JP5809525B2 - Method for producing cement composition - Google Patents
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Description
本発明は、土木・建築分野で使用するセメント組成物の製造方法に関し、特に、地山の空洞や空隙部分に充填する裏込め材において、セメント組成物を使用したセメントミルク、モルタル、又はコンクリートの粘度を急激に上昇させる必要がある用途に使用するセメント組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a cement composition for use in the civil engineering / architecture field, and in particular, a cement milk, mortar, or concrete using a cement composition in a backfill material that fills a cavity or void in a natural mountain. The present invention relates to a method for producing a cement composition used for applications in which the viscosity needs to be rapidly increased.
トンネルの覆工において、施工時や施工後に、その背面に空洞が発生する場合があり、その空洞に充填する裏込め材として、通常、セメント−ベントナイトが用いられてきたが、流動性が大きすぎ、裏込め材が遠方まで不必要に逸流する、湧水があると裏込め材が流出するなどの課題があった。 In tunnel lining, cavities may occur on the back of the tunnel during or after construction. Cement-bentonite has been used as a backfill material to fill the cavities, but the fluidity is too high. However, there were problems such as the backfilling material flowing unnecessarily far away and the backfilling material flowing out when there was spring water.
そこで、アルカリ増粘型ポリマーエマルジョンを添加してその粘度を大きくする方法が提案されている（特許文献１〜特許文献３）。 Then, the method of adding the alkali thickening type polymer emulsion and enlarging the viscosity is proposed (patent documents 1-patent documents 3).
しかしながら、これら特許文献には、セメントミルクと、アルカリ増粘型ポリマーエマルジョンと増量材の含有物とを別々に調製し、使用する直前に混合することについての記載はない。
また、セメントミルク（Ａ剤）を圧送するポンプに対して、アルカリ増粘型ポリマーエマルジョン（Ｂ剤）の添加量が少ないため、Ｂ剤を圧送するポンプは少量圧送する特殊なポンプが必要となり汎用的でないため、機材の用意等に課題があった。
However, in these patent documents, there is no description about preparing cement milk, the alkali thickening type polymer emulsion, and the content of the extender separately and mixing them immediately before use.
Also, since the addition amount of alkali thickening polymer emulsion (B agent) is small compared to the pump that pumps cement milk (A agent), the pump that pumps B agent requires a special pump that pumps a small amount. There was a problem in equipment preparation because it was not appropriate.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定のセメント組成物を使用することにより、上記課題が解決できるという知見を得て本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has obtained the knowledge that the above problem can be solved by using a specific cement composition, and has completed the present invention.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）Ａ剤とＢ剤から構成され、Ａ剤は、セメントと、セメント100質量部に対して、40〜150質量部の水からなるセメントミルクであり、Ｂ剤は、Ａ剤におけるセメント（以下、「セメント」と略す）100質量部に対して、アクリル酸エステル共重合体エマルジョンが固形分換算で0.1〜0.7質量部、増量材が20〜200質量部、カルシウムアルミネートと石膏からなる凝結促進剤が１〜30質量部、硬化遅延剤が0.01〜１質量部、及び水が50〜150質量部からなる増粘剤であり、Ａ剤とＢ剤を容量比45：55〜55：45の混合割合で混合することを特徴とするセメント組成物の製造方法である。
（２）前記増量材が、石炭灰又は炭酸カルシウムである前記（１）のセメント組成物の製造方法である。
（３）さらに、減水剤を含有することを特徴とする前記（１）又は（２）のセメント組成物の製造方法である。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
(1) is an A agent and a B agent, A agents, and cement, with respect to 100 parts by weight of cement, a cement milk comprising water of 40 to 150 parts by weight, B agent is cement in the A agent ( (Hereinafter abbreviated as “cement”) 100 parts by weight of the acrylic acid ester copolymer emulsion is 0.1 to 0.7 parts by weight in terms of solid content, the filler is 20 to 200 parts by weight, and is composed of calcium aluminate and gypsum. It is a thickener consisting of 1 to 30 parts by weight of accelerator, 0.01 to 1 part by weight of curing retarder, and 50 to 150 parts by weight of water, and the volume ratio of agent A and agent B is 45:55 to 55:45. It is the manufacturing method of the cement composition characterized by mixing by the mixing ratio of these.
(2) The method for producing a cement composition according to (1), wherein the filler is coal ash or calcium carbonate.
(3) The method for producing a cement composition according to (1) or (2), further comprising a water reducing agent.
本発明のセメント組成物を使用することにより、Ａ剤を圧送するポンプと、Ｂ剤を圧送するポンプを同一又は同等とすることができるため、特殊なポンプを用意する必要がなくなり機材の調達が容易である。また、等量圧送できる２連のポンプなども使用可能である。さらに、等量混合できることで、配合ミスが少なく、施工時の材料管理が楽で作業者の負担も減るという効果を奏するものである。 By using the cement composition of the present invention, the pump for pumping the agent A and the pump for pumping the agent B can be the same or equivalent, so there is no need to prepare a special pump and the procurement of equipment Easy. Also, a double pump that can pump the same amount can be used. Furthermore, the mixing of equal amounts has the effect that there are few compounding errors, the material management during construction is easy, and the burden on the operator is reduced.
本発明で使用する部や％は、特に規定のない限り質量基準である。 The parts and% used in the present invention are based on mass unless otherwise specified.
本発明で使用するＡ剤は、セメントミルクである。 The agent A used in the present invention is cement milk.
本発明で使用するセメントは、特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、普通、早強、超早強、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、シリカ、又はフライアッシュなどを混合した各種混合セメントの使用が可能である。また、これらのセメントをさらに細かくした微粒子セメントや超微粒子セメントの使用も可能である。 The cement used in the present invention is not particularly limited, and ordinary cement can be used. Specifically, it is possible to use various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, and moderate heat, and various mixed cements in which blast furnace slag, silica, fly ash, etc. are mixed with these portland cements. . Moreover, it is also possible to use fine particle cements or ultrafine particle cements obtained by further reducing these cements.
本発明で、Ａ剤に使用する水の量としては、セメント100部に対して、40〜150部が好ましく、60〜120部がより好ましい。40部未満ではセメントミルクの粘性が高くなり、圧送が困難になる場合があり、150部を超えると強度低下やＢ剤と混合する際の増粘効果が低下する場合がある。 In the present invention, the amount of water used for the agent A is preferably 40 to 150 parts, more preferably 60 to 120 parts, relative to 100 parts of cement. If it is less than 40 parts, the viscosity of the cement milk becomes high and it may be difficult to pump, and if it exceeds 150 parts, the strength may be lowered or the thickening effect when mixed with the B agent may be reduced.
Ａ剤の粘度としては、Ｂ型粘度計で測定された粘度で2,000mPa・s以下が好ましく、500mPa・s以下がより好ましい。この範囲より高いと圧送が困難になる場合がある。 The viscosity of the agent A is preferably 2,000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or less, as measured by a B-type viscometer. If it is higher than this range, pressure feeding may be difficult.
本発明で使用するＢ剤は、アクリル酸エステル共重合体エマルジョンと増量材とを含有するものである。 The B agent used in the present invention contains an acrylate copolymer emulsion and an extender.
本発明で使用するアクリル酸エステル共重合体エマルジョンとは、セメントとの混合により、瞬時に増粘するもので、空洞充填する際に目的の箇所以外への逸流を防止するため使用するものである。 The acrylate copolymer emulsion used in the present invention is an instantly thickening agent by mixing with cement, and is used to prevent escape to other than the intended location when filling the cavity. is there.
アクリル酸エステル共重合体エマルジョン（以下、本エマルジョンという）は、不飽和カルボン酸と、不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和化合物とを、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、又は塊状重合等の方法を用いて共重合することにより得られるポリマーエマルジョンである。 An acrylic ester copolymer emulsion (hereinafter referred to as the present emulsion) is an emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization, or polymerization of an unsaturated carboxylic acid and an ethylenically unsaturated compound copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid. A polymer emulsion obtained by copolymerization using a method such as bulk polymerization.
不飽和カルボン酸類としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸等の不飽和カルボン酸、無水マレイン酸や無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸無水物、並びに、マレイン酸モノエチルなどの不飽和カルボン酸半エステルなどが挙げられる。これらの中では、増粘性状が大きい面で、不飽和カルボン酸が好ましく、アクリル酸及び／又はメタクリル酸がより好ましい。 Unsaturated carboxylic acids include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid, unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and citraconic anhydride, and unsaturated carboxylic acids such as monoethyl maleate. Examples include half esters. Among these, unsaturated carboxylic acid is preferable and acrylic acid and / or methacrylic acid are more preferable in terms of large viscosity increase.
不飽和カルボン酸と共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、エチレン、アクリルニトリルなどのシアノビニルモノマー、メチルアクリレート、エチルアクリレート、及びブチルアクリレートなどのアクリル酸エステルモノマー、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、及びブチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマーや、脂肪族カルボン酸ビニルエステル、ビニルエーテルモノマーなどの多官能性ビニルモノマーなどが挙げられる。これらの中では、より優れた効果を示す点で、アクリル酸エステルモノマー及び／又はメタクリル酸エステルモノマーが好ましい。 Ethylenically unsaturated compounds copolymerizable with unsaturated carboxylic acids include ethylene, cyanovinyl monomers such as acrylonitrile, acrylic acid ester monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and Examples thereof include methacrylic acid ester monomers such as butyl methacrylate, and polyfunctional vinyl monomers such as aliphatic carboxylic acid vinyl esters and vinyl ether monomers. Among these, an acrylate monomer and / or a methacrylic acid ester monomer are preferable in that a more excellent effect is exhibited.
本エマルジョン中、不飽和カルボン酸類とエチレン性不飽和化合物の共重合比（質量比）は、不飽和カルボン酸類：エチレン性不飽和化合物が20：１〜１：20が好ましく、５：１〜１：５がより好ましい。この範囲外では凝結効果が悪くなる場合がある。 In this emulsion, the copolymerization ratio (mass ratio) of unsaturated carboxylic acids and ethylenically unsaturated compounds is preferably 20: 1 to 1:20, preferably 5: 1 to 1:20. : 5 is more preferable. Outside this range, the setting effect may be deteriorated.
本エマルジョンの使用量は、通常、セメント100部に対して、固形分換算で0.1〜0.7部が好ましく、0.2〜0.4部がより好ましい。0.1部未満では増粘効果が期待できない場合があり、0.7部を超えるとその効果の向上が期待できないばかりか、短・長期強度が悪くなる場合がある。 In general, the amount of the emulsion used is preferably 0.1 to 0.7 parts, more preferably 0.2 to 0.4 parts in terms of solid content with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.1 part, the thickening effect may not be expected, and if it exceeds 0.7 part, the improvement of the effect cannot be expected and the short and long-term strength may be deteriorated.
本発明で使用する増量材とは、セメントの水和に悪影響を与えない粉体であり、配合することにより、増量でき、Ａ剤の量と同程度になり、ポンプの制限を不要とするものであり、Ａ剤と混合する際の増粘効果を助長するものである。例えば、石炭灰等のポゾラン物質、炭酸カルシウム、石灰石微粉末、及び硅石粉等の石粉が挙げられる。
増量材のブレーン比表面積（以下、ブレーン値という）は特に限定されるものではないが、1,000cm2/g以上が好ましく、3,000〜7,000cm2/gがより好ましい。この範囲より小さいと、水と混合する際に材料が沈降し易くなる場合がある。
The extender used in the present invention is a powder that does not adversely affect the hydration of cement, and can be increased by compounding, and is equivalent to the amount of agent A, making pump restrictions unnecessary. And promotes the thickening effect when mixed with the agent A. Examples thereof include pozzolanic substances such as coal ash, calcium carbonate, fine limestone powder, and stone powder such as meteorite powder.
The specific surface area (hereinafter referred to as “brane value”) of the filler is not particularly limited, but is preferably 1,000 cm 2 / g or more, and more preferably 3,000 to 7,000 cm 2 / g. If it is smaller than this range, the material may easily settle when mixed with water.
本発明で増量材として使用する石炭灰は、例えば、火力発電所のボイラから排出される石炭燃焼灰等、石炭を燃焼させて得られた燃焼灰の総称をいう。
石炭灰とは、例えば、石炭火力発電所から発生する灰であり、微粉炭燃焼によって生成し、燃焼ボイラの燃焼ガスから空気余熱器、又は節炭器等を通過する際に落下採取された石炭灰、電気集塵機で採取された石炭灰、さらには燃焼ボイラの炉底に落下した石炭灰等が該当する。これらの中では、ＪＩＳ規格のフライアッシュが好ましい。
石炭灰のブレーン値は、2,500cm2/g以上が好ましく、3,800〜4,000cm2/gがより好ましい。
石炭灰の密度は、1.95g/cm3以上が好ましく、2.2〜2.3g/cm3がより好ましい。
Coal ash used as an extender in the present invention is a generic name for combustion ash obtained by burning coal, such as coal combustion ash discharged from a boiler of a thermal power plant.
Coal ash is, for example, ash generated from a coal-fired power plant, produced by pulverized coal combustion, and dropped and collected from the combustion gas of a combustion boiler when passing through an air afterheater or a economizer Examples include ash, coal ash collected by an electrostatic precipitator, and coal ash dropped on the bottom of a combustion boiler. Among these, JIS standard fly ash is preferable.
The brane value of coal ash is preferably 2,500 cm 2 / g or more, more preferably 3,800 to 4,000 cm 2 / g.
The density of the coal ash is preferably 1.95 g / cm 3 or more, 2.2~2.3g / cm 3 is more preferable.
本発明で増量材として使用する炭酸カルシウムは特に限定されるものではないが、天然の石灰石を粉砕して得られた石灰石微粉末や合成によって得られる炭酸カルシウムなどがある。
炭酸カルシウムのブレーン値は、2,000cm2/g以上が好ましく、4,000〜6,000cm2/gがより好ましい。
The calcium carbonate used as an extender in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include fine limestone powder obtained by pulverizing natural limestone and calcium carbonate obtained by synthesis.
Blaine value of calcium carbonate is preferably at least 2,000cm 2 / g, 4,000~6,000cm 2 / g is more preferable.
増量材の使用量は、セメント100部に対して、20〜200部が好ましく、50〜150部がより好ましい。20部未満では増粘効果が得られない場合があり、200部を超えるとＢ剤の粘度が高くなり、ポンプ圧送が困難になる場合がある。 The amount of filler used is preferably 20 to 200 parts, more preferably 50 to 150 parts, per 100 parts of cement. If it is less than 20 parts, the thickening effect may not be obtained. If it exceeds 200 parts, the viscosity of the B agent becomes high, and pumping may be difficult.
本発明で使用するカルシウムアルミネートと石膏からなる凝結促進剤とは、本エマルジョンと混合して増粘したセメントミルクを、数十秒から数分で硬化促進させるために使用する。 The setting accelerator composed of calcium aluminate and gypsum used in the present invention is used to accelerate hardening of cement milk mixed with the emulsion and thickened in several tens of seconds to several minutes.
本発明で使用するカルシウムアルミネート（以下、ＣＡという）は、CaOとAl2O3を含有するものであり、SiO2を含有してもよい。石膏との併用により主として短期強度の発現に寄与するものである。
ＣＡの組成は、CaO含有率20〜60％、Al2O3含有率20〜70％が好ましく、CaO含有率30〜55％、Al2O3含有率30〜60％、及びSiO2含有率０〜20％がより好ましい。この範囲外では短期強度が小さくなる場合がある。
The calcium aluminate (hereinafter referred to as CA) used in the present invention contains CaO and Al 2 O 3 and may contain SiO 2 . The combination with gypsum contributes mainly to the development of short-term strength.
The composition of CA is preferably CaO content 20 to 60%, Al 2 O 3 content 20 to 70%, CaO content 30 to 55%, Al 2 O 3 content 30 to 60%, and SiO 2 content 0 to 20% is more preferable. Outside this range, the short-term strength may be small.
ＣＡは、石灰石等のカルシア原料、アルミナ、ボーキサイト、長石、及び粘土等のアルミナ原料に、さらには、ケイ石、ケイ砂、石英、及びケイ藻土等のシリカ原料等を配合した後、ロータリーキルンなどで焼成、又は、電気炉や高周波炉等で溶融することにより製造される。 CA is composed of calcia raw materials such as limestone, alumina raw materials such as alumina, bauxite, feldspar, and clay, and further silica raw materials such as quartzite, quartz sand, quartz, and diatomaceous earth, and then rotary kilns, etc. It is manufactured by firing with or melting in an electric furnace or a high-frequency furnace.
また、CaOをC、Al2O3をAとすると、ＣＡとして、C12A7、CA、C3A、及び２CaO・Al2O3・SiO2やCaO・Al2O3・２SiO2などの結晶性化合物を使用することも可能であるが、短期強度が大きい点で、溶融物を急冷して得られるガラス質のものが好ましい。 Further, when CaO is C and Al 2 O 3 is A, CA is C 12 A 7 , CA, C 3 A, 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 , CaO · Al 2 O 3 · 2SiO 2, etc. It is also possible to use a crystalline compound, but a glassy one obtained by quenching the melt is preferred from the viewpoint of high short-term strength.
ＣＡのブレーン値は、3,000cm2/g以上が好ましく、4,000〜7,000cm2/gがより好ましい。この範囲より小さいと、初期の強度発現性の向上を充分示さない場合がある。 The brane value of CA is preferably 3,000 cm 2 / g or more, more preferably 4,000 to 7,000 cm 2 / g. If it is smaller than this range, the initial strength development may not be sufficiently improved.
本発明で使用する石膏としては、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏が挙げられ、また、天然石膏や、リン酸副生石膏、排脱石膏、及びフッ酸副生石膏等の化学石膏、又はこれらを熱処理して得られる石膏等が挙げられる。これらの中では、強度発現性が大きい点で、無水石膏が好ましい。 Examples of the gypsum used in the present invention include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum, and natural gypsum, chemical gypsum such as phosphate byproduct gypsum, drainage gypsum, and hydrofluoric acid byproduct gypsum, or Examples thereof include gypsum obtained by heat treatment. Among these, anhydrous gypsum is preferable in terms of high strength development.
石膏のブレーン値は、3,000cm2/g以上が好ましく、4,000〜7,000cm2/gがより好ましい。この範囲より小さいと、初期の強度発現性の向上を充分示さない場合がある。
石膏の使用量は、ＣＡ100部に対して、50〜200部が好ましく、70〜150部がより好ましい。この範囲外では短期強度が小さい場合がある。
The brane value of gypsum is preferably 3,000 cm 2 / g or more, more preferably 4,000 to 7,000 cm 2 / g. If it is smaller than this range, the initial strength development may not be sufficiently improved.
The amount of gypsum used is preferably 50 to 200 parts, more preferably 70 to 150 parts with respect to 100 parts of CA. Outside this range, the short-term strength may be small.
凝結促進剤の使用量は、セメント100部に対して、１〜30部が好ましく、３〜10部がより好ましい。１部未満では、短期強度の発現が不良である場合があり、30部を超えると、硬化時間の制御が難しく、ミキサやポンプを固めてしまい、破損してしまう場合がある。また、長期強度発現に問題が生ずる可能性があり、経済的でない場合がある。 The amount of the setting accelerator used is preferably 1 to 30 parts, more preferably 3 to 10 parts, relative to 100 parts of cement. If it is less than 1 part, the expression of short-term strength may be poor. If it exceeds 30 parts, it is difficult to control the curing time, and the mixer or pump may be hardened and damaged. In addition, there may be a problem in long-term strength development, which may not be economical.
本発明で使用する硬化遅延剤とは、Ｂ剤中の本エマルジョンと、増量材および凝結促進剤との反応を抑制でき、Ｂ剤の硬化を防止するために使用するもので、硬化遅延剤としては、アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウムなどのアルミン酸塩、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムなどの炭酸塩、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化物、硫酸アルミニウム、硫酸鉄、及びミョウバンなどの硫酸塩、ケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムなどのケイ酸塩、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、及びリン酸マグネシウムなどのリン酸塩、並びに、ホウ酸リチウムやホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩等の無機塩、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、及びリンゴ酸又はこれらのナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等の有機酸、並びに、糖等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上を使用することが可能である。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。 The curing retarder used in the present invention can suppress the reaction between the emulsion in the B agent, the filler and the setting accelerator, and is used to prevent the curing of the B agent. Aluminates such as sodium aluminate and potassium aluminate, carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, sulfates such as aluminum sulfate, iron sulfate, and alum Silicates such as sodium silicate and potassium silicate, phosphates such as sodium phosphate, calcium phosphate and magnesium phosphate, and inorganic salts such as borates such as lithium borate and sodium borate, Acids, gluconic acid, tartaric acid and malic acid or organic acids such as sodium, potassium and calcium salts thereof, , Sugars and the like, it is possible to use one or two or more of these. As the salt, sodium salt and potassium salt are preferable.
硬化遅延剤の使用量は、セメント100部に対して、0.01〜１部が好ましく、0.03〜0.07部がより好ましい。0.01部未満では遅延効果が得られない場合があり、１部を超えるとセメントが硬化しない場合がある。 The amount of the curing retarder used is preferably 0.01 to 1 part and more preferably 0.03 to 0.07 part with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.01 part, the delay effect may not be obtained, and if it exceeds 1 part, the cement may not be hardened.
本発明では、セメントミルクの粘性を改善する目的で、セメント減水剤やＡＥ剤等の各種混和剤を併用することが可能である。 In the present invention, for the purpose of improving the viscosity of cement milk, various admixtures such as a cement water reducing agent and an AE agent can be used in combination.
本発明で使用するＢ剤における水の量は、セメント100部に対して、50〜150部が好ましく、70〜120部がより好ましい。50部未満ではＢ剤の粘性が高くなり圧送が困難になる場合があり、150部を超えると増粘効果が低下する場合がある。 The amount of water in the agent B used in the present invention is preferably 50 to 150 parts, more preferably 70 to 120 parts, relative to 100 parts of cement. If the amount is less than 50 parts, the viscosity of the B agent may be increased and it may be difficult to pump, and if it exceeds 150 parts, the thickening effect may be reduced.
Ｂ剤の粘度としては、Ｂ型粘度計で測定された粘度で2,000mPa・ｓ以下が好ましく、500mPa・ｓ以下がより好ましい。この範囲より高いと圧送が困難になる場合がある。 The viscosity of the B agent is preferably 2,000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or less, as measured by a B-type viscometer. If it is higher than this range, pressure feeding may be difficult.
本発明において、Ａ剤とＢ剤の混合方法は特に限定されるものではないが、Ａ剤とＢ剤をそれぞれポンプで圧送することが好ましい。例えば、ダイヤフラムポンプ、スクイズポンプ、ピストンポンプ、及びスネークポンプなどの、ポンプにより圧送し、Ｙ字管で合流させた後に、リミキサやスタティックミキサを用いて混合する。Ａ剤とＢ剤とを混合すると、瞬時に増粘するため、混合から充填箇所までのホースの距離は10ｍ以下とすることが好ましい。 In the present invention, the mixing method of the A agent and the B agent is not particularly limited, but it is preferable that the A agent and the B agent are respectively pumped by a pump. For example, a pump such as a diaphragm pump, a squeeze pump, a piston pump, and a snake pump is pumped by a pump, joined by a Y-shaped tube, and then mixed using a remixer or a static mixer. When the agent A and the agent B are mixed, the viscosity increases instantaneously. Therefore, the hose distance from the mixing to the filling portion is preferably 10 m or less.
本発明のＡ剤とＢ剤の混合割合としては、Ａ剤：Ｂ剤の割合が容量比で45：55〜55：45が好ましく、50：50がより好ましい。この範囲外では強度低下や増粘効果が低下する場合がある。 As a mixing ratio of the A agent and the B agent of the present invention, the ratio of the A agent: B agent is preferably 45:55 to 55:45 by volume ratio, and more preferably 50:50. Outside this range, strength reduction and thickening effect may be reduced.
本発明のセメント組成物を使用して空洞充填材とする。
本発明で使用する空洞充填材は、日本道路公団規格試験法であるシリンダー法によって測定されたフロー値が、80〜150mmであることが好ましく、80〜120mmであることがより好ましい。空洞充填材のフロー値の測定には、内径80mmのシリンダーを使用するので、フロー値は80mm未満とはならず、この範囲より大きいと限定注入等には適さない場合がある。本発明で使用する空洞充填材は、優れた可塑性能を有し、限定注入にも適している。
The cement composition of the present invention is used to form a cavity filler.
The hollow filler used in the present invention preferably has a flow value measured by the cylinder method, which is the Japan Highway Public Corporation Standard Test Method, of 80 to 150 mm, and more preferably 80 to 120 mm. Since a cylinder with an inner diameter of 80 mm is used to measure the flow value of the hollow filler, the flow value does not become less than 80 mm. If it is larger than this range, it may not be suitable for limited injection or the like. The cavity filler used in the present invention has excellent plastic performance and is suitable for limited injection.
以下、実験例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, it demonstrates in detail based on an experiment example.
実験例１
Ａ剤は、セメントと、セメント100部に対して、表１に示す量の水と減水剤をハンドミキサで混合し、５リットルとなるように調製する。
Ｂ剤は、セメント100部に対して、本エマルジョンを固形分換算で0.3部、増量材70部、凝結促進剤５部、硬化遅延剤0.05部、及び水80部とし、ハンドミキサで混合し、５リットルとなるように調製する。
Ａ剤とＢ剤の粘度を測定後、５リットルのＡ剤と５リットルのＢ剤をハンドミキサで３秒間混合してモルタルを調製した。増粘後のフロー値と圧縮強度の測定をした。結果を表１に併記する。
比較のため、本エマルジョンをＢ剤でなくＡ剤に混合して同様に行った実験結果を併記する。
Experimental example 1
Agent A is prepared by mixing water and a water reducing agent in the amounts shown in Table 1 with cement and 100 parts of cement with a hand mixer so as to be 5 liters.
B agent is 100 parts of cement and the emulsion is 0.3 parts in terms of solid content, 70 parts of bulking material, 5 parts of setting accelerator, 0.05 part of curing retarder, and 80 parts of water, and mixed with a hand mixer. Prepare to be 5 liters.
After measuring the viscosity of agent A and agent B, 5 liters of agent A and 5 liters of agent B were mixed with a hand mixer for 3 seconds to prepare a mortar. The flow value and the compressive strength after thickening were measured. The results are also shown in Table 1.
For comparison, the results of an experiment conducted in the same manner by mixing this emulsion with the A agent instead of the B agent are also shown.
＜使用材料＞
セメント ：普通ポルトランドセメント、ブレーン値3,200cm2/g、市販品
減水剤 ：ナフタレンスルホン酸、市販品
本エマルジョン：エチルアクリレート／メタクリル酸を共重合したポリマーエマルジョン（質量比１／１）、固形分30％
増量材（Ａ）：フライアッシュ、JIS II種品、市販品
凝結促進剤：ＣＡ／石膏＝１／１、ブレーン値4,000 cm2/g
ＣＡ ：CaO/Al2O3/SiO2＝50/40/10、ブレーン値4,000 cm2/g
石膏 ：無水石膏、ブレーン値4,000 cm2/g
硬化遅延剤：クエン酸、市販品
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, brane value 3,200 cm 2 / g, commercially available water reducing agent: naphthalenesulfonic acid, commercially available emulsion: polymer emulsion copolymerized with ethyl acrylate / methacrylic acid (mass ratio 1/1), solid content 30 %
Bulking material (A): fly ash, JIS II class, commercial product setting accelerator: CA / gypsum = 1/1, brain value 4,000 cm 2 / g
CA: CaO / Al 2 O 3 / SiO 2 = 50/40/10, Blaine value 4,000 cm 2 / g
Gypsum: anhydrous gypsum, brain value 4,000 cm 2 / g
Cure retarder: citric acid, commercial product
＜測定方法＞
粘度 ：Ｂ型粘度計で測定。
フロー値 ：JHS A 313、コンシステンシー試験方法のシリンダー法に準じた（φ80×80mm）。
圧縮強度 ：モルタルを型枠に詰めて４cm×４cm×16cmの成形体を作製し、材齢３日と28日の圧縮強度をJIS R 5201に準じて測定した。
<Measurement method>
Viscosity: Measured with a B-type viscometer.
Flow value: According to JHS A 313, the cylinder method of the consistency test method (φ80 × 80 mm).
Compressive strength: Mortar was packed in a mold to form a 4 cm × 4 cm × 16 cm molded body, and the compressive strength at 3 and 28 days of age was measured according to JIS R 5201.
表１から、本発明により、粘度が低く、良好なフロー値が得られることが判る。
本エマルジョンをＡ剤に配合した場合は、Ａ剤の粘度が高くなり、また、Ｂ剤と混合する際の増粘効果が低下することが判る。
From Table 1 it can be seen that the present invention provides a low viscosity and good flow values.
When this emulsion is mix | blended with A agent, it turns out that the viscosity of A agent becomes high and the thickening effect at the time of mixing with B agent falls.
実験例２
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ｂ剤の本エマルジョンの固形分換算の量を、セメント100部に対して、表２に示すように変化させ、セメント100部に対して、増量材70部、凝結促進剤５部、硬化遅延剤0.05部、及び水80部としたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
Experimental example 2
The agent A consists of 100 parts of cement and 60 parts of water. The amount of the solid emulsion equivalent of the agent B is changed as shown in Table 2 with respect to 100 parts of cement. The test was conducted in the same manner as in Experimental Example 1, except that the material was 70 parts, the setting accelerator was 5 parts, the curing retarder was 0.05 parts, and the water was 80 parts. The results are also shown in Table 2.
表２から、本発明により、粘度が低く、良好なフロー値が得られることが判る。 From Table 2, it can be seen that the present invention provides a low viscosity and a good flow value.
実験例３
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ｂ剤の増量材を、セメント100部に対して、表３に示すように変化させ、セメント100部に対して、本エマルジョンを固形分換算で0.3部、凝結促進剤５部、硬化遅延剤0.05部、及び水80部としたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
Experimental example 3
Agent A consists of 100 parts of cement and 60 parts of water, and the amount of the additive for agent B is changed as shown in Table 3 with respect to 100 parts of cement. The test was conducted in the same manner as in Experimental Example 1 except that 0.3 part, 5 parts of a setting accelerator, 0.05 part of a curing retarder, and 80 parts of water were used. The results are also shown in Table 3.
＜使用材料＞
増量材（Ｂ）：炭酸カルシウム、ブレーン値5,000cm2/g、市販品
増量材（Ｃ）：高炉スラグ、ブレーン値6,000cm2/g、市販品
増量材（Ｄ）：硅石粉、ブレーン値5,000cm2/g、市販品
<Materials used>
Extender (B): calcium carbonate, Blaine value 5,000 cm 2 / g, commercially available extender (C): blast furnace slag, Blaine 6,000 2 / g, commercially available extender (D): Keiseki powder, the Blaine value of 5,000 cm 2 / g, commercial product
表３から、本発明により、粘度が低く、良好なフロー値が得られることが判る。 From Table 3, it can be seen that the present invention provides low viscosity and good flow values.
実験例４
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ｂ剤の凝結促進剤を、セメント100部に対して、表４に示すように変化させ、セメント100部に対して、本エマルジョンを固形分換算で0.3部、増量材70部、硬化遅延剤0.05部、及び水80部としたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
Experimental Example 4
The agent A consists of 100 parts of cement and 60 parts of water, and the setting accelerator of agent B is changed as shown in Table 4 with respect to 100 parts of cement. The same procedure as in Experimental Example 1 was conducted except that 0.3 part, 70 parts of filler, 0.05 part of a retarder, and 80 parts of water were used. The results are also shown in Table 4.
表４から、本発明により、粘度が低く、良好なフロー値が得られたことが判る。 From Table 4, it can be seen that the present invention has a low viscosity and a good flow value.
実験例５
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ｂ剤の硬化遅延剤を、セメント100部に対して、表５に示すように変化させ、セメント100部に対して、本エマルジョンを固形分換算で0.3部、増量材70部、凝結促進剤５部、及び水80部とし、Ｂ剤の１時間後の粘度をさらに測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表５に併記する。
Experimental Example 5
Agent A consists of 100 parts of cement and 60 parts of water, and the setting retarder of agent B is changed as shown in Table 5 with respect to 100 parts of cement. The test was carried out in the same manner as in Experimental Example 1, except that 0.3 part, a filler 70 parts, a setting accelerator 5 parts, and water 80 parts were used, and the viscosity after 1 hour of the B agent was further measured. The results are also shown in Table 5.
表５から、本発明により、粘度が低く、粘度の保持性が良く、良好なフロー値が得られることが判る。 From Table 5, it can be seen that according to the present invention, the viscosity is low, the retention of the viscosity is good, and a good flow value is obtained.
実験例６
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ｂ剤の水の量を、セメント100部に対して、表６に示すように変化させ、本エマルジョンを固形分換算で0.3部、増量材70部、凝結促進剤５部、及び硬化遅延剤0.05部としたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表６に併記する。
Experimental Example 6
Agent A consists of 100 parts of cement and 60 parts of water, and the amount of water of Agent B is changed as shown in Table 6 with respect to 100 parts of cement. The same procedure as in Experimental Example 1 was conducted except that the content was 5 parts, the setting accelerator was 5 parts, and the setting retarder was 0.05 parts. The results are also shown in Table 6.
表６から、本発明により、粘度が低く、良好なフロー値が得られることが判る。 From Table 6, it can be seen that the present invention provides low viscosity and good flow values.
実験例７
Ａ剤は、セメント100部と水60部とし、Ａ剤とＢ剤の混合割合を表７に示すように変化させたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表７に併記する。
Experimental Example 7
Agent A was the same as Experimental Example 1 except that 100 parts of cement and 60 parts of water were used, and the mixing ratio of Agent A and Agent B was changed as shown in Table 7. The results are also shown in Table 7.
表７から、本発明により、配合比率に多少のバラツキが生じても、粘度が低く、良好なフロー値が得られることが判る。 From Table 7, it can be seen that the present invention provides a low flow and a good flow value even if there is some variation in the blending ratio.
本発明のセメント組成物を使用することにより、Ｂ剤を圧送する際の特殊なポンプが不要となり、Ａ剤とＢ剤の等量混合が可能になることで、施工時の材料管理が楽になり、配合ミスを減らすことができるため、護岸の吸い出し防止やトンネルの裏込めに極めて有用である。 Use of the cement composition of the present invention eliminates the need for a special pump for pumping the B agent, and enables equal mixing of the A and B agents, facilitating material management during construction. Because it can reduce compounding mistakes, it is extremely useful for preventing the revetment of the revetment and for tunnel backfilling.
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