JP2008302507A - 吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートと吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 - Google Patents
吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートと吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008302507A JP2008302507A JP2007149290A JP2007149290A JP2008302507A JP 2008302507 A JP2008302507 A JP 2008302507A JP 2007149290 A JP2007149290 A JP 2007149290A JP 2007149290 A JP2007149290 A JP 2007149290A JP 2008302507 A JP2008302507 A JP 2008302507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine powder
- mortar
- viscosity
- ratio
- thickener
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 168
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 56
- 238000013329 compounding Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 152
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 97
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 95
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 85
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 85
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 63
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000009725 powder blending Methods 0.000 claims description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 44
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 10
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
【解決手段】所定割合で配合したセメントと水と細骨材と粗骨材とを含み、更に石灰石微粉末微粉末を配合して練り混ぜることで、リバウンドを低減した吹き付けコンクリートを製造する。吹き付けコンクリートの粗骨材を取り除いたモルタルの配合に関し、細骨材の一部を微粉末に置換すると共に微粉末の含有量を順次変化させて配合して練り混ぜして複数種類のモルタルを製造する。これら複数種類のモルタルについて流動性試験と粘性試験を行い、流動性と粘性の特性を示す曲線を得て、流動性と粘性の変曲点P1、P2を検出する。流動性と粘性のいずれかの変曲点P1、P2付近における微粉末の配合割合によってモルタル中の配合量を決定する。
【選択図】図1
Description
ところで、従来のコンクリート吹き付け工法では地山にコンクリートを吹き付ける際にリバウンドが約30%発生しており、大きなロスになっていた。これを改善するコンクリート吹き付け工法として、コンクリート材料中にシリカヒュームと石灰石微粉末を併用して配合させることで吹き付け用コンクリートの粘性を高くした技術が提案されている。
この場合、シリカヒュームと石灰石微粉末は予め特定の配合量に設定され、これを細骨材の一部と置換して混入することにしている。この工法によって、吹き付け時のリバウンドによるコンクリートのロスを約20%前後に低減できる。また、粉塵の飛散量も切羽から50m後方に下がった位置での空気中の粉塵量を従来の工法では7〜8mmg/m3だったものを3mmg/m3程度に低減するように指定されている。
特許文献2等に記載されたコンクリート材料の配合比の決定方法では、吹き付け試験に際して、現場でセメント、細骨材や粗骨材、そして微粉末等の配合比を変えたものを10種程度選定して練り混ぜて試験用のサンプルを製造する。この場合、シリカヒュームと石灰石微粉末の配合量は細骨材との置換割合を適当に変えることによって複数種の配合比を選定していた。そして、得られた10種程度の配合比のコンクリートから3種程度のコンクリートを絞り込んで実際に地山に吹き付けて、その中からリバウンドの少ない最適な配合比のコンクリートを職人が選定していた。
本発明によれば、微粉末の配合割合を異ならせたモルタルについての流動性試験と粘性試験を行い、試験結果から流動性と粘性の変化の変曲点を見いだして、これら流動性と粘性の変曲点付近のいずれかまたはこれら変曲点の範囲内における微粉末の配合割合をモルタル中の配合割合として決定するようにした。そのため、工事現場以外の場所で、吹き付けコンクリートのリバウンドを低減するための微粉末の配合割合を決定でき、従来のように工事現場で微粉末の配合割合を異ならせた複数のコンクリートのサンプルを製造して吹き付け試験を行うことで最適な微粉末の配合割合を決定する必要がなく、吹き付け試験コストや吹き付け試験の手間を削減できると共に吹き付け試験中に工事を中止する必要もなく吹き付け試験にかかるコストを低減できる。
微粉末の混入量が少なければ材料コストを低減できる。或いはトータルでコストの低い変曲点付近における微粉末の配合割合を選択すれば微粉末の混入量の多い方を採用してもよい。粘性の高い方の変曲点付近における微粉末の配合割合を選択すれば吹き付けコンクリートのリバウンドを一層低減できる。
本発明によれば、流動性を一定に維持しながら、微粉末の配合割合を異ならせたモルタルについての粘性試験を行って粘性の変化の変曲点を検出し、これら粘性の変曲点付近またはこれら変曲点の範囲内における微粉末の配合割合によってモルタル中の配合割合を決定するようにした。そのため、工事現場以外の場所で、吹き付けコンクリートのリバウンドを低減するための微粉末の配合割合を決定でき、しかもモルタルの粘性の変化に関わらず流動性を一定に維持するようにしたから、微粉末の配合割合の決定がいっそう容易になる。
本発明では、工事現場等で吹き付け試験を行うことになるが、流動性または粘性の変曲点付近の微粉末配合量を複数設定して吹き付け試験を行えば、いずれのコンクリートもリバウンドが低減されたものであるから、コンクリートの少ないサンプル数でよりリバウンドの低い高精度なコンクリートを得る微粉末配合割合を決定できる。
W1=α×C+γ×Ls+βOH×S (1)
ただし、W1:最適一次水量
α :セメントの拘束水率
γ :石灰石微粉末の拘束水率
βOH:細骨材の拘束水率
C :単位セメント量
Ls:単位石灰石微粉末量
S :単位細骨材量
本発明によれば、増粘剤の添加割合を異ならせたモルタルについての流動性試験と粘性試験を行い、試験結果から流動性と粘性の変化の変曲点を検出して、これら流動性と粘性の変曲点付近またはこれら変曲点の範囲内における増粘剤の添加割合をモルタルへの添加割合として決定するようにした。そのため、工事現場以外の場所で、吹き付けコンクリートのリバウンドを低減するための増粘剤の添加割合を決定でき、従来のように工事現場で増粘剤の添加割合を異ならせた多数のコンクリートを製造して吹き付け試験を行うことで最適な増粘剤の添加割合を決定する必要がなく、吹き付け試験コストや吹き付け試験の手間を低減できると共に吹き付け試験中に工事を中止する必要もなく吹き付け試験にかかるコストを低減できる。
増粘剤の添加量が少なければ材料コストを低減できる。或いは、トータルでコストの低い変曲点付近における増粘剤の添加割合を選択できれば増粘剤の添加量の多い方を採用してもよい。粘性の高い方の増粘剤の添加割合に決定すれば吹き付けコンクリートのリバウンドを一層低減できる。
また、変曲点付近における増粘剤の添加割合によって増粘剤の添加割合を決定してなるモルタルを用いて、変曲点付近における増粘剤の複数の添加割合を設定し、それぞれの添加割合の増粘剤を含むコンクリートで吹き付け試験を行うことで最適な増粘剤の添加割合を決定するようにしてもよい。
本発明では、最終的に工事現場等で吹き付け試験を行うことになるが、流動性または粘性の変曲点付近の増粘剤添加量を複数設定して吹き付け試験を行えば、いずれのモルタルもリバウンドが低減されたものであるから、コンクリートの少ないサンプル数でよりリバウンドの低い高精度なコンクリートを得る増粘剤添加量を決定できる。
或いは、一次水と二次水に分割することなく全水量を供給して一括練り混ぜを行うことでモルタルを製造するようにしてもよい。
また、最終的に工事現場で吹き付け試験を行う場合でも、微粉末または増粘剤の配合・添加割合による粘性特性等の変曲点とその前後における数種の配合・添加割合の吹き付けコンクリートのみを吹き付け試験すればよいので短期間でしかも比較的低コストで吹き付け試験を行うことができる。
本発明による吹き付けコンクリートによれば、リバウンドと粉塵の少ない最適な配合のコンクリートが得られ、吹き付け用として最適である。
図1は本発明の第一の実施の形態による、石灰石微粉末の置換率を変えた場合における吹き付けコンクリートの流動性と粘性について試験した結果を示すグラフである。
本発明の第一実施形態に用いる高強度吹き付けコンクリートの基材として、工事現場の周辺地域で採取されたセメント、水、細骨材、粗骨材、混和剤を下記表1に示す割合で配合したものを用いる。なお、このコンクリートは混和剤(減水剤)が含まれていなくてもよい。
表2において、NO.1で細骨材の総重量を2kg、石灰石微粉末の配合量を0とし、総重量を変えることなく石灰石微粉末の配合量を3vol%、5vol%、7vol%、10vol%、15vol%、20vol%、25vol%と、順次増大させるに応じて細骨材の含有量を減少させる。なお、表2において、参考のために石灰石微粉末の配合割合(置換率)を容積(vol)%に加えて重量(wt)%でも示している。
分割練り混ぜ工法については上述の各特許公報に詳しいので簡単に説明する。分割練り混ぜ工法では、細骨材(粗骨材を含んでいてもよい)からなる骨材に一次水量W1を添加して調整練りを行い、各細骨材の全周に水分を均等に付着させる。その後、所要量のセメントまたはセメントに石灰石微粉末や混和材を含む混合粉体を添加して一次練り混ぜを行い、各細骨材の周囲にキャピラリー状態のセメントまたは混合粉体が付着して造殻される。
そして全水量Wから一次水量W1を除去した二次水量W2(及び必要なら混和剤)を添加して二次練り混ぜを行うことで、セメントや混合粉体が良く分散して均質なコンクリートが得られることになる。
得られた吹き付けコンクリートは粗骨材を含むが、粗骨材を除いたモルタル成分についていえば、粗骨材を含まないモルタルと同一の成分比になる。
そのため、表2で得られたNO.1〜8の各モルタルについて、モルタルの流動性をモルタルフロー試験によって「F15 フロー値(mm)」として測定する。またモルタルの粘性を例えば回転粘度計やモルタルの流下時間測定試験等の粘性測定試験によって「塑性粘度(Pa−s)」(粘性)として測定する。
ここで、図1において、流動性について、石灰石微粉末の混入率を0から増大させると極めて緩やかな傾斜で10vol%まではほぼ同一のフロー値を呈し、石灰石微粉末の混入率10vol%を変曲点P1として更に混入率を増大させると流動性が漸次低下する結果が得られた。
また、粘性について、石灰石微粉末の混入率を0から増大させると15vol%までは緩やかな傾斜でほぼ直線的に増大し、石灰石微粉末の混入率15vol%を変曲点P2として更に混入率を増大させると粘性が急上昇する結果が得られた。粘性が急上昇した領域では、所定の流動性を確保するためには減水剤等の薬剤を添加したり、水の配分量を増量する等の処置が必要になる。しかし、薬剤添加では材料コストが上昇し、水を増量するとコンクリート強度が低下する可能性がある。
本実施形態では、コスト低減のために石灰石微粉末の配合比の最も小さい10vol%を採用することが好ましいといえる。或いは、石灰石微粉末の配合比15vol%を選択した場合でも、10vol%の場合に粘性を確保するための薬剤を添加するケース等と比較してトータルでコストを低減できるのであればよい。
また、この配合比による吹き付けコンクリートについて工事現場において実機バッチャーで練り混ぜを行い、吹き付け施工試験を行ったところ、表5で示す結果が得られ、吹き付けコンクリートとして性状が良好であり、リバウンドを20%以下に低減できることが確認できた。
また、吹き付けコンクリートを低リバウンドにすることで吹き付け時の粉塵の発生を抑制できる。
この場合でも、従来の工事現場で行う吹き付け試験による決定方法と比較してサンプルの数が少なくてすみ、しかもよりリバウンドの少ない高精度な配合比の吹き付けコンクリートを製造できる。
上述の第一の実施形態では、石灰石微粉末の配合量を変えることによってモルタルの流動性と粘性を可変として両者のそれぞれの変曲点から最適な石灰石微粉末の配合比を決定するようにしたが、本実施形態ではモルタルの流動性を一定にして石灰石微粉末配合量と粘度(塑性粘度)との関係から配合割合を決定している。
本実施形態において、モルタル中の石灰石微粉末の配合量を順次増大させることによって流動性が次第に減少する傾向にあるが、石灰石微粉末の配合量を変化させても流動性を一定に維持できるように減水剤の使用量を調整して練り混ぜる。
このようにしてモルタルの粘性測定試験を実施して石灰石微粉末の配合量と粘性(塑性粘度)との関係を求めると図2に示すようになる。図2において、石灰石微粉末の配合量0から細骨材と置換して次第に増大させると塑性粘度は当初急傾斜で増大し、変曲点P3を境になだらかな傾斜に移行する曲線が描かれる。この変曲点P3付近における石灰石微粉末の配合量が、吹き付けコンクリートにおけるリバウンドや粉塵発生量が少なく且つ石灰石微粉末の配合量が必要最小限となる低コストな値であるといえる。
この場合でも、従来の工事現場で行う吹き付け試験による決定方法と比較してサンプルの数が少なくてすみ、しかもよりリバウンドが少なく低コストで高精度な配合比の吹き付けコンクリートを製造できる。
本第三実施形態では、リバウンドを低減するための材料として石灰石微粉末に代えて粉塵低減剤等の増粘剤が使用されている。この場合、増粘剤は細骨材の一部に置換するのではなく、吹き付けコンクリート配合材料に添加される。増粘剤の添加量はセメントの重量に対する割合で設定され、図3に示すように添加量は0wt%から、0.02wt%、0.05wt%、0.10wt%、0.15wt%、0.20wt%の順に増大するものとする。なお、増粘剤を除く吹き付けコンクリートの配合比は表1に示すものと同一である。
このような各添加量で増粘剤を添加した吹き付けコンクリート配合材料を練り混ぜて吹き付けコンクリートを製造する。各増粘剤を添加して得られた吹き付けコンクリートについてモルタルフロー(F15)で測定した流動性の値「F15 フロー値」とB型回転粘度計で測定した塑性粘度(粘性)をプロットすると図3に示すようになる。
図3から明らかなように、これら流動性と粘性を示す曲線は、石灰石微粉末を混入した場合と同様にそれぞれ変曲点P4、P5が存在しており、これらの変曲点P4,P5付近の増粘剤添加量で、モルタルの流動性と粘性のバランスがとれている。しかもこれら変曲点P4,P5で、安定した流動性と粘性を発揮できるモルタルについての増粘剤添加量が最も少なく低コストであるといえる。特に流動性の変曲点P4付近の増粘剤の添加量が変曲点P5のものより少なく、低コストであるといえる。
図3に示す変曲点P4における最適な増粘剤添加率は0.12wt%となる。
この場合でも、従来の工事現場で行う吹き付け試験による決定方法と比較してサンプルの数が少なくてすみ、しかもよりリバウンドと粉塵が少なく低コストで高精度な配合比の吹き付けモルタルまたはコンクリートを製造できる。
また、いうまでもないが、セメント、細骨材等、粗骨材の配合比は表1等の実施形態によるものに限定されない。工事現場毎で採用するセメント、細骨材等、粗骨材等のコンクリート材料の特性に応じて種々異なる。
上述した第一及び第二実施形態による方法によって石灰石微粉末の混入割合を決定した吹き付けコンクリートの決定方法については、セメントの拘束水水量(α×C)、微粉末の拘束水量(γ×Ls)、細骨材の拘束水量(βOH×S)を累計してなる一次水量は、次式(1)によって決定する。
W1=α×C+γ×Ls+βOH×S (1)
ただし、W1:最適一次水量
α :セメントの拘束水率
γ :石灰石微粉末の拘束水率
βOH:細骨材の拘束水率
C :単位セメント量
Ls:単位石灰石微粉末量
S :単位細骨材量
この場合、W/C=24%の位置で最もトルク値が高く最適値であり、キャピラリ状態であるといえる。このようにして単位セメントの拘束水率αを求める。
また、石灰石微粉末の拘束水率γは石灰石微粉末が粉体であるため、上述したセメントの拘束水率αと同じような試験で設定できる。図5は単位石灰石微粉末量当たりの一次水量W/Lsを横軸にとり、W/Lsにおいてトルク試験を行いながら、単位石灰石微粉末量Lsに対して投入する水量Wを5%刻みで徐々に増加させて順次トルク試験を行う。
そして、トルク値A(負荷電流値)が最も高い値W/Ls=21%が最適な拘束水率γとなる。
単位セメントC当たりの単位細骨材量SをS/Cで表し、加水したモルタルを遠心脱水して残った水の比率を残留水粉体比WZ/Cで表す。そして、図6において、単位セメントCに対して単位細骨材量Sを徐々に添加した絶乾重量S/C(=0,1,2)を横軸にとり、縦軸に残留水粉体比WZ/Cをとり、S/Cに対するWZ/Cの比はtanθ=βo(吸着水率)で表す。
そして、細骨材の拘束水率βOHは表乾状態での含水率であるから、次式で表される。
βOH=(βo−Q)÷(1+Q/100) (2)
ここで、Q:細骨材の吸水率(JISで規定された方法により測定される物性値)
そして、分割練り混ぜ工法では、細骨材(粗骨材を含んでいてもよい)からなる骨材に一次水量W1を添加して調整練りを行い、各細骨材の全周に水分を均等に付着させる。その後、分散材として所要量のセメントまたはセメントに石灰石微粉末や混和剤を含む混合粉体を添加して一次練り混ぜを行い、各細骨材の周囲にキャピラリー状態のセメントまたは混合粉体が付着して造殻される。
そして全水量Wから一次水量W1を除去した二次水量W2(及び必要なら混和剤)を添加して二次練り混ぜを行うことで、セメントや混合粉体が良く分散して均質なコンクリートが得られる。
なお、第三実施形態では、増粘剤は細骨材の一部に置換するのではなく、吹き付けコンクリート配合材料に添加されるものであるから、上述した分割練り混ぜ工法における(1)式による一次水量の決定方法は採用されず、一次水量が添加されたキャピラリー状態のモルタルに増粘剤を漸次添加すればよい。
(実施例1)
実施例1として第一実施形態による吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法について具体例を説明する。
まず、従来例として表1に示す配合比の吹き付けコンクリートを製造した。この吹き付けコンクリートには石灰石微粉末は混合されず、細骨材のみで948kg/m3とした。これに対して、本実施例では第一実施形態で示す表2のNo.1〜8の各モルタルについてその流動性と粘性の変化を図1に示すグラフでプロットした。図1から、変曲点P1とP2を決定できる。
そして、実施例1では、上述の表2のNo.5に示すように、モルタルの粘性と石灰石微粉末置換量のコストを考慮して変曲点P1である10vol%の石灰石微粉末を選択した。細骨材に対して10vol%の石灰石微粉末を置換したモルタル配合に対して粗骨材を加えた表3に示す配合(石灰石微粉末=98kg/m3)の吹き付けコンクリートを製造し、実施例1とした。
そして、従来例と実施例1について各吹き付けコンクリートをトンネル内の壁面に吹き付ける試験を行った。その結果は表6に示すようになった。はね返り率の測定は土木学会基準のJSCE−F−563−2005に準拠して行った。はね返り率の測定はそれぞれ3回づつ実施した。
なお、はね返り率の測定方法は下記の実施例2〜4においても同一のものを用いるものとする。
現場Aにおける通常の吹き付けコンクリート(単位セメント量C=360kg/m3)について、表7の従来配合(練り混ぜ方法として上述したSEC工法(登録商標)を用いた)から粗骨材を除いたモルタルの配合比で、第一実施形態による石灰石微粉末の置換率と流動性及び粘性の関係を求めた。その結果、図7に示すグラフが得られた。
なお、このときの粘性は、土木学会基準JSCE−F−531−1999に示されているJ14ロートを振動台に固定し、30Hzの振動を付加したときの流下時間とした。
図7に示すモルタル試験結果より、粘性(流下時間)の変曲点P2における石灰石微粉末置換率は7.7vol%となった。そして、表7に示す従来配合に対し、この置換率7.7vol%で石灰石微粉末を混合する場合の吹付けコンクリート配合は下記表8に示す通りである。これを実施例2とする。
実施例3では、吹き付けコンクリートに配合される細骨材と一部置換する微粉末として石灰石に替えてフライアッシュを用いた。
現場Bにおける通常の吹付けコンクリート(単位セメント量C=360kg/m3)について、表9の従来配合から粗骨材を除いたモルタルの配合比で、フライアッシュの置換率と流動性および粘性の関係を求めた。その結果、図8に示すグラフが得られた。
図8に示すモルタル試験結果より、粘性(流下時間)の変曲点P2におけるフライアッシュ置換率は10vol%となった。表9に示す従来配合に対し、この置換率10vol%でフライアッシュを混合する場合の吹付けコンクリート配合は下記表10に示す通りである。これを実施例3とする。
実施例4は第三実施形態による吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法について具体例を説明する。
現場Cにおける通常の吹付けコンクリート(単位セメント量C=360kg/m3)について、下記に示す表11の従来配合から粗骨材を除いたモルタルの配合比で、増粘剤の添加率と流動性および粘性の関係を求めた。その結果、図9に示すグラフが得られた。
図9に示すモルタル試験結果より、粘性(流下時間)の変曲点P2における増粘剤添加率はC×0.05wt%となった。表11の従来配合に対し、この添加率で増粘剤(C×0.05wt%)を混合する場合の吹付けコンクリート配合は表12に示す通りである。これを実施例4とする。
また、実施例2〜4についてそれぞれの最適置換率または添加率にて各吹付けコンクリートを製造し、トンネル壁面に吹付けて吹き付け試験を行った。微粉末または増粘剤を用いない各現場A,B,Cでの従来型(通常)の吹付けコンクリートに比べて、各現場A,B,Cでの実施例2〜4によって微粉末や増粘剤の最適な置換率または添加率を決定した吹付けコンクリートは、いずれもリバウンド率が小さくなることが確認された。
これに対し、実施例2〜4では吹き付けコンクリートに混和剤を添加していないので混和剤による材料コストを考慮する必要がない。しかも、微粉末や増粘剤の添加量が若干増大したとしても材料コストの増大は小さい。一方で、吹き付けコンクリートのリバウンドを小さくするには粘性が大きい方が好ましいので、変曲点P2を選択してリバウンドのより小さい特性にしたものである。このようにいずれの変曲点P1,P2を選択するかは、コストやリバウンド等、各工事現場でのコンクリートの要求特性やコスト等を考慮して適宜選定できる。
Claims (8)
- セメントと水と細骨材と粗骨材とを含み、石灰石微粉末、高炉スラグ微粉末またはフライアッシュ等の微粉末を混入して練り混ぜた吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法において、
前記吹き付けコンクリートから粗骨材を除いたモルタルの配合に関し、
前記細骨材の一部を前記微粉末に置換すると共に該微粉末の含有量を順次変化させて配合して練り混ぜすることで複数種類のモルタルを得て、これら複数種類のモルタルの流動性と粘性の変化を流動性試験と粘性試験によって測定して流動性と粘性の変曲点をそれぞれ検出し、流動性と粘性のいずれかの変曲点付近またはこれら変曲点の範囲内における微粉末の配合割合によってモルタル中の配合割合を決定するようにしたことを特徴とする吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法。 - 前記流動性と粘性の変曲点付近における微粉末の配合割合のうち、前記微粉末量の少ない方または粘性の高い方を選択するようにした請求項1に記載の吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法。
- セメントと水と細骨材と粗骨材とを含み、石灰石微粉末、高炉スラグ微粉末またはフライアッシュ等の微粉末を混入して練り混ぜた吹き付けコンクリートの配合割合の決定方法において、
前記吹き付けコンクリートから粗骨材を除いたモルタルの配合に関し、
前記細骨材の一部を前記微粉末に置換すると共に該微粉末の含有量を順次変化させて配合し且つモルタルの流動性が一定になるように減水剤を配合して練り混ぜすることで複数種類のモルタルを得て、これら複数種類のモルタルの粘性試験を行うことによって粘性の変曲点を検出し、粘性の変曲点付近またはこれら変曲点の範囲内における微粉末の配合割合によってモルタル中の配合割合を決定するようにしたことを特徴とする吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法。 - 前記変曲点付近における微粉末の複数の配合割合を設定し、それぞれの配合割合の前記微粉末を混入した前記モルタルを含むコンクリートで、吹き付け試験を行うことによって最適な微粉末の配合割合を決定するようにした請求項1乃至3のいずれかに記載の吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載のコンクリートの微粉末配合割合の決定方法によって配合割合が決定された前記微粉末を混入して得た前記吹き付けコンクリートに関し、
次式(1)に示すように前記セメントの拘束水量(α×C)、前記微粉末の拘束水量(γ×Ls)、前記細骨材の拘束水量(βOH×S)を累計して一時水量として分割練り混ぜすることを特徴とする吹き付けコンクリート。
W1=α×C+γ×Ls+βOH×S (1)
ただし、W1:最適一次水量
α :セメントの拘束水率
γ :石灰石微粉末の拘束水率
βOH:細骨材の拘束水率
C :単位セメント量
Ls:単位石灰石微粉末量
S :単位細骨材量 - セメントと水と細骨材と粗骨材とを含み、増粘剤を添加して練り混ぜた吹き付けコンクリートの増粘剤添加量の決定方法において、
前記吹き付けコンクリートから粗骨材を除いたモルタルの配合に関し、
前記増粘剤の添加量を順次変化させて添加して練り混ぜすることで複数種類のモルタルを得て、これらの複数種類のモルタルの流動性と粘性の変化を流動性試験と粘性試験によって測定して流動性と粘性の変曲点をそれぞれ検出し、流動性と粘性のいずれかの変曲点付近またはこれら変曲点の範囲内における前記増粘剤の添加割合によってモルタル中の増粘剤の添加割合を決定するようにしたことを特徴とする吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法。 - 前記流動性と粘性の変曲点付近における前記増粘剤の添加割合のうち、添加量の少ない方または粘性の高い方を選択するようにした請求項6に記載の吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法。
- 前記変曲点付近における増粘剤の添加割合によって増粘剤の添加割合を決定してなるモルタルを用いて、前記変曲点付近における増粘剤の複数の添加割合を設定し、それぞれの添加割合の増粘剤を混入したモルタルを含むコンクリートで吹き付け試験を行うことで最適な増粘剤の添加割合を決定するようにした請求項6または7に記載の吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007149290A JP4477657B2 (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートの分割練り混ぜ工法と吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007149290A JP4477657B2 (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートの分割練り混ぜ工法と吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008302507A true JP2008302507A (ja) | 2008-12-18 |
JP4477657B2 JP4477657B2 (ja) | 2010-06-09 |
Family
ID=40231648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007149290A Active JP4477657B2 (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートの分割練り混ぜ工法と吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4477657B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012166993A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kyushu Nisshoku Kk | セメント系固化材組成物及びその吹付け工法 |
JP2015010024A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 鉄筋モルタル供試体および鉄筋コンクリート製品の評価方法 |
CN106442188A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-22 | 四川省建筑科学研究院 | 一种非烧结砖砌体工程现场检测方法 |
KR102058188B1 (ko) * | 2018-03-20 | 2019-12-20 | 강원대학교산학협력단 | 시멘트-플라이애시-석회석 미 분말 삼성분계 콘크리트 수화모델, 압축강도 예측 및 배합 최적화 컴퓨터 프로그램 |
KR102130400B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-06 | 명지대학교 산학협력단 | 콘크리트 펌프 압송 중 윤활층 활성화제 주입량 결정방법 |
CN111828046A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-27 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种混凝土喷射系统及其控制方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104914005A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-16 | 新疆天山建筑材料检测有限公司 | 快速检测粉煤灰流动度比的方法 |
-
2007
- 2007-06-05 JP JP2007149290A patent/JP4477657B2/ja active Active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012166993A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kyushu Nisshoku Kk | セメント系固化材組成物及びその吹付け工法 |
JP2015010024A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 鉄筋モルタル供試体および鉄筋コンクリート製品の評価方法 |
CN106442188A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-22 | 四川省建筑科学研究院 | 一种非烧结砖砌体工程现场检测方法 |
KR102058188B1 (ko) * | 2018-03-20 | 2019-12-20 | 강원대학교산학협력단 | 시멘트-플라이애시-석회석 미 분말 삼성분계 콘크리트 수화모델, 압축강도 예측 및 배합 최적화 컴퓨터 프로그램 |
KR102130400B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-06 | 명지대학교 산학협력단 | 콘크리트 펌프 압송 중 윤활층 활성화제 주입량 결정방법 |
CN111828046A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-27 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种混凝土喷射系统及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4477657B2 (ja) | 2010-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4477657B2 (ja) | 吹き付けコンクリートの微粉末配合割合の決定方法及びこの決定方法で得られた吹き付けコンクリートの分割練り混ぜ工法と吹き付けコンクリートの増粘剤添加割合の決定方法 | |
JP2006176397A (ja) | 高流動モルタル組成物とその製造方法 | |
JP2013256433A (ja) | グラウト材粉粒体組成物およびその硬化物および既設管のライニング施工法 | |
JP5110476B2 (ja) | 長距離圧送用吹付け材 | |
JP6296600B2 (ja) | プレミックスグラウト組成物 | |
JP2007168086A (ja) | 分割練り混ぜ工法における一次水量決定方法 | |
JP7136972B2 (ja) | 湿式吹付工法 | |
JP5246562B2 (ja) | 高強度コンクリート用シリカフュームの品質評価方法 | |
JP3253925B2 (ja) | 湿式吹付け施工方法 | |
JP6683905B1 (ja) | 地盤改良工事の施工方法 | |
JP3806420B2 (ja) | シラスを用いた低強度モルタル充填材 | |
JP4893083B2 (ja) | 水硬性組成物 | |
JP6398330B2 (ja) | フレッシュコンクリートの配合決定方法 | |
JP2010155757A (ja) | グラウト用混和剤およびグラウト組成物 | |
JP4178541B2 (ja) | プレミックス型高粘性pcグラウト材 | |
JP2006182645A (ja) | 結合材 | |
JP2013082597A (ja) | 耐酸性乾式吹付け用モルタル材料及び該吹付け材料の製造方法 | |
JP2017138178A (ja) | コンクリートまたはモルタルの単位水量の推定方法 | |
JP3471296B2 (ja) | セメントスラリーの製造方法 | |
JP2010100457A (ja) | 高温用グラウト組成物 | |
JP2020083748A (ja) | 減水剤組成物、水硬性組成物及びその製造方法 | |
JP5299758B2 (ja) | 繊維補強セメント複合材料とその製造方法 | |
JP3727730B2 (ja) | 高流動モルタル | |
JP7403342B2 (ja) | セメント組成物及びその製造方法、並びにモルタル | |
JP2018115984A (ja) | 高強度コンクリート用粗骨材の評価方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090519 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20090519 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20090626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100223 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100311 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4477657 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |