JP2021143090A - Liquid rapid-hardening agent and rapid-hardening cement concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体急結剤及び急結性セメントコンクリートに関する。 The present invention relates to a liquid quick-setting agent and a quick-setting cement concrete.
従来、吹付けコンクリートのリバンド低減、地下やトンネル背面の空隙充填、及び、水が存在する場所やひび割れした場所などで瞬時に流動性を無くして逸流を防止する等のために、ケイ酸塩、アルミン酸塩、及び塩化物等が有効であることが知られている。しかしながら、これらの多くは高アルカリ性の液体急結剤となるため、取り扱い上及び実作業上の観点からの課題があった。 Conventionally, silicates have been used to reduce rebanding of sprayed concrete, fill voids in the basement and the back of tunnels, and instantly eliminate fluidity in places where water exists or cracks to prevent escape. , Aluminate, chloride, etc. are known to be effective. However, since most of these are highly alkaline liquid quick-setting agents, there are problems in terms of handling and actual work.
そこで、非アルカリ性の液体急結剤が種々検討されるようになり、例えば、特許文献１では、良好な急結性と強度発現性を示し、充分な施工を実現するために、可溶性アルミニウム塩とフッ化物とを含有してなるセメント急結剤が提案されている。 Therefore, various non-alkaline liquid quick-setting agents have been studied. For example, in Patent Document 1, in order to exhibit good quick-setting property and strength development, and to realize sufficient construction, a soluble aluminum salt is used. A cement quick-setting admixture containing fluoride has been proposed.
しかし、液体急結剤は一般的に、保管温度によって析出物が発生することがあった。この析出物のうち不溶性のもの（不溶性析出物）は再溶解することができないため、そのままコンクリート等に添加すると急結剤の効果が発揮されにくくなって、施工上のトラブルを引き起こすことがあった。
特許文献１においても、ある程度の期間保管すると上記のような不溶性の析出物（不溶性析出物）が発生することがあり、施工の際にはこの析出物を除去する必要があるため、作業性を低下させる一因となっていた。
However, liquid quick-setting admixtures generally have precipitates depending on the storage temperature. Of these precipitates, insoluble ones (insoluble precipitates) cannot be redissolved, so if they are added to concrete or the like as they are, the effect of the quick-setting admixture will not be exhibited easily, which may cause construction troubles. ..
Even in Patent Document 1, if the product is stored for a certain period of time, the above-mentioned insoluble precipitates (insoluble precipitates) may be generated, and it is necessary to remove the precipitates at the time of construction. It was one of the causes of the decrease.
このような問題を踏まえて本発明者らは、上記の不溶性析出物について種々の調査・検討を行ったところ、まず、当該不溶性析出物がナトロアルナイト（ナトリウムミョウバン）であることを見出した。そして、この析出したナトロアルナイトにより、急結剤の急結阻害が発生し、急結剤を用いた際の施工性が低下してしまうことを新たに見出した。 Based on these problems, the present inventors conducted various investigations and studies on the above-mentioned insoluble precipitates, and first found that the insoluble precipitate was natroalnite (sodium alum). Then, it was newly found that the precipitated natroalnite causes rapid binding inhibition of the quick-setting agent, and the workability when the quick-setting agent is used is lowered.
以上から本発明は、ナトロアルナイトの析出による急結剤の急結阻害を防ぎ、これによって良好な施工性を発揮し得る液体急結剤を提供することを目的とする。 From the above, it is an object of the present invention to provide a liquid quick-setting agent capable of preventing the quick-setting inhibition of the quick-setting agent due to the precipitation of natroalnite and thereby exhibiting good workability.
本発明者らは、上記課題を解決すべく種々検討を行った結果、特定組成の液体急結剤中に含有するナトロアルナイト量を所定値以下とすることで、当該課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は下記のとおりである。 As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have found that the problems can be solved by setting the amount of natroalnite contained in the liquid quick-setting admixture having a specific composition to a predetermined value or less. rice field. That is, the present invention is as follows.
［１］ アルミニウム、硫黄、ナトリウム、及びフッ素を含む液体急結剤であって、前記液体急結剤中のナトロアルナイトの含有量が、５質量％以下である液体急結剤。
［２］ 少なくとも、前記液体急結剤作製の直後から、０〜４０℃で４８時間保存した後の前記ナトロアルナイトの含有量が、５質量％以下である［２］に記載の液体急結剤。
［３］ 前記ナトロアルナイトが氷晶石に由来する［１］又は［２］に記載の液体急結剤。
［４］ ｐＨが１〜４である［１］〜［３］のいずれかに記載の液体急結剤。
［５］ 前記アルミニウムがＡｌ２Ｏ３換算で１〜２０質量部、前記硫黄がＳＯ３換算で１０〜３０質量部、前記ナトリウムがＮａ２Ｏ換算で０．１〜３質量部、及び前記フッ素が１〜１０質量部である［１］〜［４］のいずれかに記載の液体急結剤。
［６］ 固形分濃度が２０〜７０質量％である［１］〜［５］のいずれかに記載の液体急結剤。
［７］ ２０℃における粘度が１４００ｍＰａ・ｓ以下である［１］〜［６］のいずれかに記載の液体急結剤。
［８］ Ａｌ２Ｏ３換算での前記アルミニウムとＳＯ３換算での前記硫黄とのモル比（Ａｌ２Ｏ３／ＳＯ３）が０．０５〜１．０である［１］〜［７］のいずれかに記載の液体急結剤。
［９］ ［１］〜［８］のいずれかに記載の液体急結剤と、セメントコンクリートとを含有する急結性セメントコンクリート。
[1] A liquid quick-setting admixture containing aluminum, sulfur, sodium, and fluorine, wherein the content of natroalnite in the liquid quick-setting admixture is 5% by mass or less.
[2] The liquid quick-setting according to [2], wherein the content of the natroalnite after storage at 0 to 40 ° C. for 48 hours immediately after the preparation of the liquid quick-setting agent is at least 5% by mass or less. Agent.
[3] The liquid quick-setting agent according to [1] or [2], wherein the natroalnite is derived from cryolite.
[4] The liquid quick-setting admixture according to any one of [1] to [3], which has a pH of 1 to 4.
[5] The aluminum is 1 to 20 parts by mass in terms of Al 2 O 3 , the sulfur is 10 to 30 parts by mass in terms of SO 3 , the sodium is 0.1 to 3 parts by mass in terms of Na 2 O, and the fluorine. The liquid quick-setting admixture according to any one of [1] to [4], wherein the amount is 1 to 10 parts by mass.
[6] The liquid quick-setting admixture according to any one of [1] to [5], which has a solid content concentration of 20 to 70% by mass.
[7] The liquid quick-setting admixture according to any one of [1] to [6], which has a viscosity at 20 ° C. of 1400 mPa · s or less.
[8] the molar ratio of the sulfur in the aluminum and converted to SO 3 in terms of Al 2 O 3 (Al 2 O 3 / SO 3 ) is 0.05 to 1.0 [1] - [7] The liquid quick-setting admixture described in any of the above.
[9] A quick-setting cement concrete containing the liquid quick-setting agent according to any one of [1] to [8] and cement concrete.
本発明によれば、ナトロアルナイトの析出による急結剤の急結阻害を防ぎ、これによって良好な施工性を発揮し得る液体急結剤を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid quick-setting agent which can prevent the quick-setting inhibition of the quick-setting agent due to the precipitation of natroalnite, thereby exhibiting good workability.
以下、本発明の液体急結剤及び急結性セメントコンクリートの実施形態について説明する。
［液体急結剤］
本発明の実施形態（本実施形態）に係る液体急結剤は、アルミニウム、硫黄、ナトリウム、及びフッ素を含む。これらを含むことで急結性及び強度発現性を良好にすることができる。
Hereinafter, embodiments of the liquid quick-setting agent and quick-setting cement concrete of the present invention will be described.
[Liquid quick-setting admixture]
The liquid quick-setting admixture according to the embodiment of the present invention (the present embodiment) contains aluminum, sulfur, sodium, and fluorine. By including these, quick-setting and strength development can be improved.
また、本実施形態に係る液体急結剤は、当該液体急結剤中のナトロアルナイトの含有量が５質量％以下である。ナトロアルナイトの含有量が５質量％を超えると、急結剤が発揮し得る急結性が阻害され、これによって良好な施工性を発揮しにくくなる。ナトロアルナイトの含有量は５質量％以下であることが好ましく、４質量％以下であることがより好ましい。なお、ナトロアルナイトは無いことが好ましいが、実際的には０．３質量％程度は存在してしまうことがある。 Further, in the liquid quick-setting admixture according to the present embodiment, the content of natroalnite in the liquid quick-setting admixture is 5% by mass or less. When the content of natroalnite exceeds 5% by mass, the quick-setting property that the quick-setting agent can exert is hindered, which makes it difficult to exhibit good workability. The content of natroalnite is preferably 5% by mass or less, and more preferably 4% by mass or less. It is preferable that there is no natroalnite, but in practice, about 0.3% by mass may be present.
ナトロアルナイトの含有量が５質量％以下となるのは、少なくとも、液体急結剤の作製直後から、０〜４０℃で４８時間保存した後であることが好ましい。この時点でナトロアルナイトの含有量が５質量％以下であれば、その後の０〜４０℃の保管でナトロアルナイトによる急結阻害が抑制される。なお、「０〜４０℃」は、液体急結剤の実使用の際の温度範囲を想定したものである。ナトロアルナイトの含有量は実施例の記載の方法で測定することができる。 It is preferable that the content of natroalnite is 5% by mass or less at least immediately after the preparation of the liquid quick-setting admixture and after storage at 0 to 40 ° C. for 48 hours. If the content of natroalnite is 5% by mass or less at this point, the inhibition of rapid binding by natroalnite is suppressed by the subsequent storage at 0 to 40 ° C. In addition, "0 to 40 ° C." assumes a temperature range when the liquid quick-setting admixture is actually used. The content of natroalnite can be measured by the method described in the examples.
ここで、ナトロアルナイト（Ｎａｔｒｏａｌｕｎａｉｔｅ）とは、ソーダ明礬石とも言われ、（ＮａＡｌ３（ＳＯ４）２（ＯＨ）６、（Ｎａ，Ｋ）Ａｌ３（ＳＯ４）２（ＯＨ）６、又は、［Ｎａ＋］［Ａｌ３＋］［Ａｌ３＋ ２］［（ＯＨ）６｜（ＳＯ４）２］１０−）で表される。本発明者らによれば、ナトロアルナイトは、主に原料である氷晶石に由来するもので、特に、氷晶石中のチオライト（Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４）やエルパソライト（Ｋ２ＮａＡｌＦ６）に由来することが見出している。
したがって、液体急結剤中のナトロアルナイトの含有量を５質量％以下となるには、氷晶石中のチオライト及びエルパソライトを低減させる等の処理を施せばよい。また、後述するように液体急結剤を作製する際の温度条件を調整してもよい。
Here, Natroaluminite is also called soda alumite, and is (NaAl 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 , (Na, K) Al 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 or , [Na + ] [Al 3+ ] [Al 3 + 2 ] [(OH) 6 | (SO 4 ) 2 ] 10- ). According to the present inventors, natroalnite is mainly derived from the raw material cryolite, and in particular, thiolite (Na 5 Al 3 F 14 ) and elpasolite (K 2 NaAlF) in the cryolite. It is found that it is derived from 6).
Therefore, in order to reduce the content of natroalnite in the liquid quick-setting admixture to 5% by mass or less, treatments such as reducing thiolite and elpasolite in cryolite may be performed. Further, as will be described later, the temperature conditions for producing the liquid quick-setting admixture may be adjusted.
本実施形態に係る液体急結剤は、酸性であることが好ましく、ｐＨが１〜４であることがより好ましい。酸性であることで、アルカリ性の急結剤に比べて取り扱い性が向上する。 The liquid quick-setting admixture according to the present embodiment is preferably acidic, and more preferably has a pH of 1 to 4. Being acidic improves handleability compared to alkaline quick-setting agents.
液体急結剤中のアルミニウム、硫黄、ナトリウム、及びフッ素の含有量は特に限定されるものではないが急結性の観点から、アルミニウムはＡｌ２Ｏ３換算で１〜２０質量部、硫黄はＳＯ３換算で１０〜３０質量部、ナトリウムはＮａ２Ｏ換算で０．１〜３質量部、及びフッ素は１〜１０質量部であることが好ましい。アルミニウムはＡｌ２Ｏ３換算で５〜１０質量部であることがより好ましい。硫黄はＳＯ３換算で１２〜２５質量部であることがより好ましい。ナトリウムはＮａ２Ｏ換算で０．１〜２質量部であることがより好ましい。フッ素は２〜１０質量部であることがより好ましい。 The contents of aluminum, sulfur, sodium, and fluorine in the liquid quick-setting admixture are not particularly limited, but from the viewpoint of quick-setting, aluminum is 1 to 20 parts by mass in terms of Al 2 O 3, and sulfur is SO. It is preferable that the amount is 10 to 30 parts by mass in terms of 3 , sodium is 0.1 to 3 parts by mass in terms of Na 2 O, and fluorine is 1 to 10 parts by mass. Aluminum is more preferably 5 to 10 parts by mass in terms of Al 2 O 3. Sulfur is more preferably 12 to 25 parts by mass in terms of SO 3. Sodium is more preferably 0.1 to 2 parts by mass in terms of Na 2 O. More preferably, the amount of fluorine is 2 to 10 parts by mass.
さらに、液体急結剤の貯蔵安定性やペースト、モルタル、コンクリートへの添加時の混合性の観点から、Ａｌ２Ｏ３換算でのアルミニウムとＳＯ３換算での硫黄とのモル比（Ａｌ２Ｏ３／ＳＯ３）は０．０５〜１．０であることが好ましく、０．３〜０．７であることがより好ましく、０．４〜０．６であることがさらに好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of storage stability of the liquid quick-setting admixture and mixability when added to paste, mortar, and concrete, the molar ratio of aluminum in terms of Al 2 O 3 and sulfur in terms of SO 3 (Al 2 O). 3 / SO 3 ) is preferably 0.05 to 1.0, more preferably 0.3 to 0.7, and even more preferably 0.4 to 0.6.
本実施形態に係る液体急結剤の固形分濃度は液体急結剤の貯蔵安定性やペースト、モルタル、コンクリートへの添加時の混合性の観点から、２０〜７０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The solid content concentration of the liquid quick-setting admixture according to the present embodiment is preferably 20 to 70% by mass from the viewpoint of storage stability of the liquid quick-setting admixture and miscibility when added to paste, mortar, and concrete. More preferably, it is 20 to 50% by mass. The viscosity can be measured by the method described in Examples.
また、本実施形態に係る液体急結剤の０〜４０℃における粘度は１４００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、１〜９００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。粘度は１４００ｍＰａ・ｓ以下であることで混合性が高まり、安定した物性が得られる。粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。 Further, the viscosity of the liquid quick-setting admixture according to the present embodiment at 0 to 40 ° C. is preferably 1400 mPa · s or less, more preferably 1000 mPa · s or less, and further preferably 1 to 900 mPa · s. When the viscosity is 1400 mPa · s or less, the mixing property is enhanced and stable physical properties can be obtained. The viscosity can be measured by the method described in Examples.
本実施形態に係る液体急結剤は、例えば、硫酸アルミニウム、各種ミョウバン、水酸化アルミニウム、水酸化ナトリウム、硫酸、天然又は合成の氷晶石、フッ化ナトリウム、及びフッ化アルミニウム等の原料を液体中で混合し、８０〜９５℃で３０〜１２０分加熱して作製することができる。良好な生産性の観点から、原料は硫酸、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム又は各種ミョウバンと、天然若しくは合成の氷晶石とを用いることが好ましい。また、液体としては水等を用いることが好ましい。 The liquid quick-setting admixture according to the present embodiment is made from raw materials such as aluminum sulfate, various alums, aluminum hydroxide, sodium hydroxide, sulfate, natural or synthetic cryolite, sodium fluoride, and aluminum fluoride. It can be prepared by mixing in and heating at 80 to 95 ° C. for 30 to 120 minutes. From the viewpoint of good productivity, it is preferable to use sulfuric acid, aluminum hydroxide, aluminum sulfate or various alums and natural or synthetic cryolite as raw materials. Further, it is preferable to use water or the like as the liquid.
ここで、本実施形態に係る液体急結剤を作製する際の原材料として、氷晶石を用いると、不溶性析出物が発生しやすい。特に、氷晶石に含有されるチオライト及びエルパソライトが不溶性析出物の発生に寄与していると推察される。また、液体急結剤を作製する際に特定の操作を行うと不溶性析出物の発生が抑えられることがわかった。これらのいずれかを考慮し、液体急結剤中のナトロアルナイトの含有量を５質量％以下とするために、例えば、下記（１）又は（２）のような操作をすることが好ましい。 Here, when cryolite is used as a raw material for producing the liquid quick-setting admixture according to the present embodiment, insoluble precipitates are likely to be generated. In particular, it is presumed that thiolite and elpasolite contained in cryolite contribute to the generation of insoluble precipitates. It was also found that the generation of insoluble precipitates can be suppressed by performing a specific operation when preparing the liquid quick-setting admixture. In consideration of any of these, in order to reduce the content of natroalnite in the liquid quick-setting admixture to 5% by mass or less, it is preferable to carry out the following operations (1) or (2), for example.
（１）当該原材料として氷晶石を用いる際に、この氷晶石に含有されるチオライト及びエルパソライトの量が氷晶石中５質量％以下のものを使用する。
（２）既述の８０〜９５℃での加熱後に６０分以内に常温（例えば２５℃）になるように急冷する。
(1) When cryolite is used as the raw material, the amount of thiolite and elpasolite contained in the cryolite is 5% by mass or less in the cryolite.
(2) After heating at 80 to 95 ° C. as described above, the mixture is rapidly cooled to room temperature (for example, 25 ° C.) within 60 minutes.
以上のようにして作製される液体急結剤は、後述するような急結性セメントコンクリート用として好適である。 The liquid quick-setting admixture produced as described above is suitable for quick-setting cement concrete as described later.
［急結性セメントコンクリート］
本発明の実施形態に係る急結性セメントコンクリートは、既述の本発明の液体急結剤と、セメントコンクリートとを含有する。ここで、セメントコンクリートとは、セメントペースト、セメントモルタル、及びコンクリートの総称である。
[Rapid cement concrete]
The quick-setting cement concrete according to the embodiment of the present invention contains the above-mentioned liquid quick-setting agent of the present invention and cement concrete. Here, cement concrete is a general term for cement paste, cement mortar, and concrete.
液体急結剤の使用量は、セメントコンクリート中のセメント１００質量部に対して、５〜２０質量部が好ましく、７〜１５質量部がより好ましい。５〜２０質量部とすることで、良好な急結効果が発揮され初期強度発現性をも良好にすることができる。 The amount of the liquid quick-setting admixture used is preferably 5 to 20 parts by mass, more preferably 7 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of cement in cement concrete. By setting the amount to 5 to 20 parts by mass, a good quick-setting effect can be exhibited and the initial strength development can be improved.
ここでセメントコンクリートにおけるセメントは特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、シリカ、高炉スラグ、又はフライアッシュを混合した各種混合セメントなどの使用が可能である。 Here, the cement in cement concrete is not particularly limited, and ordinary cement can be used. Specifically, various Portland cements such as ordinary, early-strength, and ultra-fast-strength, and various mixed cements in which silica, blast furnace slag, or fly ash are mixed with these Portland cements can be used.
また、本発明では、セメントや液体急結剤の他に、骨材、ベントナイト、石粉、及び各種セメント混和材やセメント混和剤を使用することが可能である。特に、地下やトンネル背面等で水が存在する場所やひび割れなどへの逸流を防止する場所へ施工する場合、ベントナイトや石粉等の微粉末質や水中不分離混和剤の併用が水中不分離抵抗性向上の面で有効である。 Further, in the present invention, in addition to cement and liquid quick-setting admixture, aggregate, bentonite, stone powder, and various cement admixtures and cement admixtures can be used. In particular, when installing in a place where water exists underground or on the back of a tunnel or in a place where escape to cracks is prevented, fine powders such as bentonite and stone powder and an inseparable admixture in water can be used in combination to prevent inseparability in water. It is effective in terms of improving sex.
その他、本発明の液体急結剤は急結性気泡モルタルの製造にも有効である。通常、急結性気泡モルタルの場合、急結剤の急結作用が必要以上に速い、例えば、瞬時と速いので、急結剤を添加混合している間に、気泡モルタル中の気泡が壊れてしまい、比重や強度等の所定の物性が得にくいものであった。本発明の液体急結剤は数秒から数十秒の凝結時間があるため、気泡を壊すことなく急結性のエアモルタルを製造することができ、施工も充分に可能であり、凝結後の急結性状に優れている。このことにより、従来、エアモルタルの欠点とされていた、ひび割れなどへの逸流や水が存在する場所に打設したときの材料分離を防止することができる。 In addition, the liquid quick-setting agent of the present invention is also effective in producing a quick-setting bubble mortar. Normally, in the case of a quick-setting bubble mortar, the quick-setting action of the quick-setting agent is faster than necessary, for example, instantly and quickly, so that the bubbles in the bubble mortar are broken during the addition and mixing of the quick-setting agent. Therefore, it is difficult to obtain predetermined physical properties such as specific gravity and strength. Since the liquid quick-setting admixture of the present invention has a setting time of several seconds to several tens of seconds, it is possible to produce a quick-setting air mortar without breaking air bubbles, and the construction is sufficiently possible. Excellent in properties. As a result, it is possible to prevent the material from being separated when the air mortar is placed in a place where there is water or an outflow to cracks, which has been a drawback of the air mortar.
セメントコンクリートに使用する水は特に限定されるものではなく、また水の使用量も特に限定されるものではないが、通常は、セメント１００質量部に対して、４０〜１５０質量部が好ましい。４０〜１５０質量部であれば、良好な流動性と強度発現を示しやすくなる。 The water used for cement concrete is not particularly limited, and the amount of water used is not particularly limited, but usually 40 to 150 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of cement. If it is 40 to 150 parts by mass, it is easy to show good fluidity and strength development.
本発明では、水と混練したセメントコンクリートと液体急結剤とを混合すると、混合後、数秒で流動性がなくなることがあるため、圧送距離を長く必要とする場合や施工性を考えた場合、液体急結剤と、水と混練したセメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合しながら施工することが好ましい。 In the present invention, when cement concrete kneaded with water and a liquid quick-setting admixture are mixed, the fluidity may be lost within a few seconds after mixing. It is preferable to separately feed the liquid quick-setting admixture and the cement concrete kneaded with water, and to perform the construction while merging and mixing at the tip of the feed pipe.
合流混合の方法としては、Ｙ字管等の混合管を使用する方法、二重管を使用する方法、並びに、液体急結剤をシャワー状に合流混合させるインレットピースを使用する方法等がある。また、合流混合後の管中にスパイラル状のミキサをセットしてさらに混合する方法も可能である。液体急結剤とセメントコンクリートとの混合が充分であれば、付着性や可塑性がでて施工性が良くなり、混合が不充分だと、部分的に流動する場合があり、完全に施工することが困難になる場合がある。 Examples of the method of merging and mixing include a method of using a mixing pipe such as a Y-shaped pipe, a method of using a double pipe, and a method of using an inlet piece for merging and mixing liquid quick-setting admixtures in a shower shape. It is also possible to set a spiral mixer in the tube after merging and mixing and further mix. If the mixture of the liquid quick-setting admixture and cement concrete is sufficient, the adhesiveness and plasticity will be improved and the workability will be improved. May be difficult.
地下やトンネル背面の空隙に充填する場合は単に流し込む方法で充分であるが、水が存在する場所やひび割れなどへの逸流を防止する箇所に吹付け施工する場合等は、圧搾空気で吹き飛ばして施工することも有効である。圧搾空気の導入箇所は特に限定されるものではないが、混合管に導入することが好ましい。 When filling the voids in the basement or the back of the tunnel, it is sufficient to simply pour it in, but when spraying it on a place where water exists or where it is prevented from escaping to cracks, blow it off with compressed air. Construction is also effective. The location where the compressed air is introduced is not particularly limited, but it is preferable to introduce the compressed air into the mixing pipe.
＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品
水：水道水
硫酸アルミニウム：硫酸バンド粉末、試薬
氷晶石：試薬 チオライト：２質量％、エルパソライト：０．５質量％（ＸＲＤにより測定）
<Material used>
Cement: Ordinary Portland cement, Commercial water: Tap water Aluminum sulfate: Aluminum sulfate band powder, Reagent Cryolite: Reagent Thiorite: 2% by mass, Elpasolite: 0.5% by mass (measured by XRD)
（実施例１〜１１）
Ａｌ２Ｏ３換算におけるアルミニウム、ＳＯ３における硫黄、Ｎａ２Ｏ換算におけるナトリウム、及びフッ素の各割合が表１に示す割合となるように、水に硫酸と水酸化アルミニウムと氷晶石を混合し、９０℃で６０分間加熱した。加熱後、５０分間で２５℃となるように循環冷却装置により急冷して液体急結剤を製造した。液体急結剤中の固形分濃度、粘度を下記のようにして測定した。また、ｐＨメータにより液体急結剤の上澄みのｐＨを測定した。結果を表１に示す。
(Examples 1 to 11)
Sulfuric acid, aluminum hydroxide and cryolite are mixed with water so that the ratios of aluminum in Al 2 O 3 conversion, sulfur in SO 3 , sodium in Na 2 O conversion, and fluorine are as shown in Table 1. , 90 ° C. for 60 minutes. After heating, the liquid quick-setting admixture was produced by quenching with a circulation cooling device so as to reach 25 ° C. in 50 minutes. The solid content concentration and viscosity in the liquid quick-setting admixture were measured as follows. In addition, the pH of the supernatant of the liquid quick-setting admixture was measured with a pH meter. The results are shown in Table 1.
・固形分濃度：
固形分濃度：１０ｇのサンプルを１０５℃の乾燥機で１時間乾燥し、サンプルをデシケータ内で放冷したのち、測定した重量を固形分として、算出した。
・粘度（２０℃）
Ｂ回転粘度計を用いて、２０℃における液体急結剤の粘度を測定した。
・ Solid content concentration:
Solid content concentration: A sample of 10 g was dried in a dryer at 105 ° C. for 1 hour, the sample was allowed to cool in a desiccator, and then the measured weight was used as the solid content for calculation.
・ Viscosity (20 ° C)
The viscosity of the liquid quick-setting admixture at 20 ° C. was measured using a B-rotation viscometer.
液体急結剤５０ｇを２０℃で４８時間保管した。その後、下記のようにしてナトロアルナイトの含有量を測定した。結果を表１に示す。 50 g of the liquid quick-setting admixture was stored at 20 ° C. for 48 hours. Then, the content of natroalnite was measured as follows. The results are shown in Table 1.
・ナトロアルナイトの含有量
保管した液体急結剤５０ｇをガラスフィルターに流して、吸引ろ過し、更に真空デシケーターで２４時間乾燥させたサンプルについてＸ線回折の測定を行った。ナトロアルナイト単味のピーク強度と、サンプルのナトロアルナイトのピーク強度を比較して、含有量として求めた。
-Content of natroalnite 50 g of the stored liquid quick-setting admixture was passed through a glass filter, suction-filtered, and further dried in a vacuum desiccator for 24 hours, and X-ray diffraction was measured. The peak intensity of natroalnite alone was compared with the peak intensity of natroalnite in the sample, and the content was determined.
次に、セメント１００部と水５０部と砂２００部をミキサで混練してセメントモルタルミルクを製造した。製造したセメントモルタルミルクと上記の液体急結剤とを別々に混合管に送給し、無駆動ラインミキサで、セメント１００部に対して、液体急結剤が１０部になるように混合しながら連続的に、急結性セメントコンクリートである急結性モルタルを調製した。急結性モルタルについて、下記のようにして凝結試験を行い、急結性及び混合性を評価した。結果を表１に示す。 Next, 100 parts of cement, 50 parts of water and 200 parts of sand were kneaded with a mixer to produce cement mortar milk. The produced cement mortar milk and the above liquid quick-setting admixture are separately fed to a mixing tube, and the liquid quick-setting admixture is mixed with 100 parts of cement with a non-driving line mixer so that the amount of the liquid quick-setting admixture is 10 parts. Continuously, fast-setting mortar, which is a quick-setting cement concrete, was prepared. The fast-setting mortar was subjected to a coagulation test as follows to evaluate the quick-setting and mixing properties. The results are shown in Table 1.
・凝結試験：急結性及び混合性の評価
ＡＳＴＭ Ｃ４０３に準じて、液体急結剤添加から２分経過後の急結性モルタルにプロクター針を１０回貫入した。始発である３．５Ｎ／ｍｍ２を１０回すべて満たすものを◎とし、７〜９回満たすものを〇、４〜６回満たすものを△、４回未満を×と判定した。
-Caking test: Evaluation of quick-setting and mixing According to ASTM C403, a Proctor needle was pierced into the quick-setting mortar 2 minutes after the addition of the liquid quick-setting agent 10 times. Those satisfying the first 3.5 N / mm 2 10 times were evaluated as ⊚, those satisfying 7 to 9 times were evaluated as 〇, those satisfying 4 to 6 times were evaluated as Δ, and those satisfying less than 4 times were evaluated as ×.
（比較例１）
実施例１と同様にして硫酸アルミニウムと氷晶石とを水に混合し、９０℃で６０分間加熱した。加熱後、そのまま放置して２４０分間で２５℃として、液体急結剤を製造した。実施例と同様にして、液体急結剤中の固形分濃度、粘度、ｐＨ、ナトロアルナイトの含有量等を測定し、凝結試験を行って急結性及び混合性を評価した。結果を表１に示す。
(Comparative Example 1)
Aluminum sulfate and cryolite were mixed with water in the same manner as in Example 1 and heated at 90 ° C. for 60 minutes. After heating, it was left as it was and kept at 25 ° C. for 240 minutes to produce a liquid quick-setting admixture. In the same manner as in the examples, the solid content concentration, viscosity, pH, natroalnite content and the like in the liquid quick-setting admixture were measured, and a coagulation test was conducted to evaluate the quick-setting property and mixability. The results are shown in Table 1.
本発明の液体急結剤は、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルや、法面等において露出した地山面へ吹付けるセメントコンクリート等に対して好適に使用できる。 The liquid quick-setting admixture of the present invention can be suitably used for, for example, tunnels such as roads, railways, and headraces, and cement concrete sprayed on exposed ground surfaces such as slopes.
Claims (9)
前記液体急結剤中のナトロアルナイトの含有量が、５質量％以下である液体急結剤。 A liquid quick-setting admixture containing aluminum, sulfur, sodium, and fluorine.
A liquid quick-setting admixture in which the content of natroalnite in the liquid quick-setting admixture is 5% by mass or less.
A quick-setting cement concrete containing the liquid quick-setting agent according to any one of claims 1 to 8 and cement concrete.
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