JP5976470B2 - 吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 - Google Patents
吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法 Download PDFInfo
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本発明でいう部や%は特に規定のないかぎり質量基準である。本発明でいうセメントコンクリートとは、モルタルやコンクリートを総称するものである。
部に対して固形分換算で5〜15部であることを特徴とする該吹付け工法であり、セメントコンクリートと急結剤スラリーを吹付け直前で混合して吹付け、かつ、急結剤スラリーの使用量がセメント100
部に対して固形分換算で5〜15部であり、スラリー水の
使用量が、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部
に対して、30〜150部であることを特徴とする該吹付け工法であり、カルシウムアルミネート類の使用量が、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計10
0部中、10〜90部であり、硫酸塩の使用量が、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計100部中、10〜90
部であり、アルミン酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計100部に対して
、1〜20部である該吹付け工法であり、セメントの使用量が330〜500kg/m 3 であり、水セメント比が40〜65%であり、セメントコンクリートの圧送速度は4〜20m 3 /hである該吹付け工法である。
普通セメント500gにPAO0.05gを予め混合し、水350gを加えて混合したセメントミルクと、急結剤100部と表1に示す量のビスフェノールを予め混合した粉体急結剤とを、使用した。セメントミルクにこの粉体急結剤を添加して素早く混合し、流動性を失った時間を測定した。粉体急結剤の使用量はセメント100部に対して10部であった。結果を表1に併記した。
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積3,200cm2/g、比重3.16
急結剤:カルシウムアルミネート/石膏/アルミン酸塩=100/100/14(質量比)からなる混合物。ただし、カルシウムアルミネートは12CaO・7Al2O3組成に対応し、ブレーン比表面積5,500cm2/gで非晶質のものを使用し、石膏はII型無水石膏でブレーン比表面積5,000cm2/gのものを使用し、アルミン酸塩はアルミン酸ナトリウムを使用した。
PAOイ:ポリエチレンオキサイド、平均分子量200万、市販品
PAOロ:ポリエチレンオキサイド、平均分子量100万、市販品
ビスフェノールS−c:平均分子量20,000、市販品
ビスフェノールA:平均分子量25,000、市販品
ブレーン値:JIS R 5201の比表面積試験に従った。
ゲル化時間:セメントミルクと急結剤を混合してから、セメントミルクが流動性を失うまでの時間、即ちセメントミルクがゲル化して容器を傾けても流れなくなるまでの時間を示した。
各材料の単位量を、セメント450kg/m3、水203kg/m3、細骨材1,114kg/m3、及び粗骨材611kg/m3としたコンクリートを調製し、圧送速度10m3/h、圧送圧力0.4MPaの条件下でコンクリート圧送機「アリバ280」で圧送した。
又、コンクリート中のセメント100部に対して、表2に示す量のPAOイをコンクリートに予め混合し、急結剤100部に対して固形分換算で表2に示す量のビスフェノールS−cを急結剤に予め混合して使用した。
この粉体急結剤100部に対して、70部のスラリー水を圧縮空気と一緒に加圧条件下で加え、急結剤スラリーとした。
吹付けノズルの手前に設けた混合管に、コンクリート中のセメント100部に対して、急結剤スラリーが固形分換算で10部となるように吹込み、コンクリートと急結剤スラリーを混合し、急結性コンクリートとし、模擬トンネルに吹付けてリバウンド率、圧送性、及び圧縮強度の評価を行った。結果を表2に併記した。
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積3,200cm2/g、比重3.16
細骨材:新潟県姫川産川砂、比重2.62
粗骨材:新潟県姫川産川砂利、比重2.67、最大骨材寸法15mm
急結剤:カルシウムアルミネート/石膏/アルミン酸塩=100/100/14(質量比)からなる混合物。ただし、カルシウムアルミネートは12CaO・7Al2O3組成に対応し、ブレーン比表面積5,500cm2/gで非晶質のものを使用し、石膏はII型無水石膏でブレーン比表面積5,000cm2/gのものを使用し、アルミン酸塩はアルミン酸ナトリウムを使用した。
PAOイ:ポリエチレンオキサイド、平均分子量200万、市販品
ビスフェノールS−c:平均分子量20,000、市販品
リバウンド率:急結性コンクリートを15m3/hの圧送速度で5分間、高さ4.5m、幅5.5mの模擬トンネルに吹付けた。吹付け終了後、付着せずに落下した急結性コンクリートの量を測り、(リバウンド率)=(吹付けの際に付着せずに落下した急結性コンクリート)/(吹付けに使用した全体の急結性コンクリート)×100(質量%)の式より算出した。
圧送性:急結性コンクリートを吹付ける際の圧送管内の圧力を測定した。
圧縮強度:材齢3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コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引抜き、その時の引き抜き強度を求め、(圧縮強度)=(引抜き強度)×4/(剪断面積)の式から圧縮強度を算出した。材齢1日以降の圧縮強度は、幅50cm×長さ50cm×厚さ20cmの型枠に急結性コンクリートを吹付け、コアリングして採取した直径5cm×長さ10cmの供試体の強度を耐圧試験器で測定した。
セメント100部に対してPAOイ0.01部と、急結剤100部に対して固形分換算で表3に示す量のビスフェノールSを用いたこと以外は実験例2と同様に行った。結果を表3に併記した。
尚、ビスフェノールSを予め急結剤に混合して使用した。
ビスフェノールS−a:平均分子量5,000、市販品
ビスフェノールS−b:平均分子量10,000、市販品
ビスフェノールS−d:平均分子量30,000、市販品
セメント100部に対してPAOイ0.01部、急結剤100部に対して固形分換算でビスフェノールS−c0.3部、セメント100部に対して固形分換算で表4に示す量の急結剤スラリーを用いたこと以外は実験例2と同様に行った。結果を表4に併記した。
Claims (13)
- セメントとポリアルキレンオキサイドを含有してなるセメントコンクリートと、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部に対して0.5部未満のビスフェノールS縮合物を含有してなる粉末状急結剤とを、含有してなる吹付け材料であり、セメントコンクリートがモルタルとコンクリートからなる群の1種以上である吹付け材料。
- セメントとポリアルキレンオキサイドを含有してなるセメントコンクリートと、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部に対して0.5部未満のビスフェノールS縮合物を含有してなる粉末状急結剤とスラリー水を含有する急結剤スラリーとを、含有してなる吹付け材料であり、セメントコンクリートがモルタルとコンクリートからなる群の1種以上である吹付け材料。
- ポリアルキレンオキサイドの平均分子量が100万〜500万であり、ポリアルキレンオキサイドの使用量が、セメント100部に対して、0.001〜0.1部である請求項1又は2記載の吹付け材料。
- ビスフェノールS縮合物の平均分子量が5,000〜30,000である請求項1〜3のうちの1項記載の吹付け材料。
- セメントとポリアルキレンオキサイドを含有してなるセメントコンクリートと、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部に対して0.5部未満のビスフェノールS縮合物を含有してなる粉末状急結剤とを、混合してなる吹付け工法であり、セメントコンクリートがモルタルとコンクリートからなる群の1種以上である吹付け工法。
- セメントとポリアルキレンオキサイドを含有してなるセメントコンクリートと、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部に対して0.5部未満のビスフェノールS縮合物を含有してなる粉末状急結剤とスラリー水を含有する急結剤スラリーとを、混合してなる吹付け工法であり、セメントコンクリートがモルタルとコンクリートからなる群の1種以上である吹付け工法。
- ポリアルキレンオキサイドの平均分子量が100万〜500万である請求項5又は6記載の吹付け工法。
- ビスフェノールS縮合物の平均分子量が5,000〜30,000である請求項5〜7のうちの1項記載の吹付け工法。
- ポリアルキレンオキサイドの使用量が、セメント100部に対して、0.001〜0.1部である請求項5〜8のうちの1項記載の吹付け工法。
- セメントコンクリートと粉末状急結剤を吹付け直前で混合して吹付け、かつ、急結剤の使用量がセメント100
部に対して固形分換算で5〜15部であることを特徴とする請求項5記載の吹付け工法。 - セメントコンクリートと急結剤スラリーを吹付け直前で混合して吹付け、かつ、急結剤スラリーの使用量がセメント100
部に対して固形分換算で5〜15部であり、スラリー水の
使用量が、カルシウムアルミネート類、硫酸塩、アルミン酸塩からなる粉末状急結剤100部
に対して、30〜150部であることを特徴とする請求項6記載の吹付け工法。 - カルシウムアルミネート類の使用量が、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計10
0部中、10〜90部であり、硫酸塩の使用量が、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計100部中、10〜90
部であり、アルミン酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート類と硫酸塩の合計100部に対して
、1〜20部である請求項5〜11のうちの1項記載の吹付け工法。 - セメントの使用量が330〜500kg/m 3 であり、水セメント比が40〜65%であり、セメントコンクリートの圧送速度は4〜20m 3 /hである請求項5〜12のうちの1項記載の吹付け工法。
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