JP5941299B2 - Spraying material and spraying method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、道路、鉄道、導水路等のトンネル、及び石油やＬＮＧ備蓄施設や放射性廃棄物処分場等の地下空洞建設において、露出した地山に、短時間で支保でき、低ｐＨを得ることができる吹付材料、それを用いた吹付け方法に関する。 In the present invention, for example, tunnels such as roads, railways, water conduits, and underground cavern constructions such as oil and LNG storage facilities and radioactive waste disposal sites can be supported in an exposed natural ground in a short time, and low pH can be achieved. The present invention relates to a spray material that can be obtained and a spray method using the material.
短時間で強度発現性を示す吹付け方法として、セメント、カルシウムアルミネート、及び石膏を併用した吹付け方法が提案されている（特許文献１〜４）。
しかしながら、これらの方法を用いて吹付けたコンクリートは、低ｐＨを有することが技術的に困難であった。
その理由としては、短時間で強度発現性を示すことは、セメント系材料の硬化後に発生する水酸化カルシウムの量によって決まり、短時間強度を発現させる場合には、水酸化カルシウム生成量が多い普通セメントや早強セメントなどが用いられている。
As a spraying method showing strength development in a short time, a spraying method using cement, calcium aluminate, and gypsum in combination has been proposed (Patent Documents 1 to 4).
However, concrete sprayed using these methods has been technically difficult to have a low pH.
The reason for this is that the strength development in a short time is determined by the amount of calcium hydroxide generated after hardening of the cementitious material. Cement and early-strength cement are used.
また、セメント、フライアッシュ、及びシリカヒュームを組合せた放射性廃棄物処分場用セメント系材料が提案されている（特許文献５）。
しかしながら、特許文献５は放射性廃棄物処分場用セメント系材料に関するもので、吹付材料および吹付方法については記載がない。また、これらを用いて吹付けた場合には、10分以内に3N/mm2以上の圧縮強度を有することができなかった。
Further, a cement-based material for a radioactive waste disposal site that combines cement, fly ash, and silica fume has been proposed (Patent Document 5).
However, Patent Document 5 relates to a cement-based material for a radioactive waste disposal site, and there is no description about a spraying material and a spraying method. Further, when sprayed using these, it was impossible to have a compressive strength of 3 N / mm 2 or more within 10 minutes.
また、日本のように岩盤に亀裂が多い場合、道路や、鉄道トンネルでは、トンネル掘削後に、吹付けコンクリートを介して、湧水が発生する場合がある。その際に、吹付けコンクリートから高いアルカリ成分が溶出するため、発生した湧水を濁水処理してｐＨを下げるといった作業が行われている。
放射性廃棄物処分場の建設における支保部材として、このような吹付材料を使用した場合、高いｐＨの地下水の浸入が課題となる。
現在、放射性廃棄物処分方法は、原子力発電に伴って排出されるであろう放射性廃棄物の処分施設として、地下空洞を形成し、長期保存をするといった方法がある。その際に放射性廃棄物をそのまま保存するのではなく、岩盤と放射性廃棄物が入った容器の間を充填することが計画されている。
この充填材としては、鉱物系で膨潤性があるベントナイトなどの粘土鉱物が検討されている（非特許文献１）。
しかし、岩盤と廃棄物容器の間をベントナイト系粘土鉱物で充填したとしても、接する水のｐＨによって変質し、透水係数が変化し、ｐＨ12以上を示す地下水と接触した場合には透水係数が増大し、止水効果が薄れるといった報告があり、吹付けコンクリートの低ｐＨが課題であった。
In addition, when there are many cracks in the rock like Japan, springs may be generated on the roads and railway tunnels via the shotcrete after tunnel excavation. At that time, since a high alkali component is eluted from the shotcrete, work is carried out to lower the pH by treating the generated spring water with muddy water.
When such a spray material is used as a supporting member in the construction of a radioactive waste disposal site, infiltration of high pH groundwater becomes a problem.
Currently, the radioactive waste disposal method includes a method of forming an underground cavity and storing it for a long period of time as a disposal facility for radioactive waste that will be discharged with nuclear power generation. At that time, it is planned not to store the radioactive waste as it is, but to fill the space between the bedrock and the container containing the radioactive waste.
As this filler, clay minerals such as bentonite, which is mineral-based and swellable, have been studied (Non-Patent Document 1).
However, even if the space between the bedrock and the waste container is filled with bentonite clay mineral, it will change depending on the pH of the water in contact with it, and the permeability coefficient will change. There was a report that the water-stopping effect was weakened, and the low pH of shotcrete was a problem.
さらに、普通セメント、フライアッシュ、及びシリカヒュームを用いた混合セメントを用いることが提案されている（非特許文献２）。
しかしながら、この混合セメントでは、用いられるシリカヒュームの刺激成分が少ないためポゾラン反応が進まず、湧水や静水中に浸漬した際にシリカヒューム起因のSiイオンが溶出して空隙となるといった課題があった。
Furthermore, it has been proposed to use a mixed cement using ordinary cement, fly ash, and silica fume (Non-patent Document 2).
However, this mixed cement has a problem that the pozzolanic reaction does not proceed because there are few stimulating components of silica fume used, and when immersed in spring water or still water, Si ions originating from silica fume elute and become voids. It was.
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の材料を使用し、吹付け後の初期強度を確保しながらも、Siイオンの溶出量が従来技術に比べて低減することを可能とし、低ｐＨを得ることを確認して本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses a specific material to reduce the amount of Si ions eluted compared to the prior art while ensuring the initial strength after spraying. The present invention has been completed by confirming that a low pH can be obtained.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質、高強度混和材、急結剤、細骨材、粗骨材、及び水を含有してなる吹付材料であって、前記フライアッシュが、高炉スラグ含有セメント100質量部に対して30〜400質量部であり、前記高強度混和材が、石膏と、CaSO4換算の石膏100質量部に対して0.5〜５質量部のアルカリ金属炭酸塩と0.2〜５質量部のオキシカルボン酸類とを含有してなり、前記セメント物質100質量部に対して６〜20質量部である高強度混和材であり、前記急結剤が、酸化物換算で１〜４質量部のSiO2を含有するカルシウムアルミネートと、該カルシウムアルミネート100質量部に対して１〜50質量部のアルカリ金属アルミン酸塩と１〜20質量部の水酸化カルシウムとを含有してなり、前記セメント物質100質量部に対して６〜20質量部である急結剤であり、水が、前記セメント物質100質量部に対して30〜55質量部であることを特徴とする吹付材料である。
（２）前記高炉スラグが、セメント100質量部に対して５〜250質量部であることを特徴とする前記（１）の吹付材料である。
（３）前記高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質、高強度混和材、急結剤、細骨材、粗骨材、及び水を配合してなるセメント硬化体から溶出する可溶性Siイオンが7mg/Ｌ未満であることを特徴とする前記（１）又は（２）の吹付材料である。
（４）前記（１）〜（３）のうちのいずれか１の吹付材料を使用することを特徴とする吹付工法である。
（５）高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質、細骨材、及び粗骨材をドライ混合し、その後、水を配合して混練りし、次いで、前記高強度混和材を添加し、さらに、前記急結剤を添加して急結性吹付けコンクリートを調製し、吹付けることを特徴とする前記（４）の吹付工法である。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
(1) Blast furnace slag containing cement and fly ash cement material, high strength admixture, quick setting agent, fine aggregate, coarse aggregate, and spray material containing water, the fly ash, 30 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of blast furnace slag-containing cement, and the high-strength admixture is 0.5 to 5 parts by mass of alkali metal carbonate with respect to 100 parts by mass of gypsum converted to CaSO 4 It is a high-strength admixture that contains 0.2 to 5 parts by mass of oxycarboxylic acids and is 6 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement substance. Calcium aluminate containing ˜4 parts by mass of SiO 2 , 1-50 parts by mass of alkali metal aluminate and 1-20 parts by mass of calcium hydroxide per 100 parts by mass of calcium aluminate To 100 parts by mass of the cement material The spraying material is characterized in that it is a rapid setting agent of 6 to 20 parts by mass, and water is 30 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement substance.
(2) The spray material according to (1), wherein the blast furnace slag is 5 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
(3) Soluble Si ions that elute from a cemented cement made of the above blast furnace slag-containing cement and fly ash, a high-strength admixture, a quick-setting agent, a fine aggregate, a coarse aggregate, and water. The spray material according to (1) or (2), wherein the spray material is less than 7 mg / L.
(4) A spraying method using any one of the spray materials (1) to (3).
(5) Cement material consisting of blast furnace slag-containing cement and fly ash, fine aggregate, and coarse aggregate are dry-mixed, then mixed with water and kneaded, and then the high-strength admixture is added, Further, in the spraying method of (4), the quick setting concrete is prepared by adding the quick setting agent and sprayed.
本発明の吹付材料を用いることで、吹付け後10分から３N/mm2以上と高い初期強度発現性を持ち、掘削直後の地山の安定化を早期実現でき、かつ、ｐＨ11.0以下となる急結性吹付コンクリートを得ることが可能であり、急結性吹付けコンクリートからのSiイオンの溶出が少なく、硬化後の緻密なセメント硬化体を得ることができ、浸透する劣化因子に対して長期的に優れた遮蔽効果を有する急結性吹付けコンクリートを得ることができる。 By using the spray material of the present invention, it has a high initial strength expression of 3 N / mm 2 or more from 10 minutes after spraying, can stabilize the ground immediately after excavation, and has a pH of 11.0 or less. It is possible to obtain a quick setting sprayed concrete, there is little elution of Si ions from the quick setting shot concrete, a dense hardened cement can be obtained after hardening, and long-term against deterioration factors that permeate It is possible to obtain a quick setting shotcrete having an excellent shielding effect.
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、特に断らない限り質量規準で示す。
また、本発明の吹付材料とは、骨材を含まない材料や骨材を含む材料を示すものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, unless otherwise indicated, the part and% in this invention are shown by a mass reference | standard.
Moreover, the spraying material of this invention shows the material which does not contain an aggregate, and the material containing an aggregate.
本発明では、吹付コンクリートの強度発現性の付与と硬化後に生成する水酸化カルシウムの低減のため高炉スラグ含有セメントを用いる。
本発明で使用する高炉スラグ含有セメントとしては、通常用いられる、JIS R 5211に記載のある高炉セメントＡ種、Ｂ種、Ｃ種が好ましいが、特に限定されるものではない。普通ポルトランドセメントと高炉スラグを配合しても使用可能である。
高炉スラグ含有セメントのブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）は、2,500〜10,000cm2/gが好ましく、3,500〜6,500cm2/gがより好ましい。2,500cm2/g未満では、吹付けコンクリートの初期強度を損なう恐れがあり、10,000cm2/gを超えると、コンクリートに粘性が生じ、圧送性を損なう可能性がある。
In the present invention, blast furnace slag-containing cement is used for imparting strength development properties of shotcrete and reducing calcium hydroxide generated after hardening.
The blast furnace slag-containing cement used in the present invention is preferably a blast furnace cement type A, type B, or type C as described in JIS R 5211, but is not particularly limited. It can also be used by blending ordinary Portland cement and blast furnace slag.
Blaine specific surface area of the blast furnace slag-containing cement (hereinafter referred to as Blaine value) is preferably 2,500~10,000cm 2 / g, 3,500~6,500cm 2 / g is more preferable. If it is less than 2,500 cm 2 / g, the initial strength of the shotcrete may be impaired. If it exceeds 10,000 cm 2 / g, the concrete may become viscous and impair pumpability.
ここで使用する高炉スラグとは、例えば、CaO 41〜44％、Al2O3 13〜16％、及びSiO2 32〜36％などからなるもので、高炉水砕スラグであり、転炉スラグ、電気炉スラグ、及び徐冷スラグの使用は困難である。
高炉スラグのブレーン値は、2,500〜10,000cm2/gが好ましく、3,500〜6,500cm2/gがより好ましい。2,500cm2/g未満では、吹付けコンクリートの初期強度を損なう恐れがあり、10,000cm2/gを超えると、コンクリートに粘性が生じ、圧送性を損なう可能性がある。
高炉スラグの使用量は、セメント100部に対して、５〜250部が好ましく、50〜150部がより好ましい。５部未満では、得られるセメント硬化体のｐＨが11以上となる恐れがあり、250部を超えると、初期強度を損なう恐れがある。
The blast furnace slag used here is composed of, for example, CaO 41 to 44%, Al 2 O 3 13 to 16%, and SiO 2 32 to 36%, and is a blast furnace granulated slag, which is a converter slag, Use of electric furnace slag and slow-cooled slag is difficult.
Blaine value of blast furnace slag, preferably 2,500~10,000cm 2 / g, 3,500~6,500cm 2 / g is more preferable. If it is less than 2,500 cm 2 / g, the initial strength of the shotcrete may be impaired. If it exceeds 10,000 cm 2 / g, the concrete may become viscous and impair pumpability.
The amount of blast furnace slag used is preferably 5 to 250 parts, more preferably 50 to 150 parts, per 100 parts of cement. If the amount is less than 5 parts, the pH of the resulting hardened cement body may be 11 or more, and if it exceeds 250 parts, the initial strength may be impaired.
本発明では硬化後に高炉スラグ含有セメント起因で生成する水酸化カルシウムを消費するためフライアッシュを用いる。
また、フライアッシュは、急結剤に含有する水酸化カルシウムとも反応するため、急結剤の反応で消費されない水酸化カルシウムも消費する。
本発明で使用するフライアッシュは、JIS A 6201に記載のあるコンクリート用フライアッシュI種、II種、III種、及びIV種が好ましいが、特に限定されるわけではない。
フライアッシュのブレーン値は、2,500〜10,000cm2/gが好ましく、3,500〜6,500cm2/gがより好ましい。2,500cm2/g未満では、吹付けコンクリートの初期強度を損なう恐れがあり、10,000cm2/gを超えると、コンクリートに粘性が生じ、圧送性を損なう可能性がある。
本発明で使用するフライアッシュは、高炉スラグ含有セメント100部に対して、30〜400部が好ましく、80〜300部がより好ましい。30部未満では、硬化後のｐＨが下がらない恐れがあり、400部を超えると、吹付けコンクリートの初期強度の発現を損なう恐れがある。
In the present invention, fly ash is used to consume calcium hydroxide produced due to cement containing blast furnace slag after curing.
Moreover, since fly ash also reacts with calcium hydroxide contained in the quick setting agent, it consumes calcium hydroxide that is not consumed by the reaction of the quick setting agent.
The fly ash used in the present invention is preferably concrete fly ash types I, II, III, and IV described in JIS A 6201, but is not particularly limited.
Blaine value of the fly ash is preferably 2,500~10,000cm 2 / g, 3,500~6,500cm 2 / g is more preferable. If it is less than 2,500 cm 2 / g, the initial strength of the shotcrete may be impaired. If it exceeds 10,000 cm 2 / g, the concrete may become viscous and impair pumpability.
The fly ash used in the present invention is preferably 30 to 400 parts, more preferably 80 to 300 parts with respect to 100 parts of blast furnace slag-containing cement. If it is less than 30 parts, the pH after curing may not be lowered, and if it exceeds 400 parts, the expression of the initial strength of the shotcrete may be impaired.
本発明の高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質の単位量は、360〜600kg/m3が好ましく、400〜550kg/m3がより好ましい。360kg/m3未満では、練り上げたコンクリートが材料分離しやすくなり、施工性を低下する恐れがあり、600kg/m3を超えるとコンクリートの粘性が増大し、施工作業性が低下する恐れがある。 Unit amount of cement material consisting of blast furnace slag containing cement and fly ash of the present invention is preferably 360~600kg / m 3, 400~550kg / m 3 and more preferably. If it is less than 360 kg / m 3 , the kneaded concrete tends to be separated from the material, which may lower the workability. If it exceeds 600 kg / m 3 , the viscosity of the concrete may increase, and the workability may decrease.
本発明の水は、高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質100部に対し、30〜55部が好ましく、35〜45部がより好ましい。30部未満では、吹付け時、配管が閉塞する恐れがあり、55部より大きいと、所定の圧縮強度を得られない恐れがある。 The water of the present invention is preferably 30 to 55 parts, and more preferably 35 to 45 parts, with respect to 100 parts of cement material composed of blast furnace slag-containing cement and fly ash. If it is less than 30 parts, the piping may be blocked during spraying, and if it is more than 55 parts, the predetermined compressive strength may not be obtained.
本発明で使用する高強度混和材は、セメント硬化体の強度発現性を向上させる目的で使用するもので、石膏を主成分とするものである。
石膏としては、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏等が挙げられ、これらのうち一種又は二種以上の使用が可能である。
石膏の結晶の形態は特に限定されるものではなく、α型半水石膏、β型半水石膏、Ｉ型無水石膏、II型無水石膏、及びIII型無水石膏等が使用可能である。
また、これらの石膏には、天然で産出するものや、産業副産物として得られる排脱石膏や弗酸副生無水石膏が含まれる。
石膏の粒度は、ブレーン値で、2,000cm2/g以上が好ましく、3,000cm2/g以上が強度発現性の観点からより好ましい。
The high-strength admixture used in the present invention is used for the purpose of improving the strength development of the hardened cement, and is mainly composed of gypsum.
Examples of gypsum include anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, dihydrate gypsum, and the like, and one or more of these can be used.
The crystal form of gypsum is not particularly limited, and α-type hemihydrate gypsum, β-type hemihydrate gypsum, type I anhydrous gypsum, type II anhydrous gypsum, type III anhydrous gypsum, and the like can be used.
These gypsums include those produced in nature, waste gypsum obtained as an industrial byproduct, and hydrofluoric acid byproduct gypsum.
The particle size of the gypsum is in the Blaine value is preferably at least 2,000cm 2 / g, 3,000cm 2 / g or more and more preferable from the viewpoint of strength development.
本発明で使用するアルカリ金属炭酸塩は、初期の強度を向上させるもので、アルカリ金属炭酸塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び重炭酸ナトリウムなどが挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用可能である。
アルカリ金属炭酸塩の使用量は、CaSO4換算の石膏100部に対して、0.5〜５部が好ましく、１〜４部がより好ましい。0.5部未満では効果がなく、５部を超えると、コンクリートのスランプ保持性が低下し、施工性が悪化しやすくなる。
The alkali metal carbonate used in the present invention improves the initial strength, and examples of the alkali metal carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium bicarbonate. The above can be used.
The amount of alkali metal carbonate used is preferably 0.5 to 5 parts, more preferably 1 to 4 parts, with respect to 100 parts of gypsum converted to CaSO 4 . If it is less than 0.5 part, there is no effect, and if it exceeds 5 parts, the slump retention property of the concrete is lowered, and the workability tends to deteriorate.
本発明で使用するオキシカルボン酸類は、初期の強度を向上させるものである。
オキシカルボン酸類としては、例えば、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が挙げられる。これらの中では、クエン酸が好ましい。
オキシカルボン酸類の使用量は、CaSO4換算の石膏100部に対して、0.2〜５部が好ましく、１〜４部がより好ましい。0.2部未満では、吹付材料の凝結性や初期強度発現性を阻害し、５部を超えると、凝結性や強度発現性を阻害する恐れがある。
The oxycarboxylic acids used in the present invention improve the initial strength.
Examples of oxycarboxylic acids include gluconic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, salicylic acid, and lactic acid or salts thereof. Of these, citric acid is preferred.
The amount of oxycarboxylic acids used is preferably 0.2 to 5 parts, more preferably 1 to 4 parts, based on 100 parts of gypsum converted to CaSO 4 . If it is less than 0.2 part, the setting property and initial strength development property of the spray material may be inhibited, and if it exceeds 5 parts, the setting property and strength development property may be inhibited.
高強度混和材の使用量は、高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質100部に対し、６〜20部が好ましく、８〜16部がより好ましい。６部未満では、初期強度を得られない場合があり、20部を超えると、長期にコンクリートが膨張し、強度発現性を損なう恐れがある。 The amount of the high-strength admixture used is preferably 6 to 20 parts, more preferably 8 to 16 parts, with respect to 100 parts of cement material composed of blast furnace slag-containing cement and fly ash. If it is less than 6 parts, the initial strength may not be obtained. If it exceeds 20 parts, the concrete may expand over a long period of time, which may impair strength development.
本発明で使用するカルシウムアルミネートは、初期にセメントコンクリートの凝結を起こさせる急結成分である。
カルシウムアルミネートとは、カルシアを含む原料、アルミナを含む原料、シリカを含む原料等を混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、CaOとAl2O3とを主たる成分とし、酸化物換算で１〜４部でSiO2を含有するカルシウムアルミネートである。また、前記カルシウムアルミネートのCaO及び／又はAl2O3の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化合物、アルカリ土類金属ハロゲン化合物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した化合物、あるいはCaOとAl2O3とを主たる成分とするものに、これらが少量固溶した物質でも使用可能である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
これらの中では、反応活性とポンプ圧送性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、C12A7組成に酸化ケイ素が一部含有した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。
カルシウムアルミネートに含有するSiO2は、カルシウムアルミネート100部中、酸化物換算で１〜４部が好ましく、２〜４部がより好ましい。１部未満では、凝結特性を損なう恐れがあり、４部を超えると、初期強度を損なう恐れがある。
カルシウムアルミネートの粒度は、ブレーン値で5,000cm2/g以上が好ましい。5,000cm2/g未満では、急結性や初期強度発現性が低下する恐れがある。
The calcium aluminate used in the present invention is a rapid setting component that causes the cement concrete to set in the initial stage.
The calcium aluminate, raw materials containing calcia, raw material containing alumina, a mixture of raw materials containing silica, baked or kiln, obtained by heat treatment such as melting in an electric furnace, CaO and Al 2 and O 3 as a main component is calcium aluminate containing SiO 2 at 1-4 parts in terms of oxide. Further, a part of CaO and / or Al 2 O 3 of the calcium aluminate is an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide, titanium oxide, iron oxide, an alkali metal halogen compound, an alkaline earth metal halogen compound, A compound in which a small amount of these compounds is used can be used for a compound substituted with an alkali metal sulfate, an alkaline earth metal sulfate, or the like, or a compound mainly composed of CaO and Al 2 O 3 . The mineral form may be either crystalline or amorphous.
Among these, amorphous calcium aluminate is preferable from the viewpoint of reaction activity and pumpability, and amorphous calcium aluminate obtained by quenching a heat-treated product partially containing silicon oxide in the C 12 A 7 composition. Is more preferable.
The SiO 2 contained in the calcium aluminate is preferably 1 to 4 parts, more preferably 2 to 4 parts in terms of oxide in 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 1 part, the coagulation properties may be impaired, and if it exceeds 4 parts, the initial strength may be impaired.
The particle size of calcium aluminate is preferably 5,000 cm 2 / g or more in terms of brain value. If it is less than 5,000 cm 2 / g, the quick setting property and the initial strength development may be lowered.
本発明のアルカリ金属アルミン酸塩は、例えば、初期凝結を促す目的で使用する。
アルカリ金属アルミン酸塩としては、アルミン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、及びアルミン酸カリウムなどが挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用可能である。
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、１〜50部が好ましく、２〜25部がより好ましい。１部未満では、初期凝結を起こすことが困難である恐れがあり、50部を超えると、凝結性の低下や長期強度発現性を阻害する恐れがある。
The alkali metal aluminate of the present invention is used, for example, for the purpose of promoting initial setting.
Examples of the alkali metal aluminate include lithium aluminate, sodium aluminate, and potassium aluminate, and one or more of these can be used.
The amount of alkali metal aluminate used is preferably 1 to 50 parts, more preferably 2 to 25 parts, per 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 1 part, it may be difficult to cause initial setting, and if it exceeds 50 parts, there is a possibility that the setting property may deteriorate and the long-term strength development may be inhibited.
本発明の水酸化カルシウムは、例えば、初期強度の発現性を促す目的で使用する。
水酸化カルシウムとしては、市販の消石灰や、カルシウムカーバイドからアセチレンを発生させる際に副生するカーバイド滓等が挙げられる。
水酸化カルシウムの使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、１〜20部が好ましく、２〜10部がより好ましい。１部未満では、初期凝結を阻害する恐れがあり、20部を超えると、凝結性の低下や長期強度発現性を阻害しやすくなる。
The calcium hydroxide of the present invention is used, for example, for the purpose of promoting the initial strength.
Examples of calcium hydroxide include commercially available slaked lime and carbide soot produced as a byproduct when acetylene is generated from calcium carbide.
The amount of calcium hydroxide used is preferably 1 to 20 parts, more preferably 2 to 10 parts per 100 parts of calcium aluminate. If it is less than 1 part, there is a risk of inhibiting the initial setting, and if it exceeds 20 parts, it tends to inhibit the decrease in the setting property and long-term strength development.
カルシウムアルミネート、アルカリ金属アルミン酸塩、及び水酸化カルシウムを主成分とした急結剤の使用量は、作業性、初期強度発現性、及び耐久性の点で、高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質100部に対して、６〜20部が好ましく、８〜16部がより好ましい。６部未満では、凝結力や強度発現性が低下する恐れがあり、20部を超えると、吹付けコンクリートが吹付け中に配管を閉塞する恐れや長期強度発現性を損なう恐れがある。 Calcium aluminate, alkali metal aluminate, and quick-setting agent based on calcium hydroxide are used from cement and fly ash containing blast furnace slag in terms of workability, initial strength development, and durability. 6 to 20 parts are preferable and 8 to 16 parts are more preferable with respect to 100 parts of the cement material. If it is less than 6 parts, the cohesive strength and strength development may be reduced, and if it exceeds 20 parts, the shotcrete may block the pipe during spraying and may impair long-term strength development.
本発明では、必要に応じて、さらに、減水剤、空気連行剤、ポリマーエマルジョン、増粘剤、収縮低減剤、防錆剤、防凍剤、粘土鉱物、シリカフュームなどの一般に市販されているセメント混和剤（材）を性能に支障のない範囲で使用してもよい。 In the present invention, a commercially available cement admixture such as a water reducing agent, an air entraining agent, a polymer emulsion, a thickening agent, a shrinkage reducing agent, a rust inhibitor, an antifreeze agent, a clay mineral, and silica fume, if necessary. (Material) may be used as long as performance is not hindered.
本発明で使用される細骨材や粗骨材の骨材は、吸水率が低く、骨材自体の強度が高いものが好ましいが、特に限定されるものではない。
細骨材は、最大寸法５mm以下のものが好ましく、川砂、山砂、及び砕石等が挙げられる。粗骨材としては、最大寸法15mm以下のものが好ましい。
細骨材と粗骨材の割合は、細骨材の容積（ｓ）と骨材容積（ａ）の比で表すことができ、ｓ／ａは60〜70容積％が好ましい。
The aggregates of fine aggregate and coarse aggregate used in the present invention are preferably those having a low water absorption rate and a high strength of the aggregate itself, but are not particularly limited.
The fine aggregate preferably has a maximum dimension of 5 mm or less, and examples thereof include river sand, mountain sand, and crushed stone. As the coarse aggregate, those having a maximum dimension of 15 mm or less are preferable.
The ratio of the fine aggregate and the coarse aggregate can be represented by the ratio of the volume (s) of the fine aggregate to the volume (a) of the aggregate, and s / a is preferably 60 to 70% by volume.
本発明において、吹付けコンクリートの製造方法は、急結剤と混合する前に吹付けコンクリート中に石膏が混合してあれば、特に制限されるものではない。あらかじめセメントに規定量の石膏を混合しておく方法や、吹付けコンクリートを混練りするときに別途添加する方法等がある。 In this invention, the manufacturing method of shotcrete will not be restrict | limited especially if gypsum is mixed in shotcrete before mixing with a quick setting agent. There are a method in which a predetermined amount of gypsum is mixed in advance with cement, a method of adding separately when kneading shotcrete, and the like.
混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾動ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ、及びナウタミキサなどの使用が可能である。 Any existing device can be used as the mixing device, and for example, a tilting mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, and a Nauta mixer can be used.
本発明の吹付け方法は、一般に適応される湿式吹付け工法等により施工でき、所定の材料で混練り製造したコンクリートを、コンクリート圧送機で吹付けコンクリート圧送管を介して圧送し、吹付けコンクリート圧送の途中の吹付けノズル手前に、Ｙ管等の混合管を設置して、別途圧送した粉体急結剤と合流して急結性吹付けコンクリートとして、地山に吹付ける方法である。 The spraying method of the present invention can be applied by a generally applied wet spraying method or the like, and concrete mixed and manufactured with a predetermined material is pumped by a concrete pumping machine through a spraying concrete pumping pipe, and sprayed concrete. This is a method in which a mixing tube such as a Y tube is installed in front of the spray nozzle in the middle of pressure feeding, and the powder rapid setting agent that has been separately pumped is joined and sprayed as a quick setting spray concrete to the natural ground.
吹付けコンクリート圧送管としては、耐圧性の金属メッシュ入りホース（耐圧ホース）や金属製の配管が使用可能である。通常は、耐圧ホースが使用され、その前後は金属管を使用することが好ましい。 As the shotcrete pressure feed pipe, a pressure-resistant metal mesh hose (pressure hose) or metal piping can be used. Usually, a pressure hose is used, and a metal tube is preferably used before and after that.
耐圧ホースの長さは特に限定されるものではなく、施工状況により使用される長さは変わってくるが、通常、５〜30mのものが使用される。
耐圧ホースの直径は、圧送性や、耐圧ホースの取り扱いなどの作業性の面から2.5〜3.5インチのものが通常使用される。
The length of the pressure hose is not particularly limited, and the length to be used varies depending on the construction situation, but a length of 5 to 30 m is usually used.
The diameter of the pressure hose is usually 2.5 to 3.5 inches in terms of workability such as pumpability and handling of the pressure hose.
本発明で使用するノズルとしては、連続的に縮径しているものや、縮径後に急結性吹付けコンクリートを整流する直管をつけたものが使用可能である。
急結剤混合区間の長さは、吹付けコンクリートと急結剤との混合性、付着性、及び圧送性の面から、15〜145cm程度が好ましく、25〜75cmがより好ましい。
ノズルは、金属製のものやセラミック製のものが使用可能であり、ゴム素材でできたノズルの配管内面に、セラミックスや金属でライニングされたものやこれらをチップ状のものを埋め込んだものが使用可能である。
As the nozzle used in the present invention, a nozzle that is continuously reduced in diameter or a nozzle that is provided with a straight pipe that rectifies rapidly setting sprayed concrete after the diameter reduction can be used.
The length of the quick-setting agent mixing section is preferably about 15 to 145 cm, more preferably 25 to 75 cm, from the viewpoints of mixing property, adhesion, and pumpability of the shotcrete and the quick setting agent.
Nozzles made of metal or ceramic can be used, and nozzles made of rubber are lined with ceramics or metal on the inner surface of the pipe, or those in which chips are embedded are used. Is possible.
本発明においては、従来使用の吹付け方法が使用可能であり、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吐出量は、通常、1.5〜20m3/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 present invention, a conventionally used spraying method can be used, the spraying pressure is not particularly limited, and the discharge amount of sprayed concrete is usually 1.5 to 20 m 3 / h, The amount of 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、例えば、吹付けコンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバ280」、シンテック社「MKW-25SMT」、ＰＥＴ社「G4ポンプ」、及びスクイズポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクリューポンプ、及びギヤポンプなどが使用可能である。 The spraying equipment is not particularly limited as long as the spraying is sufficiently performed. For example, for the spraying of sprayed concrete, Ariba's product name “Ariva 280”, Shintech “MKW-25SMT”, PET “ G4 pumps ", squeeze pumps, plunger pumps, diaphragm pumps, screw pumps, gear pumps, and the like can be used.
以下、実験例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on experimental examples, but the present invention is not limited thereto.
実験例１
10分強度発現性、ｐＨを評価するため、吹付けコンクリートの粉体組成に着目して、吹付け試験を行った。
下記に示した材料を用いて高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質の単位量を500kg/m3とし、細骨材比率（ｓ／ａ）を65％とした配合を用い、水は、セメント物質100部に対し、45部とし、CaSO4換算の石膏100部に対し、オキシカルボン酸３部、アルカリ金属炭酸塩３部とした高強度混和材を、セメント物質100部に対し、12部添加したベースコンクリートを練混ぜ、吹付けコンクリートとして調製し、コンクリートポンプ「シンテックMKW-25MT」を使用して圧送した。
カルシウムアルミネート100部、アルカリ金属アルミン酸塩６部、及び水酸化カルシウム３部を混合し、急結剤Ａとして調製し、圧送配管途中にＹ字管を設け、混合区間を100cmとした。
粉体急結剤添加装置「デンカナトムクリートPAC250V」で空気圧送した粉体急結剤を、セメント物質100部に対し、12部添加して急結性吹付けセメントコンクリートとし、材齢10分と３時間の圧縮強度を測定した。
また、各試験時に急結性吹付けコンクリートをコア箱に吹付けてｐＨ試験用試験体を採取し、ｐＨ試験を行った。結果を表１に示す。
Experimental example 1
In order to evaluate the 10-minute strength development and pH, a spray test was conducted focusing on the powder composition of the shotcrete.
Using the composition shown below, the unit amount of cement material consisting of cement containing blast furnace slag and fly ash and fly ash is 500 kg / m 3 and the fine aggregate ratio (s / a) is 65%. 45 parts for 100 parts of cement material, 12 parts for 100 parts of cement material, high strength admixture made of 3 parts of oxycarboxylic acid and 3 parts of alkali metal carbonate for 100 parts of gypsum converted to CaSO 4 The added base concrete was mixed and prepared as sprayed concrete, and was pumped using a concrete pump “Shintech MKW-25MT”.
100 parts of calcium aluminate, 6 parts of alkali metal aluminate, and 3 parts of calcium hydroxide were mixed to prepare quick setting agent A. A Y-shaped tube was provided in the middle of the pressure feeding pipe, and the mixing section was 100 cm.
12 parts of the powder quick-setting agent sent pneumatically with the powder quick-setting agent addition equipment `` Denka Tom Cleat PAC 250V '' is added to 100 parts of cement material to make quick setting sprayed cement concrete. The compressive strength for 3 hours was measured.
Moreover, the test piece for pH test was extract | collected by spraying quick setting shotcrete on the core box at each test, and the pH test was done. The results are shown in Table 1.
＜使用材料＞
普通セメント：市販品、ブレーン値3,200cm2/g
高炉スラグ含有セメントβ：高炉セメントＢ種、高炉スラグ含有率45％、ブレーン値3,600cm2/g
フライアッシュｂ：JIS品、II種、ブレーン値4,500cm2/g
高炉スラグ微粉末：高炉スラグの粉砕分級品、平均粒径10μm以下
フライアッシュｄ：フライアッシュ微粉末、分級フライアッシュ、平均粒径10μm以下
石膏 ：無水石膏、ブレーン値5,000cm2/g
オキシカルボン酸：クエン酸、市販品
アルカリ金属炭酸塩：炭酸ナトリウム、市販品
カルシウムアルミネート：C12A7に相当する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO2３部含有
アルカリ金属アルミン酸塩：アルミン酸ナトリウム、市販品
水酸化カルシウム：市販品
急結剤Ａ ：酸化物換算で３部のSiO2を含有するカルシウムアルミネート100部、アルカリ金属アルミン酸塩６部、及び水酸化カルシム３部の混合品
細骨材 ：新潟県糸魚川市姫川水系砂、、最大寸法５mm以下、密度2.62
粗骨材 ：新潟県糸魚川６号砕石、最大寸法15mm、密度2.64
<Materials used>
Normal cement: Commercial product, Blaine value 3,200cm 2 / g
Blast Furnace Slag Containing β: Blast Furnace Cement B, Blast Furnace Slag Content 45%, Brane Value 3,600cm 2 / g
Fly ash b: JIS product, type II, brain value 4,500cm 2 / g
Ground granulated blast furnace slag: ground granulated blast furnace slag, average particle size of 10 μm or less fly ash d: fly ash fine powder, classified fly ash, average particle size of 10 μm or less gypsum: anhydrous gypsum, brain value 5,000 cm 2 / g
Oxycarboxylic acids: citric acid, commercially available alkali metal carbonate: sodium carbonate, commercial product Calcium aluminate: C 12 amorphous quenched the corresponding heat-treated product to A 7, Blaine 5,900cm 2 / g, in terms of oxide Alkali metal aluminate containing 3 parts of SiO 2 : Sodium aluminate, commercial calcium hydroxide: commercial product quick setting agent A: 100 parts of calcium aluminate containing 3 parts of SiO 2 in terms of oxide, alkali metal aluminate Fine aggregate of 6 parts of acid salt and 3 parts of calcium hydroxide: Himekawa water sand, Itoigawa City, Niigata Prefecture, maximum dimension 5 mm or less, density 2.62
Coarse aggregate: Itoigawa No. 6 crushed stone, Niigata Prefecture, maximum size 15mm, density 2.64
＜測定方法＞
配管閉塞の有無：：吹付け試験終了後、吹付けノズルを取り外し、配管内の目視観察を行った。
圧縮強度 ：プルアウト試験により10分後の圧縮強度を求めた。プルアウト型枠表面からピンまで急結性吹付けセメントコンクリートで被覆し、型枠の裏側からピンを引抜き、そのときの引抜き強度を求め、圧縮強度＝引抜き強度×４/(供試体の接触面積)の式で換算し、圧縮強度を算出。
水酸化カルシウム量：コア箱に吹付けたコンクリートを粉砕し、74μmの篩を通過したものを用い、示差熱分析計で測定した。
ｐＨ ：水酸化カルシウムと同じく、粉砕した試料と純水を１:20の比率でポリ容器の中に入れ、沈降しないようスターラーを回転させて試験を行った。24時間を１試験とし、上澄みのｐＨを測定した後に、試料を濾紙で濾過して再度試料と純水が１:20になるよう調整し試験を50回繰返し後、測定した。
Siイオン量：ｐＨ測定と同様に試料と純水を１:20の比率でポリ容器の中に入れ、沈降しないようスターラーを回転させて試験を行った。24時間を１試験とし、上澄みのSiイオン量を測定する試験を10回繰返し後、測定した。
<Measurement method>
Presence / absence of piping blockage: After the spraying test was completed, the spraying nozzle was removed, and the inside of the piping was visually observed.
Compressive strength: The compressive strength after 10 minutes was determined by a pull-out test. Cover from the surface of the pullout formwork to the pin with quick setting spray cement concrete, pull out the pin from the back side of the formwork, find the pullout strength at that time, compressive strength = pullout strength x 4 / (contact area of the specimen) The compressive strength is calculated using the formula
Calcium hydroxide amount: Concrete sprayed on the core box was pulverized and passed through a 74 μm sieve, and measured with a differential thermal analyzer.
pH: Similar to calcium hydroxide, the ground sample and pure water were put in a plastic container at a ratio of 1:20, and the test was performed by rotating the stirrer so as not to settle. One test was performed for 24 hours, and the pH of the supernatant was measured. Then, the sample was filtered with a filter paper, adjusted again so that the sample and pure water were 1:20, and the test was repeated 50 times before measurement.
Similar to pH measurement, the sample and pure water were placed in a plastic container at a ratio of 1:20, and the test was performed by rotating the stirrer so as not to settle. One test was performed for 24 hours, and the test for measuring the amount of Si ions in the supernatant was repeated 10 times and then measured.
表１の結果より、本発明による実施例では、短時間強度の発現性、水酸化カルシウム量の低減に優れ、Siイオン溶出量が少ない吹付材料であることが確認された。比較例として、高炉スラグ微粉末とフライアッシュ微粉末を用いて実験した実験No.1-9〜1-14では、水酸化カルシウム量が多く、ｐＨが11.0を上回る結果となった。 From the results shown in Table 1, it was confirmed that in the examples according to the present invention, the spray material was excellent in short-time strength, reduced calcium hydroxide, and had a small amount of Si ion elution. As comparative examples, in Experiment Nos. 1-9 to 1-14 in which experiments were performed using blast furnace slag fine powder and fly ash fine powder, the amount of calcium hydroxide was large and the pH exceeded 11.0.
実験例２
実験例１と同様の材料を用い、実験No.1- 5と同様のコンクリートを用い、高炉スラグ含有セメント、高炉スラグ、及びフライアッシュの品種を変えて吹付け試験を行った。結果を表２に示す。
Experimental example 2
Using the same material as in Experimental Example 1, using the same concrete as in Experiment No. 1-5, the blast furnace slag-containing cement, the blast furnace slag, and the fly ash varieties were changed, and the spray test was performed. The results are shown in Table 2.
＜使用材料＞
高炉スラグ含有セメントα：高炉セメントＡ種、スラグ含有率20％、ブレーン値3,500cm2/g
高炉スラグ含有セメントγ：高炉セメントＣ種、スラグ含有率65％、ブレーン値4,300cm2/g
高炉スラグＡ：粉砕品、ブレーン値3,000cm2/g
高炉スラグＢ：粉砕品、ブレーン値4,500cm2/g
高炉スラグＣ：粉砕品、ブレーン値7,500cm2/g
フライアッシュａ：ブレーン値3,000cm2/g
フライアッシュｃ：ブレーン値7,500cm2/g
<Materials used>
Blast Furnace Slag Containing α: Blast Furnace Cement Class A, Slag Content 20%, Brain Value 3,500cm 2 / g
Blast Furnace Slag Containing γ: Blast Furnace Cement Class C, Slag Content 65%, Brane Value 4,300cm 2 / g
Blast furnace slag A: ground product, brain value 3,000cm 2 / g
Blast furnace slag B: ground product, brain value 4,500cm 2 / g
Blast furnace slag C: ground product, brain value 7,500cm 2 / g
Fly ash a: Brain value 3,000cm 2 / g
Fly ash c: Brain value 7,500cm 2 / g
表２の結果から、本発明に用いる高炉スラグ含有セメント、高炉スラグ、フライアッシュを用いることで、良好な作業性、良好な初期強度発現性が得られることが確認された。 From the results in Table 2, it was confirmed that by using the blast furnace slag-containing cement, blast furnace slag, and fly ash used in the present invention, good workability and good initial strength development were obtained.
実験例３
実験例１と同様の材料を用い、実験No.1- 5と同様のコンクリートを用い、高強度混和材の添加量および組成を変えて吹付け試験を行った。結果を表３に示す。
Experimental example 3
Using the same material as in Experimental Example 1, using the same concrete as in Experiment No. 1-5, the spraying test was performed while changing the amount and composition of the high-strength admixture. The results are shown in Table 3.
＜試験方法＞
スランプ試験：コンクリートの調製直後と90分経過後のスランプを測定
強度試験 ：コア箱に吹付けたコンクリートをφ55×110mmの寸法に調整した供試体の圧縮強度試験を行った。
<Test method>
Slump test: Measure strength of slump immediately after preparation of concrete and 90 minutes later Strength test: Compressive strength test was performed on a specimen in which the concrete sprayed on the core box was adjusted to a size of φ55 × 110 mm.
表３の結果から、本発明による高強度混和材を用いることで、流動性の発現および保持に優れ、急結性に優れ、かつ、良好な強度発現性を得られることが確認された。比較例として実験した実験No.3- 7は、１日強度、28日強度ともに劣った結果となり、実験No.3-24は28日強度が低い値となり、長期耐久性に劣ると考えられる。 From the results shown in Table 3, it was confirmed that by using the high-strength admixture according to the present invention, it was excellent in expression and retention of fluidity, excellent quick setting, and good strength development. Experiment No. 3-7, which was tested as a comparative example, was inferior in both the 1-day strength and the 28-day strength. Experiment No. 3-24 had a low value on the 28-day strength, which is considered to be inferior in long-term durability.
実験例４
急結剤の添加量を、高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質100部に対して12部とし、含有するSiO2の量が異なるカルシウムアルミネートを使用してモルタル試験を行った。
カルシウムアルミネート100部に対して、アルカリ金属アルミン酸塩６部と水酸化カルシウム３部を混合し、各急結剤とした。
砂をセメント物質100部に対して200部、高炉スラグ含有セメントβ：フライアッシュｂを100部：100部とし、実験例１と同様に、セメント物質100部に対し、高強度混和材を12部、水を45部をいれてモルタルを調製した。結果を表４に示す。
Experimental Example 4
The addition amount of the quick setting agent was 12 parts with respect to 100 parts of cement material composed of cement containing blast furnace slag and fly ash, and a mortar test was performed using calcium aluminate containing different amounts of SiO 2 .
With respect to 100 parts of calcium aluminate, 6 parts of alkali metal aluminate and 3 parts of calcium hydroxide were mixed to obtain respective quick setting agents.
200 parts of sand for 100 parts of cement material, 100 parts of blast furnace slag-containing cement β: fly ash b: 100 parts, and 12 parts of high-strength admixture for 100 parts of cement material as in Experimental Example 1. Then, 45 parts of water was added to prepare a mortar. The results are shown in Table 4.
＜使用材料＞
急結剤A-1：C12A7に対応する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO20.5部含有
急結剤A-2：C12A7に対応する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO21.0部含有
急結剤A-3：C12A7に対応する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO22.0部含有
急結剤A-4：C12A7に対応する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO24.0部含有
急結剤A-5：C12A7に対応する熱処理物を急冷した非晶質、ブレーン値5,900cm2/g、酸化物換算でSiO25.0部含有
<Materials used>
Quenching agent A-1: Amorphous obtained by quenching the heat-treated product corresponding to C 12 A 7 , Brake value 5,900 cm 2 / g, oxide containing 0.5 part SiO 2 quenching agent A-2: C 12 A amorphous quenched with corresponding heat-treated product to 7, Blaine 5,900cm 2 / g, SiO 2 1.0 parts contain quick-setting admixture a-3 in terms of oxide: non that quenching the corresponding heat-treated product to C 12 a 7 Crystalline, Blaine value 5,900 cm 2 / g, 2.0 parts of SiO 2 in terms of oxide, Aqueous hardening agent A-4: Amorphous obtained by quenching heat-treated product corresponding to C 12 A 7 , Blaine value 5,900 cm 2 / g , SiO 2 4.0 parts contain quick-setting admixture a-5 in terms of oxide: C 12 amorphous quenched with corresponding heat-treated product to a 7, Blaine 5,900cm 2 / g, containing SiO 2 5.0 parts in terms of oxide
＜試験方法＞
凝結試験 ：JIS R 5201-1997「セメントの物理試験方法」に準拠し、モルタルに急結剤を添加混合した材料の凝結時間を測定した。
圧縮強度 ：JIS R 5201-1997「セメントの物理試験方法」に準拠し、モルタルに急結剤を添加混合したモルタルの圧縮強度を、急結剤を添加してから10分、３時間の圧縮強度をそれぞれ測定した。
<Test method>
Setting test: In accordance with JIS R 5201-1997 “Physical testing method for cement”, the setting time of a material obtained by adding a quick-setting agent to mortar was measured.
Compressive strength: In accordance with JIS R 5201-1997 “Physical testing method for cement”, the compressive strength of mortar in which a quick setting agent is added to mortar and mixed for 10 minutes and 3 hours after the quick setting agent is added Was measured respectively.
表４の結果より、本発明の急結剤を用いることで凝結特性に優れ、かつ、良好な強度発現性が得られることが確認された。比較例として実験した実験No.4- 1では、凝結試験で始発と終結が同時間に生じていることにより、吹付け時に良好な付着ができず、混合部分の閉塞が生じる可能性があり、実用的なものではないと判断された。実験No.4- 6では、10分、３時間の圧縮強度がともに低い値となり、実用性が低いと判断された。 From the results of Table 4, it was confirmed that by using the quick setting agent of the present invention, the setting properties were excellent and good strength development was obtained. In Experiment No. 4-1, which was experimented as a comparative example, the start and end of the setting test occurred at the same time, which could prevent good adhesion at the time of spraying, possibly resulting in blockage of the mixed portion. It was judged that it was not practical. In Experiment No. 4-6, the compressive strength at 10 minutes and 3 hours was both low, and the practicality was judged to be low.
実験例５
急結剤Ａの配合および添加量を変えてモルタル試験を行った。
砂を、高炉スラグ含有セメントβとフライアッシュｂからなるセメント物質100部に対し200部、高炉スラグ含有セメントβ：フライアッシュｂを100部：100部とし、実験例１と同様に高強度混和材をセメント物質100部に対して12部とし、水を45部としてモルタルを調製し、その後、急結剤を添加した。
また、比較例として、急結剤Ｂと急結剤Ｃを用いて同様に行った。結果を表５に示す。
Experimental Example 5
A mortar test was conducted by changing the blending and addition amount of the quick setting agent A.
High strength admixture in the same manner as in Experimental Example 1 with 200 parts of sand for 100 parts of cement material composed of blast furnace slag-containing cement β and fly ash b, and blast furnace slag-containing cement β: fly ash b 100 parts: 100 parts. The mortar was prepared by adding 12 parts to 100 parts of the cement substance and 45 parts of water, and then the quick setting agent was added.
Moreover, it carried out similarly using the quick setting agent B and the quick setting agent C as a comparative example. The results are shown in Table 5.
＜使用材料＞
急結剤Ｂ ：酸化物換算で３部のSiO2を含有するカルシウムアルミネート100部、アルカリ金属アルミン酸塩５部、アルカリ金属炭酸塩１部、及び石膏100部の混合品
急結剤Ｃ ：カルシウムアルミネート系急結剤、市販品
<Materials used>
Quick setting agent B: Mixture quick setting agent C: 100 parts of calcium aluminate containing 3 parts of SiO 2 in terms of oxide, 5 parts of alkali metal aluminate, 1 part of alkali metal carbonate and 100 parts of gypsum: Calcium aluminate quick-set agent, commercial product
表５の結果から、本発明の急結剤を用いることで凝結特性に優れ、かつ、良好な強度発現性が得られることが確認された。
比較のため、急結剤Ｂを使用した実験No.5-25では初期強度が低く、また、急結剤Ｃを使用した実験No.5-26は初期強度は非常に低く、28日強度も低いものであった。
From the results of Table 5, it was confirmed that by using the quick setting agent of the present invention, the setting property was excellent and good strength development was obtained.
For comparison, the initial strength is low in Experiment No. 5-25 using the quick setting agent B, and the initial strength is very low in Experiment No. 5-26 using the quick setting agent C. It was low.
実験例６
実験例１と同様の材料用い、同様にコンクリートとして調製し、高炉スラグ含有セメントとフライアッシュからなるセメント物質の単位量を360〜600kg/m3とし、吹付け試験を行った。
比較例として行った実験No.6-24の混合セメントの配合比率、急結剤添加量も実験例１で行ったものと同様とした。結果を表６に示す。
Experimental Example 6
Using the same material as in Experimental Example 1, it was similarly prepared as a concrete, and a spray test was performed with the unit amount of cement material consisting of cement containing blast furnace slag and fly ash set to 360 to 600 kg / m 3 .
As a comparative example, the blending ratio of the mixed cement of Experiment No. 6-24 and the addition amount of the quick setting agent were the same as those in Experiment 1. The results are shown in Table 6.
＜使用材料＞
セメントＡ：高炉スラグ含有セメントβとフライアッシュｂを質量比100:100で混合したセメント
セメントＢ：普通セメント、高炉スラグＣ、及びフライアッシュｂを質量比で75：25：100で混合したセメント
セメントＣ：普通セメント、高炉スラグＣ、及びフライアッシュｂを質量比で25：75：100で混合したセメント
セメントＤ：普通セメントと高炉スラグ微粉末を質量比100：30で混合したセメント
セメントＥ：普通セメントとフライアッシュ微粉末を質量比100：30で混合したセメント
<Materials used>
Cement A: Cement cement obtained by mixing blast furnace slag-containing cement β and fly ash b at a mass ratio of 100: 100 B: Cement cement obtained by mixing ordinary cement, blast furnace slag C, and fly ash b at a mass ratio of 75: 25: 100 C: Cement cement in which ordinary cement, blast furnace slag C, and fly ash b are mixed at a mass ratio of 25: 75: 100 D: Cement cement in which ordinary cement and blast furnace slag fine powder are mixed at a mass ratio of 100: 30 E: Normal Cement mixed with cement and fly ash fine powder at a mass ratio of 100: 30
＜試験方法＞
材料分離の有無：スランプ試験を行った後、スランプ板をつき棒で15回叩き、モルタル分と骨材が分離したかで判断した。
<Test method>
Presence / absence of material separation: After a slump test, a slump plate was attached and hit with a stick 15 times to judge whether the mortar and aggregate were separated.
表６の結果から、本発明による高炉スラグ含有セメント、フライアッシュを所定量配合することで、急結剤による配管の閉塞がなく、初期強度発現性に優れ、水酸化カルシウム量、ｐＨ、及びSiイオン溶出量も少ない吹付材料が得られた。 From the results in Table 6, by blending a predetermined amount of blast furnace slag-containing cement and fly ash according to the present invention, there is no blockage of piping due to a rapid setting agent, excellent initial strength development, calcium hydroxide amount, pH, and Si A spray material with a small amount of ion elution was obtained.
実験例７
急結剤添加後の混合区間の長さを変化させたこと以外は、実験例１の実験No.1-5と同様の材料、配合の吹付けコンクリートを調製し、急結剤ＡをＹ字管から調製した吹付けコンクリートへ添加した。混合区間を変えたほかは、変えずに10分間、急結性吹付けコンクリートを吹付けした後の配管を確認した。また、急結剤とコンクリートとの混合性を確認するためプルアウト試験も併せて行った。測定結果を表７に示す。
Experimental Example 7
Except that the length of the mixing section after the addition of the quick setting agent was changed, a shotcrete with the same material and blend as in Experiment No. 1-5 in Experimental Example 1 was prepared, and the quick setting agent A was Y-shaped. Added to shotcrete prepared from tube. Except for changing the mixing section, the piping after spraying the quick setting sprayed concrete for 10 minutes without changing was confirmed. In addition, a pull-out test was also conducted in order to confirm the mixing property of the quick setting agent and concrete. Table 7 shows the measurement results.
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