JP2631414B2 - 逆打工法におけるコンクリート間隙へのモルタル充填法 - Google Patents

逆打工法におけるコンクリート間隙へのモルタル充填法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,逆打工法においてコンクリート打継部を充
填施工するためのモルタル充填法に係り,特に同一出願
人に係る特願昭60−222324号(特公平1−55225号公
報)に提案した発明の一層の改善に関する。
〔従来の技術〕
柱や壁等のコンクリートを上から下へ先行コンクリー
トが実質上固まってから順次打継ぐ逆打工法は,大規模
地下工事等に適用すると順打工法よりも数々の利点があ
るので,近年のこれらの工事の増大に伴ってその採用例
が多くなってきた。しかしこの逆打工法はコンクリート
打継部に欠陥を生じ易いので,欠陥のない打継を得るた
めの打継施工が技術上の要点の一つとなっている。
逆打工法における打継施工法としては,直接法,充填
法および注入法の三つの方法が知られているが,現在の
ところ充填法が最も好ましいとされている。充填法は,
先行コンクリートの下方に打設する後打コンクリート
を,先行コンクリートとの間で充填間隙を残して打ち止
め,この間隙にコンシステンシーの大きなモルタルを充
填することによって打継を完成する打継部施工法であ
る。
この充填法に用いられるモルタル(充填用モルタル)
は打継部のコンクリートに密着し,該コンクリートとの
付着強度が大であることが必要である。そして,打継部
間隙内に圧入されるさいに,材料分離を起こすことなく
容易に注入充填できるような良好な流動性(フロー値で
は230mm以上,好ましくは250mm以上)を有することが必
要である。
本発明者らは先に特願昭60−15563号明細書(特開昭6
1−176763号公報)において,先行コンクリートと完全
な一体化を示す高性能の充填モルタルを提案した。すな
わち,先行コンクリートと完全な一体化を行わせるには
膨脹率が0.2〜2.0%(好ましくは0.8〜1.5%)で且つブ
リージング率が0.1%以下の条件を満足することが必要
であることを見出し,このためにはガス発生性膨脹剤と
粘稠剤とを適切に配合することがよいとの技術的知見を
得,その内容を該明細書に記載した。
さらに,特願昭60−222324号明細書(特公平1−5522
5号公報)では,ポンパビリチーに優れ,先行コンクリ
ートと完全な一体化を示す高性能の充填モルタルを提案
した。すなわち,ポンパビリチーを改善するには,粘稠
剤を低減する必要があることを見い出し,このために
は,粘稠剤,鉱物質超微粉末,分散性の良好な減水剤お
よびガス発生性膨脹剤とを適正にバランスさせて配合す
るのがよいとの知見を得,その内容を該明細書に開示し
た。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記特公平1−55225号公報に記載の処方によれば,
ブリージング率が0.1%以下,膨脹率が0.2〜2.0%でポ
ンパビリチーに優れた高性能モルタル材とするために
は,粘稠剤をモルタル中のセメント重量基準で0.1%以
上としたうえで,鉱物質超微粉末をモルタル中のセメン
ト重量基準で約3%添加しなければならない。このよう
な粘稠剤,鉱物質超微粉末の使用は水/セメント比(W/
C)の増大をもたらし,結果として,硬化後における乾
燥収縮量が大きくなり,間詰めモルタル部にひび割れが
発生し易くなる。このひび割れは通常は0.1mm以下で構
造的または耐久性の点からは問題とはならないが,見た
目が悪く一部美観的な面から問題を生ずる。
更に,粘稠剤や鉱物質超微粉末の添加はモルタル混練
り時に行われるのが普通であるが,粘稠剤は一般に粉体
で溶解速度も小さく,また鉱物質超微粉末は超微粉であ
るが故に均一な混合が難しいので,モルタル製造時に多
大の注意と時間を要するが,このような問題は粘稠剤,
鉱物質超微粉末の添加量が多いほど顕在化する。
加えて,ガス発生性膨脹剤する使用するさいにはその
混合性に問題があり,よほど充分な配慮をしないと,目
的とする均等質なモルタルが得られないという問題も残
されている。
本発明はこのような問題を解決することを目的として
なされたものである。
〔問題点を解決する手段〕
本発明によれば,前記の目的を効果的に達成する充填
用モルタルとして,単位セメント量;500〜1000kg/m3,水
セメント比;0.30〜0.60,砂セメント比;1〜2.5のモルタ
ルに対して, 膨脹率が0.2〜2.0%となるようなガス発生性膨脹剤を
モルタル1m3当り5〜200g, 粘稠剤をモルタル中のセメント重量基準で0.02〜0.13
重量%, 比表面積が8000cm2/g以上の鉱物質超微粉末をモルタ
ル中のセメント重量基準で0.5〜3重量%, 高炉スラグ微粉末(比表面積が3000cm2/g以上のも
の)をモルタル中のセメント重量基準で1〜4重量%, 分散性の良好な減水剤をモルタル中のセメント重量基
準で0.5〜1.5重量%, 収縮低減剤をモルタル中のセメントの重量基準で1〜
3重量%, 場合によっては,さらに, セメント系膨脹剤(例えばCaO系膨脹剤)をモルタル
中のセメントの重量基準で3〜8重量%, の範囲で配合してなるブリージング率が0.1%以下で且
つフロー値が230mm以上のモルタルを,該打継部のコン
クリート間隙に充填することを特徴とする逆打工法にお
けるコンクリート間隙へのモルタル充填法を提供する。
ここに,膨脹率およびブリージング率は日本土木学会
規定の「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブ
リージング率および膨脹率試験法」により測定される
値,また硬化後の膨脹収縮率は日本土木学会規定の「膨
脹コンクリート指針」により測定され,フロー値はJIS
R 5201の「セメントの物理試験法」に従って測定され,
比表面積はブレーン空気透過法によって測定される値で
ある。
本発明による充填用モルタルは,先の特公平1−5522
5号公報に提案したものに比較すると,高炉スラグ微粉
末,収縮低減剤,更にはCaO系膨脹剤を使用する点で基
本的な相違を有し,且つ粘稠剤,鉱物質超微粉末の配合
量が少ない。なお,消泡剤は含まない。
以下に本発明の内容を具体的に説明する。
本発明で使用する膨脹率が0.2〜2.0%となるようなガ
ス発生性膨脹剤とは,セメント水和物が溶解しているア
ルカリ性の水と反応してガスを発生する微粉末,例えば
アルミニウム,マグネシウム,亜鉛などの粉末をいう。
アルミニウム粉末,特にJIS K 5906の「塗料用アルミ
粉」第1種または第2種の規定に合格するものが好まし
い。このような膨脹剤は,モルタルに0.2〜2.0%の膨脹
率,好ましくは0.8〜1.5%の膨脹率を付与するような量
で添加されることが必要である。そのために必要な添加
量はセメントの種類や銘柄,モルタルの配合,温度など
によって変化するが,モルタル1m3当り5〜200gの範囲
にある。
本発明に使用する粘稠剤は,水に溶解して高い粘度を
示す水溶性の高分子物質で,有機糊剤,粘性付与剤,増
粘剤などの名称で呼ばれることもある。本発明で使用で
きる粘稠剤とは,ポリビニルアルコール,ポリアクリル
アミド,ポリアクリル酸ソーダ,ポリ酸化エチレン,カ
ルボキシメチルセルロース,セルロースエーテル類,な
どが挙げられる。セルロースエーテル類には例えばメチ
ルセルロース,ヒドロキシエチルセルロース,ヒドロキ
シプロピルセルロースなどがあるが,メチルセルロース
が好ましい。本発明においては,このような粘稠剤をモ
ルタル中のセメント重量基準で0.02〜0.13%,好ましく
は0.03〜0.10%添加する。この量は,先の特公平1−55
225号公報で提案した量と比較すると低量である。
本発明の充填用モルタル組成物において,鉱物質超微
粉末をモルタル中のセメント重量基準で0.5〜3.0%,好
ましくは0.8〜1.6%の範囲で添加し,且つ高炉スラグ微
粉末をモルタル中のセメント重量基準で1〜4%,好ま
しくは1.5〜3.5%の範囲で添加すると,粘稠剤の添加量
を前記のような範囲に低減してもブリージング率が0.1
%以下で且つフロー値の高い充填用モルタルとして好ま
しい特性が得られることを見い出した。ここで,高炉ス
ラグ微粉末は比表面積が3000cm2/g以上,好ましくは350
0cm2/g以上の微粉末であることが必要である。なお,鉱
物質超微粉末は比表面積が8000cm2/g以上,好ましくは1
0000cm2/g以上の超微粉であることが必要である。この
ような鉱物質超微粉末としてはシリカフュームがある。
本発明の充填用モルタル組成物において,収縮低減剤
およびセメント系膨脹剤は重要な成分である。本発明者
らは前記の問題点を解決すべく収縮低減剤およびセメン
ト系膨脹剤の適用について種々の試験研究を重ね,後記
の実施例に示したような成果を得ることができた。ここ
でいう収縮低減剤は変性アミド化合物からなる液状或い
は粉末状のものであり,モルタル中のセメント重量基準
で1〜3%,好ましくは1〜2%の範囲で添加すること
がよく,またセメント系膨脹剤はCaO系またはCSA系のも
のが使用できるが,CaO系のものが好ましく,その使用量
はモルタル中の重量基準で3〜8%である。
本発明のモルタル組成物は,また,分散性の良好な減
水剤を添加することによって,ブリージング率を減少さ
せ先行コンクリートとの付着強度を高める効果をもたら
す。使用することのできる減水剤としては,リグニンス
ルホン酸塩,オキシカルボン酸塩,ナフタレンスルホン
酸ホルムアルデヒド縮合物塩(NSFと略記される),メ
ラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩(MSFと略
記される),ポリオール系減水剤,ポリカルボン酸系減
水剤などがあり,これらを単独または複合して使用でき
る。これらの分散性の著しい減水剤はモルタル中のセメ
ント重量基準で0.5〜1.5%の範囲,好ましくは0.8〜1.2
%の範囲で添加する。
本発明に従う充填用モルタル組成物の調整にあたって
は,モルタル混練時に,粘稠剤,鉱物質超微粉末,高炉
スラグ微粉末,ガス発生性膨脹剤,収縮低減剤,分散性
の著しい減水剤を,更にはセメント系膨脹剤をそれぞれ
別々に添加してもよいが,現場における作業の簡便化の
見地から前6成分或いは前7成分の全部を予め混合して
一つの粉体混合組成物を作り,この粉体混合組成物をモ
ルタルに添加するのがよい。
使用するセメントは,通常のモルタルまたはコンクリ
ートに使用される常用のセメントであればよく,ポルト
ランドセメント,混合セメント,耐硫酸塩セメントな
ど,あらゆるセメントの使用が可能である。その際,水
セメント比は0.30〜0.60の範囲,砂セメント比は1〜2.
5の範囲であればよい。
本発明に従う充填用モルタル組成物をコンクリート打
継部に充填するには,一般には打継部に型枠をめぐら
し,注入口より充填用モルタルを注入することによって
行われ得る。この注入は抜気口よりモルタルが溢れ出る
まで行う。注入操作は間隙部の充填位置よりも高い位置
から充填用モルタルを流し込む重力利用の方法のほか,
ポンプによる注入でもよいし,他の公知の注入方式によ
ってもよい。本発明の充填用モルタルは逆打工法の打継
部への充填用モルタルとして非常に好適なものであり,
逆打工法の既述の問題を解決するものとして開発された
ものであるが,本発明にしたがうモルタル組成物はプレ
パックドコンクリート用の注入モルタル,間隙空間充填
用の膨脹グラウト等の他の用途に対しても従来のものに
はない効果を発揮することができる。
〔実施例〕
第1表のその配合を示す充填用モルタルを作製した。
いずれの配合も,単位セメント量は750kg/m3,砂セメン
ト比は1.5の一定とした。No.1のモルタルは特公平1−5
5225号公報のものに対応するもの(該公報第1表のNo.3
に対応,但し該公報第1表No.3のSF値0.8は3.0の誤
植),No.2のモルタルはセメント系膨脹剤を使用しない
本発明例,No.3のモルタルはセメント系膨脹剤を使用し
た本発明例である。第1表にこれら充填用モルタルの諸
特性値を併記した。試験温度は20℃である。
〔効果〕 第1表の結果に見られるように,収縮低減剤の添加に
より,さらにはセメント系膨脹剤の添加により,硬化後
の膨脹収縮率がかなり低減された充填モルタルが得ら
れ,且つ高いフロー値および低いブリージング率の逆打
工法の充填施工用として優れた特性を有するモルタルが
得られ,特公平1−55225号公報に提案した発明よりも
一層の改善が達成された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 万木 正弘 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 大野 俊夫 東京都港区元赤坂1丁目3番8号 赤坂 DKビル4階 鹿島建設株式会社関東支 店内 (72)発明者 吉住 彰 神奈川県高座郡寒川町一之宮7番4号― A―311 (72)発明者 山崎 武志 東京都町田市成瀬台4丁目3700番111号 (56)参考文献 特開 昭61−176763(JP,A) 特開 昭62−82170(JP,A) 特開 昭62−45864(JP,A) 特公 平1−55225(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンクリート逆打工法におけるコンクリー
    ト打継部を充填施工するにさいし, 単位セメント量;500〜1000kg/m3, 水セメント比;0.30〜0.60, 砂セメント比;1〜2.5のモルタルに対し; 膨脹率が0.2〜2.0%となるようなガス発生性膨脹剤をモ
    ルタル1m3当り5〜200g, 粘稠剤をモルタル中のセメント重量基準で0.02〜0.13重
    量%, 比表面積が8000cm2/g以上の鉱物質超微粉末をモルタル
    中のセメント重量基準で0.5〜3重量%, 高炉スラグ微粉末をモルタル中のセメント重量基準で1
    〜4重量%, 分散性の良好な減水剤をモルタル中のセメント重量基準
    で0.5〜1.5重量%,および, 収縮低減剤をモルタル中のセメントの重量基準で1〜3
    重量%, の範囲で配合してなるブリージング率が0.1%以下で且
    つフロー値が230mm以上のモルタルを,該打継部のコン
    クリート間隙に充填することを特徴とする逆打工法にお
    けるコンクリート間隙へのモルタル充填法。
  2. 【請求項2】コンクリート逆打工法におけるコンクリー
    ト打継部を充填施工するにさいし, 単位セメント量;500〜1000kg/m3, 水セメント比;0.30〜0.60, 砂セメント比;1〜2.5のモルタルに対し; 膨脹率が0.2〜2.0%となるようなガス発生性膨脹剤をモ
    ルタル1m3当り5〜200g, 粘稠剤をモルタル中のセメント重量基準で0.02〜0.13重
    量%, 比表面積が8000cm2/g以上の鉱物質超微粉末をモルタル
    中のセメント重量基準で0.5〜3重量%, 高炉スラグ微粉末をモルタル中のセメント重量基準で1
    〜4重量%, 分散性の良好な減水剤をモルタル中のセメント重量基準
    で0.5〜1.5重量%, 収縮低減剤をモルタル中のセメントの重量基準で1〜3
    重量%,および, セメント系膨脹剤をモルタル中のセメントの重量基準で
    3〜8重量%, の範囲で配合してなるブリージング率が0.1%以下で且
    つフロー値が230mm以上のモルタルを,該打継部のコン
    クリート間隙に充填することを特徴とする逆打工法にお
    けるコンクリート間隙へのモルタル充填法。
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