JP2000086320A

JP2000086320A - グラウト組成物及びグラウト材用混和材

Info

Publication number: JP2000086320A
Application number: JP26121798A
Authority: JP
Inventors: Yuumi Suda; ゆうみ須田; Yoshimori Kawaguchi; 義守川口; Toshihiko Hanada; 敏彦花田; Etsuro Yokoyama; 悦郎横山
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】広い温度範囲において、流動性が良好であ
ること、フローロスが小さいこと、寸法変化が小さ
いこと、ブリージングがないこと、材料分離がない
こと、ひび割れが発生しないこと、という性能を満足
させることができるグラウト組成物及びグラウト材用混
和材を提供する。【解決手段】セメント、細骨材、膨張材、炭素質物
質、流動化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付加
物からなるグラウト組成物、または膨張材、炭素質物
質、流動化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付加
物からなるグラウト材用混和材。低級アルコールアルキ
レンオキシド付加物が、一般式ＲＯ−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）₁
〜₅Ｈ（式中Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基）で示
される化合物を少なくとも１種以上含むこと、細骨材の
粗粒率が１．５以上で、かつ細骨材中の粒径０．１５ｍ
ｍ以下の微粒分含有量が３％以上であることが好適であ
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、土木、建築分野等
において使用されるグラウト組成物及びグラウト材用混
和材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、土木、建築分野等において、
構造物の一体化を図るために、機械基礎、逆打ちコンク
リートの打継ぎ等にグラウト材が使用されている。ま
た、近年では、耐震補強工事において、耐震壁の上部空
間や、柱補強の鋼板巻きたて工法における鋼板と柱との
隙間等にグラウト材の使用が増加している。

【０００３】このグラウト材には、作業性や作業効率、
さらに構造物の一体化を図るという点から、流動性が
良好であること、時間経過によるフローロス（以下、
単に「フローロス」と略記する）が小さいこと、寸法
変化が小さいこと、ブリージングがないこと、材料
分離がないこと、ひび割れが発生しないこと、という
性能を広い温度範囲（０〜３０℃）で達成することが要
求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
広い温度範囲において上記のすべての性能を満足するグ
ラウト材は得られておらず、例えば、特開平８−３３３
１４５号公報に提案されている、セメント、細骨材、膨
張材、炭素質物質、流動化剤からなるグラウト材におい
ては、冬季等の低温環境下（１０℃未満）で使用した場
合には、フローロスが大きくなり、充分な作業時間を確
保することが困難となり、再混練を行ったり、混練量を
少なくする必要があり、作業効率が低下するという問題
がある。また、２０℃以上で使用した場合、しばしばひ
び割れが発生するという問題もあった。さらに、０〜３
０℃において寸法変化が大きかった。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来のグラウト材
料の問題点に鑑みてなされたものであって、広い温度範
囲において、流動性が良好であること、フローロス
が小さいこと、寸法変化が小さいこと、ブリージン
グがないこと、材料分離がないこと、ひび割れが発
生しないこと、という性能を満足させることができるグ
ラウト組成物及びグラウト材用混和材を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく研究を重ねた結果、特定の材料を組み合わ
せたグラウト組成物及びグラウト材用混和材であれば、
広い温度範囲（０から３０℃）において前記性能を達成
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、請求項１記載の発明は、グラウ
ト組成物であって、セメント、細骨材、膨張材、炭素質
物質、流動化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付
加物からなる。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記細骨材の粗粒
率が１．５以上で、かつ該細骨材中の粒径０．１５ｍｍ
以下の微粒分含有量が３％以上であることを特徴とす
る。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記低級アルコー
ルアルキレンオキシド付加物が、一般式、ＲＯ−（Ｃ₃
Ｈ₆Ｏ）₁〜₅Ｈ（式中Ｒは、炭素数１〜４のアルキル
基）で示される化合物を少なくとも１種以上含むことを
特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、グラウト材用混和
材であって、膨張材、炭素質物質、流動化剤、低級アル
コールアルキレンオキシド付加物からなる。

【００１１】請求項５記載の発明は、前記低級アルコー
ルアルキレンオキシド付加物が、一般式、ＲＯ−（Ｃ₃
Ｈ₆Ｏ）₁〜₅Ｈ（式中Ｒは、炭素数１〜４のアルキル
基）で示される化合物を少なくとも１種以上含むことを
特徴とする。

【００１２】そして、請求項１または３記載の発明にか
かるグラウト組成物は、流動性に優れる上、低温時を含
めてフローロスを小さくすることができるので、広い温
度範囲で優れた作業性を発揮できるとともに、ブリージ
ングや材料の分離がなく、寸法変化が小さく、ひび割れ
の発生がない等の優れた効果をも奏することができる。

【００１３】また、請求項２または３記載の発明によれ
ば、前記グラウト組成物に使用する細骨材の粗粒率が
１．５以上で、かつ該細骨材中の粒径０．１５ｍｍ以下
の微粒分含有量が３％以上であるため、２０℃以上で使
用した場合の寸法変化をより小さくすることができると
ともに、強度の点からもより好ましい。

【００１４】さらに、請求項４または５記載の発明にか
かるグラウト材用混和材を使用して得られるグラウト材
は、流動性に優れる上、低温時を含めてフローロスを小
さくすることができるので、広い温度範囲で優れた作業
性を発揮できるとともに、ブリージングや材料の分離が
なく、寸法変化が小さく、ひび割れの発生がない等の優
れた効果をも奏することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるグラウト組
成物及びグラウト材用混和材の実施の形態の具体例を説
明する。尚、本発明でいうグラウト組成物とは、グラウ
ト材のうち水等の液体を除いたものをいう。また、本発
明でいうグラウト材用混和材とは、セメント系グラウト
材の主材（セメント、骨材等）に混和して用いる材料を
いう。

【００１６】本発明に用いられるセメントは、特に限定
されるものではなく、普通、早強ポルトランドセメント
等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント等の各
種混合セメント及びアルミナセメント等である。

【００１７】細骨材には、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕
砂等の一般のモルタルやコンクリートに使用されている
ものが使用される。この細骨材には、粗粒率が１．５以
上で、かつ粒径０．１５ｍｍ以下の微粒分が骨材中に３
％以上含有されているものを用いることが２０℃以上で
使用した場合の寸法変化をより小さくでき、さらには強
度の点から好ましい。

【００１８】ここで、粗粒率とは、篩の目開きが４０、
２０、１０、５、２．５、１．２、０．６、０．３、
０．１５ｍｍの各篩に留まる骨材量の全骨材量に対する
それぞれの重量百分率の総和を１００で除した値であっ
て、粒径が大きいものの割合が多くなればなる程粗粒率
の値は大きくなる。尚、細骨材の最大粒径は、５ｍｍ以
下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましい。

【００１９】また、細骨材の配合量は、セメント１００
重量部に対して５０〜２５０重量部が好ましく、８０〜
２００重量部がより好ましい。尚、細骨材の配合量が５
０重量部未満では、寸法変化が大きくなるとともに、２
０℃以上で使用した場合、ひび割れが発生しやすくなる
ので好ましくない。一方、細骨材の配合量が２５０重量
部を超えると、所定の流動性を得るための水量が増し、
ブリージング、材料分離及び強度低下等の問題が生ずる
ので好ましくない。

【００２０】膨張材は、打設後の材令１日以降のセメン
トマトリックスの収縮に対し、水和物の生成による膨張
により、マトリックス全体の収縮を低下させ、寸法変化
を小さくする。使用する膨張材については、本発明にお
いて特に限定されるものではなく、水和物等の生成によ
る膨張作用を有するものであればよい。例えば、カルシ
ウムサルホアルミネート系膨張材や石灰系膨張材等の使
用が可能であり、それらの市販品を使用することができ
る。膨張物質の粉末度は、ブレーン値で４０００ｃｍ²
／ｇ以上が好ましく、６０００ｃｍ²／ｇ以上がより好
ましい。尚、ブレーン値が４０００ｃｍ²／ｇ未満で
は、ブリージング抑制効果が低下したり、長期的に寸法
変化が大きくなることがある。

【００２１】膨張材の配合量は、セメント１００重量部
に対して、５〜２０重量部が好ましく、８〜１５重量部
がより好ましい。尚、膨張材の配合量が５重量部未満で
は、寸法変化が大きくなる。また、２０℃以上で使用し
た場合、ひび割れが発生するおそれがある。一方、２０
重量部を超えても、２０℃以上で使用した場合、ひび割
れが発生するおそれがある。

【００２２】炭素質物質は、材令１日以内のまだ硬化し
ていないグラウト材を膨張させる。炭素質物質について
は、炭素等の粉体であれば本発明において特に限定され
るものではなく、例えば、流動コークス、石油コーク
ス、石炭コークス及びカーボンブラック等を使用するこ
とができる。炭素質物質の粒径は、６００μｍ以下が好
ましく、３００μｍ以下がより好ましい。尚、炭素質物
質の粒径が６００μｍを超えると膨張効果が十分に発揮
されないおそれがある。

【００２３】尚、本発明において使用する炭素質物質の
水分量は３重量％以下とするのが好ましく、１重量％以
下がより好ましい。尚、この水分量が３重量％を超える
と前記した材令１日以内における膨張効果が十分に発揮
されないことがあるため、水分量を調整する必要があ
る。

【００２４】炭素質物質の配合量は、セメント１００重
量部に対して２〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量
部がより好ましい。この配合量が２重量部未満では前記
した材令１日以内における膨張効果が十分に発揮され
ず、２０重量部を超えるとグラウト材が異常膨張する可
能性がある。

【００２５】流動化剤は、セメント粒子を分散させ、モ
ルタルの流動性を増す。本発明において使用する流動化
剤としては、ナフタレンスルホン酸系のもの等が挙げら
れる。本発明においては、ナフタレンスルホン酸系のも
のが低級アルコールアルキレンオキシド付加物との相性
が良く、好ましいものである。

【００２６】流動化剤の配合量は、流動化剤の種類によ
り変化するが、通常、セメント１００重量部に対して
０．５〜２重量部である。この配合量が０．５重量部未
満の場合には、低温（１０℃以下）でのフローロスが大
きくなる。一方、流動化剤の配合量が２重量部を超える
と材料分離が生じ易くなる。

【００２７】低級アルコールアルキレンオキシド付加物
は、硬化収縮や乾燥収縮によるひび割れを著しく抑制す
る他、低温時でのフローロスを著しく低減できる。

【００２８】本発明で使用する低級アルコールアルキレ
ンオキシド付加物としては、次の一般式、ＲＯ−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）₁〜₅Ｈ（式中Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基）で示される化
合物を少なくとも１種以上含むものが好ましい。

【００２９】より好ましいものは、ｎ−ブチルアルコー
ルのプロピオンオキサイド（付加モル数２）／エチレン
オキサイド（付加モル数３）ブロック付加物であり、市
販品として日本セメント社製「テトラガードＡＳ２１」
が挙げられる。

【００３０】この低級アルコールアルキレンオキシド付
加物の配合量は、セメント１００重量部に対して、０．
５〜５重量部が好ましい。尚、この配合量が０．５重量
部未満では、低温でのフローロスが大きくなる。また、
２０℃以上でひび割れが発生するおそれがある。さら
に、寸法変化も大きくなる。一方、この配合量が５重量
部を超えると材料分離が生じるとともに、経済性の面か
らも不利となる。

【００３１】本発明では、増粘剤や消泡剤等の混和剤を
本発明の目的を阻害しない範囲で添加することも可能で
ある。

【００３２】本発明において、各材料の混合手順は特に
限定されるものではなく、例えば、予め、セメント、細骨材、膨張材、炭素質物質、流動
化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付加物を混合
してグラウト組成物を調整しておいても良いし、施工時に上記の各々の材料を混合しても良いし、膨張材、炭素質物質、流動化剤、低級アルコールアル
キレンオキシド付加物を混合してグラウト材用混和材を
調製しておき、施工時に、該グラウト材用混和材をセメ
ント、細骨材等のグラウト材を主材に混合しても良い。

【００３３】尚、グラウト材用混和材を調製する場合、
該グラウト材用混和材の配合は、膨張材５〜２０重量
部、炭素質物質２〜２０重量部、流動化剤０．５〜２．
０重量部、低級アルコールアルキレンオキシド付加物
０．５〜５重量部とすれば良い。例えば、該グラウト材
用混和材を用いてグラウト組成物を調製する場合は、各
材料（膨張材、炭素質物質、流動化剤、低級アルコール
アルキレンオキシド付加物）のセメントに対する配合量
が、前記した配合量の範囲（セメント１００重量部に対
して、膨張材５〜２０重量部、炭素質物質２〜２０重量
部、流動化剤０．５〜２．０重量部、低級アルコールア
ルキレンオキシド付加物０．５〜５重量部）となるよう
に添加すれば良い。具体的な例を挙げると、膨張材１０
重量部、炭素質物質８重量部、流動化剤１．０重量部、
低級アルコールアルキレンオキシド付加物１．０重量部
からなるグラウト材用混和材では、セメント１００重量
部に対して、該グラウト材用混和材を２０重量部添加す
れば良い。

【００３４】また、各材料の混合の際に使用する装置及
びグラウトの混練に使用する装置としては、既存のいか
なる攪拌装置をも使用することが可能である。

【００３５】以下、実施例に基づいて本発明にかかるグ
ラウト組成物及びグラウト材用混和材について説明す
る。

【００３６】下記のセメント、細骨材、膨張材、炭素質
物質、流動化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付
加物を表１に示す配合で混合し、グラウト組成物を製造
した。

【００３７】

【表１】

【００３８】（１）使用材料早強ポルトランドセメント：日本セメント社製「アサノ
ベロセメント」細骨材：東洋興産社製「いわき珪砂」（３号、４号、
５．５号、６号の各骨材を組み合わせて粗粒率及び微粒
分量を調整して試験に使用した）膨張材：日本セメント社製「アサノジプカル」炭素質物質：Ｉ．Ｃ．Ｐ．Ｒ社製「ＰＬＡ」流動化剤：花王社製「マイティ１００」低級アルコールアルキレンオキシド付加物：日本セメン
ト社製「テトラガードＡＳ２１」尚、混練水の量は、各々の配合でＪ１４ロート流下時間
が８±２秒となるように調整した。

【００３９】（２）測定方法日本道路公団規格「無収縮モルタル品質管理試験方法」
（ＪＨＳ３１２−１９９２）に準じてコンシステンシー
（Ｊ１４ロート流下時間）、ブリージング率、圧縮強度
を測定した。初期膨張率は、「ＡＳＴＭＣ−８２７」
に準じて混練１時間後に測定した。材料分離は、混練３
０分後に触感により判断した。長さ変化率は、「ＪＩＳ
Ａ１１２９」に準じ、材令２８日のものを測定し
た。また、ひび割れは材令１日及び１ヶ月後に目視によ
り判断した。以上の測定方法によって得られた５℃にお
ける物性試験結果を表２に、２５℃における物性試験結
果を表３に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または３
記載の発明によれば、低温時を含めた広い温度範囲で優
れた作業性を発揮できるとともに、ブリージングや材料
の分離がなく、寸法変化が小さく、ひび割れの発生がな
い等の優れた効果をも奏することが可能なグラウト組成
物を提供することができる。

【００４３】また、請求項２または３記載の発明によれ
ば、上記効果に加え、さらに２０℃以上で使用した場合
の寸法変化をより小さくすることができるとともに、強
度の点からもより好ましいグラウト組成物を提供するこ
とができる。

【００４４】さらに、請求項４または５記載の発明によ
れば、低温時を含めた広い温度範囲で優れた作業性を発
揮できるとともに、ブリージングや材料の分離がなく、
寸法変化が小さく、ひび割れの発生がない等の優れた効
果をも奏することが可能なグラウト材用混和材を提供す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 24:32 22:14 14:36） 111:70 Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｆターム(参考） 4G012 PA04 PA14 PB15 4H026 CA01 CB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、細骨材、膨張材、炭素質物
質、流動化剤、低級アルコールアルキレンオキシド付加
物からなるグラウト組成物。
【請求項２】前記細骨材の粗粒率が１．５以上で、か
つ該細骨材中の粒径０．１５ｍｍ以下の微粒分含有量が
３％以上であることを特徴とする請求項１記載のグラウ
ト組成物。
【請求項３】前記低級アルコールアルキレンオキシド
付加物が、一般式ＲＯ−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）₁〜₅Ｈ（式中Ｒ
は、炭素数１〜４のアルキル基）で示される化合物を少
なくとも１種以上含むことを特徴とする請求項１または
２記載のグラウト組成物。
【請求項４】膨張材、炭素質物質、流動化剤、低級ア
ルコールアルキレンオキシド付加物からなるグラウト材
用混和材。
【請求項５】前記低級アルコールアルキレンオキシド
付加物が、一般式ＲＯ−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）₁〜₅Ｈ（式中Ｒ
は、炭素数１〜４のアルキル基）で示される化合物を少
なくとも１種以上含むことを特徴とする請求項４記載の
グラウト材用混和材。