（でも、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ｔ：ｏ、ｅ乃至１．０であっ
て、液面高さまでの容積が１２０１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２００■璽以内の距離に位
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５ ｋｇｆ ／ｃｔ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ｔ：ｏ、ｅ乃至１．０であっ
て、液面高さまでの容積が１２０１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２００■璽以内の距離に位
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５ ｋｇｆ ／ｃｔ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。
。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ｔ：
ｏ、６乃至１．０であって、液面高さまでの容積が１２
０ｐ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ｔ：
ｏ、６乃至１．０であって、液面高さまでの容積が１２
０ｐ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２００ｍ１以内の
距離に位置するように行われる。
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２００ｍ１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、さらにハルプロな
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、さらにハルプロな
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５ ｋｇ ｆ
／ ｃ（ｌである。
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５ ｋｇ ｆ
／ ｃ（ｌ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１２０１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２００ｕ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 ／ ｃＪ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。
１．０であって、液面高さまでの容積が１２０１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２００ｕ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 ／ ｃＪ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：■〜［相］）を使用する
。
に示す１９種類（混合槽番号：■〜［相］）を使用する
。
、２）配合
非アルカリ性珪酸水溶液１００ ｎを調製するのに使用
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）、ｆｂｌ、（Ｃ））のものを使用する。
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）、ｆｂｌ、（Ｃ））のものを使用する。
表−２
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／ｐ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がらｈ／β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／ｐ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がらｈ／βは約０．６〜１．０の
範囲において良好である。
（２）液量についで。
ｈ／１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？＆、量が１４０１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１２０１以下（実施番号： ７，８）が望ましい。
って、混合槽内の？＆、量が１４０１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１２０１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
。
。
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
、僅かにゲル化を起こして不均一、状となり、約２００
１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
、僅かにゲル化を起こして不均一、状となり、約２００
１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
れも多かれ少ながれ部分ゲル化を起こしている。
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
れも多かれ少なが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っし・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２〜３ ｋｇ ｆ ／ ｃｌ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。５ ｋｇ ｆ ／ ｃｆ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。
の２〜３ ｋｇ ｆ ／ ｃｌ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。５ ｋｇ ｆ ／ ｃｆ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／ｃｔとした場合（実施番号：１８
）は勿論良好であるが、３０〜５ ｋｇ ｆ ／ ｃＪ
の場合とほとんど差はみられず事実上３０〜５ ｋｇ
ｆ ／ ｃｔの範囲の噴射圧力でよい。
）は勿論良好であるが、３０〜５ ｋｇ ｆ ／ ｃＪ
の場合とほとんど差はみられず事実上３０〜５ ｋｇ
ｆ ／ ｃｔ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、４０〜６０ ｋｇｆ ／ ｃｎｔ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。
合は、４０〜６０ ｋｇｆ ／ ｃｎｔ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（はとんど瞬間的）に均一に混合する。
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（はとんど瞬間的）に均一に混合する。
１（２）このために、噴射ノズルの噴射口がらの水ガラ
ス液の噴射圧力は３０〜５ｋｇｆ／ｃｎ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。
ス液の噴射圧力は３０〜５ｋｇｆ／ｃｎ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、５０ ｋｇ ｆ
／ ｃ＋（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。
／ ｃ＋（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。
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藁材、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
。
〜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藁材、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。
。 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)
- （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。 - （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５
ｋｇｆ／ｃｍ＾２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 true JPS63307105A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH078723B2 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) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009517324A (ja) * | 2005-12-01 | 2009-04-30 | イ− アンド ビ− ナノテク カンパニー リミテッド | ナノ気孔シリカの製造装置及びその製造方法 |
| JP2014189622A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Raito Kogyo Co Ltd | シリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009517324A (ja) * | 2005-12-01 | 2009-04-30 | イ− アンド ビ− ナノテク カンパニー リミテッド | ナノ気孔シリカの製造装置及びその製造方法 |
| JP2014189622A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Raito Kogyo Co Ltd | シリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH078723B2 (ja) | 1995-02-01 |
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