JP4476699B2 - Cement composition for secondary tunnel lining - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面への一次覆工後の施工やトンネルの補修等といった二次覆工セメントコンクリートに用いるセメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いたトンネル二次覆工セメントコンクリ−トのひび割れ防止方法に関する。   The present invention relates to a cement admixture used for secondary lining cement concrete, such as construction after primary lining on exposed ground surfaces and tunnel repair in tunnels such as roads, railways, and conduits, and cement. The present invention relates to a composition and a crack prevention method for a tunnel secondary lining cement concrete using the composition.

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、カルシウムアルミネート、凝結遅延剤、及び必要に応じ石膏を含有する急硬材を、コンクリートに配合した急硬性セメントコンクリートの一次覆工工法が行われている(特許文献1参照)。
この一次覆工工法とは、型枠を用いてコンクリートを流し込む方法に使用するコンクリートとして、急硬成分と凝結遅延剤を含有してなる急硬材とコンクリートからなり、例えば、混練後のスランプ値が20cm程度といった、型枠内に充分充填されるだけの流動性が有り、さらに、初期強度の発現性がある、急硬性コンクリートを用いるものである。
また、急硬材添加前のコンクリートは、混練後、コンクリートポンプを使用して圧送し、急硬材と混合して打設するので、一定時間、その流動性を保持することも必要である。
そして、掘削工事現場に設置した計量混合プラントで、セメント、骨材、及び水等を混合して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、その途中に設けた合流管で、他方から圧送した急硬材と混合し、急硬性セメントコンクリートとして一次覆工するものである。
Conventionally, in order to prevent collapse of exposed ground such as tunnel excavation, primary covering of rapid-hardening cement concrete in which rapid hardening material containing calcium aluminate, setting retarder, and gypsum as necessary is mixed with concrete. A construction method is performed (see Patent Document 1).
This primary lining method is a concrete used for the method of pouring concrete using a formwork, and is composed of a rapid hardening material and concrete containing a rapid hardening component and a setting retarder, for example, a slump value after kneading This is the use of rapid-hardening concrete that has sufficient fluidity to fill the formwork, such as about 20 cm, and has initial strength.
Further, since the concrete before the addition of the rapid hardening material is kneaded and then pumped using a concrete pump, mixed with the rapid hardening material and placed, it is also necessary to maintain its fluidity for a certain period of time.
Then, in the mixing and mixing plant installed at the excavation site, cement, aggregate, water, etc. are mixed to prepare concrete, transported with an agitator car, pumped with a concrete pump, and a confluence pipe provided in the middle It is mixed with a quick-hardening material pumped from the other, and is primary lining as a quick-hardening cement concrete.

二次覆工コンクリートは、一次覆工時の地山の安定性を得る必要性がないため、急硬性のない通常のコンクリ−トが使用されるのが一般的である。   Since secondary lining concrete does not require the stability of natural ground at the time of primary lining, ordinary concrete without rapid hardening is generally used.

特開2002−321957号公報JP 2002-321957 A

二次覆工コンクリート施工時に、型枠を用いて従来のコンクリートを打設し、型枠の効率を上げるため24時間以内の早期の脱枠が行なわれると、二次覆工コンクリ−トにひび割れを生じやすいという課題があった。   At the time of secondary lining concrete construction, conventional concrete is cast using a formwork, and if the early deframement is performed within 24 hours in order to increase the efficiency of the formwork, the secondary lining concrete will crack. There was a problem that it is easy to produce.

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定のセメント混和材を使用することにより、また、特定の組成を有するセメントコンクリートを使用することにより、上記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor obtained knowledge that the above problems can be solved by using a specific cement admixture and by using cement concrete having a specific composition. It came to be completed.

本発明は、(1)セメント、(2)セメント、膨張材、アルミノケイ酸カルシウムガラス、及び石膏からなる結合材100部中、1〜13部の膨張材、(3)(3−1)アルミノケイ酸カルシウムガラスと(3−2)石膏からなる急硬成分100部中、30〜70部の石膏を含有する急硬成分、(4)セメント、膨張材、及び急硬成分からなる結合材100部中、5〜30部の急硬成分、(5)セメント、膨張材、アルミノケイ酸カルシウムガラス、及び石膏からなる結合材100部に対して、0.1〜10部の凝結遅延剤を含有してなり、24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物であり膨張材が、カルシウムアルミノフェライトであることを特徴とする該トンネル二次覆工用セメント組成物であり、膨張材の粒度が、ブレ−ン比表面積値で1,000〜4,500cm2/gであることを特徴とするトンネル二次覆工用セメント組成物であり、減水剤を含有してなる該トンネル二次覆工用セメント組成物であり、トンネル二次覆工がトルネル型枠内にセメントコンクリートを充填した後、型枠を脱枠する工程である該トンネル二次覆工用セメント組成物であり、該トンネル二次覆工用セメント組成物と水とを配合してなる24時間以内の早期の脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメントコンクリートであり、細骨材率が40%以上である該トンネル二次覆工用セメントコンクリートであり、硬化時間は2〜180分である該トンネル二次覆工用セメントコンクリートであり、該トンネル二次覆工用セメントコンクリートをトンネル型枠内に充填し、型枠を脱枠することを特徴とするトンネル二次覆工セメントコンクリートのひび割れ防止方法である。 The present invention comprises (1) cement , (2) cement, expansion material, calcium aluminosilicate glass, and 1 to 13 parts of expansion material in 100 parts of binder, (3) (3-1) aluminosilicate In 100 parts of rapid hardening component consisting of calcium glass and (3-2) gypsum, in rapid hardening component containing 30 to 70 parts of gypsum, (4) in 100 parts of binder consisting of cement, expansion material, and rapid hardening component suddenly hard component of 5 to 30 parts, (5) a cement, expanding materials, calcium aluminosilicate glass, and the binding material 100 parts consisting of gypsum, Ri Na contain retarder of 0.1 to 10 parts, a tunnel secondary lining for preventing cracks cement composition capable premature de-frame of 24 hours, the expansion member is located in said tunnel secondary lining cement composition, which is a calcium alumino ferrite The particle size of the expansion material is the brain specific surface area The tunnel secondary lining cement composition , characterized in that the value is 1,000 to 4,500 cm 2 / g, the tunnel secondary lining cement composition containing a water reducing agent, The secondary secondary lining is a cement composition for secondary tunnel lining, which is a step of removing the formwork after filling the cement concrete in the Tornel mold, and the secondary cement lining cement composition and Cement concrete for tunnel secondary lining, which is an anti-cracking cement concrete for tunnel secondary lining and capable of early deframement within 24 hours by mixing with water, and has a fine aggregate ratio of 40% or more A cement concrete for secondary tunnel lining with a curing time of 2 to 180 minutes, filling the tunnel secondary lining cement concrete into a tunnel formwork, and removing the formwork. Characteristic tunnel It is a cracking method of preventing the next lining cement concrete.

以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で使用する部や%は特に規定のない限り質量基準である。
なお、本発明では、ペースト、セメント、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。
The present invention will be described in detail below.
Parts and% used in the present invention are based on mass unless otherwise specified.
In the present invention, paste, cement, and concrete are collectively referred to as cement concrete.

本発明で使用する膨張材は、石灰系膨張材、カルシウムサルフォアルミネ−ト系膨張材、及びカルシウムアルミノフェライト系膨張材のいずれも使用可能である。そのうち、CaO-Al2O3-Fe2O3系化合物を含有するカルシウムアルミノフェライト系膨張材の使用が、夏季等の高温時の経時変化がより少なく、また、使用量が少なくより好ましい。
膨張材の粒度は、通常、ブレ−ン比表面積値(以下、ブレ−ン値という)で1,000〜4,500cm2/gが好ましく、1,500〜3,500cm2/gがより好ましい。1,000cm2/g未満では未反応物が長期間残存し、耐久性を低下させる場合があり、4,500cm2/gを超えると水和反応が早く、所定の膨張性能が得られない場合がある。
膨張材の使用量は、セメント、膨張材、アルミノケイ酸カルシウムガラス、及び石膏からなる結合材100部中、1〜13部が好ましく、2〜10部がより好ましい。1部未満では充分なひび割れ防止効果が得られない場合があり、13部を超えると強度低下や膨張量が大きくなるため、配筋や一次覆工コンクリ−トとの拘束との処理を考慮する必要があり、施工が複雑になる場合がある。
As the expanding material used in the present invention, any of a lime-based expanding material, a calcium sulfoaluminate-based expanding material, and a calcium aluminoferrite-based expanding material can be used. Among them, the use of a calcium aluminoferrite-based expansion material containing a CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 compound is more preferable because it is less likely to change with time at high temperatures such as in summer, and the amount used is small.
The particle size of the expandable member is generally shake - down specific surface area value (hereinafter, blur - called down value) preferably 1,000~4,500cm 2 / g in, 1,500~3,500cm 2 / g is more preferable. If it is less than 1,000 cm 2 / g, unreacted substances may remain for a long time and the durability may be lowered. If it exceeds 4,500 cm 2 / g, the hydration reaction is fast and the prescribed expansion performance may not be obtained. .
The amount of the expansion material used is preferably 1 to 13 parts, more preferably 2 to 10 parts, in 100 parts of a binder composed of cement, expansion material, calcium aluminosilicate glass, and gypsum. If it is less than 1 part, sufficient crack prevention effect may not be obtained. If it exceeds 13 parts, the strength will decrease and the amount of expansion will increase. Therefore, consideration should be given to the arrangement with bar arrangement and primary lining concrete. It is necessary and the construction may be complicated.

本発明で使用するアルミノケイ酸カルシウムガラス(以下、CASガラスという)は、カルシア(CaO)を含む原料と、アルミナ(Al2O3)を含む原料、及びケイ酸(SiO2)を含む原料等を混合して、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、Al2O3、及びSiO2を主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称である。
また、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物質、あるいは、CaO、Al2O3、及びSiO2を主成分とするものに、これらが少量固溶した物質を含むものである。
そして、鉱物形態としては、溶融体を圧縮空気や高圧水等により急冷することによって得られるガラス質である。
CASガラスの成分割合は、CaO30〜60部、Al2O320〜60部、及びSiO25〜25部が好ましく、CaO30〜55部、Al2O330〜60部、及びSiO210〜20部がより好ましい。CaOが30部未満、あるいは、Al2O3が60部を超えると急硬性が劣る場合があり、CaOが60部を超えるか、あるいは、Al2O3が20部未満では凝結遅延剤を多量に併用しても瞬結してしまい、作業性の面から好ましくない。また、SiO2が5部未満では長期的な強度の伸びが期待できず、25部を超えると初期強度が小さい場合がある。
また、CASガラス中のガラス質は80部以上が好ましい。
CASガラスの粒度は、ブレーン値で3,000cm2/g以上が好ましく、4,000cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満では急硬性や初期強度発現性が低下する場合がある。
The calcium aluminosilicate glass (hereinafter referred to as CAS glass) used in the present invention includes a raw material containing calcia (CaO), a raw material containing alumina (Al 2 O 3 ), and a raw material containing silicic acid (SiO 2 ). It is a generic term for substances having hydration activity, which are mainly mixed with CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 , obtained by mixing and calcining in a kiln or heat treatment such as melting in an electric furnace.
Further, a part of CaO and / or Al 2 O 3 is an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide, titanium oxide, iron oxide, an alkali metal halide, an alkaline earth metal halide, an alkali metal sulfate, In addition, a substance substituted with alkaline earth metal sulfate or the like, or a substance mainly composed of CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 contains a substance in which a small amount thereof is dissolved.
And as a mineral form, it is a vitreous obtained by quenching a melt with compressed air, high-pressure water, or the like.
The component ratio of the CAS glass is preferably CaO 30 to 60 parts, Al 2 O 3 20 to 60 parts, and SiO 2 5 to 25 parts, CaO 30 to 55 parts, Al 2 O 3 30 to 60 parts, and SiO 2 10 to 20 parts is more preferred. If CaO is less than 30 parts or Al 2 O 3 exceeds 60 parts, the rapid hardening may be inferior. If CaO exceeds 60 parts or Al 2 O 3 is less than 20 parts, a large amount of setting retarder may be used. Even if they are used together, they are instantly linked, which is not preferable from the viewpoint of workability. If SiO 2 is less than 5 parts, long-term strength growth cannot be expected, and if it exceeds 25 parts, the initial strength may be small.
Further, the glass quality in the CAS glass is preferably 80 parts or more.
The particle size of the CAS glass is preferably 3,000 cm 2 / g or more in Blaine value, 4,000 cm 2 / g or more is more preferable. If it is less than 3,000 cm 2 / g, rapid hardening and initial strength development may be reduced.

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、強度発現性の面で、II型無水石膏及び/又は天然無水石膏の使用が好ましい。
石膏の粒度は、ブレーン値で3,000cm2/g以上が好ましく、4,000〜7,000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では初期強度発現性が低下する場合がある。
石膏の使用量は、CASガラスと石膏からなる急硬成分100部中、30〜80部が好ましく、35〜70部がより好ましい。30部未満では長期強度発現性が小さい場合があり、80部を超えると初期強度発現性が小さい場合がある。
As the gypsum used in the present invention, any commercially available gypsum can be used, but in view of strength development, use of type II anhydrous gypsum and / or natural anhydrous gypsum is preferable.
The particle size of the gypsum is preferably 3,000 cm 2 / g or more in Blaine value, 4,000~7,000cm 2 / g is more preferable. If it is less than 3,000 cm 2 / g, the initial strength development may decrease.
The amount of gypsum used is preferably 30 to 80 parts, more preferably 35 to 70 parts, in 100 parts of the rapid hardening component made of CAS glass and gypsum. If it is less than 30 parts, the long-term strength development may be small, and if it exceeds 80 parts, the initial strength development may be small.

急硬成分の使用量は、セメント、膨張材、及び急硬成分からなる結合材100部中、5〜30部が好ましく、10〜25部がより好ましい。5部未満では初期強度発現性が小さい場合があり、30部を超えると長期強度が小さい場合がある。   The amount of the rapid hardening component used is preferably 5 to 30 parts, more preferably 10 to 25 parts, in 100 parts of a binder composed of cement, an expanding material, and a rapid hardening component. If it is less than 5 parts, the initial strength development may be small, and if it exceeds 30 parts, the long-term strength may be small.

本発明で使用する凝結遅延剤は、セメントコンクリートの作業性保持を可能とするものであり、圧送性を確保できる材料である。凝結遅延剤は、粉状、スラリー状、又は液状いずれも使用可能である。
凝結遅延剤としては、有機酸類やアルカリ金属炭酸塩類等が挙げられる。これらの中では、硬化時間をコントロールでき、硬化後の強度発現性が良好な点で、有機酸類とアルカリ金属炭酸塩類を併用することが好ましい。
The setting retarder used in the present invention is capable of maintaining the workability of cement concrete and is a material that can ensure the pumpability. As the setting retarder, any of powder, slurry, or liquid can be used.
Examples of the setting retarder include organic acids and alkali metal carbonates. In these, it is preferable to use together organic acids and alkali metal carbonates at the point which can control hardening time and the intensity | strength expression property after hardening is favorable.

有機酸類は、有機酸又はその塩であり、具体的には、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、及びリンゴ酸等のオキシカルボン酸又はこれらの塩の一種又は二種以上の使用が可能であり、その塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩が好ましい。これらの中では、使用量と正比例して凝結時間が長くなり、コントロールがしやすく、凝結遅延剤をスラリー化した混和材に使用した場合、カルシウム成分と化学反応を起こしにくく、スラリーが発熱しにくい面で、有機酸塩が好ましく、オキシカルボン酸塩がより好ましい。   The organic acid is an organic acid or a salt thereof, specifically, oxycarboxylic acid such as citric acid, gluconic acid, tartaric acid, and malic acid, or one or more of these salts can be used. The salt is preferably a sodium salt or potassium salt. Among these, the setting time is increased in direct proportion to the amount used, it is easy to control, and when a setting retarder is used in a slurry admixture, it does not easily cause a chemical reaction with the calcium component and the slurry does not generate heat easily. In terms of surface, organic acid salts are preferred, and oxycarboxylates are more preferred.

アルカリ金属炭酸塩類(以下、炭酸アルカリという)としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウムなどの炭酸塩や、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウムなどの重炭酸塩が挙げられ、これらのうち、硬化後の強度発現性が良好な面で、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸カリウムがより好ましい。
有機酸類と炭酸アルカリを併用した場合の両者の混合割合は、炭酸アルカリ100部に対して、有機酸類5〜200部が好ましく、10〜100部がより好ましい。5部未満では硬化時間をコントロールできず、セメントコンクリートの圧送性が低下してホースなどが閉塞する場合があり、200部を超えると強度発現性が低下する場合がある。
Examples of alkali metal carbonates (hereinafter referred to as alkali carbonates) include carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate, and bicarbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate. In terms of good strength development later, alkali metal carbonates are preferable, and potassium carbonate is more preferable.
When the organic acid and the alkali carbonate are used in combination, the mixing ratio of the two is preferably 5 to 200 parts, more preferably 10 to 100 parts, with respect to 100 parts of the alkali carbonate. If the amount is less than 5 parts, the setting time cannot be controlled, and the pumpability of cement concrete may be reduced and the hose may be blocked. If the amount exceeds 200 parts, the strength development may be reduced.

凝結遅延剤の使用量は、セメントコンクリートの運搬時間、作業時間、及び温度等により変動するため、一義的に決定することは難しいが、通常、結合材100部に対して、0.1〜10部が好ましく、0.3〜7部がより好ましい。0.1部未満では硬化時間をコントロールすることできず、セメントコンクリートの圧送性が低下してホースなどが閉塞したり、強度発現性が低下する場合があり、7部を超えると強度発現性が低下する場合がある。   The amount of setting retarder used varies depending on the transport time, working time, temperature, etc. of cement concrete, so it is difficult to determine uniquely, but usually 0.1 to 10 parts per 100 parts of binder. Preferably, 0.3 to 7 parts is more preferable. If it is less than 0.1 part, the curing time cannot be controlled, and the pumpability of cement concrete may be reduced and the hose may be clogged or the strength development may be reduced. If it exceeds 7 parts, the strength development will be reduced. There is a case.

ここで、セメントとしては、通常市販されている普通、早強、中庸熱、低熱、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などを混合した各種混合セメント、並びに、エコセメントなどが挙げられ、これらを微粉末化して使用することも可能である。これらの中では、普通ポルトランドセメント及び/又は早強ポルトランドセメントが好ましい。   Here, as the cement, various portland cements such as normal, early strength, moderate heat, low heat, and super early strength that are usually marketed, various mixed cements in which fly ash, blast furnace slag, etc. are mixed with these portland cements, In addition, there may be mentioned eco-cement and the like, and these can be used in the form of fine powder. Among these, ordinary Portland cement and / or early-strength Portland cement are preferable.

本発明で使用する骨材は、細骨材、粗骨材のいずれも使用可能である。
細骨材としては、天然砂、珪砂、砕砂、及び石灰砂等が挙げられ、粗骨材としては、川砂利、山砂利、砕石、及び石灰砂利等が挙げられる。
粗骨材の最大粒径は5〜25mmが好ましい。25mmを超えると、施工断面が厚くなり、かぶり厚さや鉄筋間隔等の施工を考慮しなけれならない場合がある。
本発明で使用するセメントコンクリートの細骨材率(S/a)は、単位水量、流動性、及び細骨材のFM値等により変動するが、通常、40%以上が好ましく、45〜60%がより好ましい。40%未満ではホースが詰まり、圧送性が悪くなり、セメントコンクリートを型枠に投入した後にジャンカができる場合がある
As the aggregate used in the present invention, either a fine aggregate or a coarse aggregate can be used.
Examples of the fine aggregate include natural sand, quartz sand, crushed sand, and lime sand. Examples of the coarse aggregate include river gravel, mountain gravel, crushed stone, and lime gravel.
The maximum particle size of the coarse aggregate is preferably 5 to 25 mm. If it exceeds 25 mm, the construction cross section becomes thick, and construction such as the cover thickness and rebar spacing may have to be considered.
The fine aggregate ratio (S / a) of cement concrete used in the present invention varies depending on the unit water amount, fluidity, FM value of fine aggregate, etc., but is usually preferably 40% or more, and 45 to 60%. Is more preferable. If it is less than 40%, the hose is clogged, the pumpability becomes worse, and there is a case where a jumper can be formed after cement concrete is put into the formwork.

本発明において、水結合材比(W/P)は、35〜65%が好ましく、40〜60%がより好ましい。35%未満ではセメントコンクリートの粘性が大きくなり、作業性や圧送性が低下する場合があり、65%を超えると耐久性が得られない場合がある。   In the present invention, the water binder ratio (W / P) is preferably 35 to 65%, more preferably 40 to 60%. If it is less than 35%, the viscosity of cement concrete increases, and workability and pumpability may decrease. If it exceeds 65%, durability may not be obtained.

本発明では、さらに、減水剤を使用することが可能である。
減水剤とは、流動性を得るものであり、液体や粉体いずれも使用でき、具体的には、リグニンスルホン酸塩やその誘導体、また、高性能減水剤等が挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用可能である。これらの中では、凝結遅延効果、流動性、及び圧送性が大きい面で、高性能減水剤が好ましい。
In the present invention, it is further possible to use a water reducing agent.
The water reducing agent is to obtain fluidity, and both liquid and powder can be used. Specific examples include lignin sulfonate and its derivatives, and high performance water reducing agents. Two or more types can be used. Among these, a high-performance water reducing agent is preferable in terms of large setting delay effect, fluidity, and pumpability.

高性能減水剤としては、ポリエチレングリコールなどのポリオール誘導体、芳香族スルホン酸系高性能減水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤、エチレングリコ−ル鎖及びスルホン酸基を含有するポリエ−テル系高性能減水剤、メラミン系高性能減水剤、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中では、凝結遅延効果、流動性、及び圧送性が大きい点で、芳香族スルホン酸系、ポリカルボン酸系、及びポリエ−テル系高性能減水剤が好ましい。
減水剤の使用量は、結合材100部に対して、0.2〜3部が好ましく、0.5〜2部がより好ましい。0.2部未満ではセメントコンクリートの圧送性が小さく、流動性を保持できない場合があり、3部を超えるとセメントコンクリートの凝結が不良となり、経済的ではなく、初期強度発現性が小さい場合がある。
High-performance water reducing agents include polyol derivatives such as polyethylene glycol, aromatic sulfonic acid-based high-performance water reducing agents, polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agents, and polyethylene-based high-performance water reducing agents containing ethylene glycol chains and sulfonic acid groups. A performance water-reducing agent, a melamine-based high-performance water-reducing agent, and a mixture thereof can be used. Among these, aromatic sulfonic acid-based, polycarboxylic acid-based, and polyether-based high-performance water reducing agents are preferable because they have a large setting retarding effect, fluidity, and pumpability.
The amount of water reducing agent used is preferably 0.2 to 3 parts, more preferably 0.5 to 2 parts, relative to 100 parts of the binder. If it is less than 0.2 part, the pumpability of the cement concrete is small and the fluidity may not be maintained. If it exceeds 3 parts, the setting of the cement concrete becomes poor, and it is not economical and the initial strength development may be small.

本発明のセメントコンクリートの硬化は、ミキサで水と混合された時点から始まるが、その硬化時間は2〜180分であることが好ましく、5〜120分であることがより好ましい。2分未満ではホース内で閉塞し、トルネル型枠内にセメントコンクリートが充分に充填できないおそれがあり、180分を超えると強度発現性が低下し、型枠の脱枠が遅くなり、トンネル覆工の作業性が悪くなるおそれがある。   The setting of the cement concrete of the present invention starts from the time when it is mixed with water by a mixer, and the setting time is preferably 2 to 180 minutes, more preferably 5 to 120 minutes. If it is less than 2 minutes, the hose may be blocked, and the cement concrete may not be sufficiently filled in the tornell formwork. If it exceeds 180 minutes, the strength development will be reduced, and the formwork will be unframed, resulting in tunnel lining. There is a risk that the workability of the machine will deteriorate.

本発明のセメントコンクリートを使用することにより、乾燥収縮が少なくなり、ひび割抵抗性が大きくなる。   By using the cement concrete of the present invention, drying shrinkage is reduced and crack resistance is increased.

以下、本発明を実施例にて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.

W/Pが57%、S/aが47%、及び結合材Pの単位量が300kg/m3のコンクリート配合を用い、セメント73部、表1に示す膨張材7部に、CASガラスAと石膏の等量混合物である急硬成分20部、並びに、結合材100部に対して凝結遅延剤0.3部を用い、練り混ぜてコンクリートを調製した。
調製したコンクリートのスランプ、空気量、硬化時間、圧縮強度、及び乾燥収縮を、試験実施温度は20℃で測定した。結果を表1に併記する。
Using a concrete blend of W / P 57%, S / a 47%, and binder P unit amount of 300 kg / m 3 , 73 parts of cement, 7 parts of expansion material shown in Table 1, CAS glass A and Concrete was prepared by kneading using 20 parts of a rapid hardening component, which is an equivalent mixture of gypsum, and 0.3 part of a setting retarder with respect to 100 parts of a binder.
Slump, air amount, curing time, compressive strength, and drying shrinkage of the prepared concrete were measured at a test execution temperature of 20 ° C. The results are also shown in Table 1.

<使用材料>
セメント :普通ポルトランドセメント、3種混合品、ブレーン値3,420cm2/g、密度3.14g/cm3
膨張材 :カルシウムアルミノフェライト、密度3.06g/cm3
CASガラスA:CaO/Al2O3/SiO2=50/45/10、ガラス化率100%、ブレーン値5,050cm2/g
石膏 :無水セッコウの粉砕品、ブレーン値4,900cm2/g
凝結遅延剤:クエン酸/炭酸カリウム重量比3/7の混合物
細骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂、密度2.60g/cm3、FM=2.82
粗骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂利、密度2.67g/cm3、最大骨材寸法25mm
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, 3 kinds of mixture, Blaine value 3,420cm 2 / g, Density 3.14g / cm 3
Expansion material: Calcium aluminoferrite, density 3.06g / cm 3
CAS glass A: CaO / Al 2 O 3 / SiO 2 = 50/45/10, Vitrification rate 100%, Blaine value 5,050 cm 2 / g
Gypsum: crushed anhydrous gypsum, 4,900 cm 2 / g of brain value
Setting retarder: Citric acid / potassium carbonate 3/7 weight ratio fine aggregate: Himekawa Sakegawa sand, Itoigawa city, Niigata prefecture, density 2.60g / cm 3 , FM = 2.82
Coarse aggregate: Gravel from Himekawa, Itoigawa City, Niigata Prefecture, density 2.67g / cm 3 , maximum aggregate size 25mm

<測定方法>
スランプ :JIS A 1101 「コンクリートのスランプ試験方法」により測定
空気量 :JIS A 1128 「フレシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」により測定
硬化時間 :混合後、コンクリートの温度が1℃上昇した時点
圧縮強度 :JIS A 1108 「コンクリートの圧縮強度試験方法」により、打設18時間後に測定
乾燥収縮 :脱型までは乾燥を防ぐため、コンクリ−ト表面にポリシ−トで覆い、JIS A 6202 「コンクリート用膨張材」B法により、開始材齢を18時間後として測定
<Measurement method>
Slump: Measured according to JIS A 1101 “Slump test method for concrete”: Measured according to JIS A 1128 “Test method using air pressure of fresh concrete” Curing time: Compressed when the concrete temperature rises by 1 ° C after mixing Strength: Measured according to JIS A 1108 “Concrete Compressive Strength Test Method” 18 hours after casting Drying Shrinkage: Cover the surface of concrete to prevent drying until demolding, JIS A 6202 “For concrete Inflated material "Measured by method B, starting material age after 18 hours

Figure 0004476699
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表2に示すセメント、ブレーン値2,820cm2/gの膨張材、及びCASガラスAと石膏の等量混合物である急硬成分、並びに、結合材100部に対して、凝結遅延剤0.3部と減水剤0.7部とを用い練り混ぜ、コンクリートを調製したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。 The cement shown in Table 2, an expanded material having a brain value of 2,820 cm 2 / g, a rapid hardening component that is an equal mixture of CAS glass A and gypsum, and 0.3 part of a setting retarding agent and 100% of water for a binder. The same procedure as in Example 1 was performed except that 0.7 parts of the agent was mixed and concrete was prepared. The results are also shown in Table 2.

<使用材料>
減水剤:ポリカルボン酸系高性能減水剤、液状、市販品
<Materials used>
Water reducing agent: Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, liquid, commercially available product

Figure 0004476699
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セメント73部、ブレーン値2,820cm2/gの膨張材7部、及び表3に示すCASガラスと石膏の混合物である急硬成分20部の配合を用いたこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表3に併記する。 Same as Example 2 except that 73 parts of cement, 7 parts of expanded material with a brane value of 2,820 cm 2 / g, and 20 parts of the quick hardening component which is a mixture of CAS glass and gypsum shown in Table 3 were used. It was. The results are also shown in Table 3.

<使用材料>
CASガラスB:CaO/Al2O3/SiO2=50/45/5、ガラス化率100%、ブレーン値5,100cm2/g
CASガラスC:CaO/Al2O3/SiO2=50/45/20、ガラス化率100%、ブレーン値5,050cm2/g
CASガラスD:CaO/Al2O3/SiO2=50/45/25、ガラス化率100%、ブレーン値5,000cm2/g
<Materials used>
CAS glass B: CaO / Al 2 O 3 / SiO 2 = 50/45/5, Vitrification rate 100%, Blaine value 5,100 cm 2 / g
CAS glass C: CaO / Al 2 O 3 / SiO 2 = 50/45/20, Vitrification rate 100%, Blaine value 5,050 cm 2 / g
CAS glass D: CaO / Al 2 O 3 / SiO 2 = 50/45/25, 100% vitrification, brain value 5,000 cm 2 / g

Figure 0004476699
Figure 0004476699

セメント73部、ブレーン値2,820cm2/gの膨張材7部、及びCASガラスAと石膏の等量混合物である急硬成分20部の配合を用い、表4に示すW/P、S/a、及び減水剤を用いたこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表4に併記する。 Using a composition of 73 parts of cement, 7 parts of an expansion material having a brain value of 2,820 cm 2 / g, and 20 parts of a rapid hardening component which is an equal mixture of CAS glass A and gypsum, W / P and S / a shown in Table 4 The same procedure as in Example 2 was conducted except that a water reducing agent was used. The results are also shown in Table 4.

Figure 0004476699
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Claims (9)

(1)セメント、(2)セメント、膨張材、アルミノケイ酸カルシウムガラス、及び石膏からなる結合材100部中、1〜13部の膨張材、(3)(3−1)アルミノケイ酸カルシウムガラスと(3−2)石膏からなる急硬成分100部中、30〜70部の石膏を含有する急硬成分、(4)セメント、膨張材、及び急硬成分からなる結合材100部中、5〜30部の急硬成分、(5)セメント、膨張材、アルミノケイ酸カルシウムガラス、及び石膏からなる結合材100部に対して、0.1〜10部の凝結遅延剤を含有してなり、24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物。 (1) Cement , (2) Cement, expansion material, calcium aluminosilicate glass, and 1 to 13 parts of expansion material in 100 parts of binder, (3) (3-1) calcium aluminosilicate glass ( 3-2) In 100 parts of a rapid hardening component made of gypsum, in 30 parts of a hardened component containing 30 to 70 parts of gypsum, (4) In 100 parts of a binder made of cement, an expanding material, and a rapid hardening component sudden hard component parts, (5) a cement, expanding materials, calcium aluminosilicate glass, and the binding material 100 parts consisting of gypsum, Ri Na contain retarder of 0.1 to 10 parts, within 24 hours A crack-preventing cement composition for secondary tunnel lining that can be removed early . 膨張材が、カルシウムアルミノフェライトであることを特徴とする請求項1に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物。 The crack-preventing cement composition for secondary tunnel lining according to claim 1, wherein the expansion material is calcium aluminoferrite and capable of early deframement within 24 hours . 膨張材の粒度が、ブレ−ン比表面積値で1,000〜4,500cm2/gであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物。 3. The secondary tunnel capable of early deframing within 24 hours according to claim 1 or 2 , characterized in that the particle size of the expansion material is 1,000 to 4,500 cm 2 / g in terms of the specific surface area of the brain. Crack prevention cement composition for lining . 減水剤を含有してなる請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物。 The crack prevention cement composition for tunnel secondary lining which can perform early de-framework within 24 hours according to any one of claims 1 to 3 containing a water reducing agent . トンネル二次覆工がトルネル型枠内にセメントコンクリートを充填した後、型枠を脱枠する工程である請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメント組成物。 The early removal within 24 hours according to any one of claims 1 to 4, wherein the tunnel secondary lining is a step of removing the formwork after filling the tunnel concrete with cement concrete. A crack-preventing cement composition for secondary tunnel lining that can be framed . 請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載のトンネル二次覆工用セメント組成物と水とを配合してなる24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止セメントコンクリート。 For tunnel secondary lining capable of early deboning within 24 hours, which is obtained by blending the cement composition for secondary tunnel lining according to any one of claims 1 to 5 and water . Crack-preventing cement concrete. 細骨材率が40%以上である請求項6に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止コンクリート。 The crack-preventing concrete for secondary lining of a tunnel according to claim 6, wherein the fine aggregate ratio is 40% or more and can be removed quickly within 24 hours . 硬化時間は2〜180分である請求項6又は請求項7に記載の24時間以内の早期脱枠が可能なトンネル二次覆工用ひび割れ防止コンクリート。 The crack prevention concrete for tunnel secondary lining which can be early removed within 24 hours according to claim 6 or 7, wherein the curing time is 2 to 180 minutes . 請求項6〜請求項8のうちのいずれか1項に記載のトンネル二次覆工用セメントコンクリートをトンネル型枠内に充填し、24時間以内に型枠を脱枠することを特徴とするトンネル二次覆工セメントコンクリートのひび割れ防止方法。A tunnel characterized in that the tunnel concrete is filled with cement concrete for secondary tunnel lining according to any one of claims 6 to 8, and the form is removed within 24 hours. Secondary lining cement concrete cracking prevention method.
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