JP2003012356A - Quick setting agent for shotcrete - Google Patents
Quick setting agent for shotcreteInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吹付けコンクリ−
ト用急結剤に関し、特に、急結剤供給装置への付着性に
重点を置いて改良した吹付けコンクリ−ト用急結剤に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spraying concrete.
The present invention relates to a quick-setting admixture for spray concrete, and more particularly to a quick-setting admixture for spray concrete improved with an emphasis on adhesion to a quick-setting admixture supply device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、大断面のトンネル、地下空間など
の建設工事では、掘削した露出面にコンクリ−トを吹き
付けライニングし、岩盤の崩落を防止する方法が広く実
施されている。そのコンクリ−ト吹付け工法は、乾式工
法と湿式工法が知られているが、後者が前者に比べて粉
塵発生量が少ないという利点から、主流となっている。2. Description of the Related Art In recent years, in construction work of large-section tunnels, underground spaces, and the like, a method of spraying concrete onto the excavated exposed surface and lining it to prevent the rock from collapsing has been widely practiced. As the concrete spraying method, a dry method and a wet method are known, but the latter is the mainstream because it has a smaller dust generation amount than the former.
【０００３】湿式工法は、ミキサ−で予め練り混ぜたベ
−スコンクリ−ト混練物を輸送パイプを通して圧送し、
パイプ先端の吹付けノズルから露出面に吹き付けてライ
ニングする工法である。この場合、圧送途中のベ−スコ
ンクリ−ト混練物に急結剤を添加し混合し吹付け用のコ
ンクリ−トとして吹き付けている。In the wet method, a base concrete kneaded product previously kneaded with a mixer is pressure-fed through a transportation pipe,
It is a method of lining by spraying on the exposed surface from a spray nozzle at the tip of the pipe. In this case, a quick-setting agent is added to the base concrete kneaded product in the middle of pressure feeding, mixed, and then sprayed as a concrete for spraying.
【０００４】該急結剤は、カルシウムアルミネ−トにア
ルミン酸アルカリおよび／または炭酸アルカリを混合し
たものが従来より広く用いられている。しかしながら、
上記従来の急結剤を混合した吹付けコンクリ−トの硬化
体は、長期強度（材齢；２８日）が無添加の場合（プレ
−ンコンクリ−ト）に比べ３０〜４０％も低下する、と
いう欠点があった。As the quick-setting agent, a mixture of calcium aluminate with alkali aluminate and / or alkali carbonate has been widely used. However,
In the case of the hardened body of sprayed concrete in which the above-mentioned conventional quick-setting admixture is mixed, the long-term strength (age; 28 days) is reduced by 30 to 40% as compared with the case of no addition (plain concrete). There was a drawback.
【０００５】その吹付けコンクリ−トの長期強度（材
齢；２８日）を改良した場合、
・吹付け厚を小さくできること、
・吹付けの施工サイクルを短縮できること、
・吹付け用材料費を低減できること、
などのメリットが考えられることから、該長期強度が改
良された急結剤の開発が要望された。When the long-term strength (material age: 28 days) of the spraying concrete is improved, the spraying thickness can be reduced, the spraying construction cycle can be shortened, and the spraying material cost can be reduced. Since there are advantages such as being possible, it has been demanded to develop a quick-setting admixture with improved long-term strength.
【０００６】特開平１１−１３０４９８号公報（表４）
には、長期強度（材齢；２８日）が改良されたものとし
て、カルシウムアルミネ−ト、Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モ
ル比）が１．０〜１．３のアルミン酸ナトリウムおよび
硫酸塩を主要構成材料とする急結剤が開示されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-130498 (Table 4)
Calcium aluminate, Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) of 1.0 to 1.3 sodium aluminate and sulfuric acid, which have improved long-term strength (age; 28 days). A quick-setting agent containing a salt as a main constituent material is disclosed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】湿式工法では、急結剤
が急結剤供給装置を経由して圧送途中のベ−スコンクリ
−ト混練物へ供給される。該急結剤供給装置には、一定
間隔に開孔（スリット）を有するスリット板を回転させ
るタイプ、一定容積ごとに仕切られたギヤを回転させる
タイプなどが知られている。 急結剤を加圧しながら上
方よりスリット、ギヤなどに投入し、一定容量を通過さ
せ、連続して定容秤量する装置である。秤量された急結
剤は、圧搾空気で輸送されベ−スコンクリ−ト混練物に
添加混合される。In the wet method, the quick-setting agent is supplied to the base concrete kneaded product in the middle of pressure feeding via the quick-setting agent supply device. Known types of the quick-setting admixture supply device include a type that rotates a slit plate having openings (slits) at regular intervals and a type that rotates a gear that is partitioned by a certain volume. This is a device for pouring a quick-setting admixture into the slits, gears, etc. from above while pressurizing it, allowing it to pass through a certain volume, and continuously weighing it with a constant volume. The weighed quick-setting agent is transported by compressed air and added to and mixed with the base concrete kneaded product.
【０００８】一般的に、Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）
が１．０以上の粉末状のアルミン酸ナトリウムは、流動
性が小さく、かつ、付着性が高い。そのようなアルミン
酸ナトリウムを構成材料として含む急結剤を急結剤供給
装置を通して秤量した場合、
ａ）流動性が小さいため、急結剤供給装置での秤量に時
間がかかり、
ｂ）急結剤がスリット、ギヤの壁面に付着して定容秤量
空間を減少させて、秤量不足を生じさせ、さらに、
ｃ）急結剤がスリット板、ギヤなどの上方にア−チを形
成し、急結剤の流入量を低下させ、秤量不足を生じさせ
る、
など、急結剤のベ−スコンクリ−ト混練物への定量供給
を阻害する好ましくない現象が発生する。しかも、壁面
に付着した急結剤、ア−チを形成した急結剤などは、急
結剤供給装置に何らかの衝撃があったとき、急結剤の剥
離、ア−チの崩壊などが瞬間的に生じ、添加量が一時的
に急増する現象が生じる。Generally, Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio)
The powdery sodium aluminate having a ratio of 1.0 or more has low fluidity and high adhesion. When such a quick-setting admixture containing sodium aluminate as a constituent material is weighed through a quick-setting admixture supply device, a) the fluidity is small, so it takes time to weigh with the quick-adhesive supply device, and b) the quick-setting The agent adheres to the walls of the slits and gears to reduce the constant volume weighing space, resulting in insufficient weighing, and c) the quick-setting agent forms an arch above the slit plate, gears, etc. An unfavorable phenomenon occurs, such as a decrease in the inflow amount of the binder and a shortage of the weighing, which hinders the quantitative supply of the quick binder to the base concrete kneaded product. Moreover, when the quick-setting agent adhering to the wall surface or the quick-setting agent forming the arch is impacted to the quick-setting agent supply device, the quick-setting agent may be peeled off or the arch may be broken instantaneously. Occurs, and a phenomenon in which the added amount temporarily increases suddenly occurs.
【０００９】以上のように、高Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モ
ル比）のアルミン酸ナトリウムを用いた急結剤の場合、
供給量に脈流が生じ定量供給ができないことが生じる。
その結果、吹付けコンクリ−トの特性（例えば；急結
性、強度発現性）が大きく変動し吹付けコンクリ−トの
品質が一定しない、という欠点があった。[0009] As described above, in the case of the quick-setting agent using sodium aluminate having a high Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio),
A pulsating flow occurs in the supply amount, and it becomes impossible to supply a fixed amount.
As a result, there has been a drawback that the characteristics of the spraying concrete (for example; quick setting property and strength developing property) vary greatly and the quality of the spraying concrete is not constant.
【００１０】本発明は、上記欠点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、「カルシウムアルミネ
−ト−硫酸塩−アルミン酸ナトリウム」系急結剤であっ
て、
・急結性を有し、強度を良好に発現し、かつ、
・流動性および付着性を改良する
ことにあり、もって急結剤供給装置における連続定容秤
量を可能にし、ベ−スコンクリ−ト混練物へ定量的に供
給し、吹付けコンクリ−トの急結性および長期強度の変
動を小さくして品質を安定させることのできる吹付けコ
ンクリ−ト用急結剤を提供するものである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to provide a "calcium aluminate-sulfate-sodium aluminate" type quick-setting agent. Has a good strength, and improves flowability and adhesiveness, thereby enabling continuous constant-volume weighing in a quick-setting agent feeder, and quantitative determination to a base concrete kneaded product. The present invention provides a quick-setting admixture for spray-concrete, which can be stably supplied to the spray-concrete to reduce the rapid-setting property and long-term strength variation of the spray-concrete and stabilize the quality.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、急結剤を製造
するための特定の原料および急結剤全体のＮａ2Ｏ量を
特定することにより、前記目的を達成することのできる
吹付けコンクリ−ト用急結剤を提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION In the present invention, spraying capable of achieving the above-mentioned object by specifying a specific raw material for producing a quick-setting admixture and the amount of Na 2 O in the whole quick-setting admixture. It is to provide a quick-setting admixture for concrete.
【００１２】すなわち、本発明（吹付けコンクリ−ト用
急結剤）は、
「・カルシウムアルミネ−ト、
・硫酸塩、および
・Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．０未満であるア
ルミン酸ナトリウムを含有する急結剤であって、
・該急結剤中のＮａ2Ｏ量が２．０〜１０．０質量％で
あること」（請求項１）
を要旨とする。That is, the present invention (a quick-setting admixture for spraying concrete) is characterized in that "calcium aluminate, sulfate, and Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) is less than 1.0. Which is a quick-setting agent containing sodium aluminate, wherein the content of Na 2 O in the quick-setting agent is 2.0 to 10.0% by mass ”(claim 1).
【００１３】また、本発明は、
・アルミン酸ナトリウムのＮａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル
比）が０．６５〜０．９５であること（請求項２）、
・急結剤中のＮａ2Ｏ量が３．０〜７．５質量％である
こと（請求項３）、
・硫酸塩が石膏であること（請求項４）
を特徴とする。The present invention also provides that: Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) of sodium aluminate is 0.65 to 0.95 (claim 2); The amount of 2 O is 3.0 to 7.5 mass% (claim 3), and the sulfate is gypsum (claim 4).
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の吹付けコンクリ−ト用急結剤中の成分Ｎ
ａ2Ｏは、主原料の一つであるアルミン酸ナトリウムに
含まれるＮａ2Ｏおよび他の原料が不純物として随伴す
るＮａ2Ｏからなる。そのＮａ2Ｏに関連して、特に、
・急結剤中のＮａ2Ｏ量の大部分を占めるアルミン酸ナ
トリウムの化学成分比Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）、
および
・急結剤の全Ｎａ2Ｏ量
の限定をすることによって目的を達成する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. Component N in the quick-setting adhesive for spraying concrete of the present invention
a 2 O is, Na 2 O, and other ingredients contained in sodium aluminate which is one of the main raw material consists of Na 2 O to associated as an impurity. With regard to its Na 2 O, in particular: a chemical component ratio of Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) of sodium aluminate, which accounts for most of the amount of Na 2 O in the quick-setting admixture,
And • achieve the objective by limiting the total Na 2 O content of the quick-setting agent.
【００１５】本発明は、アルミン酸ナトリウムのＮａ2
Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．０未満のものを使用す
る。アルミン酸ナトリウムには、一般的傾向として、Ｎ
ａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比） が大きくなるにしたがい吸
湿性が高くなり流動性が低下し付着性が大きくなり、一
方、小さくなるにしたがい急結性が低下する、という性
質がある。Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）の限界は、そ
れら性質を考慮しつつ、その比率が１．０以上の場合、
流動性が低下し付着性が大きくなって前記スリット、ギ
ヤなどの側壁に付着したり、ア−チを形成することを実
験的に確認した。本発明は、流動性、付着性などに基づ
いた吹付けコンクリ−トの品質の不均一を解消するた
め、さらに急結性を考慮して上記限界を設けたのであ
る。付着性、急結性などを勘案して好ましいＮａ2Ｏ／
Ａｌ2Ｏ3（モル比）の範囲は、０．６５〜０．９５であ
る。The present invention relates to sodium aluminate Na 2
An O / Al 2 O 3 (molar ratio) of less than 1.0 is used. Sodium aluminate has a general tendency of N
As the a 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) increases, the hygroscopicity increases, the fluidity decreases, and the adhesiveness increases, while the smaller the decrease, the quick setting property decreases. . The limit of Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) is, when considering the properties, when the ratio is 1.0 or more,
It was experimentally confirmed that the fluidity was lowered and the adhesion was increased to adhere to the side walls of the slits, gears, etc., or to form an arch. In the present invention, in order to eliminate the non-uniformity of the quality of the spray concrete based on the fluidity, the adhesiveness, etc., the above limit is set in consideration of the quick setting property. Preferred Na 2 O / considering the adhesiveness and quick setting
The range of Al 2 O 3 (molar ratio) is 0.65 to 0.95.
【００１６】さらに、本発明では、急結剤に含有される
Ｎａ2Ｏの全量が２．０〜１０．０質量％である。Ｎａ2
Ｏ量が２．０質量％未満の場合、急結性が小さくなり、
逆に、１０．０質量％を超える場合、長期強度の発現性
が低下する。付着性、急結性および強度発現性の観点か
ら、好ましい範囲は３．０〜７．５質量％である。Further, in the present invention, the total amount of Na 2 O contained in the quick-setting admixture is 2.0 to 10.0% by mass. Na 2
When the amount of O is less than 2.0% by mass, the quick setting property becomes small,
On the contrary, when it exceeds 10.0% by mass, the long-term strength developability deteriorates. From the viewpoint of adhesiveness, quick setting property and strength development property, the preferred range is 3.0 to 7.5 mass%.
【００１７】不純物を通常の範囲で含む原料を用いた場
合、その配合割合は、
・カルシウムアルミネ−ト；３０〜８０質量％、
・硫酸塩 ；１０〜６０質量％、および
・アルミン酸ナトリウム ；１０〜３０質量％
である。When a raw material containing impurities in the usual range is used, the mixing ratio is: calcium aluminate; 30 to 80% by mass; sulfate; 10 to 60% by mass; and sodium aluminate; 10 Is about 30% by mass.
【００１８】カルシウムアルミネ−トは３０質量％未満
では急結性が小さくなり、８０質量％を超えると強度発
現性が低下し、いずれも好ましくない。また、硫酸塩は
１０質量％未満では強度発現性が低下し、６０質量％を
超えると急結性が小さくなり、いずれも好ましくない。
さらに、アルミン酸ナトリウムは１０質量％未満では急
結性が小さくなり、３０質量％を超えると強度発現性が
低下し、いずれも好ましくない。急結性および強度発現
性がより良好に発揮する好ましい原料の配合割合は、カ
ルシウムアルミネ−トが４０〜６０質量％、硫酸塩が２
０〜４８質量％およびアルミン酸ナトリウムが１２〜２
０質量％の範囲である。If the amount of calcium aluminate is less than 30% by mass, the quick-setting property becomes small, and if it exceeds 80% by mass, the strength developability is deteriorated, which is not preferable. If the content of the sulfate is less than 10% by mass, the strength developability will be reduced, and if it exceeds 60% by mass, the quick-setting property will be small, which is not preferable.
Further, when sodium aluminate is less than 10% by mass, the quick-setting property becomes small, and when it exceeds 30% by mass, the strength developing property is deteriorated, which is not preferable. The preferable mixing ratios of the raw materials that exhibit the quick setting property and the strength development property are 40 to 60% by mass of calcium aluminate and 2% of sulfate.
0 to 48% by mass and sodium aluminate 12 to 2
It is in the range of 0 mass%.
【００１９】カルシウムアルミネ−トについて説明す
る。カルシウムアルミネ−トは、結晶質、非晶質のいず
れも使用できる。急結性などを考慮した場合、好ましい
ものは、ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．６〜２．５
の非晶質カルシウムアルミネ−トである。The calcium aluminate will be described. Calcium aluminate may be crystalline or amorphous. In consideration of the quick-setting property, the preferable one is CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) of 1.6 to 2.5.
Of amorphous calcium aluminate.
【００２０】上記カルシウムアルミネ−トは、ＣａＯ原
料およびＡｌ2Ｏ3原料を混合し、混合物を加熱炉（例：
電気炉）を用いて焼成または溶融したのち、冷却し粉砕
すれば得られる。非晶質カルシウムアルミネ−トの製造
は、溶融物を高圧空気で吹き飛ばし急冷して行なう。Ｃ
ａＯ原料としては、生石灰、消石灰、石灰石などの工業
原料が、Ａｌ2Ｏ3原料としては、水酸化アルミニウム、
アルミナなどの工業原料がそれぞれ使用される。なお、
これら工業原料には、多くの場合、ＳｉＯ2，Ｆｅ
2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＭｇＯなどの不純物が含まれている
が、不純物合計が１０質量％以下であれば使用できる。The calcium aluminate is prepared by mixing a CaO raw material and an Al 2 O 3 raw material and heating the mixture (for example:
It is obtained by firing or melting using an electric furnace), then cooling and pulverizing. Amorphous calcium aluminate is produced by blowing off the melt with high pressure air and quenching. C
Industrial raw materials such as quick lime, slaked lime, and limestone are used as the aO raw material, and aluminum hydroxide is used as the Al 2 O 3 raw material.
Industrial raw materials such as alumina are used. In addition,
These industrial raw materials often include SiO 2 , Fe.
Although impurities such as 2 O 3 , TiO 2 , and MgO are contained, it can be used if the total amount of impurities is 10% by mass or less.
【００２１】カルシウムアルミネ−トは、ブレ−ン値が
４５００ｃｍ2／ｇ以上であるのが好ましい。カルシウ
ムアルミネ−トは、ブレ−ン値が大きいほど急結性が良
好になる反面、吸湿性が大きくなるので貯蔵期間が長く
なった場合、急結性が低下する。 また、ブレ−ン値は
大きくするほど、生産性が低下しコスト高となる。これ
らの理由から、より好ましいブレ−ン値は、５０００〜
７０００ｃｍ2 ／ｇである。なお、４５００ｃｍ2／ｇ
未満では、良好な急結性が得られない場合がある。The calcium aluminate preferably has a brain value of 4500 cm 2 / g or more. Calcium aluminate has a better rapid setting property as the brain value is larger, but on the other hand, it has a higher hygroscopicity, so that the rapid setting property is lowered when the storage period is long. In addition, the larger the brain value, the lower the productivity and the higher the cost. For these reasons, a more preferable brain value is 5000-500.
It is 7,000 cm 2 / g. In addition, 4500 cm 2 / g
If it is less than the above, good quick-setting property may not be obtained in some cases.
【００２２】次に、硫酸塩について説明する。硫酸塩に
は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどのアルカリ金属
硫酸塩、硫酸マグネシウム、石膏などのアルカリ土類金
属硫酸塩、硫酸アルミニウムなどが挙げられる。強度発
現性の点から、好ましいのは石膏である。石膏として無
水・半水・２水石膏またはこれらの混合物が使用できる
が、急結性および強度発現性を考慮すれば、無水石膏を
使用するのが好ましい。Next, the sulfate will be described. Examples of the sulfates include alkali metal sulfates such as sodium sulfate and potassium sulfate, magnesium sulfate, alkaline earth metal sulfates such as gypsum, and aluminum sulfate. Gypsum is preferable from the viewpoint of strength development. Anhydrous / semi-water / dihydrate gypsum or a mixture thereof can be used as gypsum, but it is preferable to use anhydrous gypsum in view of quick setting property and strength development.
【００２３】硫酸塩の細かさは、特に限定するものでは
ないが、ブレ−ン値３０００ｃｍ2／ｇ以上のものが好
ましい。強度発現性とコストを考慮して、より好ましく
は４０００〜１００００ｃｍ2／ｇである。The fineness of the sulfate is not particularly limited, but the one having a brain value of 3000 cm 2 / g or more is preferable. Considering strength development and cost, it is more preferably 4000 to 10000 cm 2 / g.
【００２４】上記カルシウムアルミネ−ト、硫酸塩およ
びアルミン酸ナトリウムは、前述した割合に配合したの
ち、慣用の混合装置を用いて混合することにより、本発
明の吹付けコンクリ−ト用急結剤を製造することができ
る。混合方法は、本発明において、特に限定するもので
はない。The calcium aluminate, sulfate and sodium aluminate are blended in the above-mentioned proportions and then mixed using a conventional mixing device to give the quick-setting admixture for spraying concrete of the present invention. It can be manufactured. The mixing method is not particularly limited in the present invention.
【００２５】本発明の吹付けコンクリ−ト用急結剤は、
ベ−スコンクリ−ト混練物に配合されているセメント１
００質量部に対して４〜１０質量部添加するのが好まし
い。添加量が４質量部未満の場合、急結性が小さくなる
ので好ましくない。逆に、１０質量部を超える場合、長
期強度（材齢；２８日）の低下率（％）が大きくなると
共に、コスト高となるので好ましくない。The quick-setting adhesive for spraying concrete of the present invention is
Cement 1 mixed in the base concrete kneaded mixture
It is preferable to add 4 to 10 parts by mass to 00 parts by mass. If the addition amount is less than 4 parts by mass, the quick-setting property becomes small, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 10 parts by mass, the reduction rate (%) of long-term strength (material age; 28 days) becomes large and the cost becomes high, which is not preferable.
【００２６】上記ベ−スコンクリ−ト混練物について、
特に限定するものではないが、スランプが５〜２２ｃｍ
のコンクリ−ト、スランプフロ−が４００〜７５０ｍｍ
の高流動コンクリ−トなどを用いるのが好ましい。Regarding the above-mentioned base concrete kneaded product,
Although not particularly limited, the slump is 5 to 22 cm
Concrete, slump flow is 400-750mm
It is preferable to use a high flow concrete of the above.
【００２７】本発明の吹付けコンクリ−ト用急結剤をベ
−スコンクリ−ト混練物に添加混入する方法は、前記し
た湿式工法で言えば、従来より用いられている装置（吹
付け装置、急結剤供給装置など）および方法をそのまま
踏襲することができる。The method of adding and mixing the quick-setting admixture for spraying concrete of the present invention to the base concrete kneaded material is the apparatus conventionally used (spraying apparatus, spraying apparatus, It is possible to directly follow the method and the method of supplying the quick-setting admixture.
【００２８】ベ−スコンクリ−トに使用される材料につ
いて説明する。セメントとしては、普通・早強・中庸熱
・低熱ポルトランドセメントなどのセメント、高炉セメ
ント、フライアッシュセメントなどの混合セメント、都
市ゴミ・下水汚泥焼却灰などの廃棄物を原料として製造
したエコセメントなどが挙げられる。 また、セメント
には、その一部を石灰石粉末、シリカフュ−ムなどで置
換したものも含まれる。細骨材としては、川砂、海砂、
山砂、砕砂およびこれらの混合物が、粗骨材としては、
川砂利、海砂利、砕石およびこれらの混合物がそれぞれ
挙げられる。減水剤としては、アルキルアリルスルホン
酸系、ナフタレンスルホン酸系、メラミンスルホン酸
系、ポリカルボン酸系などの減水剤（ＡＥ減水剤、高性
能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）が挙げられ、液状
または粉末状どちらでも使用可能である。Materials used for the base concrete will be described. Examples of the cement include cement such as normal / early high strength / moderate heat / low heat Portland cement, mixed cement such as blast furnace cement and fly ash cement, and eco-cement manufactured from waste such as municipal waste / sewage sludge incineration ash. Can be mentioned. In addition, the cement includes a part of which is replaced with limestone powder, silica fume, or the like. As fine aggregate, river sand, sea sand,
As coarse aggregate, mountain sand, crushed sand and a mixture of these,
Examples include river gravel, sea gravel, crushed stone, and mixtures thereof. Examples of the water reducing agent include alkyl allyl sulfonic acid type, naphthalene sulfonic acid type, melamine sulfonic acid type, polycarboxylic acid type water reducing agents (including AE water reducing agent, high performance water reducing agent, and high performance AE water reducing agent). It can be used in either liquid or powder form.
【００２９】[0029]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
１．使用材料
１）急結剤の原材料
カルシウムアルミネ−ト：非晶質、ブレ−ン値５００
０ｃｍ2／ｇ
ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）＝１．８となるように石灰
石および純アルミナ（日本軽金属（株））を混合し、１
６００℃で溶融し急冷したのち、ボ−ルミルで粉砕して
調製した。不純物として、ＳｉＯ2；２．７質量％、Ｆ
ｅ2Ｏ3；０．８質量％、ＴｉＯ2；１．２質量％、Ｍｇ
Ｏ；０．４質量％を含む。
硫酸塩：無水石膏（第一セメント（株）製）、ブレ−
ン値４０００ｃｍ2／ｇ
アルミン酸ナトリウム（２種類）：
［Ａ］；Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）＝０．８５（昭
和電工（株）製）
［Ｂ］；Ｎａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）＝１．１５（北
陸化成（株）製）EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. 1. Materials used 1) Raw material for quick-setting agent Calcium aluminum: Amorphous, Blaine value 500
Mix limestone and pure alumina (Nippon Light Metals Co., Ltd.) so that 0 cm 2 / g CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 1.8, and
It was prepared by melting at 600 ° C., quenching, and then crushing with a ball mill. As impurities, SiO 2 ; 2.7 mass%, F
e 2 O 3 ; 0.8 mass%, TiO 2 ; 1.2 mass%, Mg
O; contains 0.4% by mass. Sulfate: Anhydrite (manufactured by Daiichi Cement Co., Ltd.), blur
Value 4000 cm 2 / g sodium aluminate (2 types): [A]; Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.85 (manufactured by Showa Denko KK) [B]; Na 2 O / Al 2 O 3 (molar ratio) = 1.15 (manufactured by Hokuriku Kasei Co., Ltd.)
【００３０】２）ベ−スコンクリ−ト用の材料
セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメン
ト（株）製）
高性能減水剤：ポリカルボン酸系（（株）エヌエムビ
−製、商品名「ＮＴ−１０００Ｓ」）
細骨材：砕砂と海砂との混合砂［重量比＝３：７］
（砕砂；北九州市小倉南区産、海砂；長崎県壱岐郡郷ノ
浦沖合産）
粗骨材；砕石６号（北九州市門司区鹿喰産）
水；水道水2) Material for base concrete Cement: ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.) High performance water reducing agent: polycarboxylic acid type (manufactured by NMB Co., Ltd., trade name "NT-1000S") ) Fine aggregate: Mixed sand of crushed sand and sea sand [weight ratio = 3: 7]
(Crushed sand; Kokuraminami-ku, Kitakyushu City; sea sand; off-shore from Nonoura, Iki-gun, Nagasaki Prefecture) Coarse aggregate; Crushed stone No. 6 (produced in Kajiku, Moji-ku, Kitakyushu City) Water; Tap water
【００３１】［実施例１〜７、比較例１〜４］表１に示
す材料を混練してベ−スコンクリ−ト混練物を調製し、
吹付け装置（ＭＥＹＣＯ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（株）製
「ＭＥＹＣＯ Ｓｕｐｒｅｍａ」）を用い約０．２５Ｍ
Ｐａの圧力でポンプ圧送した。一方、表２に示す構成の
急結剤を急結剤供給装置（日本プライブリコ（株）製
「Ｑガン」）を用いて０．３ＭＰａの圧力で圧送し、セ
メント１００質量部に対して７質量部になるように圧送
途中の該ベ−スコンクリ−ト混練物に添加し混合し、吹
付けコンクリ−トを模擬トンネルの壁面に吹き付けた
（吹付け量：１．０ｍ3／回）。比較例４は、プレ−ン
としてベ−スコンクリ−ト混練物のみを測定したもので
ある。[Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4] The materials shown in Table 1 were kneaded to prepare a base concrete kneaded product,
About 0.25M using a spraying device (“MEYCO Suprema” manufactured by MEYCO Equipment Co., Ltd.)
It was pumped at a pressure of Pa. On the other hand, the quick-setting admixture having the constitution shown in Table 2 was pressure-fed at a pressure of 0.3 MPa by using a quick-setting admixture feeder (“Q Gun” manufactured by Nippon Puribrico Co., Ltd.), and 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Was added to the base concrete kneaded product in the course of pressure feeding so as to form a part and mixed, and the spray concrete was sprayed onto the wall surface of the simulated tunnel (spraying amount: 1.0 m 3 / time). In Comparative Example 4, only the base concrete kneaded product was measured as a plane.
【００３２】なお、前記の各急結剤の原材料は、宝工機
（株）製「マイクロスピ−ドミキサ」で混合し、ベ−ス
コンクリ−トの各材料は、２軸強制練りミキサ−（１．
０ｍ 3）に一括投入し、９０秒間運転して混練した。The raw materials for each of the above-mentioned quick-setting agents are treasure machines.
Mix with "Micro Speed Mixer" manufactured by Co., Ltd.
Each material of the concrete is a biaxial forced kneading mixer (1.
0m 3) And were kneaded by operating for 90 seconds.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】急結剤および吹付けコンクリ−トの特性お
よび測定は、次のとおりであり、得られた結果を表２に
記載した。
１）急結剤の付着性：吹付け終了後、急結剤供給装置
「Ｑガン」内を目視観察した。そして、スリット板への
付着、ア−チの形成などの有無によって、それらが認め
られない場合を『○』、認められた場合を『×』と判定
した。
２）吹付けコンクリ−トの急結性；吹付け直後のコンク
リ−トを採取し、握り潰せるか否かで急結性を測定し
た。握り潰せない場合を『○』、握り潰せる場合を
『×』と判定した。
３）吹付けコンクリ−トの圧縮強度：３０×４０×２０
ｃｍの木箱に吹付けコンクリ−トを吹き付け、φ５×１
０ｃｍの供試体を採取し、２０℃で湿空養生したのち、
「ＪＩＳ Ａ １１０８（コンクリ−トの圧縮強度試験
方法）」に準じて圧縮強度（材齢；１日および２８日）
を測定した。なお、圧縮強度は、３本の供試体の平均値
とした。The properties and measurements of the quick-setting agent and the spray concrete were as follows, and the obtained results are shown in Table 2. 1) Adhesiveness of quick-setting admixture: After the spraying was completed, the inside of the quick-setting admixture feeder "Q gun" was visually observed. Then, due to the presence or absence of adhesion to the slit plate, formation of arches, etc., it was judged as "O" when they were not recognized, and as "X" when they were recognized. 2) Quick-setting property of sprayed concrete: The concrete immediately after spraying was sampled, and the quick-setting property was measured by whether or not it could be squeezed. When it could not be crushed, it was judged as "○", and when it could be crushed as "X". 3) Compressive strength of spray concrete: 30 × 40 × 20
Spraying concrete onto a cm wooden box, φ5 x 1
After collecting 0 cm specimens and curing them in a moist air at 20 ° C,
Compressive strength (age; 1 day and 28 days) according to "JIS A 1108 (concrete compressive strength test method)"
Was measured. The compressive strength was the average value of three test pieces.
【００３５】[0035]
【表２】 [Table 2]
【００３６】実施例１〜７（表２）から明らかなよう
に、本発明の吹付けコンクリ−ト用急結剤は、急結剤供
給装置を通過させてもスリット板への急結剤の付着、ア
−チの形成などが認められなかった。また、該急結剤が
混合された吹付けコンクリ−トは、急結性が良好であ
り、かつ、強度発現性も良好であった。一方、Ｎａ2Ｏ
／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．０を超えるアルミン酸ナト
リウムを使用した急結剤は、スリット板への付着が認め
られた（比較例１）。また、Ｎａ2Ｏ量が２．０質量％
未満の急結剤を添加した場合、急結性が低下し（比較例
２）、１０．０質量％を超える場合、長期強度（材齢；
２８日）が急激に低下した（比較例３）。As is clear from Examples 1 to 7 (Table 2), the quick-setting admixture for spraying concrete of the present invention is a quick-setting admixture for the slit plate even when it is passed through the quick-setting admixture feeder. No adhesion or arch formation was observed. Further, the spraying concrete containing the quick-setting admixture had good quick-setting property and good strength development. On the other hand, Na 2 O
Adhesion to the slit plate was observed for the quick-setting agent using sodium aluminate having a / Al 2 O 3 (molar ratio) of more than 1.0 (Comparative Example 1). Also, the amount of Na 2 O is 2.0% by mass.
When less than 30% of the quick-setting agent is added, the quick-setting property is lowered (Comparative Example 2), and when 10.0% by mass is exceeded, long-term strength (material age;
After 28 days, there was a sharp drop (Comparative Example 3).
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上詳記したように、本発明の吹付けコ
ンクリ−ト用急結剤は、流動性、付着性などに優れてい
るため、急結剤供給装置内のスリット板やギヤへの付
着、ア−チの形成などが生じない、という効果を奏す
る。その結果、ベ−スコンクリ−ト混練物へ該急結剤を
定量的に供給できるので、吹付けコンクリ−トの急結性
および長期強度の変動を小さくし品質を安定させること
ができる。さらに、本発明は、原材料として特定のもの
を選択使用すればよく、周辺技術の開発も特別の設備も
必要としないので、即座に実施できる、というメリット
を有する。As described above in detail, since the quick-setting adhesive for spraying concrete of the present invention is excellent in fluidity and adhesiveness, it can be applied to the slit plate or gear in the quick-setting agent supply device. This has the effect of preventing adhesion of particles and formation of arches. As a result, the quick-setting agent can be quantitatively supplied to the base concrete kneaded product, so that the quick-setting property and long-term strength of the sprayed concrete can be reduced and the quality can be stabilized. Further, the present invention has an advantage that it can be carried out immediately because it is only necessary to select and use a specific raw material, and neither development of peripheral technology nor special equipment is required.
フロントページの続き (72)発明者 杉山 彰徳 千葉県佐倉市大作２−４−２ 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 山本 盛男 千葉県佐倉市大作２−４−２ 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 西 和紀 東京都中央区日本橋本町４−８−15 太平 洋マテリアル株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 DB00 KA08 4G012 MB00 MB12 MB23 Continued front page (72) Inventor Akinori Sugiyama 2-4-2 Daisaku Sakura City, Chiba Prefecture Pacific Semé Central Research Institute (72) Inventor Morio Yamamoto 2-4-2 Daisaku Sakura City, Chiba Prefecture Pacific Semé Central Research Institute (72) Inventor Kazunori Nishi 4-8-15 Nihonbashihonmachi, Chuo-ku, Tokyo Taihei Within Western Materials Co., Ltd. F-term (reference) 2D055 DB00 KA08 4G012 MB00 MB12 MB23
Claims (4)
ａ2Ｏ／Ａｌ2Ｏ3（モル比）が１．０未満であるアルミ
ン酸ナトリウムを含有する急結剤であって、該急結剤中
のＮａ2Ｏ量が２．０〜１０．０質量％であることを特
徴とする吹付けコンクリ−ト用急結剤。1. Calcium aluminate, sulfate and N
A rapid setting agent a 2 O / Al 2 O 3 ( molar ratio) containing sodium aluminate is less than 1.0, Na 2 O content in the sudden admixture is 2.0 to 10.0 A quick-setting admixture for spraying concrete, characterized in that the content is% by mass.
Ｏ3（モル比）が０．６５〜０．９５である請求項１記
載の吹付けコンクリ−ト用急結剤。2. Na 2 O / Al 2 of sodium aluminate
The quick-setting admixture for spraying concrete according to claim 1, wherein O 3 (molar ratio) is 0.65 to 0.95.
質量％である請求項１記載の吹付けコンクリ−ト用急結
剤。3. The amount of Na 2 O in the quick-setting admixture is 3.0 to 7.5.
The quick-setting admixture for spraying concrete according to claim 1, which is in mass%.
３記載の吹付けコンクリ−ト用急結剤。4. The quick-setting admixture for spraying concrete according to claim 1, 2 or 3, wherein the sulfate is gypsum.
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