JP2020193127A - Hydraulic composition, one-component plastic grout, and construction method for filling one-component plastic grout - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水硬性組成物、一液型可塑性注入材、及び、一液型可塑性注入材の充填工法に関する。より詳しくは、本発明は、地盤等と構造物との間の空隙のような充填箇所への充填に用いられる一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の上記充填箇所への充填工法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物に関する。 The present invention relates to a hydraulic composition, a one-component thermoplastic injection material, and a method for filling a one-component plastic injection material. More specifically, the present invention relates to a one-component thermoplastic injection material used for filling a filling location such as a gap between a ground or the like and a structure, and filling the filling location of the one-component plastic injection material. The present invention relates to a construction method and a hydraulic composition for preparing the one-component thermoplastic injection material.
従来、高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、ベントナイト粉末、及び分散剤粉末を含む水硬性組成物と水との混練物である一液型可塑性注入材が知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, a one-component plastic injection material which is a kneaded product of water and a water-hard composition containing a blast furnace slag powder, an alkaline material powder, a bentonite powder, and a dispersant powder is known (for example, Patent Document 1).
上記のような一液型可塑性注入材は、通常、配管を通じて、地盤等と構造物との間の空隙（以下、単に空隙という）のような充填箇所までポンプで圧送される。そのため、水硬性組成物と水とをミキサーなどの混練装置で混練して一液型可塑性注入材とした直後には、該混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示すことが要求される。また、一液型可塑性注入材は、空隙のような充填箇所への充填中においては、空隙内に生じた亀裂（地盤等や構造物に生じた亀裂）への逸脱を可能な限り抑制して、空隙内に充填できることが好ましい（限定注入できることが好ましい）。そのため、水硬性組成物と水とを混練して一液型可塑性注入材としてから比較的短時間（例えば、２０分）の内に限定注入に適した可塑性を示すことが要求される。 The above-mentioned one-component thermoplastic injection material is usually pumped through a pipe to a filling point such as a gap between the ground or the like and a structure (hereinafter, simply referred to as a gap). Therefore, immediately after kneading the hydraulic composition and water with a kneading device such as a mixer to obtain a one-component thermoplastic injection material, it is required to exhibit relatively high fluidity suitable for discharge from the kneading device. Will be done. In addition, the one-component thermoplastic injection material suppresses deviation to cracks (cracks generated in the ground, etc. and structures) generated in the voids as much as possible during filling in the filling points such as voids. , It is preferable that the voids can be filled (preferably limited injection). Therefore, it is required to show plasticity suitable for limited injection within a relatively short time (for example, 20 minutes) after kneading the hydraulic composition and water to form a one-component thermoplastic injection material.
上記２つの要求を満たすために、特許文献１に記載の水硬性組成物では、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量を２０質量部以下とし、分散剤粉末としてヘキサメタリン酸ナトリウムを用いることが記載されている。 In order to satisfy the above two requirements, in the hydraulic composition described in Patent Document 1, the blending amount of the alkaline material powder with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder is 20 parts by mass or less, and sodium hexametaphosphate is used as the dispersant powder. It is stated that.
ところで、外気温が２０℃程度の場合に、特許文献１に記載の水硬性組成物を水と混練して一液型可塑性注入材とすると、該一液型可塑性注入材は、混練直後には前記混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示し、比較的短時間（例えば、２０分）の内に限定注入に適した可塑性を示すことができる。 By the way, when the outside air temperature is about 20 ° C., if the hydraulic composition described in Patent Document 1 is kneaded with water to obtain a one-component thermoplastic injection material, the one-component plastic injection material is immediately after kneading. It can exhibit relatively high fluidity suitable for discharge from the kneading device, and can exhibit plasticity suitable for limited injection within a relatively short time (for example, 20 minutes).
しかしながら、外気温が比較的低温（例えば、５℃）の場合に、特許文献１に記載の水硬性組成物を水と混練して一液型可塑性注入材とすると、該一液型可塑性注入材は、混練直後には前記混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示すものの、限定注入に適した可塑性を示すようになるのに比較的長い時間（例えば、６０分）がかかるようになる。すなわち、比較的短時間の内に、限定注入に適した可塑性を示さなくなる。 However, when the outside air temperature is relatively low (for example, 5 ° C.), if the hydraulic composition described in Patent Document 1 is kneaded with water to obtain a one-component thermoplastic injection material, the one-component plastic injection material is obtained. Immediately after kneading, it shows relatively high fluidity suitable for discharge from the kneading device, but it takes a relatively long time (for example, 60 minutes) to show plasticity suitable for limited injection. become. That is, within a relatively short period of time, the thermoplasticity suitable for limited injection is not exhibited.
そこで、本発明は、外気温が比較的低温の場合でも、混練直後に比較的高い流動性を示し、かつ、混練後比較的短時間で限定注入に適した可塑性を示すことができる一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の充填工法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is a one-component type capable of exhibiting relatively high fluidity immediately after kneading even when the outside air temperature is relatively low, and exhibiting thermoplasticity suitable for limited injection in a relatively short time after kneading. It is an object of the present invention to provide a plastic injection material, a method for filling the one-component plastic injection material, and a water-hard composition for preparing the one-component plastic injection material.
本発明者らが鋭意検討したところ、水硬性組成物に混合する分散剤粉末を所定の縮合リン酸塩粉末とすることにより、外気温が比較的低温の場合でも、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量を６０質量部以下としたときに、水と混練して一液型可塑性注入材とした直後に比較的高い流動性を示し、かつ、水と混練して一液型可塑性注入材とした後に比較的短時間で限定注入に適した可塑性を示すことを見出し、本発明を想到するに至った。 As a result of diligent studies by the present inventors, by using a predetermined condensed phosphate powder as the dispersant powder to be mixed with the water-hard composition, even when the outside temperature is relatively low, 100 parts by mass of the blast furnace slag powder is used. When the blending amount of the alkaline material powder is 60 parts by mass or less, it shows relatively high fluidity immediately after being kneaded with water to form a one-component plastic injection material, and is kneaded with water to form a one-component plasticity. We have found that it exhibits plasticity suitable for limited injection in a relatively short time after being used as an injection material, and came up with the present invention.
即ち、本発明に係る水硬性組成物は、
高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、ベントナイト粉末、及び分散剤粉末を含み、
前記高炉スラグ粉末１００質量部に対する前記アルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下であり、
前記分散剤粉末は、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末である。
That is, the hydraulic composition according to the present invention is
Includes blast furnace slag powder, alkaline material powder, bentonite powder, and dispersant powder,
The blending amount of the alkaline material powder with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder is 60 parts by mass or less.
The dispersant powder is a condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution.
斯かる構成によれば、前記分散剤粉末が１％水溶液でのｐＨが７．５以上である縮合リン酸塩粉末であり、かつ、前記高炉スラグ粉末１００質量部に対する前記アルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下であるので、外気温が比較的低温（例えば、５℃）の場合でも、水と混練して一液型可塑性注入材とした直後に、ミキサーなどの混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示すことができ、かつ、一液型可塑性注入材としてから比較的短時間（例えば、２０分）の内に、限定注入に適した可塑性を示すことができる。 According to such a configuration, the dispersant powder is a condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution, and the amount of the alkaline material powder blended with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder. Is 60 parts by mass or less, so even when the outside temperature is relatively low (for example, 5 ° C), it can be discharged from a kneading device such as a mixer immediately after kneading with water to form a one-component plastic injection material. It can exhibit suitable relatively high fluidity, and can exhibit plasticity suitable for limited injection within a relatively short time (for example, 20 minutes) after being used as a one-component plastic injection material.
また、本発明に係る一液型可塑性注入材は、
前記水硬性組成物と水との混練物である。
Further, the one-component thermoplastic injection material according to the present invention is
It is a kneaded product of the hydraulic composition and water.
斯かる構成によれば、外気温が比較的低温の場合でも、一液型可塑性注入材とした直後に、前記混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示すことができ、かつ、一液型可塑性注入材としてから比較的短時間の内に、限定注入に適した可塑性を示すことができる。 According to such a configuration, even when the outside air temperature is relatively low, it is possible to exhibit relatively high fluidity suitable for discharge from the kneading device immediately after the one-component thermoplastic injection material is used, and It is possible to exhibit a thermoplasticity suitable for limited injection within a relatively short time after the one-component plastic injection material is used.
また、本発明に係る一液型可塑性注入材の充填工法では、前記一液型可塑性注入材を充填箇所に充填する。 Further, in the one-component thermoplastic injection material filling method according to the present invention, the one-component plastic injection material is filled in the filling portion.
斯かる構成によれば、外気温が比較的低温の場合でも、前記混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示し、かつ、限定注入に適した可塑性を示した状態で、前記一液型可塑性注入材を地盤等と構造物との間の空隙のような充填箇所に充填することができる。
また、注入材が一液型可塑性注入材であるので、注入材が二液型可塑性注入材である場合と比べて、少ない設備で前記注入材を充填箇所に充填することができる。
According to such a configuration, even when the outside air temperature is relatively low, the above-mentioned one is in a state of showing relatively high fluidity suitable for discharge from the kneading device and showing plasticity suitable for limited injection. The liquid thermoplastic injection material can be filled in a filling place such as a gap between the ground or the like and the structure.
Further, since the injection material is a one-component plastic injection material, the injection material can be filled in the filling portion with less equipment than when the injection material is a two-component plastic injection material.
本発明によれば、外気温が比較的低温の場合でも、混練直後に比較的高い流動性を示し、かつ、混練後比較的短時間で限定注入に適した可塑性を示すことができる一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の充填工法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物を提供することができる。 According to the present invention, a one-component type capable of exhibiting relatively high fluidity immediately after kneading and plasticity suitable for limited injection in a relatively short time after kneading even when the outside air temperature is relatively low. A plastic injection material, a filling method for the one-component plastic injection material, and a hydraulic composition for preparing the one-component plastic injection material can be provided.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
［水硬性組成物］
本実施形態に係る水硬性組成物は、高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、ベントナイト粉末、及び分散剤粉末を含む。本実施形態に係る水硬性組成物は、粉末状を呈していてもよし、スラリー状を呈していてもよい。高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、ベントナイト粉末、及び分散剤粉末を粉末の状態で混合することにより得られる水硬性組成物は、粉末状を呈している。一方で、高炉スラグ粉末、アルカリ材料粉末、ベントナイト粉末を粉末状で混合し、さらに水に溶解または懸濁させた分散剤粉末をこの粉末状の混合物に加えて混練することにより得られる水硬性組成物は、スラリー状を呈している。
本実施形態に係る水硬性組成物では、水と混練して一液型可塑性注入材とした直後に、該一液型可塑性注入材がミキサーなどの混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示し、かつ、一液型可塑性注入材としてから比較的短時間（例えば、２０分）の内に、該一液型可塑性注入材が限定注入に適した可塑性を示すために、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量を６０質量部以下とし、かつ、分散剤粉末として、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末を用いている。
[Hydraulic composition]
The water-hard composition according to the present embodiment includes a blast furnace slag powder, an alkaline material powder, a bentonite powder, and a dispersant powder. The hydraulic composition according to the present embodiment may be in the form of powder or in the form of slurry. The water-hard composition obtained by mixing the blast furnace slag powder, the alkaline material powder, the bentonite powder, and the dispersant powder in the powder state is in the form of a powder. On the other hand, a hydrohard composition obtained by mixing blast furnace slag powder, alkaline material powder, and bentonite powder in powder form, and further adding dispersant powder dissolved or suspended in water to this powdery mixture and kneading. The object is in the form of a slurry.
In the water-hard composition according to the present embodiment, immediately after kneading with water to obtain a one-component thermoplastic injection material, the one-component plastic injection material has a relatively high flow rate suitable for discharge from a kneading device such as a mixer. Blast furnace slag powder in order to show properties and to show the plasticity of the one-component thermoplastic injection material suitable for limited injection within a relatively short time (for example, 20 minutes) after the one-component plastic injection material is used. A condensed phosphate powder having a blending amount of 60 parts by mass or less of the alkaline material powder with respect to 100 parts by mass and having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution is used as the dispersant powder.
一液型可塑性注入材がミキサーなどの混練装置からの排出に適した比較的高い流動性を示すとは、日本道路公団規格ＪＨＳ−Ａ−３１３−１９９２「エアモルタル及びエアミルクの試験方法 シリンダー法による注入材のコンステンシー試験」に従って測定された一液型可塑性注入材のフロー値が、該注入材の調製直後において１８０ｍｍ以上であることを意味する。
また、一液型可塑性注入材が限定注入に適した可塑性を示すとは、上記試験法に従って測定された一液型可塑性注入材のフロー値が、該注入材の調製後２０分後において１２０ｍｍ以下であることを意味する。なお、上記試験法に従って測定される一液型可塑性注入材のフロー値は、外気温５℃において、該注入材の調製後２０分後において１２０ｍｍ以下であることが好ましい。
The fact that the one-component plastic injection material exhibits relatively high fluidity suitable for discharge from a kneading device such as a mixer is determined by the Japan Highway Public Corporation standard JHS-A-3131-1992 "Test method for air mortar and air milk by the cylinder method. It means that the flow value of the one-component plastic injection material measured according to the "consistency test of the injection material" is 180 mm or more immediately after the preparation of the injection material.
Further, the fact that the one-component thermoplastic injection material exhibits plasticity suitable for limited injection means that the flow value of the one-component plastic injection material measured according to the above test method is 120 mm or less 20 minutes after the preparation of the injection material. Means that The flow value of the one-component thermoplastic injection material measured according to the above test method is preferably 120 mm or less 20 minutes after the preparation of the injection material at an outside air temperature of 5 ° C.
高炉スラグ粉末としては各種公知のものを用いることができる。高炉スラグ粉末は、水硬性組成物中の固形分の総質量に対して、２５質量％以上７５質量％以下含まれていることが好ましく、４０質量％以上６５質量％以下含まれていることがより好ましく、４５質量％以上６０質量％以下含まれていることがさらに好ましい。 As the blast furnace slag powder, various known ones can be used. The blast furnace slag powder is preferably contained in an amount of 25% by mass or more and 75% by mass or less, and preferably 40% by mass or more and 65% by mass or less, based on the total mass of the solid content in the water-hard composition. More preferably, it is contained in an amount of 45% by mass or more and 60% by mass or less.
アルカリ性材料粉末としては、セメント粉末、水酸化カルシウムを含む石灰粉末、石膏粉末、セメント水和物粉末等を用いることができる。アルカリ性材料粉末は、これらを単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。セメント粉末としては、普通ポルトランドセメント粉末、早強ポルトランドセメント粉末、超早強ポルトランドセメント粉末、中庸熱ポルトランドセメント粉末、耐硫酸塩ポルトランドセメント粉末、白色ポルトランドセメント粉末などのポルトランドセメント粉末や、フライアッシュセメント粉末、超速硬セメント粉末、アルミナセメント粉末等が挙げられる。
アルカリ性材料粉末は、水硬性組成物中の固形分の総質量に対して、２質量％以上３０質量％以下含まれていることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下含まれていることがより好ましく、７質量％以上１２質量％以下含まれていることがさらに好ましい。
アルカリ性材料粉末は、高炉スラグ粉末の１００質量部に対して、６０質量部以下配合されていることが好ましく、４０質量部以下配合されていることがより好ましい。
As the alkaline material powder, cement powder, lime powder containing calcium hydroxide, gypsum powder, cement hydrate powder and the like can be used. As the alkaline material powder, these may be used alone or in combination of two or more. Examples of cement powder include ordinary Portland cement powder, early-strength Portland cement powder, ultra-early-strength Portland cement powder, moderate heat Portland cement powder, sulfate-resistant Portland cement powder, white Portland cement powder and other Portland cement powder, and fly ash cement. Examples thereof include powder, ultrafast hard cement powder, and alumina cement powder.
The alkaline material powder is preferably contained in an amount of 2% by mass or more and 30% by mass or less, and preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less, based on the total mass of the solid content in the water-hard composition. More preferably, it is contained in an amount of 7% by mass or more and 12% by mass or less.
The alkaline material powder is preferably blended in an amount of 60 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the blast furnace slag powder.
ベントナイト粉末としては、各種公知のものを用いることができる。ベントナイト粉末は、水と混ぜると水中で凝集して粘度を上昇させる。その結果、ベントナイト粉末を含む水はゲル化する。ベントナイト粉末を含む水がゲル化するメカニズムは以下の通りである。すなわち、ベントナイト粉末は主成分として結晶構造を有するモンモリナイトを含んでいる。そして、ベントナイト粉末を水と混合すると、主成分たるモンモリナイトの結晶表面は水中において負に帯電する。そのため、ベントナイト粉末を混ぜた水中に陽イオン（本実施形態の場合には、高炉スラグやアルカリ性材料から溶出したカルシウムイオンなど）が存在していると、該陽イオンを介してモンモリナイトの結晶表面同士が結合することとなり、ベントナイト粉末が凝集して粘度が上昇する。その結果、ベントナイト粉末を含む水はゲル化する。
ベントナイト粉末は、水硬性組成物中の固形分の総質量に対して、２０質量％以上６５質量％以下含まれていることが好ましく、３０質量％以上６０質量％以下含まれていることがより好ましく、４０質量％以上５５質量％以下含まれていることがさらに好ましい。
As the bentonite powder, various known ones can be used. When mixed with water, bentonite powder aggregates in water and increases its viscosity. As a result, the water containing the bentonite powder gels. The mechanism by which water containing bentonite powder gels is as follows. That is, the bentonite powder contains montmorillonite having a crystal structure as a main component. When bentonite powder is mixed with water, the crystal surface of montmorillonite, which is the main component, is negatively charged in water. Therefore, if cations (in the case of this embodiment, blast furnace slag, calcium ions eluted from an alkaline material, etc.) are present in the water mixed with bentonite powder, the crystal surfaces of montmorillonite will pass through the cations. Will be bonded, and the bentonite powder will aggregate and the viscosity will increase. As a result, the water containing the bentonite powder gels.
The bentonite powder is preferably contained in an amount of 20% by mass or more and 65% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, based on the total mass of the solid content in the hydraulic composition. It is preferable that it is contained in an amount of 40% by mass or more and 55% by mass or less.
分散剤粉末としては、常温（例えば、２３℃）において、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末であれば、どのようなものでも用いることができる。分散剤粉末は、単独で、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末であってもよいし、複数種を混合することにより、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末、すなわち、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す複数種の縮合リン酸塩粉末の混合物であってもよい。単独で、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末としては、テトラポリリン酸ナトリウム粉末（ｐＨ８．５〜９．０）、トリポリリン酸ナトリウム粉末（ｐＨ９．０〜１０．２）、ピロリン酸ナトリウム粉末（ｐＨ１０．０〜１０．５）、ピロリン酸カリウム粉末（ｐＨ１０．０〜１０．５）などが挙げられる。ピロリン酸ナトリウム粉末は、無水和物であってもよいし、１０水和物であってもよい。
なお、テトラポリリン酸ナトリウム粉末としては、工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末を用いることができ、トリポリリン酸ナトリウム粉末としては工業用トリポリリン酸ナトリウム粉末を用いることができ、ピロリン酸ナトリウム粉末としては工業用ピロリン酸ナトリウム粉末を用いることができる。
As the dispersant powder, any condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution at room temperature (for example, 23 ° C.) can be used. The dispersant powder may be a condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution alone, or a mixture of a plurality of types may have a pH in a 1% aqueous solution of 7. It may be a condensed phosphate powder showing 5 or more, that is, a mixture of a plurality of kinds of condensed phosphate powders having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution. As condensed phosphate powders having a pH of 7.5 or higher in a 1% aqueous solution alone, sodium tetrapolyphosphate powder (pH 8.5-9.0) and sodium tripolyphosphate powder (pH 9.0-10. 2), sodium pyrophosphate powder (pH 10.0 to 10.5), potassium pyrophosphate powder (pH 10.0 to 10.5) and the like can be mentioned. The sodium pyrophosphate powder may be anhydrous or tetrahydrate.
As the sodium tetrapolyphosphate powder, industrial sodium tetrapolyphosphate powder can be used, as the sodium tripolyphosphate powder, industrial sodium tripolyphosphate powder can be used, and as the sodium pyrophosphate powder, industrial pyrophosphate can be used. Sodium acid acid powder can be used.
ところで、縮合リン酸塩粉末の一種であるヘキサメタリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは６．０〜７．０であるが、本実施形態に係る水硬性組成物は、縮合リン酸塩粉末全体として１％水溶液でのｐＨが７．５以上であれば、このような縮合リン酸塩粉末を含んでいてもよい。
なお、上記した各種縮合リン酸塩粉末の１％水溶液でのｐＨは、ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末＜テトラポリリン酸ナトリウム粉末＜トリポリリン酸ナトリウム粉末＜ピロリン酸ナトリウム粉末≒ピロリン酸カリウム粉末の順に高くなっている。
By the way, the pH of sodium hexametaphosphate powder, which is a kind of condensed phosphate powder, in a 1% aqueous solution is 6.0 to 7.0, but the water-hard composition according to the present embodiment is a condensed phosphate powder. As long as the pH in the 1% aqueous solution as a whole is 7.5 or more, such condensed phosphate powder may be contained.
The pH of the various condensed phosphate powders described above in a 1% aqueous solution increases in the order of sodium hexametaphosphate powder <sodium tetrapolyphosphate powder <sodium tripolyphosphate powder <sodium pyrophosphate powder ≒ potassium pyrophosphate powder. ..
分散剤粉末は、テトラポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、及び、ピロリン酸カリウムからなる群から選択される縮合リン酸塩の一種以上を含む。
分散剤粉末が、上記群から選択される縮合リン酸塩を一種以上含むことにより、分散剤粉末を１％水溶液したときのｐＨを７．５以上に調整し易くなる。
The dispersant powder comprises one or more condensed phosphates selected from the group consisting of sodium tetrapolyphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, and potassium pyrophosphate.
When the dispersant powder contains one or more condensed phosphates selected from the above group, it becomes easy to adjust the pH when the dispersant powder is 1% aqueous solution to 7.5 or more.
ところで、従来より、ヘキサメタリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムなどの縮合リン酸塩は、カルシウムイオンなどの金属イオンに対して封鎖能を示すことが知られている。また、カルシウムイオンに対する上記各種縮合リン酸塩の封鎖能は、ヘキサメタリン酸ナトリウム＞トリポリリン酸ナトリウム＞テトラポリリン酸ナトリウム＞ピロリン酸ナトリウム≒ピロリン酸カリウムの順に低くなることも知られている。 By the way, conventionally, it is known that condensed phosphates such as sodium hexametaphosphate, sodium tetrapolyphosphate, sodium tripolyphosphate, and sodium pyrophosphate exhibit a blocking ability against metal ions such as calcium ions. It is also known that the sealing ability of the various condensed phosphates to calcium ions decreases in the order of sodium hexametaphosphate> sodium tripolyphosphate> sodium tetrapolyphosphate> sodium pyrophosphate ≒ potassium pyrophosphate.
一方で、上記したように、各種縮合リン酸塩粉末の１％水溶液でのｐＨは、ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末＜テトラポリリン酸ナトリウム粉末＜トリポリリン酸ナトリウム粉末＜ピロリン酸ナトリウム粉末≒ピロリン酸カリウム粉末の順に高くなっている。すなわち、カルシウムイオンに対する上記各種縮合リン酸塩の封鎖能の高低の順は、上記各種縮合リン酸塩粉末の１％水溶液でのｐＨの高低の順と略逆になっている。このことから、１％水溶液でのｐＨが低い縮合リン酸塩粉末ほど、カルシウムイオンに対して高い封鎖能を示すことが分かる。
そして、後述の実施例に示したように、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下の場合には、１％水溶液でのｐＨが高い縮合リン酸塩粉末を含む水硬性組成物、すなわち、カルシウムイオンに対する封鎖能が低い縮合リン酸塩粉末を含む水硬性組成物ほど、水と混合して一液型可塑性注入材としてから比較的短時間（２０分）経過後に、限定注入に適した可塑性を示している。
On the other hand, as described above, the pH of various condensed phosphate powders in a 1% aqueous solution is in the order of sodium hexametaphosphate powder <sodium tetrapolyphosphate powder <sodium tripolyphosphate powder <sodium pyrophosphate powder ≒ potassium pyrophosphate powder. It's getting higher. That is, the order of high and low sealing ability of the various condensed phosphates with respect to calcium ions is substantially the reverse of the order of high and low pH of the various condensed phosphate powders in a 1% aqueous solution. From this, it can be seen that the lower the pH of the condensed phosphate powder in the 1% aqueous solution, the higher the sealing ability against calcium ions.
Then, as shown in Examples described later, when the blending amount of the alkaline material powder with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder is 60 parts by mass or less, the condensed phosphate powder having a high pH in a 1% aqueous solution is contained. A water-hard composition, that is, a water-hard composition containing a condensed phosphate powder having a low sealing ability against calcium ions, is mixed with water to form a one-component plastic injection material after a relatively short time (20 minutes) has passed. , Shows plasticity suitable for limited injection.
このことから、本発明者らは、外気温が比較的低温の場合でも、一液型可塑性注入材が、比較的短時間で限定注入に適した可塑性を示すようになるメカニズムには、水硬性組成物に含まれる縮合リン酸塩のカルシウムイオンに対する封鎖能が関与していると推定している。その推定メカニズムについて、以下に説明する。 From this, the present inventors consider that the mechanism by which the one-component plastic injectable material exhibits plasticity suitable for limited injection in a relatively short time even when the outside air temperature is relatively low is hydraulic. It is presumed that the ability of the condensed phosphate contained in the composition to block calcium ions is involved. The estimation mechanism will be described below.
外気温が比較的低温の場合には、一液型可塑性注入材における高炉スラグ、及び、セメントなどのアルカリ性材料からのカルシウムイオンの溶出量は低下する。
しかしながら、上記各種縮合リン酸塩の内、テトラポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、及び、ピロリン酸カリウムは、ヘキサメタリン酸ナトリウムに比べて、カルシウムイオンに対する封鎖能が低いので、水硬性組成物に含まれる、高炉スラグ、及び、セメントなどのアルカリ性材料から溶出するカルシウムイオンと錯体を形成し難い。そのため、分散剤粉末として、テトラポリリン酸ナトリウム粉末、トリポリリン酸ナトリウム粉末、ピロリン酸ナトリウム粉末、及び、ピロリン酸カリウム粉末を用いると、ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末を用いた場合に比べて、一液型可塑性注入材中のカルシウムイオン濃度の低下が抑制される。その結果、一液型可塑性注入材中において、ベントナイト粉末の主成分であるモンモリナイトの結晶表面同士がカルシウムイオンを介して結合し易くなり、一液型可塑性注入材はゲル化し易くなる。すなわち、一液型可塑性注入材は、比較的短時間の内に、限定注入に適した可塑性を示すようになる。
When the outside air temperature is relatively low, the amount of calcium ions eluted from the blast furnace slag and the alkaline material such as cement in the one-component plastic injection material decreases.
However, among the above-mentioned various condensed phosphates, sodium tetrapolyphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, and potassium pyrophosphate have a lower sealing ability against calcium ions than sodium hexametaphosphate, and thus have a water-hard composition. It is difficult to form a complex with calcium ions eluted from alkaline materials such as blast furnace slag and cement contained in the material. Therefore, when sodium tetrapolyphosphate powder, sodium tripolyphosphate powder, sodium pyrophosphate powder, and potassium pyrophosphate powder are used as the dispersant powder, one-component plastic injection is performed as compared with the case where the sodium hexametaphosphate powder is used. The decrease in calcium ion concentration in the material is suppressed. As a result, in the one-component thermoplastic injection material, the crystal surfaces of montmorillonite, which is the main component of the bentonite powder, are easily bonded to each other via calcium ions, and the one-component plastic injection material is easily gelled. That is, the one-component thermoplastic injection material exhibits plasticity suitable for limited injection within a relatively short time.
本実施形態に係る水硬性組成物は、該水硬性組成物が粉末状を呈する場合には、高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、ベントナイト粉末、及び、分散剤粉末を、上記の質量割合で配合した粉末状混合物であって、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下となるように配合した粉末状混合物を混合することにより作製することができる。
また、上記水硬性組成物がスラリー状を呈する場合には、高炉スラグ粉末、アルカリ性材料粉末、及び、ベントナイト粉末を、上記の質量割合で配合した粉末状混合物であって、高炉スラグ粉末１００質量部に対するアルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下となるように配合した粉末状混合物に、水に溶解または懸濁させた分散剤粉末を加えて混合することにより作製することができる。
上記混合は、例えば、Ｖ型混合機、ナウターミキサー、パン型ミキサー、リボン型ミキサー等の混合装置を用いて行うことが挙げられる。
In the water-hard composition according to the present embodiment, when the water-hard composition is in the form of powder, blast furnace slag powder, alkaline material powder, bentonite powder, and dispersant powder are blended in the above mass ratio. It is a powdery mixture, and can be produced by mixing a powdery mixture in which the amount of the alkaline material powder is 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder.
When the water-hard composition is in the form of a slurry, it is a powdery mixture containing the blast furnace slag powder, the alkaline material powder, and the bentonite powder in the above mass ratio, and is 100 parts by mass of the blast furnace slag powder. It can be prepared by adding a dispersant powder dissolved or suspended in water to a powdery mixture prepared so that the blending amount of the alkaline material powder is 60 parts by mass or less.
The above mixing may be performed using, for example, a mixing device such as a V-type mixer, a nouter mixer, a pan-type mixer, or a ribbon-type mixer.
［一液型可塑性注入材］
本実施形態に係る一液型可塑性注入材は、上記した水硬性組成物と水とを含む混練物である。
本実施形態に係る一液型可塑性注入材は、必要に応じてさらに別の成分を含んでいてもよい。別の成分は、一液型可塑性注入材の調製時に添加するものであってもよい。一液型可塑性注入材の調製時に添加するものとしては、減水剤、遅延剤、収縮低減材等が挙げられ、これらは、水硬性組成物の固形分の総質量に対して、例えば、合計値として２質量％以下含まれる。
本実施形態に係る一液型可塑性注入材においては、水は、水硬性組成物の固形分に対して、質量比率で２．０以上５．５以下となるように配合されることが好ましく、２．５以上５．０以下となるように配合されることがより好ましく、３．０以上４．０以下となるように配合されることがさらに好ましい。
本実施形態に係る一液型可塑性注入材においては、水は、ベントナイト粉末に対して、質量比率で５以上１２以下となるように配合されることが好ましく、７以上９以下となるように配合されることがより好ましい。
ベントナイト粉末に対する水の質量比率が上記値であることで、一液型可塑性注入材に十分な可塑性を付与することができると共に、比較的短時間の混練でも可塑性を発揮させることができる。
[One-component thermoplastic injection material]
The one-component thermoplastic injection material according to the present embodiment is a kneaded product containing the above-mentioned hydraulic composition and water.
The one-component thermoplastic injection material according to the present embodiment may contain yet another component, if necessary. Another component may be added during the preparation of the one-component thermoplastic injectable material. Examples of those added at the time of preparation of the one-component thermoplastic injection material include a water reducing agent, a retarding agent, a shrinkage reducing material, etc., which are, for example, total values with respect to the total solid mass of the hydraulic composition. 2% by mass or less is contained.
In the one-component thermoplastic injection material according to the present embodiment, water is preferably blended so as to have a mass ratio of 2.0 or more and 5.5 or less with respect to the solid content of the hydraulic composition. It is more preferably blended so as to be 2.5 or more and 5.0 or less, and further preferably blended so as to be 3.0 or more and 4.0 or less.
In the one-component thermoplastic injection material according to the present embodiment, water is preferably blended so as to have a mass ratio of 5 or more and 12 or less, and 7 or more and 9 or less, with respect to the bentonite powder. It is more preferable to be done.
When the mass ratio of water to the bentonite powder is the above value, sufficient plasticity can be imparted to the one-component thermoplastic injection material, and the plasticity can be exhibited even by kneading for a relatively short time.
本実施形態に係る一液型可塑性注入材は、水硬性組成物と水とを上記した質量比率で配合した混合物を混練することにより作製することができる。
例えば、水硬性組成物の固形分に対して質量比率が１．５以上５．５以下となるように水を配合した混合物であって、ベントナイト粉末に対して質量比率が５以上１２以下となるように水を配合した混合物を得て、該混合物を混練することにより作製することができる。
上記混練は、例えば、ハンドミキサー、モルタルミキサー等の混練装置を用いて、外気温５〜３５℃で所定時間行うことが挙げられる。
前記混合物の混練時間は、例えば、１分間以上５分間以下であることが好ましく、１分間以上３分間以下であることがより好ましい。
また、前記混合物は、所定温度にて、ミキサーの回転速度を１２０ｒｐｍ以上１３００ｒｐｍ以下に設定して混練することが好ましい。
なお、本明細書における混練とは、各材料を単に混ぜ合わせる（混合する）だけではなく、各材料が混じり合うように練り込むことを意味する。
The one-component thermoplastic injection material according to the present embodiment can be produced by kneading a mixture of a hydraulic composition and water in the above-mentioned mass ratio.
For example, it is a mixture containing water so that the mass ratio of the hydraulic composition to the solid content is 1.5 or more and 5.5 or less, and the mass ratio to the bentonite powder is 5 or more and 12 or less. It can be produced by obtaining a mixture containing water as described above and kneading the mixture.
For example, the kneading may be performed for a predetermined time at an outside air temperature of 5 to 35 ° C. using a kneading device such as a hand mixer or a mortar mixer.
The kneading time of the mixture is, for example, preferably 1 minute or more and 5 minutes or less, and more preferably 1 minute or more and 3 minutes or less.
Further, it is preferable that the mixture is kneaded at a predetermined temperature by setting the rotation speed of the mixer to 120 rpm or more and 1300 rpm or less.
In addition, the kneading in this specification means not only mixing (mixing) each material but also kneading so that each material is mixed.
［一液型可塑性注入材の充填工法］
本実施形態に係る一液型可塑性注入材の充填工法では、上記一液型可塑性注入材を地盤等と構造物との間の空隙のような充填箇所に充填する。
上記充填箇所への上記一液型可塑性注入材の充填は、充填現場において、一液型可塑性注入材とした後（すなわち、上記水硬性組成物と水とを上記した質量比率で配合した混合物を混練した後）に、該一液型可塑性注入材を上記充填箇所までポンプで圧送することにより行うことができる。
また、上記充填箇所への上記一液型可塑性注入材の充填は、充填現場に向かう前に予め一液型可塑性注入材としたものを車両で充填現場まで横持ちし、充填現場において、横持ちした車両から該一液型可塑性注入材を上記充填箇所までポンプで圧送することにより行うこともできる。
[Filling method for one-component thermoplastic injection material]
In the one-component thermoplastic injection material filling method according to the present embodiment, the one-component thermoplastic injection material is filled in a filling portion such as a gap between the ground or the like and a structure.
The filling location is filled with the one-component thermoplastic injection material at the filling site, after the one-component plastic injection material is prepared (that is, a mixture of the hydraulic composition and water in the above mass ratio is mixed. After kneading), the one-component thermoplastic injection material can be pumped to the filling point.
In addition, when filling the filling location with the one-component thermoplastic injection material, the one-component plastic injection material that has been prepared in advance before heading to the filling site is held horizontally to the filling site by a vehicle, and is held horizontally at the filling site. It can also be carried out by pumping the one-component thermoplastic injection material from the vehicle to the filling location.
なお、本発明に係る一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の充填方法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の充填方法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物は、上記した作用効果によって限定されるものでもない。本発明に係る一液型可塑性注入材、該一液型可塑性注入材の充填方法、及び、前記一液型可塑性注入材を調製するための水硬性組成物は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The one-component thermoplastic injection material according to the present invention, the filling method of the one-component plastic injection material, and the hydraulic composition for preparing the one-component plastic injection material are limited to the above embodiments. It's not something. Further, the one-component thermoplastic injection material according to the present invention, the filling method of the one-component plastic injection material, and the hydraulic composition for preparing the one-component plastic injection material are limited by the above-mentioned effects. It is not something that is done. The one-component thermoplastic injection material according to the present invention, the filling method of the one-component plastic injection material, and the hydraulic composition for preparing the one-component plastic injection material are within the scope of the present invention. Various changes can be made with.
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
（実施例１）
下記高炉スラグ、下記アルカリ性材料粉末、下記ベントナイト粉末、下記分散剤粉末、及び水を混練することにより、実施例１に係る一液型可塑性注入材を得た。
・高炉スラグ：ブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上
・アルカリ性材料粉末：普通ポルトランドセメント粉末（住友大阪セメント株式会社製）
・ベントナイト粉末：膨潤度２０ｍL／２ｇ以上
・分散剤粉末：工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末
・水：水道水
なお、上記工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、８．５であった。
上記各原料の配合比率は、表１に示した通りとした。
ここで、以下の表１では、Ｓは高炉スラグ粉末、Ｃは普通ポルトランドセメント粉末、Ｂはベントナイト粉末、テトラＰＮは工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末、トリＰＮは工業用トリポリリン酸ナトリウム粉末、ピロＰＮは工業用ポリリン酸ナトリウム粉末、ピロＰＫは工業用ポリリン酸カリウム粉末、ヘキサＰＮは工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末、酸性メタＰＮは酸性メタリン酸ナトリウム粉末、Ｗは水を示している。
また、表１中において、単位ｋｇ／ｍ３は、一液型可塑性注入材の総体積に対する各混合成分の質量を意味している。
上記各原料の混練は、ハンドミキサーを用いて、外気温５℃、回転速度１１００ｒｐｍ、混練時間１分の条件で行った。
(Example 1)
The following blast furnace slag, the following alkaline material powder, the following bentonite powder, the following dispersant powder, and water were kneaded to obtain a one-component plastic injection material according to Example 1.
・ Blast furnace slag: Brain specific surface area 3000 cm 2 / g or more ・ Alkaline material powder: Ordinary Portland cement powder (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
・ Bentonite powder: swelling degree 20mL / 2g or more ・ Dispersant powder: industrial sodium tetrapolyphosphate powder ・ Water: tap water
The pH of the above-mentioned industrial sodium tetrapolyphosphate powder in a 1% aqueous solution was 8.5.
The blending ratio of each of the above raw materials was as shown in Table 1.
Here, in Table 1 below, S is blast furnace slag powder, C is ordinary Portoland cement powder, B is bentonite powder, tetra PN is industrial sodium tetrapolyphosphate powder, and tri PN is industrial tripolyphosphate sodium powder, pyro PN. Is industrial sodium polyphosphate powder, Pyro PK is industrial potassium polyphosphate powder, Hexa PN is industrial sodium hexametaphosphate powder, Acidic meta PN is acidic sodium metaphosphate powder, and W is water.
Further, in Table 1, the unit kg / m 3 means the mass of each mixed component with respect to the total volume of the one-component thermoplastic injection material.
The kneading of each of the above raw materials was carried out using a hand mixer under the conditions of an outside air temperature of 5 ° C., a rotation speed of 1100 rpm, and a kneading time of 1 minute.
（実施例２）
分散剤粉末を工業用トリポリリン酸ナトリウム粉末とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２に係る一液型可塑性注入材を得た。
なお、上記工業用トリポリリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、９．０であった。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 2)
A one-component thermoplastic injection material according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium tripolyphosphate powder.
The pH of the above-mentioned industrial sodium tripolyphosphate powder in a 1% aqueous solution was 9.0.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例３）
分散剤粉末を工業用ピロリン酸ナトリウム粉末とした以外は、実施例１と同様にして、実施例３に係る一液型可塑性注入材を得た。
なお、上記工業用ピロリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、１０．０であった。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 3)
A one-component thermoplastic injection material according to Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium pyrophosphate powder.
The pH of the above-mentioned industrial sodium pyrophosphate powder in a 1% aqueous solution was 10.0.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例４）
分散剤粉末を工業用ピロリン酸カリウム粉末とした以外は、実施例１と同様にして、実施例４に係る一液型可塑性注入材を得た。
なお、上記工業用ピロリン酸カリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、１０．０であった。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 4)
A one-component thermoplastic injection material according to Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial potassium pyrophosphate powder.
The pH of the above-mentioned industrial potassium pyrophosphate powder in a 1% aqueous solution was 10.0.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例５）
分散剤粉末を工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末とし、各原料の配合比率を表１に示した通りとして、実施例５に係る一液型可塑性注入材を得た。
各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 5)
The dispersant powder was an industrial sodium tetrapolyphosphate powder, and the blending ratio of each raw material was as shown in Table 1, and the one-component thermoplastic injection material according to Example 5 was obtained.
The kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例６）
分散剤粉末を工業用ピロリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．８ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして、実施例６に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 6)
The dispersion powder as industrial powdered sodium pyrophosphate, except that the mixing ratio between 0.8 kg / m 3, in the same manner as in Example 1, to obtain a one-pack type plastic injection material in accordance with Example 6.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例７）
分散剤粉末を工業用ピロリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．６ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして、実施例７に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 7)
A one-component thermoplastic injection material according to Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium pyrophosphate powder and the blending ratio was 0.6 kg / m 3 .
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例８）
分散剤粉末を工業用トリポリリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．６ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして、実施例８に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 8)
A one-component thermoplastic injection material according to Example 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium tripolyphosphate powder and the blending ratio was 0.6 kg / m 3 .
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例９）
分散剤粉末を工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．６ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして、一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 9)
A one-component thermoplastic injection material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was an industrial sodium tetrapolyphosphate powder and the blending ratio was 0.6 kg / m 3 .
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例１０）
分散剤粉末を工業用ピロリン酸カリウム粉末とし、その配合比率を０．６ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして、一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 10)
The dispersion powder as industrial potassium pyrophosphate powder, except that the mixing ratio between 0.6 kg / m 3, in the same manner as in Example 1, to obtain a one-pack type plastic injection material.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（実施例１１）
分散剤粉末を工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末とし、各原料の配合比率を表１に示した通りとして、実施例１１に係る一液型可塑性注入材を得た。
各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Example 11)
The dispersant powder was an industrial sodium tetrapolyphosphate powder, and the blending ratio of each raw material was as shown in Table 1, and the one-component thermoplastic injection material according to Example 11 was obtained.
The kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例１）
分散剤粉末を工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末とした以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る一液型可塑性注入材を得た。
なお、上記工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、７．０であった。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 1)
A one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium hexametaphosphate powder.
The pH of the above-mentioned industrial sodium hexametaphosphate powder in a 1% aqueous solution was 7.0.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例２）
分散剤粉末を工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末とし、各原料の配合比率を表１に示した通りとして、比較例２に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 2)
The dispersant powder was industrial sodium hexametaphosphate powder, and the blending ratio of each raw material was as shown in Table 1, and the one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 2 was obtained.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例３）
分散剤粉末を工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．２ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして比較例３に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 3)
A one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium hexametaphosphate powder and the blending ratio was 0.2 kg / m 3 .
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例４）
分散剤粉末を工業用ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末とし、その配合比率を０．３ｋｇ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様にして比較例４に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 4)
A one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was industrial sodium hexametaphosphate powder and the blending ratio was 0.3 kg / m 3 .
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例５）
分散剤粉末を工業用酸性メタリン酸ナトリウム粉末とした以外は、実施例１と同様にして、比較例５に係る一液型可塑性注入材を得た。
なお、上記工業用酸性メタリン酸ナトリウム粉末の１％水溶液でのｐＨは、２．１であった。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 5)
A one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant powder was an industrial acidic sodium metaphosphate powder.
The pH of the above-mentioned industrial acidic sodium metaphosphate powder in a 1% aqueous solution was 2.1.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
（比較例６）
分散剤粉末を工業用テトラポリリン酸ナトリウム粉末とし、各原料の配合比率を表１に示した通りとして、比較例６に係る一液型可塑性注入材を得た。
また、各原料の混練は実施例１と同じ条件で行った。
(Comparative Example 6)
The dispersant powder was industrial sodium tetrapolyphosphate powder, and the compounding ratio of each raw material was as shown in Table 1, and the one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 6 was obtained.
Further, the kneading of each raw material was carried out under the same conditions as in Example 1.
上記各例に係る一液型可塑性注入材について、外気温５℃において、混練直後、混練後１０分後、混練後２０分後、混練後３０分後、及び、混練後６０分後のフロー値を測定した結果を表２に示した。上記各例に係る一液型可塑性注入材のフロー値は、日本道路公団規格ＪＨＳ−Ａ−３１３−１９９２「エアモルタル及びエアミルクの試験方法 シリンダー法による注入材のコンステンシー試験」に従って測定した。 Flow values of the one-component thermoplastic injection material according to each of the above examples at an outside air temperature of 5 ° C. immediately after kneading, 10 minutes after kneading, 20 minutes after kneading, 30 minutes after kneading, and 60 minutes after kneading. The results of the measurement are shown in Table 2. The flow value of the one-component thermoplastic injection material according to each of the above examples was measured according to the Japan Highway Public Corporation standard JHS-A-3133-1992 "Test method for air mortar and air milk Consistency test of injection material by cylinder method".
表２より、比較例３に係る一液型可塑性注入材を除いた各例に係る一液型可塑性注入材は、５℃において、混練直後に、ミキサーなどの混練装置からの排出に適したフロー値となる、すなわち、フロー値が１８０ｍｍ以上となることが分かった。
一方で、各例に係る一液型可塑性注入材は、５℃において、限定注入に適した可塑性を示すようになるのに要する時間、すなわち、フロー値が１２０ｍｍ以下になるのに要する時間が異なることが分かった。
詳しくは、ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末を含む比較例１〜４に係る一液型可塑性注入材及び酸性メタリン酸ナトリウム粉末を含む比較例５に係る一液型可塑性注入材は、混練後６０分後において限定注入に適した可塑性を示すようになるのに対し、テトラポリリン酸ナトリウム粉末を含む実施例１、５、９及び１１に係る一液型可塑性注入材、トリポリリン酸ナトリウム粉末を含む実施例２及び８に係る一液型可塑性注入材、ピロリン酸ナトリウム粉末を含む実施例３、６及び７に係る一液型可塑性注入材、並びに、ピロリン酸カリウム粉末を含む実施例４及び１０に係る一液型可塑性注入材は、混練後２０分後において限定注入に適した可塑性を示すようになることが分かった。
すなわち、比較例１〜５に係る一液型可塑性注入材は、限定注入に適した可塑性を示すようになるのに比較的長時間を要するのに対し、実施例１〜１１に係る一液型可塑性注入材は、比較的短時間で限定注入に適した可塑性を示すようになることが分かった。
上記したように、ヘキサメタリン酸ナトリウム粉末は１％水溶液においてｐＨ７．０を示し、酸性メタリン酸ナトリウム粉末は１％水溶液においてｐＨ２．１を示したのに対し、テトラポリリン酸ナトリウム粉末は１％水溶液においてｐＨ８．５を示し、トリポリリン酸ナトリウム粉末は１％水溶液においてｐＨ９．０を示し、ピロリン酸ナトリウム粉末及びピロリン酸カリウム粉末は１％水溶液においてｐＨ１０．０を示すことから、分散剤として１％水溶液におけるｐＨが７．５以上の縮合リン酸塩粉末を用いることにより、５℃という低温においても、比較的短時間で限定注入に適した可塑性を得ることができることが分かった。
From Table 2, the one-component thermoplastic injection material according to each example excluding the one-component thermoplastic injection material according to Comparative Example 3 has a flow suitable for discharge from a kneading device such as a mixer immediately after kneading at 5 ° C. It was found that the value, that is, the flow value was 180 mm or more.
On the other hand, the one-component thermoplastic injection materials according to each example differ in the time required for exhibiting plasticity suitable for limited injection at 5 ° C., that is, the time required for the flow value to be 120 mm or less. It turned out.
Specifically, the one-component plastic injection material according to Comparative Examples 1 to 4 containing sodium hexametaphosphate powder and the one-component plastic injection material according to Comparative Example 5 containing acidic sodium metaphosphate powder are limited to 60 minutes after kneading. Examples 2 and 8 containing the one-component plastic injection material according to Examples 1, 5, 9 and 11 containing sodium tetrapolyphosphate powder and sodium tripolyphosphate powder, while exhibiting plasticity suitable for injection. One-component plastic injection material according to, one-component plastic injection material according to Examples 3, 6 and 7 containing sodium pyrophosphate powder, and one-component plasticity according to Examples 4 and 10 containing potassium pyrophosphate powder. It was found that the injectable material exhibited plasticity suitable for limited injection 20 minutes after kneading.
That is, while the one-component thermoplastic injection materials according to Comparative Examples 1 to 5 require a relatively long time to exhibit plasticity suitable for limited injection, the one-component plastic injection materials according to Examples 1 to 11 It has been found that the thermoplastic injectable material exhibits plasticity suitable for limited injection in a relatively short time.
As described above, sodium hexametaphosphate powder showed pH 7.0 in 1% aqueous solution and acidic sodium metaphosphate powder showed pH 2.1 in 1% aqueous solution, whereas sodium tetrapolyphosphate powder showed pH 2.1 in 1% aqueous solution. Since pH 8.5 is exhibited, sodium tripolyphosphate powder exhibits pH 9.0 in a 1% aqueous solution, and sodium pyrophosphate powder and potassium pyrophosphate powder exhibit pH 10.0 in a 1% aqueous solution, the dispersant in a 1% aqueous solution. It was found that by using a condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or higher, plasticity suitable for limited injection can be obtained in a relatively short time even at a low temperature of 5 ° C.
Claims (4)
前記高炉スラグ粉末１００質量部に対する前記アルカリ性材料粉末の配合量が６０質量部以下であり、
前記分散剤粉末は、１％水溶液でのｐＨが７．５以上を示す縮合リン酸塩粉末である
水硬性組成物。 Includes blast furnace slag powder, alkaline material powder, bentonite powder, and dispersant powder,
The blending amount of the alkaline material powder with respect to 100 parts by mass of the blast furnace slag powder is 60 parts by mass or less.
The dispersant powder is a water-hard composition which is a condensed phosphate powder having a pH of 7.5 or more in a 1% aqueous solution.
請求項１に記載の水硬性組成物。 The hydraulic composition according to claim 1, wherein the dispersant powder contains one or more condensed phosphates selected from the group consisting of sodium tetrapolyphosphate, sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate, and potassium pyrophosphate. ..
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