JP2011225382A - バラスト道床のコンクリート道床化工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セメント、カルシウムアルミネート、セッコウ、窒素ガス発泡物質、水素ガス発泡物質及び減水剤と、凝結調整剤と細骨材とを含有してなる超速硬無収縮モルタル組成物に、水を練混ぜた超速硬無収縮グラウトを道床バラストに注入してなる、コンクリート道床化工法であり、超速硬無収縮モルタル組成物が、セメント、カルシウムアルミネート及びセッコウからなる結合材100部中、セメントが50〜90部、カルシウムアルミネートが5〜25部、セッコウが5〜25部であり、結合材100部に対して、減水剤が0.05〜2部、凝結調節剤が0.1〜2部、窒素ガス発泡物質が0.01〜0.5部、水素ガス発泡物質が0.001〜0.05部、粗粒率が1.2〜2.8の細骨材が50〜150部である前記コンクリート道床化工法、である。
【選択図】なし
Description
また、亜硝酸塩を配合したセメント組成物において、水和反応の過程で窒素ガスを発生する物質を含有する発泡剤が提案されている(特許文献3)。さらに、セメント、カルシウムアルミネート、セッコウ、窒素ガス発泡物質、及び凝結調整剤を含有してなる超速硬セメント組成物が、安定した初期膨張性の付与や乾燥状態に置かれた際のひび割れ抵抗性の向上が提案されている(特許文献4)。
なお、本発明における部や%は特に規定しない限り、質量基準である。
また、カルシウムアルミネートは、非晶質が好ましく、結晶質では充分な強度発現が得られない場合がある。
CAを製造する際のCaO原料としては、例えば、石灰石や貝殻などの炭酸カルシウム、消石灰等の水酸化カルシウム、あるいは生石灰等の酸化カルシウムを挙げることができる。Al2O3原料としては、例えば、ボーキサイトやアルミ残灰と呼ばれる産業副産物等が挙げられる。
強熱減量を1%以上とする方法は特に限定されるものではないが、水分や湿分を供給する方法や炭酸ガスを供給する方法等が挙げられる。
細骨材の粒度は、流動性、道床バラスト内への充填性、強度の観点から、粗粒率(F.M.)で1.2〜2.8が好ましく、1.5〜2.5がより好ましい。
細骨材の使用量は、圧縮強度とモルタルの流動性の観点から、結合100部に対して、50〜150部が好ましい。
ポリマーには、例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム及び天然ゴム等のゴムラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体及びスチレン・アクリル酸エステル共重合体やアクリロニトリル・アクリル酸エステルに代表されるアクリル酸エステル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂に代表される液状ポリマーのセメント混和用ポリマーディスパージョンや、アクリル酸エステル、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル、スチレン−アクリル酸エステル又はアクリルエステル−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル等を主成分とするセメント混和用再乳化型粉末樹脂があり、これらのうち1種又は2種以上を使用可能であるが、充填性の観点からスチレン・ブタジエンゴム系のポリマーディスパージョンを用いることが好ましい。
セメント70部、CA15部、及びセッコウ15部と、セメント、CA及びセッコウからなる結合材100部に対して、表1に示す窒素ガス発泡物質aと水素ガス発泡物質、凝結調整剤A0.8部、減水剤0.2部を配合してセメント組成物を調製した。さらに、結合材100部に対して、細骨材100部を配合して超速硬無収縮モルタル組成物を調製し、結合材100部に対して、凝結調整剤B0.1部を含む40部の水で混練し超速硬無収縮グラウトを調製した。
調製した超速硬無収縮グラウトを流動性、可使時間、ブリーディング、圧縮強度及び初期膨張率を測定すると共に、バラスト砕石に充填して、プレパックドコンクリートの圧縮強さを測定した。結果を表1に併記する。
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値3,300cm2/g
CA:CaO/Al2O3モル比1.70、強熱減量2.0%、非晶質、ブレーン値5,000cm2/g
セッコウ:無水セッコウ、市販品、ブレーン値5,000cm2/g
窒素ガス発泡物質a:アゾジカルボンアミド、市販品
窒素ガス発泡物質b:主成分4,4’−オキシビス、市販品
窒素ガス発泡物質c:主成分N,N’−ジニトロソメンタメチレンテトラミン、市販品
水素ガス発泡物質:ステアリン酸で表面処理した燐片状のアルミニウム粉末、市販品
凝結調整剤A:試薬1級のクエン酸25部と試薬1級の炭酸カリウム75部の混合物
凝結調整剤B:試薬1級の酒石酸
減水剤:リグニン系減水剤、市販品
水:水道水
細骨材A:石灰石砕砂1.2mm篩全通品,粗粒率(F.M.)=1.89
バラスト砕石:骨材径19〜63mm、市販品
グラウトの流動性:JSCE−F541に準じて、J14ロート流下値を測定。
グラウトの可使時間:自記温度記録計により測定し、練上りからモルタルの温度が2℃上昇するまでの時間。
グラウトのブリーディング:JSCE−F522に準じブリーディングを測定、ブリーディングの有無により材料分離抵抗性を評価。
グラウトの圧縮強度:モルタルを型枠に詰めて4cm×4cm×16cmの成形体を作製し、材齢2時間の圧縮強度をJIS R 5201に準じて測定。
グラウトの膨張収縮率:φ5×10cmの型枠に練混ぜたグラウトを型詰し光センサーにて打設直後から材齢2時間までの鉛直方向の長さ変化率を測定。表中の−は収縮側、+は膨張側
プレパックドコンクリートの圧縮強度:JSCE−G522に準じて、φ15×30cmの型枠にバラスト砕石に充填して、グラウトを充填後2時間の圧縮強度を測定。
表2に示すセメント、CA及びセッコウを使用し、結合材100部に対して、窒素ガス発泡物質a0.05部と水素ガス発泡物質0.005部を配合してセメント組成物を調製したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
実験No.1-9において、表3に示す細骨材、水を使用したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
細骨材A:石灰石砕砂1.2mm篩全通品,粗粒率(F.M.)=1.53
細骨材B:石灰石砕砂1.2mm篩全通品,粗粒率(F.M.)=1.89
細骨材C:石灰石砕砂5mm篩全通品,粗粒率(F.M.)=2.46
実験例1の材料を使用し、セメント70部、CA15部及びセッコウ15部と、セメント、CA及びセッコウからなる結合材100部に対して、表4に示す窒素ガス発泡物質aと水素ガス発泡物質、凝結調整剤A0.8部、減水剤0.2部を配合してセメント組成物を調製した。さらに、結合材100部に対して、細骨材A100部を配合して超速硬無収縮モルタル組成物を調製し、結合材100部に対して、凝結調整剤B0.1部を含む水40部をグラウトミキサで練混ぜ超速硬無収縮グラウトを調製した。
縦5m×横5m×高さ50cmの型枠を作製し、その中にバラスト砕石を投入し全体に敷き詰めバラスト道床のモックアップを作製した。バラスト敷設部分に穴を掘り、スクイズポンプにて超速硬無収縮グラウトを2m3/hの吐出速度で、バラストの間隙部に充填して、バラスト道床をコンクリート道床化した。その超速硬無収縮グラウトのJ14漏斗値、可使時間、充填状況、コンクリート道床を打設後1.5時間でコアカッターによりφ15×30cmでコアリングして材齢2時間圧縮強度と、硬化後、型枠を脱型して充填状況を確認した。結果を表4に併記する。
Claims (4)
- セメント、カルシウムアルミネート、セッコウ、窒素ガス発泡物質、水素ガス発泡物質及び減水剤と、凝結調整剤と細骨材とを含有してなる超速硬無収縮モルタル組成物に、水を練混ぜた超速硬無収縮グラウトを道床バラストに注入してなる、コンクリート道床化工法。
- 超速硬無収縮モルタル組成物が、セメント、カルシウムアルミネート及びセッコウからなる結合材100部中、セメントが50〜90部、カルシウムアルミネートが5〜25部、セッコウが5〜25部であり、結合材100部に対して、減水剤が0.05〜2部、凝結調節剤が0.1〜2部、窒素ガス発泡物質が0.01〜0.5部、水素ガス発泡物質が0.001〜0.05部、粗粒率が1.2〜2.8の細骨材が50〜150部であることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート道床化工法。
- 窒素ガス発泡物質が、アゾ化合物、ニトロソ化合物及びヒドラジン誘導体からなる群から選ばれた少なくとも一種である請求項1または請求項2に記載のコンクリート道床化工法。
- 水素ガス発泡物質がアルミニウム粉末である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコンクリート道床化工法。
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