JP4489707B2 - Grout composition, mortar or concrete using the composition, and grout material - Google Patents
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Description
本発明は、主に、土木・建築業界において使用されるグラウト組成物、それを用いたモルタル又はコンクリート、及びグラウト材料に関する。 The present invention mainly relates to a grout composition used in the civil engineering and construction industry, mortar or concrete using the composition, and a grout material.
最近では、グラウト材料に要求される性能は益々高まってきており、特に、急硬性のグラウト材料のさらなる進展が望まれている。
急硬性のグラウト材料の要求物性としては、流動性が良好でその保持性に優れること、短期強度の発現性に優れること、及び寸法安定性に優れることなどが挙げられ、これら全ての要求性能を満足することが求められている。
しかしながら、流動性の保持性能を満たそうとすると、短期強度の発現性が得られにくくなったり、逆に、短期強度の発現性を良好にしようとすると、流動性の保持時間が確保できなかったり、寸法安定性が悪くなったりして、急硬性のグラウト材料の開発は未だ充分とは言えず、さらなる改良が望まれている。
Recently, the performance required for grout materials has been increasing more and more, and in particular, further progress of rapid-hardening grout materials is desired.
The required physical properties of a rapid-hardening grout material include excellent fluidity and excellent retention, excellent short-term strength, and excellent dimensional stability. Satisfaction is required.
However, if it tries to satisfy the fluidity retention performance, it will be difficult to obtain short-term strength, and conversely, if the short-term strength development will be good, the fluidity retention time may not be secured. However, the development of rapid-hardening grout materials is still insufficient due to poor dimensional stability, and further improvements are desired.
例えば、高速道路等の補修では、早期に道路解放することが必要であるため、早期に実用強度を発現する、例えば、材齢3時間で24N/mm2以上の圧縮強度を発現する急硬性のグラウト材料の開発が待たれていた。 For example, in the repair of expressways, it is necessary to release roads early, so that practical strength is expressed early, for example, rapid hardening that expresses a compressive strength of 24 N / mm 2 or more at a material age of 3 hours. The development of grout materials was awaited.
そして、この用途における要求性能としては、流し込み可能な流動性を少なくとも10分以上確保できること、まだかたまらないモルタルが沈下しないこと、いわゆる、無収縮性を担保できること、材齢3時間で24N/mm2以上の圧縮強度を発現すること、ほどよい膨張性を与えることができること、長期的に寸法安定性があることなどが挙げられ、この要求性能を満たす急硬性のグラウト材料はいまだ存在しないのが現状であった。 And the required performance in this application is that it is possible to secure the flowability that can be poured for at least 10 minutes, that the mortar that is still unsettled, that so-called non-shrinkage can be ensured, 24 N / mm 2 at 3 hours of age There are no hard-curing grout materials that satisfy this required performance yet, such as expressing the above compressive strength, being able to give moderate expansibility, and being dimensionally stable over the long term. Met.
水硬性材料として、3CaO・SiO2固溶体、11CaO・7Al2O3・CaF2、及び無水セッコウを含有してなるものが提案されている(特許文献1、特許文献2、及び特許文献3参照)。
しかしながら、この水硬性材料を用いてグラウト材料を調製しても、流し込み可能な流動性を得ることができず、また、材齢3時間で24N/mm2以上の圧縮強度を発現することもできないものであった。さらには、まだ固まらないグラウト材料の沈下や収縮を補償できるものでもなかった。
As a hydraulic material, a material containing 3CaO · SiO 2 solid solution, 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 , and anhydrous gypsum has been proposed (see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). .
However, even when a grout material is prepared using this hydraulic material, it is not possible to obtain fluidity that can be poured, and it is also impossible to develop a compressive strength of 24 N / mm 2 or more at a material age of 3 hours. It was a thing. Furthermore, it was not able to compensate for the settlement and shrinkage of the grout material that has not yet hardened.
一方、アルミノケイ酸カルシウムガラスと無水セッコウを主体とするセメント混和材やこれを含有するセメント組成物も知られている(特許文献4参照)。
また、カルシウムアルミネートとセッコウ類からなる急硬成分を5〜50%含有する急硬セメントに1価及び/又は3価の金属の硫酸塩等を配合した超速硬セメント組成物も知られている(特許文献5参照)。
しかしながら、これらのセメント組成物を用いてグラウト材料を調製しても、流し込み可能な流動性を10分以上確保することができるものの、材齢3時間で24N/mm2以上の圧縮強度を発現できないものであった。
On the other hand, a cement admixture mainly composed of calcium aluminosilicate glass and anhydrous gypsum and a cement composition containing the same are also known (see Patent Document 4).
Also known is a super-hard cement composition in which a monovalent and / or trivalent metal sulfate is blended with a rapid cement containing 5 to 50% of a rapid hardening component composed of calcium aluminate and gypsum. (See Patent Document 5).
However, even if grout materials are prepared using these cement compositions, the flowability that can be poured can be secured for 10 minutes or more, but the compressive strength of 24 N / mm 2 or more cannot be expressed at the age of 3 hours. It was a thing.
本発明者らは、特定の急硬性セメントと、特定の急硬材と特定の凝結促進剤を併用することにより、一定の間、流動性を確保でき、早期に高い強度を発現可能なグラウト材料の調製が可能なことを見いだし、先に、出願した(特許文献6)。
しかしながら、このグラウト材料は、温度依存性が極めて大きく、20℃以上の条件では、良好な強度発現性を示すものの、15℃以下の条件になると、早期に実用強度を発現できるものではなかった。
The present inventors have used a specific quick setting cement, a specific quick hardening material and a specific setting accelerator in combination, thereby ensuring fluidity for a certain period of time, and a grout material capable of expressing high strength at an early stage. Was found to be possible, and was filed earlier (Patent Document 6).
However, this grout material is extremely temperature-dependent and exhibits good strength development under conditions of 20 ° C. or higher. However, when the conditions are 15 ° C. or lower, practical strength cannot be expressed at an early stage.
本発明者は、数多くの実験を通して、特定のグラウト組成物を使用することによって、はじめて、前記要求性能を満たすグラウト材料の調製が可能となることを見出し本発明を完成するに至った。 The present inventor has found that the grout material satisfying the required performance can be prepared only by using a specific grout composition through a number of experiments, and has completed the present invention.
本発明は、流動性に優れ、まだ固まらないグラウト材料の沈下や収縮を補償でき、10℃程度までの低温環境下でも初期の強度発現性に優れ、しかも、寸法安定性にも優れるグラウト材料を提供する。 The present invention provides a grout material that is excellent in fluidity, can compensate for settlement and shrinkage of a grout material that has not yet hardened, has excellent initial strength development even in a low temperature environment up to about 10 ° C., and has excellent dimensional stability. provide.
本発明は、3CaO・SiO2固溶体、11CaO・7Al2O3・CaF2、及び無水セッコウを有効成分とする水硬性材料、アルミノケイ酸カルシウムガラスと無水セッコウを有効成分とする急硬材、高炉水砕スラグ微粉末、シリカフューム、水酸化カルシウム、高性能減水剤、並びに、凝結調整剤を含有してなり、水硬性材料、急硬材、高炉水砕スラグ微粉末、シリカフューム、及び水酸化カルシウムからなる結合材100部中、水硬性材料が48〜68部、急硬材が10〜20部、高炉水砕スラグ微粉末が5〜25部、シリカフュームが1〜10部、及び水酸化カルシウムが3〜10部であり、結合材100部に対して、高性能減水剤が固形分換算で0.3〜2部、凝結調節剤が0.05〜1部であるグラウト組成物であり、高性能減水剤が、ポリカルボン酸系高性能減水剤を、さらに、それとメラミン系高性能減水剤を含有してなる該グラウト組成物であり、凝結調整剤が、有機酸又はその塩からなる該グラウト組成物であり、亜硝酸カルシウム及び/又は硝酸カルシウムを含有してなる該グラウト組成物であり、ガス発泡物質を含有してなる該グラウト組成物であり、凝結調節剤が無水クエン酸である該グラウト組成物であり、結合材100部に対して、高性能減水剤が固形分換算で0.5〜1.5部である該グラウト組成物であり、該グラウト組成物と、細骨材と、水とを配合してなるモルタルであり、水/結合材比が35〜50%である該モルタルであり、細骨材が石灰系天然系細骨材及び/又はケイ石系天然系細骨材である該モルタルであり、細骨材が0.8以上の真円度を有する球形化細骨材である該モルタルであり、10℃環境下、材齢3時間で24N/mm 2 以上の圧縮強度を発現する該グラウト組成物であり、該モルタルと粗骨材とを配合してなるコンクリートであり、粗骨材の使用量がコンクリート1m 3 あたり、250〜750kgである該コンクリートであり、10℃環境下、材齢3時間で24N/mm 2 以上の圧縮強度を発現する該コンクリートであり、該モルタル又は該コンクリートからなるグラウト材料である。 The present invention includes a 3CaO · SiO 2 solid solution, 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 , and a hydraulic material containing anhydrous gypsum as active ingredients, a rapid hardening material containing calcium aluminosilicate glass and anhydrous gypsum as active ingredients, and blast furnace water granulated slag, silica fume, calcium hydroxide, superplasticizer, and, Ri Na contain condensation modifier, hydraulic material, rapid hardwood, water-granulated blast furnace slag, silica fume, and calcium hydroxide In 100 parts of the binder, the hydraulic material is 48 to 68 parts, the hardened material is 10 to 20 parts, the ground granulated blast furnace slag is 5 to 25 parts, the silica fume is 1 to 10 parts, and the calcium hydroxide is 3 parts. It is a grout composition in which a high-performance water reducing agent is 0.3 to 2 parts in terms of solid content and a setting controller is 0.05 to 1 part with respect to 100 parts of a binder , and the high-performance water reducing agent is Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent The grout composition comprising a high-performance water reducing agent, wherein the coagulation modifier is the grout composition comprising an organic acid or a salt thereof, and comprising calcium nitrite and / or calcium nitrate. A grout composition, the grout composition containing a gas foaming substance, and the grout composition in which the setting modifier is anhydrous citric acid. A high-performance water reducing agent is added to 100 parts of the binder. The grout composition is 0.5 to 1.5 parts in terms of solid content, and is a mortar formed by blending the grout composition, fine aggregate, and water, and the water / binder ratio is 35 to 50%. The mortar, wherein the fine aggregate is a lime-based natural fine aggregate and / or a quartzite-based natural fine aggregate, and the fine aggregate has a roundness of 0.8 or more. This mortar is an aggregate, and it is 24 N / mm 2 at a temperature of 10 ° C and a material age of 3 hours. The grout composition exhibiting the above compressive strength, which is a concrete obtained by blending the mortar and coarse aggregate, and the amount of the coarse aggregate used is 250 to 750 kg per 1 m 3 of concrete. Yes , it is the concrete that expresses a compressive strength of 24 N / mm 2 or more at an age of 3 hours in a 10 ° C. environment , and is a grouting material made of the mortar or the concrete.
本発明は、流動性に優れ、まだ固まらないグラウト材料の沈下や収縮を補償でき、10℃程度までの低温環境下においても初期の強度発現性に優れ、しかも、寸法安定性に優れるグラウト材料を提供する。 The present invention is excellent in fluidity, can compensate for settlement and shrinkage of a grout material that has not yet hardened, has excellent initial strength development even in a low temperature environment up to about 10 ° C., and has excellent dimensional stability. provide.
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や%は特に規定しない限り質量基準で示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
本発明で使用する水硬性材料は、クリンカー原料を、例えば、1,200〜1,600℃で焼成して、3CaO・SiO2固溶体と11CaO・7Al2O3・CaF2とを主体とするクリンカーを合成し、粉砕した後に無水セッコウを加えて調製される。
クリンカー原料としては、生石灰、消石灰、及び石灰石等のCaO質原料、アルミナ、ボーキサイト、アルミ灰、ダイアスポア、長石、及び粘土等のAl2O3質原料、珪石、珪砂、白土、及び珪藻土等のSiO2質原料、並びに、ホタル石、氷晶石、フッ化カルシウム、フッ化ナトリウム、及びフッ化アルミニウムなどのF質原料が使用可能であり、その他、下水汚泥焼却灰、一般廃棄物、及び産業廃棄物も使用可能である。
3CaO・SiO2固溶体や11CaO・7Al2O3・CaF2の生成は、粉末X線回折装置を用いて判定することが可能である。
また、各鉱物の定量はX線回折リートベルト法によって行うことが可能であり、その定量ソフトには、例えば、Sietronics社の「SIROQUANT」を使用することが可能である。
The hydraulic material used in the present invention is a clinker raw material, for example, calcined at 1,200 to 1,600 ° C. to synthesize a clinker mainly composed of 3CaO · SiO 2 solid solution and 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 , It is prepared by adding anhydrous gypsum after grinding.
Clinker materials include CaO-based materials such as quick lime, slaked lime, and limestone; Al 2 O 3 materials such as alumina, bauxite, aluminum ash, diaspore, feldspar, and clay; and SiO such as silica, quartz sand, white clay, and diatomaceous earth 2 quality raw materials and F quality raw materials such as fluorite, cryolite, calcium fluoride, sodium fluoride, and aluminum fluoride can be used. In addition, sewage sludge incineration ash, general waste, and industrial waste Things can also be used.
Generation of 3CaO · SiO 2 solid solution and 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 may be determined using Powder X-ray diffractometer.
Each mineral can be quantified by the X-ray diffraction Rietveld method. For example, “SIROQUANT” manufactured by Sietronics can be used as the quantification software.
本発明で使用する3CaO・SiO2固溶体(以下、C3S固溶体という)とは、CaOをC、SiO2をSとするとC3S固溶体と表現されるものであり、CaOやSiO2を主成分とし、その他の成分として一般的にはAl2O3やMgOが含まれているものである。 The 3CaO · SiO 2 solid solution (hereinafter referred to as C 3 S solid solution) used in the present invention is expressed as C 3 S solid solution when CaO is C and SiO 2 is S, and CaO and SiO 2 are mainly used. In general, Al 2 O 3 and MgO are included as other components.
また、11CaO・7Al2O3・CaF2(以下、C11A7CaF2という)は、カルシウムアルミネートの一種であり、12CaO・7Al2O3にフッ素が固溶した化合物を総称するものである。ただし、C11A7CaF2中のフッ素Fのモル比は必ずしも1ではなく、通常は0.5〜1の間の値となっている。 Further, 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 ( hereinafter, referred to as C 11 A 7 CaF 2) is a type of calcium aluminate, a generic term of compounds with fluorine dissolved in the 12CaO · 7Al 2 O 3 is there. However, the molar ratio of fluorine F in C 11 A 7 CaF 2 is not necessarily 1, and is usually a value between 0.5 and 1.
C3S固溶体、C11A7CaF2、及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料は、C3S固溶体とC11A7CaF2を主体とするクリンカーを焼成し、後から無水セッコウを加えて調製される。
ここで、C3S固溶体とC11A7CaF2を主体とするクリンカーは、C3S固溶体やC11A7CaF2のほかに、微量の2CaO・SiO2固溶体やカルシウムアルミノフェライトを含有している。
なお、本発明では、C3S固溶体とC11A7CaF2とをそれぞれ別々に合成して混合したものでは、優れた短期強度発現性等の本発明の効果は得られない。
水硬性材料中のC3S固溶体やC11A7CaF2の含有量は特に限定されるものではないが、C3S固溶体60〜80部で、C11A7CaF240〜20部が通常使用される。C3S固溶体が80部を超え、C11A7CaF2が20部未満では短時間強度が充分でない場合があり、C3S固溶体が60部未満で、C11A7CaF2が40部を超えると流動性の保持性が損なわれる場合がある。
また、水硬性材料として、市販の「ジェットセメント」が使用可能である。
A hydraulic material containing C 3 S solid solution, C 11 A 7 CaF 2 , and anhydrous gypsum baked clinker mainly composed of C 3 S solid solution and C 11 A 7 CaF 2 , and then dried anhydrous gypsum. In addition, it is prepared.
Here, clinker consisting mainly of C 3 S solid solution and C 11 A 7 CaF 2 is, C 3 in addition to the S solid solution and C 11 A 7 CaF 2, containing 2CaO · SiO 2 solid solution and calcium alumino ferrite traces ing.
In the present invention, when the C 3 S solid solution and C 11 A 7 CaF 2 are separately synthesized and mixed, the effects of the present invention such as excellent short-term strength development cannot be obtained.
The content of C 3 S solid solution and C 11 A 7 CaF 2 in the hydraulic material is not particularly limited, but C 3 S solid solution 60-80 parts, C 11 A 7 CaF 2 40-20 parts Usually used. If the C 3 S solid solution exceeds 80 parts and the C 11 A 7 CaF 2 is less than 20 parts, the strength may not be sufficient for a short time, the C 3 S solid solution is less than 60 parts, and the C 11 A 7 CaF 2 is 40 parts. If it exceeds 1, fluidity retention may be impaired.
As the hydraulic material, commercially available “jet cement” can be used.
水硬性材料中の無水セッコウは特に限定されるものではないが、強度発現性の面から、通常、II型無水セッコウが使用される。
水硬性材料中の無水セッコウの含有量は1〜30部が好ましい。1部未満では所定の流動性を確保することが困難となる場合があり、30部を超えると強度発現性が低下する場合がある。
The anhydrous gypsum in the hydraulic material is not particularly limited, but type II anhydrous gypsum is usually used from the standpoint of strength development.
The content of anhydrous gypsum in the hydraulic material is preferably 1 to 30 parts. If it is less than 1 part, it may be difficult to ensure a predetermined fluidity, and if it exceeds 30 parts, strength development may be reduced.
水硬性材料の粉末度は、通常、ブレーン比表面積値(以下、ブレーン値という)で、4,000〜6,000cm2/gが好ましく、4,500〜5,500cm2/gがより好ましい。ブレーン値が4,000cm2/g未満では強度発現性が充分でない場合があり、6,000cm2/gを超えると流動性の経時変化が大きくなる場合がある。 The fineness of the hydraulic material is usually preferably 4,000 to 6,000 cm 2 / g, more preferably 4,500 to 5,500 cm 2 / g in terms of the specific surface area of the brane (hereinafter referred to as “brane value”). If the brain value is less than 4,000 cm 2 / g, strength development may not be sufficient, and if it exceeds 6,000 cm 2 / g, the change in fluidity with time may increase.
本発明で使用するアルミノケイ酸カルシウムガラスと無水セッコウを主体とする急硬材は、水硬性材料と組み合わせることにより、短時間での強度発現性を良好にするものである。 The rapid-hardening material mainly composed of calcium aluminosilicate glass and anhydrous gypsum used in the present invention improves strength development in a short time when combined with a hydraulic material.
ここで、アルミノケイ酸カルシウムガラス(以下、CASという)とは、CaO、Al2O3、及びSiO2を主成分とする非晶質物質を総称するものであり特に限定されるものではないが、通常、CaO、Al2O3、及びSiO2の合計が80%以上のものであり、CaOが40〜48部、Al2O3が35〜42部、及びSiO2が10〜15部であるものが好ましい。この範囲外では所定の強度を発現することが困難となる場合がある。
CAS製造用原料としては、Ca0質原料、Al2O3質原料、及びSiO2質原料が挙げられる。
CaO質原料としては、生石灰、消石灰、及び石灰石等が、また、Al2O3質原料としては、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、長石、及び粘土等が、さらには、SiO2質原料としては、珪砂、白土、及び珪藻土等が使用可能である。また、比較的安価な高炉スラグに、Ca0質原料とAl2O3質原料を補うことも可能である。
CASは、上記Ca0質原料、Al2O3質原料、及びSiO2質原料を所定の割合で配合し、直接通電式溶融炉や高周波炉等を用いて溶融し、得られた溶融体を圧縮空気や高圧水により吹き飛ばす方法、あるいは、水中に流し込む方法等により製造される。また、ロータリーキルンで溶融し、急冷することによって製造することも可能である。
また、CASのガラス化率は90%以上が好ましく、95%以上がより好ましい。90%未満では短時間強度が低くなる場合がある。
ガラス化率の測定は、例えば、X線回折リートベルト法によって可能であり、通常、ブレーン値5,000cm2/g程度に粉砕した試料に、酸化アルミニウムを内部標準物質として、試料100部中、20〜30部程度配合し、めのう乳鉢で充分混合後、粉末X線回折測定を実施する。測定結果をSietronics社の定量ソフト「SIROQUANT」で解析し、ガラス化率を求めた。
また、CASの粒度は、ブレーン値で、4,000〜8,000cm2/gが好ましく、5,000〜7,000cm2/gがより好ましい。4,000cm2/g未満では短期強度の発現性が充分でない場合があり、8,000cm2/gを超えると流動性の保持時間が充分でなくなる場合がある。
Here, the calcium aluminosilicate glass (hereinafter referred to as CAS) is a generic term for amorphous substances mainly composed of CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 , and is not particularly limited. Usually, the total of CaO, Al 2 O 3 and SiO 2 is 80% or more, CaO is 40 to 48 parts, Al 2 O 3 is 35 to 42 parts, and SiO 2 is 10 to 15 parts. Those are preferred. Outside this range, it may be difficult to develop a predetermined strength.
Examples of the CAS production material include a Ca0 quality material, an Al 2 O 3 quality material, and a SiO 2 quality material.
As the CaO material, quick lime, slaked lime, limestone, etc., as the Al 2 O 3 material, alumina, bauxite, diaspore, feldspar, clay, etc., and as the SiO 2 material, silica sand , White clay, diatomaceous earth, etc. can be used. Also, the relatively inexpensive blast furnace slag, it is also possible to compensate for the Ca0 feedstocks and Al 2 O 3 feedstocks.
CAS blends the above-mentioned Ca0 quality raw material, Al 2 O 3 quality raw material, and SiO 2 quality raw material at a predetermined ratio, melts them using a direct current melting furnace, a high frequency furnace, etc., and compresses the resulting melt. It is manufactured by a method of blowing off with air or high-pressure water, a method of pouring into water, or the like. It can also be produced by melting in a rotary kiln and quenching.
The vitrification ratio of CAS is preferably 90% or more, more preferably 95% or more. If it is less than 90%, the strength may be lowered for a short time.
The vitrification rate can be measured, for example, by the X-ray diffraction Rietveld method. Usually, a sample ground to a brain value of about 5,000 cm 2 / g is used as an internal standard substance in 100 parts of a sample of 20 parts. About 30 parts are blended and thoroughly mixed in an agate mortar, followed by powder X-ray diffraction measurement. The measurement results were analyzed with Sietronics' quantitative software “SIROQUANT” to determine the vitrification rate.
Further, the CAS particle size is preferably 4,000 to 8,000 cm 2 / g, more preferably 5,000 to 7,000 cm 2 / g in terms of the brain value. If it is less than 4,000 cm 2 / g, the short-term strength may not be sufficiently developed, and if it exceeds 8,000 cm 2 / g, the fluidity retention time may not be sufficient.
急硬材中の無水セッコウは特に限定されるものではないが、強度発現性の面からII型無水セッコウの使用が好ましい。
急硬材中の無水セッコウの使用量は、CAS100部に対して、75〜125部が好ましく、90〜110部がより好ましい。75部未満では強度発現性が充分でなくなる場合があり、125部を超えると寸法変化が大きくなって長期耐久性が悪くなる場合がある。
The anhydrous gypsum in the rapid-hardening material is not particularly limited, but the use of type II anhydrous gypsum is preferable from the viewpoint of strength development.
The amount of anhydrous gypsum used in the quick-hardened material is preferably 75 to 125 parts, more preferably 90 to 110 parts, relative to 100 parts of CAS. If it is less than 75 parts, strength development may not be sufficient, and if it exceeds 125 parts, the dimensional change becomes large and long-term durability may be deteriorated.
急硬材の粒度は特に限定されるものではないが、ブレーン値で4,000〜8,000cm2/gが好ましく、5,000〜7,000cm2/gがより好ましい。4,000cm2/g未満では短期強度の発現が充分でない場合があり、8,000cm2/gを超えると粉砕動力がかかりすぎて不経済である。 The particle size of the rapid-hardening material is not particularly limited, but it is preferably 4,000 to 8,000 cm 2 / g, more preferably 5,000 to 7,000 cm 2 / g in terms of brain value. If it is less than 4,000 cm 2 / g, the expression of short-term strength may not be sufficient, and if it exceeds 8,000 cm 2 / g, it will be uneconomical due to excessive grinding power.
本発明では、高炉水砕スラグ微粉末(以下、スラグ粉という)を併用する。スラグ粉を併用することにより、寸法安定性が向上するばかりでなく、曲げ強度を飛躍的に高めることが可能となる。
スラグ粉としては特に限定されるものではないが、通常、JIS A 6206-1997に定められている「コンクリート用高炉スラグ微粉末」が使用可能である。
スラグ粉の粉末度は特に限定されるものではなく、ブレーン値で3,000〜10,000cm2/gである。
In the present invention, ground granulated blast furnace slag (hereinafter referred to as slag powder) is used in combination. By using slag powder in combination, not only the dimensional stability is improved, but also the bending strength can be dramatically increased.
Although it does not specifically limit as slag powder, Usually, "the blast furnace slag fine powder for concrete" prescribed | regulated to JIS A 6206-1997 can be used.
The fineness of the slag powder is not particularly limited, and is 3,000 to 10,000 cm 2 / g as a brain value.
本発明では、シリカフュームを併用する。シリカフュームを併用することにより、材料分離抵抗性を高め、また、強度発現性も良好となる。
本発明では、材料分離抵抗性を付与しつつ、流動性が改善されること、また、強度発現性が良好となることなどの理由から、酸性のシリカフュームを選定することが好ましい。 ここで、酸性シリカフュームとは、シリカフューム1gを純粋100ccに入れて攪拌した時の上澄み液のpHが5.0以下の酸性を示すものをいう。シリカフュームのBET比表面積値(以下、BETという)は、通常、2〜20m2/g程度である。
In the present invention, silica fume is used in combination. By using silica fume in combination, the material separation resistance is increased and the strength development is also improved.
In the present invention, it is preferable to select acidic silica fume for reasons such as improving fluidity while imparting material separation resistance and improving strength development. Here, the acidic silica fume means an acid having a pH of 5.0 or less when the supernatant liquid is stirred with 1 g of silica fume in 100 cc. Silica fume usually has a BET specific surface area value (hereinafter referred to as BET) of about 2 to 20 m 2 / g.
本発明で使用する水酸化カルシウムとは特に限定されるものではなく、Ca(OH)2と表される化合物を総称するものである。その不純物も環境に有害なものを含まなければ特に限定されるものではない。
不純物としては、炭酸カルシウムや酸化カルシウムを含む場合がある。
水酸化カルシウムの比表面積は特に限定されるものではないが、通常、BETで20m2/g以下が好ましく、15m2/g以下がより好ましい。20m2/gを超えると、流動性が悪くなったり、可使時間の確保が困難になる傾向がある。
The calcium hydroxide used in the present invention is not particularly limited and is a general term for compounds represented by Ca (OH) 2 . The impurities are not particularly limited as long as they do not contain harmful substances for the environment.
The non neat, may contain calcium oxide or calcium carbonate.
Although the specific surface area of calcium hydroxide is not particularly limited, preferably 20 m 2 / g or less in BET, more preferably at most 15 m 2 / g. If it exceeds 20 m 2 / g, the fluidity tends to deteriorate and it is difficult to ensure the pot life.
本発明において、C3S固溶体、C11A7CaF2、及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料、CASと無水セッコウを含有してなる急硬材、スラグ粉、シリカフューム、及び水酸化カルシウムからなる結合材100部中の各成分の割合は特に限定されるものではないが、水硬性材料は48〜68部が好ましく、53〜65部がより好ましい。急硬材は10〜20部が好ましく、13〜17部がより好ましい。スラグ粉は5〜25部が好ましく、10〜20部がより好ましい。シリカフュームは1〜10部が好ましく、3〜7部がより好ましい。水酸化カルシウムは1〜10部が好ましく、3〜7部がより好ましい。結合材100部中における各成分の配合割合が前記範囲にないと、本発明の要求性能、即ち、流動性、材料分離抵抗性、強度発現性、及び寸法安定性のすべてを高いレベルで維持できない場合がある。 In the present invention, C 3 S solid solution, C 11 A 7 CaF 2 , hydraulic material containing anhydrous gypsum, rapid hardening material containing CAS and anhydrous gypsum, slag powder, silica fume, and calcium hydroxide The ratio of each component in 100 parts of the binder composed of is not particularly limited, but the hydraulic material is preferably 48 to 68 parts, more preferably 53 to 65 parts. The rapid hardening material is preferably 10 to 20 parts, more preferably 13 to 17 parts. The slag powder is preferably 5 to 25 parts, more preferably 10 to 20 parts. Silica fume is preferably 1 to 10 parts, more preferably 3 to 7 parts. The calcium hydroxide is preferably 1 to 10 parts, more preferably 3 to 7 parts. If the blending ratio of each component in 100 parts of the binder is not within the above range, the required performance of the present invention, that is, fluidity, material separation resistance, strength development and dimensional stability cannot be maintained at a high level. There is a case.
本発明で使用する高性能減水剤は、液状、粉末状のものいずれも使用可能であり、特に限定されるものではないが、ポリカルボン酸系高性能減水剤を含むことが好ましい。ポリカルボン酸系高性能減水剤の具体例としては花王社製商品名「マイティ21PZ」や、デグサコンストラクションシステムズ社製商品名「メルフラックスシリーズ」などがある。
本発明では、ポリカルボン酸系高性能減水剤と共に、メラミン系高性能減水剤を併用することがより好ましい。ポリカルボン酸系高性能減水剤とメラミン系高性能減水剤を併用することにより、材料分離抵抗性の向上が図れるほか、ポリカルボン酸系高性能減水剤の使用に由来する泡の発生を抑制することが可能である。
メラミン系高性能減水剤の具体例としては、例えば、日本シーカ社製商品名「シーカメントFFパウダー」などを挙げることができる。
高性能減水剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、結合材100部に対して、固形分換算で0.3〜2部が好ましい。0.3部未満では流動性が充分でなく、充填されない場合があり、2部を超えると材料分離を起す場合がある。
The high-performance water reducing agent used in the present invention can be either liquid or powder and is not particularly limited, but preferably contains a polycarboxylic acid-based high water reducing agent. Specific examples of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent include a trade name “Mighty 21PZ” manufactured by Kao Corporation, and a trade name “Melflux Series” manufactured by Degussa Construction Systems.
In the present invention, it is more preferable to use a melamine-based high-performance water reducing agent in combination with a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent. By using a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent and a melamine-based high-performance water-reducing agent in combination, material separation resistance can be improved, and generation of bubbles resulting from the use of a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent is suppressed. It is possible.
Specific examples of the melamine-based high-performance water reducing agent include, for example, “SEICAMENT FF Powder” manufactured by Nippon Sika Co., Ltd.
Although the usage-amount of a high performance water reducing agent is not specifically limited, Usually, 0.3-2 parts is preferable in conversion of solid content with respect to 100 parts of binders. If it is less than 0.3 part, fluidity | liquidity is not enough and it may not be filled, and if it exceeds 2 parts, material separation may be caused.
本発明で使用する凝結調節剤としては、有機酸又はその塩からなるものが好ましく、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、及びコハク酸等のオキシカルボン酸又はそれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、及びアルミニウム塩等のうちの一種又は二種以上を挙げることができる。
凝結調節剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、結合材100部に対して、0.05〜1部が好ましく、0.1〜0.3部がより好ましい。0.05部未満では流動性の保持時間が充分でない場合があり、1部を超えると強度発現性が充分でない場合がある。
As the setting regulator used in the present invention, an organic acid or a salt thereof is preferable. For example, oxycarboxylic acids such as citric acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, and succinic acid, or sodium, potassium thereof, One or more of calcium, magnesium, ammonium, and aluminum salts can be used.
Although the usage-amount of a setting regulator is not specifically limited, Usually, 0.05-1 part is preferable with respect to 100 parts of binders, and 0.1-0.3 part is more preferable. If it is less than 0.05 part, the fluidity retention time may not be sufficient, and if it exceeds 1 part, strength development may not be sufficient.
本発明では、流動性を一定時間保持するために亜硝酸カルシウム及び/又は硝酸カルシウム(以下、硝酸塩類という)を使用する。
硝酸塩類の使用量は特に限定されるものではないが、通常、結合材100部に対して、0.3〜3部が好ましく、0.5〜2部がより好ましい。0.3部未満では流動性を保持する効果が充分でない場合があり、3部を超えると材料分離を生じる場合がある。
In the present invention, calcium nitrite and / or calcium nitrate (hereinafter referred to as nitrates) is used to maintain fluidity for a certain period of time.
Although the usage-amount of nitrates is not specifically limited, Usually, 0.3-3 parts are preferable with respect to 100 parts of binders, and 0.5-2 parts are more preferable. If it is less than 0.3 part, the effect of maintaining fluidity may not be sufficient, and if it exceeds 3 parts, material separation may occur.
本発明では、さらに、既設構造物とグラウト材料を一体化させるために、また、まだ固まらない状態のグラウト材料が沈下や収縮するのを抑止するために、ガス発泡物質を併用することが好ましい。
ガス発泡物質の具体例としては、例えば、アルミ粉や炭素物質のほか、過硫酸塩、過ホウ酸塩、過炭酸塩、及び過マンガン酸塩等の過酸化物質等が挙げられる。本発明では、炭素物質や過酸化物質を用いることが沈下抑制効果が大きいことから好ましく、中でも、過炭酸塩や過ホウ酸塩を用いることがより好ましい。
ガス発泡物質の使用量は特に限定されるものではないが、通常、アルミ粉ならば、結合材100部に対して、0.0001〜0.1部が好ましく、0.001〜0.01部がより好ましい。0.0001部未満では、充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、0.1部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
また、ガス発泡物質が炭素質物質ならば、結合材100部に対して、1〜15部が好ましく、3〜10部がより好ましい。1部未満では充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、15部を超えて使用すると過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
さらに、ガス発泡物質が過酸化物質ならば、結合材100部に対して、0.005〜0.5部が好ましく、0.01〜0.1部がより好ましい。0.005部未満では、充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、0.5部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
In the present invention, it is preferable to use a gas foaming substance in combination in order to integrate the existing structure and the grout material and to prevent the grout material that has not yet solidified from sinking or shrinking.
Specific examples of the gas foaming material include aluminum powder and carbon material, and peroxidation materials such as persulfate, perborate, percarbonate, and permanganate. In the present invention, it is preferable to use a carbon substance or a peroxide substance because of its great effect of suppressing settlement, and among these, it is more preferable to use a percarbonate or a perborate.
The amount of the gas foaming substance used is not particularly limited, but usually, aluminum powder is preferably 0.0001 to 0.1 part, more preferably 0.001 to 0.01 part, with respect to 100 parts of the binder. If it is less than 0.0001 part, sufficient initial expansion effect may not be imparted, and if it exceeds 0.1 part, it may be excessively expanded and strength development may be deteriorated.
Further, if the gas foaming substance is a carbonaceous substance, 1 to 15 parts is preferable with respect to 100 parts of the binder, and 3 to 10 parts is more preferable. If it is less than 1 part, a sufficient initial expansion effect may not be imparted, and if it exceeds 15 parts, it may be over-expanded and strength development may be deteriorated.
Furthermore, if the gas foaming substance is a peroxide substance, 0.005 to 0.5 part is preferable with respect to 100 parts of the binder, and 0.01 to 0.1 part is more preferable. If it is less than 0.005 part, sufficient initial expansion effect may not be imparted, and if it exceeds 0.5 part, it may be overexpanded and strength development may be deteriorated.
本発明のグラウト材料において、水の使用量は非常に重要である。具体的には、水/結合材比で、35〜50%が好ましく、38〜46%前後がより好ましい。35%未満では長期的な寸法変化が悪くなったり、膨張破壊を起す場合があり、50%を超えると強度発現性の面で要求性能を満たせない場合や材料分離を生じる場合がある。 In the grout material of the present invention, the amount of water used is very important. Specifically, the water / binder ratio is preferably 35 to 50%, more preferably around 38 to 46%. If it is less than 35%, the long-term dimensional change may be worsened or expansion failure may occur. If it exceeds 50%, the required performance may not be satisfied in terms of strength development or material separation may occur.
本発明で使用する細骨材は特に限定されるものではない。その具体例としては、例えば、石灰系やケイ石系等の天然系細骨材や、スラグ系や再生骨材系等の人工骨材系細骨材が挙げられる。これらの中には、角のとれ、丸みをおびた球形化骨材も存在する。 The fine aggregate used in the present invention is not particularly limited. Specific examples thereof include natural fine aggregates such as lime and quartzite, and artificial aggregates such as slag and recycled aggregates. Among these are rounded and rounded spheroidized aggregates.
本発明でいう球形化とは、粒子表面の角がとれ、粒子形状の球形の度合いが増大することを意味する。球形化の度合いは、真円度で表すことができる。真円度とは、(粒子の投影面積)/(粒子の投影周囲長と同一周囲長を持つ円の面積)で表されるものである。真円度の測定方法は特に限定されるものではないが、例えば、特開平11−060298号公報に記載のように、顕微鏡写真から、粒子の投影面積(A)と粒子の投影周囲長(PM)を測定することによって求めることができる。粒子の投影周囲長と同一周囲長を持つ真円の面積を(B)とすると、真円度は真円度=A/B=4πA/(PM)2 (ただし真円度は0〜1の範囲内)と定義される。
真円度の測定方法は特に限定されるものではないが、走査型電子顕微鏡や実体顕微鏡等で撮影した画像を、日本アビオニクス社製画像解析装置等の画像解析装置や、画像解析ソフトウエアなどで解析することが好ましい。球形化細骨材の真円度は、通常、0.8以上である。
In the present invention, spheroidization means that the corner of the particle surface is removed and the degree of sphericity of the particle shape is increased. The degree of spheroidization can be expressed by roundness. The roundness is expressed by (projected area of particles) / (area of a circle having the same peripheral length as the projected peripheral length of the particles). The method for measuring roundness is not particularly limited. For example, as described in JP-A-11-060298, from a micrograph, the projected area (A) of a particle and the projected peripheral length (PM) ) Can be obtained by measuring. When the area of a perfect circle having the same circumference as the projected circumference of the particle is (B), the roundness is roundness = A / B = 4πA / (PM) 2 (however, the roundness is 0 to 1) In range).
The method for measuring roundness is not particularly limited, but images taken with a scanning electron microscope, a stereomicroscope, or the like can be used with an image analysis device such as an image analysis device manufactured by Nihon Avionics or image analysis software. It is preferable to analyze. The roundness of the spheroidized fine aggregate is usually 0.8 or more.
本発明では、細骨材の一部を密度3.0g/cm3以上の重量骨材で置換することも可能である。
重量骨材とは密度3.0g/cm3以上であれば良く、特に限定されるものではないが、その具体例としては、例えば、人工骨材として、高炉徐冷スラグ系細骨材、電気炉酸化期スラグ系細骨材、フェロニッケルスラグ系細骨材、フェロクロムスラグ系細骨材、及び銅スラグ系細骨材等が、また、天然骨材としては、橄欖岩(かんらん岩)系細骨材、いわゆる、オリビンサンドやエメリー鉱等が挙げられ、本発明では、これらの一種又は二種以上を併用することが可能である。
細骨材の使用は特に限定されるものではないが、通常、グラウト組成物100部に対して、100〜200部が好ましく、125部〜175部がより好ましい。100部未満では、発熱量や寸法変化が大きくなる場合があり、200部を超えると流動性や強度発現性が悪くなる場合がある。
In the present invention, a part of the fine aggregate can be replaced with a heavy aggregate having a density of 3.0 g / cm 3 or more.
The heavy aggregate may have a density of 3.0 g / cm 3 or more, and is not particularly limited. Specific examples thereof include, for example, an artificial aggregate, a blast furnace annealed slag fine aggregate, an electric furnace Oxidized slag fine aggregates, ferronickel slag fine aggregates, ferrochrome slag fine aggregates, copper slag fine aggregates, etc., and natural aggregates are fine peridotite. Aggregates, so-called olivine sand, emery ore, and the like can be mentioned. In the present invention, one or more of these can be used in combination.
Although the use of the fine aggregate is not particularly limited, it is usually preferably 100 to 200 parts, more preferably 125 to 175 parts with respect to 100 parts of the grout composition. If it is less than 100 parts, the calorific value and dimensional change may be large, and if it exceeds 200 parts, fluidity and strength development may be deteriorated.
本発明で使用する粗骨材は特に限定されるものではないが、球形化したものが好ましい。球形化粗骨材でないと流動性が損なわれる場合がある。
ここで、球形化粗骨材とは、粒子表面の角がとれ、粒子形状の球形の度合いが増大したものである。
球形化の度合いは、球形化細骨材と同様に真円度で表すことが可能であり、真円度0.8以上の粗骨材を使用することが好ましい。
粗骨材の最大径は特に限定されるものではないが、通常、20mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましい。粗骨材の最大粒径が20mmを超えると、材料分離が生じたり、強度発現性が悪くなる場合がある。
粗骨材の使用量は特に限定されるものではないが、通常、本発明のモルタルと粗骨材からなるコンクリート1m3あたり、1,000kg以下が好ましい。1,000kg/m3を超えると流動性が損なわれる場合がある
The coarse aggregate used in the present invention is not particularly limited, but a spheroidized one is preferable. If it is not a spheroidized coarse aggregate, fluidity may be impaired.
Here, the spheroidized coarse aggregate is one in which the corners of the particle surface are taken and the degree of the spherical shape of the particle shape is increased.
The degree of spheroidization can be expressed by roundness like the spheroidized fine aggregate, and it is preferable to use coarse aggregate having a roundness of 0.8 or more.
The maximum diameter of the coarse aggregate is not particularly limited, but is usually preferably 20 mm or less, and more preferably 15 mm or less. When the maximum particle size of the coarse aggregate exceeds 20 mm, material separation may occur or strength development may be deteriorated.
The amount of coarse aggregate used is not particularly limited, but it is usually preferably 1,000 kg or less per 1 m 3 of concrete composed of the mortar of the present invention and coarse aggregate. If it exceeds 1,000 kg / m 3 , fluidity may be impaired.
本発明のグラウト材料の各材料は、それぞれの材料を施工時に混合してもよいし、一部あるいは全部をあらかじめ混合しておいても差し支えない。 Each material of the grout material of the present invention may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance.
本発明では、本発明の水硬性材料、急硬材、スラグ粉、シリカフューム、水酸化カルシウム、高性能減水剤、凝結調整剤、硝酸塩類、ガス発泡物質、及び骨材のほかに、フライアッシュ、石灰石微粉末、及び高炉徐冷スラグ微粉末等の無機微粉末、ベントナイトやゼオライトなどの粘土鉱物、ポリマー、繊維質物質、並びに、消泡剤等を併用することが可能である。 In the present invention, in addition to the hydraulic material, rapid hardening material, slag powder, silica fume, calcium hydroxide, high-performance water reducing agent, setting modifier, nitrates, gas foaming substance, and aggregate of the present invention, fly ash, Inorganic fine powders such as limestone fine powder and blast furnace slow-cooled slag fine powder, clay minerals such as bentonite and zeolite, polymers, fibrous materials, and antifoaming agents can be used in combination.
以下、本発明の実験例に基づいて、本発明をさらに説明する。 Hereinafter, the present invention will be further described based on experimental examples of the present invention.
実験例1
表1に示す水硬性材料、急硬材、スラグ粉、シリカフューム、及び水酸化カルシウムを配合して結合材を調製し、この結合材100部に対して、高性能減水剤A0.5部と凝結調節剤0.1部を配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、細骨材αを150部配合し、水/結合材比43%となるように水を加えて練混ぜ、モルタルを調製し、ブリーディングや材料分離を観察し、流動性、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表1に併記する。
Experimental example 1
A binder is prepared by blending hydraulic material, rapid hardener, slag powder, silica fume, and calcium hydroxide shown in Table 1, and 100 parts of this binder is condensed with 0.5 part of high-performance water reducing agent A. A grout composition was prepared by adding 0.1 part of a regulator.
Mix 150 parts of fine aggregate α with 100 parts of the prepared grout composition, add water and knead to a water / binder ratio of 43%, prepare mortar, observe bleeding and material separation The fluidity, compressive strength, and length change rate were evaluated in a 10 ° C environment. The results are also shown in Table 1.
<使用材料>
水硬性材料:住友大阪セメント社製商品名「ジェットセメント」、密度3.06g/cm3、ブレーン値5,500cm2/g
急硬材 :CASと無水セッコウの等量混合物、密度2.90g/cm3、ブレーン値6,000cm2/g
スラグ粉 :高炉水砕スラグ、市販品、密度2.90g/cm3、ブレーン値4,000cm2/g
水酸化カルシウム:市販の消石灰、密度2.25g/cm3、BET5m2/g
シリカフューム:酸性シリカフューム、BET15m2/g
高性能減水剤A:市販のポリカルボン酸系高性能減水剤70部と、市販のメラミン系高性能減水剤30部の混合物
凝結調節剤:無水クエン酸、試薬1級
細骨材α :石灰砂の0.6mm下品と、1.2mm〜0.6mm品の等量混合物、密度2.71g/cm3
水 :水道水
<Materials used>
Hydraulic material: Sumitomo Osaka Cement, trade name “Jet Cement”, density 3.06g / cm 3 , brain value 5,500cm 2 / g
Rapid hardwood: Equivalent mixture of CAS and anhydrous gypsum, density 2.90 g / cm 3 , brain value 6,000 cm 2 / g
Slag powder: Granulated blast furnace slag, commercially available, density 2.90 g / cm 3 , brain value 4,000 cm 2 / g
Calcium hydroxide: Commercially available slaked lime, density 2.25 g / cm 3 , BET 5 m 2 / g
Silica fume: Acidic silica fume, BET15m 2 / g
Superplasticizer A: Mixture of 70 parts of a commercially available polycarboxylic acid type superplasticizer and 30 parts of a commercially available melamine type superplasticizer: Condensation modifier: anhydrous citric acid, reagent grade 1 fine aggregate α: lime sand 0.6mm vulgar and 1.2mm to 0.6mm equivalent mixture, density 2.71g / cm 3
Water: Tap water
<測定方法>
流動性 :土木学会標準示方書(JSCE-F541)のJ14ロートによるコンシステンシーの測定に準じて流下時間を測定
ブリーディング:JIS A 1123に準じて、練り上がりから5分後までを測定し、ブリーディング率を算出
材料分離 :触感判定により、細骨材の沈降を確認
圧縮強度 :40×40×160mmの供試体を作製し、JIS R 5201に準じて、材齢3時間の圧縮強度を測定
長さ変化率:JIS A 6202(B)に準じて測定
<Measurement method>
Liquidity: Japan Society of Civil Engineers standard How to Display the document (JSCE-F541) of the J 14 funnel measuring the efflux time in accordance with the measurement of consistency due to bleeding: in accordance with JIS A 1123, measured from the dough rise until after 5 minutes, bleeding Calculate rate Material separation: Confirmation of fine aggregate sedimentation by tactile sensation Compressive strength: 40 × 40 × 160mm specimen was prepared and measured for compressive strength at age of 3 hours according to JIS R 5201 Rate of change: Measured according to JIS A 6202 (B)
実験例2
水硬性材料58部、急硬材17部、スラグ粉15部、シリカフューム5部、及び水酸化カルシウム5部からなる結合材100部に対して、表2に示す高性能減水剤と硝酸塩類と、凝結調整剤0.1部とを配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、細骨材α150部を配合し、水/結合材比43%で練混ぜてモルタルを調製し、ブリーディング、材料分離、及び泡の発生を観察し、流動性、可使時間、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
A high-performance water reducing agent and nitrates shown in Table 2 for 100 parts of a binder consisting of 58 parts of hydraulic material, 17 parts of rapid hardening material, 15 parts of slag powder, 5 parts of silica fume and 5 parts of calcium hydroxide, A grout composition was prepared by blending 0.1 part of a setting modifier.
Blended α100 parts fine aggregate to 100 parts of the prepared grout composition, kneaded at a water / binder ratio of 43% to prepare mortar, observed bleeding, material separation, and generation of bubbles, Properties, pot life, compressive strength, and rate of change in length were evaluated in a 10 ° C environment. The results are also shown in Table 2.
<使用材料>
高性能減水剤B:ポリカルボン酸系高性能減水剤
硝酸塩類イ:硝酸カルシウム、試薬1級
<Materials used>
High-performance water reducing agent B: Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent Nitrate a: Calcium nitrate, reagent grade 1
<測定方法>
可使時間 :J14ロートによるコンシステンシーの測定に準じて流下値を測定。流下値が20秒以内を確保できる保持時間を可使時間とした。
泡の発生 :目視により確認
<Measurement method>
Pot life: measuring the flow-down value in accordance with the measurement of consistency by J 14 funnel. The holding time during which the flow down value could be secured within 20 seconds was defined as the pot life.
Generation of bubbles: Visual confirmation
実験例3
水硬性材料58部、急硬材17部、スラグ粉15部、シリカフューム5部、及び水酸化カルシウム5部からなる結合材100部に対して、高性能減水剤A0.5部、凝結調節剤0.1部、及び表3に示す硝酸塩類を配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、細骨材α150部を配合し、水/結合材比43%で練混ぜてモルタルを調製し、ブリーディングや材料分離を観察し、流動性、可使時間、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
High-performance water reducing agent A 0.5 part, setting modifier 0.1 part for 100 parts of binder consisting of 58 parts hydraulic material, 17 parts rapid hardening material, 15 parts slag powder, 5 parts silica fume, and 5 parts calcium hydroxide Parts and nitrates shown in Table 3 were blended to prepare a grout composition.
Mix 100 parts of the prepared grout composition with 150 parts of fine aggregate α, mix at a water / binder ratio of 43% to prepare mortar, observe bleeding and material separation, fluidity, pot life The compressive strength and the rate of change in length were evaluated in a 10 ° C environment. The results are also shown in Table 3.
<使用材料>
硝酸塩類ロ:亜硝酸カルシウム、試薬1級
硝酸塩類ハ:硝酸塩類イとロの等量混合物
<Materials used>
Nitrate B: Calcium Nitrite, Reagent Grade 1 Nitrate C: Nitrate Equivalent Mix of B
実験例4
水硬性材料58部、急硬材17部、スラグ粉15部、シリカフューム5部、及び水酸化カルシウム5部からなる結合材100部に対して、高性能減水剤A0.5部、凝結調整剤0.1部、硝酸塩類イ2部、及び表4に示すガス発泡物質を配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、細骨材α150部を配合し、水/結合材比43%で練混ぜてモルタルを調製し、ブリーディングと材料分離を観察し、初期膨張率、流動性、可使時間、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表4に併記する。
Experimental Example 4
High-performance water-reducing agent A 0.5 part, setting modifier 0.1 part for 100 parts of binder consisting of 58 parts of hydraulic material, 17 parts of rapid hardening material, 15 parts of slag powder, 5 parts of silica fume and 5 parts of calcium hydroxide A grout composition was prepared by mixing 2 parts of nitrate, 2 parts of nitrates, and a gas foaming substance shown in Table 4.
Mix 100 parts of the prepared grout composition with 150 parts of fine aggregate, mix at a water / binder ratio of 43% to prepare mortar, observe bleeding and material separation, initial expansion rate, fluidity The pot life , compressive strength, and rate of change in length were evaluated in a 10 ° C environment. The results are also shown in Table 4.
<使用材料>
ガス発泡物質a:過炭酸ナトリウム、試薬1級
ガス発泡物質b:過ホウ酸ナトリウム、試薬1級
ガス発泡物質c:アルミ粉、工業品
ガス発泡物質d:炭素質物質、市販のコークス
<Materials used>
Gas foaming material a: sodium percarbonate, reagent primary gas foaming material b: sodium perborate, reagent primary gas foaming material c: aluminum powder, industrial gas foaming material d: carbonaceous material, commercially available coke
<測定方法>
初期膨張率:土木学会「膨張コンクリート設計施工指針(案)」付録2.付属書「膨張材を用いた充填モルタルの施工要領(案)」に従い測定。ただし、表中の−は収縮側、+は膨張側を示す。
<Measurement method>
Initial expansion rate: Japan Society of Civil Engineers "Expanded concrete design and construction guidelines (draft)" Appendix 2. Measured according to the appendix “Construction Procedures for Filling Mortar Using Expandable Material (Draft)”. However,-in a table | surface shows a contraction side and + shows an expansion | swelling side.
実験例5
水硬性材料58部、急硬材17部、スラグ粉15部、シリカフューム5部、及び水酸化カルシウム5部からなる結合材100部に対して、高性能減水剤A0.5部、凝結調整剤0.1部、及び硝酸塩類イ2部を配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、表5に示す細骨材を配合し、表5に示す水/結合材比(水比)で練混ぜてモルタルを調製し、ブリーディングと材料分離を観察し、流動性、可使時間、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表5に併記する。
Experimental Example 5
High-performance water-reducing agent A 0.5 part, setting modifier 0.1 part for 100 parts of binder consisting of 58 parts of hydraulic material, 17 parts of rapid hardening material, 15 parts of slag powder, 5 parts of silica fume and 5 parts of calcium hydroxide A grout composition was prepared by blending 2 parts with 2 parts nitrate and 2 parts nitrate.
Fine aggregates shown in Table 5 are added to 100 parts of the prepared grout composition, mixed with the water / binder ratio (water ratio) shown in Table 5 to prepare mortar, and observation of bleeding and material separation is observed. The fluidity, pot life, compressive strength, and rate of change in length were evaluated in a 10 ° C environment. The results are also shown in Table 5.
<使用材料>
細骨材β :球形化していない6号ケイ砂と7号ケイ砂の等量混合物、真円度0.65
細骨材γ :球形化した、6号ケイ砂と7号ケイ砂の等量混合物、真円度0.8
<Materials used>
Fine aggregate β: Equal mixture of non-spherical No. 6 silica sand and No. 7 silica sand, roundness 0.65
Fine aggregate γ: Sphericalized mixture of No. 6 silica sand and No. 7 silica sand, roundness 0.8
実験例6
水硬材料58部と、急硬材17部と、スラグ粉15部と、シリカフューム5部、水酸化カルシウム5部からなる結合材100部に対して、高性能減水剤A0.5部、凝結調整剤0.1部、硝酸塩類イ2部、及びガス発泡物質a0.1部を配合してグラウト組成物を調製した。
調製したグラウト組成物100部に対して、細骨材α150部を配合し、水/結合材比43%で練混ぜてモルタルを調製した。
調製したモルタルに、表6に示す単位量の粗骨材を配合してコンクリートを調製し、スランプフロー、可使時間、初期膨張率、温度上昇、圧縮強度、及び長さ変化率を、10℃環境下で評価した。結果を表6に併記する。
Experimental Example 6
58 parts of hydraulic material, 17 parts of rapid hardening material, 15 parts of slag powder, 5 parts of silica fume, 100 parts of binder consisting of 5 parts of calcium hydroxide, 0.5 part of high-performance water reducing agent A, setting adjustment A grout composition was prepared by blending 0.1 part of an agent, 2 parts of nitrates a, and 0.1 part of a gas foaming substance a.
A mortar was prepared by blending 150 parts of the fine aggregate α with 100 parts of the prepared grout composition and kneading at a water / binder ratio of 43%.
A concrete is prepared by blending the prepared mortar with the unit amount of coarse aggregate shown in Table 6. The slump flow, pot life, initial expansion rate, temperature rise, compressive strength, and length change rate are 10 ° C. Evaluated in the environment. The results are also shown in Table 6.
<使用材料>
粗骨材δ:市販の玉砂利、ケイ石系、Gmax15mm、真円度0.8、密度2.65g/cm3
粗骨材ε:市販の砕石、ケイ石系、Gmax15mm、真円度0.65、密度2.65g/cm3
<Materials used>
Coarse aggregate δ: Commercially available gravel, silica-based, Gmax 15 mm, roundness 0.8, density 2.65 g / cm 3
Coarse aggregate ε: Commercially available crushed stone, silica-based, Gmax 15 mm, roundness 0.65, density 2.65 g / cm 3
<測定方法>
スランプフロー:コンクリートの流動性、JIS A 1150に準じて測定
可使時間 :熱電対でコンクリート温度を測定し、練り上がり温度から2℃上昇した時間
膨張側を示す。
温度上昇 :コンクリートの発熱量、φ10cm×高さ20cmの円筒型枠にコンクリートを充填し、供試体中心部温度を熱電対により測定した最高到達温度
圧縮強度 :JIS A 1108に準じて測定
長さ変化率:JIS A 6202(B)に準じ、材齢7日で測定
<Measurement method>
Slump flow: Fluidity of concrete, usable time measured according to JIS A 1150: Measures concrete temperature with thermocouple, shows time expansion side 2 ° C rise from kneading temperature.
Temperature rise: Concrete calorific value, φ10cm x 20cm height cylinder filled with concrete, and the center temperature of the specimen measured with a thermocouple Compressive strength: Measurement length change according to JIS A 1108 Rate: Measured at a material age of 7 days according to JIS A 6202 (B)
本発明のグラウト組成物を用いることにより、流動性に優れ、10℃程度までの低温環境下においても初期の強度発現性に優れ、しかも、寸法安定性に優れるモルタルやコンクリートが得られる。このモルタルやコンクリートは、緊急補修用の材料として、土木および建築用途に広範に利用できる。 By using the grout composition of the present invention, mortar or concrete having excellent fluidity, excellent initial strength development even in a low temperature environment up to about 10 ° C., and excellent in dimensional stability can be obtained. The mortar and concrete can be widely used for civil engineering and construction as a material for emergency repair.
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