JPH0724814A - 吹付材の吹き付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 セメントに急結剤を用いて吹き付け施工する
ものにおいて、粉状の急結剤の飛散を防止する。 【構成】 水、セメント、骨材等が所定量混合された吹
付材と、該吹付材を急速に固化させるための粉状の急結
剤を吹き付け直前に混合し、ノズルからエアー圧で吹き
付ける方法において、該急結剤を吹付材との混合前に急
結剤に急結剤と固化反応しない液体を混合しておくも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吹付材の吹き付け方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ここでいう吹付材とは、セメント系吹付
材であり、混合する骨材の種類によって、モルタル、コ
ンクリート等と呼ばれるものである。以下ここでは、コ
ンクリートを中心にして説明する。

【０００３】コンクリートは通常、型枠を構成し、その
内側に打設し養生固化した後型枠を除去して構築するも
のである。しかし、この方法は型枠の組立と除去という
作業を伴い、且つそれが全作業の多きな部分を占めるた
め、最近では型枠を用いない方法が採用されてきてい
る。勿論、ビルの建設等型枠で寸法を規定しなければな
らないような部分には無理であるが、法面の土砂崩れ防
止用の表面コンクリートや、トンネルの内側コンクリー
ト等は型枠を用いない吹き付け工法が多用されている。

【０００４】この吹き付け工法は、通常のコンクリート
打設と異なり、圧縮エアーの圧力によりノズルから噴出
させて所定の場所に吹き付け打設する。型枠を用いない
ため、通常のコンクリートを用いると固化する前に流れ
出し、所定の位置で固化せず必要な形状、厚みが得られ
ないのは当然である。

【０００５】そこで、このコンクリートに吹き付ける直
前に、コンクリートの固化を著しく促進する急結剤（市
販されている）を混入し、吹き付けた瞬間から硬化が始
まりその位置でほとんど流動せず硬化するようにしてい
る。これを用いると、トンネルの内側天井に吹き付けて
も流れずその位置で硬化する。

【０００６】この工法により、例えば、トンネルの駆体
を製造する時、アーチ型に型枠を組んで、その空間にコ
ンクリートを流すという作業が大きく軽減されることと
なった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は粉末の急結剤とコンクリートを吹き付け直前に瞬間的
に混合し、直ちに吹き付けるため（そうしないと、吹き
付け前にコンクリートが硬化してしまう）、急結剤とコ
ンクリートの混合が充分でなく、コンクリートの水とよ
く混合されていない急結剤が吹き付けノズルから空気中
に飛散する。また吹き付け場所にコンクリートと共に付
着せず、跳ね返り飛散するものも多い。

【０００８】圧縮エアー（約３Kg／cm² ) によって吹き
付けられるため、粉体の飛散も相当なものである。特
に、トンネル内の工事では、拡散する場所がないため、
数ｍ先が見えない程、非常な作業環境悪化になってい
る。

【０００９】そこで、本業界では、このような粉体の飛
散のない吹き付け工法が長く要望されていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者は鋭意研究の結果本発明方法を完成したもので
あり、その特徴とするところは、水、セメント、骨材等
が所定量混合された吹付材と、該吹付材を急速に固化さ
せるための粉状の急結剤を吹き付け直前に混合し、ノズ
ルからエアー圧で吹き付ける方法において、該急結剤を
吹付材との混合前に急結剤と固化反応しない液体と混合
しておく点、又別の態様では、セメント、骨材等が所定
量混合された粉状吹付材と、該吹付材を急速に固化させ
るための粉状の急結剤を混合し、次いで水を添加混合
し、ノズルからエアー圧で吹き付ける方法において、該
急結剤を吹付材との混合前に急結剤に固化反応しない液
体を混合しておく点にある。

【００１１】ここで吹付材は、通常のものでよく、吹き
付けに使用するものであればよい。セメントの種類、混
合する砂利の種類や量、水の量等は自由である。

【００１２】急結剤とは、吹付材を急激に固化させるた
めのものであり、粉体であり酸化アルミニウムと酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）を主成分とするものが多い。これら
は、水と接触すると急激に固化反応し、セメントの固化
も著しく促進する。勿論、急結剤の成分や種類は問わな
い。要するに、吹付材の固化反応を促進し、水と反応す
るものであればよい。

【００１３】本発明は、急結剤は粉状では飛散するが、
吹き付け工法ではすべてが飛散しているのではなく、水
との混合が充分でないもののみが飛散しているのであ
る。よって、すべての急結剤をコンクリートの水と完全
に混合すれば飛散はほとんどなくなる。しかし、実際に
はこのような完全混合は期待も実施もできない。なぜな
らば、上記した通り、充分混合している間に固化するの
で吹き付けができなくなるのである。

【００１４】この観点から、急結剤を予め固化反応に寄
与しない液体で湿らせておき、吹き付けた時に飛散しな
いようにしたものが本発明である。完全に乾いた土より
も、湿った土の方が飛散しにくいことから想起したもの
である。よって、液体としては、まず硬化反応しないこ
とが条件である。勿論、これは厳密な意味ではなくある
程度の期間急結剤が硬化しなければよいという意味であ
る。

【００１５】更に、本発明の液体は、コンクリートの水
分との硬化反応を阻害しないことが条件となる。即ち、
コンクリート補強するためのものであるため、これがで
きないものは使用できない。例えば、それ自身が水と速
やかに反応し、セメントと水とが反応することができな
いようなものである。

【００１６】また、本発明の液体は、純物質である必要
はなく、複数の種類の液体を混合したものであっても、
他の成分を溶解したものでもよい。

【００１７】本出願人は、種々の液体を実験しその効果
を調べたが、次の炭化水素系化合物が本発明として優れ
ていた。 炭化水素系化合物 ガソリン、灯油、タービン燃料油、軽油、重油等の燃料
油。ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのエンジン
オイル、コンプレッサー油、機械工作油、タービンオイ
ル、シリンダー油等の潤滑油。切削油、プレス油、圧延
油等。市販されている種々の燃料、オイル関係品。これ
らは添加物が混合されていたり、水素と炭素以外の原子
を有するものもあり、純粋に炭化水素とは言えないもの
もあるが、そのような厳密な意味での炭化水素ではな
い。勿論、本発明の前記した目的に沿うものであれば充
分である。また、これらの廃油や、これらを製造するた
めのベース油（原料オイル）等でもよし、廃油からの再
生油でもよい。

【００１８】炭化水素系化合物は、吹付材とまったく反
応しない。また、沸点と引火点が高く及び粘性が低いも
のが好適である。これは、引火点が高ければ（２００℃
以上等）危険性が小さく、また沸点が高ければ蒸発によ
って液体が失われることが少ないためである。更に、安
価であることが望ましい。このような観点から、タービ
ン油や、タービン油に精製する前の石油留分等も好適で
ある。

【００１９】しかし、本発明液体として上記の炭化水素
系化合物に限定するものではない。例えば、動植物性の
油や有機酸等も使用できる。これらは高価である点が難
点である。

【００２０】液体の混合量が本発明では大きな特徴であ
る。本発明者は、液体を１〜４０重量％混合すると効果
があるということを種々の実験の結果見出した。この１
〜４０％という値は、液体の種類によって異なるが、総
じて４０％以上混合すると、急結剤自体が泥のようにな
り、吹付材との混合が困難になると共に量が多過ぎて急
結効果も小さくなる。一方、１％以下では急結剤の飛散
低減の効果が少なくなる。

【００２１】急結剤と液体の混合は、ブロアで攪拌され
ている粉体中に液体を噴霧する、液体を噴霧している部
分に粉体を通過させる等どのような方法でもよい。ま
た、一旦別の粉体に液体を混合し、その粉体を急結剤に
混合する方法もある。このようにした急結剤を袋詰め
し、現場で通常の急結剤とほとんど同様に使用する。

【００２２】また、現場のライン中で、急結剤と液体を
混合してもよい。例えば、吹付材との混合位置の上流位
置に混合器を設けて、そこで上記と同様の混合方法を用
いて混淆してもよい。

【００２３】本発明では、セメント系吹付材の水が急結
剤との混合より前に添加されるものと後に添加されるも
のがある。即ち、水を添加したコンクリートにした後に
急結剤を添加するか、粉体（粉体と骨材の場合もある）
の時に急結剤を添加するかである。

【００２４】

【実施例】以下図面に示す実施例に基づいて本発明をよ
り詳細に説明する。急結剤として、ごく一般的なもの
（酸化アルミニウム３５重量％、酸化カルシウム３５重
量％が主成分のもの）を用いて、それに液体を混合し
て、粉体の飛散性、コンクリートの強度、粉体の混合性
について実験した。即ち、粉状の急結剤にとって、この
３つの性質が重要であるためである。飛散性は前記した
本発明の解決しようとする根本性能であり、コンクリー
トの強度は吹付自体の主目的であり、強度が所定以上で
なければ吹き付ける意味がない。また、混合性は急結剤
とコンクリートとの均一な混合の容易性であり、これが
低いとコンクリートの固化が均一に促進されない。

【００２５】以下、それらの実験の方法及び実施例の成
分を示す。また、比較例は液体をまったく添加しないも
のである。その結果を表１〜表３に示す。

【００２６】実験の方法 粉体の急結剤に液体を種々の量混合し、その粉体の飛散
性、混合性、及びそれをコンクリートに混合した時のコ
ンクリートの強度（秒単位の硬化速度、強度）について
実験した。なお、コンクリートへの急結剤の混合量は従
来通りとした。即ち、セメントの量に対して７重量％で
ある。これは、１例であり本発明とは直接関係ない。 粉体の飛散性：粉体を上方から下方の容器に落下させ
て、横からブロアで風を送り、飛散の程度を目視した。 粉体の混合性：コンクリートとの混合性を目視で判断し
た。 コンクリートの強度：目視と、傾斜面に吹き付けた時の
垂れで判断した。

【００２７】実施例１ 液体：Ａ重油 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％ 実施例２ 液体：タービン油 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％ 実施例３ 液体：マシン油 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％ 実施例４ 液体：ベース油 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％ 実施例５ 液体：ガソリンエンジン用エンジンオイル 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％ 実施例６ 液体：廃油 混合割合（重量％）：１、１０、２０、４０、５０％

【００２８】表１は、上記実施例の固化材飛散テストの
結果を示す。○は、ほとんど飛散せず下方に落下したも
の、△はわずか飛散したもの、×は多量に飛散したもの
を示す。

【表１】

【００２９】この表からすると、飛散性は混合量が多い
ほど低く（良好）になることが分かる。１０％以上混合
すると、ほとんど飛散しなくなる。これは、従来の無混
合のものと比較して、肉眼で驚くべきほとの差である。

【００３０】表２は、混合性についての結果を示す。○
は従来品と同じ程度の混合性、△はわずか偏在し、×は
所々偏在し固まったものを示す。

【表２】 この結果から、当然であるが混合性は液体を混合しない
方が優れている。しかし、実際の実験ではほとんど差が
ないことがわかった。

【００３１】表３は、コンクリートの硬化についての結
果を示す。○はほとんど垂れなしで従来品と同じ、△は
ごくわずか垂れた程度、×は垂れが目視できる。

【表３】 この結果から、液体を添加しても、コンクリートの強度
にはあまり影響がないことが分かる。即ち、実験した結
果では、この程度の混合量ではコンクリートの固化速度
や初期強度は、概してほとんど変化がなく、何の問題も
ないということである。

【００３２】表１、表２及び表３の結果から、本発明方
法は、吹き付け工法としての基本的要求を満たし、且つ
従来の方法の欠点を解消するには、液体の混合量は１〜
４０％がよいことが分かる。

【００３３】図１は、本発明に係る吹き付け方法を、急
斜面１に実施しているところを示す概略側面である。エ
アー圧送吹付機２の導入口３から生コンを導入し、圧縮
エアーによりノズル４からコンクリートが吹付られる。
この途中に、急結剤添加ノズル５があり、その部分で急
結剤が添加混合される。急結剤は、コンクリートと同様
に急結剤圧送機６により粉状で圧送される。この粉状の
急結剤は、既に液体が混合され飛散しがたい状態で、導
入口７から導入される。この例では従来のコンクリート
吹付装置とまったく同様であり、異なる部分は、急結剤
に液体が混合されているか否かのみである。よって、施
工方法も従来と同様で行なえる。

【００３４】図２は、急結剤と液体を現場、しかも急結
剤圧送機６において混合する例である。急結剤圧送機６
に設けられた混合機８で液体９と急結剤が混合される。
そしてその混合されたものが圧送されるのである。

【００３５】図３は、液体が急結剤に圧送途中で混淆さ
れる例である。圧送路１０の途中に設けられた混合装置
１１において液体と混合される。その他は上記のものと
同様である。

【００３６】図４は、急結剤が吹付剤が水と混合される
前に添加される例である。急結剤添加ノズル５において
は、両者ともに粉体で混合され、その後水添加器１２に
おいて所定の水が混合される。この例では、急結剤は急
結剤圧送機６に導入される前において液体と混合されて
いる。

【００３７】以上のどの例においても、急結剤と水が混
合された時点から、先端ノズルまでは短く、時間的にも
秒単位のものである。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明方法に
おいては、粉状の急結剤が液体と混合されているため、
先端ノズルから吹き付けた時、飛散が非常に少なく、ま
た跳ね返りもほとんどない。このため、トンネル内のよ
うな開放されていない現場では作業環境が大きく改良さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の１例を実施しているところを示す
概略側面図である。

【図２】本発明方法の他の例を実施しているところを示
す概略側面図である。

【図３】本発明方法の更に他の例を実施しているところ
を示す概略側面図である。

【図４】本発明方法の更に他の例を実施しているところ
を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１ 斜面 ２ エアー圧送吹付機 ３ 導入口３ ４ ノズル ５ 急結剤添加ノズル ６ 急結剤圧送機 ７ 導入口 ８ 混合機 ９ 液体 １０ 圧送路 １１ 混合装置 １２ 水添加機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水、セメント、骨材等が所定量混合され
   た吹付材と、該吹付材を急速に固化させるための粉状の
   急結剤を吹き付け直前に混合し、ノズルからエアー圧で
   吹き付ける方法において、該急結剤を吹付材との混合前
   に急結剤に急結剤と固化反応しない液体を混合しておく
   ことを特徴とする吹付材の吹き付け方法。
2. 【請求項２】 該急結剤と該液体との混合は、急結剤の
   圧送途中で行なうものである請求項１記載の吹付材の吹
   き付け方法。
3. 【請求項３】 セメント、骨材等が所定量混合された粉
   状吹付材と、該吹付材を急速に固化させるための粉状の
   急結剤を混合し、次いで水を添加混合し、ノズルからエ
   アー圧で吹き付ける方法において、該急結剤を吹付材と
   の混合前に急結剤に急結剤と固化反応しない液体を混合
   しておくことを特徴とする吹付材の吹き付け方法。