JP6133597B2

JP6133597B2 - 速硬性モルタル組成物

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Publication number: JP6133597B2
Application number: JP2012289185A
Authority: JP
Inventors: 昌範柴垣; 学祝迫; 中原　和彦; 和彦中原
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-12-29
Also published as: JP2014129211A

Description

本発明は、速硬性グラウト組成物に関する。詳しくは、流し込みによる充填施工も、鏝塗り施工も可能な速硬性モルタル組成物及びモルタルに関する。

近年、様々な構造物について耐震化工事がされている。その一つとして、下水道における人孔（マンホール）の耐震化工事も行われており、又提案もされている（例えば特許文献１〜３参照。）。このマンホールの耐震化工事は、下水道管とマンホールとの接合部において、既設管及びインバートの一部を切削し、応力分散用のゴムリング（弾性シーリング、緩衝材）を設置した後、モルタルで再充填する工法が実施されている。再充填時のモルタルはインバート部位では流動性の優れたグラウトモルタル、既設管口の仕上げにはパテモルタルと呼ばれることもある鏝塗り工法用モルタルが使用されている。さらに既設マンホールの耐震補強工事では道路開放時間を考慮して急硬性を有したモルタルが要求されるため、硬化時間が１時間以内の速硬モルタルの使用が好ましい。

ところで、土木構造物や建築構造物の構築又は補修、或いは機械の設置等において、流動性の高いセメント系グラウト材が用いられている。道路や鉄道等の構造物の補修工事等のように工事できる時間が限られている場合のように、グラウト材の充填後速やかに強度発現する速硬性グラウト材が使用されることもあり、速硬性グラウト材が提案されている（例えば特許文献４〜６参照。）。また、鏝塗り工法用のモルタル、即ちパテモルタルとして使用可能な速硬性のモルタルも提案されている（例えば特許文献７）。ところで、マンホールの耐震化工事等において、グラウトモルタル用のモルタル組成物（プレミックスモルタル）と、パテモルタル用のモルタル組成物の２種類を準備し使い分けることは大変である。

特開２００３−２３２０４８号公報特開２００１−０４０７５１号公報特開２０１０−２０３１４１号公報特開平１０−１１０１６７号公報特開２００７−１９１３３２号公報特開平０７−３０９６５８号公報特開２００８−２０１６４３号公報

そこで、本発明は、混練するときの水量を調整することにより、グラウトモルタルにも、鏝塗り工法用モルタルにも適する速硬性モルタル組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題解決のため鋭意検討した結果、急硬性セメントと、特定の混和材料、及び特定の粒度の細骨材を含有することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、以下の（１）〜（２）で表す速硬性セメント組成物である。
（１）珪酸カルシウムを主成分とするセメント１００質量部に対しカルシウムアルミネート類を１０〜５０質量部、及び該カルシウムアルミネート類１００質量部に対し石膏を１５〜５０質量部含有する急硬性セメントと、アルカリ金属の硫酸塩・炭酸塩・硝酸塩・亜硝酸塩・アルミン酸塩、カルシウムの硝酸塩・亜硝酸塩、硫酸アルミニウムの内、何れか一種又は二種以上の水溶性無機塩と、２質量％水溶液で１００００〜１０００００ｍＰａ・ｓの粘度の水溶性セルロースエーテルと、細骨材とを、結合材１００質量部に対して、セルロースエーテル０．００５〜０．５質量部、細骨材１００〜３００質量部、水溶性無機塩０．３〜０．５質量部含有し、該細骨材がＪＩＳＡ１１０２「骨材のふるい分け試験方法」に従って、１．２ｍｍ篩、０．６ｍｍ篩、０．３ｍｍ篩、０．１５ｍｍ篩及び０．０９ｍｍ篩を用いてふるい分け試験を行って、１．２ｍｍ篩残分が０〜３質量％、０．６ｍｍ篩残分が５〜１５質量％、０．３ｍｍ残分が２０〜３５質量％、０．１５ｍｍ篩残分が２０〜３０質量％、０．０９ｍｍ篩残分が２５〜４０質量％、０．０９ｍｍ篩通過分が３〜１０質量％であることを特徴とする速硬性モルタル組成物。
（２）結合材１００質量部に対し２０質量部以上５０質量部未満の水と混練すると鏝塗り工法用モルタルに適する上記（１）の速硬性モルタル組成物。
（３）結合材１００質量部に対し５０質量部未満の水と混練すると鏝塗り工法用モルタルに適し、５０質量部以上７０質量部以下の水と混練するとグラウトモルタルに適することを特徴とする上記（１）の速硬性モルタル組成物。

本発明によれば、本発明によれば、混練するときの水量を調整することにより、グラウトモルタルにも、鏝塗り工法用モルタルにも適する速硬性モルタル組成物が得られる。また、本発明によれば、グラウトモルタル用の速硬性モルタル組成物、鏝塗り工法用モルタルの速硬性モルタル組成物の２種類を準備する必要が無い。

本発明の速硬性モルタル組成物は、急硬性セメントと、炭酸アルカリ金属塩と、２質量％水溶液で１００００〜１０００００ｍＰａ・ｓの粘度の水溶性セルロースエーテルと、細骨材とを含有し、該細骨材がＪＩＳＡ１１０２「骨材のふるい分け試験方法」に従って、１．２ｍｍ篩、０．６ｍｍ篩、０．３ｍｍ篩、０．１５ｍｍ篩及び０．０９ｍｍ篩を用いてふるい分け試験を行って、１．２ｍｍ篩残分が０〜３質量％、０．６ｍｍ篩残分が５〜１５質量％、０．３ｍｍ残分が２０〜３５質量％、０．１５ｍｍ篩残分が２０〜３０質量％、０．０９ｍｍ篩残分が２５〜４０質量％、０．０９ｍｍ篩通過分が３〜１０質量％であることを特徴とする。なお、％は特に示す場合および単位固有の場合を除き質量％である。

本発明における急硬性セメントは、珪酸カルシウムを主成分とするセメント、カルシウムアルミネート類及び石膏を主要成分として含有すると、速硬性を得易く且つ長期（材齢２８日）における強度も高いことから好ましい。急硬性セメント中のカルシウムアルミネート類の配合割合は、強度が高く且つグラウトモルタルとするときに流動性を得易いことから、珪酸カルシウムを主成分とするセメント１００質量部に対し、カルシウムアルミネート類を１０〜５０質量部とすることが好ましく、２０〜４０質量部とすることが更に好ましい。また、急硬性セメント中の石膏の配合割合は、グラウトモルタルとするときに流動性を得易いことから、カルシウムアルミネート類１００質量部に対し、石膏を１５〜５０質量部とすることが好ましく、２０〜３５質量部とすることが更に好ましい。

本発明における珪酸カルシウムを主成分とするセメントとしては、各種ポルトランドセメント、フライアッシュ・高炉スラグ・シリカフュームなどが任意の割合で混和された混合セメント、エコセメントなどが使用可能である。ここで珪酸カルシウム鉱物を主成分とするとは、含まれるセメントクリンカ粉砕物中において珪酸カルシウム鉱物（Ｃ_３Ｓ、Ｃ_２Ｓ）を５０質量％以上含むことをいい、好ましくは６０質量％以上含むことをいい、より好ましくは７０質量％以上含むことをいう。

本発明におけるカルシウムアルミネート類とは、ＣａＯをＣ、Ａｌ_２Ｏ_３をＡ、及びＦｅ_２Ｏ_３をＦ、Ｎａ_２ＯをＮとして表したとき、Ｃ_３Ａ、Ｃ_２Ａ、Ｃ_１２Ａ_７、Ｃ_５Ａ_３、ＣＡ、Ｃ_３Ａ_５、又はＣＡ_２等と表示される鉱物組成を有するカルシウムアルミネート、Ｃ_２ＡＦ及びＣ_４ＡＦ等と表示されるカルシウムアルミノフェライト、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したＣ_３Ａ_３・ＣａＦ_２やＣ_１１Ａ_７・ＣａＦ_２等と表示される（但し、ここにおけるＦはＦｅ_２Ｏ_３ではなくフッ素元素を意味する。）カルシウムフロロアルミネートを含むカルシウムハロアルミネート、Ｃ_８ＮＡ_３やＣ_３Ｎ_２Ａ_５等と表示されるカルシウムナトリウムアルミネート、カルシウムリチウムアルミネートや、一般的に市販されているアルミナセメントや超速硬セメント、並びにこれらにＳｉＯ_２、Ｋ_２Ｏ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等が固溶又は化合したものを総称するものである。

カルシウムアルミネート類を得る方法としては、ＣａＯ原料とＡｌ_２Ｏ_３原料等をロータリーキルンや電気炉等によって熱処理して得る方法が挙げられる。カルシウムアルミネート類を製造する際のＣａＯ原料としては、例えば、石灰石や貝殻等の炭酸カルシウム、消石灰等の水酸化カルシウム、あるいは、生石灰等の酸化カルシウムを挙げることができる。また、Ａｌ２Ｏ３原料としては、ボーキサイト、石油化学工業等より排出される廃アルミナ触媒等のアルミナ廃棄物、アルミ鉱滓（アルミドロス）やその精錬過程で発生するアルミ残灰、アルミニウム切削屑等の廃金属アルミニウム、アルミニウム粉末等が挙げられる。

本発明で使用するカルシウムアルミネート類の粉末度は、特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で２５００〜１００００ｃｍ^２／ｇの範囲にあり、速硬性や耐風化性の観点から３０００〜７０００ｃｍ^２／ｇ程度のものがより好ましい。２５００ｃｍ^２／ｇ未満では充分な速硬性が発揮できない場合があり、１００００ｃｍ^２／ｇを超えると耐風化性に劣り品質劣化が早まり、流動性や可使時間の確保も困難になる虞があるので好ましくない。

本発明で使用する石膏は、特に限定されないが、強度増進作用の観点から無水石膏、特にII型無水石膏が好ましい。石膏は、カルシウムアルミネート類との共存でエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・３ＣａＳＯ_４・３２Ｈ_２Ｏ）を生成させ、これによりグラウト硬化体の初期強度を高めることができる。使用する石膏の粉末度は３０００ｃｍ^２／ｇ以上のものが、所望の反応活性が得られるので好ましい。強度発現性がよいことから、より好ましくは粉末度が６０００ｃｍ^２／ｇ以上の石膏が良い。粉末度の上限は特に制限されないが、粉末度を高めるコストが嵩む割にはその効果が鈍化することから概ね１２０００ｃｍ^２／ｇ程度までが適当である。

本発明で使用する水溶性セルロースエーテルは、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース並びにこれらの誘導体及びグリオキサール等の添加により表面処理したもの等が挙げられ、２０℃における２質量％水溶液の粘度が１００００〜１０００００ｍＰａ・ｓのものが好ましく、特に３００００〜８００００ｍＰａ・ｓのものがより好ましい。上記粘度が１００００ｍＰａ・ｓ未満の場合は材料分離抵抗性に劣り、１０００００ｍＰａ・ｓを超える場合は、鏝塗り作業時の鏝切れが悪くなり、作業性が低下する場合がある。水溶性セルロースエーテルの配合量は、グラウトモルタルとするときに材料分離が抑えられ且つ鏝塗り工法用モルタルとするときに鏝作業性に優れることから、結合材１００質量部に対し、０．００５〜０．５質量部とすることが好ましく、０．０１〜０．２質量部とすることが更に好ましい。本発明における結合材とは、急硬性セメント、高炉スラグ粉末等の潜在水硬性物質、シリカフュームやフライアッシュ等のポゾラン、並びに石灰系膨張材やエトリンガイト系膨張材等の他の水硬性物質をいう。

本発明で使用する水溶性無機塩は、添加により硬化時間及び強度発現性を調整することができ、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム及び硫酸カリウムなどの無機硫酸塩類、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、アルミン酸ナトリウム及びアルミン酸カリウムなどのアルカリ金属アルミン酸塩類、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウムなどの硝酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウムなどの亜硝酸塩が挙げられ、これらの一種又は二種以上が好適に使用でき、アルカリ金属炭酸塩が特に好ましい。

本発明で使用する細骨材は、ＪＩＳＡ１１０２「骨材のふるい分け試験方法」に従って、１．２ｍｍ篩、０．６ｍｍ篩、０．３ｍｍ篩、０．１５ｍｍ篩及び０．０９ｍｍ篩を用いてふるい分け試験を行って、１．２ｍｍ篩残分が０〜３質量％、０．６ｍｍ篩残分が５〜１５質量％、０．３ｍｍ残分が２０〜３５質量％、０．１５ｍｍ篩残分が２０〜３０質量％、０．０９ｍｍ篩残分が２５〜４０質量％、０．０９ｍｍ篩通過分が３〜１０質量％のものとする。この粒度範囲から外れた細骨材を使用すると、グラウトモルタル又は鏝塗り工法用モルタルの少なくとも何れかに適さない。ここで、１．２ｍｍ篩残分、０．６ｍｍ篩残分、０．３ｍｍ残分、０．１５ｍｍ篩残分、０．０９ｍｍ篩残分、０．０９ｍｍ篩通過分とは、１．２ｍｍ篩、０．６ｍｍ篩、０．３ｍｍ篩、０．１５ｍｍ篩及び０．０９ｍｍ篩の順に篩を目開きが大きな篩が上側になるように重ねて上記ふるい分け試験を行い、各篩に留まった骨材の割合を、それぞれ１．２ｍｍ篩残分、０．６ｍｍ篩残分、０．３ｍｍ残分、０．１５ｍｍ篩残分、０．０９ｍｍ篩残分とし、０．０９ｍｍ篩を通過し受け皿に溜まった骨材の割合を０．０９ｍｍ篩通過分とする。尚、０．０９ｍｍ篩とは、ＪＩＳＺ８８０１−１「試験ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定される公称目開き９０μｍの篩をいう。

また、本発明で使用する細骨材の材質は特に限定されず、モルタルやコンクリートで使用可能なものであればよく、製造方法も限定されず、例えば珪砂、石灰石砕砂等の砕砂、川砂、陸砂、海砂、人工軽量細骨材、パーライトやシラスバルーン等の無機質発泡粒、ポリスチレン粒やチレン酢酸エビニル粒等の有機質軽量骨材、高炉スラグ細骨材や電気炉酸化スラグ細骨材等のスラグ細骨材等が使用可能で、これらの２種以上を併用してもよい。

細骨材の配合量は、グラウトモルタルとして流し込み作業時には流動性が良好で材料分離を起こさないグラウト材となり、鏝塗り工法用モルタルとして鏝塗り作業時には粘性が高すぎず、良好な鏝作業性が得られるモルタルとするため、結合材１００質量部に対して１００〜３００質量部とすることが好ましく、１６０〜２００質量部とすることが更に好ましい。１００質量部未満の場合はセメント量が増加するため、鏝塗り工法用モルタルに適したコンシステンシーにすると粘性が高くなり、鏝切れが悪くなる場合がある。３００重量部を超えると、グラウトモルタルに適したコンシステンシーとすると材料分離を起こさないために添加する増粘剤の使用量が著しく増加し、モルタル中に含まれるセメントの量が少なくなるために、目標とする強度発現性が得られなくなる場合がある。

本発明の速硬性モルタル組成物には、本発明の効果を実質失わない範囲で、例えばモルタルやコンクリートに使用できる他の成分（混和材料）を含有するものであっても良い。このような成分として、具体的には、上記のカルシウムアルミネート類以外の急結剤（材）又は急硬剤（材）、凝結遅延剤、繊維、減水剤（セメント分散剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤等を含む。）、膨張材、収縮低減剤、シリカフュームやフライアッシュ等のポゾラン、高炉スラグ粉末、セメント、石灰石粉末等の石粉、上記以外の増粘剤、保水剤、防錆剤、空気連行剤、消泡剤、起泡剤、防水材、撥水剤、白華防止剤、顔料、セメント用ポリマー、発泡剤、水中不分離性混和剤などが例示される。また、本発明の速硬性モルタル組成物には、本発明の効果を実質失わない範囲で、粗骨材を含有するものであっても良い。このような粗骨材としては、例えば、川砂利、陸砂利、砕石、スラグ粗骨材、及び軽量粗骨材等が挙げられる。

本発明の速硬性モルタル組成物は、好ましくはプレミックスモルタルとして使用する。従って、所定量の水を計量し混練するだけですぐに使用できるように、本発明の速硬性モルタル組成物の配合成分のすべてが予め混合され、粉末状であるプレミックスモルタルとすることができる。混合後に粉末状であれば、本発明の速硬性モルタル組成物に含有する材料が一部液状であってもよい。

本発明の速硬性モルタル組成物を製造する方法は特に限定されないが、例えば、重力式コンクリートミキサ、ヘンシェル式ミキサ、ナウターミキサ、レーディゲミキサ、Ｖ型混合器、リボンミキサ、パドルミキサ等のミキサを使用し、所定量の本発明の速硬性混和材の各材料を混合することで好適に製造することができる。このとき用いるミキサは、連続式ミキサでもバッチ式ミキサでも良い。各材料のミキサ内への投入順序は特に限定されない。一種ずつ添加してもよく、一部又は全部を同時添加してもよい。また、袋やポリエチレン製容器等の容器に各材料を計り取り投入する方法により、本発明の速硬性モルタル組成物を製造することもできる。

本発明の速硬性モルタル組成物は、水を混練に用いる。混練する方法は特に限定されず、例えば水に本発明の速硬性モルタル組成物を全量加え混練する方法、水に本発明の速硬性モルタル組成物を混練しながら加えさらに混練する方法、本発明の速硬性モルタル組成物に水を混練しながら加えさらに混練する方法、水及び本発明の速硬性モルタル組成物のそれぞれ一部ずつを２つ以上に分けて混練し、混練したものを合わせてさらに混練する方法等がある。また、混練に用いる器具や混練装置も特に限定されないが、ミキサを用いることが量を多く混練できるので好ましい。用いることのできるミキサとしては連続式ミキサでもバッチ式ミキサでも良く、例えばパン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ、グラウトミキサ、オムニミキサ、ハンドミキサ、左官ミキサ等が挙げられる。

使用する水は、特に限定されるものではない。混和材料に含まれる水を用いてもよい。用いる水の量は鏝塗り工法用モルタルとする場合とグラウトモルタルとする場合で異なり、鏝塗り工法用モルタルとする場合は、結合材１００質量部に対し２０質量部以上５０質量部未満とすることが好ましく、３５〜４８質量部（３５質量部以上４８質量部以下）とすることが更に好ましく、グラウトモルタルとする場合は、５０〜７０質量部（５０質量部以上７０質量部以下）とすることが好ましく、５５〜６５質量部（５５質量部以上６５質量部以下）とすることが更に好ましい。

［実施例１］
結合材１００質量部（カルシウムアルミネート類２２質量部、珪酸カルシウムを主成分とするセメント７２質量部、石膏６質量部）、細骨材１７０質量部、水溶性セルロースエーテル０．０３質量部、水溶性無機塩０．５質量部及び遅延剤０．２質量部を乾式混合し、速硬性モルタル組成物（プレミックスモルタル）を作製した。このとき、使用材料として表１に示す細骨材及び以下に示す他の材料を用いた。水溶性セルロースエーテルは、ＣＥ−Ａ〜ＣＥ−Ｄの４種類を用いた。
＜使用材料＞
・石膏：II型無水石膏（ブレーン比表面積７０３０ｃｍ^２／ｇ）
・水溶性無機塩：無水炭酸リチウム（１級試薬）（粉末状）
・繊維：ナイロン繊維（繊維長：５ｍｍ）
・珪酸カルシウムを主成分とするセメント：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、珪酸カルシウム鉱物を７０質量％以上含有）
・カルシウムアルミネート類：アルミナセメント（市販品、主要鉱物；ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）
・凝結遅延剤：クエン酸（１級試薬）（粉末状）
・水溶性セルロースエーテル：
ＣＥ−Ａ：ヒドロキシプロピルセルロース（市販品、２％水溶液粘度５０ｍＰａ・ｓ）
ＣＥ−Ｂ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース（市販品、２％水溶液粘度４０００ｍＰａ・ｓ）
ＣＥ−Ｃ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース（市販品、２％水溶液粘度３００００ｍＰａ・ｓ）
ＣＥ−Ｄ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース（市販品、２％水溶液粘度８００００ｍＰａ・ｓ）

作製した速硬性モルタル組成物６０００ｇに対する表２に示す水量の水をステンレス製円筒容器（直径：２４ｃｍ、深さ：２５ｃｍ）に投入後、ハンドミキサ（回転数：１０００ｒ．ｐ．ｍ．、攪拌羽根：直径１００ｍｍ円盤）により攪拌しながら速硬性モルタル組成物を投入し、投入完了後６０秒間そのまま混練することで、速硬性モルタルを作製した。作製した速硬性モルタルの品質評価試験として、以下に示すＪ_１４漏斗を用いた流動性試験及びブリーディング試験（以上、グラウトモルタル用）、並びに、フローコーンを用いた流動性試験（フロー試験）及び鏝塗り作業性試験（以上、鏝塗り工法用モルタル用）を行った。環境温度（試験室温度及び混練前の材料温度）は２０℃で行った。試験結果を表３に示した。また、使用した水溶性セルロースの種類を表２に合わせて示した。
＜品質評価試験＞
・Ｊ_１４漏斗を用いた流動性試験
土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｆ５４１−１９９９「充てんモルタルの圧縮強度試験方法」に従って、Ｊ_１４漏斗を用いて、混練直後の流下時間を測定した。流下時間が１２秒以下であればグラウトモルタルとして使用でき、特に流下時間が６〜１０秒の範囲にあれば、充填作業が行い易く且つ材料分離の虞が低いことから、グラウトモルタルとして良好である。
・ブリーディング試験
ＮＥＸＣＯ試験法３１２―１９９９「無収縮モルタル品質管理試験方法」３．３「ブリージング試験方法」に準じて実施し、２時間後のブリーディング率（ブリージング率）を求めた。２時間後のブリーディング率（ブリージング率）が０．３％以内の場合をグラウトモルタルとして実用的な範囲、即ち材料分離抵抗性良好（○）、とし、０．３％を超える場合を分離抵抗性不足（×）と評価した。
・フローコーンを用いた流動性試験（フロー試験）
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」１１．「フロー試験」に従って、フロー値を測定した。
・鏝塗り作業性試験
鏝塗り工法用モルタルを土木や建築の構造物の補修材、被覆材等として構造物の表面に鏝塗り工法で塗りつけるとき、良好な鏝作業性(鏝伸び、鏝切れ、鏝押さえ)が必要である。作製したモルタル（鏝塗り工法用モルタル）が、良好な鏝塗り作業性(鏝伸び、鏝切れ、鏝押さえ)を備えているか否かについて、鉛直に立てた木製塗り付け用板に塗りつけ確認した。
作製したモルタル（鏝塗り工法用モルタル）を鉛直に立てた木製塗り付け用板に塗りつけた際の(1)鏝伸び、(2)鏝切れ、(3)鏝押さえの３点について「○」、「×」で評価した。それぞれの評価基準は以下の通りとした。
(1)鏝伸び（鏝送り）：モルタルを塗りつけた際に、モルタルが垂れずに、剥離又は落下することもなく、且つ滑らかに鏝作業が行えた場合を良好（○）、そうでなかった場合を不良（×）と評価した。
(2)鏝切れ（鏝離れ）：モルタルを金鏝で塗り付けた際に、モルタルがべとつかずに、金鏝からのモルタルの離れが良かった場合を良好（○）、そうでなかった場合を不良（×）と評価した。
(3)鏝押さえ：モルタルを塗りつけ、金鏝で表面を強く押さえて滑らかに仕上げることができた場合を良好（○）、そうでなかった場合を不良（×）と評価した。

本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．１−１〜１−８）は、グラウトモルタルとしたときに、良好な流動性を示し、ブリーディング試験結果も良好でグラウトモルタルとして優れた性能を備えていた。また、本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．１−１〜１−８）は、鏝塗り工法用モルタルとしたときに、鏝塗り作業性の評価が何れも良好で、鏝塗り工法用モルタルとして優れた性能を備えていた。

［実施例２］
結合材１００質量部（カルシウムアルミネート類１９質量部、珪酸カルシウムを主成分とするセメント７４質量部、石膏７質量部）、細骨材１６１質量部、水溶性セルロースエーテル０．１０質量部、水溶性無機塩０．３質量部を乾式混合し、速硬性モルタル組成物（プレミックスモルタル）を作製した。表４に示す水量の水と混練してモルタルを実施例１と同様に作製し、品質評価試験も実施例１と同様に行った。その試験結果を表５に示した。また、使用した水溶性セルロースの種類を表４に合わせて示した。

本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．２−１〜２−８）は、グラウトモルタルとしたときに、良好な流動性を示し、ブリーディング試験結果も良好でグラウトモルタルとして優れた性能を備えていた。また、本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．２−１〜２−８）は、鏝塗り工法用モルタルとしたときに、鏝塗り作業性の評価が何れも良好で、鏝塗り工法用モルタルとして優れた性能を備えていた。

［実施例３］
結合材１００質量部（カルシウムアルミネート類２２質量部、珪酸カルシウムを主成分とするセメント７１質量部（普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、珪酸カルシウム鉱物を７０質量％以上含有）２４質量部、早強ポルトランドセメント４７質量部）、石膏７質量部）、細骨材１８２質量部、水溶性セルロースエーテル０．０８質量部、水溶性無機塩０．４質量部、繊維０．３質量部、遅延剤０．１質量部を乾式混合し、速硬性モルタル組成物（プレミックスモルタル）を作製した。表６に示す水量の水と混練してモルタルを実施例１と同様に作製し、品質評価試験も実施例１と同様に行った。また、使用した水溶性セルロースの種類を表６に合わせて示した。また、鏝塗り工法用モルタルとしたときについては、以下に示す付着強度試験も行った。その試験結果を表７に示した。
・付着強度試験
ＪＩＳＡ１１７１−２０００「ポリマーセメントモルタルの試験方法」７．３「接着強さ試験」に準じて、接着強さ（付着力）を求めた。このとき、塗り厚さは１０ｍｍとし、養生温度は２０℃、測定材齢は２８日とした。

本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．３−１〜３−４）は、グラウトモルタルとしたときに、良好な流動性を示し、ブリーディング試験結果も良好でグラウトモルタルとして優れた性能を備えていた。また、本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．３−１〜３−４）は、鏝塗り工法用モルタルとしたときに、鏝塗り作業性の評価が何れも良好であり、且つ付着強度も１．５Ｎ／ｍｍ^２以上と優れ塗り付けた下地との一体性に優れており、鏝塗り工法用モルタルとして優れた性能を備えていた。

［実施例４］
実施例１で作製した速硬性モルタル組成物のうち、配合Ｎｏ．１−１〜１−８、１−１４並び１−１５の１０種類の速硬性モルタル組成物を用い、実施例１と同様にグラウトモルタルを作製した。作製したグラウトモルタルの評価試験として、以下に示す可使時間確認試験、凝結試験、圧縮強度試験を行った。その結果を表８に示した。
・可使時間確認試験
実施例１で行ったＪ_１４漏斗を用いた流動性試験と同様に、混練終了から５分後におけるＪ_１４漏斗を用いた流下時間を測定した。その５分後における流下時間が１２秒以下であれば、グラウトモルタルとして５分後においても使用でき可使時間が５分以上あることから、可使時間の評価は良好（○）とした。また、５分後における流下時間が１２秒を超える場合は、流動性が不足しグラウトモルタルとして使用し難いことから、可使時間の評価は不良（×）とした。
・凝結試験
ＪＩＳＡ１１４７−２００７「コンクリートの凝結時間試験方法」に準拠して凝結時間を測定した。
・圧縮強度試験
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７「セメントの物理試験方法」１０．「強さ試験」に準拠して、圧縮強さ（圧縮強度）を測定した。

本発明の実施例に当たる速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．１−１〜１−８）は、グラウトモルタルとしたときに、何れも混練終了５分後においても良好な流動性を示し可使時間が５分以上あった。また、これらのグラウトモルタルは、何れも３０分程度以内（３１分以内）に硬化（凝結試験における終結）するという速硬性を備えており、材齢３時間の圧縮強度も８Ｎ／ｍｍ^２以上（８．５〜１０．９Ｎ／ｍｍ^２）以上と短時間における強度発現性に優れていた。本発明の実施例ではない速硬性モルタル組成物（配合Ｎｏ．１−１４〜１−１５）は、何れも、混練終了から５分後においてモルタルの流動性が低下してしまいＪ_１４漏斗内で詰まったため流下時間を測定できなかった。

本発明は、土木構造物や建築構造物の構築又は補修、或いは機械の設置等に用いることができる。特にマンホールの補修工事等のように速硬性の鏝塗り工法用モルタルと速硬性のグラウトモルタルとを同時に使用する工事に好適に用いることができる。

Claims

珪酸カルシウムを主成分とするセメント１００質量部に対しカルシウムアルミネート類を１０〜５０質量部、及び該カルシウムアルミネート類１００質量部に対し石膏を１５〜５０質量部含有する急硬性セメントと、アルカリ金属の硫酸塩・炭酸塩・硝酸塩・亜硝酸塩・アルミン酸塩、カルシウムの硝酸塩・亜硝酸塩、硫酸アルミニウムの内、何れか一種又は二種以上の水溶性無機塩と、２質量％水溶液で１００００〜１０００００ｍＰａ・ｓの粘度の水溶性セルロースエーテルと、細骨材とを、結合材１００質量部に対して、セルロースエーテル０．００５〜０．５質量部、細骨材１００〜３００質量部、水溶性無機塩０．３〜０．５質量部含有し、該細骨材がＪＩＳＡ１１０２「骨材のふるい分け試験方法」に従って、１．２ｍｍ篩、０．６ｍｍ篩、０．３ｍｍ篩、０．１５ｍｍ篩及び０．０９ｍｍ篩を用いてふるい分け試験を行って、１．２ｍｍ篩残分が０〜３質量％、０．６ｍｍ篩残分が５〜１５質量％、０．３ｍｍ残分が２０〜３５質量％、０．１５ｍｍ篩残分が２０〜３０質量％、０．０９ｍｍ篩残分が２５〜４０質量％、０．０９ｍｍ篩通過分が３〜１０質量％であることを特徴とする速硬性モルタル組成物。
結合材１００質量部に対し２０質量部以上５０質量部未満の水と混練すると鏝塗り工法用モルタルに適する請求項１に記載の速硬性モルタル組成物。
結合材１００質量部に対し５０質量部以上７０質量部以下の水と混練するとグラウトモルタルに適することを特徴とする請求項１に記載の速硬性モルタル組成物。