JP2016074196A - 吸水性樹脂を使った先行材の投入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートポンプ車を使用してコンクリートを打設する際に使用する先行材の投入方法であって、１日のセッティング回数が２回以上の場合であっても、２回目以降に吸水性樹脂の吸水性能が奪われ、先行材としての機能を果たせなくなることを防ぎ、硬化後のコンクリート強度に先行材が影響を与えない、先行材の投入方法を開発すること。【解決手段】本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法は開始剤２として添加剤を含まない吸水性樹脂を使用し、開始剤２の投入量は２５ｇ〜１５０ｇであり、かつ１回目の投入量≦２回目以降の投入量となる様に設定し、吸水性樹脂がジェル状態となる０．１〜０．８重量％となるように水８の投入量を設定することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリートポンプ車を使用してコンクリートを打設する際に使用する先行材の投入方法に関する。

背景技術とその課題

最近は、コンクリートポンプ車を用いて、ホッパーに供給されたコンクリートを所定の打設場所に搬送する方法が広く採用されている。この方法では、コンクリートポンプ車を用いてホッパー内のコンクリートを配管内に圧送し、配管を通してコンクリートを目的の打設場所に搬送する。そして、コンクリートポンプと配管を用いてコンクリートを圧送する場合、ポッパー内に水と開始剤としてのセメントと混ぜたセメントペーストを先行材として予め充填しておき、この先行材を最初に配管内に送り込み、その後、ホッパー内に生コンクリートを流し込みながら生コンクリートを連続的に配管内に送り込んで圧送する。このように、先行材を先に送り込むのは、配管内に生コンクリートを直接流し込むとコンクリートポンプが順調に稼働しなくなる場合が多く、また、配管が閉塞してしまい生コンクリートの圧送が不可能になることがあるからである。

しかしながら、開始剤としてセメントを使用すると、通常使用されているセメント袋は１袋２５ｋｇの重さがあり扱い辛く、持ち運びや携帯が大変でありセメントをペースト状にするための撹拌にはかなりの労力が必要である。また、買い付けにかかる燃料や配達費や労務費などの経費とセメント袋を廃棄処理するための処分費用がセメント自体の価格に加算されて付加経費が大きくなっている。

また、開始剤としてセメントを使用すると、先行材として練混ぜられたセメントペーストが打設されたコンクリート躯体内において、硬化後の強度に影響があると指摘されることもある。

そこで、このような問題を解決する為に、開始剤としてセメントを使用する先行材に代えて、軽量で、安い、手間がかからない、強度への影響が少ない開始剤として吸水性樹脂を使用した先行材が開発されている。

例えば、特開２０００−３４４６１号公報（特許文献１）には、開始剤として吸水性樹脂を使用した先行材の構成が記載されている。この特許文献１に記載されている開始剤は、吸水性樹脂として、ポリアクリル酸の架橋物、ポリアクリル酸塩の架橋物、ポリエチレンオキサイドの架橋物、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体の架橋物および吸水性ウレタンからなる群から選ばれた少なくとも１種である開始剤である。特許文献１では、この吸水性樹脂からなる開始剤を、使用直前に水中に分散させ、これにより得られる分散液をコンクリートポンプ車のホッパー内に投入される。分散液を調製する際、開始剤の濃度は０．０１から５重量％に設定することが記載されている。ただし、開始剤は吸水性樹脂に水溶性樹脂を追加すること、分散剤の調製には溶剤等も追加することを勧めている。

このように、特許文献１に記載されているような開始剤として吸水性樹脂を使用した場合には、開始剤としてセメントを使用した場合の問題点の多くは解消された。ところが、コンクリートポンプ車は１日に２回以上の現場もしくは場所に移動する事が多く、各現場にて打設終了ごとに配管内の残ったコンクリートをすべて押し出し、配管内が空の状態で次の打設現場へ移動し、到着後すぐにポンプ車のセッティング位置から打設準備を開始している。しかしながら、１日のセッティング回数が２回以上の場合に、開始剤として吸水性樹脂を使用した場合に吸水性樹脂が上手く吸水せず先行材にならないことがあり、また、打設されたコンクリート躯体内において、硬化後の強度に影響している場合もある。

また、特許文献１に最適な事例として記載されている開始剤として吸水性樹脂に水溶性樹脂を追加し、分散剤の調製の時に溶剤等を追加したとしても、潤滑材としての役割を果たせる状態にならないことがある。

特許公開２０００−３４４６１号公報

以上のような、１日のセッティング回数が２回以上の場合に、開始剤として吸水性樹脂を使用した場合であっても課題を解決するために、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法は、コンクリートポンプ車でコンクリートを打設する際に、配管内の流動性を良くする為に投入する開始剤と水からなる先行材の投入方法において、１日に２回以上のセッティングをする場合であって、開始剤として添加剤を含まない吸水性樹脂を使用し、開始剤の投入量は２５ｇ〜１５０ｇであり、かつ１回目の投入量≦２回目以降の投入量となる様に設定し、吸水性樹脂がジェル状態となる０．１〜０．８重量％となるように水の投入量を設定することを特徴する。

また、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法は、コンクリートポンプ車に投入された先行材を一度ミキサー車に移して撹拌し、その後、再度コンクリートポンプ車に移してから打設する事を特徴とする。

また、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法は、１回目の開始剤の投入量は２５ｇから８０ｇであり、２回目以降の開始剤の投入量は６０ｇから１５０ｇである事を特徴とする。

また、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法は、開始剤が水溶紙で包装されている事を特徴とする。

１日のセッティング回数が２回以上の場合に、開始剤として吸水性樹脂を使用した場合であって吸水性樹脂が上手く吸水せず先行材にならないのは、１日のセッティング回数が２回以上の場合の１回目のセッティングでは真水に近い水であり、コンクリート成分中のアルカリ金属類に影響を受けていない水である為、先行材としての機能を果たす反応になるが、２回目以降は洗浄しても落としきれないコンクリート内のアルカリ金属類の影響をうけた水である為、吸水性樹脂の吸水性能が奪われ、先行材としての機能を果たせなくなるためであると判断できる。

また、現場で打設される時にコンクリートと吸水性樹脂が混ざり合うことで、吸水性樹脂はコンクリートのアルカリ金属類と反応し保水力を失い、その為、ジェル状になった先行材が水と元の紛体状の吸水性樹脂に分離されることになる。この脱水現象により、分離して粉体化したコンクリート躯体内の吸水性樹脂は体積比率がコンクリート躯体に対して小さいためコンクリート強度に影響を与えにくく、また、水はブリージング水として躯体表面に排出される。このような現状を確実に起させるためには先行材として開始剤の量と水の量とを適量に投入することが必要である。

そこで本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法では、２回目以降の開始剤を吸水性樹脂のみとし、その開始剤の投入量を２回目以降は増やし、かつ水の投入量を吸水性樹脂がジェル状となる０．１〜０．８重量％となるように設定することで、アルカリ成分を封鎖し、吸水性樹脂がジェル状態に膨らみ、先行材として使用できるようにした。なお、開始剤の投入量において、２回目以降の投入であってもセメントが完全に硬化している場合や、ホッパー内の洗浄具合やコンクリートの配合により、２回目以降の投入量を１回目と同量とすることもできる。ただし、この場合にも開始剤としての吸水性樹脂がジェル状になるように水の量は調整する必要がある。

さらに、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法として、コンクリートポンプ車に投入された先行材を一度ミキサー車に移して撹拌し、その後、再度コンクリートポンプ車に移してから打設する投入方法を採用すれば、ミキサ−車のドラム内でコンクリートと先行材が十分に混合できるので、脱水現象を確実に起させることが出来、硬化後のコンクリート強度に先行材が影響を与えることを回避できる。

以上の通り、本発明の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法では、１日に２回以上のセッティングをする場合であって、２回目以降に吸水性樹脂の吸水性能が奪われ、先行材としての機能を果たせなくなることを防ぐことが出来、その結果コンクリートの打設作業を常にスムーズに進めることが出来る。また、硬化後のコンクリート強度に先行材が影響を与えることを回避できる。

また、開始剤を水溶紙で包装すれば、開始剤を水溶紙に入れたままで投入することが出来、ごみの発生を防ぐことが出来る。

開始剤を水溶紙で包装している図 ミキサー車と、コンクリートポンプ車とそのホッパー部の拡大図を表した図 先行材の投入方法のチャート図

以下に、本発明の実施例１について、図面を用いて説明する。
図１には開始剤２を包装紙３で包装した投入剤１が図示されている。開始剤２は添加剤を含まない吸水性樹脂を１００％挿入している。包装紙３は水溶紙で作成されている。

吸水性樹脂としてはポリアクリル酸の架橋物、ポリアクリル酸塩の架橋物、ポリエチレンオキサイドの架橋物、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドの共重合体の架橋物および吸水性ウレタンからなる群から選ばれた少なくとも１種などがある。本発明ではそれらの吸水性樹脂のみを使用する。吸水性樹脂以外の添加材は混合しない。実施例ではポリアクリル酸ナトリュウムの架橋物が包装袋３に１００％挿入されている。

包装袋３は一般的な包装袋でもよいが、実施例１では水溶性のある紙からなる水溶紙か水解紙で作成された袋を採用している。このような水溶紙からなる包装袋３を使用すれば、そのままの状態でコンクリートポンプ車のホッパーにそのまま投入することができるので、産業廃棄物のゴミとして廃棄する必要もなくなる。

図２には、コンクリートポンプ車４が記載され、その一部拡大図としてホッパー部５が図示されている。コンクリート打設前に、このホッパー部５に水を入れ、そのあと、図１で説明した開始剤２が入ったままの包装袋３を投入して撹拌し、そのあと、ホッパー部５に生コンクリートを投入して打設を開始するのである。

本発明における吸水性樹脂を使用した先行材の投入方法の手順について、図３を用いて説明する。先ず、１日のセッティング回数が２回以上の場合の１回目（最初）の打設作業を説明する。

まず、一般車道を走行コンクリート打設現場に到着後、打設箇所の最適な位置にアウトリガーを張り出し、ブーム６を起伏させコンクリートポンプ車４をセッティングする（ＳＴＥＰ１）。

コンクリートポンプ車のセッティングが終わると、ホッパー部５に水を溜める（ＳＴＥＰ２）。水の投入量は１８ｌほどである。

ホッパー部５に水を溜めた後、ホッパー部５に投入剤１を５０ｇ投入する（ＳＴＥＰ３）。

ホッパー部５内に溜められた水の中に投入剤１を入れ５分程放置しておけば先行材として生コンクリートの流動性を確保できるジェル状の物となる。練り混ぜの手間はほとんどなく労力が軽減される（ＳＴＥＰ４）。

生コンクリートをコンクリートポンプ車４のホッパー部５に流し入れられる様に生コンクリートを積んでいるミキサー車７をホッパー部５に近付ける（ＳＴＥＰ５）。

その後、コンクリートをホッパー部５内に流し込む（ＳＴＥＰ６）。

ポッパー部に投入された生コンクリートが先行材と混じりながら、ポンプにより配管に圧送され、打設箇所にブーム６より打設する（ＳＴＥＰ７）。

生コンクリートの打設が終了すると、配管内とホッパー部５内を丁寧に洗浄する（ＳＴＥＰ８）。

その後、一般車道を走行出来るように、コンクリートポンプ車４のアウトリガー等を元の状態に戻す（ＳＴＥＰ９）。

次に、１日のセッティング回数が２回以上の場合の２回目の打設作業を説明する。２回目においてもＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ８までの手順は変らないのでその説明は省略するが、ＳＴＥＰ２において真水８をホッパー部５に、例えば１８ｌ投入した時に、１回目のアルカリ成分が残っていて、投入した真水が真水の状態ではなくアルカリ水になっているときには、開始剤の投入量を１回目の開始剤の投入量よりも多く、例えば１００ｇを投入する。

しかし、ＳＴＥＰ２において真水８をホッパー部５に、例えば１８ｌ投入した時に、１回目のアルカリ成分がほとんどなく、投入した真水が真水の状態のままであるときには、開始剤の投入量を１回目の開始剤の投入量と同じ、つまり５０ｇを投入する。

次に、実施例１では、コンクリートポンプ車４のホッパー部５に先行材を投入し、そのホッパー部に生コンクリートを流し込んで打設する手順を説明したが、以下に実施例２として、コンクリートポンプ車に投入された先行材を一度ミキサー車に移して撹拌し、その後、再度コンクリートポンプ車に移してから打設する方法を説明する。
なお、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ５までは実施例と同じであるので説明を省略する。

コンクリートポンプ車４のホッパー部５に水を投入し、開始剤の入った包装袋を投入した後、コンクリートポンプ車４のブーム６を用いてミキサー車７のホッパーへ先行材を打設（投入）する（ＳＴＥＰ６Ａ）。

コンクリートポンプ車４のホッパー部５から先行材を生コンクリートが挿入されているミキサー車７のホッパーへ打設したあと、ミキサー車７のドラムを回転させて、先行材と生コンクリートを撹拌する（ＳＴＥＰ６Ｂ）

先行材と生コンクリートを撹拌が終了すると、ミキサー車７のドラムから攪拌した先行材と生コンクリートをコンクリートポンプ車４のホッパー部５へ再度流し込む（ＳＴＥＰ６Ｃ）。

このような手順を採用するのは、ミキサー車７のドラム内でコンクリートと先行材が十分に混合できるので、打設時に脱水現象を確実に起させることが出来、硬化後のコンクリート強度に先行材が影響を与えることを確実に回避できるからである。

１投入剤
２開始剤
３包装袋
４コンクリートポンプ車
５ホッパー部
６ブーム
７ミキサー車
８水
９ドラム

Claims (4)

1. コンクリートポンプ車でコンクリートを打設する際に、配管内の流動性を良くする為に投入する開始剤と水からなる先行材の投入方法において、
   １日に２回以上のセッティングをする場合であって、
   開始剤は添加剤を含まない吸水性樹脂を使用し、
   開始剤の投入量は２５ｇ〜１５０ｇであり、かつ
   １回目の投入量≦２回目以降の投入量
   となる様に設定し、
   吸水性樹脂がジェル状態となる０．１〜０．８重量％となるように水の投入量を設定する
   ことを特徴する吸水性樹脂を使った先行材の投入方法。
2. コンクリートポンプ車に投入された先行材を一度ミキサー車に移して撹拌し、その後、再度コンクリートポンプ車に移してから打設する事を特徴とする請求項１に記載の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法。
3. １回目の開始剤の投入量は２５ｇから８０ｇであり、２回目以降の開始剤の投入量は６０ｇから１５０ｇである事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法。
4. 開始剤が水溶紙で包装されている事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸水性樹脂を使った先行材の投入方法。

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