JP2002038152A

JP2002038152A - 土壌用減水剤

Info

Publication number: JP2002038152A
Application number: JP2000227574A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamada; 郷司山田; Takeshi Hirata; 健枚田
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】発生土や、水硬性物質が添加された発生土に
加水して流動性を付与する際に、加水量を低減可能な土
壌用減水剤を提供する。【解決手段】本発明にかかる土壌用減水剤は、下記一
般式（１）【化５】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、互いに独立して水
素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基を
表し、ｎは１以上５００以下の整数を表す）で表される
構造単位と、カルボキシル基系置換基とを有する重合体
を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、軟弱地盤
の改良や、掘削・浚渫などによる発生土の流動化処理等
において使用される土壌用減水剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、含水土壌からなる軟弱地盤を
改良する場合において、該地盤を掘削・浚渫して得た含
水土（発生土）に、セメントや石灰など（水硬性物質）
を均一に添加して埋め戻し、軟弱地盤を硬化させる方法
が採用されている。また、工事現場より排出される発生
土に、水硬性物質を均一に添加して埋立土として再利用
する方法が採用されている。

【０００３】さらに、現場における埋め戻しや埋め立て
以外の利用法としては、発生土を一旦プラントに搬入
し、固化剤を加えて砂状、または礫状に加工し、改良資
材として再利用する方法が採用されている。

【０００４】ところで、埋め戻しによる軟弱地盤の改良
や、埋め立てに際しては、埋め戻し後（または埋め立て
後）の地盤の強度を確保するために、水硬性物質を発生
土中に均一に添加すること、並びに、水硬性物質添加後
の発生土を埋め戻し予定地や埋め立て予定地に均一に流
し込み、空洞が形成されぬようにすることなどが要求さ
れる。発生土の初期含水量などの性質にもよるが、一般
に、水硬性物質と発生土とを均一に混合するには大きな
労力を必要とする。加えて、水硬性物質を添加した発生
土の流動性はかなり低く、施工性がよくないので、均し
や締固めなどの処置を施して、均一化を図る必要がある
という問題を伴う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような問
題を回避するため、上記発生土や、水硬性物質を添加し
た発生土に加水して流動性を確保する方法も採用され
る。しかし、加水処理は現場で行われるという性質上、
作業スペースは限られており、加水することにより発生
土の体積が増大することは避ける必要がある。また、現
場付近において、加水処理用の水や泥水を常に多量に確
保できる保証はない。すなわち、加水処理に供される水
や泥水の量を可能な限り低減することがもとめられてい
る。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、上記発生土や、水硬性物質
が添加された発生土に流動性を付与する際に、加水量を
低減可能な土壌用減水剤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、発生土
などに流動性を付与する際に、該発生土への加水量を低
減可能な土壌用減水剤を提供することにつき鋭意検討し
た。その結果、カルボキシル基やそのアルカリ金属塩等
を置換基として有する特定構造の化合物（高分子化合
物）が、上記土壌用減水剤として好適に使用可能である
ことを見い出し、本発明を完成させるに至った。

【０００８】即ち、本発明にかかる土壌用減水剤は、上
記の課題を解決するために、上記一般式（１）で表され
る構造単位と、カルボキシル基系置換基とを有する重合
体を含んでなることを特徴としている。

【０００９】本発明にかかる土壌用減水剤はまた、上記
の課題を解決するために、ポリアルキレングリコール系
単量体と、不飽和カルボン酸系単量体との共重合体を含
んでなることを特徴としている。

【００１０】本発明にかかる土壌用減水剤はまた、上記
の課題を解決するために、上記一般式（２）で表される
単量体と、不飽和カルボン酸系単量体との共重合体を含
んでなることを特徴としている。

【００１１】本発明にかかる土壌用減水剤はまた、上記
の課題を解決するために、ポリエーテル化合物にモノエ
チレン性不飽和カルボン酸をグラフト重合した重合体を
含んでなることを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本願発明にかかる土壌用減水剤が
用いられる「土壌」とは、例えば、掘削・浚渫などして
得られる発生土（例えば、軟弱粘土や建設残土など）の
みならず、該発生土にセメントや石灰などの固化剤（水
硬性物質）を添加した土壌組成物をも含む概念である。
上記の発生土とは、地盤への施工により発生する土全般
を指し、小礫、砂、シルト、粘土などの比較的粒径の小
さな構成単位を主成分としてなるものがより好ましい。
特に、水分の添加や、水分添加後の撹拌操作などによ
り、容易に二次粒子（自然構造単位、すなわちペッド）
や、一次粒子の大きさまでほぐされうるものが好適であ
る。また、上記発生土には、例えば、泥水シールド工法
などの採用により「二次的」に発生する泥水状残土など
の発生土（二次的な発生土）も含まれる。なお、ここで
いう「二次的な発生土」とはすなわち、単に地盤を掘削
等しただけでなく、加水などの二次的な処理をさらに伴
って掘削等されて発生する発生土を指す。

【００１３】これらの「土壌」は、基本的には、流動性
を付与するために水分が添加されることを前提としてい
るが、本願発明にかかる土壌用減水剤は、該土壌に流動
性を付与するに必要な添加水分量（加水量）を低減しう
るもの、場合によっては０にしうるものである。以下、
本発明にかかる土壌用減水剤について、詳細に説明を行
う。

【００１４】本発明にかかる土壌用減水剤は、下記一般
式（３） −ＣＯＯＭ¹、または、−ＣＯＯＭ²ＯＯＣ− ・・・・・（３）（式中、Ｍ¹は水素原子、アルカリ金属原子、アンモニ
ウム基、または有機アミン基を表し、Ｍ²はアルカリ土
類金属原子を表す）で表される置換基（カルボキシル基
系置換基と総称する）を有する、特定構造の重合体を含
んでなる。上記重合体は親水性であることが好ましく、
この場合、該重合体は土壌をなす二次粒子や一次粒子な
どの小粒子を吸着し、自身の親水性により、これら小粒
子の水（流動性を付与するために添加される水）への分
散性を向上させるものである。その作用機構は必ずしも
定かではないが、上記親水性ポリマーは、土壌をなす小
粒子を、そのカルボキシル基系置換基により吸着してい
るものと推測される。

【００１５】上記重合体が、主にそのカルボキシル基系
置換基により小粒子を吸着する場合には、該カルボキシ
ル基系置換基と、該土壌（小粒子）の有する陰イオン交
換基との間での化学吸着が生じていると推測される。土
壌を構成する主なイオン交換体である粘土鉱物や腐植の
中で、陰イオン交換基を有する代表的なものには、アロ
フェン、イモゴライト、１：１型鉱物、および２：１型
〜２：１：１型中間種鉱物、ギブサイト、酸化鉄鉱物な
どが挙げられ、これらの陰イオン交換容量はｐＨの低下
により増加することが一般に知られている。したがっ
て、場合によっては、本願発明にかかる土壌用減水剤と
酸性物質とを併用することで、添加された水分への土壌
の分散性をさらに向上可能となることが期待される。

【００１６】本発明にかかる土壌用減水剤の一つは、１
分子中に、下記一般式（１）

【００１７】

【化３】

【００１８】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、互い
に独立して水素原子、アルキル基、アルケニル基、又は
アリール基を表し、ｎは１以上５００以下の整数を表
す）で表される少なくとも一つの構造単位と、少なくと
も一つのカルボキシル基系置換基とを有する重合体（重
合体Ａと称する場合もある）を含んでなるものである。

【００１９】上記重合体として、具体的には、例えば、
１）主鎖としてポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ま
たはマレイン酸重合体を、側鎖として少なくとも一つの
ポリエチレングリコール鎖を有する重合体、２）主鎖と
してポリエチレングリコール鎖を、側鎖として少なくと
も一つのポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、またはマ
レイン酸重合体を有する重合体、などのグラフト重合型
の重合体を挙げることができるが特にこれらに限定され
るものではない。また、このような重合体は、公知の重
合方法に従って製造することが可能である。

【００２０】これら重合体においては、ポリエチレング
リコール鎖が上記一般式（１）で表される構造単位に相
当し、また、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、また
はマレイン酸重合体が有するカルボキシル基が、カルボ
キシル基系置換基に相当する。なお、上記ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、またはマレイン酸重合体は、そ
のカルボキシル基の少なくとも一部が中和され、アルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、また
はアミン塩となった部分中和物であっても、完全中和物
であってもよい。

【００２１】上記一般式（１）で表される構造単位は、
重合体の水への分散性に主に関わる部位であり、一般式
（１）中、ｎは１以上５００以下の整数であればよく、
５以上１００以下の整数であればより好ましく、５以上
５０以下の整数であればさらに好ましい。さらに、一般
式（１）中、ｎが２以上である場合、上記構造単位に含
まれるｎ個のＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄はそれぞれ異なる
ものであってもよい。

【００２２】一方、上記カルボキシル基系置換基は土壌
への吸着性に主に関わっており、重合体１分子中に１単
位以上含まれていればよい。また、上記重合体１分子中
に、カルボキシル基系置換基が２つ以上含まれている場
合には、これらは互いに異なるものであってもよい。

【００２３】重合体１分子において、上記一般式（１）
中のｎの合計と、カルボキシル基系置換基の含有数との
関係は特に限定されるものではない。

【００２４】なお、上記重合体は、土壌への吸着性や親
水性を損なわない限りにおいて、上記一般式（１）で表
される構造単位や、カルボキシル基系置換基に加え、他
の構造単位、例えば、スルホン酸基、水酸基系置換基な
どを有していてもよい。なお、水酸基系置換基とは、下
記一般式（４） −ＯＭ¹、または、−ＯＭ²Ｏ− ・・・・・（４）（式中、Ｍ¹は水素原子、アルカリ金属原子、アンモニ
ウム基、または有機アミン基を表し、Ｍ²はアルカリ土
類金属原子を表す）で表される置換基を指すものとす
る。

【００２５】また、本発明にかかる他の土壌用減水剤
は、ポリアルキレングリコール系単量体と、不飽和カル
ボン酸系単量体との共重合体（重合体Ｂと称する場合も
ある）を含んでなるものである。この共重合体において
は、ポリアルキレングリコール系単量体に由来する構造
が水への分散性に主に関わり、不飽和カルボン酸系単量
体に由来する構造が土壌への吸着性に主に関わると考え
られる。

【００２６】上記ポリアルキレングリコール系単量体と
は、不飽和カルボン酸系単量体が付加されうる１官能性
以上のポリアルキレングリコール系化合物を指す。具体
的には、例えば、アルコキシポリエチレングリコール
や、アルコキシポリエチレンポリプロピレングリコール
などの片末端アルキル基封鎖ポリアルキレングリコール
と、アクリル酸またはメタクリル酸とのエステル化物；
アクリル酸、メタクリル酸、アリルアルコール、または
ビニルアルコールなどへ、エチレンオキシド、またはプ
ロピレンオキシドの少なくとも一方が付加してなる付加
物；などが挙げられる。これらポリアルキレングリコー
ル系単量体は、１種類のみ使用してもよく、必要に応じ
て２種類以上を併用してもよい。

【００２７】また、上記不飽和カルボン酸系単量体と
は、不飽和結合を有し、単量体として使用可能なカルボ
ン酸系化合物を指す。具体的には、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボ
ン酸；マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不
飽和ジカルボン酸；これら不飽和モノカルボン酸や不飽
和ジカルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アンモニウム塩、またはアミン塩；などが挙げられ
る。これら不飽和カルボン酸系単量体は、１種類のみ使
用してもよく、必要に応じて２種類以上を併用してもよ
い。

【００２８】なお、上記共重合体は、土壌への吸着性や
親水性を損なわない限りにおいて、ポリアルキレングリ
コール系単量体、不飽和カルボン酸系単量体に加え、他
の単量体成分、例えば、スルホン酸基を有する単量体、
水酸系置換基を有する単量体などを有する単量体組成物
を重合してなるものであってもよい。また、重合反応は
一般的な方法で行うことができ、必要に応じて適当な重
合開始剤を使用してもよい。

【００２９】本発明にかかるさらに他の土壌用減水剤
は、下記一般式（２）

【００３０】

【化４】

【００３１】（式中、Ｒ₅はアルケニル基を表し、Ｒ₆
は炭化水素の２価基を表す）で表される単量体と、不飽
和カルボン酸系単量体との共重合体（重合体Ｃと称する
場合もある）を含んでなるものである。この共重合体に
おいては、上記一般式（２）で表される単量体に由来す
る構造が水への分散性に主に関わり、不飽和カルボン酸
系単量体に由来する構造が土壌への吸着性に主に関わる
と考えられる。

【００３２】上記一般式（２）で表される単量体とし
て、具体的には、例えば、イセチオン酸ナトリウムまた
はｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸（フェニルスルホ
ン酸）ナトリウムと、アクリル酸またはメタクリル酸と
のエステル化物が挙げられ、これらの中でも、イセチオ
ン酸ナトリウムとアクリル酸とのエステル化物が特に好
ましい。これらの化合物は、１種類のみ使用してもよ
く、必要に応じて２種類以上を併用してもよい。

【００３３】また、上記不飽和カルボン酸系単量体と
は、上記説明と同様の化合物を指す。これら不飽和カル
ボン酸系単量体は、１種類のみ使用してもよく、必要に
応じて２種類以上を併用してもよい。

【００３４】なお、上記共重合体は、土壌への吸着性や
親水性を損なわない限りにおいて、上記一般式（２）で
表される単量体や、不飽和カルボン酸系単量体に加え、
他の単量体成分、例えば、スルホン酸基を有する単量
体、水酸基系置換基を有する単量体などを有する単量体
組成物を重合してなるものであってもよい。また、重合
反応は一般的な方法で行うことができ、必要に応じて適
当な重合開始剤を使用してもよい。

【００３５】本発明にかかるさらに他の土壌用減水剤
は、ポリエーテル化合物にモノエチレン性不飽和カルボ
ン酸をグラフト重合した重合体（重合体Ｄと称する場合
もある）を含んでなるものである。この重合体において
は、上記ポリエーテル化合物に由来する構造が水への分
散性に主に関わり、モノエチレン性不飽和カルボン酸に
由来する構造が土壌への吸着性に主に関わると考えられ
る。

【００３６】上記ポリエーテル化合物とは、主鎖にエー
テル結合を有する鎖状分子一般を指し、なかでも、下記
一般式（５）Ｘ−Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_mＨ・・・・・（５）（式中、Ｘは水素原子、アルキル基、またはアリール基
であり、平均付加モル数ｍは２以上２００以下の整数を
表す）で表される鎖状分子がより好ましく、ポリエチレ
ングリコールを骨格（主鎖）にし、該主鎖の一端（一般
式（５）中のＸ）がメチル基などのアルキル基、また
は、フェニル基やベンジル基などのアリール基であるも
のが特に好ましい。これらポリエーテル化合物は、１種
類のみ使用してもよく、必要に応じて２種類以上を併用
してもよい。

【００３７】また、上記モノエチレン性不飽和カルボン
酸とは、エチレン基を１つ有し、該エチレン基をなす炭
素原子にカルボキシル基が結合してなるカルボン酸一般
を指し、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン
酸などを指す。これらモノエチレン性不飽和カルボン酸
は、１種類のみ使用してもよく、必要に応じて２種類以
上を併用してもよい。

【００３８】なお、上記重合体は、土壌への吸着性や親
水性を損なわない限りにおいて、上記モノエチレン性不
飽和カルボン酸に加え、他の単量体成分、例えば、モノ
エチレン性不飽和スルホン酸などをグラフト重合してな
るものであってもよい。また、重合反応は一般的なグラ
フト重合法に従って行うことができ、必要に応じて適当
な重合開始剤を使用してもよい。

【００３９】上記重合体Ａ〜Ｄそれぞれの重量平均分子
量は特に限定されるものではないが、土壌の分散性の観
点から、１，０００〜１００，０００の範囲内であるこ
とがより好ましく、５，０００〜５０，０００の範囲内
であることが特に好ましい。なお、本発明において「重
量平均分子量」とは、ゲルパーミュエーション（ＧＰ
Ｃ）法によりもとめたポリエチレングリコール換算値で
ある。

【００４０】本発明にかかる土壌用減水剤は、上記重合
体Ａ〜Ｄを少なくとも一種類含んでいればよく、必要に
応じて二種類以上含んでいてもよい。以下、本発明にか
かる土壌用減水剤の具体的な使用法について説明を行う
が、特に下記の具体例にその使用法が限定されるもので
はない。

【００４１】本発明における「土壌」を、例えば現場に
近接するプラント、養生地などに運搬する場合や、埋め
戻しや埋め立て用に再利用する場合においては、その作
業性を向上させるため、該土壌には所望の流動性が付与
されていることがもとめられる。すなわち、土壌に所望
の流動性が付与されていれば、１）管路輸送が容易とな
る、２）撹拌による組成物の均一な混合が容易となる、
３）埋め戻しや埋め立ての際に、土壌を均一かつ空隙な
く施工することが容易となる、などの利点を奏し、作業
性の向上に直結する。一般的に、土壌に付与すべき流動
性は、下記実施例に記載の方法にて測定されたフロー値
が７０以上の範囲内にあることが好ましく、９０以上の
範囲内にあることがより好ましいとされる。

【００４２】本発明にかかる土壌用減水剤は、上記「土
壌」を対象に使用され、該土壌に流動性を付与するに必
要な水分添加量を低減しうるもの、場合によっては０に
しうるものである。すなわち、上記土壌用減水剤を使用
すれば、少量の水分の添加、または水分を添加すること
なく所望の流動性を土壌に付与することが可能となるの
で、流動性付与処理における土壌体積の増大を最小限に
抑制可能である。また、流動性付与処理の為に確保すべ
き水の量を大幅に低減可能（または０とすることが可
能）となる。より具体的な利点として、１）現場におい
て、土壌を一旦養生する際にも広いスペース（養生地）
が不要となる、２）水の確保が困難な現場においても流
動性付与処理が可能となる、３）作業時間の短縮が可能
となる、などが挙げられる。

【００４３】流動性が付与された土壌の形態として、例
えば、１）発生土＋土壌用減水剤＋添加される水分、か
らなる混合物Ａ、また、２）発生土＋土壌用減水剤＋添
加される水分＋セメントなどの固化剤（水硬性物質）、
からなるモルタル状の混合物Ｂ（一般にいわれる流動化
処理土）、が挙げられる。通常は、モルタル状の混合物
Ｂを得て、これを現場において再利用（地盤改良のため
の埋め戻しなど）する。また、モルタル状の混合物Ｂに
は、必要に応じて、塩化カルシウム、トリエタノールア
ミン、チオシアン酸カルシウムなどの硬化促進剤が添加
されていてもよい。なお、混合物Ａを調製した場合に
は、該混合物Ａを搬送しながら、または所定の処理場に
搬送後、セメントなどの固化剤の添加・撹拌が行われて
もよい。

【００４４】上記混合物Ａ・Ｂの調製に用いられる上記
「水分」とは、水単独であってもよく、また、調整泥水
などの水混合物であってもよい。そして、以下の実施例
にも示すが、特に上記混合物Ｂの調製において本発明に
かかる土壌用減水剤を使用すれば、未使用の場合と比較
して、所望の流動性を付与するに必要な上記「水分」の
量を大幅に低減可能となる。

【００４５】発生土、土壌用減水剤、水分、並びに、セ
メントなどの固化剤（上記混合物Ｂを調製する場合）を
添加する順番や、これらを均一に混合する方法は特に限
定されるものではない。一例として、土壌用減水剤を上
記水分中に均一に分散または溶解した減水剤分散液（ま
たは減水剤水溶液）を調製し、発生土、または、固化剤
を添加した発生土（本発明における土壌）と、減水剤分
散液とをあわせ、モルタルミキサーなどの撹拌手段によ
り均一に撹拌・混合する方法が挙げられる。

【００４６】また、所定量の発生土に対する上記土壌用
減水剤、水分、並びに、固化剤（上記混合物Ｂの場合）
の添加量はそれぞれ、発生土の質（初期含水量や組成な
ど）や所望される流動性の程度により決定すればよく、
特に限定されるものではない。一般的には、発生土１２
００ｇに対して、土壌用減水剤は、重合体量として０．
６〜３６ｇの範囲内で添加することがより好ましく、
１．２〜９．６ｇの範囲内で添加することがさらに好ま
しい。また、固化剤として普通ポルトランドセメントを
使用する場合には、発生土１２００ｇに対して、１２〜
３６０ｇの範囲内で添加することがより好ましく、３６
〜２４０ｇの範囲内で添加することがさらに好ましい。

【００４７】なお、上記説明のように、土壌に流動性を
付与するには、本発明の土壌用減水剤を用いても、基本
的には水分添加を必要とするが、例えば、泥水シールド
工法などにより発生する泥水状残土（二次的な発生土）
にセメント等の固化物を添加したものを「土壌」とみな
す場合には、本発明の土壌用減水剤の使用により、上記
水分の添加が不要となる場合もある。一例として、上記
泥水状残土に固化物を添加すればその流動性が低下し、
所望の流動性を確保するために水分の添加が必要とされ
る場合が挙げられる。このような場合には、はじめに泥
水状残土に本発明にかかる土壌用減水剤を添加して土壌
成分を充分に分散させ、しかる後に固化物を添加するこ
とで、さらに水分を添加することなく所望の流動性を確
保することが可能になる。

【００４８】また、土壌の初期含水量が極めて多いが、
そのままでは所望の流動性に達していない場合にも、本
発明の土壌用減水剤を該土壌に添加して撹拌し、土壌成
分を充分に分散させることで、さらに水分を添加するこ
となく所望の流動性を確保することが可能となる場合が
ある。

【００４９】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。また、実施例および比較例中
で、「％」といえば、特にことわりのない限り「重量％
（質量％）」を指すものとする。

【００５０】はじめに、以下の実施例・比較例において
使用された発生土、土壌、並びに、土壌の流動性の評価
方法について説明する。

【００５１】発生土としては、関東地方において一般土
木工事により発生した、含水比４８％のものを使用し
た。また、この発生土の粒度組成は、砂分２０％、シル
ト分５０％、粘土分３０％であった。そして、該発生土
１２００ｇに対し、普通ポルトランドセメント（固化
剤、水硬性物質）１００ｇを添加し、さらに、モルタル
ミキサーにより低速回転で３０秒間空練りして、試験用
の土壌（本発明における土壌）を調製した。

【００５２】上記試験用の土壌には、各実施例・比較例
の記載に従って、水分、土壌用減水剤の添加が行われて
流動性が付与され、この流動性はそのフロー値（ひろが
り）により評価された。より具体的には、水平なテーブ
ル面に置かれた直径５５ｍｍ、高さ５０ｍｍの中空円筒
型の容器に、フロー値の測定対象物（流動性が付与され
た土壌：流動化処理土）をすきまなく詰め、次いで、こ
の容器を垂直に５０ｍｍを越える高さに持ち上げて、テ
ーブル面に広がった測定対象物の最大径を縦横２方向に
ついて測定し、この平均値をフロー値（単位：ｍｍ）と
した。フロー値が高いほど測定対象物の流動性が高く、
また、フロー値５５ｍｍとは、測定対象物がほぼ流動性
を有しないことを示している。

【００５３】〔実施例１〕はじめに、温度計、撹拌機、
滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラ
ス製反応容器内に、イオン交換水５４６ｇ、マレイン酸
（不飽和カルボン酸系単量体）８３ｇ、及び１モルの３
−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキシド
を５０モルの割合で付加してなるポリアルキレングリコ
ールモノアルケニルエーテル単量体（ポリアルキレング
リコール系単量体）８００ｇを仕込み、反応系の温度を
６５℃に昇温した後、滴下ロートを介して３０％過酸化
水素水（重合開始剤）２．４ｇを添加した。続いて、イ
オン交換水３９．１ｇにＬ−アスコルビン酸（還元剤）
０．９ｇを溶解してなる水溶液を、滴下ロートより反応
容器内に１時間かけて滴下し、その後、温度を６５℃に
保ったままで１時間熟成を行い、重合反応を完結させ
た。

【００５４】次いで、この反応液を３０％の水酸化ナト
リウム水溶液を用いてｐＨ８に調整し、重合体（１）の
水溶液を得た。得られた重合体（１）の重量平均分子量
は３０，５００であった。重合体（１）は、実施の形態
で述べた重合体Ａ・Ｂに相当するものであり、これを本
発明にかかる土壌用減水剤として、上記試験用の土壌に
添加した。

【００５５】より具体的には、発生土１２００ｇに普通
ポルトランドセメント１００ｇを添加し、モルタルミキ
サーにより低速回転で３０秒間空練りして得た試験用の
土壌に、上記重合体（１）の２０％水溶液を１８ｇ投入
し、上記モルタルミキサーにより高速回転で３分間混練
して流動化処理土を得た。そして、該流動化処理土を用
いてフロー値の測定を行った。重合体（１）の重量平均
分子量（分子量）、発生土に対する水分の添加量（添加
水分量：単位重量（質量）％）、発生土に対する重合
体（１）固形分の添加量（重合体量：単位重量％）、
並びに、フロー値の測定結果は、以下の表１にまとめて
示す。

【００５６】〔実施例２〕試験用の土壌に、上記重合体
（１）の２０％水溶液を３６ｇ投入した以外は、上記実
施例１に記載の方法に従って流動化処理土を得、該流動
化処理土のフロー値を測定した。重合体（１）の重量平
均分子量、発生土に対する水分の添加量、発生土に対す
る重合体（１）固形分の添加量、並びに、フロー値の測
定結果は、以下の表１にまとめて示す。

【００５７】〔実施例３〕実施例１と同様のガラス製反
応容器内にイオン交換水１００．６ｇを仕込み、撹拌機
で撹拌しながら反応容器内を充分に窒素置換し、窒素雰
囲気下で８０℃まで加熱した。次いで、メトキシポリエ
チレングリコールモノメタクリレート（アルコキシポリ
エチレングリコールとメタクリル酸とのエステル化物：
１分子当たりのエチレンオキシドの平均付加モル数２
５）１２１．２ｇ、メタクリル酸（不飽和カルボン酸系
単量体）１３．８ｇ、メルカプトプロピオン酸（連鎖移
動剤）０．７ｇ、およびイオン交換水３３．５ｇからな
る混合物水溶液と、５％過硫酸アンモニウム水溶液（重
合開始剤）２４ｇとを、異なる滴下ロートから４時間か
けて滴下した。続いて、５％過硫酸アンモニウム水溶液
５ｇを滴下ロートから１時間かけて滴下し、さらに温度
を８０℃に保ったままで１時間反応を継続し、重合反応
を完結させた。次いで、この反応液を３０％の水酸化ナ
トリウム水溶液を用いてｐＨ７に調整し、重合体（２）
の水溶液を得た。得られた重合体（２）の重量平均分子
量は２３，０００であった。重合体（２）は、実施の形
態で述べた重合体Ｂに相当するものであり、これを本発
明にかかる土壌用減水剤として、上記試験用の土壌に添
加し、フロー値の測定を行った。

【００５８】より具体的には、重合体（１）の水溶液に
代えて重合体（２）の２０％水溶液を１８ｇ投入した以
外は、上記実施例１に記載の方法に従って流動化処理土
を得、該流動化処理土のフロー値を測定した。重合体
（２）の重量平均分子量、発生土に対する水分の添加
量、発生土に対する重合体（２）固形分の添加量、並び
に、フロー値の測定結果は、以下の表１にまとめて示
す。

【００５９】〔実施例４〕試験用の土壌に、上記重合体
（２）の２０％水溶液を３６ｇ投入した以外は、上記実
施例３に記載の方法に従って流動化処理土を得、該流動
化処理土のフロー値を測定した。重合体（２）の重量平
均分子量、発生土に対する水分の添加量、発生土に対す
る重合体（２）の添加量、並びに、フロー値の測定結果
は、以下の表１にまとめて示す。

【００６０】〔実施例５〕実施例１と同様のガラス製反
応容器内に、重量平均分子量１，５００のフェノキシポ
リエチレングリコール（ポリエーテル化合物）１００ｇ
と、マレイン酸（モノエチレン性不飽和カルボン酸）５
ｇとを仕込んで、窒素気流下で加熱してこれらを溶解
し、撹拌機で撹拌しながら１５０℃まで昇温した。次
に、温度を１５０℃〜１５１℃の範囲内に保ちながら、
アクリル酸（モノエチレン性不飽和カルボン酸）３０ｇ
と、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド（重合開始剤）４．５
ｇとを異なる滴下ロートから１時間かけて連続的に滴下
した。続いて、撹拌機により４０分間撹拌した後に反応
系を冷却し、ここに純水１３５ｇを添加して重合体
（３）の水溶液を得た。得られた重合体（３）の重量平
均分子量は１５，４００であった。重合体（３）は、実
施の形態で述べた重合体Ｄに相当するものであり、これ
を本発明にかかる土壌用減水剤として、上記試験用の土
壌に添加し、フロー値の測定を行った。

【００６１】より具体的には、重合体（１）の水溶液に
代えて重合体（３）の２０％水溶液を１８ｇ投入した以
外は、上記実施例１に記載の方法に従って流動化処理土
を得、該流動化処理土のフロー値を測定した。重合体
（３）の重量平均分子量、発生土に対する水分の添加
量、発生土に対する重合体（３）固形分の添加量、並び
に、フロー値の測定結果は、以下の表１にまとめて示
す。

【００６２】〔実施例６〕実施例１と同様のガラス製反
応容器内にイオン交換水１００ｇを仕込み、撹拌機で撹
拌しながら反応容器内を充分に窒素置換し、窒素雰囲気
下で８０℃まで加熱した。次いで、アクリル酸（不飽和
カルボン酸系単量体）２０ｇ、イセチオン酸ナトリウム
とメタクリル酸とのエステル化物１０ｇ、メルカプトプ
ロピオン酸（連鎖移動剤）０．７ｇ、およびイオン交換
水２０ｇからなる混合物水溶液と、５％過硫酸アンモニ
ウム水溶液（重合開始剤）２０ｇとを、異なる滴下ロー
トから４時間かけて滴下した。続いて、５％過硫酸アン
モニウム水溶液５ｇを滴下ロートから１時間かけて滴下
し、さらに温度を８０℃に保ったままで１時間反応を継
続し、重合反応を完結させた。次いで、この反応液を３
０％の水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ７に調整
し、重合体（４）の水溶液を得た。得られた重合体
（４）の重量平均分子量は３２，０００であった。重合
体（４）は、実施の形態で述べた重合体Ｃに相当するも
のであり、これを本発明にかかる土壌用減水剤として、
上記試験用の土壌に添加し、フロー値の測定を行った。

【００６３】より具体的には、重合体（１）の水溶液に
代えて重合体（４）の２０％水溶液を１８ｇ投入した以
外は、上記実施例１に記載の方法に従って流動化処理土
を得、該流動化処理土のフロー値を測定した。重合体
（４）の重量平均分子量、発生土に対する水分の添加
量、発生土に対する重合体（４）固形分の添加量、並び
に、フロー値の測定結果は、以下の表１にまとめて示
す。

【００６４】〔比較例１〕上記試験用の土壌に水を２
８．８ｇ投入して、上記モルタルミキサーにより高速回
転で３分間混練して流動化処理土を得、該流動化処理土
のフロー値を測定した。発生土に対する水分の添加量、
並びにフロー値の測定結果は、以下の表１にまとめて示
す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１より明らかなように、比較例１の流動
化処理土はほぼ流動性を有していない。一方、比較例１
と同等の水分が添加された実施例２および４では、比較
例１の結果と比較してフロー値が大幅に向上している。
すなわち、本発明にかかる土壌用減水剤を用いれば、同
等の水分の添加により、土壌により大きなフロー値（流
動性）を持たせることが可能となる。換言すれば、上記
土壌用減水剤を使用しない場合と比較して、土壌に所望
のフロー値をもたせるに必要な添加水分量を大幅に低減
することが可能となる。

【００６７】

【発明の効果】本発明にかかる土壌用減水剤によれば、
土壌に所定の流動性を付与するに必要な水分添加量を低
減する、または０にすることが可能となる。すなわち、
上記土壌用減水剤を使用すれば、少量の水分の添加、ま
たは水分を添加することなく所望の流動性を土壌に付与
することが可能となるので、流動性付与処理における土
壌体積の増大を最小限に抑制可能である。また、流動性
付与処理の為に確保すべき水の量を大幅に低減可能（ま
たは０とすることが可能）となるという効果を奏する。

【００６８】より具体的な利点として、１）現場におい
て、土壌を一旦養生する際にも広いスペース（養生地）
が不要となる、２）水の確保が困難な現場においても流
動性付与処理が可能となる、３）作業時間の短縮が可能
となる、などが挙げられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 17/22 Ｃ０９Ｋ 17/22 Ｐ４Ｊ１００Ｅ０２Ｄ 3/00 １０１Ｅ０２Ｄ 3/00 １０１ // Ｃ０８Ｆ 290/06 Ｃ０８Ｆ 290/06 (Ｃ０４Ｂ 28/02 (Ｃ０４Ｂ 28/02 24:26 24:26 ＥＦ））Ｈ 103:30 103:30 Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｆターム(参考） 2D043 CA01 EA01 EA02 EA04 EA06 EA10 4G012 PB16 PB31 PB32 PB36 PC01 PC03 4H026 CB08 CC06 4J026 AB20 BA25 BA34 DB15 GA01 4J027 AC02 AC03 AC04 AC06 AC07 BA04 BA06 CB02 CB03 CC02 4J100 AJ01Q AJ02Q AJ08Q AJ09Q AK02Q AK03Q AK07Q AK08Q AK12Q AK13Q AL08P BA08P BA56P BC43P CA04 JA67

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）【化１】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、互いに独立して水
素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基を
表し、ｎは１以上５００以下の整数を表す）で表される
構造単位と、カルボキシル基系置換基とを有する重合体
を含んでなることを特徴とする土壌用減水剤。
【請求項２】ポリアルキレングリコール系単量体と、不
飽和カルボン酸系単量体との共重合体を含んでなること
を特徴とする土壌用減水剤。
【請求項３】下記一般式（２）【化２】（式中、Ｒ₅はアルケニル基を表し、Ｒ₆は炭化水素の
２価基を表す）で表される単量体と、不飽和カルボン酸
系単量体との共重合体を含んでなることを特徴とする土
壌用減水剤。
【請求項４】ポリエーテル化合物にモノエチレン性不飽
和カルボン酸をグラフト重合した重合体を含んでなるこ
とを特徴とする土壌用減水剤。