JP5389600B2 - 液体急結剤及びこれと共に使用されるセメント混合物ならびにそれらの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、セメント混合物と、そのセメント混合物からなるスラリーを速やかに硬化させる液体急結剤と、それらの施工方法に関する。

従来、セメント混合物からなるスラリーを速やかに硬化させる方法をして、液体急結剤を用いる方法が知られている。

特許文献１には、コンクリートの打設直前に、液体急結剤である珪酸ナトリウム（水ガラス）等をコンクリートに混和してからコンクリートを打設するコンクリートの打設方法が記載されている。

そして、特許文献２には、液体急結剤とセメントコンクリートとを吐出後に合流、混合する方法が記載されている。

また、本出願人は特願２００９−２１２１４３の出願において、セメント及び樹脂発泡体を含有する軽量モルタルとなるスラリーと、液体急結剤を施工直前に混合することによって、それらの混合物を速やかに硬化させる方法を提案している。

一方、特許文献３には、珪酸リチウムおよび珪酸ナトリウム水溶液の混合液をベースとし、これに非反応性あるいは不活性フィラーおよび着色用ピグメントを配合してなる塗膜材が記載されている。しかし、この塗膜材はコンクリート構造物、鉄鋼等の表面に塗膜を形成するために用いるものであって、セメント混合物を速やかに硬化させる液体急結剤として用いるものではない。

特開平０５−１７１８０５号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２−１２９８９５号公報（特許請求の範囲等） 特開２００１−２０７１１８号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、セメント混合物からなるスラリーの施工直前に、スラリーと液体急結剤とを混合する方法は、液体急結剤が無色透明又は略無色透明であるために、スラリーと液体急結剤とが混合されているか否かを容易に識別することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するものであって、スラリーと液体急結剤とが混合されていることを目視によって容易に確認できる、液体急結剤及びこれと共に使用されるセメント混合物ならびにそれらの施工方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決する方法として、請求項１に記載の発明は、セメント混合物からなるスラリーを速やかに硬化させる液体急結剤であって、着色剤として酸塩基指示薬を含有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の着色剤としての酸塩基指示薬がフェノールフタレイン又はチモールフタレインであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の着色剤の配合量が、液体急結剤のうち０．００００１質量％〜１質量％であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤と共に使用されるセメント混合物であって、セメント混合物からなるスラリーのマンセル表色系における明度が５．０〜９．５の範囲であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤と共に使用されるセメント混合物であって、セメント混合物からなるスラリーの比重が０．１〜１．０であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤を請求項４または５に記載のセメント混合物からなるスラリーと同時に吹付けて、液体急結剤とセメント混合物からなるスラリーとを混合することを特徴とする。

請求項１に記載の液体急結剤によれば、施工の際に、セメント混合物からなるスラリーと液体急結剤とが混合されていることを着色剤の色により識別することができる。

請求項２に記載の液体急結剤によれば、請求項１の効果に加え、施工から十分な期間が経過することで、着色剤による色を目立たなくすることができる。

請求項３に記載の液体急結剤によれば、請求項１及び２の効果に加え、セメント混合物からなるスラリーと液体急結剤とが混合されていることをより明確に識別することができる。

請求項４に記載のセメント混合物によれば、施工の際に、着色された液体急結剤が混合されることを色の変化により容易且つ明確に識別することができる。

請求項５に記載のセメント混合物によれば、酸塩基指示薬による色を変化させやすくなる。

請求項６に記載の施工方法によれば、吹付け施工と共に液体急結剤とセメント混合物からなるスラリーとを好適に混合することができる。

本発明は、着色剤にて着色されている液体急結剤とセメント混合物からなるスラリー（セメント混合物に水を加えて混練したもの。以下、単に「セメントスラリー」ともいう）とを混合して施工するものである。

液体急結剤とは、セメントスラリーと混合することによって、スラリーの流動性をなくし、更には液体急結剤とスラリーの混合物を硬化させることができる物質または水溶液である。具体的には、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）、ケイ酸カリウムなどのケイ酸塩、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸カルシウムなどのアルミン酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウムなどの硫酸塩、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂、１１ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂などのカルシウムアルミネート類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウムなどのカルシウム塩、またはコロイダルシリカから選ばれる１種以上が好ましく使用される。これらの中で、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）、ケイ酸カリウムなどのケイ酸塩、コロイダルシリカは市販状態で液体であるため、そのまま使用することができる。また、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸カルシウムなどのアルミン酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウムなどの硫酸塩、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂、１１ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂などのカルシウムアルミネート類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウムなどのカルシウム塩は、水溶液として使用することができる。

なお、液体急結剤から水等の揮発分に相当するものを除いたものを液体急結剤の有効成分とする。この有効成分の濃度は、液体急結剤中に２０〜６０質量％が好ましく、３０〜５０質量％がより好ましい。濃度が薄すぎると、セメントスラリーと混合することによって、スラリーの流動性をなくすことができず、硬化に時間がかかってしまう。逆に、濃度が濃すぎると、液体急結剤とセメントスラリーとを十分に混合できない恐れがある。

これらの液体急結剤の中でも、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）、ケイ酸カリウムなどのケイ酸塩は、一定添加量でセメントスラリーと混合した際のスラリーの流動性がなくなるまでの時間が早いため好ましい。表１にセメントスラリーに、セメントスラリー中のセメント１００質量部に対して液体急結剤の有効成分２５質量部となるようにセメントスラリーと液体急結剤とを混合した際に、それらの混合物の流動性がなくなるまでの時間を示す。なお、この時間を計測する際に、セメントスラリーは、セメントとして白色ポルトランドセメント１００容量部と発泡ポリスチレン（見かけ比重０．１、平均粒子径２ｍｍ）２００容量部と水とを混合し、攪拌したものを使用した。このとき、セメントスラリーに添加する水の量は、白色ポルトランドセメント１００質量部に対して、セメントスラリーに添加する水と各液体急結剤に含有される水の合計量が１００質量部となるように調整した。

表１からも分かるように、ケイ酸塩を液体急結剤として使用したものは、セメントスラリーと液体急結剤との混合物の流動性がなくなるまでの時間が短く、好ましい。なお、ケイ酸塩の中でも、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）が化学的に安定であるため、より好適に使用することができる。

着色剤とは、液体急結剤に可視的に色を付けるための添加剤である。具体的には、着色顔料、酸塩基指示薬などがある。これらを液体急結剤に含有させて、予め液体急結剤に着色することによって、セメントスラリーに液体急結剤が混合されているか否かを、混合物の色により識別することができる。なお、セメントスラリーはｐＨが高いアルカリ性であるため、アルカリ環境下で有色となる酸塩基指示薬を使用する必要がある。着色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、弁柄、カーボンブラックなどが挙げられる。また、酸塩基指示薬としては、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、チモールブルー、メチルイエロー、ブロモフェノールブルー、コンゴーレッド、メチルオレンジ、ブロモクレゾールグリーン、メチルレッド、リトマス、ブロモクレゾールパープル、パラニトロフェノール、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、ニュートラルレッド、ナフタロールフタレイン、クレゾールレッド、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲなどが挙げられる。これら酸塩基指示薬の変色域と変色域より高いｐＨ領域での色と低いｐＨ領域での色の一覧を表２に示す。なお、着色顔料、酸塩基指示薬は上記したものに限らず、液体急結剤に着色できるものを用いればよい。

これらの酸塩基指示薬の中でも、変色域のｐＨが７〜１２（好ましくは８〜１１）の間にあり、かつ、アルカリ性において有色であるものが好ましい。具体的には、チモールブルー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、アリザリンイエローＲ等を挙げることができる。これらは、施工の際にセメント混合物からなるセメントスラリーに液体急結剤が混合されていることをこれら指示薬の色によって識別することができ、そして、セメントスラリーが硬化したモルタルまたはコンクリート等が空気中の二酸化炭素を吸収して中性化して、ｐＨが下がることによって色が変化して指示薬の色が目立たなくなる。

変色域のｐＨが７〜１２の間にあるものの中でも、フェノールフタレイン、チモールフタレインは、アルカリ性ではそれぞれ赤色、青色を示すが、ｐＨが下がることによって無色となるため、特に好適に使用することができる。着色顔料やモルタルまたはコンクリートが空気中の二酸化炭素を吸収して中性化してｐＨが下がっても有色である指示薬では、硬化後のモルタルまたはコンクリートにも色を付与してしまうという問題点がある。しかし、フェノールフタレイン、チモールフタレインでは、施工の際には有色を示しつつも、モルタルまたはコンクリートの硬化後においては無色とすることができ、硬化後のモルタルまたはコンクリートの色に指示薬の色が影響しない。

なお、着色剤の配合量は、液体急結剤に対して０．００００１質量％〜１質量％であることが好ましい。この量の着色剤を配合することによりセメントスラリーに液体急結剤が混合されているか否かを色により容易且つ明確に識別することができる。配合量が１質量％を超えると、着色剤が添加された液体急結剤が混合されたセメント混合物からなるスラリーが硬化してモルタルまたはコンクリートとなった際に、モルタルまたはコンクリートが着色剤を保持できず、着色剤がモルタルまたはコンクリートから流出する恐れがある。一方、配合量が０．００００１質量％未満だと液体急結剤の色が薄く、セメント混合物からなるスラリーに液体急結剤が混合されているか否かを色によって識別するのが困難になる恐れがある。より好ましい着色剤の配合量は、０．０００１質量％〜０．１質量％である。

セメント混合物とは、セメント、充填材、及びその他の添加剤を混合して得られる粉体であり、その粉体を水と混合することによってスラリー（セメントスラリー）となる。そして、セメントスラリーが硬化してモルタルまたはコンクリートとなる。セメント混合物と水との混合割合は、セメント混合物中のセメント１００質量部に対して水５０〜２００質量部程度が好ましい。水が５０質量部未満だとモルタルまたはコンクリートの流動性が悪く、吹付け時の作業性が良くない恐れがある。一方、水が２００質量部を越えると過剰に水が加えられているために、液体急結剤とセメントスラリーを混合した際に流動性が残ってしまい、硬化に時間を要する恐れがある。

なお、セメントスラリーの比重は、０．１〜１．０が好ましい。比重がこの範囲のセメントスラリーが硬化してできたモルタルまたはコンクリートは、モルタルまたはコンクリート中のセメントの割合（容量％）が少なく、また、モルタルまたはコンクリート中に多くの気泡が形成されやすい。そのため、モルタルまたはコンクリートに空気中の二酸化炭素が入りやすく、また、セメントの割合が少ないため中性化の進行が早く、モルタルまたはコンクリート表面のｐＨが下がって、着色剤である指示薬の色が変化しやすい。なお、比重が０．１未満だとセメントスラリーが硬化してできたモルタルまたはコンクリートの強度が弱くなる恐れがあり、一方、比重が１．０を越えるとコンクリート表面のｐＨが下がりにくく、指示薬の色の変化が遅くなる。表３に、温度２０℃、湿度５０％、二酸化炭素濃度３００〜４００ｐｐｍの環境下において、各比重のセメントスラリーから形成されたモルタルの表層０．０５ｍｍのｐＨが８．３以下になるまでの時間を記載する。

また、セメントスラリーは、スラリー状態でのマンセル表色系における明度が５．０〜９．５の範囲でることが好ましい。明度がこの範囲にあるとセメントスラリーの色の変化を確認しやすい。従って、明度がこの範囲にあることによって、施工の際に、セメントスラリーに着色された液体急結剤が混合されたことを色の変化により容易に識別することができる。明度が５．０未満だと着色された液体急結剤が混合された際に色の変化を識別することが困難になる恐れがある。一方、明度が９．５を超えるセメントスラリーを作製するには白顔料での着色を要し、白色顔料を含有することで少量の着色剤による色の変化が確認し難くなるため好ましくない。より好ましいセメントスラリーの明度は７．０〜９．５、特に好ましくは８．０〜９．５である。なお、セメントスラリーの明度は被接触タイプの色彩計などを用いて測定することができる。

セメントとは、本発明においては、水と反応して硬化する水硬性セメント、及び二酸化炭素等と反応して硬化する気硬性セメントをいう。水硬性セメントとして、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、低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、高炉セメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、超微粒子セメント、高ビーライト系セメント、超速硬セメント、アルミナセメント、エコセメント等の各種セメントを用いることができる。水硬性セメントとしては、例えば、石膏、消石灰、ドロマイトプラスター等を用いることができる。なお、これらのセメントの中でも、白色ポルトランドセメント等の白色セメントを用いれば、明度５．０〜９．５のセメントスラリーを容易に得ることができる。

充填材とは、セメントスラリーが含有するセメント以外の粉状または粒子状の物質である。充填材としては、珪砂、炭酸カルシウム、陶磁器粉砕物、ガラス粉砕物、軽量骨材などを使用することができるが、これらに限定されるものではない。軽量骨材としては、樹脂発泡体、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、ガラス発泡体、珪藻土などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。

前記樹脂発泡体とは、合成樹脂を発泡させて得られる多孔質体である。例えば、発泡ポリスチレン、発泡ウレタン、発泡フェノール、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどを用いることができる。樹脂発泡体のなかでも、本発明の施工方法で施工されるモルタルまたはコンクリートには、発泡ポリスチレンを用いることが好ましい。発泡ポリスチレンを用いれば、セメント混合物と水との混合時、又は液体急結剤とセメントスラリーとの混合時に樹脂発泡体が変形や破損することが少ない。特に、セメントスラリーを導入管で圧送する際に樹脂発泡体が圧力で収縮することを抑制することができる。また、これらの樹脂発泡体が見かけ比重０．０１５〜０．５のものであれば、比重０．１〜１．０の軽量モルタルを容易に得ることができる。

なお、発泡ポリスチレンは、発泡させたポリスチレンであれば、発泡手段、成形方法等は特に限定されない。例えば、ビーズ法発泡ポリスチレン（ＥＰＳ） 、押出発泡ポリスチレン（ＸＰＳ）等を用いることができる。これらは所定の粒子径にするために、成型体を破砕して用いても良いし、成型前の予備発泡ビーズを用いても良い。また、発泡倍率１０倍未満の低発泡のものや発泡倍率１０〜７０倍の高発泡のものを用いることができる。

また、前記樹脂発泡体は、粒子状のものであることが好ましく、その平均粒子径は、０．５〜１５ｍｍの範囲にあるものが好ましい。より好ましくは１〜１０ｍｍの範囲にあるもので、特に好ましいのは、２〜８ｍｍの範囲にあるものである。平均粒子径が小さすぎると、樹脂発泡体の比表面積が大きくなることで、セメント混合物と水との混合時、又は液体急結剤とセメントスラリーとの混合時に、混合物の流動性が悪く混練が困難になる恐れがある。このような場合は、水を多く加えるなどして流動性をよくして混練し易くすることもできるが、そのような処置を行うと、液体急結剤とセメントスラリーを混合した際に流動性が残ってしまい、硬化に時間を要する恐れがある。また、セメントスラリーが硬化して得られるモルタルまたはコンクリートの強度が弱くなってしまう恐れがある。一方、平均粒子径が大きすぎると、液体急結剤とセメントスラリーとを短時間で十分に混合しにくくなる恐れがある。特に、液体急結剤をセメントスラリーと同時に吹付けて、液体急結剤とセメントラリーとを混合する場合には、液体急結剤とセメントスラリーとを十分に混合できなくなる恐れがある。また、樹脂発泡体の平均粒子径が大きすぎると、セメントスラリーを管で圧送する際に管内で樹脂発泡体の詰まりが起こりやすくなる恐れもある。

また、前記セメント混合物からなるスラリーに占める樹脂発泡体の含有量は、セメントスラリー１００容量部に対して、樹脂発泡体５０〜９０容量部が好ましい。樹脂発泡体の含有量がこの範囲にあれば、比重０．１〜１．０のモルタルまたはコンクリートを容易に得ることができるためである。

添加剤としては、通常、モルタルやコンクリートの添加剤として用いられるものを適宜で用いることができる。例えば、結合材となる合成樹脂（合成樹脂エマルション、再乳化型粉末樹脂等）、粘性調整剤、気泡剤、吸水防止剤、撥水剤、減水剤、流動化剤、保水剤、各種繊維などを用いることができる。

前記液体急結剤とセメントスラリーとを混合する方法としては、液体急結剤とセメントスラリーとを同じ容器に投入して攪拌する方法がある。また、液体急結剤をセメントスラリーと同時に吹付けて、液体急結剤とセメントラリーとを混合する方法もある。

液体急結剤とセメント混合物からなるスラリーとを同じ容器に投入して攪拌する方法としては、例えば、モルタルミキサー等の攪拌機を用いる方法がある。しかし、このような混合方法は、一度に大量の材料を混合するのに適しているが、少量の材料を混合するには適していない。この方法で、液体急結剤とセメントスラリーとを混合した場合には、液体急結剤とセメントスラリーとを混合したら硬化する前に短時間で施工する必要があるが、一度に大量に混合してしまうと、混合したものを短時間で施工することが困難である。

従って、液体急結剤とスラリーとを混合する方法は、短時間で施工可能な量のだけを混合するのに適した方法を採用することが好ましい。そのような方法として、液体急結剤をセメントスラリーと同時に吹付けて、液体急結剤とセメントラリーとを混合する方法がある。この方法では、液体急結剤とセメントスラリーとを別々に圧送するため、それぞれの圧送する量を調整することによって、液体急結剤とセメントスラリーとの混合を調整することができる。また、液体急結剤とセメントスラリーを圧送する量を調整して必要な量を随時混合することもできる。

液体急結剤をセメントスラリーと、同時に吹付けて混合する施工方法としては、例えば、図１や図２に示す施工装置を使用し、モルタルガンのエアーに液体急結剤を混合し、液体急結剤が混合されたエアーによってセメントスラリーを吹付ける方法がある。

以下に、図１や図２に示す施工装置を使用した施工方法の詳細を説明する。なお、本願の液体急結剤やセメント混合物の施工方法は、この施工方法に限定されるものではなく、本願の要旨を損なわない方法であればよい。

図１に施工装置の概要を示し、図２にはこの施工装置のモルタルガン１０及びその周辺部の概略を示す。この施工装置を用いれば、液体急結剤やセメントスラリーは以下のように混合される。

容器４０に入れられた液体急結剤をエアレスポンプ４１でホース４２に圧送してＹ字管１３の導入管１４に液体急結剤を送る。同時に、吹付けに用いる圧縮エアーをコンプレッサー３０からホース３２に送って、Ｙ字管１３の導入管１５に圧縮エアーを送る。そして、Ｙ字管１３で導入管１４と導入管１５が合流することによって液体急結剤と圧縮エアーが混合される。そして、液体急結剤と圧縮エアーが一体となってモルタルガン１０のエアー芯１２に送り込まれ、エアー芯１２の先端より噴出される。このとき、セメントスラリーは、ホッパー２０からモルタルポンプ２１によってホース２２を通ってモルタルガン１０に圧送されて圧送されており、圧送されたセメントスラリーは、エアー芯１２先端から噴出される液体急結剤と圧縮エアーによってモルタルガン１０のチップ１１の先端より噴出される。それによって、液体急結剤及びセメントスラリーが被施工物５０に吹き付けられる。この施工装置によって施工することによって、液体急結剤とセメントスラリーを好適に混合することができる。

なお、このような施工装置においては、液体急結剤を圧送する量はニードルバルブ又はマスフローコントローラ１６を用いて調整するのが好ましい。液体急結剤は液体であるため、エアレスポンプ４１によって圧力を掛けて圧送するのが好ましく、圧力が掛かった状態での圧送する量の微調整はニードルバルブ又はマスフローコントローラ１６で容易に調整できる。より好ましくは、ニードルバルブ又はマスフローコントローラ１６とボールバルブ１７を併用する方法である。ニードルバルブ又はマスフローコントローラ１６を用いて圧送する量を固定し、ボールバルブ１７によって圧送の開始・停止を制御することによって、圧送する量を常に一定に保つことができるからである。

セメントスラリーを圧送する量を調整するにはモルタルポンプ２１の回転数にて調整するのが好ましい。モルタルポンプは圧力にかかわらず回転数にて圧送する量を調整することが容易であるからである。

なお、このように、液体急結剤をセメントスラリーと同時に吹付けることによって、液体急結剤とセメントスラリーとを混合する場合には、セメントスラリー中のセメント１００質量部に対して液体急結剤の有効成分が１〜１００質量部の範囲となるように、液体急結剤とセメントスラリーの圧送する量を調整して吹付けすることが好ましい。この範囲で液体急結剤とセメントスラリーとを混合すれば、液体急結剤とセメントスラリーの混合物が垂れることなく、被施工物に密着するからである。セメント１００質量部に対する液体急結剤の有効成分が１未満だと、液体急結剤とセメントスラリーの混合物の流動性がなくなるまでに１０分以上要し、液体急結剤とセメントスラリーの混合物が垂れる恐れがある。また、液体急結剤の量が少なすぎるために、セメントスラリーが十分に着色されず、セメントスラリーに液体急結剤が混合されているか否かを、混合物の色により識別し難くなる恐れがある。逆に、セメント１００質量部に対する液体急結剤の有効成分が１００を超えると過剰な液体急結剤が被施工物の表面上に液体状に存在し、液体急結剤とセメントスラリーの混合物が垂れる恐れがある。より好ましくは、セメントスラリー中のセメント１００質量部に対して液体急結剤の有効成分が５〜５０質量部の範囲である。

実施例および比較例には、表４に示す、液体急結剤とセメントスラリーを用いた。なお、表４に示す各材料の配合量を質量部で示したものである。

実施例および比較例では、急結剤として、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、コロイダルシリカを用いた。
なお、珪酸ナトリウムには、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ１４０８−１９６６）に規定されている珪酸ナトリウム３号(有効成分３７．０〜４０．０重量％)を用いた。
珪酸カリウムには、日本化学工業株式会社製の１Ｋ珪酸カリ(有効成分４８．５〜５２．０重量％)を用いた。
コロイダルシリカには、日産化学工業株式会社製のスノーテックス３０(有効成分３０．０重量％)を用いた。
これらは市販状態で液体であるため、そのまま使用できるものである。また、これらの材料は、上気したものに限定されることなく、発明の目的を達成し得るものであれば使用することができる。なお、表４に示す急結剤の配合量は、これらの添加量を示したものである。

また、着色剤として、酸塩基指示薬であるフェノールフタレインおよびチモールフタレインを用い、着色顔料としてカーボンブラックおよび酸化チタンを用いた。
なお、フェノールフタレインおよびチモールフタレインは、和光純薬工業株式会社製のものを用いた。これらは粉末状のであるが、前記液体急結剤の珪酸ナトリウム、珪酸カリウムおよびコロイダルシリカに直接添加して分散することができる。

また、カーボンブラックを液体急結剤に添加する際には、予め水に分散させたカーボンブラック分散液（固形分２０質量％）を用いた。また、酸化チタンを液体急結剤に添加する際には、予め水に分散させた酸化チタン分散液（固形分５０質量％）を用いた。

また、セメントスラリーには、充填材として、発泡ポリスチレン（見かけ比重０．０２）、パーライト（見かけ比重０．２）、炭酸カルシウム（見かけ比重２．７）を用い、添加剤として、増粘剤、気泡剤を用いた。

セメントスラリーは、表４に示す配合量に従ってセメントと充填材と添加剤を混合してセメント混合物を製造し、そのセメント混合物と水とをモルタルミキサーを用いて混合して製造した。

製造した各実施例および比較例の液体急結剤とセメントスラリーの施工には、図１に示す施工装置を使用した。なお、モルタルガンには友定建機製ＴＧＰ−４０を、エアレスポンプには精和産業株式会社製スーパー６０Ｌを、モルタルポンプには新明和工業製ＭＭ３０１を用いた。そして、液体急結剤とセメントスラリーの圧送量が、セメントスラリー中のセメント１００重量部に対して液体急結剤の有効成分が２５重量部となるように調整し、液体急結剤およびセメントスラリーを基材であるスレート板（１ｍ×２ｍ×厚み６ｍｍ）に吹付けた。それにより、液体急結剤とセメントスラリーは、圧縮エアーによってモルタルガンから同時に噴出されて十分に混合されて基材に施工された。

（実施例１）
珪酸ナトリウム水溶液にフェノールフタレインを添加して赤色透明に着色して液体急結剤とした。また、白色ポルトランドセメント、発泡ポリスチレン、増粘剤および起泡剤からなるセメント混合物を水と混合してセメントスラリーとした。セメントスラリーは比重０．５であり、その色は白色で、マンセル表色系における明度９．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、赤色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、この混合物は１０分以内に流動性がなくなり、硬化したモルタルは、翌日にはフェノールフタレインによる色が消えて白色に変化した。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（実施例２）
液体急結剤は赤色透明を示した。また、セメントスラリーは比重０．５であり、その色は白色で、マンセル表色系における明度９．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、薄い赤色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は１０分以内に流動性がなくなり、硬化したモルタルは、翌日にはフェノールフタレインによる色が消えて白色に変化した。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（実施例３）
液体急結剤は青色透明を示した。また、セメントスラリーは比重０．７であり、その色は灰色で、マンセル表色系における明度８．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、青みがかた灰色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は１０分以内に流動性がなくなり、硬化したモルタルは、翌日にはチモールフタレインによる色が消えて灰色に変化した。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（実施例４）
液体急結剤は青色透明を示した。また、セメントスラリーは比重０．５であり、その色は白色で、マンセル表色系における明度９．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、薄い青色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は１０分以内に流動性がなくなり、硬化したモルタルは、翌日にはチモールフタレインによる色が消えて白色に変化した。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（参考例１）液体急結剤は黒色半透明を示した。また、セメントスラリーは比重０．５であり、その色は白色で、マンセル表色系における明度９．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、薄い灰色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は２０分以内に流動性がなくなったが、硬化したモルタルは、１週間が経過しても薄い灰色のままであった。着色剤であるカーボンブラックは色の変化を伴わないからである。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（参考例２） 液体急結剤は白色を示した。また、セメントスラリーは比重０．７であり、その色は薄い灰色で、マンセル表色系における明度８．７であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、セメントスラリーよりやや白色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は２０分以内に流動性がなくなったが、硬化したモルタルは、１週間が経過しても色の変化がなかった。着色剤である酸化チタンは色の変化を伴わないからである。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（比較例１）
液体急結剤の代わりに水を使用した。水はカーボンブラック分散液によって着色されて黒色を示した。セメントスラリーは比重０．５であり、その色は灰色で、マンセル表色系における明度８．０であった。これらを吹付け施工してカーボンブラックによって着色した水とセメントスラリーとが混合された混合物は、灰色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。しかし、この混合物は６０分経過しても流動性を有した。水に急結剤の効果がないためである。また、硬化したモルタルは、１週間が経過しても灰色のままであった。着色剤であるカーボンブラックは色の変化を伴わないからである。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭くと、タオルが僅かに黒くなった。付かなかった。着色剤であるカーボンブラックの配合量が多すぎたものと考えられる。

（実施例７）
液体急結剤は薄い赤色透明を示した。また、セメントスラリーは比重が０．５であり、その色は灰色で、マンセル表色系における明度は８．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、セメントスラリーよりかすかに赤色を帯びた灰色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することはできたが、その差は僅かで識別は困難であった。着色剤の配合量が少なかったものと考えられる。また、液体急結剤とセメントスラリーの混合物は１０分以内に流動性がなくなった。硬化したモルタルは、翌日にはフェノールフタレインによる色の影響はなかった。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭いても、タオルに色は付かなかった。

（実施例８）
液体急結剤は赤色を示した。また、セメントスラリーは比重２．０であり、その色は灰色で、マンセル表色系における明度９．０であった。これらを吹付け施工して液体急結剤とセメントスラリーとが混合された混合物は、赤色を示し、液体急結剤が混合されていることを色により識別することができた。また、急結剤とスラリーの混合物は１０分以内に流動性がなくなったが、硬化したモルタルは、翌日も赤色を呈したままであった。硬化したモルタルが密であるため、早期に空気中の二酸化炭素を吸収せず、硬化したモルタル表面はアルカリ性を維持したままであると考えられる。また、このモルタルの表面を湿らせたタオルで軽く拭くと、タオルが僅かに赤くなった。

施工装置の概要を示す概略模式図 図１に示す施工装置のモルタルガン周辺部の概要を示す概略模式図

１０ モルタルガン
１１ チップ
１２ エアー芯
１３ Ｙ字管
１４ 導入管（液体急結剤導入用）
１５ 導入管（圧縮エアー導入用）
１６ 液体急結剤の圧送する量を固定するニードルバルブ
１７ 液体急結剤の圧送の開始・停止を制御するボールバルブ
１８ 圧縮エアーの圧送の開始・停止を制御するボールバルブ
２０ ホッパー
２１ モルタルポンプ
２２ ホース（モルタル用）
３０ エアーコンプレッサー
３２ ホース（圧縮エアー用）
４０ 容器（液体急結剤用）
４１ エアレスポンプ
４２ ホース（液体急結剤用）
５０ 被施工物

Claims (6)

1. セメント混合物からなるスラリーを速やかに硬化させる液体急結剤であって、着色剤として酸塩基指示薬を含有することを特徴とする液体急結剤。
2. 着色剤としての酸塩基指示薬がフェノールフタレイン又はチモールフタレインであることを特徴とする請求項１に記載の液体急結剤。
3. 着色剤の配合量が液体急結剤のうち０．００００１質量％〜１質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体急結剤。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤と共に使用されるセメント混合物であって、セメント混合物からなるスラリーのマンセル表色系における明度が５．０〜９．５の範囲であることを特徴とするセメント混合物。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤と共に使用されるセメント混合物であって、セメント混合物からなるスラリーの比重が０．１〜１．０であることを特徴とするセメント混合物。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載の液体急結剤を、請求項４または５に記載のセメント混合物からなるスラリーと同時に吹付けることによって、液体急結剤とセメント混合物からなるスラリーとを混合することを特徴とする液体急結剤及びセメント混合物の施工方法。
   

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