JPH0553741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、水中で材料の分離がなく良好な硬化
体を得ることのできるセメント混合物の水中施工
方法に関する。 従来、セメントコンクリート、セメントモルタ
ルなどのセメント混合物を水中施工する際には、
セメント混合物の分離、分散を防止するために、
水溶性高分子混和剤を添加し、セメント混合物の
水相の粘度を増粘させて施工する方法が知られて
いる。しかしながら、水溶性高分子混和剤を添加
することにより、セメント混合物の水中打設硬化
体は、強度や耐久性が低下する欠点があつた。 これに対し、本発明の方法は、水溶性高分子混
合剤を用いない新規な水中施工方法を提供するも
のである。 即ち、本発明におけるセメント混合物の水中施
工方法は、セメント、骨材および水を混合してな
るセメント混合物に、水分散型エポキシ樹脂とそ
の硬化剤を添加混合し、エポキシ樹脂とその硬化
剤の初期反応によりセメント混合物を増粘させた
のち、水中に打設して硬化させることを特徴とす
るセメント混合物の水中施工方法を要旨とするも
のである。 本発明で使用するセメントは、ポルトランドセ
メント、超速硬性ポルトランドセメント、ジエツ
トセメント、フライアツシユセメント、高炉セメ
ント、シリカセメント、コロイドセメント、高炉
コロイドセメント、アルミナセメント、耐硫酸セ
メントなどである。またこれらのセメントと共
に、混和材、例えばセメントの収縮補償材、硬化
促進剤、硬化遅延剤、AE剤、分散剤、増粘剤、
発泡剤などを併用することができる。 骨材は、粗骨材、細骨材、フイラーなどであ
る。粗骨材としては、砂利、砕石、スラグ、その
他人工骨材が使用される。細骨材は、川砂、海
砂、山砂、硅砂、鋳物砂、ガラス細砂、陶磁器砕
砂、水砕砂、鉱石砕砂、鉄砂、シラス、人工砂な
どである。またフイラーは、石粉類、顔料、カー
ボンブラツク、黒鉛、木粉、コルク粉、ゴム粉
末、おがくず、無機繊維、天然有機繊維、合成繊
維、炭素繊維、金属繊維、無水硅酸粉、金属粉、
金属酸化物粉などである。 水は、水道水、工業用水、地下水、河川湖沼
水、海水などが使用されるが、一般には淡水が用
いられる。 水分散型エポキシ樹脂は、一分子中に１個以上
のエポキシ基を有する化合物を主成分とするもの
で、予め水に微粒子状に分させたエポキシ樹脂
か、自己分散性を有するエポキシ樹脂が用いられ
る。自己分散性のものは、エポキシ樹脂に多塩基
酸もしくはその無水物を反応させこれをアンモニ
ア水、アミンなどで中和したもの、あるいはこれ
に界面活性剤を加えたもの、あるいはエポキシ樹
脂に界面活性剤その他を加えておいて水中に分散
できるように変性したものなどである。水に微粒
子状に分散させたエポキシ樹脂とは、エポキシ樹
脂を使用直前に乳化剤等を用いて水に分散させた
ものも使用してもよい。 エポキシ樹脂は、最も一般的にはビスフエノー
ルとエピクロルヒドリンの縮合物がある。このほ
かビスフエノールとメチルエピクロルヒドリンま
たはエチルエピクロルヒドリンの縮合物、さらに
これらとダイマー酸の縮合物、ダイマー酸グリシ
ジルエーテル、ポリアルキレングリシジルエーテ
ル、ビスフエノールアルキレンオキサイド付加物
のグリシジルエーテル、脂肪族グリシジルエーテ
ル、ウレタン変性ビスフエノールグリシジルエー
テル、脂肪族芳香族共縮合グリシジルエーテル、
ビニールシクロヘキサンジオキシド、ジシクロペ
ンタジエンオキシド水添ビスフエノールなどのグ
リシジルエーテルなどがある。またエポキシ樹脂
にはフエノール、クレゾール、アルキルフエノー
ル、サリチル酸、トリフエニルホスフエート、フ
ルフリルアルコールなどを添加したものも用いら
れる。また、反応性希釈剤やパイン油、可塑剤、
鉱油、樹脂、樹脂酸、脂肪酸、トール油、瀝青物
などを添加して用いることもできる。 本発明で使用する硬化剤は、１分子中にエポキ
シ基と反応する官能基を有する化合物を主成分と
するものである。具体的には、一般公知のものを
用いる。たとえば脂肪族ポリアミン、芳香族ポリ
アミン、環状脂肪族ポリアミン、脂肪族ヒドロキ
シポリアミン、これらの変性ポリアミン、これら
のアミンアダクト、ポリアミド、ケテイミン、第
３級アミンイミダゾール、BF₃アミンコプレツク
ス、酸無水物、ダイマー酸、トリマー酸、液状多
硫化ゴムなどがそれである。これらのうち、好ま
しいもののいくつかの例を示すとジエチレントリ
アミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレ
ンベンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、
ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミ
ン、ピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、
Ｎ−アミノエチルイミダゾリンなどの環状脂肪族
ポリアミン、アミノエチルエタノールアミン、モ
ノヒドロキシエチルジエチレントリアミンなどの
脂肪族ヒドロキシアミン、フエニレンジアミン、
キシレンジアミン、ジメチルジフエニルメタン、
トリジメチルアミノエチルフエノール、ジアミノ
ジフエニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、ダ
イマー酸、トリマー酸あるいはこれらの酸とジア
ミンあるいはポリアミンの縮合によるポリアミド
およびこれらの変性アミン、アミンアダクト、特
公昭59−49247号公報にみられる水分散型のイミ
ダゾリン環含有アミド化合物、その他高級脂肪族
ジアミン、トリアミン、ポリアミン等のポリアミ
ド化合物などがある。 上記のこれら硬化剤は、１種または２種以上混
合して用いる。硬化剤のうち、水溶性ないし水中
分散性を有するものはそのままの状態か、あるい
は水溶液または水中に分散させた状態で用いる。
水に不溶性または分散性を有しない硬化剤につい
ては、適宜界面活性剤、分散剤、酸類などによつ
て水中に分散させて用いる。 本発明の水中施工方法において、セメント、骨
材および水からなるセメント混合物の配合は、一
般のセメントコンクリート、セメントモルタル、
セメントペーストなどの配合がもとになる。水分
散型エポキシ樹脂とその硬化剤の添加量は、一般
に無水物としてセメント100重量部に対し、５〜
100重量部の割合で用いる。またエポキシ樹脂と
その硬化剤の比率は、反応に係る夫々の官能基が
当量か、それに近いようになるようにする。セメ
ント混合物の混合には、コンクリートミキサ、セ
メントモルタルミキサ、グラウトミキサ、ソイル
ミキサ、バグミルミキサなど適当なミキサを用い
て混合するとよい。本発明のセメント混合物の混
合順序は、セメント、骨材および水を混合したセ
メント混合物に水分散型エポキシ樹脂とその硬化
剤を添加してさらに混合する。それからエポキシ
樹脂とその硬化剤の初期反応により、セメント混
合物における水相の増粘が生ずるまで時間をおい
てから水中打設する。その間、混合を続けても放
置していてもよいし、時々混合するようにしても
よい。増粘してきたセメント混合物は、その一部
を水中に入れてみることにより、分離するか、し
ないか、簡単に判定できる。エポキシ樹脂の初期
反応による増粘化に要する時間は、温度、材料の
種類、配合によつてかわるが、通常５分位から60
分程度である。セメント混合物の水相が増粘し、
分離や分散するおそれのなくなつた時点で、水中
打設する。打設に当つては、セメント混合物にバ
イブレーシヨンを与えることにより流動性を付与
することができる。 本発明のセメント混合物は、水中に打設しても
セメント、骨材などの分離、分散がないため密に
打設できる。そして水中に打設した後の水中での
硬化は良好である。また、打設時の水底に対する
なじみが良く、更に水底や水中の構造物などセメ
ント混合物の接する面への結合性も、エポキシ樹
脂とその硬化剤を混入しないものに比して良好で
ある。更に硬化体の耐海水性、耐薬品性などの物
性も改善される。水溶性高分子混和剤を用いない
ため、水中硬化体の物性が良好であるなどのすぐ
れた硬化がある。 次に、実施例について説明する。 実施例 １ 早強ポルトランドセメント100重量部、川砂
（中目、FM＝1.67）200重量部、水70重量部の割
合で混合したセメント混合物に、水分散型エポキ
シ樹脂エビコートDX255（シエル化学製品、商品
名 主成分ビスフエノールグリシジエーテル、液
状無水分）50重量部および水分散型ポリアミド系
硬化剤エビキユア3255（シエル化学製品、商品名
液状無水分）50重量部を添加混合する。混合し
て10分後に、水槽に水を深さ30cmまではり、その
中に上部を開放した円筒型型枠（内のり直径５
cm、高さ５cm）をならべ、水底から高さ１ｍのと
ころから該セメント混合物を落下させてその型枠
の中にてん充する。てん充の際に材料の分離がな
く、水のよごれも見ることなく、セメント混合物
の硬化は良好であつた。また水中打設の際のセメ
ント混合物の稠度は、JIS R5201セメントの物理
試験に基づくフロー試験により測定したが、フロ
ーテーブル値は15.5cmであつた。比較のために早
強ポルトランドセメント100重量部、川砂200重量
部および水50重量部を混合したセメント混合物を
実施例同様の方法で水中の型枠にてん充したが、
セメント混合物の材料は分離し、また水に分散し
水のよごれがみられ、セメント混合物の硬化体は
得られなかつた。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an underwater construction method for a cement mixture, which allows a good hardened product to be obtained without separation of materials in water. Conventionally, when constructing cement mixtures such as cement concrete and cement mortar underwater,
To prevent separation and dispersion of the cement mixture,
A method is known in which a water-soluble polymer admixture is added to increase the viscosity of the aqueous phase of the cement mixture. However, the addition of a water-soluble polymer admixture has the drawback that the strength and durability of the cement mixture cast in water decreases. In contrast, the method of the present invention provides a novel underwater construction method that does not use a water-soluble polymer mixture. That is, the method for underwater construction of a cement mixture according to the present invention involves adding and mixing a water-dispersible epoxy resin and its hardening agent to a cement mixture formed by mixing cement, aggregate, and water, and then adding and mixing a water-dispersible epoxy resin and its hardening agent. The gist of this invention is an underwater construction method for a cement mixture, which is characterized by increasing the viscosity of the cement mixture through a reaction, and then pouring it into water to harden it. The cements used in the present invention include Portland cement, ultra-rapid hardening Portland cement, jet cement, fly ash cement, blast furnace cement, silica cement, colloid cement, blast furnace colloid cement, alumina cement, and sulfuric acid-resistant cement. In addition to these cements, admixtures such as cement shrinkage compensators, hardening accelerators, hardening retarders, AE agents, dispersants, thickeners,
A foaming agent etc. can be used in combination. Aggregates include coarse aggregate, fine aggregate, filler, etc. Gravel, crushed stone, slag, and other artificial aggregates are used as the coarse aggregate. Fine aggregates include river sand, sea sand, mountain sand, silica sand, foundry sand, fine glass sand, crushed ceramic sand, crushed water sand, crushed ore sand, iron sand, whitebait, and artificial sand. Fillers include stone powder, pigments, carbon black, graphite, wood powder, cork powder, rubber powder, sawdust, inorganic fibers, natural organic fibers, synthetic fibers, carbon fibers, metal fibers, silicic acid powder, metal powder,
Such as metal oxide powder. As water, tap water, industrial water, groundwater, river/lake water, seawater, etc. are used, but fresh water is generally used. Water-dispersed epoxy resins are mainly composed of compounds that have one or more epoxy groups in one molecule, and are either epoxy resins that have been pre-divided into fine particles in water or epoxy resins that have self-dispersibility. It will be done. Self-dispersing products are those made by reacting epoxy resin with polybasic acid or its anhydride and neutralizing this with aqueous ammonia, amines, etc., or those made by adding a surfactant to this, or those made by adding a surfactant to epoxy resin. These include those that have been modified so that they can be dispersed in water by adding agents and other substances. The epoxy resin dispersed in water in the form of fine particles may also be one obtained by dispersing the epoxy resin in water using an emulsifier or the like immediately before use. Epoxy resins are most commonly condensates of bisphenol and epichlorohydrin. In addition, condensates of bisphenol and methyl epichlorohydrin or ethyl epichlorohydrin, condensates of these with dimer acids, dimer acid glycidyl ether, polyalkylene glycidyl ether, glycidyl ether of bisphenol alkylene oxide adducts, aliphatic glycidyl ether, urethane modification Bisphenol glycidyl ether, aliphatic aromatic co-condensed glycidyl ether,
Examples include glycidyl ethers such as vinyl cyclohexane dioxide, dicyclopentadiene oxide, and hydrogenated bisphenol. Furthermore, epoxy resins to which phenol, cresol, alkylphenol, salicylic acid, triphenyl phosphate, furfuryl alcohol, etc. are added are also used. Also, reactive diluents, pine oil, plasticizers,
Mineral oil, resin, resin acid, fatty acid, tall oil, bituminous material, etc. can also be added. The curing agent used in the present invention is mainly composed of a compound having a functional group that reacts with an epoxy group in one molecule. Specifically, a commonly known one is used. For example, aliphatic polyamines, aromatic polyamines, cycloaliphatic polyamines, aliphatic hydroxy polyamines, modified polyamines thereof, amine adducts thereof, polyamides, keteimines, tertiary amine imidazoles, BF ₃ amine complexes, acid anhydrides, Examples include dimer acid, trimer acid, and liquid polysulfide rubber. Among these, some preferred examples are diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenebentamine, diethylaminopropylamine,
Aliphatic polyamines such as hexamethylene diamine, piperazine, N-aminoethylpiperazine,
Cycloaliphatic polyamines such as N-aminoethyl imidazoline, aliphatic hydroxyamines such as aminoethylethanolamine, monohydroxyethyldiethylenetriamine, phenylenediamine,
xylene diamine, dimethyldiphenylmethane,
Aromatic polyamines such as tridimethylaminoethylphenol and diaminodiphenylsulfone, dimer acids, trimer acids, polyamides produced by condensation of these acids with diamines or polyamines, modified amines thereof, and amine adducts, as described in Japanese Patent Publication No. 59-49247 These include water-dispersible imidazoline ring-containing amide compounds, and other polyamide compounds such as higher aliphatic diamines, triamines, and polyamines. These curing agents mentioned above are used alone or in combination of two or more. Among the hardening agents, those having water solubility or water dispersibility are used as they are, or in the form of an aqueous solution or dispersed in water.
A curing agent that is insoluble or non-dispersible in water is used after being dispersed in water using an appropriate surfactant, dispersant, acid, or the like. In the underwater construction method of the present invention, the composition of the cement mixture consisting of cement, aggregate, and water is as follows: general cement concrete, cement mortar,
It is based on the composition of cement paste, etc. The amount of water-dispersed epoxy resin and its curing agent added is generally 5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of cement as anhydride.
Used in a proportion of 100 parts by weight. The ratio of the epoxy resin and its curing agent is adjusted so that the respective functional groups involved in the reaction are equivalent or close to it. The cement mixture may be mixed using a suitable mixer such as a concrete mixer, cement mortar mixer, grout mixer, soil mixer, or bag mill mixer. The mixing order of the cement mixture of the present invention is that a water-dispersible epoxy resin and its curing agent are added to a cement mixture of cement, aggregate, and water, and the mixture is further mixed. There is then time for the initial reaction of the epoxy resin and its hardener to thicken the aqueous phase in the cement mixture before casting in water. During this time, the mixture may be continued to be mixed or left to stand, or may be mixed from time to time. You can easily determine whether a cement mixture that has thickened will separate or not by placing a portion of it in water. The time required for the epoxy resin to thicken due to the initial reaction varies depending on the temperature, type of material, and formulation, but is usually about 5 minutes to 60 minutes.
It takes about a minute. The aqueous phase of the cement mixture thickens;
When there is no longer any risk of separation or dispersion, pour in water. During casting, fluidity can be imparted by applying vibration to the cement mixture. Even when the cement mixture of the present invention is placed in water, there is no separation or dispersion of cement, aggregate, etc., so it can be placed densely. And, after being placed in water, it hardens well in water. In addition, it conforms well to the water bottom during pouring, and also has better bonding properties to surfaces that come into contact with the cement mixture, such as the water bottom and underwater structures, compared to products that do not contain epoxy resin and its curing agent. Furthermore, physical properties such as seawater resistance and chemical resistance of the cured product are also improved. Since no water-soluble polymer admixture is used, there is excellent curing, such as good physical properties of the product cured in water. Next, examples will be described. Example 1 Water-dispersible epoxy resin Ebicoat DX255 (Ciel Chemical Products, product Add and mix 50 parts by weight of main component bisphenol glycidiether (liquid anhydrous) and 50 parts by weight of a water-dispersible polyamide curing agent Ebikiure 3255 (Ciel Chemical Products, trade name liquid anhydrous). 10 minutes after mixing, fill the aquarium with water to a depth of 30 cm, and place a cylindrical mold with an open top (inner diameter 5 cm) inside.
cm, height 5 cm), and the cement mixture was dropped from a height of 1 m from the water bottom to fill the mold. The cement mixture cured well, with no material separation during filling and no water stains. The consistency of the cement mixture during underwater casting was measured by a flow test based on JIS R5201 cement physical test, and the flow table value was 15.5 cm. For comparison, a cement mixture of 100 parts by weight of early-strength Portland cement, 200 parts by weight of river sand, and 50 parts by weight of water was filled into an underwater formwork in the same manner as in the example.
The materials of the cement mixture were separated and dispersed in water, causing water stains, and no hardened cement mixture was obtained.

【特許請求の範囲】[Claims]

１ (a) アルカリ金属アルミン酸塩10〜25％、 (b) アルカリ金属炭酸塩５〜25％、 (c) アルミン酸カルシウム50〜66％、 及び (d) 硫酸アルミニウム５〜13.8％ からなることを特徴とするセメント用急結剤。 ２ 15％を超えない範囲でアルミン酸カルシウム
の一部を生石灰及び／又は消石灰により代替した
特許請求の範囲第１項記載のセグメント用急結
剤。 1 Consists of (a) 10-25% alkali metal aluminate, (b) 5-25% alkali metal carbonate, (c) 50-66% calcium aluminate, and (d) 5-13.8% aluminum sulfate. A quick-setting agent for cement characterized by: 2. The quick-setting agent for segments according to claim 1, wherein part of the calcium aluminate is replaced by quicklime and/or slaked lime within a range not exceeding 15%.