JP5895588B2 - 水中不分離グラウト組成物、グラウトスラリー及びグラウト硬化体 - Google Patents

Description

本発明は土木・建築分野の各種工事において水中環境下で用いられるグラウト組成物、グラウトスラリー及びグラウト硬化体に関する。

水中環境下での土木・建築分野の各種工事は、従来、構造物周囲に堰を設け、水をポンプ等で除去した後に、一般的なセメント組成物やグラウト組成物等を施工するために、施工工程が多く、工期も掛かっていた。近年では、構造物周囲の水を除去することなく施工が可能な水中不分離性能を有するセメント組成物やグラウト組成物が提案されている。

特許文献１では、現場での混合水量の増加や減水剤の多量の添加を行うことなく、極めて高い流動性と自己充填性を有し、初期及び長期に渡って流動性を維持することができ、水中環境下で使用しても、水中不分離性と高流動性が確保できる、セメント系充填組成物を提供することを目的として、普通セメントに、増粘剤及び減水剤を添加し、粒度を調整した細骨材を含有するセメント系充填組成物が開示されている。

特許文献２では、高温環境下においても優れた水中不分離性を備え、短時間で練り上げることができ、且つ経時変化が小さい高温環境用水中不分離性モルタル組成物を提供することを目的として、セメント、骨材、増粘剤、速効性ポリカルボン酸系減水剤及び遅効性メラミン系減水剤を含有する高温環境用水中不分離性モルタル組成物が開示されている。

特開２００９−１４９４５７ 特開２００９−１６１３８７

しかしながら、セメント系組成物の流動性及び流動保持性を向上すると、水中不分離性が低下し、水中環境下での水中分離度（懸濁物質量）が増加する傾向がある。また、セメント系組成物の水中不分離性を向上すると、流動性及び流動保持性が低下し、ポンプ圧送性や施工箇所への充填性が低下する傾向がある。さらに、使用温度の違いが、流動性及び流動保持性へ影響を与えるため、製造から使用されるまでの期間が長くなり季節が変わると使用温度が大きく変化することから、水中不分離性及びポンプ圧送性や施工箇所への充填性などの施工性が低下する恐れがある。そのため、これらの性能を両立し、水中及び気中における優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することが望まれている。

そこで、本発明は、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立し、水中及び気中において優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができるグラウト組成物、これを含有するグラウトスラリー、及び、該グラウトスラリーを硬化することによって得られるグラウト硬化体を提供することを目的とする。

本発明者らは、グラウト組成物を構成する流動化剤に側鎖長さの異なる２種のポリカルボン酸系流動化剤を特定の含有割合で併用することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、ポルトランドセメント、細骨材、増粘剤及び流動化剤を含むグラウト組成物であって、流動化剤が、側鎖長さ５０ｎｍ超であるポリカルボン酸系流動化剤（流動化剤ａ）と側鎖長さ５０ｎｍ以下であるポリカルボン酸系流動化剤（流動化剤ｂ）の２種を併用してなり、流動化剤の総量（１００質量％）を基準とする流動化剤ａ及び流動化剤ｂの含有割合は１０：９０〜９０：１０である、グラウト組成物を提供する。

上記グラウト組成物は、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立し、水中及び気中における優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができる。

本発明のグラウト組成物において、増粘剤が、セルロース系増粘剤であり、２０℃における前記増粘剤の２質量％水溶液の粘度が３００００〜６００００ｍＰａ・ｓであると、水中不分離性をより確実に向上することができる。

本発明のグラウト組成物は、細骨材の粒子径が、１５０μｍ以上１２００μｍ未満であると、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立し、水中及び気中において優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができるという本発明を奏する効果をより一層有効かつ確実に得ることができる。

本発明ではまた、上記グラウト組成物と水とを含むグラウトスラリーを提供する。このグラウトスラリーは、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立し、水中及び気中において優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができるため、水中環境下での施工用のグラウトスラリーとして好適に用いられる。

本発明は更に、上記グラウトスラリーを硬化して得られるグラウト硬化体を提供する。上記グラウト硬化体は、上記グラウト組成物から形成されることから、水中及び気中における圧縮強度が十分に高く、優れた水中気中強度比（水中での圧縮強度／気中での圧縮強度）を兼ね備えるため、水中環境下で用いられるグラウト硬化体として好適である。

本発明によれば、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性をバランスよく両立し、水中及び気中において優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができるグラウト組成物、これを含有するグラウトスラリー、及び、該グラウトスラリーを硬化することによって得られるグラウト硬化体を提供することができる。

＜グラウト組成物＞
以下、本発明のグラウト組成物の好適な実施形態を以下に説明する。本実施形態のグラウト組成物は、ポルトランドセメント、細骨材、増粘剤及び流動化剤を有し、該流動化剤は、側鎖長さの異なる２種類のポリカルボン酸系流動化剤を併用する際の含有割合が特定の関係を満たすグラウト組成物である。

ポルトランドセメントとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント及び白色ポルトランドセメントから選ばれる少なくとも一種を用いることが好ましい。

細骨材として、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類からから選ばれる少なくとも一種を用いることができる。細骨材は、１５０μｍ以上１２００μｍ未満の範囲の粒径を有することが好ましい。

細骨材は、具体的には、粒子径１５０μｍ未満の粒子及び粒子径１２００μｍ以上の粒子を含まず、下記粒子径を有する粒子を含むことが好ましい。すなわち、細骨材は、粒子径８５０μｍ以上１２００μｍ未満の粒子を０質量％超２０質量％以下、粒子径６００μｍ以上８５０μｍ未満の粒子を２５〜４５質量％、粒子径４２５μｍ以上６００μｍ未満を３５〜５５質量％、粒子径３００μｍ以上４２５μｍ未満の粒子を５〜２５質量％、粒子径２１２μｍ以上３００μｍ未満の粒子を０質量％超５質量％以下、粒子径１５０μｍ以上２１２μｍ未満の粒子を０〜５質量％の割合でそれぞれ含むことがより好ましい。

細骨材は、粒子径８５０μｍ以上１２００μｍ未満の粒子を５〜１５質量％、粒子径６００μｍ以上８５０μｍ未満の粒子を２０〜４０質量％、粒子径４２５μｍ以上６００μｍ未満を４０〜５０質量％、粒子径３００μｍ以上４２５μｍ未満の粒子を１０〜２０質量％、粒子径２１２μｍ以上３００μｍ未満の粒子を０質量％超３質量％以下、粒子径１５０μｍ以上２１２μｍ未満の粒子を０〜３質量％の割合でそれぞれ含むことが更に好ましい。

本実施形態のグラウト組成物は、粒子径が上述の範囲にある細骨材を含むことによって、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性が得られ、施工箇所への充填性をより一層向上することができると共に、優れた水中不分離性をバランスよく両立できる。そして、水中及び気中での圧縮強度が高く、優れた水中気中強度比をより確実に達成する硬化体を得ることができる。

細骨材の粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１：２００６に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。また、本明細書において、「粒子径が８５０μｍ以上１２００μｍ未満である粒子の質量割合」とは、篩目１２００μｍの篩いを用いたときに篩目１２００μｍの篩いを通過し、かつ、篩目８５０μｍの篩を用いたときに篩目８５０μｍの篩上に残る粒子の細骨材全体に対する質量割合をいう。

本実施形態のグラウト組成物における細骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは５０〜１２０質量部であり、より好ましくは６０〜１００質量部であり、更に好ましくは７０〜９０質量部であり、特に好ましくは７５〜８５質量部である。

細骨材の含有量を上述の範囲とすることによって、グラウト組成物は、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性をより一層バランスよく両立できると共に、水中及び気中での圧縮強度がより一層高く、優れた水中気中強度比を示す硬化体を得ることができる。

増粘剤としては、セルロース系増粘剤を用いることが好ましい。セルロース系増粘剤は特に限定されないが、水中不分離性能を有するセルロース系増粘剤がより好ましい。このようなセルロース系増粘剤を用いることにより、グラウト組成物の流動性及び流動保持性をより向上し、かつ、水中不分離性をもより向上することができる。そして、水中及び気中での圧縮強度が高く、優れた水中気中強度比をより確実に達成する硬化体を作製することができる。

セルロース系増粘剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、グリオキザール付加ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシルエチルセルロース等の水溶性セルロース誘導体を含む増粘剤を挙げることができ、特に、水中不分離性能を有するヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤を用いることが好ましい。

グラウト組成物は温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立する観点から、増粘剤は、２０℃における２質量％水溶液の粘度が、好ましくは３００００〜６００００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは３５０００〜５５０００ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは３８０００〜５２０００ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは４００００〜５００００ｍＰａ・ｓである。

なお、増粘剤の粘度は、増粘剤の２質量％水溶液を、Ｂ型粘度計（東機産業社製デジタル粘度計 ＤＶＬ−Ｂ形）を用い、回転速度６ｒｐｍ、ロータＮｏ．４、２０℃の条件で測定した値である。

本実施形態のグラウト組成物における増粘剤の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して０．０５〜０．６５質量部であることが好ましく、０．１５〜０．５５質量部であることがより好ましく、０．２５〜０．４５質量部であることが更に好ましく、０．３０〜０．４０質量部であることが特に好ましい。

増粘剤の含有量を上述の範囲にすることによって、グラウト組成物は、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性をより一層バランスよく両立できると共に、水中及び気中での圧縮強度がより一層高く、優れた水中気中強度比を示す硬化体を得ることができる。

流動化剤としては、グラウト組成物を水と混合してグラウトスラリーを作製する際の水の配合量を低減し、優れた流動性を示し、硬化後の水中及び気中における優れた圧縮強度を得るために、ポリカルボン酸系流動化剤を用いる。また、グラウトスラリーの混練直後の流動性及び長期（例えば、２０〜６０分経過後）の流動性（流動保持性）が温度の影響を受けにくく、より向上するために、初期の流動性に優れる側鎖長さ５０ｎｍ超である流動化剤（以下、「流動化剤ａ」という。）と、長期の流動性に優れる側鎖長さ５０ｎｍ以下である流動化剤（以下、「流動化剤ｂ」という。）と、を併用する。

流動化剤ａは、側鎖にエステル結合を有しないポリマーを含むことが好ましく、少なくとも下記式（Ａ２）で表される構造単位を有するポリマーを含むことがより好ましく、下記式（Ａ２）及び（Ｂ）で表される構造単位を有するポリマーを含むことが更に好ましい。式（Ａ２）中、Ｒは水素原子又はポリオキシエチレン基を示し、ポリオキシエチレン基であることが特に好ましい。すなわち、流動化剤ａは、ポリオキシエチレン鎖（ＰＯＥ：−（ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎ−）を側鎖として有するポリマーを含むことが好ましい。

ポリオキシエチレン鎖の単位構造であるオキシエチレン基の繰り返し数ｎは、５０〜２００であることが好ましく、８０〜１９０であることがより好ましく、１２０〜１８０であることが更に好ましく、具体的には１６０であるとよい。

流動化剤ａを構成するポリマーは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置を用いて測定されるナトリウムの含有量が、好ましくは２０００μｇ／ｇ超３５００μｇ／ｇ以下、より好ましくは２２００〜３３００μｇ／ｇ、更に好ましくは２４００〜３０００μｇ／ｇ、特に好ましくは２６００〜２８００μｇ／ｇであり、具体的には２７００μｇ／ｇであるとよい。

流動化剤ｂは、側鎖にエステル結合を有するポリマーを含むことが好ましく、少なくとも下記式（Ｃ）で表される構造単位を有するポリマーを含むことがより好ましく、下記式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）で表される構造単位を有するポリマーを含むことが更に好ましい。すなわち、流動化剤ｂは、ポリオキシエチレン鎖（ＰＯＥ：−（ＯＣ_２Ｈ_４）_ｍ−）の側鎖をエステル結合で有するポリマーを含むことが好ましい。

ポリオキシエチレン鎖の単位構造であるオキシエチレン基の繰り返し数ｍは、３０〜５０であることが好ましく、３５〜４８であることがより好ましく、４０〜４５であることが更に好ましく、具体的には４２であるとよい。

流動化剤ｂのポリカルボン酸系流動化剤を構成するポリマーの、式（Ａ）で表される構造単位の数と、式（Ｃ）で表される構造単位の数との割合は、好ましくは９：１〜５：５、より好ましくは８：２〜６：４、更に好ましくは７．５：２．５〜６．５：３．５、特に好ましくは７．２：２．８〜６．８：３．２であり、具体的には、７：３であるとよい。

流動化剤ｂを構成するポリマーは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置により誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置を用いて測定されるナトリウムの含有量が、好ましくは３０００〜２００００μｇ／ｇ、より好ましくは５０００〜１５０００μｇ／ｇ、更に好ましくは７５００〜１２５００μｇ／ｇ、特に好ましくは８５００〜１１０００μｇ／ｇであり、具体的には９９００μｇ／ｇであるとよい。

流動化剤の総量（１００質量％）を基準とする流動化剤ａ及び流動化剤ｂの含有割合は１０：９０〜９０：１０であり、好ましくは２０：８０〜８０：２０であり、より好ましくは３０：７０〜７０：３０であり、更に好ましくは４０：６０〜６０：４０であり、特に好ましくは４５：５５〜５５：４５である。

流動化剤中の流動化剤ａ及び流動化剤ｂの含有割合を、上述の範囲にすることによって、グラウト組成物の初期の流動性及び長期の流動性（流動保持性）が温度の影響を受けにくく、より一層良好にすることができる。

本実施形態のグラウト組成物における流動化剤の総量の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して０．０５〜０．６５質量部であることが好ましく、０．１５〜０．５５質量部であることがより好ましく、０．２５〜０．４５質量部であることが更に好ましく、０．３０〜０．４０質量部であることが特に好ましい。

流動化剤の総量の含有量を上述の範囲にすることによって、グラウト組成物は、温度の影響を受けにくい優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性をより一層バランスよく両立できると共に、水中及び気中での圧縮強度がより一層高く、優れた水中気中強度比を示す硬化体を得ることができる。

本実施形態のグラウト組成物は、無機系膨張材を更に含むことができる。無機系膨張材としては、生石灰−石膏系膨張材、石膏系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材等を用いることができる。このうち、硬化体の水中及び気中における圧縮強度をより向上する観点から、生石灰−石膏系膨張材を含むことが好ましい。

無機系膨張材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部であり、より好ましくは２〜８質量部であり、更に好ましくは３〜７質量部であり、特に好ましくは４〜６質量部である。

無機系膨張材の含有量を上述の範囲に調整することによって、一層適正な膨張性が発現され、グラウト硬化体の過度な収縮を抑制することができると共に、過剰な膨張作用に起因するクラックの発生を十分に抑制することができる。

＜グラウトスラリー＞
本発明のグラウトスラリーは、上述のグラウト組成物と水とを配合し、混練することによって調製することができる。本発明のグラウトスラリーの好適な実施形態を以下に説明する。

本実施形態のグラウトスラリーは、水中不分離グラウトスラリーとして好適に用いることができる。グラウトスラリーを調製する際に、水の配合量を適宜変更することによって、グラウトスラリーのフロー値、６０分後のフロー値及び懸濁物質量を調整することができる。ここで、フロー値及び６０分後のフロー値とは、ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．６（１）スランプフロー」に記載の試験方法に準拠して混練直後に測定されるフロー値（単位：ｍｍ）及び混練６０分後に測定されるフロー値（単位：ｍｍ）である。ただし、本実施形態では、ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」に記載されたフローコーンを用いて、測定している。また、懸濁物質量とは、ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、付属書２：水中不分離性コンクリートの水中分離度試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定される値（単位：ｍｇ／Ｌ）である。

水の配合量は、グラウト組成物１００質量部に対し、好ましくは２０〜２８質量部であり、より好ましくは２１〜２７質量部であり、更に好ましくは２１．５〜２６．５質量部であり、特に好ましくは２２〜２６質量部である。

本実施形態のグラウトスラリーのフロー値は、好ましくは２１０〜２９０ｍｍであり、より好ましくは２２０〜２８０ｍｍであり、更に好ましくは２２５〜２７５ｍｍであり、特に好ましくは２３０〜２７０ｍｍである。

フロー値を上述の範囲とすることによって、一層優れた流動性を有するグラウトスラリーを得ることができる。

本実施形態のグラウトスラリーの６０分後のフロー値は、好ましくは２００〜２６０ｍｍであり、より好ましくは２０５〜２５０ｍｍであり、更に好ましくは２０８〜２４５ｍｍであり、特に好ましくは２１０〜２４０ｍｍである。

６０分後のフロー値を上述の範囲とすることによって、一層優れた流動保持性を有するグラウトスラリーとすることができる。

本実施形態のグラウトスラリーのフロー値において、５℃、２０℃及び３０℃におけるフロー値の最大値と最小値との差（フロー差）は、それぞれ、５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下が更に好ましい。

本実施形態のグラウトスラリーの６０分後のフロー値において、５℃、２０℃及び３０℃におけるフロー値の最大値と最小値との差（フロー差）は、それぞれ、６０ｍｍ以下が好ましく、５０ｍｍ以下がより好ましく、４５ｍｍ以下が更に好ましい。

フロー差を上述の範囲とすることによって、温度の影響を受けにくいより一層優れた流動性及び流動保持性と、水中不分離性とをバランスよく両立したグラウトスラリーを得ることができる。

本実施形態のグラウトスラリーの懸濁物質量は、好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは８０ｍｇ／Ｌ以下であり、更に好ましくは６０ｍｇ／Ｌ以下であり、特に好ましくは５０ｍｇ／Ｌ（リットル）以下である。

懸濁物質量を上述の範囲とすることによって、一層優れた水中不分離性を有するグラウトスラリーを得ることができる。

＜グラウト硬化体＞
本発明のグラウト硬化体は、上述のグラウトスラリーを硬化させることによって得ることができる。本発明のグラウト硬化体の好適な実施形態を以下に説明する。

本実施形態のグラウト硬化体は、水中不分離グラウト硬化体として好適に用いることができる。すなわち、上述のグラウトスラリーが硬化して形成される本実施形態のグラウト硬化体は、水中及び気中での圧縮強度が十分に高く、優れた水中気中強度比（水中での圧縮強度／気中での圧縮強度）を兼ね備える。

ここで、圧縮強度（水中及び気中）は、ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．６（６）圧縮強度」に準拠して測定される値である。ただし、本実施形態では供試体（グラウト硬化体）として、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円柱供試体を用いて、所定の材齢にて測定している。また、水中気中強度比は、水中ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．７（７） 水中気中強度比」に準拠して算出される値である。

本実施形態のグラウト硬化体の材齢７日の圧縮強度（水中）は、好ましくは１５．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは２０．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、更に好ましくは３０．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは４０．０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

本実施形態のグラウト硬化体の材齢７日の圧縮強度（気中）は、好ましくは１９．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは２５．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、更に好ましくは３８．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは５０．０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

本実施形態のグラウト硬化体の材齢２８日の圧縮強度（水中）は、好ましくは２５．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは３５．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、更に好ましくは４０．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは４４．０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

本実施形態のグラウト硬化体の材齢２８日の圧縮強度（気中）は、好ましくは３２．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは４４．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、更に好ましくは５０．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは５５．０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

本実施形態のグラウト硬化体の材齢７日及び材齢２８日での水中気中強度比（水中での圧縮強度／気中での圧縮強度×１００）は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８２％以上であり、更に好ましくは８４％以上であり、特に好ましくは８５％以上である。

水中及び気中での圧縮強度及び水中気中強度比が上述の範囲であることによって、グラウト硬化体は、施工箇所が水中環境下においても優れた強度特性を有する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［使用原料］
以下（１）〜（５）に示す原材料を準備した。
（１）ポルトランドセメント
・早強ポルトランドセメント（宇部三菱セメント株式会社製、ブレーン比表面積＝４５００ｃｍ^２／ｇ）
（２）細骨材
・珪砂：表１に示す粒子径の分布を有する。

（３）増粘剤
・ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤（信越化学社製、粘度４３６００ｍＰａ・ｓ）
（４）流動化剤
・流動化剤ａ（ＢＡＳＦ社製、側鎖長さ：７６ｎｍ、式（Ａ２）及び（Ｂ）で表される構造単位を有し、オキシエチレン基の繰り返し単位数ｎ：１６０、Ｎａ量：２７００μｇ／ｇ）
・流動化剤ｂ（ＢＡＳＦ社製、側鎖長さ：３５ｎｍ、式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）で表される構造単位を有し、オキシエチレン基の繰り返し単位数ｍ：４２、Ｎａ量：９９００μｇ／ｇ）
（５）無機系膨張材
・生石灰−石膏系膨張材（太平洋マテリアル社製）

［グラウト組成物の調製］
上述の（１）ポルトランドセメント、（２）細骨材、（３）増粘剤、（４）流動化剤及び（５）無機系膨張材を表２に示す割合（質量部）で配合し、各実施例及び各比較例のグラウト組成物を調製した。

［グラウトスラリーの調製］
実施例及び比較例で得られた各グラウト組成物２ｋｇに対して、水４６０ｇ（グラウト組成物１００質量部に対して、水２３質量部）を配合して混練し、各実施例及び各比較例のグラウトスラリーを調製した。混練は、各恒温室（５、２０、３０℃）、相対湿度６５％の条件下でケミスターラーを用いて、回転数７００ｒｐｍで２分間行った。

（１）フロー値
ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．６（１）スランプフロー」に記載の試験方法に準拠してフロー値を測定した。フローコーンは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」に記載のものを使用し、混練直後のグラウトスラリーをフローコーンに充填し、直ぐにフローコーンを引き上げてから５分経過した時点で、フロー値を測定した。また、当該グラウトスラリーを６０分間静置した後に上記手順を繰り返し、６０分後のフロー値を測定した。フロー値を流動性（初期の流動性）の指標とし、６０分後のフロー値を流動保持性（長期の流動性）の指標とした。また、混練直後のフロー値及び６０分後のフロー値を施工箇所での充填性の指標とした。
（２）フロー差
上述の試験方法で得られたフロー値及び６０分後のフロー値について、５℃、２０℃及び３０℃におけるフロー値の最大値と最小値との差をフロー差とし、使用温度の違いによる流動性及び流動保持性への影響度、すなわち施工性の指標とした。
（３）懸濁物質量
ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、付属書２：水中不分離性コンクリートの水中分離度試験方法」に記載の試験方法に準拠して懸濁物質量を測定した。懸濁物質量を水中不分離性の指標とした。

［グラウト硬化体の評価］
（３）圧縮強度
実施例１で２０℃恒温室にて調製したグラウトスラリーを用いて作製したグラウト硬化体の水中及び気中での圧縮強度を、ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「２．コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．６（６）圧縮強度」に記載の試験方法に準拠して測定した。ただし、供試体（グラウト硬化体）として、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの円柱供試体を用いて、７日及び２８日の各材齢にて測定した。測定結果を表４に示す。

（４）水中気中強度比
実施例１で２０℃恒温室にて調製したグラウトスラリーを用いて作製したグラウト硬化体の水中気中強度比を、ＪＳＣＥ−Ｄ １０４−２００７「２．コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格、６．１．７（７） 水中気中強度比」に記載の試験方法に準拠して算出した。結果を表４に示す。

表３に示すように、実施例１のグラウトスラリーは、温度の影響を受けにくい良好な流動性及び流動保持性を示し、側鎖長の異なる２種のポリカルボン酸系流動化剤を特定の含有割合で用いるグラウト組成物は施工箇所への良好な充填性を有することが確認された。また、実施例１のグラウトスラリーの懸濁物質量の測定結果から、グラウト組成物が良好な水中不分離性を有することが確認された。

表４に示すように、実施例１のグラウトスラリーを用いて作製したグラウト硬化体（実施例２）は、水中及び気中において良好な圧縮強度及び水中気中強度比を有していた。

以上のことから、側鎖長さの異なる２種のポリカルボン酸系流動化剤を特定の含有割合で併用する本発明のグラウト組成物は、温度の影響を受けにくい優れた流動性、流動保持性及び水中不分離性を有し、水中及び気中において優れた圧縮強度を有する硬化体を形成することができる。

Claims (5)

1. ポルトランドセメント、細骨材、増粘剤及び流動化剤を含む水中不分離グラウト組成物であって、
   前記流動化剤が、側鎖長さ５０ｎｍ超であるポリカルボン酸系流動化剤（流動化剤ａ）と側鎖長さ５０ｎｍ以下であるポリカルボン酸系流動化剤（流動化剤ｂ）の２種を併用してなり、
   前記流動化剤ａのポリオキシエチレン鎖の単位構造であるオキシエチレン基の繰り返し数ｎが１２０〜１８０であり、
   前記流動化剤ａのナトリウム含有量が２４００〜３０００μｇ／ｇであり、
   前記流動化剤ｂのポリオキシエチレン鎖の単位構造であるオキシエチレン基の繰り返し数ｍが４０〜４５であり、
   前記流動化剤ｂのナトリウム含有量が８５００〜１１０００μｇ／ｇであり、
   前記流動化剤の総量（１００質量％）を基準とする流動化剤ａ及び流動化剤ｂの含有割合は４５：５５〜５５：４５であり、
   前記増粘剤は、セルロース系増粘剤であり、２０℃における前記増粘剤の２質量％水溶液の粘度が、４００００〜５００００ｍＰａ・ｓであり、
   前記ポルトランドセメント１００質量部に対して、前記流動化剤の総量０．１５〜０．５５質量部、前記増粘剤０．０５〜０．６５質量部、前記細骨材６０〜１００質量部である、
   水中不分離グラウト組成物。
2. さらに、生石灰−石膏系膨張材を含み、前記ポルトランドセメント１００質量部に対して、前記生石灰−石膏系膨張材１〜１０質量部である、請求項１に記載の水中不分離グラウト組成物。
3. 前記細骨材の粒子径が、１５０μｍ以上１２００μｍ未満の範囲である、請求項１又は請求項２に記載の水中不分離グラウト組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水中不分離グラウト組成物と、水と、を含む、グラウトスラリー。
5. 請求項４に記載のグラウトスラリーを硬化して得られる、グラウト硬化体。