JP2001220204A - Covering concrete having ultra high strength - Google Patents

Covering concrete having ultra high strength

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JP2001220204A
JP2001220204A JP2000033056A JP2000033056A JP2001220204A JP 2001220204 A JP2001220204 A JP 2001220204A JP 2000033056 A JP2000033056 A JP 2000033056A JP 2000033056 A JP2000033056 A JP 2000033056A JP 2001220204 A JP2001220204 A JP 2001220204A
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JP
Japan
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fiber
strength
concrete
weight
cement
Prior art date
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Application number
JP2000033056A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Ogawa
洋二 小川
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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Publication date
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide compounding for a covering concrete exhibiting function of an ultra high strength and a high durability in NTL construction. SOLUTION: A covering concrete containing at lest a cement, a pozzolanic fine powder, aggregates having particle diameters of <=2 mm, water and a water reducing agent. Further, the covering concrete may contain a metal fiber and/or an organic fiber, and an inorganic powder, fibrous particles or flaky particles.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの支保工
に施工される超高強度覆工コンクリートに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-high-strength lining concrete to be used for supporting a tunnel.

【0002】[0002]

【従来の技術】山岳トンネル工法として一般的に用いら
れるNATM工法では、地山を掘削したのちに地山が崩
壊しないように支保工をコンクリートで行い、一次支保
を吹付けコンクリートで、二次支保を覆工コンクリート
でそれぞれ行いながら掘り進んでいく。このようなトン
ネル施工技術では、トンネルの掘削断面は、最終的な設
計断面よりも、吹付けと覆工コンクリートの施工厚さの
分だけ大きくする必要がある。このため掘削作業にかか
る建設コストは支保工厚さによって左右され、岩質が悪
い地山であったり、大断面のトンネルになるほど支保工
の施工厚さが大きくなり、掘削にかかる労力は多大なも
のとなる。また、吹付けコンクリート工と覆工コンクリ
ート工とは別工程の作業であるため、支保工作業には時
間と労力がかかる。このように、トンネル建設に係る全
コスト中に占める、掘削から支保工までの工事費の割合
が大きいという問題があった。
2. Description of the Related Art In the NATM construction method generally used as a mountain tunnel construction method, after excavating a ground, a support is carried out with concrete so that the ground does not collapse, a primary support is sprayed with concrete, and a secondary support is sprayed with concrete. Digging while doing each with lining concrete. In such a tunnel construction technology, the excavated cross section of the tunnel needs to be larger than the final designed cross section by the construction thickness of the spraying and the lining concrete. For this reason, the construction cost of the excavation work depends on the thickness of the shoring work, and the thickness of the shoring work becomes larger as the rock quality is poor or the tunnel has a large cross section, and the labor required for digging is enormous. It will be. In addition, since the shotcrete work and the lining concrete work are performed in different processes, the supporting work requires time and labor. As described above, there is a problem that the ratio of the construction cost from the excavation to the shoring is high in the total cost of the tunnel construction.

【0003】この問題を解決する方策としては、吹付け
コンクリートを高強度化してコンクリートを薄肉化し、
二次支保を行わないでシングルシェル構造とする方法が
ある。しかしながら、吹付けコンクリートのみのシング
ルシェル構造では、仕上がり面がどうしても凹凸となる
ため、外観が悪くなる。このため、トンネルを通行する
者に対して視覚面からの心理的な不安感を与え、道路ト
ンネルの場合には特に安全面への悪影響が懸念される。
さらに、吹付けコンクリート工法は、品質のばらつきが
大きいことから、構造物へ欠陥を残す確率が通常のコン
クリート製品よりも高く、長期的な耐久性能への悪影響
が懸念される。約20年前に施工されたトンネルの覆工コ
ンクリートが、耐久性不足から剥落事故を起こしている
事例が最近たびたび報告されており、高耐久性能が強く
要求されてきている。一方、施工速度は吹付けコンクリ
ートに劣るものの、硬化体の品質を均一化できる工法と
して、流動性の高いコンクリートを急硬材とともに型枠
に流し込んで施工するNTL工法がある。NTL工法を
用いることでトンネル支保施工の簡略化や合理化が見込
まれるため、ジェオフロンテ研究会等でも検討され始め
ている。
[0003] As a measure to solve this problem, the strength of shotcrete is increased to reduce the thickness of the concrete.
There is a method of making a single shell structure without performing secondary support. However, in the case of a single shell structure using only shotcrete, the finished surface is inevitably uneven, resulting in a poor appearance. For this reason, there is a visual sense of psychological anxiety for those who pass through the tunnel, and in the case of a road tunnel, there is a concern that it has a particularly adverse effect on safety.
Furthermore, since the shotcrete method has a large variation in quality, the probability of leaving a defect in a structure is higher than that of a normal concrete product, and there is a concern that long-term durability may be adversely affected. Recently, cases have been reported frequently in which the lining concrete of a tunnel constructed about 20 years ago has fallen due to lack of durability, and high durability performance has been strongly demanded. On the other hand, there is an NTL method in which a concrete having high fluidity is poured into a formwork together with a rapidly hardened material as a method of uniforming the quality of a hardened body, although the working speed is inferior to that of shotcrete. Since the use of the NTL method is expected to simplify and rationalize the construction of the tunnel support, it has begun to be considered by the Geoff Fronte Study Group.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】NTL工法では、コン
クリートを型枠に流し込んで施工するため、ベースとな
るコンクリートは材料分離することなく高い流動性を有
することが、まず第一に必要である。また、急硬材と混
合した後に型枠内に容易に充填できるように可使時間を
保持すること、そののち速やかに強度発現をすること、
シングルシェル構造として永久に供用できるよう、高強
度、かつ高耐久性であることなどがコンクリートに要求
される。現在までにNTL工法に用いられているコンク
リートの配合は、従来の吹付けコンクリートとほとんど
同じか、それに近いものでしかない。このため、高流動
でかつ高い材料不分離性を持ち、早期に強度発現し、短
時間強度及び長期強度が高く、高耐久性をすべて満足す
るようなコンクリート配合はいまだ得られていない。そ
こで、本発明は、NTL工法を対象とし、超高強度・高
耐久性の性能を発揮する覆工コンクリートの配合を提供
することを目的とする。
In the NTL method, since concrete is poured into a formwork to perform the work, it is first necessary that the base concrete has high fluidity without material separation. Also, to maintain the pot life so that it can be easily filled into the mold after being mixed with the hardened material, and to quickly develop strength after that,
Concrete is required to have high strength and high durability so that it can be used permanently as a single shell structure. Up to now, the composition of concrete used in the NTL method is almost the same as or close to that of conventional shotcrete. For this reason, a concrete composition which has high fluidity and high material non-separability, develops strength early, has high short-term strength and long-term strength, and satisfies all of high durability has not yet been obtained. Accordingly, an object of the present invention is to provide a blend of lining concrete exhibiting ultra-high strength and high durability performance for the NTL method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる実情に鑑み鋭意研
究を行った結果、少なくとも、セメント、ポゾラン質微
粉末、粒径2mm以下の骨材、水及び減水剤を含む覆工
コンクリートが上記課題を解決することを見出し、本発
明を完成した。更に、本発明は金属繊維及び/又は有機
質繊維を含んでもよく、加えて、無機粉末、繊維状粒子
又は薄片状粒子を含むものでもよい。
Means for Solving the Problems As a result of intensive research in view of the above-mentioned circumstances, at least, lining concrete containing cement, pozzolanic fine powder, aggregate having a particle size of 2 mm or less, water and a water reducing agent solves the above problems. The inventors have found that the present invention can be solved, and have completed the present invention. Further, the present invention may include metal fibers and / or organic fibers, and may further include inorganic powders, fibrous particles, or flaky particles.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において用いられるセメントの種類は限定
されない。普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルト
ランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セ
メント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使
用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The type of cement used in the present invention is not limited. Various portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, medium heat Portland cement, low heat Portland cement, and mixed cements such as blast furnace cement and fly ash cement can be used.

【0007】本発明において、コンクリートの早期強度
を向上しようとする場合は、早強ポルトランドセメント
を使用することが好ましく、コンクリートの流動性を向
上しようとする場合は、中庸熱ポルトランドセメントや
低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
[0007] In the present invention, it is preferable to use early-strength Portland cement in order to improve the early strength of concrete, and to improve the fluidity of concrete, it is preferable to use medium-heat Portland cement or low-heat Portland cement. It is preferred to use

【0008】ポゾラン質微粉末としては、シリカフュー
ム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、
シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。一般に、シリ
カフュームやシリカダストでは、その平均粒径は、1.
0μm以下であり、粉砕等をする必要がないので本発明
のポゾラン質微粉末として好適である。
[0008] Pozzolanic fine powder includes silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash,
Silica sol, precipitated silica and the like. Generally, in silica fume and silica dust, the average particle size is 1.
Since it is 0 μm or less and it is not necessary to grind, it is suitable as the pozzolanic fine powder of the present invention.

【0009】ポゾラン質微粉末を配合することにより、
そのマイクロフィラー効果及びセメント分散効果により
コンクリートが緻密化し、圧縮強度が向上する。一方、
ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると単位水量が増大
するので、ポゾラン質微粉末の添加量はセメント100
重量部に対して5〜50重量部が好ましい。
By blending pozzolanic fine powder,
Due to the microfiller effect and the cement dispersing effect, the concrete is densified and the compressive strength is improved. on the other hand,
When the amount of the pozzolanic fine powder increases, the unit water amount increases.
It is preferably 5 to 50 parts by weight based on parts by weight.

【0010】本発明においては粒径2mm以下の骨材が
用いられる。ここで、骨材の粒径とは、85%(重量)
累積粒径である(2mmより大きい骨材が含まれていて
も良い)。骨材の粒径が2mmを超えると、強度が低下
する。なお、コンクリートの分離抵抗性、硬化後の強度
等から、最大粒径が2mm以下の骨材を用いることが好
ましく、最大粒径が1.5mm以下の骨材を用いること
がより好ましい。
In the present invention, an aggregate having a particle size of 2 mm or less is used. Here, the particle size of the aggregate is 85% (weight).
It is a cumulative particle size (an aggregate larger than 2 mm may be included). If the particle size of the aggregate exceeds 2 mm, the strength decreases. It is preferable to use an aggregate having a maximum particle size of 2 mm or less, more preferably an aggregate having a maximum particle size of 1.5 mm or less, from the viewpoint of the separation resistance of the concrete, the strength after hardening, and the like.

【0011】骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、
珪砂及びこれらの混合物を使用することができる。骨材
の配合量は、コンクリートの作業性や分離抵抗性、硬化
後の強度やクラックに対する抵抗性等から、セメント1
00重量部に対して50〜250重量部が好ましく、8
0〜180重量部がより好ましい。
[0011] Aggregates include river sand, land sand, sea sand, crushed sand,
Silica sand and mixtures thereof can be used. The amount of the aggregate is determined based on the workability and separation resistance of the concrete, the strength after hardening and the resistance to cracks, etc.
50 to 250 parts by weight, preferably 8 parts by weight,
0 to 180 parts by weight is more preferred.

【0012】減水剤としては、リグニン系、ナフタレン
スルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水
剤、AE減水剤、高性能減水剤又は高性能AE減水剤を
使用することができる。それらの中でも、高性能減水剤
又は高性能AE減水剤を使用することが好ましい。減水
剤の添加量は、コンクリートの流動性や分離抵抗性、硬
化後の強度、さらにはコスト等から、セメント100重
量部に対して、固形分換算で、0.5〜4.0重量部が
好ましい。
As the water reducing agent, a lignin type, naphthalene sulfonic acid type, melamine type or polycarboxylic acid type water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent can be used. Among them, it is preferable to use a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent. The amount of the water reducing agent to be added is 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement in view of the fluidity and separation resistance of concrete, the strength after hardening, and the cost. preferable.

【0013】本発明において、水/セメント比は、コン
クリートの流動性や分離抵抗性、硬化体の強度や耐久性
等から、10〜30%が好ましく、15〜25%がより
好ましい。
In the present invention, the water / cement ratio is preferably from 10 to 30%, more preferably from 15 to 25%, in view of the fluidity and separation resistance of the concrete, the strength and durability of the cured product, and the like.

【0014】本発明において用いられる急硬材の種類は
特に限定されない。一般的な急硬材としては、セメント
鉱物系と無機塩系とがある。通常NTL工法で用いられ
る急硬材はセメント鉱物系の粉体であり、スラリー化し
てベースコンクリートに添加混合されるのが一般的であ
る。セメント鉱物系の急硬材は、カルシウムアルミネー
ト類、又はカルシウムサルホアルミネート類等を主成分
とし、これにクエン酸類やオキシカルボン酸塩等の凝結
遅延剤を適宜組み合わせて使用することが多い。最近で
は自硬性のない液体急硬材も開発されており、粉体のス
ラリー化に伴なう品質管理を簡略化できることが期待さ
れている。急硬材の添加量は、環境温度や使用材料等の
施工条件によって異なるが、通常の場合、粉体急硬材で
は、セメント質量に対して固形分量で10〜15%程度であ
り、液体急硬材では8〜15%程度である。
The type of the hardened material used in the present invention is not particularly limited. Commonly hardened materials include cement minerals and inorganic salts. The rapidly hardened material usually used in the NTL method is a cement mineral powder, and is generally slurried and added to and mixed with the base concrete. The cement-hardened rapid hardening material is mainly composed of calcium aluminate or calcium sulfoaluminate as a main component, and is often used in combination with a setting retarder such as citric acid or oxycarboxylate as appropriate. Recently, liquid quick-hardened materials having no self-hardening properties have been developed, and it is expected that quality control accompanying powder slurrying can be simplified. The amount of the hardened material varies depending on the working conditions such as the environmental temperature and the materials used. However, in the case of a rapidly hardened material, the solid content is usually about 10 to 15% of the cement mass, For hardwoods, it is about 8-15%.

【0015】本発明においては、硬化体の曲げ強度及び
曲げ靭性を高める観点から、配合物に金属繊維及び/又
は有機質繊維を含ませることが好ましい。金属繊維とし
ては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中
でも鋼繊維は強度に優れており、またコストや入手のし
易さの点からも好ましいものである。金属繊維は、径
0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ま
しい。径が0.01mm未満では繊維自身の強度が不足
し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mm
を超えると、同一配合量での本数が少なくなり、コンク
リートの曲げ強度が低下する。長さが30mmを超える
と、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さ
が2mm未満ではマトリックスとの付着力が低下し曲げ
強度が低下する。
In the present invention, from the viewpoint of enhancing the flexural strength and flexural toughness of the cured product, it is preferable that the composition contains metal fibers and / or organic fibers. Examples of the metal fiber include a steel fiber and an amorphous fiber. Among them, the steel fiber is excellent in strength, and is preferable from the viewpoint of cost and availability. The metal fiber preferably has a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. If the diameter is less than 0.01 mm, the strength of the fiber itself is insufficient, and the fiber tends to be cut when subjected to tension. 1.0mm in diameter
If the number exceeds the number, the number of pieces with the same compounding amount decreases, and the flexural strength of concrete decreases. If the length exceeds 30 mm, fiber balls tend to be formed during kneading. If the length is less than 2 mm, the adhesive strength to the matrix is reduced and the bending strength is reduced.

【0016】金属繊維の配合量は凝結後のコンクリート
体積の4%未満が好ましく、より好ましくは3.5%未
満である。金属繊維の含有量は、流動性と硬化体の曲げ
強度の観点から定められる。一般に、金属繊維の含有量
が多くなると曲げ強度が向上するが、一方、流動性を確
保するために単位水量も増大するので、金属繊維の含有
量は前記の量が好ましい。
The amount of the metal fibers is preferably less than 4%, more preferably less than 3.5% of the concrete volume after setting. The content of the metal fiber is determined from the viewpoint of fluidity and bending strength of the cured product. In general, as the content of the metal fiber increases, the bending strength improves, but on the other hand, the unit water amount also increases in order to secure fluidity. Therefore, the content of the metal fiber is preferably the above-mentioned amount.

【0017】有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリ
プロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭
素繊維等が挙げられる。有機質繊維は、径0.005〜
1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。有機
質繊維の含有量は、凝結後のコンクリート体積の10%
未満が好ましく、7%未満がより好ましい。なお、本発
明においては、金属繊維と有機質繊維を併用することは
差し支えない。
Examples of the organic fibers include vinylon fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, aramid fibers, and carbon fibers. Organic fibers have a diameter of 0.005 to
Those having a length of 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm are preferred. Organic fiber content is 10% of concrete volume after setting
Is preferably less than 7%, more preferably less than 7%. In the present invention, it is possible to use metal fibers and organic fibers in combination.

【0018】本発明においては、硬化体の充填密度を高
める観点から、平均粒径3〜20μm、より好ましくは
平均粒径4〜10μmの無機粉末を含ませることが好ま
しい。無機粉末としては、石英粉末、石灰石粉末、Al
23等の酸化物粉末、SiC等の炭化物粉末等、SiN
等の窒化物粉末等が挙げられるが、中でも、石英粉末
は、コストや硬化体の品質安定性の点から好ましい。石
英粉末としては、石英や非晶質石英、オパール質やクリ
ストバライト質のシリカ含有粉末等が挙げられる。無機
粉末の配合量は、コンクリートの流動性、硬化体の強度
等から、セメント100重量部に対して50重量部以下
が好ましく、20〜35重量部がより好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of increasing the packing density of the cured product, it is preferable to include an inorganic powder having an average particle size of 3 to 20 μm, more preferably 4 to 10 μm. As the inorganic powder, quartz powder, limestone powder, Al
Oxide powder such as 2 O 3 , carbide powder such as SiC, SiN
And the like, and among them, quartz powder is preferable in terms of cost and quality stability of the cured product. Examples of the quartz powder include quartz and amorphous quartz, and opal and cristobalite silica-containing powders. The amount of the inorganic powder is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 20 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of the fluidity of the concrete, the strength of the hardened body, and the like.

【0019】本発明においては、硬化体の靱性を高める
観点から、平均粒度が1mm以下の繊維状粒子又は薄片
状粒子を含ませることが好ましい。ここで、粒子の粒度
とは、その最大寸法の大きさ(特に、繊維状粒子ではそ
の長さ)である。繊維状粒子としては、ウォラストナイ
ト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子として
は、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライ
トフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。繊維状
粒子又は薄片状粒子の配合量は、コンクリートの流動
性、硬化体の強度や靱性等から、セメント100重量部
に対して35重量部以下が好ましく、10〜25重量部
がより好ましい。なお、繊維状粒子においては、硬化体
の靱性を高める観点から、長さ/直径の比で表される針
状度が3以上のものを用いるのが好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of increasing the toughness of the cured product, it is preferable to include fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less. Here, the particle size of a particle is the size of its maximum dimension (in particular, its length for fibrous particles). Examples of the fibrous particles include wollastonite, bauxite, and mullite, and examples of the flaky particles include mica flake, talc flake, vermiculite flake, and alumina flake. The blending amount of the fibrous particles or flaky particles is preferably 35 parts by weight or less, more preferably 10 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of the fluidity of the concrete, the strength and the toughness of the cured product. From the viewpoint of enhancing the toughness of the cured product, it is preferable to use fibrous particles having a needleiness expressed by a length / diameter ratio of 3 or more.

【0020】本発明においては、コンクリートの混練方
法は特に限定するものではない。また、混練に用いる装
置も特に限定するものではなく、オムニミキサ、パン型
ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサ
を使用することができる。
In the present invention, the method for kneading concrete is not particularly limited. The apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used.

【0021】上記混練したコンクリートをNTL工法に
より打設し、急硬材と混合して養生・硬化させること
で、本発明の超高強度覆工コンクリートを製造すること
ができる。なお、NTL工法によるコンクリートの打設
方法には、吹込み方式、吹込み圧着方式、流込み方式、
流込み圧着方式、塗付け方式があるが、本発明において
はいずれも使用でき、特に限定されるものではない。
The above kneaded concrete is cast by the NTL method, mixed with a rapidly hardened material, cured and hardened, whereby the ultra high strength lining concrete of the present invention can be manufactured. In addition, the concrete placement method by the NTL method includes a blowing method, a blowing pressure bonding method, a pouring method,
There are a pouring and pressure bonding method and a coating method, but in the present invention, any of them can be used and is not particularly limited.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。本
実施例において本発明の目標とする物性は、断面掘削後
ただちに型枠を切羽に設置する通常のNTL工法に使用
でき、かつ、シングルシェル構造として超高強度・高耐
久性の永久構造物とするための基準として、可使時間1
5分以上(急結剤を添加・混練して15分経過後のコン
クリートのスランプフローが350mm以上)、圧縮強
度は、打設後30分で0.5MPa以上、材齢6時間に
おいて5MPa以上、材齢28日において80MPa以
上とした。また曲げ強度では、材齢28日において15
MPa以上とした。また、打設方法は、流し込み方式を
使用した。
The present invention will be described below with reference to examples. In this embodiment, the physical properties targeted by the present invention can be used for a normal NTL method in which a form is installed on a face immediately after cross-section excavation, and a single-shell structure with an ultra-high-strength and high-durability permanent structure. Pot time 1
5 minutes or more (the slump flow of concrete after 15 minutes from the addition and kneading of the quick setting agent is 350 mm or more), the compressive strength is 0.5 MPa or more 30 minutes after casting, and 5 MPa or more at 6 hours of age. The pressure was 80 MPa or more at the age of 28 days. In terms of flexural strength, 15 days at the age of 28 days
MPa or more. The casting method used was a pouring method.

【0023】本実施例で使用した材料 1)セメント ;低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント社製) 早強ポルトランドセメント(太平洋セメント社製) 2)ポゾラン質微粉末;シリカフューム(平均粒径0.7μm) 3)骨材 ;珪砂4号と珪紗5号の2:1(重量比)混合品 4)金属繊維 ;鋼繊維(直径:0.2mm、長さ:15mm) 有機繊維 ;ビニロン繊維(直径:0.6mm、長さ:15mm) 5)高性能AE減水剤;ポリカルボン酸系高性能AE減水剤 6)水 ;水道水 7)石英粉(平均粒径7μm) 8)繊維状粒子 ;ウォラストナイト(平均長さ0.3mm、長さ/直径の 比4) 9)急硬材 ;商品名「アサノスーパーナトム」(株式会社 アサノ社 製 粉体) 商品名「RHOCA Jet」(株式会社 小野田社製 液体) 10)凝結調整剤 ;クエン酸 Materials used in this example 1) Cement; Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement) Early-strength Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement) 2) Pozzolanic fine powder; Silica fume (average particle size 0.7 μm) 3 ) Aggregate; 2: 1 (weight ratio) mixture of silica sand No. 4 and silica sand No. 5 4) Metal fiber: steel fiber (diameter: 0.2 mm, length: 15 mm) Organic fiber: vinylon fiber (diameter: 0) 0.6 mm, length: 15 mm) 5) High-performance AE water reducing agent; polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent 6) Water; tap water 7) Quartz powder (average particle diameter 7 μm) 8) Fibrous particles; Wollastonite (Average length 0.3 mm, length / diameter ratio 4) 9) Rapid hardened material; trade name "Asano Super Natom" (powder made by Asano Co., Ltd.) trade name "RHOCA Jet" (made by Onoda Co., Ltd.) Liquid) 10) Setting regulator; citric acid

【0024】実施例1 (配合条件) 低熱ポルトランドセメント;100重量部 シリカフューム ;32.5重量部 骨材 ;120重量部 高性能AE減水剤 ;1.0重量部(固形分) 水/セメント比 ;22% アサノスーパーナトム ;5重量部 凝結調整剤 ;セメント100重量部に対して1.0重量部 Example 1 (Blending conditions) Low heat Portland cement; 100 parts by weight Silica fume; 32.5 parts by weight Aggregate: 120 parts by weight High-performance AE water reducing agent: 1.0 parts by weight (solid content) water / cement ratio; 22% Asano Super Natom; 5 parts by weight Setting regulator; 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of cement

【0025】(試験方法及び結果)二軸練りミキサにセ
メント、シリカフューム、骨材、高性能AE減水剤及び
水を一括投入し混練を行った。練りあがったのち、これ
にクエン酸と急硬剤を加え再度混練を行った。その後、
可使時間の経時変化、並びに材齢30分、6時間及び2
8日における圧縮強度を測定し、その結果を表1に示し
た。
(Test Method and Results) Cement, silica fume, aggregate, high-performance AE water reducing agent and water were collectively charged into a biaxial kneading mixer and kneaded. After kneading, citric acid and a quick hardener were added thereto, and kneading was performed again. afterwards,
Change in pot life over time, and age 30 minutes, 6 hours and 2
The compressive strength on day 8 was measured, and the results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】実施例2 (配合条件) 早強ポルトランドセメント;100重量部 シリカフューム ;32.5重量部 骨材 ;120重量部 高性能AE減水剤 ;2.0重量部(固形分) 水/セメント比 ;22% RHOCA Jet ;7重量部 凝結調整剤 ;セメント100重量部に対して1.2重量部 鋼繊維 ;コンクリート中の体積の2% Example 2 (Blending conditions) Early strength Portland cement; 100 parts by weight Silica fume; 32.5 parts by weight Aggregate: 120 parts by weight High-performance AE water reducing agent: 2.0 parts by weight (solid content) Water / cement ratio 22% RHOCA Jet; 7 parts by weight setting regulator; 1.2 parts by weight per 100 parts by weight of steel fiber; 2% of volume in concrete

【0028】(混練方法)二軸練りミキサにセメント、
シリカフューム、骨材、高性能AE減水剤、鋼繊維をあ
らかじめ混合した配合物に水を添加し混練を行った。そ
ののち凝結調整剤と急硬材を加え再度混練を行った。急
硬材を添加した後の可使時間の経時変化、材齢30分、
6時間及び28日における圧縮強度、並びに材齢28日
における曲げ強度を測定し、その結果を表2に示した。
(Kneading method) Cement is added to a biaxial kneading mixer.
Water was added to a mixture in which silica fume, aggregate, high-performance AE water reducing agent, and steel fiber were previously mixed and kneaded. Thereafter, a setting modifier and a hardened material were added and kneading was performed again. Temporal change of pot life after adding hardened wood, age 30 minutes,
The compressive strength at 6 hours and 28 days and the bending strength at 28 days of material age were measured, and the results are shown in Table 2.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】実施例3 (配合条件) 早強ポルトランドセメント;100重量部 シリカフューム ;32.5重量部 骨材 ;120重量部 石英粉 ;30重量部 ウォラストナイト ;24重量部 高性能AE減水剤 ;2.0重量部(固形分) 水/セメント比 ;22% RHOCA Jet ;7重量部 凝結調整剤 ;セメント100重量部に対して1.2重量部 鋼繊維 ;コンクリート中の体積の2% Example 3 (Blending conditions) Early-strength Portland cement; 100 parts by weight Silica fume; 32.5 parts by weight Aggregate: 120 parts by weight Quartz powder; 30 parts by weight Wollastonite; 24 parts by weight High-performance AE water reducing agent; 2.0 parts by weight (solid content) Water / cement ratio; 22% RHOCA Jet; 7 parts by weight Setting modifier; 1.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of steel fiber; 2% of volume in concrete

【0031】(混練方法)二軸練りミキサにセメント、
シリカフューム、骨材、石英粉末、ウォラストナイト、
高性能AE減水剤、鋼繊維及び水を一括投入し混練を行
った。そののち凝結調整剤と急硬材を加え再度混練を行
った。急硬材を添加した後の可使時間の経時変化、材齢
30分、6時間及び28日における圧縮強度、及び材齢
28日における曲げ強度を測定し、その結果を表3に示
した。
(Kneading method) Cement is added to a biaxial kneading mixer.
Silica fume, aggregate, quartz powder, wollastonite,
A high-performance AE water reducing agent, steel fiber and water were added at once and kneaded. Thereafter, a setting modifier and a hardened material were added and kneading was performed again. The time-dependent change in the pot life after the addition of the hardened material, the compressive strength at the age of 30 minutes, 6 hours and 28 days, and the bending strength at the age of 28 days were measured. The results are shown in Table 3.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】上記の表1〜3から分かるように、すべて
の実施例において可使時間では15分までスランプフロ
ー値が350mm以上を示し、圧縮強度では、材齢30
分において型枠の取り外しが可能な0.5MPa以上、
材齢6時間において5MPa以上、材齢28日において
80MPa以上を、また、曲げ強度では材齢28日にお
いて15MPa以上を満足している。
As can be seen from the above Tables 1 to 3, in all the examples, the pot life shows a slump flow value of 350 mm or more up to 15 minutes, and the compressive strength shows an age of 30 years.
0.5MPa or more that can remove the formwork in minutes,
5 MPa or more at a material age of 6 hours, 80 MPa or more at a material age of 28 days, and a bending strength of 15 MPa or more at a material age of 28 days.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、NTL工法を対象とし
て、超高強度・高耐久性の性能を有する覆工コンクリー
トを提供することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to provide a lining concrete having ultra-high strength and high durability performance for the NTL method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 20:00 C04B 20:00 B 14:48 14:48 Z 16:06 16:06 Z 14:38) 14:38) A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 20:00 C04B 20:00 B 14:48 14:48 Z 16:06 16:06 Z 14:38) 14:38) A

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉
末、粒径2mm以下の骨材、水及び減水剤を含む配合物
の硬化体からなることを特徴とする超高強度覆工コンク
リート。
1. An ultra-high-strength lining concrete comprising at least a cement, a pozzolanic fine powder, an aggregate having a particle diameter of 2 mm or less, a cured product of a compound containing water and a water reducing agent.
【請求項2】 配合物に、金属繊維及び/又は有機質繊
維を含む請求項1に記載の超高強度覆工コンクリート。
2. The high-strength lining concrete according to claim 1, wherein the composition contains metal fibers and / or organic fibers.
【請求項3】 金属繊維が、径0.01〜1.0mm、
長さ2〜30mmの鋼繊維である請求項2に記載の超高
強度覆工コンクリート。
3. The metal fiber has a diameter of 0.01 to 1.0 mm,
The ultra-high-strength lining concrete according to claim 2, which is a steel fiber having a length of 2 to 30 mm.
【請求項4】 有機質繊維が、径0.005〜1.0m
m、長さ2〜30mmのビニロン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維から
選ばれる一種以上の繊維である請求項2に記載の超高強
度覆工コンクリート。
4. The organic fiber has a diameter of 0.005 to 1.0 m.
The ultra-high-strength lining concrete according to claim 2, which is at least one fiber selected from vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, aramid fiber, and carbon fiber having a length of 2 to 30 mm.
【請求項5】 配合物に、平均粒径3〜20μmの無機
粉末を含む請求項1〜4のいずれかに記載の超高強度覆
工コンクリート。
5. The ultra-high-strength lining concrete according to claim 1, wherein the composition contains an inorganic powder having an average particle size of 3 to 20 μm.
【請求項6】 配合物に、平均粒度1mm以下の繊維状
粒子又は薄片状粒子を含む請求項1〜5のいずれかに記
載の超高強度覆工コンクリート。
6. The ultra-high-strength lining concrete according to claim 1, wherein the composition contains fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007076948A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Denki Kagaku Kogyo Kk Junction filling concrete and tunnel secondary lining concrete
JP2010024801A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 East Japan Railway Co Wall surface panel, structure, and construction method of structure

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