JP3366617B2 - 可塑性注入材 - Google Patents
可塑性注入材Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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Description
り、特に潜在性水硬性材料を使用した可塑性注入材に関
する。
充填、軽量盛土、及び埋立等に使用する注入材として、
セメントミルク(硬化助材)と、ベントナイトミルク
(可塑化材)とを混合攪拌して得られる可塑性注入材を
提案している(特開平11−310779号参照)。
に、モンモリロナイト粘土鉱物を混入した流動性の膨潤
液を加えることにより非流動性の可塑状のグラウト材を
得ることが提案されている(特開平11−124574
号公報参照)。
の可塑性注入材にあっては、硬化助材としてセメントミ
ルクや流動性モルタルを使用しているため、セメントミ
ルク自体が時間経過により硬化したり、その流動性が低
下することとなる。
ミルク等の硬化時間が短くなる場合や、施工時間が長時
間になる場合には、セメントミルクに遅延剤等の混和剤
を添加して硬化時間が適正なものになるようにする必要
がある。
の割合により、必要となる遅延剤の配合量をその都度変
更する必要があり、取扱いが煩雑にである。また、日々
の施工終了時や製造プラントのトラブルなどにより、数
時間から数日間注入が中断する場合など、遅延剤の効果
が期待できない場合があり、毎回ホース内を洗浄してセ
メントミルクを取り出す必要がある。その上、洗浄した
廃水の処理も必要となり手間がかかってしまう。
とがなくとも使用する液材が時間を経て硬化したり、流
動性の低下が発生することがない可塑性注入材を提供す
ることを目的とする。
い、水酸化カルシウムなどを含む刺激剤(石灰、石膏、
セメント水和物等)などの硬化助材を混合したアルカリ
性の液材(刺激液:A液)と、潜在水硬性物質(高炉ス
ラグ、ポゾラン反応物質等)と可塑化材(ベントナイト
等)とを混入した液材(硬化液:B液)を使用し、A液
とB液とを攪拌混合して形成される可塑性注入材を使用
することにより上記課題を解決できることを見いだし
た。
性材料に接触してこれを硬化させる自硬性を有さない硬
化助材及び水を含む混合液(刺激液:A液)と、前記潜
在水硬性材料、可塑化材及び水からなる混合液(硬化
液:B液)とを攪拌混合して形成される可塑性注入材で
ある。
り水和物を形成して硬化しうる鉱物成分を含有している
が通常の条件下で水と接触しても水和反応を開始するこ
とがなく、この反応系に硬化助材を存在させると水和反
応を開始して硬化する材料をいう。また、硬化助材は、
前記潜在水硬化性材料と水の存在下に接触すると、潜在
水硬化助材料が水和反応を開始して硬化する材料をい
う。
などのスラグ粉末、及びポゾラン粉末から選ばれた1種
以上からなるものを用いることができる。ポゾラン粉末
は、天然ポゾランとして、火山灰、ケイ酸白土、珪藻
土、ベントナイト、カオリン等の粘土類、並びに人工ポ
ゾランとして、か焼カオリンなどのか熱粘土類、フライ
アッシュ(石灰灰)、シリカフューム等から選ぶことが
できる。ポゾラン粉末とはそれ自体は水硬性を有しない
が水の存在下において水酸化カルシウムと常温で除々に
反応して水不溶性の化合物を形成して硬化する微粉末状
シリカ質材料である。
物、石灰、苦土石灰、二水石膏、アルカリ金属の水酸化
物、アルカリ金属のアルカリ性塩、リン酸、リン酸塩か
ら選ばれた1種以上からなるものを使用することができ
る。
材料が高炉スラグであることを特徴とする可塑性注入材
である。
の配合量が、可塑性注入材1m3 に対し、120〜30
0kgであることを特徴とする可塑性注入材である。
必要な強度を発生しないし、300kg以上であると混
練が難しくなる。
が、セメント水和物、消石灰、生石灰または二水石膏で
あることを特徴とする可塑性注入材である。
が、ベントナイトであることを特徴とする可塑性注入材
である。
高炉スラグ粉末からなる場合、これ自身は、水と接触し
ても水和して硬化することがないが、これを刺激剤など
の硬化助材、例えばセメント水和物などのアルカリ性を
発現する材料と接触させると、高炉スラグ粉末は、この
刺激剤によって刺激され、水和反応が開始することによ
り高炉スラグの組成成分から珪酸石灰水和物、アルミン
酸石灰水和物などを生成することにより水和硬化する。
らなるものであるとき、これら自身は珪酸成分及び/又
はアルミン酸成分を主成分とするものであって、水と接
触しても水和硬化することはないが、これに硬化助材、
例えば酸化カルシウム或は、リン酸又はリン酸塩を接触
させると、この硬化助材が潜在水硬性材料の前記成分と
反応して、例えば、酸化カルシウムが珪酸成分と反応し
で珪酸カルシウム水和物を生成することにより、又、リ
ン酸がアルミン酸成分と反応してリン酸アルミニウム水
和物を生成することなどにより、これを水和硬化させる
ことができる。
きには、A液中のベントナイトは、B液中の陽イオンの
作用により凝集され、注入材に可塑性が発生する。
液、B液を混練する前の状態では、A液自体及びB液自
体の流動性の低下や、硬化がないため、日々の施工終了
時や施工中断時にミキサー、ホースなどの洗浄が必要な
くなり施工の省力化となり、また、洗浄水の排水処理も
不要となる。
る。本発明では潜在水硬性物質として高炉スラグを使用
し、また、可塑材としてベントナイトを使用する。ま
た、刺激材として消石灰、生石灰、二水石膏、及びセメ
ント水和物(商品名NBA)を使用する。
ラグ粉末は、この刺激剤によって刺激され、水和反応が
開始することにより高炉スラグの組成成分から珪酸石灰
水和物、アルミン酸石灰水和物などを生成することによ
り水和硬化し所定の強度を発生する。
イナスイオンに帯電している。これにA液を混合すると
A液に含まれる水酸化カルシウムなどにより、ベントナ
イト粒子表面のマイナス荷電をカルシウムプラスイオン
が中和することにより、ベントナイト粒子の分子間引力
による急激な凝集反応が発生し、瞬時に可塑性を生じ
る。
合割合は、使用目的に応じて適宜決定されるものであ
る。
らに説明する。以下の実施例において、注入材の配合、
及び試験項目は以下の実施例に示す通りである。
は、日本道路公団規格試験法であるシリンダー法で80
(自立)〜150mmが好ましく、80〜120mmが
より好ましい。80〜120mmでは可塑性注入材とし
て最適であるうえ、水中打設又は流水のある場所でも材
料分離が極めて少なく利用可能である。また、120〜
150mm では流水等の影響を受けない場合、十分に
可塑性注入材として使用可能であるが、水中打設に使用
の場合、濁りや材料に亀裂が生じる可能性がある。15
0mm以上のものは限定注入等には適さない。
工学会基準「一軸圧縮試験(JISA1216)」によ
り測定した。
室養生 ・水中養生:材齢1日後脱型、容器に供試体体積の10
倍の水を入れ、強度試験日まで20℃水中養生
え、それぞれの刺激材を使用した場合の注入材の物性を
測定した。
生石灰、二水石膏、NBA(商標:セメント水和
物)の4種を使用した。
グ(JIS R5211「高炉セメント」に規定される
もの)を、可塑材としてベントナイト(膨潤度16のも
の:200メッシュふるい全通の粒径のもの)を使用し
た
ンプ圧送性のよいフロー値160〜300mmとなる配
合とした。
て、A液、B液単独のフロー値、両液混合直後のフロー
値(可塑性)、及び両液混練後の注入材の一軸圧縮強さ
を表2に示す。
及びは、所定のフロー値、及び圧縮強度を備えること
が確認できた。
てのベントナイト添加量を変化させた場合についての可
塑性状を測定した。なおA液、及びB液のスラグ量は上
記表1の配合と同じである。その結果を表3に示す。
120kg/m3 程度が好ましく、100〜120kg
/m3 が最適であることが確認できた。即ち、添加量が
80kg/m3 より少ないと、注入材の可塑化が不良と
なり、また120kg/m3を越えると混練が難しくな
る。
助材としての高炉スラグの添加量を変化させた場合につ
いて養生28日の供試体の一軸圧縮強度(N/mm2 )
を測定した。なおA液、及びB液のベントナイト量は上
記表1の配合と同じである。その結果を表4に示す。
300kg/m3 程度が好ましいことが確認できた。即
ち、添加量が120kg/m3 より少ないと、強度が発
現しなくなり、また300kg/m3 を越えると混練が
難しくなる。
(フロー値mm)を経時的に測定したものである。比較
例として、A液にセメントミルクW/C=50%を使用し
たものと、これに遅延剤(ポリゾスNO.89)を2%添
加したものに付いて同様に測定した。尚表中「A液+B
液」については、A液を1日経過後にB液と混合して測
定している。その結果を表5に示す。
ら一日経過後にいたるまでほとんど流動性に変化はない
ことが確認できた。また供試体は生石灰が吸水し、若
干、流動性は低下することが確認できた。また、各供試
体、〜ともB液混合直後に於ける、可塑性は良好で
あることが確認できた。
ミルク)が固化したため、フロー測定不能となった。
在水硬性材料に接触してこれを硬化させる自硬性を有さ
ない硬化助材及び水を含む混合液(A液)と、潜在水硬
性材料可塑化材及び水からなる混合液(B液)と、を攪
拌混合して形成されるものとしたため、A液、B液を混
練する前の状態では、A液自体及びB液自体の流動性の
低下や、硬化がないため、日々の施工終了時や施工中断
時にミキサー、ホースなどの洗浄が必要なくなり施工の
省力化となり、また、洗浄水の排水処理も不要となると
いう効果を奏する。
Claims (5)
- 【請求項1】 潜在水硬性材料に接触してこれを硬化さ
せる自硬性を有さない硬化助材及び水を含む混合液と、 前記潜在水硬性材料、可塑化材及び水からなる混合液
と、 を攪拌混合して形成される可塑性注入材。 - 【請求項2】 前記潜在水硬性材料が高炉スラグである
ことを特徴とする請求項1に記載の可塑性注入材。 - 【請求項3】 前記高炉スラグの配合量が、可塑性注入
材1m3 に対し、120〜300kgであることを特徴
とする請求項2に記載の可塑性注入材。 - 【請求項4】 前記硬化助材が、セメント水和物、消石
灰、生石灰または二水石膏であることを特徴とする請求
項1、請求項2または請求項3に記載の可塑性注入材。 - 【請求項5】 前記可塑化材が、ベントナイトであるこ
とを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、または
請求項4に記載の可塑性注入材。
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