JP4338193B2 - プレミックス材の湿式吹付け施工方法 - Google Patents
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Description
本発明に使用するプレミックス材は、耐火性骨材と、耐火性微粉と、クリンカー鉱物としてCaO・Al2O3を15質量%以上含有するアルミナセメントとを含有する耐火組成物に、分散剤及びアルミナセメントの水和停止剤を添加し、予め水で混練して流し込み可能な作業性に調整したものである。
本発明に使用するアルミナセメントとしては、高耐火性、高耐食性、高養生強度並びに高温強度を有する溶融金属容器等の内張り施工体を得るために、クリンカー鉱物としてCaO・Al2O3を15質量%以上含有するものが好ましく、特にJIS1種、2種及び3種クラスのものが好ましい。
水和停止剤は水溶液が酸性にしてアルミナセメントの水和反応を長期間に亘って停止するものでなければならない。このような水和停止剤として、オキシカルボン酸及びその塩、ポリアクリル酸及びその誘導体、アクリル酸の塩、キレート剤、縮合リン酸塩、リン酸、リン酸アルミニウム及び硼酸が好ましく、これらを単独で、又は2種以上併用して使用することができる。
耐火性骨材としては、電融アルミナ、焼結アルミナ、ボーキサイト、カイアナイト、アンダリュサイト、ムライト、シャモット、ロー石、珪石、アルミナ−マグネシアスピネル、マグネシア、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、黒鉛、ピッチ等からなる群から選ばれた少なくとも1種を使用でき、必要に応じて2種以上を併用することができる。耐火性微粉としては、アルミナ、非晶質シリカ、シリカ、チタニア、ムライト、ジルコニア、クロミア、炭化珪素、カーボン、粘土等の微粉からなる群から選ばれた少なくとも1種以上を使用することができる。耐火性微粉の平均粒径は70μm以下が好ましい。耐火性微粉の一部に10μm以下、より好ましくは1μm以下の耐火性超微粉を使用すると、分散剤との併用において低水量で良好な流動性を有するプレミックス材が得られる。
分散剤としては、ヘキサメタリン酸ナトリウム、酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム、ウルトラポリリン酸ナトリウム等の縮合リン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、アルミノスルホン酸及びその塩、リグニンスルホン酸及びその塩、ポリアクリル酸及びその塩、及びポリカルボン酸及びその塩等が好ましく、これらを単独で又は2種以上を配合して使用することができる。
本発明に使用するプレミックス材は、保存性及び急結剤の作用を阻害しない範囲で外割り配合できるその他の成分を含有してもよい。例えば、施工体の強度向上のための無機又は金属の繊維、乾燥時の水蒸気爆裂防止のための有機繊維又は発泡剤、炭化ホウ素等の酸化防止剤等を含有しても良い。また本発明のプレミックス材は、その他に輸送時の骨材の分離又は水浮きを防止するためのセルロース誘導体、ガム、アルギン酸塩等の増粘剤等を含有しても良い。
本発明に使用するプレミックス材は、水で混練して流し込み可能な作業性に調整したものであり、その際の混練水量が緻密な施工体を得るために重要な因子となる。流動性を損なわない範囲で混練水量を少なくし、均一に混練することにより施工体組織の緻密性を向上させることができる。混練水量は、使用する耐火性骨材及び耐火性微粉の比重及び気孔率、耐火組成物の粒度構成、その他の成分等により大きな影響を受けるが、耐火組成物の合計量100質量%に対して、好ましくは約4.5〜9質量%(外割)であり、より好ましくは5〜8.5質量%(外割)である。混練水量が4.5質量%未満では得られるプレミックス材の流動性が低く、また9質量%を超えると輸送時にプレミックス材中で水浮きや骨材の分離が生じる傾向がある他、吹付け時にはダレ落ちや剥れ、養生強度の発現が十分でないなどの現象が見られるようになる。
本発明に使用する急結剤は、吹付けノズルでポンプ圧送可能な程度の流動性を有するプレミックス材に添加して、(イ) 吹付け施工体にダレ落ちや剥れを起こさない程度に十分な保形性を付与する働きと、(ロ) アルミナセメントの水和停止機構を破壊して停止していたアルミナセメントの水和性を回復させる働きを併せ持つ物質でなければならない。
本発明のプレミックス材の湿式吹付け施工方法は、施工時にプレミックス材を圧送ポンプにより吹付けノズルまで輸送し、吹付けノズルで圧搾空気とともに急結剤を添加して吹き付けることを特徴とする。本発明で使用する圧送ポンプは特に限定されないが、ピストン式又はスクイーズ式を使用するのが好ましい。圧送ポンプから吹付けノズルまでの輸送管は鉄管やフレキシブルタイプのホース等が使用できる。
湿式吹付け施工に使用するプレミックス材を作製した。表2にプレミックス材の粉体組成物部分の配合を示す。表2中の粉体組成物Aはアルミナセメント含有物、粉体組成物Nはアルミナセメント不含有物である。使用したアルミナセメントは、JIS1種相当(CaO・Al2O3が40質量%、12CaO・7Al2O3が10質量%、残部がアルミナからなる。粉末X線回折内部標準法により定量。)であった。これらの粉体組成物に各種の水和停止剤を添加した後、外割で水を6.5質量%添加し、万能ミキサで混練してプレミックス材を作製した。得られたプレミックス材のpH及び保存可能日数を表3に示す。
表3に示した配合割合のプレミックス材1〜4を工場でボルテックスミキサを使用して製造した。得られたプレミックス材は常温(約15〜25℃)で7日間保存した後、その中から各吹付け施工試験に各々約500 kgずつ使用した。スクイーズ式圧送機を使用し、長さ10 m、直径1.5インチのフレキシブルホースを通して前記プレミックス材を吹付けノズルまで輸送し、前記吹付けノズルにて圧搾空気とともに急結剤を添加して、垂直壁面に150〜200 mmの厚みで吹付け、得られた湿式吹付け施工体の状態を観察した。また施工体をそのまま養生し、施工体の強度変化を大起理化工業株式会社製の中山式土壌硬度計を用いて測定した。
Claims (4)
- 耐火性骨材と、耐火性微粉と、クリンカー鉱物としてCaO・Al2O3を15質量%以上含有するアルミナセメントとを含有する耐火組成物に、分散剤、及びアルミナセメントの水和停止剤を添加したものを予め水で混練し、得られたプレミックス材を圧送ポンプで吹付けノズルに輸送し、前記吹付けノズルで圧搾空気とともに急結剤を添加して吹き付ける湿式吹付け施工方法であって、前記水和停止剤は水溶液の状態で酸性を呈する物質からなり、前記水和停止剤の添加量を前記プレミックス材のpHが2〜7となるように調整することにより、前記プレミックス材の保存可能日数を5日以上とし、前記急結剤はpHが10以上の水溶液又はスラリーの状態で使用し、かつ前記急結剤の添加量は前記プレミックス材100質量%に対して外割で0.05〜1.2質量%(固形分換算)であることを特徴とする湿式吹付け施工方法。
- 請求項1に記載のプレミックス材の湿式吹付け施工方法において、前記水和停止剤はオキシカルボン酸及びその塩、ポリアクリル酸及びその誘導体、アクリル酸の塩、キレート剤、縮合リン酸塩、リン酸、リン酸アルミニウム及び硼酸からなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とするプレミックス材の湿式吹付け施工方法。
- 請求項1又は2に記載のプレミックス材の湿式吹付け施工方法において、前記アルミナセメントの含有量は前記耐火組成物100質量%に対して0.1〜12質量%であり、前記分散剤の添加量は前記耐火組成物100質量%に対して外割で0.01〜1質量%であることを特徴とするプレミックス材の湿式吹付け施工方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のプレミックス材の湿式吹付け施工方法において、前記急結剤は、(a) アルミン酸アルカリ、アルミン酸カルシウム、珪酸アルカリ及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも1種又はこれらにアルカリ金属塩を加えたものからなる第一の群、及び(b) カルシウム、マグネシウム及びアルミニウムの塩化物、硝酸塩及び硫酸塩の少なくとも1種にアルカリ金属塩を加えたものからなる第二の群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とするプレミックス材の湿式吹付け施工方法。
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