JP3998227B2 - Quick setting sprayed cement concrete and spraying method using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物を解体するときに発生するコンクリート再生微粉末を有効利用するものであり、リバウンド率や粉塵量を低減でき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、ペースト、モルタル、及びコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】
道路、鉄道、及び導水路等のトンネル掘削において、露出した地山の崩落を防ぐために急結剤を吹付コンクリートに混合した急結性吹付コンクリートを用いた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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この工法では［（跳ね返った急結性吹付コンクリートの量）／（急結性吹付コンクリート全体の吹付量）×１００（％）］で示されるリバウンド（跳ね返り）率が大きく、経済的に好ましくないという課題があった。そのためにリバウンド率を低減する吹付材料が求められるようになった。
【０００４】
本発明者は、鋭意検討した結果、コンクリート再生微粉末を使用することにより、急結性吹付セメントコンクリートのリバウンド率を低減できるという知見を得て本発明を完成させるに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セメント１００重量部、コンクリート再生微粉末１００〜４００ｋｇ／ｍ3、及び硫酸アルミニウム２〜２０重量部を含有してなる吹付セメントコンクリートと、急結剤とを含有してなる急結性吹付セメントコンクリートであり、急結剤がカルシウムアルミネート、石膏、及びアルミン酸アルカリ金属塩を含有してなる該急結性吹付セメントコンクリートであり、さらに、水を含有してなる該急結性吹付セメントコンクリートであり、セメント１００重量部、コンクリート再生微粉末１００〜４００ｋｇ／ｍ3、硫酸アルミニウム２〜２０重量部、及び水を含有してなる吹付セメントコンクリートと、カルシウムアルミネート、石膏、及びアルミン酸アルカリ金属塩を含有してなる急結剤とを含有してなる急結性吹付セメントコンクリートであり、該急結性吹付セメントコンクリートを使用してなることを特徴とする吹付工法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明で使用するセメントは特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、及びフライアッシュセメント等の各種混合セメント、並びに超速硬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、セメントコンクリートの圧送性が良好な点で、普通ポルトランドセメントや早強ポルトランドセメントが好ましい。
【０００８】
本発明で使用するコンクリート再生微粉末は、コンクリート廃材から再生骨材を得る際に発生する、セメント水和物や骨材の微粉砕物が好ましく、従来は廃棄処分されたものを有効利用するものである。本発明のコンクリート再生微粉末を使用することにより粘性が増加し、吹付時における付着性が向上し、リバウンド率を低減するものである。
【０００９】
コンクリート廃材としては特に限定されないが、一般的には建造物の解体や改築により発生したコンクリート廃材を使用できる。このコンクリート廃材を破砕機により破砕すると、モルタルが付着した粗骨材や細骨材、セメント水和物や骨材の微粉砕物が得られる。これらを振動篩等の分級方法を用いて分級し、粗骨材や細骨材を除いてコンクリート再生微粉末を回収するものである。
【００１０】
コンクリート再生微粉末の粒径は、０．３ｍｍ以下が好ましく、０．１５ｍｍ未満がより好ましい。０．３ｍｍを越えるとセメントコンクリートの粘性が小さくなり、リバウンド率が大きくなり、粉塵量が多くなるおそれがある。
【００１１】
コンクリート再生微粉末の使用量は、単位量で５０〜４００ｋｇ／ｍ3が好ましく、１００〜３００ｋｇ／ｍ3がより好ましい。５０ｋｇ／ｍ3未満だとセメントコンクリートの粘性が小さくなり、リバウンド率が大きくなり、粉塵量が多くなるおそれがあり、４００ｋｇ／ｍ3を越えると圧送中に脈動が生じて吹付作業が困難となるおそれがある。
【００１２】
本発明では、付着性を向上し、リバウンド率を低減するために、硫酸塩を使用することが好ましい。硫酸塩としては、硫酸ナトリウムや硫酸カリウム等のアルカリ金属硫酸塩、硫酸マグネシウムや硫酸カルシウム等のアルカリ土類金属硫酸塩、並びに硫酸アルミニウム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、リバウンド率低下の点で、硫酸アルミニウムが好ましい。
【００１３】
硫酸塩の使用量は、セメント１００重量部に対して、２〜２０重量部が好ましく、３〜１０重量部がより好ましい。２重量部未満だとリバウンド率が大きくなり、粉塵量が多くなるおそれがあり、２０重量部を越えてもさらなる効果の増大は望めず、経済的にも好ましくないおそれがある。
【００１４】
本発明で使用する急結剤は、セメントの凝結を瞬間的に起こし、付着性を向上して剥落を防止するものである。急結剤としては、アルカリ金属アルミン酸塩やケイ酸ナトリウム等の無機塩系や、カルシウムアルミネート類等のセメント鉱物系等が挙げられる。これらの中では、強度発現性が良好な点で、セメント鉱物系が好ましく、カルシウムアルミネート類がより好ましい。
【００１５】
カルシウムアルミネート類の中では、反応活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3（Ｃ12Ａ7）組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネートがより好ましい。
【００１６】
カルシウムアルミネートの粒度は、ブレーン比表面積で３０００cm2/g以上が好ましく、５０００cm2/g以上がより好ましい。３０００cm2/g未満だと急結性が低下し、剥落が多くなるおそれがある。
【００１７】
急結剤として、カルシウムアルミネート類を使用した場合、凝結性や長期強度発現性の点で、さらに石膏やアルミン酸アルカリ金属塩を併用することが好ましく、石膏とアルカリ金属アルミン酸塩を併用することがより好ましい。
【００１８】
本発明で使用する石膏は、市販のいずれの石膏も使用できるが、ＩＩ型無水石膏や天然石膏が好ましい。
【００１９】
石膏の粒度は、ブレーン比表面積で３０００cm2/g以上が好ましく、５０００cm2/g以上がより好ましい。３０００cm2/g未満だと強度発現性が低下するおそれがある。
【００２０】
石膏の使用量は、カルシウムアルミネート類１００重量部に対して、２０〜２５０重量部が好ましく、７５〜１５０重量部がより好ましい。２０重量部未満だと急結性が小さくなるおそれがあり、２５０重量部を越えると凝結時間が長くなり、リバウンド率が大きくなり、粉塵量が多くなるおそれがある。
【００２１】
本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸塩（以下アルミン酸塩という）は、初期凝結を促進するものであり、適度な凝結促進によってリバウンド率の低減に寄与するものである。アルミン酸塩としては、アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、及びアルミン酸カリウム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用できるが、アルミン酸ナトリウムが好ましい。
【００２２】
アルミン酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート類１００重量部に対して、２〜３０重量部が好ましく、５〜２０重量部がより好ましい。２重量部未満だと急結性が小さくなるおそれがあり、３０重量部を越えると初期凝結性状が悪くなり、リバウンド率が増加するおそれがある。
【００２３】
さらに本発明では、凝結促進や剥落防止の点で、アルカリ金属炭酸塩類（以下炭酸塩類という）を急結剤中に併用してもよい。炭酸塩類としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用してもよい。
【００２４】
急結剤の使用量は、セメント１００重量部に対して、５〜３０重量部が好ましく、７〜２０重量部がより好ましい。５重量部未満だと初期凝結が得られないおそれがあり、３０重量部を越えると配管等が閉塞し、圧送性が低下するおそれがある。
【００２５】
本発明の吹付セメントコンクリートにおける水の使用量としては、強度発現性の点で、水／セメント比で３５〜６０％が好ましく、４０〜５５％がより好ましい。３５％未満だとセメントコンクリートを充分に混合できないおそれがあり、６０％を越えると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２６】
本発明で使用する骨材は吸水率が低く、骨材強度が高いものが好ましく、細骨材率や骨材の最大寸法は吹付可能であれば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、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。
【００２７】
本発明で使用する急結性吹付セメントコンクリートは、吹付セメントコンクリートと急結剤を含有するものである。吹付セメントコンクリートの添加方法としては、吹付セメントコンクリートに、コンクリート再生微粉末、及び必要に応じて硫酸塩を予め添加しておけば、特に限定されるものではない。
【００２８】
本発明では、必要に応じて、さらに、増粘剤やポリカルボン酸系高分子化合物等の減水剤を使用してもよく、セメントコンクリートの凝結時間を調節するために、有機酸又はその塩、リン酸又はその塩、ホウ酸又はその塩、及びアルコール類等を使用してもよい。
【００２９】
減水剤は、吹付セメントコンクリート側、急結剤側のどちら側にも添加でき、片側のみに使用してもよく、両側に併用してもよいが、単位水量を低減し、強度発現性向上の点で、吹付セメントコンクリート側に添加することが好ましい。
【００３０】
本発明の吹付工法においては、要求される物性、経済性、及び施工性等に応じた種々の工法が可能である。
【００３１】
本発明の吹付工法としては、乾式吹付工法も可能であるが、粉塵量が多くなるおそれがあるので、急結剤を混合する前に予め水を吹付セメントコンクリート側に加えて混練りする湿式吹付工法を使用することが好ましい。
【００３２】
湿式吹付工法としては、セメント、細骨材、粗骨材、及び水を加えて混練し、空気圧送し、途中にＹ字管を設け、他方から急結剤供給装置により急結剤を空気圧送し、合流混合して急結性湿式吹付コンクリートとしたものを吹付ける方法等が挙げられる。
【００３３】
本発明の吹付工法においては、従来使用している吹付設備が使用できる。通常、吹付圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ2、吹付速度は４〜２０ｍ3／ｈである。
【００３４】
吹付設備については、吹付できれば特に限定されるものではなく、例えば、吹付セメントコンクリートの圧送にはアリバー社製商品名「アリバー２８０」等が、急結剤の圧送にはちよだ製作所製急結剤圧送装置「ナトムクリート」等がそれぞれ使用できる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００３６】
実験例１
水セメント比５０％、細骨材率６０％、単位セメント量３５０ｋｇ／ｍ3、表１に示す単位量のコンクリート再生微粉末、及び、セメント１００重量部に対して５重量部の硫酸塩からなる吹付コンクリートを調製し、アリバー社製吹付機「アリバー２８０」により圧送した。なお、吹付コンクリートはスランプが同程度になるように減水剤を使用して調製した。
一方、ちよだ製作所製急結剤圧送装置「ナトムクリート」により、急結剤がセメントに対して１０重量部になるように圧送し、吹付直前にＹ字管で吹付コンクリートと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１００リットルを、鉄板により作成した模擬トンネルの側壁に吹付け、物性を評価した。結果を表１に示す。
【００３７】
〈使用材料〉
水：水道水
セメント：普通ポルトランドセメント、比重３．１６、市販品
細骨材：新潟県青海産石灰砂、比重２．６４
粗骨材：新潟県姫川産川砂利、最大寸法１０ｍｍ、比重２．６５
コンクリート再生微粉末▲１▼：コンクリート廃材をジョークラッシャー破砕機で破砕し、破砕物を振動篩で分級したもの、粒径０．１５ｍｍ未満、比重２．２３
硫酸塩ａ：市販品の硫酸アルミニウムの粉砕品、ブレーン比表面積５２００ｃｍ2／ｇ
減水剤：高性能ＡＥ減水剤、ポリカルボン酸系高分子化合物、市販品
急結剤：カルシウムアルミネート／石膏／アルミン酸塩＝１００／１００／１５（重量比）からなる混合物。但し、カルシウムアルミネートは１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3組成に対応し、ブレーン比表面積６０５０ｃｍ2／ｇで非晶質のもの、石膏はＩＩ型無水石膏でブレーン比表面積５１００ｃｍ2／ｇのもの、アルミン酸塩はアルミン酸ナトリウムを使用した。
【００３８】
〈評価方法〉
リバウンド率：急結性吹付コンクリートを１分間側壁に吹付けた時の、［（跳ね返り落下した急結性吹付コンクリートの量）／（吹付に使用した急結性吹付コンクリートの全体量）×１００（重量％）］で示した。
粉塵量：柴田科学器械工業社製デジタル粉塵計を使用し、吹付開始後に、模擬トンネルの中央で粉塵量を測定し、１ｍ3当りの粉塵量を算出した。
脈動性：吹付コンクリートの圧送中におけるホースの脈動性を目視により評価した。圧送ホースが脈動しない場合を○、脈動が発生しても吹付コンクリートが途切れずに吐出した場合を△、脈動が激しく吐出が途切れた場合を×とした。
【００３９】
【表１】
実験例２
コンクリート再生微粉末の単位量を２００ｋｇ／ｍ3とし、セメント１００重量部に対して表２に示す量の硫酸塩を使用し、リバウンド率と粉塵量を評価したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００４１】
〈使用材料〉
硫酸塩ｂ：市販品の硫酸ナトリウムの粉砕品、ブレーン比表面積５２００ｃｍ2／ｇ
硫酸塩ｃ：市販品の硫酸カリウムの粉砕品、ブレーン比表面積５２００ｃｍ2／ｇ
【００４２】
【表２】
実験例３
コンクリート再生微粉末の単位量を２００ｋｇ／ｍ3とし、セメント１００重量部に対して表３に示す量の急結剤を使用し、凝結時間と圧送性を評価したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００４４】
〈評価方法〉
凝結時間：急結性吹付コンクリート中の粗骨材を除いた材料でモルタルを練り、土木学会基準「吹付けコンクリート用急結剤品質規格（ＪＳＣＥＤ−１０２）」に準拠して測定した。
圧送性：急結性吹付コンクリートの圧送状況を観察した。Ｙ字管や配管が詰まらない場合を○、詰まり気味の場合を△、Ｙ字管や配管や詰まって吹付ができない場合を×とした。
【００４５】
【表３】
実験例４
表４に示すコンクリート再生微粉末の単位量を２００ｋｇ／ｍ3とし、リバウンド率と粉塵量を評価したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。
【００４７】
〈使用材料〉
コンクリート再生微粉末▲２▼：コンクリート廃材をジョークラッシャー破砕機で破砕し、破砕物を振動篩で分級したもの、粒径０．３ｍｍ以下、比重２．２３
【００４８】
【表４】
【発明の効果】
本発明の急結性吹付セメントコンクリートを使用することにより、吹付時における付着性を向上し、リバウンド率や粉塵量を低減できる。従って、吹付施工コストを削減でき、経済的に好ましくなる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spray material that can effectively use a recycled concrete fine powder generated when demolishing a concrete structure and can reduce a rebound rate and a dust amount, and a spray method using the spray material. In the present invention, paste, mortar, and concrete are collectively referred to as cement concrete.
[0002]
[Prior art]
In tunnel excavation such as roads, railways, and conduits, a spraying method using quick setting sprayed concrete in which quick setting agent is mixed with shotcrete is used in order to prevent collapse of exposed ground. -4149).
This method usually involves preparing sprayed concrete at a cement, aggregate, and water metering and mixing plant installed at the excavation site, transporting it with an agitator car, pumping it with a concrete pump, and using a confluence pipe installed on the other side. It is a construction method that mixes with the quick-setting agent fed by pressure and sprays it to the ground surface as a quick setting sprayed concrete until a predetermined thickness is reached.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, this method has a large rebound (bounce) ratio indicated by [(amount of rapidly setting sprayed concrete that bounces) / (amount of sprayed entire quick setting spray concrete) × 100 (%)], which is economically preferable. There was no problem. Therefore, a spray material that reduces the rebound rate has been demanded.
[0004]
As a result of intensive studies, the present inventor has obtained the knowledge that the rebound rate of the quick setting sprayed cement concrete can be reduced by using the recycled concrete powder, and has completed the present invention.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a spray cement concrete containing 100 parts by weight of cement, 100 to 400 kg / m 3 of recycled concrete fine powder and 2 to 20 parts by weight of aluminum sulfate , and a rapid setting agent containing a rapid setting agent. The quick setting cement concrete, wherein the quick setting cement concrete contains calcium aluminate, gypsum, and alkali metal aluminate, and the quick setting agent further contains water. Spray cement concrete comprising 100 parts by weight of cement, 100 to 400 kg / m 3 of recycled concrete fine powder, 2 to 20 parts by weight of aluminum sulfate , and water, calcium aluminate, gypsum, and Quick setting spray cement containing a setting agent containing alkali metal aluminate A concrete, a spraying method, characterized by comprising using the said acute-setting property spray cement concrete.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0007]
The cement used in the present invention is not particularly limited, and various kinds of mixed cements such as ordinary portland cements such as early strength, very early strength, and moderate heat, blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement, and Examples thereof include super-hard cement, and these may be used in the form of fine powder. Among these, ordinary Portland cement and early-strength Portland cement are preferable in terms of good pumpability of cement concrete.
[0008]
The concrete recycled fine powder used in the present invention is preferably a cement hydrate or a finely pulverized aggregate generated when a recycled aggregate is obtained from concrete waste. It is. By using the recycled concrete powder of the present invention, the viscosity is increased, the adhesion at the time of spraying is improved, and the rebound rate is reduced.
[0009]
Although it does not specifically limit as a concrete waste material, Generally the concrete waste material which generate | occur | produced by the demolition and reconstruction of a building can be used. When this concrete waste material is crushed by a crusher, coarse aggregate, fine aggregate, cement hydrate and finely pulverized aggregate of mortar are obtained. These are classified using a classification method such as a vibration sieve, and the coarse recycled powder and fine aggregate are removed to recover the recycled concrete powder.
[0010]
The particle diameter of the recycled concrete fine powder is preferably 0.3 mm or less, and more preferably less than 0.15 mm. If it exceeds 0.3 mm, the viscosity of cement concrete decreases, the rebound rate increases, and the amount of dust may increase.
[0011]
The use amount of the recycled concrete fine powder is preferably 50 to 400 kg / m 3 , more preferably 100 to 300 kg / m 3 in unit amount. If it is less than 50 kg / m 3 , the viscosity of cement concrete will decrease, the rebound rate will increase, and the amount of dust may increase. If it exceeds 400 kg / m 3 , pulsation will occur during pumping and spraying will be difficult. There is a fear.
[0012]
In the present invention, it is preferable to use sulfate in order to improve adhesion and reduce the rebound rate. Examples of sulfates include alkali metal sulfates such as sodium sulfate and potassium sulfate, alkaline earth metal sulfates such as magnesium sulfate and calcium sulfate, and aluminum sulfate. Also good. Among these, aluminum sulfate is preferable from the viewpoint of lowering the rebound rate.
[0013]
The amount of sulfate used is preferably 2 to 20 parts by weight and more preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 2 parts by weight, the rebound rate increases and the amount of dust may increase. If the amount exceeds 20 parts by weight, no further increase in effect can be expected, which may be economically undesirable.
[0014]
The rapid setting agent used in the present invention instantaneously causes agglomeration of cement, improves adhesion, and prevents peeling. Examples of the quick setting agent include inorganic salt systems such as alkali metal aluminate and sodium silicate, and cement mineral systems such as calcium aluminates. Among these, cement minerals are preferable and calcium aluminates are more preferable in terms of good strength development.
[0015]
Among the calcium aluminates, amorphous calcium aluminate is preferable from the viewpoint of reaction activity, and amorphous calcium obtained by quenching the heat-treated product corresponding to the 12CaO · 7Al 2 O 3 (C 12 A 7 ) composition. More preferred is aluminate.
[0016]
The particle size of the calcium aluminate is preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine specific surface area, 5000 cm 2 / g or more is more preferable. If it is less than 3000 cm 2 / g, the quick setting property is lowered and peeling may be increased.
[0017]
When calcium aluminates are used as the quick setting agent, it is preferable to use gypsum and alkali metal aluminate in combination in terms of setting and long-term strength. Gypsum and alkali metal aluminate are used in combination. It is more preferable.
[0018]
As the gypsum used in the present invention, any commercially available gypsum can be used, but type II anhydrous gypsum and natural gypsum are preferable.
[0019]
The particle size of the gypsum, preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine specific surface area, 5000 cm 2 / g or more is more preferable. If it is less than 3000 cm 2 / g, strength development may be reduced.
[0020]
The amount of gypsum used is preferably 20 to 250 parts by weight, more preferably 75 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of calcium aluminates. If the amount is less than 20 parts by weight, the quick setting property may be reduced. If the amount exceeds 250 parts by weight, the setting time may be increased, the rebound rate may be increased, and the amount of dust may be increased.
[0021]
The alkali metal aluminate (hereinafter referred to as aluminate) used in the present invention promotes the initial setting and contributes to the reduction of the rebound rate by promoting the appropriate setting. Examples of the aluminate include lithium aluminate, sodium aluminate, and potassium aluminate. One or more of these can be used, and sodium aluminate is preferred.
[0022]
The amount of aluminate used is preferably 2 to 30 parts by weight and more preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of calcium aluminates. If the amount is less than 2 parts by weight, the quick setting property may be reduced, and if it exceeds 30 parts by weight, the initial setting property may be deteriorated and the rebound rate may be increased.
[0023]
Furthermore, in the present invention, alkali metal carbonates (hereinafter referred to as carbonates) may be used in the rapid setting agent in terms of accelerating setting and preventing exfoliation. Examples of carbonates include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate. One or more of these may be used.
[0024]
The use amount of the quick setting agent is preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 7 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 5 parts by weight, initial condensation may not be obtained. If the amount exceeds 30 parts by weight, piping or the like may be blocked, and the pumpability may be reduced.
[0025]
The amount of water used in the sprayed cement concrete of the present invention is preferably 35 to 60%, more preferably 40 to 55% in terms of water / cement ratio in terms of strength development. If it is less than 35%, cement concrete may not be sufficiently mixed, and if it exceeds 60%, strength development may be hindered.
[0026]
The aggregate used in the present invention preferably has a low water absorption rate and a high aggregate strength, and the fine aggregate ratio and the maximum dimension of the aggregate are not particularly limited as long as spraying is possible. Examples of the fine aggregate include river sand, mountain sand, lime sand, and dredged sand. Examples of the coarse aggregate include river gravel, mountain gravel, and lime gravel.
[0027]
The quick setting spray cement concrete used in the present invention contains spray cement concrete and a quick setting agent. The method for adding sprayed cement concrete is not particularly limited as long as concrete recycled fine powder and, if necessary, sulfate are added to sprayed cement concrete in advance.
[0028]
In the present invention, if necessary, a water reducing agent such as a thickener or a polycarboxylic acid polymer compound may be further used. In order to adjust the setting time of cement concrete, an organic acid or a salt thereof, Phosphoric acid or a salt thereof, boric acid or a salt thereof, and alcohols may be used.
[0029]
The water reducing agent can be added to either the sprayed cement concrete side or the quick setting agent side, and it may be used only on one side or on both sides, but it can reduce unit water volume and improve strength development. In this respect, it is preferable to add to the sprayed cement concrete side.
[0030]
In the spraying method of the present invention, various methods according to the required physical properties, economy, workability and the like are possible.
[0031]
As the spraying method of the present invention, a dry spraying method is also possible, but since there is a possibility that the amount of dust may increase, wet spraying in which water is added to the sprayed cement concrete side in advance before mixing the quick setting agent. It is preferable to use a construction method.
[0032]
As a wet spraying method, cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water are added and kneaded, pneumatically fed, a Y-shaped pipe is provided in the middle, and the rapid setting agent supply device is pneumatically fed from the other side. And a method of spraying what has been made into a quick setting wet spray concrete by merging and mixing.
[0033]
In the spraying method of the present invention, conventionally used spraying equipment can be used. Usually, the spray pressure is 2 to 5 kg / cm 2 and the spray speed is 4 to 20 m 3 / h.
[0034]
The spraying equipment is not particularly limited as long as it can be sprayed. For example, the product name “Aliver 280” manufactured by Arriver is used for the pressure feeding of sprayed cement concrete. The device “Natom Cleat” can be used.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
[0036]
Experimental example 1
50% water cement ratio, fine aggregate ratio 60%, unit cement amount 350 kg / m 3 , concrete recycled fine powder of unit amount shown in Table 1, and 5 parts by weight of sulfate per 100 parts by weight of cement The shotcrete was prepared and pumped by the sprayer “Aliver 280” manufactured by Arriver. The shotcrete was prepared using a water reducing agent so that the slump would be comparable.
On the other hand, the quick setting agent “Natom Cleat” manufactured by Chiyoda Manufacturing Co., Ltd. pumps the quick setting agent to 10 parts by weight with respect to the cement, and mixes with the sprayed concrete with a Y-shaped tube immediately before spraying. It was shot concrete. 100 liters of this quick setting sprayed concrete was sprayed on the side wall of a simulated tunnel made of iron plate, and the physical properties were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0037]
<Materials used>
Water: Tap water Cement: Ordinary Portland cement, specific gravity 3.16, Commercially available fine aggregate: Niigata Aomi lime sand, specific gravity 2.64
Coarse aggregate: Gravel from Himekawa, Niigata Prefecture, maximum dimension 10mm, specific gravity 2.65
Recycled concrete fine powder (1): Waste concrete was crushed with a jaw crusher crusher, and crushed material was classified with a vibration sieve, particle size less than 0.15 mm, specific gravity 2.23
Sulfate a: Commercially available pulverized aluminum sulfate, Blaine specific surface area 5200 cm 2 / g
Water reducing agent: High-performance AE water reducing agent, polycarboxylic acid polymer compound, commercial product quick setting agent: mixture consisting of calcium aluminate / gypsum / aluminate = 100/100/15 (weight ratio). However, calcium aluminate corresponds to 12CaO · 7Al 2 O 3 composition and is amorphous with a brane specific surface area of 6050 cm 2 / g, gypsum is type II anhydrous gypsum with a brain specific surface area of 5100 cm 2 / g, aluminate As the salt, sodium aluminate was used.
[0038]
<Evaluation methods>
Rebound rate: [(amount of rapidly setting sprayed concrete that bounces and falls) / (total amount of rapidly setting sprayed concrete used for spraying) × 100 ( % By weight)].
Dust amount: A digital dust meter manufactured by Shibata Kagaku Kikai Kogyo Co., Ltd. was used. After starting spraying, the dust amount was measured at the center of the simulated tunnel, and the dust amount per 1 m 3 was calculated.
Pulsation property: The pulsation property of the hose during pumping of shotcrete was visually evaluated. The case where the pumping hose did not pulsate was indicated as ◯, the case where the sprayed concrete was discharged without interruption even when pulsation occurred, and the case where the pulsation was severely interrupted was indicated as ×.
[0039]
[Table 1]
Experimental example 2
The same as Experimental Example 1 except that the unit amount of the recycled concrete fine powder was 200 kg / m 3 , the amount of sulfate shown in Table 2 was used with respect to 100 parts by weight of cement, and the rebound rate and the amount of dust were evaluated. Went to. The results are shown in Table 2.
[0041]
<Materials used>
Sulfate b: commercially available product of pulverized sodium sulfate, Blaine specific surface area 5200 cm 2 / g
Sulfate c: ground product of potassium sulfate, Blaine specific surface area 5200 cm 2 / g
[0042]
[Table 2]
Experimental example 3
Example 1 except that the unit amount of the recycled concrete fine powder was 200 kg / m 3 , the setting agent shown in Table 3 was used for 100 parts by weight of cement, and the setting time and pumpability were evaluated. The same was done. The results are shown in Table 3.
[0044]
<Evaluation methods>
Setting time: Mortar was kneaded with materials excluding coarse aggregates in quick setting sprayed concrete, and measured according to the Japan Society of Civil Engineers standard "Quality standard for quick setting quality for shot concrete (JSCED-102)".
Pumpability: The pumping condition of quick setting sprayed concrete was observed. The case where the Y-shaped tube or piping was not clogged was marked as ◯, the case where it was clogged was marked as Δ, and the case where the Y-shaped tube or piping was clogged and could not be sprayed was marked as ×.
[0045]
[Table 3]
Experimental Example 4
The experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the unit amount of the recycled concrete powder shown in Table 4 was 200 kg / m 3 and the rebound rate and the amount of dust were evaluated. The results are shown in Table 4.
[0047]
<Materials used>
Recycled concrete fine powder (2): Waste concrete crushed with a jaw crusher crusher and crushed material classified with a vibrating sieve, particle size 0.3 mm or less, specific gravity 2.23
[0048]
[Table 4]
【The invention's effect】
By using the quick setting spray cement concrete of the present invention, the adhesion at the time of spraying can be improved, and the rebound rate and the amount of dust can be reduced. Therefore, the spray construction cost can be reduced, which is economically preferable.
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