JP3532055B2

JP3532055B2 - 吹付材料及びそれを用いた吹付工法

Info

Publication number: JP3532055B2
Application number: JP01091997A
Authority: JP
Inventors: 昭俊荒木; 健吉平野; 寺島　　勲; 一行水島; 昌浩岩崎; 晃渡辺
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10212149A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路、鉄道、及び
導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面へ吹付け
る吹付材料及びそれを用いた吹付工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル掘削等露出した地山の崩
落を防止するために、急結剤をコンクリートに混合した
急結性吹付コンクリートを使用する方法が行われている
（特公昭５２−４１４９号公報）。この工法は、通常、
掘削工事現場に設置したプラントで、セメント、骨材、
及び水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテー
タ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、途中に設
けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急結
性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになるま
で吹付ける工法である。この際に使用する急結剤として
は、カルシウムアルミネート、アルカリアルミン酸塩、
及びアルカリ炭酸塩等が知られている（特開昭６４−５
１３５１号公報、特公昭５６−２７４５７号公報、特開
昭６１−２６５３８号公報、特開昭６３−２１００５０
号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この急
結性吹付コンクリートに使用する急結剤は粉体であるた
めに、セメントモルタルと急結剤が空気圧送して混合し
た場合に、よく混合されずに粉体の状態で空気中に飛散
し、粉塵の発生量が多くなり作業環境が好ましくなくな
るおそれがあるという課題があった。本発明者は、鋭意
検討を重ねた結果、ある特定の吹付材料を使用して吹付
けを行うことにより、粉塵の発生量を低減するという上
記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルカ
リ水酸化物、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、アル
カリ炭酸塩、及びアルカリケイ酸塩からなる群のうちの
１種又は２種以上の化合物を含有してなる液体急結剤
と、早強ポルトランドセメント及び超早強ポルトランド
セメントを除くセメント 100 部とセッコウ 5 〜 25 部を主成
分とするセメントモルタルとを混合してなることを特徴
とする該吹付材料であり、さらに、凝結遅延剤、減水
剤、増粘剤、超微粉、及び繊維状物質から選ばれる一種
又は二種以上の混和材を含有してなることを特徴とする
該吹付材料であり、アルカリ水酸化物、硫酸塩、アルカ
リ金属アルミン酸塩、アルカリ炭酸塩、及びアルカリケ
イ酸塩からなる群のうちの１種又は２種以上の化合物を
含有してなる液体急結剤と、早強ポルトランドセメント
及び超早強ポルトランドセメントを除くセメント 100 部
とセッコウ 5 〜 25 部を主成分とするセメントモルタルを
別々に圧送し、次いで混合して吹付けることを特徴とす
る吹付工法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明では、セメントペースト、セメントモルタ
ル、ドライセメントモルタル、コンクリート、及びドラ
イコンクリートを総称してセメントモルタルという。

【０００６】本発明で使用するセメントとしては、通常
市販されている普通及び中庸熱等の各種ポルトランドセ
メント、これらのポルトランドセメントにフライアッシ
ュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメント、並び
に、フルオロカルシウムアルミネートを含有するフルオ
ロセメント等が挙げられ、これらを微粉末化して使用し
てもよい。これらの中では、セメントモルタルを練り置
いた後の流動性が低下しない点で、普通ポルトランドセ
メントが好ましい。早強ポルトランドセメント又は超早
強ポルトランドセメントを使用した場合には長期強度発
現性が優れるが、セメントモルタルを練り置いた後に流
動性が著しく低下してしまうおそれがある。

【０００７】本発明で使用するセッコウはセメントモル
タルを高強度化するためにセメントモルタル側へ混合す
るものであり、セッコウとしては、無水セッコウ、半水
セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられ、これらの一
種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では強度
発現性の点から無水セッコウが好ましい。セッコウの粒
度は通常セメント等に使用される程度が良く、例えばブ
レーン値で３０００ｃｍ^２/ｇ程度が好ましく、さらに
３０００ｃｍ^２/ｇを越えるように微粉末化することが
好ましい。セッコウの使用量は、セメント１００重量部
に対して、５〜２５重量部であり、、５〜２０重量部が
より好ましい。５重量部未満では長期強度発現性を促進
させることが難しく、２５重量部を越えると初期凝結が
遅れ、地山に対する付着性が小さくなるおそれがある。

【０００８】本発明で使用する液体急結剤としては、ア
ルカリ水酸化物といったアルカリを水に溶解させた水溶
液、硫酸塩、並びに、アルカリアルミン酸塩、アルカリ
炭酸塩、及びアルカリケイ酸塩といったアルカリ塩を水
に溶解させた水溶液、並びに、シリカのコロイド水溶液
等が挙げられる。カルシウムアルミネートは水と反応し
て直ちに凝結するために水溶液として使用できない。液
体急結剤を使用することにより、粉塵の発生がなくな
り、作業環境が好ましくなるという効果がある。

【０００９】アルカリ水酸化物としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、及び消石灰等
が挙げられる。これらの中では、経済性や水への溶解性
の点で水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ水酸化物
の使用量は、セメント１００重量部に対して、固形分換
算で０．３〜１０重量部が好ましく、０．５〜５重量部
がより好ましい。０．３重量部未満では効果がなく、１
０重量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれが
ある。

【００１０】硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カ
リウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、及び硫酸ア
ルミニウム等のセッコウを除いたものが挙げられる。こ
れらの中では、水への溶解性や初期凝結力が大きい点で
硫酸アルミニウムが好ましい。硫酸塩の使用量は、セメ
ント１００重量部に対して、固形分換算で０．３〜１０
重量部が好ましく、０．５〜７重量部がより好ましい。
０．３重量部未満では効果がなく、１０重量部を越える
と長期強度発現性を阻害するおそれがある。

【００１１】アルカリ金属アルミン酸塩としては、アル
ミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、及びアルミン
酸リチウム等が挙げられる。又、アルカリ金属水酸化物
と水酸化アルミニウムを水溶液中等で加熱混合し、溶解
させたものを使用してもよい。これらの中では、溶解性
の点でアルミン酸カリウムが好ましい。アルカリ金属ア
ルミン酸塩の使用量は、セメント１００重量部に対し
て、固形分換算で０．３〜１０重量部が好ましく、０．
５〜５重量部がより好ましい。０．３重量部未満では効
果がなく、１０重量部を越えると長期強度発現性を阻害
するおそれがある。

【００１２】アルカリ炭酸塩としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、及び炭酸リチウム等が挙げられる。
又、アルカリ炭酸水素塩を使用してもよい。これらの中
では、経済性や溶解性が大きい点で炭酸ナトリウムや炭
酸カリウムが好ましい。アルカリ炭酸塩の使用量は、セ
メント１００重量部に対して、固形分換算で０．３〜１
０重量部が好ましく、０．５〜７重量部がより好まし
い。０．３重量部未満では効果がなく、１０重量部を越
えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。

【００１３】アルカリケイ酸塩（以下ケイ酸アルカリと
いう）としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、
及びケイ酸リチウム等が挙げられる。ケイ酸アルカリ
は、セメント成分中のカルシウムイオンやマグネシウム
イオンと凝固反応することにより、初期に硬化が促進さ
れる。一般的には、ＪＩＳで規定されている１号、２
号、及び３号水ガラスが挙げられ、そのまま使用しても
よく、場合によっては水で薄めて使用してもよい。ま
た、粉末状のケイ酸アルカリを任意の割合に水に溶解さ
せたケイ酸アルカリを使用してもよく、その濃度は特に
限定されるものではないが１０〜６０重量％の範囲であ
れば使用できる。入手のし易さや価格の点から一般に市
販されている水ガラスが好ましい。

【００１４】ケイ酸アルカリの使用量は、セメント１０
０重量部に対して、固形分換算で５〜３０重量部が好ま
しく、１０〜２０重量部がより好ましい。５重量部未満
では初期に充分な凝結力を付与することが困難であり、
３０重量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれ
がある。

【００１５】これらのアルカリやアルカリ塩の中では、
初期凝結性の点で、アルカリアルミン酸塩やアルカリ炭
酸塩が好ましい。又、アルカリアルミン酸塩とアルカリ
炭酸塩を併用してもよい。これらのアルカリやアルカリ
塩は水に溶解させた水溶液として使用する。又、場合に
よってはスラリーとして使用してもよく、又、水溶液と
スラリーを併用すしてもよい。

【００１６】本発明で使用するシリカのコロイド水溶液
とは、酸化ケイ素の粒子や水和物をコロイド状態で分散
させた水溶液であり、セメント成分中のカルシウムイオ
ンやマグネシウムイオンと凝固反応することにより、初
期の硬化が促進される。又、酸化ケイ素の代わりに酸化
アルミニウムを使用してもよい。酸化ケイ素の粒度は、
コロイド粒子の分散性の点から40ｎｍ以下が好ましい。
シリカのコロイド溶液（以下コロイダルシリカという）
としては、コロイド粒径が１０〜２０ｎｍ、酸化ケイ素
が３０〜３１重量％、酸化ナトリウムが０．６重量％以
下のものが好ましく、一般的に、市販されているものを
そのまま使用してもよく、水といかなる割合にも混合す
るので薄めて使用してもよい。コロイダルシリカの使用
量は、含有する酸化ケイ素又は酸化アルミニウムの固形
分換算で、セメント１００重量部に対して、５〜３０重
量部が好ましく、１０〜２０重量部がより好ましい。５
重量部未満では初期に充分な凝結力を付与することが困
難であり、３０重量部を越えると長期強度発現を阻害す
るおそれがある。これらの液体急結剤の中では、初期凝
結や初期強度発現性の点で、アルカリ金属アルミン酸塩
の溶液が好ましい。

【００１７】これらの水溶液の溶液濃度は、各物質によ
り水に対する溶解度が異なるため、特に限定されるもの
ではないが、できるだけ高い濃度の水溶液が好ましい。
濃度が低いと、水溶液中の水の割合がそれだけ大きく、
効果を得るために水溶液を多く使用する必要があり、そ
の分、水の使用量も増加し、強度発現性を阻害するおそ
れがある。そのため、固形分濃度としては、３０〜６０
重量％が好ましく、４０〜５５重量％がより好ましい。
３０重量％未満だと効果はなく、６０重量％を越えると
溶解性が低下してスラリー状となるために、液体急結剤
を貯蔵する間に沈殿物が生じ、使用する際に攪拌しなけ
ればならないおそれがある。

【００１８】本発明ではセメントモルタルの凝結硬化前
の特性や凝結硬化後の強度特性等を改善するために、凝
結遅延剤、減水剤、増粘剤、超微粉、及び繊維状物質か
らなる群より選ばれる一種又は二種以上の混和材を使用
することが好ましい。

【００１９】凝結遅延剤とは、セメントの凝結を遅延す
るものをいう。凝結遅延剤としては、有機酸やリン酸塩
等が挙げられる。

【００２０】有機酸としては、クエン酸、酒石酸、グル
コン酸、リンゴ酸、及びこれらのナトリウム塩やカリウ
ム塩等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用し
てもよい。これらの中では強度発現性を阻害しにくい点
でクエン酸が好ましい。有機酸の使用量は、セメント１
００重量部に対して、０．０１〜３重量部が好ましく、
０．０５〜１重量部がより好ましい。０．０１重量部未
満では効果がなく、３重量部を越えると硬化が遅延しす
ぎて硬化不良となるおそれがある。

【００２１】リン酸塩としては、リン酸一ナトリウム、
リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、トリポリリ
ン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリ
ン酸ナトリウム、及びテトラポリリン酸ナトリウム等が
挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよ
い。又、ナトリウム塩の代わりにカリウム塩を使用して
もよい。これらの中では強度発現性を阻害しにくい点で
トリポリリン酸ナトリウムが好ましい。リン酸塩の使用
量は、セメント１００重量部に対して、０．０１〜３重
量部が好ましく、０．０５〜１重量部がより好ましい。
０．０１重量部未満では効果がなく、３重量部を越える
と硬化が遅延しすぎて硬化不良となるおそれがある。

【００２２】凝結遅延後の初期強度を向上するために、
有機酸とアルカリ炭酸塩を併用してもよい。この場合の
有機酸とアルカリ炭酸塩の混合割合は、アルカリ炭酸塩
１００重量部に対して、有機酸１０〜３００重量部が好
ましく、２０〜２００重量部がより好ましい。１０重量
部未満では効果がなく、３００重量部を越えると硬化が
遅延しすぎて硬化不良となるおそれがある。有機酸とア
ルカリ炭酸塩の混合物の使用量は、セメント１００重量
部に対して、０．０１〜３重量部が好ましく、０．０５
〜１重量部がより好ましい。０．０１重量部未満では効
果がなく、３重量部を越えると硬化が遅延しすぎて硬化
不良となるおそれがある。

【００２３】凝結遅延剤の中では、遅延後の初期強度が
良好な点で、有機酸とアルカリ炭酸塩を併用したものが
好ましい。

【００２４】減水剤はセメントモルタルの流動性を改善
するために使用するもので、液状や粉状のものいずれも
使用できる。減水剤としては、ポリオール誘導体、リグ
ニンスルホン酸塩やその誘導体、及び高性能減水剤等が
挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよ
い。これらの中では、高強度発現性の点で、高性能減水
剤が好ましい。高性能減水剤により、吹付け厚さを小さ
くでき、吹付け量を効率よく大きくでき、急結力を向上
し、急結剤の使用量、粉塵の発生量、及びリバウンド率
が極めて少なくできる。高性能減水剤としては、アルキ
ルアリルスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ナフタレン
スルホン酸塩のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸
塩のホルマリン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化
合物等が挙げられ、液状や粉状のものいずれも使用で
き、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これ
らの中では、流動性を大きく改良できる点で、ナフタレ
ンスルホン酸塩のホルマリン縮合物やポリカルボン酸系
高分子化合物が好ましい。高性能減水剤の使用量は、固
形分としてセメント１００重量部に対して、０．０５〜
３重量部が好ましく、０．１〜２重量部がより好まし
い。０．０５重量部未満では効果がなく、３重量部を越
えるとセメントモルタルの流動性は大きくなるが、セメ
ントモルタルに粘性を生じ、セメントモルタルが圧送管
やミキサーの回転羽根に付着し、施工性や強度が低下す
るおそれがある。

【００２５】増粘剤は、セメントモルタルに粘性を付与
し、セメントモルタルの材料分離を抑制し、吹付直後の
ダレを防止し、リバウンドを小さくし、粉塵発生を抑制
するものである。増粘剤としては、メチルセルロース、
エチルセルロース、メチルエチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、及びヒドロキシエチルエチルセル
ロース等のセルロース類、アルギン酸、アルギン酸ナト
リウム、β−１，３グルカン、プルラン、グアガム、及
びウェランガム等の多糖類、酢酸ビニル、エチレン、塩
化ビニル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸ナト
リウム、及び不飽和カルボン酸等のビニル重合体やこれ
らの共重合体、並びに、酢酸ビニル重合体やその共重合
体をケン化しポリビニルアルコール骨格に変性したもの
等のエマルジョン類等が挙げられ、これらの一種又は二
種以上を併用してもよい。これらの中では、初期凝結を
阻害しにくい点で、セルロース類が好ましい。増粘剤の
使用量は、セメント１００重量部に対して、０．００１
〜０．５重量部が好ましく、０．００５〜０．３重量部
がより好ましい。０．００１重量部未満ではセメントモ
ルタルの粘性が小さく吹付けたときにダレが生じたり、
リバウンド率が大きくなったりし、０．５重量部を越え
るとセメントモルタルの粘性が大きくなり、セメントモ
ルタルの圧送性に支障を生じたり、強度発現性を阻害す
るおそれがある。

【００２６】超微粉とは平均粒径１０μｍ以下のものを
いい、セメント量、粉塵量、及びリバウンド率を少なく
し、セメントモルタルの圧送性を向上する効果がある。
超微粉としては、微粉スラグ、微粉フライアッシュ、ベ
ントナイト、メタカオリオン、及びシリカフューム等が
挙げられ、これらの中では、強度発現性の点でシリカフ
ュームが好ましい。超微粉の使用量は、セメント１００
重量部に対して、１〜５０重量部が好ましく、２〜３０
重量部がより好ましい。１重量部未満では効果がなく、
５０重量部を越えると凝結や硬化が遅延するおそれがあ
る。

【００２７】繊維状物質はセメントモルタルの耐衝撃性
や弾性を向上させるものであり、無機質や有機質いずれ
も使用できる。無機質の繊維状物質としては、ガラス繊
維、炭素繊維、ロックウール、石綿、セラミック繊維、
及び金属繊維等が挙げられ、有機質の繊維状物質として
は、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリアクリル繊維、セルロース繊維、ポリビニル
アルコール繊維、ポリアミド繊維、パルプ、麻、木毛、
及び木片等が挙げられる。これらの中では経済性の点
で、金属繊維やビニロン繊維が好ましい。繊維状物質の
長さは圧送性や混合性等の点で、５０ｍｍ以下が好まし
く、３０ｍｍ以下がより好ましい。５０ｍｍを越えると
圧送中にセメントモルタルが閉塞するおそれがある。繊
維状物質の使用量は、セメント１００重量部に対して、
０．５〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好
ましい。０．５重量部未満では効果がなく、１０重量部
を越えると圧送性が低下したり、効果がなくなったりす
るおそれがある。

【００２８】水の使用量は、セメント１００重量部に対
して、３５〜６０重量部が好ましく、４０〜５５重量部
がより好ましい。なお、ここでいう水の使用量には、セ
メントモルタル中と液体急結剤中の両方に含有する水を
含む。３５重量部未満だと得られるセメントモルタルの
流動性が小さくなり、ポンプ圧送性に支障をきたすおそ
れがあり、６０重量部を越えると強度発現性が低下する
おそれがある。

【００２９】本発明で使用する骨材は、吸水率が低く
て、骨材強度が高いものが好ましいが、特に制限される
ものではない。細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、
及び硅砂等が挙げられる。粗骨材としては、川砂利、山
砂利、及び石灰砂利等が挙げられる。粗骨材の最大寸法
は特に制限はないが、リバウンド率が小さくなる点で、
１５ｍｍ以下が好ましい。１５ｍｍを越えるとリバウン
ド率が大きくなるおそれがある。

【００３０】本発明のセメントモルタル側へのセッコウ
の混合方法は特に限定されるものではないが、あらかじ
め、セメントに特定量のセッコウを混合しておく方法
や、セメントモルタルを混練りするときにセッコウを添
加する方法等が挙げられる。さらに、ＪＩＳで規定され
ているセメント中の三酸化硫黄（ＳＯ₃）の含有率は
３．０〜４．５重量％程度以下であるので、セメント製
造工場でセメント製造時にこのＪＩＳの規定値を越える
量のセッコウを混合してもよい。

【００３１】本発明の吹付工法においては、従来使用の
吹付設備等が使用できる。本発明の吹付工法では、要求
される物性、経済性、及び施工性等からセメントモルタ
ルとして吹付けを行うことができる。吹付工法として
は、セメントモルタルと液体急結剤を別々に圧送し、次
いで両者を合流混合した急結性吹付セメントモルタルを
吹付けることが好ましく、乾式吹付法や湿式吹付法が使
用できる。乾式吹付法としては、セメント、セッコウ、
及び骨材を混合、空気圧送し、途中で、例えば、Ｙ字管
の一方から液体急結剤や水を添加して、湿潤状態で吹付
ける方法等が挙げられる。湿式吹付法としては、セメン
ト、セッコウ、骨材、及び水を混合し、空気圧送し、途
中で、例えば、Ｙ字管の一方から液体急結剤を添加して
吹付ける方法等が挙げられる。

【００３２】混和材はセメントモルタル側と液体急結剤
側のどちら側にも混合でき、片側のみに使用しても良
く、両側に併用してもよいが、強度向上、リバウンド防
止、及び凝結コントロールの点で、セメントモルタル側
に添加することが好ましい。最終的にこれらの材料を混
合した急結性吹付セメントモルタルが吹付けられれば問
題はない。本発明の吹付工法においては、従来使用の吹
付設備等が使用できる。通常、吹付圧力は２〜５ｋｇ／
ｃｍ² 、吹付速度は４〜２０ｍ³ ／ｈである。

【００３３】

【実施例】以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００３４】（実施例１）表１に示すセメント４５０ｋ
ｇ／ｍ³、細骨材１０１４ｋｇ／ｍ³、粗骨材６８６ｋ
ｇ／ｍ³、及び水２０３ｋｇ／ｍ³とし、セッコウをセ
メント１００重量部に対して１０重量部混合して吹付コ
ンクリートとし、コンクリート圧送機「アリバ−２８
０」で圧送した。この吹付コンクリートに液体急結剤
を、セメント１００重量部に対して固形分換算で表１に
示す量になるように、途中に設けたＹ字管から急結剤圧
送機「デンカナトムクリ−ト」により合流混合して急結
性吹付コンクリートとした。この急結性吹付コンクリー
トの吹付施工を実施し、圧縮強度を測定した。結果を表
１に示す。

【００３５】（使用材料）セメントａ：市販の普通ポルトランドセメント、比重
３．１６セメントｂ：市販の早強ポルトランドセメント、比重
３．１４細骨材：新潟県青海町産石灰砂、表面水率６．５％、比
重２．６２粗骨材：新潟県青海町産石灰砂利、表乾状態、比重２．
６６セッコウＩ：無水セッコウ粉砕品、ブレーン値３８００
ｃｍ²／ｇ液体急結剤Ａ：Ｋ₂Ｏ／Ａｌ₂Ｏ₃＝１．５（モル比）
で調整したアルミン酸カリウム５０重量％溶液液体急結剤Ｂ：硫酸アルミニウム４０重量％溶液液体急結剤Ｃ：水酸化ナトリウム４５重量％溶液液体急結剤Ｄ：炭酸カリウム４５重量％溶液液体急結剤Ｅ：水ガラス３号、ＳｉＯ₂３０重量％、Ｎ
ａ₂Ｏ１０重量％溶液液体急結剤Ｆ：液体急結剤ＡとＤの重量比でＡ：Ｄ＝
４：１の溶液液体急結剤Ｇ：液体急結剤ＡとＣの重量比でＡ：Ｃ＝
１：１の溶液液体急結剤Ｈ：液体急結剤ＣとＤの重量比でＣ：Ｄ＝
４：１の溶液液体急結剤Ｉ：コロイダルシリカ、平均粒径１５ｎｍ、
ＳｉＯ₂３０重量％、Ｎａ₂Ｏ０．２重量％溶液（測定方法）圧縮強度：調整した急結性吹付コンクリートを吹付けし
た。材齢１時間は幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウ
ト型枠供試体を使用し、プルアウト型枠表面からピンを
急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピン
を引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、（圧縮強
度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体接触面積）の式
から圧縮強度を算出した。材齢１日以降は幅５０ｃｍ×
長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠から採取した直径５
ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を２０トン耐圧機で測定
し、圧縮強度を求めた。

【００３６】

【表１】液体急結剤は固形分換算でセメント１００重量部に対す
る重量部、ｈは時間、ｄは日、−は強度不足のためコア
採取不能。

【００３７】（比較例１）セメントｂ１００重量部に対
してセッコウ１０重量部を混合して吹付コンクリートと
し、セメント１００重量部に対してカルシウムアルミネ
ートからなる粉体急結剤を５重量部混合して急結性吹付
コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行って
粉塵量を測定し、実験Ｎｏ．１−６と比較した。その結
果、実験Ｎｏ．１−６の粉塵量は０．９ｍｇ／ｍ³であ
るのに対し、比較例１の粉塵量は２０．５ｍｇ／ｍ³で
あった。（使用材料）カルシウムアルミネート：Ｃ₁₂Ａ₇、非晶質、ブレーン
値６２００ｃｍ²／ｇ（測定方法）粉塵量：急結性吹付コンクリートを４m³/hの吹付速度で
３０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅
２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。１０分毎に吹付場
所より３ｍの定位置で測定し、得られた測定値の平均値
を示した。

【００３８】（比較例２）セメントａ１００重量部に対
してセッコウ１０重量部を混合して吹付コンクリートと
し、セメント１００重量部に対してアルミン酸カリウム
からなる粉体急結剤を５重量部混合して急結性吹付コン
クリートとしたこと以外は実施例１と同様に行って粉塵
量を測定し、実験Ｎｏ．１−６と比較した。その結果、
実験Ｎｏ．１−６の粉塵量は０．９ｍｇ／ｍ³であるの
に対し、比較例２の粉塵量は２１．７ｍｇ／ｍ³であっ
た。

【００３９】（実施例２）セメントａ１００重量部に対
してセッコウ１０重量部を混合して吹付コンクリートと
し、セメント１００重量部に対して表２に示す濃度のア
ルミン酸カリウムからなる液体急結剤を固形分換算で２
重量部混合して急結性吹付コンクリートとしたこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】（実施例３）セメントａ１００重量部に対
してセッコウを表３に示す量を混合して吹付コンクリー
トとし、セメント１００重量部に対して液体急結剤Ａを
固形分換算で２重量部混合して急結性吹付コンクリート
としたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３
に示す。（使用材料）セッコウＩＩ：二水セッコウ、ブレーン値５４００ｃｍ
²／ｇ

【００４２】

【表３】セッコウはセメント１００重量部に対する重量部、ｈは
時間、ｄは日、−は強度不足のためコア採取不能。

【００４３】（実施例４）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部と、凝結遅延剤を表４に示す
量とを混合して吹付コンクリートとし、セメント１００
重量部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部混
合して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例
１と同様に行った。結果を表４に示す。（使用材料）凝結遅延剤：市販クエン酸凝結遅延剤：市販トリポリリン酸ナトリウム凝結遅延剤：クエン酸と炭酸カリウムの重量比で１：
１の混合物

【００４４】

【表４】

【００４５】（実施例５）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部と、減水剤を表５に示す量と
を混合して吹付コンクリートとし、セメント１００重量
部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部混合し
て急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と
同様に行い、スランプを測定した。結果を表５に示す。（使用材料）減水剤ア：市販ナフタレンスルホン酸塩系ホルマリン縮
合物減水剤イ：市販ポリカルボン酸系高分子化合物（測定方法）スランプ：ＪＩＳＡ１１０１に準じた。

【００４６】

【表５】

【００４７】（実施例６）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部と、増粘剤を表６に示す量と
を混合して吹付コンクリートとし、セメント１００重量
部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部混合し
て急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と
同様に行い、粉塵量とダレを測定した。結果を表６に示
す。（使用材料）増粘剤ｉ：メチルセルロース増粘剤ii：ヒドロキシプロピルセルロース（評価方法）ダレ：急結性吹付コンクリートを４ｍ³／ｈの吹付速度
で１分間、高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに
吹付け、吹付直後にダレなければ◎、ダレが少し見られ
たら○とした。

【００４８】

【表６】

【００４９】（実施例７）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部と、超微粉を表７に示す量と
を混合して吹付コンクリートとし、セメント１００重量
部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部混合し
て急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と
同様に行い、リバウンド率を測定した。結果を表７に示
す。（使用材料）超微粉α：市販シリカフューム、平均粒径１０μｍ以下超微粉β：市販メタカオリン、平均粒径１０μｍ以下（測定方法）リバウンド率：急結性吹付コンクリートを４ｍ³／ｈの
吹付速度で３０分間、高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬
トンネルに吹付けた。吹付終了後、付着せずに落下した
急結性吹付コンクリートの量を測定し、（リバウンド
率）＝（吹付けの際に模擬トンネルに付着せずに落下し
た急結性吹付コンクリートの重量）／（吹付に使用した
急結性吹付コンクリートの重量）×１００（％）の式よ
り算出した。

【００５０】

【表７】

【００５１】（実施例８）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部と、繊維状物質を表８に示す
量とを混合して吹付コンクリートとし、セメント１００
重量部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部混
合して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例
１と同様に行い、耐衝撃性を測定した。結果を表８に示
す。（使用材料）繊維状物質ａ：ビニロン繊維、繊維長１０ｍｍ繊維状物質ｂ：スチール繊維、繊維長３０ｍｍ（評価方法）耐衝撃性：材齢１時間後の吹付けコンクリートを幅２０
ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ２ｃｍの型枠に吹付けし、底
面を取り外し、平らにならした標準砂の上に置き、重さ
５０ｇの球体を５０ｃｍの高さから落下させた。落下回
数が５回以内でひびが入って破壊したら×、ひびは入っ
たが破壊しなかったら○、ひびが入らなかったら◎とし
た。

【００５２】

【表８】

【００５３】（実施例９）セメントａ１００重量部に対
して、セッコウ１０重量部、減水剤イ０．５重量部、並
びに、増粘剤ｉ、繊維状物質ａ、及び超微粉αを表９に
示す量を混合して吹付コンクリートとし、セメント１０
０重量部に対して液体急結剤Ａを固形分換算で２重量部
混合して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施
例１と同様に行い、スランプ、リバウンド率、及び耐衝
撃性を測定した。結果を表９に示す。

【００５４】

【表９】

【００５５】（実施例１０）セメントａ４５０ｋｇ／ｍ
³、細骨材率６０％、及び吹付コンクリート中の水の使
用量を変えて、吹付コンクリートと液体急結剤Ａ中に含
まれる水の使用量をセメント１００重量部に対して表１
０に示す量とし、セメント１００重量部に対して、セッ
コウ１０重量部と、減水剤イ０．５重量部とを混合して
吹付コンクリートとし、セメント１００重量部に対して
液体急結剤を固形分換算で２重量部混合して急結性吹付
コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行い、
スランプを測定した。結果を表１０に示す。

【００５６】

【表１０】

【００５７】

【発明の効果】本発明の吹付材料を使用することによ
り、粉体急結剤と使用した場合よりも、粉塵発生が少な
い優れた急結性吹付セメントモルタルとすることができ
る。そして、セメントとセッコウを主成分とするセメン
トモルタルを使用することにより、初期や長期の強度発
現性を向上できる。従って、作業環境が良く、強度発現
性に優れた吹付材料と吹付施工ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 22:08 Ｃ０４Ｂ 22:08 Ａ 22:10 22:10 22:14 Ａ 22:14） 103:12 103:12 (72)発明者岩崎昌浩新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者渡辺晃新潟県西頸城郡青海町大字青海2209番地電気化学工業株式会社青海工場内 (56)参考文献特開平８−310850（ＪＰ，Ａ) 特開平５−9045（ＪＰ，Ａ) 特開平10−194815（ＪＰ，Ａ) 笠井芳夫、小林正几，セメント・コンクリート用混和材料，技術書院，1986年５月15日，ｐ．326−327，２（１）吹付けコンクリート用急結剤の項目 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 28/02 C04B 28/14 C04B 22/14 E21D 11/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ水酸化物、硫酸塩、アルカリ金
属アルミン酸塩、アルカリ炭酸塩、及びアルカリケイ酸
塩からなる群のうちの１種又は２種以上の化合物を含有
してなる液体急結剤と、早強ポルトランドセメント及び
超早強ポルトランドセメントを除くセメント 100 部とセ
ッコウ 5 〜 25 部を主成分とするセメントモルタルとを混
合してなることを特徴とする吹付材料。
【請求項２】さらに、凝結遅延剤、減水剤、増粘剤、
超微粉、及び繊維状物質から選ばれる一種又は二種以上
の混和材を含有してなることを特徴とする請求項１記載
の吹付材料。
【請求項３】アルカリ水酸化物、硫酸塩、アルカリ金
属アルミン酸塩、アルカリ炭酸塩、及びアルカリケイ酸
塩からなる群のうちの１種又は２種以上の化合物を含有
してなる液体急結剤と、早強ポルトランドセメント及び
超早強ポルトランドセメントを除くセメント 100 部とセ
ッコウ 5 〜 25 部を主成分とするセメントモルタルとを別
々に圧送し、次いで混合して吹付けることを特徴とする
吹付工法。