JP2002047048A - 液体急結剤、それを用いた急結性セメントコンクリート、及びその製造方法 - Google Patents
液体急結剤、それを用いた急結性セメントコンクリート、及びその製造方法Info
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Abstract
なく、水が存在する場所でも材料分離せず、また、ひび
割れ等の空隙のある場所へも充分施工できる、急結性セ
メントコンクリートを効率良く製造し、速やかに施工で
きる液体急結剤及びその急結性セメントコンクリートの
製造方法を提供すること。 【解決手段】 アルミニウム、イオウ、ナトリウム、及
びフッ素を含有してなる液体急結剤、アルミニウムがAl
2O3換算で7〜12部、イオウがSO3換算で16〜22部、ナト
リウムがNa2O換算で0.4〜6部、及びフッ素が0.5〜7部
で、その固形分濃度が20〜50%の該液体急結剤、さら
に、有機酸を含有する該液体急結剤、該液体急結剤とセ
メントコンクリートとを含有する急結性セメントコンク
リート、並びに、該液体急結剤とセメントコンクリート
とをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合
する急結性セメントコンクリートの製造方法を構成とす
る。
Description
使用される液体急結剤、それを用いた急結性セメントコ
ンクリート、及びその製造方法に関する。本発明でセメ
ントコンクリートとは、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である。なお、本発明
でいう部や%は特に規定のない限り質量基準で示す。
リートのリバンド低減方法、地下やトンネル背面の空隙
充填やひび割れなどの逸流を防止する方法、並びに、水
が存在する場所での材料分離を防止する方法として、セ
メントコンクリートの流動性を極力低下することが有効
であり、その方法として、ケイ酸塩、アルミン酸塩、及
び塩化物等を併用することが知られている。しかしなが
ら、これらの多くは高アルカリ性であり、人体や動植物
に対して好ましくないという課題があった。
ルミニウム塩を用いた材料が提案されている(特開平09
−012350号公報、特開平09−165246号公報)。しかしな
がら、このような材料では、急結性が弱くその材料の使
用量を多くせざるを得なかったり、強度発現が遅かった
りして充分な施工ができない場合があるという課題があ
った。
討を重ねた結果、特定の液体急結剤を用いることによ
り、前記課題が解決できるとの知見を得て本発明を完成
するに至った。
ニウム、イオウ、ナトリウム、及びフッ素を含有してな
る液体急結剤であり、アルミニウムがAl2O3換算で7〜1
2部、イオウがSO3換算で16〜22部、ナトリウムがNa2O換
算で0.4〜6部、及びフッ素が0.5〜7部であり、固形分
濃度が20〜50%である該液体急結剤であり、さらに、有
機酸類を含有してなる液体急結剤であり、該液体急結剤
とセメントコンクリートとを含有してなる急結性セメン
トコンクリートであり、該液体急結剤と、セメントコン
クリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で
合流混合する急結性セメントコンクリートの製造方法で
ある。
オウ、ナトリウム、及びフッ素を含有するもので、急結
性や強度発現性の面から水溶液として用いられる。液体
急結剤の製造方法としては特に限定されるものではな
く、硫酸アルミニウム、各種ミョウバン、水酸化アルミ
ニウム、水酸化ナトリウム、硫酸、天然又は合成の氷晶
石、フッ化ナトリウム、及びフッ化アルミニウムなどを
用いて合成することが可能である。特に、硫酸アルミニ
ウムや各種ミョウバンと、天然又は合成の氷晶石とを用
いることが容易に製造できる面からすることが可能であ
る。液体急結剤中のアルミニウム、イオウ、ナトリウ
ム、及びフッ素の含有量は特に限定されるものではな
く、輸送や急結性の面からできるだけ多い方が好まし
い。具体的には、アルミニウム、イオウ、ナトリウム、
及びフッ素の含有割合は、アルミニウムがAl2O3換算で
7〜12部、イオウがSO3換算で16〜22部、ナトリウムがN
a2O換算で0.4〜6部、及びフッ素が0.5〜7部であるこ
とが好ましく、アルミニウムがAl2O3換算で8〜10部、
イオウがSO3換算で17〜20部、ナトリウムがNa2O換算で
1〜4部、及びフッ素が1〜5部であることがより好ま
しい。また、その固形分濃度は20〜50%であることが好
ましく、25〜40%であることがより好ましい。アルミニ
ウム、イオウ、ナトリウム、及びフッ素の含有量が少な
くなると急結性や強度発現性が劣る場合があり、含有量
が多くなると液状になり難く、急結効果が悪くなる場合
がある。また、アルミニウム、イオウ、ナトリウム、及
びフッ素の溶解方法は特に限定されるものではなく、通
常の方法でよいが、溶解のしやすさから溶解温度を高く
することが好ましく、通常は80℃以上が好ましい。
た液体急結剤を使用することにより、少ない使用量の液
体急結剤でセメントコンクリートの急結性を得ることが
可能である。有機酸類としては、クエン酸、酒石酸、及
びグルコン酸等のオキシカルボン酸又はそのアルカリ塩
が挙げられる。有機酸類の使用量は特に限定されるもの
ではないが、液体急結剤100部中、通常、0.1〜1.0部が
好ましい。0.1部未満では添加効果が得られない場合が
あり、1.0部を超えると急結性が損なわれる場合があ
る。
ートと混合して急結性セメントコンクリートとして用い
る。液体急結剤の使用量は、セメントコンクリート中の
セメント100部に対して、5〜20部が好ましく、7〜15
部がより好ましい。5部未満ではこの急結効果が少ない
場合があり、20部を越えると初期強度発現性が悪くなる
場合がある。
なく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、
普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメント
や、これらポルトランドセメントに、シリカ、高炉スラ
グ、又はフライアッシュを混合した各種混合セメントな
どの使用が可能である。
の他に、骨材、ベントナイト、石粉、及び各種セメント
混和材やセメント混和剤を使用することが可能である。
特に、地下やトンネル背面等で水が存在する場所やひび
割れなどへの逸流を防止する場所へ施工する場合、ベン
トナイトや石粉等の微粉末質や水中不分離混和剤の併用
が水中不分離抵抗性向上の面で有効である。その他、本
発明の液体急結剤は急結性気泡モルタルの製造にも有効
である。通常、急結性気泡モルタルの場合、急結剤の急
結作用が必要以上に速い、例えば、瞬時と速いので、急
結剤を添加混合している間に、気泡モルタル中の気泡が
壊れてしまい、比重や強度等の所定の物性が得にくいも
のであった。本願発明の急結剤は数秒から数十秒の凝結
時間があるため、気泡を壊すことなく急結性のエアモル
タルを製造することができ、施工も充分に可能であり、
凝結後の急結性状に優れている。このことにより、従
来、エアモルタルの欠点とされていた、ひび割れなどへ
の逸流や水が存在する場所に打設したときの材料分離を
防止することができる。
水と混練したものでも、水と混練していないものでも使
用可能である。
限定されるものではないが、通常、清水が用いられる。
水の使用量も特に限定されるものではないが、通常は、
セメント100部に対して、40〜150部が好ましい。40部未
満では流動性が悪くなる場合があり、150部を越えると
強度発現が遅れる場合がある。
リートと液体急結剤とを混合すると、混合後、数秒で流
動性がなくなるため、圧送距離を長く必要とする場合や
施工性を考えた場合、液体急結剤と、水と混練したセメ
ントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管
先端部で合流混合しながら施工することが好ましい。
管を使用する方法、二重管を使用する方法、並びに、液
体急結剤をシャワー状に合流混合させるインレットピー
スを使用する方法等がある。また、合流混合後の管中に
スパイラル状のミキサをセットしてさらに混合する方法
も可能である。液体急結剤とセメントコンクリートとの
混合が充分であれば、付着性や可塑性がでて施工性が良
くなり、混合が不充分だと、部分的に流動する場合があ
り、完全に施工することが困難になる場合がある。
は単に流し込む方法で充分であるが、水が存在する場所
やひび割れなどへの逸流を防止する箇所に吹付け施工す
る場合等は、圧搾空気で吹き飛ばして施工することも有
効である。圧搾空気の導入箇所は特に限定されるもので
はないが、混合管に導入することが好ましい。
する。
ミルクを製造した。一方、硫酸アルミニウムと氷晶石を
表1に示す割合になるように配合して液体急結剤を製造
した。製造したセメントミルクと液体急結剤とを別々に
混合管に送給し、無駆動ラインミキサで、セメント100
部に対して、液体急結剤が10部になるように混合しなが
ら連続的に急結性モルタルを調製した。調製した急結性
モルタルを水中に流し込み、そのフロー値の測定と材料
分離の有無を確認した。結果を表1に併記する。なお、
比較のため、液体急結剤を使用しないで同様の実験を行
った。結果を表1に併記する。
性モルタルを入れコーンを引き抜いた後の広がりを2分
後に測定 材料分離 :水中で流し込んだときの懸濁具合
フッ素2.7部となるように硫酸アルミニウムと氷晶石を
配合して液体急結剤とし、セメント100部に対して、表
2に示すように合流混合したこと以外は実験例1と同様
に行った。結果を表2に併記する。
フッ素2.7部となるように硫酸アルミニウムと氷晶石を
配合し、表3に示す有機酸類を含有せしめて液体急結剤
としたこと以外は実験例2と同様に行った。結果を表3
に併記する。
り、流れ難いセメントコンクリートが製造可能であり、
吹付けコンクリートの跳ね返りが少なくなったり、水が
存在する場所でも材料分離することなく施工でき、ひび
割れなどの空隙のある場所へも充分施工することが可能
である。また、本発明の液体急結剤とセメントコンクリ
ートをそれぞれ別々に送給して、ノズル先端で合流混合
することによって、急結性セメントコンクリートを効率
良く製造することができ、速やかに施工することが可能
となる。
Claims (5)
- 【請求項1】 アルミニウム、イオウ、ナトリウム、及
びフッ素を含有してなる液体急結剤。 - 【請求項2】 アルミニウムがAl2O3換算で7〜12部、
イオウがSO3換算で16〜22部、ナトリウムがNa2O換算で
0.4〜6部、及びフッ素が0.5〜7部であり、その固形分
濃度が20〜50%であることを特徴とする請求項1記載の
液体急結剤。 - 【請求項3】 さらに、有機酸類を含有してなる請求項
1又は2記載の液体急結剤。 - 【請求項4】 請求項1〜3のうちの1項記載の液体急
結剤とセメントコンクリートとを含有してなる急結性セ
メントコンクリート。 - 【請求項5】 請求項1〜3のうちの1項記載の液体急
結剤と、セメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給
して、送給管先端部で合流混合することを特徴とする急
結性セメントコンクリートの製造方法。
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