JP2004189568A

JP2004189568A - Air grout material

Info

Publication number: JP2004189568A
Application number: JP2002362380A
Authority: JP
Inventors: Sadaji Miyamoto; 定治宮本; Koji Koyanagi; 幸司小柳
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP4056868B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air grout material excellent in antiwashout property. <P>SOLUTION: Specific two kinds of compounds (A) and (B), which are selected from among (1) combinations of compounds selected from amphoteric surfactants and compounds selected from anionic surfactants, (2) combinations of compounds selected from cationic surfactants and compounds selected from anionic aromatic surfactants, and (3)combinations of compounds selected from cationic surfactants and compounds selected from bromine compounds, are incorporated in the air grout material containing a foaming agent, a hydraulic powder, and water. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築分野で使用されるエアーグラウト材に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、地下やシールドトンネルの裏込めや構造物のひび割れ等補修などの空隙の充填に、軽量で構造物への影響が少ない気泡を含有したエアーグラウト材が用いられる。このエアーグラウト材は、ミキサー等でセメント、水、起泡剤、および骨材等を混練して製造される。
【０００３】
地下水等の水が存在する場所に施工する場合は、水によりエアーグラウト材が水相中に溶出し、充填が達成できない場合があった。そこで、水中分離抵抗性を付与するために、水溶性ポリマーやアルミン酸塩やアルミニウム塩を用いたエアモルタルが提案されている（特許文献１、２）。
【０００４】
しかしながら、水溶性ポリマーの場合では溶解に長時間要し、カルボキシメチルセルロース系では水硬性が阻害される問題があった。また、アルミン酸塩やアルミニウム塩の場合は十分な水中不分離抵抗性を得るには時間を要するという課題があった。さらに、これらを用いたエアーグラウト材でもまだ水中不分離抵抗性は十分ではなく、より優れた水中不分離抵抗性を有するエアーグラウト材が求められている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４６４８８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４６４８９号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ａ）という〕と、化合物（Ａ）とは異なる第２の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ｂ）という〕と、起泡剤と、水硬性粉体と、水とを含有するエアーグラウト材であって、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）の組合わせが、（１）両性界面活性剤から選ばれる化合物およびアニオン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物およびアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物および臭化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選択される化合物を含有するエアーグラウト材に関する。
【０００７】
また、本発明は、化合物（Ａ）または化合物（Ｂ）の一方の化合物と、水硬性粉体と、水と、起泡剤とを含むエアーモルタルを調製し、次いで該エアーモルタルに前記化合物（Ａ）または化合物（Ｂ）の他方の化合物を添加する、上記本発明のエアーグラウト材の製造方法に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
＜化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）＞
本発明では、特定の組み合わせからなる第１、第２の水溶性低分子化合物〔化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）〕が用いられる。
【０００９】
化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）の組合わせは、（１）両性界面活性剤から選ばれる化合物およびアニオン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物およびアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物および臭化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選択される。
【００１０】
両性界面活性剤から選ばれるものとして、ベタイン型両性界面活性剤が好ましく、ドデカン酸アミドプロピルベタイン・オクタデカン酸アミドプロピルベタイン・ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられ、粘度発現の観点からドデカン酸アミドプロピルベタインが好ましい。
【００１１】
アニオン性界面活性剤から選ばれるものとして、エチレンオキサイド付加型アルキル硫酸エステル塩型界面活性剤が好ましく、ＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステル塩、ＰＯＥ（２）ドデシルエーテル硫酸エステル塩、ＰＯＥ（４）ドデシルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられ、塩はナトリウム塩等の金属塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩等が挙げられる。
【００１２】
これらの中でも、エアーグラウト材の水相中の化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計の固形分（有効分）濃度が２０重量％以下でも効果を発現するドデカン酸アミドプロピルベタインとＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステルトリエタノールアミンもしくはＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウムの組合わせが好ましい。なお、ＰＯＥはポリオキシエチレンの略であり、（）内はエチレンオキサイド平均付加モル数である（以下同様）。
【００１３】
カチオン性界面活性剤から選ばれるものとして、４級塩型カチオン性界面活性剤が好ましく、４級塩型のカチオン性界面活性剤としては、構造中に、１０から２６個の炭素原子を含む飽和もしくは不飽和の直鎖または分岐鎖アルキル基、または１０〜２６個の炭素原子のうち、末端以外の１個の炭素原子を酸素原子に置き換えた飽和もしくは不飽和の直鎖もしくは分岐鎖の基を、少なくとも１つ有しているものが好ましい。例えば、アルキル（炭素数１０〜２６）トリメチルアンモニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）ピリジニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）イミダゾリニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）ジメチルベンジルアンモニウム塩等が挙げられ、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチルアンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムクロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルプロピルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、１，１−ジメチル−２−ヘキサデシルイミダゾリニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラデシロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられ、これらを２種以上併用してもよい。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド（例えば花王（株）製コータミン６０Ｗ）、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド等が好ましい。また、増粘効果の温度安定性の観点から、化合物（Ａ）または化合物（Ｂ）の一方として、上記のアルキル基の炭素数の異なるカチオン性界面活性剤を２種類以上併用することが好ましい。
【００１４】
特に、塩害による鉄筋の腐食やコンクリート劣化を防止する観点から、塩素等のハロゲンを含まない４級アンモニウム塩を用いることが好ましい。
【００１５】
塩素等のハロゲンを含まない４級塩として、アンモニウム塩やイミダゾリニウム塩等が挙げられ、具体的にはヘキサデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、ヘキサデシルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、オクタデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オクタデシルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、タロートリメチルアンモニウムメトサルフェート、タロージメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、１，１−ジメチル−２−ヘキサデシルイミダゾリニウムメトサルフェート、ヘキサデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムアセテート、オクタデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムアセテート、ヘキサデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムプロピオネート、オクタデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムプロピオネート、タロージメチルヒドロキシエチルアンモニウムアセテート、タロージメチルヒドロキシエチルアンモニウムプロピオネート、等が挙げられる。水溶性と増粘効果の観点から、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オクタデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、タロートリメチルアンモニウムメトサルフェート等が特に好ましい。塩素等のハロゲンを含まない４級アンモニウム塩は、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸で３級アミンを４級化することで得ることができる。
【００１６】
アニオン性芳香族化合物から選ばれるものとして、芳香環を有するカルボン酸およびその塩、ホスホン酸およびその塩、スルホン酸およびその塩が挙げられ、具体的には、サリチル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、安息香酸、ｍ−スルホ安息香酸、ｐ−スルホ安息香酸、４−スルホフタル酸、５−スルホイソフタル酸、ｐ−フェノールスルホン酸、ｍ−キシレン−４−スルホン酸、クメンスルホン酸、メチルサリチル酸、スチレンスルホン酸、クロロ安息香酸等であり、これらは塩を形成していていも良く、これらを２種以上併用してもよい。ただし、重合体である場合は、重量平均分子量（例えば、ゲルーパーミエーションクロマトグラフィー法／ポリエチレンオキシド換算）５００未満であることが好ましい。
【００１７】
臭化化合物から選ばれるものとして、無機塩が好ましく、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化水素等が挙げられる。
【００１８】
本発明においては、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）とが会合体を形成し易いものが、それぞれ濃厚な水溶液でも粘性が低く、また、エアーグラウト材の水相中の有効分濃度が低くても優れたレオロジー改質効果を発現し、また、それぞれが濃厚な水溶液でも粘性が低く、添加時の作業性からも好ましい。本発明では、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計の有効分濃度が１０重量％以下の極めて低い添加量でエアーグラウト材の増粘を達成することができ、さらに、イオン強度の高いエアーグラウト材系においても、同様の効果を発現することができ、エアーグラウト材系によっては、特に水相と接触した場合の材料分離抵抗性が非常に安定するという、従来の増粘剤の使用では得ることのできなかったレオロジー特性を発現する点で、化合物（Ａ）が４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤から選ばれるものであり、化合物（Ｂ）がアニオン性芳香族化合物または臭化化合物から選ばれるものである組合わせが特に好ましい。
【００１９】
また、化合物（Ａ）がアルキル（炭素数１０〜２６）トリメチルアンモニウム塩であり、化合物（Ｂ）が芳香環を有するスルホン酸塩である組み合わせが特に好ましく、エアーグラウト材の水相中の化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計の有効分濃度が５重量％以下でも効果を発現する。特に、これらの中でも硬化遅延を起こさない観点から、化合物（Ｂ）としてはトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、クメンスルホン酸、スチレンスルホン酸またはこれらの塩が好ましく、特に、ｐ−トルエンスルホン酸またはその塩が好ましい。
【００２０】
本発明に係る化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）とを併用することでエアーグラウト材の特徴的なレオロジー特性が得られるのは、以下の理由によると考えられる。
【００２１】
化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）とを混合した時に、水相中に短時間で会合体を形成し、効率的に粘性を付与でき、さらに、この会合体形成は、空気を含有するエアーグラウト材中で均一に形成されることにより余剰水分を完全に捕捉するため、経時的なブリージング水を抑制することにより、単位水量の多いエアーグラウト材配合でも材料分離抵抗性に優れた性状が得られるものと考えられる。
【００２２】
化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は、低分子化合物であってもエアーグラウト材中で分子会合を起こす事で高分子状の大きな網目状会合体を形成するため、エアーグラウト材に高い粘性を付与することができると考えられる。
【００２３】
さらに、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）を含有するエアーグラウト材中の水硬性粉体粒子は粘弾性の高い網目状会合体に覆われているため、使用部位に水が存在する場合でも希釈されずに投入、充填でき水質汚染を防止できる。
【００２４】
さらに、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）を含有するエアーグラウト材は、粘弾性の高い網目状会合体によって、エアーグラウト材中に分散されている気泡をグラウト内に拘束し、水中でも泡抜けすることが無く、エアーグラウト材の体積減少を防止できる。
【００２５】
なかでも、４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤と、アニオン性芳香族化合物または臭化化合物から選ばれる化合物との組み合わせに係る本発明の化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）を使用すると、エアーグラウト材の水相中に細かく分岐した会合体を形成すると考えられる。
【００２６】
また、一般の水溶性高分子が共有結合で繋がっているため、繰返しせん断力を受けると結合が劣化し、最終的には結合が切れて低分子化してしまうのに対して、かかる会合体は、水相が強い応力を受けると、会合体構造が破壊されるので、過度の応力が抑制され、応力が減少すると、再び会合体が形成されると考えられる。これによりエアーグラウト材に適度な粘性を付与するという特徴を有する。
【００２７】
かかる特徴を生かせば、粉体粒子や砂、砂利等が存在するエアーグラウト材では特に有効であり、エアーグラウト材の撹拌、注入、圧送で受ける強いせん断に対しても、せん断から解き放たれると会合体が再形成を起こすため、高いせん断抵抗性をエアーグラウト材に付与出来る。
例えば、過度の内部摩擦が発生することを抑制しつつエアーグラウト材の製造や輸送を行い、製造あるいは輸送後のエアーグラウト材に適度な粘性を付与することができる。
【００２８】
さらに、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）を含有するエアーグラウト材中の水硬性粉体粒子は粘弾性の高い網目状会合体に覆われているため、使用部位に水が存在する場合でも希釈されずに投入、充填でき水質汚染を防止できる。
【００２９】
化合物（Ａ）として両性界面活性剤から選ばれるものを、化合物（Ｂ）としてアニオン性界面活性剤から選ばれるものを使用する場合や、化合物（Ａ）としてカチオン性界面活性剤から選ばれるものを、化合物（Ｂ）としてアニオン性芳香族化合物から選ばれるものまたは臭化化合物から選ばれるものを使用する場合は、各化合物単独の濃厚な水溶液でも粘性が低いので、起泡剤と水硬性粉体と水とを含有するエアーグラウト材への添加前の水溶液の有効分濃度を好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、さらに好ましくは３０重量％以上、最も好ましくは４０重量％以上にしておくことにより、貯蔵タンクを小型化できる等の生産性を向上することができる。
【００３０】
本発明において、会合体形成の観点から、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）のモル比は、（Ａ）／（Ｂ）＝１／２０〜２０／１、さらに１／２０〜４／１、特に１／１〜２／３の範囲が好ましい。
【００３１】
また、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は、合計でエアーグラウト材中の水１００重量部に対して１〜５０重量部、さらに３〜４０重量部、特に３〜２０重量部の比率で用いられることが好ましい。
【００３２】
＜起泡剤＞
本発明で使用する起泡剤は特に限定されるものではないが、例えば、界面活性剤系やタンパク質系などの市販の起泡剤を用いることができる。界面活性剤系として、エーテルサルフェート系、ベタイン系が挙げられる。化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の増粘性と気泡安定性の面の観点から動物性蛋白質系、ベタイン系が好ましく、特にベタイン系が好ましい。
【００３３】
通常、起泡剤は発泡機では水溶液で用いられる。その起泡剤水溶液の濃度は使用する起泡剤によって異なり特に限定されるものではないが、通常、１〜１５重量％の水溶液として用いることが好ましい。
【００３４】
起泡剤の使用量は特に限定されるものではなく、気泡の安定の観点から、好ましくは、水硬性粉体１００重量部に対して、有効分で０．１重量部以上であり、効果の顕著性の点から０．１〜１重量部がより好ましい。
【００３５】
＜水硬性粉体＞
本発明に用いられる水硬性粉体としては、セメントおよび／または石膏が挙げられ、セメントとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等が挙げられる。また、フィラーも用いることができ、例えば炭酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフューム、ベントナイト、クレー（含水珪酸アルミニウムを主成分とする天然鉱物：カオリナイト、ハロサイト等）が挙げられる。これらの粉体は単独でも、混合されたものでもよい。
【００３６】
さらに、本発明における化合物（Ａ）および／または化合物（Ｂ）と水硬性粉体とを予備混合し、エアーグラウト材用の水硬性粉体組成物を調製することができる。
【００３７】
＜水＞
本発明のエアーグラウト材は、水を水硬性粉体１００重量部に対して１０〜６００重量部、さらに２０〜３００重量部、特に３０〜１５０重量部含有することができる。すなわち、水／水硬性粉体比は１０〜６００重量％、さらに２０〜３００重量％、特に３０〜１５０重量％とすることができる。
【００３８】
＜骨材＞
本発明のエアーグラウト材は、公知の骨材を含有することができる。骨材としては、グラウト用途に適したものが選定され、山砂、陸砂、川砂、砕砂等の細骨材が好ましい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」（１９９８年６月１０日、技術書院発行）による。骨材は、水硬性粉体１００重量部に対して、５０〜７００重量部、さらに７０〜６００重量部、特に１００〜５００重量部の比率で用いられるのが好ましい。
【００３９】
＜エアーグラウト材＞
本発明のエアーグラウト材は、以下の特性１を満たすことが好ましい。
＜特性１＞
幅３７ｃｍ、奥行き２０ｃｍの角型水槽に入れた液深１７．８ｃｍの温度２０℃、ｐＨ７〜７．５の水に、フローコーン（内径５ｃｍ、高さ５ｃｍ）にて板の上にフローさせた該エアーグラウト材を、フロー後１分以内に、フローさせた板と共に水槽の底部まで沈め１０分間静置した後、水面から深さ５ｃｍの位置で測定したｐＨが８以下、好ましくは７．９以下、より好ましくは７．８以下である。
【００４０】
上記特性１の操作において、フローさせた板を水槽の底部まで沈めるときに、フローさせたエアーグラウト材が水流の影響で拡散しない速度で沈めることが好ましい。
【００４１】
本発明のエアーグラウト材は、上記成分を混合することで得られるが、化合物（Ａ）または化合物（Ｂ）の一方の化合物と、水硬性粉体と、水と、起泡剤とを含むエアーモルタルを調製し、次いで該エアーモルタルに前記化合物（Ａ）または化合物（Ｂ）の他方の化合物を添加する方法により製造するのが好ましい。
【００４２】
エアーグラウト材の製造方法は、起泡剤水溶液を発泡機等で発泡させ、泡沫としてエアーグラウト材の原料に配合する方法が、均一な気泡が連行することから好ましいが、起泡剤または起泡剤水溶液をエアーグラウト材の原料に直接添加してもよい。起泡剤または起泡剤水溶液をエアーグラウト材の原料に添加する方法については限定するものではなく、また起泡剤水溶液を泡沫化する方法についても限定するものではない。
【００４３】
また、エアーグラウト材の重量と用いた材料の比重と配合量から、後述の実施例に示した方法で計算した本発明のエアーグラウト材中の空気量は、エアーグラウト材調製直後で、軽量化の観点から２０重量％以上が好ましく、２５重量％以上が得に好ましく、硬化後の強度の観点から、８０重量％以下が好ましく、７０重量％以下が特に好ましい。従って、軽量化と強度の観点から、２０〜８０重量％が好ましく、２５〜７０重量％が特に好ましい。
【００４４】
本発明のエアーグラウト材には、本発明の効果を損なわない限り、さらに公知の添加剤を配合することもでき、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、遅延剤、早強剤、促進剤、増粘剤、防水剤、防泡剤、可塑剤等が挙げられ、可塑剤として、例えば硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、石灰、水ガラス等が挙げられる。。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、水中不分離抵抗性に優れたエアーグラウト材が得られる。
【００４６】
【実施例】
実施例１
１．１材料調製
（１）使用材料
セメント；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント製、密度３．１６ｇ／ｃｍ³）
水；水道水
砂；三重川砂（密度２．６ｇ／ｃｍ³、ＦＭ２．５９）
起泡剤；タンパク質系（ヤマトニューマイティフォーム；ヤマトプロテック製）
起泡剤；界面活性剤系（アルキルプロピルベタイン系起泡剤；花王（株）製）
化合物（Ａ）；ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム（２０重量％水溶液）
化合物（Ｂ）；アルキル（Ｃ₁₆／Ｃ₁₈＝０．６／０．４重量比）アンモニウムクロライド（２９重量％水溶液）
【００４７】
（２）起泡剤希釈濃度
・タンパク質系の場合
タンパク質系起泡剤／希釈水＝４．８５／９５．１５（重量比）
・界面活性剤系の場合
界面活性剤系起泡剤／希釈水＝１０．２６／８９．７４（重量比）
【００４８】
【表１】

【００４９】
＜泡の調製＞
あらかじめ所定の濃度に希釈調製した起泡剤を発泡機で発泡させた。発泡機は泡密度＝０．０５ｇ／ｃｍ³となるように起泡剤と空気の流量を調節した。
【００５０】
＜エアーグラウト材調製方法＞
モルタルミキサー（５ＤＭ−０３−ｒ、ダルトン社製）に、表１の量で砂、セメント、水の順に投入し、低速で２分混合しモルタルを得た。その後、該モルタルに対して約２３ｇの泡を添加し、スパチラを用いて１分手練りにて混入しエアーモルタルを調製した。さらに、表２に示す量の化合物（Ａ）を添加し３０秒手練り後、表２に示す量の化合物（Ｂ）を添加し１分手練りし、本発明品のエアーグラウト材を調製した。また、比較品のエアーグラウト材は、上記の通り調製したエアーモルタルにあらかじめ２８．２４ｇの水に硫酸アルミニウム２８．５２ｇを溶解させた水溶液を添加後、モルタルミキサーの低速で３０秒撹拌して調製した。
【００５１】
１．２試験方法
物性測定は、エアーグラウト材調製後、空気量を測定し、気泡に対する負荷としてフロー測定を行った。その後、粘度測定に続いて水中分離抵抗性試験を行った。各試験方法を以下に示す。結果を表２に示す。
【００５２】
＜空気量測定＞
エアーグラウト材を容量４００ｍｌの金属製カップに充填し、その重量を測定した。エアーグラウト材の重量と用いた材料の比重と配合量から、次の式で空気量を計算した。なお、化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）の水溶液は比重を１．００として計算した。
【００５３】
【数１】

【００５４】
＜フロー＞
φ８０ｍｍ×８０ｍｍのフローコーンにエアーグラウト材を充填し垂直に引き上げて、エアーグラウト材の広がりの大きさを測定した。広がりの測定は、エアーグラウト材の広がった両端を物差しで計り、それに対して垂直方向について両端を物差しで計りそれらの平均を広がりの大きさとした。
【００５５】
＜粘度＞
５００ｍｌディスポカップに５００ｍｌのエアーグラウト材を取り、VISCOTESTER VT-04E（RION）ロータ１号、６２．５回転／分を用いて測定した。
【００５６】
＜水中分離抵抗性（濁度）＞
直径１３ｃｍ、高さ２０ｃｍの２Ｌビーカーにエアーモルタル５００ｇを入れる。１５００ｇの水をスパチラの平端部をビーカー内壁面にあて平単面に当てるように上方からゆっくりと入れる。１０ｍｌスポイト（ガラス製）の２ｍｌラインを水面に合わせて約２０ｍｌサンプリングする。図１の羽根の軸が水面の中心に上端が水面にくるように固定して２分間、５０ｒ／ｍｉｎで撹拌する。撹拌後、１０ｍｌスポイトの２ｍｌラインを水面に合わせて約２０ｍｌサンプリングする。サンプリングした水溶液は島津製作所製紫外分光光度計ＵＶ−１６０Ａにより波長６００ｎｍの光源用いて吸光度を測定する。次に、数種類の濃度で調整したセメント懸濁液で、「セメント濃度（ｍｇ／ｋｇ）対吸光度」で検量線を作成した。最後に、測定したサンプルの吸光度を、検量線を使って濁度（ｍｇ／ｋｇ）に変換する。
【００５７】
【表２】

【００５８】
比較品エアーグラウト材に比べて、本発明品を使用すると濁度が低くなり、水硬性粉体の拡散が抑えられることを示した。これにより本発明品は高い水中分離抵抗性を示すことがわかる。
【００５９】
実施例２
２．１材料調製
実施例１と同様の材料、配合で、エアーグラウト材を調製した。このエアーグラウト材について、実施例１と同様に空気量、フローを測定し、以下の方法で経時的なｐＨの変化を測定した。結果を表３に示す。
【００６０】
＜ｐＨの経時変化＞
幅３７ｃｍ、奥行き２０ｃｍの角型水槽に入れた液深１７．８ｃｍの温度２０℃、ｐＨ７〜７．５の水に、フローコーン（内径５ｃｍ、高さ５ｃｍ）にて、２０ｃｍ×１８ｃｍ×０．１ｃｍのプラスチック板上にフローさせた該エアーグラウト材を、フロー後１分以内に、フローさせた板と共に手で１５０〜１８０ｃｍ／ｍｉｎの速度で水槽の底部まで沈め、水面の中心部、水面から深さ５ｃｍの位置にｐＨ電極の底部がくるように固定し、該エアーグラウト材を沈めた時点を起点に経時でｐＨ測定した。
【００６１】
【表３】

【００６２】
本発明品は、水中沈下１０分後でもｐＨ８以下を推移しており、ブランクおよび比較品と比べてｐＨの上昇を著しく抑えている。なお、この実施例２で用いたセメントについて、ｐＨ７．４の水を用いて調製した濃度７６０ｍｇ／Ｌの懸濁液のｐＨ（２０℃）は１１．６であり、より低濃度の濃度９．７ｍｇ／Ｌの懸濁液のｐＨ（２０℃）は９．０３であった。表３の結果にあるように、本発明品では、経時的なｐＨが何れも低濃度レベルの前記懸濁液よりもさらに低くなっており、これは本発明品ではセメントの流失が極めて少ないことを意味するものである。これらのことより本発明品の水中分離抵抗性が高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で濁度の測定の際に用いた撹拌羽根の概略図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air grout material used in the civil engineering and construction fields.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, air grout materials containing bubbles that are lightweight and have little influence on the structure are used for filling voids such as backfilling underground and shield tunnels and repairing cracks in structures. This air grout material is manufactured by kneading cement, water, a foaming agent, aggregate, and the like with a mixer or the like.
[0003]
When construction is performed in a place where water such as groundwater exists, the air grout material may be eluted into the water phase by the water, and filling may not be achieved. Therefore, air mortars using water-soluble polymers, aluminates, and aluminum salts have been proposed in order to impart water separation resistance (Patent Documents 1 and 2).
[0004]
However, in the case of a water-soluble polymer, it takes a long time to dissolve, and in the case of carboxymethyl cellulose, there is a problem that hydraulic properties are inhibited. In the case of aluminate or aluminum salt, there is a problem that it takes time to obtain sufficient underwater non-separation resistance. Furthermore, even in the air grout materials using these, the underwater non-separation resistance is still not sufficient, and there is a demand for an air grout material having better underwater non-separation resistance.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-146488 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-146489
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a first water-soluble low molecular weight compound (hereinafter referred to as compound (A)), a second water-soluble low molecular weight compound different from compound (A) (hereinafter referred to as compound (B)), An air grout material containing a foaming agent, a hydraulic powder, and water, wherein the combination of compound (A) and compound (B) is (1) a compound selected from amphoteric surfactants and anionic Combinations of compounds selected from surfactants, (2) combinations of compounds selected from cationic surfactants and compounds selected from anionic aromatic compounds, (3) compounds selected from cationic surfactants and The present invention relates to an air grout material containing a compound selected from a combination of compounds selected from bromide compounds.
[0007]
The present invention also provides an air mortar containing one compound (A) or compound (B), a hydraulic powder, water, and a foaming agent. The present invention relates to the method for producing an air grout material of the present invention, wherein the other compound of A) or compound (B) is added.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Compound (A) and Compound (B)>
In this invention, the 1st, 2nd water-soluble low molecular weight compound [compound (A) and compound (B)] which consists of a specific combination is used.
[0009]
The combination of the compound (A) and the compound (B) is selected from (1) a combination of a compound selected from amphoteric surfactants and an anionic surfactant, and (2) a cationic surfactant. A combination of a compound selected from a compound and an anionic aromatic compound, and (3) a combination selected from a compound selected from a cationic surfactant and a compound selected from a bromide compound.
[0010]
As the amphoteric surfactant, a betaine-type amphoteric surfactant is preferable, and examples include dodecanoic acid amidopropyl betaine, octadecanoic acid amidopropyl betaine, and dodecyldimethylaminoacetic acid betaine. Betaine is preferred.
[0011]
As an anionic surfactant, an ethylene oxide addition type alkyl sulfate salt type surfactant is preferable. POE (3) dodecyl ether sulfate ester, POE (2) dodecyl ether sulfate ester, POE (4) Examples thereof include dodecyl ether sulfate ester salts. Examples of the salts include metal salts such as sodium salts and alkanolamine salts such as triethanolamine salts.
[0012]
Among these, dodecanoic acid amidopropyl betaine and POE (3) which are effective even when the total solid (effective content) concentration of the compound (A) and the compound (B) in the aqueous phase of the air grout material is 20% by weight or less. The combination of) dodecyl ether sulfate triethanolamine or POE (3) sodium dodecyl ether sulfate is preferred. POE is an abbreviation for polyoxyethylene, and the numbers in parentheses are the average number of moles of ethylene oxide added (the same applies hereinafter).
[0013]
A quaternary salt type cationic surfactant is preferred as the one selected from the cationic surfactants, and the quaternary salt type cationic surfactant is a saturated compound containing 10 to 26 carbon atoms in the structure. Or an unsaturated linear or branched alkyl group, or a saturated or unsaturated linear or branched group in which one carbon atom other than the terminal among 10 to 26 carbon atoms is replaced with an oxygen atom. The one having at least one is preferable. For example, alkyl (10 to 26 carbon atoms) trimethylammonium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) pyridinium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) imidazolinium salt, alkyl (10 to 26 carbon atoms) dimethylbenzylammonium salt Specifically, hexadecyl trimethyl ammonium chloride, hexadecyl trimethyl ammonium bromide, octadecyl trimethyl ammonium chloride, octadecyl trimethyl ammonium bromide, tallow trimethyl ammonium chloride, tallow trimethyl ammonium bromide, hydrogenated tallow trimethyl ammonium chloride, hydrogen Tallow trimethylammonium bromide, hexadecylethyldimethylammonium chloride, octadecylethyldimethyl Ruammonium chloride, hexadecylpropyldimethylammonium chloride, hexadecylpyridinium chloride, 1,1-dimethyl-2-hexadecylimidazolinium chloride, hexadecyldimethylbenzylammonium chloride, dodecyloxypropyltrimethylammonium chloride, tetradecyloxypropyl Examples thereof include trimethylammonium chloride, hexadecyloxypropyltrimethylammonium chloride, octadecyloxypropyltrimethylammonium chloride and the like, and two or more of these may be used in combination. Specifically, from the viewpoint of water solubility and thickening effect, hexadecyltrimethylammonium chloride (for example, Cotamin 60W manufactured by Kao Corporation), octadecyltrimethylammonium chloride, hexadecylpyridinium chloride, and the like are preferable. From the viewpoint of the temperature stability of the thickening effect, it is preferable to use two or more kinds of cationic surfactants having different alkyl group carbon numbers as one of the compound (A) or the compound (B).
[0014]
In particular, it is preferable to use a quaternary ammonium salt that does not contain a halogen such as chlorine from the viewpoint of preventing corrosion of the reinforcing steel and deterioration of the concrete due to salt damage.
[0015]
Examples of quaternary salts that do not contain halogen such as chlorine include ammonium salts and imidazolinium salts. Specific examples include hexadecyltrimethylammonium methosulfate, hexadecyldimethylethylammonium etosulphate, octadecyltrimethylammonium methosulfate, octadecyl. Dimethylethylammonium ethosulphate, tallow trimethylammonium methosulphate, tallow dimethylethylammonium ethosulphate, 1,1-dimethyl-2-hexadecylimidazolinium methosulphate, hexadecyldimethylhydroxyethylammonium acetate, octadecyldimethylhydroxyethylammonium acetate, Hexadecyldimethylhydroxyethylammonium propionate, oct Decyl dimethyl hydroxyethyl ammonium propionate, tallow dimethyl hydroxyethyl ammonium acetate, tallow dimethyl hydroxyethyl ammonium propionate, and the like. From the viewpoint of water solubility and thickening effect, hexadecyltrimethylammonium methosulfate, octadecyltrimethylammonium methosulfate, tallow trimethylammonium methosulfate and the like are particularly preferable. A quaternary ammonium salt containing no halogen such as chlorine can be obtained, for example, by quaternizing a tertiary amine with dimethyl sulfate or diethyl sulfate.
[0016]
Examples of the anionic aromatic compound include carboxylic acid having an aromatic ring and a salt thereof, phosphonic acid and a salt thereof, sulfonic acid and a salt thereof. Specifically, salicylic acid, p-toluenesulfonic acid, sulfo Salicylic acid, benzoic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, 4-sulfophthalic acid, 5-sulfoisophthalic acid, p-phenolsulfonic acid, m-xylene-4-sulfonic acid, cumenesulfonic acid, methylsalicylic acid, Examples thereof include styrene sulfonic acid and chlorobenzoic acid, which may form a salt, and two or more of these may be used in combination. However, in the case of a polymer, the weight average molecular weight (for example, gel permeation chromatography method / polyethylene oxide conversion) is preferably less than 500.
[0017]
As those selected from bromide compounds, inorganic salts are preferable, and examples thereof include sodium bromide, potassium bromide, hydrogen bromide and the like.
[0018]
In the present invention, the compound (A) and the compound (B) are likely to form an aggregate, but the viscosity is low even in a concentrated aqueous solution, and the effective concentration in the aqueous phase of the air grout material is low. Also exhibits an excellent rheology-modifying effect, and each of the concentrated aqueous solutions has low viscosity, which is preferable from the viewpoint of workability at the time of addition. In the present invention, thickening of the air grout material can be achieved with an extremely low addition amount of 10% by weight or less of the total effective component concentration of the compound (A) and the compound (B), and air having high ionic strength. The same effect can be expressed in the grout material system, and depending on the air grout material system, the material separation resistance particularly when contacted with the aqueous phase is very stable. The compound (A) is selected from quaternary ammonium salt type cationic surfactants in terms of expressing rheological properties that could not be obtained, and the compound (B) is an anionic aromatic compound or bromide compound. A combination selected from is particularly preferred.
[0019]
Further, a combination in which the compound (A) is an alkyl (C10-26) trimethylammonium salt and the compound (B) is a sulfonate having an aromatic ring is particularly preferable, and the compound in the aqueous phase of the air grout material ( The effect is exhibited even when the total effective concentration of A) and compound (B) is 5% by weight or less. Particularly, among these, from the viewpoint of not causing a curing delay, the compound (B) is preferably toluene sulfonic acid, xylene sulfonic acid, cumene sulfonic acid, styrene sulfonic acid or a salt thereof, particularly p-toluene sulfonic acid or a salt thereof. Salts are preferred.
[0020]
The combination of the compound (A) and the compound (B) according to the present invention can provide the characteristic rheological properties of the air grout material for the following reasons.
[0021]
When the compound (A) and the compound (B) are mixed, an aggregate is formed in the aqueous phase in a short time, and viscosity can be efficiently imparted. Further, this aggregate formation is an air grout containing air. In order to completely capture excess moisture by being formed uniformly in the material, by suppressing the breathing water over time, properties with excellent material separation resistance can be obtained even when blended with air grout material with a large amount of unit water It is considered a thing.
[0022]
Even if the compound (A) and the compound (B) are low molecular weight compounds, they form a large polymer-like network aggregate by causing molecular association in the air grout material, so that the air grout material has high viscosity. It is thought that it can be granted.
[0023]
Furthermore, since the hydraulic powder particles in the air grout material containing the compound (A) and the compound (B) are covered with a network assembly having high viscoelasticity, it is diluted even when water is present at the site of use. The water can be prevented from being contaminated.
[0024]
Further, the air grout material containing the compound (A) and the compound (B) restrains air bubbles dispersed in the air grout material in the grout by a network assembly having high viscoelasticity, and bubbles are removed in water. Therefore, the volume reduction of the air grout material can be prevented.
[0025]
Among them, when the compound (A) and the compound (B) of the present invention relating to a combination of a quaternary ammonium salt type cationic surfactant and a compound selected from an anionic aromatic compound or a bromide compound are used, air It is considered that finely branched aggregates are formed in the aqueous phase of the grout material.
[0026]
In addition, since a general water-soluble polymer is connected by a covalent bond, the bond deteriorates when subjected to repeated shearing force, and eventually the bond is cut and the molecular weight is reduced. When the aqueous phase is subjected to strong stress, the aggregate structure is destroyed, so that excessive stress is suppressed, and when the stress is reduced, the aggregate is formed again. Thereby, it has the characteristic of giving moderate viscosity to an air grout material.
[0027]
By taking advantage of these characteristics, it is particularly effective for air grout materials that contain powder particles, sand, gravel, etc., and it can be released from shear even when it is subjected to strong shear that is agitated, injected, or pumped. Since coalescence causes re-formation, high shear resistance can be imparted to the air grout material.
For example, it is possible to manufacture and transport the air grout material while suppressing the occurrence of excessive internal friction, and to impart an appropriate viscosity to the air grout material after manufacture or transportation.
[0028]
Furthermore, since the hydraulic powder particles in the air grout material containing the compound (A) and the compound (B) are covered with a network assembly having high viscoelasticity, it is diluted even when water is present at the site of use. The water can be prevented from being contaminated.
[0029]
A compound (A) selected from amphoteric surfactants, a compound (B) selected from anionic surfactants, or a compound (A) selected from cationic surfactants When a compound selected from an anionic aromatic compound or a compound selected from a bromide compound is used as the compound (B), since the viscosity is low even in a concentrated aqueous solution of each compound alone, a foaming agent and a hydraulic powder The effective concentration of the aqueous solution before addition to the air grout material containing water and water is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, further preferably 30% by weight or more, and most preferably 40% by weight or more. Thus, productivity such as the size of the storage tank can be improved.
[0030]
In the present invention, from the viewpoint of aggregate formation, the molar ratio of the compound (A) to the compound (B) is (A) / (B) = 1/20 to 20/1, more preferably 1/20 to 4/1. The range of 1/1 to 2/3 is particularly preferable.
[0031]
Further, the compound (A) and the compound (B) are used in a ratio of 1 to 50 parts by weight, further 3 to 40 parts by weight, particularly 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water in the air grout material. It is preferred that
[0032]
<Foaming agent>
Although the foaming agent used by this invention is not specifically limited, For example, commercially available foaming agents, such as surfactant type | system | group and a protein type | system | group, can be used. Examples of the surfactant system include ether sulfate system and betaine system. From the viewpoints of thickening and bubble stability of the compound (A) and the compound (B), animal protein systems and betaine systems are preferable, and betaine systems are particularly preferable.
[0033]
Usually, the foaming agent is used as an aqueous solution in a foaming machine. Although the density | concentration of the foaming agent aqueous solution changes with foaming agents to be used and is not specifically limited, Usually, it is preferable to use as a 1-15 weight% aqueous solution.
[0034]
The use amount of the foaming agent is not particularly limited, and from the viewpoint of the stability of the bubbles, the effective amount is preferably 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the hydraulic powder. From the point of remarkableness, 0.1 to 1 part by weight is more preferable.
[0035]
<Hydraulic powder>
Examples of the hydraulic powder used in the present invention include cement and / or gypsum, and examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, and ultra-early strong Portland cement. A filler can also be used, and examples thereof include calcium carbonate, fly ash, blast furnace slag, silica fume, bentonite, and clay (natural minerals mainly containing hydrous aluminum silicate: kaolinite, halosite, and the like). These powders may be used alone or in combination.
[0036]
Furthermore, the hydraulic powder composition for an air grout material can be prepared by premixing the compound (A) and / or the compound (B) and hydraulic powder in the present invention.
[0037]
<Water>
The air grout material of the present invention can contain 10 to 600 parts by weight, more preferably 20 to 300 parts by weight, and particularly 30 to 150 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of the hydraulic powder. That is, the water / hydraulic powder ratio can be 10 to 600% by weight, further 20 to 300% by weight, particularly 30 to 150% by weight.
[0038]
<Aggregate>
The air grout material of the present invention can contain a known aggregate. As the aggregate, those suitable for grout applications are selected, and fine aggregates such as mountain sand, land sand, river sand, and crushed sand are preferable. The term “aggregate” is based on “Concrete Overview” (published on June 10, 1998, published by Technical Shoin). The aggregate is preferably used in a ratio of 50 to 700 parts by weight, more preferably 70 to 600 parts by weight, and particularly 100 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydraulic powder.
[0039]
<Air grout material>
The air grout material of the present invention preferably satisfies the following property 1.
<Characteristic 1>
Flowed on a plate with a flow cone (inner diameter 5 cm, height 5 cm) in water at a temperature of 20 ° C. and a pH of 7 to 7.5 in a square water tank with a width of 37 cm and a depth of 20 cm at a temperature of 20 ° C. Within 1 minute after flow, the air grout material is submerged to the bottom of the water tank with the flowed plate and allowed to stand for 10 minutes, and then the pH measured at a position 5 cm deep from the water surface is 8 or less, preferably 7.9. Below, more preferably 7.8 or less.
[0040]
In the operation of the above characteristic 1, when the flowed plate is submerged to the bottom of the water tank, it is preferable to submerge the flowed air grout material at a speed that does not diffuse due to the influence of water flow.
[0041]
The air grout material of the present invention can be obtained by mixing the above-mentioned components. The air grout material contains one compound (A) or compound (B), hydraulic powder, water, and a foaming agent. It is preferable to prepare a mortar and then add the compound (A) or the other compound (B) to the air mortar.
[0042]
The method for producing the air grout material is preferably a method in which an aqueous foaming agent solution is foamed with a foaming machine and blended into the raw material of the air grout material as a foam because uniform bubbles are entrained. The aqueous agent solution may be added directly to the raw material of the air grout material. The method for adding the foaming agent or the foaming agent aqueous solution to the raw material of the air grout material is not limited, and the method for foaming the foaming agent aqueous solution is not limited.
[0043]
In addition, the amount of air in the air grout material of the present invention calculated by the method shown in the below-mentioned examples from the weight of the air grout material and the specific gravity and blending amount of the material used is immediately reduced after the air grout material is prepared. From the viewpoint of the above, it is preferably 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more, and preferably 80% by weight or less, particularly preferably 70% by weight or less from the viewpoint of strength after curing. Therefore, from the viewpoint of weight reduction and strength, 20 to 80% by weight is preferable, and 25 to 70% by weight is particularly preferable.
[0044]
The air grout material of the present invention may further contain known additives as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, an AE agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, a retarder, and an early strengthening agent. , Accelerators, thickeners, waterproofing agents, antifoaming agents, plasticizers and the like. Examples of plasticizers include aluminum sulfate, ferric chloride, polyaluminum chloride, polyferric sulfate, lime, and water glass. Is mentioned. .
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, an air grout material excellent in underwater non-separation resistance can be obtained.
[0046]
【Example】
Example 1
1.1 Material preparation
(1) Materials used
Cement: Ordinary Portland cement (Pacific cement, density 3.16 g / cm ^Three )
Water; tap water
Sand; Miekawa sand (density 2.6 g / cm ^Three , FM 2.59)
Foaming agent; protein system (Yamato New Mighty Foam; manufactured by Yamato Protech)
Foaming agent; surfactant system (alkylpropylbetaine foaming agent; manufactured by Kao Corporation)
Compound (A); sodium p-toluenesulfonate (20% by weight aqueous solution)
Compound (B); alkyl (C ₁₆ / C ₁₈ = 0.6 / 0.4 weight ratio) ammonium chloride (29 wt% aqueous solution)
[0047]
(2) Foaming agent dilution concentration
・ For protein systems
Protein-based foaming agent / diluted water = 4.85 / 95.15 (weight ratio)
・ Surfactant system
Surfactant foaming agent / diluted water = 10.26 / 89.74 (weight ratio)
[0048]
[Table 1]

[0049]
<Preparation of foam>
A foaming agent diluted in advance to a predetermined concentration was foamed with a foaming machine. The foaming machine has a foam density of 0.05 g / cm. ^Three The flow rate of the foaming agent and air was adjusted so that
[0050]
<Air grout material preparation method>
In a mortar mixer (5DM-03-r, manufactured by Dalton), sand, cement and water were added in the order shown in Table 1 and mixed at low speed for 2 minutes to obtain mortar. Thereafter, about 23 g of foam was added to the mortar and mixed by hand kneading for 1 minute using a spatula to prepare an air mortar. Further, the compound (A) in the amount shown in Table 2 was added and hand-kneaded for 30 seconds, and then the compound (B) in the amount shown in Table 2 was added and kneaded for 1 minute to prepare an air grout material of the present invention. The comparative air grout material was prepared by adding an aqueous solution prepared by dissolving 28.52 g of aluminum sulfate in 28.24 g of water in advance to the air mortar prepared as described above, and then stirring the mixture for 30 seconds at a low speed with a mortar mixer. did.
[0051]
1.2 Test method
The physical properties were measured by measuring the amount of air after preparing the air grout material and measuring the flow as a load on the bubbles. Then, following the viscosity measurement, an underwater separation resistance test was performed. Each test method is shown below. The results are shown in Table 2.
[0052]
<Air volume measurement>
The air grout material was filled in a metal cup having a capacity of 400 ml, and its weight was measured. From the weight of the air grout material, the specific gravity of the material used and the blending amount, the air amount was calculated by the following formula. The aqueous solutions of compound (A) and compound (B) were calculated with a specific gravity of 1.00.
[0053]
[Expression 1]

[0054]
<Flow>
An air grout material was filled in a φ80 mm × 80 mm flow cone and pulled up vertically, and the size of the spread of the air grout material was measured. In the measurement of spread, both ends of the air grout material were measured with a ruler, and both ends were measured with a ruler in the vertical direction, and the average of them was taken as the size of the spread.
[0055]
<Viscosity>
500 ml of air grout material was taken into a 500 ml disposable cup and measured using VISCOTESTER VT-04E (RION) rotor No. 1, 62.5 rpm.
[0056]
<Water separation resistance (turbidity)>
500 g of air mortar is put into a 2 L beaker having a diameter of 13 cm and a height of 20 cm. Slowly add 1500 g of water from above so that the flat end of the spatula touches the inner wall of the beaker and touches the flat surface. About 20 ml is sampled by aligning a 2 ml line of 10 ml dropper (made of glass) with the water surface. Stir at 50 r / min for 2 minutes with the blade axis in FIG. 1 fixed so that the top of the blade is at the center of the water surface and the upper end at the water surface. After stirring, sample about 20 ml by aligning the 2 ml line of the 10 ml dropper with the water surface. The sampled aqueous solution is measured for absorbance using a UV light source having a wavelength of 600 nm by an ultraviolet spectrophotometer UV-160A manufactured by Shimadzu Corporation. Next, a calibration curve was prepared using “cement concentration (mg / kg) versus absorbance” with cement suspensions adjusted at several concentrations. Finally, the measured absorbance of the sample is converted to turbidity (mg / kg) using a calibration curve.
[0057]
[Table 2]

[0058]
Compared to the comparative air grout material, the use of the product of the present invention resulted in low turbidity, indicating that diffusion of hydraulic powder was suppressed. This shows that the product of the present invention exhibits high water separation resistance.
[0059]
Example 2
2.1 Material preparation
An air grout material was prepared using the same materials and blends as in Example 1. About this air grout material, the air amount and flow were measured in the same manner as in Example 1, and the change in pH over time was measured by the following method. The results are shown in Table 3.
[0060]
<Change in pH over time>
In a flow cone (inner diameter: 5 cm, height: 5 cm) in water having a temperature of 20 ° C. and a pH of 7 to 7.5, placed in a square water tank having a width of 37 cm and a depth of 20 cm, a 20 cm × 18 cm × 0. Within 1 minute after the flow, the air grout material flowed on a 1 cm plastic plate is manually submerged with the flowed plate to the bottom of the water tank at a speed of 150 to 180 cm / min, from the center of the water surface, from the water surface The pH electrode was fixed so that the bottom of the pH electrode was positioned at a depth of 5 cm, and the pH was measured over time starting from the time when the air grout material was submerged.
[0061]
[Table 3]

[0062]
The product of the present invention has a pH of 8 or less even after 10 minutes of submergence in water, and the increase in pH is remarkably suppressed as compared with the blank and the comparative product. Regarding the cement used in Example 2, the pH (20 ° C.) of the suspension having a concentration of 760 mg / L prepared using water having a pH of 7.4 was 11.6, and the lower concentration was 9. The pH (20 ° C.) of the 7 mg / L suspension was 9.03. As can be seen from the results in Table 3, the pH of the product of the present invention is lower than that of the suspension at a low concentration level, and this means that the flow of cement is extremely low in the product of the present invention. Means. From these facts, it can be seen that the product of the present invention has high water separation resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a stirring blade used in measuring turbidity in Examples.

Claims

A first water-soluble low molecular weight compound (hereinafter referred to as compound (A)), a second water-soluble low molecular weight compound different from compound (A) (hereinafter referred to as compound (B)), a foaming agent, An air grout material containing hydraulic powder and water, wherein the combination of compound (A) and compound (B) is (1) a compound selected from amphoteric surfactants and an anionic surfactant A combination of selected compounds, (2) a combination of compounds selected from cationic surfactants and compounds selected from anionic aromatic compounds, and (3) a compound selected from cationic surfactants and brominated compounds An air grout material containing a compound selected from a combination of selected compounds.

The air grout material according to claim 1, wherein the hydraulic powder contains cement and / or gypsum.

The air grout material according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of the compound (A) to the compound (B) is in the range of (A) / (B) = 1/20 to 20/1.

The air grout material according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following property 1.
<Characteristic 1>
Flowed on a plate with a flow cone (inner diameter 5 cm, height 5 cm) in water at a temperature of 20 ° C. and a pH of 7 to 7.5 in a square water tank with a width of 37 cm and a depth of 20 cm at a temperature of 20 ° C. Within 1 minute after the flow, the air grout material is submerged to the bottom of the water tank with the flowed plate and allowed to stand for 10 minutes, and then the pH measured at a depth of 5 cm from the water surface is 8 or less.

An air mortar containing one of the compound (A) or the compound (B), a hydraulic powder, water, and a foaming agent is prepared, and then the compound (A) or the compound (B The method for producing an air grout material according to any one of claims 1 to 4, wherein the other compound is added.