JP3385920B2 - Wet spraying method - Google Patents

Wet spraying method

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JP3385920B2
JP3385920B2 JP18690397A JP18690397A JP3385920B2 JP 3385920 B2 JP3385920 B2 JP 3385920B2 JP 18690397 A JP18690397 A JP 18690397A JP 18690397 A JP18690397 A JP 18690397A JP 3385920 B2 JP3385920 B2 JP 3385920B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、湿式吹付け工法
に関し、特に、一次水を添加して一次混練りを行った
後、二次水を添加して二次混練りを行って製造したコン
クリートに、急結剤を添加して吹付け作業を行う湿式吹
付け工法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet spraying method, and particularly to a concrete produced by adding primary water to carry out primary kneading and then adding secondary water to carry out secondary kneading. In addition, the present invention relates to a wet spraying method in which a quick-setting agent is added to carry out spraying work.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、トンネルの掘削内周面などの
地山の壁面を覆ってこれを防護するための覆工工法とし
て、吹付けコンクリート工法が採用されている。この吹
付けコンクリート工法には、セメント、細骨材、粗骨材
および急結剤をあらかじめ混合し、ノズルの手前で混合
水を加える方法である乾式吹付け工法と、セメント、細
骨材、粗骨材及び水を混練して生コンクリートを製造し
た後、急結剤をノズル手前で添加する方法である湿式吹
付け工法とが採用されているが、いずれも、覆工型枠を
用いることなくコンクリートを直接施工面に吹き付ける
ことにより、迅速に覆工体を形成してゆくことが可能で
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, a shotcrete construction method has been adopted as a lining method for covering and protecting the wall surface of the ground such as the inner peripheral surface of excavation of a tunnel. This spray-concrete construction method includes a method in which cement, fine aggregate, coarse aggregate, and a quick-setting agent are mixed in advance, and mixed water is added in front of the nozzle, as well as cement, fine aggregate, and coarse aggregate. After the aggregate and water are kneaded to produce ready-mixed concrete, the wet spraying method, which is a method of adding a quick-setting agent in front of the nozzle, is adopted, but in both cases, the lining form is not used. By spraying concrete directly on the construction surface, it is possible to form the lining body quickly.

【０００３】このような吹付けコンクリートは、従来
は、その急速施工性の特質から、本覆工を行うまでの一
次支保として用いられてきたが、例えば吹付けコンクリ
ートのみで仕上げて永久構造物とするシングルシェル構
造や、吹付けコンクリートの施工厚さの増大などの、多
様な要望に答えるべく、吹付けコンクリートの品質に
は、初期強度や長期強度の高強度化や高耐久性が求めら
れている。Conventionally, such shotcrete has been used as a primary support until the main lining due to the characteristics of its rapid workability. In order to meet various demands such as a single shell structure and an increase in the construction thickness of shotcrete, the quality of shotcrete requires high initial strength and long-term strength and high durability. There is.

【０００４】すなわち、従来の吹付けコンクリートは、
その施工性を確保するために、例えば５５％程度の水セ
メント比で配合され、その強度も２８日材齢で１８Ｎ／
ｍｍ2 程度であったが、高い強度を確保するために
は、コンクリートの強度は水セメント比に比例すること
から、その水セメント比を３５〜４５％程度と低く抑
え、しかも一般に低い水セメントのコンクリートは、粘
性が高くなりポンプ圧送性の低下等を招くことから、そ
の流動性を保持する必要がある。That is, the conventional shotcrete is
In order to ensure its workability, it is blended with a water-cement ratio of, for example, about 55%, and its strength is 18 N / at 28-day age.
Although it was about mm 2, in order to secure high strength, the strength of concrete is proportional to the water-cement ratio, so the water-cement ratio should be kept as low as 35-45%, and in general It is necessary to maintain the fluidity of concrete, because the viscosity of the concrete increases and the pumpability of the concrete decreases.

【０００５】このため、従来の吹付けコンクリートの高
強度化を図る方法としては、その水セメント比を３５〜
４５％程度とし、高性能減水剤を添加してスランプや流
動性を保持したり、シリカフュームやフライアッシュ等
の微粉末混和材を添加してポンプ圧送性を改善する方法
が提案され、実用化されている。Therefore, as a method for increasing the strength of conventional shotcrete, the water-cement ratio is set to 35 to 35.
About 45%, a method of adding a high-performance water reducing agent to maintain slump and fluidity, and adding a fine powder admixture such as silica fume or fly ash to improve pumping performance has been proposed and put to practical use. ing.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法によれば、高性能減水剤を添加してスランプや
流動性を保持する方法では、高価な高性能減水剤を多量
に使用することになるため経済的でないとともに、シリ
カフューム等の微粉末混和材を添加する方法では、フラ
イアッシュやシリカフュームは産業副産物であり、品質
銘柄や生産時期によってアルカリ、強熱減量および湿分
等の品質が安定せず、流動性増強効果にばらつきが生じ
る等の品質管理上の問題や、シリカフュームは国内及び
海外での産出量が少なく、さらに高価であることから利
用上の制限が生じるなどの問題がある。However, according to the above-mentioned conventional method, in the method of adding a high-performance water reducing agent to maintain slump and fluidity, a large amount of expensive high-performance water reducing agent is used. Therefore, it is not economical, and in the method of adding fine powder admixture such as silica fume, fly ash and silica fume are industrial by-products, and the quality such as alkali, loss on ignition and moisture is stable depending on the quality brand and production time. However, there are problems in quality control such as variations in the effect of enhancing liquidity, and problems in that silica fume has a small amount of domestic and overseas production and is expensive, so that its use is restricted.

【０００７】そこで、この発明は、このような従来の課
題を解決するためになされたもので、高性能減水剤の使
用量を低減しつつ、かつシリカフューム等の微粉末混和
材を特に必要とすることなく、高強度の吹付けコンクリ
ートを容易に得ることのできる湿式吹付け工法を提供す
ることを目的とするものである。Therefore, the present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and requires a fine powder admixture such as silica fume while reducing the amount of the high-performance water reducing agent used. It is an object of the present invention to provide a wet spraying construction method capable of easily obtaining a high-strength sprayed concrete without using any method.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、一次水を
添加して一次混練りを行った後、二次水を添加して二次
混練りを行って製造したコンクリートに、急結剤を添加
して吹付け作業を行う湿式吹付け工法において、前記コ
ンクリート中に含まれるセメントとして、３ＣａＯ・Ｓ
ｉＯ2 含有量が４５〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 含有量が６〜１２重量％、硫酸アルカリ含有量がＮａ
2 Ｏ換算で０．４〜０．７重量％、残部が主として２Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ2 、４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 か
らなるクリンカー粉末に、不溶性無水石膏を３０％以上
含む石膏をＳＯ3 換算で２．５〜４．０重量％配合した
ものを使用することを特徴とする湿式吹付け工法にあ
る。The present invention has been made in order to achieve the above object, and the gist thereof is to add primary water and perform primary kneading, and then add secondary water. In a wet spraying method in which a quick-setting agent is added to the concrete produced by secondary kneading and spraying is performed, 3CaO · S is used as the cement contained in the concrete.
iO 2 content is 45 to 75% by weight, 3CaO · Al 2 O
3 content 6-12 wt%, alkali sulfate content Na
0.4-0.7% by weight in terms of 2 O, the balance being mainly 2C
the clinker powder of aO · SiO 2, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3, use what the plaster containing insoluble anhydrite more than 30% was blended 2.5-4.0 wt% converted to SO 3 The wet spraying method is characterized in that

【０００９】そして、この発明は、前記セメントのブレ
ーン比表面積を、３２００〜４７００ｃｍ2 ／ｇとする
ことが好ましい。In the present invention, it is preferable that the cement has a Blaine specific surface area of 3200 to 4700 cm 2 / g.

【００１０】また、この発明は、セメント１００重量部
当たり微粉末混和材料を４〜４０重量部の割合で配合す
ることが好ましい。Further, in the present invention, it is preferable to mix the fine powder admixture material in an amount of 4 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of cement.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】以下、この発明についてさらに詳
細に説明する。この発明によれば、例えばセメント、細
骨材、粗骨材、及びその他の必要な混和剤に一次水を添
加して一次混練りを行った後、二次水を添加して二次混
練りを行うことにより湿式吹付け用の生コンクリートを
製造する。このような生コンクリートの調整方法は、い
わゆるダブルミキシングないしは分割練混ぜ方法と呼ば
れるもので、例えば特開昭５８−５６８１５号公報に示
されるように、セメント及び骨材等に水を添加してコン
クリートやモルタルを得るに当り、セメントに対してフ
アニキユラーないしキヤピラリー状態に近いスラリー域
を形成するように調整された量の１次水を添加してこの
セメントによる団塊を減少させる如く第１次混練し、こ
の第１次混練後に目的の水セメント比を形成するに必要
な残部の２次水を添加してコンクリートやモルタルを形
成するように第２次混練することにより構成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below. According to this invention, for example, primary water is added to cement, fine aggregate, coarse aggregate, and other necessary admixtures to perform primary kneading, and then secondary water is added to perform secondary kneading. By performing the above, a green concrete for wet spraying is manufactured. Such a method for preparing ready-mixed concrete is called a so-called double mixing or divided kneading method. For example, as shown in JP-A-58-56815, concrete is prepared by adding water to cement and aggregate. In order to obtain mortar and mortar, primary water is added to the cement in an amount adjusted so as to form a slurry region close to a faniciller or capillary state, and the primary kneading is performed so as to reduce the agglomeration by the cement, After the primary kneading, the remaining secondary water necessary for forming the desired water-cement ratio is added and the secondary kneading is performed so as to form concrete or mortar.

【００１２】すなわち、このようなダブルミキシングに
よれば、好ましくは必要な水量の３０〜７６％を一次水
として添加して第１次混練を行ない、次で第２次混練を
行うことによりブリージング率が少なく、製品強度の向
上したコンクリートやモルタルを得ることができるが、
これは以下のような事由によるものと考えられる。That is, according to such double mixing, preferably, 30 to 76% of the required amount of water is added as the primary water to carry out the primary kneading, and then the secondary kneading is carried out to obtain the breathing rate. It is possible to obtain concrete and mortar with less product strength,
This is considered to be due to the following reasons.

【００１３】一般的にセメントのような粉体に対して水
を添加して混練りした場合において、肉眼的に確認され
ないとしても、仔細には微細なセメント粉粒子の凝集し
た団塊の発生は避けられないものと推定され、しかも１
度に所用水量を添加して混練される場合には、その適切
な流動状態を形成するに足る水量の故に、仮に長時間に
亘る混練を加えたとしても一旦形成されたセメント粉粒
子の凝集団塊はそれが分散せしめられる可能性は頗る少
ないこととなり、成程水分が相当量存在したとしても、
或る程度の団塊分散後においてはそれ以上に分散される
程度が極めて乏しく単に流動が繰返されるようなことと
なるものと推定される。Generally, when water is added to a powder such as cement and kneaded, the formation of agglomerates of fine cement powder particles is avoided even if not visually confirmed. Presumed to be impossible, and 1
When the required amount of water is added and kneaded at a time, because of the amount of water sufficient to form an appropriate fluidized state, even if the kneading is added for a long time, once the aggregated agglomerate of cement powder particles is formed. Is very unlikely to be dispersed, and even if there is a considerable amount of water,
It is presumed that after a certain amount of nodule dispersion, the degree of further dispersion is extremely poor and the flow is simply repeated.

【００１４】これに対し、水量の適切に制限されたフア
ニキユラー（funicular ）ないしはキヤピラリー（capi
llary ）域及びこのキヤピラリー域に近いスラリー域に
おいて第１次混練する場合にあっては、そのフアニキユ
ラーないしはキヤピラリー域及びこのキヤピラリー域に
近いスラリー域では粒子相互間にそれなりに水が連続状
に侵入した状態であるとしても、空気も又相当に存在
し、空気が連続的に存在する（フアニキユラーＦ1 ）の
状態か、少なくとも粉粒子が粒子間に介在する連続した
水相によって流動性を示すスラリー状態には達していな
い状態であり、このようなキヤピラリー又はキヤピラリ
ー域に近いスラリー域の状態において加えられる第１次
混練では対象物が流動性を有しないことから成程加水に
よる粉粒凝集状態は同じであるとしても、その混練操作
で混合のためのトルクが相当に高くなる領域であり、こ
のような領域ではその混練で形成された凝集団塊相互間
で相当なすり潰し効果が与えられるものと認められる。
蓋しこのようなすり潰し効果が与えられることにより、
成程セメント粉粒子の全般が完全な単体として分散せし
められることはないとしても、少なくとも凝集団塊粒子
の充分な小型化を図り得ることは明らかであり、一旦こ
のようにして好ましい分散微細化の図られたものに対し
て２次水を加えた第２次混練を加えるならば、そのペー
スト性状を大きく改質し、即ちセメント微粒子ないし凝
集団塊の分散化されたものであるが故にブリージング水
の発生量が少いこととなり、又セメント粉の有効利用が
図られて、骨材が用いられた条件下においても得られる
製品の強度を的確に高められることとなるものと認めら
れる。On the other hand, a funani or capillaries (capi) in which the amount of water is appropriately limited
llary) area and the slurry area close to this capillary area, in the case of primary kneading, the water continuously infiltrated between the particles in the faniacillar or the capillary area and the slurry area near this capillary area. Even if it is in a state, air is also present in a considerable amount, and air is continuously present (fanicula F 1 ), or at least a slurry state showing fluidity by a continuous aqueous phase in which powder particles are present between particles. However, since the object does not have fluidity in the primary kneading added in such a state of the capillary or the slurry area close to the capillary area, the state of powder particle aggregation due to the normal water addition is the same. However, the kneading operation is a region where the torque for mixing is considerably high, and in such a region, It is recognized that substantial ground effect is given between aggregation Nodules cross formed by kneading.
By giving a lid and such a grinding effect,
Even if the overall cement powder particles are not dispersed as a complete simple substance, it is clear that at least a sufficient size of aggregated agglomerate particles can be achieved. If secondary kneading with secondary water is added to the obtained product, the paste properties are greatly modified, that is, breathing water is generated because cement fine particles or aggregates are dispersed. It is recognized that the amount will be small and the cement powder will be effectively utilized, so that the strength of the obtained product can be appropriately increased even under the condition where the aggregate is used.

【００１５】そして、この発明によれば、上述のような
ダブルミキシングにより製造されたコンクリートに急結
剤を添加して吹付け作業を行う。かかる急結剤は、コン
クリートの凝結を早め、吹付け時にコンクリートを地山
壁面やトンネル壁面に付着させて、短期間で固化させる
目的で使用するもので、その組成は、セメントの水和を
著しく阻害せずにコンクリートの付着性を増大させられ
るものならば、特に限定するものではなく、市販の急結
剤を使用することができる。Further, according to the present invention, a quick-setting agent is added to the concrete produced by the double mixing as described above, and the spraying operation is performed. Such a quick-setting agent is used for the purpose of accelerating the setting of concrete, adhering the concrete to the ground wall surface or tunnel wall surface during spraying, and solidifying in a short period of time. There is no particular limitation as long as it can increase the adhesion of concrete without inhibiting it, and a commercially available quick-setting agent can be used.

【００１６】また、この発明によれば、上述のようなダ
ブルミキシングにより製造されたコンクリート中に含ま
れるセメントとして、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 含有量が４５
〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 含有量が６〜１２
重量％、硫酸アルカリ含有量がＮａ2 Ｏ換算で０．４〜
０．７重量％、残部が主として２ＣａＯ・ＳｉＯ2 、４
ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 からなるクリンカー粉
末に、不溶性無水石膏を３０％以上含む石膏をＳＯ3 換
算で２．５〜４．０重量％配合したものを使用する。Further, according to the present invention, as the cement contained in the concrete produced by the double mixing as described above, the content of 3CaO.SiO 2 is 45.
~ 75 wt%, 3CaO · Al 2 O 3 content is 6-12
% By weight, alkali sulfate content in terms of Na 2 O is 0.4 to
0.7% by weight, the balance mainly 2CaO.SiO 2 , 4
The clinker powder of CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3, a plaster containing insoluble anhydrite 30% or more using those formulated 2.5-4.0 wt% converted to SO 3.

【００１７】一般に、低水セメント比でコンクリートの
高い流動性を得るためには、界面活性剤系の高性能減水
剤、高性能ＡＥ減水剤やその他分散剤を添加し、それら
の静電反発力および吸着層の立体障害反発力によってセ
メント粒子を分散させる方法が用いられている。分散剤
の吸着性状はセメントの構成化合物ごとに異なり、３Ｃ
ａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 及び４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ
3 へ選択的に、かつ多量に吸着するため、低水セメント
比で高流動を得るためには３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 及び４
ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 の含量を小さくするこ
とが提案されている（特開平６−８０４５６号公報な
ど）。Generally, in order to obtain high fluidity of concrete at a low water-cement ratio, a surfactant type high-performance water reducing agent, a high-performance AE water reducing agent and other dispersants are added, and their electrostatic repulsion force is added. Further, a method of dispersing cement particles by the steric hindrance repulsive force of the adsorption layer is used. The adsorptive property of the dispersant differs depending on the cement constituent compounds.
aO ・ Al 2 O 3 and 4CaO ・ Al 2 O 3・ Fe 2 O
3 selectively to, and for a large amount of adsorption, in order to obtain a high flow at low water-cement ratio 3CaO · Al 2 O 3 and 4
Reducing the content of CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 has been proposed (such as JP-A 6-80456 Patent Publication).

【００１８】この３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 及び４ＣａＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 への分散剤の選択的な吸着は、
硫酸塩の影響を受け、セメントペーストの液相中にＳＯ
4 2-イオンが存在すると、これと競争吸着して、３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 及び４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3
への分散剤の吸着が抑制されるので、適量の硫酸塩を添
加することにより、低水セメント比でもコンクリートの
高流動化が可能になることは知られている。This 3CaO.Al 2 O 3 and 4CaO.
The selective adsorption of the dispersant on Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 is
Due to the influence of sulfate, SO was added to the liquid phase of the cement paste.
If 4 - ion is present, it will be adsorbed competitively with this and 3Ca
O ・ Al 2 O 3 and 4CaO ・ Al 2 O 3・ Fe 2 O 3
It is known that the adsorption of the dispersant to the emulsion is suppressed, and therefore the addition of an appropriate amount of sulfate enables the fluidization of concrete even with a low water cement ratio.

【００１９】セメント中の硫酸塩には、主として２種類
あり、クリンカー中に存在するＮａ2 ＳＯ4 、Ｋ2 ＳＯ
4 および３Ｋ2 ＳＯ4 ・Ｎａ2 ＳＯ4 等の硫酸アルカリ
と粉砕工程で凝結調整用に添加する硫酸カルシウム（以
下「石膏」とする。）とがあり、前者は接水直後に溶解
してＳＯ4 2-を供給し、後者は比較的溶解が遅い。そし
て、上記の硫酸アルカリは、クリンカー中の比較的溶解
速度の大きい３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 や４ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 と比較しても、なお溶解速度が大き
く、セメントが接水した直後で十分に溶解・水和をして
いない状態において分散剤との競争吸着を大きく支配す
る。すなわち、硫酸アルカリが少ないと、セメントペー
ストの液相中のＳＯ4 2-が少なく、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 や４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 への分散剤の吸
着が多くなって流動性が低下する。一方、硫酸アルカリ
が多すぎると、セメントペーストの液相中のアルカリイ
オン濃度が高くなりすぎて静電反発力が消失してしまう
ため、流動性が低下する。高い流動性を確保できる硫酸
アルカリ量の範囲はＡＳＴＭ Ｃ−１１４に規定された
水溶性アルカリで示すと０．４〜０．７重量％（Ｎａ2
Ｏ換算）となる。There are mainly two types of sulfates in cement, Na 2 SO 4 and K 2 SO existing in the clinker.
There are 4 and 3K 2 SO 4 · Na 2 SO 4 and other alkali sulfates and calcium sulfate (hereinafter referred to as “gypsum”) added for adjusting the setting in the pulverization process. 4 2- , the latter of which dissolves relatively slowly. Then, the alkali sulfate, relatively dissolution rate in clinker greater 3CaO · Al 2 O 3 and 4CaO · Al 2
Even when compared with O 3 · Fe 2 O 3 , the dissolution rate is still high, and the competitive adsorption with the dispersant is largely controlled immediately after the cement has come into contact with water and is not sufficiently dissolved or hydrated. That is, when the amount of alkali sulfate is small, the amount of SO 4 2− in the liquid phase of the cement paste is small and the amount of 3CaO · Al 2 O is small.
Adsorption of the dispersant to 3 or 4 CaO / Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 increases and the fluidity decreases. On the other hand, if the amount of alkali sulfate is too large, the concentration of alkali ions in the liquid phase of the cement paste becomes too high and the electrostatic repulsion force disappears, resulting in a decrease in fluidity. The range of the amount of alkali sulfate capable of ensuring high fluidity is 0.4 to 0.7% by weight (Na 2
(O conversion).

【００２０】一方、石膏はクリンカー中の３ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 及び４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3・Ｆｅ2 Ｏ3 と比較
して溶解速度は小さく、接水直後の分散剤の吸着にはあ
まり寄与しないが、接水から１〜２分後の３ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 及び４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 の急激
な水和反応を抑制し、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 及び４Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 の水和反応生成物への分散
剤の吸着を抑制する。添加する石膏は、その形態として
無水塩、半水塩および二水塩からなるものが挙げられる
が、不溶性無水石膏を３０重量％以上含む石膏を添加す
ることが、高い流動性を得られる点で好ましい。なぜな
らば、先の硫酸アルカリ量の範囲では、半水塩のように
溶解速度および溶解度が大きいと、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ
3 及び４ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 と石膏の水和
反応生成物のエトリンガイトの生成量が多くなり、水和
物の絡み合いによりセメント粒子が凝集し、流動性が低
下してしまうからである。また、石膏添加量も同様な効
果をもたらし、添加量が多すぎると、ＣａＳＯ4 ・２Ｈ
2 Ｏ水和物が析出し、この水和物の絡み合いによりセメ
ント粒子が凝集し、流動性が低下してしまう。したがっ
て、石膏の添加量としては、ＳＯ3 換算で２．５〜４．
０％が高い流動性を得る点で好ましい。On the other hand, gypsum is 3CaO.A in the clinker.
l 2 O 3 and 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 as compared to the dissolution rate is small, but not so much contribute to the adsorption of the dispersant after wetted, 3CaO 1-2 minutes after water contact・ A
l 2 O 3 and suppresses rapid hydration of 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3, 3CaO · Al 2 O 3 and 4Ca
O · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 for suppressing the adsorption of the dispersant to the hydration products. Examples of the gypsum to be added include anhydrous salts, hemihydrates and dihydrates. The addition of gypsum containing 30% by weight or more of insoluble anhydrous gypsum gives high fluidity. preferable. This is because, in the above range of the amount of alkali sulfate, when the dissolution rate and the solubility are large like hemihydrate, 3CaO.Al 2 O
3 and 4 CaO ・ Al 2 O 3・ Fe 2 O 3 and hydration reaction product of gypsum produce a large amount of ettringite, and the entanglement of the hydrate causes the cement particles to aggregate and the fluidity to decrease. Is. Also, the amount of gypsum added has a similar effect, and if the amount added is too large, CaSO 4 · 2H
2 O hydrate precipitates, and the entanglement of this hydrate causes the cement particles to aggregate, resulting in a decrease in fluidity. Therefore, the addition amount of gypsum is 2.5 to 4 in terms of SO 3 .
0% is preferable in that high fluidity is obtained.

【００２１】市販の急結剤は、アルカリ含有量がセメン
トより高く、このアルカリの影響により３ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ2 の水和による強度発現が低下する。この影響は、低
水セメント比のようにセメントや急結剤に対する水の比
率が小さい場合に顕著になる。よって、セメント自体の
急結性を高める必要がある。このため、分散剤の効果が
低下しない範囲で、セメント中で最も水和反応の早い３
ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 含有量を求めると６〜１２重量％と
なる。あまり効果は大きくないが、３ＣａＯ・ＳｉＯ2
にも同様な効果が期待され、その含有量としては４５〜
７５重量％、さらに望ましくは６０〜７５重量％がよ
い。Commercially available quick-setting agents have an alkali content higher than that of cement, and due to the influence of this alkali, 3CaO.Si
Strength development due to hydration of O 2 is reduced. This effect becomes more pronounced when the ratio of water to cement or quick setting is low, such as the low water cement ratio. Therefore, it is necessary to improve the quick setting property of the cement itself. For this reason, within the range where the effect of the dispersant does not decrease, 3
The CaO.Al 2 O 3 content is determined to be 6 to 12% by weight. Not very effective, but 3CaO ・ SiO 2
Is expected to have the same effect, and its content is 45-
It is preferably 75% by weight, more preferably 60 to 75% by weight.

【００２２】セメントクリンカーとしては、ＪＩＳ Ｒ
−５２１０に規定されている普通、中庸熱、早強、耐硫
酸塩ポルトランドセメントクリンカーおよびＡＳＴＭ
Ｃ１５０に規定されている低熱ポルトランドセメントク
リンカーを、その使用目的に応じて、単独または２種以
上を混合して使用することができる。As a cement clinker, JIS R
-5210 Normal, Moderate Heat, Early Strength, Sulfate Resistant Portland Cement Clinker and ASTM
The low heat Portland cement clinker specified in C150 can be used alone or in combination of two or more depending on the purpose of use.

【００２３】そして、以上のような効果を得るために
は、セメント粉末のプレーン比表面積を３２００〜４７
００ｃｍ2 ／ｇとすることが好ましく、さらに好ましく
はセメント粉末のプレーン比表面積を３９００〜４３０
０ｃｍ2 ／ｇとすることができる。３２００ｃｍ2 ／ｇ
未満では、ペーストの粘度が低くモルタルと粗骨材が材
料分離することになるため、４７００ｃｍ2 ／ｇを超え
るとペーストの粘度が著しく増大してコンクリートの流
動性が低下するため、いずれも好ましくない。In order to obtain the above effects, the plain specific surface area of the cement powder should be 3200 to 47.
It is preferably set to 00cm 2 / g, more preferably a plain specific surface area of the cement powder 3900-430
It can be 0 cm 2 / g. 3200 cm 2 / g
If it is less than 4, the viscosity of the paste will be low, and the mortar and the coarse aggregate will be separated from each other. If it exceeds 4700 cm 2 / g, the viscosity of the paste will remarkably increase and the fluidity of the concrete will be deteriorated. .

【００２４】また、この発明によれば、上述のセメント
に、当該セメント１００重量部当たり微粉末混和材料を
４〜４０重量部、好ましくは５〜２０重量部の割合で配
合して使用することができる。４重量部未満では微粉末
の効果が顕著には認められないため、４０重量部を超え
ると耐久性や熱的特性が低下するため、いずれも好まし
くない。このような微粉末混和材料としては、例えば、
高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末等を
使用することができる。Further, according to the present invention, the above-mentioned cement may be blended with 4 to 40 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, of the fine powder admixture material per 100 parts by weight of the cement. it can. When the amount is less than 4 parts by weight, the effect of fine powder is not noticeable, and when the amount exceeds 40 parts by weight, durability and thermal properties are deteriorated. As such a fine powder admixture, for example,
Blast furnace slag fine powder, fly ash, limestone fine powder and the like can be used.

【００２５】さらに、この発明によれば、分散剤を配合
してダブルミキシングによりコンクリートを形成するこ
とができる。分散剤は、低い水セメント比で塑性粘度が
適度に大きい領域で、セメント粒子を分散させてセメン
トペーストの降伏値を小さくして、流動性を確保するこ
とにより、セメントペーストと細骨材又はモルタルと粗
骨材の分離を防止しつつ、高流動性を確保する目的で使
用するものであり、その組成は、セメント粒子を分散さ
せるものならば特に限定されるものではなく、例えば、
市販の界面活性剤系の高性能減水剤や、空気巻き込み型
の高性能ＡＥ減水剤等を使用することができる。Furthermore, according to the present invention, it is possible to form concrete by double mixing by adding a dispersant. The dispersant is a region in which the plastic viscosity is reasonably large at a low water-cement ratio, by dispersing the cement particles to reduce the yield value of the cement paste and ensuring the fluidity, so that the cement paste and the fine aggregate or mortar are secured. While preventing the separation of and coarse aggregate, is used for the purpose of ensuring high fluidity, the composition is not particularly limited as long as it disperses the cement particles, for example,
Commercially available surfactant-based high-performance water reducing agents, air-entrained high-performance AE water reducing agents, and the like can be used.

【００２６】なお、強度発現性は高性能ＡＥ減水剤の種
類によって異なり、変形リグニン、アルキルアリルスル
ホン酸塩と活性持続ポリマーからなるナフタレン系の方
がポリカルボン酸系より材齢２８日までの強度に優れる
ため、早期に強度を発現させる場合は、ナフタレン系の
高性能ＡＥ減水剤を使用することが望ましい。The strength development differs depending on the type of the high-performance AE water reducing agent, and the naphthalene type composed of modified lignin, alkylallyl sulfonate and the active-sustaining polymer is stronger than the polycarboxylic acid type until 28 days old. Therefore, it is desirable to use a naphthalene-based high-performance AE water-reducing agent for early development of strength.

【００２７】[0027]

【実施例】以下実施例をあげて本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらに限定されるものではな
い。実施例１、比較例１、及び比較例２の実機試験に使
用した材料および機械を表１に示す。また、実施例１、
比較例１、及び比較例２におけるコンクリートの配合お
よびフレッシュコンクリートの性状を表２に示す。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. Table 1 shows the materials and machines used in the actual machine tests of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. In addition, Example 1,
Table 2 shows the mix of concrete and the properties of fresh concrete in Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

【００２８】[0028]

【表１】 [Table 1]

【００２９】[0029]

【表２】 [Table 2]

【００３０】＜実施例１＞この発明に係る新規セメント
を用いた吹付けコンクリートであって、モルタル先練り
方式の分割練混ぜ方法によってコンクリートを製造し
た。なお、最適一次水粉体比（Ｗ1 ／Ｐ）は、事前の試
験で３０％であることを確認し、これから、一次混練り
を行う際の一次水の配合量を設定した。また、各材料の
計量所要時間、ミキサへの排出時間および練り上がりコ
ンクリートの排出時間等を測定するとともに、練混ぜサ
イクルは１０５秒とした。Example 1 A sprayed concrete using the novel cement according to the present invention was manufactured by a mortar-preliminary division mixing method. The optimum primary water powder ratio (W 1 / P) was confirmed to be 30% in a preliminary test, and from this, the blending amount of primary water for primary kneading was set. Further, the time required for measuring each material, the discharge time to the mixer, the discharge time of the kneaded concrete, and the like were measured, and the mixing cycle was set to 105 seconds.

【００３１】この実施例１によれば、シリカフュームを
使用せず減水剤の使用量も比較例１，２と比較して大幅
に減少している。According to Example 1, the amount of the water reducing agent used was significantly reduced as compared with Comparative Examples 1 and 2 without using silica fume.

【００３２】なお、実施例１のコンクリートによれば、
その流動性やポンプ圧送性が十分に確保されて、従来の
施工機械を用いて容易に施工することができ、吹付け状
況も、脈動や吹付けムラを生じることがなかった。According to the concrete of Example 1,
The fluidity and pumping property were sufficiently secured, the construction could be easily performed using the conventional construction machine, and the spraying condition did not cause pulsation or uneven spraying.

【００３３】＜比較例１＞セメントとしてこの発明に係
る新規セメントを使用するとともに、シリカフュームを
外割で１５％添加して、モルタル先練り方式の分割練混
ぜ方法によってコンクリートを製造した。<Comparative Example 1> Concrete was produced by a split mixing method of a mortar pre-kneading system, in which the novel cement according to the present invention was used as a cement and silica fume was added in an amount of 15% in an outer ratio.

【００３４】＜比較例２＞セメントとしてこの発明に係
る新規セメントを使用するとともに、シリカフュームを
外割で１５％添加して、一括練り方法によってコンクリ
ートを製造した。実施例１，比較例１及び比較例２の各
コンクリートを使用し、急結剤を添加して湿式吹付け工
法により形成した吹付けコンクリートの圧縮強度試験の
試験結果を表−３に示す。また、初期強度について、オ
ーストリアの若材令強度基準と比較したものを図１に示
す。<Comparative Example 2> The novel cement according to the present invention was used as a cement, and silica fume was added in an amount of 15% in an outer ratio to produce concrete by the batch kneading method. Table 3 shows the test results of the compressive strength test of the shotcrete using each of the concretes of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and adding the quick-setting agent and formed by the wet-blasting method. In addition, FIG. 1 shows a comparison of the initial strength with the strength standards of the young age group in Austria.

【００３５】[0035]

【表３】 [Table 3]

【００３６】これらの試験結果によれば練混ぜ方法の違
いにより、材令増加に伴う強度の伸びは若干異なった傾
向を示しており、分割練混ぜ方法による比較例１のコン
クリートは、一括練り方法による比較例２のものに比べ
て材令６時間からから１日までの初期の強度発現性が卓
越している。なお、材令７日以降は、両者に大差は認め
られず、初期での強度発現の増大は長期まで継続してい
ない。According to the results of these tests, the elongation of the strength with the increase of the age tends to be slightly different due to the difference in the mixing method, and the concrete of Comparative Example 1 by the split mixing method is the batch mixing method. In comparison with that of Comparative Example 2 according to the above, the initial strength development from 6 hours to 1 day is outstanding. After 7 days of age, no significant difference was observed between the two, and the initial strength development did not continue for a long time.

【００３７】一方、実施例１のコンクリートによれば、
シリカフューム添加した比較例１のコンクリートと同様
な材令３ｈおよび１日強度を示しており、またシリカフ
ュームなどの微粉末混和材にたよらずに、初期強度のみ
ならず長期強度もかなりの高強度を達成できることが判
明する。On the other hand, according to the concrete of Example 1, according to
It has the same age 3h and 1-day strength as the concrete of Comparative Example 1 to which silica fume is added, and achieves not only the initial strength but also the long-term strength, which is considerably high, without depending on the fine powder admixture such as silica fume It turns out that you can.

【００３８】また、普通セメントを使用した比較例３〜
比較例６の吹付けコンクリートの配合を表４に、これら
の吹付けコンクリートの圧縮強度試験の試験結果を図２
に示す。Comparative Example 3 using ordinary cement
The composition of the sprayed concrete of Comparative Example 6 is shown in Table 4, and the test results of the compressive strength test of these sprayed concretes are shown in FIG.
Shown in.

【００３９】[0039]

【表４】 [Table 4]

【００４０】この試験結果によれば、比較例３〜比較例
６のいずれの場合も、３時間後の初期強度のみならず長
期強度においても、実施例１の場合と比較して強度が顕
著に低くなっており、したがって、普通ポルトランドセ
メントを使用した従来の湿式吹付け工法と比較して、高
品質の吹付けコンクリートを得ることができる。According to this test result, in any of Comparative Examples 3 to 6, not only in the initial strength after 3 hours but also in the long-term strength, the strength is remarkable as compared with the case of Example 1. Therefore, it is possible to obtain high-quality shotcrete as compared with the conventional wet-blasting method using ordinary Portland cement.

【００４１】すなわち、この発明の湿式吹付け工法によ
れば、高性能減水剤の使用量を低減しつつ、かつシリカ
フューム等の微粉末混和材を特に必要とすることなく、
施工現場に求められるシンプルな配合で、初期強度、長
期強度や耐久性において十分な結果が得られる品質の良
い吹き付けコンクリートを容易に得ることができる。That is, according to the wet spraying method of the present invention, the amount of the high-performance water reducing agent used is reduced, and the fine powder admixture such as silica fume is not particularly required.
With a simple composition required for construction sites, it is possible to easily obtain good-quality sprayed concrete that gives sufficient results in initial strength, long-term strength and durability.

【００４２】[0042]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
湿式吹付け工法によれば、高性能減水剤の使用量を低減
しつつ、かつシリカフューム等の微粉末混和材を特に必
要とすることなく、高強度の吹付けコンクリートを容易
に得ることができる。As described above in detail, according to the wet spraying method of the present invention, it is possible to reduce the amount of the high-performance water-reducing agent used and to particularly require the fine powder admixture such as silica fume. Without, high strength shotcrete can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】初期強度について、オーストリアの若材令強度
基準と比較したチャートである。FIG. 1 is a chart comparing the initial strength with a young age standard of strength in Austria.

【図２】比較例３〜比較例６の吹付けコンクリートの圧
縮強度試験の試験結果を示すチャートである。FIG. 2 is a chart showing test results of a compressive strength test of shotcrete of Comparative Examples 3 to 6.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｅ２１Ｄ 11/10 Ｄ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 2/00 - 32/02 C04B 40/00 - 40/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI E21D 11/10 E21D 11/10 D (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 2/00-32 / 02 C04B 40/00-40/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 一次水を添加して一次混練りを行った
後、二次水を添加して二次混練りを行って製造したコン
クリートに、急結剤を添加して吹付け作業を行う湿式吹
付け工法において、前記コンクリート中に含まれるセメ
ントとして、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 含有量が４５〜７５重
量％、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 含有量が６〜１２重量％、
硫酸アルカリ含有量がＮａ2 Ｏ換算で０．４〜０．７重
量％、残部が主として２ＣａＯ・ＳｉＯ2 、４ＣａＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｆｅ2 Ｏ3 からなるクリンカー粉末に、不
溶性無水石膏を３０％以上含む石膏をＳＯ3 換算で２．
５〜４．０重量％配合したものを使用することを特徴と
する湿式吹付け工法。1. A concrete prepared by adding primary water and then secondary kneading, then adding secondary water, and adding a quick-setting agent to the concrete, and then spraying the concrete. in the wet spraying method, as a cement contained in the concrete, 3CaO · SiO 2 content of 45 to 75 wt%, 3CaO · Al 2 O 3 content of 6-12 wt%,
The content of alkali sulfate is 0.4 to 0.7% by weight in terms of Na 2 O, and the balance is mainly 2CaO · SiO 2 and 4CaO ·
2 clinker powder, gypsum containing insoluble anhydrite 30% or more converted to SO 3 consisting of Al 2 O 3 · Fe 2 O 3.
A wet spraying method characterized by using a mixture of 5 to 4.0% by weight. 【請求項２】 前記セメントのブレーン比表面積が、３
２００〜４７００ｃｍ2 ／ｇである請求項１に記載の湿
式吹付け工法。2. The Blaine specific surface area of the cement is 3
The wet spraying method according to claim 1, wherein the wet spraying method is 200 to 4700 cm 2 / g. 【請求項３】 セメント１００重量部当たり微粉末混和
材料を４〜４０重量部の割合で配合したことを特徴とす
る、請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の湿式
吹付け工法。3. The wet spraying method according to claim 1, wherein the fine powder admixture is mixed in an amount of 4 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of cement. .
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