JP2000086319A - 急結性吹付セメントコンクリート及びそれを用いた吹付工法 - Google Patents
急結性吹付セメントコンクリート及びそれを用いた吹付工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繊維のリバウンド率を激減できる、繊維を含
有した急結性吹付セメントコンクリートの提供。 【解決手段】 繊維、シリカフューム、粒度がブレーン
値で２０００〜１００００ｃｍ2 ／ｇの無機粉末、減水
剤、及び急結材を含有する急結性吹付セメントコンクリ
ート。該無機粉末の比重が２．０以上である急結性吹付
セメントコンクリート。該無機粉末が炭酸カルシウムで
ある急結性吹付セメントコンクリート。
有した急結性吹付セメントコンクリートの提供。 【解決手段】 繊維、シリカフューム、粒度がブレーン
値で２０００〜１００００ｃｍ2 ／ｇの無機粉末、減水
剤、及び急結材を含有する急結性吹付セメントコンクリ
ート。該無機粉末の比重が２．０以上である急結性吹付
セメントコンクリート。該無機粉末が炭酸カルシウムで
ある急結性吹付セメントコンクリート。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、道路、鉄
道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山等
への吹付セメントコンクリートの吹付工法に関する。な
お、本発明ではペースト、モルタル、及びコンクリート
を総称してセメントコンクリートという。
道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山等
への吹付セメントコンクリートの吹付工法に関する。な
お、本発明ではペースト、モルタル、及びコンクリート
を総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】吹付セメントコンクリートの靱性、耐久
性、及び耐ひび割れ性の向上、シングルシェル化対策、
並びに、吹付セメントコンクリートの剥落防止等を目的
として繊維が利用されている。吹付セメントコンクリー
トを地山等に吹付けた場合、吹付セメントコンクリート
の一部が地山等に付着せずに跳ね返る現象（以下リバウ
ンドという）が発生する。
性、及び耐ひび割れ性の向上、シングルシェル化対策、
並びに、吹付セメントコンクリートの剥落防止等を目的
として繊維が利用されている。吹付セメントコンクリー
トを地山等に吹付けた場合、吹付セメントコンクリート
の一部が地山等に付着せずに跳ね返る現象（以下リバウ
ンドという）が発生する。
【０００３】そして、急結性吹付コンクリートを吹付け
た時の、（跳ね返り落下した急結性吹付コンクリートの
量）／（吹付に使用した急結性吹付セメントコンクリー
ト全体の量）×１００（重量％）で示されるリバウンド
率は２０〜４０％、通常は３０％程度である。繊維を含
有した吹付セメントコンクリートでは補強効果を大きく
するために、繊維の長さが通常３０ｍｍ程度と長い繊維
を使用している。
た時の、（跳ね返り落下した急結性吹付コンクリートの
量）／（吹付に使用した急結性吹付セメントコンクリー
ト全体の量）×１００（重量％）で示されるリバウンド
率は２０〜４０％、通常は３０％程度である。繊維を含
有した吹付セメントコンクリートでは補強効果を大きく
するために、繊維の長さが通常３０ｍｍ程度と長い繊維
を使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、繊維の
長さが長いと地山等へ付着しにくく、繊維自身のリバウ
ンド率は４０〜５０％程度と大きく、特に水セメント比
の小さい高強度吹付セメントコンクリートでは５０〜６
０％と著しく大きくなる場合があり、繊維が、地山へ充
分付着しないと、対ひび割れ性能や曲げ強度の向上が望
めない等の課題があった。
長さが長いと地山等へ付着しにくく、繊維自身のリバウ
ンド率は４０〜５０％程度と大きく、特に水セメント比
の小さい高強度吹付セメントコンクリートでは５０〜６
０％と著しく大きくなる場合があり、繊維が、地山へ充
分付着しないと、対ひび割れ性能や曲げ強度の向上が望
めない等の課題があった。
【０００５】本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、上記
課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、繊維、
シリカフューム、粒度がブレーン値で２０００〜１００
００ｃｍ2 ／ｇの無機粉末、減水剤、及び急結材を含有
してなる急結性吹付セメントコンクリートであり、無機
粉末の比重が２．０以上である該急結性吹付セメントコ
ンクリートであり、無機粉末が炭酸カルシウムである該
急結性吹付セメントコンクリートである。そして、該急
結性吹付セメントコンクリートを使用してなる吹付工法
である。
シリカフューム、粒度がブレーン値で２０００〜１００
００ｃｍ2 ／ｇの無機粉末、減水剤、及び急結材を含有
してなる急結性吹付セメントコンクリートであり、無機
粉末の比重が２．０以上である該急結性吹付セメントコ
ンクリートであり、無機粉末が炭酸カルシウムである該
急結性吹付セメントコンクリートである。そして、該急
結性吹付セメントコンクリートを使用してなる吹付工法
である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
【０００８】本発明で使用するセメントとしては、通常
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 や１１ＣａＯ・
７Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＦ2 を主成分とする変性ポルトラン
ドセメント等が挙げられる。これらの中では、スランプ
ロスが少ない点で、普通セメントが好ましい。
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 や１１ＣａＯ・
７Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＦ2 を主成分とする変性ポルトラン
ドセメント等が挙げられる。これらの中では、スランプ
ロスが少ない点で、普通セメントが好ましい。
【０００９】本発明で使用する繊維は、ビニロン繊維、
アラミド繊維、及びポリプロピレン繊維等の有機物繊
維、鋼繊維、カーボン繊維、及びセラミックス繊維等の
無機物繊維、並びに、有機物を鋼繊維に含浸させた複合
繊維が挙げられる。これらの中では、鋼繊維の錆びやす
い欠点と、有機物繊維のひび割れ防止効果の小さい欠点
とをなくす点で、複合繊維が好ましい。
アラミド繊維、及びポリプロピレン繊維等の有機物繊
維、鋼繊維、カーボン繊維、及びセラミックス繊維等の
無機物繊維、並びに、有機物を鋼繊維に含浸させた複合
繊維が挙げられる。これらの中では、鋼繊維の錆びやす
い欠点と、有機物繊維のひび割れ防止効果の小さい欠点
とをなくす点で、複合繊維が好ましい。
【００１０】繊維には各種形状があるが、本発明では曲
げ靭性強度の付与が可能であればメーカーや形状には問
題なく使用できる。
げ靭性強度の付与が可能であればメーカーや形状には問
題なく使用できる。
【００１１】繊維の長さは特に限定されるものではない
が、３〜６０ｍｍが好ましく、１２〜４０ｍｍがより好
ましい。３ｍｍ未満だと補強効果が小さいおそれがあ
り、６０ｍｍを越えると吹付作業性が悪くなるおそれが
ある。
が、３〜６０ｍｍが好ましく、１２〜４０ｍｍがより好
ましい。３ｍｍ未満だと補強効果が小さいおそれがあ
り、６０ｍｍを越えると吹付作業性が悪くなるおそれが
ある。
【００１２】繊維の使用量は、吹付セメントコンクリー
ト１００容量部中、０．１〜１．５容量部が好ましく、
０．６〜１．２容量部がより好ましい。０．１容量部未
満だと強度発現性が小さくなるおそれがあり、１．５容
量部を越えるとリバウンド率が大きく、作業性、混合分
散性、及び経済性が悪くなるおそれがある。
ト１００容量部中、０．１〜１．５容量部が好ましく、
０．６〜１．２容量部がより好ましい。０．１容量部未
満だと強度発現性が小さくなるおそれがあり、１．５容
量部を越えるとリバウンド率が大きく、作業性、混合分
散性、及び経済性が悪くなるおそれがある。
【００１３】本発明で使用するシリカフュームとは、金
属シリコンやフェロシリコンを製造する際に発生する、
非晶質のＳｉＯ2 を主成分とする球形の超微粒子物をい
い、比表面積はブレーン値で約２０万ｃｍ2 ／ｇ程度で
ある。
属シリコンやフェロシリコンを製造する際に発生する、
非晶質のＳｉＯ2 を主成分とする球形の超微粒子物をい
い、比表面積はブレーン値で約２０万ｃｍ2 ／ｇ程度で
ある。
【００１４】シリカフュームの使用量は、セメント１０
０重量部に対して、２〜２０重量部が好ましく、３〜１
５重量部がより好ましい。２重量部未満だとリバウンド
率が大きく、長期強度発現性が小さくなるおそれがあ
り、２０重量部を越えるとセメントコンクリートの粘性
が増して圧送中に脈動が生じて吹付作業が困難となり、
繊維自身のリバウンド率が大きくなるおそれがある。
０重量部に対して、２〜２０重量部が好ましく、３〜１
５重量部がより好ましい。２重量部未満だとリバウンド
率が大きく、長期強度発現性が小さくなるおそれがあ
り、２０重量部を越えるとセメントコンクリートの粘性
が増して圧送中に脈動が生じて吹付作業が困難となり、
繊維自身のリバウンド率が大きくなるおそれがある。
【００１５】本発明で使用する無機粉末は、粒度がブレ
ーン値で２０００〜１００００ｃｍ 2 ／ｇであり、３０
００〜７０００ｃｍ2 ／ｇが好ましい。２０００ｃｍ2
／ｇ未満だと圧送性が低下し、強度発現性が小さくな
り、１００００ｃｍ2 ／ｇを越えると圧送性が低下す
る。
ーン値で２０００〜１００００ｃｍ 2 ／ｇであり、３０
００〜７０００ｃｍ2 ／ｇが好ましい。２０００ｃｍ2
／ｇ未満だと圧送性が低下し、強度発現性が小さくな
り、１００００ｃｍ2 ／ｇを越えると圧送性が低下す
る。
【００１６】本発明で使用する無機粉末としては、硅
砂、珪石粉、クレー、タルク、陶磁器粉砕物、チタニ
ア、ジルコニア、アルミナ、アエロジル、炭酸カルシウ
ム、高炉スラグ微粉末、活性カオリン、及びフライアッ
シュ微粉末等が挙げられる。これらの中では、セメント
コンクリートのポンプ圧送性の改善やセメントコンクリ
ートの強度発現性向上の点で、比重が２．０以上の無機
粉末が好ましく、比重が２．５以上の無機粉末がより好
ましい。比重が２．０未満だと強度発現性が良くないお
それがある。
砂、珪石粉、クレー、タルク、陶磁器粉砕物、チタニ
ア、ジルコニア、アルミナ、アエロジル、炭酸カルシウ
ム、高炉スラグ微粉末、活性カオリン、及びフライアッ
シュ微粉末等が挙げられる。これらの中では、セメント
コンクリートのポンプ圧送性の改善やセメントコンクリ
ートの強度発現性向上の点で、比重が２．０以上の無機
粉末が好ましく、比重が２．５以上の無機粉末がより好
ましい。比重が２．０未満だと強度発現性が良くないお
それがある。
【００１７】さらに、強度発現性や長期安定性の向上の
点で、不活性、非膨潤性、及び非吸水性の無機粉末が好
ましい。
点で、不活性、非膨潤性、及び非吸水性の無機粉末が好
ましい。
【００１８】比重が２．０以上で、不活性、非膨潤性、
及び非吸水性の無機粉末としては、炭酸カルシウムや珪
石粉等が挙げられる。これらの中では、入手が容易で安
価な点で、炭酸カルシウムが好ましい。
及び非吸水性の無機粉末としては、炭酸カルシウムや珪
石粉等が挙げられる。これらの中では、入手が容易で安
価な点で、炭酸カルシウムが好ましい。
【００１９】無機粉末の使用量は、セメント１００重量
部に対して、５〜４０重量部が好ましく、１０〜３０重
量部がより好ましい。５重量部未満だと繊維リバウンド
率が大きく、強度発現性が小さくなるおそれがあり、４
０重量部を越えるとセメントコンクリートの粘性が増し
圧送中に脈動が生じて吹付作業が困難となり、繊維リバ
ウンド率が大きくなるおそれがある。
部に対して、５〜４０重量部が好ましく、１０〜３０重
量部がより好ましい。５重量部未満だと繊維リバウンド
率が大きく、強度発現性が小さくなるおそれがあり、４
０重量部を越えるとセメントコンクリートの粘性が増し
圧送中に脈動が生じて吹付作業が困難となり、繊維リバ
ウンド率が大きくなるおそれがある。
【００２０】本発明で使用するシリカフュームや無機粉
末の混合方法は、（１）セメント、シリカフューム、及
び無機粉末を混合してセメントコンクリートを混練りす
る時に添加する方法、（２）シリカフュームと無機粉末
を混合して混練りする時にセメントとともに添加する方
法、及び（３）シリカフュームと水を混合してスラリー
とし、セメントや無機粉末を混合してセメントコンクリ
ートを混練りする時にこのスラリーを添加する方法等何
れの方法でも可能である。
末の混合方法は、（１）セメント、シリカフューム、及
び無機粉末を混合してセメントコンクリートを混練りす
る時に添加する方法、（２）シリカフュームと無機粉末
を混合して混練りする時にセメントとともに添加する方
法、及び（３）シリカフュームと水を混合してスラリー
とし、セメントや無機粉末を混合してセメントコンクリ
ートを混練りする時にこのスラリーを添加する方法等何
れの方法でも可能である。
【００２１】本発明では、さらに骨材を使用することが
可能である。本発明で使用する骨材は吸水率が低くて、
骨材強度が高いものが好ましく、細骨材率や骨材の最大
寸法は吹付けできれば特に制限されるものではない。細
骨材としては、川砂、砕砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等
が使用できる。粗骨材としては、川砂利、砕石、及び石
灰砂利等が使用できるが、粗骨材の最大骨材寸法は、リ
バウンド率が小さい点で、１５ｍｍ以下が好ましい。
可能である。本発明で使用する骨材は吸水率が低くて、
骨材強度が高いものが好ましく、細骨材率や骨材の最大
寸法は吹付けできれば特に制限されるものではない。細
骨材としては、川砂、砕砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等
が使用できる。粗骨材としては、川砂利、砕石、及び石
灰砂利等が使用できるが、粗骨材の最大骨材寸法は、リ
バウンド率が小さい点で、１５ｍｍ以下が好ましい。
【００２２】本発明の吹付セメントコンクリートにおけ
る水の使用量は、強度発現性の点で、水／セメント比で
３５％以上が好ましく、４０〜６０％がより好ましい。
３５％未満だとセメントコンクリートが十分に混合でき
ないおそれがあり、６０％を越えると強度発現性が小さ
いおそれがある。
る水の使用量は、強度発現性の点で、水／セメント比で
３５％以上が好ましく、４０〜６０％がより好ましい。
３５％未満だとセメントコンクリートが十分に混合でき
ないおそれがあり、６０％を越えると強度発現性が小さ
いおそれがある。
【００２３】本発明では、付着性向上の点で、急結材を
使用する。急結材により、急結性吹付セメントコンクリ
ートの短時間強度を向上させ、剥落を防止でき、地山等
への付着性が良くなるという効果がある。
使用する。急結材により、急結性吹付セメントコンクリ
ートの短時間強度を向上させ、剥落を防止でき、地山等
への付着性が良くなるという効果がある。
【００２４】急結材としては、アルミン酸ナトリウム、
炭酸ナトリウム、及びケイ酸ナトリウム等の無機塩系、
並びに、カルシウムアルミネート類等のセメント鉱物系
等が挙げられる。
炭酸ナトリウム、及びケイ酸ナトリウム等の無機塩系、
並びに、カルシウムアルミネート類等のセメント鉱物系
等が挙げられる。
【００２５】これらの中では、強度発現性が良好な点
で、セメント鉱物系が好ましく、カルシウムアルミネー
ト類がより好ましく、カルシウムアルミネートが最も好
ましい。
で、セメント鉱物系が好ましく、カルシウムアルミネー
ト類がより好ましく、カルシウムアルミネートが最も好
ましい。
【００２６】カルシウムアルミネートの中では、反応活
性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好まし
く、１２ＣａＯ・７Ａｌ2 Ｏ3 （Ｃ12Ａ7 ）組成に対応
する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネー
トがより好ましい。
性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好まし
く、１２ＣａＯ・７Ａｌ2 Ｏ3 （Ｃ12Ａ7 ）組成に対応
する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネー
トがより好ましい。
【００２７】カルシウムアルミネートの粒度は、ブレー
ン値で３０００ｃｍ2 ／ｇ以上が好ましく、５０００ｃ
ｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ2 ／ｇ未満
だと初期強度発現性が低下するおそれがある。
ン値で３０００ｃｍ2 ／ｇ以上が好ましく、５０００ｃ
ｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ2 ／ｇ未満
だと初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００２８】カルシウムアルミネートは単独でも急結材
として使用できるが、石膏、消石灰、アルミン酸ナトリ
ウム、及び／又は炭酸ナトリウム等を併用してもよい。
これらの中では、石膏を併用することが好ましい。
として使用できるが、石膏、消石灰、アルミン酸ナトリ
ウム、及び／又は炭酸ナトリウム等を併用してもよい。
これらの中では、石膏を併用することが好ましい。
【００２９】石膏は、市販のいずれの石膏も使用できる
が、ＩＩ型無水石膏や天然石膏が好ましい。
が、ＩＩ型無水石膏や天然石膏が好ましい。
【００３０】石膏の粒度は、ブレーン値で３０００ｃｍ
2 ／ｇ以上が好ましく、４０００〜７０００ｃｍ2 ／ｇ
がより好ましい。３０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと初期強度
発現性が低下するおそれがある。
2 ／ｇ以上が好ましく、４０００〜７０００ｃｍ2 ／ｇ
がより好ましい。３０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと初期強度
発現性が低下するおそれがある。
【００３１】石膏の使用量は、カルシウムアルミネート
１００重量部に対して、２０〜２５０重量部が好まし
く、７５〜１５０重量部がより好ましい。２０重量部未
満だと効果はなく、２５０重量部を越えると硬化時間が
長くなり、初期凝結性状が悪くなるおそれがある。
１００重量部に対して、２０〜２５０重量部が好まし
く、７５〜１５０重量部がより好ましい。２０重量部未
満だと効果はなく、２５０重量部を越えると硬化時間が
長くなり、初期凝結性状が悪くなるおそれがある。
【００３２】急結材の使用量は、セメント１００重量部
に対して、３〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量部
がより好ましい。３重量部未満だとリバウンド率が大き
くなり、短期強度発現性が小さくなるおそれがあり、２
０重量部を越えると圧送ホース内で閉塞する等の圧送性
が低下し、リバウンド率が大きくなり、長期強度発現性
が小さくなるおそれがある。
に対して、３〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量部
がより好ましい。３重量部未満だとリバウンド率が大き
くなり、短期強度発現性が小さくなるおそれがあり、２
０重量部を越えると圧送ホース内で閉塞する等の圧送性
が低下し、リバウンド率が大きくなり、長期強度発現性
が小さくなるおそれがある。
【００３３】本発明で使用する減水剤は、コンクリート
の流動性を向上させために使用するものである。
の流動性を向上させために使用するものである。
【００３４】減水剤とは、セメントコンクリートの流動
性や急結材の分散安定性を改善するために使用するもの
をいい、液状や粉状のものいずれも使用できる。減水剤
としては、ポリオール誘導体、リグニンスルホン酸塩や
その誘導体、及び高性能減水剤等が挙げられ、これらの
一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、
高強度発現性や分散安定性の点で、高性能減水剤が好ま
しい。
性や急結材の分散安定性を改善するために使用するもの
をいい、液状や粉状のものいずれも使用できる。減水剤
としては、ポリオール誘導体、リグニンスルホン酸塩や
その誘導体、及び高性能減水剤等が挙げられ、これらの
一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、
高強度発現性や分散安定性の点で、高性能減水剤が好ま
しい。
【００３５】高性能減水剤により、急結材の使用量を少
なくでき、粉塵の発生量やリバウンド率を極めて少なく
できる。
なくでき、粉塵の発生量やリバウンド率を極めて少なく
できる。
【００３６】高性能減水剤としては、アルキルアリルス
ルホン酸塩のホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸
塩のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマ
リン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が挙
げられ、液状や粉状のものいずれも使用でき、これらの
一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、
効果が大きい点で、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、
及び／又はポリカルボン酸系高分子化合物が好ましい。
ルホン酸塩のホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸
塩のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマ
リン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が挙
げられ、液状や粉状のものいずれも使用でき、これらの
一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、
効果が大きい点で、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリ
ン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、
及び／又はポリカルボン酸系高分子化合物が好ましい。
【００３７】減水剤の使用量は、セメント１００重量部
に対して、０．２〜１．５重量部が好ましく、０．５〜
１．２重量部がより好ましい。０．２重量部未満だと急
結性吹付セメントコンクリートの流動性が不充分で吹付
けができず、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、
１．５重量部を越えるとリバウント率が大きくなるおそ
れがある。
に対して、０．２〜１．５重量部が好ましく、０．５〜
１．２重量部がより好ましい。０．２重量部未満だと急
結性吹付セメントコンクリートの流動性が不充分で吹付
けができず、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、
１．５重量部を越えるとリバウント率が大きくなるおそ
れがある。
【００３８】又、本発明では、増粘剤を使用してもよ
い。増粘剤としては、メチルセルロース等のセルロース
系、ポリエチレンオキサイド系、及びポリビニールアル
コール系等の水溶性ポリマーが好ましい。
い。増粘剤としては、メチルセルロース等のセルロース
系、ポリエチレンオキサイド系、及びポリビニールアル
コール系等の水溶性ポリマーが好ましい。
【００３９】本発明においては、従来使用の吹付設備等
が使用できる。通常、吹付圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ2 、
吹付速度は４〜２０ｍ3 ／ｈ程度である。
が使用できる。通常、吹付圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ2 、
吹付速度は４〜２０ｍ3 ／ｈ程度である。
【００４０】吹付設備は吹付が十分に行われれば、特に
限定されるものではなく、例えば、吹付セメントコンク
リートの圧送にはコンクリート圧送装置「アリバー２８
０」（アリバー社製）等が、急結材の圧送には急結材圧
送装置「ナトムクリート」（ちよだ製作所製）等がそれ
ぞれ使用できる。
限定されるものではなく、例えば、吹付セメントコンク
リートの圧送にはコンクリート圧送装置「アリバー２８
０」（アリバー社製）等が、急結材の圧送には急結材圧
送装置「ナトムクリート」（ちよだ製作所製）等がそれ
ぞれ使用できる。
【００４１】本発明では、セメント、繊維、シリカフュ
ーム、無機粉末、減水剤、及び必要に応じて粗骨材や細
骨材を混合して吹付セメントコンクリートを調製する。
調製した吹付セメントコンクリートは、スランプが好ま
しくは８〜２３．５ｃｍ、より好ましくは１２〜２１ｃ
ｍの軟らかさでポンプ圧送し、吹付直前に急結材と混合
し、急結性吹付セメントコンクリートとして地山に吹付
けるものである。
ーム、無機粉末、減水剤、及び必要に応じて粗骨材や細
骨材を混合して吹付セメントコンクリートを調製する。
調製した吹付セメントコンクリートは、スランプが好ま
しくは８〜２３．５ｃｍ、より好ましくは１２〜２１ｃ
ｍの軟らかさでポンプ圧送し、吹付直前に急結材と混合
し、急結性吹付セメントコンクリートとして地山に吹付
けるものである。
【００４２】
【実施例】以下、実験例に基づき詳細に説明する。
【００４３】実験例１ 表１に示す配合の吹付コンクリートをアリバー社製吹付
機「アリバー２８０」により調製、圧送した。別に急結
材圧送装置「ナトムクリート」により、急結材がセメン
ト１００重量部に対して、１０重量部になるように圧送
し、吹付直前にＹ字管で吹付コンクリートと混合し、急
結性吹付コンクリートとしてその１００リットルを、鉄
板により作成した模擬トンネルの側壁に吹付けた。試験
結果を表２に示す。
機「アリバー２８０」により調製、圧送した。別に急結
材圧送装置「ナトムクリート」により、急結材がセメン
ト１００重量部に対して、１０重量部になるように圧送
し、吹付直前にＹ字管で吹付コンクリートと混合し、急
結性吹付コンクリートとしてその１００リットルを、鉄
板により作成した模擬トンネルの側壁に吹付けた。試験
結果を表２に示す。
【００４４】＜使用材料＞ セメント：普通ポルトランドセメント、ブレーン値３４
２０ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１６ 細骨材：新潟県青海産石灰砂、比重２．６４ 粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、比重２．６５、
最大寸法１０ｍｍ 水：水道水 繊維：鋼繊維、長さ３０ｍｍ、比重７．８、市販品 シリカフューム：ブレーン値１８万ｃｍ2 ／ｇ、比重
２．２、市販品 無機粉末α：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値４８２０ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、市販品 減水剤：高性能減水剤、ポリカルボン酸系、市販品 急結材：カルシウムアルミネート／石膏＝１／１（重量
比）からなる混合物。但し、カルシウムアルミネートは
Ｃ12Ａ7 組成に対応するもので、非晶質、ブレーン値６
０５０ｃｍ2 ／ｇのものを使用し、石膏はＩＩ型無水石
膏、ブレーン値６０５０ｃｍ2 ／ｇのものを使用した。
２０ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１６ 細骨材：新潟県青海産石灰砂、比重２．６４ 粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、比重２．６５、
最大寸法１０ｍｍ 水：水道水 繊維：鋼繊維、長さ３０ｍｍ、比重７．８、市販品 シリカフューム：ブレーン値１８万ｃｍ2 ／ｇ、比重
２．２、市販品 無機粉末α：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値４８２０ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、市販品 減水剤：高性能減水剤、ポリカルボン酸系、市販品 急結材：カルシウムアルミネート／石膏＝１／１（重量
比）からなる混合物。但し、カルシウムアルミネートは
Ｃ12Ａ7 組成に対応するもので、非晶質、ブレーン値６
０５０ｃｍ2 ／ｇのものを使用し、石膏はＩＩ型無水石
膏、ブレーン値６０５０ｃｍ2 ／ｇのものを使用した。
【００４５】＜測定方法＞ コンクリートリバウンド率：急結性吹付コンクリートを
１分間側壁に吹付けた時の、（跳ね返り落下した急結性
吹付コンクリートの量）／（吹付に使用した急結性吹付
セメントコンクリート全体の量）×１００（重量％）で
示した。 繊維リバウンド率：繊維のリバウンド率を示した。急結
性吹付コンクリートを１分間側壁に吹付けた時の、（跳
ね返り落下した繊維の量）／（吹付に使用した急結性吹
付コンクリート中の繊維の量）×１００（重量％）で示
した。なお、跳ね返り落下した繊維の量は、跳ね返った
急結性吹付コンクリートから繊維を磁石により吸引、収
集し、鋼繊維に付着したセメントを洗い流し、乾燥した
後に測定した。 脈動性：急結性吹付コンクリートの圧送中のホースの脈
動状況を評価した。圧送ホースが脈動しない場合を○、
脈動が発生しても急結性吹付コンクリートが途切れずに
吐出した場合を△、脈動が激しく急結性吹付コンクリー
トの吐出が途切れた場合を×とした。 圧縮強度：材齢３時間の強度は土木学会基準「引抜き方
法による吹付けコンクリートの初期強度試験方法（ＪＳ
ＣＥ−Ｇ ５６１−１９９４）に準じて測定し、１日以
降の圧縮強度はＪＩＳ Ａ １１０７（１９９３）に準
じて測定した。
１分間側壁に吹付けた時の、（跳ね返り落下した急結性
吹付コンクリートの量）／（吹付に使用した急結性吹付
セメントコンクリート全体の量）×１００（重量％）で
示した。 繊維リバウンド率：繊維のリバウンド率を示した。急結
性吹付コンクリートを１分間側壁に吹付けた時の、（跳
ね返り落下した繊維の量）／（吹付に使用した急結性吹
付コンクリート中の繊維の量）×１００（重量％）で示
した。なお、跳ね返り落下した繊維の量は、跳ね返った
急結性吹付コンクリートから繊維を磁石により吸引、収
集し、鋼繊維に付着したセメントを洗い流し、乾燥した
後に測定した。 脈動性：急結性吹付コンクリートの圧送中のホースの脈
動状況を評価した。圧送ホースが脈動しない場合を○、
脈動が発生しても急結性吹付コンクリートが途切れずに
吐出した場合を△、脈動が激しく急結性吹付コンクリー
トの吐出が途切れた場合を×とした。 圧縮強度：材齢３時間の強度は土木学会基準「引抜き方
法による吹付けコンクリートの初期強度試験方法（ＪＳ
ＣＥ−Ｇ ５６１−１９９４）に準じて測定し、１日以
降の圧縮強度はＪＩＳ Ａ １１０７（１９９３）に準
じて測定した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】実験例２ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、無機
粉末α９０ｋｇ／ｍ3、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗
骨材４６０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ 3 、吹付
コンクリート１００容量部中１．０容量部の繊維、及び
セメント１００重量部に対して表３に示す量のシリカフ
ュームを用いて吹付コンクリートを調製し、セメント１
００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結性
吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、脈
動性、及び圧縮強度を評価したこと以外は、実験例１と
同様に行った。結果を表３に示す。
粉末α９０ｋｇ／ｍ3、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗
骨材４６０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ 3 、吹付
コンクリート１００容量部中１．０容量部の繊維、及び
セメント１００重量部に対して表３に示す量のシリカフ
ュームを用いて吹付コンクリートを調製し、セメント１
００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結性
吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、脈
動性、及び圧縮強度を評価したこと以外は、実験例１と
同様に行った。結果を表３に示す。
【００４９】＜測定方法＞ スランプ：吹付コンクリートのスランプ。ＪＩＳ Ａ１
１０１（１９９５）に準じて測定。
１０１（１９９５）に準じて測定。
【００５０】
【表３】
【００５１】実験例３ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、シリ
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／
ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ
3 、吹付コンクリート１００容量部中１．０容量部の繊
維、及びセメント１００重量部に対して表４に示す量の
無機粉末を用いて吹付コンクリートを調製し、セメント
１００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結
性吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、
脈動性、及び圧縮強度を評価したこと以外は、実験例１
と同様に行った。結果を表４に示す。
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／
ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ
3 、吹付コンクリート１００容量部中１．０容量部の繊
維、及びセメント１００重量部に対して表４に示す量の
無機粉末を用いて吹付コンクリートを調製し、セメント
１００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結
性吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、
脈動性、及び圧縮強度を評価したこと以外は、実験例１
と同様に行った。結果を表４に示す。
【００５２】＜使用材料＞ 無機粉末β：クレー、ブレーン値２８２０ｃｍ2 ／ｇ、
比重２．５、市販品 無機粉末γ：陶磁器粉砕物、ブレーン値４８２０ｃｍ2
／ｇ、比重２．０、市販品
比重２．５、市販品 無機粉末γ：陶磁器粉砕物、ブレーン値４８２０ｃｍ2
／ｇ、比重２．０、市販品
【００５３】
【表４】
【００５４】実験例４ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、シリ
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コンクリート
１００容量部中表５に示す容量部の繊維を用いて吹付コ
ンクリートを調製し、セメント１００重量部に対して急
結材１０重量部を混合して急結性吹付コンクリートとし
て、リバウンド率、曲げタフネス、及び作業性を評価し
たこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表５に
示す。
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コンクリート
１００容量部中表５に示す容量部の繊維を用いて吹付コ
ンクリートを調製し、セメント１００重量部に対して急
結材１０重量部を混合して急結性吹付コンクリートとし
て、リバウンド率、曲げタフネス、及び作業性を評価し
たこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表５に
示す。
【００５５】＜測定方法＞ 曲げタフネス：土木学会基準「鋼繊維補強コンクリート
の曲げタフネス試験方法（ＪＳＣＥ−Ｇ ５５２−１９
９８３）」に準じて、材齢２８日後の曲げタフネスを測
定した。 作業性：急結性吹付コンクリートを吹付けた際に、吹付
機が詰まった場合を×、詰まり気味の場合を△、詰まら
なかった場合を○とした。
の曲げタフネス試験方法（ＪＳＣＥ−Ｇ ５５２−１９
９８３）」に準じて、材齢２８日後の曲げタフネスを測
定した。 作業性：急結性吹付コンクリートを吹付けた際に、吹付
機が詰まった場合を×、詰まり気味の場合を△、詰まら
なかった場合を○とした。
【００５６】
【表５】
【００５７】実験例５ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、シリ
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コンクリート
１００容量部中１．０容量部の繊維を用いて吹付コンク
リートを調製し、セメント１００重量部に対して表６に
示す量の急結材を混合して急結性吹付コンクリートとし
て、リバウンド率、圧縮強度、及び圧送性を評価したこ
と以外は、実験例１と同様に行った。結果を表６に示
す。
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コンクリート
１００容量部中１．０容量部の繊維を用いて吹付コンク
リートを調製し、セメント１００重量部に対して表６に
示す量の急結材を混合して急結性吹付コンクリートとし
て、リバウンド率、圧縮強度、及び圧送性を評価したこ
と以外は、実験例１と同様に行った。結果を表６に示
す。
【００５８】＜測定方法＞ 圧送性：急結性吹付コンクリートの圧送状況を評価し
た。圧送ホースが閉塞しない場合を○、脈動が発生した
ものの圧送ホースが閉塞しない場合を△、圧送ホースが
閉塞した場合を×とした。
た。圧送ホースが閉塞しない場合を○、脈動が発生した
ものの圧送ホースが閉塞しない場合を△、圧送ホースが
閉塞した場合を×とした。
【００５９】
【表６】
【００６０】実験例６ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、シリ
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、セメント１００重量部に対して表７に示す量の減
水剤、及び吹付コンクリート１００容量部中１．０容量
部の繊維を用いて吹付コンクリートを調製し、セメント
１００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結
性吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、
及び作業性を評価したこと以外は、実験例１と同様に行
った。結果を表７に示す。
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、無機粉末α９０ｋｇ／
ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６０ｋｇ／
ｍ3 、セメント１００重量部に対して表７に示す量の減
水剤、及び吹付コンクリート１００容量部中１．０容量
部の繊維を用いて吹付コンクリートを調製し、セメント
１００重量部に対して急結材１０重量部を混合して急結
性吹付コンクリートとして、スランプ、リバウンド率、
及び作業性を評価したこと以外は、実験例１と同様に行
った。結果を表７に示す。
【００６１】
【表７】
【００６２】実験例７ 水２２５ｋｇ／ｍ3 、セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、シリ
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、表８に示す無機粉末９
０ｋｇ／ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６
０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コン
クリート１００容量部中１．０容量部の繊維を用いて吹
付コンクリートを調製し、セメント１００重量部に対し
て急結材１０重量部を混合して急結性吹付コンクリート
として、圧縮強度と圧送性を評価したこと以外は、実験
例１と同様に行った。結果を表８に示す。
カフューム２２．５ｋｇ／ｍ3 、表８に示す無機粉末９
０ｋｇ／ｍ3 、細骨材１０６２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材４６
０ｋｇ／ｍ3 、減水剤４．５ｋｇ／ｍ3 、及び吹付コン
クリート１００容量部中１．０容量部の繊維を用いて吹
付コンクリートを調製し、セメント１００重量部に対し
て急結材１０重量部を混合して急結性吹付コンクリート
として、圧縮強度と圧送性を評価したこと以外は、実験
例１と同様に行った。結果を表８に示す。
【００６３】＜使用材料＞ 無機粉末δ：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値１０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ε：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値２０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ζ：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値３０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末η：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値７０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末θ：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値１００００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ι：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値１５０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品
ン値１０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ε：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値２０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ζ：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値３０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末η：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値７０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末θ：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値１００００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品 無機粉末ι：炭酸カルシウム（石灰石微粉末）、ブレー
ン値１５０００ｃｍ2 ／ｇ、比重２．７、粉砕品
【００６４】
【表８】
【００６５】
【発明の効果】本発明の急結性吹付セメントコンクリー
トにより、繊維のリバウンド率を激減することができ
る。又、セメントコンクリートのリバウンド率も激減で
きる。更に短・長期強度強度発現が飛躍的に増加する。
これらの効果により、セメントコンクリートの曲げ強度
やひび割れ抵抗性が向上する。さらに、高価な繊維を有
効に使用できるために経済性を向上でき、急結材の使用
量を少なくできる利点がある。
トにより、繊維のリバウンド率を激減することができ
る。又、セメントコンクリートのリバウンド率も激減で
きる。更に短・長期強度強度発現が飛躍的に増加する。
これらの効果により、セメントコンクリートの曲げ強度
やひび割れ抵抗性が向上する。さらに、高価な繊維を有
効に使用できるために経済性を向上でき、急結材の使用
量を少なくできる利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０４Ｂ 14:02） Ｆターム(参考） 2D055 AA01 AA02 DB00 KA08 4G012 PA04 PA14 PA19 PA30 PB04 PB08 PB32 PC03 PC06 PC11 PC12 PD03
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント、繊維、シリカフューム、粒度
がブレーン値で２０００〜１００００ｃｍ2 ／ｇの無機
粉末、減水剤、及び急結材を含有してなる急結性吹付セ
メントコンクリート。 - 【請求項２】 無機粉末の比重が２．０以上である請求
項１記載の急結性吹付セメントコンクリート。 - 【請求項３】 無機粉末が炭酸カルシウムである請求項
１又は２記載の急結性吹付セメントコンクリート。 - 【請求項４】 請求項１〜３のうちの１項記載の急結性
吹付セメントコンクリートを使用してなる吹付工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25688698A JP4321889B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 吹付工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25688698A JP4321889B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 吹付工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000086319A true JP2000086319A (ja) | 2000-03-28 |
| JP4321889B2 JP4321889B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25688698A Expired - Fee Related JP4321889B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 吹付工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4321889B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100467645B1 (ko) * | 2002-03-05 | 2005-01-24 | 우경건설 주식회사 | 고인장강도 콘크리트 및 그를 이용한 이중 콘크리트구조물의 시공방법 |
| JP2011026178A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 |
| JP2011037688A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急結性吹付けセメントコンクリートの吹付け工法 |
| KR101113138B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2012-03-14 | 지에스건설 주식회사 | 조기강도 콘크리트 조성물 |
| CN113149555A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-23 | 河南省宜居建材科技有限公司 | 一种用于巷道的喷射混凝土 |
| CN114907072A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-16 | 中建八局检测科技有限公司 | 高原隧道喷射混凝土及其制备方法 |
-
1998
- 1998-09-10 JP JP25688698A patent/JP4321889B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100467645B1 (ko) * | 2002-03-05 | 2005-01-24 | 우경건설 주식회사 | 고인장강도 콘크리트 및 그를 이용한 이중 콘크리트구조물의 시공방법 |
| KR101113138B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2012-03-14 | 지에스건설 주식회사 | 조기강도 콘크리트 조성물 |
| JP2011026178A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 |
| JP2011037688A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急結性吹付けセメントコンクリートの吹付け工法 |
| CN113149555A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-23 | 河南省宜居建材科技有限公司 | 一种用于巷道的喷射混凝土 |
| CN114907072A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-16 | 中建八局检测科技有限公司 | 高原隧道喷射混凝土及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4321889B2 (ja) | 2009-08-26 |
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