JP5785427B2 - Spraying material and spraying method using the same - Google Patents

Spraying material and spraying method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5785427B2
JP5785427B2 JP2011093852A JP2011093852A JP5785427B2 JP 5785427 B2 JP5785427 B2 JP 5785427B2 JP 2011093852 A JP2011093852 A JP 2011093852A JP 2011093852 A JP2011093852 A JP 2011093852A JP 5785427 B2 JP5785427 B2 JP 5785427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cement
parts
spraying
concrete
aluminum sulfate
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
JP2011093852A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012224511A (en
Inventor
荒木 昭俊
昭俊 荒木
三島 俊一
俊一 三島
貴光 室川
貴光 室川
岩崎 昌浩
昌浩 岩崎
寺島 勲
寺島  勲
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 JP2011093852A priority Critical patent/JP5785427B2/en
Publication of JP2012224511A publication Critical patent/JP2012224511A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5785427B2 publication Critical patent/JP5785427B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

本発明は、主に、土木・建築業界で使用される吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法に関する。   The present invention mainly relates to a spraying material used in the civil engineering and construction industry and a spraying method using the same.

従来、トンネル掘削等露出した地山の崩落を防止するために、急結剤をモルタルやコンクリートに配合した急結性モルタル又はコンクリートの吹付工法が行われている(特許文献1、2参照)。
これら工法は、通常、掘削工事現場に設置した、セメント、骨材、及び水の計量混合プラントで吹付コンクリートを調製し、アジテータ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、途中に設けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急結性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになるまで吹付ける工法である。また、TBM工法では、掘削した直後の地山の安定化をはかるために予め工場で水硬性成分と骨材をブレンドしたモルタルを使用し、水を練混ぜてポンプ圧送し、途中に設けた合流管で他方から急結剤と混合し急結性吹付けモルタルとして吹付ける工法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to prevent collapse of exposed ground such as tunnel excavation, a quick setting mortar in which a quick setting agent is mixed with mortar or concrete or a concrete spraying method has been performed (see Patent Documents 1 and 2).
These methods are usually done by preparing sprayed concrete at a cement, aggregate, and water metering and mixing plant installed at the excavation site, transporting it with an agitator car, pumping it with a concrete pump, This is a method of mixing with a rapid setting agent fed from the other side and spraying it to the ground surface as a quick setting sprayed concrete until a predetermined thickness is reached. Also, in the TBM method, in order to stabilize the natural ground immediately after excavation, a mortar in which hydraulic components and aggregates are blended in advance at the factory is used, water is mixed and pumped, and the confluence provided in the middle It is a method of mixing as a quick setting spray mortar by mixing with a quick setting agent from the other side with a pipe.

使用されている急結剤としては、カルシウムアルミネート、アルカリ金属アルミン酸塩とアルカリ金属炭酸塩等との混合物、並びに、カルシウムアルミネート、アルカリ金属アルミン酸塩、及びアルカリ金属炭酸塩等の混合物や、カルシウムアルミネートと3CaO・SiO(ケイ酸三カルシウム)との混合物等が知られている(特許文献3〜6参照)。
これら急結剤は、セメントの凝結を促進させる働きがあり、いずれもモルタルやコンクリートと混合して地山面に吹付けられる。急結剤は地山の緩みを早期に抑えるために吹付けモルタルやコンクリートには必要な混和剤である。また、近年では、粉じん発生量が少なく、人体に対するアルカリ刺激性が少ない作業環境を配慮した硫酸アルミニウムを主成分とする液体急結剤の使用も増加している(特許文献7〜9)。いずれも、粉じん発生量を抑制できる点、人体に対するアルカリ刺激性が少ない点で優れているが、吹付け直後からの凝結速度が一般の急結剤に比べ遅く、湧水などがある場合や厚付けした場合には、はく落する場合があった。また、セメント量を増加したコンクリート配合で吹き付けると凝結速度の問題は解決する傾向を示すが、材料コストが大幅に上がるといった経済的なデメリットがある。
Accelerating agents used include calcium aluminate, a mixture of alkali metal aluminate and alkali metal carbonate, etc., and a mixture of calcium aluminate, alkali metal aluminate, and alkali metal carbonate, A mixture of calcium aluminate and 3CaO.SiO 2 (tricalcium silicate) is known (see Patent Documents 3 to 6).
These quick setting agents have a function of promoting the setting of cement, and both are mixed with mortar and concrete and sprayed on the ground surface. A quick-setting agent is an admixture necessary for sprayed mortar and concrete in order to suppress loosening of natural ground at an early stage. In recent years, the use of a liquid quick-setting agent mainly composed of aluminum sulfate in consideration of a working environment that generates a small amount of dust and has little alkali irritation to the human body is increasing (Patent Documents 7 to 9). Both are excellent in that the amount of dust generated can be suppressed and the alkali irritancy to the human body is low, but the condensation rate immediately after spraying is slower than that of general quick setting agents, and there is a case where there is spring water, etc. If attached, it may fall off. Also, spraying with a concrete mix with an increased amount of cement tends to solve the setting speed problem, but there is an economic demerit that material costs are significantly increased.

一方、粉塵発生量が少ない工法として、粉体急結剤を水でスラリー化コンクリートに添加して吹付けを実施する技術も知られている(特許文献10〜13)。この方法は、粉じん発生量は低減でき、初期の凝結性状も改善できるが、スラリー化した急結剤はアルカリ性を示し、人体に対するアルカリによる刺激性の点では改善されていないのが実情である。
また、コンクリートに、カルシウムアルミネート、アルカリ金属硫酸塩、セッコウ、保水性物質を含有してなる急結剤と、アルミニウム、イオウを含有してなるスラリー水とを別々に圧送して合流混合したスラリー急結剤を含有してなる吹付け材料が知られている(特許文献12)。この方法は、アルミニウム、イオウを含有する酸性のスラリー水でカルシウムアルミネートを含む急結剤をスラリー化してコンクリートに添加する方式であるため人体に対する刺激性が少なく、凝結速度も一般の急結剤と同等レベルであることから初期の強度発現性が良好となる面で優れている。
しかしながら、カルシウムアルミネートを含む粉体の急結剤を空気搬送するシステムと酸性のスラリー水を圧送するシステムが必要となり、吹付けシステムとして複雑になり、設備コストが向上するという課題があった。
On the other hand, as a method of generating a small amount of dust, there is also known a technique in which a powder rapid setting agent is added to slurryed concrete with water and sprayed (Patent Documents 10 to 13). Although this method can reduce the amount of dust generation and improve the initial setting property, the slurry-like quick-setting agent shows alkalinity and is actually not improved in terms of irritation to the human body due to alkali.
In addition, a slurry obtained by separately pumping and mixing a rapid hardening agent containing calcium aluminate, alkali metal sulfate, gypsum and water-retaining substance and slurry water containing aluminum and sulfur into concrete. A spraying material containing a quick setting agent is known (Patent Document 12). This method is a method in which a quick setting agent containing calcium aluminate is slurried with acidic slurry water containing aluminum and sulfur and added to the concrete, so there is little irritation to the human body and the setting speed is also a general quick setting agent. Is excellent in terms of good initial strength development.
However, a system for air-conveying a powder quick-setting agent containing calcium aluminate and a system for pumping acidic slurry water are required, which complicates the spraying system and increases equipment costs.

さらに、水硬性材料(カルシウムアルミネート含有)、高分子エマルジョン、骨材、水を含有するセメントコンクリートに、水と粉体急結剤を含有する急結剤スラリーを含有する吹付け材料が知られている(特許文献13)。この方法も、粉体急結剤を空気搬送するシステムとスラリー水を圧送するシステムが必要となり、吹付けシステムとして複雑になり、設備コストが向上するという課題があり、使用しているカルシウムアルミネートは、セメントコンクリート側には、水和活性が弱いアウイン(4CaO・3Al・SO)を使用し、急結剤として水和活性の強いカルシウムアルミネート(12CaO・7Al)を主成分とする粉末急結剤を使用することが基本であり、セメントと混和することで硬化スピードが速くなるカルシウムアルミネートを適用した実例が示されていない。 In addition, spray materials containing quick setting slurry containing water and powder quick set agent are known to hydraulic concrete (containing calcium aluminate), polymer emulsion, aggregate, cement concrete containing water. (Patent Document 13). This method also requires a system that pneumatically conveys the powder accelerating agent and a system that pumps slurry water, making it a complicated spraying system and increasing equipment costs, and the calcium aluminate used. is the cement concrete side, hydration activity using weak Auin (4CaO · 3Al 2 O 3 · SO 3), a strong calcium aluminate hydration activity as quick-setting admixture (12CaO · 7Al 2 O 3) It is fundamental to use a powder accelerating agent as a main component, and there is no actual example of applying calcium aluminate that can be hardened by mixing with cement.

吹付け材料に特定のセメントを使用した吹付け技術としては、3CaO・SiO含有量が45〜75重量%、3CaO・Al含有量が6〜12重量%、硫酸アルカリをNaO換算で0.4〜0.7重量%、残部が主として2Ca0・SiO(ケイ酸二カルシウム)、4CaO・Al・Fe(鉄アルミン酸四カルシウム)からなるクリンカー粉末に、不溶性無水石膏を30%以上含む石膏をSO換算で2.5〜4.0重量%配合してなるブレーン比表面積が3200〜4700cm/gであるセメントを用いる技術(特許文献14)、石炭燃焼時に生じた石炭灰を原料とした焼成物であって、3CaO・Al(アルミン酸三カルシウム)を10〜40重量%、及び少なくとも3CaO・SiO、2CaO・SiOの1種類以上を含む焼成物と石膏からなる水硬性組成物(CAエコセメント)を用いる吹付け方法に関するもの(特許文献15)、早強ポルトランドセメントを使用し、水/セメント比が33〜38重量%であり、かつスランプが15cm以上のベースコンクリートに、急結剤を配合してなることを特徴とする湿式吹付けコンクリートに関するもの(特許文献16)、鉱物相として3CaO・SiOを50〜70重量%および3CaO・Alを6〜20重量%含む早強セメント系水硬性組成物と水硬性アルミナとを主成分とする吹付け工法用セメント組成物に関するもの(特許文献17)、が挙げられる。
特許文献14〜17は、吹付けコンクリートの初期及び/又は長期の強度発現性の向上を目的とした技術に関するものであり、特許文献17は強度発現性の向上に加えアルカリフリー粉末急結剤と組み合わせることによるアルカリ骨材反応の抑制についても言及している。これら技術はセメントの鉱物相としての3CaO・Alは6重量%以上を含有するものであり、温度依存性の少ないフレッシュコンクリートや吹付けコンクリートの強度発現性に関する実施例がない。
As a spraying technique using a specific cement as a spraying material, the content of 3CaO · SiO 2 is 45 to 75% by weight, the content of 3CaO · Al 2 O 3 is 6 to 12% by weight, and alkali sulfate is Na 2 O. A clinker powder consisting of 0.4 to 0.7% by weight in terms of the balance, the balance being mainly composed of 2Ca0 · SiO 2 (dicalcium silicate), 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 (tetracalcium iron aluminate), A technology using a cement having a Blaine specific surface area of 3200 to 4700 cm 2 / g obtained by blending 2.5 to 4.0% by weight of gypsum containing 30% or more of insoluble anhydrous gypsum in terms of SO 3 , coal A fired product made from coal ash generated during combustion, comprising 10 to 40% by weight of 3CaO · Al 2 O 3 (tricalcium aluminate), and at least 3CaO · Si O 2 , a spraying method using a hydraulic composition (CA eco-cement) composed of a calcined product and gypsum containing one or more of 2CaO · SiO 2 (Patent Document 15), using early strength Portland cement, water / Wetted concrete with a cement ratio of 33 to 38% by weight and a slump of 15 cm or more in combination with a quick setting agent (Patent Document 16), as a mineral phase The present invention relates to a cement composition for spraying method comprising as a main component an early-strength cement-based hydraulic composition containing 3CaO · SiO 2 in an amount of 50 to 70% by weight and 3CaO · Al 2 O 3 in an amount of 6 to 20% by weight and hydraulic alumina. (Patent Document 17).
Patent Documents 14 to 17 relate to a technique aimed at improving the initial and / or long-term strength development of shotcrete, and Patent Document 17 describes an alkali-free powder rapid setting agent in addition to the improvement of strength development. It also refers to the suppression of alkali-aggregate reaction by combining. In these techniques, 3CaO · Al 2 O 3 as a mineral phase of cement contains 6% by weight or more, and there is no example relating to the strength development of fresh concrete or shotcrete with little temperature dependency.

特公昭60−4149号公報Japanese Patent Publication No. 60-4149 特開平9−227198号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-227198 特開昭64−051351号公報Japanese Patent Laid-Open No. 64-051351 特公昭56−27457号公報Japanese Examined Patent Publication No. 56-27457 特開昭61−026538号公報JP-A-61-026538 特開昭63−210050号公報JP 63-2105050 A 特開2005−60201号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-60201 特開2005−89276号公報JP 2005-89276 A 特開2008−30999号公報JP 2008-30999 A 特開平05−139804号公報JP 05-139804 A 特開平05−097491号公報JP 05-097491 A 特開2007−277051号公報JP 2007-277051 A 特開2002−137953号公報JP 2002-137993 A 特開平11−21158号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-21158 特開2001−130939号公報JP 2001-130939 A 特開2001−302322号公報JP 2001-302322 A 特開2003−40659号公報JP 2003-40659 A

本発明は、特定の鉱物組成のセメントを使用することで、水和活性が高いアルミナセメントをコンクリートに含有させてもスランプロスが小さく、温度依存性の少ない吹付け用コンクリートを製造でき、さらに、硫酸アルミニウムを主成分とする硬化促進剤を適用することで、低粉じんで、低リバウンドで、人体に対するアルカリ刺激の少ない吹付け施工を実現でき、温度依存性の少ない性状の吹付けモルタル又はコンクリートを提供できる。そのため、経済的にも有利である。   The present invention can produce spray concrete with low slump loss and low temperature dependency even when alumina cement with high hydration activity is contained in the concrete by using a cement with a specific mineral composition. By applying a hardening accelerator composed mainly of aluminum sulfate, spraying mortar or concrete with low dusting, low rebound, low alkali stimulation to the human body and low temperature dependence can be realized. Can be provided. Therefore, it is economically advantageous.

すなわち、本発明は、(1)ブレーン比表面積2500cm/g以上の不溶解残分を含むセメントであり、ボーグ式より算出した鉱物組成が、ケイ酸三カルシウム50〜60質量%、アルミン酸三カルシウム0〜4質量%、鉄アルミン酸四カルシウム10〜18質量%であるセメント100質量部と、骨材と、硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤を固形分換算で0.5〜10質量部とを含有する吹付け材料、(2)セメント100質量部に対して、アルミナセメントを1〜20質量部含有する(1)の吹付け材料、(3)アルカリ金属塩、アミン化合物、フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上を含有する(1)又は(2)の吹付け材料、(4)硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤が、アルカリ金属塩、アミン化合物、フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上を含有する(1)〜(3)のいずれかの吹付け材料、(5)凝結遅延剤を含有する(1)〜(4)のいずれかの吹付け材料、(6)分散剤を含有する(1)〜(5)のいずれかの吹付け材料、(7)繊維を含有する(1)〜(6)のいずれかの吹付け材料、(8)硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤以外の吹付け材料を水とともに練り混ぜてセメントコンクリートあるいはモルタルを製造し、それをポンプ圧送し、ノズルの手前で圧縮空気、硫酸アルミXニウムを含有する硬化促進剤を合流混合して吹き付ける(1)〜(7)のいずれかの吹付け材料を用いた吹付け工法、である。 That is, the present invention is (1) a cement containing an insoluble residue having a specific surface area of 2500 cm 2 / g or more in a brane , and a mineral composition calculated from the Borg formula is 50-60 mass% tricalcium silicate, calcium 0-4 wt%, and cement 100 parts by a four calcium 10-18 wt% iron aluminate, and aggregate, 0.5 to 10 parts by weight in terms of solid content of the curing accelerator containing aluminum sulfate (2) Spraying material of (1) containing 1 to 20 parts by mass of alumina cement with respect to 100 parts by mass of cement, (3) Alkali metal salt, amine compound, fluorine compound (1) or (2) spray material containing one or more selected from among the above, (4) a curing accelerator containing aluminum sulfate is an alkali metal salt, an amine compound, Any one of (1) to (3), which contains one or more selected from silicon compounds, (5) any of (1) to (4) which contains a setting retarder (6) A spraying material according to any one of (1) to (5) containing a dispersant, (7) A spraying material according to any one of (1) to (6) containing a fiber (8) Cement concrete or mortar is manufactured by mixing spray materials other than hardening accelerator containing aluminum sulfate with water, pumping it, and containing compressed air and aluminum Xnium sulfate in front of the nozzle A spraying method using the spraying material of any one of (1) to (7).

水和活性が高いアルミナセメントをコンクリートに含有させてもスランプロスが小さく、温度依存性の少ない吹付け用コンクリートを製造でき、低粉じんで、低リバウンドで、人体に対するアルカリ刺激の少ない吹付け施工を実現できる。さらに凝結性状も優れた吹付け材料を提供でき、長期的な強度発現性も阻害しにくいので性能的および経済的にも有利である。また、吹付けシステムも粉体の輸送装置が不要となり、液体急結剤の圧送ポンプがあれば対応できるため簡単なシステムで吹付け施工ができる。   Even if alumina cement with high hydration activity is included in the concrete, it is possible to produce spray concrete with low slump loss and low temperature dependence, low dusting, low rebound, and low alkali stimulation to the human body. realizable. Further, it is possible to provide a spray material with excellent setting properties, and since it is difficult to inhibit long-term strength development, it is advantageous in terms of performance and economy. In addition, the spraying system does not require a powder transport device, and can be applied with a liquid quick-setting agent pressure pump.

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.

本発明で使用するセメントとは、ケイ酸三カルシウム50〜60%、アルミン酸三カルシウムが0〜4%、鉄アルミン酸四カルシウム10〜18%からなる鉱物組成を有するセメントであり、その他の成分としてはケイ酸ニカルシウム、硫酸カルシウム類、炭酸カルシウムなどが含まれる。また、JISに規定されたポルトランドセメントとしては耐硫酸塩セメントも使用できる。   The cement used in the present invention is a cement having a mineral composition consisting of 50-60% tricalcium silicate, 0-4% tricalcium aluminate, and 10-18% iron calcium aluminate, and other components. These include dicalcium silicate, calcium sulfates, calcium carbonate and the like. Moreover, as a Portland cement prescribed | regulated to JIS, a sulfate-resistant cement can also be used.

本発明で使用するセメントの粉末度は、ブレーン比表面積で3000cm/g以上であれば特に限定するものではない。 The fineness of the cement used in the present invention is not particularly limited as long as it has a Blaine specific surface area of 3000 cm 2 / g or more.

本発明のブレーン比表面積2500cm/gの不溶解残分とは、JIS R 5202の試験で求めた不溶解残分であり、シリカを多く含むものであれば特に限定するものではない。例えば、フライアッシュ、珪石を微粉砕した石粉、シリカフュームなどに由来するものが挙げられる。この中で入手しやすく流動性の阻害が少ないフライアッシュの使用が好ましい。
不溶解残分の使用量は、特に限定するものではないが、不溶解残分を除くセメント100部に対して5〜20質量部であればよい。
本発明は、ブレーン比表面積2500cm/gの不溶解残分と、ケイ酸三カルシウム(3CaO・SiO)50〜60%、アルミン酸三カルシウムが0〜4%、鉄アルミン酸四カルシウム10〜18%の範囲のセメント鉱物組成と組み合わせることで、初期および長期強度に関して温度依存性が小さい特性などを有する吹付け材料を提供できることを見出したものである。
The insoluble residue having a brain specific surface area of 2500 cm 2 / g according to the present invention is an insoluble residue determined by a test of JIS R 5202 and is not particularly limited as long as it contains a large amount of silica. For example, those derived from fly ash, finely pulverized quartz powder, silica fume and the like can be mentioned. Among these, it is preferable to use fly ash which is easily available and has little fluidity inhibition.
Although the usage-amount of an insoluble residue is not specifically limited, What is necessary is just 5-20 mass parts with respect to 100 parts of cement except an insoluble residue.
The present invention includes an insoluble residue having a Blaine specific surface area of 2500 cm 2 / g, tricalcium silicate (3CaO · SiO 2 ) 50-60%, tricalcium aluminate 0-4%, iron tetracalcium aluminate 10 It has been found that by combining with a cement mineral composition in the range of 18%, it is possible to provide a spray material having characteristics such as low temperature dependence with respect to initial and long-term strength.

本発明のアルミナセメントとは、アルミナセメント1号、アルミナセメント2号、フォンデュ、さらにアルミ分とカルシウム分の純度をさらに向上させたハイアルミナセメントの使用が可能である。ブレーン比表面積は4000cm/g以上であり、アルミナセメント1号に相当するものを使用することが好ましい。硫酸アルミニウムを主成分とする液体急結剤と混合されることで急激な凝結作用を発揮する。
アルミナセメントは、12CaO・7Alや3CaO・Al組成に代表されるカルシウムアルミネートとセッコウの組成物よりもセメントに添加したとき水和活性が遅い。従って、作業時間を確保するのに有利である。
しかしながら、吹き付けたときの急結性能を発揮する添加領域で1時間以上の作業時間を確保することが難しい。そこで、セメントに含まれる3CaO・Al成分を極力少なくすることで十分な作業時間を確保でき、他の効果として、フレッシュ性状や急結剤を添加した後の硬化体の強度発現性に関する温度依存性が小さくなる。また、急結剤を添加しないベースモルタルやコンクリートの強度に対する強度低下率を抑える効果も発揮することが可能となった。
本発明で使用するアルミナセメントの使用量は、セメント100部に対して、1〜20部が好ましく、4〜15部がより好ましい。1部未満では、液体急結剤を添加したときの凝結性を向上させることが難しく、20部を越えるとコンクリートの流動性を保持することが難しくなる場合がある。
As the alumina cement of the present invention, it is possible to use alumina cement No. 1, alumina cement No. 2, fondue, and high alumina cement further improved in purity of aluminum and calcium. Blaine specific surface area is 4000 cm 2 / g or more, and it is preferable to use one corresponding to alumina cement No. 1. When mixed with a liquid accelerator containing aluminum sulfate as a main component, it exhibits a rapid setting action.
Alumina cement has a lower hydration activity when added to cement than calcium aluminate and gypsum compositions represented by 12CaO · 7Al 2 O 3 and 3CaO · Al 2 O 3 compositions. Therefore, it is advantageous for securing working time.
However, it is difficult to secure a working time of 1 hour or more in the addition region that exhibits quick setting performance when sprayed. Therefore, it is possible to secure a sufficient working time by reducing the 3CaO · Al 2 O 3 component contained in the cement as much as possible. As other effects, it relates to the strength development of the cured product after adding fresh properties and a quick setting agent. Temperature dependency is reduced. In addition, it has become possible to exert the effect of suppressing the rate of strength reduction with respect to the strength of base mortar and concrete to which no quick setting agent is added.
The amount of the alumina cement used in the present invention is preferably 1 to 20 parts and more preferably 4 to 15 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 1 part, it is difficult to improve the setting property when the liquid quick-setting agent is added, and if it exceeds 20 parts, it may be difficult to maintain the fluidity of the concrete.

本発明で使用する骨材は、特に限定するものではなく、市販されているあらゆる骨材の使用が可能であり、吹付け施工に支障をきたさないものであれば問題ない。
骨材の使用量は、セメント100部に対して50〜800部であり、モルタルで使用する場合は骨材粒径5mm下の砂をセメント100部に対して50〜300部で調整すればよく、コンクリートで使用する場合は骨材粒径5mm下の砂と骨材粒径15mm下の砂利を細骨材率50〜75%の範囲になるように調整し、セメント100部に対して500〜〜800部で調整すればよい。
The aggregate used in the present invention is not particularly limited, and any commercially available aggregate can be used, and there is no problem as long as it does not hinder spray construction.
The amount of aggregate used is 50 to 800 parts with respect to 100 parts of cement, and when used with mortar, the sand having an aggregate particle size of 5 mm may be adjusted to 50 to 300 parts with respect to 100 parts of cement. When using in concrete, adjust the sand with an aggregate particle size of 5 mm and gravel with an aggregate particle size of 15 mm to a fine aggregate ratio in the range of 50-75%, Adjustment may be made at ~ 800 parts.

本発明の硫酸アルミニウムは、セメントあるいはアルミナセメントの凝結を促進する成分であり、通常市販されているものが使用できる。例えば、水の凝集剤として市販されている液体硫酸アルミニウムや、粉末状の硫酸アルミニウム(無水塩や含水塩)を任意の濃度で溶解またはスラリー状にしたものいずれも使用できる。   The aluminum sulfate of the present invention is a component that accelerates the setting of cement or alumina cement, and commercially available products can be used. For example, liquid aluminum sulfate commercially available as a water flocculant, or powdered aluminum sulfate (anhydrous salt or hydrated salt) dissolved or slurried in any concentration can be used.

本発明では、アルカリ金属塩、アミン化合物、フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上を併用できる。これら物質はセメントモルタル又はコンクリート側に添加してもよく、硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤側に含有させてもよい。
これら物質はいずれも初期の凝結速度をさらに増進する効果を有する物質である。
In this invention, 1 type, or 2 or more types chosen from an alkali metal salt, an amine compound, and a fluorine compound can be used together. These substances may be added to the cement mortar or concrete side, or may be contained on the hardening accelerator side containing aluminum sulfate.
All of these substances are substances that have the effect of further increasing the initial setting rate.

本発明で使用のアルカリ金属塩とは、硫酸、硝酸、炭酸、重炭酸、ケイ酸、リン酸、ホウ酸のリチウム、ナトリウム、カリウム塩や、シュウ酸、リンゴ酸、グルコン酸、クエン酸、乳酸、酒石酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ステアリン酸などのカルボン酸やオキシカルボン酸のリチウム塩などが使用できる。これらの中で、凝結速度を増進する効果の高い炭酸や硫酸のリチウム塩、炭酸ナトリウムの使用が好ましい。
アルカリ金属塩の使用量は、硫酸アルミニウム固形分100部に対して0.5〜20部が好ましく、1〜15部がより好ましい。0.5部未満では、さらなる凝結速度の増進効果は望めない場合があり、20部を超えると増進効果は頭打ちとなり長期強度発現性の低下を起こす可能性がある。
The alkali metal salt used in the present invention is sulfuric acid, nitric acid, carbonic acid, bicarbonate, silicic acid, phosphoric acid, lithium borate, sodium, potassium salt, oxalic acid, malic acid, gluconic acid, citric acid, lactic acid Carboxylic acid such as tartaric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, stearic acid, and lithium salt of oxycarboxylic acid can be used. Among these, use of carbonic acid, a lithium salt of sulfuric acid, or sodium carbonate, which has a high effect of increasing the setting speed, is preferable.
0.5-20 parts are preferable with respect to 100 parts of aluminum sulfate solid content, and, as for the usage-amount of an alkali metal salt, 1-15 parts is more preferable. If the amount is less than 0.5 part, the effect of further increasing the setting speed may not be expected. If the amount exceeds 20 parts, the enhancement effect may reach a peak and the long-term strength development may be reduced.

本発明で使用するアミン化合物とは、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、アリルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピリジン、及びアニリン等が挙げられる。また、アミンのロンペアに炭素数1〜30のアルキル基(ベンゼン環、カルボニル基、ヒドロキシル基、不飽和結合を有するアルケニル基などでもよい)が結合しイオン化している四級アンモニウム塩も使用できる。対となる陰イオンとしては、塩素イオン、臭素イオン、フッ素イオン、ヨウ素イオン、硝酸イオン、ヒドロキシイオン、酢酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオンなどが挙げられる。この中で、水との又はセメント等のアルカリ性物質との親和性が良好なトリエタノールアミン、四級アンモニウム塩などの使用が好ましい。
アミン化合物の使用量は、硫酸アルミニウム固形分100部に対して、0.5〜20部が好ましく、1.0〜15部がより好ましい。0.5部未満では凝結速度をさらに向上する効果が小さい場合があり、20部を越えると強度発現性を阻害する可能性がある。
Examples of the amine compound used in the present invention include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, allylamine, cyclohexylamine, cyclobutylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, hexamethylenediamine, pyridine, and aniline. In addition, a quaternary ammonium salt in which an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (a benzene ring, a carbonyl group, a hydroxyl group, an alkenyl group having an unsaturated bond, or the like) is bonded to the amine pair and ionized can also be used. Examples of a pair of anions include chlorine ions, bromine ions, fluorine ions, iodine ions, nitrate ions, hydroxy ions, acetate ions, sulfate ions, carbonate ions, and bicarbonate ions. Among these, it is preferable to use triethanolamine, quaternary ammonium salt, or the like having good affinity with water or an alkaline substance such as cement.
The amount of the amine compound used is preferably 0.5 to 20 parts, more preferably 1.0 to 15 parts, per 100 parts of aluminum sulfate solid content. If it is less than 0.5 part, the effect of further improving the setting speed may be small, and if it exceeds 20 part, there is a possibility of inhibiting strength development.

本発明で使用するフッ素化合物とは、水に溶解又は分散する化合物であれば特に限定されるものではなく、フッ化塩、ケイフッ化塩、フッ化ホウ素塩、有機フッ素化合物、及びフッ化水素酸などのフッ素化合物が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
フッ化塩としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム、及びクリオライトなどが挙げられる。クリオライトは天然物又は合成したものいずれも使用可能である。
ケイフッ化塩としては、ケイフッ化アンモニウム、ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウム、及びケイフッ化マグネシウムなどが挙げられる。
フッ化ホウ素塩としては、フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素モノエチルアミンコンプレックス、三フッ化ホウ素酢酸コンプレックス、及び三フッ化ホウ素トリエタノールアミン、ホウフッ化アンモニウム、ホウフッ化ナトリウム、ホウフッ化カリウム、及びホウフッ化第一鉄などが挙げられる。
本発明では、安全性が高く、製造コストが安く、かつ、凝結性状が優れる点から、フッ化塩が好ましい。
フッ素化合物の使用量は、硫酸アルミニウム固形分100部に対して5〜40部が好ましく、10〜30部がより好ましい。5部未満では、凝結速度の増進効果が小さい場合があり、40部を越えると長期強度発現を阻害する可能性がある。
The fluorine compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound that dissolves or disperses in water. Fluoride, silicofluoride, boron fluoride, organic fluorine, and hydrofluoric acid Fluorine compounds such as these can be used, and one or more of these can be used.
Examples of the fluoride salt include lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, calcium fluoride, aluminum fluoride, and cryolite. Cryolite can be either natural or synthetic.
Examples of the silicofluoride include ammonium silicofluoride, sodium silicofluoride, potassium silicofluoride, and magnesium silicofluoride.
Boron fluoride salts include boron fluoride, boron trifluoride, boron trifluoride monoethylamine complex, boron trifluoride acetic acid complex, and boron trifluoride triethanolamine, ammonium borofluoride, sodium borofluoride, borofluoride Examples thereof include potassium and ferrous borofluoride.
In the present invention, a fluoride salt is preferred from the viewpoints of high safety, low production cost, and excellent coagulation properties.
The amount of the fluorine compound used is preferably 5 to 40 parts, more preferably 10 to 30 parts, per 100 parts of aluminum sulfate solid content. If it is less than 5 parts, the effect of increasing the setting speed may be small, and if it exceeds 40 parts, long-term strength may be inhibited.

本発明の硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤の固形分は、22〜40%が好ましい。22%未満では、十分な凝結力を得ることが難しい場合があり、40%を越えると温度変化による析出物が発生し貯蔵安定性が悪くなる可能性がある。
本発明の硬化促進剤の使用量は、セメント100部に対して固形分で0.5〜10部が好ましく、1〜7部がより好ましい。0.5部未満では、十分な凝結力を与えることが難しい場合があり、10部を越えると、水セメント比が増加しすぎて、硬化促進剤添加直後の強ばりを阻害し長期強度が低下する場合がある。
The solid content of the curing accelerator containing aluminum sulfate of the present invention is preferably 22 to 40%. If it is less than 22%, it may be difficult to obtain a sufficient coagulation force. If it exceeds 40%, precipitates are generated due to temperature changes, and storage stability may be deteriorated.
The use amount of the curing accelerator of the present invention is preferably 0.5 to 10 parts, more preferably 1 to 7 parts in terms of solid content with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.5 part, it may be difficult to give sufficient setting force. If it exceeds 10 parts, the water-cement ratio will increase too much, and the strong flash immediately after the addition of the hardening accelerator will be inhibited and the long-term strength will decrease. There is a case.

本発明のセメントモルタルやコンクリートは、吹付けが可能であれば特に配合は限定されるものではない。一般的なコンクリート配合としては、スランプ10cm程度、W/C=60%程度、s/a=60%程度、セメント量360kg/m程度、砂利の最大寸法13mmで実施されている場合が多く、高強度タイプのコンクリートでは、スランプ20〜26cm程度、スランプフローで25〜70cm、W/C=30〜50%程度、s/a=60%程度、セメント量400〜600kg/m程度、砂利の最大寸法15mmで実施されている場合が多い。
モルタルとしては、例えば、セメントを主成分とする水硬性粉体100部に対して砂100〜250部程度のドライモルタルで、水は水硬性粉末と砂の合計100部に対して12〜25部で実施するケースが多い。
本発明で使用する凝結遅延剤とは、硬化促進剤を添加する前のコンクリートやモルタルの流動性の保持時間をコントロールする目的で使用する。
The composition of the cement mortar and concrete of the present invention is not particularly limited as long as spraying is possible. As a general concrete blend, it is often carried out with a slump of about 10 cm, W / C = about 60%, s / a = about 60%, a cement amount of about 360 kg / m 3 , and a maximum gravel dimension of 13 mm. in the high strength type concrete, about slump 20~26Cm, in slump flow 25~70cm, W / C = 30~50% approximately, s / a = 60% approximately, the amount of cement 400~600kg / m 3 approximately, gravel Often implemented with a maximum dimension of 15 mm.
As the mortar, for example, dry mortar of about 100 to 250 parts of sand with respect to 100 parts of hydraulic powder mainly composed of cement, and water is 12 to 25 parts with respect to 100 parts of the total of hydraulic powder and sand. In many cases.
The setting retarder used in the present invention is used for the purpose of controlling the fluidity retention time of concrete or mortar before adding a curing accelerator.

本発明の凝結遅延剤とは、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸、酒石酸、これらのナトリウム、カリウム塩などのオキシカルボン酸類、ショ糖などの糖類、これらの1種又は2種以上の混合物、さらにこれらと炭酸、ケイ酸、硫酸などのアルカリ金属塩との混合物が挙げられる。
これらの中でオキシカルボン酸類単独又はオキシカルボン酸類とアルカリ金属炭酸塩の混合物の使用が好ましい。
凝結遅延剤の使用量は、セメント100部に対して0.02〜2部が好ましく、0.1〜1部がより好ましい。0.02部未満では、流動性を調整することが難しい場合があり、1部を超えると初期強度発現性を阻害する可能性がある。
The setting retarder of the present invention includes citric acid, malic acid, gluconic acid, tartaric acid, oxycarboxylic acids such as sodium and potassium salts thereof, saccharides such as sucrose, one or a mixture of two or more thereof, Mixtures of these with alkali metal salts such as carbonic acid, silicic acid and sulfuric acid can be mentioned.
Of these, the use of oxycarboxylic acids alone or a mixture of oxycarboxylic acids and alkali metal carbonates is preferred.
The amount of setting retarder used is preferably 0.02 to 2 parts, more preferably 0.1 to 1 part, per 100 parts of cement. If it is less than 0.02 part, it may be difficult to adjust the fluidity, and if it exceeds 1 part, the initial strength development may be inhibited.

本発明で使用する分散剤とは、水を加えて練り混ぜたモルタルやコンクリートの流動性を調整する目的で使用する。
分散剤の種類としては、特に限定するものではなく市販されているものが使用できる。例えば、ナフタレンスルホン酸塩系、リグニンスルホン酸塩系、メラミン系、ポリカルボン酸系などの分散剤が使用できる。また、これらを二種以上併用することもできる。低添加で幅広く流動性を調整できる点でポリカルボン酸系の分散剤の使用が好ましい。
分散剤の使用量は、セメント100部に対して、0.05〜3部が好ましく0.3〜2部がより好ましい。0.05部未満では、流動性を調整できる効果が小さい場合があり、3部を超えると強度発現性を阻害する可能性がある。
The dispersant used in the present invention is used for the purpose of adjusting the fluidity of mortar and concrete added with water and kneaded.
As a kind of dispersing agent, it does not specifically limit and what is marketed can be used. For example, naphthalene sulfonate-based, lignin sulfonate-based, melamine-based, polycarboxylic acid-based dispersants can be used. Two or more of these may be used in combination. The use of a polycarboxylic acid-based dispersant is preferable in that fluidity can be widely adjusted with low addition.
The amount of the dispersant used is preferably 0.05 to 3 parts and more preferably 0.3 to 2 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.05 part, the effect which can adjust fluidity | liquidity may be small, and when it exceeds 3 parts, there exists a possibility of inhibiting strength expression.

本発明で使用する繊維とは、得られる硬化体の曲げ特性を改善したり、ひび割れ抵抗性を改善する目的で使用する。
繊維の種類としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、セルロース繊維、アラミド繊維、鋼繊維、炭素繊維などが挙げられる。
繊維の使用量は、水を加える前のモルタル又はコンクリート100部に対して0.1〜2部がこのましい。
The fiber used in the present invention is used for the purpose of improving the bending properties of the obtained cured product or improving crack resistance.
Examples of the fiber include vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, nylon fiber, acrylic fiber, cellulose fiber, aramid fiber, steel fiber, and carbon fiber.
The amount of fiber used is preferably 0.1 to 2 parts per 100 parts of mortar or concrete before adding water.

本発明では、吹付け施工及び硬化した吹付けコンクリートの性能に支障をきたさない範囲で、セルロースエーテル類やグアーガム等に代表される多糖類、ポリアクリルアミド類、ポリエチレンオキサイド類などの増粘剤、消泡剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、ベントナイトなどの粘土鉱物やハイドロタルサイトなどのアニオン交換体などの各種添加剤、高炉徐冷スラグ、γ型ケイ酸2カルシウム等の無機粉末、無水セッコウ、ニ水セッコウ、半水セッコウなどのセッコウ類、アルミナセメント以外のカルシウムアルミネート類からなる群のうちの1種又は2種以上を併用することが可能である。   In the present invention, thickeners such as cellulose ethers and guar gums, polyacrylamides, polyethylene oxides, etc. are used as long as they do not hinder the performance of sprayed construction and hardened shotcrete. Various additives such as foaming agents, antirust agents, antifreeze agents, shrinkage reducing agents, clay minerals such as bentonite and anion exchangers such as hydrotalcite, blast furnace slow cooling slag, inorganic powder such as γ-type dicalcium silicate, It is possible to use together 1 type, or 2 or more types in the group which consists of calcium aluminates other than gypsums, such as anhydrous gypsum, ni water gypsum, and half water gypsum, and an alumina cement.

本発明の吹付け方法は、特に限定するものではないが、圧送されてくる水を加えて練り混ぜたセメントコンクリートに急結剤を合流させて吹き付ける湿式吹付け工法や、ドライな状態でコンクリートを圧送し、ノズル手前で硬化促進剤を合流させて吹き付ける乾式吹付け工法が可能である。
湿式吹付け工法で施工する場合は、例えば、セメント又はセメントとアルミナセメント、骨材、を練り混ぜてプラントで所定量軽量しミキサーで練り混ぜ、練り混ぜたコンクリートをアジテータトラックで吹付け箇所まで運搬する。そして、ピストン方式あるいは空気搬送方式のコンクリートポンプで練り混ぜたコンクリートを輸送し、ノズル手前に設けた硬化促進剤の挿入管よりコンクリートに合流混合し吹き付ける方法が挙げられる。
乾式吹付け工法で施工する場合は、例えば、セメント又はセメントとアルミナセメント、骨材を所定量計量し、水を加えずにミキサーで混ぜる。その際、0.5〜2%程度の水や粉じん低減剤を添加することで、発生粉じん量も抑制することもできる。混ぜたドライコンクリートをアジテータトラックで吹付け箇所まで運搬する。得られたドライコンクリートは空気搬送方式のポンプで空気搬送し、ノズル手前に設けた硬化促進剤の挿入管より硬化促進剤をドライコンクリートに合流混合し吹き付ける方法が挙げられる。
なお、硬化促進剤の輸送は、特に限定しないが、両工法ともにプランジャー方式の液体ポンプなどで送液し圧縮空気と共にコンクリートに添加する方式が好ましい。
The spraying method of the present invention is not particularly limited, but a wet spraying method in which a rapid setting agent is combined and sprayed into cement concrete mixed by adding water that is pumped and mixed, or concrete in a dry state. It is possible to use a dry spraying method in which a pressure is fed and a curing accelerator is merged and sprayed before the nozzle.
When using the wet spraying method, for example, cement or cement and alumina cement, aggregates are kneaded, lightened by a predetermined amount at the plant, mixed with a mixer, and the mixed concrete is transported to the spraying point with an agitator truck. To do. In addition, there is a method in which concrete mixed with a piston-type or air-conveying-type concrete pump is transported, and mixed, mixed and sprayed onto the concrete through an insertion tube of a hardening accelerator provided in front of the nozzle.
In the case of construction by the dry spray method, for example, a predetermined amount of cement or cement and alumina cement and aggregate are weighed and mixed with a mixer without adding water. In that case, the amount of generated dust can also be suppressed by adding about 0.5 to 2% of water or a dust reducing agent. The mixed dry concrete is transported to the spraying point by an agitator truck. The obtained dry concrete may be air-conveyed with an air-conveying pump, and the curing accelerator may be mixed and mixed with the dry concrete from the hardening accelerator insertion tube provided in front of the nozzle and sprayed.
The transport of the curing accelerator is not particularly limited, but both methods are preferably sent by a plunger-type liquid pump and added to the concrete together with compressed air.

以下、実施例で本発明を詳細に説明するがこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, it is not limited to these.

「実験例1」
各材料の単位量、表2に示す鉱物組成のセメント400kg/m、細骨材1058kg/m、粗骨材710kg/m、水232kg/mを加え吹付けコンクリートを調製し、この吹付けコンクリートを吹付け圧力0.4MPa、吹付け速度10m/hの条件下で、コンクリート圧送機「MKW−25SMT」によりポンプ圧送した。2m/minの圧縮空気でミスト化した硬化促進剤Aをノズル先端から0.6mの位置に接続した合流管で圧送されてくるコンクリートと混合して吹き付けた。硬化促進剤Aの添加率はセメントに対して固形分で3%となるように添加した。硬化促進剤Aを加える前のコンクリートの流動性の変化と、吹付けコンクリートの圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。
"Experiment 1"
Unit amount of each material, Table 2 Cement mineral compositions shown in 400 kg / m 3, fine aggregates 1058kg / m 3, coarse aggregate 710 kg / m 3, the water 232kg / m 3 the shotcrete prepared was added, the The sprayed concrete was pumped by a concrete pump “MKW-25SMT” under the conditions of a spraying pressure of 0.4 MPa and a spraying speed of 10 m 3 / h. The curing accelerator A misted with compressed air of 2 m 3 / min was mixed and sprayed with concrete fed by a merging pipe connected to a position 0.6 m from the nozzle tip. The addition rate of hardening accelerator A was added so that it might become 3% by solid content with respect to cement. The change in the fluidity of the concrete before adding the hardening accelerator A and the compressive strength of the shotcrete were measured. The results are shown in Table 2.

(使用材料)
粗骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重2.66、最大寸法13mm
細骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂利、表乾状態、比重2.62
セメントA:普通ポルトランドセメント、市販品、3CaO・SiO49.6%、2CaO・SiO23.4%、3CaO・Al8.6%、4CaO・Al・Fe9.2%、ブレーン比表面積3300cm/g
セメントB:早強度ポルトランドセメント 市販品、3CaO・SiO63.2%、2CaO・SiO10.8%、3CaO・Al8.8%、4CaO・Al・Fe10.6%、ブレーン比表面積4350cm/g
セメントC:中庸熱ポルトランドセメント 市販品、3CaO・SiO42.0%、2CaO・SiO32.4%、3CaO・Al5.7%、4CaO・Al・Fe14.1%、ブレーン比表面積3250cm/g
セメントD:低熱ポルトランドセメント 市販品、3CaO・SiO28.2%、2CaO・SiO51.1%、3CaO・Al2.5%、4CaO・Al・Fe15.1%、ブレーン比表面積3300cm/g
セメントE:フライアッシュセメントB種 市販品、3CaO・SiO34.3%、2CaO・SiO31.9%、3CaO・Al8.8%、4CaO・Al・Fe7.9%、ブレーン比表面積3500cm/g、不溶解残分12.1%
(Materials used)
Coarse aggregate: Himekawa Sakegawa gravel, Itoigawa City, Niigata Prefecture, surface dry condition, specific gravity 2.66, maximum dimension 13mm
Fine aggregate: Himekawa Sakegawa gravel, Itoigawa city, Niigata prefecture, surface dry condition, specific gravity 2.62
Cement A: Ordinary Portland cement, commercially available 3CaO · SiO 2 49.6%, 2CaO · SiO 2 23.4%, 3CaO · Al 2 O 3 8.6%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 9.2%, Blaine specific surface area 3300 cm 2 / g
Cement B: Early strength Portland cement Commercial product, 3CaO · SiO 2 63.2%, 2CaO · SiO 2 10.8%, 3CaO · Al 2 O 3 8.8%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 10.6%, Blaine specific surface area 4350 cm 2 / g
Cement C: Moderate heat Portland cement Commercial product, 3CaO · SiO 2 42.0%, 2CaO · SiO 2 32.4%, 3CaO · Al 2 O 3 5.7%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 14.1%, Blaine specific surface area 3250 cm 2 / g
Cement D: Low heat Portland cement Commercial product, 3CaO · SiO 2 28.2%, 2CaO · SiO 2 51.1%, 3CaO · Al 2 O 3 2.5%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 15 0.1%, Blaine specific surface area 3300 cm 2 / g
Cement E: Fly ash cement type B Commercial product, 3CaO · SiO 2 34.3%, 2CaO · SiO 2 31.9%, 3CaO · Al 2 O 3 8.8%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 7.9%, Blaine specific surface area 3500 cm 2 / g, insoluble residue 12.1%

セメントF〜Hは以下の方法で調製した。   Cements F to H were prepared by the following method.

<使用材料>
セメントクリンカーの原料として、石灰石、珪石及び鉄精鉱と、粘土代替廃棄物である石炭灰を使用した。
石灰石:CaO54.9%
珪石:SiO97.8%
石炭灰:Al27.7%
鉄精鉱:Fe65.5%
二水石膏:ig.loss21.3%、CaO31.9%、SO45.6%
フライアッシュ:市販品 JISII種品相当
<Materials used>
As raw materials for cement clinker, limestone, silica and iron concentrate and coal ash, which is a clay substitute waste, were used.
Limestone: CaO 54.9%
Silica: 97.8% SiO 2
Coal ash: Al 2 O 3 27.7%
Iron concentrate: 65.5% Fe 2 O 3
Dihydrate gypsum: ig. loss 21.3%, CaO 31.9%, SO 3 45.6%
Fly ash: Commercial product JISII class equivalent

<セメントの製造方法>
次に、セメントの製造方法について説明する。
上記セメントクリンカー原料を表1に示す配合割合で混合し、ロータリーキルンを用いて1500℃で焼成した。得られたクリンカーを徐冷し、二水石膏をSO換算で3%加えてボールミルで粉砕した。その後、ブレンディングサイロでフライアッシュをセメントE、Fは15%、セメントGは12%混合しセメントを製造した。鉱物組成はボーグの式より算出した。
<Cement production method>
Next, a method for producing cement will be described.
The cement clinker raw materials were mixed at the blending ratio shown in Table 1 and fired at 1500 ° C. using a rotary kiln. The obtained clinker was gradually cooled, 3% of dihydrate gypsum was added in terms of SO 3 and pulverized with a ball mill. Thereafter, fly ash was mixed with 15% of cement E and F and 12% of cement G in a blending silo to produce cement. The mineral composition was calculated from the Borg equation.

Figure 0005785427
Figure 0005785427

セメントF:3CaO・SiO50.3%、2CaO・SiO15.3%、3CaO・Al0.5%、4CaO・Al・Fe14.6%、不溶解残分15.2%、ブレーン比表面積3200cm/g
セメントG:CS54.6%、2CaO・SiO14.3%、3CaO・Al1.9%、4CaO・Al・Fe10.6% 不溶解残分14.8%、ブレーン比表面積3250cm/g
セメントH:3CaO・SiO59.2%、2CaO・SiO5.3%、3CaO・Al3.7%、4CaO・Al・Fe17.7%、不溶解残分11.9%、ブレーン比表面積3200cm/g
Cement F: 3CaO · SiO 2 50.3%, 2CaO · SiO 2 15.3%, 3CaO · Al 2 O 3 0.5%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 14.6%, insoluble Residue 15.2%, Blaine specific surface area 3200 cm 2 / g
Cement G: C 3 S 54.6%, 2CaO · SiO 2 14.3%, 3CaO · Al 2 O 3 1.9%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 10.6% Insoluble residue 14 .8%, Blaine specific surface area 3250 cm 2 / g
Cement H: 3CaO · SiO 2 59.2%, 2CaO · SiO 2 5.3%, 3CaO · Al 2 O 3 3.7%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 17.7%, insoluble Residue 11.9%, Blaine specific surface area 3200 cm 2 / g

硬化促進剤A:硫酸アルミニウム水溶液、固形分26.8%、市販品 Curing accelerator A: Aluminum sulfate aqueous solution, solid content 26.8%, commercial product

(測定方法)
流動性:JIS A 1101に準拠してスランプを測定した。測定は10℃、20℃、30℃の温度で練り上がり直後と60分後とした。
圧縮強度:材齢1時間、24時間の圧縮強度は、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、(圧縮強度)=(引き抜き強度)×4/(供試体接触面積)の式から圧縮強度を算出した。材齢28日の圧縮強度は、幅50cm×長さ50cm×厚さ20cmの型枠に急結性吹付けコンクリートを吹付け、1日後にコアドリルで採取した直径5cm×長さ10cmの供試体を20トン耐圧機で測定し、圧縮強度を求めた。測定までの養生は10℃、20℃、30℃の水中養生とした。吹付けたコンクリートの試験体採取は屋外の実験場で実施した。気温は20℃。
(Measuring method)
Flowability: Slump was measured according to JIS A 1101. The measurement was performed immediately after kneading and after 60 minutes at temperatures of 10 ° C., 20 ° C., and 30 ° C.
Compressive strength: The compressive strength of 1 hour and 24 hours of age is that the pin placed on the pullout formwork 25cm wide x 25cm long is covered with quick setting spray concrete from the surface of the pullout formwork, and the back side of the formwork The pin was further pulled out, the pullout strength at that time was determined, and the compressive strength was calculated from the formula of (compressive strength) = (pullout strength) × 4 / (test specimen contact area). The compressive strength at the age of 28 days was obtained by spraying quick setting sprayed concrete on a mold of width 50 cm x length 50 cm x thickness 20 cm, and a specimen 5 cm in diameter x 10 cm in length taken with a core drill one day later. The compressive strength was determined by measuring with a 20-ton pressure machine. Curing up to the measurement was performed at 10 ° C, 20 ° C, and 30 ° C underwater. The specimens of sprayed concrete were collected at an outdoor test site. The temperature is 20 ° C.

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例2」
アルミナセメントをセメント100部に対し表3に示すように添加した以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に示す。流動性は20℃で評価した。吹付けたコンクリートの試験体採取は屋外の実験場で実施した。気温は19℃。
"Experimental example 2"
The same operation as in Experimental Example 1 was conducted except that alumina cement was added to 100 parts of cement as shown in Table 3. The results are shown in Table 3. The fluidity was evaluated at 20 ° C. The specimens of sprayed concrete were collected at an outdoor test site. The temperature is 19 ° C.

(使用材料)
アルミナセメント:アルミナセメント1号 市販品
(Materials used)
Alumina cement: Alumina cement 1

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例3」
セメントF(F)、セメントF100部に対して内割りでアルミナセメント1号を4部加えた混合セメント(F−AC)を調整し、これらセメント100部に対して表4に示す種類の硬化促進剤を固形分で3部加えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表4に示す。流動性は20℃で評価した。吹付けたコンクリートの試験体採取は屋外の実験場で実施した。気温は21℃であり水中養生は20℃で実施した。
"Experiment 3"
Cement F (F), mixed cement (F-AC) prepared by adding 4 parts of alumina cement No. 1 to 100 parts of cement F and adjusting the types of hardening shown in Table 4 for 100 parts of cement The same procedure as in Experimental Example 1 was conducted except that 3 parts of the agent was added in solid content. The results are shown in Table 4. The fluidity was evaluated at 20 ° C. The specimens of sprayed concrete were collected at an outdoor test site. The temperature was 21 ° C and underwater curing was performed at 20 ° C.

(使用材料)
硬化促進剤B:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)に硫酸リチウムを8%加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤C:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)にトリエタノールアミンを5%加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤D:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)にフッ化ナトリウムを20%加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤E:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)に硫酸リチウム8%、トリエタノールアミン5%加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤F:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)に硫酸リチウム8%、フッ化ナトリウム20%加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤G:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)にフッ化ナトリウム20%、トリエタノールアミン5%を加えた液状硬化促進剤。
硬化促進剤H:液体硫酸アルミニウム(固形分濃度26.8%)に硫酸リチウム8%、フッ化ナトリウム20%、トリエタノールアミン5%加えた液状硬化促進剤。
(Materials used)
Curing accelerator B: Liquid curing accelerator obtained by adding 8% lithium sulfate to liquid aluminum sulfate (solid content concentration 26.8%).
Curing accelerator C: Liquid curing accelerator obtained by adding 5% triethanolamine to liquid aluminum sulfate (solid content concentration 26.8%).
Curing accelerator D: Liquid curing accelerator obtained by adding 20% sodium fluoride to liquid aluminum sulfate (solid content concentration 26.8%).
Curing accelerator E: Liquid curing accelerator obtained by adding 8% lithium sulfate and 5% triethanolamine to liquid aluminum sulfate (solid concentration 26.8%).
Curing accelerator F: Liquid curing accelerator obtained by adding 8% lithium sulfate and 20% sodium fluoride to liquid aluminum sulfate (solid concentration 26.8%).
Curing accelerator G: Liquid curing accelerator obtained by adding 20% sodium fluoride and 5% triethanolamine to liquid aluminum sulfate (solid content concentration 26.8%).
Curing accelerator H: Liquid curing accelerator obtained by adding 8% lithium sulfate, 20% sodium fluoride, 5% triethanolamine to liquid aluminum sulfate (solid content concentration 26.8%).

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例4」
セメントF(F)、セメントF100部に対して内割りでアルミナセメント1号を4部加えた混合セメント(F−AC)を調整し、これらセメント100部に対して硬化促進剤Aを固形分で表5に示すように加えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表4に示す。吹付けたコンクリートの試験体採取は屋外の実験場で実施した。気温は21℃であり水中養生は20℃で実施した。
"Experimental example 4"
Cement F (F), mixed cement (F-AC) prepared by adding 4 parts of alumina cement No. 1 to 100 parts of cement F and adjusting the amount of hardening accelerator A in solids to 100 parts of cement The procedure was the same as in Experimental Example 1 except that the addition was made as shown in Table 5. The results are shown in Table 4. The specimens of sprayed concrete were collected at an outdoor test site. The temperature was 21 ° C and underwater curing was performed at 20 ° C.

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例5」
セメントF、セメントF100部に対して内割りでアルミナセメント1号を4部加えた混合セメント(F−AC)を調整し、これらセメント100部に対して凝結遅延剤を表5に示すように加えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表6に示す。
“Experimental Example 5”
Mixing cement (F-AC) was prepared by adding 4 parts of alumina cement No. 1 to 100 parts of cement F and cement F, and setting retarders were added to these 100 parts of cement as shown in Table 5. The procedure was the same as in Experimental Example 1 except that. The results are shown in Table 6.

(使用材料)
凝結遅延剤: クエン酸50部と炭酸ナトリウム50部の混合物
(Materials used)
Setting retarder: Mixture of 50 parts citric acid and 50 parts sodium carbonate

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例6」
単位水量を200kg/mとしてセメントF、セメントF100部に対して内割りでアルミナセメント1号を4部加えた混合セメント(F−AC)を調整し、これらセメント100部に対して分散剤を表7に示すように加えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表6に示す。
"Experimental example 6"
Mixing cement (F-AC) with unit water content of 200 kg / m 3 and adding 4 parts of alumina cement No. 1 to 100 parts of cement F and cement F is prepared, and a dispersant is added to 100 parts of these cements. The test was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the addition was made as shown in Table 7. The results are shown in Table 6.

(使用材料)
分散剤: 液状ポリカルボン酸系高分子化合物 市販品
(Materials used)
Dispersant: Liquid polycarboxylic acid polymer compound Commercially available product

Figure 0005785427
Figure 0005785427

「実験例7」
セメントF、セメントF100部に対して内割りでアルミナセメント1号を4部加えた混合セメント(F−AC)を用いたコンクリート100部に対して表8に示すように繊維を加えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表8に示す。
"Experimental example 7"
The experiment was conducted except that fibers were added as shown in Table 8 to 100 parts of concrete using F-AC mixed cement (F-AC) with 100 parts of cement F and 4 parts of alumina cement 1 added to 100 parts of cement F. Performed as in Example 1. The results are shown in Table 8.

(使用材料)
繊維:鋼繊維、長さ30mm、市販品
(Materials used)
Fiber: Steel fiber, 30mm length, commercial product

(測定方法)
曲げタフネス:JSCE−G552−2007に準拠して測定した。
(Measuring method)
Bending toughness: Measured according to JSCE-G552-2007.

Figure 0005785427
Figure 0005785427

本発明の吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法により、水和活性が高いアルミナセメントをコンクリートに含有させてもスランプロスが小さく、温度依存性の少ない吹付け用コンクリートを製造でき、低粉じんで、低リバウンドで、人体に対するアルカリ刺激の少ない吹付け施工を実現できる。さらに凝結性状も優れた吹付け材料を提供でき、長期的な強度発現性も阻害しにくいので性能的および経済的にも有利である。また、吹付けシステムも粉体の輸送装置が不要となり、液体急結剤の圧送ポンプがあれば対応できるため簡単なシステムで吹付け施工ができるため、土木・建築業界等に好適である。   According to the spraying material of the present invention and the spraying method using the same, it is possible to produce spraying concrete with low slump loss and low temperature dependency even when alumina cement with high hydration activity is contained in the concrete, and low dust Therefore, it is possible to realize spraying with low rebound and little alkali stimulation to the human body. Further, it is possible to provide a spray material with excellent setting properties, and since it is difficult to inhibit long-term strength development, it is advantageous in terms of performance and economy. In addition, since the spraying system does not require a powder transport device and can be handled with a liquid quick-setting agent pressure pump, spraying can be performed with a simple system, which is suitable for the civil engineering and construction industries.

Claims (8)

ブレーン比表面積2500cm/g以上の不溶解残分を含むセメントであり、ボーグ式より算出した鉱物組成が、ケイ酸三カルシウム50〜60質量%、アルミン酸三カルシウム0〜4質量%、鉄アルミン酸四カルシウム10〜18質量%であるセメント100質量部と、骨材と、硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤を固形分換算で0.5〜10質量部とを含有する吹付け材料。 A cement containing Blaine specific surface area of 2500 cm 2 / g or more insoluble residue, mineral composition calculated from Borg formula, tricalcium silicate 50-60 wt%, aluminate tribasic calcium 0-4 wt%, iron A spraying material containing 100 to 10 parts by mass of cement of 10 to 18% by mass of tetracalcium aluminate, an aggregate, and 0.5 to 10 parts by mass in terms of solid content of a hardening accelerator containing aluminum sulfate. セメント100質量部に対して、アルミナセメントを1〜20質量部含有することを特徴とする請求項1記載の吹付け材料。 The spraying material according to claim 1, wherein 1 to 20 parts by mass of alumina cement is contained with respect to 100 parts by mass of cement. アルカリ金属塩、アミン化合物、フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の吹付け材料。 The spraying material according to claim 1 or 2, comprising one or more selected from alkali metal salts, amine compounds, and fluorine compounds. 硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤が、アルカリ金属塩、アミン化合物、フッ素化合物の中から選ばれる1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1項記載の吹付け材料。 The hardening accelerator containing aluminum sulfate contains 1 type, or 2 or more types chosen from an alkali metal salt, an amine compound, and a fluorine compound, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The spraying material described. 凝結遅延剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1項記載の吹付け材料。 The spraying material according to any one of claims 1 to 4, further comprising a setting retarder. 分散剤を含有することを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか1項記載の吹付け材料。 The spraying material according to any one of claims 1 to 5, further comprising a dispersant. 繊維を含有することを特徴とする請求項1〜6記載のうちのいずれか1項記載の吹付け材料。 The spray material according to any one of claims 1 to 6, further comprising a fiber. 硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤以外の吹付け材料を水とともに練り混ぜてセメントコンクリートあるいはモルタルを製造し、それをポンプ圧送し、ノズルの手前で圧縮空気、硫酸アルミニウムを含有する硬化促進剤を合流混合して吹き付けることを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか1項記載の吹付け材料を用いた吹付け工法。 A cement concrete or mortar is produced by mixing spray materials other than the hardening accelerator containing aluminum sulfate with water, pumping it, and joining the hardening accelerator containing compressed air and aluminum sulfate before the nozzle. The spraying method using the spraying material according to any one of claims 1 to 7, wherein the spraying method is performed by mixing and spraying.
JP2011093852A 2011-04-20 2011-04-20 Spraying material and spraying method using the same Active JP5785427B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011093852A JP5785427B2 (en) 2011-04-20 2011-04-20 Spraying material and spraying method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011093852A JP5785427B2 (en) 2011-04-20 2011-04-20 Spraying material and spraying method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012224511A JP2012224511A (en) 2012-11-15
JP5785427B2 true JP5785427B2 (en) 2015-09-30

Family

ID=47275123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011093852A Active JP5785427B2 (en) 2011-04-20 2011-04-20 Spraying material and spraying method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5785427B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6300520B2 (en) * 2013-12-27 2018-03-28 太平洋マテリアル株式会社 Spray concrete
JP6367276B2 (en) * 2016-08-22 2018-08-01 デンカ株式会社 Liquid quick setting agent, spraying material and spraying method using the same
JP6785389B1 (en) * 2020-03-12 2020-11-18 デンカ株式会社 Liquid quick-setting agent and quick-setting cement concrete
JP7442367B2 (en) * 2020-03-27 2024-03-04 Muマテックス株式会社 Raw material set for polymer cement composition, polymer cement composition and manufacturing method thereof, and cured polymer cement product
CN114988888B (en) * 2022-08-04 2022-12-13 中南大学 Preparation method of SiC-HfC-Al2O3 multilayer interface coating wrapping carbon fibers

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012224511A (en) 2012-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5785427B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP6030438B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP7351660B2 (en) High strength concrete for spraying
JP7077146B2 (en) Quickly miscible material
WO2016035661A1 (en) Water-settable composition
JPH1179818A (en) Cement admixture, cement composition, spraying material and spraying process using the same
JP6386902B2 (en) Shotcrete and manufacturing method thereof
JP2011219302A (en) Quick-setting agent, spraying material and spraying method using the same
JP2014109012A (en) Soil injection material
JP4484302B2 (en) Cast-in-place lining method
JPH11171625A (en) Spraying material and spray execution using the same
JP5783702B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP5192106B2 (en) Spraying method
JP6305101B2 (en) Polysilica iron aqueous solution, cement composition, spraying material, and spraying method
JP2018104982A (en) Construction method of spray concrete
JP5888847B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP5190167B2 (en) Spraying method
JP7503011B2 (en) Calcium aluminate for accelerators and foam-type accelerators
JP5603016B2 (en) Cement quick setting agent and cement composition
JP6204060B2 (en) Spray material and spraying method
JP7403918B2 (en) Rapid setting admixtures and shotcrete
JP4484301B2 (en) Cast-in-place lining method
JP3478451B2 (en) Spraying material and spraying method using it
JP2004315244A (en) Spray material composition, spray material, and spraying method using it
JP5190166B2 (en) Spraying method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150227

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: 20150721

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150724

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5785427

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