JP2832860B2 - Quick-setting agent for shotcrete - Google Patents
Quick-setting agent for shotcreteInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、CaO−Na2O−Al2O3系焼成物または溶融物
（以後、CNAクリンカと略称する）、硫酸カルシウムお
よびアルカリ金属塩からなる吹付けコンクリート用の急
結剤に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [FIELD OF THE INVENTION The present invention, CaO-Na 2 O-Al 2 O 3 based sintered product or a melt (hereinafter, abbreviated as CNA clinker), calcium sulfate and alkali metal salts A quick setting agent for shotcrete comprising:
［従来の技術］ 堀削されたトンネルや地山の露出面には、コンクリー
トを吹付けてライニング、該面の落盤、風化による剥落
を防止する方法が広く実施されている。トンネルの天
井、壁面にコンクリートを吹付ける場合には、吹付け材
料の自重による落下を防止するため、吹付け後数分でコ
ンクリートを硬化させる急結剤が必要とされる。[Prior Art] A method of spraying concrete on a dug tunnel or an exposed surface of a ground to prevent lining, falling of the surface, and peeling due to weathering is widely practiced. When concrete is sprayed on the ceiling or wall of a tunnel, a quick-setting agent that hardens the concrete within a few minutes after the spraying is required to prevent the sprayed material from falling due to its own weight.
ポルトランドセメントの初期強度を増大するため、従
来から種々の混和剤が提案されている。Various admixtures have been conventionally proposed to increase the initial strength of Portland cement.
例えば、カルシウムアルミネート、硫酸カルシウムお
よび無機塩からなるセメントの混和剤が知られている。
また、本発明者らは、CaO−Na2O−Al2O3系のセメント用
凝結硬化促進剤（特願昭63−327720）も提案した。For example, cement admixtures comprising calcium aluminate, calcium sulfate and inorganic salts are known.
Further, the present inventors, CaO-Na 2 O-Al 2 O 3 based cement for condensation curing accelerator (Japanese Patent Application No. Sho 63-327720) was also proposed.
［発明が解決しようとする課題］ カルシウムアルミネート、硫酸カルシウムおよび無機
塩からなるセメントの混和剤では、始発が５〜10分程度
であり、吹付けコンクリート用急結剤としては、まだ凝
結が遅かった。[Problems to be Solved by the Invention] With a cement admixture composed of calcium aluminate, calcium sulfate and an inorganic salt, the starting time is about 5 to 10 minutes, and the setting is still slow as a quick setting agent for shotcrete. Was.
CaO−Na2O−Al2O3系のセメント用凝結硬化促進材を普
通ポルトランドセメントに10％添加して作ったモルタル
の凝結時間（始発）は、無添加の場合（約５時間）に比
して、５分程度に短縮され、かなりの凝結促進効果を有
している。しかしながら、このセメントの凝結硬化促進
材でも吹付けコンクリート用急結剤としては、凝結時間
が遅すぎる。 CaO-Na 2 O-Al 2 O 3 based 10% added to make a mortar setting times of cement condensation cure promoting material ordinary Portland cement (first bus), the ratio in the case of no addition (about 5 hours) Thus, it is reduced to about 5 minutes, and has a considerable setting promoting effect. However, even the setting and hardening accelerator of this cement is too slow in setting time as a quick setting agent for shotcrete.
［課題を解決するための手段］ そこで、本発明者らは、前記従来技術の欠点を解消す
る、つまり２分以内でセメントを凝結（始発）させる急
結剤について研究した結果、以下に延べるCNAクリン
カ、硫酸カルシウムおよびアルカリ金属塩からなる急結
剤が目的を達成できるとの知見を得て、本発明を完成し
た。[Means for Solving the Problems] Then, the present inventors have solved the above-mentioned disadvantages of the prior art, that is, as a result of research on a quick setting agent that sets (starts) cement within 2 minutes, the results are as follows. The inventors have found that a quick-setting admixture comprising CNA clinker, calcium sulfate and an alkali metal salt can achieve the object, and have completed the present invention.
すなわち、本発明の主旨は、CaO、Na2OおよびAl2O3に
換算してCaOが20重量％以上、Na2Oが２重量％以上およ
びAl2O3が30重量％以上であるCNAクリンカ30〜80重量
％、硫酸カルシウムが５〜60重量％およびアルカリ金属
塩が２〜50重量％の組成になる吹付けコンクリート用急
結剤にある。That is, the gist of the present invention is that CNA in which CaO is 20% by weight or more, Na 2 O is 2% by weight or more, and Al 2 O 3 is 30% by weight or more in terms of CaO, Na 2 O and Al 2 O 3. A quick setting agent for shotcrete having a composition of 30 to 80% by weight of clinker, 5 to 60% by weight of calcium sulfate and 2 to 50% by weight of an alkali metal salt.
CNAクリンカの原料には、Ca源としてCaO、CaCO3、Ca
（OH）２などが、Na源としてNa2CO3などが、Al源として
Al2O3、Al（OH）３などが使用できる。なお、NaとAlの
共通源としてアルミン酸ナトリウムも使用できる。Raw materials for CNA clinker include CaO, CaCO 3 , Ca
(OH) 2 etc., Na 2 CO 3 etc. as Na source, Al source
Al 2 O 3 and Al (OH) 3 can be used. In addition, sodium aluminate can be used as a common source of Na and Al.
CNAクリンカは、Ca源、Na源およびAl源を慣用の手段
で混合した後、混合原料を電気炉、ロータリーキルンな
どの加熱炉で1300℃以上、好ましくは1500℃〜1800℃、
15分以上焼成または溶融し、冷却後得られた焼成物また
は溶融物をブレーン値で3000cm2/g以上、好ましくは400
0〜6000cm2/gに粉砕したものを用いる。該CNAクリンカ
には、3CaO・2Na2O・5Al2O3などの結晶およびガラス質
が含まれる。CNA clinker, after mixing the Ca source, Na source and Al source by conventional means, the mixed raw material in an electric furnace, a heating furnace such as a rotary kiln 1300 ℃ or more, preferably 1500 ℃ ~ 1800 ℃,
Firing or melting for 15 minutes or more, the fired product or melt obtained after cooling is 3000 cm 2 / g or more in Blaine value, preferably 400
Use a material pulverized to 0 to 6000 cm 2 / g. The CNA clinker includes crystals such as 3CaO · 2Na 2 O · 5Al 2 O 3 and vitreous.
CNAクリンカの組成は、CaO、Na2OおよびAl2O3に換算
て、CaOが20重量％以上、Na2Oが２重量％以上およびAl2
O3が30重量％以上である。The composition of the CNA clinker, CaO, Te terms of Na 2 O and Al 2 O 3, CaO is 20 wt% or more, Na 2 O 2 wt% or more and Al 2
O 3 is at least 30% by weight.
CaOが20重量％未満では、CNAクリンカの水和反応が低
く、凝結（始発）が遅くなる。If the content of CaO is less than 20% by weight, the hydration reaction of CNA clinker is low, and the setting (initial) is delayed.
Na2Oが２重量％未満では、従来のカルシウムアルミネ
ートの場合と同様に、凝結（始発）が５〜10分程度要す
るため好ましくない。If the content of Na 2 O is less than 2% by weight, the coagulation (initial) takes about 5 to 10 minutes as in the case of the conventional calcium aluminate, which is not preferable.
Al2O3が30重量％未満では、遊離CaOが大量に生成し、
水と混練した際にCa（OH）２となって部分的な膨張を生
じるため好ましくない。If Al 2 O 3 is less than 30% by weight, a large amount of free CaO is generated,
When kneaded with water, it becomes Ca (OH) 2 and causes partial expansion, which is not preferable.
硫酸カルシウムは、二水塩、半水塩および無水塩のい
ずれも使用できる。As calcium sulfate, any of dihydrate, hemihydrate and anhydrous salt can be used.
アルカリ金属塩は、NaCO、K2CO3、Na2SO4などの炭酸
塩、硫酸塩、硝酸塩またはハロゲン化物を単独または併
用で使用できる。As the alkali metal salt, carbonate, sulfate, nitrate or halide such as NaCO, K 2 CO 3 and Na 2 SO 4 can be used alone or in combination.
CNAクリンカは、80重量％を上限とし、これよりも多
いと、凝結（始発）が５分以上となり、好ましくない。
一方、30重量％未満では、凝結（始発）が遅くなるため
好ましくない。The upper limit of the CNA clinker is 80% by weight, and if it is more than this, the coagulation (starting time) becomes 5 minutes or more, which is not preferable.
On the other hand, if the content is less than 30% by weight, the setting (first starting) is undesirably slow.
硫酸カルシウムは、60重量％を上限とし、これよりも
多いと、凝結（始発）が遅くなるため好ましくない。一
方、５重量％未満では、始発が５分以上となり、好まし
くない。The upper limit of the content of calcium sulfate is 60% by weight. On the other hand, if the content is less than 5% by weight, the first time is 5 minutes or more, which is not preferable.
アルカリ金属塩は２重量％未満では、効果が認められ
ず、凝結時間が遅くなる。When the content of the alkali metal salt is less than 2% by weight, the effect is not recognized and the setting time is delayed.
CNAクリンカ、硫酸カルシウムおよびアルカリ金属塩
をそれぞれ慣用の設備を用いて適当な細かさに粉砕し、
前記組成範囲に入るように配合したのち、慣用のミキサ
ーで混合すれば、本発明の急結剤が得られる。CNA clinker, calcium sulfate and alkali metal salt are each crushed to appropriate fineness using conventional equipment,
After blending into the above composition range, mixing with a conventional mixer gives the quick-setting agent of the present invention.
本発明の急結剤の添加量は、目安としてセメントに対
し、３〜30重量％である。本発明の急結剤は、乾式吹付
け用、湿式吹付け用のいずれにも使用できる。The addition amount of the quick-setting agent of the present invention is, as a guide, 3 to 30% by weight based on the cement. The quick-setting agent of the present invention can be used for both dry spraying and wet spraying.
［実施例］ 実施例１〜４、比較例１〜６ Ca源として、白辰化学研究所（株）製のCaCO3、Na源
として東洋曹達（株）製のNa2CO3およびAl源として昭和
電工（株）製のAl2O3を第１表に示す組成になるように
配合し、ボールミルで混合粉砕し、得た混合原料を工業
用電気炉内で、1700℃で15分間溶融させ、その後炉から
取り出して冷却した。得られた溶融物をボールミルでブ
レーン値5000cm2/gに粉砕し、第１表に示す組成のCNAク
リンカを得た。Examples Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 As Ca sources, CaCO 3 manufactured by Hakushin Chemical Laboratory Co., Ltd. As Na sources, Na 2 CO 3 and Al sources manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. were used. Showa Denko Co., Ltd. was mixed with Al 2 O 3 so as to have the composition shown in Table 1, mixed and pulverized with a ball mill, and the obtained mixed raw material was melted at 1700 ° C. for 15 minutes in an industrial electric furnace. , Then removed from the furnace and cooled. The obtained melt was pulverized with a ball mill to a Blaine value of 5000 cm 2 / g to obtain a CNA clinker having a composition shown in Table 1.
吉野石膏（株）製の食品添加用硫酸カルシウムを600
℃で１時間電気炉で加熱処理し、ボールミルでブレーン
値5000cm2/gに粉砕し、無水石こうを得た。 600 calcium sulfate for food additive manufactured by Yoshino Gypsum Co., Ltd.
Heat treatment at 1 hour electric furnace at ° C., and ground to a Blaine value 5000 cm 2 / g in a ball mill to obtain anhydrous gypsum.
アルカリ金属塩は、東洋曹達（株）製のNa2CO3を用い
た。As the alkali metal salt, Na 2 CO 3 manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. was used.
前記のCNAクリンカ、無水せっこうおよびNa2CO3を用
いて、第２表に示す配合の急結剤を作った。Using the above-mentioned CNA clinker, anhydrous gypsum and Na 2 CO 3 , a quick setting agent having the composition shown in Table 2 was prepared.
日本セメント（株）製の普通ポルトランドセメント、
豊浦標準砂：相馬珪砂特４号（1680〜1190μ）：相馬珪
砂３号（1190〜590μ）＝1:1:1の混合砂を用いて、混合
砂／セメント＝３、水／セメント＝0.5の配合物をモル
タルミキサーで３分間混練し、30分間練り置きしたの
ち、第２表に示す急結剤をセメントに対し７％添加し、
素速く20秒間手練りした。このモルタルの凝結時間およ
び材令１日の圧縮強度を測定し、結果を第３表に示し
た。 Ordinary Portland cement manufactured by Nippon Cement Co., Ltd.
Toyoura Standard Sand: Soma Silica Sand No. 4 (1680-1190μ): Soma Silica Sand No. 3 (1190-590μ) = 1: 1: 1 mixed sand, mixed sand / cement = 3, water / cement = 0.5 After kneading the mixture with a mortar mixer for 3 minutes and kneading for 30 minutes, 7% of a quick setting agent shown in Table 2 was added to cement,
Hand kneaded quickly for 20 seconds. The setting time and compressive strength of the mortar for one day were measured, and the results are shown in Table 3.
なお、混練物の凝結時間の測定は、コンクリートの凝
結時間方法（JISA6204付属書１）に準じて行った。圧縮
強度については、20℃で水中養生した後、JISR5201に規
定した試験機を用いて強度測定した。The setting time of the kneaded material was measured according to the setting time method for concrete (JISA6204 Appendix 1). As for the compressive strength, after curing in water at 20 ° C., the strength was measured using a tester specified in JISR5201.
第３表に示すように、本発明の急結剤を添加した場
合、始発時間を２分以内、終結時間を５分程度にでき
る。 As shown in Table 3, when the quick-setting agent of the present invention is added, the starting time can be made within 2 minutes and the ending time can be made about 5 minutes.
［発明の効果］ 本発明は特定範囲のCNAクリンカ、硫酸カルシウムお
よびアルカリ金属塩を組合せた吹付けコンクリート用急
結剤であり、これを用いることにより、吹付けコンクリ
ートを２分以内で硬化させることができる。[Effects of the Invention] The present invention is a quick-setting agent for shotcrete that combines a specific range of CNA clinker, calcium sulfate and alkali metal salt, and by using this, the shotcrete can be hardened within 2 minutes. Can be.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 103:12 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 22/08 C04B 22/14 C04B 22/10 C04B 28/02 - 28/04──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification symbol FI C04B 103: 12 (58) Investigated field (Int.Cl. 6 , DB name) C04B 22/08 C04B 22/14 C04B 22/10 C04B 28/02-28/04
Claims (1)
0重量％以上、Na2Oが２重量％以上およびAl2O3が30重量
％以上である焼成物または溶融物が30〜80重量％、硫酸
カルシウムが５〜60重量％およびアルカリ金属塩が２〜
50重量％の組成からなる吹付けコンクリート用急結剤。(1) In terms of CaO, Na 2 O and Al 2 O 3 , CaO is 2
0 wt% or more, fired product Na 2 O 2 wt% or more and Al 2 O 3 is at least 30% by weight or melt 30-80 wt%, 5 to 60% by weight calcium sulfate and alkali metal salts Two
Quick-setting agent for shotcrete consisting of 50% by weight.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2162758A JP2832860B2 (en) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Quick-setting agent for shotcrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162758A JP2832860B2 (en) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Quick-setting agent for shotcrete |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0455351A JPH0455351A (en) | 1992-02-24 |
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ID=15760681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0625007B2 (en) * | 1990-08-16 | 1994-04-06 | 電気化学工業株式会社 | Cement admixture and cement composition |
| CN107459274B (en) * | 2017-06-21 | 2019-10-22 | 成安金隅太行水泥有限公司 | A kind of cement clot promoting material and preparation method thereof containing chemical gypsum |
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1990
- 1990-06-22 JP JP2162758A patent/JP2832860B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0455351A (en) | 1992-02-24 |
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