JP2017095920A - Tunnel segment and method for producing the same - Google Patents

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勝俊 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel segment composed of material having high compression strength.SOLUTION: A tunnel segment 2 has a cured body of a cement composition that has cement, silica fume with a BET specific surface of 15-25 m/g, inorganic powder with a 50% volume cumulative particle diameter of 0.8-5 μm, aggregate with a maximum particle diameter of 1.2 mm or less, high-performance water-reducing agent, antifoaming agent and water, and in 100 vol.% of the total content of cement, silica fume and inorganic powder, the percentage of cement is 55-65 vol.%, the percentage of silica fume is 5-25 vol.%, and the percentage of inorganic powder is 15-35 vol.%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トンネル用セグメント及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a tunnel segment and a method for manufacturing the same.

トンネルの工法として、シールドマシンによって地盤を掘削しながら、セグメントと呼ばれる円弧状の部材を順次組み立てることで、トンネルの壁を構築してゆく、いわゆるシールド工法が知られている。
シールド工法に用いられるコンクリート製セグメントとして、例えば、特許文献1には、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径2mm以下の細骨材、減水剤、及び水を含む配合物の硬化体からなることを特徴とするコンクリート製セグメントが記載されている。
As a tunnel construction method, a so-called shield construction method is known in which a tunnel wall is constructed by sequentially assembling arc-shaped members called segments while excavating the ground with a shield machine.
As a concrete segment used in the shield method, for example, Patent Document 1 includes at least a hardened body of a mixture containing cement, pozzolanic fine powder, fine aggregate having a particle diameter of 2 mm or less, a water reducing agent, and water. A concrete segment characterized in that is described.

特開2001−207794号公報JP 2001-207794 A

上述の特許文献1に記載された実施例におけるコンクリート製セグメント用の配合物の硬化体の圧縮強度は、210〜230MPaである。この点、より高い圧縮強度を有するセメント質硬化体からなるトンネル用セグメントがあれば、セグメントの厚さを小さくして、セグメントの軽量化や作業性の向上を図ることができ、さらには、所望のトンネルの内径を確保するために必要な掘削直径(シールドマシンによって掘削された穴の直径)を小さくすることができ、掘削の際に発生する排土(掘削廃土)の量を少なくすることができる。
そこで、本発明は、高い圧縮強度を有する材質からなるトンネル用セグメントを提供することを目的とする。
The compressive strength of the cured body of the compound for a concrete segment in the example described in Patent Document 1 is 210 to 230 MPa. In this regard, if there is a tunnel segment made of a cementitious hardened body with higher compressive strength, the thickness of the segment can be reduced to reduce the weight of the segment and improve workability. The drilling diameter (hole diameter drilled by the shield machine) required to secure the inner diameter of the tunnel can be reduced, and the amount of soil discharged during drilling (drilling waste) is reduced. Can do.
Therefore, an object of the present invention is to provide a tunnel segment made of a material having a high compressive strength.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、BET比表面積が15〜25m/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつセメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメント、シリカフューム及び無機粉末の各割合が特定の数値範囲内であるセメント組成物の硬化体であるトンネル用セグメントによれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that cement, silica fume having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, inorganic powder having a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm, and the largest particles Including aggregate A with a diameter of 1.2 mm or less, high-performance water reducing agent, antifoaming agent and water, and each ratio of cement, silica fume and inorganic powder is specified in a total volume of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder According to the tunnel segment which is a hardened body of the cement composition within the numerical range of the above, it has been found that the above object can be achieved, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[8]を提供するものである。
[1] セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントであって、上記セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつ上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量100体積%中、上記セメントの割合が55〜65体積%、上記シリカフュームの割合が5〜25体積%、上記無機粉末の割合が15〜35体積%であるセメント組成物の硬化体であることを特徴とするトンネル用セグメント。
[2] 上記セメントが、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径20μm以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径20μm未満の微粒子を含み、50%体積累積粒径が10〜18μmで、かつブレーン比表面積が2,100〜2,900cm/gのものである前記[1]に記載のトンネル用セグメント。
[3] 上記セメント組成物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、3体積%以下である前記[1]又は[2]に記載のトンネル用セグメント。
[4] 上記セメント質硬化体の圧縮強度が330N/mm以上である前記[1]〜[3]のいずれかに記載のトンネル用セグメント。
[5] 上記セメント組成物が、最大粒径が1.2mmを超え、13mm以下の骨材Bを含む前記[1]〜[3]のいずれかに記載のトンネル用セグメント。
[6] 上記セメント質硬化体の圧縮強度が300N/mm以上である前記[5]に記載のトンネル用セグメント。
That is, the present invention provides the following [1] to [8].
[1] A tunnel segment composed of a hardened cementitious material, wherein the hardened cementitious material is cement, silica fume having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, and a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm. Inorganic powder, aggregate A having a maximum particle size of 1.2 mm or less, high-performance water reducing agent, antifoaming agent and water, and the cement, the silica fume and the inorganic powder in a total amount of 100% by volume. A tunnel segment characterized by being a hardened body of a cement composition having a ratio of 55 to 65 volume%, a silica fume ratio of 5 to 25 volume%, and a ratio of the inorganic powder of 15 to 35 volume%.
[2] Coarse particles having a particle diameter of 20 μm or more formed by polishing the particles constituting medium-heated Portland cement or low-heat Portland cement, the angular surface portion being deformed into a round shape, and The above-mentioned [1], which contains fine particles having a particle diameter of less than 20 μm produced by the polishing treatment, has a 50% volume cumulative particle diameter of 10 to 18 μm, and a brain specific surface area of 2,100 to 2,900 cm 2 / g. Tunnel segment as described in.
[3] The cement composition contains one or more fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers, and the proportion of the fibers in the cement composition is 3% by volume or less. The tunnel segment according to [1] or [2].
[4] The tunnel segment according to any one of [1] to [3], wherein the cementitious hardened body has a compressive strength of 330 N / mm 2 or more.
[5] The tunnel segment according to any one of [1] to [3], wherein the cement composition includes an aggregate B having a maximum particle size of more than 1.2 mm and not more than 13 mm.
[6] The tunnel segment according to [5], in which the cementitious hardened body has a compressive strength of 300 N / mm 2 or more.

[7] 前記[1]〜[6]のいずれかに記載のトンネル用セグメントを製造するための方法であって、上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、上記未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、上記硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、上記加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、上記トンネル用セグメントを得る高温加熱工程、を含むことを特徴とするトンネル用セグメントの製造方法。
[8] 上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む前記[7]に記載のトンネル用セグメントの製造方法。
[7] A method for producing the tunnel segment according to any one of [1] to [6], wherein the cement composition is cast in a mold, and an uncured molded body is formed. A molding step to obtain, and a room temperature curing step to obtain a cured molded body by removing the mold from the mold after curing or sealing in the air at 10 to 40 ° C. for 24 hours or more, The cured molded body is subjected to either or both of steam curing or hot water curing at 70 ° C. or more and less than 100 ° C. for 6 hours or more, and autoclave curing at 100 to 200 ° C. for 1 hour or more, and curing after heat curing. Heat curing process for obtaining a body, and the cured body after the above heat curing is heated at 150 to 200 ° C. for 24 hours or longer (excluding heating by autoclave curing) to obtain the above-mentioned tunnel segment. A method for manufacturing a tunnel segment, comprising:
[8] The method for manufacturing a segment for a tunnel according to [7], including a water absorption step for allowing the cured molded body to absorb water between the room temperature curing step and the heat curing step.

本発明のトンネル用セグメントは、高い圧縮強度(例えば、300N/mm以上)を有するセメント質硬化体からなるため、セグメントの厚さを小さくして、セグメントの軽量化や作業性の向上を図ることができる。
また、セグメントの厚さを小さくすることで、所望のトンネルの内径を確保するために必要な掘削直径を小さくすることができ、掘削の際に発生する排土の量を少なくすることができ、さらには、シールドマシンの大きさを小さくすることができる。
Since the tunnel segment of the present invention is made of a hardened cementitious material having a high compressive strength (for example, 300 N / mm 2 or more), the thickness of the segment is reduced to reduce the weight of the segment and improve workability. be able to.
In addition, by reducing the thickness of the segment, it is possible to reduce the excavation diameter necessary to ensure the desired inner diameter of the tunnel, and to reduce the amount of soil generated during excavation, Furthermore, the size of the shield machine can be reduced.

本発明のトンネル用セグメントを用いてトンネルの壁を構築してなるトンネルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the tunnel formed by building the wall of a tunnel using the segment for tunnels of this invention. ローターの回転軸に対して垂直な方向に切断した断面を部分的に含む、高速気流撹拌装置の一例の正面図である。It is a front view of an example of a high-speed airflow stirring device partially including a cross section cut in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotor.

本発明のトンネル用セグメントは、セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントであって、セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m/gのシリカフューム(以下、「シリカフューム」と略すことがある。)、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末(以下、「無機粉末」と略すことがある。)、最大粒径が1.2mm以下の骨材A(以下、「骨材A」と略すことがある。)、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつセメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメントの割合が55〜65体積%、シリカフュームの割合が5〜25体積%、無機粉末の割合が15〜35体積%であるセメント組成物の硬化体である。
以下、本発明で用いられるセメント組成物について詳細に説明する。
The tunnel segment of the present invention is a tunnel segment made of a cementitious hardened body, the cementitious hardened body is cement, and a silica fume having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g (hereinafter abbreviated as “silica fume”). ), An inorganic powder having a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm (hereinafter sometimes abbreviated as “inorganic powder”), and an aggregate A having a maximum particle size of 1.2 mm or less (hereinafter referred to as “inorganic powder”). It may be abbreviated as “Aggregate A.”), which contains a high-performance water reducing agent, an antifoaming agent and water, and the proportion of cement is 55 to 65% by volume in a total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder. And a hardened body of a cement composition having a silica fume ratio of 5 to 25% by volume and an inorganic powder ratio of 15 to 35% by volume.
Hereinafter, the cement composition used in the present invention will be described in detail.

セメントの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、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、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させる観点から、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
The type of cement is not particularly limited. For example, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and low heat Portland cement are used. Can be used.
Among these, from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition, it is preferable to use moderately hot Portland cement or low heat Portland cement.

また、セメント組成物の流動性を向上させ、かつセメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、セメントとして、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径20μm以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径20μm未満の微粒子を含み、50%体積累積粒径が10〜18μmで、かつブレーン比表面積が2,100〜2,900cm/gであるセメント(以下、「セメントの研磨処理物」ともいう。)を使用することがより好ましい。 In addition, from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the compressive strength of the cementitious hardened body, as a cement, the particles constituting the medium heat Portland cement or the low heat Portland cement are polished, and are angular. Including coarse particles having a particle diameter of 20 μm or more formed by deforming the surface portion into a rounded shape, and fine particles having a particle diameter of less than 20 μm generated by the polishing treatment, 50% volume cumulative particle diameter is 10 to 18 μm, and It is more preferable to use a cement having a brain specific surface area of 2,100 to 2,900 cm 2 / g (hereinafter also referred to as “cement polished product”).

上記粗粒子の粒径の上限は、特に限定されるものではないが、研磨処理されるセメントの一般的な粒径を考慮すると、通常200μm以下であり、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、好ましくは100μm以下である。
上記微粒子の粒径の下限は、特に限定されるものではないが、セメント組成物の流動性の向上、及び、トンネル用セグメントを製造する際の作業性向上の観点から、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上である。
The upper limit of the particle size of the coarse particles is not particularly limited, but considering the general particle size of the cement to be polished, it is usually 200 μm or less, and increases the compressive strength of the cementitious hardened body. From the viewpoint, it is preferably 100 μm or less.
The lower limit of the particle size of the fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and improving workability when manufacturing a tunnel segment. More preferably, it is 0.5 μm or more.

セメントの研磨処理物に関し、50%体積累積粒径は、好ましくは10〜18μm、より好ましくは12〜16μmであり、ブレーン比表面積は、好ましくは2,100〜2,900cm/g、より好ましくは2,200〜2,700cm/gである。
上記50%体積累積粒径が10μm以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。上記50%体積累積粒径が18μm以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
上記ブレーン比表面積が2,100cm/g以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。上記ブレーン比表面積が2,900cm/g以下であれば、セメント組成物の流動性が向上する。
Regarding the cement polished product, the 50% volume cumulative particle size is preferably 10 to 18 μm, more preferably 12 to 16 μm, and the brain specific surface area is preferably 2,100 to 2,900 cm 2 / g, more preferably Is 2,200-2,700 cm 2 / g.
When the 50% volume cumulative particle size is 10 μm or more, the fluidity of the cement composition is improved. When the 50% volume cumulative particle size is 18 μm or less, the compressive strength of the cementitious cured body becomes higher.
If the said Blaine specific surface area is 2,100 cm < 2 > / g or more, the compressive strength of a cementitious hardened body will become higher. If the said Blaine specific surface area is 2900 cm < 2 > / g or less, the fluidity | liquidity of a cement composition will improve.

上記研磨処理は、セメント(中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメント)を構成する粒子を研磨することが可能な公知の研磨処理装置を用いればよい。研磨処理装置としては、市販の高速気流撹拌装置(例えば、奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーNHS−3型」)等が挙げられる。
以下、高速気流撹拌装置について、図2を参照しながら詳しく説明する。
原料であるセメントは、高速気流撹拌装置10の上部の投入口14から、開閉弁18を開いた状態で投入される。投入後、開閉弁18を閉じる。
投入されたセメントは、循環回路13の途中に設けられた開口部から循環回路13内に入り、その後、循環回路13の出口13bから、被処理物を収容する空間である衝突室17内に入る。
原料を投入後、固定体であるステーター16の内部に配設されているローター(回転体)11を高速回転させることで、ローター11及びローター11に固着されたブレード12によって高速気流が発生し、衝突室17内のセメントが撹拌される。撹拌中、セメントを構成する粒子は、衝突室17内に設けられた、循環回路13の入口13aから、循環回路13内に入り、衝突室17の中央部分に設けられた、循環回路13の出口13bから、再び衝突室17内に投入されることで循環する。
なお、図2中、点線で示す矢印は、粒子(セメントを構成する粒子、並びに、研磨処理によって生じた粗粒子および微粒子を含む。)の流れを示す。
The said grinding | polishing process should just use the well-known grinding | polishing processing apparatus which can grind | polish the particle | grains which comprise cement (moderate heat Portland cement or low heat Portland cement). Examples of the polishing apparatus include a commercially available high-speed airflow agitator (for example, “Hybritizer NHS-3” manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.).
Hereinafter, the high-speed airflow stirring device will be described in detail with reference to FIG.
Cement, which is a raw material, is charged from the charging port 14 at the top of the high-speed airflow stirring device 10 with the on-off valve 18 open. After the introduction, the on-off valve 18 is closed.
The input cement enters the circulation circuit 13 through an opening provided in the middle of the circulation circuit 13, and then enters the collision chamber 17 that is a space for accommodating an object to be processed from the outlet 13 b of the circulation circuit 13. .
After charging the raw material, by rotating the rotor (rotary body) 11 disposed inside the stator 16 as a fixed body at a high speed, a high-speed air current is generated by the rotor 11 and the blade 12 fixed to the rotor 11, The cement in the collision chamber 17 is agitated. During agitation, the particles constituting the cement enter the circulation circuit 13 from the inlet 13 a of the circulation circuit 13 provided in the collision chamber 17 and exit from the circulation circuit 13 provided in the central part of the collision chamber 17. From 13b, it is circulated by being put into the collision chamber 17 again.
In addition, the arrow shown with a dotted line in FIG. 2 shows the flow of particle | grains (The particle | grains which comprise cement, and the coarse particle and microparticles | fine-particles which arose by grinding | polishing processing) are shown.

撹拌によって、セメントを構成する粒子が衝突室17の内壁面、ローター11及びブレード12と衝突すること、並びに、セメントを構成する粒子同士が衝突することにより、セメントを構成する粒子が研磨されて、該粒子表面の角張った部分が丸みを帯びた形状に変化した粗粒子(粒径が20μm以上である粒子)、及び、微粒子(粒径が20μm未満である粒子)が生じる。   By stirring, the particles constituting the cement collide with the inner wall surface of the collision chamber 17, the rotor 11 and the blade 12, and the particles constituting the cement collide with each other, whereby the particles constituting the cement are polished. Coarse particles (particles having a particle size of 20 μm or more) and fine particles (particles having a particle size of less than 20 μm) are produced in which the angular portions of the particle surface are changed into rounded shapes.

ローター11の回転速度は、好ましくは3,000〜4,200rpm、より好ましくは3,500〜4,000rpmである。該回転速度が3,000rpm以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該回転速度が4,200rpmを超える場合、セメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。また、高速気流撹拌装置の性能上、回転速度が4,200rpmを超えることは、困難である。
研磨処理の時間は、好ましくは10〜60分間、より好ましくは20〜50分間、さらに好ましくは20〜40分間、特に好ましくは20〜30分間である。該時間が10分間以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該時間が60分間を超える場合、セメント組成物の流動性の向上効果が頭打ちとなる。
得られた研磨処理物(粗粒子と微粒子の混合物)は、排出弁19を開くことによって、排出口15から排出される。
The rotational speed of the rotor 11 is preferably 3,000 to 4,200 rpm, more preferably 3,500 to 4,000 rpm. When the rotational speed is 3,000 rpm or more, the fluidity of the cement composition is improved. When the rotational speed exceeds 4,200 rpm, the effect of improving the fluidity of the cement composition reaches its peak. Moreover, it is difficult for a rotational speed to exceed 4,200 rpm on the performance of a high-speed airflow stirring apparatus.
The polishing time is preferably 10 to 60 minutes, more preferably 20 to 50 minutes, still more preferably 20 to 40 minutes, and particularly preferably 20 to 30 minutes. When the time is 10 minutes or more, the fluidity of the cement composition is improved. When the time exceeds 60 minutes, the effect of improving the fluidity of the cement composition reaches its peak.
The obtained polished product (a mixture of coarse particles and fine particles) is discharged from the discharge port 15 by opening the discharge valve 19.

シリカフュームのBET比表面積は、15〜25m/g、好ましくは17〜23m/g、特に好ましくは18〜22m/gである。該比表面積が15m/g未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該比表面積が25m/gを超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。 Silica fume has a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, preferably 17 to 23 m 2 / g, particularly preferably 18 to 22 m 2 / g. When the specific surface area is less than 15 m 2 / g, the compressive strength of the cementitious cured body decreases. When this specific surface area exceeds 25 m < 2 > / g, the fluidity | liquidity of a cement composition falls.

50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末としては、例えば、石英粉末(珪石粉末)、火山灰、及びフライアッシュ(分級または粉砕したもの)、スラグ粉末、石灰石粉末、長石類粉末、ムライト類粉末、アルミナ粉末、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、石英粉末またはフライアッシュを使用することが好ましい。
なお、本明細書中、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末には、セメントは含まれないものとする。
Examples of the inorganic powder having a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm include quartz powder (silica powder), volcanic ash, fly ash (classified or pulverized), slag powder, limestone powder, feldspar powder, Examples thereof include mullite powder, alumina powder, silica sol, carbide powder, and nitride powder.
These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
Among these, from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the compressive strength of the cementitious hardened body, it is preferable to use quartz powder or fly ash.
In the present specification, cement is not included in the inorganic powder having a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm.

無機粉末の50%体積累積粒径は、0.8〜5μm、好ましくは1〜4μm、より好ましくは1.1〜3.5μm、特に好ましくは1.2μm以上、3μm未満である。該粒径が0.8μm未満の場合、セメント組成物の流動性が低下する。該粒径が5μmを超える場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。
無機粉末の50%体積累積粒径は、市販の粒度分布測定装置(例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックHRA モデル9320−X100」)を用いて求めることができる。
具体的には、粒度分布測定装置を用いて、累積粒度曲線を作成し、該累積粒度曲線から50%体積累積粒径を求めることができる。この際、試料を分散させる溶媒であるエタノール20cmに対して、試料0.06gを添加し、90秒間、超音波分散装置(例えば、日本精機製作所社製、製品名「US300」)を用いて超音波分散したものを測定する。
The 50% volume cumulative particle size of the inorganic powder is 0.8 to 5 μm, preferably 1 to 4 μm, more preferably 1.1 to 3.5 μm, particularly preferably 1.2 μm or more and less than 3 μm. When the particle size is less than 0.8 μm, the fluidity of the cement composition decreases. When this particle size exceeds 5 micrometers, the compressive strength of a cementitious hardened body falls.
The 50% volume cumulative particle size of the inorganic powder can be determined using a commercially available particle size distribution measuring device (for example, product name “Microtrac HRA Model 9320-X100” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
Specifically, a cumulative particle size curve can be created using a particle size distribution measuring apparatus, and a 50% volume cumulative particle size can be determined from the cumulative particle size curve. At this time, 0.06 g of a sample is added to 20 cm 3 of ethanol, which is a solvent for dispersing the sample, and an ultrasonic dispersion apparatus (for example, product name “US300” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used for 90 seconds. Measure with ultrasonic dispersion.

無機粉末の最大粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは15μm以下、より好ましくは14μm以下、特に好ましくは13μm以下である。
無機粉末の95%体積累積粒径は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは8μm以下、より好ましくは7μm以下、特に好ましくは6μm以下である。
The maximum particle size of the inorganic powder is preferably 15 μm or less, more preferably 14 μm or less, and particularly preferably 13 μm or less from the viewpoint of further increasing the compressive strength of the cementitious cured body.
The 95% volume cumulative particle size of the inorganic powder is preferably 8 μm or less, more preferably 7 μm or less, and particularly preferably 6 μm or less from the viewpoint of further increasing the compressive strength of the cementitious cured body.

無機粉末としては、SiOを主成分とするもの(例えば、石英粉末)が好ましい。無機粉末中のSiOの含有率が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。 As the inorganic powder, those containing SiO 2 as a main component (for example, quartz powder) are preferable. When the content of SiO 2 in the inorganic powder is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, the compressive strength of the cementitious cured body becomes higher.

セメント組成物において、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメントの割合は55〜65体積%、好ましくは57〜63体積%である。該割合が55体積%未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が65体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、シリカフュームの割合は5〜25体積%、好ましくは7〜23体積%である。該割合が5体積%未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が25体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、無機粉末の割合は15〜35体積%、好ましくは17〜33体積%である。該割合が15体積%未満の場合、セメント質硬化体の圧縮強度が低下する。該割合が35体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
In the cement composition, the proportion of cement is 55 to 65% by volume, preferably 57 to 63% by volume, in 100% by volume of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. When this ratio is less than 55 volume%, the compressive strength of a cementitious hardened body falls. When this ratio exceeds 65 volume%, the fluidity | liquidity of a cement composition falls.
In the total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder, the ratio of silica fume is 5 to 25% by volume, preferably 7 to 23% by volume. When this ratio is less than 5 volume%, the compressive strength of a cementitious hardened body falls. When this ratio exceeds 25 volume%, the fluidity | liquidity of a cement composition falls.
In the total amount of 100% by volume of cement, silica fume and inorganic powder, the proportion of the inorganic powder is 15 to 35% by volume, preferably 17 to 33% by volume. When this ratio is less than 15 volume%, the compressive strength of a cementitious hardened body will fall. When this ratio exceeds 35 volume%, the fluidity | liquidity of a cement composition falls.

骨材Aとしては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、人工細骨材(例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材)、再生細骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Aの最大粒径は、1.2mm以下、好ましくは1.1mm以下、特に好ましくは1.0mm以下である。該最大粒径が1.2mm以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度が高くなる。
骨材Aの粒度分布は、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、0.6mm以下の粒径の骨材の割合が、95質量%以上、0.3mm以下の粒径の骨材の割合が、40〜50質量%、及び、0.15mm以下の粒径の骨材の割合が、6質量%以下であることが好ましい。
セメント組成物中の骨材Aの割合は、好ましくは20〜40体積%、より好ましくは22〜38体積%、さらに好ましくは30〜37体積%、特に好ましくは32〜36体積%である。該割合が20体積%以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が40体積%以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
As aggregate A, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, quartz sand, artificial fine aggregate (for example, slag fine aggregate, calcined fine aggregate obtained by firing fly ash, etc.), recycled fine aggregate or These mixtures etc. are mentioned.
The maximum particle size of the aggregate A is 1.2 mm or less, preferably 1.1 mm or less, particularly preferably 1.0 mm or less. When the maximum particle size is 1.2 mm or less, the compressive strength of the cementitious cured body is increased.
From the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the compressive strength of the cementitious hardened body, the particle size distribution of the aggregate A is such that the ratio of the aggregate having a particle size of 0.6 mm or less is 95% by mass or more, The ratio of the aggregate having a particle size of 0.3 mm or less is preferably 40 to 50% by mass, and the ratio of the aggregate having a particle size of 0.15 mm or less is preferably 6% by mass or less.
The ratio of the aggregate A in the cement composition is preferably 20 to 40% by volume, more preferably 22 to 38% by volume, still more preferably 30 to 37% by volume, and particularly preferably 32 to 36% by volume. If this ratio is 20 volume% or more, the calorific value of a cement composition will become small, and the shrinkage amount of a cementitious hardened body will become small. If this ratio is 40 volume% or less, the compressive strength of a cementitious hardened body will become higher.

高性能減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の高性能減水剤を使用することができる。中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、ポリカルボン酸系の高性能減水剤が好ましい。
高性能減水剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、固形分換算で、好ましくは0.2〜1.5質量部であり、より好ましくは0.4〜1.2質量部である。該量が0.2質量部以上であれば、減水性能が向上し、セメント組成物の流動性が向上する。該量が1.5質量部以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
As the high-performance water reducing agent, a high-performance water reducing agent such as naphthalene sulfonic acid, melamine, or polycarboxylic acid can be used. Among them, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent is preferable from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the compressive strength of the cementitious cured body.
The compounding amount of the high-performance water reducing agent is preferably 0.2 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.4, in terms of solid content, with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. -1.2 parts by mass. When the amount is 0.2 parts by mass or more, the water reduction performance is improved and the fluidity of the cement composition is improved. When the amount is 1.5 parts by mass or less, the compressive strength of the cementitious cured body becomes higher.

消泡剤としては、市販品を使用することができる。
消泡剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、好ましくは0.001〜0.1質量部、より好ましくは0.01〜0.07質量部、特に好ましくは0.01〜0.05質量部である。該量が0.001質量部以上であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。該量が0.1質量部を超えると、セメント組成物の強度発現性の向上効果が頭打ちとなる。
A commercial item can be used as an antifoamer.
The blending amount of the antifoaming agent is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.07 parts by weight, particularly 100 parts by weight of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. Preferably it is 0.01-0.05 mass part. When the amount is 0.001 part by mass or more, the strength development of the cement composition is improved. When the amount exceeds 0.1 parts by mass, the effect of improving the strength development of the cement composition reaches its peak.

セメント組成物は、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させる観点から、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含んでもよい。セメント組成物中の繊維の割合は、好ましくは3体積%以下、より好ましくは0.3〜2.5体積%、特に好ましくは0.5〜2.3体積%である。該割合が3体積%以下であれば、セメント組成物の流動性や作業性を低下させることなく、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させることができる。   The cement composition may include one or more fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers from the viewpoint of improving the bending strength, fracture energy, and the like of the cementitious hardened body. The proportion of fibers in the cement composition is preferably 3% by volume or less, more preferably 0.3 to 2.5% by volume, and particularly preferably 0.5 to 2.3% by volume. When the proportion is 3% by volume or less, the bending strength, fracture energy, etc. of the cementitious hardened body can be improved without reducing the fluidity and workability of the cement composition.

金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの観点から好適である。
金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の曲げ強度の向上の観点から、直径が0.01〜1.0mm、長さが2〜30mmであることが好ましく、直径が0.05〜0.5mm、長さが5〜25mmであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは40〜150である。
さらに、金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状(例えば、螺旋状や波形)であることが好ましい。螺旋状等の形状であれば、金属繊維とマトリックスとが、引き抜けながら応力を担保するため、セメント質硬化体の曲げ強度が向上する。
Examples of metal fibers include steel fibers, stainless fibers, and amorphous fibers. Among these, steel fibers are excellent in strength, and are preferable from the viewpoints of cost and availability.
The dimension of the metal fiber is 0.01 to 1.0 mm in diameter and 2 to 30 mm in length from the viewpoint of preventing material separation of the metal fiber in the cement composition and improving the bending strength of the cementitious hardened body. The diameter is preferably 0.05 to 0.5 mm, and the length is more preferably 5 to 25 mm. Further, the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the metal fiber is preferably 20 to 200, more preferably 40 to 150.
Furthermore, the shape of the metal fiber is preferably a shape that imparts some physical adhesion (for example, a spiral shape or a waveform) rather than a straight shape. In the case of a spiral shape or the like, the metal fiber and the matrix secure the stress while being pulled out, so that the bending strength of the cementitious hardened body is improved.

有機繊維としては、後述する本発明のトンネル用セグメントの製造方法における加熱に耐えうるものであればよく、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリート繊維、ポリプロピレン繊維等が挙げられる。
炭素繊維としては、PAN系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、セメント組成物中におけるこれらの繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の破壊エネルギーの向上の観点から、直径が0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmであることが好ましく、直径が0.01〜0.5mm、長さが5〜25mmであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは30〜150である。
The organic fiber only needs to be able to withstand heating in the method for manufacturing a tunnel segment of the present invention, which will be described later. For example, an aramid fiber, a polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, a polyethylene fiber, a polyaryt fiber, a polypropylene fiber, etc. Can be mentioned.
Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber and pitch-based carbon fiber.
The dimensions of the organic fiber and the carbon fiber are 0.005 to 1.0 mm in diameter and 2 in length from the viewpoint of preventing material separation of these fibers in the cement composition and improving the fracture energy of the cementitious hardened body. It is preferably ˜30 mm, more preferably 0.01 to 0.5 mm in diameter and 5 to 25 mm in length. Moreover, the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the organic fiber and the carbon fiber is preferably 20 to 200, more preferably 30 to 150.

水としては、水道水等を使用することができる。
水の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、好ましくは10〜20質量部、より好ましくは11〜18質量部、特に好ましくは14〜16質量部である。該量が10質量部以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該量が20質量部以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度がより高くなる。
As water, tap water or the like can be used.
The amount of water is preferably 10 to 20 parts by mass, more preferably 11 to 18 parts by mass, and particularly preferably 14 to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. When the amount is 10 parts by mass or more, the fluidity of the cement composition is improved. When the amount is 20 parts by mass or less, the compressive strength of the cementitious cured body becomes higher.

上記セメント組成物からなるモルタル(後述する骨材Bを含まないもの)の硬化前のフロー値は、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において15回の落下運動を行わないで測定した値(以下、「0打ちフロー値」ともいう。)として、好ましくは200mm以上、より好ましくは220mm以上である。
該フロー値が200mm以上であれば、トンネル用セグメントを製造する際の作業性を向上させることができる。
また、上記セメント組成物からなるモルタル(後述する骨材Bを含まないもの)を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは330N/mm以上、より好ましくは350N/mm以上、さらに好ましくは370N/mm以上、特に好ましくは400N/mm以上である。
The flow value before curing of the mortar composed of the above cement composition (without the aggregate B described later) is 15 times in the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. Flow test”. The value (hereinafter also referred to as “zero stroke flow value”) measured without performing the falling motion is preferably 200 mm or more, and more preferably 220 mm or more.
When the flow value is 200 mm or more, workability in manufacturing the tunnel segment can be improved.
The compressive strength of the cementitious cured body formed by curing a mortar made of the cement composition (containing no aggregate B to be described later) is preferably 330N / mm 2 or more, more preferably 350 N / mm 2 or more , more preferably 370N / mm 2 or more, and particularly preferably 400 N / mm 2 or more.

本発明のセメント組成物は、最大粒径が1.2mmを超え、13mm以下の骨材Bを含むことができる。
骨材Bとしては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、人工細骨材(例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材)、再生細骨材、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材(例えば、スラグ粗骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成粗骨材)、再生粗骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Bの最大粒径は、13mm以下、好ましくは12mm以下、より好ましくは11mm以下、特に好ましくは10mm以下である。該最大粒径が13mm以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上し、例えば、300N/mm以上の圧縮強度を発現することができる。
また、骨材Bの最大粒径は、コストの低減等の観点から、1.2mmを超える値であり、好ましくは3mm以上、より好ましくは5mm以上、特に好ましくは7mm以上である。
なお、本明細書中、骨材Bの最大粒径が5mm以上の場合における「最大粒径」とは、骨材B全体の90質量%以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいの呼び寸法で示される骨材Bの粒径(一般に、粗骨材の最大粒径の定義として知られているもの)をいう。
The cement composition of the present invention can include aggregate B having a maximum particle size of more than 1.2 mm and 13 mm or less.
As aggregate B, river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, quartz sand, artificial fine aggregate (for example, slag fine aggregate, fired fine aggregate obtained by firing fly ash, etc.), recycled fine Aggregates, river gravel, mountain gravel, land gravel, crushed stone, artificial coarse aggregate (for example, slag coarse aggregate, calcined coarse aggregate obtained by firing fly ash, etc.), recycled coarse aggregate, or a mixture thereof Is mentioned.
The maximum particle size of the aggregate B is 13 mm or less, preferably 12 mm or less, more preferably 11 mm or less, and particularly preferably 10 mm or less. When the maximum particle size is 13 mm or less, the strength development of the cement composition is improved, and for example, a compressive strength of 300 N / mm 2 or more can be developed.
Further, the maximum particle diameter of the aggregate B is a value exceeding 1.2 mm from the viewpoint of cost reduction and the like, preferably 3 mm or more, more preferably 5 mm or more, and particularly preferably 7 mm or more.
In this specification, the “maximum particle size” when the maximum particle size of the aggregate B is 5 mm or more is the nominal size of the smallest size sieve among the sieves through which 90% by mass or more of the entire aggregate B passes. Is the particle size of the aggregate B (generally known as the definition of the maximum particle size of the coarse aggregate).

骨材Bの最小粒径は、好ましくは骨材Aの最大粒径を超える値であり、より好ましくは2mm以上、さらに好ましくは3mm以上、さらに好ましくは4mm以上、特に好ましくは5mm以上(この場合、粗骨材に該当する。)である。
なお、本明細書中、骨材Bの最小粒径とは、骨材Bの中の最も粒径が小さいものから粒径が大きなものに向かって累積していった場合において、骨材B全体の15質量%に達したときの骨材Bの粒径をいう。
The minimum particle size of the aggregate B is preferably a value exceeding the maximum particle size of the aggregate A, more preferably 2 mm or more, further preferably 3 mm or more, further preferably 4 mm or more, particularly preferably 5 mm or more (in this case) Corresponds to coarse aggregate).
In the present specification, the minimum particle size of the aggregate B is the aggregate B as a whole when accumulated from the smallest particle size of the aggregate B toward the largest particle size. The particle size of the aggregate B when it reaches 15% by mass.

本発明において、セメント組成物中の骨材Aと骨材Bの合計量の割合は、好ましくは25〜40体積%、より好ましくは28〜38体積%、特に好ましくは30〜36体積%である。該割合が25体積%以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が40体積%以下であれば、セメント組成物の強度発現性を向上させることができる。
骨材Aと骨材Bの合計量に対する骨材Bの割合は、好ましくは40体積%以下、より好ましくは30体積%以下、特に好ましくは25体積%以下である。該割合が40体積%以下であれば、セメント組成物の強度発現性(例えば、圧縮強度)を向上させることができる。
骨材Bを含むセメント組成物(例えば、コンクリート)を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは300N/mm以上、より好ましくは320N/mm以上、さらに好ましくは340N/mm以上、特に好ましくは360N/mm以上である。
In the present invention, the ratio of the total amount of aggregate A and aggregate B in the cement composition is preferably 25 to 40% by volume, more preferably 28 to 38% by volume, and particularly preferably 30 to 36% by volume. . If this ratio is 25 volume% or more, the calorific value of a cement composition will become small and the shrinkage amount of a cementitious hardened body will become small. If this ratio is 40 volume% or less, the strength development property of a cement composition can be improved.
The ratio of the aggregate B to the total amount of the aggregate A and the aggregate B is preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less, and particularly preferably 25% by volume or less. If this ratio is 40 volume% or less, the strength expression (for example, compressive strength) of a cement composition can be improved.
The compressive strength of a hardened cementitious material obtained by curing a cement composition (for example, concrete) containing aggregate B is preferably 300 N / mm 2 or more, more preferably 320 N / mm 2 or more, and even more preferably 340 N / mm. 2 or more, particularly preferably 360 N / mm 2 or more.

以下、上述したセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体からなるトンネル用セグメントの製造方法について詳しく説明する。
本発明のトンネル用セグメントの製造方法の一例は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントを得る高温加熱工程を含むものである。
Hereinafter, the manufacturing method of the segment for tunnels which consists of a cementitious hardening body formed by hardening | curing the cement composition mentioned above is demonstrated in detail.
An example of the method for producing a tunnel segment according to the present invention includes a molding step of placing a cement composition in a mold to obtain an uncured molded body, and an uncured molded body at 10 to 40 ° C. at 24 ° C. After the sealing curing or air curing for at least an hour, the room temperature curing process for removing the mold from the mold and obtaining a cured molded body, and steam curing for 6 hours or longer at 70 ° C. or higher and lower than 100 ° C. A heating curing process for obtaining a cured body after heat curing by performing one or both of warm water curing and autoclave curing at 100 to 200 ° C. for 1 hour or longer, and a cured body after heating curing at 150 to 200 ° C. It includes a high-temperature heating step for obtaining a tunnel segment composed of a cementitious hardened body by heating for 24 hours or longer (excluding heating by autoclave curing).

[成形工程]
本工程は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る工程である。
打設を行う前に、セメント組成物を混練する方法としては、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。さらに、打設(成形)方法も特に限定されるものではない。
なお、本工程における未硬化の成形体は、セメント組成物中の気泡を低減又は除去したセメント組成物からなるものであってもよい。セメント組成物中の気泡を低減又は除去することで、セメント組成物の強度発現性をより向上させることができる。
セメント組成物中の気泡を低減又は除去する方法としては、(1)セメント組成物の混練を減圧下で行う方法、(2)混練後のセメント組成物を、型枠内に打設する前に減圧して脱泡させる方法、(3)セメント組成物を型枠内に打設した後、減圧して脱泡させる方法等が挙げられる。
[Molding process]
In this step, the cement composition is placed in a mold to obtain an uncured molded body.
The method of kneading the cement composition before placing is not particularly limited. Moreover, the apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used. Further, the placing (molding) method is not particularly limited.
The uncured molded body in this step may be made of a cement composition in which bubbles in the cement composition are reduced or removed. By reducing or removing air bubbles in the cement composition, the strength development of the cement composition can be further improved.
As a method of reducing or removing bubbles in the cement composition, (1) a method of kneading the cement composition under reduced pressure, (2) before placing the cement composition after kneading into a mold Examples thereof include a method for defoaming under reduced pressure, and (3) a method for defoaming under reduced pressure after placing the cement composition in a mold.

[常温養生工程]
本工程は、未硬化の成形体を、10〜40℃(好ましくは15〜30℃)で24時間以上(好ましくは24〜72時間、より好ましくは24〜48時間)、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した成形体を得る工程である。
養生温度が10℃以上であれば、養生時間をより短くすることができる。養生温度が40℃以下であれば、セメント質硬化体(トンネル用セグメント)の圧縮強度をより高くすることができる。
養生時間が24時間以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。
また、本工程において、硬化した成形体が、好ましくは20〜100N/mm、より好ましくは30〜80N/mmの圧縮強度を発現した時に、硬化した成形体を型枠から脱型することが好ましい。該圧縮強度が20N/mm以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。該圧縮強度が100N/mm以下であれば、後述する吸水工程において、少ない労力で、硬化した成形体に吸水させることができる。
[Normal temperature curing process]
In this step, the uncured molded body is sealed at 10 to 40 ° C. (preferably 15 to 30 ° C.) for 24 hours or longer (preferably 24 to 72 hours, more preferably 24 to 48 hours). Then, it is a step of removing the mold from the mold and obtaining a cured molded body.
If the curing temperature is 10 ° C. or higher, the curing time can be further shortened. When the curing temperature is 40 ° C. or lower, the compressive strength of the cementitious hardened body (tunnel segment) can be further increased.
If the curing time is 24 hours or more, defects such as chipping and cracking are less likely to occur in the cured molded body during demolding.
Further, in this step, when the cured molded body exhibits a compressive strength of preferably 20 to 100 N / mm 2 , more preferably 30 to 80 N / mm 2 , the cured molded body is removed from the mold. Is preferred. When the compressive strength is 20 N / mm 2 or more, defects such as chipping and cracking are less likely to occur in the cured molded body during demolding. If the compressive strength is 100 N / mm 2 or less, the cured molded body can absorb water with little effort in the water absorption step described later.

[加熱養生工程]
本工程は、前工程で得られた硬化した成形体について、70℃以上100℃未満(好ましくは75〜95℃、より好ましくは80〜92℃)で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃(好ましくは160〜190℃)で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る工程である。
本工程において、蒸気養生または温水養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは24時間以上、より好ましくは24〜96時間、特に好ましくは36〜72時間である。オートクレーブ養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは8〜60時間、より好ましくは12〜48時間である。蒸気養生もしくは温水養生とオートクレーブ養生の両方を行う場合(例えば、蒸気養生もしくは温水養生を行った後、さらにオートクレーブ養生を行う場合)、蒸気養生もしくは温水養生における養生時間は、好ましくは6〜72時間、より好ましくは12〜48時間であり、オートクレーブ養生における養生時間は、好ましくは1〜24時間、より好ましくは4〜18時間である。
本工程において、養生温度が前記範囲内であれば、養生時間を短くすることができ、また、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
また、本工程において、養生時間が前記範囲内であれば、セメント質硬化体の圧縮強度を向上させることができる。
[Heat curing process]
In this step, the cured molded body obtained in the previous step is subjected to steam curing or hot water curing at 70 ° C. or more and less than 100 ° C. (preferably 75 to 95 ° C., more preferably 80 to 92 ° C.) for 6 hours or more, In this step, one or both of autoclave curing at 100 to 200 ° C. (preferably 160 to 190 ° C.) for 1 hour or more is performed to obtain a cured product after heat curing.
In this step, when only steam curing or warm water curing is performed, the curing time is preferably 24 hours or more, more preferably 24 to 96 hours, and particularly preferably 36 to 72 hours. When performing only autoclave curing, the curing time is preferably 8 to 60 hours, more preferably 12 to 48 hours. When performing both steam curing or warm water curing and autoclave curing (for example, when performing autoclave curing after performing steam curing or warm water curing), the curing time in steam curing or warm water curing is preferably 6 to 72 hours. More preferably, it is 12 to 48 hours, and the curing time in the autoclave curing is preferably 1 to 24 hours, more preferably 4 to 18 hours.
In this step, if the curing temperature is within the above range, the curing time can be shortened, and the compressive strength of the cementitious hardened body can be improved.
Further, in this step, when the curing time is within the above range, the compressive strength of the cementitious hardened body can be improved.

[高温加熱工程]
本工程は、加熱養生後の硬化体を、150〜200℃(好ましくは170〜190℃)で24時間以上(好ましくは24〜72時間、より好ましくは36〜48時間)、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体からなるトンネル用セグメントを得る工程である。
本工程における加熱は、通常、乾燥雰囲気下(換言すると、水や水蒸気を人為的に供給しない状態)で行われる。
加熱温度が150℃以上であれば、加熱時間をより短くすることができる。加熱温度が200℃以下であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより向上させることができる。
加熱時間が24時間以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより向上させることができる。
[High temperature heating process]
In this step, the cured body after heat curing is heated at 150 to 200 ° C. (preferably 170 to 190 ° C.) for 24 hours or longer (preferably 24 to 72 hours, more preferably 36 to 48 hours), and heating (however, autoclave This is a step of obtaining a tunnel segment comprising a hardened cementitious material obtained by hardening a cement composition.
The heating in this step is usually performed under a dry atmosphere (in other words, a state where water and water vapor are not artificially supplied).
If heating temperature is 150 degreeC or more, heating time can be shortened. If heating temperature is 200 degrees C or less, the compressive strength of a cementitious hardening body can be improved more.
When the heating time is 24 hours or more, the compressive strength of the cementitious cured body can be further improved.

[吸水工程]
常温養生工程と加熱養生工程の間に、常温養生工程において得られた硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含んでもよい。
硬化した成形体に吸水させる方法としては、該成形体を水中に浸漬させる方法が挙げられる。また、該成形体を水中に浸漬させる方法において、短時間で吸水量を増やし、セメント質硬化体の圧縮強度を高くする観点から、(1)該成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法、(2)該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を浸漬させたまま、水温を40℃以下に低下させる方法、(3)該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、40℃以下の水に浸漬させる方法、(4)該成形体を、加圧下の水の中に浸漬させる方法、又は(5)該成形体への水の浸透性を向上させる薬剤を溶解させた水溶液の中に、該成形体を浸漬させる方法、が好ましい。
[Water absorption process]
Between the room temperature curing process and the heat curing process, a water absorption process of absorbing water in the cured molded body obtained in the room temperature curing process may be included.
Examples of the method for causing the cured molded body to absorb water include a method for immersing the molded body in water. Further, in the method of immersing the molded body in water, from the viewpoint of increasing the amount of water absorption in a short time and increasing the compressive strength of the cementitious cured body, (1) immersing the molded body in water under reduced pressure. (2) A method of lowering the water temperature to 40 ° C. or lower while the molded body is immersed, after the molded body is immersed in boiling water, and (3) the molded body A method of immersing the molded body in boiling water and then removing the molded body from the boiling water and then immersing the molded body in water of 40 ° C. or lower; (4) the molded body under pressure A method of immersing the molded body in water or (5) a method of immersing the molded body in an aqueous solution in which a chemical that improves the water permeability to the molded body is dissolved is preferred.

上記成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法としては、真空ポンプや大型の減圧容器等の設備を利用する方法が挙げられる。
上記成形体を、沸騰している水の中に浸漬させる方法としては、高温高圧容器や熱温水水槽等の設備を利用する方法が挙げられる。
硬化した成形体を、減圧下の水または沸騰している水の中に浸漬させる時間は、吸水率を高くする観点から、好ましくは3分間以上、より好ましくは8分間以上、特に好ましくは20分間以上である。該時間の上限は、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くする観点から、好ましくは60分間、より好ましくは45分間である。
Examples of the method for immersing the molded body in water under reduced pressure include a method using equipment such as a vacuum pump and a large-sized vacuum container.
Examples of the method for immersing the molded body in boiling water include a method using facilities such as a high-temperature and high-pressure vessel and a hot and cold water tank.
The time for immersing the cured molded body in water under reduced pressure or boiling water is preferably 3 minutes or more, more preferably 8 minutes or more, particularly preferably 20 minutes, from the viewpoint of increasing the water absorption rate. That's it. The upper limit of the time is preferably 60 minutes, more preferably 45 minutes, from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cementitious cured body.

吸水工程における吸水率は、セメント組成物が粗骨材を含まない場合(セメント組成物が骨材Bを含まない、あるいは、セメント組成物中の骨材Bが粗骨材に該当しない場合)、φ50×100mmの硬化した成形体100体積%に対する水の割合として、好ましくは0.2体積%以上、より好ましくは0.3〜2.0体積%、特に好ましくは0.35〜1.7体積%であり、セメント組成物が粗骨材を含む場合(セメント組成物中の骨材Bが粗骨材に該当する場合)、φ100×200mmの硬化した成形体100体積%に対する水の割合として、好ましくは0.2体積%以上、より好ましくは0.3〜2.0体積%、特に好ましくは0.35〜1.7体積%である。
これらの吸水率が0.2体積%以上であれば、セメント質硬化体の圧縮強度をより高くすることができる。
The water absorption rate in the water absorption process is determined when the cement composition does not contain coarse aggregate (when the cement composition does not contain aggregate B, or when the aggregate B in the cement composition does not correspond to coarse aggregate). The ratio of water with respect to 100% by volume of the cured molded body having a diameter of 50 × 100 mm is preferably 0.2% by volume or more, more preferably 0.3 to 2.0% by volume, particularly preferably 0.35 to 1.7% by volume. %, And when the cement composition contains coarse aggregate (when aggregate B in the cement composition corresponds to coarse aggregate), the ratio of water to 100 volume% of a cured molded body of φ100 × 200 mm is as follows: Preferably it is 0.2 volume% or more, More preferably, it is 0.3-2.0 volume%, Most preferably, it is 0.35-1.7 volume%.
If these water absorption is 0.2 volume% or more, the compressive strength of a cementitious hardened body can be made higher.

本発明のトンネル用セグメントは、高い圧縮強度を有するセメント質硬化体からなるため、ひび割れ等が発生しにくいものである。また、該セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントは、その厚さを小さくすることができる。その結果、トンネル用セグメントの軽量化、及び、作業性の向上を図ることができる。
また、トンネル用セグメントの厚さを小さくすることで、所望のトンネルの内径を確保するために必要な掘削直径を小さくすることができ、掘削の際に発生する排土の量を少なくすることができ、さらには、シールドマシンの大きさを小さくすることができる。
また、上記セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントは、耐摩耗性に優れている。例えば、「ASTM C779」に準拠して測定した、60分経過後の上記セメント質硬化体のすりへり深さは、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.4mm以下、特に好ましくは0.3mm以下である。
Since the segment for tunnel of the present invention is made of a cementitious hardened body having a high compressive strength, it is difficult for cracks and the like to occur. Moreover, the thickness of the segment for tunnels which consists of this cementitious hardened | cured material can be made small. As a result, the tunnel segment can be reduced in weight and workability can be improved.
Also, by reducing the thickness of the tunnel segment, the excavation diameter required to secure the desired inner diameter of the tunnel can be reduced, and the amount of soil generated during excavation can be reduced. In addition, the size of the shield machine can be reduced.
Moreover, the tunnel segment made of the cementitious hardened body has excellent wear resistance. For example, the depth of wear of the cementitious hardened body after 60 minutes measured according to “ASTM C779” is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.4 mm or less, and particularly preferably 0.3 mm. It is as follows.

また、本発明のトンネル用セグメントは、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮塩性(例えば、トンネル用セグメントに塩化物イオンや硫酸イオン等が浸透しにくいこと)に優れている。
また、上記セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントは、寸法安定性に優れている。例えば、「JIS A 1129−2:2010(モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第2部:コンタクトゲージ方法)」に準拠して測定した、40×40×160mmの供試体を6カ月間保存した場合における上記セメント質硬化体の収縮ひずみは、好ましくは10×10−6以下、より好ましくは8×10−6以下、特に好ましくは6×10−6以下である。
さらに、上記セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントは、大きな曲げ強度を有する。例えば、上記セメント質硬化体が繊維を含む場合、「土木学会基準 JSCE−G 552−2010(鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法)」に準拠して測定した、上記セメント質硬化体の曲げ強度は、好ましくは20N/mm以上、より好ましくは30N/mm以上、特に好ましくは35N/mm以上である。
In addition, the tunnel segment of the present invention is excellent in water barrier properties, freeze-thaw resistance, and salt barrier properties (for example, it is difficult for chloride ions, sulfate ions, etc. to penetrate into the tunnel segments).
Moreover, the tunnel segment made of the cementitious hardened body is excellent in dimensional stability. For example, a 40 × 40 × 160 mm specimen measured according to “JIS A 1129-2: 2010 (Method for measuring changes in length of mortar and concrete—Part 2: Contact gauge method)” is stored for 6 months. In such a case, the shrinkage strain of the hardened cementitious body is preferably 10 × 10 −6 or less, more preferably 8 × 10 −6 or less, and particularly preferably 6 × 10 −6 or less.
Furthermore, the tunnel segment made of the cementitious hardened body has a high bending strength. For example, when the hardened cementitious body contains fibers, the hardened cementitious body measured in accordance with “JSTCE-G 552-2010 (bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)” the flexural strength is preferably 20 N / mm 2 or more, more preferably 30 N / mm 2 or more, and particularly preferably 35N / mm 2 or more.

本発明のトンネル用セグメントの形状は、トンネルの形状に合わせて適宜定めればよい。トンネルの形状としては、断面が円形のものや、非円形(例えば、矩形、略楕円形、馬蹄形等)のものが挙げられる。
図1は、本発明のトンネル用セグメント2を用いてトンネルの壁を構築してなる、断面が円形であるトンネル1を示す斜視図である。なお、図1中、トンネル1は地盤の中に構築されたものであるが、地盤は図示しないものとする。トンネル用セグメント2は、トンネル1の内周面に沿って複数個(通常、4〜10個;通常、長さ2〜5m/個)を固着されることで、円環状の構造物となり、トンネル1の壁を形成する。トンネル1の内部空間には、車両等が通行するための路面3や、鉄道用の線路が設けられる。
トンネル用セグメント2の厚さは、トンネルによっても異なるが、強度の観点からは、好ましくは4cm以上、より好ましくは6cm以上、特に好ましくは8cm以上であり、軽量化による作業性の向上の観点から、好ましくは25cm以下、より好ましくは20cm以下、さらに好ましくは16cm以下、特に好ましくは13cm以下である。
トンネル用セグメント2の幅(トンネルの軸方向の長さ)は、トンネルによっても異なるが、取り扱い易さの観点からは、好ましくは3m以下、より好ましくは2.5m以下、特に好ましくは2m以下であり、作業の効率の観点からは、好ましくは1m以上、より好ましくは1.5m以上、特に好ましくは2m以上である。
The shape of the segment for tunnel of the present invention may be appropriately determined according to the shape of the tunnel. Examples of the shape of the tunnel include a circular cross section and a non-circular shape (for example, a rectangular shape, a substantially elliptical shape, a horseshoe shape, etc.).
FIG. 1 is a perspective view showing a tunnel 1 having a circular cross section formed by constructing a tunnel wall using the tunnel segment 2 of the present invention. In FIG. 1, the tunnel 1 is constructed in the ground, but the ground is not shown. A plurality of tunnel segments 2 (usually 4 to 10; usually 2 to 5 m / piece) are fixed along the inner peripheral surface of the tunnel 1 to form an annular structure. 1 wall is formed. In the internal space of the tunnel 1, a road surface 3 through which vehicles and the like pass and a railroad track are provided.
The thickness of the tunnel segment 2 varies depending on the tunnel, but from the viewpoint of strength, it is preferably 4 cm or more, more preferably 6 cm or more, and particularly preferably 8 cm or more, from the viewpoint of improving workability due to weight reduction. , Preferably 25 cm or less, more preferably 20 cm or less, further preferably 16 cm or less, particularly preferably 13 cm or less.
The width of the tunnel segment 2 (the length in the axial direction of the tunnel) varies depending on the tunnel, but is preferably 3 m or less, more preferably 2.5 m or less, and particularly preferably 2 m or less from the viewpoint of ease of handling. From the viewpoint of work efficiency, it is preferably 1 m or more, more preferably 1.5 m or more, and particularly preferably 2 m or more.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[A.実施例1〜14、比較例1]
[使用材料]
実施例1〜14及び比較例1における使用材料は、以下に示すとおりである。
(1)セメント:低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
(2)シリカフュームA:BET比表面積20m/g
(3)シリカフュームB:BET比表面積17m/g
(4)無機粉末A:珪石粉末、50%体積累積粒径2μm、最大粒径12μm、95%体積累積粒径5.8μm
(5)無機粉末B:珪石粉末、50%体積累積粒径7μm、最大粒径67μm、95%体積累積粒径27μm
(6)骨材A1(細骨材):珪砂(最大粒径1.0mm、0.6mm以下の粒径のもの:98質量%、0.3mm以下の粒径のもの:45質量%、0.15mm以下の粒径のもの:3質量%)
(7)ポリカルボン酸系高性能減水剤:固形分量27.4質量%、フローリック社製、商品名「フローリックSF500U」
(8)消泡剤:BASFジャパン社製、商品名「マスターエア404」
(9)水:水道水
(10)金属繊維:鋼繊維(直径:0.2mm、長さ:15mm)
(11)骨材B(粗骨材):硬質砂岩砕石1005(粒径:5〜10mm)
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[A. Examples 1 to 14 and Comparative Example 1]
[Materials used]
The materials used in Examples 1 to 14 and Comparative Example 1 are as shown below.
(1) Cement: Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
(2) Silica fume A: BET specific surface area of 20 m 2 / g
(3) Silica fume B: BET specific surface area of 17 m 2 / g
(4) Inorganic powder A: silica powder, 50% volume cumulative particle size 2 μm, maximum particle size 12 μm, 95% volume cumulative particle size 5.8 μm
(5) Inorganic powder B: silica powder, 50% volume cumulative particle size 7 μm, maximum particle size 67 μm, 95% volume cumulative particle size 27 μm
(6) Aggregate A1 (fine aggregate): Silica sand (maximum particle size 1.0 mm, particle size of 0.6 mm or less: 98% by mass, particle size of 0.3 mm or less: 45% by mass, 0 .15 mm or less particle size: 3% by mass)
(7) Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent: solid content 27.4% by mass, manufactured by Floric, trade name “Floric SF500U”
(8) Antifoaming agent: BASF Japan, trade name “Master Air 404”
(9) Water: Tap water (10) Metal fiber: Steel fiber (diameter: 0.2 mm, length: 15 mm)
(11) Aggregate B (coarse aggregate): hard sandstone crushed stone 1005 (particle size: 5-10 mm)

[実施例1]
セメント、シリカフュームA及び無機粉末Aを、粉体原料(セメント、シリカフューム及び無機粉末)の合計量100体積%中、セメント等の各割合が表2に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材A1の割合が表2に示す割合となる量の骨材A1を、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表2に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。
混練後のセメント組成物のフロー値を、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。なお、本明細書中、該フロー値を「0打ちフロー値」という。
[Example 1]
Cement, silica fume A, and inorganic powder A were mixed so that each ratio of cement and the like would be the ratio shown in Table 2 in a total amount of 100 vol% of the powder raw materials (cement, silica fume and inorganic powder). The obtained mixture and the aggregate A1 in such an amount that the ratio of the aggregate A1 in the cement composition is the ratio shown in Table 2 were put into an omnimixer and air-kneaded for 15 seconds.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were charged into the omni mixer in the amounts shown in Table 2 and kneaded for 2 minutes.
After kneading, the kneaded material adhering to the side wall in the omni mixer was scraped off and further kneaded for 4 minutes.
The flow value of the cement composition after kneading was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. In the present specification, the flow value is referred to as a “zero hit flow value”.

得られた混練物を、φ50×100mmの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、20℃で48時間、封緘養生を行い、次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。脱型時の圧縮強度は50N/mmであった。
この成形体を、表3に示す時間、減圧したデシケーター内で水に浸漬した(表3中、「減圧下」と示す。)。なお、減圧は、アズワン社製の「アスピレーター(AS−01)」を使用して行った。浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
浸漬後、この成形体を90℃で48時間蒸気養生を行い、次いで、20℃まで降温した後、180℃で48時間加熱を行った。
加熱後の成形体(セメント質硬化体)の圧縮強度を、「JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)」に準じて測定した。
また、上記セメント質硬化体(加熱後の成形体)と同様にして、30×30×6cmの供試体を製造し、「ASTM C779」に準拠して、60分経過後のすりへり深さを測定した。
0打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、およびすりへり深さの各値を表3に示す。なお、後述の実施例、比較例における0打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、およびすりへり深さの各値も表3に示す。
The obtained kneaded product was cast into a cylindrical mold having a diameter of 50 × 100 mm to obtain an uncured molded body. After casting, the uncured molded body was sealed and cured at 20 ° C. for 48 hours, and then demolded to obtain a cured molded body. The compressive strength at the time of demolding was 50 N / mm 2 .
This molded body was immersed in water in a reduced pressure desiccator for the time shown in Table 3 (shown as “under reduced pressure” in Table 3). The pressure reduction was performed using “Aspirator (AS-01)” manufactured by ASONE. The mass of the molded body before and after the immersion was measured, and the water absorption was calculated from the obtained measured value.
After the immersion, this molded body was subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours, then cooled to 20 ° C., and then heated at 180 ° C. for 48 hours.
The compression strength of the molded body (cemented cured body) after heating was measured according to “JIS A 1108 (Method for testing compressive strength of concrete)”.
In addition, a 30 × 30 × 6 cm specimen was manufactured in the same manner as the above-mentioned cementitious cured body (molded body after heating), and the depth of grinding after 60 minutes was measured according to “ASTM C779”. did.
Table 3 shows the values of the zero strike flow value, the water absorption rate, the compressive strength, and the depth of wear. In addition, each value of the zero strike flow value in the below-mentioned Example and a comparative example, a water absorption, a compressive strength, and a grinding depth is also shown in Table 3.

[実施例2]
粉体原料100質量部当たりの水の配合量を、13質量部から15質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、セメント組成物の0打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は45N/mmであった。
[Example 2]
Cement composition and hardened cementitious body (molded body after heating) in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of water per 100 parts by mass of the powder raw material was changed from 13 parts by mass to 15 parts by mass. Got.
In the same manner as in Example 1, the zero-flow value of the cement composition was measured. The compressive strength at the time of demolding was 45 N / mm 2 .

[実施例3]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、沸騰している水(沸騰水)に、表3に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が25℃となるまで冷却した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
[実施例4]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例3と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例2と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
[Example 3]
Instead of immersing the molded product after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the molded product was immersed in boiling water (boiling water) for the time shown in Table 3, and then the molded product was immersed in water. A cement composition and a hardened cementitious body (molded body after heating) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the water temperature was 25 ° C.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.
[Example 4]
Instead of immersing the molded article after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition and A hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.

[実施例5]
シリカフュームAの配合割合を10体積%から20体積%に変更し、かつ、無機粉末Aの配合割合を30体積%から20体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、0打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は50N/mmであった。
[Example 5]
Cement composition in the same manner as in Example 1, except that the blending ratio of silica fume A was changed from 10 vol% to 20 vol%, and the blending ratio of inorganic powder A was changed from 30 vol% to 20 vol%. And a hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
In the same manner as in Example 1, the measurement of the zero-flow value was performed. The compressive strength at the time of demolding was 50 N / mm 2 .

また、上記セメント質硬化体と同様にして、40×40×160mmの供試体を製造し、「JIS A 1129−2:2010 モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第2部:コンタクトゲージ方法」に準拠して、6か月保存した場合における収縮ひずみを測定した。
また、得られたセメント質硬化体の透水係数を、「地盤工学会基準 JGS 0311−2009(土の透水試験方法)」の変水位透水試験方法に準じて測定した。その結果、水の浸透は認められず、透水係数は「0」であった。
また、得られたセメント質硬化体を人工海水に6カ月間浸漬した。なお、人工海水は表1に示す各試薬を、表1に示す量で蒸留水に溶解することで調製した。浸漬後、セメント質硬化体中の塩化物イオンの濃度を、EPMA(日本電子社製)を用いて測定し、塩化物イオンの拡散係数(表3中、「拡散係数」と示す。)を算出した。
さらに、得られたセメント質硬化体に対して、「JIS A 1148(コンクリートの凍結溶解試験方法)」に準拠して測定した値を用いて、「ASTM C666 75」の耐久性指数(300サイクル)を算出した。
なお、耐久性指数は、最大値が100であり、最大値に近いほど凍結融解抵抗性に優れていることを示す。
以上の結果を表3に示す。なお、後述の実施例における収縮ひずみ、透水係数、拡散係数および耐久性指数も表3に示す。
In addition, a 40 × 40 × 160 mm specimen was manufactured in the same manner as the above cementitious hardened body, and “JIS A 1129-2: 2010 mortar and concrete length change measuring method—Part 2: contact gauge method” The shrinkage strain when stored for 6 months was measured.
Moreover, the water permeability coefficient of the obtained cementitious hardened body was measured according to the water level permeability test method of “Geotechnical Society Standard JGS 0311-2009 (Soil permeability test method)”. As a result, water permeation was not observed and the water permeability coefficient was “0”.
Moreover, the obtained cementitious hardened body was immersed in artificial seawater for 6 months. Artificial seawater was prepared by dissolving the reagents shown in Table 1 in distilled water in the amounts shown in Table 1. After immersion, the concentration of chloride ions in the hardened cementitious material was measured using EPMA (manufactured by JEOL Ltd.), and the diffusion coefficient of chloride ions (shown as “diffusion coefficient” in Table 3) was calculated. did.
Furthermore, with respect to the obtained cementitious hardened body, the durability index (300 cycles) of “ASTM C666 75” using values measured in accordance with “JIS A 1148 (freezing and thawing test method of concrete)”. Was calculated.
The durability index has a maximum value of 100, and the closer to the maximum value, the better the freeze-thaw resistance.
The above results are shown in Table 3. Table 3 also shows shrinkage strain, water permeability coefficient, diffusion coefficient, and durability index in Examples described later.

Figure 2017095920
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[実施例6]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例3と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例5と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。
[Example 6]
Instead of immersing the molded product after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition were obtained in the same manner as in Example 5 except that immersion in boiling water was performed in the same manner as in Example 3. A hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious hardened body was measured.

[実施例7]
シリカフュームAの配合割合を10体積%から20体積%に変更し、かつ、無機粉末Aの配合割合を30体積%から20体積%に変更した以外は、実施例2と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、0打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は45N/mmであった。
[実施例8]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例3と同様にして沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例7と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度及びすりへり深さの測定を行った。
また、実施例5と同様にして、収縮ひずみ及び透水係数の測定、並びに、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
[Example 7]
Cement composition in the same manner as in Example 2 except that the blending ratio of silica fume A was changed from 10 vol% to 20 vol% and the blending ratio of inorganic powder A was changed from 30 vol% to 20 vol%. And a hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
In the same manner as in Example 1, the measurement of the zero-flow value was performed. The compressive strength at the time of demolding was 45 N / mm 2 .
[Example 8]
The cement composition was obtained in the same manner as in Example 7 except that the molded body after demolding was immersed in boiling water in the same manner as in Example 3 instead of being immersed in water in a reduced-pressure desiccator. And a hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated, and the compressive strength and ground depth of the hardened cementitious material were measured.
Further, in the same manner as in Example 5, measurement of shrinkage strain and water permeability coefficient, and calculation of chloride ion diffusion coefficient and durability index were performed.

[実施例9]
セメント、シリカフュームA及び無機粉末Aを、粉体原料(セメント、シリカフューム及び無機粉末)の合計量100体積%中、セメント等の各割合が表2に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材A1の割合が表2に示す割合となる量の骨材A1を、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表2に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練を行った後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。その後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表2に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに2分間混練を行った。
得られたセメント組成物について、実施例1と同様にして、0打ちフロー値を測定した。
また、得られたセメント組成物を材料として用いて、実施例1と同様の方法で、セメント質硬化体(成形体)を得た。
得られたセメント質硬化体(成形体)について、実施例1と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
さらに、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準 JSCE−G 552−2010(鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法)」に準じて測定した。
[Example 9]
Cement, silica fume A, and inorganic powder A were mixed so that each ratio of cement and the like would be the ratio shown in Table 2 in a total amount of 100 vol% of the powder raw materials (cement, silica fume and inorganic powder). The obtained mixture and the aggregate A1 in such an amount that the ratio of the aggregate A1 in the cement composition is the ratio shown in Table 2 were put into an omnimixer and air-kneaded for 15 seconds.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent are added to the omni mixer in the amounts shown in Table 2, and after kneading for 2 minutes, the kneaded material adhering to the side wall in the omni mixer is scraped. And kneading was continued for 4 minutes. Thereafter, an amount of metal fibers in which the ratio of metal fibers in the cement composition is the ratio shown in Table 2 was put into an omni mixer and kneaded for another 2 minutes.
About the obtained cement composition, it carried out similarly to Example 1, and measured the zero flow value.
Moreover, the cementitious hardened | cured material (molded object) was obtained by the method similar to Example 1 using the obtained cement composition as a material.
About the obtained cementitious hardened | cured material (molded object), it carried out similarly to Example 1, and measured the water absorption rate and the compressive strength.
Furthermore, the bending strength of the obtained cementitious hardened body was measured according to “Japan Society of Civil Engineers standard JSCE-G 552-2010 (bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)”.

[実施例10]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、実施例3と同様に沸騰水への浸漬等を行った以外は、実施例9と同様にして、セメント組成物及びその硬化体を得た。
セメント組成物及びその硬化体について、実施例9と同様にして、各種物性を測定した。
また、実施例5と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
[Example 10]
Instead of immersing the molded body after demolding in water in a reduced-pressure desiccator, the cement composition and the cement composition were obtained in the same manner as in Example 9 except that immersion in boiling water was performed in the same manner as in Example 3. The cured product was obtained.
About a cement composition and its hardened | cured material, it carried out similarly to Example 9, and measured various physical properties.
Further, in the same manner as in Example 5, measurement of water permeability coefficient, calculation of chloride ion diffusion coefficient and durability index were performed.

[実施例11]
粉体原料100質量部当たりの水の配合量を、13質量部から11質量部に変更し、骨材A1の配合量を35.5体積%から30.0体積%に変更し、高性能減水剤の配合量を0.69質量部から0.76質量部に変更し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例1と同様にして、セメント組成物の0打ちフロー値の測定等を行った。なお、脱型時の圧縮強度は54N/mmであった。
[Example 11]
The amount of water per 100 parts by mass of the powder raw material is changed from 13 parts by mass to 11 parts by mass, and the amount of the aggregate A1 is changed from 35.5% by volume to 30.0% by volume. The cement composition and the hardened cementitious body in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the agent was changed from 0.69 parts by mass to 0.76 parts by mass and the molded body was not immersed in water. Got.
In the same manner as in Example 1, the zero-flow value of the cement composition was measured. The compressive strength at the time of demolding was 54 N / mm 2 .

[実施例12]
脱型後の成形体を、沸騰している水(沸騰水)に、表3に示す時間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま、水温が25℃となるまで冷却した以外は、実施例11と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出、及び、セメント質硬化体の圧縮強度等の測定を行った。
また、実施例5と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
[Example 12]
The molded body after demolding was immersed in boiling water (boiling water) for the time shown in Table 3, and then cooled until the water temperature reached 25 ° C. while the molded body was immersed in water. In the same manner as in Example 11, a cement composition and a hardened cementitious material were obtained.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the cementitious cured body was measured.
Further, in the same manner as in Example 5, measurement of water permeability coefficient, calculation of chloride ion diffusion coefficient and durability index were performed.

[実施例13]
骨材A1の配合量を、30.0体積%から24.0体積%に変更し、セメント組成物中の骨材Bの割合が6.0体積%となる量の骨材Bを使用した以外は実施例11のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例1と同様にして、各材料(粉体原料、骨材A1、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤)を混練した後、さらに骨材Bをオムニミキサに投入して、1分間混練することで行った。
得られたセメント組成物(混練物)を、φ100×200mmの円筒形の型枠に打設し、かつ、成形体を水に浸漬しなかった以外は実施例1と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例1と同様にして、セメント質硬化体の圧縮強度を測定した。なお、脱型時の圧縮強度は43N/mmであった。
[Example 13]
The amount of aggregate A1 is changed from 30.0% by volume to 24.0% by volume, and aggregate B is used in such an amount that the ratio of aggregate B in the cement composition is 6.0% by volume. Prepared a cement composition having the same composition as the cement composition of Example 11.
The cement composition was manufactured in the same manner as in Example 1, after kneading each material (powder raw material, aggregate A1, water, polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and antifoaming agent), and further aggregate. B was put into an omni mixer and kneaded for 1 minute.
The obtained cement composition (kneaded material) was cast into a cylindrical mold of φ100 × 200 mm, and the cementitious hardening was performed in the same manner as in Example 1 except that the molded body was not immersed in water. Got the body.
The compressive strength of the cementitious cured body was measured in the same manner as in Example 1. The compressive strength at the time of demolding was 43 N / mm 2 .

[実施例14]
骨材A1の配合量を、35.5体積%から28.5体積%に変更し、セメント組成物中の骨材Bの割合が7.0体積%となる量の骨材Bを使用した以外は実施例8のセメント組成物と同様の配合で、セメント組成物を製造した。
セメント組成物の製造は、実施例1と同様にして、各材料(粉体原料、骨材A1、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤)を混練した後、さらに、骨材Bをオムニミキサに投入して、1分間混練することで行った。
得られたセメント組成物(混練物)を、φ100×200mmの円筒形の型枠に打設する以外は実施例8と同様にして、セメント質硬化体を得た。
実施例1と同様にして、吸水率の算出およびセメント質硬化体の圧縮強度の測定を行った。なお、脱型時の圧縮強度は37N/mmであった。
また、実施例5と同様にして、透水係数の測定、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
[Example 14]
The amount of aggregate A1 was changed from 35.5% to 28.5% by volume, and aggregate B was used in such an amount that the ratio of aggregate B in the cement composition was 7.0% by volume. Prepared a cement composition having the same composition as the cement composition of Example 8.
The cement composition was manufactured in the same manner as in Example 1, after kneading each material (powder raw material, aggregate A1, water, polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and antifoaming agent), The material B was put into an omni mixer and kneaded for 1 minute.
A hardened cementitious material was obtained in the same manner as in Example 8 except that the obtained cement composition (kneaded material) was cast into a cylindrical mold with a diameter of 100 mm x 200 mm.
In the same manner as in Example 1, the water absorption rate was calculated and the compressive strength of the hardened cementitious material was measured. The compressive strength at the time of demolding was 37 N / mm 2 .
Further, in the same manner as in Example 5, measurement of water permeability coefficient, calculation of chloride ion diffusion coefficient and durability index were performed.

[比較例1]
セメント、シリカフュームB及び無機粉末Bを、粉体原料(セメント、シリカフューム及び無機粉末)の合計量100体積%中、セメント等の各割合が表2に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材A1の割合が表2に示す割合となる量の細骨材を、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表2に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。
得られた混練物を材料として用いて、実施例1と同様にして、セメント質硬化体を得た。
得られた混練物(セメント組成物)及びその硬化体について、実施例1と同様にして、各種物性を測定した。
[Comparative Example 1]
Cement, silica fume B, and inorganic powder B were mixed so that each ratio of cement and the like would be the ratio shown in Table 2 in a total amount of 100 vol% of the powder raw materials (cement, silica fume and inorganic powder). The obtained mixture and the fine aggregate in an amount such that the ratio of the aggregate A1 in the cement composition was the ratio shown in Table 2 were put into an omnimixer and air-kneaded for 15 seconds.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were charged into the omni mixer in the amounts shown in Table 2 and kneaded for 2 minutes.
After kneading, the kneaded material adhering to the side wall in the omni mixer was scraped off and further kneaded for 4 minutes.
Using the obtained kneaded material as a material, a cementitious cured body was obtained in the same manner as in Example 1.
About the obtained kneaded material (cement composition) and its hardened | cured material, it carried out similarly to Example 1, and measured various physical properties.

Figure 2017095920
Figure 2017095920

Figure 2017095920
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[B.実施例15〜26、比較例2〜4]
[使用材料]
実施例15〜26及び比較例2〜4における使用材料は、以下に示すとおりである。
(1)中庸熱ポルトランドセメント:太平洋セメント社製
(2)低熱ポルトランドセメント:太平洋セメント社製
(3)シリカフュームC:BET比表面積14m/g
(4)シリカフュームD:BET比表面積20m/g
(5)無機粉末:珪石粉末、50%体積累積粒径2μm、最大粒径12μm、95%体積累積粒径5.8μm(実施例1〜14で用いた無機粉末Aと同じもの)
(6)骨材A1(細骨材):珪砂、最大粒径1.0mm、0.6mm以下の粒径のもの:98質量%、0.3mm以下の粒径のもの:45質量%、0.15mm以下の粒径のもの:3質量%(実施例1〜14で用いた骨材A1と同じもの)
(7)骨材A2(細骨材):掛川産山砂
(8)ポリカルボン酸系高性能減水剤:固形分量27.4質量%;フローリック社製、商品名「フローリックSF500U」
(9)消泡剤:BASFジャパン社製、商品名「マスターエア404」
(10)水:上水道水
(11)金属繊維:鋼繊維(直径:0.2mm、長さ:15mm)
(12)骨材B(粗骨材):硬質砂岩砕石1005(粒径:5〜10mm)
[B. Examples 15 to 26, Comparative Examples 2 to 4]
[Materials used]
The materials used in Examples 15 to 26 and Comparative Examples 2 to 4 are as shown below.
(1) Medium heat Portland cement: manufactured by Taiheiyo Cement (2) Low heat Portland cement: manufactured by Taiheiyo Cement (3) Silica fume C: BET specific surface area 14 m 2 / g
(4) Silica fume D: BET specific surface area 20 m 2 / g
(5) Inorganic powder: silica powder, 50% volume cumulative particle size 2 μm, maximum particle size 12 μm, 95% volume cumulative particle size 5.8 μm (same as inorganic powder A used in Examples 1-14)
(6) Aggregate A1 (fine aggregate): silica sand, maximum particle size 1.0 mm, particle size of 0.6 mm or less: 98% by mass, particle size of 0.3 mm or less: 45% by mass, 0 .Particle diameter of 15 mm or less: 3% by mass (the same as the aggregate A1 used in Examples 1 to 14)
(7) Aggregate A2 (fine aggregate): Kakegawa mountain sand (8) Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent: solid content 27.4% by mass; manufactured by Floric, trade name “Flolic SF500U”
(9) Antifoaming agent: BASF Japan, trade name “Master Air 404”
(10) Water: tap water (11) Metal fiber: Steel fiber (diameter: 0.2 mm, length: 15 mm)
(12) Aggregate B (coarse aggregate): hard sandstone crushed stone 1005 (particle size: 5-10 mm)

[中庸熱ポルトランドセメント及び低熱ポルトランドセメントの各研磨処理物の製造]
中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを、高速気流撹拌装置(奈良機械製作所社製、商品名「ハイブリタイザーNHS−3型」)を用いて、回転速度4,000rpmの条件で、30分間研磨処理した。なお、研磨処理において、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの仕込み量は、1バッチあたり800gとした。中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメント、及び、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の、50%体積累積粒径及びブレーン比表面積を測定した。結果を表4に示す。
また、走査型電子顕微鏡を用いて、研磨処理物の二次電子像を観察したところ、研磨処理物の粗粒子(粒径20μm以上の粒子)は、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントの粒子(研磨処理前のもの)と比べて、角張った表面部分が少なく、表面部分が丸みを帯びた形状に変形していた。また、粗粒子と粗粒子の間の空隙には、微粒子(粒径20μm未満の粒子)が存在している様子が見られた。
[Manufacture of polished products of medium heat Portland cement and low heat Portland cement]
Medium-heated Portland cement or low-heat Portland cement was polished for 30 minutes under the condition of a rotational speed of 4,000 rpm using a high-speed airflow stirrer (trade name “Hybritizer NHS-3” manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). . In the polishing treatment, the amount of medium heat Portland cement or low heat Portland cement charged was 800 g per batch. The 50% volume cumulative particle size and Blaine specific surface area of the ground heat Portland cement or low heat Portland cement, and the intermediate heat Portland cement or low heat Portland cement polished product were measured. The results are shown in Table 4.
Further, when a secondary electron image of the polished material was observed using a scanning electron microscope, coarse particles (particles having a particle size of 20 μm or more) of the polished material were particles of medium heat Portland cement or low heat Portland cement ( Compared to those before the polishing treatment), there were few squared surface portions, and the surface portions were deformed into rounded shapes. Further, it was observed that fine particles (particles having a particle diameter of less than 20 μm) were present in the gaps between the coarse particles.

Figure 2017095920
Figure 2017095920

[実施例15]
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームD、無機粉末、及び骨材A1を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表5に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表5に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料100質量部に対して0.02質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。
混練後のセメント組成物のフロー値を、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。
また、混練後のセメント組成物を、φ50×100mmの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、20℃で72時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は52N/mmであった。
さらに、上記成形体を90℃で48時間蒸気養生を行い、次いで、20℃になるまで降温させた後、さらに、乾燥炉を用いて180℃で48時間加熱した。
加熱後の成形体(セメント質硬化体)の圧縮強度を、「JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)」に準じて測定した。なお、圧縮強度は、島津製作所社製の100t万能試験機(油圧式)を使用して測定した。
[Example 15]
The low heat Portland cement polished product, silica fume D, inorganic powder, and aggregate A1 are put into an omni mixer for 15 seconds so that the ratio of the low heat Portland cement polished product etc. is as shown in Table 5. I went to the sky.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 5 and kneaded for 2 minutes. The addition amount of the antifoaming agent was 0.02 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder raw material.
After kneading, the kneaded material adhering to the side surface of the omni mixer was scraped off and kneaded for 4 minutes.
The flow value of the cement composition after kneading was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions.
Further, the cement composition after kneading was placed in a cylindrical mold having a diameter of 50 × 100 mm to obtain an uncured molded body. After casting, the uncured molded body was allowed to stand at 20 ° C. for 72 hours. Subsequently, the mold was removed to obtain a cured molded body. The compression strength at the time of demolding of the molded product was 52 N / mm 2 .
Further, the molded body was subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours, and then cooled to 20 ° C., and further heated at 180 ° C. for 48 hours using a drying furnace.
The compression strength of the molded body (cemented cured body) after heating was measured according to “JIS A 1108 (Method for testing compressive strength of concrete)”. The compressive strength was measured using a 100t universal testing machine (hydraulic) manufactured by Shimadzu Corporation.

[実施例16]
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用した以外は、実施例15と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は55N/mmであった。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。
[実施例17]
粉体原料100質量部当たりの水の量を、12質量部から15質量部に変更した以外は、実施例16と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は50N/mmであった。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。
[Example 16]
A cement composition and a hardened cementitious body (molded body after heating) were obtained in the same manner as in Example 15 except that a polished product of moderately hot portland cement was used instead of the polished product of low heat Portland cement. . The compression strength at the time of demolding of the molded product was 55 N / mm 2 .
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured.
[Example 17]
Except for changing the amount of water per 100 parts by mass of the powder raw material from 12 parts by mass to 15 parts by mass, in the same manner as in Example 16, the cement composition and the cementitious hardened body (molded body after heating) were obtained. Obtained. The compression strength at the time of demolding of the molded product was 50 N / mm 2 .
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured.

[実施例18]
脱型後の成形体を、沸騰している水(沸騰水)に30分間浸漬した後、該成形体を水に浸漬させたまま水温が25℃となるまで冷却した(表6中「沸騰水」と示す。)後に蒸気養生を行った以外は、実施例15と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界(511N/mm)を超えていた。
また、浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
さらに、実施例5と同様にして、すりへり深さ及び透水係数の測定、並びに、塩化物イオンの拡散係数及び耐久性指数の算出を行った。
[Example 18]
The molded body after demolding was immersed in boiling water (boiling water) for 30 minutes, and then cooled until the water temperature reached 25 ° C. while the molded body was immersed in water (“Boiling water” in Table 6). In the same manner as in Example 15 except that steam curing was performed later, a cement composition and a cementitious hardened body (molded body after heating) were obtained.
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
Moreover, the mass of the molded object before and behind immersion was measured, and the water absorption was computed from the obtained measured value.
Further, in the same manner as in Example 5, the measurement of the depth of penetration and the water permeability coefficient, and the calculation of the diffusion coefficient and durability index of chloride ions were performed.

[実施例19]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で30分間水に浸漬した(表6中、「減圧下」と示す。)後に蒸気養生を行った以外は、実施例15と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界(511N/mm)を超えていた。
[Example 19]
The molded body after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced-pressure desiccator (shown as “under reduced pressure” in Table 6), and then subjected to steam curing in the same manner as in Example 15, except that cement was used. A composition and a cementitious cured body (molded body after heating) were obtained.
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.

[実施例20]
シリカフュームDの配合割合を10体積%から20体積%に変更し、かつ、無機粉末の配合割合を30体積%から20体積%に変更した以外は、実施例15と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は51N/mmであった。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。
[実施例21]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で30分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例20と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界(511N/mm)を超えていた。
また、上記セメント質硬化体と同様にして40×40×160mmの供試体を製造し、「JIS A 1129−2:2010 モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第2部:コンタクトゲージ方法」に準拠して、6か月保存した場合における収縮ひずみを測定した。
[Example 20]
Except for changing the blending ratio of silica fume D from 10% by volume to 20% by volume and changing the blending ratio of the inorganic powder from 30% by volume to 20% by volume, in the same manner as in Example 15, A hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained. The compression strength at the time of demolding of the molded product was 51 N / mm 2 .
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured.
[Example 21]
The cement composition and the hardened cementitious body (molded body after heating) were obtained in the same manner as in Example 20 except that the molded body after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced-pressure desiccator and then subjected to steam curing. )
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
In addition, a 40 × 40 × 160 mm specimen was manufactured in the same manner as the above cementitious cured body, and “JIS A 1129-2: 2010 Mortar and Concrete Length Change Measuring Method—Part 2: Contact Gauge Method” In conformity, the shrinkage strain was measured when stored for 6 months.

[実施例22]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で30分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例17と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。
[Example 22]
The cement composition and the hardened cementitious body (molded body after heating) were obtained in the same manner as in Example 17 except that the molded body after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced-pressure desiccator and then subjected to steam curing. )
In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured.

[実施例23]
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームD、無機粉末、及び骨材A1を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表5に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表5に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料100質量部に対して0.02質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。その後、セメント組成物中の金属繊維の割合が表5に示す割合となる量の金属繊維を、オムニミキサに投入して、さらに2分間混練を行った。
得られたセメント組成物について、実施例15と同様にして0打ちフロー値を測定した。
また、得られたセメント組成物を材料として用いて、実施例18と同様の方法で、セメント質硬化体(成形体)を得た。
得られたセメント質硬化体(成形体)について、実施例18と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界(511N/mm)を超えていた。
また、得られたセメント質硬化体の曲げ強度を、「土木学会基準 JSCE−G 552−2010(鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法)」に準じて測定した。
[Example 23]
The low heat Portland cement polished product, silica fume D, inorganic powder, and aggregate A1 are put into an omni mixer for 15 seconds so that the ratio of the low heat Portland cement polished product etc. is as shown in Table 5. I went to the sky.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 5 and kneaded for 2 minutes. The addition amount of the antifoaming agent was 0.02 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder raw material.
After kneading, the kneaded material adhering to the side surface of the omni mixer was scraped off and kneaded for 4 minutes. Thereafter, metal fibers in an amount such that the ratio of the metal fibers in the cement composition is the ratio shown in Table 5 were put into an omni mixer and kneaded for another 2 minutes.
About the obtained cement composition, it carried out similarly to Example 15, and measured the zero flow value.
Moreover, the cementitious hardened | cured material (molded object) was obtained by the method similar to Example 18 using the obtained cement composition as a material.
About the obtained cementitious hardened | cured material (molded object), it carried out similarly to Example 18, and measured the water absorption rate and the compressive strength. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.
In addition, the bending strength of the obtained cementitious hardened body was measured according to “Japan Society of Civil Engineers standard JSCE-G 552-2010 (bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)”.

[実施例24]
脱型後の成形体を、沸騰している水に30分間浸漬する代わりに、減圧したデシケーター内で30分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例23と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
セメント組成物及びセメント質硬化体(加熱後の成形体)について、実施例23と同様にして、各種物性を測定した。なお、硬化体の圧縮強度は、測定装置の測定限界(511N/mm)を超えていた。
[Example 24]
Instead of immersing the molded body after demolding in boiling water for 30 minutes, cement curing was carried out in the same manner as in Example 23 except that steam curing was performed after immersing in water in a decompressed desiccator for 30 minutes. A composition and a cementitious cured body (molded body after heating) were obtained.
Various physical properties of the cement composition and the hardened cementitious body (molded body after heating) were measured in the same manner as in Example 23. In addition, the compressive strength of the cured body exceeded the measurement limit (511 N / mm 2 ) of the measuring device.

[実施例25]
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームD、無機粉末、及び骨材A1を、低熱ポルトランドセメントの研磨処理物等の各割合が表5に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表5に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。なお、消泡剤の添加量は、粉体原料100質量部に対して0.02質量部とした。
混練後、オムニミキサの側面に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。その後、骨材Bを、その割合が表5に示す割合となるように、オムニミキサに投入して、さらに1分間混練を行った。
混練後のセメント組成物を、φ100×200mmの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、20℃で72時間静置した。次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。該成形体の脱型時の圧縮強度は41N/mmであった。
さらに、上記成形体を90℃で48時間蒸気養生を行い、次いで、20℃になるまで降温させた後、さらに、乾燥炉を用いて180℃で48時間加熱した。
得られたセメント質硬化体(加熱後の成形体)について、実施例15と同様にして圧縮強度を測定した。
[Example 25]
The low heat Portland cement polished product, silica fume D, inorganic powder, and aggregate A1 are put into an omni mixer for 15 seconds so that the ratio of the low heat Portland cement polished product etc. is as shown in Table 5. I went to the sky.
Next, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omni mixer in the amounts shown in Table 5 and kneaded for 2 minutes. The addition amount of the antifoaming agent was 0.02 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder raw material.
After kneading, the kneaded material adhering to the side surface of the omni mixer was scraped off and kneaded for 4 minutes. Thereafter, the aggregate B was put into an omnimixer so that the ratio was the ratio shown in Table 5, and kneaded for another minute.
The cement composition after kneading was cast into a cylindrical mold with a diameter of 100 × 200 mm to obtain an uncured molded body. After casting, the uncured molded body was allowed to stand at 20 ° C. for 72 hours. Subsequently, the mold was removed to obtain a cured molded body. The compression strength at the time of demolding of the molded product was 41 N / mm 2 .
Further, the molded body was subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours, and then cooled to 20 ° C., and further heated at 180 ° C. for 48 hours using a drying furnace.
The compressive strength was measured in the same manner as in Example 15 for the obtained cementitious cured body (molded body after heating).

[実施例26]
低熱ポルトランドセメントの研磨処理物の代わりに、中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物を使用し、脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で30分間水に浸漬した後に蒸気養生を行った以外は、実施例25と同様にして、セメント質硬化体(加熱後の成形体)を得た。
セメント質硬化体について、実施例18と同様にして、吸水率及び圧縮強度を測定した。
[Example 26]
Instead of using a low heat Portland cement polishing treatment, a medium heat hot Portland cement polishing treatment was used, and the molded product after demolding was immersed in water for 30 minutes in a reduced pressure desiccator and then subjected to steam curing. In the same manner as in Example 25, a hardened cementitious body (molded body after heating) was obtained.
About the cementitious hardened body, it carried out similarly to Example 18, and measured the water absorption rate and the compressive strength.

[比較例2]
中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物、シリカフュームC、骨材A2、高性能減水剤、水を、表5に示す割合となるように、一括してホバートミキサに投入した後、低速で12分間混練して、セメント組成物を調製した以外は、実施例15と同様にして、セメント組成物の硬化体を得た。実施例15と同様にして、セメント組成物のフロー値(0打ち)等を測定した。
[比較例3]
中庸熱ポルトランドセメントの研磨処理物と、骨材A2と、高性能減水剤と、水を、表5に示す割合となるように、一括してホバートミキサに投入して、セメント組成物を調製しようとしたが、混練することができなかった。
[比較例4]
中庸熱ポルトランドセメントと、シリカフュームCと、骨材A2と、高性能減水剤と、水を、表5に示す配合で一括してホバートミキサに投入して、セメント組成物を調製しようとしたが、混練することができなかった。
以上の結果を表6に示す。
[Comparative Example 2]
Medium-heated Portland cement abrasives, silica fume C, aggregate A2, high-performance water reducing agent, and water are all added to the Hobart mixer in the proportions shown in Table 5, and then kneaded at a low speed for 12 minutes. Then, a cured product of the cement composition was obtained in the same manner as in Example 15 except that the cement composition was prepared. In the same manner as in Example 15, the flow value (0 shot) of the cement composition was measured.
[Comparative Example 3]
Let's prepare a cement composition by pouring a medium-heated Portland cement polished product, aggregate A2, high-performance water reducing agent, and water into the Hobart mixer at the same rate as shown in Table 5. However, it could not be kneaded.
[Comparative Example 4]
While trying to prepare a cement composition by adding the medium-heated Portland cement, silica fume C, aggregate A2, high-performance water reducing agent, and water into the Hobart mixer all together in the formulation shown in Table 5, It could not be kneaded.
The results are shown in Table 6.

Figure 2017095920
Figure 2017095920

Figure 2017095920
Figure 2017095920

表3及び表6から、実施例1〜12および実施例15〜24のセメント質硬化体の圧縮強度は350N/mm以上であり、高いものである。特に、研磨処理したセメントを用いた場合(実施例15〜24)のセメント質硬化体の圧縮強度は420N/mm以上であり、非常に高いものである。また、実施例9〜10及び実施例23〜24(セメント組成物が金属繊維を含むもの)は、得られたセメント質硬化体について、圧縮強度が454N/mm以上であり、著しく高く、かつ、曲げ強度が40N/mm以上である。
また、骨材B(粗骨材)を含む場合(実施例13〜14、実施例25〜26)であっても、セメント質硬化体の圧縮強度は333N/mm以上であり、高いものである。
また、実施例1〜2、5、8、10、12、14、18のセメント質硬化体のすりへり深さは0.37mm以下であり、小さいものである。
また、実施例5、8、21のセメント質硬化体の収縮ひずみは5×10−6以下であり、小さいものである。
さらに、実施例5、8、10、12、14、18のセメント質硬化体の透水係数、塩化物イオンの拡散係数、耐久性指数から、得られたセメント質硬化体が遮水性、遮塩性、及び凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
これらの結果から、本発明のトンネル用セグメントは、高い圧縮強度を有し、耐摩耗性、寸法安定性、遮水性、凍結融解抵抗性、及び遮塩性に優れていることがわかる。
一方、比較例1〜2のセメント質硬化体の圧縮強度は290N/mmであり、実施例1〜26と比べて低いことがわかる。また、比較例1のセメント質硬化体のすりへり深さは0.57mmであり、実施例に比べて大きいことがわかる。また、比較例3〜4のセメント組成物は、混練できないことがわかる。
From Table 3 and Table 6, the compressive strength of the cementitious hardened bodies of Examples 1 to 12 and Examples 15 to 24 is 350 N / mm 2 or more, which is high. In particular, the compressive strength of the hardened cementitious material when using cement that has been ground (Examples 15 to 24) is 420 N / mm 2 or more, which is very high. In Examples 9 to 10 and Examples 23 to 24 (where the cement composition includes metal fibers), the obtained hardened cementitious material has a compressive strength of 454 N / mm 2 or more, and is extremely high. The bending strength is 40 N / mm 2 or more.
Moreover, even when it contains aggregate B (coarse aggregate) (Examples 13 to 14, Examples 25 to 26), the compressive strength of the cementitious hardened body is 333 N / mm 2 or more, which is high. is there.
Moreover, the grinding depth of the cementitious hardened | cured material of Examples 1-2, 5, 8, 10, 12, 14, 18 is 0.37 mm or less, and is small.
Moreover, the shrinkage | contraction distortion of the cementitious hardened | cured material of Example 5, 8, 21 is 5 * 10 < -6 > or less, and is a small thing.
Furthermore, from the water permeability coefficient, the diffusion coefficient of chloride ions, and the durability index of the cementitious cured bodies of Examples 5, 8, 10, 12, 14, and 18, the obtained cementitious cured bodies were water-insulating and salt-insulating. It can be seen that it has excellent resistance to freezing and thawing.
From these results, it can be seen that the tunnel segment of the present invention has a high compressive strength and is excellent in wear resistance, dimensional stability, water barrier properties, freeze-thaw resistance, and salt barrier properties.
On the other hand, the compressive strength of the hardened cementitious materials of Comparative Examples 1-2 is 290 N / mm 2, which is lower than those of Examples 1-26. Further, it is understood that the depth of wear of the cementitious cured body of Comparative Example 1 is 0.57 mm, which is larger than that of the example. Moreover, it turns out that the cement composition of Comparative Examples 3-4 cannot knead | mix.

1 トンネル
2 トンネル用セグメント
3 路面
10 高速気流撹拌装置
11 ローター
12 ブレード
13 循環回路
13a 循環回路の入口
13b 循環回路の出口
14 投入口
15 排出口
16 ステーター
17 衝突室
18 開閉弁
19 排出弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel 2 Tunnel segment 3 Road surface 10 High-speed airflow stirring apparatus 11 Rotor 12 Blade 13 Circulation circuit 13a Circulation circuit inlet 13b Circulation circuit outlet 14 Input port 15 Outlet port 16 Stator 17 Collision chamber 18 On-off valve 19 Exhaust valve

Claims (8)

セメント質硬化体からなるトンネル用セグメントであって、
上記セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつ上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量100体積%中、上記セメントの割合が55〜65体積%、上記シリカフュームの割合が5〜25体積%、上記無機粉末の割合が15〜35体積%であるセメント組成物の硬化体であることを特徴とするトンネル用セグメント。
A tunnel segment made of hardened cementitious material,
The cementitious hardened body is cement, silica fume having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, inorganic powder having a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm, and an aggregate A having a maximum particle size of 1.2 mm or less. , Containing a high-performance water reducing agent, an antifoaming agent and water, and the total amount of the cement, the silica fume and the inorganic powder is 100% by volume, the proportion of the cement is 55 to 65% by volume, and the proportion of the silica fume is 5 to 5%. A tunnel segment, which is a hardened body of a cement composition having 25% by volume and a proportion of the inorganic powder of 15 to 35% by volume.
上記セメントが、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを構成する粒子を研磨処理してなる、角張った表面部分を丸みを帯びた形状に変形させてなる粒径20μm以上の粗粒子、及び、上記研磨処理によって生じる粒径20μm未満の微粒子を含み、50%体積累積粒径が10〜18μmで、かつブレーン比表面積が2,100〜2,900cm/gのものである請求項1に記載のトンネル用セグメント。 The cement is obtained by polishing particles constituting medium-heated Portland cement or low-heat Portland cement. Coarse particles having a particle diameter of 20 μm or more obtained by transforming an angular surface portion into a rounded shape, and the polishing 2. The tunnel according to claim 1, comprising fine particles having a particle size of less than 20 μm produced by the treatment, a 50% volume cumulative particle size of 10 to 18 μm, and a brain specific surface area of 2,100 to 2,900 cm 2 / g. Segment. 上記セメント組成物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる一種以上の繊維を含み、かつ上記セメント組成物中の上記繊維の割合が、3体積%以下である請求項1又は2に記載のトンネル用セグメント。   The cement composition includes one or more fibers selected from the group consisting of metal fibers, organic fibers, and carbon fibers, and the proportion of the fibers in the cement composition is 3% by volume or less. The tunnel segment as described in 2. 上記セメント質硬化体の圧縮強度が330N/mm以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のトンネル用セグメント。 The segment for tunnels according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressive strength of the cementitious cured body is 330 N / mm 2 or more. 上記セメント組成物が、最大粒径が1.2mmを超え、13mm以下の骨材Bを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のトンネル用セグメント。   The tunnel segment according to any one of claims 1 to 3, wherein the cement composition includes an aggregate B having a maximum particle size of more than 1.2 mm and 13 mm or less. 上記セメント質硬化体の圧縮強度が300N/mm以上である請求項5に記載のトンネル用セグメント。 The tunnel segment according to claim 5, wherein the hardened cementitious body has a compressive strength of 300 N / mm 2 or more. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のトンネル用セグメントを製造するための方法であって、
上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、
上記未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した成形体を得る常温養生工程と、
上記硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、
上記加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、上記トンネル用セグメントを得る高温加熱工程、
を含むことを特徴とするトンネル用セグメントの製造方法。
A method for manufacturing a tunnel segment according to any one of claims 1-6,
A molding step of placing the cement composition in a mold to obtain an uncured molded body,
Room temperature curing step of obtaining the cured molded body by removing the mold from the mold after curing the uncured molded body at 10 to 40 ° C. for 24 hours or more, or curing in the air,
The cured molded body is subjected to either or both of steam curing or hot water curing at 70 ° C. or more and less than 100 ° C. for 6 hours or more, and autoclave curing at 100 to 200 ° C. for 1 hour or more, and curing after heat curing. A heat curing process to obtain a body,
A high-temperature heating step in which the cured body after the heat curing is heated at 150 to 200 ° C. for 24 hours or longer (excluding heating by autoclave curing) to obtain the tunnel segment;
The manufacturing method of the segment for tunnels characterized by including these.
上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む請求項7に記載のトンネル用セグメントの製造方法。   The manufacturing method of the segment for tunnels of Claim 7 including the water absorption process which makes the said hardening molded object absorb water between the said normal temperature curing process and the said heat curing process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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