JP4428598B2

JP4428598B2 - Spraying method

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Publication number: JP4428598B2
Application number: JP2000048431A
Authority: JP
Inventors: 昭俊荒木; 寺島　　勲
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: JP2001233660A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、及び導水路等のトンネル掘削工事において露出した地山面や地山が露出した法面において、崩落を防止するための吹付材料及びそれを用いた吹付工法に関する。尚、本発明では、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言う。又、水（但し、カルシウムアルミネート類混合物中に予め含有する水を除く）を含有しないセメントコンクリートをドライセメント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面の崩落を防止するために、急結剤とコンクリートを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。
【０００３】
この工法は、通常、工事現場に設置したコンクリート製造プラントで、セメント、骨材、及び水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテータ車で吹付現場まで運搬し、吹付機で吹付コンクリートを空気搬送し、その途中に設けた混合管の一方より空気搬送された急結剤を合流混合し、急結性吹付コンクリートとして吹付ける工法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この工法は、急結剤が十分に混合されずに作業空間に粉塵として飛散するために作業環境を悪化させるおそれがあり、防塵マスク等をしなければならなかった。そのため、作業性が悪くなるおそれがあるという課題があった。
【０００５】
又、経済性の点で、急結剤の使用量を減らして吹付けることも考えられる。しかしながら、急結剤の使用量を減らすと、凝結性状が低下し、リバウンド率が多くなり、初期凝結が遅れ、地山を安定化させるのに十分な強度が早期に発現しない等の課題があった。
【０００６】
本発明者はこれらの課題を種々検討した結果、粉塵発生量を低減させると共に、リバウンド率が多くならず、初期凝結性状やワーカビリティーの保持性が良好な吹付材料を発明するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、１２ＣａＯ・７Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 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類と水を混合して予めカルシウムアルミネート類混合物を調製し、次いで、セメントと混合してドライセメントコンクリートを調製し、更に、水を混合してウエットセメントコンクリートを調製した後、急結剤と混合して急結性吹付セメントコンクリートを調製し、吹付けてなる吹付工法であり、さらに、カルシウムアルミネート類混合物がセッコウを含有してなる該吹付工法であり、カルシウムアルミネート類混合物に予め混合する水の使用量が、カルシウムアルミネート類と必要に応じて使用するセッコウの合計１００質量部に対して、０．２〜２質量部である該吹付工法であり、さらに、凝結促進剤を含有してなる該吹付工法であり、凝結促進剤が、炭酸塩、硫酸塩、アルミン酸塩、及び水酸化物から選ばれる一種又は二種以上のものである請求項１〜４のうちの１項記載の吹付工法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、カルシウムアルミネート類、水、及び必要に応じてセッコウを予め含有したカルシウムアルミネート類混合物をドライセメントコンクリートと混合することにより、ドライセメントコンクリートと水を混練りしてウェットセメントコンクリートを調製した場合にワーカビリティーの保持性を良好にできる。従って、ウェットセメントコンクリートの可使時間が長くなり、ウェットセメントコンクリートが圧送中に閉塞することがなくなり、作業上のトラブルを抑えることができる。
【０００９】
さらに、急結剤として液状急結剤やスラリー状急結剤を使用すれば、粉塵発生量が減少し、リバウンド率が低減し、付着した急結性ウエットセメントコンクリートの初期凝結性状を損なうことなく吹付施工が可能となる。一般的に液状急結剤は粉体急結剤に比べて初期強度発現性が小さいが、本発明はドライセメントコンクリート側に予めカルシウムアルミネート類を含有しているので、液状急結剤を使用しても強度発現性が良好となる。
【００１０】
本発明で使用するセメントは、通常市販されている普通、早強、中庸熱、超早強、及び低熱等の各種ポルトランドセメント、これら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る。これらのポルトランドセメントや混合セメントを微粉末化して使用してもよい。これらの中では、強度発現性の点で、早強ポルトランドセメント及び／又は普通ポルトランドセメントが好ましい。
【００１１】
本発明で使用するカルシウムアルミネート類は、初期凝結や強度増進を図る目的で使用するものであり、通常市販されているセメントに含有しているカルシウムアルミネート鉱物、例えば３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃や４ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｆｅ₂Ｏ₃等とは別にドライセメントコンクリートに予め混合するものである。
【００１２】
初期強度増進作用を効果的に発揮させるためには、カルシウムアルミネート類に通常水を混合させずに使用することが好ましい。しかしながら、このドライセメントコンクリートと水を混練りしたウエットセメントコンクリートの圧送距離が長い場合等、流動性を確保することが要求される場合には一時的にカルシウムアルミネート類の水和反応が進行しないようにする必要がある。本発明は水をカルシウムアルミネート類混合物に予め混合することにより、凝結遅延剤を必要としないか又は必要としても非常に少ない量で十分なワーカビリティーを確保することができる。
【００１３】
本発明で使用するカルシウムアルミネート類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃とを主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ及び／又はＡｌ₂Ｏ₃の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、あるいは、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
【００１４】
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類が好ましく、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。
【００１５】
カルシウムアルミネート類の粒度は、ブレーン値で２０００ｃｍ²／ｇ以上が好ましく、３０００〜７０００ｃｍ²／ｇがより好ましい。３０００ｃｍ²／ｇ未満だと強度発現性が小さいおそれがある。
【００１６】
カルシウムアルミネート類混合物に予め混合する水の使用量は、カルシウムアルミネート類と必要に応じて使用するセッコウの合計１００質量部に対して、０．２〜２質量部が好ましく、０．５〜１．５質量部がより好ましい。０．２質量部未満だと硬化時間が長くならず、ワーカビリティーの保持性や圧送性が小さいおそれがあり、２質量部を越えると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００１７】
さらに、本発明ではカルシウムアルミネート類混合物にセッコウを含有させることが好ましい。
【００１８】
セッコウは強度発現性をより向上させる目的で使用するものであり、セメントに予め混合しているもの以外のものを使用する。
【００１９】
セッコウとしては、半水セッコウ、二水セッコウ、及び無水セッコウ等が挙げられる。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、強度発現性が大きく、ワーカビリティーを阻害しにくい点で、無水セッコウが好ましい。
【００２０】
セッコウの使用量は、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して、５０〜５００質量部が好ましく、８０〜３００質量部がより好ましい。５０質量部未満だと十分な強度発現性を期待できないおそれがあり、５００質量部を越えると初期凝結性状を阻害するおそれがある。
【００２１】
カルシウムアルミネート類混合物の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．５〜１０質量部が好ましく、１〜６質量部がより好ましい。０．５質量部未満だと初期凝結を促すことが困難になるおそれがあり、１０質量部を越えるとウエットセメントコンクリートの流動性、圧送性、及び長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２２】
カルシウムアルミネート類混合物に予め水を混合させる方法は、ウエットセメントコンクリートを調製する前に水が混合していれば特に限定されるものではないが、カルシウムアルミネート類混合物を均一に混合する方法により行うことが好ましい。例えば、カルシウムアルミネート類に水を混合し直ちにボールミル等で撹拌する方法や、カルシウムアルミネート類に水蒸気を接触させる方法等が挙げられる。
【００２３】
又、カルシウムアルミネート類混合物がセッコウを含有する場合の水の混合方法としては、セッコウと水を予め混合し、次いでカルシウムアルミネート類を混合する方法、カルシウムアルミネート類とセッコウを予め混合し、次いで水を混合する方法、カルシウムアルミネート類と水を予め混合し、次いでセッコウを混合する方法等が挙げられる。
【００２４】
さらに、本発明では、ウエットセメントコンクリートの凝結や初期強度発現性を一層促進させる点で、凝結促進剤を使用することが好ましい。
【００２５】
凝結促進剤としては、セメントの凝結や初期強度発現性を一層促進させる点で、アルミン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、及び水酸化物から選ばれる一種又は二種以上が好ましく、炭酸塩がより好ましい。
【００２６】
アルミン酸塩としては、アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウム等が挙げられる。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、アルカリ金属アルミン酸塩が好ましく、アルミン酸ナトリウムがより好ましい。
【００２７】
アルミン酸塩の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．０５〜２質量部が好ましく、０．１〜１質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だと初期凝結性状を向上させる効果が小さく、初期強度発現性が得られないおそれがあり、２質量部を越えるとウエットセメントコンクリートの流動性や圧送性を阻害するおそれがある。
【００２８】
炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、及び重炭酸リチウム等が挙げられる。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、ウエットセメントコンクリートの初期凝結性状を阻害しにくい点で、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸ナトリウムがより好ましい。
【００２９】
炭酸塩の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．０５〜８質量部が好ましく、０．２〜５質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だと初期凝結性状を向上させる効果が小さく、初期強度発現性が得られないおそれがあり、８質量部を越えるとウエットセメントコンクリートの初期凝結性状を阻害するおそれがある。
【００３０】
硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、及び硫酸リチウム等が挙げられる。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、ウエットセメントコンクリートの初期凝結性状を阻害しにくい点で、アルカリ金属硫酸塩が好ましく、硫酸ナトリウムがより好ましい。
【００３１】
硫酸塩の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．２〜８質量部が好ましく、０．５〜４質量部がより好ましい。０．２質量部未満だと初期凝結性状を向上させる効果が小さく、初期強度発現性が得られないおそれがあり、８質量部を越えるとウエットセメントコンクリートの初期凝結性状を阻害するおそれがある。
【００３２】
水酸化物としては、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、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が挙げられる。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、強度発現性を阻害しにくい点で、水酸化カルシウムが好ましい。
【００３３】
水酸化物の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．１〜３質量部が好ましく、０．３〜１質量部がより好ましい。０．１質量部未満だと初期凝結性状を向上させる効果が小さく、初期強度発現性が得られないおそれがあり、３質量部を越えても強度発現性の向上が認められないおそれがある。
【００３４】
本発明で使用する急結剤とは、セメントコンクリートと混合すると数秒で凝結作用を示す効果を発揮するものをいう。
【００３５】
急結剤としては、シリカゾル、アルミナゾル、硫酸アルミニウム、カルシウムアルミネート類、及びカルシウムアルミネート類とセッコウの混合物等といった、ナトリウムやカリウム等のアルカリ分を殆ど含有しないアルカリフリー急結剤や、ケイ酸ソーダや、カルシウムアルミネート類とアルカリ金属塩（アルカリ金属炭酸塩やアルカリ金属硫酸塩等）の混合物等のアルカリ分を含有する急結剤等が挙げられる。
【００３６】
又、本発明ではドライセメントコンクリート側に予めカルシウムアルミネート類が含有されているので、アルカリフリー急結剤を使用しても凝結性状や強度発現性が良好となる。
【００３７】
急結剤は粉末状や液状のもの、さらにセメントコンクリートに合流混合する直前に粉末状急結剤と水を混合したスラリー状のものいずれも使用できる。
【００３８】
急結剤の使用量は、粉末状や液状の場合は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．５〜６質量部が好ましく、１〜４質量部がより好ましい。０．５質量部未満だと十分な急結性が得られないおそれがあり、６質量部を越えると長期強度発現性を阻害し、粉体急結剤の場合には粉塵発生量が多くなるおそれがある。又、急結剤がカルシウムアルミネート類とセッコウの混合物の場合は、６質量部を越えると粉塵発生量が多くなるおそれがある。
【００３９】
又、スラリー状の場合は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で５〜２０質量部が好ましく、８〜１５質量部がより好ましい。５質量部未満だと初期凝結性状が小さいおそれがあり、２０質量部を越えるとスラリー化する部分の配管が閉塞し、長期強度発現性を阻害するおそれがある。但し、急結剤がカルシウムアルミネート類とセッコウの混合物スラリーである場合は、２０質量部を越えるとスラリー化する部分の配管が閉塞しやすくなり、急結剤とウエットセメントコンクリートが混合した急結性ウエットセメントコンクリートの硬化体が長期的にみて膨張破壊するおそれがある。
【００４０】
スラリー化する場合の粉末状急結剤に対する水の混合割合は特に限定されるものではないが、均一なスラリーができやすい点で、粉末状急結剤１００質量部に対して、３０質量部以上が好ましい。
【００４１】
本発明の水粉体比（Ｗ／Ｂ）は３０〜７０％が好ましく、３５〜６５％がより好ましい。３０％未満だとセメントコンクリートの粘性が大きく吹付作業性が低下するおそれがあり、７０％を越えると強度発現性や凝結性に悪影響を与えるおそれがある。なお、ここでいう水にはカルシウムアルミネート類混合物中、液状急結剤中、及びスラリー状急結剤中の水を含有せず、粉体とは、セメント、カルシウムアルミネート類、及びセッコウの合計をいう。
【００４２】
本発明で使用する骨材は、特に限定されるものではないが、骨材強度の高いものが好ましい。
【００４３】
本発明で使用する骨材としては、細骨材や粗骨材が挙げられる。細骨材としては、川砂、山砂、海砂、及び石灰砂等が挙げられ、粗骨材としては、川砂利や石灰砂利等が挙げられる。
【００４４】
さらに本発明では、セメントコンクリートのワーカビリティーを延長するために凝結遅延剤を使用でき、ウエットセメントコンクリートの粘性、流動性、及び耐久性を改善するために減水剤、AE剤、増粘剤、粘土鉱物、吸水性ポリマー、シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ、及び各種繊維等を使用してもよい。
【００４５】
本発明の吹付工法としては、乾式吹付工法及び湿式吹付工法いずれも使用できる。
【００４６】
コンクリートとして吹付ける場合には、例えば、コンクリート製造プラントでカルシウムアルミネート類混合物を含有するセメント、骨材、及び水をコンクリートミキサーに投入、練混ぜて吹付ウエットコンクリートし、アジテータ車で吹付現場まで運搬し、吹付機でコンクリートを空気搬送し、混合管の一方より急結剤を合流させることにより急結性吹付ウエットコンクリートとして吹付ける方法が挙げられる。
【００４７】
又、モルタルとして吹付ける場合は、上記記載のようにコンクリート製造プラントでモルタルを製造し吹付ける方法がある。このようにバッチ式で練混ぜる時、１時間以上練り置かなければならない場合には、ミキサー内でのウエットモルタルの硬化を防止する点で、凝結遅延剤を併用することが好ましい。さらに、モルタルで吹付ける場合には、カルシウムアルミネート類混合物を含有するセメントと、乾燥骨材とをプレミックスしてドライモルタルとし、このドライモルタルを連続ミキサーにより水と混練りし、空気搬送し、合流管で急結剤を合流混合させることにより急結性吹付ウエットモルタルとして吹付ける方法が挙げられる。
【００４８】
【実施例】
以下、実験例に基づき詳細に説明する。
【００４９】
実験例１
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して表１に示す量の水からなるカルシウムアルミネート類混合物を予め調製した。次いで、セメント１００質量部、カルシウムアルミネート類混合物３質量部、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製した。さらに、水粉体比６０％になるように水を混合し、モルタルミキサーで１分間練混ぜてウェットモルタルを調製し、モルタルフローを測定した。結果を表１に示す。
【００５０】
（使用材料）
セメント：早強ポルトランドセメント、比重３．１４、市販品
カルシウムアルミネート類：非晶質Ｃ₁₂Ａ₇、比重２．９２、ブレーン値４１００ｃｍ²／ｇ
セッコウ：無水セッコウ、ブレーン値３１００ｃｍ²／ｇ、市販品
細骨材：新潟県西頸城郡青海町産石灰砂、比重２．６６
【００５１】
（測定項目）
モルタルフロー：ＪＩＳＲ５２０１に準じ、所定時間のテーブルフローを測定した。試験温度２０℃
圧送性：ウェットモルタルをコンクリートポンプにより圧送ホースを用いて２０ｍ圧送し、ホースが詰まらない場合を○、ホースが詰まり気味の場合（不連続な吐出が多く認められる場合）を△、ホースが詰まってしまう場合を×とした。
【００５２】
【表１】

【００５３】
実験例２
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して水１質量部からなるカルシウムアルミネート類混合物を予め調製し、セメント１００質量部、表２に示す量のカルシウムアルミネート類混合物、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】

【００５５】
実験例３
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して水１質量部からなるカルシウムアルミネート類混合物を予め調製し、セメント１００質量部、カルシウムアルミネート類混合物３質量部、表３に示す量の凝結促進剤、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製したこと以外は、実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００５６】
（使用材料）
凝結促進剤ア：アルミン酸塩、アルミン酸ナトリウム、市販品
【００５７】
【表３】

【００５８】
実験例４
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して水１質量部からなるカルシウムアルミネート類混合物３質量部を予め調製した。次いで、セメント１００質量部、カルシウムアルミネート類混合物３質量部、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製した。さらに、水粉体比６０％になるように水を混合し、モルタルミキサーで１分間練混ぜてウェットモルタルを調整した。
このウェットモルタルに、表４に示す急結剤をセメント１００質量部に対して固形分換算で表４に示す量使用し、１０秒間モルタルミキサーで練混ぜて急結性ウェットモルタルとし、凝結性状と圧縮強度を測定した。結果を表４に示す。
【００５９】
（使用材料）
急結剤Ａ：粉末状、アルカリ分含有急結剤、カルシウムアルミネート類とアルカリ金属塩の混合物、市販品
急結剤Ｂ：液状、アルカリ分含有急結剤、アルミン酸カリウム系水溶液、濃度４５質量％、市販品
急結剤Ｃ：液状、アルカリフリー急結剤、硫酸アルミニウム水溶液、濃度２７質量％、市販品
急結剤Ｄ：スラリー状、アルカリフリー急結剤、カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び水２００質量部からなる混合物
【００６０】
（測定項目）
凝結性状：プロクター貫入抵抗試験により凝結の始発時間及び終結時間を測定した。貫入抵抗値が５００ｐｓｉとなったときの時間を始発とし、貫入抵抗値が４０００ｐｓｉとなったときの時間を終結とした。
圧縮強度：４ｃm×４ｃm×１６ｃmの３連型枠に吹付け、充填直後に表面をキャッピングして所定材齢の圧縮強度を測定した。温度２０℃、湿度６０％の恒温恒湿室で材齢１日まで気中養生した後、温度２０℃で水中養生した。
【００６１】
【表４】

【００６２】
実験例５
表５に示す急結剤をセメント１００質量部に対して固形分換算で表５に示す量使用して固化物の付着状況を測定したこと以外は、実験例４と同様に行った。結果を表５に示す。
【００６３】
（使用材料）
急結剤Ｅ：スラリー状、アルカリ分含有急結剤、カルシウムアルミネート類とアルカリ金属塩の混合物１００質量部と水８０質量部からなる混合物
【００６４】
（測定項目）
固化物の付着状況：急結剤中の固形分成分と水を別々に空気搬送後、内径２５ｍｍの合流混合管内で両者を合流させてスラリー状急結剤を調製し、３分間吐出させた。その後、合流混合管内を観察し、合流混合管内に５ｍｍ以上付着している場合を×、５ｍｍ以下の場合を△、付着がほとんど認められない場合を○とした。
【００６５】
【表５】

【００６６】
実験例６
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ１５０質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して表６に示す量の水からなるカルシウムアルミネート類混合物を予め調製し、急結剤Ａをセメント１００質量部に対して３質量部使用して圧縮強度を測定したこと以外は、実験例４と同様に行った。結果を表６に示す。
【００６７】
【表６】

【００６８】
実験例７
セメント１００質量部、表７に示す量のカルシウムアルミネート類混合物、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製し、急結剤Ａをセメント１００質量部に対して３質量部使用したこと以外は、実験例４と同様に行った。結果を表７に示す。
【００６９】
【表７】

【００７０】
実験例８
セメント１００質量部、カルシウムアルミネート類混合物３質量部、表８に示す量の凝結促進剤、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製し、急結剤Ｂをセメント１００質量部に対して３質量部使用したこと以外は、実験例４と同様に行った。結果を表８に示す。
【００７１】
（使用材料）
凝結促進剤イ：炭酸塩、炭酸ナトリウム、市販品
凝結促進剤ウ：硫酸塩、硫酸ナトリウム、市販品
凝結促進剤エ：水酸化物、消石灰、市販品
【００７２】
【表８】

【００７３】
実験例９
カルシウムアルミネート類１００質量部、セッコウ２００質量部、及び、カルシウムアルミネート類とセッコウの合計１００質量部に対して水１質量部からなるカルシウムアルミネート類混合物を予め調製した。次いで、セメント１００質量部、カルシウムアルミネート類混合物３質量部、凝結促進剤イ１質量部、セメントとカルシウムアルミネート類混合物の合計１００質量部に対して細骨材２００質量部を混合してドライモルタルを調製した。このドライモルタルを連続練りミキサー（Ｇ４ポンプ）で水粉体比が６０％になるように水を混合し、練混ぜポンプで圧送し、途中に設けた混合管の一方よりセメント１００質量部に対して固形分換算で表９に示す量の急結剤を合流混合して急結性ウエットモルタルとして吹付け、圧縮強度、リバウンド率、粉塵発生量、及び付着状態を測定した。結果を表９に示す。
尚、この時の吐出量は２．１ｍ³／ｈｒとした。
【００７４】
（測定項目）
リバウンド率：急結性ウエットモルタルを高さ４ｍ×幅４ｍ×長さ５ｍの模擬トンネルに６分間吹付け、吹付けた急結性ウエットモルタルの質量と模擬トンネル付着せずに落下した急結性ウエットモルタルの質量を測定することにより算出した。
粉塵発生量：高さ４ｍ×幅４ｍ×長さ５ｍの模擬トンネルの一方を封鎖し、吹付け箇所から１．５ｍの位置でデジタル粉塵計を使用して１分間あたりの粉塵のカウント数を６分間測定した。
付着状態：吹付ノズルを固定して高さ４ｍ×幅４ｍ×長さ５ｍの模擬トンネルの側壁に１５秒間吹付け、吹付面たる側壁から付着した急結性ウエットモルタルの頂点までの距離を測定した。
【００７５】
【表９】

【００７６】
【発明の効果】
本発明の吹付材料を使用することにより、粉塵発生量を低減でき、急結剤の使用量を低減できる。さらに、急結剤の使用量を減少させても、リバウンド率の増加や初期強度発現性の低下といった施工性や硬化物性への悪影響がない優れた吹付を実施できる。
又、カルシウムアルミネート類と水を予め含有したカルシウムアルミネート類混合物を使用することによりウェットセメントコンクリートが圧送に支障を来たさない程度の可使時間をとることが容易となり、ウェットセメントコンクリートが圧送中に閉塞することがなくなるので、作業上のトラブルを抑えることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spray material for preventing collapse on a ground surface exposed in tunnel excavation work such as a road, a railway, and a waterway, and a slope where the natural ground is exposed, and a spraying method using the same. In the present invention, mortar and concrete are collectively referred to as cement concrete. Cement concrete that does not contain water (excluding water previously contained in the calcium aluminate mixture) is called dry cement concrete.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to prevent collapse of exposed ground surfaces such as tunnel excavation, a spraying method using a quick setting sprayed concrete in which a quick setting agent and concrete are mixed has been performed.
[0003]
This method is usually a concrete production plant installed at a construction site, where cement, aggregate, and water are mixed to prepare sprayed concrete, transported to the spraying site by an agitator car, and sprayed concrete is conveyed by air using a spraying machine. And it is the construction method which mixes and mixes the quick setting agent conveyed by air from one of the mixing pipes provided in the middle, and sprays it as quick setting sprayed concrete.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, this method has a risk of deteriorating the working environment because the quick setting agent is not sufficiently mixed and is scattered as dust in the working space, and a dust mask or the like has to be used. Therefore, there existed a subject that workability | operativity may worsen.
[0005]
In view of economy, it may be possible to reduce the amount of the quick setting agent and spray it. However, if the amount of the quick setting agent is reduced, there are problems such as a decrease in the setting property, an increase in the rebound rate, a delay in the initial setting, and insufficient strength to stabilize the ground. It was.
[0006]
As a result of various studies on these problems, the present inventor has invented a spray material that reduces the amount of dust generation, does not increase the rebound rate, and has good initial setting properties and workability retention.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention prepares a calcium aluminate mixture in advance by mixing amorphous calcium aluminate obtained by quenching a heat-treated product corresponding to the 12CaO · 7Al ₂ O ₃ composition and water, and then mixing with cement. Then, dry cement concrete is prepared, and further, wet cement concrete is prepared by mixing water, followed by mixing with a quick setting agent to prepare quick setting spray cement concrete, spraying method that is sprayed, Moreover, a said spraying method in which calcium aluminates mixture comprising gypsum, total gypsum usage of water premixed calcium aluminates mixture, used as needed and calcium aluminates 100 relative to the weight section, a該吹with method is 0.2 to 2 parts by weight, further, said spray comprising a setting accelerator A method, set accelerators are carbonates, sulfates, aluminates, and spraying method according one of claims 1 to 4 one or those of two or more selected from hydroxides is there.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention mixes dry cement concrete and water by mixing a calcium aluminate mixture containing calcium aluminate, water, and optionally gypsum in advance with dry cement concrete. When prepared, workability retention can be improved. Therefore, the usable time of the wet cement concrete becomes longer, and the wet cement concrete is not blocked during the pressure feeding, so that troubles in operation can be suppressed.
[0009]
Furthermore, if a liquid or slurry-type quick setting agent is used as the quick setting agent, the amount of dust generated is reduced, the rebound rate is reduced, and the initial setting properties of the attached quick setting wet cement concrete are not impaired. Spray construction is possible. Generally, liquid quick setting agents have less initial strength than powder quick setting agents, but since the present invention contains calcium aluminates in advance on the dry cement concrete side, liquid quick setting agents are used. Even so, the strength development is good.
[0010]
The cement used in the present invention is usually commercially available various ordinary Portland cements such as early strength, moderately strong heat, ultra-early strength, and low heat, various mixed cements obtained by mixing fly ash, blast furnace slag and the like with these Portland cements, And commercially available fine particle cements. These Portland cement and mixed cement may be used in the form of fine powder. Among these, early-strength Portland cement and / or ordinary Portland cement are preferable in terms of strength development.
[0011]
Calcium aluminates used in the present invention are used for the purpose of initial setting and strength enhancement. Calcium aluminate minerals contained in commercially available cements such as 3CaO · Al ₂ O ₃ Separately from 4CaO.Al ₂ O ₃ .Fe ₂ O ₃ etc., it is premixed in dry cement concrete.
[0012]
In order to effectively exert the initial strength enhancing action, it is preferable to use calcium aluminate without mixing water. However, the hydration reaction of calcium aluminates does not proceed temporarily when it is required to ensure fluidity, such as when the dry cement concrete and water-mixed wet cement concrete has a long pumping distance. It is necessary to do so. In the present invention, sufficient workability can be ensured by pre-mixing water into the calcium aluminate mixture without the need for a setting retarder or even in a very small amount.
[0013]
Calcium aluminates used in the present invention are obtained by mixing a raw material containing calcia and a raw material containing alumina, and obtained by heat treatment such as firing in a kiln or melting in an electric furnace. Al ₂ O ₃ is a general term for substances having hydration activity, and CaO and / or a part of Al ₂ O ₃ is an alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, silicon oxide, oxidation Compounds substituted with titanium, iron oxide, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, alkali metal sulfates, alkaline earth metal sulfates, or the like, or containing CaO and Al ₂ O ₃ as main components In addition, these are substances in which a small amount is dissolved. The mineral form may be either crystalline or amorphous.
[0014]
Among calcium aluminates, amorphous calcium aluminates are preferable in terms of reaction activity, and amorphous heat-treated products corresponding to the composition of 12CaO · 7Al ₂ O ₃ (C ₁₂ A ₇ ) are rapidly cooled. Calcium aluminate is more preferred.
[0015]
The particle size of the calcium aluminates is preferably 2000 cm ² / g or more in Blaine value, 3000~7000cm ² / g is more preferable. If it is less than 3000 cm ² / g, strength development may be small.
[0016]
The amount of water premixed in the calcium aluminate mixture is preferably 0.2 to 2 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum used as necessary, 0.5 to 1.5 parts by mass is more preferable. If it is less than 0.2 parts by mass, the curing time will not be long, and there is a possibility that workability retention and pumpability will be small, and if it exceeds 2 parts by mass, strength development may be inhibited.
[0017]
Furthermore, in the present invention, it is preferable to contain gypsum in the calcium aluminate mixture.
[0018]
Gypsum is used for the purpose of further improving strength development, and other than gypsum mixed in advance with cement.
[0019]
Examples of the gypsum include semi-water gypsum, two-water gypsum, and anhydrous gypsum. One or more of these may be used. Among these, anhydrous gypsum is preferable in terms of strength development and difficulty in inhibiting workability.
[0020]
As for the usage-amount of gypsum, 50-500 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of calcium aluminates, and 80-300 mass parts is more preferable. If it is less than 50 parts by mass, sufficient strength development may not be expected, and if it exceeds 500 parts by mass, the initial setting property may be impaired.
[0021]
0.5-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cement, and, as for the usage-amount of a calcium aluminate mixture, 1-6 mass parts is more preferable. If it is less than 0.5 parts by mass, it may be difficult to promote initial setting, and if it exceeds 10 parts by mass, the fluidity, pumpability, and long-term strength development of the wet cement concrete may be impaired.
[0022]
The method of mixing water with the calcium aluminate mixture in advance is not particularly limited as long as water is mixed before preparing the wet cement concrete, but by the method of uniformly mixing the calcium aluminate mixture. Preferably it is done. For example, a method of mixing water with calcium aluminate and immediately stirring with a ball mill or the like, a method of bringing water vapor into contact with calcium aluminate, and the like can be mentioned.
[0023]
Moreover, as a method of mixing water when the calcium aluminate mixture contains gypsum, a method of mixing gypsum and water in advance, and then mixing calcium aluminate, mixing calcium aluminate and gypsum in advance, Next, a method of mixing water, a method of mixing calcium aluminates and water in advance, and then mixing gypsum and the like can be mentioned.
[0024]
Furthermore, in the present invention, it is preferable to use a setting accelerator in terms of further promoting the setting and initial strength development of the wet cement concrete.
[0025]
The setting accelerator is preferably one or more selected from aluminates, carbonates, sulfates, and hydroxides in terms of further promoting the setting and initial strength development of cement, and more preferably carbonates. preferable.
[0026]
Examples of the aluminate include sodium aluminate and potassium aluminate. One or more of these may be used. In these, an alkali metal aluminate is preferable and sodium aluminate is more preferable.
[0027]
0.05-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cement, and 0.1-1 mass part is more preferable. If the amount is less than 0.05 parts by mass, the effect of improving the initial setting property is small, and there is a possibility that the initial strength development property may not be obtained. If the amount exceeds 2 parts by mass, the fluidity and pumpability of wet cement concrete may be impaired. is there.
[0028]
Examples of the carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, and lithium bicarbonate. One or more of these may be used. Among these, alkali metal carbonates are preferable and sodium carbonate is more preferable in that the initial setting properties of the wet cement concrete are difficult to inhibit.
[0029]
0.05-8 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cement, and, as for the usage-amount of carbonate, 0.2-5 mass parts is more preferable. If the amount is less than 0.05 parts by mass, the effect of improving the initial setting property is small, and there is a fear that the initial strength development property may not be obtained. If the amount exceeds 8 parts by mass, the initial setting property of wet cement concrete may be inhibited.
[0030]
Examples of the sulfate include sodium sulfate, potassium sulfate, and lithium sulfate. One or more of these may be used. Among these, alkali metal sulfates are preferable and sodium sulfate is more preferable in that the initial setting properties of wet cement concrete are difficult to inhibit.
[0031]
The amount of sulfate used is preferably 0.2 to 8 parts by mass and more preferably 0.5 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. If the amount is less than 0.2 parts by mass, the effect of improving the initial setting property is small, and there is a fear that the initial strength development property may not be obtained. If the amount exceeds 8 parts by mass, the initial setting property of wet cement concrete may be inhibited.
[0032]
Examples of the hydroxide include calcium hydroxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. One or more of these may be used. Among these, calcium hydroxide is preferable because it is difficult to inhibit strength development.
[0033]
0.1-3 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cement, and, as for the usage-amount of a hydroxide, 0.3-1 mass part is more preferable. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the initial setting properties is small, and there is a possibility that the initial strength developability may not be obtained. If the amount exceeds 3 parts by mass, the strength developability may not be improved.
[0034]
The rapid setting agent used in the present invention refers to an agent that exhibits an effect of exhibiting a setting action within a few seconds when mixed with cement concrete.
[0035]
Examples of the quick setting agent include silica sol, alumina sol, aluminum sulfate, calcium aluminate, and a mixture of calcium aluminate and gypsum, alkali-free quick setting agent containing almost no alkali such as sodium and potassium, and silicic acid. Examples thereof include soda and a rapid setting agent containing an alkali component such as a mixture of calcium aluminate and an alkali metal salt (such as alkali metal carbonate or alkali metal sulfate).
[0036]
Further, in the present invention, calcium aluminates are contained in advance on the dry cement concrete side, so that even if an alkali-free quick setting agent is used, the setting properties and strength development are good.
[0037]
The quick setting agent can be used in the form of powder or liquid, or in the form of a slurry obtained by mixing the powder quick setting agent and water immediately before being mixed and mixed with cement concrete.
[0038]
In the case of powder or liquid, the amount of the quick setting agent used is preferably 0.5 to 6 parts by mass, more preferably 1 to 4 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement. If the amount is less than 0.5 parts by mass, sufficient rapidity may not be obtained. If the amount exceeds 6 parts by mass, long-term strength development will be inhibited. There is a fear. Further, when the quick setting agent is a mixture of calcium aluminate and gypsum, if the amount exceeds 6 parts by mass, the amount of dust generated may increase.
[0039]
Moreover, in the case of a slurry form, 5-20 mass parts is preferable in conversion of solid content with respect to 100 mass parts of cement, and 8-15 mass parts is more preferable. If it is less than 5 parts by mass, the initial setting properties may be small, and if it exceeds 20 parts by mass, the portion of the piping to be slurried may be blocked, and long-term strength development may be hindered. However, when the quick setting agent is a mixture slurry of calcium aluminate and gypsum, if the amount exceeds 20 parts by mass, the piping of the slurryed portion tends to be clogged, and the quick setting agent and wet cement concrete are mixed. There is a risk that the hardened body of the wet wet cement concrete will expand and break in the long run.
[0040]
The mixing ratio of water to the powdery quick setting agent in the case of slurrying is not particularly limited, but 30 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the powdery quick setting agent in that it is easy to form a uniform slurry. Is preferred.
[0041]
The water powder ratio (W / B) of the present invention is preferably 30 to 70%, more preferably 35 to 65%. If it is less than 30%, the viscosity of cement concrete is large, and there is a possibility that the spraying workability is lowered, and if it exceeds 70%, there is a possibility that the strength development property and the setting property are adversely affected. In addition, the water here does not contain water in the calcium aluminate mixture, in the liquid quick-setting agent, or in the slurry-like quick-setting agent, and the powder means cement, calcium aluminate, and gypsum. Say total.
[0042]
The aggregate used in the present invention is not particularly limited, but preferably has high aggregate strength.
[0043]
Examples of the aggregate used in the present invention include fine aggregate and coarse aggregate. Examples of fine aggregates include river sand, mountain sand, sea sand, and lime sand, and examples of coarse aggregates include river gravel and lime gravel.
[0044]
Furthermore, in the present invention, setting retarders can be used to extend the workability of cement concrete, and water reducing agents, AE agents, thickeners, clay minerals can be used to improve the viscosity, fluidity, and durability of wet cement concrete. Water-absorbing polymers, silica fume, fly ash, blast furnace slag, and various fibers may be used.
[0045]
As the spraying method of the present invention, both a dry spraying method and a wet spraying method can be used.
[0046]
In the case of spraying as concrete, for example, cement, aggregate, and water containing a calcium aluminate mixture are put into a concrete mixer at a concrete manufacturing plant, mixed and sprayed wet concrete, and transported to the spraying site with an agitator car In addition, there is a method in which concrete is air-conveyed with a spraying machine and sprayed as quick setting sprayed wet concrete by joining a quick setting agent from one of the mixing tubes.
[0047]
Moreover, when spraying as mortar, there exists the method of manufacturing and spraying mortar in a concrete manufacturing plant as mentioned above. Thus, when kneading by a batch type, when it must knead for 1 hour or more, it is preferable to use a setting retarder together from the point of preventing the hardening of the wet mortar in the mixer. Furthermore, when spraying with mortar, the cement containing calcium aluminate mixture and dry aggregate are premixed to form dry mortar, and this dry mortar is kneaded with water by a continuous mixer and conveyed by air. A method of spraying as a quick setting sprayed wet mortar by combining and mixing a quick setting agent in a confluence pipe can be mentioned.
[0048]
【Example】
Hereinafter, it demonstrates in detail based on an experiment example.
[0049]
Experimental example 1
A calcium aluminate mixture comprising water in an amount shown in Table 1 was prepared in advance for 100 parts by mass of calcium aluminate, 150 parts by mass of gypsum and 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum. Subsequently, dry mortar was prepared by mixing 200 parts by mass of fine aggregate with 100 parts by mass of cement, 3 parts by mass of calcium aluminate mixture, and 100 parts by mass of cement and calcium aluminate mixture. Furthermore, water was mixed so that the water powder ratio was 60%, and kneaded with a mortar mixer for 1 minute to prepare wet mortar, and the mortar flow was measured. The results are shown in Table 1.
[0050]
(Materials used)
Cement: Hayashi Portland cement, specific gravity 3.14, commercially available calcium aluminate: amorphous C ₁₂ A ₇ , specific gravity 2.92, brain value 4100 cm ² / g
Gypsum: Anhydrous gypsum, Blaine value 3100 cm ² / g, Commercially available fine aggregate: Lime sand from Aomi-cho, Nishikujo-gun, Niigata Prefecture, specific gravity 2.66
[0051]
(Measurement item)
Mortar flow: A table flow for a predetermined time was measured in accordance with JIS R 5201. Test temperature 20 ° C
Pumpability: Wet mortar is pumped 20m with a concrete pump using a pumping hose, ○ when the hose is not clogged, △ when the hose is clogged (when discontinuous discharge is often observed), clogged with the hose The case where it ends up was set as x.
[0052]
[Table 1]

[0053]
Experimental example 2
100 parts by weight of calcium aluminate, 150 parts by weight of gypsum, and a calcium aluminate mixture consisting of 1 part by weight of water for a total of 100 parts by weight of calcium aluminate and gypsum, 100 parts by weight of cement, Experimental Example 1 except that dry mortar was prepared by mixing 200 parts by mass of fine aggregates with respect to a total of 100 parts by mass of the mixture of calcium aluminates and cement and calcium aluminates in the amounts shown in Table 2. The same was done. The results are shown in Table 2.
[0054]
[Table 2]

[0055]
Experimental example 3
100 parts by weight of calcium aluminate, 150 parts by weight of gypsum, and a calcium aluminate mixture consisting of 1 part by weight of water for a total of 100 parts by weight of calcium aluminate and gypsum, 100 parts by weight of cement, Dry mortar was prepared by mixing 200 parts by mass of fine aggregate with 3 parts by mass of calcium aluminate mixture, setting accelerator in the amount shown in Table 3, and 100 parts by mass of cement and calcium aluminate mixture. Except for this, the same procedure as in Experimental Example 1 was performed. The results are shown in Table 3.
[0056]
(Materials used)
Setting accelerator a: aluminate, sodium aluminate, commercial product
[Table 3]

[0058]
Experimental Example 4
100 parts by mass of calcium aluminate, 150 parts by mass of gypsum, and 3 parts by mass of a calcium aluminate mixture composed of 1 part by mass of water with respect to 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum were prepared in advance. Subsequently, dry mortar was prepared by mixing 200 parts by mass of fine aggregate with 100 parts by mass of cement, 3 parts by mass of calcium aluminate mixture, and 100 parts by mass of cement and calcium aluminate mixture. Further, water was mixed so that the water powder ratio was 60%, and kneaded with a mortar mixer for 1 minute to prepare wet mortar.
In this wet mortar, the quick setting agent shown in Table 4 was used in an amount shown in Table 4 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement, and kneaded with a mortar mixer for 10 seconds to form a quick setting wet mortar. The compressive strength was measured. The results are shown in Table 4.
[0059]
(Materials used)
Accelerating agent A: powder, alkali-containing accelerating agent, mixture of calcium aluminate and alkali metal salt, commercial product accelerating agent B: liquid, alkali-containing accelerating agent, potassium aluminate aqueous solution, concentration 45 Mass%, commercial product quick setting agent C: liquid, alkali free quick setting agent, aluminum sulfate aqueous solution, concentration 27% by weight, commercial product quick setting agent D: slurry, alkali free quick setting agent, calcium aluminate 100 parts by mass , 150 parts by weight of gypsum and 200 parts by weight of water
(Measurement item)
Setting property: The initial and final times of setting were measured by a Procter penetration resistance test. The time when the penetration resistance value was 500 psi was the first time, and the time when the penetration resistance value was 4000 psi was the last time.
Compressive strength: Sprayed onto a triple frame of 4 cm × 4 cm × 16 cm, the surface was capped immediately after filling, and the compressive strength at a predetermined age was measured. After curing in air in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% until the age of one day, it was cured at a temperature of 20 ° C. in water.
[0061]
[Table 4]

[0062]
Experimental Example 5
It was carried out in the same manner as in Experimental Example 4 except that the quick setting agent shown in Table 5 was used in an amount shown in Table 5 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement and the adhesion state of the solidified product was measured. The results are shown in Table 5.
[0063]
(Materials used)
Accelerating agent E: slurry, alkali-containing accelerating agent, mixture of 100 parts by mass of calcium aluminate and alkali metal salt and 80 parts by mass of water
(Measurement item)
Adhesion state of solidified material: After the solid content component and water in the quick setting agent were separately conveyed by air, both were joined together in a confluence mixing tube having an inner diameter of 25 mm to prepare a slurry-like quick setting agent and discharged for 3 minutes. Thereafter, the inside of the merging and mixing tube was observed, and a case where 5 mm or more was adhered in the merging and mixing tube was evaluated as Δ, a case where it was 5 mm or less was evaluated as Δ, and a case where adhesion was hardly observed was evaluated as ◯.
[0065]
[Table 5]

[0066]
Experimental Example 6
Calcium aluminate mixture consisting of water of the amount shown in Table 6 is prepared in advance for 100 parts by mass of calcium aluminate, 150 parts by mass of gypsum and 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum, and quickly set. The same procedure as in Experimental Example 4 was conducted except that the compressive strength was measured using 3 parts by mass of Agent A with respect to 100 parts by mass of cement. The results are shown in Table 6.
[0067]
[Table 6]

[0068]
Experimental Example 7
A dry mortar was prepared by mixing 200 parts by mass of fine aggregate with 100 parts by mass of cement, a mixture of calcium aluminate in the amount shown in Table 7, and a total of 100 parts by mass of cement and calcium aluminate mixture. It carried out similarly to Experimental example 4 except having used 3 mass parts of agent A with respect to 100 mass parts of cement. The results are shown in Table 7.
[0069]
[Table 7]

[0070]
Experimental Example 8
Dry by mixing 200 parts by weight of fine aggregate with 100 parts by weight of cement, 3 parts by weight of calcium aluminate mixture, 100 parts by weight of the setting accelerator shown in Table 8, and 100 parts by weight of the mixture of cement and calcium aluminate. Mortar was prepared and it carried out similarly to Experimental example 4 except having used 3 mass parts of quick setting agents B with respect to 100 mass parts of cement. The results are shown in Table 8.
[0071]
(Materials used)
Setting accelerator a: carbonate, sodium carbonate, commercial product setting accelerator c: sulfate, sodium sulfate, commercial product setting accelerator d: hydroxide, slaked lime, commercial product
[Table 8]

[0073]
Experimental Example 9
A calcium aluminate mixture comprising 1 part by mass of water was prepared in advance for 100 parts by mass of calcium aluminate, 200 parts by mass of gypsum, and 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum. Next, 200 parts by mass of fine aggregate was mixed with 100 parts by mass of cement, 3 parts by mass of calcium aluminate mixture, 1 part by mass of the setting accelerator a, and 100 parts by mass of the mixture of cement and calcium aluminate and dried. Mortar was prepared. The dry mortar is mixed with a continuous kneading mixer (G4 pump) so that the water powder ratio is 60%, and is pumped with a kneading pump. From one of the mixing tubes provided in the middle, 100 parts by mass of cement is mixed. Then, the amount of the quick setting agent shown in Table 9 in terms of solid content was merged and sprayed as quick setting wet mortar, and the compression strength, rebound rate, dust generation amount, and adhesion state were measured. The results are shown in Table 9.
The discharge rate at this time was 2.1 m ³ / hr.
[0074]
(Measurement item)
Rebound rate: Rapid setting wet mortar was sprayed onto a simulated tunnel measuring 4m in height x 4m in width x 5m in length for 6 minutes. It was calculated by measuring the mass of wet mortar.
Dust generation amount: One of the 4m height x 4m width x 5m length tunnels is sealed, and the number of dust counts per minute is 6 using a digital dust meter at a position 1.5m from the spraying point. Measured for minutes.
Adhesion state: The spray nozzle was fixed and sprayed on the side wall of a simulated tunnel having a height of 4 m, a width of 4 m, and a length of 5 m for 15 seconds, and the distance from the spraying side wall to the apex of the quick setting wet mortar was measured. .
[0075]
[Table 9]

[0076]
【The invention's effect】
By using the spray material of the present invention, the amount of dust generated can be reduced, and the amount of quick setting agent used can be reduced. Furthermore, even if the amount of the quick setting agent used is reduced, excellent spraying without adverse effects on workability and cured properties such as an increase in rebound rate and a decrease in initial strength can be performed.
In addition, by using a calcium aluminate mixture containing calcium aluminate and water in advance, it becomes easy to take a pot life so that the wet cement concrete does not hinder pumping. Since there is no blockage during the pressure feeding, operational troubles can be suppressed.

Claims

12CaO · 7Al ₂ O ₃ by mixing calcium aluminates and water amorphous quenched with corresponding heat-treated product to the composition prepared in advance calcium aluminates mixture, then dry cement concrete mixed with cement A spraying method in which water is mixed to prepare wet cement concrete, and then mixed with a rapid setting agent to prepare quick setting sprayed cement concrete and sprayed.

The spraying method according to claim 1, wherein the calcium aluminate mixture further comprises gypsum .

The amount of water premixed in the calcium aluminate mixture is 0.2 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of calcium aluminate and gypsum used as required. The spraying method described.

The spraying method according to claim 1, further comprising a setting accelerator .

The spraying method according to claim 1, wherein the setting accelerator is one or more selected from carbonates, sulfates, aluminates, and hydroxides .