JP3729580B2 - Spray material and spray method using the same - Google Patents

Spray material and spray method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP3729580B2
JP3729580B2 JP33672096A JP33672096A JP3729580B2 JP 3729580 B2 JP3729580 B2 JP 3729580B2 JP 33672096 A JP33672096 A JP 33672096A JP 33672096 A JP33672096 A JP 33672096A JP 3729580 B2 JP3729580 B2 JP 3729580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
cement
setting
reducing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33672096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10167790A (en
Inventor
昭俊 荒木
亮 小林
健吉 平野
昌浩 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP33672096A priority Critical patent/JP3729580B2/en
Publication of JPH10167790A publication Critical patent/JPH10167790A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3729580B2 publication Critical patent/JP3729580B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2664Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of ethylenically unsaturated dicarboxylic acid polymers, e.g. maleic anhydride copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • C04B2103/12Set accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤を含有し、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。なお、本発明では、ドライセメントモルタル、セメントモルタル、ペースト、及びコンクリートを総称してセメントモルタル又はコンクリートという。
【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配合した急結性コンクリートの吹付工法が行われている(特公昭60−4149号公報)。この工法は、通常、掘削工事現場に設置した、セメント、骨材、及び水の計量混合プラントで吹付コンクリートを作り、それを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。この工法では吹付コンクリートに流動性を与えるために、減水性、空気連行性、及び分散性を有する高性能減水剤を吹付コンクリートを調製する際に添加することがある。高性能減水剤としては、ナフタレンスルホン酸塩系、メラミンスルホン酸塩系、及びポリカルボン酸系等が挙げられる。ナフタレンスルホン酸塩系やメラミンスルホン酸塩系の高性能減水剤は、粉末として各種セメント混和材に混合して吹付材料に使用できる。しかしながら、ナフタレンスルホン酸塩系の高性能減水剤は、セルロース系の粉塵低減剤やリバウンド防止剤と併用すると減水性、空気連行性、及び分散性が消失してしまうという欠点があった。ナフタレンスルホン酸塩系やメラミンスルホン酸塩系の高性能減水剤はともに強度の向上効果が小さいという欠点もあった。さらに、調製した吹付コンクリートを練り置いた場合には、スランプの経時的変化が大きく、吹付装置の機械的・電気的トラブル等により吹付コンクリートを練り置く必要が生じたときにコンクリートが硬くなってしまい、圧送性に悪影響を及ぼしたり、急結剤と均一に混合しにくくなったりして、品質的に不均一な急結性吹付コンクリートとなり、トンネル表面からコンクリートが崩落する等の危険が生じるという欠点があった。
【0003】
そこで、スランプロスの小さいポリカルボン酸系高性能減水剤が使用されるようになった。ポリカルボン酸系高性能減水剤として、ポリアルキレングリコールモノアリルエーテル−マレイン酸系共重合体、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸系共重合体、水溶性のオレフィンとα,β−不飽和ジカルボン酸誘導体との共重合体、スルホン化スチレン−マレイン酸共重合体のケン化物、及びスチレン−マレイン酸共重合体のケン化物等等を使用することにより、吹付コンクリートの流動性と急結性を改良する方法が提案されている(特公平5−53743号公報、特開平3−153550号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのポリカルボン酸系高性能減水剤は減水率、スランプロス、及び強度発現の点でいまだ満足されるものではなかった。
減水剤は吹付現場で添加せずに済むように、各種粉体材料と予めプレミックスできる粉末であることが好ましいが、従来のポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸系共重合体は、通常は室温でロウ状や水飴状であり、水溶液でないと使用できないという課題があった。そのために、吹付作業において、セメント、急結剤等の粉状セメント混和剤、及びフライアッシュ等の粉状セメント混和材と、減水剤とを現場でわざわざ別々に計量・添加しなければならず、作業性が著しく低下してしまうという課題があった。
そこで、分散性、急結性、強度、及び作業性の点から満足できる吹付材料が求められるようになった。
【0005】
本発明者は、これらの課題を種々検討した結果、ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び混合セメント等の各種セメント、シリカフューム、高炉スラグ、及びフライアッシュ等の各種セメント混和材、並びに、その他の粉状高性能減水剤、粉状粉塵低減剤、粉状消泡剤、凝結促進剤、及び凝結遅延剤等の各種粉状セメント混和剤等の各種粉体材料と予めプレミックスできる特定の粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤を使用することにより、スランプ保持性、急結性、初期・長期の強度発現性、粉塵低減性、リバウンド性、及び作業性に優れた高品質な吹付材料が得られる知見を得て本発明を完成するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、セメントと、化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体のカルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤とを含有してなることを特徴とする吹付材料である。
【化2】

Figure 0003729580
そして、セメント、化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体のカルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤、及びカルシウムアルミネートを含有してなる急結剤を含有してなることを特徴とする請求項1又は2記載の吹付材料であり、化学式(1)においてa=0であることを特徴とする該吹付材料であり、さらに、急結剤が凝結促進剤を含有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、粉塵低減剤、超微粉、及び繊維からなる群より選ばれた一種又は二種以上の混和剤を含有してなることを特徴とする該吹付材料であり、該吹付材料を使用してなることを特徴とする吹付工法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】
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、早強、中庸熱、及び超早強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、市販の微粒子セメント等が挙げられ、各種ポルトランドセメントや各種混合セメントを微粉末化して使用してもよい。
【0009】
本発明で使用する粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤は、下記化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体のカルシウム塩である(以下本共重合体カルシウム塩という)。
【化3】
Figure 0003729580
【0010】
前記化学式(1)において、Aの中では本共重合体カルシウム塩の水溶性が大きい点で炭素数2のエチレン基が好ましい。Rで示されるアルキル基は共重合体の製造が容易であり、水溶性が大きい点でメチル基が好ましい。nは分散性の点で1〜60が好ましい。1未満だと分散性が得られず、、60を越えると共重合体製造時に反応液の粘度が大きくなり、反応性が小さくなるおそれがある。
【0011】
本共重合体カルシウム塩の重量平均分子量は3000〜100000が好ましい。3000未満だと分散性が低下し、100000を越えてもさらなる効果は期待できず、コスト高となるおそれがある。重量平均分子量は、例えば既知のポリエチレングリコールを標準物質とし、水系GPCにより測定したものを用いた。
【0012】
化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体(以下本共重合体という)は公知の製造方法により製造できる。例えば特開昭64−109号公報や特開平8−48852号公報記載の方法により、ポリアルキレングリコールモノアリルエーテルと無水マレイン酸の共重合体やポリアルキレングリコールモノビニルエーテルと無水マレイン酸の共重合体を、有機溶媒中や無溶媒の条件下で、ラジカル開始剤によりラジカル重合して製造できる。本共重合体に使用するポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルの中では、無水マレイン酸との共重合性、生産性、及び減水性に優れ、重合速度が速く、並びに、得られた共重合体中の未反応不純物を容易に除去できる点で、化学式(1)においてa=0であるポリアルキレングリコールモノビニルエーテルが好ましい。なお、ポリアルキレングリコールアルケニルエーテルと無水マレイン酸との共重合モル比は、共重合体が容易に得られる点で、1/2〜2/1が好ましく、1/1.2〜1.2/1がより好ましい。又、無水マレイン酸のかわりに無水シトラコン酸やマレイミド類を使用してもよいが、分散性や価格の点で無水マレイン酸が好ましい。
【0013】
本共重合体カルシウム塩は、本共重合体とカルシウム塩化合物を反応させることにより得られる。製造方法としては、共重合体の有機溶媒溶液や共重合体を加熱溶融した溶液に、水酸化カルシウムや水酸化カルシウムと水とを混合したスラリーを添加して中和反応した後に乾燥・粉砕する方法や、共重合体の有機溶媒を加熱スチームによりストリッピングして共重合体水溶液を回収した後に水酸化カルシウムと反応させ、乾燥・粉砕する方法等が挙げられる。
【0014】
本共重合体カルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤の平均粒径は特に限定されないが、0.1〜200μmが好ましい。0.1μm未満だと微粒子化するコストが高くなり、200μmを越えると粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤が速やかに溶解しなかったり、各種粉体材料とドライブレンドした際に偏析したりして効果が得られないおそれがある。粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤を微粉化する方法としては通常、粉霧乾燥、粉砕、及び溶媒析出等が挙げられる。
【0015】
化学式(1)の本共重合体カルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤の使用量はセメント100重量部に対して0.01〜5.0重量部が好ましく、0.02〜5.0重量部がより好ましい。0.01重量部未満では充分な分散性能が得られず、5.0重量部を越える場合には凝結遅延や材料分離を生じるおそれがある。
【0016】
化学式(1)の本共重合体カルシウム塩は粉状のポリカルボン酸系高性能減水剤であるため、各種セメント、各種セメント混和材、及び各種粉状セメント混和剤と予め混合したプレミックス製品として使用できる。例えば、カルシウムアルミネートや、アルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩等の凝結促進剤からなる急結剤に予め混合しておくことにより、粉塵低減やリバウンド防止の効果を付与できる。
【0017】
本発明では、初期にセメントモルタル又はコンクリートの凝結を起こさせる点で、急結剤としてカルシウムアルミネートを使用することが好ましい。カルシウムアルミネートとは、初期にコンクリートの凝結を起こさせる急結成分をいい、その鉱物成分としては、CaOをC、Al23 をAとすると、C3 A、C127 、CA、及びCA2 等で示されるカルシウムアルミネート熱処理物を粉砕したもの等が挙げられる。更に、その他の鉱物成分として、SiO2 を含有するアルミノケイ酸カルシウム、C127 の1つのCaOをCaF2 等のハロゲン化物で置き換えたC117 ・ CaX2 (Xはフッ素等のハロゲン)、SO3 成分を含むC43 ・ SO3 、アルミナセメント、並びに、ナトリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属が一部固溶したカルシウムアルミネート等が挙げられ、結晶質や非晶質いずれもが使用できる。これらの中では、反応活性の点で、C127 組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。
カルシウムアルミネートの粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン値で3000cm2/g 以上が好ましく、4000cm2/g 以上がより好ましい。3000cm2/g 未満だと急結性や初期強度発現性が低下するおそれがある。
【0018】
カルシウムアルミネートの使用量は、セメント100重量部に対して、1〜20重量部が好ましく、5〜15重量部がより好ましい。1重量部未満では初期凝結が起こらず、20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。
【0019】
本発明では、セメントの凝結を促進させ、セメントモルタルに急結力を与える点で、凝結促進剤を使用することが好ましい。
【0020】
凝結促進剤としては、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のアルカリ金属アルミン酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウム、及び明礬等の硫酸塩、消石灰、並びに、アミン化合物等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では凝結性の点で、アルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩の使用が好ましい。
本発明では、初期凝結性や強度発現性の向上の点で、カルシウムアルミネートと凝結促進剤を併用することが好ましい。なお、場合によっては、凝結促進剤は水に溶解させ、液体として使用してもよい。
【0021】
凝結促進剤の使用量は、カルシウムアルミネートを併用しない場合には、セメント100重量部に対して、1〜20重量部が好ましく、5〜15重量部がより好ましい。1重量部未満ではセメントモルタルの凝結が促進せず、20重量部を越えると長期強度発現性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0022】
又、カルシウムアルミネートを併用する場合には、凝結促進剤の使用量は、カルシウムアルミネート100重量部に対して、0.5〜50量部が好ましく、1〜30重量部がより好ましい。0.5重量部未満ではセメントモルタルの凝結が促進せず、50重量部を越えると長期強度発現性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0023】
カルシウムアルミネートと凝結促進剤を混合した場合の急結剤の使用量は、セメント100重量部に対して、1〜20重量部が好ましく、5〜15重量部がより好ましい。1重量部未満ではセメントモルタルの凝結が促進せず、20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。
【0024】
本発明では、さらに、凝結遅延剤、超微粉、粉塵低減剤及び繊維からなる群より選ばれた一種又は二種以上の混和剤を使用することが好ましい。
【0025】
凝結遅延剤は、セメントモルタルの凝結時間を遅延させるものをいい、有機酸、アルカリ金属炭酸塩、アルコール類、リン酸塩、及びホウ酸塩等が挙げられる。
【0026】
有機酸としては、グルコン酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、及び乳酸又はこれらの塩等が挙げられる。
有機酸の使用量は、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重量部を越えると硬化が遅延しすぎて硬化不良となるおそれがある。
【0027】
アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等が挙げられる。
アルカリ金属炭酸塩の使用量は、セメント100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、0.5〜5重量部がより好ましい。0.1重量部未満では効果がなく、10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。
【0028】
アルコール類としては、エタノール、メタノール、エチレングリコール、及びグリセリン等の水酸基を一個以上有する低分子水溶性アルコール類や、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類やトリエタノールアミン等のアミノアルコール類にプロピレンオキサイドやエチレンオキサイドを付加重合させた付加物である水溶性高分子ポリオール類等が挙げられる。
アルコール類の使用量はセメント100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、0.5〜3重量部がより好ましい。0.1重量部未満では効果がなく、5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。
【0029】
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、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、及びトリメタリン酸ナトリウム等が挙げられる。又、ナトリウムの代わりにカリウムを使用してもよい。これらの中では、長期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、0.1〜5重量部が好ましく、0.2〜2重量部がより好ましい。0.1重量部未満では効果がなく、5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。
【0030】
ホウ酸塩としては、ホウ酸ナトリウムやホウ酸カリウム等が挙げられる。
ホウ酸塩の使用量はセメント100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、0.5〜5重量部がより好ましい。0.1重量部未満では効果がなく、10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。
【0031】
これらの凝結遅延剤の中では初期強度発現の点で、有機酸とアルカリ炭酸塩の併用が好ましい。
【0032】
有機酸とアルカリ炭酸塩を併用した場合、アルカリ炭酸塩の使用量は、有機酸100重量部に対して、10〜1000重量部が好ましく、50〜700重量部がより好ましい。10重量部未満では効果がなく、1000重量部を越えると遅延性が低下するおそれがある。
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、0.1〜10重量部が好ましく、0.5〜5重量部がより好ましい。0.1重量部未満では効果がなく、10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。
【0033】
本発明で使用する粉塵低減剤とは、粉塵低減性やリバウンド防止性を有するものをいい、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、メチルエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリ酢酸ビニル、及びポリエチレン−ポリ酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。これらの中では、効果が大きい点で、メチルセルロースが好ましい。
粉塵低減剤の使用量は、セメント100重量部に対して、0.001〜1.0重量部が好ましく、0.01〜0.5重量部がより好ましい。0.001重量部未満では効果がなく、1.0重量部を越えると粘性が大きくなり、圧送性に支障を来すおそれがある。
【0034】
本発明で使用する超微粉とは平均粒径10μm以下のものをいい、セメント量や粉塵量の低減と、コンクリートの圧送性の向上とを可能にする。超微粉としては、微粉スラグ、フライアッシュ、ベントナイト、カオリン、及びシリカフューム等が挙げられる。これらの中では効果が大きい点で、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、1〜100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、100重量部を越えると凝結や硬化が遅れるおそれがある。
【0035】
本発明で使用する繊維は、無機質や有機質いずれも使用でき、吹付コンクリートの耐衝撃性や弾性を向上させるものである。繊維状物質の長さは、圧送性や混合性の点で、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吹付コンクリートが閉塞するおそれがある。
無機質の繊維としては、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、経済性の点でビニロン繊維や金属繊維が好ましい。
繊維の使用量は、セメント100重量部に対して、0.5〜7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、7重量部を越えると吹付コンクリートの流動性が低下するおそれがある。
【0036】
本発明での水の使用量は、セメント100重量部に対して、35〜60重量部以下が好ましく、40〜55重量部がより好ましい。35重量部未満だとミキサーで混練りできず、60重量部を越えると強度発現性が悪くなるおそれがある。
【0037】
本発明で使用される粗骨材や細骨材等の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。
粗骨材としては最大直径20mm以下のものが好ましく、ポンプ圧送性を考慮すると最大直径5〜15mmのものがより好ましい。
細骨材としては最大直径5mm以下のものが好ましく、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が挙げられる。
【0038】
本発明の吹付材料を使用する際には、連行空気量を調整するために消泡剤を使用してもよい。消泡剤としては、低級アルコール類、高級アルコール類、油脂類、脂肪酸類、脂肪酸エステル類、リン酸エステル類、金属石鹸類、鉱物油類、シリコーン類、及びポリエーテル類の高分子等が挙げられる。これらの中では効果が大きい点で高分子が好ましい。高分子としては、ポリオキシエチレンポリプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類、ポリオキシアルキレン類の末端基の一部をアルキル基でエーテル化したポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレン類の末端基の一部をアリール基やアルキルアリール基でエーテル化したポリオキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル類、ポリオキシアルキレン類の末端基の一部を脂肪酸エステル化したポリオキシアルキレン脂肪酸エステル類、ポリオキシアルキレン類の末端基の一部を硫酸エステル化したポリオキシアルキレン(アルキル)アリールエーテル硫酸エステル塩類、及びポリオキシアルキレン類の末端基の一部をアミノ化したポリオキシアルキレンアルキルアミン類等のポリオキシアルキレン類等が挙げられる。
消泡剤の使用方法としては、本共重合体カルシウム塩を製造する途中で予め添加する方法、消泡剤をホワイトカーボンやシリカ等の無機粉体に含浸させて粉状消泡剤とする方法、及び本共重合体カルシウム塩や各種粉体材料とともにプレミックスする方法等が挙げられる。
【0039】
消泡剤の使用量は、本共重合体カルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤100重量部に対して、0.01〜10重量部が好ましく、0.05〜5重量部がより好ましい。0.01重量部未満だと消泡効果がなく、10重量部を越えても消泡効果の向上は期待できず、連行空気量が却って多くなるおそれがある。
【0040】
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、セメントを含有するドライセメントモルタル、セメントと水を含有するセメントモルタル、ペースト、及びコンクリートとして吹付作業を行うことができ、必要に応じて、これらにカルシウムアルミネートを含有する急結剤を流動中合流混合してもよい。
【0041】
吹付工法としては、乾式吹付法や湿式吹付法が挙げられる。
乾式吹付法としては、セメントと骨材を混合したドライセメントモルタルを調製する一方で、必要に応じて急結剤もベルトコンベアで搬入混合し、空気圧送し、途中で急結剤、水を順に供給し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、骨材、及び水を混合したセメントモルタルを調製し、空気圧送し、例えば、途中に設けたY字管の一方から必要に応じて急結剤を空気圧送し、セメントモルタルと合流混合させ吹付ける方法等が挙げられる。
これらの吹付工法の場合、本共重合体カルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、粉塵低減剤、超微粉、及び繊維といった急結剤以外の混和剤や混和材は、モルタル側や急結剤側のどちら側にも混合でき、一方側のみに圧送しても良く、両側に併用してもよい。最終的に本発明からなる吹付材料が吹き付けられれば問題はない。凝結促進剤、粉塵低減剤、超微粉、及び繊維は、優れた効果が得られる点で、モルタル側へ使用することが好ましい。
なお、場合によっては、急結剤と水を混合し、急結剤スラリーとして使用してもよい。
【0042】
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。
吹付設備は吹付が十分に行われれば、特に限定されるものではなく、例えば、コンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー280」等が、急結剤の圧送には急結剤圧送装置「ナトムクリート」等が使用できる。
【0043】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【0044】
(実施例1)
各材料の単位量をセメント360kg/m3 、粗骨材734kg/m3 、細骨材1089kg/m3 、及び水191kg/m3 とし、セメント100重量部に対して表1に示す量の高性能減水剤を混合して吹付コンクリートとした。この吹付コンクリートについて、スランプや圧縮強度を測定した。但し、使用材料中の本共重合体カルシウム塩のnは化学式(1)中のnである。結果を表1に示す。
【0045】
(使用材料)
セメント:市販普通ポルトランドセメント 比重3.16
粗骨材:富山県境川産砂利、表乾状態、最大寸法15mm以下、比重2.64
細骨材:富山県境川産川砂、表乾状態、最大寸法5mm以下、比重2.61
水:水道水、20℃
高性能減水剤▲1▼:本共重合体カルシウム塩、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル−マレイン酸共重合体カルシウム塩、n=45、重量平均分子量20000、粉体、粒径200μm以下
高性能減水剤▲2▼:本共重合体カルシウム塩、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル−マレイン酸共重合体カルシウム塩、n=10、重量平均分子量20000、粉体、粒径200μm以下
高性能減水剤▲3▼:本共重合体カルシウム塩、メトキシポリエチレングリコールアリルエーテル−マレイン酸共重合体カルシウム塩、n=10、重量平均分子量20000、粉体、粒径200μm以下
高性能減水剤▲4▼:市販のナフタレンスルホン酸塩系高性能減水剤、粉体
高性能減水剤▲5▼:市販のメラミン系高性能減水剤、粉体
高性能減水剤▲6▼:市販のメトキシポリエチレングリコールメタクリル酸エステル−メタクリル酸共重合体塩を主成分とする高性能減水剤、水溶液
高性能減水剤▲7▼:スチレン−マレイン酸共重合体塩、重量平均分量40000、粉体、粒径200μm以下
【0046】
(測定方法)
スランプ:JIS A 1101に準じて測定。
圧縮強度:直径10cm×長さ20cmの型枠にコンクリートを流し込んで成形し、硬化後脱型し、20℃で水中養生し、20t耐圧試験機で測定した。
重量平均分子量:水系GPCにより測定した。重量平均分子量は既知のポリエチレングリコールを標準物質とした。
【0047】
【表1】
Figure 0003729580
【0048】
(実施例2)
セメント100重量部、高性能減水剤▲1▼0.3重量部、及び表2に示す量の凝結促進剤を混合して吹付コンクリートとしたこと以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表2に示す。
(使用材料)
凝結促進剤A:市販アルミン酸ナトリウム
凝結促進剤B:市販炭酸ナトリウム
凝結促進剤C:市販明礬
【0049】
【表2】
Figure 0003729580
【0050】
(実施例3)
各材料の単位量をセメント360kg/m3 、粗骨材734kg/m3 、細骨材1089kg/m3 、及び水191kg/m3 とし、セメント100重量部に対して表3に示す量の高性能減水剤▲1▼を混合して吹付コンクリートとし、これをコンクリート圧送機「アリバ−280」を用いて圧送した。途中で設けたY字管の一方より、カルシウムアルミネートからなる急結剤を、セメント100重量部に対して10重量部混合して急結剤添加機「デンカナトムクリート」で圧送し、合流混合して急結性吹付コンクリートを調製した。
この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し、粉塵量とリバウンド率を測定した。結果を表3に示す。
(使用材料)
カルシウムアルミネート:主成分C127 、ブレーン値6100cm2/g 、比重2.90
(測定方法)
粉塵量:吹付け開始後、10分毎に吹付場所より3mの定位置で測定した。
リバウンド率:吹付け終了後、付着せずに落下した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吹付コンクリートの重量)/(吹付けに使用した吹付コンクリートの重量)×100(%)の式から算出した。
【0051】
【表3】
Figure 0003729580
【0052】
(実施例4)
セメント100重量部と高性能減水剤▲1▼0.3重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネートからなる急結剤をセメント100重量部に対して表4に示す量を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3と同様に実施し、圧縮強度を測定した。結果を表4に示す。
(測定方法)
圧縮強度:調製した吹付コンクリートを、幅25cm×長さ25cmのプルアウト型枠と縦50cm×横50cm×長さ20cmの型枠に吹付けした。材齢3時間はプルアウト型枠の供試体を使用して測定した。プルアウト型枠表面からピンを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/(供試体表面積)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5cm×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。
【0053】
【表4】
Figure 0003729580
【0054】
(実施例5)
セメント100重量部と高性能減水剤▲1▼0.3重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と表5に示す量の凝結促進剤を混合した急結剤をセメント100重量部に対して10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3と同様に実施し、所定材齡での圧縮強度を実施例4の方法に従って測定した。結果を表5に示す。
【0055】
【表5】
Figure 0003729580
【0056】
(実施例6)
セメント100重量部と高性能減水剤▲1▼0.3重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して表6に示す量を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3と同様に実施し、圧縮強度を実施例4の方法に従って測定した。結果を表6に示す。
【0057】
【表6】
Figure 0003729580
【0058】
(実施例7)
各材料の単位量を実施例1と同様にし、表乾状態の粗骨材と細骨材を使用し、セメント100重量部と高性能減水剤▲1▼0.3重量部を混合してドライコンクリートを調製し、ベルトコンベアで吹付機に搬入した。一方、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤をセメント100重量部に対して10重量部を、ベルトコンベア上でドライコンクリートに添加した。
急結剤を添加したドライコンクリートを吹付機から空気圧送し、Y字管により水をセメント100重量部に対して50重量部となるように加え、乾式吹付施工を実施し、圧縮強度を実施例4の方法に従って測定した。
その結果、配管の閉塞等のトラブルもなく吹付施工を実施することができた。その時の材齢3時間の圧縮強度は1.3N/mm2 、28日の圧縮強度は33.4N/mm2 であった。
【0059】
又、この時の粉塵量を高性能減水剤▲1▼を添加しない場合と比較したところ、高性能減水剤▲1▼を添加しない場合では、29.6mg/m3 であるのに対し、高性能減水剤▲1▼を添加した場合では、19.6mg/m3 であり、明らかに高性能減水剤▲1▼を添加した方が粉塵発生量が少なかった。
【0060】
(実施例8)
セメント100重量部、高性能減水剤▲1▼0.3重量部、及び表7に示す量の凝結遅延剤を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して10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3と同様に実施し、圧縮強度を実施例4の方法に従って測定した。結果を表7に示す。
(使用材料)
凝結遅延剤α:市販クエン酸
凝結遅延剤β:市販の炭酸カリウム
凝結遅延剤γ:市販のクエン酸3と炭酸カリウム7の混合物(重量比)
凝結遅延剤δ:市販エチレングリコール
凝結遅延剤ε:市販トリポリリン酸ナトリウム
凝結遅延剤ζ:市販ホウ酸ナトリウム
【0061】
【表7】
Figure 0003729580
【0062】
(実施例9)
セメント100重量部、高性能減水剤▲1▼0.3重量部、及び表8に示す量の粉塵低減剤を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して10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3と同様に実施し、粉塵量及びリバウンド率を測定した。結果を表8に示す。
(使用材料)
粉塵低減剤ア:市販メチルセルロース
粉塵低減剤イ:市販ヒドロキシプロピルセルロース
【0063】
【表8】
Figure 0003729580
【0064】
(実施例10)
セメント100重量部、高性能減水剤▲1▼0.3重量部、及び表9に示す量の超微粉を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して10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3と同様に実施し、リバウンド率を測定した。結果を表9に示す。
(使用材料)
超微粉a:市販のシリカヒューム、平均粒径10μm以下
超微粉b:市販の高炉スラグの粉砕品、平均粒径10μm以下
【0065】
【表9】
Figure 0003729580
【0066】
(実施例11)
セメント100重量部、高性能減水剤▲1▼0.3重量部、及び表10に示す量の繊維を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して10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3と同様に実施し、耐衝撃性を測定した。結果を表10に示す。
(使用材料)
繊維i:市販のビニロン繊維、繊維長10mm
繊維ii:市販のスチールファイバー、繊維長30mm
(測定方法)
耐衝撃性:材齢3時間後の吹付コンクリートを幅20cm×長さ20cm×厚さ2.5cmに切り取ったものを、平らにならした標準砂の上に置き、重さ100gの球体を50cmの高さから落下させた。落下回数が5回以内で破壊したものを×とし、破壊せずにひびが入ったものを○、破壊せずにひびが入らないものを◎とした。
【0067】
【表10】
Figure 0003729580
【0068】
(実施例12)
セメントの単位量を表11に示す量とし、水の使用量をセメント100重量部に対して表11に示す量とし、セメント100重量部と高性能減水剤▲1▼0.3重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート100重量部と凝結促進剤A10重量部を混合した急結剤を、セメント100重量部に対して10重量部を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3と同様に実施した。吹付コンクリートについては、混練り直後のスランプを測定した。結果を表11に示す。
【0069】
【表11】
Figure 0003729580
【0070】
【発明の効果】
本発明の吹付材料を使用することにより、吹付機のトラブル等で吹付コンクリートを練り置く必要が生じても、長時間にわたり流動性が大きく、強度発現、粉塵低減、及びリバウンド低減に優れた吹付コンクリートや急結性吹付コンクリートが得られる。又、本発明の吹付材料は粉末であるために、セメントや各種セメント混和材とあらかじめプレミックスでき、作業性を改善でき、より高品質な吹付材料を調整できる。さらに、セルロース系粉塵低減剤と併用しても減水効果や分散効果が維持でき、強度発現性の阻害も抑えることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spray material containing a specific powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent and sprayed onto a ground surface exposed in a tunnel such as a road, a railway, and a water conduit, and a spraying method using the same. In the present invention, dry cement mortar, cement mortar, paste, and concrete are collectively referred to as cement mortar or concrete.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, spraying method of quick setting concrete in which quick setting agent is mixed with concrete to prevent collapse of exposed ground such as tunnel excavation has been carried out. 60 -4149). In this method, spray concrete is usually made at a cement, aggregate, and water metering and mixing plant installed at the excavation site, transported by an agitator car, pumped by a concrete pump, and a merging pipe installed in the middle In this method, it is mixed with a rapid setting agent fed from the other side and sprayed to the ground surface as a quick setting sprayed concrete until a predetermined thickness is reached. In this construction method, in order to impart fluidity to the shotcrete, a high-performance water reducing agent having water-reducing properties, air entrainment properties, and dispersibility may be added when the shotcrete is prepared. Examples of the high performance water reducing agent include naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid. Naphthalene sulfonate-based and melamine sulfonate-based high-performance water reducing agents can be used as spray materials by mixing them with various cement admixtures as powders. However, naphthalene sulfonate-based high-performance water reducing agents have the disadvantage that when used in combination with cellulosic dust reducing agents and anti-rebound agents, water-reducing properties, air entrainment properties, and dispersibility are lost. Both the naphthalene sulfonate-based and melamine sulfonate-based high-performance water reducing agents have a drawback that the effect of improving the strength is small. Furthermore, when the prepared shotcrete is kneaded, the slump changes greatly over time, and the concrete becomes hard when it becomes necessary to knead the shotcrete due to mechanical or electrical problems with the spraying device. This has the disadvantage that it will adversely affect the pumpability and it will become difficult to mix with the rapid setting agent uniformly, resulting in a non-uniform quality quick setting sprayed concrete and the danger of concrete falling from the tunnel surface. was there.
[0003]
Therefore, polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agents with small slump loss have come to be used. As polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, polyalkylene glycol monoallyl ether-maleic acid copolymer, polyalkylene glycol mono (meth) acrylic acid ester- (meth) acrylic acid copolymer, water-soluble olefin and By using a copolymer with an α, β-unsaturated dicarboxylic acid derivative, a saponified sulfonated styrene-maleic acid copolymer, a saponified styrene-maleic acid copolymer, etc. Methods for improving fluidity and quick setting have been proposed (Japanese Patent Publication No. 5-53743, Japanese Patent Laid-Open No. 3-153550).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, these polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agents have not been satisfactory in terms of water reduction rate, slump loss, and strength development.
The water reducing agent is preferably a powder that can be premixed with various powder materials so that it does not have to be added at the site of spraying. However, the conventional polyalkylene glycol (meth) acrylic acid ester- (meth) acrylic acid-based copolymer is preferable. The polymer is usually waxy or syrupy at room temperature, and there is a problem that it cannot be used unless it is an aqueous solution. Therefore, in spraying work, powdered cement admixtures such as cement and quick setting agent, and powdered cement admixtures such as fly ash and water reducing agent must be separately metered and added on site, There was a problem that workability would be significantly reduced.
Therefore, a spray material that is satisfactory in terms of dispersibility, quick setting, strength, and workability has been demanded.
[0005]
As a result of various studies on these problems, the present inventor has found various cements such as Portland cement, alumina cement, and mixed cement, various cement admixtures such as silica fume, blast furnace slag, and fly ash, and other powdery highs. Specific powdery polycarboxylic acid that can be pre-mixed with various powder materials such as performance water reducing agent, powder dust reducing agent, powder defoaming agent, setting accelerator, and various powder cement admixtures such as setting retarder The knowledge that high-quality spraying materials with excellent slump retention, quick setting, initial and long-term strength development, dust reduction, rebound, and workability can be obtained by using high-performance water reducing agents. As a result, the present invention has been completed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention contains cement and a powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising a calcium salt of a copolymer of polyalkylene glycol monoalkenyl ether represented by chemical formula (1) and maleic acid. It is a spraying material characterized by.
[Chemical formula 2]
Figure 0003729580
And an agglomerate containing a powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising a calcium salt of a copolymer of polyalkylene glycol monoalkenyl ether and maleic acid represented by the chemical formula (1), and calcium aluminate. A spraying material according to claim 1 or 2, characterized by comprising a binder, wherein the spraying material is a = 0 in chemical formula (1), and further a rapid setting agent Is a spraying material comprising a setting accelerator, and further, one or more admixtures selected from the group consisting of a setting retarder, a dust reducing agent, an ultrafine powder, and a fiber It is this spraying material characterized by containing, It is a spraying construction method characterized by using this spraying material.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0008]
As the cement used in the present invention, various commercially available Portland cements such as normal, early strength, moderately hot, and very early strength, various mixed cements obtained by mixing fly ash, blast furnace slag, and the like with these Portland cements, In addition, commercially available fine particle cements and the like can be mentioned, and various Portland cements and various mixed cements may be finely powdered and used.
[0009]
The powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent used in the present invention is a calcium salt of a copolymer of polyalkylene glycol alkenyl ether and maleic acid represented by the following chemical formula (1) (hereinafter referred to as this copolymer calcium salt). Called).
[Chemical 3]
Figure 0003729580
[0010]
In the chemical formula (1), among A, an ethylene group having 2 carbon atoms is preferable because the water solubility of the copolymer calcium salt is large. The alkyl group represented by R is preferably a methyl group in terms of easy copolymer production and high water solubility. n is preferably 1 to 60 in terms of dispersibility. If it is less than 1, dispersibility cannot be obtained, and if it exceeds 60, the viscosity of the reaction solution increases during the production of the copolymer, which may reduce the reactivity.
[0011]
The weight average molecular weight of the copolymer calcium salt is preferably 3000 to 100,000. If it is less than 3000, the dispersibility is lowered, and if it exceeds 100,000, no further effect can be expected, and the cost may increase. For the weight average molecular weight, for example, a known polyethylene glycol was used as a standard substance, and a value measured by aqueous GPC was used.
[0012]
A copolymer of polyalkylene glycol monoalkenyl ether and maleic acid represented by the chemical formula (1) (hereinafter referred to as this copolymer) can be produced by a known production method. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-109 and Japanese Patent Laid-Open No. 8- 48852 In this method, a copolymer of polyalkylene glycol monoallyl ether and maleic anhydride or a copolymer of polyalkylene glycol monovinyl ether and maleic anhydride can be radical-initiated in an organic solvent or in the absence of solvent. It can be produced by radical polymerization with an agent. Among the polyalkylene glycol monoalkenyl ethers used in this copolymer, it is excellent in copolymerizability with maleic anhydride, productivity, and water-reducing properties, has a high polymerization rate, and in the obtained copolymer. A polyalkylene glycol monovinyl ether in which a = 0 in the chemical formula (1) is preferable because unreacted impurities can be easily removed. In addition, the copolymerization molar ratio of polyalkylene glycol alkenyl ether and maleic anhydride is preferably 1/2 to 2/1, and preferably from 1 / 1.2 to 1.2 / 1 is more preferable. Citraconic anhydride and maleimides may be used in place of maleic anhydride, but maleic anhydride is preferred from the viewpoint of dispersibility and cost.
[0013]
The present copolymer calcium salt is obtained by reacting the present copolymer with a calcium salt compound. As a production method, an organic solvent solution of a copolymer or a solution obtained by heating and melting a copolymer is added with a slurry obtained by adding calcium hydroxide or a mixture of calcium hydroxide and water, followed by drying and grinding. Examples thereof include a method, a method of stripping an organic solvent of the copolymer with heated steam to recover a copolymer aqueous solution, a reaction with calcium hydroxide, drying and pulverization, and the like.
[0014]
The average particle size of the powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent made of the present calcium salt of the copolymer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 200 μm. If it is less than 0.1 μm, the cost for making fine particles increases, and if it exceeds 200 μm, the powdered polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent does not dissolve quickly or segregates when dry blended with various powder materials. May not be effective. As a method for pulverizing the powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, powder mist drying, pulverization, solvent precipitation, and the like are usually used.
[0015]
The amount of the powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising the copolymer calcium salt of the chemical formula (1) is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, 0.02 to 5.0 parts by weight is more preferable. If the amount is less than 0.01 part by weight, sufficient dispersion performance cannot be obtained. If the amount exceeds 5.0 parts by weight, setting delay or material separation may occur.
[0016]
Since this copolymer calcium salt of the chemical formula (1) is a powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, various cements, various cement admixtures, and premixed products premixed with various powdered cement admixtures Can be used. For example, the effect of reducing dust and preventing rebound can be imparted by mixing in advance with a rapid setting agent comprising a setting accelerator such as calcium aluminate, alkali metal aluminate or alkali metal carbonate.
[0017]
In the present invention, it is preferable to use calcium aluminate as a rapid setting agent in terms of causing agglomeration of cement mortar or concrete in the initial stage. Calcium aluminate refers to a quick-setting component that causes concrete to condense in the initial stage. As its mineral component, CaO is C, Al. 2 O Three Is A, C Three A, C 12 A 7 , CA, and CA 2 The thing etc. which grind | pulverized the calcium aluminate heat processing material shown by these etc. are mentioned. Furthermore, as another mineral component, SiO 2 Calcium aluminosilicate containing C, C 12 A 7 One CaO of CaF 2 C replaced by halide such as 11 A 7 ・ CaX 2 (X is halogen such as fluorine), SO Three C containing ingredients Four A Three ・ SO Three , Alumina cement, and calcium aluminate in which alkali metals such as sodium, potassium and lithium are partly dissolved, and crystalline or amorphous can be used. Among these, in terms of reaction activity, C 12 A 7 Amorphous calcium aluminate obtained by quenching the heat-treated product corresponding to the composition is preferred.
The particle size of calcium aluminate is 3000cm in terms of brain value in terms of rapid setting and initial strength development. 2 / g is preferable, 4000cm 2 More preferably / g or more. 3000cm 2 If it is less than / g, the quick setting property and the initial strength may be lowered.
[0018]
As for the usage-amount of a calcium aluminate, 1-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and 5-15 weight part is more preferable. If it is less than 1 part by weight, initial condensation does not occur, and if it exceeds 20 parts by weight, long-term strength development may be hindered.
[0019]
In the present invention, it is preferable to use a setting accelerator in terms of accelerating the setting of the cement and giving a rapid setting force to the cement mortar.
[0020]
Setting accelerators include alkali metal aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate and lithium aluminate, alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, And alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sulfates such as sodium sulfate, potassium sulfate, aluminum sulfate, and alum, slaked lime, and amine compounds. These may be used alone or in combination of two or more. Also good. Among these, the use of alkali metal aluminate or alkali metal carbonate is preferable from the viewpoint of the setting property.
In the present invention, it is preferable to use calcium aluminate and a setting accelerator together in terms of improving the initial setting property and strength development. In some cases, the setting accelerator may be dissolved in water and used as a liquid.
[0021]
The amount of setting accelerator used is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement when calcium aluminate is not used in combination. If the amount is less than 1 part by weight, the setting of the cement mortar is not promoted. If the amount exceeds 20 parts by weight, the long-term strength development may be adversely affected.
[0022]
Moreover, when using calcium aluminate together, the usage-amount of a setting accelerator has preferable 0.5-50 weight part with respect to 100 weight part of calcium aluminate, and its 1-30 weight part is more preferable. If the amount is less than 0.5 part by weight, the setting of the cement mortar is not promoted. If the amount exceeds 50 parts by weight, the long-term strength development may be adversely affected.
[0023]
When the calcium aluminate and the setting accelerator are mixed, the used amount of the rapid setting agent is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 1 part by weight, the setting of the cement mortar does not promote, and if it exceeds 20 parts by weight, the expression of long-term strength may be inhibited.
[0024]
In the present invention, it is preferable to use one or more admixtures selected from the group consisting of a setting retarder, ultrafine powder, dust reducing agent and fiber.
[0025]
The setting retarder refers to an agent that delays the setting time of cement mortar, and examples thereof include organic acids, alkali metal carbonates, alcohols, phosphates, and borates.
[0026]
Examples of the organic acid include gluconic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, lactic acid, and salts thereof.
0.05-3 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of an organic acid, 0.1-2 weight part is more preferable. If it is less than 0.05 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 3 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0027]
Examples of the alkali metal carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, and potassium bicarbonate.
0.1-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of alkali metal carbonate, 0.5-5 weight part is more preferable. If it is less than 0.1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 10 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0028]
Examples of alcohols include low-molecular water-soluble alcohols having one or more hydroxyl groups such as ethanol, methanol, ethylene glycol, and glycerin, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and amino alcohols such as triethanolamine. Examples thereof include water-soluble polymer polyols which are addition products obtained by addition polymerization of propylene oxide or ethylene oxide.
0.1-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of alcohol, 0.5-3 weight part is more preferable. If it is less than 0.1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 5 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0029]
Examples of the phosphate include monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, sodium hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate, and sodium trimetaphosphate. Further, potassium may be used instead of sodium. Among these, sodium tripolyphosphate is preferable because it is difficult to inhibit long-term strength development.
0.1-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of a phosphate, 0.2-2 weight part is more preferable. If it is less than 0.1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 5 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0030]
Examples of the borate include sodium borate and potassium borate.
The amount of borate used is preferably 0.1 to 10 parts by weight and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If it is less than 0.1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 10 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0031]
Among these setting retarders, the combined use of an organic acid and an alkali carbonate is preferable in terms of expression of initial strength.
[0032]
When the organic acid and the alkali carbonate are used in combination, the amount of the alkali carbonate used is preferably 10 to 1000 parts by weight and more preferably 50 to 700 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic acid. If it is less than 10 parts by weight, there is no effect, and if it exceeds 1000 parts by weight, the retardability may be lowered.
0.1-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of the mixture of an organic acid and alkali carbonate, 0.5-5 weight part is more preferable. If it is less than 0.1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 10 parts by weight, curing may be delayed so that curing may be poor.
[0033]
The dust reducing agent used in the present invention refers to those having dust reducing properties and rebound preventing properties, such as methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, methyl ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyvinyl acetate, and polyethylene-poly. A vinyl acetate copolymer etc. are mentioned. Of these, methylcellulose is preferred because of its great effect.
0.001-1.0 weight part is preferable with respect to 100 weight part of cement, and, as for the usage-amount of a dust reducing agent, 0.01-0.5 weight part is more preferable. If it is less than 0.001 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 1.0 part by weight, the viscosity increases and there is a risk of hindering the pumpability.
[0034]
The ultra fine powder used in the present invention refers to those having an average particle size of 10 μm or less, and enables reduction of the amount of cement and dust and improvement of the pumpability of concrete. Examples of the ultrafine powder include fine powder slag, fly ash, bentonite, kaolin, and silica fume. Of these, silica fume is preferred because it is highly effective.
The amount of ultrafine powder used is preferably 1 to 100 parts by weight and more preferably 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If it is less than 1 part by weight, there is no effect, and if it exceeds 100 parts by weight, there is a risk that condensation or curing will be delayed.
[0035]
The fiber used in the present invention can be either inorganic or organic, and improves the impact resistance and elasticity of shotcrete. The length of the fibrous material is preferably 50 mm or less, and more preferably 30 mm or less in terms of pumpability and mixing properties. If it exceeds 50 mm, the shotcrete may be clogged during pumping.
Examples of inorganic fibers include glass fibers, carbon fibers, rock wool, asbestos, ceramic fibers, and metal fibers. Organic fibers include vinylon fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyacrylic fibers, cellulose fibers, Examples thereof include polyvinyl alcohol fiber, polyamide fiber, pulp, hemp, wood wool, and wood chip. Among these, vinylon fibers and metal fibers are preferable from the viewpoint of economy.
The amount of fiber used is preferably 0.5 to 7 parts by weight and more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If it is less than 0.5 parts by weight, there is no effect, and if it exceeds 7 parts by weight, the fluidity of the shotcrete may be reduced.
[0036]
The amount of water used in the present invention is preferably 35 to 60 parts by weight or less and more preferably 40 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If it is less than 35 parts by weight, it cannot be kneaded with a mixer, and if it exceeds 60 parts by weight, there is a risk that strength development will be deteriorated.
[0037]
The aggregate such as coarse aggregate and fine aggregate used in the present invention preferably has a low water absorption rate and a high aggregate strength, but is not particularly limited.
As the coarse aggregate, those having a maximum diameter of 20 mm or less are preferable, and those having a maximum diameter of 5 to 15 mm are more preferable in consideration of pumpability.
The fine aggregate preferably has a maximum diameter of 5 mm or less, and examples include river sand, mountain sand, lime sand, and quartz sand.
[0038]
When using the spray material of this invention, you may use an antifoamer in order to adjust the amount of entrained air. Examples of antifoaming agents include lower alcohols, higher alcohols, fats and oils, fatty acids, fatty acid esters, phosphate esters, metal soaps, mineral oils, silicones, and polymers of polyethers. It is done. Of these, polymers are preferred because of their great effects. Examples of the polymer include polyoxyalkylenes such as polyoxyethylene polypropylene adducts, polyoxyalkylene alkyl ethers obtained by etherifying a part of terminal groups of polyoxyalkylenes with alkyl groups, and terminal groups of polyoxyalkylenes. Polyoxyalkylene (alkyl) aryl ethers partially etherified with an aryl group or alkylaryl group, polyoxyalkylene fatty acid esters obtained by esterifying a part of polyoxyalkylene terminal groups, and polyoxyalkylenes Polyoxyalkylenes such as polyoxyalkylene (alkyl) aryl ether sulfate ester salts in which a part of the terminal group is sulfated, and polyoxyalkylene alkylamines in which a part of the terminal group of the polyoxyalkylene is aminated Mentioned That.
As a method of using the antifoaming agent, a method of adding in advance during the production of the copolymer calcium salt, a method of impregnating an antifoaming agent with an inorganic powder such as white carbon or silica to obtain a powdered antifoaming agent And a method of premixing together with the calcium salt of the copolymer and various powder materials.
[0039]
The use amount of the antifoaming agent is preferably 0.01 to 10 parts by weight, and 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising the present calcium salt of the copolymer. Is more preferable. If it is less than 0.01 parts by weight, no defoaming effect is obtained, and if it exceeds 10 parts by weight, an improvement in the defoaming effect cannot be expected, and the amount of entrained air may increase.
[0040]
In the spraying method of the present invention, spraying work can be performed as dry cement mortar containing cement, cement mortar containing cement and water, paste, and concrete because of required physical properties, economy, workability, and the like. If necessary, a quick setting agent containing calcium aluminate may be mixed and mixed in the fluid.
[0041]
Examples of the spraying method include a dry spraying method and a wet spraying method.
As a dry spraying method, dry cement mortar mixed with cement and aggregate is prepared. On the other hand, if necessary, the quick setting agent is brought in and mixed on the belt conveyor, and pneumatically fed. The method of supplying and spraying is mentioned.
As a wet spraying method, a cement mortar mixed with cement, aggregate, and water is prepared and fed pneumatically, for example, a rapid setting agent is pneumatically fed as needed from one of Y-tubes provided in the middle, For example, it may be mixed and sprayed with cement mortar.
In the case of these spraying methods, powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent composed of the calcium salt of this copolymer, setting accelerator, setting retarder, dust reducing agent, ultrafine powder, and fibers other than quick setting agents The agent and admixture can be mixed on either the mortar side or the quick setting agent side, and may be pumped only to one side or may be used on both sides. There is no problem if the spray material according to the present invention is finally sprayed. The setting accelerator, dust reducing agent, ultrafine powder, and fiber are preferably used on the mortar side in terms of obtaining excellent effects.
In some cases, a quick setting agent and water may be mixed and used as a quick setting agent slurry.
[0042]
In the spraying method of the present invention, conventionally used spraying equipment can be used. Usually, the spray pressure is 2-5kg / cm 2 , Spraying speed is 4-20m Three / h.
The spraying equipment is not particularly limited as long as the spraying is sufficiently performed. For example, the product name “Aliver 280” is used for concrete pumping, and the quick setting agent pumping device “ "Natom Cleat" can be used.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
[0044]
(Example 1)
Unit amount of each material is 360kg / m for cement Three Coarse aggregate 734kg / m Three , Fine aggregate 1089kg / m Three , And water 191kg / m Three A high-performance water reducing agent in an amount shown in Table 1 was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain sprayed concrete. The slump and compressive strength of this shotcrete were measured. However, n of the present copolymer calcium salt in the material used is n in the chemical formula (1). The results are shown in Table 1.
[0045]
(Materials used)
Cement: Commercial ordinary Portland cement Specific gravity 3.16
Coarse aggregate: Gravel from Sakaigawa, Toyama Prefecture, surface dry state, maximum dimension 15mm or less, specific gravity 2.64
Fine aggregate: River sand from Sakaigawa, Toyama Prefecture, surface dry state, maximum dimension 5mm or less, specific gravity 2.61
Water: tap water, 20 ° C
High-performance water reducing agent (1): Calcium salt of this copolymer, methoxypolyethylene glycol vinyl ether-maleic acid copolymer calcium salt, n = 45, weight average molecular weight 20000, powder, particle size of 200 μm or less
High performance water reducing agent (2): Calcium salt of this copolymer, methoxypolyethylene glycol vinyl ether-maleic acid copolymer calcium salt, n = 10, weight average molecular weight 20000, powder, particle size of 200 μm or less
High-performance water reducing agent (3): Calcium salt of this copolymer, methoxypolyethylene glycol allyl ether-maleic acid copolymer calcium salt, n = 10, weight average molecular weight 20000, powder, particle size of 200 μm or less
High-performance water reducing agent (4): Commercially available naphthalene sulfonate-based high-performance water reducing agent, powder
High-performance water reducing agent (5): Commercially available melamine high-performance water reducing agent, powder
High performance water reducing agent {circle around (6)}: High performance water reducing agent, aqueous solution based on commercially available methoxypolyethylene glycol methacrylate-methacrylic acid copolymer salt
High performance water reducing agent (7): Styrene-maleic acid copolymer salt, weight average amount 40000, powder, particle size of 200 μm or less
[0046]
(Measuring method)
Slump: Measured according to JIS A 1101.
Compressive strength: Concrete was poured into a mold having a diameter of 10 cm and a length of 20 cm, molded, demolded after curing, cured in water at 20 ° C., and measured with a 20-t pressure tester.
Weight average molecular weight: Measured by aqueous GPC. The weight average molecular weight was a known polyethylene glycol as a standard substance.
[0047]
[Table 1]
Figure 0003729580
[0048]
(Example 2)
It was carried out in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of cement, high-performance water reducing agent {circle around (1)} 0.3 parts by weight, and setting accelerators in the amounts shown in Table 2 were mixed to form sprayed concrete. The results are shown in Table 2.
(Materials used)
Setting accelerator A: Commercially available sodium aluminate
Setting accelerator B: Commercial sodium carbonate
Setting accelerator C: Commercially available alum
[0049]
[Table 2]
Figure 0003729580
[0050]
(Example 3)
Unit amount of each material is 360kg / m for cement Three Coarse aggregate 734kg / m Three , Fine aggregate 1089kg / m Three , And water 191kg / m Three Then, high-performance water reducing agent (1) in the amount shown in Table 3 was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain sprayed concrete, and this was pumped using a concrete pumping machine “ARIVA-280”. From one of the Y-tubes provided in the middle, 10 parts by weight of a quick-setting agent made of calcium aluminate is mixed with 100 parts by weight of cement, and pumped with a quick-setting agent addition machine “Denkatom Cleat”, and mixed and mixed. Then, quick setting shotcrete was prepared.
4m of this quick setting sprayed concrete Three The sample was sprayed on a simulated tunnel having a height of 3.5 m and a width of 2.5 m for 30 minutes at a spraying speed of / h, and the dust amount and the rebound rate were measured. The results are shown in Table 3.
(Materials used)
Calcium aluminate: Main component C 12 A 7 , Brain value 6100cm 2 / g, specific gravity 2.90
(Measuring method)
Dust amount: measured at a fixed position of 3 m from the spray location every 10 minutes after the start of spraying.
Rebound rate: After spraying, measure the amount of shotcrete that has fallen without adhering. (Rebound rate) = (weight of shotcrete that has fallen without adhering to the simulated tunnel) The weight was calculated from the formula: weight of sprayed concrete used for attaching) × 100 (%).
[0051]
[Table 3]
Figure 0003729580
[0052]
(Example 4)
100 parts by weight of cement and high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight are mixed to form sprayed concrete, and a quick setting agent composed of calcium aluminate is mixed in the amount shown in Table 4 with respect to 100 parts by weight of cement. The compressive strength was measured in the same manner as in Example 3 except that the quick setting sprayed concrete was used. The results are shown in Table 4.
(Measuring method)
Compressive strength: The prepared shotcrete was sprayed onto a 25 cm wide x 25 cm long pullout mold and a 50 cm long x 50 cm wide x 20 cm long formwork. The age of 3 hours was measured using a specimen of a pull-out formwork. Cover the pin from the surface of the pull-out formwork with sprayed concrete, pull the pin from the back side of the formwork, and determine the pullout strength at that time. Intensity was calculated. After one day of material age, a specimen having a diameter of 5 cm and a length of 10 cm collected from a mold having a width of 50 cm, a length of 50 cm and a thickness of 20 cm was measured with a 20-ton pressure machine to determine the compressive strength.
[0053]
[Table 4]
Figure 0003729580
[0054]
(Example 5)
100 parts by weight of cement and high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight are mixed into sprayed concrete, and a rapid setting agent in which 100 parts by weight of calcium aluminate and the amount of setting accelerator shown in Table 5 are mixed is used as cement 100 Except for mixing 10 parts by weight with respect to parts by weight to obtain a quick setting shotcrete, the same procedure as in Example 3 was carried out, and the compressive strength of the predetermined material was measured according to the method of Example 4. The results are shown in Table 5.
[0055]
[Table 5]
Figure 0003729580
[0056]
(Example 6)
100 parts by weight of cement and high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight are mixed to make sprayed concrete, and 100 parts by weight of cement is obtained by mixing 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of the setting accelerator A. On the other hand, the amount shown in Table 6 was mixed to make a quick setting shotcrete, and the same procedure as in Example 3 was performed, and the compressive strength was measured according to the method of Example 4. The results are shown in Table 6.
[0057]
[Table 6]
Figure 0003729580
[0058]
(Example 7)
The unit amount of each material is the same as in Example 1, using coarse and fine aggregates in a dry state, and 100 parts by weight of cement and high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight are mixed and dried. Concrete was prepared and carried into a spraying machine with a belt conveyor. On the other hand, 10 parts by weight of a quick setting agent obtained by mixing 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of the setting accelerator A with respect to 100 parts by weight of cement was added to dry concrete on a belt conveyor.
Dry concrete added with a quick setting agent is pneumatically fed from a spraying machine, water is added to a weight of 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement using a Y-shaped pipe, dry spraying is carried out, and compressive strength is achieved. Measurement was carried out according to method 4.
As a result, it was possible to carry out spraying without trouble such as blockage of piping. The compressive strength at the age of 3 hours at that time is 1.3 N / mm 2 The compression strength on the 28th is 33.4 N / mm 2 Met.
[0059]
Moreover, when the amount of dust at this time was compared with the case where the high-performance water reducing agent (1) was not added, 29.6 mg / m in the case where the high-performance water reducing agent (1) was not added. Three In contrast, when the high-performance water reducing agent (1) is added, 19.6 mg / m Three Obviously, the amount of dust generated was smaller when the high-performance water reducing agent (1) was added.
[0060]
(Example 8)
100 parts by weight of cement, high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight, and a set retarder in the amount shown in Table 7 are mixed to form sprayed concrete. 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of setting accelerator A The mixed quick setting agent was carried out in the same manner as in Example 3 except that 10 parts by weight of the cement was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain quick setting sprayed concrete, and the compressive strength was measured according to the method of Example 4. did. The results are shown in Table 7.
(Materials used)
Setting retarder α: Commercial citric acid
Setting retarder β: Commercially available potassium carbonate
Setting retarder γ: Commercially available mixture of citric acid 3 and potassium carbonate 7 (weight ratio)
Setting retarder δ: Commercially available ethylene glycol
Setting retarder ε: Commercially available sodium tripolyphosphate
Setting retarder ζ: commercial sodium borate
[0061]
[Table 7]
Figure 0003729580
[0062]
Example 9
100 parts by weight of cement, high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight, and dust reducing agents in the amounts shown in Table 8 are mixed to form sprayed concrete. 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of setting accelerator A The amount of dust and the rebound rate were measured in the same manner as in Example 3 except that 10 parts by weight of the mixed quick setting agent was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain quick setting sprayed concrete. The results are shown in Table 8.
(Materials used)
Dust reducing agent A: Commercial methylcellulose
Dust reducing agent A: Commercially available hydroxypropylcellulose
[0063]
[Table 8]
Figure 0003729580
[0064]
(Example 10)
100 parts by weight of cement, high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight, and ultrafine powder in the amount shown in Table 9 are mixed to form sprayed concrete, and 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of setting accelerator A are mixed. The rebound rate was measured in the same manner as in Example 3 except that 10 parts by weight of the quick setting agent was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain quick setting sprayed concrete. The results are shown in Table 9.
(Materials used)
Ultrafine powder a: commercially available silica fume, average particle size of 10 μm or less
Super fine powder b: pulverized product of commercially available blast furnace slag, average particle size of 10 μm or less
[0065]
[Table 9]
Figure 0003729580
[0066]
(Example 11)
100 parts by weight of cement, high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight, and fibers in the amounts shown in Table 10 were mixed to form sprayed concrete, and 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of setting accelerator A were mixed. The impact resistance was measured in the same manner as in Example 3 except that 10 parts by weight of the quick setting agent was mixed with 100 parts by weight of cement to obtain quick setting sprayed concrete. The results are shown in Table 10.
(Materials used)
Fiber i: Commercial vinylon fiber, fiber length 10 mm
Fiber ii: Commercial steel fiber, fiber length 30 mm
(Measuring method)
Impact resistance: Three-hour old shotcrete cut to 20cm wide x 20cm long x 2.5cm thick is placed on a standardized flat sand, and a sphere weighing 100g is 50cm Dropped from height. Those that were destroyed within 5 drops were marked with ×, those that were cracked without breaking were marked with ○, and those that were cracked without breaking were marked with ◎.
[0067]
[Table 10]
Figure 0003729580
[0068]
(Example 12)
The unit amount of cement is the amount shown in Table 11, the amount of water used is the amount shown in Table 11 with respect to 100 parts by weight of cement, and 100 parts by weight of cement and high-performance water reducing agent (1) 0.3 parts by weight are mixed. Except that the quick setting agent obtained by mixing 100 parts by weight of calcium aluminate and 10 parts by weight of the setting accelerator A was mixed with 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement to obtain quick setting sprayed concrete. Were carried out in the same manner as in Example 3. For shotcrete, the slump immediately after kneading was measured. The results are shown in Table 11.
[0069]
[Table 11]
Figure 0003729580
[0070]
【The invention's effect】
By using the spray material of the present invention, even if it is necessary to knead the sprayed concrete due to problems with the spraying machine, etc., the sprayed concrete has high fluidity over a long period of time and is excellent in strength development, dust reduction, and rebound reduction. And quick setting sprayed concrete. Further, since the spray material of the present invention is a powder, it can be premixed with cement or various cement admixtures in advance, workability can be improved, and a higher quality spray material can be adjusted. Furthermore, even when used in combination with the cellulose-based dust reducing agent, the water reducing effect and the dispersing effect can be maintained, and the inhibition of strength development can be suppressed.

Claims (6)

セメントと、化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体のカルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤とを含有してなることを特徴とする吹付材料。
Figure 0003729580
A spray comprising a cement, and a powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising a calcium salt of a copolymer of polyalkylene glycol monoalkenyl ether represented by chemical formula (1) and maleic acid material.
Figure 0003729580
セメント、化学式(1)で示されるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテルとマレイン酸の共重合体のカルシウム塩からなる粉状ポリカルボン酸系高性能減水剤、及びカルシウムアルミネートを含有してなる急結剤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。Cement, powdery polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent comprising calcium salt of copolymer of polyalkylene glycol monoalkenyl ether represented by chemical formula (1) and maleic acid, and quick setting agent containing calcium aluminate spraying material according to claim 1 Symbol placement, characterized by containing a. 化学式(1)においてa=0であることを特徴とする請求項1又は2記載の吹付材料。  The spray material according to claim 1, wherein a = 0 in the chemical formula (1). さらに、急結剤が凝結促進剤を含有してなることを特徴とする請求項1〜3記載の吹付材料。Furthermore, the quick setting agent contains a setting accelerator, The spraying material of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. さらに、凝結遅延剤、粉塵低減剤、超微粉、及び繊維からなる群より選ばれた一種又は二種以上の混和剤を含有してなることを特徴とする請求項1〜4記載の吹付材料。The spraying material according to claim 1, further comprising one or more admixtures selected from the group consisting of a setting retarder, a dust reducing agent, an ultrafine powder, and a fiber. 請求項1〜5記載の吹付材料を使用してなることを特徴とする吹付工法。A spraying method using the spraying material according to claim 1.
JP33672096A 1996-12-17 1996-12-17 Spray material and spray method using the same Expired - Fee Related JP3729580B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33672096A JP3729580B2 (en) 1996-12-17 1996-12-17 Spray material and spray method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33672096A JP3729580B2 (en) 1996-12-17 1996-12-17 Spray material and spray method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10167790A JPH10167790A (en) 1998-06-23
JP3729580B2 true JP3729580B2 (en) 2005-12-21

Family

ID=18302099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33672096A Expired - Fee Related JP3729580B2 (en) 1996-12-17 1996-12-17 Spray material and spray method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3729580B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4651134B2 (en) * 1998-07-29 2011-03-16 太平洋セメント株式会社 Quick setting agent for high fluid spraying concrete
JP4394765B2 (en) * 1999-02-15 2010-01-06 Basfポゾリス株式会社 Cement additive
FR2849440B1 (en) * 2002-12-27 2005-07-15 Lafarge Aluminates FLUID ACCELERATOR FOR COMPOSITION COMPRISING PORTLAND CEMENT.
JP4746429B2 (en) * 2003-08-20 2011-08-10 電気化学工業株式会社 Spraying method using spraying material
JP4968500B2 (en) * 2005-03-31 2012-07-04 日油株式会社 Strength improver for cement, aqueous solution of polycarboxylic acid copolymer for cement admixture, and cement composition
JP6777517B2 (en) * 2016-11-29 2020-10-28 太平洋マテリアル株式会社 Spray material and wet spray method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10167790A (en) 1998-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3532068B2 (en) Spraying material and spraying method using it
JP4020448B2 (en) Spraying method
JP4323016B2 (en) Cement additive and cement kneaded material
JPH10259047A (en) Accelerator, cement composition, spraying material, and spraying method using the same
JPH1179818A (en) Cement admixture, cement composition, spraying material and spraying process using the same
JP5308304B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP3729580B2 (en) Spray material and spray method using the same
JP2019535622A (en) Additives for construction chemical compositions
JP3532055B2 (en) Spraying material and spraying method using it
JP3534586B2 (en) Quick setting material and quick setting sprayed cement concrete
JP4657428B2 (en) Quick setting agent, spraying material and spraying method using the same
JP3894598B2 (en) Spray material and spray method using the same
JP2002029808A (en) Dry cement concrete, spraying material and spray process using the same
JPH101342A (en) Spraying material and spraying method using the same
JP4476422B2 (en) Spraying method
JPH11171625A (en) Spraying material and spray execution using the same
JP3483105B2 (en) Quick setting material, spraying material, and spraying method
JP3516547B2 (en) Spraying material and spraying method using it
JP4430038B2 (en) Spray material and spray method using the same
JP4319751B2 (en) Quick-hardening grout composition
JPH10194814A (en) Spraying material and spraying using the same
JP4059604B2 (en) Quick setting slurry, spraying material and spraying method using the same
JP4319752B2 (en) Cement grout composition
JP4493782B2 (en) Quick setting agent, quick setting agent slurry, spray material and spraying method using the same
JPH10287458A (en) Spray material and spraying work

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050816

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081014

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131014

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees