JP2002096317A - 水硬性混合物の製造方法 - Google Patents

水硬性混合物の製造方法

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JP2002096317A
JP2002096317A JP2000287057A JP2000287057A JP2002096317A JP 2002096317 A JP2002096317 A JP 2002096317A JP 2000287057 A JP2000287057 A JP 2000287057A JP 2000287057 A JP2000287057 A JP 2000287057A JP 2002096317 A JP2002096317 A JP 2002096317A
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water
hydraulic
mixture
hydraulic mixture
swellable substance
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JP2000287057A
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English (en)
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Hiroshi Kubo
博 久保
Yoshiaki Kamigaki
義明 上垣
Akira Niimura
亮 新村
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Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘性を高めることに必要な量の膨潤性物質を
添加することで、経済的な水硬性混合物を得ること。 【解決手段】 水硬性混合物Aを製造する際には、ミキ
サ10内に、所定量の水Wと、所定量の水膨潤性物質B
とが投入され、これらが事前に混合・攪拌される。そし
て、水Wと水膨潤性物質Bとが所定時間攪拌されると、
次に、ミキサ10の混合・攪拌を停止して、所定時間静
置する。この静置させる時間は、水膨潤性物質Bを十分
に膨潤・分散させて、スラリーSとするために設けられ
る時間であって、水膨潤性物質Bの量などに対応して、
適宜設定される。所定時間静置して、水膨潤性物質Bを
十分に膨潤・分散させたスラリーSが作製されると、次
に、ミキサ10内に水硬性セメントCおよび細骨材sを
投入して、これらを混練することにより所定配合比率の
水硬性混合物Aを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、水硬性混合物の
製造方法に関し、特に、シールドトンネルのテールボイ
ドの充填用グラウト材や、山岳トンネルの裏込め注入用
グラウト材に好適に用いられる水硬性混合物の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シールドトンネルのテールボイドの充填
用グラウト材や、山岳トンネルの裏込め注入用グラウト
材には、必要な個所にだけ充填することができる限定注
入を可能にするために、加圧や振動の印加により容易に
流動する可塑性を備えていることが望ましい。
【0003】そこで、従来は、水硬性セメントが含まれ
たグラウト材に、水膨潤性のベントナイトを添加して、
上述したような可塑性が得られる水硬性混合物を得てい
た。
【0004】水硬性セメントが含まれている水硬性混合
物にベントナイトを添加すると、水硬性セメントの水和
の際に生じたカルシウムイオンが、水に接触することで
膨潤・分散したベントナイト粒子の表面に吸着され、電
気化学的にゲル化することを利用して、水硬性混合物の
粘性を増加させる。
【0005】ところで、このような機能を有する水硬性
混合物は、従来、水および水硬性セメントとベントナイ
ト、または、水および水硬性セメントとベントナイトと
細骨材を一括投入して、混合・攪拌することで製造され
ていたが、このような水硬性混合物の製造方法には、以
下に説明する課題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、ベントナイ
トと水硬性セメントなどを一括投入して水硬性混合物を
製造する方法では、ベントナイトが水と接触することに
より発揮される膨潤作用が、水硬性セメントの水和によ
って生じるカルシウムイオンにより阻害されるため、混
合物の粘性を高めるために、必要以上のベントナイトを
添加しなければならず、経済的な面での不利益が大きく
なっていた。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、粘
性を高めることに必要な量の膨潤性物質を添加すること
で、経済的な水硬性混合物が得られる水硬性混合物の製
造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水と、水硬性セメントと、ベントナイト
などの水膨潤性物質と、必要に応じて添加される骨材と
を含む水硬性混合物の製造方法において、前記水膨潤性
物質と前記水と事前に混合・攪拌し、この後に、所定時
間静置して、前記水膨潤性物質を十分に膨潤・分散させ
たスラリーを作製し、作製された前記スラリーに前記水
硬性セメント、または、前記水硬性セメントと前記骨材
とを混練するようにした。このように構成した水硬性混
合物の製造方法によれば、水膨潤性物質と水と事前に混
合・攪拌し、この後に、所定時間静置して、水膨潤性物
質を十分に膨潤・分散させたスラリーを作製し、作製さ
れたスラリーに水硬性セメント、または、水硬性セメン
トと骨材とを混練するので、水硬性セメントの水和によ
り発生するカルシウムイオンが、水膨潤性物質を膨潤さ
せる際に存在しないので、カルシウムイオンが水膨潤性
物質の膨潤作用に影響を及ぼすことがなくなる。また、
水膨潤性物質は、水膨潤性物質と水と事前に混合・攪拌
し、所定時間静置して十分に膨潤・分散させるので、粘
性を高めるのに必要な量だけ添加すればよく、従来の製
造方法よりも水膨潤性物質の添加量の低減を図ることが
できる。さらに、水膨潤性物質の添加量が低減すると、
水硬性混合物の単位水量を多くすることができるので、
水硬性混合物の比重が小さくなり、例えば、トンネル覆
工の裏込め用グラウトとして用いた場合には、覆工部の
荷重を軽減することができ、山岳トンネルの裏込め注入
用グラウト材として好適に用いることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明にかかる水硬性混合物の製造方法の一実施例
を、工程順に示している。
【0010】同図に示した製造方法では、水硬性混合物
Aの構成材料には、水Wと、ベントナイトなどの水膨潤
性物質Bと、水硬性セメントCと、細骨材sとが用いら
れる。
【0011】水硬性混合物Aを製造する際には、まず、
図1(A)に示すように、ミキサ10内に、所定量の水
Wと、所定量の水膨潤性物質Bとが投入され、これらが
事前に混合・攪拌される。
【0012】そして、水Wと水膨潤性物質Bとが所定時
間攪拌されると、次に、図1(B)に示すように、ミキ
サ10の混合・攪拌を停止して、所定時間静置する。こ
の静置させる時間は、水膨潤性物質Bを十分に膨潤・分
散させて、スラリーSとするために設けられる時間であ
って、水膨潤性物質Bの量などに対応して、適宜設定さ
れる。
【0013】所定時間静置して、水膨潤性物質Bを十分
に膨潤・分散させたスラリーSが作製されると、次に、
図1(C)に示すように、ミキサ10内に水硬性セメン
トCおよび細骨材sを投入して、これらを混練すること
により所定配合比率の水硬性混合物Aを製造する。
【0014】このように構成した水硬性混合物Aの製造
方法によれば、水膨潤性物質Bと水Wと事前に混合・攪
拌し、この後に、所定時間静置して、水膨潤性物質Bを
十分に膨潤・分散させたスラリーSを作製し、作製され
たスラリーSに水硬性セメントCと細骨材sとを混練す
るので、水硬性セメントCの水和により発生するカルシ
ウムイオンが、水膨潤性物質Bを膨潤させる際に存在し
ないので、カルシウムイオンが水膨潤性物質Bの膨潤作
用に影響を及ぼすことがなくなる。
【0015】また、水膨潤性物質Bは、水膨潤性物質B
と水Wと事前に混合・攪拌し、所定時間静置して十分に
膨潤・分散させるので、粘性を高めるのに必要な量だけ
添加すればよく、従来の製造方法よりも水膨潤性物質B
の添加量の低減を図ることができる。
【0016】さらに、水膨潤性物質Bの添加量が低減す
ると、水硬性混合物Aの単位水量を多くすることができ
るので、水硬性混合物Aの比重が小さくなり、例えば、
トンネル覆工の裏込め用グラウトとして用いた場合に
は、覆工部の荷重を軽減することができ、山岳トンネル
の裏込め注入用グラウト材として好適に用いることがで
きる。
【0017】なお、図1に示した実施例では、水硬性混
合物Aに細骨材sを添加する場合を例示したが、本発明
の実施は、これに限定されることはなく、細骨材sの添
加は、必要に応じて行えばよい。
【0018】以下に示す表1は、本発明の製造方法の作
用効果を確認するために行った室内試験の結果を示して
いる。この室内試験では、水膨潤性物質Bとしてベント
ナイトを用い、水硬性セメントCには、高炉セメントB
種を用いた。
【0019】本発明法では、水膨潤性物質Bと水Wと事
前に混合・攪拌し、水膨潤性物質Bを十分に膨潤・分散
させるための静置時間は、5分に設定した。水中落下に
よる水の濁りは、1リットルのメスシリンダに水を入
れ、上部から従来法(全材料一括投入方式)および本発
明法で得られた水硬性混合物を静かに投下して、下方に
落下させた際の、水の濁り具合を目視観察した結果であ
る。
【0020】
【表1】
【0021】なお、表1中に示したσ7およびσ28は、
水硬性混合物が硬化した際の、材齢7日と28日の強度
(N/mm2)の測定結果である。
【0022】表1に示した結果から、本発明法で製造さ
れる水硬性混合物Aは、ベントナイトの添加量が、従来
法よりも大幅に少なく、ほぼ半分程度であるにもかかわ
らず、スランプフロー値が従来法よりも大きく、得られ
た水硬性混合物Aの粘性が向上していることが判る。
【0023】また、本発明法および従来法のいずれも水
中落下に対する濁りが発生しておらず、混合物の構成材
料の分離に関しては、ほぼ同じ性能が得られていること
が判る。
【0024】さらに、以下に示した表2は、本発明法で
得られた水硬性混合物Aに、細骨材sを加えるととも
に、急硬材およびまたは遅延剤を添加した際の、フレッ
シュ状態におけるフロー値の測定結果である。
【0025】
【表2】
【0026】この表2中に示した符号Pは、水硬性セメ
ントCに、添加した急硬材の量を加えた値である。表2
に示した結果から、本発明の製造方法で得られる水硬性
混合物Aは、遅延剤あるいは急硬材を併用することによ
り、凝結時間の調整ができることが判る。
【0027】このようにして水硬性混合物Aの凝結時間
の調整が可能になると、シールドトンネルのテールボイ
ドの充填用グラウト材や、山岳トンネルの裏込め注入用
グラウト材に適用した場合に、施工性を改善することが
できる。
【0028】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かかる水硬性混合物の製造方法によれば、粘性を高める
ことに必要な量の膨潤性物質を添加することで、経済的
な水硬性混合物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水硬性混合物の製造方法の一実
施例を示す製造工程の説明図である。
【符号の説明】
A 水硬性混合物 B 水膨潤性物質 C 水硬性セメント S スラリー s 細骨材 W 水 10 ミキサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/02 (C04B 28/02 14:10) 14:10) Z C09K 103:00 C09K 103:00 (72)発明者 新村 亮 東京都港区港南2丁目15番2号 株式会社 大林組本社内 Fターム(参考) 2D055 BA05 JA00 KB02 KB14 4G012 PA06 4G056 AA07 CB25 4H026 CA01 CA06 CC03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水と、水硬性セメントと、ベントナイト
    などの水膨潤性物質と、必要に応じて添加される骨材と
    を含む水硬性混合物の製造方法において、 前記水膨潤性物質と前記水と事前に混合・攪拌し、この
    後に、所定時間静置して、前記水膨潤性物質を十分に膨
    潤・分散させたスラリーを作製し、 作製された前記スラリーに前記水硬性セメント、また
    は、前記水硬性セメントと前記骨材とを混練することを
    特徴とする水硬性混合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の水硬性混合物は、山岳ト
    ンネルの裏込め注入用グラウト材として用いることを特
    徴とする水硬性混合物の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005132684A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Tokyo Electric Power Co Inc:The 空洞充填材
JP2006015657A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Fudo Constr Co Ltd 地中遮水壁材料の配合方法および地中遮水壁の施工方法
KR101218056B1 (ko) 2012-09-11 2013-01-03 신영구 뒤채움 재료 제조 장치
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CN103934898A (zh) * 2013-12-13 2014-07-23 中铁十四局集团有限公司 泥水盾构粘土地层自造浆调制工艺

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Effective date: 20040127