JP2001316113A - アルカリ金属アルミン酸塩及びその製造方法 - Google Patents
アルカリ金属アルミン酸塩及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 急結性と強度発現性に優れ、貯蔵に伴う品質
劣化も見られず、良好な品質を維持できるアルカリ金属
アルミン酸塩及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 炭酸成分を含有するアルカリ金属アルミ
ン酸塩や、アルカリ金属水酸化物の水溶液とアルミナ原
料とをアルカリ金属アルミン酸塩の原料として混合し、
溶融、反応、及び乾燥・脱水してアルカリ金属アルミン
酸塩を製造する際に、各工程の一つ以上で、アルカリ金
属アルミン酸塩の原料、中間生成物、及び／又は最終生
成物に炭酸ガスを接触させ、炭酸成分をアルカリ金属ア
ルミン酸塩中に含有させるアルカリ金属アルミン酸塩の
製造方法を構成とする。
劣化も見られず、良好な品質を維持できるアルカリ金属
アルミン酸塩及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 炭酸成分を含有するアルカリ金属アルミ
ン酸塩や、アルカリ金属水酸化物の水溶液とアルミナ原
料とをアルカリ金属アルミン酸塩の原料として混合し、
溶融、反応、及び乾燥・脱水してアルカリ金属アルミン
酸塩を製造する際に、各工程の一つ以上で、アルカリ金
属アルミン酸塩の原料、中間生成物、及び／又は最終生
成物に炭酸ガスを接触させ、炭酸成分をアルカリ金属ア
ルミン酸塩中に含有させるアルカリ金属アルミン酸塩の
製造方法を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸成分を含有し
てなるアルカリ金属アルミン酸塩及びその製造方法に関
する。本発明のアルカリ金属アルミン酸塩は、浄水処理
に、また、土壌改良剤やセメント急結剤などに使用され
ている。特に、アルカリ金属アルミン酸塩は、セメント
急結剤として使用する場合、セメントコンクリートに優
れた急結性を付与することができることから、道路、鉄
道、及び導水路をはじめとするトンネル工事、石油備蓄
タンクや地下構造物などの建設工事、橋梁等のコンクリ
ート構造物の吹付け補修や補強工事、法面、トンネル掘
削面、及び切羽等に吹付け施工し、吹付け面の崩落を防
止する工事、並びに、支保構造物や丘陵や法面などの表
面保護工事等、土木建築分野に広く使用可能である。本
発明のセメントコンクリートとは、モルタルやコンクリ
ートを総称するものである。なお、本発明でいう部や％
は特に規定がない限り質量基準である。
てなるアルカリ金属アルミン酸塩及びその製造方法に関
する。本発明のアルカリ金属アルミン酸塩は、浄水処理
に、また、土壌改良剤やセメント急結剤などに使用され
ている。特に、アルカリ金属アルミン酸塩は、セメント
急結剤として使用する場合、セメントコンクリートに優
れた急結性を付与することができることから、道路、鉄
道、及び導水路をはじめとするトンネル工事、石油備蓄
タンクや地下構造物などの建設工事、橋梁等のコンクリ
ート構造物の吹付け補修や補強工事、法面、トンネル掘
削面、及び切羽等に吹付け施工し、吹付け面の崩落を防
止する工事、並びに、支保構造物や丘陵や法面などの表
面保護工事等、土木建築分野に広く使用可能である。本
発明のセメントコンクリートとは、モルタルやコンクリ
ートを総称するものである。なお、本発明でいう部や％
は特に規定がない限り質量基準である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来よりアルミン酸ナトリウ
ムの製造方法としては、(1) 水酸化ナトリウム（苛性ソ
ーダ）とアルミナ（Al2O3）を原料とし、Na2OとAl2O3の
モル比が1.1〜1.8のアルミン酸ナトリウム溶液を流動床
を通して250〜400℃で乾燥し、アルミン酸ナトリウムを
得る方法、(2) R2O／Al2O3（Rはナトリウム又はカリウ
ム）モル比1.0〜2.0のアルミン酸アルカリ溶液をR2O濃
度18〜27％まで濃縮し、次いで沸点温度以下に冷却し、
溶液中にアルミン酸アルカリの結晶を存在させ、回転式
ドラムドライヤーで乾燥するアルミン酸アルカリ溶液の
直接乾燥による粉末アルミン酸アルカリを製造する方
法、並びに、(3) 苛性ソーダ水溶液と水酸化アルミニウ
ムを混合し、特定のNa2O、H2O、及びAl2O3の構成比から
なる原料水溶液を調製し、この原料スラリー溶液を水酸
化アルミニウムが検出されなくなるまで、攪拌下、室温
〜80℃の温度で反応させてアルミン酸ソーダ溶液を調製
するアルミン酸ソーダの製造方法等が提案されている
（(1) 特開昭52−033900号公報、(2) 特開昭60−221317
号公報、及び(3) 特開平01−093416号公報）。また、
(4) 水酸化ナトリウムと水酸化アルミニウムの懸濁液を
20〜120℃で製造し、加圧下の加熱反応管に導入し、130
〜190℃のガスで噴霧乾燥するアルミン酸ナトリウムの
製法や製造装置も公知である（(4) 特開平02−283613号
公報）。
ムの製造方法としては、(1) 水酸化ナトリウム（苛性ソ
ーダ）とアルミナ（Al2O3）を原料とし、Na2OとAl2O3の
モル比が1.1〜1.8のアルミン酸ナトリウム溶液を流動床
を通して250〜400℃で乾燥し、アルミン酸ナトリウムを
得る方法、(2) R2O／Al2O3（Rはナトリウム又はカリウ
ム）モル比1.0〜2.0のアルミン酸アルカリ溶液をR2O濃
度18〜27％まで濃縮し、次いで沸点温度以下に冷却し、
溶液中にアルミン酸アルカリの結晶を存在させ、回転式
ドラムドライヤーで乾燥するアルミン酸アルカリ溶液の
直接乾燥による粉末アルミン酸アルカリを製造する方
法、並びに、(3) 苛性ソーダ水溶液と水酸化アルミニウ
ムを混合し、特定のNa2O、H2O、及びAl2O3の構成比から
なる原料水溶液を調製し、この原料スラリー溶液を水酸
化アルミニウムが検出されなくなるまで、攪拌下、室温
〜80℃の温度で反応させてアルミン酸ソーダ溶液を調製
するアルミン酸ソーダの製造方法等が提案されている
（(1) 特開昭52−033900号公報、(2) 特開昭60−221317
号公報、及び(3) 特開平01−093416号公報）。また、
(4) 水酸化ナトリウムと水酸化アルミニウムの懸濁液を
20〜120℃で製造し、加圧下の加熱反応管に導入し、130
〜190℃のガスで噴霧乾燥するアルミン酸ナトリウムの
製法や製造装置も公知である（(4) 特開平02−283613号
公報）。
【０００３】一方、アルカリ金属アルミン酸塩を含有し
たセメント急結剤としては、(5) アルミナ原料、酸化ナ
トリウム原料、及び硫酸塩原料を用い、モル比で原料中
のNa 2O／Al2O3を0.7〜1.5、SO3／Na2Oを0.02〜0.2とし
た原料混合物を1,000〜1,300℃で焼成し、これを粉砕し
て得たセメント急結剤、(6) カルシウムアルミネート、
アルカリ金属炭酸塩、硫酸カルシウム及び／又は塩基性
炭酸マグネシウム、並びに、アルカリ金属アルミネート
（アルカリ金属アルミン酸塩）からなる湿式吹付け法に
用いるセメント急結剤、(7) Na2O／Al2O3モル比が0.5以
上、1.0未満に調整されたアルミナ原料と、酸化ナトリ
ウム原料からなる配合物を300〜1,200℃で加熱してつく
られた無水アルミン酸ナトリウムを含有してなる吹付け
コンクリート用急結剤、並びに、(8) カルシウムアルミ
ネート、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリ（アル
カリ金属アルミン酸塩）からなる湿式吹付け用急結剤等
のセメント急結剤や吹付けコンクリート用急結剤が提案
されている（(5) 特開平05−105426号公報、(6) 特開昭
62−191454号公報、(7) 特開平01−294554号公報、及び
(8) 特開昭63−112448号公報）。
たセメント急結剤としては、(5) アルミナ原料、酸化ナ
トリウム原料、及び硫酸塩原料を用い、モル比で原料中
のNa 2O／Al2O3を0.7〜1.5、SO3／Na2Oを0.02〜0.2とし
た原料混合物を1,000〜1,300℃で焼成し、これを粉砕し
て得たセメント急結剤、(6) カルシウムアルミネート、
アルカリ金属炭酸塩、硫酸カルシウム及び／又は塩基性
炭酸マグネシウム、並びに、アルカリ金属アルミネート
（アルカリ金属アルミン酸塩）からなる湿式吹付け法に
用いるセメント急結剤、(7) Na2O／Al2O3モル比が0.5以
上、1.0未満に調整されたアルミナ原料と、酸化ナトリ
ウム原料からなる配合物を300〜1,200℃で加熱してつく
られた無水アルミン酸ナトリウムを含有してなる吹付け
コンクリート用急結剤、並びに、(8) カルシウムアルミ
ネート、炭酸アルカリ、及びアルミン酸アルカリ（アル
カリ金属アルミン酸塩）からなる湿式吹付け用急結剤等
のセメント急結剤や吹付けコンクリート用急結剤が提案
されている（(5) 特開平05−105426号公報、(6) 特開昭
62−191454号公報、(7) 特開平01−294554号公報、及び
(8) 特開昭63−112448号公報）。
【０００４】アルカリ金属アルミン酸塩は、セメント鉱
物の初期水和を促進し、著しく早い急結特性を付与する
一方で長期強度増進を妨害するという課題があり、その
課題解決のため、カルシウムアルミネートと、石膏等の
硫酸塩とを混合したセメント急結剤が開発されている。
しかしながら、このセメント急結剤は、初期の凝結遅延
が激しく、一時的に初期の水和を停止する場合があると
いう課題があった。特に、大規模地下構造物、偏平トン
ネル、及び大断面トンネルの建設等においては、吹付け
コンクリートに高強度が要求されるため、強度低下を生
じやすいアルカリ金属アルミン酸塩を多量に混入したセ
メント急結剤の使用は敬遠される方向にあった。
物の初期水和を促進し、著しく早い急結特性を付与する
一方で長期強度増進を妨害するという課題があり、その
課題解決のため、カルシウムアルミネートと、石膏等の
硫酸塩とを混合したセメント急結剤が開発されている。
しかしながら、このセメント急結剤は、初期の凝結遅延
が激しく、一時的に初期の水和を停止する場合があると
いう課題があった。特に、大規模地下構造物、偏平トン
ネル、及び大断面トンネルの建設等においては、吹付け
コンクリートに高強度が要求されるため、強度低下を生
じやすいアルカリ金属アルミン酸塩を多量に混入したセ
メント急結剤の使用は敬遠される方向にあった。
【０００５】また、トンネル坑内等の閉所でアルカリ性
の強いセメント急結剤を使用した場合、作業環境が悪化
し、取り扱いを間違えば失明等の災害にも繋がる可能性
があるため、硫酸塩を主体とし、アルカリ金属アルミン
酸塩を使用しない低アルカリのセメント急結剤が開発さ
れている。しかしながら、この低アルカリのセメント急
結剤は、凝結力が弱く、トンネル等の地山状況によって
は使用できない場合があるなどの課題があった。
の強いセメント急結剤を使用した場合、作業環境が悪化
し、取り扱いを間違えば失明等の災害にも繋がる可能性
があるため、硫酸塩を主体とし、アルカリ金属アルミン
酸塩を使用しない低アルカリのセメント急結剤が開発さ
れている。しかしながら、この低アルカリのセメント急
結剤は、凝結力が弱く、トンネル等の地山状況によって
は使用できない場合があるなどの課題があった。
【０００６】本発明者は、前記課題を解消すべく、種々
検討を重ねた結果、特定のアルカリ金属アルミン酸塩
は、セメント急結剤として配合した際、優れた急結性と
強度発現性が得られるものであって、従来のアルカリ金
属アルミン酸塩を配合したセメント急結剤の課題であ
る、吹付けモルタルや吹付けコンクリートを施工した場
合の長期強度発現性の低下や、セメントに対するセメン
ト急結剤の添加量が少ない場合の初期凝結の不足などの
課題を解決できるという知見を得て、本発明を完成する
に至った。
検討を重ねた結果、特定のアルカリ金属アルミン酸塩
は、セメント急結剤として配合した際、優れた急結性と
強度発現性が得られるものであって、従来のアルカリ金
属アルミン酸塩を配合したセメント急結剤の課題であ
る、吹付けモルタルや吹付けコンクリートを施工した場
合の長期強度発現性の低下や、セメントに対するセメン
ト急結剤の添加量が少ない場合の初期凝結の不足などの
課題を解決できるという知見を得て、本発明を完成する
に至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、炭酸成
分を含有してなるアルカリ金属アルミン酸塩であり、炭
酸成分が、アルカリ金属アルミン酸塩100部中、CO2換算
で0.05〜30部である該アルカリ金属アルミン酸塩であ
り、アルカリ金属アルミン酸塩のR2O/Al2O3（Rはアルカ
リ金属）のモル比が比で0.9〜1.5である該アルカリ金属
アルミン酸塩であり、アルカリ金属水酸化物の水溶液と
アルミナ原料とを、アルカリ金属アルミン酸塩の原料と
して混合し、溶融、反応、及び乾燥・脱水してアルカリ
金属アルミン酸塩を製造する際に、混合、溶融、反応、
及び乾燥・脱水のうちの一つ又は二つ以上の工程で、ア
ルカリ金属アルミン酸塩の原料、中間生成物、及び／又
は最終生成物に炭酸ガスを接触させることにより、炭酸
成分をアルカリ金属アルミン酸塩中に含有させる該アル
カリ金属アルミン酸塩の製造方法である。
分を含有してなるアルカリ金属アルミン酸塩であり、炭
酸成分が、アルカリ金属アルミン酸塩100部中、CO2換算
で0.05〜30部である該アルカリ金属アルミン酸塩であ
り、アルカリ金属アルミン酸塩のR2O/Al2O3（Rはアルカ
リ金属）のモル比が比で0.9〜1.5である該アルカリ金属
アルミン酸塩であり、アルカリ金属水酸化物の水溶液と
アルミナ原料とを、アルカリ金属アルミン酸塩の原料と
して混合し、溶融、反応、及び乾燥・脱水してアルカリ
金属アルミン酸塩を製造する際に、混合、溶融、反応、
及び乾燥・脱水のうちの一つ又は二つ以上の工程で、ア
ルカリ金属アルミン酸塩の原料、中間生成物、及び／又
は最終生成物に炭酸ガスを接触させることにより、炭酸
成分をアルカリ金属アルミン酸塩中に含有させる該アル
カリ金属アルミン酸塩の製造方法である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明で使用する炭酸成分を含有してなる
アルカリ金属アルミン酸塩（以下、本アルミン酸塩とい
う）とは、炭酸成分を含有したアルミン酸ナトリウム等
のアルカリ金属アルミン酸塩であり、従来のアルミン酸
塩に炭酸ナトリウム等の炭酸化合物を混合したものに比
べて、セメント急結剤としての急結性、強度発現性、及
び貯蔵に伴う品質保持特性等が優れたものである。
アルカリ金属アルミン酸塩（以下、本アルミン酸塩とい
う）とは、炭酸成分を含有したアルミン酸ナトリウム等
のアルカリ金属アルミン酸塩であり、従来のアルミン酸
塩に炭酸ナトリウム等の炭酸化合物を混合したものに比
べて、セメント急結剤としての急結性、強度発現性、及
び貯蔵に伴う品質保持特性等が優れたものである。
【００１０】ここで、アルカリ金属アルミン酸塩（以
下、アルミン酸アルカリという）とは、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化リチウム等の
アルカリ金属水酸化物の水溶液と、水酸化アルミニウ
ム、ボーキサイト、又はアルミ残灰等のアルミナ原料な
どを混合してスラリー化した後、攪拌等によってスラリ
ーを均一化し、60〜140℃で加熱溶解して反応させた
り、アルカリ金属水酸化物とアルミナ原料とを混合溶解
して反応させ、水分を含有するアルカリ金属アルミン酸
塩とし、ドラム型乾燥機、振動乾燥機、バンド乾燥機、
又はロータリー乾燥機等の乾燥機を用いて余剰水を脱水
することによって得られるものである。アルミン酸アル
カリとしては、ナトリウム塩、カリウム塩、及びリチウ
ム塩等が挙げられ、セメントの凝結促進の面からナトリ
ウム塩又はカリウム塩が好ましく、ナトリウム塩が急結
性や生産性の面からより好ましい。アルミン酸アルカリ
のＲ2O／Al2O3モル比（Ｒはアルカリ金属）は重要であ
って、0.9〜1.5が好ましく、1.0〜1.25が急結力の面で
より好ましい。0.9未満では炭酸成分が含有されにく
く、急結性が劣る場合があり、1.5を越えると貯蔵時の
潮解性が強くなり、セメント急結剤としての性能が劣化
する場合がある。アルミン酸アルカリの製造方法におい
て、原料となるアルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度
は、20〜80％が好ましく、40〜60％がより好ましい。ア
ルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度が20％未満と薄い
と、アルミン酸アルカリの生成が遅くなったり、結晶が
析出しにくくなる場合があり、逆に、80％を越え、濃度
が濃すぎると溶液の粘性が大きくなり、ハンドリングに
支障をきたす場合がある。
下、アルミン酸アルカリという）とは、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化リチウム等の
アルカリ金属水酸化物の水溶液と、水酸化アルミニウ
ム、ボーキサイト、又はアルミ残灰等のアルミナ原料な
どを混合してスラリー化した後、攪拌等によってスラリ
ーを均一化し、60〜140℃で加熱溶解して反応させた
り、アルカリ金属水酸化物とアルミナ原料とを混合溶解
して反応させ、水分を含有するアルカリ金属アルミン酸
塩とし、ドラム型乾燥機、振動乾燥機、バンド乾燥機、
又はロータリー乾燥機等の乾燥機を用いて余剰水を脱水
することによって得られるものである。アルミン酸アル
カリとしては、ナトリウム塩、カリウム塩、及びリチウ
ム塩等が挙げられ、セメントの凝結促進の面からナトリ
ウム塩又はカリウム塩が好ましく、ナトリウム塩が急結
性や生産性の面からより好ましい。アルミン酸アルカリ
のＲ2O／Al2O3モル比（Ｒはアルカリ金属）は重要であ
って、0.9〜1.5が好ましく、1.0〜1.25が急結力の面で
より好ましい。0.9未満では炭酸成分が含有されにく
く、急結性が劣る場合があり、1.5を越えると貯蔵時の
潮解性が強くなり、セメント急結剤としての性能が劣化
する場合がある。アルミン酸アルカリの製造方法におい
て、原料となるアルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度
は、20〜80％が好ましく、40〜60％がより好ましい。ア
ルカリ金属水酸化物の水溶液の濃度が20％未満と薄い
と、アルミン酸アルカリの生成が遅くなったり、結晶が
析出しにくくなる場合があり、逆に、80％を越え、濃度
が濃すぎると溶液の粘性が大きくなり、ハンドリングに
支障をきたす場合がある。
【００１１】また、アルミナ原料は、Al2O3純度で50％
以上のものが好ましく、鉱物としてAl(OH)3を主体とす
るものが、常圧条件下でアルミン酸塩を生成しやすく好
ましい。Al2O3の純度が低かったり、α-Al2O3や金属ア
ルミニウムを主体としたものではアルミン酸アルカリが
得られにくい場合がある。アルミナ原料の粒度は300μ
ｍ以下が好ましく、150μｍ以下の微粒であることがよ
り好ましい。
以上のものが好ましく、鉱物としてAl(OH)3を主体とす
るものが、常圧条件下でアルミン酸塩を生成しやすく好
ましい。Al2O3の純度が低かったり、α-Al2O3や金属ア
ルミニウムを主体としたものではアルミン酸アルカリが
得られにくい場合がある。アルミナ原料の粒度は300μ
ｍ以下が好ましく、150μｍ以下の微粒であることがよ
り好ましい。
【００１２】本アルミン酸塩は、アルカリ金属水酸化物
とアルミナ原料とを混合溶解して反応させたり、これら
原料を混合し、100℃以上の温度で溶解して反応させて
得られるアルミン酸アルカリ製造時において、これら原
料の混合、溶解、反応、及び乾燥・脱水の各工程等で二
酸化炭素（炭酸ガス）を積極的に供給し、アルミン酸ア
ルカリに炭酸成分を含有させるものである。
とアルミナ原料とを混合溶解して反応させたり、これら
原料を混合し、100℃以上の温度で溶解して反応させて
得られるアルミン酸アルカリ製造時において、これら原
料の混合、溶解、反応、及び乾燥・脱水の各工程等で二
酸化炭素（炭酸ガス）を積極的に供給し、アルミン酸ア
ルカリに炭酸成分を含有させるものである。
【００１３】ここで、炭酸成分としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸水素
カリウム等と示される成分が挙げられる。
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸水素
カリウム等と示される成分が挙げられる。
【００１４】アルミン酸アルカリに炭酸成分を含有させ
る方法としては、例えば、アルカリ金属水酸化物の水溶
液とアルミナ原料を混合し、溶解、反応させた後、余剰
水を乾燥・脱水する際に、混合、溶解、反応、及び乾燥
・脱水の各製造工程及び／又は製造した後工程で、アル
ミン酸アルカリの原料、中間生成物、及び／又は最終生
成物に炭酸ガスを積極的に接触したり、それらを炭酸ガ
ス雰囲気中で処理する方法などが挙げられる。さらに
は、公知の製造方法によって製造されたアルミン酸アル
カリに炭酸ガスを接触させて本アルミン酸塩を製造する
ことも可能である。炭酸ガスとして燃焼ガスからの副生
炭酸ガスを利用する際は、反応により結合水の脱水を伴
う場合があり、アルミン酸アルカリの粒度、雰囲気温
度、及び接触時間等を細かく調節することが好ましい。
る方法としては、例えば、アルカリ金属水酸化物の水溶
液とアルミナ原料を混合し、溶解、反応させた後、余剰
水を乾燥・脱水する際に、混合、溶解、反応、及び乾燥
・脱水の各製造工程及び／又は製造した後工程で、アル
ミン酸アルカリの原料、中間生成物、及び／又は最終生
成物に炭酸ガスを積極的に接触したり、それらを炭酸ガ
ス雰囲気中で処理する方法などが挙げられる。さらに
は、公知の製造方法によって製造されたアルミン酸アル
カリに炭酸ガスを接触させて本アルミン酸塩を製造する
ことも可能である。炭酸ガスとして燃焼ガスからの副生
炭酸ガスを利用する際は、反応により結合水の脱水を伴
う場合があり、アルミン酸アルカリの粒度、雰囲気温
度、及び接触時間等を細かく調節することが好ましい。
【００１５】本アルミン酸塩としては、具体的には、炭
酸成分を含有したアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カ
リウム、及びアルミン酸リチウムから選ばれた一種又は
二種以上のアルミン酸アルカリであり、そのうち、セメ
ントの凝結促進の面からナトリウム塩とカリウム塩が好
ましく、セメント急結剤として使用した際に急結性が良
好で、また、生産しやすい、炭酸成分を含有したアルミ
ン酸ナトリウムが最も好ましい。本アルミン酸塩中の炭
酸成分の量は、本アルミン酸塩100部中、CO2換算で0.01
〜30部が好ましく、0.5〜20部がより好ましく、１〜10
部が最も好ましい。0.01部未満では初期凝結の改善が見
られない場合があり、30部を越えると初期凝結と強度発
現性が遅れる場合がある。本アルミン酸塩中の炭酸成分
の含有割合は、各工程における炭酸ガスの吹き込み時間
や炭酸ガス濃度によって調節可能であって、接触時間や
吹き込み時間を長くすることで炭酸成分の含有割合を多
くすることが可能である。炭酸成分の量は、化学分析の
他、粉末Ｘ線回折やガスクロマトグラフなどの機器分
析、並びに、ＤＳＣやＤＴＡなどの熱分析等によっても
定量可能である。
酸成分を含有したアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カ
リウム、及びアルミン酸リチウムから選ばれた一種又は
二種以上のアルミン酸アルカリであり、そのうち、セメ
ントの凝結促進の面からナトリウム塩とカリウム塩が好
ましく、セメント急結剤として使用した際に急結性が良
好で、また、生産しやすい、炭酸成分を含有したアルミ
ン酸ナトリウムが最も好ましい。本アルミン酸塩中の炭
酸成分の量は、本アルミン酸塩100部中、CO2換算で0.01
〜30部が好ましく、0.5〜20部がより好ましく、１〜10
部が最も好ましい。0.01部未満では初期凝結の改善が見
られない場合があり、30部を越えると初期凝結と強度発
現性が遅れる場合がある。本アルミン酸塩中の炭酸成分
の含有割合は、各工程における炭酸ガスの吹き込み時間
や炭酸ガス濃度によって調節可能であって、接触時間や
吹き込み時間を長くすることで炭酸成分の含有割合を多
くすることが可能である。炭酸成分の量は、化学分析の
他、粉末Ｘ線回折やガスクロマトグラフなどの機器分
析、並びに、ＤＳＣやＤＴＡなどの熱分析等によっても
定量可能である。
【００１６】アルミン酸アルカリは付着水や結晶水を含
んでいても使用が可能である。ここで、付着水とはアル
ミン酸アルカリに付着している水で、その量は、105℃
での減量である。また、結晶水とは、アルミン酸アルカ
リの結晶水であって、その量は、350℃での減量から付
着水相当量を減じた値である。本発明では、セメント急
結剤としての貯蔵安定性の面から付着水や結晶水が少な
いものが好ましい。好ましい付着水の量は1.0％以下で
あり、0.5％以下がより好ましい。また、好ましい結晶
水の量は10％以下であり、５％以下がより好ましい。さ
らに本アルミン酸塩は、付着水や結晶水を乾燥によって
脱水したものが好ましい。付着水や結晶水を脱水するに
は、バンド乾燥機、棚型乾燥機、及びロータリー乾燥機
等の常用の乾燥機によって、150〜800℃、好ましくは20
0〜350℃で乾燥することが可能である。
んでいても使用が可能である。ここで、付着水とはアル
ミン酸アルカリに付着している水で、その量は、105℃
での減量である。また、結晶水とは、アルミン酸アルカ
リの結晶水であって、その量は、350℃での減量から付
着水相当量を減じた値である。本発明では、セメント急
結剤としての貯蔵安定性の面から付着水や結晶水が少な
いものが好ましい。好ましい付着水の量は1.0％以下で
あり、0.5％以下がより好ましい。また、好ましい結晶
水の量は10％以下であり、５％以下がより好ましい。さ
らに本アルミン酸塩は、付着水や結晶水を乾燥によって
脱水したものが好ましい。付着水や結晶水を脱水するに
は、バンド乾燥機、棚型乾燥機、及びロータリー乾燥機
等の常用の乾燥機によって、150〜800℃、好ましくは20
0〜350℃で乾燥することが可能である。
【００１７】アルミン酸アルカリの水分を除去し無水化
することは、貯蔵時の潮解や水分の吸着が少なくなるこ
とから好ましい。特にセメント急結剤として配合した場
合、水分があると、カルシウムアルミネートや石膏な
ど、他のセメント急結剤成分と反応して貯蔵による品質
劣化を生じやすいため、無水化することが好ましい。無
水化の程度はＤＳＣやＴＧ−ＤＴＡなどの熱分析や加熱
減量によって測定可能であり、300℃における減量が15
％以下になるように脱水することが好ましく、10％以下
になるように脱水することがより好ましい。
することは、貯蔵時の潮解や水分の吸着が少なくなるこ
とから好ましい。特にセメント急結剤として配合した場
合、水分があると、カルシウムアルミネートや石膏な
ど、他のセメント急結剤成分と反応して貯蔵による品質
劣化を生じやすいため、無水化することが好ましい。無
水化の程度はＤＳＣやＴＧ−ＤＴＡなどの熱分析や加熱
減量によって測定可能であり、300℃における減量が15
％以下になるように脱水することが好ましく、10％以下
になるように脱水することがより好ましい。
【００１８】本アルミン酸塩の平均粒度は、カルシウム
アルミネートや硫酸塩の平均粒度と同等か、細かい方が
急結力に優れるため好ましく、300μｍ以下が好まし
く、150μｍ以下がより好ましく、40〜100μｍが最も好
ましい。本アルミン酸塩の粒度が粗いと所定の急結力を
得るためのセメント急結剤の添加量を多くせざるを得
ず、結果としてセメント硬化体の強度が低下する場合が
ある。
アルミネートや硫酸塩の平均粒度と同等か、細かい方が
急結力に優れるため好ましく、300μｍ以下が好まし
く、150μｍ以下がより好ましく、40〜100μｍが最も好
ましい。本アルミン酸塩の粒度が粗いと所定の急結力を
得るためのセメント急結剤の添加量を多くせざるを得
ず、結果としてセメント硬化体の強度が低下する場合が
ある。
【００１９】本発明では、本アルミン酸塩に、炭酸塩、
カルシウムアルミネート、硫酸塩、及びアルカリ金属水
酸化物やアルカリ土類金属水酸化物の水酸化アルカリか
らなる群より選ばれた一種又は二種以上の材料を配合し
てセメント急結剤として使用することが可能である。
カルシウムアルミネート、硫酸塩、及びアルカリ金属水
酸化物やアルカリ土類金属水酸化物の水酸化アルカリか
らなる群より選ばれた一種又は二種以上の材料を配合し
てセメント急結剤として使用することが可能である。
【００２０】炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸
リチウム、及び炭酸水素リチウム等のアルカリ金属炭酸
塩があり、そのうち、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウム
が急結力に優れ好ましい。
素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸
リチウム、及び炭酸水素リチウム等のアルカリ金属炭酸
塩があり、そのうち、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウム
が急結力に優れ好ましい。
【００２１】カルシウムアルミネートとは、カルシア原
料とアルミナ原料などを混合して、キルンでの焼成や電
気炉での溶融などの熱処理をして得られる、CaOとAl2O3
を主たる成分とする水和活性を有する物質の総称であ
り、CaO及び／又はAl2O3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
O3を主たる成分とするものに、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、非晶質のいずれ
であっても良い。そのうち、12CaO・7Al2O3に相当する非
晶質のカルシウムアルミネートが特に好ましく、電気炉
で溶融したカルシウムアルミネートのクリンカーを圧縮
空気や水に接触させ、急冷することで得られる。カルシ
ウムアルミネートの粒度は、ブレーン法による比表面積
（以下、ブレーン値という）で3,000cm2/g以上が好まし
く、5,000cm2/g以上がより好ましい。カルシウムアルミ
ネートの粒度が粗いと、即ち、ブレーン値が3,000cm2/g
未満と小さいと、セメント急結剤としての反応性が低下
し、初期強度発現性も低下する場合がある。カルシウム
アルミネートに含まれる酸化ケイ素、酸化チタン、及び
酸化鉄等のCaOやAl2O3を除く不純物は少ない方が好まし
く、特に、酸化マグネシウムや酸化鉄は、そのセメント
硬化体に膨張性等の有害性状を与えるため、各々３％以
下にすることが好ましい。また、本発明では、酸化ケイ
素、酸化チタン、及び酸化鉄等のCaOやAl2O3を除く成分
が少ない方が好ましく、酸化ケイ素、酸化チタン、及び
酸化鉄の合計量が10％以下のものが好ましい。不純物が
多くなるとカルシウムアルミネートの水和活性が低下す
る場合がある。
料とアルミナ原料などを混合して、キルンでの焼成や電
気炉での溶融などの熱処理をして得られる、CaOとAl2O3
を主たる成分とする水和活性を有する物質の総称であ
り、CaO及び／又はAl2O3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
O3を主たる成分とするものに、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、非晶質のいずれ
であっても良い。そのうち、12CaO・7Al2O3に相当する非
晶質のカルシウムアルミネートが特に好ましく、電気炉
で溶融したカルシウムアルミネートのクリンカーを圧縮
空気や水に接触させ、急冷することで得られる。カルシ
ウムアルミネートの粒度は、ブレーン法による比表面積
（以下、ブレーン値という）で3,000cm2/g以上が好まし
く、5,000cm2/g以上がより好ましい。カルシウムアルミ
ネートの粒度が粗いと、即ち、ブレーン値が3,000cm2/g
未満と小さいと、セメント急結剤としての反応性が低下
し、初期強度発現性も低下する場合がある。カルシウム
アルミネートに含まれる酸化ケイ素、酸化チタン、及び
酸化鉄等のCaOやAl2O3を除く不純物は少ない方が好まし
く、特に、酸化マグネシウムや酸化鉄は、そのセメント
硬化体に膨張性等の有害性状を与えるため、各々３％以
下にすることが好ましい。また、本発明では、酸化ケイ
素、酸化チタン、及び酸化鉄等のCaOやAl2O3を除く成分
が少ない方が好ましく、酸化ケイ素、酸化チタン、及び
酸化鉄の合計量が10％以下のものが好ましい。不純物が
多くなるとカルシウムアルミネートの水和活性が低下す
る場合がある。
【００２２】硫酸塩とは、アルカリ金属硫酸塩、アルカ
リ土類金属硫酸塩、及び硫酸アルミニウム等であって、
そのうち、アルカリ土類金属硫酸塩である硫酸カルシウ
ムが最も好ましい。代表的な硫酸カルシウムは石膏であ
り、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏があり、これら
の一種又は二種以上が使用可能である。これらの中でセ
メントやカルシウムアルミネートとの反応性から無水石
膏が最も好ましく、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏な
どが使用可能である。硫酸塩の粒度は、ブレーン値で3,
000cm2/g以上が好ましく、5,000cm2/g以上がより好まし
い。粒度がより細かい方がセメント急結剤としての凝結
特性に優れ、セメント硬化体の強度発現性が優れるため
好ましい。石膏粒度が粗いと、特に低温施工時の急結力
が低下する場合がある。
リ土類金属硫酸塩、及び硫酸アルミニウム等であって、
そのうち、アルカリ土類金属硫酸塩である硫酸カルシウ
ムが最も好ましい。代表的な硫酸カルシウムは石膏であ
り、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏があり、これら
の一種又は二種以上が使用可能である。これらの中でセ
メントやカルシウムアルミネートとの反応性から無水石
膏が最も好ましく、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏な
どが使用可能である。硫酸塩の粒度は、ブレーン値で3,
000cm2/g以上が好ましく、5,000cm2/g以上がより好まし
い。粒度がより細かい方がセメント急結剤としての凝結
特性に優れ、セメント硬化体の強度発現性が優れるため
好ましい。石膏粒度が粗いと、特に低温施工時の急結力
が低下する場合がある。
【００２３】水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウ
ム、及び水酸化マグネシウム等が使用可能であり、その
うち、取扱い性や経済性から、水酸化カルシウムが好ま
しい。
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウ
ム、及び水酸化マグネシウム等が使用可能であり、その
うち、取扱い性や経済性から、水酸化カルシウムが好ま
しい。
【００２４】本アルミン酸塩を配合して得られたセメン
ト急結剤は、湿式吹付け工法や乾式吹付け工法のいずれ
の使用も可能である。セメント急結剤の使用量は、セメ
ント100部に対し、所用の急結力が得られる範囲である
ことが必要で、通常、４〜20部が好ましく、６〜12部が
急結力とセメント硬化体の強度発現性の面からより好ま
しい。セメント急結剤の添加量が多くなるとセメント硬
化体の長期強度発現性が阻害される場合がある。
ト急結剤は、湿式吹付け工法や乾式吹付け工法のいずれ
の使用も可能である。セメント急結剤の使用量は、セメ
ント100部に対し、所用の急結力が得られる範囲である
ことが必要で、通常、４〜20部が好ましく、６〜12部が
急結力とセメント硬化体の強度発現性の面からより好ま
しい。セメント急結剤の添加量が多くなるとセメント硬
化体の長期強度発現性が阻害される場合がある。
【００２５】湿式吹付け工法とは、例えば、あらかじめ
水と混練りしたセメントコンクリートをポンプなどの圧
送装置で圧送し、圧送配管の途中よりセメント急結剤を
セメントコンクリートに混合して、施工面に吹付け、急
結させるものである。また、乾式吹付け工法とは、例え
ば、あらかじめセメント急結剤と水を除くセメントコン
クリート材料を混合して、輸送配管中でセメント急結剤
を混合し、吹付け直前で水を添加し、施工するものであ
る。強度発現性や耐久性への影響度の大きい水セメント
比を管理しやすい面で湿式吹付け工法が優れている。本
発明においても湿式吹付け工法での施工が好ましく、通
常、バッチャプラントで混練りされたセメントコンクリ
ートを、スクイズ式、ポンプ式、及び空気圧送式等の吹
付け機械で圧送し、セメント急結剤を圧送配管の途中よ
り加圧式供給機によって混合管で添加し、施工面に吹付
ける。セメントコンクリートの圧送量は約10〜20m3／h
であり、吹付け圧力は約２〜７MPaである。混合管から
吹付けノズル先端までの長さはセメントコンクリートの
粘性によって適正な長さとする必要があり、一般的には
約１〜４ｍである。
水と混練りしたセメントコンクリートをポンプなどの圧
送装置で圧送し、圧送配管の途中よりセメント急結剤を
セメントコンクリートに混合して、施工面に吹付け、急
結させるものである。また、乾式吹付け工法とは、例え
ば、あらかじめセメント急結剤と水を除くセメントコン
クリート材料を混合して、輸送配管中でセメント急結剤
を混合し、吹付け直前で水を添加し、施工するものであ
る。強度発現性や耐久性への影響度の大きい水セメント
比を管理しやすい面で湿式吹付け工法が優れている。本
発明においても湿式吹付け工法での施工が好ましく、通
常、バッチャプラントで混練りされたセメントコンクリ
ートを、スクイズ式、ポンプ式、及び空気圧送式等の吹
付け機械で圧送し、セメント急結剤を圧送配管の途中よ
り加圧式供給機によって混合管で添加し、施工面に吹付
ける。セメントコンクリートの圧送量は約10〜20m3／h
であり、吹付け圧力は約２〜７MPaである。混合管から
吹付けノズル先端までの長さはセメントコンクリートの
粘性によって適正な長さとする必要があり、一般的には
約１〜４ｍである。
【００２６】
【実施例】以下、実験例でさらに本発明を説明する。
【００２７】実験例１ 内容積が１m3のステンレス製容器に水酸化ナトリウム水
溶液を入れ、炭酸ガスを攪拌しながらパイプより吹き込
み、その後、水酸化アルミニウムを投入し800リットル
のスラリーを製造した。次にこの容器内に設置した配管
内に150〜160℃の水蒸気を通し、間接加熱してスラリー
の温度を70〜100℃に昇温した後、配管を経由して昇圧
ポンプによってφ60cm×幅２ｍのドラムドライヤーに供
給し、120〜140℃で反応させ、同時に余剰水を蒸発さ
せ、ドラムドライヤーの表面より白色フレーク状の固化
物を捕集した後、振動ミルにて微粉砕して本アルミン酸
塩を製造した。ドラムドライヤーの熱源としては160
℃、４MPaの水蒸気を用い、ドラム表面の温度が150〜16
0℃になるように調節した。水酸化ナトリウム水溶液と
水酸化アルミニウムの混合比や炭酸ガスの吹き込み時間
を変えて表１に示す本アルミン酸塩を製造した。また、
振動ミルによる粉砕粒度の調整は振動ミルへの供給量を
増減することで行った。なお、比較例として、炭酸ガス
を吹き込まなかったものと市販品を併記する。
溶液を入れ、炭酸ガスを攪拌しながらパイプより吹き込
み、その後、水酸化アルミニウムを投入し800リットル
のスラリーを製造した。次にこの容器内に設置した配管
内に150〜160℃の水蒸気を通し、間接加熱してスラリー
の温度を70〜100℃に昇温した後、配管を経由して昇圧
ポンプによってφ60cm×幅２ｍのドラムドライヤーに供
給し、120〜140℃で反応させ、同時に余剰水を蒸発さ
せ、ドラムドライヤーの表面より白色フレーク状の固化
物を捕集した後、振動ミルにて微粉砕して本アルミン酸
塩を製造した。ドラムドライヤーの熱源としては160
℃、４MPaの水蒸気を用い、ドラム表面の温度が150〜16
0℃になるように調節した。水酸化ナトリウム水溶液と
水酸化アルミニウムの混合比や炭酸ガスの吹き込み時間
を変えて表１に示す本アルミン酸塩を製造した。また、
振動ミルによる粉砕粒度の調整は振動ミルへの供給量を
増減することで行った。なお、比較例として、炭酸ガス
を吹き込まなかったものと市販品を併記する。
【００２８】＜使用材料＞ 水酸化ナトリウム水溶液：自家製品、濃度50％ 水酸化アルミニウム：粉末、日本軽金属社品、平均粒子
径100μｍ アルミン酸ナトリウムＡ：Na2O/ Al2O3比1.2の市販品 アルミン酸ナトリウムＢ：Na2O/ Al2O3比1.0の市販品
径100μｍ アルミン酸ナトリウムＡ：Na2O/ Al2O3比1.2の市販品 アルミン酸ナトリウムＢ：Na2O/ Al2O3比1.0の市販品
【００２９】＜測定方法＞ 炭酸成分量：試料に塩酸水溶液を加え、発生する炭酸ガ
ス量を堀場製作所製自動炭素分析装置商品名「クロマチ
ックＣ」による電量滴定法で測定 粒度 ：溶媒に脱水エタノールを用いたレーザー式
粒度分析装置「マイクロトラック」で測定
ス量を堀場製作所製自動炭素分析装置商品名「クロマチ
ックＣ」による電量滴定法で測定 粒度 ：溶媒に脱水エタノールを用いたレーザー式
粒度分析装置「マイクロトラック」で測定
【００３０】
【表１】
【００３１】表１から、本発明法によって本アルミン酸
塩が得られることがわかる。
塩が得られることがわかる。
【００３２】実験例２ 内容積が１m3のステンレス製容器に水酸化ナトリウム水
溶液を入れた後、水酸化アルミニウムの配合量を変えて
投入し800リットルのスラリーを製造した。次にこの容
器内に設置した配管内に150〜160℃の水蒸気を通し、間
接加熱してスラリーの温度を70〜100℃に昇温しながら
炭酸ガスを吹き込んだ後、配管を経由して昇圧ポンプに
よってφ60cm×幅２ｍのドラムドライヤーに供給したこ
と以外は、実験例１と同様に行った。結果を表２に示
す。
溶液を入れた後、水酸化アルミニウムの配合量を変えて
投入し800リットルのスラリーを製造した。次にこの容
器内に設置した配管内に150〜160℃の水蒸気を通し、間
接加熱してスラリーの温度を70〜100℃に昇温しながら
炭酸ガスを吹き込んだ後、配管を経由して昇圧ポンプに
よってφ60cm×幅２ｍのドラムドライヤーに供給したこ
と以外は、実験例１と同様に行った。結果を表２に示
す。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から、本発明法によって本アルミン酸
塩が得られることがわかる。
塩が得られることがわかる。
【００３５】実験例３ 実験例１において、炭酸ガスを吹き込まずに製造したア
ルミン酸ナトリウムの白色フレーク状の固化物を、炭酸
ガスを含有する灯油の燃焼ガスを熱源とする直接加熱式
のバンド型乾燥機によって250〜400℃で乾燥して炭酸成
分を含有した無水アルミン酸ナトリウムを得た。これを
さらに振動ミルにて微粉砕して、表３に示す本アルミン
酸塩を製造した。無水化の程度は300℃における減量で
ある結晶水の割合で測定した。結果を表３に併記する。
ルミン酸ナトリウムの白色フレーク状の固化物を、炭酸
ガスを含有する灯油の燃焼ガスを熱源とする直接加熱式
のバンド型乾燥機によって250〜400℃で乾燥して炭酸成
分を含有した無水アルミン酸ナトリウムを得た。これを
さらに振動ミルにて微粉砕して、表３に示す本アルミン
酸塩を製造した。無水化の程度は300℃における減量で
ある結晶水の割合で測定した。結果を表３に併記する。
【００３６】
【表３】
【００３７】表３から、本発明法によって本アルミン酸
塩が得られることがわかる。
塩が得られることがわかる。
【００３８】実施例４ アルミン酸ナトリウムとして、ＳＡ２、ＳＡ24、及び二
種類の市販のアルミン酸ナトリウムを用い、アルミン酸
ナトリウム15部、炭酸塩20部、カルシウムアルミネート
35部、硫酸塩10部、及び水酸化物20部を混合し、セメン
ト急結剤を製造した。さらに、細骨材、粗骨材、セメン
ト、及び水を配合して、水セメント比60％、スランプ8.
5cm、空気量2.5％、細骨材率62％のコンクリートを製造
した。混練りは200リットル強制二軸ミキサで行い、ス
ランプ、温度、空気量を測定した後、吹付機（アリバ２
８０）に投入し、吹付け量４m3／h、圧送圧力４MPa、混
合管〜吹付けノズルの長さ1.5ｍでコア箱に吹き付けて
供試体を採取した。本発明のセメント急結剤は専用急結
剤圧送装置（デンカナトムクリート）で混合管より添加
した。
種類の市販のアルミン酸ナトリウムを用い、アルミン酸
ナトリウム15部、炭酸塩20部、カルシウムアルミネート
35部、硫酸塩10部、及び水酸化物20部を混合し、セメン
ト急結剤を製造した。さらに、細骨材、粗骨材、セメン
ト、及び水を配合して、水セメント比60％、スランプ8.
5cm、空気量2.5％、細骨材率62％のコンクリートを製造
した。混練りは200リットル強制二軸ミキサで行い、ス
ランプ、温度、空気量を測定した後、吹付機（アリバ２
８０）に投入し、吹付け量４m3／h、圧送圧力４MPa、混
合管〜吹付けノズルの長さ1.5ｍでコア箱に吹き付けて
供試体を採取した。本発明のセメント急結剤は専用急結
剤圧送装置（デンカナトムクリート）で混合管より添加
した。
【００３９】＜使用材料＞ セメント ：普通ポルトランドセメント、市販品 細骨材 ：新潟県姫川水系産、ＦＭ＝2.70 粗骨材 ：新潟県姫川水系産、６号砕石、Gmax15mm、
ＦＭ＝7.25 炭酸塩 ：炭酸ナトリウム、市販品 カルシウムアルミネート：12CaO・7Al2O3に相当する非晶
質のカルシウムアルミネート、ブレーン値6,000cm2/g 硫酸塩 ：弗酸副生無水石膏、ブレーン値6,000cm2/g 水酸化物 ：消石灰、市販品
ＦＭ＝7.25 炭酸塩 ：炭酸ナトリウム、市販品 カルシウムアルミネート：12CaO・7Al2O3に相当する非晶
質のカルシウムアルミネート、ブレーン値6,000cm2/g 硫酸塩 ：弗酸副生無水石膏、ブレーン値6,000cm2/g 水酸化物 ：消石灰、市販品
【００４０】＜測定方法＞ 急結性 ：目視にて判定 リバウンド率：リバウンド量と付着コンクリートの合計
量より算定 強度 ：１日強度は引き抜き試験法（プルアウト
法）で、28日強度は、吹付け翌日にφ５×ｈ10cmのコア
試験体をコアリングした後、20℃水槽にて所定材齢まで
標準養生して測定
量より算定 強度 ：１日強度は引き抜き試験法（プルアウト
法）で、28日強度は、吹付け翌日にφ５×ｈ10cmのコア
試験体をコアリングした後、20℃水槽にて所定材齢まで
標準養生して測定
【００４１】
【表４】
【００４２】表４から明らかなように、本アルミン酸塩
を配合したセメント急結剤を用いた吹付けコンクリート
は、比較例に比べて、良好な急結性が得られ、吹付けコ
ンクリートの強度発現性も良好なものであった。
を配合したセメント急結剤を用いた吹付けコンクリート
は、比較例に比べて、良好な急結性が得られ、吹付けコ
ンクリートの強度発現性も良好なものであった。
【００４３】実験例５ ＳＡ24又は市販のアルミン酸ナトリウムＡを配合したセ
メント急結剤を厚み100μｍのポリ袋に入れ、35℃、湿
度90％の促進貯蔵試験室内で２週間貯蔵したものを使用
して、実験例４と同様に吹付け試験を行い、特性を評価
した。結果を表５に示す。
メント急結剤を厚み100μｍのポリ袋に入れ、35℃、湿
度90％の促進貯蔵試験室内で２週間貯蔵したものを使用
して、実験例４と同様に吹付け試験を行い、特性を評価
した。結果を表５に示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】表５から明らかなように、本アルミン酸塩
を配合したセメント急結剤は促進貯蔵後も優れた急結性
を確保できた。
を配合したセメント急結剤は促進貯蔵後も優れた急結性
を確保できた。
【００４６】
【発明の効果】以上の実験例から明らかなように、本ア
ルミン酸塩を使用したセメント急結剤は、市販品や本発
明の製造方法によらないアルカリ金属アルミン酸塩を使
用したものに比べて、急結性と強度発現性に優れるもの
であり、貯蔵に伴う品質劣化も見られず、良好な品質を
維持できるものである。このため、従来のセメント急結
剤使用時に比べて吹付け厚さを低減できるばかりでな
く、吹付け作業が短時間で終了でき、施工コストが大幅
に縮減できる。また、セメント急結剤を低添加で使用で
き、高強度なセメント硬化体が得られるため、水密性や
耐久性に優れたコンクリート構造物を構築することが可
能である。
ルミン酸塩を使用したセメント急結剤は、市販品や本発
明の製造方法によらないアルカリ金属アルミン酸塩を使
用したものに比べて、急結性と強度発現性に優れるもの
であり、貯蔵に伴う品質劣化も見られず、良好な品質を
維持できるものである。このため、従来のセメント急結
剤使用時に比べて吹付け厚さを低減できるばかりでな
く、吹付け作業が短時間で終了でき、施工コストが大幅
に縮減できる。また、セメント急結剤を低添加で使用で
き、高強度なセメント硬化体が得られるため、水密性や
耐久性に優れたコンクリート構造物を構築することが可
能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G012 MB00 4G076 AA02 AA16 AB02 AB06 AB08 BA11 BA30 BA34 BA43 BA46 BC01 BC10 BD02 CA02 DA28 DA30 4H026 CB02 CB05
Claims (4)
- 【請求項１】 炭酸成分を含有してなるアルカリ金属ア
ルミン酸塩。 - 【請求項２】 炭酸成分が、アルカリ金属アルミン酸塩
100部中、CO2換算で0.05〜30部であることを特徴とする
請求項１記載のアルカリ金属アルミン酸塩。 - 【請求項３】 アルカリ金属アルミン酸塩のR2O/Al2O3
（Rはアルカリ金属）のモル比が0.9〜1.5であることを
特徴とする請求項１又は２記載のアルカリ金属アルミン
酸塩。 - 【請求項４】 アルカリ金属水酸化物の水溶液とアルミ
ナ原料とを、アルカリ金属アルミン酸塩の原料として混
合し、溶融、反応、及び乾燥・脱水してアルカリ金属ア
ルミン酸塩を製造する際に、混合、溶融、反応、及び乾
燥・脱水のうちの一つ又は二つ以上の工程で、アルカリ
金属アルミン酸塩の原料、中間生成物、及び／又は最終
生成物に炭酸ガスを接触させることにより、炭酸成分を
アルカリ金属アルミン酸塩中に含有させることを特徴と
する請求項１〜３項のうちの１項記載のアルカリ金属ア
ルミン酸塩の製造方法。
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