JPH1067548A

JPH1067548A - 吹付材料及びそれを用いた吹付工法

Info

Publication number: JPH1067548A
Application number: JP8222098A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Araki; 昭俊荒木; Kenkichi Hirano; 健吉平野; Kazuyuki Mizushima; 一行水島; Isao Terajima; 寺島　　勲; Masahiro Iwasaki; 昌浩岩崎; Akira Watanabe; 晃渡辺
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】初期強度及び長期強度が良好で、かつ、経時
的なスランプ低下を低減できる吹付材料及び吹付工法の
提供。【解決手段】セメントとセッコウを主成分とするセメ
ントモルタル、カルシウムアルミネートを主成分とする
急結剤、及び亜硫酸塩類を含有する吹付材料であり、こ
れらの吹付材料を使用する吹付工法。亜硫酸塩類は亜硫
酸塩、重亜硫酸塩、及びピロ亜硫酸塩が好ましい。急結
剤には更にアルミン酸アルカリ塩やアルカリ炭酸塩を添
加してもよく、又、吹付材料には高性能減水剤、凝結遅
延剤、凝結促進剤、超微粉等の混和材を添加してもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
吹付工法に関する。

【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５
２−４１４９号公報）。この工法は、通常、掘削工事現
場に設置した、セメント、骨材、及び水の計量混合プラ
ントで吹付コンクリートを作り、それをアジテータ車で
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。この工法では、地山に付着せずに落下
する量と吹付ける量との割合であるリバウンド（跳ね返
り）率が１５〜３０重量％と大きく、又、粉塵も多く作
業環境が悪いために塵肺等の影響が心配されていた。そ
のために、リバウンド率や粉塵のより少ない工法が求め
られていたが、現状では未だ充分満足できる吹付材料や
吹付工法がなく、その改良が強く望まれていた。

【０００３】又、従来より使用されている急結剤を含有
したコンクリートは、急結剤を含有していないコンクリ
ートと比較して初期強度の立ち上がりは良好であるが、
長期強度は急結剤を含有していないコンクリートよりも
３０〜５０％位小さくなる等強度発現性が悪くなる傾向
があった。それでも、その初期強度は、従来のＮＡＴＭ
工法において地山の崩落を防止するのにほとんどの場合
において充分な強度であり、かなり不安定な地山におい
ては、吹付け厚さを大きくすること等により対処されて
きた。しかしながら、吹付け厚さを大きくすることは経
済性や作業効率性の点で好ましくない。特に、大断面ト
ンネルの掘削においては、経済性や作業効率性を考慮す
れば、吹付コンクリートの強度を向上することによっ
て、吹付け厚みを小さくし、施工時間や掘削サイクルを
短縮することが特に重要なポイントとなった。

【０００４】これまでに、吹付コンクリートの高強度化
を達成するための方法としては、セッコウとカルシウム
アルミネートを予め混合した急結剤を、吹付コンクリー
トと混合し吹付ける方法が提案されている（特開昭５０
−１６７１７号公報、特開昭５０−１６７１８号公報、
及び特開昭５０−２５６２３号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、セッコウとカルシウムアルミネートを混合した
急結剤をセメント１００重量部に対して１０重量部以
上、より高い急結力や高い初期強度を必要とする場合は
２０重量部以上と多く添加する必要があった。そのため
に、吹付け途中で作業を中断して急結剤を追加する必要
が生じたり、粉塵の発生量が多くなったり、及び吹付け
作業中に急結剤がなくなったりした場合には、コンクリ
ートが落下して危険になり、作業性、安全衛生、及び経
済性の点で問題が生じるという課題があった。本発明者
は、吹付けコンクリートに高強度を付与する際の課題を
種々検討した結果、ある特定の吹付材料を使用し吹付け
を行うことにより、長期強度が向上し、前記課題が解決
できる知見を得て本発明を完成するに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セッコ
ウ、カルシウムアルミネートを主成分とする急結剤、及
び亜硫酸塩類を含有してなるセメント混和材であり、更
に、減水剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、超微粉、及び繊
維状物質からなる群より選ばれた１種又は２種以上の混
和材を含有してなる該セメント混和材であり、セメント
とセッコウを主成分とするセメントモルタル、カルシウ
ムアルミネートを主成分とする急結剤、及び亜硫酸塩類
を含有してなる吹付材料であり、急結剤がカルシウムア
ルミネートと、アルミン酸アルカリ塩及び／又はアルカ
リ炭酸塩とを主成分とすることを特徴とする該吹付材料
であり、亜硫酸塩類が硫酸塩、重亜硫酸塩、及びピロ亜
硫酸塩からなる群より選ばれた１種又は２種以上を含有
することを特徴とする該吹付材料であり、更に、減水
剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、超微粉、及び繊維状物質
からなる群より選ばれた１種又は２種以上の混和材を含
有してなる該吹付材料であり、該吹付材料を使用してな
る吹付工法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】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、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、並びに、市販の微粒子セメント等が挙げら
れ、各種ポルトランドセメントや各種混合セメントを微
粉末化して使用することも可能である。

【０００９】本発明で使用するセッコウとは、吹付コン
クリートを高強度化するためにセメントと混合するもの
であり、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコ
ウ等が挙げられ、これらの１種又は２種以上が使用可能
である。これらの中では、強度発現性の点から無水セッ
コウが好ましい。セッコウの粒度は、通常セメント等に
使用される程度が良く、例えば、ブレーン値で３０００
cm²/g 程度が好ましく、更に３０００cm²/g を越える程
度に微粉末化することがより好ましい。セッコウの使用
量は、セメント１００重量部に対して、１〜２５重量部
が好ましく、５〜２０重量部がより好ましい。１重量部
未満では長期強度発現性がなく、２５重量部を越えると
初期凝結が遅れ、地山に対する接着性が低下したり、長
期間にわたりコンクリートが膨張して破壊したりするす
るおそれがある。

【００１０】本発明では急結力を得るために、セメント
とセッコウを混合したセメントモルタルを使用する。本
発明で使用するセメントモルタルとは、セメントペース
ト、モルタル、及びコンクリートを総称するものをい
い、水と混合しない乾燥状態のドライセメントモルタル
に水を後添加したもの、水と混合したセメントモルタル
いずれも使用可能である。

【００１１】本発明で使用するカルシウムアルミネート
とは、初期にコンクリートの凝結を起こさせる急結成分
をいい、その鉱物成分としては、ＣａＯをＣ、Ａｌ₂ Ｏ
₃ をＡとすると、Ｃ₃ Ａ、Ｃ₁₂Ａ₇ 、ＣＡ、及びＣＡ₂
等で示されるカルシウムアルミネート熱処理物を粉砕し
たもの等が挙げられる。更に、その他の鉱物成分とし
て、ＳｉＯ₂ を含有するアルミノケイ酸カルシウム、Ｃ
₁₂Ａ₇ の１つのＣａＯをＣａＦ₂ 等のハロゲン化物で置
き換えたＣ₁₁Ａ₇・ＣａＸ₂ （Ｘはフッ素等のハロゲ
ン）、ＳＯ₃成分を含むＣ₄ Ａ₃・ＳＯ₃、アルミナセ
メント、並びに、ナトリウム、カリウム、及びリチウム
等のアルカリ金属が一部固溶したカルシウムアルミネー
ト等が挙げられる。これらの中では、反応活性の点で、
Ｃ₁₂Ａ₇ 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が好ましい。カルシウムアルミネー
トの粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン
値で３０００cm²/g 以上が好ましく、４０００cm²/g 以
上がより好ましい。３０００cm²/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。カルシウムアル
ミネートの使用量は、セメント１００重量部に対して、
１〜２０重量部が好ましく、５〜１５重量部がより好ま
しい。１重量部未満では初期凝結が起こらず、２０重量
部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。

【００１２】本発明で使用する亜硫酸塩類は、吹付コン
クリートの経時的なスランプ低下を抑制し、コンクリー
トの強度を増進するという効果を有する。亜硫酸塩類と
しては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、及び亜硫
酸カルシウム等の亜硫酸塩、重亜硫酸ナトリウムや重亜
硫酸カリウム等の重亜硫酸塩、並びに、ピロ亜硫酸ナト
リウムやピロ亜硫酸カリウム等のピロ亜硫酸塩が挙げら
れ、これらの１種又は２種以上が使用可能である。これ
らの中では強度発現性の点で、亜硫酸ナトリウムや亜硫
酸カリウムが好ましい。亜硫酸塩類の使用量は、セメン
ト１００重量部に対して、０．０５〜２重量部が好まし
く、０．０７〜１重量部がより好ましい。０．０５重量
部未満では、経時的にスランプ低下を抑制したり、強度
増進を期待したりすることができず、２重量部を越える
と遅延性が大きく、強度発現性を阻害するおそれがあ
る。

【００１３】本発明の亜硫酸塩類の混合方法は、セメン
トモルタル側や急結剤側どちら側にも混合でき、一方側
のみに使用してもよく、両側に併用してもよいが、吹付
コンクリートが経時的にスランプ低下することを抑制で
きる点から、セメントモルタル側に添加することが好ま
しい。

【００１４】本発明では、初期凝結や初期強度が向上す
る点で、カルシウムアルミネートを主成分とする急結剤
に、アルミン酸アルカリ塩やアルカリ炭酸塩を併用する
ことが好ましい。

【００１５】本発明で使用するアルミン酸アルカリ塩と
は、初期凝結を促すものであり、アルミン酸リチウム、
アルミン酸ナトリウム、及びアルミン酸カリウム等が挙
げられ、これらの１種又は２種以上が使用可能である。
アルミン酸アルカリ塩の使用量は、カルシウムアルミネ
ート１００重量部に対して、０．１〜５０重量部が好ま
しく、２〜２５重量部がより好ましい。０．１重量部未
満では効果がなく、５０重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。

【００１６】本発明で使用するアルカリ炭酸塩とは、初
期の強度を向上させるものであり、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、及び重炭酸ナトリウム等が挙げられ、これ
らの１種又は２種以上が使用可能である。アルカリ炭酸
塩の使用量は、カルシウムアルミネート１００重量部に
対して、０．１〜２００重量部が好ましく、０．５〜５
０重量部がより好ましい。０．１重量部未満では効果が
なく、２００重量部を越えると長期強度が低下するおそ
れがある。

【００１７】本発明で使用する急結剤の使用量は、セメ
ント１００重量部に対して、１〜２０重量部が好まし
く、５〜１５重量部がより好ましい。１重量部未満では
初期凝結が起こりにくく、２０重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。

【００１８】本発明では、更に、吹付材料の特性向上の
点で、減水剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、超微粉、及び
繊維状物質からなる群より選ばれた１種又は２種以上の
混和材を併用することが好ましい。

【００１９】減水剤はセメントモルタルの流動性を改善
するために使用するものであり、液状のものや粉状のも
のいずれもが使用可能である。減水剤としては、ポリオ
ール誘導体、リグニンスルホン酸塩やその誘導体、及び
高性能減水剤等が挙げられる。高強度発現性を付与する
点から高性能減水剤が好ましい。高性能減水剤により、
水の使用量を小さくでき、又、強度発現性も向上するた
めに吹付け厚さを小さくできる。更に、粉塵の発生量や
リバウンド率も小さくできるため、効率よく吹付け作業
を行うことができる。高性能減水剤としては、アルキル
アリルスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、及びメ
ラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、並びに、ポリ
カルボン酸系高分子化合物等が挙げられ、これらの１種
又は２種以上を使用可能であり、液状又は粉状どちらで
も使用可能である。高性能減水剤の使用量は、固形分と
してセメント１００重量部に対して、０．０５〜５重量
部が好ましく、０．１〜３重量部がより好ましい。０．
０５重量部未満では効果がなく、５重量部を越えるとセ
メントモルタルの粘性が強すぎ、作業性が低下し、強度
発現性を阻害するおそれがある。

【００２０】凝結遅延剤は、セメントモルタルの凝結時
間を遅延させるものをいい、有機酸類やアルカリ炭酸塩
等が挙げられる。

【００２１】有機酸類としては、グルコン酸、酒石酸、
クエン酸、リンゴ酸、乳酸、及びこれらの塩等が挙げら
れ、これらの１種又は２種以上が使用可能である。これ
らの中では強度発現が良好な点でクエン酸が好ましい。
有機酸類の使用量は、セメント１００重量部に対して、
０．０１〜３重量部が好ましく、０．０５〜２重量部が
より好ましい。０．０１重量部未満では効果がなく、３
重量部を越えると硬化が遅延しすぎて硬化不良となるお
それがある。

【００２２】アルカリ炭酸塩としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、及び重炭酸ナトリウム等が挙げら
れ、これらの１種又は２種以上が使用可能である。アル
カリ炭酸塩の使用量は、セメント１００重量部に対し
て、０．０１〜１０重量部が好ましく、０．１〜５重量
部がより好ましい。０．０１重量部未満では効果がな
く、１０重量部を越えると硬化が遅延しすぎて硬化不良
となるおそれがある。

【００２３】凝結遅延性を大きくする点で、有機酸とア
ルカリ炭酸塩を併用した凝結遅延剤を使用することが好
ましい。この場合のアルカリ炭酸塩の使用量は、有機酸
１００重量部に対して、１０〜１０００重量部が好まし
く、５０〜７００重量部がより好ましい。１０重量部未
満では効果がなく、１０００重量部を越えると硬化が遅
延しすぎて硬化不良となるおそれがある。有機酸とアル
カリ炭酸塩を併用した凝結遅延剤の使用量は、セメント
１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部が好まし
く、０．１〜５重量部がより好ましい。０．０１重量部
未満では効果がなく、１０重量部を越えると硬化が遅延
しすぎて硬化不良となるおそれがある。

【００２４】凝結促進剤とは、初期凝結を促進するもの
をいい、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物、
消石灰、及び明ばん等が挙げられ、これらの１種又は２
種以上が使用可能である。凝結促進剤の使用量は、セメ
ント１００重量部に対して、０．０５〜２０重量部が好
ましく、０．１〜１０重量部がより好ましい。０．０５
重量部未満では効果がなく、２０重量部を越えると長期
強度発現性が向上しないおそれがある。

【００２５】超微粉とは平均粒径１０μｍ以下のものを
いい、セメント量や粉塵量の低減とコンクリートの圧送
性の向上を可能にするものである。超微粉としては、微
粉スラグ、フライアッシュ、ベントナイト、カオリン、
及びシリカヒューム等が挙げられ、これらの１種又は２
種以上が使用可能である。これらの中では強度発現性の
点でシリカヒュームが好ましい。超微粉の使用量は、セ
メント１００重量部に対して、１〜１００重量部が好ま
しく、２〜３０重量部がより好ましい。１重量部未満で
は効果がなく、１００重量部を越えると凝結や硬化が遅
くなるおそれがある。

【００２６】繊維状物質は、無機質や有機質いずれもが
使用可能であり、吹付コンクリートの耐衝撃性や弾性を
向上させるものである。無機質の繊維としては、ガラス
繊維、炭素繊維、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、これらの１種又は２種以上が使
用可能である。これらの中では、経済性の点で、金属繊
維やビニロン繊維が好ましい。繊維状物質の長さは、１
００ｍｍ以下が妥当であり、圧送性や混合性等を考慮す
ると０．５〜６０ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満だと
効果がなく、１００ｍｍを越えると圧送中に吹付コンク
リートが閉塞するおそれがある。繊維状物質の使用量
は、セメント１００重量部に対して、０．５〜７重量部
が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。０．５重量
部未満では、効果がなく、７重量部を越えると強度発現
性を阻害するおそれがある。

【００２７】水の使用量は、セメント１００重量部に対
して、３５〜６０重量部が好ましく、４０〜５０重量部
がより好ましい。３５重量部未満だと十分に混合でき
ず、６０重量部を越えると強度が得られないために、急
結剤の使用量が多くなりコスト高になるおそれがある。

【００２８】本発明で使用される粗骨材や細骨材等の骨
材は吸水率が低くて、骨材強度が高いものが好ましい
が、特に制限されるものではない。粗骨材としては最大
直径２０mm以下のものが好ましく、ポンプ圧送性を考慮
すると最大直径５〜１５mmのものがより好ましい。細骨
材としては最大直径５mm以下のものが好ましく、川砂、
山砂、石灰砂、及び珪砂等が挙げられる。

【００２９】本発明においては、セッコウの混合方法
は、急結剤を混合する前に、セメントとセッコウが混合
していれば、特に制限されるものではない。混合方法と
しては、予め、セメントに特定量のセッコウを混合して
おく方法や、コンクリート混練時にセッコウを添加する
方法等が挙げられる。更に、ＪＩＳで規定されているセ
メント中の三酸化硫黄（ＳＯ₃）の含有率は３．０〜
４．５重量％程度なので、セメント製造工場でセメント
製造時に、このＪＩＳの規定値を越える量のセッコウを
混合する方法も挙げられる。

【００３０】本発明の吹付工法では、要求される物性、
経済性、及び施工性等から、セメントを含有するドライ
セメントモルタル、セメントと水を含有するセメントモ
ルタル、又はこれらのペーストやコンクリートとして吹
付作業を行うことができ、乾式吹付法や湿式吹付法いず
れもが使用できる。乾式吹付法としては、セメント、セ
ッコウ、急結剤、及び必要に応じて骨材を混合し、空気
圧送し、途中で、例えばＹ字管の一方から水を添加し
て、湿潤状態で吹付ける方法や、セメントと、必要に応
じて骨材とを混合して空気圧送し、途中でセッコウ、急
結剤、及び水の順に吹付材料を添加し、湿潤状態で吹付
ける方法等が挙げられる。湿式吹付法としては、セメン
ト、セッコウ、水、及び必要に応じて骨材を混合して混
練し、空気圧送し、途中で、例えば、Ｙ字管の一方から
急結剤を添加して吹付ける方法等が挙げられる。

【００３１】減水剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、超微
粉、及び繊維状物質はセメントモルタル側や急結剤側の
どちら側にも混合でき、一方側のみに使用してもよく、
両側に併用してもよいが、強度向上、リバウンド防止、
及び凝結コントロールの点で、セメントモルタル側に添
加することが好ましい。最終的にこれらの材料が混合さ
れた吹付コンクリートが吹付けられれば問題はない。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。通常、吹付圧力は３〜５kg/cm²、吹付速度は
４〜２０m³/hである。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、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。

【００３２】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。

【００３３】（実施例１）カルシウムアルミネート１０
０重量部、セッコウ１００重量部、及び亜硫酸塩類Ａ
２．５重量部を混合してセメント混和材とした。このセ
メント混和材１５重量部、セメント１００重量部、及び
水２００重量部を混合し、地盤注入材とした。得られ
た地盤注入材の材齢１時間と２８日の圧縮強度を測定し
たところ、それぞれ０．２N/mm² 、５．６N/mm²であっ
た。尚、比較のために、亜硫酸塩類を使用しなかったこ
と以外は、実施例１と同様に行ったところ、材齢１時間
と２８日の圧縮強度はそれぞれ０．１ N/mm²、４．１N/
mm²であり、亜硫酸塩類を使用した方が強度は良好であ
った。

【００３４】（使用材料）カルシウムアルミネート：主成分Ｃ₁₂Ａ₇ 、ブレーン値
６０００cm²/g 、比重２．９０セッコウ：市販の無水セッコウの粉砕品、ブレーン値５
４００cm²/g 亜硫酸塩類Ａ：亜硫酸カリウム、市販品セメント：市販の普通ポルトランドセメント、比重３．
１６

【００３５】（測定方法）圧縮強度：調製した地盤注入材を幅４cm×長さ４cm×厚
さ１６cmの型枠に流し込んで成形した供試体について、
材齢１時間では１００kg耐圧機を、材齢２８日では２０
トン耐圧機をそれぞれ使用して測定し、圧縮強度を求め
た。

【００３６】（実施例２）各材料の単位量をセメント４
００kg/m³ 、細骨材１０５５kg/m³、粗骨材７１３kg/m
³、及び水２００kg/m³ とし、セメント１００重量部、
セッコウ１０重量部、及び表１に示す量の亜硫酸塩類を
混合して吹付コンクリートとした。この吹付コンクリー
トについて、スランプの経時変化を測定した。更に、吹
付コンクリートをコンクリート圧送機「アリバ−２８
０」を用いて圧送し、途中に設けたＹ字管の一方より、
急結剤添加機「デンカナトムクリート」により、カルシ
ウムアルミネートからなる急結剤をセメント１００重量
部に対して１０重量部となるように圧送、合流混合して
急結性吹付コンクリートとした。この急結性吹付コンク
リートを吹付速度４m³/hの条件で型枠に吹付け、各材令
の圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。

【００３７】（使用材料）細骨材：新潟県姫川産砂、表面水５％、最大直径５ｍｍ
以下、比重２．６１粗骨材：新潟県姫川産砂利、表乾状態、最大直径１５ｍ
ｍ以下、比重２．６５亜硫酸塩類Ｂ：重亜硫酸ナトリウム、市販品亜硫酸塩類Ｃ：ピロ亜硫酸ナトリウム、市販品

【００３８】（測定方法）スランプ：ＪＩＳＡ１１０１に準じて測定した。圧縮強度：調製した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時間以下はプルア
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、その時の引き抜き強度を求め、
（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体表面
積）の式から圧縮強度を算出した。材齢１日以降は幅５
０cm×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２０トン耐圧機で測定し、
圧縮強度を求めた。

【００３９】

【表１】

【００４０】（実施例３）セメント１００重量部、表２
に示す量のセッコウ、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を
混合して吹付コンクリートとしたこと以外は、実施例２
と同様に行った。結果を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】（実施例４）セメント１００重量部、セッ
コウ１０重量部、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を混合
して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネートか
らなる急結剤をセメント１００重量部に対して表３に示
す量を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外
は、実施例２と同様に行った。結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】（実施例５）セメント１００重量部、セッ
コウ１０重量部、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を混合
して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１
００重量部及び表４に示す量のアルミン酸アルカリ塩と
アルカリ炭酸塩を混合した急結剤を、セメント１００重
量部に対して１０重量部使用して急結性吹付コンクリー
トとしたこと以外は、実施例２と同様に行った。結果を
表４に示す。

【００４５】（使用材料）アルミン酸アルカリ塩：市販のアルミン酸ナトリウムアルカリ炭酸塩：市販の炭酸ナトリウム

【００４６】

【表４】

【００４７】（実施例６）セメント１００重量部、セッ
コウ１０重量部、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を混合
して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１
００重量部とアルミン酸アルカリ塩１０重量部を混合し
た急結剤を、セメント１００重量部に対して表５に示す
量を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外
は、実施例２と同様に行った。結果を表５に示す。

【００４８】

【表５】

【００４９】（実施例７）セメントの単位量を変更する
ことにより、水の使用量をセメント１００重量部に対し
て表６に示す重量部とし、セメント１００重量部、セッ
コウ１０重量部、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を混合
して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１
００重量部とアルミン酸アルカリ塩１０重量部を使用し
た急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部
を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、
実施例２と同様に行った。吹付コンクリートについて
は、混練り直後のスランプを測定した。結果を表６に示
す。

【００５０】

【表６】

【００５１】（実施例８）各材料の単位量を実施例２と
同様とし、セメント１００重量部、セッコウ１０重量
部、及び亜硫酸塩類Ａ０．５重量部を混合してドライコ
ンクリートを調製し、ベルトコンベアで吹付機に搬入し
た。一方、カルシウムアルミネート１００重量部とアル
ミン酸アルカリ塩１０重量部を混合した急結剤を、ドラ
イコンクリート中のセメント１００重量部に対して１０
重量部になるように、ベルトコンベア上でドライコンク
リートに添加した。急結剤を添加したドライコンクリー
トを吹付機から空気圧送し、Ｙ字管により水をセメント
１００重量部に対して４７部となるように添加し、乾式
吹付施工を実施した。その結果、配管の閉塞等のトラブ
ルもなく吹付施工を実施することができた。その時の材
齢１時間と２８日の圧縮強度はそれぞれ７．０N/mm² 、
６２．２N/mm ²であった。尚、比較のために、亜硫酸塩
類を使用しなかったこと以外は、実施例８と同様に行っ
たところ、材齢１時間と２８日の圧縮強度はそれぞれ
６．１ N/mm²、５７．７N/mm²であり、亜硫酸塩類を使
用した方が強度は良好であった。

【００５２】（実施例９）セメント１００重量部、セッ
コウ１０重量部、、亜硫酸塩類Ａ０．５重量部、及び表
７に示す量の高性能減水剤を混合して吹付コンクリート
とし、カルシウムアルミネート１００重量部とアルミン
酸ナトリウム１０重量部を混合した急結剤を、セメント
１００重量部に対して１０重量部を混合して急結性吹付
コンクリートとしたこと以外は、実施例２と同様に湿式
吹付施工を行った。結果を表７に示す。

【００５３】（使用材料）減水剤α：市販高性能減水剤、主成分ナフタレンスルホ
ン酸ナトリウム塩のホルマリン縮合物減水剤β：市販高性能減水剤、主成分ポリカルボン酸ナ
トリウム塩

【００５４】

【表７】

【００５５】（実施例１０）セメント１００重量部、セ
ッコウ１０重量部、亜硫酸塩類Ａ０．５重量部、及び表
８に示す量の凝結遅延剤と凝結促進剤を混合して吹付コ
ンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部
とアルミン酸ナトリウム１０重量部を混合した急結剤
を、セメント１００重量部に対して１０重量部を混合し
て急結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実施例２
と同様に湿式吹付施工を実施した。結果を表８に示す。

【００５６】（使用材料）凝結遅延剤：有機酸類、クエン酸、凝結遅延剤：炭酸アルカリ塩、炭酸ナトリウム、凝結遅延剤：炭酸アルカリ塩、重炭酸ナトリウム凝結促進剤ａ：消石灰凝結促進剤ｂ：明ばん

【００５７】

【表８】

【００５８】（実施例１１）セメント１００重量部、セ
ッコウ１０重量部、亜硫酸塩類Ａ０．５重量部、及び表
９に示す量の超微粉を混合して吹付コンクリートとし、
カルシウムアルミネート１００重量部とアルミン酸ナト
リウム１０重量部を混合した急結剤を、セメント１００
重量部に対して１０重量部を混合して急結性吹付コンク
リートとしたこと以外は、実施例２と同様に湿式吹付施
工を実施した。結果を表９に示す。

【００５９】（使用材料）超微粉ア：微粉スラグ、市販品、平均粒径１０μｍ以下超微粉イ：シリカヒューム、市販品、平均粒径４μｍ超微粉ウ：カオリン、市販品、平均粒径１０μｍ以下

【００６０】（測定方法）リバウンド率：急結性吹付コンクリートを４m³/hの吹付
速度で３０分間高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネ
ルに吹付けた。吹付け終了後、付着せずに落下した吹付
コンクリートの量を測定し、（リバウンド率）＝（吹付
けの際に模擬トンネルに付着せずに落下した吹付コンク
リートの重量）／（吹付けに使用した吹付コンクリート
の重量）×１００（％）の式から算出した。

【００６１】

【表９】

【００６２】（実施例１２）セメント１００重量部、セ
ッコウ１０重量部、亜硫酸塩類Ａ０．５重量部、及び表
１０に示す量の繊維状物質を混合して吹付コンクリート
とし、カルシウムアルミネート１００重量部とアルミン
酸ナトリウム１０重量部を混合した急結剤を、セメント
１００重量部に対して１０重量部を混合して急結性吹付
コンクリートとしたこと以外は、実施例２と同様に湿式
吹付施工を実施した。結果を表１０に示す。

【００６３】（使用材料）繊維状物質ｉ：市販の鋼繊維、繊維長３０ｍｍ繊維状物質ii：市販のビニロン繊維、繊維長１０ｍｍ

【００６４】（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、重さ１００ｇの
球体を５０ｃｍの高さから落下させた。落下回数５回以
内で切り取ったものが破壊された場合を×、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。

【００６５】

【表１０】

【００６６】

【発明の効果】本発明の吹付材料を使用することによ
り、従来の吹付材料よりも初期や長期の強度発現性が良
好となる。そのために、吹付け厚さが小さくなり、吹付
時間が短くなり、吹付け量も少なくなるので経済的であ
る。又、急結剤の使用量も少ないので、急結剤補給のた
めに、吹付け作業を中断する必要がない。更に、経時的
なスランプダウンが低減できるため、作業性やポンプ圧
送性も良好となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 22:08 22:14 ） 103:12 111:20 (72)発明者寺島勲新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者岩崎昌浩新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者渡辺晃新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地電気化学工業株式会社青海工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セッコウ、カルシウムアルミネートを主
成分とする急結剤、及び亜硫酸塩類を含有してなるセメ
ント混和材。
【請求項２】更に、減水剤、凝結遅延剤、凝結促進
剤、超微粉、及び繊維状物質からなる群より選ばれた１
種又は２種以上の混和材を含有してなる請求項１記載の
セメント混和材。
【請求項３】セメントとセッコウを主成分とするセメ
ントモルタル、カルシウムアルミネートを主成分とする
急結剤、及び亜硫酸塩類を含有してなる吹付材料。
【請求項４】急結剤がカルシウムアルミネートと、ア
ルミン酸アルカリ塩及び／又はアルカリ炭酸塩とを主成
分とすることを特徴とする請求項３記載の吹付材料。
【請求項５】亜硫酸塩類が硫酸塩、重亜硫酸塩、及び
ピロ亜硫酸塩からなる群より選ばれた１種又は２種以上
を含有することを特徴とする請求項３〜４のうちの１項
記載の吹付材料。
【請求項６】更に、減水剤、凝結遅延剤、凝結促進
剤、超微粉、及び繊維状物質からなる群より選ばれた１
種又は２種以上の混和材を含有してなる請求項３〜５の
うちの１項記載の吹付材料。
【請求項７】請求項３〜６記載のうちの１項記載の吹
付材料を使用してなる吹付工法。