JP4864214B2 - セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 - Google Patents
セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4864214B2 JP4864214B2 JP2001039729A JP2001039729A JP4864214B2 JP 4864214 B2 JP4864214 B2 JP 4864214B2 JP 2001039729 A JP2001039729 A JP 2001039729A JP 2001039729 A JP2001039729 A JP 2001039729A JP 4864214 B2 JP4864214 B2 JP 4864214B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- concrete
- slope
- group
- sprayed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0017—Refractory metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0022—Compounds of elements having a valency of 4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/10—Accelerators; Activators
- C04B2103/12—Set accelerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
- C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法、特に、法面の地滑りなどを防止するために施工するセメント組成物、さらに、崩れやすい法面に、例えば、格子状に配置したフレーム骨格に吹付けるセメント組成物、及びそれを用いた法面吹付け工法に関する。
なお、本発明でいう(部)又は(％)は特に規定のないかぎり質量基準である。
また、本発明でいうセメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
法面とは、高速道路、ダム、及び急傾斜地等を中心に、切り土や盛土等によってできた傾斜面をいう。
この法面は、そのまま放置しておくと自然風化や強雨等による浸食を受け、地滑りなどにより崩壊する恐れがあるため、保護が必要となるものである。
【０００３】
従来、法面の崩壊を防止するために、直にコンクリートを吹付けていたが、最近では、法面に金網や複数本の鉄筋を格子状(井桁状)に配置してフレーム骨格を形成して補強効果を増し、その交点部にアンカーを打ち込んだ後、コンクリートを吹付けて鉄筋コンクリートフレームを作って法面の安定を図ることが行われている(特公昭58-058493号公報)。
その中でも変形可能な金網や鉄筋を法面に直に配置するフリーフレーム工法がよく用いられている。
その際、施工現場で簡易プラントを作り、スランプ０cmの硬練りコンクリートを調製し、吹付けを行った後に表面をこて仕上げして施工することが通常行われている。
しかしながら、この方法では施工効率が２m3/hr程度と低く、材料の配合に人手がかかるなど、コスト高になるという課題があった。
【０００４】
このため、吹付ける速度を高めてコンクリートを生コンプラントから供給することにより施工効率を上げ、人手を減らしてコストダウンすることが考えられている。
吹付ける速度を高めるにはコンクリートのスランプを大きくする必要があるが、スランプが大きいと吹付けたときにコンクリートが斜面から流れ落ちるという課題があった。
【０００５】
このため吹付け直後にコンクリートの粘性を上げてスランプを低下させ、コンクリートのずり落ちを防止する必要があった。
吹付け時に急結剤を使用した場合、コンクリートのずり落ちを防ぐことはできるが、吹付けたコンクリートの硬化が早いためにこて仕上げができなくなり、法面表面の美観を損ねるという課題があった。
【０００６】
このように、吹付け時にコンクリートと混合することでコンクリートのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げができる程度の可使時間を確保できるセメント組成物が求められていた。
【０００７】
本発明者は、前記課題を解消すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のセメント組成物を使用することにより、前記課題を解決できるという知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜８部を使用してなる、４Ａ族元素の溶解性化合物と、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜６部を使用してなる、硫酸アルミニウムとを含有してなるセメント混和材であり、４Ａ族元素がチタニウム又はジルコニウムである該セメント混和材であり、４Ａ族元素が４価である該セメント混和材であり、セメントと該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物であり、セメントコンクリートと該セメント混和材を用いる吹付け工法であり、鉄筋類を法面に配置してフレーム骨格を形成し、法面に該セメント組成物を吹付け、鉄筋類含有セメントコンクリートフレームを構築することを特徴とする法面吹付け工法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、吹付ける速度を高めて施工効率を上げる目的でスランプの大きいコンクリートを用いて吹付ける速度を高めた場合でも、吹付け時にコンクリートと混合することで、吹付コンクリートのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げができる程度の可使時間が確保できるセメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた法面吹付け工法である。
【００１１】
本発明で使用する４Ａ族元素の溶解性化合物（以下、４Ａ族化合物という）とは、チタニウム、ジルコニウム、及びハフニウムなどの溶解性化合物が挙げられ、固形物でも液状でも使用可能であるが、粉塵低減や混合性の面で水溶液や懸濁液の液状のものが好ましい。
その具体例としては、硫酸チタニウム、塩化チタニウム、臭化チタニウム、ヨウ化チタニウム、及びホウ酸チタニウムなどのチタニウム化合物、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、ヨウ化ジルコニウム、及び二塩化酸化ジルコニウムなどのジルコニウム化合物、並びに、二塩化酸化ハフニウムやフッ化ハフニウムなどのハフニウム化合物等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
一方、４Ａ族元素の化合物であっても、二酸化チタニウムや二酸化ジルコニウムなどの酸化物、窒化チタニウムや窒化ジルコニウムなどの窒化物、あるいは、炭化チタニウムや炭化ジルコニウムなどの炭化物に代表される不溶性化合物では、凝結促進効果は得られない。
４Ａ族元素は、主に、３価と４価の化合物を形成するが、凝結促進効果が優れることから、４価の化合物が好ましい。
その具体例としては、４価の硫酸チタニウム、４価の塩化チタニウム、４価の硫酸ジルコニウム、及び４価の塩化ジルコニウムなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上を使用することが好ましく、入手のしやすさから、また、塩素を含まず、鉄筋コンクリートへの利用も可能であるなどの利点があることから、４価の硫酸チタニウムを使用することがより好ましい。
４Ａ族化合物の使用量は、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜８部が好ましく、２〜６部がより好ましい。１部未満では吹付セメントコンクリートの粘性が小さく、吹付けたときにダレが生じ、吹付セメントコンクリートが斜面から流れ落ちる場合があり、８部を越えると吹付セメントコンクリートの粘性が大きくなり、圧送性に支障が生じる場合がある。
【００１２】
本発明で使用する硫酸アルミニウムは、セメントコンクリートと混合することで凝結を促進するものであり、一度吹付けてから、再度、同じ面に吹付けるまでの時間を短縮することが可能である。硫酸アルミニウムを使用しないと、短時間で再度、同じ面に吹付けたとき、ずり落ちが生じる場合がある。
硫酸アルミニウムは無水塩や含水塩の粉末、もしくはこれらを水と混合した水溶液や懸濁液も使用可能であり、水溶液や懸濁液の濃度は特に限定されるものでない。
硫酸アルミニウムの使用量は、固形分換算(無水物)で１〜６部が好ましく、２〜４部がより好ましい。１部未満では吹付セメントコンクリートのずり落ちを防止する効果が小さい場合があり、６部を超えると吹付セメントコンクリートの凝結が促進されて、こて仕上げをする時間が確保できなくなる場合がある。
【００１３】
本発明で使用するセメントは特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、中庸熱、及び低熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石微粉末、又はシリカを混合した各種混合セメント、さらには、膨張セメントやコロイドセメントなどのいずれも使用可能である。
【００１４】
本発明では、前記各材料や、砂や砂利等の骨材の他に、減水剤、ＡＥ剤、凝結遅延剤、繊維、及び微粉等を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。
減水剤としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が使用可能である。
ＡＥ剤はセメントコンクリートの凍害を防止するものである。
凝結遅延剤はセメントコンクリートの凝結を調整するものであり、その例としては、オキシカルボン酸やその塩類、リン酸塩、及び糖類等が挙げられる。
そして、微粉は空隙を埋めて緻密構造を形成し、高強度化を図るものであり、シリカフュームや結晶性スラグの粉砕品等が使用可能である。
【００１５】
本発明で使用するセメント混和材やセメント組成物を用いた吹付け工法としては、セメント混和材とセメントコンクリートを直に法面へ吹付けてもよいが、補強効果を増すために、鉄筋類等を配置してフレーム骨格を形成することが好ましく、フリーフレーム工法がより好ましい。
【００１６】
ここで、鉄筋類とは、金網や鉄筋等からなるもので、これらを組み合わせてフレーム骨格を形成して、吹付セメントコンクリートを吹付け、鉄筋類含有セメントコンクリートフレームとするものである。
【００１７】
フリーフレーム工法に使用する鉄筋類の配置方法としては特に制限されるものではないが、通常、幅30〜60cm、長さ１〜３ｍ程度の金網(波形鉄筋φ１〜３mm)を２枚平行に金網の幅と同程度の間隔で、長手方向を法面に沿って配置し、継ぎ足してゆく。平行に立てた２枚の金網に鉄筋等のスペーサーを用いて、フレーム骨格を形成する。このフレーム骨格を縦横に延長する際、この交点部にアンカーを打ち込むことが好ましい。また、このフレーム骨格の交点部に交点部用フレーム骨格を用いることも可能である。
このように配置したフレーム骨格にセメント組成物を用いて吹付けを行い、フレーム骨格の鉄筋類からはみ出した部分をこて仕上げすることで、フレームの美観を保つ。
【００１８】
本発明で使用する法面吹付け工法としては、一般的に行われている乾式、湿式のいずれの吹付け工法も可能である。そのうち、粉塵の発生量が少ない面で湿式吹付け工法が好ましい。
【００１９】
本発明の法面吹付け工法としては、４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液を吹付け直前にセメントコンクリートに混合することが好ましい。４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液は、あらかじめ混合物にして使用しても、これらを別々にセメントコンクリートに添加しても問題なく、これらの混合割合については限定されるものでない。
【００２０】
【実施例】
以下、実験例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
実験例１
単位セメント量480kg/m3、W/C=48％、及びs/a=70％とした吹付けコンクリートを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー280」により４m3/hrの圧送速度、0.4MPaの圧送圧力で空気圧送した。
なお、コンクリートの調製にあたり、スランプが20cm程度になるように減水剤の使用量を調整した。
また、表１に示す種類の４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液をポンプで圧送し、コンクリート中のセメント100部に対して、４Ａ族化合物を固形分換算で４部と硫酸アルミニウムを固形分換算で３部となるようにノズル手前に取付けた分岐管に圧送空気とともに圧入してコンクリートに混合して吹付けコンクリートを調製し、吹付けを行った。結果を表１に併記する。
【００２２】
＜使用材料＞
セメント ：普通ポルトランドセメント、市販品、比重3.16
細骨材 ：新潟県姫川産川砂、比重2.62
粗骨材 ：新潟県姫川産ビリ砂利、比重2.65
減水剤 ：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、市販品
４Ａ族化合物Ａ：硫酸チタニル水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｂ：三塩化チタニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｃ：硫酸ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｄ：塩化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｅ：二塩化酸化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｆ：三塩化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｇ：４Ａ族化合物Ａ50部と４Ａ族化合物Ｂ50部の混合物
４Ａ族化合物Ｈ：４Ａ族化合物Ａ50部と４Ａ族化合物Ｅ50部の混合物
４Ａ族化合物Ｉ：塩化カルシウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｊ：二酸化チタン懸濁液、固形分20％
硫酸アルミニウム：市販品、水溶液、固形分30％程度
【００２３】
＜測定方法＞
ダレなど ：幅30cm×厚さ30cmのフレーム骨格を十字状に交差させて法面に配置し、フレーム骨格に吹付コンクリートを吹付けたときの状態を観察。ダレや肌落ちが多く見られた場合は×、少し見られた場合は△、全く見られない場合は○
増し吹き ：幅30cm×厚さ30cmのフレーム骨格を十字状に交差させて法面に配置し、フレーム骨格に吹付コンクリートを吹付けて10分後に、15cmの厚みで再度、増し吹きした場合の状態を確認。再度吹付けたものの50％以上が崩落した場合×、一部で崩落が見られた場合は△、全く見られない場合は○
作業性 ：幅10cm×長さ40cm×厚さ10cmのフレーム骨格に吹付コンクリートを吹付け、吹付けコンクリートの表面をこてで仕上げて平坦にする際の作業性。容易に仕上げることができた場合は○、仕上げるのに力を要した場合は△、力を入れても仕上げられない場合は×
圧送性 ：吹付けコンクリートを圧送するときの圧送管内の圧力を測定。圧力が0.40〜0.55MPaである場合は○、圧送管内が閉塞しやすくなる0.60MPa以上になっても、圧送管に衝撃を与えることにより0.40〜0.55MPaになる場合は△、圧送管が閉塞し、圧送管に衝撃を与えても0.40〜0.55MPaとならない場合は×
【００２４】
【表１】
【００２５】
実験例２
表２に固形分換算で示す量の４Ａ族化合物Ａと硫酸アルミニウムの水溶液を使用したこと以外は、実験例１と同様に試験した。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】
本発明のセメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法により、吹付ける速度を高めて施工効率を上げるためにスランプの大きいコンクリートを用いて吹付ける速度を高めた場合でも、吹付け直後の吹付コンクリートのダレや斜面からのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げを行う時間がとれるため、法面表面の美観を確保できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法、特に、法面の地滑りなどを防止するために施工するセメント組成物、さらに、崩れやすい法面に、例えば、格子状に配置したフレーム骨格に吹付けるセメント組成物、及びそれを用いた法面吹付け工法に関する。
なお、本発明でいう(部)又は(％)は特に規定のないかぎり質量基準である。
また、本発明でいうセメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
法面とは、高速道路、ダム、及び急傾斜地等を中心に、切り土や盛土等によってできた傾斜面をいう。
この法面は、そのまま放置しておくと自然風化や強雨等による浸食を受け、地滑りなどにより崩壊する恐れがあるため、保護が必要となるものである。
【０００３】
従来、法面の崩壊を防止するために、直にコンクリートを吹付けていたが、最近では、法面に金網や複数本の鉄筋を格子状(井桁状)に配置してフレーム骨格を形成して補強効果を増し、その交点部にアンカーを打ち込んだ後、コンクリートを吹付けて鉄筋コンクリートフレームを作って法面の安定を図ることが行われている(特公昭58-058493号公報)。
その中でも変形可能な金網や鉄筋を法面に直に配置するフリーフレーム工法がよく用いられている。
その際、施工現場で簡易プラントを作り、スランプ０cmの硬練りコンクリートを調製し、吹付けを行った後に表面をこて仕上げして施工することが通常行われている。
しかしながら、この方法では施工効率が２m3/hr程度と低く、材料の配合に人手がかかるなど、コスト高になるという課題があった。
【０００４】
このため、吹付ける速度を高めてコンクリートを生コンプラントから供給することにより施工効率を上げ、人手を減らしてコストダウンすることが考えられている。
吹付ける速度を高めるにはコンクリートのスランプを大きくする必要があるが、スランプが大きいと吹付けたときにコンクリートが斜面から流れ落ちるという課題があった。
【０００５】
このため吹付け直後にコンクリートの粘性を上げてスランプを低下させ、コンクリートのずり落ちを防止する必要があった。
吹付け時に急結剤を使用した場合、コンクリートのずり落ちを防ぐことはできるが、吹付けたコンクリートの硬化が早いためにこて仕上げができなくなり、法面表面の美観を損ねるという課題があった。
【０００６】
このように、吹付け時にコンクリートと混合することでコンクリートのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げができる程度の可使時間を確保できるセメント組成物が求められていた。
【０００７】
本発明者は、前記課題を解消すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のセメント組成物を使用することにより、前記課題を解決できるという知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜８部を使用してなる、４Ａ族元素の溶解性化合物と、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜６部を使用してなる、硫酸アルミニウムとを含有してなるセメント混和材であり、４Ａ族元素がチタニウム又はジルコニウムである該セメント混和材であり、４Ａ族元素が４価である該セメント混和材であり、セメントと該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物であり、セメントコンクリートと該セメント混和材を用いる吹付け工法であり、鉄筋類を法面に配置してフレーム骨格を形成し、法面に該セメント組成物を吹付け、鉄筋類含有セメントコンクリートフレームを構築することを特徴とする法面吹付け工法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
本発明は、吹付ける速度を高めて施工効率を上げる目的でスランプの大きいコンクリートを用いて吹付ける速度を高めた場合でも、吹付け時にコンクリートと混合することで、吹付コンクリートのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げができる程度の可使時間が確保できるセメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた法面吹付け工法である。
【００１１】
本発明で使用する４Ａ族元素の溶解性化合物（以下、４Ａ族化合物という）とは、チタニウム、ジルコニウム、及びハフニウムなどの溶解性化合物が挙げられ、固形物でも液状でも使用可能であるが、粉塵低減や混合性の面で水溶液や懸濁液の液状のものが好ましい。
その具体例としては、硫酸チタニウム、塩化チタニウム、臭化チタニウム、ヨウ化チタニウム、及びホウ酸チタニウムなどのチタニウム化合物、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、ヨウ化ジルコニウム、及び二塩化酸化ジルコニウムなどのジルコニウム化合物、並びに、二塩化酸化ハフニウムやフッ化ハフニウムなどのハフニウム化合物等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
一方、４Ａ族元素の化合物であっても、二酸化チタニウムや二酸化ジルコニウムなどの酸化物、窒化チタニウムや窒化ジルコニウムなどの窒化物、あるいは、炭化チタニウムや炭化ジルコニウムなどの炭化物に代表される不溶性化合物では、凝結促進効果は得られない。
４Ａ族元素は、主に、３価と４価の化合物を形成するが、凝結促進効果が優れることから、４価の化合物が好ましい。
その具体例としては、４価の硫酸チタニウム、４価の塩化チタニウム、４価の硫酸ジルコニウム、及び４価の塩化ジルコニウムなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上を使用することが好ましく、入手のしやすさから、また、塩素を含まず、鉄筋コンクリートへの利用も可能であるなどの利点があることから、４価の硫酸チタニウムを使用することがより好ましい。
４Ａ族化合物の使用量は、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜８部が好ましく、２〜６部がより好ましい。１部未満では吹付セメントコンクリートの粘性が小さく、吹付けたときにダレが生じ、吹付セメントコンクリートが斜面から流れ落ちる場合があり、８部を越えると吹付セメントコンクリートの粘性が大きくなり、圧送性に支障が生じる場合がある。
【００１２】
本発明で使用する硫酸アルミニウムは、セメントコンクリートと混合することで凝結を促進するものであり、一度吹付けてから、再度、同じ面に吹付けるまでの時間を短縮することが可能である。硫酸アルミニウムを使用しないと、短時間で再度、同じ面に吹付けたとき、ずり落ちが生じる場合がある。
硫酸アルミニウムは無水塩や含水塩の粉末、もしくはこれらを水と混合した水溶液や懸濁液も使用可能であり、水溶液や懸濁液の濃度は特に限定されるものでない。
硫酸アルミニウムの使用量は、固形分換算(無水物)で１〜６部が好ましく、２〜４部がより好ましい。１部未満では吹付セメントコンクリートのずり落ちを防止する効果が小さい場合があり、６部を超えると吹付セメントコンクリートの凝結が促進されて、こて仕上げをする時間が確保できなくなる場合がある。
【００１３】
本発明で使用するセメントは特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、中庸熱、及び低熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石微粉末、又はシリカを混合した各種混合セメント、さらには、膨張セメントやコロイドセメントなどのいずれも使用可能である。
【００１４】
本発明では、前記各材料や、砂や砂利等の骨材の他に、減水剤、ＡＥ剤、凝結遅延剤、繊維、及び微粉等を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。
減水剤としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が使用可能である。
ＡＥ剤はセメントコンクリートの凍害を防止するものである。
凝結遅延剤はセメントコンクリートの凝結を調整するものであり、その例としては、オキシカルボン酸やその塩類、リン酸塩、及び糖類等が挙げられる。
そして、微粉は空隙を埋めて緻密構造を形成し、高強度化を図るものであり、シリカフュームや結晶性スラグの粉砕品等が使用可能である。
【００１５】
本発明で使用するセメント混和材やセメント組成物を用いた吹付け工法としては、セメント混和材とセメントコンクリートを直に法面へ吹付けてもよいが、補強効果を増すために、鉄筋類等を配置してフレーム骨格を形成することが好ましく、フリーフレーム工法がより好ましい。
【００１６】
ここで、鉄筋類とは、金網や鉄筋等からなるもので、これらを組み合わせてフレーム骨格を形成して、吹付セメントコンクリートを吹付け、鉄筋類含有セメントコンクリートフレームとするものである。
【００１７】
フリーフレーム工法に使用する鉄筋類の配置方法としては特に制限されるものではないが、通常、幅30〜60cm、長さ１〜３ｍ程度の金網(波形鉄筋φ１〜３mm)を２枚平行に金網の幅と同程度の間隔で、長手方向を法面に沿って配置し、継ぎ足してゆく。平行に立てた２枚の金網に鉄筋等のスペーサーを用いて、フレーム骨格を形成する。このフレーム骨格を縦横に延長する際、この交点部にアンカーを打ち込むことが好ましい。また、このフレーム骨格の交点部に交点部用フレーム骨格を用いることも可能である。
このように配置したフレーム骨格にセメント組成物を用いて吹付けを行い、フレーム骨格の鉄筋類からはみ出した部分をこて仕上げすることで、フレームの美観を保つ。
【００１８】
本発明で使用する法面吹付け工法としては、一般的に行われている乾式、湿式のいずれの吹付け工法も可能である。そのうち、粉塵の発生量が少ない面で湿式吹付け工法が好ましい。
【００１９】
本発明の法面吹付け工法としては、４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液を吹付け直前にセメントコンクリートに混合することが好ましい。４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液は、あらかじめ混合物にして使用しても、これらを別々にセメントコンクリートに添加しても問題なく、これらの混合割合については限定されるものでない。
【００２０】
【実施例】
以下、実験例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
実験例１
単位セメント量480kg/m3、W/C=48％、及びs/a=70％とした吹付けコンクリートを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー280」により４m3/hrの圧送速度、0.4MPaの圧送圧力で空気圧送した。
なお、コンクリートの調製にあたり、スランプが20cm程度になるように減水剤の使用量を調整した。
また、表１に示す種類の４Ａ族化合物と硫酸アルミニウムの水溶液をポンプで圧送し、コンクリート中のセメント100部に対して、４Ａ族化合物を固形分換算で４部と硫酸アルミニウムを固形分換算で３部となるようにノズル手前に取付けた分岐管に圧送空気とともに圧入してコンクリートに混合して吹付けコンクリートを調製し、吹付けを行った。結果を表１に併記する。
【００２２】
＜使用材料＞
セメント ：普通ポルトランドセメント、市販品、比重3.16
細骨材 ：新潟県姫川産川砂、比重2.62
粗骨材 ：新潟県姫川産ビリ砂利、比重2.65
減水剤 ：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、市販品
４Ａ族化合物Ａ：硫酸チタニル水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｂ：三塩化チタニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｃ：硫酸ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｄ：塩化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｅ：二塩化酸化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｆ：三塩化ジルコニウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｇ：４Ａ族化合物Ａ50部と４Ａ族化合物Ｂ50部の混合物
４Ａ族化合物Ｈ：４Ａ族化合物Ａ50部と４Ａ族化合物Ｅ50部の混合物
４Ａ族化合物Ｉ：塩化カルシウム水溶液、固形分20％
４Ａ族化合物Ｊ：二酸化チタン懸濁液、固形分20％
硫酸アルミニウム：市販品、水溶液、固形分30％程度
【００２３】
＜測定方法＞
ダレなど ：幅30cm×厚さ30cmのフレーム骨格を十字状に交差させて法面に配置し、フレーム骨格に吹付コンクリートを吹付けたときの状態を観察。ダレや肌落ちが多く見られた場合は×、少し見られた場合は△、全く見られない場合は○
増し吹き ：幅30cm×厚さ30cmのフレーム骨格を十字状に交差させて法面に配置し、フレーム骨格に吹付コンクリートを吹付けて10分後に、15cmの厚みで再度、増し吹きした場合の状態を確認。再度吹付けたものの50％以上が崩落した場合×、一部で崩落が見られた場合は△、全く見られない場合は○
作業性 ：幅10cm×長さ40cm×厚さ10cmのフレーム骨格に吹付コンクリートを吹付け、吹付けコンクリートの表面をこてで仕上げて平坦にする際の作業性。容易に仕上げることができた場合は○、仕上げるのに力を要した場合は△、力を入れても仕上げられない場合は×
圧送性 ：吹付けコンクリートを圧送するときの圧送管内の圧力を測定。圧力が0.40〜0.55MPaである場合は○、圧送管内が閉塞しやすくなる0.60MPa以上になっても、圧送管に衝撃を与えることにより0.40〜0.55MPaになる場合は△、圧送管が閉塞し、圧送管に衝撃を与えても0.40〜0.55MPaとならない場合は×
【００２４】
【表１】
実験例２
表２に固形分換算で示す量の４Ａ族化合物Ａと硫酸アルミニウムの水溶液を使用したこと以外は、実験例１と同様に試験した。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【発明の効果】
本発明のセメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法により、吹付ける速度を高めて施工効率を上げるためにスランプの大きいコンクリートを用いて吹付ける速度を高めた場合でも、吹付け直後の吹付コンクリートのダレや斜面からのずり落ちを防止するとともに、こて仕上げを行う時間がとれるため、法面表面の美観を確保できる。
Claims (6)
- セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜８部を使用してなる、４Ａ族元素の溶解性化合物と、セメント100部に対して、固形分換算(無水物)で１〜６部を使用してなる、硫酸アルミニウムとを含有してなるセメント混和材。
- ４Ａ族元素が、チタニウム又はジルコニウムであることを特徴とする請求項１記載のセメント混和材。
- ４Ａ族元素が、４価であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメント混和材。
- セメントと、請求項１〜３のうちの一項に記載のセメント混和材とを含有してなるセメント組成物。
- セメントコンクリートと請求項１〜４のうちの一項に記載のセメント混和材を用いることを特徴とする吹付け工法。
- 鉄筋類を法面に配置してフレーム骨格を形成し、法面に請求項４記載のセメント組成物を吹付け、鉄筋類含有セメントコンクリートフレームを構築することを特徴とする法面吹付け工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001039729A JP4864214B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001039729A JP4864214B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002249354A JP2002249354A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4864214B2 true JP4864214B2 (ja) | 2012-02-01 |
Family
ID=18902450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001039729A Expired - Fee Related JP4864214B2 (ja) | 2001-02-16 | 2001-02-16 | セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4864214B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3122718C (en) * | 2019-01-18 | 2022-05-24 | Venator Germany Gmbh | Rapid curing mineral binder mixture |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2759740B2 (ja) * | 1993-07-08 | 1998-05-28 | 秩父小野田株式会社 | セメント系材料の凝結制御剤及び制御方法 |
| JPH10291843A (ja) * | 1997-04-22 | 1998-11-04 | Chichibu Onoda Cement Corp | 水硬性セメントの凝結制御剤及び凝結制御方法 |
| JP3633876B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2005-03-30 | 電気化学工業株式会社 | セメント混和材及びセメント組成物 |
| JP4093724B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2008-06-04 | 電気化学工業株式会社 | アルカリフリー急結剤及びセメント組成物 |
-
2001
- 2001-02-16 JP JP2001039729A patent/JP4864214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002249354A (ja) | 2002-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4864215B2 (ja) | セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4864214B2 (ja) | セメント混和材、セメント組成物、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP2002316849A (ja) | 吹付用急結剤、吹付用急結剤スラリー、急結性セメントコンクリート、及び吹付工法 | |
| JP4864217B2 (ja) | 吹付け工法用セメント混和材、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP3986460B2 (ja) | 法面吹付け工法 | |
| JP3797787B2 (ja) | 法面吹付材料及びそれを用いた法面吹付工法 | |
| JP4253375B2 (ja) | 被覆細骨材、セメント組成物、セメント組成物の製造方法 | |
| JP2003081664A (ja) | 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4864216B2 (ja) | セメント混和材、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4488613B2 (ja) | 吹付け材料を用いた吹付け工法 | |
| JP3957673B2 (ja) | 吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP3957671B2 (ja) | 吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4606607B2 (ja) | 吹付工法 | |
| JP4519270B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4606608B2 (ja) | 吹付工法 | |
| JP4519268B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4519269B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4578639B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4493108B2 (ja) | 透水性コンクリート、及び吹付工法 | |
| JP2001019526A (ja) | 吹付材料及び吹付工法 | |
| JP3701224B2 (ja) | 吹付け用急硬剤、急硬性セメントコンクリート、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4275499B2 (ja) | 吹付け用混和剤、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP2004210552A (ja) | 吹付けコンクリート用急結剤 | |
| JP4519267B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 | |
| JP4578640B2 (ja) | 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110111 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110310 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111108 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111109 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4864214 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |