JP3923937B2 - 粉塵低減剤及び吹付けコンクリート - Google Patents
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Description
しかしながら、従来の粉塵低減剤では、粉塵の低減が不充分な場合があった。
水溶性セルロースエーテルは、一種単独または二種以上を組み合わせて用いてもよい。組み合わせる場合は、組み合わせたものを2重量%水溶液としたときの粘度が、20℃において55000〜100000mPa・sであればよい。
コンクリートの粘性が充分確保できないため粉塵低減効果が低下する。好ましくは75〜95重量%である。
本発明の粉塵低減剤における任意成分を除いた各成分の含有量は、水溶性セルロースエーテル及び必要に応じて添加するポリカルボン酸系重合体及び/又は消泡剤を合計した量に占める割合(重量%)で表す。
ポリカルボン酸系重合体としては、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸塩、マレイン酸エステル等のマレイン酸系化合物;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の(メタ)アクリル酸系化合物;カルボキシル基を有する不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体等の単量体の重合体が挙げられる。重合体は、一種の単量体の単独重合体でも、二種以上の共重合体でもよい。また、これらの単量体の一種又は二種以上と、スチレンやカルボキシル基を有しない不飽和(ポリ)アルキレングリコールエーテル系単量体等他のビニル型単量体の一種又は二種以上との共重合体でもよい。ここで、(ポリ)アルキレングリコールとしては、(ポリ)エチレングリコールエーテルが好ましい。ポリカルボン酸系重合体としては、ポリアルキレングリコール鎖、特にポリエチレングリコールエーテル鎖を有するポリカルボン酸系重合体が、吹付けコンクリートの流動性保持時間を特に長くするので好ましい。
ここで用いる消泡剤としては、市販のセメント用消泡剤、市販のセメントモルタル用消泡剤又は市販のコンクリート用消泡剤の他、ポリジメチルシロキサン又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤が挙げられる。消泡剤は、一種または二種以上を組み合わせて用いてもよい。
細骨材は、5mm篩を85重量%が通過する骨材であって、特に限定されなく、例えば砂、珪砂、石灰砕砂等市販の細骨材が用いられる。
表1に示す粉塵低減剤を作製した。
材料は以下に示すものを用いた。
<使用材料>
水溶性セルロースエーテルA:ヒドロキシエチルメチルセルロース(商品名;メトローズSNB60T、信越化学工業社製)。2重量%水溶液の粘度(20℃)60000mPa・s。
水溶性セルロースエーテルB:ヒドロキシプロピルメチルセルロース(商品名;hiメトローズ90SH100000、信越化学工業社製)。2重量%水溶液の粘度(20℃)100000mPa・s。
水溶性セルロースエーテルC:ヒドロキシプロピルメチルセルロース(商品名;マーポローズ90EMP−75000、松本油脂製薬社製)。2重量%水溶液の粘度(20℃)75000mPa・s。
水溶性セルロースエーテルD:ヒドロキシプロピルメチルセルロース(商品名;hiメトローズ90SH30000、信越化学工業社製)。2重量%水溶液の粘度(20℃)30000mPa・s。
ポリカルボン酸系重合体:メタクリル酸ナトリウム54モル%、メタリルスルホン酸ナトリウム7モル%、メチルアクリレート8モル%、メトキシポリ(n=40)エチレングリコールメタクリルレート16モル%並びにメトキシポリ(n=23)エチレングリコールメタクリルレート15モル%を重合させてなる平均分子量11900の高分子化合物を主成分とする固形分濃度45%の水溶液各800gに、pH調整剤として10重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液75.2gを加えて常温で約3分間撹拌し、次いで、亜硫酸ソーダ及びトリエタノールアミンを、高分子化合物の固形分100重量部に対して各0.5重量部添加し3分間撹拌した。これを処理容積が1Lのニーダー型混練撹拌機に入れて温度90℃、4kPaの減圧下で混練しながら濃縮・乾燥を行った。得られた粉粒体を粉砕機で粉砕し、分級して粒径50〜500μmのポリカルボン酸系重合体の粉末を製造した。尚、該粉末の含水率は2.2重量%であった。
消泡剤E:市販消泡剤(商品名;SNディフォーマー14HP、サンノプコ社製)。
消泡剤F:市販消泡剤(商品名;アデカネートB−107、旭電化工業社製)。
<材料及び配合>
セメント: 普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製、密度;3.16g/cm3) 5.00kg
細骨材:珪砂(F.M.;3.20、密度;2.63g/cm3) 7.00kg
石灰石砕砂(F.M.;2.95、密度;2.64g/cm3) 3.00kg
粉塵低減剤:セメント100重量部に対する表2に記載の量(重量部)
水:水道水 3.00kg
粉塵低減剤を砂:セメント重量比が1:2のドライモルタルにプレミックスし、これに水を添加し、ハンドミキサにて60秒間攪拌した。
上記製造方法を用いて作製したモルタルを、株式会社丸東製作所製モルタル・エアメータC13−Sを使用して、JIS A 1128−1999に準拠して空気量を測定した。
<吹付け試験>
上記製造方法を用いて作製したモルタルに、セメント鉱物系粉末急結剤(太平洋マテリアル社製「ショットマスター」)をセメント100重量部に対して7重量部の割合で合流混合部において混合し、急結性吹付けモルタルを調製した。この急結性吹付けモルタルを20kg/分の吹付け量で2分30秒間、2.0m×2.4m×4.8mの簡易テント内を密閉状態にして吹き付け、粉塵測定を行なった。
<粉塵量測定方法>
上記密閉テント内において、15秒間隔で吹付け場所より3mの位置で光散乱式デジタル粉塵計(日本カノマックス社製モデル3411)により粉塵量を測定し、測定時間中の測定値(カウント数)の平均値(測定結果/測定時間(分))をCPMとして示し、粉塵低減剤無添加の場合(比較1−4)のカウント数を100としたときの相対値を、相対比として示した。
実施例1の本発明品5の粉塵低減剤を用いて吹付けコンクリートを作製し、流動性試験(スランプ)、空気量測定、吹付け試験、粉塵量の測定及び圧縮強度試験を行った。コンクリートの配合を表3に、試験結果を表4に示す。
<使用材料>
セメント:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製、密度;3.16g/cm3)
細骨材:山砂(F.M.;2.88、密度;2.60g/cm3)
粗骨材:砕石(最大骨材粒径;13mm、密度;2.63g/cm3)
粉塵低減剤:実施例1の本発明品5の粉塵低減剤
水:水道水
高性能減水剤:ポリカルボン酸系高性能減水剤(商品名;NT−1000、エヌエムビー社製、主成分;ポリカルボン酸エーテル系化合物と分子間架橋ポリマーの複合体)
上記材料を表3に示す配合で練り混ぜた。練り混ぜには100Lパン型強制練りミキサを用い、1バッチの練混ぜ量を75Lとした。
上記材料を表3に示す配合で練り混ぜたコンクリートについてJIS A 1101−1998「コンクリートのスランプ試験方法」及びJIS A 1118−1997「フレッシュコンクリートの空気量の容積による試験方法」に従って、スランプ及び空気量を測定した。
<吹付け試験>
上記で得られたコンクリートを富士物産社製のコンクリート圧送機「アリバ260」を用いて圧送した。途中で設けた合流混合部の一方より、セメント鉱物系粉末急結剤(太平洋マテリアル社製「ショットマスター」)を日本プライブリコ社製の急結剤添加装置「Qガン」で圧送し、セメント100重量部に対して7重量部の割合で合流混合部において混合し、急結性吹付けコンクリートを調製した。この急結性吹付けコンクリートを3m3/hの吹付け量で3分間、高さ3m×幅5mの模擬トンネルに吹き付けた。
<粉塵量測定方法>
上記模擬トンネルをシートで密閉し、1分毎に吹付け場所より3mの位置で光散乱式デジタル粉塵計(日本カノマックス社製モデル3411)により粉塵量を測定し、測定時間中の測定値(カウント数)の平均値(測定結果/測定時間(分))をCPMとして示し、粉塵低減剤無添加の場合(比較2−1)のカウント数を100としたときの相対値を、相対比として示した。
<圧縮強度>
幅50cm×長さ50cm×高さ20cmの型枠に吹付けコンクリートを吹き付け、コア抜きにより採取して高さを調整した直径5cm×高さ10cmの供試体を3体作製した。供試体を材齢28日まで屋外暴露した後、JIS A 1108−1999「コンクリートの圧縮試験方法」に従って、圧縮強度を測定した。
Claims (1)
- セメント100重量部に対して0.04〜0.5重量部の粉塵低減剤、55〜70重量部の水、及び粉体急結剤を含み、細骨材率が55〜75%である吹付けコンクリートであって、粉塵低減剤が、2重量%水溶液の粘度が20℃において55000〜100000mPa・sである水溶性セルロースエーテル75〜95重量%、粉末ポリカルボン酸系重合体4〜24重量%及び消泡剤0〜10重量%を含有する吹付け工法用粉塵低減剤である吹付けコンクリート。
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