JP2521817B2 - コンクリ―ト急結剤 - Google Patents
コンクリ―ト急結剤Info
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- JP2521817B2 JP2521817B2 JP1219700A JP21970089A JP2521817B2 JP 2521817 B2 JP2521817 B2 JP 2521817B2 JP 1219700 A JP1219700 A JP 1219700A JP 21970089 A JP21970089 A JP 21970089A JP 2521817 B2 JP2521817 B2 JP 2521817B2
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコンクリート急結剤に関するものであり、本
発明のコンクリート急結剤は特にコンクリートの吹付け
用急結剤として適している。
発明のコンクリート急結剤は特にコンクリートの吹付け
用急結剤として適している。
なお、本発明におけるコンクリートとは、モルタルや
コンクリートなどの総称である。
コンクリートなどの総称である。
〈従来の技術とその課題〉 トンネル等の掘削にあたり、その掘削面に急結性のコ
ンクリートを吹付け、ライニングして掘削面の落盤や湧
水による崩壊を防ぎながら掘り進んで行く方法が一般に
実施されている。
ンクリートを吹付け、ライニングして掘削面の落盤や湧
水による崩壊を防ぎながら掘り進んで行く方法が一般に
実施されている。
このような吹付け方法には乾式と湿式の二つの工法が
ある。乾式吹付け工法は、空練りしたセメント、骨材及
び急結剤の混合物を圧搾空気で輸送しながら、その途中
で水を添加混合して、ノズルから施工面に吹き付ける工
法であり、湿式吹付け工法は、生コンクリートを輸送し
ながら、急結剤をその途中で添加混合し、ノズルより吹
付ける工法である。
ある。乾式吹付け工法は、空練りしたセメント、骨材及
び急結剤の混合物を圧搾空気で輸送しながら、その途中
で水を添加混合して、ノズルから施工面に吹き付ける工
法であり、湿式吹付け工法は、生コンクリートを輸送し
ながら、急結剤をその途中で添加混合し、ノズルより吹
付ける工法である。
そして、これらの工法に使用される急結剤としては、
カルシウムアルミネートとアルカリ金属の炭酸塩やアル
ミン酸塩からなる組成物（特公昭56-27457号公報）や、
仮焼明ばん石、石灰及びアルカリ金属炭酸塩からなる
（特開昭60-260452号公報）などが知られている他、単
にアルカリ金属の炭酸塩とアルミン酸塩からなる混合物
も市販され使用されている。
カルシウムアルミネートとアルカリ金属の炭酸塩やアル
ミン酸塩からなる組成物（特公昭56-27457号公報）や、
仮焼明ばん石、石灰及びアルカリ金属炭酸塩からなる
（特開昭60-260452号公報）などが知られている他、単
にアルカリ金属の炭酸塩とアルミン酸塩からなる混合物
も市販され使用されている。
しかしながら、これらの急結剤は、いずれも強アルカ
リであるアルカリ金属塩を使用しており、作業員の皮
膚、目及び呼吸器系統等の障害を誘発し易いという課題
があった。
リであるアルカリ金属塩を使用しており、作業員の皮
膚、目及び呼吸器系統等の障害を誘発し易いという課題
があった。
本発明者らは、以上の課題を低減又は解決すべく鋭意
検討した結果、硫酸マグネシウムを主成分とする急結剤
を使用すれば良いことを知見し本発明を完成するに至っ
た。
検討した結果、硫酸マグネシウムを主成分とする急結剤
を使用すれば良いことを知見し本発明を完成するに至っ
た。
〈課題を解決するための手段〉 即ち、本発明は、硫酸マグネシウムを主成分とするコ
ンクリート急結剤である。
ンクリート急結剤である。
以下、詳しく本発明を説明する。
本発明の硫酸マグネシウムは、無水塩や結晶水を有し
ているもの、いずれも使用できる。
ているもの、いずれも使用できる。
硫酸マグネシウムの使用量は、単独で急結剤として使
用する場合は、コンクリート中のセメント100重量部に
対し、無水物換算で1.0重量部以上が好ましく、2.0重量
部以上がより好ましく、３〜20重量部が最も好ましい。
1.0重量部未満では急結力が小さい傾向があり、20重量
部を超える量では、強度低下が大きくなる傾向があり好
ましくない。
用する場合は、コンクリート中のセメント100重量部に
対し、無水物換算で1.0重量部以上が好ましく、2.0重量
部以上がより好ましく、３〜20重量部が最も好ましい。
1.0重量部未満では急結力が小さい傾向があり、20重量
部を超える量では、強度低下が大きくなる傾向があり好
ましくない。
本発明において、硫酸マグネシウムに、可溶性アルミ
ニウム化合物（以下Al物という）及び／又はアルカリ金
属化合物を併用して急結剤とすることが可能である。
ニウム化合物（以下Al物という）及び／又はアルカリ金
属化合物を併用して急結剤とすることが可能である。
この場合の硫酸マグネシウムの使用量は、セメント10
0重量部に対して、0.5重量部以上が好ましく、1.0重量
部以上がより好ましく、2.0〜10重量部がさらに好まし
い。0.5重量部未満では急結力が小さく、10重量部を超
えると強度の低下が大きくなる傾向がある。
0重量部に対して、0.5重量部以上が好ましく、1.0重量
部以上がより好ましく、2.0〜10重量部がさらに好まし
い。0.5重量部未満では急結力が小さく、10重量部を超
えると強度の低下が大きくなる傾向がある。
本発明のAl物とは、CaOをＣ、Al2O3をＡ、Fe2O3を
Ｆ、SO3をＳとすると、C3A、C4AF、C4A3S、C12A7、CA及
びCA2等と示される鉱物の一種又は二種以上を含む、結
晶質又は非晶質のカルシウムアルミネートや、硫酸アル
ミニウム、明ばん類、明ばん石及び仮焼明ばん石等であ
る。
Ｆ、SO3をＳとすると、C3A、C4AF、C4A3S、C12A7、CA及
びCA2等と示される鉱物の一種又は二種以上を含む、結
晶質又は非晶質のカルシウムアルミネートや、硫酸アル
ミニウム、明ばん類、明ばん石及び仮焼明ばん石等であ
る。
また、本発明のアルカリ金属化合物（以下無機塩類と
いう）とは、ナトリウム、カリウム及びリチウムの炭酸
塩、重炭酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩及び水酸化物等
である。
いう）とは、ナトリウム、カリウム及びリチウムの炭酸
塩、重炭酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩及び水酸化物等
である。
これら、Al物及び／又は無機塩類の使用量は各々、セ
メント100重量部に対し、0.5重量部以上が好ましく、1.
0〜10重量部がより好ましい。0.5重量部未満では急結力
を助長する効果が小さくなる傾向がある。
メント100重量部に対し、0.5重量部以上が好ましく、1.
0〜10重量部がより好ましい。0.5重量部未満では急結力
を助長する効果が小さくなる傾向がある。
なお、アルカリ金属の無機塩は、従来から、セメント
100重量部に対し、２〜６重量部添加され、吹付けコン
クリートとして使用されているが、本発明の無機塩類
は、従来の使用量の半分以下とすることが好ましい。
100重量部に対し、２〜６重量部添加され、吹付けコン
クリートとして使用されているが、本発明の無機塩類
は、従来の使用量の半分以下とすることが好ましい。
さらに、本発明のコンクリート急結剤の急結力又はコ
ンクリート強度を高めるために、消石灰や生石灰などの
石灰類を併用することは好ましい。
ンクリート強度を高めるために、消石灰や生石灰などの
石灰類を併用することは好ましい。
石灰類の使用量はセメント100重量部に対し、多くて
も５重量部が好ましい。
も５重量部が好ましい。
また、本発明のコンクリート急結剤を使用するにあた
り、水セメント比は小さければ小さいほど好ましく、硫
酸マグネシウムが少ない使用量で強い急結力を得ること
ができる。通常のコンクリートの水セメント比は55％前
後であるが、本発明では、60％以下が好ましく、50％以
下がより好ましく、40％以下が最も好ましい。
り、水セメント比は小さければ小さいほど好ましく、硫
酸マグネシウムが少ない使用量で強い急結力を得ること
ができる。通常のコンクリートの水セメント比は55％前
後であるが、本発明では、60％以下が好ましく、50％以
下がより好ましく、40％以下が最も好ましい。
本発明のコンクリート急結剤はコンクリートの吹付け
用急結剤として特に好ましく使用できる。本発明の急結
剤をコンクリートの吹付け用に使用する場合は乾式吹付
け又は湿式吹付けのいずれの工法にも使用でき、該急結
剤の添加方法は、粉末添加でも、適量の水に溶解した添
加でも、スラリー状態での添加のいずれでも行うことが
できる。
用急結剤として特に好ましく使用できる。本発明の急結
剤をコンクリートの吹付け用に使用する場合は乾式吹付
け又は湿式吹付けのいずれの工法にも使用でき、該急結
剤の添加方法は、粉末添加でも、適量の水に溶解した添
加でも、スラリー状態での添加のいずれでも行うことが
できる。
〈実施例〉 以下、実施例にて本発明を説明する。
実施例１ セメント1,000g、砂2,000g、水300g及び減水剤30gの
モルタル配合を使用し、表−１に示すように硫酸マグネ
シウム（硫マグ）、Al物、無機塩類及び石灰類の種類と
組合わせ及び添加量をかえて、凝結性状と、材令28日の
圧縮強度を20±２℃の室内で測定した。結果を表−２に
示す。
モルタル配合を使用し、表−１に示すように硫酸マグネ
シウム（硫マグ）、Al物、無機塩類及び石灰類の種類と
組合わせ及び添加量をかえて、凝結性状と、材令28日の
圧縮強度を20±２℃の室内で測定した。結果を表−２に
示す。
なお、表−１の急結剤は、それぞれ判り易いようにセ
メント100重量部に対する重量部で、外割で配合した。
メント100重量部に対する重量部で、外割で配合した。
〈試験方法〉 凝結性状測定 小型卓上モルタルミキサーを使用し、セメント、急結
剤、砂を低速で30秒間空練りしてから、混練水を添加す
ると同時に、高速で10秒間混練し、直ちに、４×４×16
cmの型枠に、二層に分け、モルタルを突き棒で突きなが
ら素速く詰め、注水後から所定の時間毎に、ASTM C 403
65 Tに準ずる方法で1/40インチの針を用い、プロクター
貫入試験によって行なった。
剤、砂を低速で30秒間空練りしてから、混練水を添加す
ると同時に、高速で10秒間混練し、直ちに、４×４×16
cmの型枠に、二層に分け、モルタルを突き棒で突きなが
ら素速く詰め、注水後から所定の時間毎に、ASTM C 403
65 Tに準ずる方法で1/40インチの針を用い、プロクター
貫入試験によって行なった。
圧縮強度試験 凝結性状測定で混練したモルタルを、強力なテーブル
バイブレーターにセットしたφ10×20cmの型枠に、出来
上がり供試体高さが10cm前後となるように入れ、振動を
かけながら、φ9.9×25cmの鉄柱で加圧して、素速く一
層成形し、そのまま５±２℃の室内で養生して材令28日
で測定した。
バイブレーターにセットしたφ10×20cmの型枠に、出来
上がり供試体高さが10cm前後となるように入れ、振動を
かけながら、φ9.9×25cmの鉄柱で加圧して、素速く一
層成形し、そのまま５±２℃の室内で養生して材令28日
で測定した。
〈使用材料〉 セメント：電気化学工業（株）普通ポルトランドセメン
ト 砂 ：新潟県姫川産川砂5mm下、表乾砂 減水剤 ：電気化学工業（株）商品名「デンカFT-500」 主成分ナフレンスルホン酸ホルマリン縮合物 混練水 ：水道水 硫マグ ：硫酸マグネシウム、一級試薬（無水塩） Al物−A:C3A、純薬合成、ブレーン値4,000±200cm2/g 〃 −B:C4AF、 〃 〃 −C:C4A3S、 〃 〃 −D:CA2、 〃 〃 −E:C12A7、 〃 〃 −F:アルミセメント−電気化学工業（株）商品名
「デンカアルミナ２号」 〃 −G:非晶質カルシウムアルミネート、純薬でC12A7
組成の融液を作り、水で急冷してガラス化し粉砕、ブレ
ーン値4,000±200cm2/g。
ト 砂 ：新潟県姫川産川砂5mm下、表乾砂 減水剤 ：電気化学工業（株）商品名「デンカFT-500」 主成分ナフレンスルホン酸ホルマリン縮合物 混練水 ：水道水 硫マグ ：硫酸マグネシウム、一級試薬（無水塩） Al物−A:C3A、純薬合成、ブレーン値4,000±200cm2/g 〃 −B:C4AF、 〃 〃 −C:C4A3S、 〃 〃 −D:CA2、 〃 〃 −E:C12A7、 〃 〃 −F:アルミセメント−電気化学工業（株）商品名
「デンカアルミナ２号」 〃 −G:非晶質カルシウムアルミネート、純薬でC12A7
組成の融液を作り、水で急冷してガラス化し粉砕、ブレ
ーン値4,000±200cm2/g。
〃 −H:硫酸アルミニウム、一級試薬（無水塩）。
〃 −I:ナトリウム明ばん、 〃 〃 〃 −J:仮焼明ばん石、明ばん石を500℃で仮焼し粉
砕、ブレーン値4,000±200cm2/gとしたもの。
砕、ブレーン値4,000±200cm2/gとしたもの。
無機塩−イ：炭酸ナトリウム、一級試薬 〃 −ロ：炭酸カリウム、 〃 〃 −ハ：重炭酸ナトリウム、 〃 〃 −ニ：炭酸リチウム、 〃 〃 −ホ：水酸化ナトリウム、 〃 〃 −ヘ：アルミン酸ナトリウム、〃 〃 −ト：ケイ酸ナトリウム、 石灰類−a:生石灰、ガス焼き生石灰、ブレーン値4,000
±200cm2/g 〃 −b:消石灰、石灰類−ａの生石灰を消化 表−１より明らかなように、硫酸マグネシウムだけで
も強い急結性が得られる。特にセメント100重量部に対
し、3.0重量部以上で実用的な急結性が得られ、Al物及
び／又は無機塩類との併用でその急結力は助長される。
±200cm2/g 〃 −b:消石灰、石灰類−ａの生石灰を消化 表−１より明らかなように、硫酸マグネシウムだけで
も強い急結性が得られる。特にセメント100重量部に対
し、3.0重量部以上で実用的な急結性が得られ、Al物及
び／又は無機塩類との併用でその急結力は助長される。
また、石灰類をさらに併用した場合も急結力が増大
し、かつ強度の低下を防止できる。
し、かつ強度の低下を防止できる。
実施例２ 表−２に示すようにセメント比を変化させたこと以外
は実施例１と同様に行い、プロクターの貫入試験のみ行
なった。結果を表−２に併記する。
は実施例１と同様に行い、プロクターの貫入試験のみ行
なった。結果を表−２に併記する。
実施例３ 減水剤としてナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
を主成分とする市販品を使用し、硫酸マグネシウムと、
比較のため市販の塩化マグネシウムや塩基炭酸マグネシ
ウムを表−３のようにそれぞれセメント100重量部に対
して３重量部ずつ添加したこと以外は、実施例１と同様
に行い、プロクターの貫入試験のみ行った。結果を表−
３に併記する。
を主成分とする市販品を使用し、硫酸マグネシウムと、
比較のため市販の塩化マグネシウムや塩基炭酸マグネシ
ウムを表−３のようにそれぞれセメント100重量部に対
して３重量部ずつ添加したこと以外は、実施例１と同様
に行い、プロクターの貫入試験のみ行った。結果を表−
３に併記する。
硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム，及び塩基性炭
酸マグネシウムはセメント100重量部に対する重量部 表−３から明らかなように、硫酸マグネシウムを使用
すると貫入抵抗が１分で1,440PSIを示すのに対して、塩
化マグネシウムでは80PSI、塩基性炭酸マグネシウムに
至っては５分後に始めて40PSIを示すにとどまり、塩化
マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウムには急結力がみ
られなかった。
酸マグネシウムはセメント100重量部に対する重量部 表−３から明らかなように、硫酸マグネシウムを使用
すると貫入抵抗が１分で1,440PSIを示すのに対して、塩
化マグネシウムでは80PSI、塩基性炭酸マグネシウムに
至っては５分後に始めて40PSIを示すにとどまり、塩化
マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウムには急結力がみ
られなかった。
〈発明の効果〉 本発明のコンクリート急結剤を使用することにより、 （１）硫酸マグネシウム単独でも実用的な急結力が得ら
れ、水セメント比が小さいほど少量添加で強い急結力を
示す。
れ、水セメント比が小さいほど少量添加で強い急結力を
示す。
（２）可溶性アルミニウム化合物及び／又はアルカリ金
属化合物の併用、さらには、石灰類の併用で急結力が向
上する。
属化合物の併用、さらには、石灰類の併用で急結力が向
上する。
（３）アルカリ金属化合物を全く使用しないか、使用し
ても少量でよいので健康障害を起こし難い。
ても少量でよいので健康障害を起こし難い。
などの効果を奏する。
Claims (1)
- 【請求項１】硫酸マグネシウムを主成分とするコンクリ
ート急結剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219700A JP2521817B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | コンクリ―ト急結剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219700A JP2521817B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | コンクリ―ト急結剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383841A JPH0383841A (ja) | 1991-04-09 |
| JP2521817B2 true JP2521817B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16739597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219700A Expired - Fee Related JP2521817B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | コンクリ―ト急結剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521817B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH686513A5 (de) * | 1993-12-06 | 1996-04-15 | Sika Ag | Verfahren zur Beschleunigung des Abbindens und Erhaertens eines Bindemitteln und Abbinde-und Erhaertungsbeschleuniger. |
| JPH07232943A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-09-05 | Chichibu Onoda Cement Corp | セメント急結材およびそれを添加したセメント硬化体の製造方法 |
| EP1628931B1 (en) * | 2003-05-30 | 2008-07-23 | Construction Research & Technology GmbH | Admixture for sprayable cement compositions |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1219700A patent/JP2521817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0383841A (ja) | 1991-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |