JP2006232648A - Cellular mortar composition, its manufacturing method and method for filling cavity and space using it - Google Patents

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朋史 棚橋
Yoshihiro Tatsuno
善弘 辰野
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HOKURIKU ACECON KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cellular mortar composition where a cavity, a space and the like can be filled over their entire corners and which is excellent in an expansive property at hardening even when used for interspace filling, its manufacturing method and a method for filling the cavity and the space using it. <P>SOLUTION: Waste fine casting sand is used as an aggregate in the cellular mortar composition where bubbles are dispersed in mortar obtained by using cement, water, the aggregate and a foaming agent. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、気泡モルタル組成物及びその製造方法並びにそれを用いた空洞部乃至は空隙部の充填方法に係り、特に、地下構造物の埋め戻し、基礎地盤、道路や鉄道の軽量盛土、路体、路床、トンネルやシールド等の裏込、間隙充填等に使用される気泡モルタル組成物、及びその製造方法、並びにそのような気泡モルタル組成物を用いた空洞部乃至は空隙部の充填方法に関するものである。   The present invention relates to a foam mortar composition, a method for producing the same, and a method for filling a cavity or a cavity using the same, and more particularly to backfilling underground structures, foundation ground, lightweight embankments of roads and railways, road bodies. , A foam mortar composition used for backfilling of road beds, tunnels, shields, etc., gap filling, etc., and a method for producing the same, and a method for filling a cavity or a void using such a foam mortar composition Is.

従来より、粗骨材を配合した各種モルタル組成物は、コンクリートとして、建設材料等の各種用途に用いられてきている。また、そのような各種モルタル組成物のうち、特に、地下構造物の埋め戻し、基礎地盤、道路や鉄道の軽量盛土、路体、路床、トンネルやシールド等の裏込、間隙充填等の用途に用いられるものとしては、コストの軽減、モルタルの軽量化及び強度の制御等を目的として、起泡剤を配合することにより、組成物中に気泡を混合せしめてなる気泡モルタル組成物が、多く用いられているのである。   Conventionally, various mortar compositions containing coarse aggregates have been used as concrete for various uses such as construction materials. In addition, among such various mortar compositions, in particular, backfilling of underground structures, foundation grounds, lightweight embankments of roads and railways, road bodies, roadbeds, back-filling of tunnels and shields, gap filling, etc. For the purpose of reducing the cost, reducing the weight of the mortar and controlling the strength, there are many foam mortar compositions in which bubbles are mixed in the composition by blending a foaming agent. It is used.

そして、そのような気泡モルタル組成物についても、他のモルタル組成物と同様に、様々な骨材が配合されて、調製されることとなるが、例えば、骨材として、従来の一般的な砂を配合した気泡モルタル組成物にあっては、砂の粒径が大きく、且つ不均一であることに起因して、目的とする箇所に打設すると、その後、モルタル組成物中において、骨材たる砂が沈降する恐れがあった。また、従来の砂を配合せしめたモルタル組成物は、砂（骨材）が分離しやすいものであるため、混合プラントから配管にて圧送、打設することが困難である問題も内在するものであった。   And, for such a foam mortar composition, as with other mortar compositions, various aggregates are blended and prepared. For example, as conventional aggregate, In the foam mortar composition blended with the mortar composition, when it is placed at a target location due to the large and non-uniform sand particle size, the aggregate is then aggregated in the mortar composition. There was a risk of sand settling. Moreover, since the mortar composition which mix | blended the conventional sand is a thing which sand (aggregate) is easy to isolate | separate, the problem that it is difficult to pump and drive by piping from a mixing plant is also inherent. there were.

一方、粘土も、上記したモルタル組成物における骨材として、従来より広く用いられてきているが、かかる粘土を用いた場合において、モルタル組成物の単位容積当たりの重量の調整や、得られるモルタルの強度の制御が困難であり、更に、粘土の配合量が多くなると、製造コストが高くなるという問題をも内在していた。   On the other hand, clay has also been widely used as an aggregate in the mortar composition described above. However, when such clay is used, adjustment of the weight per unit volume of the mortar composition, In addition, it is difficult to control the strength. Further, when the blending amount of clay increases, there is a problem that the manufacturing cost increases.

このため、そのような従来の骨材を用いた場合の問題を解決すべく、特許文献１（特開平９−２４９４４１号公報）においては、セメント、水、骨材及び起泡剤を含む混合物を混練して得られる気泡モルタル組成物であって、前記骨材を、最大粒径０．２ｍｍ以下の微粒砂、特に、ニッケル鉱石等の製錬時の副産物であるフェロニッケルスラグとした気泡モルタル組成物が、提案されている。そこでは、その提案に係る気泡モルタル組成物は、単位容積当たりの重量、空気量、強度等の調整が容易であり、且つ、品質が安定し、コストが安いものであるとされている。   For this reason, in order to solve the problem at the time of using such a conventional aggregate, in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 9-249441), the mixture containing cement, water, an aggregate, and a foaming agent is used. A foam mortar composition obtained by kneading, wherein the aggregate is fine sand having a maximum particle size of 0.2 mm or less, in particular, ferronickel slag as a by-product during smelting of nickel ore or the like Things have been proposed. There, it is said that the foam mortar composition according to the proposal is easy to adjust the weight per unit volume, the amount of air, the strength, etc., is stable in quality, and is low in cost.

しかしながら、かかる特許文献１にて提案されている気泡モルタル組成物にあっては、上述の如き特性を発揮するものではあるものの、固化時の膨脹性に乏しく、むしろ収縮する傾向があるものであったため、特に、地盤と構造物との境界面の空洞や隙間等を充填する（間隙充填）等の目的で使用する場合には、その充填性に少なからず課題を残すものであった。   However, although the foam mortar composition proposed in Patent Document 1 exhibits the above-mentioned characteristics, it is poor in expandability at the time of solidification and rather tends to shrink. Therefore, particularly when used for the purpose of filling cavities or gaps in the boundary surface between the ground and the structure (filling gaps), there are not a few problems in the filling properties.

特開平９−２４９４４１号公報JP-A-9-249441

ここにおいて、本発明は、かかる課題を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、特に、地盤と構造物との境界面における空洞や隙間等の空洞部乃至は空隙部を充填する、いわゆる間隙充填等の用途に用いた場合に、かかる空洞部乃至は空隙部の隅々まで充填せしめることを可能ならしめる、硬化の際の膨脹性に優れた気泡モルタル組成物、及び、そのような気泡モルタル組成物の製造方法、並びに、かかる気泡モルタル組成物を用いた空洞部乃至は空隙部の充填方法を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such a problem, and the problem to be solved is a cavity or gap such as a cavity or a gap in the boundary surface between the ground and the structure. When used for applications such as so-called gap filling to fill the part, it is possible to fill the cavity part or every part of the cavity part, and a foam mortar composition excellent in expandability at the time of curing, And it is providing the manufacturing method of such a foam mortar composition, and the filling method of the cavity part thru | or a cavity part using this foam mortar composition.

そして、本発明者等が、気泡モルタル組成物に配合する骨材について鋭意検討を重ねた結果、骨材として、鋳造後の砂型（使用済みの砂型）からの鋳物砂の回収、再生及び分級等の処理によって副生する微細な鋳物砂（鋳造廃微砂）を使用することにより、得られた気泡モルタル組成物にあっては、その固化の際に、優れた膨脹性を発揮することを見出し、本発明を完成するに至ったのである。   And as a result of the present inventors repeatedly investigating the aggregate to be blended in the foam mortar composition, as the aggregate, recovery, regeneration, classification, etc. of foundry sand from a sand mold after casting (used sand mold) By using fine foundry sand (casting waste fine sand) produced as a by-product of the above treatment, the obtained foam mortar composition has been found to exhibit excellent expansibility during its solidification. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、セメント、水、骨材及び起泡剤を用いて得られた、モルタル中に気泡が分散せしめられてなる気泡モルタル組成物であって、前記骨材として、鋳造廃微砂が用いられていることを特徴とする気泡モルタル組成物を、その要旨とするものである。   That is, the present invention is a cellular mortar composition obtained by using a cement, water, an aggregate and a foaming agent, in which bubbles are dispersed in a mortar. The gist of the present invention is a cellular mortar composition characterized in that is used.

なお、かかる本発明に従う気泡モルタル組成物における好ましい態様の一つにおいては、前記鋳造廃微砂が、１ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有している。 In one preferred embodiment of the cellular mortar composition according to the present invention, the cast waste fine sand has a specific surface area of 1 m 2 / g or more.

また、本発明は、セメント、水及び鋳造廃微砂を混練せしめる一方、起泡剤を用いて形成される気泡を導入することにより、モルタル中に気泡を分散せしめたことを特徴とする気泡モルタル組成物の製造方法、並びに、セメント、水、鋳造廃微砂及び起泡剤を用いて得られた、モルタル中に気泡が分散せしめられてなる気泡モルタル組成物を、充填されるべき空洞部乃至は空隙部に注入し、該空洞部乃至は空隙部内において、該気泡モルタル組成物を硬化せしめることを特徴とする空洞部乃至は空隙部の充填方法をも、その要旨とするものである。   The present invention also relates to a foam mortar characterized in that the foam is dispersed in the mortar by mixing the cement, water and cast waste fine sand while introducing the foam formed using the foaming agent. A method for producing a composition, and a cellular mortar composition obtained by dispersing bubbles in mortar obtained by using cement, water, cast waste fine sand and a foaming agent, The gist of the present invention is also a method of filling the void or void, which is characterized by being injected into the void and curing the bubble mortar composition in the void or void.

このように、本発明に従う気泡モルタル組成物にあっては、骨材として、従来の一般的な砂や粘土等に代えて、膨張作用を発揮する鋳造廃微砂を用い、それを配合せしめてなるものであるところから、本発明の気泡モルタル組成物は、その硬化の際に、優れた膨張性を発揮することとなる。   As described above, in the foam mortar composition according to the present invention, instead of the conventional general sand or clay, as the aggregate, cast waste fine sand that exhibits expansion action is used, and it is blended. Therefore, the cellular mortar composition of the present invention exhibits excellent expansibility upon curing.

従って、そのような本発明の気泡モルタル組成物を、例えば、地盤と構造物との境界面における空洞部や隙間等の空隙部に注入し、硬化せしめると、かかる気泡モルタル組成物は効果的に膨張し、以て、空洞部や隙間等の空隙部の隅々に至るまで、モルタル組成物の固化物を充填することが可能となるのである。   Therefore, when such a cellular mortar composition of the present invention is injected into a void such as a cavity or a gap at the interface between the ground and the structure and cured, the cellular mortar composition is effectively obtained. It expands, so that it becomes possible to fill the solidified product of the mortar composition until it reaches every corner of the void such as a cavity or gap.

また、本発明においては、鋳造廃微砂として、特に、その比表面積が１ｍ2 ／ｇ以上のものを用いると、上述の如き優れた効果をより有利に享受することが可能である。 Further, in the present invention, when the cast waste fine sand having a specific surface area of 1 m 2 / g or more is used, it is possible to more advantageously enjoy the excellent effects as described above.

さらに、鋳造廃微砂は、元来、産業廃棄物として処分されていたものであり、そのような鋳造廃微砂を骨材として用いた、本発明に係る気泡モルタル組成物にあっては、環境保全の点においても優れたものとなっているのである。   Furthermore, the casting waste fine sand was originally disposed as industrial waste, and in the foam mortar composition according to the present invention using such casting waste fine sand as an aggregate, It is also excellent in terms of environmental conservation.

ところで、本発明に従う気泡モルタル組成物は、骨材として、膨張作用を発揮する鋳造廃微砂が配合せしめられて、構成されるものであるが、かかる鋳造廃微砂以外の他の成分としては、従来から公知の各種気泡モルタル組成物と同様に、セメント、水及び起泡剤が用いられて、目的とする気泡モルタル組成物が形成されることとなる。   By the way, the foam mortar composition according to the present invention is composed of aggregated cast waste fine sand that exhibits an expansion action as an aggregate, but as other components other than such cast waste fine sand, In the same manner as conventionally known various foam mortar compositions, cement, water and a foaming agent are used to form the desired foam mortar composition.

なお、そこで用いられるセメントとしては、従来からモルタル組成物において使用されている各種セメント、例えば、高炉セメント、ポルトランドセメント等を挙げることが出来る。   In addition, as cement used there, various cement conventionally used in the mortar composition, for example, blast furnace cement, Portland cement, etc. can be mentioned.

また、起泡剤としては、モルタル組成物に気泡を導入すべく一般的に配合されて、用いられているものであれば、如何なるものであっても、使用することが可能である。具体的には、本発明においては、界面活性剤を主成分とするもの、タンパク質を主成分とするもの等の何れも用いることが可能であり、例えば、スミシールドＡ（商品名；住友大阪セメント株式会社製）を挙げることが出来る。なお、そのような起泡剤の使用割合が少な過ぎると、モルタル組成物中の気泡の量が少なくなることにより、必然的にセメント及び骨材の使用量が増加し、その結果、固化せしめた気泡モルタル組成物（以下、単に固化物ともいう。）の軽量化が図れない恐れやコストが嵩む等の問題がある一方、その使用割合が多過ぎると、固化物が十分な強度を発揮し得ない恐れがあるところから、本発明においては、セメントの１００重量部に対して、０．０１〜１．０重量部、好ましくは０．１〜０．５重量部となるような使用割合において、起泡剤が用いられることとなる。   Any foaming agent can be used as long as it is generally blended and used to introduce bubbles into the mortar composition. Specifically, in the present invention, it is possible to use either a surfactant as a main component or a protein as a main component. For example, Sumishield A (trade name; Sumitomo Osaka Cement). Can be mentioned). In addition, when the use ratio of such a foaming agent is too small, the amount of bubbles in the mortar composition is reduced, which inevitably increases the amount of cement and aggregate used, and as a result, solidifies. On the other hand, there is a problem that the weight of the cellular mortar composition (hereinafter also simply referred to as a solidified product) cannot be reduced and the cost increases. On the other hand, if the ratio of use is excessive, the solidified product can exhibit sufficient strength. In the present invention, in the present invention, the proportion of use is 0.01 to 1.0 part by weight, preferably 0.1 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of cement. A foaming agent will be used.

さらに、本発明の気泡モルタル組成物においては、水の配合割合が少な過ぎると、組成物の流動性が低下して、作業性を悪化させる恐れがあり、その一方、水の配合割合が多過ぎると、その固化に長時間を要したり、得られた固化物が十分な強度を発揮し得ない恐れがあるところから、水は、セメントの１００重量部に対して、５０〜２００重量部となるような配合割合において、配合せしめられることとなる。   Furthermore, in the foam mortar composition of the present invention, if the blending ratio of water is too small, the fluidity of the composition may be lowered and workability may be deteriorated. On the other hand, the blending ratio of water is too large. And, since the solidification may take a long time or the obtained solidified product may not exhibit sufficient strength, water is 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. In such a blending ratio, it will be blended.

そして、本発明に係る気泡モルタル組成物においては、上述の如きセメント、起泡剤及び水と共に、骨材として、膨張作用を有する鋳造廃微砂が配合せしめられているのであり、かかる鋳造廃微砂の配合により、本発明の気泡モルタル組成物にあっては、その固化の際に、優れた膨脹性を発揮することとなるのである。   In the cellular mortar composition according to the present invention, the cast waste fine sand having an expansion action is blended as an aggregate together with the cement, the foaming agent and water as described above. By blending sand, the foam mortar composition of the present invention exhibits excellent expansibility when solidified.

ここで、本明細書及び特許請求の範囲における「鋳造廃微砂」とは、鋳造に用いた砂型の残骸（型ばらし後の鋳型）を利用して、再生鋳物砂を製造する際に副生する、微細な鋳物砂である。具体的には、再生鋳物砂は、一般に、各種鋳物製品の鋳造の際に用いた砂型を、製品を取り出すための型ばらし後に回収し、それに、従来より公知の再生処理（粗砕、焙焼、分級、研磨等）を施した後、更に分級することにより製造されるものであるが、本明細書等における「鋳造廃微砂」とは、そのような再生鋳物砂の製造過程において副生する微砂であって、従来、微細であるために、再生鋳物砂としては使用され得ず、主に産業廃棄物として処分されていたものを意味する。これらの中でも、焙焼再生を経て製造された再生鋳物砂の製造過程において副生する微砂が、特に本発明において好適に用いられる。なお、かかる鋳造廃微砂の元となる砂型（鋳型）は、従来より公知の各種鋳物砂を用いて造型されたものであれば、如何なるものであっても良いが、得られる鋳造廃微砂の特性が比較的安定する等の観点から、ムライト系人工粒子にて作製された砂型が、好適である。また、本発明においては、特に、アルミニウム等の軽合金よりなる鋳物製品の鋳造工程に使用された砂型（型ばらしされた砂型）を元にして得られた鋳造廃微砂が、その優れた膨張作用を有利に発揮せしめ得るところから、有利に用いられ得ることとなる。   Here, “cast waste sand” in the present specification and claims refers to a by-product when producing reclaimed foundry sand by using sand mold remnants (molds after mold release) used for casting. It is a fine foundry sand. Specifically, the reclaimed foundry sand is generally recovered after releasing the mold used for casting various cast products after releasing the mold, and is then subjected to a conventionally known reclaim processing (coarse grinding, roasting). , Classification, polishing, etc.) and then further classification, the “cast waste sand” in this specification etc. is a by-product in the production process of such reclaimed foundry sand. This means fine sand that is conventionally fine and cannot be used as reclaimed foundry sand, but has been mainly disposed of as industrial waste. Among these, fine sand produced as a by-product in the production process of reclaimed foundry sand produced through roasting regeneration is particularly preferably used in the present invention. The sand mold (mold) that is the basis of such cast waste fine sand may be any sand mold as long as it has been molded using conventionally known various cast sands. From the standpoint of relatively stable characteristics, a sand mold made of mullite artificial particles is preferred. Further, in the present invention, particularly, the cast waste fine sand obtained based on the sand mold used in the casting process of a cast product made of a light alloy such as aluminum (excellent sand mold) has an excellent expansion. Since the action can be exhibited advantageously, it can be used advantageously.

また、上述したような鋳造廃微砂においては、一般に、１ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有しているのであるが、本発明においては、特に、５ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有する鋳造廃微砂が好ましく、更に好ましくは、１０ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有する鋳造廃微砂が、有利に用いられることとなる。なお、本明細書及び特許請求の範囲における鋳造廃微砂の比表面積は、何れも、日本工業規格『ＪＩＳ−Ｒ−１６２６：ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法』に従って、測定されたものである。 In addition, the above-mentioned cast waste fine sand generally has a specific surface area of 1 m 2 / g or more, but in the present invention, in particular, a casting having a specific surface area of 5 m 2 / g or more. Waste fine sand is preferable, and cast waste fine sand having a specific surface area of 10 m 2 / g or more is more preferably used. In addition, the specific surface area of the casting waste fine sand in this specification and the claims is in accordance with Japanese Industrial Standard “JIS-R-1626: Method for Measuring Specific Surface Area by Gas Adsorption BET Method of Fine Ceramics Powder”. , Measured.

さらに、本発明に従う気泡モルタル組成物において、鋳造廃微砂の配合割合が少な過ぎると、本発明の効果が十分に得られないだけではなく、その固化物の強度も不十分なものとなる恐れがあり、他方、その配合割合が多過ぎると、モルタル組成物の流動性が悪化して、作業性を低下せしめる恐れがあるところから、本発明における鋳造廃微砂は、セメントの１００重量部に対して、２０〜３００重量部となるような量的割合において、配合せしめられる。   Furthermore, in the foam mortar composition according to the present invention, if the blending ratio of the cast waste fine sand is too small, not only the effect of the present invention is not sufficiently obtained, but also the strength of the solidified product may be insufficient. On the other hand, if the blending ratio is too large, the fluidity of the mortar composition is deteriorated and the workability may be lowered. Therefore, the cast waste fine sand in the present invention is 100 parts by weight of cement. On the other hand, it is compounded in a quantitative ratio of 20 to 300 parts by weight.

加えて、セメント、水、鋳造廃微砂の割合は、互いに関連するものであり、セメント１００重量部に対して、鋳造廃微砂：４０〜２００重量部、且つ、水：１００〜１５０重量部の割合となるような量において、配合することが好ましい。   In addition, the ratios of cement, water, and cast fine sand are related to each other, and cast waste fine sand: 40 to 200 parts by weight and water: 100 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. It is preferable to mix in an amount such that

なお、そのような鋳造廃微砂を用いて調製されてなる本発明に係る気泡モルタル組成物が、その固化と共に、効果的に膨張することについては、未だ論理的に明らかにされているものではないが、本発明者等の研究によれば、骨材として、ａ）比表面積の大きい微細な粒子の表面に、ｂ）鋳造に用いられた金属成分が付着してなる鋳造廃微砂を用いることにより、それらａ）及びｂ）に基づく作用が相俟って、本発明の気泡モルタル組成物が、効果的に膨張しながら固化するものと推察されている。   In addition, it has not yet been logically revealed that the foam mortar composition according to the present invention prepared using such cast waste fine sand effectively expands with its solidification. However, according to the study by the present inventors, as agglomerate, a) a cast waste fine sand in which a) a metal component used for casting adheres to a surface of fine particles having a large specific surface area is used. Thus, it is presumed that the cellular mortar composition of the present invention solidifies while effectively expanding due to the combined action based on a) and b).

本発明にあっては、上述したようなセメント、水、起泡剤、鋳造廃微砂や、必要な他の配合成分を、従来より公知の各種手法に従って混練し、導入することにより、目的とする気泡モルタル組成物が製造されることとなるが、本発明においては、様々な目的の下に、一般的な気泡モルタル組成物に配合される他の成分についても、本発明の目的を阻害しない量的範囲において、適宜に用いることが可能である。そのような他の成分としては、例えば、組成物全体の流動性を向上せしめるための各種粘土等を、例示することが出来る。また、必要に応じて、本発明に従う鋳造廃微砂に加えて、他の公知の骨材を配合せしめることも、可能である。   In the present invention, the above-described cement, water, foaming agent, cast waste fine sand, and other necessary blending components are kneaded according to various conventionally known methods, and introduced. In the present invention, other components blended in a general foam mortar composition do not impair the purpose of the present invention. It can be used appropriately within the quantitative range. Examples of such other components include various clays for improving the fluidity of the entire composition. Moreover, it is also possible to mix | blend another well-known aggregate in addition to the casting waste fine sand according to this invention as needed.

ところで、本発明に従う気泡モルタル組成物を用いて、地盤と構造物との境界面における空洞や隙間等を充填するに際しては、公知の手法に従って、中でも、有利には、以下の手法に従って実施されることとなる。   By the way, when filling a cavity, a gap, or the like at the boundary surface between the ground and the structure using the cellular mortar composition according to the present invention, it is carried out according to a known technique, and particularly advantageously according to the following technique. It will be.

先ず、予め、セメント、水、起泡剤、鋳造廃微砂、及びその他の成分について、それぞれ、目的とする気泡モルタル組成物の特性等に応じた配合割合となるような量で、準備する。次いで、それらのうち、適量の水にて希釈した起泡剤と、エアコンプレッサー等により供給される所定量の圧縮空気とを、気泡発生器（発泡器）内にて混合することにより、目的とする発泡倍率（一般には２５倍程度）となるように発泡させたムース状の気泡集合物を調製する一方、セメント、水、鋳造廃微砂、及びその他の成分を、攪拌機内において混合することにより、（セメント）モルタルを調製する。そして、このようにして得られた気泡集合物、及び（セメント）モルタルを、連続練りミキサ等に投入し、これらを良く混合して、気泡モルタル組成物とした後、かかる気泡モルタル組成物を、ポンプ車等を用いて、目的とする空洞部や間隙等の空隙部に打設するのである。   First, cement, water, a foaming agent, cast waste fine sand, and other components are prepared in advance so as to have a blending ratio according to the characteristics of the target foam mortar composition. Next, among them, the foaming agent diluted with an appropriate amount of water and a predetermined amount of compressed air supplied by an air compressor or the like are mixed in a bubble generator (foaming device), thereby achieving the purpose. By preparing a mousse-like foam aggregate foamed so as to achieve a foaming ratio (generally about 25 times), cement, water, cast waste fine sand, and other components are mixed in a stirrer. , (Cement) mortar is prepared. Then, after the foam aggregate thus obtained and (cement) mortar were put into a continuous kneading mixer or the like and mixed well to obtain a foam mortar composition, the foam mortar composition was Using a pump car or the like, it is placed in a cavity such as a target cavity or gap.

このようにして空洞部等に打設された本発明に従う気泡モルタル組成物にあっては、効果的に膨張しながら、固化が進行するものであるところから、かかる空洞部等は、その隅々に至るまで、気泡モルタル組成物の固化物にて有利に充填せしめられることとなるのである。   In the foam mortar composition according to the present invention thus placed in the cavity and the like, since the solidification proceeds while effectively expanding, the cavity and the like are in every corner. Thus, the solidified product of the foam mortar composition is advantageously filled.

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等が加え得るものであることが、理解されるべきである。   Some examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, in addition to the specific description described above, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like can be added.

先ず、高炉セメントＢ種、起泡剤（商品名：スミシールドＡ，住友大阪セメント株式会社製）、及び水と共に、骨材として、鋳鉄鋳造工程で用いられた鋳型の鋳物砂再生工程で副生した鋳鉄鋳造廃微砂（鋳造廃微砂Ａ）、アルミ鋳造工程で用いられた鋳型の鋳物砂再生工程で副生した５種類のアルミ鋳造廃微砂（鋳造廃微砂Ｂ〜Ｆ）、珪砂（商品名：Ｌビフン、三河珪石株式会社製）、及び高炉スラグ（商品名：ケイメント、神鋼スラグ製品株式会社製）を準備した。これら各々の骨材の性状を、下記表１に示す。なお、下記表１において、鋳造廃微砂Ａ〜Ｆの比表面積は、日本工業規格『ＪＩＳ−Ｒ−１６２６：ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法』に従って、測定した値であり、また、それらの平均粒子径は、日本工業規格『ＪＩＳ−Ｒ−１６２９：ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法』に従って、測定したものである。加えて、鋳造廃微砂Ａ〜Ｆ中のアルミニウム（Ａｌ）含有量は、日本工業規格『ＪＩＳ−Ｍ−８２２０：鉄鉱石−アルミニウム定量方法』に従って、測定した値（Ａｌ2Ｏ3換算量）であり、更にまた、鉄（Ｆｅ）の含有量は、日本工業規格『ＪＩＳ−Ｍ−８８５２：セラミックス用高シリカ質原料の化学分析方法』に規定される酸化第二鉄定量方法に従って、測定した値（Ｆｅ2 Ｏ3 換算量）である。 First, with blast furnace cement B, foaming agent (trade name: Sumishield A, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), and water, as a by-product in the casting sand regeneration process of the mold used in the cast iron casting process as an aggregate Cast iron cast waste fine sand (cast cast waste fine sand A), five types of aluminum cast waste fine sand (cast waste waste sand B to F) by-produced in the casting sand regeneration process of the mold used in the aluminum casting process, silica sand (Brand name: L bifun, manufactured by Mikawa Silica Co., Ltd.) and blast furnace slag (Brand name: Cayment, manufactured by Shinko Slag Products Co., Ltd.) were prepared. The properties of each aggregate are shown in Table 1 below. In Table 1 below, the specific surface area of the casting waste fine sand A to F is a value measured in accordance with Japanese Industrial Standard “JIS-R-1626: Measuring Method of Specific Surface Area by Gas Adsorption BET Method of Fine Ceramics Powder”. Moreover, those average particle diameters are measured in accordance with Japanese Industrial Standard “JIS-R-1629: Particle size distribution measurement method of fine ceramic raw material by laser diffraction / scattering method”. In addition, the aluminum (Al) content in the casting waste fine sand A to F is a value measured according to Japanese Industrial Standard “JIS-M-8220: Iron Ore-Aluminum Determination Method” (Al 2 O 3 equivalent) Furthermore, the content of iron (Fe) was measured according to the ferric oxide determination method defined in Japanese Industrial Standard “JIS-M-8852: Chemical analysis method of high-silica raw material for ceramics”. Value (Fe 2 O 3 equivalent).

Figure 2006232648
Figure 2006232648

そして、それら各成分を、下記表２に掲げる各配合割合にて混合することにより、スラリー状の気泡モルタル組成物（空気量：５０％）を、８種類（実施例１〜実施例６、比較例１及び比較例２）、それぞれ調製した。具体的に、各気泡モルタル組成物の調製は、高炉セメントＢ種、水及び骨材を、電動ドリル攪拌機内にて均一となるように混合した後、この攪拌機内に、予め準備した気泡集合物（適量の水にて２４倍に希釈した起泡剤に、所定量の圧縮空気を注入することにより、発泡倍率：２５倍にて発泡せしめてなるもの）を投入し、更に電動ドリル攪拌機で混合することにより、行なった。   And by mixing each of these components at each blending ratio listed in Table 2 below, eight types of slurry-like bubble mortar compositions (air amount: 50%) (Examples 1 to 6, comparison) Example 1 and Comparative Example 2) were prepared respectively. Specifically, each foam mortar composition is prepared by mixing blast furnace cement B type, water and aggregate so as to be uniform in an electric drill stirrer, and then preparing a bubble aggregate prepared in advance in the stirrer. (Foaming ratio: foamed at 25 times by injecting a predetermined amount of compressed air into a foaming agent diluted 24 times with an appropriate amount of water) and mixing with an electric drill stirrer By doing.

次いで、かくして得られた８種類の気泡モルタル組成物を用いて、以下の各実験を行なった。   Next, the following experiments were conducted using the eight types of cell mortar compositions thus obtained.

−一軸圧縮試験−
高さ：１１ｃｍ×内径：５ｃｍの円筒形のプラスチック製型枠を準備し、その下端を覆蓋した型枠内に気泡モルタル組成物を注入し、かかる注入後、上端をも覆蓋して、その状態において、２３℃で２８日間、養生した。養生後、型枠から気泡モルタル組成物の固化体を取り外し、得られた固化体から高さ：１０ｃｍ×内径：５ｃｍの供試体を作製した。そして、気泡モルタル組成物の固化体より得られた供試体について、日本工業規格『ＪＩＳ−Ａ−１２１８：土の一軸圧縮試験方法』に準じて、その一軸圧縮強度（ｋＮ／ｍ2 ）を測定した。その測定結果を、下記表２に併せて示す。 -Uniaxial compression test-
A cylindrical plastic mold having a height of 11 cm × inner diameter: 5 cm is prepared, and the foam mortar composition is injected into the mold covering the lower end, and after the injection, the upper end is also covered, And was cured at 23 ° C. for 28 days. After curing, the solidified body of the cellular mortar composition was removed from the mold, and a specimen having a height of 10 cm × inner diameter: 5 cm was prepared from the obtained solidified body. The specimen obtained from the solidified foam mortar composition was measured for its uniaxial compressive strength (kN / m 2 ) according to Japanese Industrial Standard “JIS-A-1218: Uniaxial Compressive Test Method for Soil”. did. The measurement results are also shown in Table 2 below.

−コンシステンシー試験−
各気泡モルタル組成物の流動性の評価は、日本道路公団規格『ＪＨＳ Ａ 313 ：エアモルタル及びエアミルクの試験方法』に規定されているコンシステンシー試験方法中の「シリンダー法」により行なった。具体的には、硬化プラスチック製の平板上に、高さ：８０ｍｍ×内径：８０ｍｍの黄銅製シリンダーを載置し、このシリンダー内にスラリー状の気泡モルタル組成物を充填し、その後、シリンダーをゆっくりと引き上げ、その際の気泡モルタル組成物の広がりを測定して、フロー値（ｍｍ×ｍｍ）とした。その測定結果を、下記表２に併せて示す。 -Consistency test-
The fluidity of each foam mortar composition was evaluated by the “cylinder method” in the consistency test method defined in Japan Highway Public Corporation Standard “JHS A 313: Test Method for Air Mortar and Air Milk”. Specifically, a brass cylinder of height: 80 mm × inner diameter: 80 mm is placed on a flat plate made of cured plastic, and the slurry-like foam mortar composition is filled in the cylinder, and then the cylinder is slowly moved. Then, the spread of the bubble mortar composition was measured to obtain a flow value (mm × mm). The measurement results are also shown in Table 2 below.

−膨脹性試験−
高さ：３３０ｍｍ×内径：１５０ｍｍの円筒形のアルミニウム製型枠を準備し、かかる型枠の下端を覆蓋した状態において、その上端から、スラリー状の気泡モルタル組成物を、その高さが３００ｍｍに達するまで注入した。かかる注入の後、気泡モルタル組成物の液面上に、型枠の内径より僅かに小さな内径（１４９．５ｍｍ）を有する円形プラスチック板を浮かべ、そのような状態において、２３℃で３日間、養生した。かかる養生の後、円形プラスチック板の上昇量を測定し、その結果を、下記表２に示した。 -Expandability test-
A cylindrical aluminum formwork having a height of 330 mm × inner diameter: 150 mm was prepared, and in a state where the lower end of the formwork was covered, the slurry-like foam mortar composition was adjusted to a height of 300 mm from the upper end. Infused until reached. After such injection, a round plastic plate having an inner diameter (149.5 mm) slightly smaller than the inner diameter of the mold is floated on the liquid surface of the foam mortar composition, and in such a state, curing is performed at 23 ° C. for 3 days. did. After such curing, the amount of rise of the circular plastic plate was measured, and the results are shown in Table 2 below.

Figure 2006232648
Figure 2006232648

かかる表２の結果からも明らかなように、本発明の如き、骨材として鋳造廃微砂を用いた実施例１〜実施例６に係る気泡モルタル組成物にあっては、珪砂を骨材として用いた比較例１や、高炉スラグを骨材として用いた比較例２と比較して、その流動性や固化物の強度が同程度の値を示しながらも、固化物の膨脹性において優れていることが、認められた。従って、本発明に従う気泡モルタル組成物を、いわゆる間隙充填に用いると、空洞部や隙間の隅々に至るまで、かかる気泡モルタル組成物の固化物にて充填せしめ得ることが確認されたのである。
As is clear from the results in Table 2, in the foam mortar compositions according to Examples 1 to 6 in which the cast waste fine sand was used as the aggregate as in the present invention, silica sand was used as the aggregate. Compared to Comparative Example 1 used and Comparative Example 2 using blast furnace slag as an aggregate, the fluidity and strength of the solidified product are comparable, but the expandability of the solidified product is excellent. It was recognized. Therefore, it was confirmed that when the cellular mortar composition according to the present invention is used for so-called gap filling, it can be filled with the solidified product of the cellular mortar composition up to every corner of the cavity or gap.

Claims (4)

セメント、水、骨材及び起泡剤を用いて得られた、モルタル中に気泡が分散せしめられてなる気泡モルタル組成物であって、前記骨材として、鋳造廃微砂が用いられていることを特徴とする気泡モルタル組成物。   A foam mortar composition obtained by using cement, water, aggregate, and a foaming agent, in which bubbles are dispersed in mortar, wherein the cast waste fine sand is used as the aggregate. A foam mortar composition characterized by the above. 前記鋳造廃微砂が、１ｍ2 ／ｇ以上の比表面積を有していることを特徴とする請求項１に記載の気泡モルタル組成物。 The foam mortar composition according to claim 1, wherein the cast waste fine sand has a specific surface area of 1 m 2 / g or more. セメント、水及び鋳造廃微砂を混練せしめる一方、起泡剤を用いて形成される気泡を導入することにより、モルタル中に気泡を分散せしめたことを特徴とする気泡モルタル組成物の製造方法。   A method for producing a foam mortar composition, wherein the foam is dispersed in the mortar by mixing the cement, water and the cast waste fine sand while introducing the foam formed using a foaming agent. セメント、水、鋳造廃微砂及び起泡剤を用いて得られた、モルタル中に気泡が分散せしめられてなる気泡モルタル組成物を、充填されるべき空洞部乃至は空隙部に注入し、該空洞部乃至は空隙部内において、該気泡モルタル組成物を硬化せしめることを特徴とする空洞部乃至は空隙部の充填方法。
A foam mortar composition obtained by dispersing bubbles in a mortar obtained by using cement, water, cast waste fine sand and a foaming agent is injected into a cavity or a cavity to be filled, A method for filling a cavity or void, wherein the foam mortar composition is cured in the cavity or void.
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