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JP6102404B2 - Method and equipment for producing silica sol grout - Google Patents
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Description

本発明は、地盤改良等に使用可能なシリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備に関するものである。   The present invention relates to a method and equipment for producing silica sol grout that can be used for ground improvement and the like.

薬液注入工法に使用する注入材(薬液)としては、酸等の反応剤を添加してゲル化させる水ガラス系のグラウトが存在する。しかしながら、この水ガラス系のグラウトを使用すると、水ガラスが高アルカリ性であるが故に、注入地盤がpH10〜12程度のアルカリ性になり、注入地盤の地下水がアルカリ性になるおそれがある。また、水ガラス系のグラウトを使用すると、ゲル化しなかった水ガラスが地盤から溶出するため、注入地盤の耐久性が不十分になるおそれもある。   As an injection material (chemical solution) used in the chemical solution injection method, there is a water glass grout that is made to gel by adding a reactive agent such as an acid. However, when this water glass grout is used, the water glass is highly alkaline, so that the ground becomes alkaline with a pH of about 10 to 12, and the ground water on the ground may become alkaline. Moreover, when water glass type grout is used, since water glass which did not gelatinize will elute from the ground, there exists a possibility that durability of an injection | pouring ground may become inadequate.

そこで、現在では、水ガラス及び中和剤たる酸を混合して非アルカリ性又は酸性のシリカゾルグラウトを得、このシリカゾルグラウトを注入材として使用する方法(工法)も存在する。この方法は、水ガラスを原料とするものの、シリカ粒子をゾル状に加工したうえで地盤に注入するものであるため、上記水ガラス系のグラウトを使用した場合におけるような問題が生じない。   Therefore, at present, there is a method (construction method) in which water glass and an acid as a neutralizing agent are mixed to obtain a non-alkaline or acidic silica sol grout, and this silica sol grout is used as an injection material. Although this method uses water glass as a raw material, the silica particles are processed into a sol and then injected into the ground. Therefore, the problem as in the case of using the water glass grout does not occur.

また、このシリカゾルグラウトは更なる改良が進められており、例えば、非アルカリ性又は酸性のシリカゾルにポリ塩化アルミニウム(PAC)を添加した注入材が提案されるに至っている(例えば、特許文献1、2等参照。)。この注入材は、ゲルタイムを自由に調節することができ、大変有用であるとされている。しかしながら、この注入材は、ゲルタイムを自由に調節することができるものの、その製造工程(作液工程)には、改良前のシリカゾルグラウトの場合と同様に、次に示すような問題が存在する。   Further, this silica sol grout has been further improved. For example, an injection material in which polyaluminum chloride (PAC) is added to non-alkaline or acidic silica sol has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). Etc.). This injection material can adjust the gel time freely, and is said to be very useful. However, although this injection material can freely adjust the gel time, the production process (liquid production process) has the following problems as in the case of silica sol grout before improvement.

すなわち、シリカゾルグラウトの製造方法としては、例えば、図3の(1)に示すように、希釈酸Xを撹拌手段101で撹拌しつつ、当該希釈酸Xに希釈水ガラスYを添加する方法がある。しかしながら、この製造方法には、希釈酸Xに対する水ガラスYの混合割合を増やすと、撹拌手段101による撹拌が困難になるとの問題がある。また、この製造方法によると、希釈酸Xに水ガラスYを混入した際にpHが不安定になり(pHショック)、部分ゲルが生じるおそれがある。   That is, as a method for producing silica sol grout, for example, as shown in (1) of FIG. 3, there is a method of adding diluted water glass Y to diluted acid X while stirring diluted acid X with stirring means 101. . However, this manufacturing method has a problem that when the mixing ratio of the water glass Y to the diluted acid X is increased, stirring by the stirring means 101 becomes difficult. Further, according to this production method, when water glass Y is mixed into diluted acid X, the pH becomes unstable (pH shock), and a partial gel may be generated.

一方、シリカゾルグラウトの製造方法としては、例えば、図3の(2)に示すように、希釈酸X及び希釈水ガラスYを、ラインミキサー102を使用して混合する方法もある。しかしながら、この製造方法による場合は、希釈酸Xに対する希釈水ガラスYの混合割合を増やした場合にゲル化が生じる。したがって、希釈水ガラスYの混合割合を多くすることができず、得られるシリカゾルグラウトのシリカ濃度を十分に高くすることができない。この点、近年では、注入地盤の強度向上の要求が強く、シリカ濃度の向上も強く望まれている。したがって、シリカ濃度を十分に高くすることができない製造方法は大きな弱点を有することになる。また、この製造方法においても、希釈酸X及び希釈水ガラスYがラインミキサー102において接触した際にpHが不安定になるため、部分ゲルが生じるおそれがある。   On the other hand, as a method for producing silica sol grout, for example, as shown in (2) of FIG. 3, there is a method of mixing diluted acid X and diluted water glass Y using a line mixer 102. However, in this manufacturing method, gelation occurs when the mixing ratio of the diluted water glass Y to the diluted acid X is increased. Therefore, the mixing ratio of the diluted water glass Y cannot be increased, and the silica concentration of the obtained silica sol grout cannot be sufficiently increased. In this regard, in recent years, there is a strong demand for improving the strength of the injected ground, and an improvement in the silica concentration is also strongly desired. Therefore, the manufacturing method in which the silica concentration cannot be made sufficiently high has a great weak point. Also in this production method, the pH becomes unstable when the diluted acid X and the diluted water glass Y come into contact with each other in the line mixer 102, and thus a partial gel may be generated.

特開昭59−196388号公報JP 59-196388 特開2012−241368号公報JP 2012-241368 A

本発明が解決しようとする主たる課題は、シリカ濃度を高くすることができるシリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備を提供することにある。   The main problem to be solved by the present invention is to provide a method and equipment for producing silica sol grout that can increase the silica concentration.

この課題を解決するための本発明は、次の通りである。
〔請求項1記載の発明〕
水ガラス及び酸を混合してシリカ濃度が12〜20(質量/容量)%のシリカゾルグラウトを製造する方法であって、
液体貯留槽及びラインミキサーを有し、前記ラインミキサーの一端部に繋がる送液及び他端部に繋がる返液が備わる液体循環機構を用いて、前記液体貯留槽内の酸を、前記送液路を通して前記ラインミキサーに送り、このラインミキサーを通した後、前記返液路を通して前記液体貯留槽に戻すことで循環させ、
前記ラインミキサーの一端部に繋がる水ガラス供給路を通して水ガラスを前記ラインミキサーに送ることで、循環する酸に前記ラインミキサーにおいて水ガラスを混入する、
ことを特徴とするシリカゾルグラウトの製造方法。
The present invention for solving this problem is as follows.
[Invention of Claim 1]
A method for producing a silica sol grout having a silica concentration of 12 to 20 (mass / volume) by mixing water glass and an acid,
Has a storage tank and a line mixer, using a liquid circulation mechanism Kaeeki passage facilities leading to liquid feed path and the other end connected to one end of the line mixer, the acid of the liquid storage tank, the feed Send to the line mixer through the liquid path, after passing through this line mixer, circulate by returning to the liquid reservoir through the liquid return path ,
By sending water glass to the line mixer through a water glass supply path connected to one end of the line mixer, the water glass is mixed in the circulating acid in the line mixer .
A method for producing a silica sol grout characterized by the above.

〔請求項2記載の発明〕
前記ラインミキサーにおいて混入する水ガラスの流量を、前記送液を通して当該ラインミキサーに送る液体の流量の1/0.5〜1/10とする、
請求項1記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
[Invention of Claim 2]
The flow rate of the water glass to be mixed in the line mixer, a 1 / 0.5 / 10 of the flow rate of the liquid to be sent to the line mixer through the liquid feed path,
The method for producing a silica sol grout according to claim 1.

〔請求項3記載の発明〕
前記液体貯留槽内のシリカ濃度が所定値まで高まった段階で、前記酸を循環させたまま前記液体貯留槽内の液体を抜き始め、この抜き出す液体の容量に応じて前記液体貯留槽内に酸を追加する、
請求項1又は請求項2記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
[Invention of Claim 3]
At the stage where the silica concentration in the liquid storage tank has increased to a predetermined value, the liquid in the liquid storage tank starts to be extracted while the acid is circulated. Add
A method for producing a silica sol grout according to claim 1 or 2.

〔請求項4記載の発明〕
前記酸の追加を前記送液に対して行う、
請求項3記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
[Invention of Claim 4]
The addition of the acid is performed on the liquid feeding path .
The method for producing a silica sol grout according to claim 3.

〔請求項5記載の発明〕
前記液体の抜き出しを、前記返液から行う、
請求項3又は請求項4記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
[Invention of Claim 5]
Withdrawing the liquid from the return path ,
A method for producing a silica sol grout according to claim 3 or claim 4.

〔請求項6記載の発明〕
水ガラス及び酸を混合してシリカ濃度が12〜20(質量/容量)%のシリカゾルグラウトを製造する設備であって、
液体貯留槽及びラインミキサーを有し、前記ラインミキサーの一端部に繋がる送液及び他端部に繋がる返液が備わり、前記液体貯留槽内の酸を、前記送液路を通して前記ラインミキサーに送り、このラインミキサーを通した後、前記返液路を通して前記液体貯留槽に戻すことで循環させる液体循環機構と、
前記液体貯留槽に酸を供給する酸供給手段と、前記ラインミキサーの一端部に繋がり、かつ当該ラインミキサーに水ガラスを供給する水ガラス供給と、が備えられており、前記水ガラス供給路を通して水ガラスを前記ラインミキサーに送ると、循環する酸に前記ラインミキサーにおいて水ガラスが混入される構成とされている、
ことを特徴とするシリカゾルグラウトの製造設備。
[Invention of Claim 6]
A facility for producing silica sol grout having a silica concentration of 12 to 20 (mass / volume) by mixing water glass and acid,
It has a storage tank and a line mixer, wherein Ri Kaeeki path leading to the liquid feed path and the other end connected to one end of the line mixer Sonawa, the acid of the liquid storage tank, said through said liquid feed path A liquid circulation mechanism that is sent to a line mixer and then circulated by returning to the liquid storage tank through the liquid return path after passing through the line mixer ;
An acid supply means for supplying an acid to the liquid storage tank , and a water glass supply path connected to one end of the line mixer and supplying water glass to the line mixer , the water glass supply path When the water glass is sent to the line mixer through, the water glass is mixed into the circulating acid in the line mixer .
A production facility for silica sol grout characterized by the above.

本発明によると、シリカ濃度を高くすることができるシリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備となる。   According to the present invention, a silica sol grout production method and production equipment capable of increasing the silica concentration are provided.

本形態に係るシリカゾルグラウトの製造設備フロー図である。It is a manufacturing equipment flow figure of silica sol grout concerning this form. 本形態に係るシリカゾルグラウトの製造設備フロー図の変形例である。It is a modification of the manufacturing equipment flowchart of the silica sol grout which concerns on this form. 従来のシリカゾルグラウトの製造設備フロー図である。It is a manufacturing equipment flow diagram of the conventional silica sol grout.

次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態のシリカゾルグラウトの製造設備は、水ガラス及び酸を混合して非アルカリ性又は酸性のシリカゾルグラウトを製造する設備であり、酸(液体)やこの酸に水ガラスが混入されてなる液体を循環する液体循環機構が備わる。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
The silica sol grout production facility of this embodiment is a facility for producing non-alkaline or acidic silica sol grout by mixing water glass and acid, and circulating acid (liquid) or liquid obtained by mixing water glass with this acid. It has a liquid circulation mechanism.

この液体循環機構は、図1に示すように、液体貯留槽11及び液体混合手段、図示例ではラインミキサー2を有し、液体貯留槽11内の液体をラインミキサー2に送る送液手段、図示例では送液路21、及びラインミキサー2からの液体を液体貯留槽11内に戻す返液手段、図示例では返液路1が備わる。   As shown in FIG. 1, this liquid circulation mechanism has a liquid storage tank 11 and a liquid mixing means, in the illustrated example, a line mixer 2, and a liquid feeding means for sending the liquid in the liquid storage tank 11 to the line mixer 2. In the illustrated example, a liquid return path 21 and liquid return means for returning the liquid from the line mixer 2 into the liquid storage tank 11 are provided, and in the illustrated example, a liquid return path 1 is provided.

また、本製造設備には、ラインミキサー2に水ガラスYを供給する水ガラス供給手段が備わる。この水ガラス供給手段は、水ガラス貯留槽12及び水ガラス供給路22を有し、水ガラス貯留槽12内の水ガラスYが水ガラス供給路22を通してラインミキサー2に送られる構成とされている。   In addition, the manufacturing equipment is provided with water glass supply means for supplying water glass Y to the line mixer 2. This water glass supply means has a water glass storage tank 12 and a water glass supply path 22, and the water glass Y in the water glass storage tank 12 is sent to the line mixer 2 through the water glass supply path 22. .

本製造設備を使用してシリカゾルグラウトを製造するにあたっては、必要により、図示しない酸供給手段等を使用して液体貯留槽11に酸Xを供給し、この液体貯留槽11内に酸Xを貯留しておく。この酸Xは、送液路21を通してラインミキサー2に送り、このラインミキサー2を通した後、返液路1を通して液体貯留槽11に戻すことで循環させる。この循環は、図示しない循環ポンプ等を使用して行うことができる。   In producing the silica sol grout using this production facility, if necessary, the acid X is supplied to the liquid storage tank 11 using an acid supply means (not shown) and the acid X is stored in the liquid storage tank 11. Keep it. The acid X is sent to the line mixer 2 through the liquid feeding path 21, passed through the line mixer 2, and then circulated by returning it to the liquid storage tank 11 through the liquid returning path 1. This circulation can be performed using a circulation pump (not shown).

循環する酸Xには、ラインミキサー2において水ガラスYを混入する。この水ガラスYの混入は、水ガラス供給路22を通して行う。このような酸Xと水ガラスYとの混合方法によると、循環する酸Xに対して、徐々に水ガラスYが混入されることになるため、pHショックが少ない。したがって、水ガラスYの最終的な混合割合を多くすることができ、得られるシリカゾルグラウトのシリカ濃度を十分に高くすることができる。   The water glass Y is mixed in the circulating acid X in the line mixer 2. The mixing of the water glass Y is performed through the water glass supply path 22. According to such a mixing method of the acid X and the water glass Y, since the water glass Y is gradually mixed with the circulating acid X, there is little pH shock. Therefore, the final mixing ratio of the water glass Y can be increased, and the silica concentration of the obtained silica sol grout can be sufficiently increased.

ラインミキサー2において混入する水ガラスYの流量は、送液路21を通してラインミキサー2に送られてくる液体の流量の1/0.5〜1/10とするのが好ましく、1/1〜1/10とするのがより好ましく、1/3〜1/10とするのが特に好ましい。水ガラスYの混入割合が1/0.5を上回ると、部分ゲルが生じるおそれがあり、この部分ゲルが原因となって、特に返液路1が詰まるおそれがある。他方、水ガラスYの混入割合が低過ぎると、部分ゲルが生じるおそれはないが作業効率が悪くなる。また、酸濃度が高い溶液中のシリカゾルは不安定なため、ゲル化時間が短くなり、部分ゲルが生じるおそれはないが、溶液全体がゲル化するおそれがある。   The flow rate of the water glass Y mixed in the line mixer 2 is preferably 1 / 0.5 to 1/10 of the flow rate of the liquid sent to the line mixer 2 through the liquid feed path 21, and 1/1 to 1 / 10 is more preferable, and 1/3 to 1/10 is particularly preferable. If the mixing ratio of water glass Y exceeds 1 / 0.5, a partial gel may be generated, and this partial gel may cause clogging of the liquid return path 1 in particular. On the other hand, when the mixing ratio of the water glass Y is too low, there is no possibility that a partial gel is produced, but the working efficiency is deteriorated. Further, since the silica sol in the solution having a high acid concentration is unstable, the gelation time is shortened and there is no possibility that a partial gel is formed, but the entire solution may be gelled.

なお、送液路21を通してラインミキサー2に送られてくる液体は、当初は酸Xであるが、本工程における水ガラスYの混入によって循環する液体が酸X及び水ガラスYの混合液(反応液)に変わり、したがって途中から混合液となる。   In addition, although the liquid sent to the line mixer 2 through the liquid sending path 21 is initially the acid X, the liquid circulated by mixing of the water glass Y in this step is a mixed solution (reaction of the acid X and the water glass Y). Therefore, it becomes a mixed solution from the middle.

以上の製造設備には、様々な改良を加えることができる。しかるに、例えば、図2に示すように、液体貯留槽11内の液体のシリカ濃度が所定値まで高まった段階で当該液体貯留槽11内の液体(上記混合液)を、排液路23を通して抜き始めると好適である。この抜き出した液体は、シリカ濃度が所定値まで高まっており、そのままの状態で、あるいは適宜必要な処理を施したうえで、注入材たるシリカゾルグラウトとして使用することができる。   Various improvements can be added to the above manufacturing equipment. Accordingly, for example, as shown in FIG. 2, when the silica concentration of the liquid in the liquid storage tank 11 has increased to a predetermined value, the liquid (the mixed liquid) in the liquid storage tank 11 is extracted through the drainage passage 23. It is preferable to start. The extracted liquid has a silica concentration increased to a predetermined value, and can be used as it is or after appropriately performing necessary treatment as a silica sol grout as an injection material.

ここでシリカ濃度の「所定値」とは、得られるシリカゾルグラウトの所望とされるシリカ濃度であり、例えば、12〜20(質量/容量)%とすることができる。なお、所定値(シリカ濃度)が20%を上回ると、上記返液路1において部分ゲルが生じるおそれがある。他方、所定値が12%を下回ると、従来の方法に対する本方法の優位性が不十分なものとなる。   Here, the “predetermined value” of the silica concentration is a desired silica concentration of the obtained silica sol grout and can be, for example, 12 to 20 (mass / volume)%. If the predetermined value (silica concentration) exceeds 20%, partial gel may be generated in the liquid return path 1. On the other hand, when the predetermined value is less than 12%, the superiority of the present method over the conventional method becomes insufficient.

一方、以上のように液体貯留槽11内の液体を抜き出す場合においては、この抜き出す液体の容量に応じて、つまり抜き出す液体の容量と同量のシリカゾルグラウトを作液するのに必要な酸Xを液体貯留槽11内に追加する。この酸Xの追加を行うことで、シリカグラウトの製造を連続的に行うことができる。   On the other hand, when the liquid in the liquid storage tank 11 is withdrawn as described above, the acid X necessary for producing a silica sol grout of the same amount as that of the liquid to be withdrawn, that is, the volume of the liquid to be withdrawn It is added in the liquid storage tank 11. By adding this acid X, it is possible to continuously produce silica grout.

酸Xの追加は、例えば、酸貯留槽13及び酸供給路24を有する酸供給手段を使用して行うことができる。この酸供給手段を使用する場合は、酸貯留槽13内に貯留された酸Xが酸供給路24を通して液体貯留槽11内に供給される。ただし、酸貯留槽13内の酸Xは、液体貯留槽11ではなく送液路21に送る(供給する)こともできる。この方法によると、供給した酸Xが、水ガラスYと混合される前に液体貯留槽11内から抜き出されてしまうのを防止することができる。なお、酸Xは、例えば連絡路25通して送液路21に送ることができる。   The addition of the acid X can be performed using, for example, an acid supply unit having the acid storage tank 13 and the acid supply path 24. When using this acid supply means, the acid X stored in the acid storage tank 13 is supplied into the liquid storage tank 11 through the acid supply path 24. However, the acid X in the acid storage tank 13 can be sent (supplied) to the liquid supply path 21 instead of the liquid storage tank 11. According to this method, the supplied acid X can be prevented from being extracted from the liquid storage tank 11 before being mixed with the water glass Y. In addition, the acid X can be sent to the liquid feeding path 21 through the communication path 25, for example.

一方、酸Xが水ガラスYと混合される前に液体貯留槽11内から抜き出されてしまうのを防止するためには、返液路1から第2の排液路26を通して液体(混合液)を抜き出す方法も考えることができる。   On the other hand, in order to prevent the acid X from being extracted from the liquid storage tank 11 before being mixed with the water glass Y, the liquid (mixed liquid) is passed from the liquid return path 1 through the second drain path 26. ) Can be considered.

〔水ガラス〕
水ガラスとしては、例えば、JIS1408に規定の珪酸ソーダ(XNa2O・YSiO2)相当品、すなわち、JIS1号、2号、3号水ガラスや、珪素を溶解してモル比4以上の高モル比とした水ガラス、脱アルカリして高モル比とした水ガラス等の中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。
[Water glass]
Examples of the water glass include sodium silicate (XNa 2 O · YSiO 2 ) equivalent to JIS 1408, that is, JIS No. 1, No. 3, No. 3 water glass, and a high molar ratio of 4 or more by dissolving silicon. One type or two or more types can be selected and used from water glass having a ratio, water glass having a high molar ratio by dealkalization, and the like.

また、本形態においては、ナトリウム以外のアルカリ金属、例えば、カリウムやリチウム等を成分とする水ガラスも使用することができる。なお、JIS3号水ガラスは、SiO2(28〜30質量%)、Na2O(9〜10質量%)及び水(残部)からなる水ガラスであり、モル比が2.8〜3.33である。なお、シリカゾルグラウト(注入材)のゲルタイムを短くする場合は、モル比4.5以上の水ガラスを使用するのが好ましい。 In this embodiment, water glass containing an alkali metal other than sodium, for example, potassium or lithium as a component can also be used. JIS No. 3 water glass is a water glass composed of SiO 2 (28 to 30% by mass), Na 2 O (9 to 10% by mass) and water (remainder), and has a molar ratio of 2.8 to 3.33. It is. In addition, when shortening the gel time of a silica sol grout (injection material), it is preferable to use water glass having a molar ratio of 4.5 or more.

水ガラスは、中和剤たる酸と混合するに先立って水で希釈するのが好ましい。水ガラスを水で希釈しておくと、酸と混合した際における水ガラスのゲル化をより確実に防止することができる。水での希釈は、シリカ濃度が25(質量/容量)%以下となるように行うのが好ましく、15〜20(質量/容量)%となるように行うのがより好ましい。   The water glass is preferably diluted with water prior to mixing with the neutralizing acid. If the water glass is diluted with water, gelation of the water glass when mixed with an acid can be more reliably prevented. The dilution with water is preferably performed so that the silica concentration is 25 (mass / volume)% or less, and more preferably 15 to 20 (mass / volume)%.

〔中和剤たる酸〕
水珪酸(H2SiO2(OH)2)の酸解離定数は、pKa1=9.86、pKa2=13.1であるため、水ガラスと混合する酸としては、その酸解離定数が、9.86以下の酸を使用するのが好ましい。酸解離定数が9.86以下の酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ギ酸、クエン酸等を例示することができる。ただし、コストの観点からは硫酸を混合するのが好ましく、安定性の観点からは塩酸を混合するのが好ましい。
[Acid as neutralizer]
Since the acid dissociation constants of hydrosilicic acid (H 2 SiO 2 (OH) 2 ) are pKa1 = 9.86 and pKa2 = 13.1, the acid dissociation constant of the acid mixed with water glass is 9. It is preferred to use 86 or less acids. Examples of the acid having an acid dissociation constant of 9.86 or less include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, citric acid, and the like. However, sulfuric acid is preferably mixed from the viewpoint of cost, and hydrochloric acid is preferably mixed from the viewpoint of stability.

中和剤たる酸は、水ガラスと混合するに先立って水で希釈するのが好ましい。酸を水で希釈しておくと、水ガラスと混合した際における酸の水和熱が減少し、水ガラスのゲル化をより確実に防止することができる。水での希釈は、酸濃度が20〜70(質量)%となるように行うのが好ましく、30〜60(質量)%となるように行うのがより好ましい。   The acid as the neutralizing agent is preferably diluted with water prior to mixing with water glass. When the acid is diluted with water, the heat of hydration of the acid when mixed with water glass is reduced, and gelation of the water glass can be more reliably prevented. The dilution with water is preferably performed so that the acid concentration is 20 to 70 (mass)%, and more preferably 30 to 60 (mass)%.

次に、本発明の実施例を説明する。
図1に示したシリカゾルグラウトの製造設備を使用して、酸及び水ガラスを混合する試験を行った。液体貯留槽11に貯留する酸Xとしては、75%硫酸と水とを混合した希釈硫酸を使用した。また、水ガラス貯留槽12に貯留し、ラインミキサー2に供給する水ガラスYとしては、5号水ガラス(SiO2(26質量%)、Na2O(7.2質量%))と水とを混合した希釈水ガラスを使用した。試験結果を表1に示した。
Next, examples of the present invention will be described.
Using the silica sol grout production facility shown in FIG. 1, a test for mixing acid and water glass was conducted. As the acid X stored in the liquid storage tank 11, diluted sulfuric acid obtained by mixing 75% sulfuric acid and water was used. Moreover, as water glass Y stored in the water glass storage tank 12 and supplied to the line mixer 2, No. 5 water glass (SiO 2 (26 mass%), Na 2 O (7.2 mass%)), water, Diluted water glass mixed with was used. The test results are shown in Table 1.

Figure 0006102404
Figure 0006102404

この試験結果から、ラインミキサー2において混入する水ガラスYの流量を、当該ラインミキサー2に送る液体(X,X+Y)の流量の1/0.5〜1/10とすると、たとえシリカ濃度が高かったとしても、あるいは酸Xや水ガラスYを流す速度(線速)が遅かったとしても、部分ゲルが生じるのをより確実に防止できることを知見した。   From this test result, if the flow rate of the water glass Y mixed in the line mixer 2 is 1 / 0.5 to 1/10 of the flow rate of the liquid (X, X + Y) sent to the line mixer 2, the silica concentration is high. Even if the acid X and the water glass Y flow rate (linear velocity) is slow, it has been found that partial gels can be more reliably prevented.

本発明は、地盤改良等に使用可能なシリカゾルグラウトの製造方法及び製造設備として適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied as a silica sol grout production method and production equipment that can be used for ground improvement and the like.

1…返液路、2…ラインミキサー、11…液体貯留槽、12…水ガラス貯留槽、13…酸貯留槽、21…送液路、X…酸、Y…水ガラス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid return path, 2 ... Line mixer, 11 ... Liquid storage tank, 12 ... Water glass storage tank, 13 ... Acid storage tank, 21 ... Liquid feed path, X ... Acid, Y ... Water glass.

Claims (6)

水ガラス及び酸を混合してシリカ濃度が12〜20(質量/容量)%のシリカゾルグラウトを製造する方法であって、
液体貯留槽及びラインミキサーを有し、前記ラインミキサーの一端部に繋がる送液及び他端部に繋がる返液が備わる液体循環機構を用いて、前記液体貯留槽内の酸を、前記送液路を通して前記ラインミキサーに送り、このラインミキサーを通した後、前記返液路を通して前記液体貯留槽に戻すことで循環させ、
前記ラインミキサーの一端部に繋がる水ガラス供給路を通して水ガラスを前記ラインミキサーに送ることで、循環する酸に前記ラインミキサーにおいて水ガラスを混入する、
ことを特徴とするシリカゾルグラウトの製造方法。
A method for producing a silica sol grout having a silica concentration of 12 to 20 (mass / volume) by mixing water glass and an acid,
Has a storage tank and a line mixer, using a liquid circulation mechanism Kaeeki passage facilities leading to liquid feed path and the other end connected to one end of the line mixer, the acid of the liquid storage tank, the feed Send to the line mixer through the liquid path, after passing through this line mixer, circulate by returning to the liquid reservoir through the liquid return path ,
By sending water glass to the line mixer through a water glass supply path connected to one end of the line mixer, the water glass is mixed in the circulating acid in the line mixer .
A method for producing a silica sol grout characterized by the above.
前記ラインミキサーにおいて混入する水ガラスの流量を、前記送液を通して当該ラインミキサーに送る液体の流量の1/0.5〜1/10とする、
請求項1記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
The flow rate of the water glass to be mixed in the line mixer, a 1 / 0.5 / 10 of the flow rate of the liquid to be sent to the line mixer through the liquid feed path,
The method for producing a silica sol grout according to claim 1.
前記液体貯留槽内のシリカ濃度が所定値まで高まった段階で、前記酸を循環させたまま前記液体貯留槽内の液体を抜き始め、この抜き出す液体の容量に応じて前記液体貯留槽内に酸を追加する、
請求項1又は請求項2記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
At the stage where the silica concentration in the liquid storage tank has increased to a predetermined value, the liquid in the liquid storage tank starts to be extracted while the acid is circulated. Add
A method for producing a silica sol grout according to claim 1 or 2.
前記酸の追加を前記送液に対して行う、
請求項3記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
The addition of the acid is performed on the liquid feeding path .
The method for producing a silica sol grout according to claim 3.
前記液体の抜き出しを、前記返液から行う、
請求項3又は請求項4記載のシリカゾルグラウトの製造方法。
Withdrawing the liquid from the return path ,
A method for producing a silica sol grout according to claim 3 or claim 4.
水ガラス及び酸を混合してシリカ濃度が12〜20(質量/容量)%のシリカゾルグラウトを製造する設備であって、
液体貯留槽及びラインミキサーを有し、前記ラインミキサーの一端部に繋がる送液及び他端部に繋がる返液が備わり、前記液体貯留槽内の酸を、前記送液路を通して前記ラインミキサーに送り、このラインミキサーを通した後、前記返液路を通して前記液体貯留槽に戻すことで循環させる液体循環機構と、
前記液体貯留槽に酸を供給する酸供給手段と、前記ラインミキサーの一端部に繋がり、かつ当該ラインミキサーに水ガラスを供給する水ガラス供給と、が備えられており、前記水ガラス供給路を通して水ガラスを前記ラインミキサーに送ると、循環する酸に前記ラインミキサーにおいて水ガラスが混入される構成とされている、
ことを特徴とするシリカゾルグラウトの製造設備。
A facility for producing silica sol grout having a silica concentration of 12 to 20 (mass / volume) by mixing water glass and acid,
It has a storage tank and a line mixer, wherein Ri Kaeeki path leading to the liquid feed path and the other end connected to one end of the line mixer Sonawa, the acid of the liquid storage tank, said through said liquid feed path A liquid circulation mechanism that is sent to a line mixer and then circulated by returning to the liquid storage tank through the liquid return path after passing through the line mixer ;
An acid supply means for supplying an acid to the liquid storage tank , and a water glass supply path connected to one end of the line mixer and supplying water glass to the line mixer , the water glass supply path When the water glass is sent to the line mixer through, the water glass is mixed into the circulating acid in the line mixer .
A production facility for silica sol grout characterized by the above.
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