JP6072529B2 - Cement quick setting agent, cement composition, spraying material, spraying method - Google Patents

Cement quick setting agent, cement composition, spraying material, spraying method Download PDF

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Description

本発明は、セメント急結剤、セメント組成物、吹付け材料、吹付け工法に関する。   The present invention relates to a cement quick setting agent, a cement composition, a spraying material, and a spraying method.

トンネル掘削等の露出した地山の崩落を防止するために、急結剤をコンクリートに配合した急結コンクリートの吹付け工法が行われている(特許文献1参照)。この工法は、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け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、急結性吹付け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。   In order to prevent collapse of exposed ground such as tunnel excavation or the like, a spraying method of quick setting concrete in which a quick setting agent is mixed with concrete is performed (see Patent Document 1). This method usually involves preparing shotcrete at a cement, aggregate, and water metering plant installed at the excavation site, transporting it with an agitator car, pumping it with a concrete pump, and using a confluence pipe installed in the middle. It is a method of mixing with a rapid setting agent fed from the other side and spraying it as a quick setting sprayed concrete on a natural ground surface to a predetermined thickness.

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、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、カルシウムアルミネートと3CaO・SiOとの混合物等が知られている(特許文献2〜5参照)。 Accelerating agents include calcium aluminate, a mixture of alkali metal aluminate and alkali metal carbonate, etc., a mixture of calcium aluminate, alkali metal aluminate, and alkali metal carbonate, calcium aluminate and 3CaO · A mixture with SiO 2 is known (see Patent Documents 2 to 5).

特公昭60−4149号公報Japanese Patent Publication No. 60-4149 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2006−182617号公報JP 2006-182617 A 国際公開WO05/123620パンフレットInternational Publication WO05 / 123620 Pamphlet 特開平10−101389号公報JP-A-10-101389

これらの急結剤は、セメントの凝結を促進させる働きがあり、いずれもセメントコンクリートと混合して地山面に吹付けられる。   These quick setting agents have a function of promoting the setting of cement, and all of them are mixed with cement concrete and sprayed on the ground surface.

しかしながら、これらの急結剤は湧き水が多かったり、岩盤が少なかったりするような地山に対しては、コンクリートの剥落や地山の崩落が起こりやすいという課題があった。更に、近年ではコスト削減のため、施工サイクルを短縮し、吹付け厚さが薄くても安全性が確保される吹付け材料が求められている。   However, these quick setting agents have a problem that concrete may be peeled off or the ground may be collapsed in a natural ground where there is a lot of spring water or a small amount of rock. Furthermore, in recent years, in order to reduce costs, there is a demand for a spray material that shortens the construction cycle and ensures safety even when the spray thickness is thin.

以上のことから、吹付けコンクリートの急結性や強度発現性の向上が求められており、新たなセメント急結剤が開発されている(特許文献6〜7参照)。特許文献6は、セメントと急結剤を除く混和材料に含まれる石膏の合計が、セメント100重量部に対しSO換算で5重量部を超えるベースコンクリートに添加する急結剤であって、カルシウムアルミネート類と、NaO/Alのモル比が0.65以上1.00未満であるアルミン酸ナトリウムとを含む急結剤である。特許文献7は、カルシウムアルミネートと石膏とアルカリ金属アルミン酸塩とを含有する吹付け用急結剤であって、前記カルシウムアルミネートは、ガラス化率が80%以上であり、CaO/Alモル比が1.9〜3.0であり、かつ前記アルカリ金属アルミン酸塩の含有量が、吹付け用急結剤100部中、1.5〜10部であることを特徴とする吹付け用急結剤である。これらのセメント急結剤及びセメント組成物は、主に急結剤中のカルシウムアルミネートや石膏やその他の副成分の比率や粒度について検討した結果であり、これらの結晶・非結晶の割合であるガラス化率や粒度分布については検討されていない。 From the above, improvement in quick setting property and strength development property of shotcrete has been demanded, and new cement quick setting agents have been developed (see Patent Documents 6 to 7). Patent Document 6 is a rapid setting agent added to base concrete in which the total amount of gypsum contained in an admixture excluding cement and rapid setting agent exceeds 5 parts by weight in terms of SO 3 with respect to 100 parts by weight of cement. A rapid setting agent containing aluminates and sodium aluminate having a Na 2 O / Al 2 O 3 molar ratio of 0.65 or more and less than 1.00. Patent Document 7 is a quick setting agent for spraying containing calcium aluminate, gypsum, and alkali metal aluminate, and the calcium aluminate has a vitrification rate of 80% or more, and is CaO / Al 2. The O 3 molar ratio is 1.9 to 3.0, and the content of the alkali metal aluminate is 1.5 to 10 parts in 100 parts of the rapid setting agent for spraying. It is a quick setting agent for spraying. These cement quick-setting agents and cement compositions are mainly the result of studying the ratio and particle size of calcium aluminate, gypsum and other subcomponents in the quick-setting agent, and the ratio of these crystals and non-crystals. Vitrification rate and particle size distribution have not been studied.

粒度は反応活性の指標であり、評価方法としては、比表面積、粒度分布、細孔分布等が挙げられる。例えば、特許文献8ではブレーン比表面積(以下、ブレーン値と表記)6000cm/gの急結剤と石膏を使用しているが、ブレーン値は粉体全体の表面積であるため、反応活性にばらつきが生じる場合がある。なぜなら、粉体は個々の粒度をもつ粒子が、度数に偏りをもって分布しているためである。つまり、ブレーン値では、個々の粒度、つまり個々の反応活性をもつ粒子を厳密に評価することはできない。本発明は分級操作により、分布幅を限定する。本発明は、反応活性のばらつきを抑え、活性の高い粒子を限定して使用する点で、特許文献8とは異なる。又、粒子径は小さいほど反応活性が高くなるが、粉塵量が多くなり、人体に悪影響を及ぼしたり、空気中の水分と反応し、貯蔵安定性が悪くなったりすることがある。 The particle size is an index of reaction activity, and the evaluation method includes specific surface area, particle size distribution, pore distribution and the like. For example, Patent Document 8 uses a rapid setting agent and gypsum having a specific surface area of brain (hereinafter referred to as “brain value”) of 6000 cm 2 / g. However, since the brain value is the surface area of the entire powder, the reaction activity varies. May occur. This is because particles having individual particle sizes are distributed with a bias in frequency. In other words, the Blaine value cannot strictly evaluate individual particle sizes, that is, particles having individual reaction activities. The present invention limits the distribution width by classification operation. The present invention is different from Patent Document 8 in that variation in reaction activity is suppressed and particles having high activity are limited and used. In addition, the smaller the particle size, the higher the reaction activity, but the amount of dust increases, which may adversely affect the human body and may react with moisture in the air, resulting in poor storage stability.

比表面積と平均粒子径には、一般に以下の式が成立する。
S=6/ρd(S:比表面積、ρ:密度、d:平均粒子径)
上記の式で、特許文献8のカルシウムアルミネートや石膏(ブレーン比表面積6000cm/g、密度3g/cmとする)の平均粒子径を算出すると、3.3μmであり、本発明より粒子径が小さい。
The following formula is generally established for the specific surface area and the average particle diameter.
S = 6 / ρd (S: specific surface area, ρ: density, d: average particle diameter)
When the average particle diameter of calcium aluminate and gypsum (brane specific surface area of 6000 cm 2 / g, density 3 g / cm 3 ) of Patent Document 8 is calculated by the above formula, it is 3.3 μm, and the particle diameter from the present invention Is small.

本発明者は、前記課題や要求を種々検討した結果、特定のガラス化率や粒度分布のカルシウムアルミネートや他の原料を適当な比率で使用したり、更に特定の金属塩を急結剤に含有したりすることで、前述の課題を解決する知見を得て本発明を完成するに至った。   As a result of various studies on the above problems and requirements, the present inventor used calcium aluminate and other raw materials having a specific vitrification rate and particle size distribution in an appropriate ratio, and further used a specific metal salt as a rapid setting agent. By containing, the knowledge which solves the above-mentioned subject was acquired, and it came to complete this invention.

即ち、本発明は、カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、珪素をカルシウムアルミネート100部中に酸化物換算で1〜5部含有し、ガラス化率が90%以上99%以下で、CaOとAlのモル比(CaO/Al)が1.5〜2.5で、5〜30μmの粒子径積算値が75%以上であるカルシウムアルミネート20部以上50部以下、アルカリ金属炭酸塩1部以上20部以下、アルカリ金属アルミン酸塩0.1部以上20部以下、5〜30μmの粒子径積算値が50%以上の石膏21部以上45部以下、を含有するセメント急結剤であり、更に、水酸化物、重炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルカリ金属塩を含有する該セメント急結剤であり、アルカリ金属塩が、硫酸ナトリウムである該セメント急結剤であり、更に、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、亜硫酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルカリ土類金属塩を含有する該セメント急結剤であり、アルカリ土類金属塩が、硝酸カルシウムである該セメント急結剤であり、更に、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルミニウム塩を含有する該セメント急結剤であり、アルミニウム塩が、硫酸アルミニウムである該セメント急結剤であり、該セメント急結剤とセメントを、含有するセメント組成物であり、該セメント組成物を含有する吹付け材料であり、該セメント急結剤と、セメントとを混合してなる吹付け工法である。 That is, the present invention contains 1 to 5 parts of silicon in 100 parts of calcium aluminate in terms of oxide in 100 parts of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum, and vitrified. When the rate is 90% or more and 99% or less, the molar ratio of CaO to Al 2 O 3 (CaO / Al 2 O 3 ) is 1.5 to 2.5, and the particle diameter integrated value of 5 to 30 μm is 75% or more. A certain amount of calcium aluminate 20 parts or more and 50 parts or less, an alkali metal carbonate 1 part or more and 20 parts or less, an alkali metal aluminate 0.1 part or more and 20 parts or less, and a gypsum whose particle diameter integrated value of 5 to 30 μm is 50% or more. 21 parts or more and 45 parts or less of a cement quick setting agent, and further, hydroxide, bicarbonate, nitrate, nitrite, silicate, phosphate, sulfate, sulfite, bisulfite, Thiosulfate, thio A The cement quick-setting admixture containing an alkali metal salt is one or more selected from the en salt, alkali metal salt, an the cement quick-setting agent is sodium sulfate, and further, a hydroxide , A cement rapid hardening agent containing one or more alkaline earth metal salts selected from carbonate, nitrate, nitrite, phosphate and sulfite, wherein the alkaline earth metal salt is nitric acid The cement quick setting agent which is calcium, and further, the cement quick setting agent containing one or more aluminum salts selected from nitrates, phosphates and sulfates, wherein the aluminum salt is sulfuric acid A cement setting agent that is aluminum, a cement composition containing the cement setting agent and cement, a spray material containing the cement composition, the cement setting agent, and a cement composition. This is a spraying method that mixes with a mentament.

本発明のセメント急結剤を使用することで、従来の急結剤に比べ、急結性吹付けコンクリートの急結性、強度発現性の向上の効果を奏する。   By using the cement quick setting agent of the present invention, there is an effect of improving the quick setting property and strength development property of the quick setting shot concrete as compared with the conventional quick setting agent.

以下、本発明を詳細に説明する。尚、本発明でいうセメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートの総称である。本発明でいう部は、特記しない限り、質量部をいう。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. In addition, the cement concrete as used in this invention is a general term for cement paste, mortar, and concrete. The part as used in the field of this invention means a mass part unless otherwise specified.

本発明で使用するカルシウムアルミネートとは、カルシアを含む原料と、アルミニウム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Alとを主たる成分とした水和活性を有する物質である。 The calcium aluminate used in the present invention is a mixture of a raw material containing calcia and a raw material containing aluminum, and obtained by heat treatment such as firing in a kiln or melting in an electric furnace. It is a substance having hydration activity with 2 O 3 as a main component.

カルシウムアルミネートは合成時にシリカを含む原料を混合することで、珪素を含有させることが可能である。カルシウムアルミネート100部中の珪素の含有量は、酸化物(SiO)換算で1〜5部が好ましく、1.5〜3部がより好ましい。1部未満では優れた初期強度発現性が得られない場合があり、5部を超えるとは長期強度発現性が損なわれる場合がある。 Calcium aluminate can contain silicon by mixing raw materials containing silica at the time of synthesis. The silicon content in 100 parts of calcium aluminate is preferably 1 to 5 parts, more preferably 1.5 to 3 parts in terms of oxide (SiO 2 ). If it is less than 1 part, excellent initial strength development may not be obtained, and if it exceeds 5 parts, long-term strength development may be impaired.

カルシウムアルミネートは、電気炉で溶融後は急冷しガラス化することが好ましく、ガラス化率は90%以上99%以下が好ましく、93%以上99%以下がより好ましい。90%未満では、優れた急結性が得られない場合がある。ガラス化率は、加熱前のサンプルの粉末X線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Sを予め測定し、1000℃で2時間加熱後、1〜10℃/分の冷却速度で徐冷し、粉末X線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Sを求め、更に、これらのS及びSの値を用い、下記の式を用いてガラス化率χを算出する。ガラス化率χ(%)=100×(1−S/SCalcium aluminate is preferably quenched and vitrified after melting in an electric furnace, and the vitrification rate is preferably 90% or more and 99% or less, and more preferably 93% or more and 99% or less. If it is less than 90%, an excellent quick setting property may not be obtained. The vitrification rate is determined by measuring the main peak area S of the crystalline mineral in advance by powder X-ray diffraction of the sample before heating, heating at 1000 ° C. for 2 hours, and then slowly cooling at a cooling rate of 1-10 ° C./min. The main peak area S 0 of the crystal mineral after heating by the powder X-ray diffraction method is obtained, and further, the vitrification rate χ is calculated by using the following equation using the values of S 0 and S. Vitrification rate χ (%) = 100 × (1−S / S 0 )

カルシウムアルミネートのCaOとAlのモル比(CaO/Al)は1.5〜2.5が好ましく、1.7〜2.3がより好ましい。モル比がこの範囲外では、優れた急結性が得られない場合がある。 The calcium aluminate CaO to Al 2 O 3 molar ratio (CaO / Al 2 O 3 ) is preferably 1.5 to 2.5, and more preferably 1.7 to 2.3. If the molar ratio is outside this range, excellent quick setting may not be obtained.

カルシウムアルミネートは、分級器で種々の粒度に篩い分けることが好ましく、急結性や初期強度発現性の点で、5〜30μmの粒子径積算値(以下、5−30μm積算値と表記)は75%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。75%未満では、優れた急結性や強度発現性が得られない場合がある。粒度分布はレーザー回折・散乱法による粒度分布測定器(例えばHORIBA LA−920)を使用して、試料分散媒にエタノールを用い、測定する。粒子径積算値の%は体積%である。   Calcium aluminate is preferably sieved to various particle sizes with a classifier. From the viewpoint of rapid setting and initial strength development, a particle size integrated value of 5-30 μm (hereinafter referred to as 5-30 μm integrated value) is 75% or more is preferable, and 90% or more is more preferable. If it is less than 75%, an excellent quick setting property or strength development property may not be obtained. The particle size distribution is measured using a particle size distribution measuring device (for example, HORIBA LA-920) by a laser diffraction / scattering method using ethanol as a sample dispersion medium. % Of the particle diameter integrated value is volume%.

セメント急結剤のカルシウムアルミネートの使用量は、カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、20部以上50部以下が好ましく、30部以上45部以下がより好ましい。20部未満では優れた急結性が得られない場合があり、50部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of calcium aluminate used as a cement setting agent is preferably 20 parts or more and 50 parts or less, and preferably 30 parts or more and 45 parts or less, out of a total of 100 parts of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate, and gypsum. Is more preferable. If it is less than 20 parts, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 50 parts, long-term strength development may be impaired.

本発明で使用するアルカリ金属炭酸塩とは、セメントコンクリートの凝結を促進するものであり、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等が挙げられる。これらの中では、凝結促進の点で、炭酸ナトリウムが好ましい。   The alkali metal carbonate used in the present invention promotes the setting of cement concrete, and examples thereof include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate. Among these, sodium carbonate is preferable in terms of accelerating the setting.

セメント急結剤のアルカリ金属炭酸塩の使用量は、カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、1部以上20部以下が好ましく、5部以上15部以下がより好ましい。1部未満では優れた急結性が得られない場合があり、20部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of alkali metal carbonate used as the cement setting agent is preferably 1 part or more and 20 parts or less, preferably 5 parts or more and 15 parts, out of a total of 100 parts of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum. The following is more preferable. If it is less than 1 part, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 20 parts, long-term strength development may be impaired.

本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸塩とは、セメントコンクリートの凝結を促進するものであり、水酸化アルミニウムとアルカリ金属水酸化物を混合溶解し、乾燥し、粉末状として得られるものである。   The alkali metal aluminate used in the present invention promotes the setting of cement concrete, and is obtained by mixing and dissolving aluminum hydroxide and alkali metal hydroxide, and drying to obtain a powder.

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等が挙げられ、これらの1種又は2種を使用することが可能である。これらの中では、急結性や初期強度発現性の点で、アルミン酸ナトリウムが好ましい。   Examples of the alkali metal aluminate include lithium aluminate, sodium aluminate, and potassium aluminate, and one or two of these can be used. Among these, sodium aluminate is preferable in terms of rapid setting and initial strength development.

セメント急結剤の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、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、0.1部以上20部以下が好ましく、3部以上13部以下がより好ましい。0.1部未満では優れた急結性が得られない場合があり、20部を超えると施工性や長期強度発現性が低下する場合がある。   The amount of the alkali metal aluminate used as the cement setting agent is preferably 0.1 part or more and 20 parts or less in 100 parts in total of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum, and 3 parts. More preferred is 13 parts or less. If it is less than 0.1 part, there may be cases where excellent quick setting properties cannot be obtained, and if it exceeds 20 parts, workability and long-term strength development may be reduced.

本発明で使用する石膏は、セメントコンクリートの急結性や強度発現性を向上するために混合するものである。   The gypsum used in the present invention is mixed in order to improve the quick setting property and strength development property of cement concrete.

石膏としては、無水石膏、半水石膏、及び二水石膏等が使用可能である。これらの中では、急結性や強度発現性の点で、無水石膏が好ましい。   As the gypsum, anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, dihydrate gypsum and the like can be used. Among these, anhydrous gypsum is preferable in terms of rapid setting and strength development.

石膏は、急結性や初期強度発現性の点で、5−30μm積算値が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。50%未満では、優れた急結性や強度発現性が得られない場合がある。   The gypsum is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more, in terms of quick setting and initial strength development. If it is less than 50%, an excellent quick setting property or strength development property may not be obtained.

セメント急結剤の石膏の使用量は、カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、21部以上45部以下が好ましく、30部以上40部以下がより好ましい。21部未満ではコンクリートの施工性が低下し、長期強度発現性を促進しにくい場合があり、45部を超えると急結性が低下し、初期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of gypsum used for the cement setting agent is preferably 21 parts or more and 45 parts or less, more preferably 30 parts or more and 40 parts or less, out of a total of 100 parts of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum. preferable. If it is less than 21 parts, the workability of concrete may be reduced, and it may be difficult to promote long-term strength development. If it exceeds 45 parts, rapid setting may be reduced, and initial strength development may be impaired.

本発明のセメント急結剤は、初期強度発現性を向上させるために、アルカリ金属塩を使用することが好ましい。アルカリ金属塩としては、水酸化物、重炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸塩等(以下、アルカリ金属塩と総称することもある)を1種又は2種以上含有させることが可能である。これらの中では、強度発現性の点で、硫酸ナトリウムが好ましい。アルカリ金属塩は無水物及び含水物(水和物)の両方が使用可能であるが、長期強度発現性の点で、水和物が好ましい。   The cement quick setting agent of the present invention preferably uses an alkali metal salt in order to improve the initial strength development. Alkali metal salts include hydroxides, bicarbonates, nitrates, nitrites, silicates, phosphates, sulfates, sulfites, bisulfites, thiosulfates, thiocyanates, etc. (hereinafter alkali metals) 1 type or 2 or more types may be contained. Among these, sodium sulfate is preferable in terms of strength development. As the alkali metal salt, both an anhydride and a hydrate (hydrate) can be used, but a hydrate is preferable from the viewpoint of long-term strength development.

アルカリ金属塩の使用量は、セメント急結剤100部(以下、セメント急結剤100部とは、カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部をいうこともある)に対して、0.5〜8部が好ましく、1〜5部がより好ましい。0.5部未満では優れた初期強度発現性が得られない場合があり、8部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of the alkali metal salt used is 100 parts of a cement quick setting agent (hereinafter, 100 parts of the cement quick setting agent means 100 parts in total of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum. 0.5 to 8 parts is preferable, and 1 to 5 parts is more preferable. If the amount is less than 0.5 part, the excellent initial strength developability may not be obtained. If the amount exceeds 8 parts, the long-term strength developability may be impaired.

本発明のセメント急結剤は、初期強度発現性を向上させるために、アルカリ土類金属塩を使用することが好ましい。アルカリ土類金属塩としては、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、亜硫酸塩等(以下、アルカリ土類金属塩と総称することもある)を1種又は2種以上含有させることが可能である。これらの中では、強度発現性の点で、硝酸カルシウムが好ましい。アルカリ土類金属塩は無水物及び含水物(水和物)の両方が使用可能であるが、長期強度発現性の点で、水和物が好ましい。   The cement quick setting agent of the present invention preferably uses an alkaline earth metal salt in order to improve the initial strength development. As alkaline earth metal salts, one or more of hydroxides, carbonates, nitrates, nitrites, phosphates, sulfites, etc. (hereinafter sometimes collectively referred to as alkaline earth metal salts) are contained. It is possible to make it. Among these, calcium nitrate is preferable in terms of strength development. As the alkaline earth metal salt, both an anhydride and a hydrate (hydrate) can be used, but a hydrate is preferable from the viewpoint of long-term strength development.

アルカリ土類金属塩の使用量は、セメント急結剤100部に対して、0.5〜5部が好ましく、1〜3部がより好ましい。0.5部未満では優れた初期強度発現性が得られない場合があり、5部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of the alkaline earth metal salt used is preferably 0.5 to 5 parts, more preferably 1 to 3 parts, per 100 parts of the cement quick setting agent. If it is less than 0.5 part, excellent initial strength development may not be obtained, and if it exceeds 5 parts, long-term strength development may be impaired.

本発明のセメント急結剤は、凝結を促進させるために、アルミニウム塩を使用することが好ましい。アルミニウム塩としては、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩等(以下、アルミニウム塩と総称することもある)を1種又は2種以上含有させることが可能である。これらの中では、急結性の点で、硫酸アルミニウムが好ましい。アルミニウム塩は無水物及び含水物(水和物)の両方が使用可能であるが、長期強度発現性の点で、水和物が好ましい。   The cement quick setting agent of the present invention preferably uses an aluminum salt in order to promote setting. As an aluminum salt, it is possible to contain 1 type, or 2 or more types of nitrates, phosphates, sulfates (hereinafter sometimes collectively referred to as aluminum salts). Among these, aluminum sulfate is preferable in terms of quick setting. As the aluminum salt, both an anhydride and a hydrate (hydrate) can be used, but a hydrate is preferable in terms of long-term strength development.

アルミニウム塩の使用量は、セメント急結剤100部に対して、1〜8部が好ましく、2〜5部がより好ましい。1部未満では優れた急結性が得られない場合があり、8部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of aluminum salt used is preferably 1 to 8 parts, more preferably 2 to 5 parts, per 100 parts of the cement quick setting agent. If it is less than 1 part, excellent quick setting may not be obtained, and if it exceeds 8 parts, long-term strength development may be impaired.

本発明のセメント急結剤の使用量は、セメント100部に対して、3〜20部が好ましく、5〜15部がより好ましく、7〜10部が最も好ましい。3部未満では急結性吹付けコンクリートの急結性を促進しにくい場合があり、20部を超えると長期強度発現性が損なわれる場合がある。   The amount of the cement quick setting agent of the present invention is preferably 3 to 20 parts, more preferably 5 to 15 parts, and most preferably 7 to 10 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 3 parts, it may be difficult to promote the quick setting property of the quick setting shot concrete, and if it exceeds 20 parts, long-term strength development may be impaired.

ここでセメントとは、通常市販されている普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これら各種ポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメント等が挙げられ、これらを微粉末化して使用することも可能である。   Here, the cement includes various portland cements such as normal, early strength, moderate heat, and super early strength, and various mixed cements obtained by mixing fly ash, blast furnace slag, and the like with these various portland cements. These can be used in the form of fine powder.

本発明で使用するセメントコンクリートはセメントと骨材とを含有するものである。ここで骨材としては、吸水率が低く、骨材強度が高いものが好ましい。骨材の最大寸法は吹付けできれば特に限定されるものではない。   The cement concrete used in the present invention contains cement and aggregate. Here, as the aggregate, those having low water absorption and high aggregate strength are preferable. The maximum dimension of the aggregate is not particularly limited as long as it can be sprayed.

細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用可能であり、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用可能である。   River sand, mountain sand, lime sand, quartz sand, and the like can be used as the fine aggregate, and river gravel, mountain gravel, lime gravel, and the like can be used as the coarse aggregate.

セメントコンクリートに使用する水の量は、強度発現性の点で、セメントコンクリート中のセメント100部に対して、35部以上が好ましく、40〜55部がより好ましい。35部未満ではセメントコンクリートを十分に混合できない場合がある。   The amount of water used for the cement concrete is preferably 35 parts or more and more preferably 40 to 55 parts with respect to 100 parts of cement in the cement concrete in terms of strength development. If it is less than 35 parts, cement concrete may not be sufficiently mixed.

湿式吹付け工法としては、例えば、セメント、細骨剤、粗骨材、及び水を加えて練り混ぜ、空気圧送し、途中にY字管を設け、その一方から急結剤供給装置により圧送したセメント急結剤を合流混合して急結性湿式吹付けセメントコンクリートとしたものを吹付ける方法が挙げられる。   As a wet spraying method, for example, cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water are added and mixed, pneumatically fed, a Y-shaped tube is provided in the middle, and pumped from one of them by a quick setting agent supply device. There is a method in which a cement quick setting agent is mixed and mixed to form a quick setting wet spray cement concrete.

又、急結剤を圧送する圧送空気の圧力は、セメントコンクリートが急結剤の圧送管内に混入した際に圧送管内が閉塞しないように、セメントコンクリートの圧送圧力より0.01〜0.3MPa高いことが好ましい。   Moreover, the pressure of the pumping air for pumping the rapid setting agent is 0.01 to 0.3 MPa higher than the pumping pressure of the cement concrete so that the inside of the pumping tube is not blocked when the cement concrete is mixed in the pumping tube of the rapid setting agent. It is preferable.

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

実験例1
カルシウムアルミネート100部中、表1に示すSiO量、ガラス化率、モル比(CaO/Al)を有するカルシウムアルミネートを調製した。セメント急結剤100部中、表1に示すカルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなるセメント急結剤を調製した。又、砂/セメント比=3、水/セメント比=52質量%のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を8部添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表1に併記する。
Experimental example 1
In 100 parts of calcium aluminate, calcium aluminate having the SiO 2 amount, vitrification rate, and molar ratio (CaO / Al 2 O 3 ) shown in Table 1 was prepared. A cement quick-setting agent containing 40 parts of calcium aluminate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate and 40 parts of gypsum shown in Table 1 in 100 parts of cement quick-setting agent was prepared. Also, a mortar having a sand / cement ratio = 3 and a water / cement ratio = 52% by mass was prepared, and 8 parts of a cement quick setting agent was added to 100 parts of the cement to form a quick setting mortar. Compressive strength was measured. The results are also shown in Table 1.

<使用材料>
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値4000cm/g、比重3.16
細骨材:新潟県糸魚川市姫川産川砂、表乾状態、比重2.62
カルシウムアルミネート:カルシア原料、アルミナ原料、及び種々の割合のシリカ原料を混合し、電気炉で1600℃にて溶融後、冷却速度を調製し、種々の珪素含有量(酸化物換算)、種々のガラス化率、種々のCaO/Al(モル比)を有するカルシウムアルミネートを合成し、ボールミル等の粉砕機で粉砕し、分級により粒度を調製したもの、5−30μm積算値90%
アルカリ金属炭酸塩:炭酸ナトリウム、市販品
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
石膏:無水石膏、市販品、5−30μm積算値70%
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercially available, brain value 4000 cm 2 / g, specific gravity 3.16
Fine Aggregate: River sand from Himekawa, Itoigawa City, Niigata Prefecture, surface dry condition, specific gravity 2.62
Calcium aluminate: calcia raw material, alumina raw material, and various proportions of silica raw material are mixed, melted at 1600 ° C. in an electric furnace, adjusted for cooling rate, various silicon contents (as oxides), various Calcium aluminate having a vitrification rate and various CaO / Al 2 O 3 (molar ratios) was synthesized, pulverized with a pulverizer such as a ball mill, and the particle size was adjusted by classification, 5-30 μm integrated value 90%
Alkali metal carbonate: sodium carbonate, commercial product alkali metal aluminate: sodium aluminate, commercial product gypsum: anhydrous gypsum, commercial product, 5-30 μm integrated value 70%

<測定方法>
凝結時間:急結性モルタルを土木学会基準「吹付けコンクリート用急結剤品質規格(JSCED−102)」に準じて測定
圧縮強度:急結性モルタルをJIS R 5201に準じて測定
試験環境温度:20℃に設定
<Measurement method>
Setting time: Quick setting mortar measured according to the Japan Society of Civil Engineers standard "Quality standard for sprayed concrete quality (JSCED-102)" Compressive strength: Quick setting mortar measured according to JIS R 5201 Environmental test temperature: Set to 20 ° C

Figure 0006072529
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表1より、カルシウムアルミネート100部中SiOを1〜5部含有し、ガラス化率が90〜99%、CaO/Alが1.5〜2.5のカルシウムアルミネートを使用することが、急結剤の性状として望ましい。 From Table 1, 1 to 5 parts of SiO 2 is contained in 100 parts of calcium aluminate, and a calcium aluminate having a vitrification ratio of 90 to 99% and CaO / Al 2 O 3 of 1.5 to 2.5 is used. This is desirable as a property of the quick setting agent.

実験例2
5−30μm積算値が表2に示す値のカルシウムアルミネート及び石膏を用い、セメント急結剤100部中、カルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなるセメント急結剤を調製した。前記以外は「実験例1」と同様に行った。又、「実験例1」と同様のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を8部添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表2に併記する。
尚、実験No.2−1(比較例)は、従来品の急結剤(市販品)を使用した。
Experimental example 2
Using calcium aluminate and gypsum whose 5-30 μm integrated values are shown in Table 2, 40 parts of calcium aluminate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate, gypsum in 100 parts of cement quick setting agent A cement setting agent containing 40 parts was prepared. Except for the above, the same procedure as in “Experimental Example 1” was performed. Further, a mortar similar to “Experimental Example 1” was prepared, and 8 parts of a cement quick setting agent was added to 100 parts of the cement to form a quick setting mortar, and the setting time and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 2.
Experiment No. In 2-1 (Comparative Example), a conventional quick setting agent (commercial product) was used.

<使用材料>
カルシウムアルミネート:SiO3部、ガラス化率95%、CaO/Al (モル比)= 2.0、分級により5−30μm積算値を種々の数値に調整したもの
石膏:無水石膏、市販品、種々の5−30μm積算値のもの
<Materials used>
Calcium aluminate: SiO 2 3 parts, vitrification rate 95%, CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.0, 5-30 μm integrated value adjusted to various values by classification Gypsum: anhydrous gypsum, Commercial products, various 5-30μm integrated values

Figure 0006072529
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表2より、カルシウムアルミネートの5−30μm積算値が75%以上、石膏の5−30μm積算値が50%以上のセメント急結剤を使用することが、急結剤の性状として望ましい。従来品は、カルシウムアルミネートの5−30μm積算値が75%未満、石膏の5−30μm積算値が50%未満であるため、急結剤の性状が本発明より良くなかった。   From Table 2, it is desirable as a property of the quick setting agent to use a cement quick setting agent in which the 5-30 μm integrated value of calcium aluminate is 75% or more and the 5-30 μm integrated value of gypsum is 50% or more. In the conventional product, the 5-30 μm integrated value of calcium aluminate is less than 75%, and the 5-30 μm integrated value of gypsum is less than 50%, so the properties of the quick setting agent were not better than those of the present invention.

実験例3
セメント急結剤100部中、表3に示す量のカルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏を含有してなるセメント急結剤を調製した。前記以外は「実験例1」と同様に行った。又、「実験例1」と同様のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を8部添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
A cement quick-setting agent containing calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum in the amounts shown in Table 3 in 100 parts of cement quick-setting agent was prepared. Except for the above, the same procedure as in “Experimental Example 1” was performed. Further, a mortar similar to “Experimental Example 1” was prepared, and 8 parts of a cement quick setting agent was added to 100 parts of the cement to form a quick setting mortar, and the setting time and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 3.

<使用材料>
カルシウムアルミネート:SiO3部、ガラス化率95%、CaO/Al (モル比)= 2.0、5−30μm積算値90%からなるもの
<Materials used>
Calcium aluminate: SiO 2 3 parts, vitrification rate 95%, CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.0, 5-30 μm integrated value 90%

Figure 0006072529
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表3より、急結剤の組成は、セメント急結剤100部中、カルシウムアルミネート20〜50部、アルカリ金属炭酸塩1〜20部、アルカリ金属アルミン酸塩0.1〜20部、石膏21〜45部が、急結剤の性状として望ましい。   From Table 3, the composition of the quick setting agent is 20 to 50 parts of calcium aluminate, 1 to 20 parts of alkali metal carbonate, 0.1 to 20 parts of alkali metal aluminate, and gypsum 21 in 100 parts of cement quick setting agent. ˜45 parts is desirable as a property of the quick setting agent.

実験例4
セメント急結剤100部中、カルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなる急結剤を調製した。この急結剤100部と、表4に示す金属塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム塩)2部とを、含有してなるセメント急結剤を調製した。前記以外は「実験例1」と同様に行った。又、「実験例1」と同様のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を8部添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表4に併記する。
Experimental Example 4
A quick setting agent containing 40 parts of calcium aluminate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate, and 40 parts of gypsum in 100 parts of the cement quick setting agent was prepared. A cement quick setting agent containing 100 parts of this quick setting agent and 2 parts of metal salts (alkali metal salt, alkaline earth metal salt, aluminum salt) shown in Table 4 was prepared. Except for the above, the same procedure as in “Experimental Example 1” was performed. Further, a mortar similar to “Experimental Example 1” was prepared, and 8 parts of a cement quick setting agent was added to 100 parts of the cement to form a quick setting mortar, and the setting time and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 4.

<使用材料>
カルシウムアルミネート:SiO3部、ガラス化率95%、CaO/Al (モル比)= 2.0、5−30μm積算値90%からなるもの
金属塩A:アルカリ金属塩、水酸化ナトリウム、水和物、市販品
金属塩B:アルカリ金属塩、重炭酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩C:アルカリ金属塩、硝酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩D:アルカリ金属塩、亜硝酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩E:アルカリ金属塩、メタケイ酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩F:アルカリ金属塩、第三リン酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩G:アルカリ金属塩、硫酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩H:アルカリ金属塩、亜硫酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩I:アルカリ金属塩、重亜硫酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩J;アルカリ金属塩、チオ硫酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩K;アルカリ金属塩、チオシアン酸ナトリウム、水和物、市販品
金属塩L:アルカリ金属塩、硫酸ナトリウム、無水物、市販品
金属塩M:アルカリ金属塩、硫酸カリウム、水和物、市販品
金属塩N:アルカリ土類金属塩、水酸化カルシウム、水和物、市販品
金属塩O:アルカリ土類金属塩、炭酸カルシウム、水和物、市販品
金属塩P:アルカリ土類金属塩、硝酸カルシウム、水和物、市販品
金属塩Q:アルカリ土類金属塩、亜硝酸カルシウム、水和物、市販品
金属塩R:アルカリ土類金属塩、第三リン酸カルシウム、水和物、市販品
金属塩S:アルカリ土類金属塩、亜硫酸カルシウム、水和物、市販品
金属塩T:アルカリ土類金属塩、硝酸カルシウム、無水物、市販品
金属塩U:アルカリ土類金属塩、硝酸マグネシウム、水和物、市販品
金属塩V:アルミニウム塩、硝酸アルミニウム、水和物、市販品
金属塩W:アルミニウム塩、リン酸アルミニウム、水和物、市販品
金属塩X:アルミニウム塩、硫酸アルミニウム、水和物、市販品
金属塩Y:アルミニウム塩、硫酸アルミニウム、無水物、市販品
<Materials used>
Calcium aluminate: SiO 2 3 parts, vitrification rate 95%, CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.0, 5-30 μm Integrated value 90% Metal salt A: Alkali metal salt, hydroxylation Sodium, hydrate, commercially available metal salt B: alkali metal salt, sodium bicarbonate, hydrate, commercially available metal salt C: alkali metal salt, sodium nitrate, hydrate, commercially available metal salt D: alkali metal salt , Sodium nitrite, hydrate, commercially available metal salt E: alkali metal salt, sodium metasilicate, hydrate, commercially available metal salt F: alkali metal salt, sodium triphosphate, hydrate, commercially available metal Salt G: alkali metal salt, sodium sulfate, hydrate, commercially available metal salt H: alkali metal salt, sodium sulfite, hydrate, commercially available metal salt I: alkali metal salt, sodium bisulfite, hydrate, commercially available Metal salt Alkali metal salt, sodium thiosulfate, hydrate, commercially available metal salt K; alkali metal salt, sodium thiocyanate, hydrate, commercially available metal salt L: alkali metal salt, sodium sulfate, anhydride, commercially available metal Salt M: Alkali metal salt, potassium sulfate, hydrate, commercially available metal salt N: Alkaline earth metal salt, calcium hydroxide, hydrate, commercially available metal salt O: Alkaline earth metal salt, calcium carbonate, water Japanese product, commercially available metal salt P: alkaline earth metal salt, calcium nitrate, hydrate, commercially available metal salt Q: alkaline earth metal salt, calcium nitrite, hydrate, commercially available metal salt R: alkaline earth Metal salt, tribasic calcium phosphate, hydrate, commercially available metal salt S: alkaline earth metal salt, calcium sulfite, hydrate, commercially available metal salt T: alkaline earth metal salt, calcium nitrate, anhydride, commercially available Metal salt U : Alkaline earth metal salt, magnesium nitrate, hydrate, commercially available metal salt V: Aluminum salt, aluminum nitrate, hydrate, commercially available metal salt W: Aluminum salt, aluminum phosphate, hydrate, commercially available metal Salt X: Aluminum salt, aluminum sulfate, hydrate, commercial product Metal salt Y: Aluminum salt, aluminum sulfate, anhydride, commercial product

Figure 0006072529
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表4より、アルカリ金属塩としては硫酸ナトリウムの水和物、アルカリ土類金属塩としては硝酸カルシウムの水和物、アルミニウム塩としては硫酸アルミニウムの水和物を使用することが、急結剤の性状として望ましい。   From Table 4, it is suggested that sodium sulfate hydrate is used as the alkali metal salt, calcium nitrate hydrate is used as the alkaline earth metal salt, and aluminum sulfate hydrate is used as the aluminum salt. Desirable as a property.

実験例5
セメント急結剤100部中、カルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなる急結剤を調製した。この急結剤100部と、表5に示す金属塩(アルカリ金属塩として硫酸ナトリウムの水和物(金属塩G)、アルカリ土類金属塩として硝酸カルシウムの水和物(金属塩P)、アルミニウム塩として硫酸アルミニウムの水和物(金属塩X)を使用)を含有してなるセメント急結剤を調製した。前記以外は「実験例4」と同様に行った。又、「実験例4」と同様のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を8部添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表5に併記する。
Experimental Example 5
A quick setting agent containing 40 parts of calcium aluminate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate, and 40 parts of gypsum in 100 parts of the cement quick setting agent was prepared. 100 parts of this quick setting agent, and metal salts shown in Table 5 (sodium sulfate hydrate (metal salt G) as alkali metal salt, calcium nitrate hydrate (metal salt P) as alkaline earth metal salt, aluminum A cement setting agent containing aluminum sulfate hydrate (metal salt X) as a salt was prepared. Except for the above, the same procedure as in “Experimental Example 4” was performed. Further, a mortar similar to “Experimental Example 4” was prepared, and 8 parts of a cement quick setting agent was added to 100 parts of the cement to obtain a quick setting mortar, and the setting time and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 5.

<使用材料>
カルシウムアルミネート:SiO3部、ガラス化率95%、CaO/Al (モル比)= 2.0、5−30μm積算値90%からなるもの
<Materials used>
Calcium aluminate: SiO 2 3 parts, vitrification rate 95%, CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.0, 5-30 μm integrated value 90%

Figure 0006072529
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表5より、急結剤に添加する量は、アルカリ金属塩が0.5〜8部、アルカリ土類金属塩が0.5〜5部、アルミニウム塩が1〜8部であることが、急結剤の性状として望ましい。   From Table 5, the amount added to the quick setting agent is 0.5-8 parts for the alkali metal salt, 0.5-5 parts for the alkaline earth metal salt, and 1-8 parts for the aluminum salt. This is desirable as a binder property.

実験例6
セメント急結剤100部中、カルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなるセメント急結剤(ア)を調製した。更にセメント急結剤(ア)100部に対し、アルカリ金属塩として硫酸ナトリウム2部、又はアルカリ土類金属塩として硝酸マグネシウム2部、又はアルミニウム塩として硫酸アルミニウム2部を含有してなるセメント急結剤(イ)〜(エ)を調製した。前記以外は「実験例4」と同様に行った。又、「実験例4」と同様のモルタルを調製し、そのセメント100部に対して、セメント急結剤を表6に示す量添加し、急結性モルタルとし、その凝結時間と圧縮強度を測定した。結果を表6に併記する。
Experimental Example 6
A cement quick-setting agent (A) containing 40 parts of calcium aluminate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate, and 40 parts of gypsum in 100 parts of cement quick-setting agent was prepared. Further, a cement quick set comprising 100 parts of cement quickener (a) containing 2 parts of sodium sulfate as an alkali metal salt, 2 parts of magnesium nitrate as an alkaline earth metal salt, or 2 parts of aluminum sulfate as an aluminum salt Agents (i) to (d) were prepared. Except for the above, the same procedure as in “Experimental Example 4” was performed. Also, a mortar similar to “Experimental Example 4” was prepared, and with respect to 100 parts of the cement, a cement quick setting agent was added in the amount shown in Table 6 to obtain a quick setting mortar, and its setting time and compressive strength were measured. did. The results are also shown in Table 6.

<使用材料>
カルシウムアルミネート:SiO3部、ガラス化率95%、CaO/Al (モル比)= 2.0、5−30μm積算値90%からなるもの
セメント急結剤(ア):カルシウムアルミネート40部、アルカリ金属炭酸塩10部、アルカリ金属アルミン酸塩10部、石膏40部を含有してなるもの
セメント急結剤(イ):セメント急結剤(ア)100部と硫酸ナトリウムの水和物(金属塩G)2部を含有してなるもの
セメント急結剤(ウ):セメント急結剤(ア)100部と硝酸カルシウムの水和物(金属塩P)2部を含有してなるもの
セメント急結剤(エ):セメント急結剤(ア)100部と硫酸アルミニウムの水和物(金属塩X)2部を含有してなるもの
<Materials used>
Calcium aluminate: SiO 2 3 parts, vitrification rate 95%, CaO / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.0, 5-30 μm integrated value 90% cement rapid setting agent (A): calcium aluminum Containing 40 parts of acidate, 10 parts of alkali metal carbonate, 10 parts of alkali metal aluminate, 40 parts of gypsum Cement quick setting agent (b): 100 parts of cement quick setting agent (a) and water of sodium sulfate Containing 2 parts of Japanese (metal salt G) Cement quick setting agent (c): Containing 100 parts of cement quick setting agent (a) and 2 parts of calcium nitrate hydrate (metal salt P) Cement quick setting agent (d): Cement quick setting agent (a) 100 parts and aluminum sulfate hydrate (metal salt X) 2 parts

Figure 0006072529
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表6より、セメント急結剤の使用量は、セメント100部に対し、3〜20部が、急結剤の性状として望ましい。   From Table 6, the amount of the cement quick-setting agent used is preferably 3 to 20 parts as a property of the quick-setting agent with respect to 100 parts of cement.

本発明を用いることにより、従来の急結剤に比べ、凝結性状や強度発現性を高くすることができるため、土木、建築の分野等で広範に使用することが可能である。   By using the present invention, it is possible to increase the setting property and strength development compared to conventional quick setting agents, and therefore, it can be widely used in the fields of civil engineering and construction.

Claims (10)

カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属アルミン酸塩、石膏の合計100部中、珪素をカルシウムアルミネート100部中に酸化物換算で1〜5部含有し、ガラス化率が90%以上99%以下で、CaOとAlのモル比(CaO/Al)が1.5〜2.5で、5〜30μmの粒子径積算値が75%以上であるカルシウムアルミネート20部以上50部以下、アルカリ金属炭酸塩1部以上20部以下、アルカリ金属アルミン酸塩0.1部以上20部以下、5〜30μmの粒子径積算値が50%以上の石膏21部以上45部以下、を含有するセメント急結剤。 In 100 parts of calcium aluminate, alkali metal carbonate, alkali metal aluminate and gypsum in total, 1 to 5 parts of silicon is contained in 100 parts of calcium aluminate in terms of oxides, and the vitrification rate is 90% or more and 99. 20 parts by weight of calcium aluminate with a molar ratio of CaO to Al 2 O 3 (CaO / Al 2 O 3 ) of 1.5 to 2.5 and an integrated particle diameter of 5 to 30 μm is 75% or more. 50 parts or less, alkali metal carbonate 1 part or more and 20 parts or less, alkali metal aluminate 0.1 part or more and 20 parts or less, gypsum 21 parts or more and 45 parts or less with an integrated particle diameter of 5 to 30 μm of 50% or more , Containing cement quickener. 更に、水酸化物、重炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルカリ金属塩を含有する請求項1記載のセメント急結剤。 In addition, one or more selected from hydroxide, bicarbonate, nitrate, nitrite, silicate, phosphate, sulfate, sulfite, bisulfite, thiosulfate, and thiocyanate The cement quick-setting agent according to claim 1, comprising a certain alkali metal salt. アルカリ金属塩が、硫酸ナトリウムである請求項2記載のセメント急結剤。 The cement quick-setting agent according to claim 2, wherein the alkali metal salt is sodium sulfate . 更に、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、リン酸塩、亜硫酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルカリ土類金属塩を含有する請求項1〜3のうちの1項記載のセメント急結剤。 Furthermore, the alkaline earth metal salt which is 1 type (s) or 2 or more types chosen from a hydroxide, carbonate, nitrate, nitrite, phosphate, and sulfite is contained. Cement quick-setting agent. アルカリ土類金属塩が、硝酸カルシウムである請求項4記載のセメント急結剤。 The cement quick setting agent according to claim 4, wherein the alkaline earth metal salt is calcium nitrate . 更に、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩から選ばれる1種又は2種以上であるアルミニウム塩を含有する請求項1〜5のうちの1項記載のセメント急結剤。 Furthermore, the cement quick setting agent of one of Claims 1-5 containing the aluminum salt which is 1 type, or 2 or more types chosen from nitrate, a phosphate, and a sulfate . アルミニウム塩が、硫酸アルミニウムである請求項6記載のセメント急結剤。 The cement quick-setting agent according to claim 6, wherein the aluminum salt is aluminum sulfate . 請求項1〜7のうちの1項記載のセメント急結剤とセメントを、含有するセメント組成物。 A cement composition containing the cement quick setting agent according to claim 1 and cement. 請求項8記載のセメント組成物を含有する吹付け材料。 The spraying material containing the cement composition of Claim 8. 請求項1〜7のうちの1項記載のセメント急結剤と、セメントとを混合してなる吹付け工法。 A spraying method comprising mixing the cement quick setting agent according to claim 1 and cement.
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