JP2007051021A - Blasting material and blasting method of construction using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法に関する。 The present invention relates to a spraying material and a spraying method using the same.
従来、トンネルの掘削作業等において露出した地山の崩落を防止するために、粉体の急結剤をコンクリートに混合した急結性コンクリートを吹付ける工法が用いられている。
そのような吹付け工法に使用する急結剤として、カルシウムアルミネートと石膏とアルカリ金属アルミン酸塩を含有するものが知られている（特許文献１〜３参照）。
As quick setting agents used in such spraying methods, those containing calcium aluminate, gypsum, and alkali metal aluminate are known (see Patent Documents 1 to 3).
上記発明は、アルカリを多量に含む急結剤である。そこで、アルカリフリー急結剤が開発されているが、アルカリを多量に含む急結剤に比べ初期の急結性能が低くなるので、特定のカルシウムアルミネートと石膏を含有させることが行われている（特許文献４、５参照）。
一方、アミン類や、アミン類とカルシウムアルミネート、セッコウを併用してセメントの強度発現を向上させることが検討されている（特許文献６、７参照）。
本発明は、アルカリの使用量を低減しつつ、急結性や強度発現性に優れ、高耐久性を付与することが可能な急結剤を提供するものである。 This invention provides the quick setting agent which is excellent in quick setting property and intensity | strength expression property, and can provide high durability, reducing the usage-amount of an alkali.
本発明は、（１）カルシウムアルミネートと石膏とアルカリ金属アルミン酸塩を含有する吹付け用急結剤において、前記カルシウムアルミネートは、ガラス化率が８０％以上、かつＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が１．９〜３．０であり、前記アルカリ金属アルミン酸塩の吹付け用急結剤１００部中の含有量が１．５〜１５部であることを特徴とする吹付け用急結剤と、アミン類と、高炉セメントからなる吹付け材料、（２）前記カルシウムアルミネートは、ガラス化率が９０％以上、かつＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．０〜２．３であることを特徴とする（１）の吹付け材料、（３）前記アルカリ金属アルミン酸塩中のＲ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3モル比（Ｒはアルカリ金属）が、０．８〜１．２であることを特徴とする（１）又は（２）の吹付け材料、（４）吹付け用急結剤１００部中の含有量が、カルシウムアルミネート３０〜６０部、石膏３０〜６０部、アルカリ金属アルミン酸塩１．５〜１５部であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの吹付け材料、（５）吹付け用急結剤１００部中の含有量が、カルシウムアルミネート４０〜５０部、石膏４０〜５０部、アルカリ金属アルミン酸塩３〜１２部であることを特徴とする（４）の吹付け材料、（６）セメント１００部中、高炉スラグ含有量が５〜７０部であるセメントと、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吹付け用急結剤を含有してなることを特徴とする吹付け材料、（７）（６）の吹付け材料を使用した吹付け用コンクリートをトンネルや法面の地山に吹付けることを特徴とする吹付け工法、である。
なお、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。
The present invention relates to (1) a quick setting agent for spraying containing calcium aluminate, gypsum and alkali metal aluminate, wherein the calcium aluminate has a vitrification rate of 80% or more and CaO / Al 2 O 3 The spray ratio is characterized in that the molar ratio is 1.9 to 3.0, and the content of the alkali metal aluminate in 100 parts of the spray setting agent is 1.5 to 15 parts. (2) The calcium aluminate has a vitrification ratio of 90% or more and a CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 2.0 to 2.3. (3) The spray material of (1), wherein (3) the R 2 O / Al 2 O 3 molar ratio (R is an alkali metal) in the alkali metal aluminate is 0.8 to 1. (1) or (2) spraying material characterized by being 2 (4) Content in 100 parts of quick setting agent for spraying is 30 to 60 parts of calcium aluminate, 30 to 60 parts of gypsum, and 1.5 to 15 parts of alkali metal aluminate ( 1) to (3) spray material, (5) 100 parts of quick setting agent for spray, calcium aluminate 40 to 50 parts, gypsum 40 to 50 parts, alkali metal aluminate The spray material of (4), characterized in that it is 3 to 12 parts, (6) a cement having a blast furnace slag content of 5 to 70 parts in 100 parts of cement, and any one of claims 1 to 5 A spraying material comprising the spraying quick-setting agent according to the item, and (7) spraying concrete using the spraying material of (6) in a natural ground of a tunnel or a slope A spraying method characterized by spraying.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
本発明の吹付け材料を使用することで、従来の急結剤よりもアルカリの使用量が少なくても急結性や強度発現性に優れるという効果を奏する。 By using the spray material of the present invention, there is an effect that the quick setting property and the strength development property are excellent even if the amount of alkali used is smaller than that of the conventional quick setting agent.
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明でいうコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートの総称である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, concrete as used in the field of this invention is a general term for cement paste, mortar, and concrete.
本発明の吹付け用急結剤（以下急結剤という）は、急結剤中に少なくともガラス化率８０％以上、かつＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が１．９〜３．０のカルシウムアルミネートと石膏とアルカリ金属アルミン酸塩を含有するものである。 The quick setting agent for spraying of the present invention (hereinafter referred to as a quick setting agent) is calcium having a vitrification ratio of at least 80% and a CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 1.9 to 3.0 in the quick setting agent. It contains aluminate, gypsum and alkali metal aluminate.
カルシウムアルミネートは、カルシア原料やアルミナ原料等を混合したものをキルンでの焼成、電気炉での溶融等の熱処理をし、粉砕して得られるものである。 Calcium aluminate is obtained by pulverizing a mixture of calcia raw material, alumina raw material, and the like by subjecting it to heat treatment such as firing in a kiln and melting in an electric furnace.
電気炉で溶融後は急冷しガラス化することが好ましく、ガラス化率は好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上が望ましい。ガラス化率が８０％未満では、優れた急結性が得られない場合がある。ガラス化率は、加熱前のサンプルの粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Ｓをあらかじめ測定し、１０００℃で２時間加熱後、５℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法により加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ０を求め、さらに、これらのＳ０及びＳの値を用い、下記の式を用いてガラス化率Ｘを算出する。ガラス化率Ｘ（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ０） It is preferable to rapidly cool and vitrify after melting in an electric furnace, and the vitrification rate is preferably 80% or more, more preferably 90% or more. If the vitrification rate is less than 80%, excellent quick setting may not be obtained. The vitrification rate is determined by measuring the main peak area S of the crystalline mineral in advance by the powder X-ray diffraction method of the sample before heating, heating at 1000 ° C. for 2 hours, and then gradually cooling at a cooling rate of 5 ° C./min. The main peak area S 0 of the crystal mineral after heating is obtained by the line diffraction method, and further, the vitrification ratio X is calculated using the following equation using the values of S 0 and S. Vitrification rate X (%) = 100 × (1-S / S 0 )
カルシウムアルミネートのＣａＯとＡｌ2Ｏ3のモル比は、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比で１．９〜３．０であり、１．９〜２．５が好ましく、２．０〜２．３がより好ましい。モル比がこの範囲外では、優れた急結性が得られない場合がある。 The molar ratio of CaO to Al 2 O 3 in calcium aluminate is 1.9 to 3.0 in terms of CaO / Al 2 O 3 molar ratio, preferably 1.9 to 2.5, and preferably 2.0 to 2. 3 is more preferable. If the molar ratio is outside this range, excellent quick setting may not be obtained.
カルシウムアルミネートの主成分はＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3であるが、その他、ＳｉＯ2、ＣａＦ2、Ｍｇ、Ｓｉ等をミネライザーとして含有させることも可能である。
また、急結性をより高める目的でカルシウムアルミネートに５％未満のアルカリ金属元素を固溶させることも可能である。
The main components of calcium aluminate are CaO and Al 2 O 3 , but it is also possible to contain SiO 2 , CaF 2 , Mg, Si, etc. as a mineralizer.
Moreover, it is also possible to dissolve less than 5% of an alkali metal element in calcium aluminate for the purpose of increasing the quick setting property.
カルシウムアルミネートの粒度やその分布は特に限定されないが、急結性の観点からブレーン値で４０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、６０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。 Without limitation calcium aluminate particle size and its distribution of sulfonates are particularly preferably 4000 cm 2 / g or more in Blaine value in terms of quick-setting property, 6000 cm 2 / g or more is more preferable.
カルシウムアルミネートの使用量は、特に限定されないが、急結剤１００部中、３０〜６０部が好ましく、４０〜５０部がより好ましい。３０部未満では、優れた急結性が得られない場合があり、６０部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。 Although the usage-amount of a calcium aluminate is not specifically limited, 30-60 parts are preferable in 100 parts of quick setting agents, and 40-50 parts are more preferable. If it is less than 30 parts, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 60 parts, long-term strength development may be impaired.
本発明の石膏としては、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏等が挙げられ、これらの１種又は２種以上が使用可能である。無水石膏には、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏が含まれる。 Examples of the gypsum of the present invention include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum, and one or more of these can be used. Anhydrite includes hydrofluoric acid by-product anhydrous gypsum and natural anhydrous gypsum.
石膏の粒度は、ブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ2／ｇ以上が強度発現性の観点からより好ましい。 The particle size of the gypsum, preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine value, 5000 cm 2 / g or more and more preferable from the viewpoint of strength development.
石膏の使用量は、特に限定されないが、急結剤１００部中、３０〜６０部が好ましく、４０〜５０部がより好ましい。３０部未満では、長期強度発現性が損なわれる場合があり、６０部を超えると優れた急結性が得られない場合がある。 Although the usage-amount of gypsum is not specifically limited, 30-60 parts are preferable in 100 parts of quick setting agents, and 40-50 parts are more preferable. If it is less than 30 parts, long-term strength development may be impaired, and if it exceeds 60 parts, excellent quick setting may not be obtained.
本発明のアルカリ金属アルミン酸塩は、アルミナ原料とアルカリ金属原料とを混合して得られるものであり、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、及びカリウム等が挙げられる。 The alkali metal aluminate of the present invention is obtained by mixing an alumina raw material and an alkali metal raw material. Examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium.
アルカリ金属アルミン酸塩のＲ2Ｏ（Ｒはアルカリ金属元素）とＡｌ2Ｏ3のモル比は、０．８〜１．２が好ましく、０．９〜１．１がより好ましい。０．８未満では、優れた急結性が得られない場合があり、１．２を超えると、長期強度発現性が損なわれる場合がある。アルカリ金属アルミン酸塩の粒度はカルシウムアルミネートや石膏と同等か、それ以上であることが急結性を向上させる観点から好ましい。 The molar ratio of alkali metal aluminate R 2 O (R is an alkali metal element) and Al 2 O 3 is preferably 0.8 to 1.2, more preferably 0.9 to 1.1. If it is less than 0.8, excellent rapid setting properties may not be obtained, and if it exceeds 1.2, long-term strength development may be impaired. The particle size of the alkali metal aluminate is preferably equal to or higher than that of calcium aluminate or gypsum from the viewpoint of improving quick setting.
アルカリ金属アルミン酸塩の使用量は、急結剤１００部中、１．５〜１５部であり、好ましくは、３〜１２部、より好ましくは、５〜１０部である。１．５部未満では優れた急結性が得られない場合があり、１５部を超えると急結性は飽和し、強度発現性は損なわれる場合がある。 The usage-amount of an alkali metal aluminate is 1.5-15 parts in 100 parts of quick setting agents, Preferably, it is 3-12 parts, More preferably, it is 5-10 parts. If it is less than 1.5 parts, there may be cases where excellent quick setting properties cannot be obtained, and if it exceeds 15 parts, the quick setting properties may be saturated and strength development may be impaired.
本発明で使用するアミン類の例としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ−（２−アミノエチル）エタノールアミン、三フッ化ホウ素トリエタノールアミン、及びトリイソプロパノールアミン等が使用可能であり、本発明の急結剤と併用することで、強度発現性を向上させるものである。これらの中では、急結性を向上させる観点からトリイソプロパノールアミンが好ましい。
アミン類は、急結剤の各原料を微粉化する際に添加し、粉体表面をアミン類でコーティングすることが好ましいが、別々にコンクリートに添加することも可能である。
Examples of amines used in the present invention include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-dibutylethanolamine, N- (2-aminoethyl) Ethanolamine, boron trifluoride triethanolamine, triisopropanolamine, and the like can be used, and strength development is improved by using in combination with the quick setting agent of the present invention. Among these, triisopropanolamine is preferable from the viewpoint of improving rapid setting.
It is preferable to add amines when pulverizing each raw material of the quick setting agent and coat the powder surface with amines, but it is also possible to add them separately to concrete.
アミン類の使用量は、セメント１００部に対して、０．０１〜５部が好ましく、０．０５〜２部がより好ましい。急結剤に予め添加する場合には、これらの使用量に相当するアミン類を急結剤に加えることが望ましい。 The amount of amine used is preferably 0.01 to 5 parts, more preferably 0.05 to 2 parts, relative to 100 parts of cement. When added in advance to the quick setting agent, it is desirable to add amines corresponding to the amount of use to the quick setting agent.
本発明の急結剤は、これらの材料以外にアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属硫酸塩、生石灰、消石灰、水酸化アルミニウム等を含有させることが可能である。 The rapid setting agent of the present invention can contain alkali metal carbonate, alkali metal sulfate, quicklime, slaked lime, aluminum hydroxide and the like in addition to these materials.
本発明で使用するセメントは、高炉セメントが好ましく、高炉スラグの含有量はセメント１００部中、５〜７０部が好ましい。本発明の高炉スラグ微粉末は、溶鉱炉で鉄鋼石から銑鉄をつくる際に副生する溶融スラグを水や空気などで急冷してガラス化したものを粉砕又は粉砕・分級して得られるアルミノケイ酸塩を主成分とする微粉末であり、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定されるものが好ましい。高炉スラグの粒度は、強度発現性の観点からブレーン値で３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。高炉スラグと混合されるセメントは特に限定されない。 The cement used in the present invention is preferably blast furnace cement, and the content of blast furnace slag is preferably 5 to 70 parts in 100 parts of cement. The blast furnace slag fine powder of the present invention is an aluminosilicate obtained by pulverizing or pulverizing and classifying a molten slag that is by-produced when producing pig iron from iron ore in a blast furnace and vitrifying it with water or air. Is a fine powder mainly composed of JIS A 6206. The grain size of the blast furnace slag is preferably 3000 cm 2 / g or more in terms of brain value from the viewpoint of strength development. The cement mixed with the blast furnace slag is not particularly limited.
さらに、本発明では、ｐＨ調整剤、分散剤、安定化剤、防凍剤、水溶性促進剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、凝結遅延剤、増粘剤、繊維、及び微粉等の添加剤を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。 Furthermore, in the present invention, addition of a pH adjuster, a dispersant, a stabilizer, an antifreeze agent, a water solubility promoter, an AE agent, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a setting retarder, a thickener, a fiber, a fine powder, and the like It is possible to use the agent in combination as long as the object of the present invention is not substantially inhibited.
本急結剤の使用量は、セメント１００部に対して５〜１５部が好ましい。使用量が５部未満では優れた急結性が得られない場合があり、１５部を超えた場合、施工コストが嵩み好ましくない。 The amount of the quick setting agent used is preferably 5 to 15 parts with respect to 100 parts of cement. If the amount used is less than 5 parts, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 15 parts, the construction cost increases, which is not preferable.
本吹付けコンクリート中のセメントの使用量は、３３０〜５００ｋｇ／ｍ3が好ましく、水セメント比は４０〜６５％が好ましい。
また、吹付けコンクリートのスランプやフロー値に関しては特に限定されない。
The amount of cement used in the present shotcrete is preferably 330 to 500 kg / m 3 , and the water cement ratio is preferably 40 to 65%.
Moreover, it does not specifically limit regarding the slump and flow value of shotcrete.
本吹付け工法としては、一般的に行われている湿式の吹付け工法及び乾式の吹付け工法が使用可能である。湿式工法としては、吹付けセメントコンクリートに本急結剤を混合する方法等が挙げられ、乾式の吹付け工法としては、セメント、砂、及び砂利の組成物に水及び本急結剤を混合する方法やセメント、砂、砂利、及び本急結剤組成物に水を混合する
方法が挙げられる。
本急結剤を吹付けコンクリートに混合する方法としては、Ｙ字管等を用いて吹付け直前に混合することが好ましい。具体的には、圧送されてきたコンクリートに急結剤を添加し、本吹付けコンクリートが吐出されるまでの時間を１０秒以内にすることが好ましく、２秒以内がより好ましい。
As this spraying method, a commonly used wet spraying method and a dry spraying method can be used. Examples of the wet method include a method of mixing the quick setting agent with sprayed cement concrete, and the dry method of spraying mixes water and the quick setting agent into a cement, sand, and gravel composition. Examples thereof include a method, a method of mixing water with cement, sand, gravel, and the present quick setting composition.
As a method of mixing the rapid setting agent with the sprayed concrete, it is preferable to mix it immediately before spraying using a Y-shaped tube or the like. Specifically, it is preferable that the rapid setting agent is added to the concrete that has been pumped and the time until the sprayed concrete is discharged is within 10 seconds, and more preferably within 2 seconds.
また、本吹付けコンクリートをトンネルの地山の他、法面の地山に直接、又はフレーム骨格を配置した個所に吹付けることも可能である。ここで、フレーム骨格とは、金網、鉄筋、及び鉄骨等を組み合わせて壁面に固定したものであり、該フレーム骨格に本吹付け材を吹付け、鉄筋類含有コンクリートフレームとする。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
Moreover, it is also possible to spray this shotcrete directly on the slope ground, or on the place where the frame skeleton is arranged, in addition to the tunnel ground. Here, the frame skeleton is a structure in which a wire mesh, a reinforcing bar, a steel frame, and the like are combined and fixed to a wall surface, and the spray material is sprayed onto the frame skeleton to form a reinforcing steel-containing concrete frame.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
Ｃ／Ｓ（セメント／砂比）＝１／３、Ｗ／Ｃ（水／セメント比）＝５５％のモルタルを用いた。
急結剤１００部中、表１に示すカルシウムアルミネート５０部、石膏４０部、アルカリ金属アルミン酸塩１０部を含有してなる急結剤をセメント１００部に対して、１０部使用し、さらにアミン類をセメント１００部に対して表１に示す量使用してプロクター貫入抵抗と圧縮強度（２８日強度）を測定した。試験環境温度は２０℃である。
結果を表１に併記する。
Mortar with C / S (cement / sand ratio) = 1/3 and W / C (water / cement ratio) = 55% was used.
In 100 parts of quick setting agent, 10 parts of quick setting agent containing 50 parts of calcium aluminate, 40 parts of gypsum and 10 parts of alkali metal aluminate shown in Table 1 are used with respect to 100 parts of cement. Procter penetration resistance and compressive strength (28-day strength) were measured using the amount of amines shown in Table 1 with respect to 100 parts of cement. The test environment temperature is 20 ° C.
The results are also shown in Table 1.
＜使用材料＞
セメント：市販品の普通ポルトランドセメントと高炉スラグ（新日鐵高炉社製、ブレーン４０００ｃｍ２／ｇ）を５５：４５の重量比で混合したもの
カルシウムアルミネート：カルシア原料とアルミナ原料を所定割合混合し、電気炉で１６００℃で溶融して得られたもの、冷却速度をコントロールし種々のガラス化率のものを合成、ブレーン１００００ｃｍ2／ｇ
石膏：天然無水石膏、ブレーン５０００ｃｍ2／ｇ
アルカリ金属アルミン酸塩：アルミン酸ナトリウム、Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3モル比１．１、ブレーン６０００ｃｍ2／ｇ
アミン類（Ａ）：市販品、トリイソプロパノールアミン
アミン類（Ｂ）：市販品、ジエタノールアミン
水：水道水
減水剤：市販品、ポリカルボン酸系減水剤
砂：新潟県姫川産川砂、密度２．６２ｇ／ｃｍ3
<Materials used>
Cement: Commercially available normal Portland cement and blast furnace slag (Nippon Steel Blast Furnace Co., Ltd., Blaine 4000 cm 2 / g) mixed at a weight ratio of 55:45 Calcium aluminate: Calcia raw material and alumina raw material are mixed at a predetermined ratio , Obtained by melting at 1600 ° C. in an electric furnace, synthesized with various vitrification rates by controlling the cooling rate, brain 10000 cm 2 / g
Gypsum: natural anhydrous gypsum, brain 5000 cm 2 / g
Alkali metal aluminate: sodium aluminate, Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio 1.1, brane 6000 cm 2 / g
Amines (A): Commercial products, triisopropanolamine amines (B): Commercial products, diethanolamine water: Tap water reducing agent: Commercial products, polycarboxylic acid-based water reducing agent Sand: Himekawa production river sand, Niigata Prefecture, density 2.62 g / Cm 3
＜測定方法＞
プロクター貫入抵抗値（凝結性状）：ＡＳＴＭ Ｃ ４０３「貫入抵抗によるコンクリートの凝結時間試験方法」に準拠。モルタル及び急結剤を混合後５分の凝結性状を評価した。
圧縮強度：４×４×１６ｃｍサイズの供試体を作製し、材齢２８日で圧縮強度を測定した。
<Measurement method>
Proctor penetration resistance value (condensation property): Conforms to ASTM C 403 “Method of testing concrete setting time by penetration resistance”. The setting property for 5 minutes after mixing the mortar and the quick setting agent was evaluated.
Compressive strength: 4 × 4 × 16 cm specimens were prepared, and the compressive strength was measured at a material age of 28 days.
表１から、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．０〜２．３で、ガラス化率が８０％以上であるカルシウムアルミネートを使用した実験Ｎｏ．１−３〜１−７の急結剤は、プロクター貫入抵抗値が大きく、急結性に優れたものであることが分かる。実験Ｎｏ．１−１のように、カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が１．７と低くなるにしたがって、プロクター貫入抵抗値は小さくなり、急結性が悪くなるので、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比は１．９以上とする。ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が３．０までのカルシウムアルミネートを使用し得るが、実験Ｎｏ．１−１０のように、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が３．０以上であると、プロクター貫入抵抗値は小さくなるから、好ましくは２．５までとする。
実験Ｎｏ．１−８、１−１１のように、カルシウムアルミネートのガラス化率が７５％以下であると、プロクター貫入抵抗値は小さくなり、急結性が悪くなるので、ガラス化率は８０％以上とする。
実験Ｎｏ．１−４、１−１２〜１−１７のように、アミン類を使用した場合、圧縮強度の向上が認められる。実験Ｎｏ．１−５のように、アミン類を使用しないと圧縮強度が小さくなる。実験Ｎｏ．１−１２のようにアミン類が０．０１部だと圧縮強度が小さくなるから、好ましくは０・０５部以上とする。実験Ｎｏ．１−５のように、アミン類を使用しないと圧縮強度が小さくなる。実験Ｎｏ．１−１６のようにアミン類が５部だと圧縮強度が小さくなるから、好ましくは２部までとする。実験Ｎｏ．１−１７のように、アミン類としてジエタノールアミンを使用するとプロクター貫入抵抗値が小さくなるので、アミン類としてトリイソプロパノールアミンが好ましい。
From Table 1, Experiment No. using calcium aluminate having a CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 2.0 to 2.3 and a vitrification rate of 80% or more. It can be seen that the quick setting agents 1-3 to 1-7 have a high Procter penetration resistance value and are excellent in quick setting properties. Experiment No. As shown in 1-1, as the CaO / Al 2 O 3 molar ratio of calcium aluminate decreases to 1.7, the Procter penetration resistance value decreases and the quick setting property deteriorates, so CaO / Al 2 O 3 molar ratio shall be 1.9 or more. Calcium aluminate with a CaO / Al 2 O 3 molar ratio up to 3.0 can be used. As in 1-10, when the CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 3.0 or more, the Procter penetration resistance value becomes small.
Experiment No. When the vitrification rate of calcium aluminate is 75% or less as in 1-8 and 1-11, the Procter penetration resistance value decreases and the quick setting property deteriorates, so the vitrification rate is 80% or more. To do.
Experiment No. When amines are used as in 1-4, 1-12 and 1-17, an improvement in compressive strength is observed. Experiment No. As in 1-5, if no amine is used, the compressive strength decreases. Experiment No. When the amount of amines is 0.01 parts as in 1-12, the compressive strength decreases, so the amount is preferably 0.05 or more parts. Experiment No. As in 1-5, if no amine is used, the compressive strength decreases. Experiment No. When the amount of amines is 5 parts as in 1-16, the compressive strength decreases, so the amount is preferably up to 2 parts. Experiment No. As in 1-17, when diethanolamine is used as the amine, the Procter penetration resistance value becomes small, and therefore triisopropanolamine is preferred as the amine.
急結剤１００部中、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．３、ガラス化率９０％以上のカルシウムアルミネート５０部、石膏４０部、及び表２に示すアルカリ金属アルミン酸塩１０部を含有してなる急結剤をセメント１００部に対して、１０部使用し、さらにアミン類（Ａ）をセメント１００部に対して０．１部使用してプロクター貫入抵抗と圧縮強度を測定したこと以外は実施例１と同様に試験した。
結果を表２に併記する。
In 100 parts of quick setting agent, CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 2.3, 50 parts of calcium aluminate having a vitrification ratio of 90% or more, 40 parts of gypsum, and 10 parts of alkali metal aluminate shown in Table 2. Proctor penetration resistance and compressive strength were measured using 10 parts of the quick-setting agent contained in 100 parts of cement and 0.1 part of amines (A) per 100 parts of cement. Except for this, the test was performed in the same manner as in Example 1.
The results are also shown in Table 2.
＜使用材料＞
アルカリ金属アルミン酸塩：一級試薬のＮａＯＨとＡｌ（ＯＨ）3を使用して合成したもの、ブレーン６０００ｃｍ2／ｇ
<Materials used>
Alkali metal aluminate: synthesized using the primary reagents NaOH and Al (OH) 3 , Blaine 6000 cm 2 / g
表２から、Ｒ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3モル比（Ｒはアルカリ金属）が０．８〜１．２のアルカリ金属アルミン酸塩を使用した実験Ｎｏ．２−２〜２−５、１−４の急結剤は、プロクター貫入抵抗値や圧縮強度が大きく、急結性に優れたものであることが分かる。 From Table 2, the experiment No. using an alkali metal aluminate having an R 2 O / Al 2 O 3 molar ratio (R is an alkali metal) of 0.8 to 1.2 is shown. It can be seen that the 2-2, 2-5, and 1-4 quick setting agents have a high Procter penetration resistance value and compressive strength, and are excellent in quick setting properties.
急結剤１００部中、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．３、ガラス化率９０％以上のカルシウムアルミネート、石膏、及びアルカリ金属アルミン酸塩をそれぞれ表３に示す量を使用し、この急結剤をセメント１００部に対して、１０部使用し、さらにアミン類（Ａ）をセメント１００部に対して０．１部使用してプロクター貫入抵抗と圧縮強度を測定したこと以外は実施例１と同様に試験した。
結果を表３に併記する。
In 100 parts of the quick setting agent, the CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 2.3, and the amounts of calcium aluminate, gypsum, and alkali metal aluminate having a vitrification ratio of 90% or more are shown in Table 3, respectively. Except for using 10 parts of this quick setting agent for 100 parts of cement and 0.1 part of amines (A) for 100 parts of cement, and measuring the penetration resistance and compressive strength. Tested as in Example 1.
The results are also shown in Table 3.
表３から、本発明の急結剤は、実験Ｎｏ．３−２、３−３、１−４、３−６、３−１１のように、プロクター貫入抵抗値は大きく、強度発現性に優れたものであることが分かる。実験Ｎｏ．３−９、３−８のように、アルカリ金属アルミン酸塩の使用量が少なくなると急結性が悪くなるので、急結剤１００部中、アルカリ金属アルミン酸塩は３部（実験Ｎｏ．３−１０）以上が好ましい。実験Ｎｏ．３−１３、３−１４のように、急結剤１００部中、アルカリ金属アルミン酸塩が１２部（実験Ｎｏ．３−１２）より増加すると、プロクター貫入抵抗値が小さくなり、急結性は損なわれるから、アルカリ金属アルミン酸塩は１２部以下が好ましい。
実験Ｎｏ．３−１、３−７のように、石膏の使用量が多いか、カルシウムアルミネートの使用量が少ないと、プロクター貫入抵抗値が小さくなり、実験Ｎｏ．３−４、３−５のように、石膏の使用量が少ないか、カルシウムアルミネートの使用量が多いと、圧縮強度が小さくなる。従って、急結剤１００部中、石膏は３０〜６０部、カルシウムアルミネートは３０〜６０部、アルカリ金属アルミン酸塩１．５〜１５部とするのが好ましい。
From Table 3, it can be seen that the quick setting agent of the present invention has an experiment No. As shown in 3-2, 3-3, 1-4, 3-6, and 3-11, it can be seen that the penetration resistance value of the proctor is large and the strength is excellent. Experiment No. As the amount of alkali metal aluminate used decreases as in 3-9 and 3-8, the rapid setting property deteriorates, so 3 parts of alkali metal aluminate (experiment No. 3) −10) or more is preferable. Experiment No. When the alkali metal aluminate is increased from 12 parts (Experiment No. 3-12) in 100 parts of the quick setting agent as in 3-13 and 3-14, the Procter penetration resistance value is reduced, and the quick setting is Since it is damaged, the alkali metal aluminate is preferably 12 parts or less.
Experiment No. When the amount of gypsum used is large or the amount of calcium aluminate used is small as in 3-1, 3-7, the Proctor penetration resistance value becomes small. As in 3-4 and 3-5, when the amount of gypsum used is small or the amount of calcium aluminate used is large, the compressive strength decreases. Accordingly, in 100 parts of the quick setting agent, 30-60 parts of gypsum, 30-60 parts of calcium aluminate, and 1.5-15 parts of alkali metal aluminate are preferable.
急結剤１００部中、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．３、ガラス化率９０％以上のカルシウムアルミネート５０部、石膏４０部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０部を含有してなる急結剤をセメント１００部に対して、表４に示す量を使用し、さらにアミン類（Ａ）をセメント１００部に対して０．１部使用してプロクター貫入抵抗を測定したこと以外は実施例１と同様に試験した。
結果を表４に併記する。
In 100 parts of quick setting agent, CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 2.3, 50 parts of calcium aluminate with a vitrification rate of 90% or more, 40 parts of gypsum, and 10 parts of alkali metal aluminate Implemented except that the amount of accelerating agent was measured with respect to 100 parts of cement and the amount shown in Table 4 was used, and further, 0.1 parts of amine (A) was used with respect to 100 parts of cement to measure the penetration resistance of proctor Tested as in Example 1.
The results are also shown in Table 4.
表４から、プロクター貫入抵抗値を大きくして急結性を発揮させ、強度発現性を向上させるためには、実験Ｎｏ．４−２〜４−４、１−４のように、急結剤をセメント１００部に対して、５部以上添加するのが好ましいことが分かる。 From Table 4, in order to increase the resistance to penetration of the proctor to exert rapid setting properties and to improve the strength development property, the experiment No. It turns out that it is preferable to add 5 parts or more of quick setting agents with respect to 100 parts of cement like 4-2-4-4, 1-4.
急結剤１００部中、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3モル比が２．３、ガラス化率９０％以上のカルシウムアルミネート５０部、石膏４０部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０部を含有してなる急結剤を表５に示す種類のセメント１００部に対して、１０部使用し、さらにアミン類（Ａ）をセメント１００部に対して０．１部使用してプロクター貫入抵抗を測定したこと以外は実施例１と同様に試験した。
結果を表５に併記する。
In 100 parts of quick setting agent, CaO / Al 2 O 3 molar ratio is 2.3, 50 parts of calcium aluminate with a vitrification rate of 90% or more, 40 parts of gypsum, and 10 parts of alkali metal aluminate Except for using 10 parts of the quick setting agent for 100 parts of cement of the type shown in Table 5 and using 0.1 part of amines (A) for 100 parts of cement to measure the penetration resistance of the proctor. Were tested in the same manner as in Example 1.
The results are also shown in Table 5.
＜使用材料＞
セメント（イ）：市販品の普通ポルトランドセメントと高炉スラグ（新日鐵高炉社製、ブレーン４０００ｃｍ２／ｇ）を９５：５の重量比で混合したもの
セメント（ロ）：市販品の普通ポルトランドセメントと高炉スラグ（新日鐵高炉社製、ブレーン４０００ｃｍ２／ｇ）を８０：２０の重量比で混合したもの
セメント（ハ）：市販品の普通ポルトランドセメントと高炉スラグ（新日鐵高炉社製、ブレーン４０００ｃｍ２／ｇ）を５５：４５の重量比で混合したもの
セメント（二）：市販品の普通ポルトランドセメントと高炉スラグ（新日鐵高炉社製、ブレーン４０００ｃｍ２／ｇ）を３０：７０の重量比で混合したもの
<Materials used>
Cement (I): Commercially available normal Portland cement and blast furnace slag (manufactured by Nippon Steel Blast Furnace Co., Ltd., Brain 4000 cm 2 / g) mixed at a weight ratio of 95: 5 Cement (b): Commercially available ordinary Portland cement And blast furnace slag (manufactured by Nippon Steel Blast Furnace Co., Ltd., Brain 4000 cm 2 / g) in a weight ratio of 80:20 Cement (C): Commercially available ordinary Portland cement and blast furnace slag (manufactured by Nippon Steel Blast Furnace Co., Ltd., Blaine 4000cm 2 / g) what were mixed in a weight ratio of 55:45 cement (2): a commercially available product of ordinary portland cement and blast furnace slag (Nippon steel blast Furnace Co., Ltd., Blaine 4000cm 2 / g) of 30:70 Mixed by weight
表５から、高炉スラグ含有量が多くなると、プロクター貫入抵抗値が大きく、急結性に優れたものになることが分かる。 From Table 5, it can be seen that as the blast furnace slag content increases, the proctor penetration resistance value is large and the quick setting property is excellent.
本発明は、道路、鉄道、及び導水路等のトンネル、並びに法面において、露出した地山
面に急結性のコンクリートの吹付けに使用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for spraying fast-setting concrete on tunnels such as roads, railways, and conduits, and on slopes where the ground surface is exposed.
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| JP2005236646A JP2007051021A (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Blasting material and blasting method of construction using it |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014088296A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Taiheiyo Material Kk | Accelerator |
| JP2019043793A (en) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | デンカ株式会社 | Spray material, and spray method using the same |
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