JP5484798B2 - Spraying method - Google Patents

Spraying method Download PDF

Info

Publication number
JP5484798B2
JP5484798B2 JP2009147343A JP2009147343A JP5484798B2 JP 5484798 B2 JP5484798 B2 JP 5484798B2 JP 2009147343 A JP2009147343 A JP 2009147343A JP 2009147343 A JP2009147343 A JP 2009147343A JP 5484798 B2 JP5484798 B2 JP 5484798B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
cement
alkali metal
aluminate
spraying
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.)
Active
Application number
JP2009147343A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011001244A (en
Inventor
寺島  勲
昌浩 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP2009147343A priority Critical patent/JP5484798B2/en
Publication of JP2011001244A publication Critical patent/JP2011001244A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5484798B2 publication Critical patent/JP5484798B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/0006Alkali metal or inorganic ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/001Alkaline earth metal or Mg-compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • C04B2103/12Set accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00215Mortar or concrete mixtures defined by their oxide composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

本発明は、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネル、並びに法面において、露出した地山面に急結性のコンクリートを吹付ける際に使用する吹付け用急結剤、吹付け材料、吹付けコンクリート、及びこれを用いた吹付け工法に関する。
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、及びコンクリートの総称である。
The present invention relates to, for example, a tunnel, such as a road, a railway, and a waterway, and a spraying quick-setting agent and spraying material used when spraying fast-setting concrete on an exposed natural ground surface in a slope. , Sprayed concrete, and a spraying method using the same.
Moreover, the cement concrete as used in this invention is a general term for cement paste, mortar, and concrete.

従来、トンネルの掘削作業等において露出した地山の崩落を防止するために、粉体の急結剤をコンクリートに混合した急結性コンクリートを吹き付ける工法が用いられている。使用する急結剤としてはカルシウムアルミネート、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、並びにそれらとアルカリ炭酸塩等の混合物が知られている(特許文献1〜特許文献2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to prevent collapse of exposed ground in tunnel excavation work or the like, a method of spraying quick setting concrete in which a powder quick setting agent is mixed with concrete is used. Known quick setting agents include calcium aluminates, sulfates, alkali metal aluminates, and mixtures thereof with alkali carbonates (see Patent Documents 1 to 2).

最近では、耐久性の観点からアルカリを含有しない急結剤が開発されており、長期強度発現性を高め、さらには、永久構造物の用途として、硫酸アルミニウムとアルミン酸カルシウムのアルカリ骨材反応を抑制する急結剤が提案されている(特許文献3〜特許文献6参照)。   Recently, from the viewpoint of durability, rapid-setting agents that do not contain alkalis have been developed to improve long-term strength development.In addition, as an application for permanent structures, alkali aggregate reaction of aluminum sulfate and calcium aluminate is performed. The quick setting agent which suppresses is proposed (refer patent document 3-patent document 6).

特開平11−130497号公報JP-A-11-130497 特開平11−199287号公報JP-A-11-199287 特開平8−48553号公報JP-A-8-48553 特開平10−265247号公報JP-A-10-265247 特開平10−330147号公報JP 10-330147 A 特開平11−199286号公報JP-A-11-199286

アルカリを含有しない急結剤を使用した場合には、吹付け時のリバウンド率が多くコスト高になり、さらには、使用材料の増加から環境負荷が大きくなる問題が生じる場合があった。また、粉塵量が多く、作業環境が悪化するといった問題が併発する場合があった。このため、アルカリの使用量を低減しつつ、急結性や強度発現性に優れ、高耐久性を付与することが可能な急結剤の開発が待望されている。   When the quick-setting agent containing no alkali is used, there are cases where the rebound rate at the time of spraying is high and the cost is high, and furthermore, there is a problem that the environmental load is increased due to the increase in materials used. In addition, there are cases where the amount of dust is large and the work environment deteriorates. For this reason, development of the quick setting agent which is excellent in quick setting property and intensity | strength development property and can provide high durability, reducing the usage-amount of an alkali is awaited.

本発明者らは、以上の状況を鑑み、本発明の吹付け用急結剤、吹付け材料を使用することで、従来の急結剤よりアルカリの使用量が少なくても、急結性や強度発現性に優れるという知見を得て本発明を完成するに至った。   In view of the above situation, the present inventors use the spray setting agent and spray material of the present invention, so that even if the amount of alkali used is smaller than that of conventional quick setting agents, The present invention was completed by obtaining the knowledge that the strength was excellent.

即ち、(1)セメント100質量部を含有してなるセメントコンクリートと、(2)非晶質カルシウムアルミネート100質量部無水石膏50〜150質量部、RO/Alモル比(Rはアルカリ金属)が0.8〜1.2である粉末アルカリ金属アルミン酸塩1〜5質量部、粉末無水硫酸アルミニウム10〜20質量部、オキシカルボン酸類0.2〜1質量部を含有してなり、急結剤中のROが1%以下であることを特徴とする吹付け用急結剤7〜15質量部とを、混合してなる吹付け工法であり、非晶質カルシウムアルミネートが12CaO・7Al 組成に対応する熱処理物を急冷したものであり、アルカリ金属アルミン酸塩がアルミン酸ナトリウムであり、オキシカルボン酸類がクエン酸であり、吹付け用急結剤の使用量が、セメント100部に対して10〜12部である該吹付け工法であり、吹付け用急結剤を吐出口先端でセメントコンクリートと合流混合して吹き付けることを特徴とする吹付け工法である。 That is, (1) cement concrete containing 100 parts by mass of cement, (2) 100 parts by mass of amorphous calcium aluminate , 50 to 150 parts by mass of anhydrous gypsum, R 2 O / Al 2 O 3 molar ratio ( R is alkali metal) 1 to 5 parts by weight of powdered alkali metal aluminate with 0.8 to 1.2, 10 to 20 parts by weight of powdered anhydrous aluminum sulfate, 0.2 to 1 part by weight of oxycarboxylic acids Te becomes, and for spraying quick-setting admixture 7-15 parts by weight, wherein R 2 O in Kyuyuizai is 1% or less, a spraying method comprising mixing amorphous calcium are those aluminate was quenched Cook corresponding to 12CaO · 7Al 2 O 3 composition, the alkali metal aluminate is sodium aluminate, oxycarboxylic acids are citric acid, quick-setting for spraying Usage is a該吹with method is 10 to 12 parts per 100 parts of cement, the blowing, characterized in that blowing joins mixed with cement concrete the quick-setting admixture for spraying in the discharge port tip It is an attachment method.

本発明の吹付け用急結剤及び吹付け材料を使用することにより、従来の急結剤よりアルカリの使用量が少なくても、急結性や強度発現性に優れるなどの効果を奏する。   By using the quick setting agent for spraying and the spray material of the present invention, effects such as excellent quick setting and strength development can be obtained even if the amount of alkali used is smaller than that of conventional quick setting agents.

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.

本発明で使用するカルシウムアルミネートは、カルシアを含む原料やアルミナを含む原料とを混合したものをキルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして、粉砕して得られるCaOとAlとを主成分とするものであるが、その他、SiO、CaF、Mg、Si等を含有させることも可能である。 Calcium aluminate used in the present invention is a mixture of a raw material containing calcia and a raw material containing alumina, calcined in a kiln, heat treated such as melting in an electric furnace, and CaO obtained by pulverization Although it is mainly composed of Al 2 O 3 , it is also possible to contain SiO 2 , CaF 2 , Mg, Si and the like.

カルシウムアルミネートの鉱物形態としては、結晶質又は非晶質が存在するが、本発明では、反応活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、12CaO・7Al組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネートがより好ましい。 As a mineral form of calcium aluminate, crystalline or amorphous exists, but in the present invention, amorphous calcium aluminate is preferable in terms of reaction activity, and corresponds to a 12CaO · 7Al 2 O 3 composition. An amorphous calcium aluminate obtained by quenching the heat-treated product is more preferable.

カルシウムアルミネートのCaOとAlのモル比は、CaO/Alモル比で1.7〜3.0が好ましく、1.9〜2.5がより好ましい。モル比がこの範囲外では、優れた急結性が得られない場合がある。 The molar ratio of CaO to Al 2 O 3 in the calcium aluminate is preferably 1.7 to 3.0 and more preferably 1.9 to 2.5 in terms of the CaO / Al 2 O 3 molar ratio. If the molar ratio is outside this range, excellent quick setting may not be obtained.

カルシウムアルミネートの粒度は、急結性の観点からブレーン値で4000cm/g以上が好ましく、6000cm/g以上がより好ましい。 The particle size of the calcium aluminate is preferably 4000 cm 2 / g or more in Blaine value in terms of quick-setting property, 6000 cm 2 / g or more is more preferable.

本発明で使用する無水石膏としては、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏が挙げられる。石膏を水に浸漬させたときのpHは、pH8以下の弱アルカリから酸性のものが好ましい。pHが高い場合、石膏成分の溶解度が高くなり、初期の強度発現性を阻害する場合がある。ここでいうpHとは、石膏/イオン交換水=1g/100gの20℃における希釈スラリーのpHをイオン交換電極等を用いて測定したものである。   Examples of anhydrous gypsum used in the present invention include hydrofluoric acid byproduct anhydrous gypsum and natural anhydrous gypsum. The pH when the gypsum is immersed in water is preferably from a weak alkali having a pH of 8 or less to acidic. When the pH is high, the solubility of the gypsum component becomes high, which may inhibit the initial strength development. The pH here is a value obtained by measuring the pH of the diluted slurry at 20 ° C. of gypsum / ion exchange water = 1 g / 100 g using an ion exchange electrode or the like.

無水石膏の粒度は、強度発現性の観点からブレーン値で3000cm/g以上が好ましく、5000cm/g以上がより好ましい。 The particle size of the anhydrite is preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine value from the viewpoint of strength development, 5000 cm 2 / g or more is more preferable.

無水石膏の使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、50〜150部が好ましい。50部未満では、長期強度発現性が損なわれる場合があり、150部を超えると優れた急結性が得られない場合がある。   The amount of anhydrous gypsum used is preferably 50 to 150 parts with respect to 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 50 parts, long-term strength development may be impaired, and if it exceeds 150 parts, excellent quick setting may not be obtained.

本発明で使用する粉末アルカリ金属アルミン酸塩は、アルミナ原料とアルカリ金属原料とを混合して反応させて得られるものであり、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、及びカリウム等が挙げられる。アルカリ金属アルミン酸塩のRO(Rはアルカリ金属元素)とAlのモル比は、0.8〜1.2が好ましく、0.9〜1.1がより好ましい。0.8未満では、優れた急結性が得られない場合があり、1.2を超えると、長期強度発現性が損なわれる場合がある。 The powder alkali metal aluminate used in the present invention is obtained by mixing and reacting an alumina raw material and an alkali metal raw material, and examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. The molar ratio of alkali metal aluminate R 2 O (R is an alkali metal element) and Al 2 O 3 is preferably 0.8 to 1.2, more preferably 0.9 to 1.1. If it is less than 0.8, excellent rapid setting properties may not be obtained, and if it exceeds 1.2, long-term strength development may be impaired.

粉末アルカリ金属アルミン酸塩の粒度は、カルシウムアルミネートや石膏と同等か、それ以上であることが急結性を向上させる観点から好ましい。   The particle size of the powdered alkali metal aluminate is preferably equal to or greater than that of calcium aluminate or gypsum from the viewpoint of improving quick setting.

粉末アルカリ金属アルミン酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、1〜5部が好ましい。1部未満では優れた急結性が得られない場合があり、5部を越えるとROが1%を越えるため、強度発現性が損なわれ、長期強度発現性に劣る場合があり、貯蔵性も低下する場合がある。 The amount of powdered alkali metal aluminate used is preferably 1 to 5 parts per 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 1 part, it may not be possible to obtain excellent quick setting properties. If it exceeds 5 parts, R 2 O exceeds 1%, so that strength development may be impaired and long-term strength development may be inferior. May also decrease.

本発明で使用する粉末硫酸アルミニウムは、一般に使用されている粉末硫酸アルミニウムが使用可能であり、通常含まれている不純物には影響されない。
また、粉末硫酸アルミニウムには無水塩や結晶水を含むものがあるが、いずれもそのまま使用可能であり、結晶水の多少により影響を受けない。
As the powdered aluminum sulfate used in the present invention, commonly used powdered aluminum sulfate can be used, and it is not affected by impurities usually contained.
Some powdered aluminum sulfate contains anhydrous salt and crystal water, but any of them can be used as it is and is not affected by the amount of crystal water.

粉末硫酸アルミニウムの粒度は、ブレーン値で2000〜5000cm/gが好ましい。2000cm/g未満だと良好な急結性が得られない場合があり、5000cm/gを越えてもさらなる効果が期待できない。 The particle size of the powdered aluminum sulfate is preferably 2000 to 5000 cm 2 / g in terms of Blaine value. If it is less than 2000 cm 2 / g, good quick setting may not be obtained, and even if it exceeds 5000 cm 2 / g, further effects cannot be expected.

粉末硫酸アルミニウムの使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、10〜20部が好ましい。10部未満では優れた急結性が得られない場合があり、20部を超えると強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of powdered aluminum sulfate used is preferably 10 to 20 parts per 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 10 parts, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 20 parts, strength development may be impaired.

本発明で使用するオキシカルボン酸類は、グルコン酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、サリチル酸、及び乳酸又はこれらの塩等が挙げられる。塩としては、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩等が挙げられる。これらの中では、初期強度発現性とアルカリ量を上げない面から、クエン酸が好ましい。   Examples of the oxycarboxylic acids used in the present invention include gluconic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, salicylic acid, lactic acid, and salts thereof. Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium and potassium. Of these, citric acid is preferred from the standpoint of increasing initial strength and not increasing the amount of alkali.

オキシカルボン酸類の使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、0.2〜1部が好ましい。0.2部未満では急結性吹付けセメントコンクリートの凝結性や初期強度発現性を阻害し、急結剤スラリーの粘度が上がり、急結性吹付けセメントコンクリートの施工性が低下する場合があり、1部を超えると凝結性や強度発現性を阻害する場合がある。   As for the usage-amount of oxycarboxylic acid, 0.2-1 part is preferable with respect to 100 parts of calcium aluminates. If it is less than 0.2 part, the setting property and initial strength development of the quick setting spray cement concrete may be hindered, the viscosity of the quick setting slurry may be increased, and the workability of the quick setting spray cement concrete may be lowered. If it exceeds 1 part, the coagulability and strength development may be inhibited.

本発明で使用する急結剤は、これらの材料以外にアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属硫酸塩、生石灰、消石灰、水酸化アルミニウム等を含有させることが可能である。   The rapid setting agent used in the present invention can contain alkali metal carbonate, alkali metal sulfate, quicklime, slaked lime, aluminum hydroxide and the like in addition to these materials.

本発明で使用するセメントは特に限定されないが、セメントを構成する鉱物の一つである3CaO・Al含有量がセメント100部中、5部以上のものが好ましい。5部未満では十分な急結性が得られない場合がある。 The cement used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a 3CaO.Al 2 O 3 content of 5 parts or more in 100 parts of cement, which is one of the minerals constituting the cement. If it is less than 5 parts, sufficient quick setting may not be obtained.

さらに、本発明では、pH調整剤、分散剤、安定化剤、防凍剤、水溶性促進剤、AE剤、減水剤、AE減水剤、凝結遅延剤、増粘剤、繊維、及び微粉等の添加剤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。   Furthermore, in the present invention, addition of a pH adjuster, a dispersant, a stabilizer, an antifreeze agent, a water solubility promoter, an AE agent, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a set retarder, a thickener, a fiber, a fine powder, and the like An agent can be used in combination as long as the object of the present invention is not substantially inhibited.

本発明で使用する急結剤の使用量は、セメント100部に対して7〜15部が好ましい。使用量が7部未満では優れた急結性が得られない場合があり、15部を超えた場合、施工コストが嵩み好ましくない。   The amount of the quick setting agent used in the present invention is preferably 7 to 15 parts with respect to 100 parts of cement. If the amount used is less than 7 parts, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 15 parts, the construction cost increases, which is not preferable.

本発明の吹付けコンクリート中のセメントの使用量は、330〜500kg/mが好ましく、水セメント比は40〜65%が好ましい。また、吹付けコンクリートのスランプやスランプフローに関しては特に限定されない。 The amount of cement used in the shotcrete of the present invention is preferably 330 to 500 kg / m 3 , and the water cement ratio is preferably 40 to 65%. Moreover, it does not specifically limit regarding the slump and slump flow of shotcrete.

本発明で使用する骨材は給水率が低くて、骨材強度が高いものが好ましい。骨材の最大寸法は吹付けできれば特に制限されるものではない。細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用でき、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用できる。   The aggregate used in the present invention preferably has a low water supply rate and high aggregate strength. The maximum size of the aggregate is not particularly limited as long as it can be sprayed. As the fine aggregate, river sand, mountain sand, lime sand, quartz sand and the like can be used, and as the coarse aggregate, river gravel, mountain gravel, lime gravel and the like can be used.

本発明の吹付け工法においては、従来の吹付け設備が使用できる。吹付け圧力は特に限定されるものではなく、吹付けコンクリートの吹付け速度は、通常、1.5〜20m/hであり、吹付け空気量は特に限定されるものではない。 In the spraying method of the present invention, conventional spraying equipment can be used. The spraying pressure is not particularly limited, and the spraying speed of the sprayed concrete is usually 1.5 to 20 m 3 / h, and the amount of spraying air is not particularly limited.

吹付け設備は、吹付けが充分に行われれば特に限定されるものではなく、コンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー280」、シンテック社「MKW−25SMT」、及びスクイズポンプなどが使用可能である。また、粉体混和材の圧送には、急結剤圧送装置「NATMクリート」が使用可能である。   The spraying equipment is not particularly limited as long as the spraying is sufficiently performed. For the concrete pumping, the Arriver brand name "Aliver 280", Shintech "MKW-25SMT" and squeeze pumps can be used. It is. In addition, a rapid setting agent pumping device “NATM cleat” can be used for pumping the powder admixture.

本発明の吹付け工法では、乾式吹付け工法も施工可能であるが、粉塵量が多くなるおそれがあるので、急結剤を使用する前に、あらかじめ水をコンクリート側に加えて混練りした湿式吹付け工法を使用することが好ましい。   In the spraying method of the present invention, it is possible to construct a dry spraying method, but since there is a possibility of increasing the amount of dust, before using the quick setting agent, water is added to the concrete side in advance and kneaded. It is preferable to use a spraying method.

湿式吹付け工法としては、セメント、細骨材、粗骨材、及び水を加えてコンクリートを調製してから、ピストン式コンクリートポンプ又は空気圧送方式でY字管まで搬送し、ここで急結剤をコンクリートに添加し、吹付けコンクリートとしてノズルから吹き付ける方法が挙げられる。   As a wet spraying method, cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water are added to prepare concrete, and then transported to a Y-shaped pipe with a piston-type concrete pump or pneumatic feeding method, where a rapid setting agent Is added to the concrete and sprayed from the nozzle as sprayed concrete.

本発明の急結剤を吹付けコンクリートに混合する方法としては、Y字管等を用いて吹付け直前に混合することが好ましい。具体的には、圧送されてきたコンクリートに急結剤を添加し、本吹付けコンクリートが吐出されるまでの時間を10秒以内にすることが好ましく、2秒以内がより好ましい。   As a method of mixing the quick setting agent of the present invention with sprayed concrete, it is preferable to mix it immediately before spraying using a Y-shaped tube or the like. Specifically, it is preferable that the rapid setting agent is added to the concrete that has been pumped and the time until the sprayed concrete is discharged is within 10 seconds, and more preferably within 2 seconds.

また、本吹付けコンクリートをトンネルの地山の他、法面の地山に直接、又はフレーム骨格を配置した個所に吹付けることも可能である。ここで、フレーム骨格とは、金網、鉄筋、及び鉄骨等を組み合わせて壁面に固定したものであり、該フレーム骨格に本吹付け材を吹付け、鉄筋類含有コンクリートフレームとする。   Moreover, it is also possible to spray this shotcrete directly on the slope ground, or on the place where the frame skeleton is arranged, in addition to the tunnel ground. Here, the frame skeleton is a structure in which a wire mesh, a reinforcing bar, a steel frame, and the like are combined and fixed to a wall surface.

以下、実験例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on experimental examples.

実験例1
セメント/砂比=1/3、水/セメント比=50%のモルタルに、ポリカルボン酸系の減水剤をセメント100部中1.0%配合してモルタルを調製した。カルシウムアルミネート100部に対して表1に示す、無水石膏、粉末アルカリ金属アルミン塩、粉末硫酸アルミニウム、オキシカルボン酸類を含有してなる急結剤を、セメント100部に対して、10部モルタルに配合して、プロクター貫入抵抗と圧縮強度を測定した。試験環境温度は20℃である。結果を表1に併記する。
Experimental example 1
A mortar having a cement / sand ratio = 1/3 and a water / cement ratio = 50% was blended with 1.0% of a polycarboxylic acid-based water reducing agent in 100 parts of cement to prepare a mortar. The quick setting agent containing anhydrous gypsum, powdered alkali metal aluminate salt, powdered aluminum sulfate, and oxycarboxylic acids shown in Table 1 with respect to 100 parts of calcium aluminate is added to 10 parts of mortar with respect to 100 parts of cement. Blended and measured for Procter penetration resistance and compressive strength. The test environment temperature is 20 ° C. The results are also shown in Table 1.

<使用材料>
セメント:普通ポルトランドセメント、ブレーン3200cm/g、電気化学工業社
カルシウムアルミネート:カルシア原料とアルミナ原料を所定割合混合し、電気炉で1600℃で溶融して得られたもの、12CaO・7Al組成に対応するもの、非晶質、ブレーン5500cm/g
無水石膏:天然無水石膏、ブレーン5000cm/g
粉末アルカリ金属アルミン酸塩:アルミン酸ナトリウム、NaO/Alモル比1.0、NaO=40%
粉末硫酸アルミニウム:無水硫酸アルミニウム、市販品、大明化学社
オキシカルボン酸類:クエン酸、試薬一級
水 :水道水
減水剤 :ポリカルボン酸系減水剤
細骨材 :新潟県姫川産川砂、密度2.62g/cm
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, Blaine 3200 cm 2 / g, Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Calcium aluminate: obtained by mixing calcia raw material and alumina raw material at a predetermined ratio and melting at 1600 ° C. in an electric furnace, 12CaO · 7Al 2 O Corresponding to 3 compositions, amorphous, brane 5500 cm 2 / g
Anhydrous gypsum: natural anhydrous gypsum, brain 5000 cm 2 / g
Powder alkali metal aluminate: sodium aluminate, Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio 1.0, Na 2 O = 40%
Powdered aluminum sulfate: Anhydrous aluminum sulfate, commercial product, Daimei Chemical Co., Ltd. Oxycarboxylic acids: Citric acid, Reagent primary water: Tap water reducing agent: Polycarboxylic acid-based water reducing agent Fine aggregate: Niigata Himekawa production river sand, density 2.62g / Cm 3

<測定方法>
プロクター貫入抵抗(凝結性状):ASTM C 403「貫入抵抗によるコンクリートの凝結時間試験方法」に準拠。モルタルに急結剤を混合後1分及び3分の凝結性状を評価した。
圧縮強度:4cm×4cm×16cm角柱供試体にて試験。材齢24時間、28日
<Measurement method>
Proctor penetration resistance (condensation properties): Conforms to ASTM C 403 "Concrete setting time test method by penetration resistance". The setting property was evaluated for 1 minute and 3 minutes after mixing the quick setting agent in the mortar.
Compressive strength: Tested with a 4 cm × 4 cm × 16 cm prism specimen. Age 24 hours, 28 days

Figure 0005484798
Figure 0005484798

表1より、アルカリの使用量が少なくても、急結性や強度発現性に優れるという効果を奏することが分かる。   From Table 1, it can be seen that even if the amount of alkali used is small, the effect of excellent quick setting and strength development is obtained.

実験例2
実験No.1−4に示す急結剤を使用し、表2に示す粉末アルカリ金属アルミン酸塩のROとAlのモル比を変化させたこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
Experiment No. The experiment was conducted in the same manner as in Experimental Example 1 except that the rapid setting agent shown in 1-4 was used and the molar ratio of R 2 O and Al 2 O 3 in the powdered alkali metal aluminate shown in Table 2 was changed. The results are also shown in Table 2.

<使用材料>
粉末アルカリ金属アルミン酸塩:アルミン酸ナトリウム、NaOHとAl(OH)の混合割合を変化させて合成した試作品、NaO/Alモル比0.7〜1.3
<Materials used>
Powder alkali metal aluminate: sodium aluminate, prototype synthesized by changing the mixing ratio of NaOH and Al (OH) 3 , Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio 0.7-1.3

Figure 0005484798
Figure 0005484798

表2より、適正なROとAlのモル比とした粉末アルカリ金属アルミン酸塩を含有する急結剤を用いることで、急結性や強度発現性に優れるという効果を奏することが分かる。 From Table 2, by using a quick setting agent containing powdered alkali metal aluminate having a proper molar ratio of R 2 O and Al 2 O 3 , the effect of excellent quick setting and strength development is achieved. I understand.

実験例3
各材料の単位量を、セメント400kg/m、細骨材1,058kg/m、粗骨材711kg/m、及び水200kg/mとして吹付けコンクリートを調製し、シンテック社コンクリート圧送機「MKW−25SMT」により、10m/hの速度で圧送した。長さ10mの3インチ耐圧ホースの後に取付けたY字管から圧縮空気を挿入して、長さ10mの2.5インチマテリアルホースで吹付けコンクリートを空気搬送し、その先に取付けたY字管から急結剤添加装置「NATMクリート」を用いて、実験No.1−4に示す急結剤を搬送し、コンクリート中のセメント100部に対して表3に示す添加量となるように、コンクリートに混合して急結性吹付けコンクリートとし、ノズルから3分間吹き付けた。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
The unit quantity of each material, cement 400 kg / m 3, fine aggregates 1,058kg / m 3, the shotcrete was prepared as coarse aggregate 711kg / m 3, and water 200 kg / m 3, Shintech concrete pumping machine It pumped by the speed | rate of 10 m < 3 > / h by "MKW-25SMT". Compressed air is inserted from a Y-tube attached after a 10-inch long 3 inch pressure-resistant hose, sprayed concrete is conveyed by air using a 2.5-inch material hose of 10 m in length, and a Y-tube attached to the tip No. No. 1 was used for the experiment No. The quick setting agent shown in 1-4 is transported and mixed with concrete to form quick setting spray concrete so that the added amount shown in Table 3 is added to 100 parts of cement in the concrete, and sprayed from the nozzle for 3 minutes. It was. The results are also shown in Table 3.

<使用材料>
セメント :普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値3,200cm/g、比重3.15
細骨材 :新潟県糸魚川市姫川産川砂、表乾状態、比重2.62
粗骨材 :新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重2.62、最大寸法15mm
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercially available, Blaine value 3,200 cm 2 / g, specific gravity 3.15
Fine aggregate: Niigata Prefecture Itoigawa city Himekawa production river sand, surface dry state, specific gravity 2.62
Coarse aggregate: Himekawa Sakegawa gravel, Itoigawa city, Niigata prefecture, surface dry condition, specific gravity 2.62, maximum dimension 15mm

<評価方法>
吹付け状態:プルアウト型枠への盛上がりが良い場合○、盛上がらない場合△、ダレル場合×として評価した。
24時間強度:幅25cm×長さ25cmのプルアウト型枠に設置したピンを、プルアウト型枠表面から急結性吹付けコンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、(24時間強度)=(引き抜き強度)×4/(供試体接触面積)の式から算出した。
28日強度:幅40cm×長さ40cm×深さ30cmの型枠に吹き付けたコンクリートをφ50mm×長さ100mmにコア抜きした試験体で測定した。
<Evaluation method>
Blowing state: evaluated as ○ when the rise to the pull-out form is good, Δ when the rise is not, and × when the dull.
Strength for 24 hours: Cover the pin installed in the pullout formwork 25cm wide x 25cm long with the quick setting spray concrete from the surface of the pullout formwork, pull out the pin from the back side of the formwork, and obtain the pullout strength at that time , (24 hour strength) = (pullout strength) × 4 / (test specimen contact area).
28 days strength: Measured with a test specimen in which concrete sprayed on a mold having a width of 40 cm, a length of 40 cm, and a depth of 30 cm was cored to φ50 mm × length 100 mm.

Figure 0005484798
Figure 0005484798

表3より、適正な添加量の急結剤を用いることで、吹き付け面が良好で、急結性や強度発現性に優れるという効果を奏することが分かる。   From Table 3, it can be seen that by using an appropriate amount of the quick setting agent, the spraying surface is good and the quick setting and strength development properties are excellent.

本発明は、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネル、並びに法面において、露出した地山面に急結性のコンクリートを吹付ける際に使用できるものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, when tunnels such as roads, railways, and conduits, and slopes, are sprayed with rapidly setting concrete on exposed ground surfaces.

Claims (3)

(1)セメント100質量部を含有してなるセメントコンクリートと、(2)非晶質カルシウムアルミネート100質量部無水石膏50〜150質量部、RO/Alモル比(Rはアルカリ金属)が0.8〜1.2である粉末アルカリ金属アルミン酸塩1〜5質量部、粉末無水硫酸アルミニウム10〜20質量部、オキシカルボン酸類0.2〜1質量部を含有してなり、急結剤中のROが1%以下であることを特徴とする吹付け用急結剤7〜15質量部とを、混合してなる吹付け工法 (1) Cement concrete containing 100 parts by mass of cement, (2) 100 parts by mass of amorphous calcium aluminate , 50 to 150 parts by mass of anhydrous gypsum, R 2 O / Al 2 O 3 molar ratio (R is 1 to 5 parts by weight of powdered alkali metal aluminate having an alkali metal) of 0.8 to 1.2, 10 to 20 parts by weight of powdered anhydrous aluminum sulfate, and 0.2 to 1 part by weight of oxycarboxylic acids. A spraying method formed by mixing 7 to 15 parts by mass of a rapid setting agent for spraying, wherein R 2 O in the rapid setting agent is 1% or less. 非晶質カルシウムアルミネートが12CaO・7AlAmorphous calcium aluminate is 12CaO ・ 7Al 2 O 3 組成に対応する熱処理物を急冷したものであり、アルカリ金属アルミン酸塩がアルミン酸ナトリウムであり、オキシカルボン酸類がクエン酸であり、吹付け用急結剤の使用量が、セメント100部に対して10〜12部である請求項1記載の吹付け工法。The heat-treated product corresponding to the composition is rapidly cooled, the alkali metal aluminate is sodium aluminate, the oxycarboxylic acid is citric acid, and the amount of spray setting agent used is 100 parts of cement. The spraying method according to claim 1, which is 10 to 12 parts. 付け用急結剤を吐出口先端でセメントコンクリートと合流混合して吹き付けることを特徴とする請求項1又は2記載の吹付け工法。 The spraying method according to claim 1 or 2, wherein the spray setting agent is mixed and mixed with cement concrete at the tip of the discharge port .
JP2009147343A 2009-06-22 2009-06-22 Spraying method Active JP5484798B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147343A JP5484798B2 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Spraying method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009147343A JP5484798B2 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Spraying method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011001244A JP2011001244A (en) 2011-01-06
JP5484798B2 true JP5484798B2 (en) 2014-05-07

Family

ID=43559542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009147343A Active JP5484798B2 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Spraying method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5484798B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6204060B2 (en) * 2013-05-09 2017-09-27 デンカ株式会社 Spray material and spraying method
JP6523389B2 (en) * 2017-09-01 2019-05-29 デンカ株式会社 Powder accelerator, cement composition, spray concrete composition, mine tunnel structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10259047A (en) * 1997-03-17 1998-09-29 Denki Kagaku Kogyo Kk Accelerator, cement composition, spraying material, and spraying method using the same
JP2001316149A (en) * 2000-05-01 2001-11-13 Denki Kagaku Kogyo Kk Quick setting agent, quick setting agent composition and cement composition
JP5129955B2 (en) * 2004-06-15 2013-01-30 電気化学工業株式会社 Spray setting agent, spraying material, and spraying method using the same
JP4430038B2 (en) * 2006-05-30 2010-03-10 電気化学工業株式会社 Spray material and spray method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011001244A (en) 2011-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101333447B1 (en) Set accelerator and technique for spraying with the same
JP5364497B2 (en) Spraying method for quick setting sprayed cement concrete
JP6030438B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP2006342027A (en) Set accelerating agent, slurry set accelerating agent, spraying material and spraying method
JP4428598B2 (en) Spraying method
JP4484302B2 (en) Cast-in-place lining method
JP5484798B2 (en) Spraying method
JP5192106B2 (en) Spraying method
JP5888847B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP4386810B2 (en) Spraying construction method using spraying material
JP5190167B2 (en) Spraying method
JP5603016B2 (en) Cement quick setting agent and cement composition
JP7503011B2 (en) Calcium aluminate for accelerators and foam-type accelerators
JP3949075B2 (en) Spraying method
JP4498714B2 (en) Spray material
JP7550091B2 (en) Foaming type quick-setting agent
JP5192107B2 (en) Spraying method
JP4484301B2 (en) Cast-in-place lining method
JP5190168B2 (en) Spraying method
JP4805714B2 (en) Spraying method
JP5190166B2 (en) Spraying method
JP2000302505A (en) Accelerator, accelerator slurry, spraying material and method of spraying using the same
JP2001233661A (en) Dry cement concrete, spray material and spraying method using the same
JP5806079B2 (en) Cement quick setting agent, cement composition, and spraying method
JP2022163971A (en) Foaming quick-setting agent and spraying method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

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: 20140218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140219

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5484798

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250