JP4605918B2

JP4605918B2 - Underwater gap filling method

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Publication number: JP4605918B2
Application number: JP2001039307A
Authority: JP
Inventors: 幸治日高; 健一藤澤
Original assignee: NIPPON JIKKOU CO.LTD
Current assignee: NIPPON JIKKOU CO.LTD
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP2002249357A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水中不分離モルタル組成物に関する。より詳細には、本発明は水中における不分離性と速硬性を備えており、水が存在若しくは流動する間隙部位への注入若しくは充填に適した水中不分離モルタル組成物に関する。特に本発明の水中不分離モルタル組成物は、速硬性に優れ短時間に凝結する性質を有するため、グラウト充填（間隙充填）施工に先だって該施工面に生じている空隙部に予め充填してその断面を平坦に修復する充填材として好適に使用することができる。
【０００２】
さらに本発明は、当該水中不分離モルタル組成物を用いた水中間隙充填方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、水中において基礎杭やフーチングなどのモルタル構造物を構築するためには、陸上で練り上げたモルタルをポンプ等によって水中に輸送し水中施工する、いわゆる水中施工が一般に行われている。このような水中施工では、モルタルが水に曝されるためモルタルペースト分が容易に水中に流出・撹拌し、その結果、周囲の水質が汚染するという問題、並びにモルタルの組成が不均一となって硬化後の強度が低下するなどの品質上の問題が指摘されている。
【０００４】
かかる問題を解決すべく、近年ではメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのように水に溶解して適度な粘性を生じる増粘剤を添加配合することによって材料同士の粘結性を高め、水中において高い材料分離抵抗性を発現する水中不分離モルタル組成物が開発されている。また、これには一般に少ない練り混ぜ水で流動性が発現するように、減水剤が併用される。
【０００５】
しかしながら、水中不分離モルタルに使用される増粘剤は、一般にセメントに対して凝結遅延作用を持つため、上記のような増粘剤を含有した水中不分離モルタルはそれを含まない通常の水中不分離モルタルよりも強度や硬度の発現が遅延するという問題があり、更には減水剤の併用によってその凝結遅延傾向はより一層増大することが知られている。
【０００６】
また、このような増粘剤や減水剤を配合した水中不分離モルタルは、水中において不分離性に優れまた高い流動性を備えているため、水中での間隙充填工法における充填材（グラウト）として有用であるが、グラウト充填しようとする施工断面に凹部や亀裂等の比較的大きな空隙部（欠損部）が形成されている場合には、グラウト充填がうまくいかずに内部に空洞部が生じたり、亀裂部からグラウトが漏れてグラウト注入に時間がかかるといった問題がある。特に河川底部等のように底面を鉄や塩化ビニル製等の板で補強するような場合は、通常当該補強板を底面に形成された既存のコンクリートに密着させるために該板とコンクリートとの間隙にグラウト充填が行われるが、この場合、グラウト充填によって生じた空洞部やグラウトの漏れを発見することは容易ではなく、欠陥部がそのままの状態になるといった問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の水中不分離モルタル組成物並びにそれを用いた水中施工の問題に着目してなされたものであり、具体的には水中におけるモルタルの不分離性を保持しながらも、施工後短時間で凝結硬化し次の工程を速やかに行える、いわゆる速硬性に優れた水中不分離モルタル組成物を提供することを目的とするものである。また本発明は、前述する従来の自己充填性水中不分離モルタル（グラウト）の欠点を補うべく、グラウト充填しようとする施工断面に形成された凹部や亀裂などの空隙部（欠損部）を予め修復するために好適に使用される、いわゆる硬練り用水中不分離断面モルタル組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
更に本発明は、水中間隙充填工法において、上記の水中不分離モルタル組成物を用いてグラウト充填しようとする施工面に形成された凹部等の欠損部を前処理する方法を提供することを目的とする。また本発明は、従来グラウト充填に際して若しくはグラウト充填後、グラウトの漏れや未充填部が発生していてもその充填状況が確認できなかったという問題点を解決することを課題とするものであり、充填状況を確認しながら若しくは充填後に確認のできる、水中間隙充填工法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的の達成を目指して日夜鋭意研究を重ねていたところ、増粘剤や減水剤を配合することによって水中分離抵抗性を確保しながらも、併せてスラグセメント、アルミナセメント及びセッコウを配合することによって、上記増粘剤や減水剤の配合によるモルタルの凝結遅延という欠点が解消でき、水中不分離性と速硬性を兼ね備えた水中不分離モルタル組成物が調製できることを見出した。さらに当該水中不分離モルタル組成物は、水中での速硬性に優れており水と反応すると短時間で凝結するため、水中間隙充填工法において予め当該モルタル組成物を用いて該施工断面を平坦に修復処理することによって殆ど養生期間をおくことなく短期間に次のモルタル充填工程に取りかかれ、しかも従来のグラウト充填工法で問題となっていた未充填部（空洞部）の発生が防止できることを確認した。
【００１０】
本発明は、かかる知見に基づいて開発されたものであり、下記（１）〜（３）をその内容として包含するものである。
（１）水中底面部の既存コンクリート面に板を張りつけるに際し、板面と既存コンクリート面との間隙にグラウトを充填する水中における間隙充填工法において、グラウト充填前に予め既存コンクリート面に形成された欠損部を水中不分離モルタル組成物に水を配合して混練したモルタルで充填処理しておく水中間隙充填方法であって、
前記水中不分離モルタル組成物は、アルミナセメント、高炉スラグセメント、セッコウ、増粘剤及び減水剤を含有し、組成物１００重量部あたり、固形換算でアルミナセメント５〜５０重量部、高炉スラグセメント４０〜９０重量部、セッコウ０．５〜２０重量部、増粘剤０．１〜５重量部及び減水剤０．１〜５重量部を含有することを特徴とする、水中間隙充填方法。
（２）グラウト充填を、グラウトの漏れの有無の確認及び未充填部の有無の確認と併せて行うことを特徴とする、（１）に記載の水中間隙充填方法。
（３）前記水中不分離モルタル組成物がさらに骨材を含有する、（１）又は（２）に記載の水中間隙充填方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（１）水中不分離モルタル組成物
本発明の水中不分離モルタル組成物は、その成分としてアルミナセメント、高炉スラグセメント、セッコウ、増粘剤及び減水剤を含有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においてアルミナセメントは、CaO-Al₂O₃系のＣＡ（モノカルシウムアルミネート）、Ｃ₁₂Ａ₇及びＣＡ₂等のアルミン酸カルシウムを主成分とする水硬性セメントを広く意味するものであり、当該主成分であるCaO-Al₂O₃以外に、12CaO・7Al₂O₃、CaO・2Al₂O₃、3CaO・5Al₂O₃、5CaO・3Al₂O₃、及び2CaO・2Al₂O₃・SiO₂等の鉱物組成を含有したり、その他の成分としてα-Al₂O₃、4CaO・2Al₂O₃・Fe₂O₃、及びCaO・TiO₂等を含有するセメントも含まれる。本発明においては各種市販のアルミナセメントを任意に使用することができ、例えば市販品としては、電気化学工業社製商品名「アルミナセメント１号」、「アルミナセメント２号」、「アルミナセメント１号ＮＥＯ」、「アルミナセメント１号Ｄ」、「ハイアルミナセメント」、「ハイアルミナセメントＮＥＯ」、「ハイアルミナセメントＤ」、「ハイアルミナセメント#80」、「ハイアルミナセメントＦ」、「ハイアルミナセメントスーパー」、「ハイアルミナセメントスーパー２」、「ハイアルミナセメントスーパー90」、「ハイアルミナセメントスーパーＦ」、及び「ハイアルミナセメントスーパーＧ」；アルコア社製商品名「CA-14」、「CA-15」、「CA-25」、「CA-25 タイプＣ」、及び「CA-25 タイプＧ」；ラファージュ社製商品名「セカ−ル41」、「セカール50」、「セカール51」、「セカール70」、「セカール71」、「セカール80」、及び「シマンフォンジュ」；日本セメント社製商品名「１号」や「２号」；旭硝子社製商品名「１号」や「フオンジュ」等を例示することができる。
【００１４】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合するアルミナセメントの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で５〜５０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは１０〜４０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。
【００１５】
本発明において高炉スラグセメントは、セメントとスラグ粉末を含有するものを広く使用することができる。通常、スラグ粉末の含有割合としては、JIS R 5211規格に従って、５％を超え30％以下（高炉スラグセメントＡ種）、30％を超え60％以下（高炉スラグセメントＢ種）、60％を超え70％以下（高炉スラグセメントＣ種）を挙げることができるが、これに限定されない。好ましくはスラグ量が30％を超え60％以下の高炉スラグセメントＢ種である。また、スラグ粉末は、特に制限されないが、粉末度がブレーン値で4,000〜10,000cm²/g、好ましくは6,000〜8,000cm²/gの範囲にあることが望ましい。
【００１６】
なお、スラグ粉末と混合されるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント又は白色ポルトランドセメント等の各種のポルトランドセメントを挙げることができる。
【００１７】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する高炉スラグセメントの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で４０〜９０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは５０〜９０重量部、より好ましくは６０〜８０重量部である。
【００１８】
本発明では、アルミナセメント及び高炉スラグセメントにさらにセッコウが併用され、これによって硬度や強度発現性及び安定性を得ることができる。
【００１９】
セッコウは、上記セメントの急硬性や強度発現性を向上するもので、二水セッコウ(CaSO₄・2H₂O)、半水セッコウ(α・CaSO₄・1/2H₂Oやβ・CaSO₄・1/2H₂O)、II型無水セッコウ(IICaSO₄)及びIII型無水セッコウ(IIIαCaSO₄やIIIβCaSO₄)等を使用することができる。また天然セッコウや化学セッコウの別も問わず、例えば光天然セッコウとしては透セッコウ(selenite)や電花セッコウ(alabaster)などを挙げることができる。これらのうち、急硬性の観点からはIII型無水セッコウが好ましい。セッコウのブレーン比表面積は特に制限されないが、好ましくは4,000cm²/g以上のものであり、強度発現性の観点からより好ましくは6,000cm²/g以上のものである。
【００２０】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合するセッコウの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.５〜２０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜１５重量部、より好ましくは１〜１０重量部である。
【００２１】
なお、本発明の水中不分離モルタル組成物（固形換算）中に配合される上記アルミナセメント、高炉スラグセメント及びセッコウの各配合比としては、特に制限されないが、アルミナセメント１００重量部に対して高炉スラグセメントは１２５〜１８００重量部、好ましくは１２５〜９００重量部の範囲を、またセッコウは１〜４００重量部、好ましくは１.５〜１５０重量部の範囲を挙げることができる。
【００２２】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、さらに水中分離耐性付与のために増粘剤を含有する。増粘剤としては、コンクリートやモルタルなどのセメント組成物に用いられる増粘剤が広く使用でき、例えばメチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース、疎水化変性ヒドロキシエチルセルロース（例えば、市販品として商品名「ナトロゾルプラス３３０ＰＡ」Aqualon（株）等）、カルボキシメチルセルロース、などのセルロース系増粘剤；ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合体、ポリアクリルアミド部分分解物などのポリアミド系増粘剤；ゼラチンやペクチン等の蛋白系増粘剤；ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマー等を挙げることができる。好ましくはヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロースである。これらは１種単独で使用しても、２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００２３】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する増粘剤の割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.１〜５重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜３重量部、より好ましくは０.５〜２重量部である。
【００２４】
さらに本発明の水中不分離モルタル組成物は、水中において所定の強度を発現確保するために減水剤を含有する。減水剤としては、通常コンクリートやセメントモルタルなどの当業界において一般に使用される減水剤が広く例示でき、通常の減水剤のほか、高性能減水剤やＡＥ減水剤等も使用することができる。具体的には、ナフタリンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物等のナフタレン系（例えば、市販品として商品名「マイティー」花王（株）、商品名「三洋レベロンＰ」三洋化成工業（株）等）、ポリカルボン酸塩等の等のポリカルボン酸系（例えば、市販品として商品名「クインフロー」日本ゼオン（株）等）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリエーテル系、メラミンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物等のメラミン系、リグニンスルホン酸塩等のリグニン系（例えば、市販品として商品名「ポゾリスNo.75」ポゾリス物産（株）等）、オキシ有機酸、ポリアルキルアリルスルホン酸塩の縮合物（例えば、市販品として商品名「セルフロー」第一工業製薬（株）、商品名「ＩＰＣ」出光石油化学（株）等）、ポリオール複合体、高縮合トリアジン系化合物、共役ジスルホン酸ナトリウムの（共）重合体またはイソプレン系化合物を例示することができる。好ましくはナフタリンスルホン酸塩系の減水剤である。これらは１種単独で使用しても、２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００２５】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する減水剤の割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.１〜５重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜３重量部、より好ましくは０.５〜２重量部である。
【００２６】
本発明の水中不分離モルタル組成物は基本的に上記成分を含有するものであればよいが、他の成分として骨材などのフィラー成分を配合することもできる。本発明において用いられる骨材の種類は特に制限されず、当業界で通常使用されるものが広く挙げられる。例えば珪砂，寒水砂，川砂，砕石，砕砂等の天然骨材；陶磁器片やガラス粒等の着色骨材、パーライト，バーミキュライト，シラス球等の軽量骨材、及び汚泥焼成骨材などの再生骨材等の人工骨材を挙げることができる。但し、これらに限定されることはなく、骨材と同様な機能を担う骨材相当物を使用することもできる。またこれらの骨材は、一種単独で使用してもまた２種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。特に、防食を目的とした用途では、シリカ質のけい砂の使用が好ましい。骨材を使用する場合において、その本発明の水中モルタル組成物１００重量部中に含まれる骨材の割合としては、固形換算で３０〜８０重量部、好ましくは５０〜７０重量部の範囲を挙げることができる。
【００２７】
本発明では、上記各成分の他に、本発明の特性を失わない範囲において、例えば、フライアッシュ，石灰石粉及びシリカ質粉等の増量材、ＡＥ剤、顔料、分散剤、充填剤、消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結速度調整剤、混和剤、混和材、水中不分離性混和剤助剤及び繊維等を適宜併用することも可能である。
【００２８】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、常法に従ってモルタルに調製して使用される。例えば現場において、上記各種の成分の混合物に水を配合して撹拌、混練しペースト状態に調製して使用される。特に制限されないが、通常、水の配合割合として水中不分離モルタル組成物１００重量部（固形換算、但し骨材を含有する場合は骨材を除いた内容分を１００重量部とする）に対して３０〜６５重量部、好ましくは３５〜６０重量部、より好ましくは４０〜５５重量部の範囲を挙げることができる。なお、混合方法や混練方法は特に限定されるものではなく、一般に使用される方法が用いられる。
【００２９】
このようにして調製されるモルタルは、水中において不分離性に優れ、また速やかに硬度を発現するという性質を備えている。当該モルタルは、水路、河川のコンクリート護岸、基礎杭、コンクリート製管きょ等の水中部の補修に使用することができる。また水中での間隙充填工法において、例えばグラウト充填しようとする施工断面に凹部や亀裂等といった空隙部が形成されている場合に、予め該空隙部に充填して施工断面を平坦処理するために用いられる、いわゆる断面修復用の充填材として有用である。また石やブロック等の固定用材料として用いることもできる。
【００３０】
（２）水中間隙充填方法
本発明はさらに、前述する水中不分離モルタル組成物を利用した水中間隙充填方法を提供する。当該水中間隙充填方法は、水中における間隙充填工法において、グラウト充填前に予め施工部断面に形成された欠損部を上記水中不分離モルタル組成物に水を配合して混練したモルタルで充填処理しておくことを特徴とする方法である。
【００３１】
理解を容易にするため、本発明の水中間隙充填方法の１実施態様を図１を用いて説明する。例えば河川底などの水中底面部に補強等を目的として板１を張りつける場合、該板１を底面に形成された既存のコンクリート面２に密着させるために、通常、板面１とコンクリート面２にグラウト３が流動できる程度（約10〜30mm）の間隙４を形成して、該間隙４にグラウト３を充填する方法が使用される。図１は、このような場合の水中間隙充填施工例を示す。
【００３２】
本発明の方法は、グラウトによる間隙充填に先だって、既存のコンクリート面２に形成されている欠損部（亀裂、陥没、凹部等の空隙部）５に前述する本発明の水中不分離モルタル組成物で調製したモルタル６を充填して施工面を平らにしておき、次いで養生した後に板面１と既存コンクリート面２との間隙３にグラウトを充填することによって実施される、水中間隙充填方法である。なお、間隙３へのグラウトの充填は、制限はされないが、例えば図１に示すように設けられたグラウト充填注入口７から行うことができる。また、グラウト充填が完了したか否かの判断は、充填の状況や程度を目視で確認できないことから、例えば注入口と反対側の他方位置に余剰グラウト排出口８を設け、ここからグラウトが排出されるかどうかで行うことができ、排出された時点を施工完了と判断することができる。
【００３３】
かかる本発明の水中間隙充填方法によれば、本発明のモルタルを用いて予め施工断面を修復処理しておくため、空洞や空隙等の欠損部を生じることなく万全なグラウト充填施工が実施できる。また、上記実施態様の場合、一般に間隙４は板１とコンクリート２との間にスペーサー９を挟み込むことによって一定間隔になるように調整されているが、この場合既存コンクリート面２に欠損部５があるとスペーサー９が上記役目を果たさないという問題があるが、本発明によれば予め施工面が平らに処理されているためこのような問題が生じることなく、間隙４を一定間隔に保って形成することができる。また本発明のモルタルは、前述するように水中における速硬性に優れるという特性を備えている。このため、グラウト充填に先立ってこれを用いて該施工断面を修復処理した場合、短時間の養生で、速やかに次工程であるグラウト充填工程に移行できるため、水中間隙充填を短期間に実施できるという利点がある。
【００３４】
また一般に水中におけるグラウト充填は、その充填の状況や程度を目視で確認できないことから、充填が確実に完了したか否かを判断することは容易でない。例えば単に余剰グラウト排出口からのグラウト排出の有無で判断する場合には、内部にグラウト未充填部（空洞部）が発生していたり、亀裂等の欠損部があってもそれを見過ごす可能性もある。特にグラウトの漏れは水が濁っていれば目視できず、とりわけ確認が困難である。本発明によれば、本発明のモルタルで予め施工断面を修復処理するため、既存コンクリート面の凹凸部が無くなり平坦になること及び板１と既存コンクリート面２との間隙４を一定間隔で形成することができることから充填に必要とされるグラウトの量（容積）（予想充填量）を容易に推定することができる。当該計算によって求められる予想充填量と実際に要した充填量（実際充填量）を対比させることにより、充填内部に例えば空洞部の形成等といった大きな欠陥が生じている場合には予想充填量よりも実際充填量が少なく、また漏れが生じている場合には予想充填量以上に多くの実際充填量が必要となること等から、空洞部や未充填部の発生またはグラウトの漏れといったグラウト充填施工部における欠陥の有無を把握することが可能となる。なお、実際充填量は、消費グラウト量、またポンプなどを使用して充填する場合にはその流速から簡単に求めることができる。
【００３５】
このため、本発明の水中間隙充填方法は、グラウトの漏れや未充填部の有無といったグラウトの充填状況の確認を、グラウト充填と併せて行うことができる方法である。なお、グラウトの充填状況の確認は、例えば前述するように充填する間隙の容積から推定される予想充填量と実際の充填に要した充填量（実際充填量）とを対比することによって行うことができるが、これに限定されることはない。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実験例及び実施例によって更に詳細に説明するが、本発明は当該実施例によって何ら制限されるものではない。尚、以下記載する％は特に断らない限り、重量％を意味する。
実施例１、比較例１〜３
表１に記載する処方に従って、水以外の各成分を混合して水中不分離モルタル組成物を調製し、これに水を配合して十分均一になるまで混練りしてペースト状とした。
【００３７】
【表１】

実験例１凝結時間試験
実施例１及び比較例１、２の水中不分離モルタルを試験体として、JIS A 6204に従って凝結時間を測定した。具体的には、試験は温度２０±３℃、湿度８０％の条件下で、貫入抵抗試験装置を用いて下記のようにして行った。
【００３８】
上記で調製したモルタルを容器（内径150mm×内高150mm、円筒状容器）に充填し、水平の台に置き、貫入抵抗試験装置に装着した貫入針を試験体の鉛直下方に向けて注意深く25mm貫入させ、貫入を行った時刻と貫入に要した力（Ｎ）を測定し、貫入抵抗が２８Ｎ/mm²を超えるまで貫入試験を続ける。モルタル組成物の粉体混合物に水を接触させてから貫入抵抗が３.５Ｎ/mm²になるまでの経過時間をコンクリートの始発時間とし、さらに２８Ｎ/mm²になるまでの経過時間をコンクリートの終結時間とする。
【００３９】
結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】

この結果からわかるように、普通ポルトランドセメントのみを用いた場合（比較例１）に比較して、普通ポルトランドセメントにアルミナセメント及びセッコウを併用することによって凝結時間が大きく短縮されたが（比較例２）、さらに普通ポルトランドセメントに代えて高炉スラグセメントを用いることによって、凝結に必要な時間がさらに１時間短縮され、１時間足らずで凝結を終了することが可能となった。このように、本発明の水中不分離モルタル組成物から調製されるモルタルは水中における速硬性に優れており、このためこれを水中でのグラウトの充填に先だって該施工断面の修復に使用した場合、養生に長期を要さず短期間で次のグラウト充填工程を実施することができる。
【００４１】
実験例２強度発現の測定
実施例１及び比較例１、２で調製したペースト状のモルタルを、土木学会基準「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格（案）、JSCE-D 104-1990」に準じて、土木学会基準「水中不分離性コンクリートの圧縮強度試験用水中作製供試体の作り方（案）、JSCE-F 504-1990」を参考に、気中作製供試体及び水中作製供試体を作製し、それぞれ７日養生後及び２８日養生後のモルタルについて曲げ強度及び圧縮強度を測定した。
【００４２】
具体的には、４×４×16ｃｍの型枠を用い、気中作製供試体は各モルタルを２回に分けて突き固めながら詰め、気中養生検体については、その後５時間以上経過した後、型の上から盛り上げを削り取り、湿気箱中に静置した。２４時間経過後試験体を型枠から取り外し、水中に完全に浸漬し、所定の期間養生を行った後、強度試験（曲げ強度試験、圧縮強度試験）に供した。一方、水中作製供試体は、型枠上面からの水深が１０cmになるように型枠を設置し、試料を水面から静かに２回に分けて投入し、モルタルを動かさない程度に突き棒で突き固め型枠の上面から山盛りになる状態にする。試料を充填した型枠は、水中から引き上げ５時間以上経過後に型枠上面を平らに成型し、２４時間湿気箱中に養生を行った後、曲げ強度及び圧縮強度の測定を行った。
【００４３】
強度の測定は、曲げ強度試験はＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」10.強さの試験に規定されている、ミハエリス二重てこ型曲げ強さ試験機を用いて、支点間の距離を１００ｍｍとして試験体の中央部に毎秒４９Ｎの割合で載荷し、最大荷重（N/mm²）を求めることによって行った。また、圧縮強度試験はＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」10.強さの試験に規定されている、圧縮試験装置を用いて、供試体中央部に（40±0.1mm)²の範囲で、毎秒７８５Ｎの割合で載荷し、最大荷重（N/mm²）を求めることによって行った。結果を表３に示す。
【００４４】
【表３】

結果からわかるように、高炉スラグセメントを用いて調製された本発明の水中不分離モルタルは、普通ポルトランドセメントを用いて調製されるモルタルと同等以上の強度を有することがわかる。
【００４５】
実験例３水中不分離性試験
実施例１、及び比較例１〜３で調製したペースト状のモルタルを試験体として、土木学会基準「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格（案）、JSCE-D 104-1990」に準じて、土木学会基準「水中不分離性コンクリートの水中分離度試験方法（案）」を参考にして水中不分離性試験を行った。具体的には、ガラス製の1000ｍｌ容量のビーカーに２０℃±２℃の蒸留水を８００ｍｌ入れ、各モルタルを５００ｇ秤取り、１０回に分けて水面から自由落下させた。試料投入の時間は約３０秒間とした。試料を投入した後、３分間静置した後、落下した試料をスポイトを用いて試料を乱さないように約600ｍｌ分取した。分取した試料を均一に混ぜた後、ポータブル濁度計（PC-06、京都電子工業（株）製）を用いて濁度を測定した。結果を表４に示す。
【００４６】
【表４】

この結果からわかるように、普通ポルトランドセメントを用いて且つ３分の１の量の増粘剤を用いて調製したモルタルを使用した場合は、濁度が高く水が濁った状態になったが、本発明に従って調製されたモルタルは、濁度が低く水は殆ど濁らず水中における分離抵抗性に優れており、水中の作業において環境に与える影響が少ないことが判明した。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、増粘剤及び減水剤に加えてアルミナセメント、高炉スラグセメント及びセッコウを含有することによって、水中において優れた水中分離性を確保しつつも速硬性を備え、水中での凝結時間が大幅に短縮される。このため、本発明の水中不分離モルタル組成物によって調製されるモルタルは、充填若しくは注入施工後、速やかに凝結することが求められる水中モルタル構造物の施工に好適に使用でき、工期の短縮に貢献することができる。また、本発明の水中不分離モルタル組成物によって調製されるモルタルは、水中間隙充填工法において、グラウト充填前に施工しようとする施工断面に形成された空隙部（欠損部）の前処理に使用することができ、これによって水中間隙充填を短時間かつ確実に実施することが可能となる。
【００４８】
また、本発明の水中間隙充填方法によれば、グラウト充填をグラウトの漏れや未充填部の有無といったグラウトの充填状況を確認することができ、このため水中における間隙充填を確実に実施し施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水中間隙充填方法で行われる間隙充填施工例の１実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１．板
２．既存コンクリート
３．充填グラウト
４．間隙
５．欠損部
６．本発明の水中不分離モルタル組成物で調製したモルタル
７．グラウト充填注入口
８．余剰グラウト排出口
９．スペーサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underwater non-separable mortar composition. More specifically, the present invention relates to an underwater non-separable mortar composition that is inseparable and fast-curing in water and that is suitable for pouring or filling a gap site where water exists or flows. In particular, the underwater non-separable mortar composition of the present invention has excellent properties of rapid hardening and congeals in a short time, so that it is pre-filled in the voids generated on the construction surface prior to grout filling (gap filling) construction. It can be suitably used as a filler for repairing the cross section flat.
[0002]
Furthermore, the present invention relates to an underwater gap filling method using the underwater non-separable mortar composition.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, in order to construct mortar structures such as foundation piles and footings underwater, so-called underwater construction is generally performed in which mortar that has been kneaded on land is transported into water by a pump or the like and then submerged. In such underwater construction, since the mortar is exposed to water, the mortar paste easily flows out and agitates in the water, resulting in the problem of contamination of the surrounding water and the composition of the mortar becoming uneven. Quality problems such as a decrease in strength after curing have been pointed out.
[0004]
In recent years, in order to solve this problem, by adding a thickening agent that dissolves in water and generates appropriate viscosity, such as methylcellulose and hydroxyethylcellulose, the cohesiveness between materials is increased, and high material separation in water Underwater non-separable mortar compositions that develop resistance have been developed. In addition, a water reducing agent is generally used in combination so that fluidity is manifested with a small amount of kneaded water.
[0005]
However, since the thickener used in the non-separated mortar generally has a setting retarding action on the cement, the non-separated mortar containing the thickener as described above does not contain the normal water-insoluble mortar. It is known that there is a problem that the development of strength and hardness is delayed as compared with the separation mortar, and further, the coagulation delay tendency is further increased by the combined use of a water reducing agent.
[0006]
In addition, underwater non-separable mortars containing such thickeners and water reducing agents are excellent in non-separability in water and have high fluidity, so as fillers (grouting) in gap filling methods in water Although it is useful, if a relatively large void (defect) such as a recess or crack is formed in the cross section to be filled with grout, the grout may not fill well and a cavity may be formed inside. There is a problem that the grout leaks from the cracked portion and it takes time to inject the grout. In particular, when the bottom surface is reinforced with a plate made of iron or vinyl chloride, such as at the bottom of a river, the gap between the plate and the concrete is usually used in order to bring the reinforcing plate into close contact with the existing concrete formed on the bottom surface. However, in this case, it is not easy to find a cavity or grouting leakage caused by the grouting, and there is a problem that the defective portion remains as it is.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was made by paying attention to such a conventional underwater non-separable mortar composition and the problem of underwater construction using the same, and specifically, while maintaining the inseparability of mortar in water, An object of the present invention is to provide an underwater non-separated mortar composition excellent in so-called fast-curing property, which can be coagulated and cured in a short time and can quickly perform the next step. In addition, the present invention repairs in advance gaps (defects) such as recesses and cracks formed in the construction cross section to be filled with grout in order to compensate for the disadvantages of the conventional self-filling underwater non-separable mortar (grout) described above. It is an object of the present invention to provide a so-called kneading underwater non-separable cross-sectional mortar composition that is suitably used for the purpose of the above.
[0008]
A further object of the present invention is to provide a method for pretreating defects such as recesses formed on the construction surface to be grout filled using the above-mentioned underwater non-separable mortar composition in the underwater gap filling method. To do. In addition, the present invention is to solve the problem that the filling situation could not be confirmed even when a grout leakage or an unfilled portion occurred at the time of grout filling or after grout filling, It is an object of the present invention to provide an underwater gap filling method that can be confirmed while confirming the state of filling or after filling.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have conducted extensive research on a day and night aiming to achieve the above-mentioned object, and in addition to ensuring water separation resistance by blending a thickener and a water reducing agent, slag cement and alumina cement are also combined. And gypsum, it was found that the disadvantage of delayed setting of the mortar due to the blending of the above thickener and water reducing agent can be eliminated, and an underwater non-separable mortar composition having both in-water inseparability and quick-hardness can be prepared. . Furthermore, the non-separated mortar composition in water is excellent in quick-hardness in water and condenses in a short time when reacted with water. Therefore, the construction cross section is repaired flat in advance using the mortar composition in the underwater gap filling method. It was confirmed that it was possible to prevent the occurrence of unfilled parts (hollow parts), which was a problem in the conventional grout filling method, by taking the next mortar filling process in a short period of time with almost no curing period. .
[0010]
The present invention has been developed based on such findings, and includes the following (1) to(3)Is included as its content.
(1)When attaching a plate to the existing concrete surface at the bottom of the water, fill the gap between the plate surface and the existing concrete surface with grout.In the gap filling method in water, before grout fillingExisting concrete surfaceDeficient part formed inThe waterFilled with mortar mixed with water and mixed with medium non-separable mortar composition.WaterMiddle gap filling methodBecause
The underwater non-separable mortar composition contains alumina cement, blast furnace slag cement, gypsum, a thickener and a water reducing agent. -90 parts by weight, gypsum 0.5-20 parts by weight, thickener 0.1-5 parts by weight and water reducing agent 0.1-5 parts by weightAn underwater gap filling method characterized by the above.
(2)The underwater gap filling method according to (1), characterized in that grout filling is performed in combination with confirmation of the presence or absence of grout leakage and confirmation of the presence or absence of an unfilled portion.
(3)The underwater gap filling method according to (1) or (2), wherein the underwater non-separable mortar composition further contains an aggregate.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) Underwater non-separable mortar composition
The underwater non-separated mortar composition of the present invention is characterized by containing alumina cement, blast furnace slag cement, gypsum, a thickener and a water reducing agent as its components.
[0013]
In the present invention, the alumina cement is CaO-Al.₂O_ThreeCA (monocalcium aluminate), C₁₂A₇And CA₂It means hydraulic cements mainly composed of calcium aluminate such as CaO-Al₂O_ThreeIn addition, 12CaO ・ 7Al₂O_Three, CaO · 2Al₂O_Three, 3CaO ・ 5Al₂O_Three, 5CaO ・ 3Al₂O_Three, And 2CaO · 2Al₂O_Three・ SiO₂Containing other mineral compositions, etc., and α-Al as other ingredients₂O_Three, 4CaO · 2Al₂O_Three・ Fe₂O_Three, And CaO ・ TiO₂And the like containing cement. In the present invention, various commercially available alumina cements can be arbitrarily used. For example, as commercial products, trade names “Alumina Cement No. 1”, “Alumina Cement No. 2”, “Alumina Cement No. 1” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. NEO, Alumina Cement No. 1 D, High Alumina Cement, High Alumina Cement NEO, High Alumina Cement D, High Alumina Cement # 80, High Alumina Cement F, High Alumina Cement “Super”, “High Alumina Cement Super 2”, “High Alumina Cement Super 90”, “High Alumina Cement Super F”, and “High Alumina Cement Super G”; Alcoa's trade names “CA-14”, “CA- “15”, “CA-25”, “CA-25 Type C”, and “CA-25 Type G”; “41”, “SECAR 50”, “SECAR 51”, “SECAR 70”, “SECAR 71”, “SECAR 80”, and “Simanfonju”; trade names “No. 1” and “No. 2” manufactured by Nippon Cement Co., Ltd .; Asahi Glass Co., Ltd. trade name “No. 1”, “Fonju” and the like can be exemplified.
[0014]
Although it does not restrict | limit especially as a ratio of the alumina cement mix | blended in the underwater non-separable mortar composition of this invention, Usually, it selects suitably from the range of 5-50 weight part in solid conversion. Preferably it is 10-40 weight part, More preferably, it is 10-30 weight part.
[0015]
In the present invention, as the blast furnace slag cement, those containing cement and slag powder can be widely used. Usually, the content of slag powder is over 5% and over 30% (Blast Furnace Slag Cement A), over 30% and up to 60% (Blast Furnace Slag Cement B), over 60% in accordance with JIS R 5211 standard. Although 70% or less (type of blast furnace slag cement C) can be mentioned, it is not limited to this. Preferably, the blast furnace slag cement type B has a slag amount of more than 30% and not more than 60%. In addition, the slag powder is not particularly limited, but the fineness is 4,000 to 10,000 cm in terms of the brain value.²/ g, preferably 6,000-8,000cm²It is desirable to be in the range of / g.
[0016]
Examples of the cement mixed with the slag powder include various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and white Portland cement.
[0017]
The ratio of the blast furnace slag cement to be blended in the underwater non-separable mortar composition of the present invention is not particularly limited, but is usually appropriately selected from the range of 40 to 90 parts by weight in terms of solids. Preferably it is 50-90 weight part, More preferably, it is 60-80 weight part.
[0018]
In the present invention, gypsum is further used in combination with alumina cement and blast furnace slag cement, whereby hardness, strength development and stability can be obtained.
[0019]
Gypsum improves the rapid hardening and strength development of the above cement._Four・ 2H₂O), half water gypsum (α ・ CaSO_Four・ 1 / 2H₂O, β ・ CaSO_Four・ 1 / 2H₂O), type II anhydrous gypsum (IICaSO_Four) And type III anhydrous gypsum (IIIαCaSO_FourAnd IIIβCaSO_Four) Etc. can be used. Regardless of whether natural gypsum or chemical gypsum is used, examples of light natural gypsum include transparent gypsum (selenite) and electric gypsum (alabaster). Of these, type III anhydrous gypsum is preferred from the viewpoint of rapid hardening. The specific surface area of gypsum is not particularly limited, but is preferably 4,000 cm.²/ g or more, more preferably 6,000 cm from the viewpoint of strength development²More than / g.
[0020]
The proportion of gypsum blended in the underwater non-separable mortar composition of the present invention is not particularly limited, but is appropriately selected from the range of 0.5 to 20 parts by weight in terms of solids. Preferably it is 0.5-15 weight part, More preferably, it is 1-10 weight part.
[0021]
The mixing ratio of the above-mentioned alumina cement, blast furnace slag cement and gypsum blended in the underwater non-separable mortar composition (solid conversion) of the present invention is not particularly limited, but is blast furnace based on 100 parts by weight of alumina cement. Slag cement may be in the range of 125 to 1800 parts by weight, preferably 125 to 900 parts by weight, and gypsum may be in the range of 1 to 400 parts by weight, preferably 1.5 to 150 parts by weight.
[0022]
The underwater non-separable mortar composition of the present invention further contains a thickener for imparting underwater separation resistance. As the thickener, thickeners used in cement compositions such as concrete and mortar can be widely used. For example, alkylcelluloses such as methylcellulose, hydroxyalkylcelluloses such as hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropyl Cellulose-based thickeners such as hydroxyalkylalkylcelluloses such as methylcellulose and hydroxyethylethylcellulose, hydrophobized modified hydroxyethylcellulose (for example, “Natrosol Plus 330PA” Aqualon Co., Ltd. as a commercial product), carboxymethylcellulose, etc .; polyacrylamide , Polyamide thickeners such as polyacrylamide and sodium acrylate copolymer, polyacrylamide partial degradation products Protein thickeners such as gelatin and pectin, polyethylene glycol, and polyethylene oxide, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol or the like. Preferred are hydroxyalkylalkylcelluloses such as hydroxyethylethylcellulose. These may be used alone or in any combination of two or more.
[0023]
The ratio of the thickener to be blended in the underwater non-separable mortar composition of the present invention is not particularly limited, but is usually appropriately selected from the range of 0.1 to 5 parts by weight in terms of solid. Preferably it is 0.5-3 weight part, More preferably, it is 0.5-2 weight part.
[0024]
Furthermore, the underwater non-separated mortar composition of the present invention contains a water reducing agent in order to ensure expression of a predetermined strength in water. As the water reducing agent, water reducing agents generally used in the industry such as concrete and cement mortar can be widely exemplified. In addition to the usual water reducing agents, high performance water reducing agents, AE water reducing agents and the like can also be used. Specifically, naphthalene series such as formaldehyde condensate of naphthalene sulfonate (for example, commercial name “Mighty” Kao Corporation, trade name “Sanyo Reberon P” Sanyo Chemical Industries Ltd.), poly, etc. Polycarboxylic acid type such as carboxylate (for example, trade name “Quinflow” Nippon Zeon Co., Ltd.), polyether type such as polyoxyethylene alkyl ether, formaldehyde condensate of melamine sulfonate Melamines such as lignins, lignins such as lignin sulfonates (for example, the trade name “Pozoris No. 75”, Pozzolith Products Co., Ltd., etc.), oxyorganic acids, polyalkylallyl sulfonate condensates (eg As a commercial product, trade name “Cellflow” Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name “IPC” Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), polyol composite It can be exemplified highly condensed triazine compounds, conjugated sodium disulfonate (co) polymer or an isoprene-based compound. Naphthalene sulfonate-based water reducing agents are preferred. These may be used alone or in any combination of two or more.
[0025]
The ratio of the water reducing agent to be blended in the underwater non-separable mortar composition of the present invention is not particularly limited, but is usually appropriately selected from the range of 0.1 to 5 parts by weight in terms of solids. Preferably it is 0.5-3 weight part, More preferably, it is 0.5-2 weight part.
[0026]
The underwater non-separable mortar composition of the present invention may basically contain any of the above components, but a filler component such as aggregate can be blended as another component. The kind of the aggregate used in the present invention is not particularly limited, and those commonly used in the art are widely used. Natural aggregates such as silica sand, cold sand, river sand, crushed stone, crushed sand, etc .; colored aggregates such as ceramic pieces and glass grains, lightweight aggregates such as perlite, vermiculite, and shirasu spheres, and recycled aggregates such as sludge-fired aggregates Artificial aggregates such as However, it is not limited to these, The aggregate equivalent which bears the function similar to an aggregate can also be used. These aggregates may be used alone or in any combination of two or more. In particular, the use of siliceous siliceous sand is preferred for applications aimed at preventing corrosion. In the case of using the aggregate, the ratio of the aggregate contained in 100 parts by weight of the underwater mortar composition of the present invention is 30 to 80 parts by weight, preferably 50 to 70 parts by weight in terms of solids. be able to.
[0027]
In the present invention, in addition to the above-mentioned components, for example, fillers such as fly ash, limestone powder and siliceous powder, AE agent, pigment, dispersant, filler, antifoam, as long as the characteristics of the present invention are not lost. It is also possible to appropriately use a coagulation speed adjusting agent such as an agent, a setting accelerator and a setting retarding agent, an admixture, an admixture, an underwater non-separable admixture aid and a fiber.
[0028]
The underwater non-separable mortar composition of the present invention is prepared and used in a mortar according to a conventional method. For example, in the field, water is added to a mixture of the various components described above, and the mixture is stirred and kneaded to prepare a paste. Although not particularly limited, usually 100 parts by weight of the underwater non-separable mortar composition as a blending ratio of water (solid conversion, but when the aggregate is included, the content excluding the aggregate is 100 parts by weight) A range of 30 to 65 parts by weight, preferably 35 to 60 parts by weight, and more preferably 40 to 55 parts by weight can be mentioned. In addition, the mixing method and the kneading method are not particularly limited, and a generally used method is used.
[0029]
The mortar thus prepared has the property of being excellent in non-separability in water and rapidly developing hardness. The mortar can be used for repair of underwater parts such as waterways, concrete revetments in rivers, foundation piles and concrete pipes. Also, in the gap filling method in water, for example, when a gap such as a recess or a crack is formed in the construction section to be grout filled, it is used to fill the gap in advance and flatten the construction section. It is useful as a filler for so-called cross-sectional repair. Moreover, it can also be used as a fixing material such as a stone or a block.
[0030]
(2) Underwater gap filling method
The present invention further provides an underwater gap filling method using the above-mentioned underwater non-separable mortar composition. In the underwater gap filling method, in the gap filling method in water, the defect portion formed in the cross section of the construction part in advance before filling with grout is filled with mortar obtained by mixing and kneading water with the underwater non-separable mortar composition. It is the method characterized by putting.
[0031]
For ease of understanding, one embodiment of the underwater gap filling method of the present invention will be described with reference to FIG. For example, a plate for reinforcing the bottom of the river1When sticking1The existing concrete surface formed on the bottom2Usually, the plate surface1And concrete surface2Grout3Gap that can flow (about 10-30mm)4Forming the gap4Grout3The method of filling is used. FIG. 1 shows an underwater gap filling construction example in such a case.
[0032]
The method of the present invention can be applied to existing concrete surfaces prior to gap filling with grout.2Defects formed in the gaps (voids such as cracks, depressions, and recesses)5Mortar prepared with the underwater non-separable mortar composition of the present invention described above6The surface of the work is flattened and then cured, then the plate surface1And existing concrete surface2Gap3This is a submerged gap filling method carried out by filling a grout with. The gap3The grout filling is not limited, but for example, the grout filling inlet provided as shown in FIG.7Can be done from. In addition, since it is not possible to visually check the state or degree of filling, it is possible to determine whether or not grout filling has been completed.8It is possible to determine whether or not the grout is discharged from here, and it is possible to judge that the construction is completed at the time when the grout is discharged.
[0033]
According to the underwater gap filling method of the present invention, since the construction cross section is repaired in advance using the mortar of the present invention, a complete grout filling construction can be carried out without generating a defective portion such as a cavity or a void. In the case of the above embodiment, the gap is generally4Is a plate1And concrete2Spacer between9In this case, the existing concrete surface2Missing part5There is a spacer9However, according to the present invention, since the construction surface is processed flat in advance, such a problem does not occur.4Can be formed at regular intervals. Moreover, the mortar of this invention is equipped with the characteristic that it is excellent in the quick-hardness in water as mentioned above. For this reason, when this construction cross-section is repaired using this prior to filling with grout, it is possible to carry out underwater gap filling in a short period of time because it can be quickly transferred to the next grout filling process with a short period of curing. There is an advantage.
[0034]
In general, in grout filling in water, it is not easy to determine whether or not filling has been reliably completed because the state and degree of filling cannot be visually confirmed. For example, when judging based on the presence or absence of grouting from the surplus grouting outlet, there is a possibility that a grouting unfilled part (hollow part) is generated inside or there is a defect part such as a crack. is there. In particular, leakage of grout is not visible when water is cloudy, and is particularly difficult to confirm. According to the present invention, since the construction cross section is repaired in advance with the mortar of the present invention, the uneven portion of the existing concrete surface is eliminated and becomes flat, and the gap 4 between the plate 1 and the existing concrete surface 2 is formed at regular intervals. Therefore, it is possible to easily estimate the amount (volume) (expected filling amount) of grout required for filling. By comparing the expected filling amount obtained by the calculation with the actually required filling amount (actual filling amount), if there is a large defect such as the formation of a cavity inside the filling, the expected filling amount If the actual filling amount is small and there is a leakage, a larger amount of actual filling than the expected filling amount is required. It is possible to grasp the presence or absence of defects in The actual filling amount can be easily obtained from the amount of grout consumed or the flow rate when filling using a pump or the like.
[0035]
For this reason, the underwater gap filling method of the present invention is a method capable of confirming the state of filling of the grout such as leakage of grout and the presence / absence of unfilled portions together with the filling of the grout. In addition, confirmation of the grout filling state can be performed, for example, by comparing the expected filling amount estimated from the volume of the gap to be filled with the filling amount required for actual filling (actual filling amount). Yes, it is not limited to this.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples and examples, but the present invention is not limited to the examples. Unless otherwise specified,% described below means% by weight.
Example 1, Comparative Examples 1-3
According to the formulation described in Table 1, each component other than water was mixed to prepare an underwater non-separable mortar composition, which was mixed with water and kneaded until sufficiently uniform to obtain a paste.
[0037]
[Table 1]

Experimental example 1 Setting time test
Using the underwater non-separated mortars of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 as test specimens, the setting time was measured according to JIS A 6204. Specifically, the test was performed as follows using a penetration resistance test apparatus under the conditions of a temperature of 20 ± 3 ° C. and a humidity of 80%.
[0038]
Fill the container (inner diameter 150mm x inner height 150mm, cylindrical container) with the mortar prepared above, place it on a horizontal base, and carefully insert the penetration needle attached to the penetration resistance test device vertically 25mm into the specimen. The time of penetration and the force (N) required for penetration were measured, and the penetration resistance was 28 N / mm.²Continue the penetration test until it exceeds. Penetration resistance is 3.5 N / mm after water is brought into contact with the powder mixture of the mortar composition²Elapsed time to become the first start time of concrete, and further 28N / mm²Elapsed time to become concrete finish time.
[0039]
The results are shown in Table 2.
[0040]
[Table 2]

As can be seen from this result, compared to the case of using only ordinary Portland cement (Comparative Example 1), the setting time was greatly shortened by using alumina cement and gypsum together with ordinary Portland cement (Comparative Example 2). ) Furthermore, by using blast furnace slag cement instead of ordinary Portland cement, the time required for setting is further reduced by one hour, and setting can be completed in less than one hour. Thus, the mortar prepared from the underwater non-separable mortar composition of the present invention is excellent in quick-hardness in water, and therefore when this is used to repair the construction cross section prior to filling the grout in water, The next grout filling process can be carried out in a short time without requiring a long time for curing.
[0041]
Experimental example 2 Measurement of strength expression
The paste-like mortar prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was used in accordance with the Japan Society of Civil Engineers standard “Underwater separable admixture quality standard for concrete (draft), JSCE-D 104-1990”. Referring to “How to make underwater specimens for compressive strength test of underwater inseparable concrete (draft), JSCE-F 504-1990”, air-prepared specimens and underwater-prepared specimens were prepared and cured for 7 days respectively. Bending strength and compressive strength were measured for the mortar after and after curing for 28 days.
[0042]
Specifically, using a 4 × 4 × 16 cm mold, the in-air preparation specimens were packed in each mortar divided into two portions, and for the air-cured specimens, after 5 hours or more, The raised part was scraped off from the top of the mold and left in a moisture box. After 24 hours, the specimen was removed from the mold, completely immersed in water, cured for a predetermined period, and then subjected to a strength test (bending strength test, compressive strength test). On the other hand, in the underwater preparation specimen, the mold is set so that the water depth from the upper surface of the mold is 10 cm, and the sample is gently poured from the water in two portions, and the mortar is pushed to the extent that the mortar does not move. Make a heap from the top of the solid formwork. The mold filled with the sample was pulled up from the water, and after 5 hours or more had elapsed, the upper surface of the mold was flattened and cured in a humidity box for 24 hours, and then the bending strength and compressive strength were measured.
[0043]
The strength is measured using the Michaelis double-lever bending strength tester specified in JIS R 5201 “Physical test method for cement” 10. Strength test. 100mm is loaded at a rate of 49N per second on the center of the specimen, and the maximum load (N / mm²). In addition, the compressive strength test is performed at the center of the specimen (40 ± 0.1 mm) using the compression test equipment specified in JIS R 5201 “Physical testing method of cement” 10. Strength test.²In the range of 785N / sec, the maximum load (N / mm²). The results are shown in Table 3.
[0044]
[Table 3]

As can be seen from the results, the underwater non-separated mortar of the present invention prepared using blast furnace slag cement has a strength equal to or higher than that of a mortar prepared using ordinary Portland cement.
[0045]
Experimental example 3 Underwater inseparability test
Using the paste-like mortars prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 as test specimens, according to the Japan Society of Civil Engineers standard “Underwater separable admixture quality standard for concrete (draft), JSCE-D 104-1990” , Underwater inseparability test was conducted with reference to the Japan Society of Civil Engineers standard "Test method for water separability of underwater inseparable concrete" Specifically, 800 ml of 20 ° C. ± 2 ° C. distilled water was put into a glass 1000 ml beaker, 500 g of each mortar was weighed, and dropped freely from the water surface in 10 times. The sample charging time was about 30 seconds. After putting the sample, it was allowed to stand for 3 minutes, and then about 600 ml of the dropped sample was collected using a dropper so as not to disturb the sample. After the collected sample was uniformly mixed, the turbidity was measured using a portable turbidimeter (PC-06, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). The results are shown in Table 4.
[0046]
[Table 4]

As can be seen from this result, when using a mortar prepared with ordinary Portland cement and a one-third thickening agent, the turbidity was high and the water became cloudy. It has been found that the mortar prepared according to the present invention has low turbidity, hardly water turbidity and excellent separation resistance in water, and has little influence on the environment in water operations.
[0047]
【The invention's effect】
The underwater non-separable mortar composition of the present invention contains an alumina cement, a blast furnace slag cement, and a gypsum in addition to a thickener and a water reducing agent, and thus has quick hardening while ensuring excellent water separability in water. The setting time in water is greatly shortened. For this reason, the mortar prepared with the underwater non-separable mortar composition of the present invention can be suitably used for construction of underwater mortar structures that are required to quickly set after filling or pouring, and contributes to shortening the construction period. can do. Moreover, the mortar prepared by the underwater non-separable mortar composition of the present invention is used for pretreatment of voids (defects) formed in the construction section to be constructed before filling with grout in the underwater gap filling method. This allows the underwater gap filling to be carried out in a short time and reliably.
[0048]
In addition, according to the underwater gap filling method of the present invention, it is possible to check the grout filling status such as grout leakage and the presence or absence of unfilled portions. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a gap filling construction example performed by the underwater gap filling method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Board
2. Existing concrete
3. Filling grout
4). gap
5. Missing part
6). Mortar prepared with underwater non-separable mortar composition of the present invention
7. Grout filling inlet
8). Excess grout outlet
9. spacer

Claims

Upon pasted plate to an existing concrete surface of the water bottom portion, of water to the plate surfaces in the gap filling method in water for filling the grout in a gap between the existing concrete surface, a defect formed in advance existing concrete surface before grouting in a filling process to our Ku in water gap filling method in mortar and then kneaded by blending water nondisjunction mortar composition,
The underwater non-separable mortar composition contains alumina cement, blast furnace slag cement, gypsum, thickener and water reducing agent, and 5 to 50 parts by weight of alumina cement in terms of solid per 100 parts by weight of the composition, blast furnace slag cement 40 -90 weight part, gypsum 0.5-20 weight part, 0.1-5 weight part of thickener, and 0.1-5 weight part of water reducing agent are contained , The underwater gap filling method characterized by the above-mentioned.

Grout filling, and performing in conjunction with confirmation of the presence or absence of confirmation and unfilled portions of the presence or absence of leakage of the grout, water gap filling process according to claim 1, wherein.

The underwater gap filling method according to claim 1 or 2, wherein the underwater non-separable mortar composition further contains an aggregate.