JP4206032B2

JP4206032B2 - モルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法

Info

Publication number: JP4206032B2
Application number: JP2003392149A
Authority: JP
Inventors: 卓雄大倉
Original assignee: Nisshoku Corp
Current assignee: Nisshoku Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP2005155069A

Description

この発明は、モルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法に関するものである。

本出願人は、高所法面に予め形成された型枠に対して吹付材料として、セメントと細骨材としての砂と水とを混入させたモルタル材料、または、セメントと細骨材としての砂と粗骨材としての砂利・礫・砕石等と水とを混入させたコンクリート材料を吹付けて格子状の法枠を形成する際、高所の吹付施工を効率よく行うために、モルタル材料またはコンクリート材料を構成するセメントミルクと骨材とを別々に圧送する別圧送方式吹付け方法において、モルタルまたはコンクリート材料を構成する水のうち、骨材圧送機側から水を、含水率〔水÷（骨材＋水）×１００）〕が５〜１０ｗｔ％となるように前記骨材に添加し、残りの水を例えばセメントに添加してセメントミルクとし、それによって、前記骨材とセメントミルクが均一に混合された強度の大きいモルタル材料またはコンクリート材料吹付けを経済的に、かつ、効率よく行えるようにしたモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法を提案している（特願２００２−１４２５０８号明細書・図面参照）。そして、細骨材としての砂は、海砂、川砂など自然界に存在していたものであり、粗砂、細砂以外にシルトを含んでいたため、骨材搬送ホース内面がそれほど磨耗することはなかった。
特開２００１−２４８１６４号公報

ところが、近年のリサイクル推進の流れを受け、高炉スラグなどが骨材として使用されるようになってきている。しかし、高炉スラグは、全くシルト分を含まないため、これを前記別圧送方式吹付けに用いると骨材搬送ホース内面が多大に磨耗することが予測される。

この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、高炉スラグなど、シルト分を全く含まない骨材を用いても、骨材搬送ホース内面を多大に磨耗させることなく前記骨材を搬送できるモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明のモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法は、シルト分を含まない骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法であって、前記骨材による骨材搬送ホース内面の磨耗を防止する磨耗防止剤を前記骨材に添加することを特徴とする。

前記高炉スラグは、高炉で鉄鉱石から銑鉄を生産するときに生成するもので、ＳｉＯ₂，ＣａＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯが主要な成分で、Ｔ−ＦｅＯ，ＭｇＯ，Ｓ，ＭｎＯ等も含むものもある。
前記高炉スラグは、以下の特性を持つ。
ａ．溶融シリカ量が少なく、アルカリ骨材反応が起こり難い。
ｂ．表面に微細な気孔を有し、セメントペーストとの付着性が優れている。
ｃ．初期強度の発現が良く、高い強度が得られる。
ｄ．粘土、有機不純物といった有害物質を含んでいない。

この発明において、骨材による骨材搬送ホース内面の磨耗を防止する磨耗防止剤は、流動性を持ち、前記骨材搬送ホース内面に付着し易く、水とは分離し易いシルト、ベントナイト、金属粉、シリカフューム、セラミックパウダーのいずれかまたはそれらのうちの２以上の組み合わせであるものが好ましい。
例えば、前記シリカフュームは、フェロシリコン、電融ジルコニア、金属シリコンの製造時に発生する、平均粒径０．１５μｍの非常に細かい非晶質球状微粒子（ＳｉＯ₂が主成分）である。そして、前記シリカフュームを材料中に添加することで、
（１）材料粒子間への充填による緻密な構造、
（２）材料粒子間でのボールベアリング効果、
（３）ポゾラン反応（セメントの水和物と前記シリカフュームが反応して、安定した物質を生成する反応）の発現
などの効果があり、モルタルの強度増大、良好な流動性、耐久性や水密性、化学抵抗性の向上を得ることができる。
また、磨耗防止剤としての前記金属粉としては、シルトの粒径（例えば０．０２〜０．００２ｍｍ）と同様の粒径を持つ例えばアルミニウム粉が好ましい。また、磨耗防止剤としての前記セラミックパウダーとしては、シルトの粒径（例えば０．０２〜０．００２ｍｍ）と同様の粒径を持つものを用いるのが好ましい。
そして、前記シリカフュームを材料中に添加することで得られる前述した（１），（２）などの効果は、前記金属粉やセラミックパウダーを材料中に添加することでも得られるものであり、前記金属粉やセラミックパウダーの材料中への添加により、モルタルの強度増大、良好な流動性、耐久性や水密性、化学抵抗性の向上を得ることができる。
なお、磨耗防止剤を前記骨材に添加する量は適宜設定されうる。

この発明のモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法は、モルタル材料またはコンクリート材料を構成する、シルト分を含まない骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付ける方法において、高炉スラグなど、シルト分を含まない材料を前記骨材として使用する際に、前記骨材による骨材搬送ホース内面の磨耗を防止する磨耗防止剤を前記骨材に添加するので、骨材搬送ホース内面を多大に磨耗することが回避できる。

以下、この発明の実施形態を、図を参照しながら説明する。なお、それによってこの発明は限定されるものではない。

図１〜図４は、この発明の一実施形態を示す。この実施形態では、セメントと高炉スラグ（骨材）と水とを混入させたモルタル材料吹付けについて説明する。
図１〜図４において、モルタル材料１の吹き付け装置（以下、モルタル材料吹付け装置という）は、高炉スラグ２を骨材とし、この高炉スラグ２および水３ａを供給する骨材圧送機４と、この骨材圧送機４に接続されたエアコンプレッサー５と、セメント６と水３ｂとを混合してなるセメントミルク７を供給するセメントミルク供給手段としての圧送用ポンプ（例えばピストン式ポンプ、スクイズ式ポンプ）８とを有するとともに、骨材搬送ホース９を介して圧送される前記高炉スラグ２および水３ａと、セメントミルク搬送ホース１０を介して圧送される前記セメントミルク７（６，３ｂ）とを混合し、モルタル材料１として吐出する混合手段としての可搬式の混合装置１１と、混合して得られたモルタル材料１を吹き付けるためのモルタル材料吹付ノズル１２とを備えている。高炉スラグ２の粒径は２．００〜０．０２ｍｍの範囲のもの（砂状スラグ）を用いるのが好ましい。なお、この実施形態ではモルタル材料１の骨材として高炉スラグ２だけを用いているが、砂と高炉スラグ２とを適宜の割合で混合したものをモルタル材料１の骨材として用いてもよい。前記吹付ノズル１２は、上流側から順に、下流側ほどその内径が大きくなる広がり部分１２ａと、下流側ほどその内径が小さくなる絞り部分１２ｂとを設け、この絞り部分１２ｂの下流端の内径が、モルタル材料圧送用のホース１３の内径と同等またはそれよりも若干大きくなるように構成してある。

前記モルタル材料吹付け装置は、前記可搬式混合装置１１のモルタル材料吐出口１１ａに接続されたモルタル材料圧送用のホース１３を有し、このホース１３の先端に前記モルタル材料吹付ノズル１２が設けられている。また、高炉スラグ２および水３ａを圧送する前記骨材搬送ホース９は、最大で４００ｍ程度の長さの連結ホースよりなり、この連結ホース９は、２０ｍ程度の多数の短いホース９ａが連結されてなる。また、高炉スラグ２および水３ａは、エアコンプレッサー５から供給される圧縮エアによって骨材圧送機４の吐出口４ａから所定の吐出量で吐出される。

１４は、高炉スラグ２による骨材搬送ホース９内面の磨耗を防止する磨耗防止剤で、高炉スラグ２に水３ａと共に添加されている。すなわち、高炉スラグ２は、全くシルト分を含まないため、別圧送方式に用いると骨材搬送ホース９内面Ｍが多大に磨耗することが予測されるので、磨耗防止剤１４が高炉スラグ２に水３ａと共に添加されている。この実施形態では磨耗防止剤１４として流動性を持ち、骨材搬送ホース内面Ｍに付着し易く、水とは分離し易いシルトを用いているが、このシルトと同様の特性（流動性を持ち、骨材搬送ホース内面Ｍに付着し易く、水とは分離し易い）を持つ金属粉、シリカフューム、セラミックパウダー、ベントナイトのいずれかだけ、または、シルト、ベントナイト、金属粉、シリカフューム、セラミックパウダーのうちの２以上を組み合わせたものを用いてもよい。磨耗防止剤１４として用いる前記シルトの粒径は、例えば０．０２〜０．００２ｍｍであるが、この粒径よりも小さすぎる粒径のものは、前記金属粉、シリカフューム、セラミックパウダー、ベントナイトであっても水３ａから分離し難く骨材搬送ホース内面Ｍに付着し難くなる。

なお、図１は、モルタル材料１の吹き付けによる法枠２０の形成状況ならびに植生基材（図示せず）の吹き付けによる法面Ｎの緑化保護状況を示している。具体的には、法面Ｎに金網などのネットを張設すると共に、このネット上に鉄筋を格子状に配置して法枠吹付部を形成し、この法枠吹付部の空間部に養生シートを配置する一方、格子状の鉄筋を覆うようにモルタル材料１を吹き付けて、格子状の法枠２０を形成し、その後、前記養生シートを剥がし、かつ、植物種子や肥料を含んだ前記植生基材を法枠２０内に吹き付けて、法面Ｎの緑化保護を図るようにしている。

而して、骨材搬送ホース９内において、高炉スラグ２の周囲に水３ａが存在するため、骨材搬送ホース９内は親水性状態となっている。そのため、混合用筒体１１内において、セメントミルク７（６，３ｂ）との馴染みが向上し、高炉スラグ２がセメントミルク７（６，３ｂ）に均一に混ざり合うことになる。同時に、骨材搬送ホース９内においては、水３ａとは分離し易い磨耗防止剤１４としてのシルトが存在するため、水３ａから分離した磨耗防止剤１４としてのシルトが骨材搬送ホース内面Ｍに付着して骨材搬送ホース内面Ｍを高炉スラグ２の擦れから保護する保護膜３０が骨材搬送ホース内面Ｍに形成される。そして、前記モルタル材料吹付ノズル１２の絞り部分１２ｂの下流端の内径をモルタル材料圧送用のホース１３の内径と同程度か、若干大きめとなるように絞っていることから、骨材搬送ホース９および可搬式混合装置１１を通り、モルタル材料圧送用のホース１３内を搬送されてきたモルタル材料１（高炉スラグ２、磨耗防止剤１４、水３ａおよびセメントミルク７）の抵抗とならず、圧搾空気も減勢されず、搬送中の高炉スラグ２がモルタル材料圧送用のホース１３内で詰まることを防止できる。また、不必要にモルタル材料１の流速が上昇することがないため、ある程度のモルタル材料１の整流効果を得ながら、図４に示すように、吹付け直前のモルタル材料圧送用のホース１３内でモルタル材料１から分離されていたシルトを、そのまま分離した状態で、絞り部分１２ｂの先端から排出することができ、質のよい高強度のモルタル材料１を効率的に吹付けることができる。
なお、この発明は、モルタル材料１吹付けの場合と同様に骨材として高炉スラグを含むコンクリート材料吹付けにも適用できる。

この発明の一実施形態を示す全体構成説明図である。上記実施形態で用いた骨材搬送ホース内部の状態を示す構成説明図である。上記実施形態で用いた骨材搬送ホース内面に付着した磨耗防止剤を示す構成説明図である。上記実施形態で用いた吹付ノズル内部の状態を示す構成説明図である。

符号の説明

１モルタル材料
２高炉スラグ（シルト分を含まない骨材）
４骨材圧送機
７セメントミルク
８セメントミルク供給手段
９骨材搬送ホース
１４磨耗防止剤
Ｍ骨材搬送ホース内面

Claims

シルト分を含まない骨材およびセメントミルクを別圧送した後、混合して吹付けるモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法であって、前記骨材による骨材搬送ホース内面の磨耗を防止する磨耗防止剤を前記骨材に添加することを特徴とするモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法。
前記磨耗防止剤は、流動性を持ち、前記骨材搬送ホース内面に付着し易く、水とは分離し易いシルト、ベントナイト、金属粉、シリカフューム、セラミックパウダーのいずれかまたはそれらのうちの２以上の組み合わせである請求項１に記載のモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法。
前記モルタル材料またはコンクリート材料を構成する水の一部を骨材圧送機から供給される前記骨材に添加してある請求項１または請求項２に記載のモルタル材料またはコンクリート材料吹付け方法。