JP2001270768A - 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 - Google Patents

吹付材料及びそれを用いた吹付工法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルカリによる害がなく、吹付時の付着性を
向上させ、リバウンドを低減し、吹付時の粉塵量を低減
できる吹付材料の提供。 【解決手段】 硫酸アルミニウム、カルシウムアルミネ
ート類、減水剤、及び水を含有する液状急結剤、セメン
トコンクリート、並びに無機粉末を含有する吹付材料。
さらに増粘剤、繊維を含有してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、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
へ吹付ける時に使用する吹付材料に関する。なお、本発
明ではペースト、モルタル、及びコンクリートを総称し
てセメントコンクリートという。
【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配合した急
結性吹付コンクリートの吹付工法が行われている(特公
昭60−4149号公報、特開平9−19910号公
報、及び特開平10−87358号公報)。
【0003】これらの吹付工法は、通常、掘削工事現場
に設置した計量混合プラントで、セメント、骨材、及び
水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテータ車
で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、その途中に設
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。この吹付工法で使用する急結剤
としては、カルシウムアルミネートに、アルカリ金属ア
ルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩等を混合したものが使
用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近、
地山に付着せずに落下する急結性吹付コンクリートの量
と、吹付した急結性吹付コンクリートの量との割合であ
るリバウンド(跳ね返り)率や粉塵量がより少ない工法
が求められるようになった。
【0005】又、安全性の点で、カルシウムアルミネー
トにアルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩等
を混合した急結剤よりもアルカリ性が小さい急結剤が求
められるようになった。
【0006】アルカリ性が小さい急結剤として、硫酸ア
ルミニウムの懸濁液を使用したものが開発されている
が、懸濁液は粒子が沈降していることが多いので吹付材
料として使用する度に攪拌等により懸濁液の沈降を防止
させる必要があり、きわめて作業性が悪く、ホースやポ
ンプ等に詰まりが生じ、急結性が小さく、急結性吹付コ
ンクリートが剥離しやすいという課題があった。さら
に、予め硫酸アルミニウムを懸濁した硫酸アルミニウム
懸濁液の市販品は極めて高価であり、経済的でないとい
う課題もあった。
【0007】本発明者は、前記の課題を種々検討した結
果、特定の吹付材料を使用することにより、アルカリに
よる害がなく、吹付時の付着性を向上し、リバウンド率
を低減し、粉塵量を低減することができる知見を得て本
発明を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、硫酸ア
ルミニウム、カルシウムアルミネート類、減水剤、及び
水を含有してなる液状急結剤、セメントコンクリート、
並びに無機粉末を含有してなる吹付材料であり、さら
に、増粘剤を含有してなる該吹付材料であり、増粘剤が
セメントコンクリートに含有してなる該吹付材料であ
り、さらに、繊維を含有してなる該吹付材料である。そ
して、該吹付材料を吹き付けてなることを特徴とする吹
付工法である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明で使用するセメントとしては、通常
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、3CaO・SiO2 と11CaO・
7Al2 3 ・CaF2 を主成分とする超速硬セメント
等が挙げられる。これらの中では、スランプロスが少な
い点で、普通ポルトランドセメントが好ましく、繊維の
分離防止効果が大きい点で、早強ポルトランドセメント
が好ましい。
【0011】本発明で使用する液状急結剤(以下急結剤
という)は、硫酸アルミニウム、カルシウムアルミネー
ト類、減水剤、及び水を含有するものであり、吹付セメ
ントコンクリートと混合することにより急結性吹付セメ
ントコンクリートとするものである。
【0012】本発明で使用する硫酸アルミニウムには無
水物と含水物があるが、本発明ではどちらでも使用でき
る。硫酸アルミニウム無水物は空気中の水分により潮解
して圧送できないおそれがあるので、保管場所や添加機
の内部では吸水しないようにする必要がある。一方、硫
酸アルミニウム含水物は吸水力が弱く、比較的作業性や
溶解性もよい。
【0013】硫酸アルミニウム粉末の最大粒子径は3m
m以下が好ましく、1mm以下がより好ましい。3mm
を越えると急結性が極端に悪くなるおそれがある。
【0014】本発明で使用するカルシウムアルミネート
類としては、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原
料とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等
の熱処理をして得られる、CaOとAl23とを主たる
成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、CaO
及び/又はAl23の一部が、アルカリ金属酸化物、ア
ルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化
鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロ
ゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属
硫酸塩等と置換した化合物、あるいは、CaOとAl2
3とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物
質である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれで
あってもよい。
【0015】カルシウムアルミネート類の中では、反応
活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネート類が好ま
しく、12CaO・7Al2 3 (C127 )組成に対
応する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネ
ートがより好ましい。
【0016】カルシウムアルミネート類の粒度は、ブレ
ーン値で4000cm2/g以上が好ましい。4000c
2/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。
【0017】カルシウムアルミネート類の使用量は、硫
酸アルミニウム100質量部に対して10〜400質量
部が好ましく、30〜300質量部がより好ましく、5
0〜200質量部が最も好ましい。10質量部未満だと
急結性や初期強度発現性が低下するおそれがあり、40
0質量部を越えるとホース等が詰まり圧送性が低下し、
長期強度発現性が低下するおそれがある。
【0018】急結剤中に混合させる水としては、急結性
や吹付性状を向上できる点で、硫酸アルミニウム水溶液
(以下水溶液という)が好ましい。
【0019】急結剤中に混合させる水には、さらに、ア
ルミン酸アルカリ、炭酸アルカリ、アミン類、及びコロ
イダルシリカ等の急結性を向上させる成分を溶解、分散
してもよいが、アルカリ度が高いと肌を刺激するおそれ
があるので、急結性を向上させる成分を使用する場合に
は、作業者に対してアルカリによる害が発生しない点
で、吹付材料のpHを10以下にすることが好ましく、
pHを7以下にすることがより好ましい。
【0020】急結剤中に混合させる水溶液の濃度は、2
7質量%以下が好ましく、3〜20質量%がより好まし
い。27質量%を越えると硫酸アルミニウムが析出し、
ホースやポンプ等に詰まりが生じるおそれがある。
【0021】さらに、本発明では、急結性吹付セメント
コンクリートの付着性向上の点で、減水剤を使用する。
【0022】本発明で使用する減水剤は急結剤に含有さ
せるものであり、減水剤としては、吹付セメントコンク
リートの流動性を改善し、増粘剤と混合したときに瞬間
的に増粘し、吹付時の付着性を向上し、粉塵量やリバウ
ンド率を小さくする性能を有するものが好ましく、液状
や粉状のものいずれも使用できるが、液状のものが好ま
しい。
【0023】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。これらの中では、強度発現性や分散安定性
の点で、高性能減水剤が好ましい。
【0024】高性能減水剤の使用により、急結剤の使用
量、粉塵の発生量、及びリバウンド率を極めて少なくで
きる。
【0025】高性能減水剤としては、アルキルアリルス
ルホン酸塩ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸塩
ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮
合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が挙げら
れ、これらの一種又は二種以上を使用してもよい。これ
らの中では、増粘剤と混合したときに瞬時に増粘する点
で、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物が好まし
い。
【0026】減水剤の使用量は、硫酸アルミニウムとカ
ルシウムアルミネート類の合計100質量部に対して固
形分換算で1〜30質量部が好ましく、3〜15質量部
がより好ましい。1質量部未満だと吹付セメントコンク
リートの流動性を改善する、増粘剤と混合した時に瞬間
的に増粘して吹付時の付着性を向上する、粉塵量やリバ
ウンド率を小さくするといった効果が小さいおそれがあ
り、30質量部を越えると強度発現性が低下するおそれ
がある。
【0027】さらに、本発明では初期強度発現性向上の
点で、急結剤にアルカリ金属アルミン酸塩や石膏を含有
させてもよい。
【0028】急結剤中に混合させる水(但し、水溶液を
使用する場合は水溶液中の水)の使用量は、硫酸アルミ
ニウムとカルシウムアルミネート類の合計100質量部
に対して50〜250質量部が好ましく、100〜20
0質量部がより好ましい。50質量部未満だと粉塵量が
多くなり、リバウンド率が大きくなるおそれがあり、2
50質量部を越えると凝結性状が低下し、繊維リバウン
ド率が大きくなり、強度発現性が小さくなるおそれがあ
る。
【0029】急結剤の使用量は、セメント100質量部
に対して固形分換算で3〜20質量部が好ましく、5〜
15質量部がより好ましい。3質量部未満だと急結性や
初期強度発現性が低下するおそれがあり、20質量部を
越えると長期強度発現性が低下し、リバウンド率が大き
くなり、粉塵量が多くなるおそれがある。
【0030】本発明では、硫酸アルミニウム粉末の吸湿
による固化を解消し、急結性吹付セメントコンクリート
の圧送性や強度発現性が向上する点で、無機粉末を使用
する。
【0031】無機粉末としては、シリカフューム、フラ
イアッシュ、高炉スラグ、ベントナイト、炭酸カルシウ
ム、及びメタカオリン等が挙げられる。これらの中で
は、急結性吹付セメントコンクリートの圧送性や強度発
現性を向上する点で、シリカフュームが好ましい。
【0032】無機粉末の最大粒径は、0.6mm以下が
好ましく、0.01μm〜0.15mmがより好まし
い。
【0033】無機粉末は吹付セメントコンクリート側に
予め混合してもよいが、硫酸アルミニウムの吸湿による
固化を解消し、急結性吹付セメントコンクリートの圧送
性や強度発現性を向上する点で、急結剤側に混合するこ
とが好ましい。
【0034】無機粉末の使用量は、吹付セメントコンク
リート側に添加する場合には、セメント100質量部に
対して3〜100質量部が好ましく、3〜50質量部が
より好ましく、5〜30質量部が最も好ましい。3質量
部未満だとリバウンド率が大きくなり、圧送性が低下
し、強度発現性を阻害するおそれがあり、100質量部
を越えると吹付セメントコンクリートの粘性が大きくな
り、圧送性が低下し、粉塵量が多くなるおそれがある。
【0035】又、急結剤側に添加する場合の無機粉末の
使用量は、硫酸アルミニウムとカルシウムアルミネート
類の合計100質量部に対して5〜200質量部が好ま
しく、10〜100質量部がより好ましい。5質量部未
満だとリバウンド率が大きくなり、圧送性が低下し、強
度発現性を阻害するおそれがあり、200質量部を越え
ると吹付セメントコンクリートの粘性が大きくなり、圧
送性が低下するおそれがある。
【0036】さらに、本発明では、急結性吹付セメント
コンクリートの付着性を向上する点で、増粘剤を使用す
ることが好ましい。増粘剤と急結剤中の減水剤の併用に
より、瞬間的に増粘し、急結剤の使用量を低減し、リバ
ウンド率や粉塵量を著しく低減することができる。
【0037】本発明で使用する増粘剤は、特に急結剤中
の減水剤と混合したときに瞬時に増粘し、吹付時の粉塵
量やリバウンド率を小さくする効果を有するものであ
る。
【0038】増粘剤としては、セルロース類、ポリエチ
レンオキサイド類、ポリアクリレート類、ポバール類、
及びアクリル酸類等の水溶性ポリマーが挙げられ、これ
らの一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中で
は、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物と混合し
たときに瞬時に増粘する点で、セルロース類及び/又は
アクリル酸類が好ましい。
【0039】セルロース類としては、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
及びヒドロキシエチルエチルセルロース等の水溶性のセ
ルロース類等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を
使用してもよい。これらの中では、増粘効果が大きい点
で、メチルセルロースが好ましい。
【0040】アクリル酸類としては、ポリアクリルアミ
ド、ポリアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共
重合物、及びポリアクリルアミド部分加水分解物等が挙
げられ、これらの一種又は二種以上を使用してもよい。
これらの中では、増粘効果が大きい点で、ポリアクリル
アミドが好ましい。
【0041】増粘剤は、吹付セメントコンクリートの圧
送性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減できる点
で、吹付セメントコンクリート側に混合することが好ま
しい。
【0042】増粘剤の使用量は、急結剤側に添加する場
合には、硫酸アルミニウムとカルシウムアルミネート類
の合計100質量部に対して0.05〜50質量部が好
ましく、0.25〜15質量部がより好ましい。0.0
5質量部未満だと急結性吹付セメントコンクリートの粘
性が小さく、吹付時にダレが生じ、リバウンド率が大き
くなるおそれがあり、50質量部を越えると急結性吹付
セメントコンクリートの粘性が大きくなり、圧送性が低
下し、強度発現性を阻害するおそれがある。
【0043】又、吹付セメントコンクリート側に添加す
る場合の増粘剤の使用量は、セメント100質量部に対
して0.001〜1質量部が好ましく、0.005〜
0.3質量部がより好ましい。0.001質量部未満だ
と急結性吹付セメントコンクリートの粘性が小さく、吹
付時にダレが生じ、リバウンド率が大きくなるおそれが
あり、1質量部を越えると吹付セメントコンクリートの
粘性が大きく、急結性吹付セメントコンクリートの圧送
性が低下し、強度発現性を阻害するおそれがある。
【0044】さらに、本発明では、急結性吹付セメント
コンクリートの耐衝撃性や弾性の向上の点で、繊維を使
用することが好ましい。
【0045】本発明で使用する繊維としては、無機質や
有機質いずれも使用できる。無機質の繊維としては、ガ
ラス繊維、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
が挙げられる。又、炭素繊維も使用できる。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。
【0046】繊維の長さは圧送性や混合性等の点で、5
0mm以下が好ましく、5〜30mmがより好ましい。
50mmを越えると圧送性が低下し、圧送管が閉塞する
おそれがある。
【0047】繊維の使用量は、吹付セメントコンクリー
ト100容量部中、0.1〜3容量部が好ましく、0.4
〜1.5容量部がより好ましい。0.1容量部未満だと
耐衝撃性や弾性が小さいおそれがあり、3容量部を越え
ると圧送性が低下し、経済的でないおそれがある。
【0048】さらに、本発明では、AE剤等のコンクリ
ート混和剤を使用することにより、急結性吹付セメント
コンクリートの性状を向上させてもよい。
【0049】本発明で使用する吹付セメントコンクリー
トの水セメント比(W/C)は、60%以下が好まし
く、30〜55%が好ましい。60%を越えると強度発
現性が小さくなるおそれがある。なお、ここでいう水に
は急結剤中の水を含まない。
【0050】本発明で使用する骨材は吸水率が低くて、
骨材強度が高いものが好ましく、細骨材率や骨材の最大
寸法は吹付できれば特に制限されるものではない。細骨
材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用で
き、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等
が使用できる。
【0051】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。本発明の吹付工法としては、
要求される物性、経済性、及び施工性等に応じた種々の
吹付工法が可能である。
【0052】本発明の吹付工法としては、乾式吹付工法
も施工できるが、粉塵量が多くなるおそれがあるので、
急結剤を使用する前に予め水を吹付セメントコンクリー
ト側に加えて混練りする湿式吹付工法を使用することが
好ましい。
【0053】湿式吹付工法としては、セメント、細骨
材、粗骨材、及び水を加えて混練し、空気圧送し、途中
にY字管を設け、その一方から急結剤供給装置により急
結剤を空気圧送し、合流混合して急結性湿式吹付セメン
トコンクリートとしたものを吹付ける方法が挙げられ
る。
【0054】本発明では圧送空気により、急結剤を圧送
する。急結剤圧送装置に使用する圧送空気は水分を除湿
したものが好ましい。除湿しないと、圧送空気中の水分
と急結剤が反応し、急結剤が徐々に硬化し、時間がたつ
とホースやミキサーに付着し、閉塞し、連続的に吹付で
きないおそれがある。
【0055】なお、本発明では減水剤と水を含有する急
結剤を使用するが、予め急結剤を液状化(スラリー化を
含む)すると、瞬時に急結剤が硬化するおそれがある。
そこで、本発明では硫酸アルミニウム、カルシウムアル
ミネート類の圧送中に水を添加し、連続的に硫酸アルミ
ニウムとカルシウムアルミネート類の粉末を液状化さ
せ、吹付セメントコンクリートに合流混合することが好
ましい。減水剤は液状や粉状のものいずれも使用できる
が、液状のものが好ましい。
【0056】急結剤中に混合する水の添加場所は特に限
定しないが、吹付セメントコンクリートと合流する直前
の場所や合流する場所で水を添加することが、詰まりが
ない点で好ましい。このようにすることにより、急結性
吹付セメントコンクリートや繊維のリバウンド率が低下
し、粉塵量が小さくなり、急結性吹付セメントコンクリ
ートの性状が向上する。
【0057】又、この水に圧縮空気を混合して霧状にす
ることは、混合性や急結性を向上し、詰まりがなくなる
点で、好ましい。
【0058】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0.2〜
0.6Mpaが好ましく、吹付セメントコンクリート量
は4〜20m3 /hが好ましい。
【0059】空気圧送時の急結剤の圧送圧力は、吹付セ
メントコンクリートの圧送圧力より0.01〜0.3M
pa程度高いことが好ましい。圧送圧力が低いと配管が
詰まり、急結剤が定量的に添加できないおそれがある。
【0060】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、吹付セメントコンク
リートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー285」
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、それぞれ使用できる。
【0061】
【実施例】以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
【0062】実験例1 硫酸アルミニウム100質量部、表1に示す量のカルシ
ウムアルミネート類、及び、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部と水150質量部からなる液状
急結剤を調製した。W/C=35%とし、セメント10
0質量部、調製した液状急結剤を固形分換算で10質量
部、細骨材200質量部、及び無機粉末25質量部から
なるモルタルを調製し、凝結性状を測定した。測定結果
を表1に示す。
【0063】(使用材料) セメントA:早強ポルトランドセメント、比重3.12
カルシウムアルミネート類:C127、非晶質、ブレー
ン値6500cm2/g硫酸アルミニウム:市販品、無
水物、ふるい分けにより最大粒子径0.5mmにしたも
の 細骨材:新潟県姫川産、FM2.82、比重2.62 無機粉末:市販品、シリカフューム、最大粒径1μm、
比重2.2 減水剤:市販品、高性能減水剤、ナフタレンスルホン酸
塩ホルマリン縮合物、液状
【0064】(測定方法) 凝結性状:プロクター貫入抵抗試験により測定した。
【0065】
【表1】
【0066】実験例2 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、及び、硫酸アルミニウムとカルシウ
ムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分換
算で減水剤10質量部と水150質量部からなる液状急
結剤を、セメント100質量部に対して固形分換算で表
2に示す量使用したこと以外は、実験例1と同様に行っ
た。測定結果を表2に示す。
【0067】
【表2】
【0068】実験例3 表3に示す配合の吹付コンクリートを配合し、吹付圧力
0.45Mpa、吹付セメントコンクリート量10m3
/hの条件下で圧送した。この吹付コンクリートに、硫
酸アルミニウム100質量部、表4に示す量のカルシウ
ムアルミネート類、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して減水剤
10質量部、水150質量部、及び無機粉末25質量部
からなる液状急結剤を、圧送圧力0.5Mpaの条件下
で急結剤圧送機「ナトムクリート」により、セメント1
00質量部に対して10質量部合流混合させて急結性吹
付コンクリートを調製した。但し、急結剤に添加する水
は、圧縮空気との混合により霧状としたものを、圧送さ
れた急結剤(硫酸アルミニウム、カルシウムアルミネー
ト類、及び無機粉末からなるもの)が吹付コンクリート
と合流する直前に、急結剤に混合した。又、減水剤は急
結剤に添加する水に予め混合させた。そして、圧送性と
圧縮強度を測定した。測定結果を表4に示す。
【0069】(使用材料) 粗骨材:新潟県姫川産、最大寸法13mm、比重2.6
5 繊維:市販品、鋼繊維、長さ30mm、比重7.85 増粘剤ア:市販品、メチルセルロース
【0070】(測定方法) 圧送性:急結性吹付コンクリートを7m圧送したときの
圧送状況を観察した。配管が詰まらない場合を○、詰ま
り気味の場合を△、配管が詰まってしまう場合を×とし
た。 圧縮強度:材齢10分の強度は土木学会基準「引抜き方
法による吹付けコンクリートの初期強度試験方法(JS
CE−G 561−1994)に準じて測定し、28日
の強度はJIS A 1107(1993)に準じて測
定した。
【0071】
【表3】
【0072】
【表4】
【0073】実験例4 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部、水150質量部、及び無機粉
末25質量部からなる液状急結剤を、セメント100質
量部に対して固形分換算で表5に示す量使用し、コンク
リートのリバウンド率、繊維のリバウンド率、粉塵量、
及び圧縮強度を測定したこと以外は、実験例3と同様に
行った。測定結果を表5に示す。
【0074】(測定方法) コンクリートのリバウンド率:急結性吹付コンクリート
を幅5.5m×高さ5.5mの馬蹄形模擬トンネル側壁
に吹付けた時の、(跳ね返り落下した急結性吹付コンク
リートの量)/(吹付に使用した急結性吹付コンクリー
ト全体の量)×100(%)で示した。 繊維のリバウンド率:繊維のリバウンド率を示した。急
結性吹付コンクリートを幅5.5m×高さ5.5mの馬
蹄形模擬トンネル側壁に吹付けた時の、(跳ね返り落下
した繊維の量)/(吹付に使用した急結性吹付コンクリ
ート中の繊維の量)×100(%)で示した。なお、跳
ね返り落下した繊維の量は、跳ね返った急結性吹付コン
クリートから繊維を磁石により吸引、収集し、鋼繊維に
付着したセメントを洗い流し、乾燥した後に測定した。 粉塵量:柴田科学器械工業社製デジタル粉塵計を使用
し、幅5.5m×高さ5.5mの馬蹄形模擬トンネル中
央で、吹付開始後に粉塵量を測定し、1m3当りの粉塵
量を算出した。
【0075】
【表5】
【0076】実験例5 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部、表6に示す質量部の水、及び
無機粉末25質量部からなる液状急結剤を使用し、始
発、終結、コンクリートのリバウンド率、繊維のリバウ
ンド率、及び粉塵量を測定したこと以外は、実験例3と
同様に行った。測定結果を表6に示す。
【0077】(測定方法) 始発:急結性吹付コンクリートを調製し、素早く型枠に
充填してから、20℃でプロクター貫入抵抗値が500
psiに達する時間。 終結:急結性吹付コンクリートを調製し、素早く型枠に
充填してから、20℃でプロクター貫入抵抗値が400
0psiに達する時間。
【0078】
【表6】
【0079】実験例6 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部、表7に示す濃度の硫酸アルミ
ニウム水溶液150重量部、及び無機粉末25質量部か
らなる液状急結剤を使用し、コンクリートのリバウンド
率、繊維のリバウンド率、粉塵量、圧縮強度、及び圧送
性を測定したこと以外は、実験例3と同様に行った。測
定結果を表7に示す。
【0080】
【表7】
【0081】実験例7 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で表8に示す量の減水剤、水150重量部、及び無
機粉末25質量部からなる液状急結剤を使用し、コンク
リートのリバウンド率、繊維のリバウンド率、及び圧縮
強度を測定したこと以外は、実験例3と同様に行った。
測定結果を表8に示す。
【0082】
【表8】
【0083】実験例8 硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部、水150重量部、及び表9に
示す量の無機粉末からなる液状急結剤を使用し、コンク
リートのリバウンド率、繊維のリバウンド率、粉塵量、
圧縮強度、及び圧送性を測定したこと以外は、実験例3
と同様に行った。測定結果を表9に示す。
【0084】
【表9】
【0085】実験例9 吹付セメントコンクリート100容量部中、表10に示
す容量部の繊維を使用して吹付コンクリートを調製し、
硫酸アルミニウム100質量部、カルシウムアルミネー
ト類100質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシ
ウムアルミネート類の合計100質量部に対して固形分
換算で減水剤10質量部、水150質量部、及び無機粉
末25質量部からなる液状急結剤を使用し、耐衝撃性と
圧送性を測定したこと以外は、実験例3と同様に行っ
た。結果を表10に示す。
【0086】(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
内で破壊した場合を×、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。
【0087】
【表10】
【0088】実験例10 セメント100質量部に対して表11に示す質量部の増
粘剤を使用して吹付コンクリートを調製し、硫酸アルミ
ニウム100質量部、カルシウムアルミネート類100
質量部、並びに、硫酸アルミニウムとカルシウムアルミ
ネート類の合計100質量部に対して固形分換算で減水
剤10質量部、水150質量部、及び無機粉末25質量
部からなる液状急結剤を、セメント100質量部に対し
て固形分換算で10質量部使用し、ダレ、コンクリート
のリバウンド率、繊維のリバウンド率、圧送性、及び圧
縮強度を測定したこと以外は、実験例3と同様に行っ
た。結果を表11に示す。
【0089】(使用材料) 増粘剤イ:市販品、ポリアクリルアミド
【0090】(測定方法) ダレ:急結性吹付コンクリートを10分間、幅5.5m
×高さ5.5mの馬蹄形模擬トンネルに吹付けた。その
後、模擬トンネルの側壁から急結性吹付コンクリートが
ダレない場合を○、少しダレた場合を△、かなりダレた
場合を×とした。
【0091】
【表11】
【0092】
【発明の効果】本発明により、アルカリによる害がな
く、吹付時の付着性を向上させ、リバウンドを低減し、
吹付時の粉塵量を低減することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) E21D 11/10 E21D 11/10 D // C04B 103:32 C04B 103:32

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸アルミニウム、カルシウムアルミネ
    ート類、減水剤、及び水を含有してなる液状急結剤、セ
    メントコンクリート、並びに無機粉末を含有してなる吹
    付材料。
  2. 【請求項2】 さらに、増粘剤を含有してなる請求項1
    記載の吹付材料。
  3. 【請求項3】 増粘剤がセメントコンクリートに含有し
    てなる請求項2記載の吹付材料。
  4. 【請求項4】 さらに、繊維を含有してなる請求項1〜
    3のうちの1項記載の吹付材料。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のうちの1項記載の吹付材
    料を吹き付けてなることを特徴とする吹付工法。
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