JP4657428B2 - 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 - Google Patents
急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4657428B2 JP4657428B2 JP2000241972A JP2000241972A JP4657428B2 JP 4657428 B2 JP4657428 B2 JP 4657428B2 JP 2000241972 A JP2000241972 A JP 2000241972A JP 2000241972 A JP2000241972 A JP 2000241972A JP 4657428 B2 JP4657428 B2 JP 4657428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parts
- quick
- setting agent
- mass
- cement concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面へ吹付ける吹付材料及びそれを用いた吹付工法に関する。なお、本発明ではペースト、モルタル、及びコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削等露出した地山の崩落を防止するために急結剤をコンクリートに混合した急結性コンクリートの吹付工法が行われている（特公昭６０−４１４９号公報）。
【０００３】
この工法は、通常、掘削工事現場に設置した計量混合プラントで、セメント、骨材、及び水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテータ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、途中に設けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急結性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになるまで吹付ける工法である。
【０００４】
この際に使用する急結剤としては、カルシウムアルミネート及び／又はアルカリアルミン酸塩、並びに、それとアルカリ炭酸塩等の混合物が知られている（特開昭６４−５１３５１号公報、特公昭５６−２７４５７号公報、特開昭６１−２６５３８号公報、及び特開昭６３−２１００５０号公報）。
【０００５】
最近では、長期強度発現性を高め、更には長期間使用できる永久構造物用途として、硫酸アルミニウムを含有するアルカリ骨材反応抑制型急結剤が知られている。硫酸アルミニウムを含有するアルカリ骨材反応抑制型急結剤としては、結晶水を有する含水硫酸アルミニウムとアルミン酸カルシウムの混合物が提案されている（特開平８−４８５５３号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の急結剤を使用した場合には、吹付時のリバウンド率が大きく、長期強度発現性が低いという課題があった。
【０００７】
又、含水硫酸アルミニウムとアルミン酸カルシウムの混合物を使用した場合、初期強度発現性が低く、特に低温時には初期強度発現性が著しく低下し、水セメント比の影響を受けてしまうという課題があった。
【０００８】
本発明者は、上記課題を種々検討した結果、ある特定の吹付材料を使用することにより、上記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、（１）ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．５〜３．０であり、ガラス化率が４０％以上であるカルシウムアルミネート類、（２）硫酸アルミニウムを、無水物換算でカルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５〜４５質量部、及び、（３）硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及び、硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部を含有してなる急結剤であり、アルカリ金属硫酸塩が、急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部である該急結剤であり、さらに、芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を含有してなる該急結剤であり、急結剤が粉末状である該急結剤であり、さらに、水を含有してなる該急結剤であり、急結剤のｐＨが７未満である該急結剤であり、セメントを含有してなるセメントコンクリートと、該急結剤とを混合してなる吹付材料であり、さらに、セメントコンクリートがポリアルキレンオキサイドを含有してなる該吹付材料であり、さらに、セメントコンクリートが繊維状物質を含有してなる該吹付材料であり、さらに、セメントコンクリート中の水の量が、セメント１００質量部に対して、３５〜６５質量部である該吹付材料であり、該急結剤を送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法であり、該粉末状急結剤を加水してスラリー化した急結剤スラリーを送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法であり、セメントコンクリートの圧送圧力は、０．２〜０．６ＭＰａであり、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートの圧送圧力より０．０１〜０．３ＭＰａ大きく、急結性セメントコンクリートの圧送速度は４〜２０ｍ3／ｈであることを特徴とする該湿式吹付工法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明で使用する急結剤とは、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有するものである。
【００１２】
本発明で使用するカルシウムアルミネート類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3 とを主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ及び／又はＡｌ2Ｏ3の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、あるいは、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
【００１３】
これらの中では、反応活性の点で、カルシウムアルミネートが好ましく、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3（以下Ｃ12Ａ7という）組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質カルシウムアルミネートを含有する混合物がより好ましい。
【００１４】
カルシウムアルミネート類のガラス化率は、初期凝結を促進し、初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減する点で、４０％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましく、１００％が最も好ましい。４０％未満だと凝結性や強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなる。
【００１５】
なお、ガラス化率は、本発明のカルシウムアルミネート類を１０００℃×２時間の条件下で加熱後、５℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピークの面積Ｓ0を求め、このＳ0と本発明の試料中のカルシウムアルミネート類の結晶のメインピーク面積Ｓから、式（１）によりガラス化率χを求めたものである。
χ (％) ＝１００×（１−Ｓ／Ｓ0 ）・・・式（１）
【００１６】
カルシウムアルミネート類のＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）は、初期凝結を促進し、初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減させる点で、１．５〜３．０であり、１．７〜２．５が好ましい。１．５未満だと凝結性や初期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなり、３．０を越えると凝結性や強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなり、経済的に好ましくない。
【００１７】
カルシウムアルミネート類の粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン値で４０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。４０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと急結性や初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００１８】
本発明で使用する硫酸アルミニウムは、初期凝結を促進し、リバウンド率を低減する成分であり、セメントの水和反応過程でアルミニウムイオンを供給し、セメントやカルシウムアルミネート類からのカルシウムイオンと反応してカルシウムアルミネート水和物を生成し、さらに、硫酸イオンと反応して早期にカルシウムサルフォアルミネート水和物を生成して初期強度発現性の向上に寄与するものである。
【００１９】
硫酸アルミニウムは無水物及び含水物の両方が使用でき、無水物と含水物を併用してもよい。これらの中では、初期凝結を促進し、リバウンド率を低減し、初期強度発現性を向上する効果が大きい点で、含水物が好ましい。
【００２０】
硫酸アルミニウムの使用量は無水物換算で、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５〜１００質量部が好ましく、１０〜４５質量部がより好ましく、１０〜４０質量部が最も好ましい。５質量部未満だとリバウンド率が大きく、初期凝結しにくいおそれがあり、１００質量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２１】
本発明で使用するアルカリ金属硫酸塩は、初期強度発現性を向上させる成分である。
【００２２】
アルカリ金属硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、重硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、カリミョウバン、クロムミョウバン、及び鉄ミョウバン等が挙げられる。これらの中では、凝結性状や初期強度発現性が良好な点で、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、及びカリミョウバンからなる群のうちの１種又は２種以上が好ましく、硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムがより好ましく、硫酸ナトリウムが最も好ましい。
【００２３】
アルカリ金属硫酸塩は無水物及び含水物の両方が使用でき、無水物と含水物を併用してもよい。これらの中では、安定性の点で、無水物が好ましい。
【００２４】
アルカリ金属硫酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部が好ましく、１５〜２０質量部がより好ましい。１０質量部未満だとリバウンド率が大きく、初期強度発現性を阻害し、急結剤がスラリーの場合には急結性セメントコンクリートの圧送性が小さいおそれがあり、３０質量部を越えると凝結性や長期の強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２５】
急結剤には、初期凝結や強度発現性の向上の点で、セッコウや凝結促進剤を併用してもよい。
【００２６】
本発明では、リバウンド率を低減し、強度発現性を向上させる点で、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤が好ましい。リバウンド率や粉塵をより低減する点で、さらに、水（以下スラリー水という）を混合して急結剤スラリーとすることも可能である。
【００２７】
急結剤スラリーにした場合、初期凝結を促進し、急結剤スラリーの圧送性や初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減させるために、急結剤スラリーのｐＨは、７未満であり、３以上７未満が好ましく、４〜６がより好ましい。３未満だと凝結性や初期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、７以上だと圧送性が小さくなり、長期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなる。なお、本発明でいう急結剤スラリーのｐＨは、急結剤スラリーをさらに水で１０倍に希釈した希釈物のｐＨである。
【００２８】
スラリー水の使用量は、急結剤１００質量部に対して、３０〜６００質量部が好ましく、５０〜８０質量部がより好ましい。３０質量部未満だと粉塵量が低減しないおそれがあり、６００質量部を越えると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２９】
セメントコンクリートの特性向上のために、スラリー水に、凝結遅延剤、増粘剤、及び超微粉を併用してもよい。又、スラリー水に、硫酸アルミニウムやアルカリ金属硫酸塩を溶解して使用してもよい。
【００３０】
一方、急結剤として粉末状急結剤を使用する場合は、急結剤を湿らせたり、スラリー化させたりする工程が必要でなく、作業性が容易という利点がある。
【００３１】
急結剤の使用量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で２〜２５質量部が好ましく、５〜２０質量部がより好ましく、７〜１５質量部が最も好ましい。２質量部未満だと初期凝結を促進しにくいおそれがあり、２５質量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００３２】
本発明で使用するセメントとしては、通常市販されている普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これらのポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメント等が挙げられ、これらを微粉末化して使用してもよい。これらの中では、セメントコンクリートの圧送性が良好な点で、普通ポルトランドセメント及び／又は早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００３３】
さらに、本発明では、リバウンド率や粉塵量の低減の点で、セメントコンクリート側にポリアルキレンオキサイドを使用することが好ましい。
【００３４】
本発明で使用するポリアルキレンオキサイド（以下ＰＡＯという）は、セメントコンクリートに粘性を与え、吹付直後の吹付面からのセメントコンクリートのダレを防止し、リバウンド率や粉塵量を低減するものである。ポリアルキレンオキサイドとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びポリブチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中では、セメントコンクリートに粘性を与え、吹付時のリバウンド率や粉塵量を低減する効果が大きい点で、ポリエチレンオキサイドが好ましい。
【００３５】
ＰＡＯの分子量は、１００万〜５００万が好ましい。１００万未満だとセメントコンクリートの粘性が小さく、吹付直後の吹付面からのセメントコンクリートのダレを防止できないおそれがあり、５００万を越えると強度発現性を阻害し、急結剤がスラリーの場合には急結剤とセメントコンクリートを混合した急結性セメントコンクリートの圧送性が低下するおそれがある。
【００３６】
ＰＡＯの使用量は、セメント１００質量部に対して、０．００１〜０．２質量部が好ましく、０．００５〜０．１質量部がより好ましい。０．００１質量部未満だと急結性セメントコンクリートの粘性が小さく、粉塵量が多く、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、０．２質量部を越えるとセメントコンクリートの粘性やリバウンド率が大きく、粉塵量が多く、急結剤がスラリーの場合には急結性セメントコンクリートの圧送性に支障を生じるおそれがある。
【００３７】
さらに、本発明では、リバウンド率や粉塵量の低減の点で、急結剤側に芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を使用することが好ましい。
【００３８】
本発明で使用する芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下芳香族スルホン酸類という）は、セメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減するものであり、液体や粉体いずれの使用も可能である。さらに、セメントコンクリート中のポリアルキレンオキサイドと反応して増粘すると、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果がより大きくなるものである。芳香族スルホン酸類としては、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、ビスフェノールＡスルホン酸、フェノールスルホン酸、トリスフェノールスルホン酸、４−フェノキシベンゼン−４’−スルホン酸、メチルジフェニルエーテルスルホン酸、及びアントラセンスルホン酸の芳香族スルホン酸、並びにこれらの芳香族スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。又、芳香族環がアルキル基を有してもよい。これらの中では、セメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果が大きい点で、芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物が好ましく、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物からなる群のうちの１種以上がより好ましく、β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下β−ＮＳという）が最も好ましい。
【００３９】
芳香族スルホン酸類の使用量は、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部に対して、０．０５〜５質量部が好ましく、０．１〜３質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だとセメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果が小さいおそれがあり、５質量部を越えるとリバウンド率が大きく、粉塵量が多く、強度発現性を阻害するおそれがある。
【００４０】
さらに、本発明では、急結性セメントコンクリートの曲げ強度、耐衝撃性、及び靭性の向上の点で、急結性セメントコンクリートに繊維状物質を使用することが好ましい。
【００４１】
本発明で使用する繊維状物質としては、無機質や有機質いずれも使用できる。
無機質の繊維状物質としては、ガラス繊維、ロックウール、石綿、セラミック繊維、及び金属繊維等が挙げられ、有機質の繊維状物質としては、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリル繊維、セルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、パルプ、麻、木毛、及び木片等が挙げられる。又、炭素繊維も使用できる。これらの中では経済性の点で、金属繊維及び／又はビニロン繊維が好ましい。
【００４２】
繊維状物質の長さは圧送性や混合性等の点で、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましい。５０ｍｍを越えると圧送中に圧送管が閉塞するおそれがある。
【００４３】
繊維状物質の使用量は、繊維状物質を含有したセメントコンクリート１００容量部中、０．１〜１．５容量部が好ましく、０．３〜１．２容量部がより好ましい。０．１容量部未満だと曲げ強度、耐衝撃性、及び靭性が向上しないおそれがあり、１．５容量部を越えると急結性セメントコンクリートの圧送性が低下し、耐衝撃性や強度発現性を阻害するおそれがある。
【００４４】
本発明では、さらに、ＡＥ剤や発泡剤を添加して空気泡を混入させ、粉塵量を低減させてもよい。
【００４５】
セメントコンクリート中の水の量は、セメント１００質量部に対して、３５〜６５質量部が好ましく、４０〜５５質量部がより好ましい。３５質量部未満だとセメントコンクリートが十分に混合できないおそれがあり、６５質量部を越えると強度発現性が小さいおそれがある。なお、ここでいう水には、スラリー水を含まない。
【００４６】
本発明で使用する骨材は吹付できれば特に制限されるものではないが、骨材強度の高いものが好ましい。細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用でき、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用できる。
【００４７】
本発明で使用する吹付工法では、要求される物性、経済性、及び施工性等の点で、急結性セメントコンクリートとして吹付けることができる。
【００４８】
急結剤をスラリー化しない場合の吹付工法としては、セメントコンクリートと粉末状の急結剤を別々に圧送し、粉末状の急結剤をセメントコンクリートに合流混合させて急結性セメントコンクリートとして吹付ける吹付工法が好ましい。
【００４９】
急結剤スラリーを使用した場合の吹付工法としては、セメントコンクリートと急結剤を別々に圧送し、セメントコンクリートと急結剤が合流混合する直前で急結剤に加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを、セメントコンクリートに合流混合させて急結性セメントコンクリートとして吹付ける吹付工法が好ましく、湿式吹付法や乾式吹付法が使用できる。これらの中では、粉塵量が少ない点で、湿式吹付法が好ましい。
【００５０】
急結剤スラリーを使用した場合の湿式吹付法としては、セメント、骨材、及び水を混合して混練し、空気圧送し、途中で、例えば、Ｙ字管の一方から急結剤を添加する直前で加水してスラリー化した急結剤スラリーを添加して吹付ける方法等が挙げられる。
【００５１】
急結剤スラリーを使用した場合の乾式吹付法としては、セメント、骨材を混合し、空気圧送し、湿式吹付法と同様な方法により得られた急結剤スラリー、水を添加して吹付ける方法等が挙げられる。
【００５２】
このように、急結剤をスラリー化してセメントコンクリートと混合することにより、粉塵量やリバウンド率を低減し、作業環境が改善できるものである。
【００５３】
急結剤をスラリー化する方法は特に限定するものではないが、例えば急結剤を空気圧送するＹ字管の一方の管の周囲数カ所から高圧水で加水してスラリー化する方法が好ましいものとして挙げられる。この高圧水はセメントコンクリートに急結剤スラリーを圧入する効果もあるので、混合性が良好になる。このことにより、セメントコンクリートとの反応性が高まり、粉塵量やリバウンド率が低減し、凝結性や強度発現性が向上し、更には急結性吹付セメントコンクリートの品質が安定するものである。
【００５４】
本発明の吹付工法においては、従来使用の吹付設備等が使用できる。吹付設備は吹付が十分に行われれば、特に限定されるものではなく、例えば、セメントコンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー２８０」等が、急結剤の圧送には急結剤圧送装置「ナトムクリート」等が使用できる。急結剤に加水して急結剤スラリーにするには一般的な水ポンプを使用すれば良く、加水する途中で圧送空気を入れて加圧する方法を用いても良い。
【００５５】
セメントコンクリートの圧送圧力は、０．２〜０．６ＭＰａが好ましい。又、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートの圧送圧力より０．０１〜０．３ＭＰａ大きいことが好ましい。
【００５６】
又、急結性セメントコンクリートの圧送速度は４〜２０ｍ3／ｈが好ましい。さらに、急結剤とセメントコンクリートとの合流点は混合性を良くするために、合流点を管の形状や管の内壁を乱流状態になりやすい構造やラセン状の構造にしてもよい。
【００５７】
【実施例】
以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００５８】
実験例１
各材料の単位量を、セメント５００ｋｇ／ｍ3 、水２００ｋｇ／ｍ3 、細骨材１１７３ｋｇ／ｍ3 、及び粗骨材５１０ｋｇ／ｍ3 とし、さらに、セメント１００質量部に対して、０．０２質量部のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、１．０容量部の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製し、圧送速度４ｍ3／ｈ、圧送圧力０．４ＭＰａの条件下で、コンクリート圧送機「アリバ−２８０」で圧送した。
一方、カルシウムアルミネート類１００質量部、無水物換算で表１に示す質量部の硫酸アルミニウム、並びに、カルシウムアルミネート類▲１▼、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、及び、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を、セメント１００質量部に対して、１０質量部になるように、空気圧送した。
この急結剤を圧送圧力０．５ＭＰａの条件下で圧送して、吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとした。この急結性吹付コンクリートについて評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値３２００ｃｍ2／ｇ、比重３．１６
細骨材：新潟県姫川産川砂、表面水率４．０％、比重２．６２
粗骨材：新潟県姫川産川砂利、表乾状態、比重２．６４、最大寸法１０ｍｍ
ＰＡＯ：ポリエチレンオキサイド、分子量２００万、市販品
繊維状物質：鋼繊維、長さ３０ｍｍ、比重７．８、市販品
カルシウムアルミネート類▲１▼：カルシウムアルミネート、主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
硫酸アルミニウム：含水硫酸アルミニウム、市販品
アルカリ金属硫酸塩：硫酸ナトリウム、無水物、市販品
芳香族スルホン酸類α：β−ＮＳ：粉末状、市販品
【００６０】
（測定方法）
凝結時間：吹付コンクリート中の粗骨材を除いた材料でモルタルを練り、土木学会基準「吹付けコンクリート用急結剤品質規格（ＪＳＣＥＤ−１０２）」に準拠して測定した。
圧縮強度：２０℃で測定した。調製した急結性吹付コンクリートを、幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウト型枠と幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠に吹付けした。材齢３時間の初期強度はプルアウト型枠の供試体を使用して測定した。プルアウト型枠表面からピンを急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、そのときの引き抜き強度を求めた。（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体表面積）から圧縮強度を算出した。材齢１日以降は幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠から採取した直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を使用し、供試体を２０トン耐圧機で測定した。
リバウンド率：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、（リバウンド率）＝（模擬トンネルに付着せずに落下した急結性吹付コンクリートの質量）／（模擬トンネルに吹付けた急結性吹付コンクリートの質量）×１００（％）で算出した。
【００６１】
【表１】
【００６２】
実験例２
表２に示すカルシウムアルミネート類１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表２に示す。
（使用材料）
カルシウムアルミネート類▲２▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、徐冷し、ガラス化率４０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
カルシウムアルミネート類▲３▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、徐冷し、ガラス化率６０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
カルシウムアルミネート類▲４▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率８０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
【００６３】
【表２】
【００６４】
実験例３
表３に示すカルシウムアルミネート類１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表３に示す。
（使用材料）
カルシウムアルミネート類▲５▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝１．５
カルシウムアルミネート類▲６▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝１．７
カルシウムアルミネート類▲７▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．５
カルシウムアルミネート類▲８▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝３．０
【００６５】
【表３】
【００６６】
実験例４
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中表４に示す質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
【００６８】
実験例５
カルシウムアルミネート類を使用せず、硫酸アルミニウムとアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、及び、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表５に示す。
【００６９】
（測定方法）
低温圧縮強度：１０℃で測定したこと以外は、圧縮強度と同様に測定した。
【００７０】
【表５】
【００７１】
実験例６
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、表６に示す質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表６に示す。
【００７２】
（使用材料）
芳香族スルホン酸類β：β−アルキルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、粉末状、市販品
芳香族スルホン酸類γ：ビスフェノールＡホルムアルデヒド縮合物、粉末状、市販品
芳香族スルホン酸類δ：フェノールスルホン酸、粉末状、市販品
【００７３】
（測定方法）
粉塵量：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、吹付場所より３ｍの定位置で粉塵量を測定し、得られた測定値の平均値を示した。
【００７４】
【表６】
【００７５】
実験例７
セメント１００質量部に対して、表７に示す量のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、１．０容量部の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製して圧送し、一方、カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表７に示す。
【００７６】
【表７】
【００７７】
実験例８
セメント１００質量部に対して、０．０２質量部のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、表８に示す量の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製して圧送し、一方、カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表８に示す。
【００７８】
（測定方法）
耐衝撃性：材齢１時間後の急結性吹付コンクリートを幅２０ｃｍ×長さ２０ｃｍ×厚さ１ｃｍに切り取ったものを、平らにならした標準砂の上に置き、２００ｇの球体を５０ｃｍの高さから落下させた。落下回数５回以内で破壊した場合を×、破壊せずにひびが入ったものを△、破壊せずにひびが入らないものを○とした。
【表８】
【００７９】
実験例９
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した急結剤を空気圧送し、途中に設けたＹ字管の一方の管の周囲数カ所に開けた穴から、急結剤１００質量部に対して、表９に示す量のスラリー水を加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを圧送して、Ｙ字管のもう一方から圧送された吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表９に示す。
【００８０】
【表９】
【００８１】
実験例１０
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した急結剤を空気圧送し、途中に設けたＹ字管の一方の管の周囲数カ所に開けた穴から、急結剤１００質量部に対して、７０質量部のスラリー水を加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを圧送して、Ｙ字管のもう一方から圧送された吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表１０に示す。
【００８２】
（測定方法）
ｐＨ：急結剤スラリーを水で１０倍に希釈して調整した希釈物のｐＨを示した。
圧送性：吹付コンクリートをコンクリートポンプにより２０ｍ圧送した後、急結剤と混合して急結性コンクリートとし、この急結性コンクリートを５分間吹付けた。Ｙ字管や配管が詰まらない場合を○、詰まり気味の場合を△、Ｙ字管や配管や詰まって吹付ができない場合を×とした。
ダレ：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、模擬トンネルの側壁から急結性吹付コンクリートがダレない場合を○、少しダレた場合を△、かなりダレた場合を×とした。
【００８３】
【表１０】
【００８４】
【発明の効果】
本発明の吹付材料を用いることにより、急結性セメントコンクリートを吹付けした時の、リバウンド率を小さくできる。又、初期や長期において、高い強度発現性が期待できるので、吹付厚さを薄くでき、施工コストも削減でき、吹付後直ちに高い強度が得られるために安全性も向上できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面へ吹付ける吹付材料及びそれを用いた吹付工法に関する。なお、本発明ではペースト、モルタル、及びコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削等露出した地山の崩落を防止するために急結剤をコンクリートに混合した急結性コンクリートの吹付工法が行われている（特公昭６０−４１４９号公報）。
【０００３】
この工法は、通常、掘削工事現場に設置した計量混合プラントで、セメント、骨材、及び水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテータ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、途中に設けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急結性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになるまで吹付ける工法である。
【０００４】
この際に使用する急結剤としては、カルシウムアルミネート及び／又はアルカリアルミン酸塩、並びに、それとアルカリ炭酸塩等の混合物が知られている（特開昭６４−５１３５１号公報、特公昭５６−２７４５７号公報、特開昭６１−２６５３８号公報、及び特開昭６３−２１００５０号公報）。
【０００５】
最近では、長期強度発現性を高め、更には長期間使用できる永久構造物用途として、硫酸アルミニウムを含有するアルカリ骨材反応抑制型急結剤が知られている。硫酸アルミニウムを含有するアルカリ骨材反応抑制型急結剤としては、結晶水を有する含水硫酸アルミニウムとアルミン酸カルシウムの混合物が提案されている（特開平８−４８５５３号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の急結剤を使用した場合には、吹付時のリバウンド率が大きく、長期強度発現性が低いという課題があった。
【０００７】
又、含水硫酸アルミニウムとアルミン酸カルシウムの混合物を使用した場合、初期強度発現性が低く、特に低温時には初期強度発現性が著しく低下し、水セメント比の影響を受けてしまうという課題があった。
【０００８】
本発明者は、上記課題を種々検討した結果、ある特定の吹付材料を使用することにより、上記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、（１）ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．５〜３．０であり、ガラス化率が４０％以上であるカルシウムアルミネート類、（２）硫酸アルミニウムを、無水物換算でカルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５〜４５質量部、及び、（３）硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及び、硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部を含有してなる急結剤であり、アルカリ金属硫酸塩が、急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部である該急結剤であり、さらに、芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を含有してなる該急結剤であり、急結剤が粉末状である該急結剤であり、さらに、水を含有してなる該急結剤であり、急結剤のｐＨが７未満である該急結剤であり、セメントを含有してなるセメントコンクリートと、該急結剤とを混合してなる吹付材料であり、さらに、セメントコンクリートがポリアルキレンオキサイドを含有してなる該吹付材料であり、さらに、セメントコンクリートが繊維状物質を含有してなる該吹付材料であり、さらに、セメントコンクリート中の水の量が、セメント１００質量部に対して、３５〜６５質量部である該吹付材料であり、該急結剤を送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法であり、該粉末状急結剤を加水してスラリー化した急結剤スラリーを送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法であり、セメントコンクリートの圧送圧力は、０．２〜０．６ＭＰａであり、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートの圧送圧力より０．０１〜０．３ＭＰａ大きく、急結性セメントコンクリートの圧送速度は４〜２０ｍ3／ｈであることを特徴とする該湿式吹付工法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明で使用する急結剤とは、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有するものである。
【００１２】
本発明で使用するカルシウムアルミネート類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3 とを主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ及び／又はＡｌ2Ｏ3の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、あるいは、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
【００１３】
これらの中では、反応活性の点で、カルシウムアルミネートが好ましく、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3（以下Ｃ12Ａ7という）組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質カルシウムアルミネートを含有する混合物がより好ましい。
【００１４】
カルシウムアルミネート類のガラス化率は、初期凝結を促進し、初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減する点で、４０％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましく、１００％が最も好ましい。４０％未満だと凝結性や強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなる。
【００１５】
なお、ガラス化率は、本発明のカルシウムアルミネート類を１０００℃×２時間の条件下で加熱後、５℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピークの面積Ｓ0を求め、このＳ0と本発明の試料中のカルシウムアルミネート類の結晶のメインピーク面積Ｓから、式（１）によりガラス化率χを求めたものである。
χ (％) ＝１００×（１−Ｓ／Ｓ0 ）・・・式（１）
【００１６】
カルシウムアルミネート類のＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）は、初期凝結を促進し、初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減させる点で、１．５〜３．０であり、１．７〜２．５が好ましい。１．５未満だと凝結性や初期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなり、３．０を越えると凝結性や強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなり、経済的に好ましくない。
【００１７】
カルシウムアルミネート類の粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン値で４０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。４０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと急結性や初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００１８】
本発明で使用する硫酸アルミニウムは、初期凝結を促進し、リバウンド率を低減する成分であり、セメントの水和反応過程でアルミニウムイオンを供給し、セメントやカルシウムアルミネート類からのカルシウムイオンと反応してカルシウムアルミネート水和物を生成し、さらに、硫酸イオンと反応して早期にカルシウムサルフォアルミネート水和物を生成して初期強度発現性の向上に寄与するものである。
【００１９】
硫酸アルミニウムは無水物及び含水物の両方が使用でき、無水物と含水物を併用してもよい。これらの中では、初期凝結を促進し、リバウンド率を低減し、初期強度発現性を向上する効果が大きい点で、含水物が好ましい。
【００２０】
硫酸アルミニウムの使用量は無水物換算で、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５〜１００質量部が好ましく、１０〜４５質量部がより好ましく、１０〜４０質量部が最も好ましい。５質量部未満だとリバウンド率が大きく、初期凝結しにくいおそれがあり、１００質量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２１】
本発明で使用するアルカリ金属硫酸塩は、初期強度発現性を向上させる成分である。
【００２２】
アルカリ金属硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、重硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、カリミョウバン、クロムミョウバン、及び鉄ミョウバン等が挙げられる。これらの中では、凝結性状や初期強度発現性が良好な点で、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、及びカリミョウバンからなる群のうちの１種又は２種以上が好ましく、硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムがより好ましく、硫酸ナトリウムが最も好ましい。
【００２３】
アルカリ金属硫酸塩は無水物及び含水物の両方が使用でき、無水物と含水物を併用してもよい。これらの中では、安定性の点で、無水物が好ましい。
【００２４】
アルカリ金属硫酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部が好ましく、１５〜２０質量部がより好ましい。１０質量部未満だとリバウンド率が大きく、初期強度発現性を阻害し、急結剤がスラリーの場合には急結性セメントコンクリートの圧送性が小さいおそれがあり、３０質量部を越えると凝結性や長期の強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２５】
急結剤には、初期凝結や強度発現性の向上の点で、セッコウや凝結促進剤を併用してもよい。
【００２６】
本発明では、リバウンド率を低減し、強度発現性を向上させる点で、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤が好ましい。リバウンド率や粉塵をより低減する点で、さらに、水（以下スラリー水という）を混合して急結剤スラリーとすることも可能である。
【００２７】
急結剤スラリーにした場合、初期凝結を促進し、急結剤スラリーの圧送性や初期強度発現性を向上し、リバウンド率を低減させるために、急結剤スラリーのｐＨは、７未満であり、３以上７未満が好ましく、４〜６がより好ましい。３未満だと凝結性や初期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、７以上だと圧送性が小さくなり、長期強度発現性を阻害し、リバウンド率が大きくなる。なお、本発明でいう急結剤スラリーのｐＨは、急結剤スラリーをさらに水で１０倍に希釈した希釈物のｐＨである。
【００２８】
スラリー水の使用量は、急結剤１００質量部に対して、３０〜６００質量部が好ましく、５０〜８０質量部がより好ましい。３０質量部未満だと粉塵量が低減しないおそれがあり、６００質量部を越えると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２９】
セメントコンクリートの特性向上のために、スラリー水に、凝結遅延剤、増粘剤、及び超微粉を併用してもよい。又、スラリー水に、硫酸アルミニウムやアルカリ金属硫酸塩を溶解して使用してもよい。
【００３０】
一方、急結剤として粉末状急結剤を使用する場合は、急結剤を湿らせたり、スラリー化させたりする工程が必要でなく、作業性が容易という利点がある。
【００３１】
急結剤の使用量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で２〜２５質量部が好ましく、５〜２０質量部がより好ましく、７〜１５質量部が最も好ましい。２質量部未満だと初期凝結を促進しにくいおそれがあり、２５質量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００３２】
本発明で使用するセメントとしては、通常市販されている普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これらのポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメント等が挙げられ、これらを微粉末化して使用してもよい。これらの中では、セメントコンクリートの圧送性が良好な点で、普通ポルトランドセメント及び／又は早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００３３】
さらに、本発明では、リバウンド率や粉塵量の低減の点で、セメントコンクリート側にポリアルキレンオキサイドを使用することが好ましい。
【００３４】
本発明で使用するポリアルキレンオキサイド（以下ＰＡＯという）は、セメントコンクリートに粘性を与え、吹付直後の吹付面からのセメントコンクリートのダレを防止し、リバウンド率や粉塵量を低減するものである。ポリアルキレンオキサイドとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びポリブチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中では、セメントコンクリートに粘性を与え、吹付時のリバウンド率や粉塵量を低減する効果が大きい点で、ポリエチレンオキサイドが好ましい。
【００３５】
ＰＡＯの分子量は、１００万〜５００万が好ましい。１００万未満だとセメントコンクリートの粘性が小さく、吹付直後の吹付面からのセメントコンクリートのダレを防止できないおそれがあり、５００万を越えると強度発現性を阻害し、急結剤がスラリーの場合には急結剤とセメントコンクリートを混合した急結性セメントコンクリートの圧送性が低下するおそれがある。
【００３６】
ＰＡＯの使用量は、セメント１００質量部に対して、０．００１〜０．２質量部が好ましく、０．００５〜０．１質量部がより好ましい。０．００１質量部未満だと急結性セメントコンクリートの粘性が小さく、粉塵量が多く、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、０．２質量部を越えるとセメントコンクリートの粘性やリバウンド率が大きく、粉塵量が多く、急結剤がスラリーの場合には急結性セメントコンクリートの圧送性に支障を生じるおそれがある。
【００３７】
さらに、本発明では、リバウンド率や粉塵量の低減の点で、急結剤側に芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を使用することが好ましい。
【００３８】
本発明で使用する芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下芳香族スルホン酸類という）は、セメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減するものであり、液体や粉体いずれの使用も可能である。さらに、セメントコンクリート中のポリアルキレンオキサイドと反応して増粘すると、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果がより大きくなるものである。芳香族スルホン酸類としては、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、ビスフェノールＡスルホン酸、フェノールスルホン酸、トリスフェノールスルホン酸、４−フェノキシベンゼン−４’−スルホン酸、メチルジフェニルエーテルスルホン酸、及びアントラセンスルホン酸の芳香族スルホン酸、並びにこれらの芳香族スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。又、芳香族環がアルキル基を有してもよい。これらの中では、セメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果が大きい点で、芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物が好ましく、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物からなる群のうちの１種以上がより好ましく、β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（以下β−ＮＳという）が最も好ましい。
【００３９】
芳香族スルホン酸類の使用量は、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部に対して、０．０５〜５質量部が好ましく、０．１〜３質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だとセメントコンクリートの流動性や急結剤の分散性を改善し、吹付時の急結性セメントコンクリートの付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減する効果が小さいおそれがあり、５質量部を越えるとリバウンド率が大きく、粉塵量が多く、強度発現性を阻害するおそれがある。
【００４０】
さらに、本発明では、急結性セメントコンクリートの曲げ強度、耐衝撃性、及び靭性の向上の点で、急結性セメントコンクリートに繊維状物質を使用することが好ましい。
【００４１】
本発明で使用する繊維状物質としては、無機質や有機質いずれも使用できる。
無機質の繊維状物質としては、ガラス繊維、ロックウール、石綿、セラミック繊維、及び金属繊維等が挙げられ、有機質の繊維状物質としては、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリル繊維、セルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、パルプ、麻、木毛、及び木片等が挙げられる。又、炭素繊維も使用できる。これらの中では経済性の点で、金属繊維及び／又はビニロン繊維が好ましい。
【００４２】
繊維状物質の長さは圧送性や混合性等の点で、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましい。５０ｍｍを越えると圧送中に圧送管が閉塞するおそれがある。
【００４３】
繊維状物質の使用量は、繊維状物質を含有したセメントコンクリート１００容量部中、０．１〜１．５容量部が好ましく、０．３〜１．２容量部がより好ましい。０．１容量部未満だと曲げ強度、耐衝撃性、及び靭性が向上しないおそれがあり、１．５容量部を越えると急結性セメントコンクリートの圧送性が低下し、耐衝撃性や強度発現性を阻害するおそれがある。
【００４４】
本発明では、さらに、ＡＥ剤や発泡剤を添加して空気泡を混入させ、粉塵量を低減させてもよい。
【００４５】
セメントコンクリート中の水の量は、セメント１００質量部に対して、３５〜６５質量部が好ましく、４０〜５５質量部がより好ましい。３５質量部未満だとセメントコンクリートが十分に混合できないおそれがあり、６５質量部を越えると強度発現性が小さいおそれがある。なお、ここでいう水には、スラリー水を含まない。
【００４６】
本発明で使用する骨材は吹付できれば特に制限されるものではないが、骨材強度の高いものが好ましい。細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用でき、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用できる。
【００４７】
本発明で使用する吹付工法では、要求される物性、経済性、及び施工性等の点で、急結性セメントコンクリートとして吹付けることができる。
【００４８】
急結剤をスラリー化しない場合の吹付工法としては、セメントコンクリートと粉末状の急結剤を別々に圧送し、粉末状の急結剤をセメントコンクリートに合流混合させて急結性セメントコンクリートとして吹付ける吹付工法が好ましい。
【００４９】
急結剤スラリーを使用した場合の吹付工法としては、セメントコンクリートと急結剤を別々に圧送し、セメントコンクリートと急結剤が合流混合する直前で急結剤に加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを、セメントコンクリートに合流混合させて急結性セメントコンクリートとして吹付ける吹付工法が好ましく、湿式吹付法や乾式吹付法が使用できる。これらの中では、粉塵量が少ない点で、湿式吹付法が好ましい。
【００５０】
急結剤スラリーを使用した場合の湿式吹付法としては、セメント、骨材、及び水を混合して混練し、空気圧送し、途中で、例えば、Ｙ字管の一方から急結剤を添加する直前で加水してスラリー化した急結剤スラリーを添加して吹付ける方法等が挙げられる。
【００５１】
急結剤スラリーを使用した場合の乾式吹付法としては、セメント、骨材を混合し、空気圧送し、湿式吹付法と同様な方法により得られた急結剤スラリー、水を添加して吹付ける方法等が挙げられる。
【００５２】
このように、急結剤をスラリー化してセメントコンクリートと混合することにより、粉塵量やリバウンド率を低減し、作業環境が改善できるものである。
【００５３】
急結剤をスラリー化する方法は特に限定するものではないが、例えば急結剤を空気圧送するＹ字管の一方の管の周囲数カ所から高圧水で加水してスラリー化する方法が好ましいものとして挙げられる。この高圧水はセメントコンクリートに急結剤スラリーを圧入する効果もあるので、混合性が良好になる。このことにより、セメントコンクリートとの反応性が高まり、粉塵量やリバウンド率が低減し、凝結性や強度発現性が向上し、更には急結性吹付セメントコンクリートの品質が安定するものである。
【００５４】
本発明の吹付工法においては、従来使用の吹付設備等が使用できる。吹付設備は吹付が十分に行われれば、特に限定されるものではなく、例えば、セメントコンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー２８０」等が、急結剤の圧送には急結剤圧送装置「ナトムクリート」等が使用できる。急結剤に加水して急結剤スラリーにするには一般的な水ポンプを使用すれば良く、加水する途中で圧送空気を入れて加圧する方法を用いても良い。
【００５５】
セメントコンクリートの圧送圧力は、０．２〜０．６ＭＰａが好ましい。又、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートの圧送圧力より０．０１〜０．３ＭＰａ大きいことが好ましい。
【００５６】
又、急結性セメントコンクリートの圧送速度は４〜２０ｍ3／ｈが好ましい。さらに、急結剤とセメントコンクリートとの合流点は混合性を良くするために、合流点を管の形状や管の内壁を乱流状態になりやすい構造やラセン状の構造にしてもよい。
【００５７】
【実施例】
以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００５８】
実験例１
各材料の単位量を、セメント５００ｋｇ／ｍ3 、水２００ｋｇ／ｍ3 、細骨材１１７３ｋｇ／ｍ3 、及び粗骨材５１０ｋｇ／ｍ3 とし、さらに、セメント１００質量部に対して、０．０２質量部のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、１．０容量部の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製し、圧送速度４ｍ3／ｈ、圧送圧力０．４ＭＰａの条件下で、コンクリート圧送機「アリバ−２８０」で圧送した。
一方、カルシウムアルミネート類１００質量部、無水物換算で表１に示す質量部の硫酸アルミニウム、並びに、カルシウムアルミネート類▲１▼、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、及び、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を、セメント１００質量部に対して、１０質量部になるように、空気圧送した。
この急結剤を圧送圧力０．５ＭＰａの条件下で圧送して、吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとした。この急結性吹付コンクリートについて評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値３２００ｃｍ2／ｇ、比重３．１６
細骨材：新潟県姫川産川砂、表面水率４．０％、比重２．６２
粗骨材：新潟県姫川産川砂利、表乾状態、比重２．６４、最大寸法１０ｍｍ
ＰＡＯ：ポリエチレンオキサイド、分子量２００万、市販品
繊維状物質：鋼繊維、長さ３０ｍｍ、比重７．８、市販品
カルシウムアルミネート類▲１▼：カルシウムアルミネート、主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
硫酸アルミニウム：含水硫酸アルミニウム、市販品
アルカリ金属硫酸塩：硫酸ナトリウム、無水物、市販品
芳香族スルホン酸類α：β−ＮＳ：粉末状、市販品
【００６０】
（測定方法）
凝結時間：吹付コンクリート中の粗骨材を除いた材料でモルタルを練り、土木学会基準「吹付けコンクリート用急結剤品質規格（ＪＳＣＥＤ−１０２）」に準拠して測定した。
圧縮強度：２０℃で測定した。調製した急結性吹付コンクリートを、幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウト型枠と幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠に吹付けした。材齢３時間の初期強度はプルアウト型枠の供試体を使用して測定した。プルアウト型枠表面からピンを急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、そのときの引き抜き強度を求めた。（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体表面積）から圧縮強度を算出した。材齢１日以降は幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠から採取した直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を使用し、供試体を２０トン耐圧機で測定した。
リバウンド率：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、（リバウンド率）＝（模擬トンネルに付着せずに落下した急結性吹付コンクリートの質量）／（模擬トンネルに吹付けた急結性吹付コンクリートの質量）×１００（％）で算出した。
【００６１】
【表１】
実験例２
表２に示すカルシウムアルミネート類１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表２に示す。
（使用材料）
カルシウムアルミネート類▲２▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、徐冷し、ガラス化率４０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
カルシウムアルミネート類▲３▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、徐冷し、ガラス化率６０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
カルシウムアルミネート類▲４▼：主にＣ12Ａ7を含む組成に対応、ブレーン値を６０００ｃｍ2 ／ｇ、カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率８０％とし、粉砕したもの、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．０
【００６３】
【表２】
実験例３
表３に示すカルシウムアルミネート類１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表３に示す。
（使用材料）
カルシウムアルミネート類▲５▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝１．５
カルシウムアルミネート類▲６▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝１．７
カルシウムアルミネート類▲７▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝２．５
カルシウムアルミネート類▲８▼：カルシア原料とアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波誘導炉で溶融後、急冷し、ガラス化率１００％とし、粉砕したもの、非晶質、ブレーン値６０００ｃｍ2 ／ｇ、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3 （モル比）＝３．０
【００６５】
【表３】
実験例４
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中表４に示す質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
実験例５
カルシウムアルミネート類を使用せず、硫酸アルミニウムとアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、及び、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表５に示す。
【００６９】
（測定方法）
低温圧縮強度：１０℃で測定したこと以外は、圧縮強度と同様に測定した。
【００７０】
【表５】
実験例６
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、表６に示す質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表６に示す。
【００７２】
（使用材料）
芳香族スルホン酸類β：β−アルキルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、粉末状、市販品
芳香族スルホン酸類γ：ビスフェノールＡホルムアルデヒド縮合物、粉末状、市販品
芳香族スルホン酸類δ：フェノールスルホン酸、粉末状、市販品
【００７３】
（測定方法）
粉塵量：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、吹付場所より３ｍの定位置で粉塵量を測定し、得られた測定値の平均値を示した。
【００７４】
【表６】
実験例７
セメント１００質量部に対して、表７に示す量のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、１．０容量部の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製して圧送し、一方、カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表７に示す。
【００７６】
【表７】
実験例８
セメント１００質量部に対して、０．０２質量部のＰＡＯと、繊維状物質を含有した吹付コンクリート１００容量部中、表８に示す量の繊維状物質とを添加した吹付コンクリートを調製して圧送し、一方、カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した粉末状の急結剤を用いたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表８に示す。
【００７８】
（測定方法）
耐衝撃性：材齢１時間後の急結性吹付コンクリートを幅２０ｃｍ×長さ２０ｃｍ×厚さ１ｃｍに切り取ったものを、平らにならした標準砂の上に置き、２００ｇの球体を５０ｃｍの高さから落下させた。落下回数５回以内で破壊した場合を×、破壊せずにひびが入ったものを△、破壊せずにひびが入らないものを○とした。
【表８】
実験例９
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した急結剤を空気圧送し、途中に設けたＹ字管の一方の管の周囲数カ所に開けた穴から、急結剤１００質量部に対して、表９に示す量のスラリー水を加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを圧送して、Ｙ字管のもう一方から圧送された吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表９に示す。
【００８０】
【表９】
実験例１０
カルシウムアルミネート類▲１▼１００質量部、硫酸アルミニウムを無水物換算で２５質量部、並びに、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及びアルカリ金属硫酸塩を含有した急結剤１００質量部中１８質量部のアルカリ金属硫酸塩、並びに、急結剤１００質量部に対して、２質量部の芳香族スルホン酸類αを混合した急結剤を空気圧送し、途中に設けたＹ字管の一方の管の周囲数カ所に開けた穴から、急結剤１００質量部に対して、７０質量部のスラリー水を加水して急結剤スラリーとし、この急結剤スラリーを圧送して、Ｙ字管のもう一方から圧送された吹付コンクリートに混合し、急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実験例１と同様に行い、評価した。結果を表１０に示す。
【００８２】
（測定方法）
ｐＨ：急結剤スラリーを水で１０倍に希釈して調整した希釈物のｐＨを示した。
圧送性：吹付コンクリートをコンクリートポンプにより２０ｍ圧送した後、急結剤と混合して急結性コンクリートとし、この急結性コンクリートを５分間吹付けた。Ｙ字管や配管が詰まらない場合を○、詰まり気味の場合を△、Ｙ字管や配管や詰まって吹付ができない場合を×とした。
ダレ：急結性吹付コンクリートを４ｍ3／ｈの圧送速度で１０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その後、模擬トンネルの側壁から急結性吹付コンクリートがダレない場合を○、少しダレた場合を△、かなりダレた場合を×とした。
【００８３】
【表１０】
【発明の効果】
本発明の吹付材料を用いることにより、急結性セメントコンクリートを吹付けした時の、リバウンド率を小さくできる。又、初期や長期において、高い強度発現性が期待できるので、吹付厚さを薄くでき、施工コストも削減でき、吹付後直ちに高い強度が得られるために安全性も向上できる。
Claims (13)
- （１）ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．５〜３．０であり、ガラス化率が４０％以上であるカルシウムアルミネート類、（２）硫酸アルミニウムを、無水物換算でカルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５〜４５質量部、及び、（３）硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を、カルシウムアルミネート類、硫酸アルミニウム、及び、硫酸ナトリウム及び／又は硫酸カリウムであるアルカリ金属硫酸塩を含有する急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部を含有してなる急結剤。
- アルカリ金属硫酸塩が、急結剤１００質量部中、１０〜３０質量部である請求項１記載の急結剤。
- さらに、芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物を含有してなる請求項１又は２記載の急結剤。
- 急結剤が粉末状である請求項１〜３のうちの１項記載の急結剤。
- さらに、水を含有してなる請求項１〜４のうちの１項記載の急結剤。
- 急結剤のｐＨが７未満である請求項５記載の急結剤。
- セメントを含有してなるセメントコンクリートと、請求項１〜６のうちの１項記載の急結剤とを混合してなる吹付材料。
- さらに、セメントコンクリートがポリアルキレンオキサイドを含有してなる請求項７記載の吹付材料。
- さらに、セメントコンクリートが繊維状物質を含有してなる請求項７又は８記載の吹付材料。
- さらに、セメントコンクリート中の水の量が、セメント１００質量部に対して、３５〜６５質量部である請求項７〜９のうちの１項記載の吹付材料。
- 請求項１〜６のうちの１項記載の急結剤を送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法。
- 請求項４記載の粉末状急結剤を加水してスラリー化した急結剤スラリーを送給してセメントコンクリートと混合してなることを特徴とする吹付工法。
- セメントコンクリートの圧送圧力は、０．２〜０．６ＭＰａであり、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートの圧送圧力より０．０１〜０．３ＭＰａ大きく、急結性セメントコンクリートの圧送速度は４〜２０ｍ3／ｈであることを特徴とする請求項１１又は１２記載の湿式吹付工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241972A JP4657428B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241972A JP4657428B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053357A JP2002053357A (ja) | 2002-02-19 |
| JP4657428B2 true JP4657428B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=18733069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241972A Expired - Lifetime JP4657428B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4657428B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013535345A (ja) * | 2010-07-29 | 2013-09-12 | グラハム ケリー，マイルズ | 板係止機構 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5164315B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2013-03-21 | 電気化学工業株式会社 | 吹付け材料およびそれを用いた吹付け工法 |
| JP4805714B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2011-11-02 | 電気化学工業株式会社 | 吹付け工法 |
| JP5026928B2 (ja) * | 2007-11-06 | 2012-09-19 | 太平洋マテリアル株式会社 | 急結剤および吹付材料 |
| JP5783625B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2015-09-24 | 太平洋マテリアル株式会社 | 低温用急硬性セメント混和材及び低温用急硬性セメント組成物 |
| AU2015265201B2 (en) * | 2014-05-30 | 2017-07-06 | Taiheiyo Materials Corporation | Admixture for rapid setting |
| JP6392555B2 (ja) * | 2014-06-10 | 2018-09-19 | デンカ株式会社 | 粉体急結剤 |
| JP7077146B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2022-05-30 | 太平洋マテリアル株式会社 | 急結混和材 |
| CN115385597B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-07-18 | 琼海鑫海混凝土有限公司 | 一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法 |
| CN115926461B (zh) * | 2023-03-15 | 2023-05-05 | 成都俊马密封科技股份有限公司 | 一种用于核电厂的耐温耐压密封垫及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57135759A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Kumagai Gumi Co Ltd | Mortar or concrete |
| JPS62297248A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-24 | 電気化学工業株式会社 | セメント急結剤 |
| JPS63297255A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-05 | Sanko Koroido Kagaku Kk | 粉じん低減剤 |
| JPH02141449A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材 |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000241972A patent/JP4657428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57135759A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Kumagai Gumi Co Ltd | Mortar or concrete |
| JPS62297248A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-24 | 電気化学工業株式会社 | セメント急結剤 |
| JPS63297255A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-05 | Sanko Koroido Kagaku Kk | 粉じん低減剤 |
| JPH02141449A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013535345A (ja) * | 2010-07-29 | 2013-09-12 | グラハム ケリー，マイルズ | 板係止機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002053357A (ja) | 2002-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3532068B2 (ja) | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP5611795B2 (ja) | 吹付け用急結剤及びそれを用いた吹付けコンクリート並びに吹付け工法 | |
| JP4020448B2 (ja) | 吹付工法 | |
| JP4657428B2 (ja) | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP3979696B2 (ja) | 急結性吹付セメントコンクリート | |
| EP1180505B1 (en) | Set accelerating agent, spraying material and spraying method employing it | |
| JP7077146B2 (ja) | 急結混和材 | |
| JP3412794B2 (ja) | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP4059604B2 (ja) | 急結剤スラリー、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP4244080B2 (ja) | 急結性吹付セメントコンクリート及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP4493782B2 (ja) | 急結剤、急結剤スラリー、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP3483105B2 (ja) | 急結材、吹付材料、及び吹付工法 | |
| JP4493780B2 (ja) | 急結剤、急結剤スラリー、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP3547326B2 (ja) | 急結材及び急結性吹付セメントコンクリート | |
| JP4493781B2 (ja) | 急結剤、急結剤スラリー、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP2003081664A (ja) | 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4386810B2 (ja) | 吹付材料を用いた吹付施工方法 | |
| JP4508350B2 (ja) | 吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP5888847B2 (ja) | 吹付け材料およびそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4841714B2 (ja) | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 | |
| JP3850193B2 (ja) | セメントコンクリートの製造方法、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4508351B2 (ja) | 吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4592839B2 (ja) | 吹付材料及び吹付工法 | |
| JP4160496B2 (ja) | 急結性吹付セメントコンクリートの混合方法 | |
| JP2008156229A (ja) | 急結性吹付けセメントコンクリート組成物、急結性吹付けセメントコンクリート、及びそれを用いた吹付け材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070802 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101102 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101221 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101222 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4657428 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |