JP2018131364A

JP2018131364A - 吹付モルタル

Info

Publication number: JP2018131364A
Application number: JP2017027422A
Authority: JP
Inventors: 誉久羽根井; Yoshihisa Hanei
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2018-08-23

Abstract

【課題】粉体急結剤を使用しても増粘剤を使用することなく吹付施工時の粉塵発生が十分抑制できて施工性が良好な、急結性と高い強度発現性を具備する吹付モルタルの供。【解決手段】ポルトランドセメント１００質量部、無水石膏３．４〜１０．５質量部、化学成分としてのＣａＯとＡｌ2Ｏ3の含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3）が１．９〜２．８である非晶質カルシウムアルミネート４．８〜１２．２質量部、アルミン酸ナトリウム０．１２〜０．２８質量部、アルカリ金属炭酸塩０．２〜０．５質量部および細骨材１００〜３５０質量部を含み、水を含まない吹付モルタル用プレミックスモルタル。更に、減水剤を含有するすることが好ましく、その上、短繊維を含有することが望ましい吹付モルタル用プレミックスモルタル。【選択図】なし

Description

本発明は、吹付用のセメント系モルタルに関する。

トンネル、採掘抗、地下空間等において、掘削露出面の崩壊防止、地山面からの漏水防止、さらにはこれらの面を仕上施工するため、セメントスラリーやセメント系モルタルを対象面に吹付けることが行われている。セメント系モルタルの一般的な吹付工法は、掘削現場近傍に設置したプラントで、セメントと水と細骨材を秤量・混合してベースモルタルを作製し、これをアジテータ車で掘削現場まで運送し、そこから吹付機までは輸送管を介してポンプ圧送し、吹付直前に別送の急結剤を添加・混合させて吹付けている。急結剤は、カルシウムアルミネートやアルミン酸ナトリウム等の粉体急結剤と、硫酸アルミニウムや珪酸ソーダ等の液体急結剤とに大別される。粉体急結剤は、強力な急結性と高い初期強度発現性を有するが、添加時にセメントモルタルと容易には混ざり難いため、粉塵が発生し易い。一方、液体急結剤は粉塵発生は抑えられるものの、珪酸ソーダはアルカリ分が高く、セメント系施工物の劣化原因になり、アルカリフリー化志向に適う硫酸アルミニウムは急結性が低く、初期強度発現性も高くはない。石膏と共にアルミン酸カルシウムを急結補助剤として予め注水前のコンクリートに加え、これに水と液体状急結剤である硫酸アルミを添加した吹付コンクリートは、急結性や初期強度発現性を粉体急結剤並に向上できる可能性がある（例えば、特許文献１参照）。

しかるに、初期強度発現性をできるだけ高くし、中長期の強度発現性も高い水準で確保する上では、粉体急結剤の使用は避けられない。粉体急結剤使用上の問題点である粉塵発生防止対策については、施工対象がトンネルなどの奥深い閉鎖的空間のことが多く、集塵機を配するには限界があり、吹付装置面や材料面等からの対策も進められてきた。吹付装置面からの対策として、急結剤とセメントモルタルとの混合性を高められるよう、吹付装置内で急結剤のセメントモルタルへの添加地点から吹付材（吹付モルタル）噴射孔までの距離を長めに設計し、その間で合流混合が十分行われるようにしたものが、粉体急結剤用の吹付装置として使用されている。この方法だけでは粉塵発生抑止が十分できないため、材料面からの対策も検討されている。具体的には、セメントモルタルやセメントスラリーに予め増粘剤を加え、添加される急結剤を粘着力で取り込み易くし、吹付材噴射時の急結剤の分離飛散を低減できることが知られている（例えば、特許文献２参照）。増粘剤添加による方策は、吹付装置までのセメントモルタル圧送中に含有成分の材料分離が起こり難い等のメリットもあるが、粘性が上昇するため混合抵抗が増して混練性が低下し易く、また圧送経路に付着残留物が生じ易いといったデメリットがあり、特に低温では粘性が大きく上昇するため、セメントモルタルやセメントスラリーの流動性が損なわれ、施工性が著しく悪化することがあった。

特開平１１−１３０５００号公報特開平０４−１１９９５３号公報

このため、本発明は、粉体急結剤を使用しても増粘剤を使用することなく吹付施工時の粉塵発生が十分抑制できて施工性が良好な、急結性と高い強度発現性を具備する吹付モルタルの提供を課題とする。

本発明者は、前記課題解決のため検討した結果、ポルトランドセメント、石膏、特定のカルシウムアルミネート、特定の急結助剤および細骨材を含有する未注水のプレミックスモルタルを予め作製し、このプレミックスモルタルに水を吹付直前に加えて吹付モルタルとすることで、前記課題が解決できたことから、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、次の（１）〜（４）の吹付モルタル用プレミックスモルタルおよび（５）の吹付モルタルを提供するものである。
（１）ポルトランドセメント１００質量部、無水石膏３．４〜１０．５質量部、化学成分としてのＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃の含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）が１．９〜２．８である非晶質カルシウムアルミネート４．８〜１２．２質量部、アルミン酸ナトリウム０．１２〜０．２８質量部、アルカリ金属炭酸塩０．２〜０．５質量部および細骨材１００〜３５０質量部を含み、水を含まない吹付モルタル用プレミックスモルタル。
（２）さらに、減水剤類を含有する前記（１）の吹付モルタル用プレミックスモルタル。
（３）さらに、短繊維を含有する前記（１）又は（２）の吹付モルタル用プレミックスモルタル。
（４）細骨材が、中心粒径が０．４ｍｍ以上且つ粒径０．０５〜３．５ｍｍの粒子含有率が９９質量％以上であって、嵩比重２．４〜２．９である前記（１）〜（３）の何れかの吹付モルタル用プレミックスモルタル。
（５）前記（１）〜（４）の何れかの吹付モルタル用プレミックスモルタル１００質量部と水４５〜７０質量部を含有する吹付モルタル。

本発明により、セメント系モルタルの吹付施工において、粉体急結剤を使用した際に見られた粉塵の発生を、施工性低下に繋がり易い粉塵低減剤等の助剤を使用せずとも著しく低減することができる。急結剤添加用装置が不要となるため、経路中で急結剤固結による閉塞のリスクが無く、手間のかかる添加装置の洗浄工程も割愛できる。また、吹付施工現場では、工場等で混合された既調合モルタルに、施工直前に水を加えるだけで良いため、作業が軽減されて施工効率が向上する他、急結剤の混合ムラも起こらないため、安定した急結性状が得られる。

本発明の吹付モルタルを構成するプレミックスモルタルは、注水前の乾式混合されたモルタルであり、水を含まず、ポルトランドセメントと無水石膏と化学成分としてのＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃の含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）が特定される非晶質カルシウムアルミネートと特定の急結助剤を含有するモルタルである。

前記プレミックスモルタルに使用されるポルトランドセメントは、何れのポルトランドセメントでも良く、具体的には普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩の各種ポルトランドセメントを挙げることができる。また、高炉セメント等のポルトランドセメントを含む混合セメントでも良い。この中でも経済性や汎用性の点から普通ポルトランドセメントが好ましい。ポルトランドセメントの粒度はＪＩＳ規格（ＪＩＳＲ５２１０）の２５００ｃｍ²／ｇ以上を満たしていれば、特に限定されない。好ましくは一般市販品並の粒度（例えば、概ね、２９００〜３４００ｃｍ²／ｇ）であれば良い。

前記プレミックスモルタルに使用される無水石膏は、結晶形態を問わず、無水硫酸カルシウム（ＣａＳＯ₄）を含め何れのものでも使用できる。好ましくは、ポルトランドセメントとの混合性や反応活性及び製造コスト等が適切な範囲に収まり易いことから、含有するポルトランドセメントのブレーン比表面積の１．５〜２倍のブレーン比表面積の無水石膏を使用する。無水石膏の含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対し、３．４〜１０．５質量部とする。３．４質量部未満では、硬化が遅れたり強度等の発現が低迷するので好ましくない。また、１０．５質量部を超えると凝結が遅延し、また膨張亀裂の原因となることもあるため好ましくない。好ましい無水石膏の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、４〜１０質量部であり、より好ましくは５〜１０質量部である。尚、ポルトランドセメント中には少量の石膏が含まれるが、こちらはポルトランドセメントの構成成分であるため、ポルトランドセメントそのものに入れ、プレミックスモルタルに含有する無水石膏には含めない。

前記プレミックスモルタルに使用される非晶質カルシウムアルミネートは、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃を主要化学成分として含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）が１．９〜２．８で含む無機水和活性物質であり、ＣａＯ源となる原料とＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃源となる原料を前記含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）を考慮した原料混合物を、好適には溶融するまで加熱すると得られる。従って、例えば天然鉱物原料を用いたときのように、主に使用原料に由来のＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃以外の不純物も、その存在形態に拘わらず、本発明の効果を阻害させない範囲で含むことは許容される。また、前記非晶質カルシウムアルミネートは、完全にガラス状態である必要はなく、ガラス化が進んだ構造のものであれば良い。具体的にはガラス化率が５０％以上が好ましく、より好ましくはガラス化率９０％以上とする。ガラス化が進んだ構造のものほど高い反応活性が得易くなる。ガラス化率の調整は、例えば、溶融状態に達した高温からの冷却処理によって行うことができる。一般に、急冷速度が速いほど高ガラス化率のカルシウムアルミネートが得られる。また、このような非晶質カルシウムアルミネートをプレミックスモルタル中に含有させることにより、急結性がさほど強力でない急結剤を使用したときの急結力不足も十分補うことができる。また、含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）が１．９未満では付着性や強度発現性を向上し難くなるので好ましくなく、２．８を超えると、凝結が早く進み過ぎて注水後に瞬結する虞があるため好ましくない。好ましいＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃モル比は２．０〜２．７であり、より好ましくは２．２〜２．６であり、さらに好ましくは２．２〜２．４である。
非晶質カルシウムアルミネートの含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対し、４．８〜１２．２質量部とする。４．８質量部未満では、水添加後の吹付用モルタルの急結性や特に初期強度発現性を殆ど高めることができないので好ましくない。また１２．２質量部を超えると注水後の吹付用モルタルが吹付面に到達する前に凝結が終結する虞があるため好ましくない。好ましい非晶質カルシウムアルミネートの含有量はポルトランドセメント１００質量部に対し、５〜１２質量部であり、より好ましくは６〜１２質量部である。

前記プレミックスモルタルに使用される細骨材は、モルタルに使用できる細骨材なら特に制限されるものではない。好ましくは、モルタル中の他の含有成分との均一混合状態を維持し易いことから、中心粒径０．４ｍｍ以上かつ粒径０．０５〜３．５ｍｍの粒子含有率が９９質量％以上であって嵩比重が２．４〜２．９の細骨材を使用する。細骨材の材質は、水に不活性で前記嵩比重を満たすものなら、何れのものでも良い。具体的には、例えば珪砂や石灰石砂等の天然骨材、安山岩、砂岩、玄武岩等の砕砂などを挙げることができる。細骨材の含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対し、１００〜３５０質量部とする。１００質量部未満では、微小な粉体成分の割合が増すので、注水後の混練性が低下することがあるので好ましくない。また３５０質量部を超えるとモルタルの強度低下を起こす虞があるので好ましくない。好ましい細骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、１００〜３００質量部であり、より好ましくは１５０〜３００質量部である。

前記プレミックスモルタルにに使用されるアルミン酸ナトリウムは、急結助剤として必要であり、特に凝結時間を早くし、硬化を促進する作用を付与する。アルミン酸ナトリウムは、何れのものでも良く、好ましくは無水物を使用する。前記作用をプレミックスモルタルに付与するために必要なアルミン酸ナトリウムの含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対し、０．１２〜０．２８質量部とする。０．１２質量部未満では、前記作用が殆ど得られないため好ましくなく、また０．２８質量部を超えると強度の伸びが得られず、中長期的な強度が低迷するため好ましくない。好ましいアルミン酸ナトリウムの含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、０．１５〜０．２８質量部であり、より好ましくは０．１５〜０．２５質量部である。

前記プレミックスモルタルに使用されるアルカリ金属炭酸塩は、急結助剤として必要であり、特に分単位の短時間における強度の増進作用を付与する。アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムが挙げられ、その何れでも、また何れか２種以上でも、使用できる。前記作用をプレミックスモルタルに付与するために必要なアルカリ金属炭酸塩の含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント含有量１００質量部に対し、０．２〜０．５質量部とする。０．２質量部未満では、前記作用が殆ど得られないため好ましくなく、また０．５質量部を超えると凝結遅延を起こすことがあるので好ましくない。好ましいアルカリ炭酸塩の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、０．２〜０．４５質量部であり、より好ましくは０．２５〜０．４５質量部である。

前記プレミックスモルタルは、前記以外の成分も本発明の効果を阻害しないものであれば含有できる。含有可能な成分として、例えば、何れもモルタルやコンクリートで使用される粉末状の減水剤類、乾式混合助剤、凝結促進剤、短繊維等を挙げることができる。

好ましくは、モルタル中の単位水量低減と注水後の混練効率向上の点で、粉末状の減水剤を含有するのが良い。減水剤類は、減水剤、分散剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ減水剤などと称されるものを含み、その有効成分は特に限定されず、例えばポリカルボン酸やその塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸ナフタレン縮合物等を挙げることができる。減水剤類を混合させるときの含有量は、プレミックスモルタル中のポルトランドセメント含有量１００質量部に対し、０．１〜０．６質量部とするのが好ましい。

また、前記プレミックスモルタルは、短繊維を含有するのが好ましい。短繊維は、モルタルやコンクリートに使用できる有機高分子、炭素、鋼、ガラス、セラミックス等の材質からなる繊維であれば特に限定されない。好ましくは、耐折性や耐食性を具備し、比較的安価であることから有機高分子を使用する。短繊維の長さは特に制限されるものではないが、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは１０〜１２ｍｍとする。繊維径も特に制限されないが、繊維配合効果を十分得る上では、１ｍｍ以下が好ましい。短繊維を含有することで、モルタル施工物のひび割れ抵抗性が向上する。また、施工物の靱性も向上する。かような作用効果を発現させるために、短繊維を含む場合の含有量は、プレミックスモルタル全体の０．０３〜０．２５体積％程度が好ましい。

本発明の吹付モルタルは、前記プレミックスモルタルに水を配合する（注水する）ことで得られる。前記プレミックスモルタルへの注水は、吹付装置内で行うのが望ましい。前記吹付装置は、粉体急結剤を使用するのに適したタイプのものが使用できるが、本発明では前記装置内では急結剤の添加が行われないので、急結剤添加箇所に水の添加部を設けたものを用いることが推奨される。水の添加部の構造は、特に限定されないが、例えば、プレミックスモルタルの圧送経路に水の供給管を、例えばＹ字管や二重管等の合流部品で接続したものや、多数の水噴射孔を具備した環状の水添加帯（シャワーリング）を前記圧送経路中に組み込んだ吹付装置を使用する。

前記プレミックスモルタルに添加する水の量は特に限定されるものではなく、セメントや無水石膏などの水和反応活性を具備する成分と概ね過不足無く反応できる量であれば良い。水添加量の目安を例示すると、ポルトランドセメント１００質量部に対し、水添加量４０〜７５質量部である。好ましくは、注水時の混練性を高め、モルタル強度発現性を高める上で、水添加量４５〜５８質量部にする。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は記載した実施例に限定されるものではない。尚、実施例は、特記無い限り、２０±１℃の環境下で行った。

［カルシウムアルミネートの作製］
市販の工業用薬品のＣａＣＯ₃とＡｌ₂Ｏ₃を用い、ＣａＯ及びＡｌ₂Ｏ₃の含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）の値が以下に表すカルシウムアルミネートが得られるように評量配合し、ヘンシェル型混合機で原料調合物を作製した。この原料調合物を電気炉を使用し、約１６００℃±５０℃で６０分間焼成し、前記焼成時間経過後は直ちに炉外に取出した。取出した焼成塊（クリンカ）の表面に冷却用の窒素ガスを流速約３０ｍＬ／秒で吹付けて急冷し、冷却物を得た。尚、ガラス化率調整のため、一部のクリンカについては窒素ガスの流速を落として吹付けた。各クリンカは、全鋼製のボールミルで粉砕し、分級装置にかけてブレーン比表面積約５０００ｃｍ²／ｇに整粒した。整粒粉末として、以下のＣＡ１〜ＣＡ７で表すカルシウムアルミネート粉末を得た。尚、カルシウムアルミネートのガラス化率は、粉末エックス線回折装置を用い、質量がＭ１のカルシウムアルミネートクリンカに含まれる各鉱物の質量を内部標準法等で定量し、定量できた含有鉱物相の総和質量；Ｍ２を算出し、残部が純ガラス相と見なし、次式でガラス化率を算出した。
（数１）
ガラス化率（％）＝（１−Ｍ２／Ｍ１）×１００

［作製したカルシウムアルミネート］
ＣＡ１；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）２．３、ガラス化率９０％
ＣＡ２；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）２．４、ガラス化率９０％
ＣＡ３；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）２．２、ガラス化率９０％
ＣＡ４；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）２．３、ガラス化率５０％
ＣＡ５；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）１．７、ガラス化率９０％
ＣＡ６；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）１．９、ガラス化率９０％
ＣＡ７；含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）２．８、ガラス化率９０％

［プレミックスモルタルの作製］
前記作製のＣＡ１〜ＣＡ７で表すカルシウムアルミネート粉末、普通ポルトランドセメント（市販品。ブレーン比表面積３２００ｃｍ²／ｇ、密度３．１５）、以下のＣＳ１〜ＣＳ２で表した市販工業用無水石膏の分級処理品、以下のＳＧ１、ＳＧ７、ＳＧ３、ＳＧ４で表した細骨材、無水アルミン酸ナトリウム（市販試薬）、ＮＣで表す炭酸ナトリウム（市販試薬）、ＬＣで表す炭酸リチウム（市販試薬）、粉末状ポリカルボン酸系高性能減水剤（市販品）、長さ長さ１０ｍｍのポリビニル製短繊維（市販品）から選択した材料を、表１に示す配合量となるようヘンシェルミキサに一括投入した。このミキサで約２分間乾式混合し、水を加えてないプレミックスモルタルを作製した。

［分級処理した無水石膏］
ＣＳ１；ブレーン比表面積４８００ｃｍ²／ｇ
ＣＳ２；ブレーン比表面積６４００ｃｍ²／ｇ

［配合使用する細骨材］
中心粒径の単位はｍｍ。規定粒径範囲内の存在率とは、全細骨材中の粒径が０．０５ｍｍ〜３．５ｍｍである細骨材の含有質量割合を表す。
ＳＧ１；石灰石細骨材、嵩比重；２．７、中心粒径；０．６、規定粒径範囲内の存在率；＞９９％
ＳＧ２；安山岩砕砂、嵩比重；２．４、中心粒径；０．６、規定粒径範囲内の存在率；＞９９％
ＳＧ３；玄武岩砕砂、嵩比重；２．９、中心粒径；０．６、規定粒径範囲内の存在率；＞９９％
ＳＧ４；珪砂細骨材、嵩比重；２．６、中心粒径；０．４、規定粒径範囲内の存在率；＞９９％

［吹付モルタルの作製］
作製したプレミックスモルタルを、長さ約５０ｍ、内径４．０ｃｍの樹脂製ホース管内をポンプによる圧搾空気で、吹付装置に圧送した。吹付装置内にある圧送モルタル通過経路に設けられたシャワーリングである多数の添加孔を有する環状の水添加帯を通して、別送されてきた水を添加した。この添加帯を通って水が加えられたウェットモルタルを添加帯からおよそ１００ｃｍ先に設けられた噴射用のノズルを介し、吹付モルタルとして吹付けた。プレミックスモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対する水の添加量は、表２に示す。

［吹付モルタルの急結性の評価］
前記の如く作製した吹付モルタルに対し、液体急結剤添加３０秒経過後、６０秒経過後、１８０秒経過後及び３００秒経過後のプロクター貫入抵抗値を測定し、急結性を評価した。プロクター貫入抵抗の測定方法は、土木学会コンクリート標準指方書「吹付コンクリート用急結剤品質規格」付属書「貫入抵抗によるモルタルの瞬結時間測定方法」に準拠し、断面積０．１２５ｃｍ²のプロクター針を使用した。この貫入抵抗値の測定結果を表３に示す。ここで、表中に記載した「−」は、モルタルの硬化が進み貫入抵抗の測定ができなかったもの。また、「＞１６（Ｎ／ｍｍ²）」なる記載はプロクター針の打ち込みはできるが、使用機材の測定限界（最大１６Ｎ／ｍｍ²）を超えたものである。また、凝結が見られず、測定に値しなかった物を「×」と表示した。

［吹付モルタルの吹付定着性の評価］
前記の如く作製した吹付モルタルは、作製後直ちに、市販のモルタル吹付ガンを用いて、吹付施工に供した。吹付施工は次のような対象物に向かって吹付けた。即ち、前記モルタル吹付ガンのノズル孔から約１００ｃｍ離れた地点に垂直に設置した厚さ９ｍｍで３ｍ四方のコンクリート製平板面に向かって、１６０ｍＬ／分の流量で前記吹付用モルタルを吹付けた。吹付物の定着性の評価は、目視観察により、前記平板面に吹付けたモルタルに垂れや剥落が起こることなく、付着し続けたものを付着性が「良好」と判断し、それ以外の状態になったものは全て付着性が「不良」と判断した。また、このような吹付けを３分間行った後に、プレミックスモルタルの供給を３０分間停止して吹付けを中断した後、プレミックスモルタルの供給を再開し、再度吹付を行ったとき、プレミックスモルタルの輸送管圧送に支障が生じたり、吹付用モルタルの吹付量の低下などの吹付障害があったものを圧送性「不良」と判断し、これらの現象が見られず、スムーズに圧送でき、吹付量の変動も見られなかったものを圧送性「良好」と判断した。この結果を表４に示す。

さらに、前記吹付を行ったときの発生した粉塵量を市販の粉塵濃度計によって測定した。発生粉塵量は、従来の吹付モルタルを吹付けた場合の粉塵量（１００としたときの）に対する相対割合（％）で表４に表す。ここで、従来の吹付モルタルとは、普通ポルトランドセメント１００質量部、無水石膏（ＣＳ１）７質量部、細骨材（ＳＧ１）２５０質量部、メチルセルロース系増粘剤（市販品、２０℃での粘度１００００ｍＰａ・ｓ）０．１質量部及び水５０質量部を加えて混練したベースモルタルを吹付け装置に圧送し、吹付装置内に設けられたＹ字管で、別送されてきたカルシウムアルミネート（ＣＡ１）９質量部とアルミン酸ナトリウム０．２質量部と炭酸ナトリウム０．３５質量部（何れもベースモルタル中のポルトランドセメント１００質量部に対する含有量）からなる混合粉末を添加し、添加部からおよそ１００ｃｍ先に設けられた噴射用のノズル孔を介して吹付けられる吹付モルタルである。
また、粉塵量の計測方法・条件は次の通りである。幅４．５ｍ、奥行４．５ｍ、高さ８ｍの閉鎖空間の４．５ｍ×８ｍの壁面の１つを吹付対象壁面とし、吹付対象壁面と反対側の面のみ外気と通じた開放面にして、吹付対象壁面から１ｍ離れた地点の高さ１ｍの位置に、吹付装置の噴射孔（ノズル）先端が配されるように吹付装置を設置した。併せて、前記吹付対象壁面から８ｍ離れ、前記噴射孔先端から７ｍ後方にあたる位置に、市販の粉塵濃度計を設置した。吹付装置のノズルから吹付モルタルを吐出量１ｍ³／ｈｒで５分間、対象壁面に垂直に吹付けたときの、粉塵濃度を測定した。

［吹付モルタルの強度発現性の評価］
前記の如く作製した注水後の吹付モルタルを、作製後直ちに、内寸４０×４０×１６０ｍｍの成形用型枠に充填した。これを屋内の空気中に２時間静置した後、脱型した。脱型物は、所定の材齢となるまで２０℃（±１℃）恒温庫に入れて、それぞれ材齢３時間、１日及び２８日の供試体を得た。各供試体の一軸圧縮強度をアムスラー式圧縮強度試験機で測定した。この結果も表４に示す。尚、所定材齢で未硬化だったものは「脱型不能」と表記し、強度試験を行えなかった。

表３及び４の結果から、本発明品の吹付モルタルは、吹付施工時の付着性を十分確保するための急結性を具備し、初期から高い強度発現性が得られ、強度の伸びも良好なことがわかる。また、表４の結果から本発明品の吹付モルタルは、吹付時の定着率に優れ、しかも粉塵発生量が、粉体急結剤を使用した従来の粉塵抑制対策を施した吹付モルタルよりも、かなり低減されることがわかる。

［吹付モルタルの急結性の評価］
前記の如く作製した吹付モルタルに対し、水添加３０秒経過後、６０秒経過後、１８０秒経過後及び３００秒経過後のプロクター貫入抵抗値を測定し、急結性を評価した。プロクター貫入抵抗の測定方法は、土木学会コンクリート標準指方書「吹付コンクリート用急結剤品質規格」付属書「貫入抵抗によるモルタルの瞬結時間測定方法」に準拠し、断面積０．１２５ｃｍ²のプロクター針を使用した。この貫入抵抗値の測定結果を表３に示す。ここで、表中に記載した「−」は、モルタルの硬化が進み貫入抵抗の測定ができなかったもの。また、「＞１６（Ｎ／ｍｍ²）」なる記載はプロクター針の打ち込みはできるが、使用機材の測定限界（最大１６Ｎ／ｍｍ²）を超えたものである。また、凝結が見られず、測定に値しなかった物を「×」と表示した。

Claims

ポルトランドセメント１００質量部、無水石膏３．４〜１０．５質量部、化学成分としてのＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃の含有モル比（ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃）が１．９〜２．８である非晶質カルシウムアルミネート４．８〜１２．２質量部、アルミン酸ナトリウム０．１２〜０．２８質量部、アルカリ金属炭酸塩０．２〜０．５質量部および細骨材１００〜３５０質量部を含み、水を含まない吹付モルタル用プレミックスモルタル。
さらに、減水剤類を含有する請求項１記載の吹付モルタル用プレミックスモルタル。
さらに、短繊維を含有する請求項１又は２記載の吹付モルタル用プレミックスモルタル。
細骨材が、中心粒径が０．４ｍｍ以上且つ粒径０．０５〜３．５ｍｍの粒子含有率が９９質量％以上であって、嵩比重２．４〜２．９である請求項１〜３の何れか１項記載の吹付モルタル用プレミックスモルタル。
請求項１〜４の何れか１項記載の吹付モルタル用プレミックスモルタル１００質量部と水４５〜７０質量部を含有する吹付モルタル。