JP7545658B2 - First mixture for preparing plastic injection material, plastic injection material, manufacturing method of plastic injection material, and application method of plastic injection material - Google Patents
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Description
本発明は、可塑性注入材作製用の第一混合物、可塑性注入材、可塑性注入材の製造方法、及び、可塑性注入材の施工方法に関する。 The present invention relates to a first mixture for preparing a plastic injection material, the plastic injection material, a method for producing the plastic injection material, and a method for applying the plastic injection material.
空隙や空洞等の施工場所に注入する注入材として、セメントを含む注入材が知られている。斯かる注入材は、施工場所に注入し且つ硬化するまでの間に周囲に漏れないようにするために、注入するまでは十分な流動性を有すると共に、注入後には周囲に流れださないようにゲル状に凝集する性質（すなわち、可塑性）を有することが要求される。 Cement-containing injection materials are known as injection materials to be injected into gaps, cavities, and other construction sites. In order to prevent such injection materials from leaking into the surrounding area while being injected into the construction site and hardening, they must have sufficient fluidity until they are injected, and must also have the property of coagulating into a gel-like state after injection (i.e., plasticity) so that they do not flow out into the surrounding area.
斯かる可塑性を有する注入材（以下、可塑性注入材ともいう。）としては、例えば、特許文献１に記載されているような可塑化材を含むものがある。具体的には、斯かる可塑性注入材は、セメントおよび水を含むＡ液と、可塑化材（具体的には、ベントナイト）および水を含むＢ液とを別々に施工場所まで圧送し、施工場所付近で混合することで作製する。 An example of an injection material having such plasticity (hereinafter also referred to as a plastic injection material) is one that contains a plasticizing agent as described in Patent Document 1. Specifically, such a plastic injection material is produced by pumping Liquid A, which contains cement and water, and Liquid B, which contains a plasticizing agent (specifically, bentonite) and water, separately to the construction site and mixing them near the construction site.
しかしながら、斯かる可塑性注入材は、硬化材としてセメントをＡ液に含むため、Ａ液を施工場所まで圧送する設備内（例えば、ホース内等）で、Ａ液が硬化する虞がある。そこで、硬化材としてセメントの代わりに、高炉スラグを用いることが特許文献２～５に記載されている。高炉スラグは、単独では水硬性を示さないが、水の存在下でアルカリ性を示す硬化助材との接触によって硬化するものである。このため、Ａ液を圧送する設備内でＡ液が硬化することがないため、比較的長距離の圧送を行うことができる。 However, because such plastic injection materials contain cement in Liquid A as a hardening agent, there is a risk that Liquid A will harden in the equipment (e.g., in a hose) that pumps Liquid A to the construction site. Therefore, Patent Documents 2 to 5 describe the use of blast furnace slag instead of cement as a hardening agent. Blast furnace slag does not exhibit hydraulic properties on its own, but hardens when it comes into contact with a hardening aid that exhibits alkaline properties in the presence of water. For this reason, Liquid A does not harden in the equipment that pumps it, making it possible to pump it over relatively long distances.
しかしながら、特許文献２～５に記載されている可塑性注入材は、施工場所に注入された直後の体積に比べて、その後の体積が小さくなる（即ち、可塑性注入材が硬化する過程、及び／又は、硬化した後に収縮する）。このような収縮が生じると、施工場所を可塑性注入材で隙間なく埋めることができない。 However, the plastic injection materials described in Patent Documents 2 to 5 have a smaller volume after being injected into the construction site compared to the volume immediately after injection (i.e., the plastic injection material shrinks during and/or after hardening). If such shrinkage occurs, the construction site cannot be filled completely with the plastic injection material.
そこで、本発明は、可塑性注入材の収縮を抑制できる可塑性注入材作製用の第一混合物、及び、該第一混合物を用いて形成される可塑性注入材を提供することを課題とする。また、斯かる可塑性注入材の製造方法、及び、該可塑性注入材の施工方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a first mixture for producing a plastic injection material that can suppress the shrinkage of the plastic injection material, and a plastic injection material formed using the first mixture. It also aims to provide a method for producing such a plastic injection material, and a method for applying the plastic injection material.
本発明に係る可塑性注入材作製用の第一混合物は、高炉スラグと可塑化材と水とを含有する第一混合物と、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製するための可塑性注入材作製用の第一混合物であって、アゾジカルボンアミド系発泡剤を含有し、且つ、セメントを含有しない。 The first mixture for making a plastic injection material according to the present invention is a first mixture for making a plastic injection material, which is prepared by mixing a first mixture containing blast furnace slag, a plasticizer, and water with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening the blast furnace slag and water, and contains an azodicarbonamide-based foaming agent and does not contain cement.
斯かる構成によれば、高炉スラグを含有する第一混合物がアゾジカルボンアミド系発泡剤を含有することで、可塑性注入材の収縮（可塑性注入材が硬化する過程で生じる収縮、及び／又は、硬化した後の生じる収縮）を抑制できる。 According to this configuration, the first mixture containing blast furnace slag contains an azodicarbonamide-based foaming agent, which can suppress shrinkage of the plastic injection material (shrinkage that occurs during the hardening process of the plastic injection material and/or shrinkage that occurs after hardening).
アゾジカルボンアミド系発泡剤の含有量は、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が０．１ｋｇ／ｍ３以上０．７ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。 The content of the azodicarbonamide-based foaming agent is preferably 0.1 kg/m 3 or more and 0.7 kg/m 3 or less in terms of mass ratio to unit volume of the plastic injection material.
斯かる構成によれば、アゾジカルボンアミド系発泡剤の含有量が上記の範囲であることで、可塑性注入材の収縮を抑制できると共に、可塑性注入材が硬化した際に良好な圧縮強度を得ることができる。 With this configuration, by keeping the content of the azodicarbonamide-based foaming agent within the above range, it is possible to suppress the shrinkage of the plastic injection material and obtain good compressive strength when the plastic injection material hardens.
前記可塑化材は、ベントナイトであってもよい。 The plasticizer may be bentonite.
本発明に係る可塑性注入材は、上記何れかの第一混合物と、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物とが混合されてなる。 The plastic injection material according to the present invention is made by mixing any of the above-mentioned first mixtures with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening blast furnace slag and water.
本発明に係る可塑性注入材の製造方法は、上記何れかの第一混合物と、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物とを混合する工程を備える。 The method for producing a plastic injection material according to the present invention includes a step of mixing any of the above first mixtures with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening blast furnace slag and water.
本発明に係る可塑性注入材の施工方法は、上記何れかの第一混合物と、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製する工程と、該可塑性注入材を施工場所に注入する工程とを備える。 The method for applying the plastic injection material according to the present invention includes the steps of: mixing any of the above-mentioned first mixtures with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening blast furnace slag and water to prepare a plastic injection material; and injecting the plastic injection material into the application site.
上記の可塑性注入材の施工方法は、第一混合物を施工場所付近まで圧送する工程を更に備えてもよい。 The above-mentioned application method for the plastic injection material may further include a step of pumping the first mixture to the vicinity of the application site.
本発明によれば、可塑性注入材の収縮を抑制できる。 The present invention makes it possible to suppress shrinkage of plastic injection materials.
以下、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.
本発明の可塑性注入材作製用の第一混合物（以下では、単に「第一混合物」とも記す）は、高炉スラグと可塑化材と水とを含有する。また、第一混合物は、アゾジカルボンアミド系発泡剤を含有し、且つ、セメントを含有しない。なお、「セメントを含有しない」とは、第一混合物におけるセメントの含有量が０ｋｇ／ｍ３以上１０ｋｇ／ｍ３未満であることをいう。そして、第一混合物は、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物と混合することで可塑性注入材を作製するものである。 The first mixture for preparing the plastic injection material of the present invention (hereinafter, simply referred to as the "first mixture") contains blast furnace slag, a plasticizer, and water. The first mixture also contains an azodicarbonamide-based foaming agent, but does not contain cement. Note that "does not contain cement" means that the cement content in the first mixture is 0 kg/ m3 or more and less than 10 kg/ m3 . The first mixture is mixed with a second mixture containing a hardening assistant capable of hardening the blast furnace slag and water to prepare the plastic injection material.
高炉スラグとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に規定されるものが挙げられる。具体的には、斯かる高炉スラグとしては、高炉スラグ微粉末３０００、高炉スラグ微粉末４０００、高炉スラグ微粉末６０００、および、高炉スラグ微粉末８０００が挙げられる。高炉スラグは、通常、水との接触によって水和反応を実質的に開始することがない。また、高炉スラグは、硬化助材の存在下で水と接触すると水和反応を開始して硬化性の水和物を生成する。 The blast furnace slag is not particularly limited, and examples thereof include those specified in JIS A 6206 "Ground granulated blast furnace slag for concrete". Specifically, such blast furnace slag includes Ground Granulated Blast Furnace Slag 3000, Ground Granulated Blast Furnace Slag 4000, Ground Granulated Blast Furnace Slag 6000, and Ground Granulated Blast Furnace Slag 8000. Blast furnace slag does not normally substantially initiate a hydration reaction upon contact with water. Furthermore, when blast furnace slag comes into contact with water in the presence of a hardening aid, it initiates a hydration reaction to produce a hardening hydrate.
第一混合物における高炉スラグの含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が１５０ｋｇ／ｍ３以上５００ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、２００ｋｇ／ｍ３以上４００ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。 The content of blast furnace slag in the first mixture is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the plastic injection material may be 150 kg/ m3 or more and 500 kg/ m3 or less, or 200 kg/ m3 or more and 400 kg/ m3 or less.
可塑化材としては、第一混合と第二混合物とが混合された際に可塑化作用を生じさせるものであれば、特に限定されるものではない。このため、可塑化材としては、第一混合を可塑化する作用は低くてもよいが、第二混合物に含まれる硬化助材と混合されることで可塑化作用が高くなるものを用いることが好ましい。具体的には、可塑化材としては、例えば、ベントナイト、アタパルジャイト、メタカオリン等の粘土鉱物等が挙げられる。特に、ベントナイトは、適度な可塑性を可塑性注入材に付与できると同時に、第一混合物の流動性を適度な範囲に調整できるため好ましい。 The plasticizer is not particularly limited as long as it produces a plasticizing effect when the first mixture and the second mixture are mixed. For this reason, it is preferable to use a plasticizer that has a low effect of plasticizing the first mixture, but has a high plasticizing effect when mixed with the hardening aid contained in the second mixture. Specifically, examples of the plasticizer include clay minerals such as bentonite, attapulgite, and metakaolin. In particular, bentonite is preferable because it can impart appropriate plasticity to the plastic injection material and at the same time adjust the fluidity of the first mixture to an appropriate range.
ベントナイトとしては、膨潤度が１６ｍｌ／２ｇ以上５０ｍｌ／２ｇ以下であってもよく、１６ｍｌ／２ｇ以上４０ｍｌ／２ｇ以下であってもよい。ベントナイトの膨潤度が前記範囲であることで、第一混合物の流動性をより長時間適度な範囲に維持できると共に、可塑性注入材の可塑性がより適度なものとなる。なお、ベントナイトの膨潤度は、日本ベントナイト工業会試験法（ＪＢＡＳ－１０４）によって求められるものであり、蒸留水もしくは純水の中にベントナイトを徐々に落としたときの水中で示す見掛け容積で表示されるものである。具体的には、純水又は蒸留水１００ｍｌ中にベントナイト試料２ｇを落とし、落下後２４時間放置して容器内の推積した試料の見掛け容積を読取るものである。 The swelling degree of the bentonite may be 16 ml/2g or more and 50 ml/2g or less, or 16 ml/2g or more and 40 ml/2g or less. By having the swelling degree of the bentonite in the above range, the fluidity of the first mixture can be maintained in an appropriate range for a longer period of time, and the plasticity of the plastic injection material becomes more appropriate. The swelling degree of the bentonite is determined by the Japan Bentonite Industry Association test method (JBAS-104), and is expressed as the apparent volume shown in water when the bentonite is gradually dropped into distilled water or pure water. Specifically, 2 g of a bentonite sample is dropped into 100 ml of pure water or distilled water, and the sample is left to stand for 24 hours after dropping, and the apparent volume of the sample accumulated in the container is read.
第一混合物における可塑化材の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が５０ｋｇ／ｍ３以上３００ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、７５ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。可塑化材の含有量が上記の範囲であることで、第一混合物の流動性をより適度な範囲に調整できると共に、可塑性注入材の可塑性がより適度なものとなる。 The content of the plasticizer in the first mixture is not particularly limited, and for example, the mass ratio of the plastic injection material to the unit volume may be 50 kg/m 3 or more and 300 kg/m 3 or less, or 75 kg/m 3 or more and 150 kg/m 3 or less. When the content of the plasticizer is in the above range, the fluidity of the first mixture can be adjusted to a more appropriate range, and the plasticity of the plastic injection material becomes more appropriate.
アゾジカルボンアミド系発泡剤は、アルカリと接触して窒素ガスの気泡を発生する。また、アゾジカルボンアミド系発泡剤の添加形態としては、特に限定されるものではなく、例えば、粉末であってもよく、顆粒状であってもよい。 The azodicarbonamide-based foaming agent generates nitrogen gas bubbles when it comes into contact with an alkali. The form in which the azodicarbonamide-based foaming agent is added is not particularly limited, and it may be, for example, in the form of a powder or granules.
第一混合物におけるアゾジカルボンアミド系発泡剤の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が０．１ｋｇ／ｍ３以上０．７ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、０．１ｋｇ／ｍ３以上０．５ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。 The content of the azodicarbonamide-based foaming agent in the first mixture is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the plastic injection material may be 0.1 kg/ m3 or more and 0.7 kg/ m3 or less, or 0.1 kg/ m3 or more and 0.5 kg/ m3 or less.
水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、工業用水、回収水、地下水、河川水、雨水等を使用できる。第一混合における水の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、第一混合物の単位体積に対する質量割合が７００ｋｇ／ｍ３以上９５０ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、８００ｋｇ／ｍ３以上９００ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。水の含有量が上記の範囲であることで、第一混合物の流動性をより適度な範囲に調整できる。 The water is not particularly limited, and for example, tap water, industrial water, recycled water, groundwater, river water, rainwater, etc. can be used. The water content in the first mixture is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the first mixture may be 700 kg/m 3 or more and 950 kg/m 3 or less, or 800 kg/m 3 or more and 900 kg/m 3 or less. By setting the water content in the above range, the fluidity of the first mixture can be adjusted to a more appropriate range.
本実施形態における第一混合物は、必要に応じて他の成分を配合してもよい。他の成分としては、例えば、遅延剤、粘性調整剤等が挙げられる。 The first mixture in this embodiment may contain other components as necessary. Examples of other components include retarders and viscosity adjusters.
上記のように構成される第一混合物は、作製後比較的長期間経過しても流動性を維持できるため、例えば、第一混合物の状態で保管しておくことで、可塑性注入材の施工可能な期間を長くできる。また、第一混合物の状態で流動性を比較的長期間維持できるため、可塑性注入材を施工した後で残る第一混合物を容易に回収でき、設備の洗浄等の作業を容易に行うことができる。 The first mixture configured as described above can maintain its fluidity even for a relatively long period after its preparation, so for example, by storing it in the form of the first mixture, the period during which the plastic injection material can be applied can be extended. In addition, because the fluidity of the first mixture can be maintained for a relatively long period, the first mixture remaining after the application of the plastic injection material can be easily recovered, and work such as cleaning of the equipment can be easily performed.
上記のように構成される第一混合物は、高炉スラグを硬化させうる硬化助材と水とを含有する第二混合物と混合することで可塑性注入材を製造することができる。つまり、本実施形態に係る可塑性注入材は、第一混合物と第二混合物とを別々に調整してから混合することで作製される、所謂、二液式のものである。 The first mixture configured as described above can be mixed with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening blast furnace slag and water to produce a plastic injection material. In other words, the plastic injection material according to this embodiment is a so-called two-component type, which is produced by separately preparing the first mixture and the second mixture and then mixing them.
第二混合物を構成する硬化助材は、水の存在下、第一混合物中の高炉スラグと反応して水和反応を生じさせる（硬化性を発現させうる）材料をいう。硬化助材としては、特に限定されるものではなく、例えば、生石灰（酸化カルシウムＣａＯ）、消石灰（水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２）、苦土石灰（ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）等の石灰、及び、セメント等が挙げられる。セメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントＢ種、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等が挙げられる。 The hardening aid constituting the second mixture is a material that reacts with the blast furnace slag in the first mixture in the presence of water to cause a hydration reaction (to exhibit hardening properties). The hardening aid is not particularly limited, and examples thereof include lime such as quicklime (calcium oxide CaO), slaked lime (calcium hydroxide Ca(OH) 2 ), and dolomite (CaCO 3 ·MgCO 3 ), and cement. The cement is not particularly limited, and examples thereof include ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, blast furnace cement type B, fly ash cement, and silica fume cement.
第二混合物における硬化助材の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、第一混合物中の高炉スラグの質量に対して５質量％以上４０質量％以下であってもよく、１０質量％以上３０質量％以下であってもよい。硬化助材の含有量が上記の範囲であることで、第一混合物と第二混合物とを混合した際に、硬化反応がより生じやすい。 The content of the hardening aid in the second mixture is not particularly limited, and may be, for example, 5% by mass or more and 40% by mass or less, or 10% by mass or more and 30% by mass or less, relative to the mass of the blast furnace slag in the first mixture. When the content of the hardening aid is within the above range, the hardening reaction is more likely to occur when the first mixture and the second mixture are mixed.
第二混合物を構成する水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、工業用水、回収水、地下水、河川水、雨水等を使用できる。第二混合物における水の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、第二混合物の単位体積に対する質量割合が６００ｋｇ／ｍ３以上９００ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、７００ｋｇ／ｍ３以上８００ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。水の含有量が上記の範囲であることで、第二混合物の流動性をより適度な範囲に調整できる。 The water constituting the second mixture is not particularly limited, and for example, tap water, industrial water, recycled water, groundwater, river water, rainwater, etc. can be used. The water content in the second mixture is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the second mixture may be 600 kg/m 3 or more and 900 kg/m 3 or less, or 700 kg/m 3 or more and 800 kg/m 3 or less. By having the water content in the above range, the fluidity of the second mixture can be adjusted to a more appropriate range.
本実施形態における第二混合物は、必要に応じて他の成分を配合してもよい。他の成分としては、例えば、流動化剤、粘性調整剤等が挙げられる。 The second mixture in this embodiment may contain other components as necessary. Examples of other components include a flow agent and a viscosity adjuster.
第一混合物と第二混合物との混合比としては、特に限定されるものではないが、例えば、第一混合物と第二混合物との体積比が８０：２０～９５：５であってもよく、８５：１５～９０：１０であってもよい。 The mixing ratio of the first mixture to the second mixture is not particularly limited, but for example, the volume ratio of the first mixture to the second mixture may be 80:20 to 95:5, or 85:15 to 90:10.
本実施形態の可塑性注入材における水の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が７００ｋｇ／ｍ３以上９００ｋｇ／ｍ３以下であってもよく、７５０ｋｇ／ｍ３以上８５０ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。可塑性注入材における水の含有量が上記の範囲であることで、注入時に適度な流動性があり、硬化後に適度な強度を得ることができる。 The water content in the plastic injection material of this embodiment is not particularly limited, and for example, the mass ratio to the unit volume of the plastic injection material may be 700 kg/m 3 or more and 900 kg/m 3 or less, or 750 kg/m 3 or more and 850 kg/m 3 or less. When the water content in the plastic injection material is in the above range, the plastic injection material has an appropriate fluidity during injection and can obtain an appropriate strength after hardening.
本実施形態の可塑性注入材は、空隙や空洞（以下、施工場所とも記す）に注入する際には適度な流動性を有すると同時に、注入後に周囲に流出することがない可塑性を有する。 The plastic injection material of this embodiment has appropriate fluidity when injected into voids or cavities (hereinafter also referred to as the construction site), and at the same time, has plasticity that prevents it from flowing out into the surrounding area after injection.
次に、上記のような可塑性注入材を製造する可塑性注入材の製造方法の一実施形態について説明する。 Next, one embodiment of a method for producing the above-mentioned plastic injection material will be described.
本実施形態に係る可塑性注入材の製造方法は、上記の第一混合物と上記の第二混合物とを別々に作製しておき、任意のタイミングで第一混合物と第二混合物とを混合することで可塑性注入材を作製するものである。つまり、本実施形態の可塑性注入材の製造方法は、第一混合物を作製する工程と、第二混合物を作製する工程と、前記第一混合物と前記第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製する工程とを備える。 The method for producing the plastic injection material according to this embodiment involves preparing the above-mentioned first mixture and the above-mentioned second mixture separately, and mixing the first mixture and the second mixture at any timing to produce the plastic injection material. In other words, the method for producing the plastic injection material according to this embodiment includes a step of preparing a first mixture, a step of preparing a second mixture, and a step of mixing the first mixture and the second mixture to produce the plastic injection material.
第一混合物を作製する工程において、高炉スラグ、可塑化材、アゾジカルボンアミド系発泡剤、及び、水を混合する順序としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下の順序で混合してもよい。 In the process of preparing the first mixture, the order in which the blast furnace slag, plasticizer, azodicarbonamide-based blowing agent, and water are mixed is not particularly limited, but may be, for example, in the following order:
即ち、まず初めに、高炉スラグと水とを混合して高炉スラグ分散液を作製する工程を実施し、その後、該高炉スラグ分散液と可塑化材とを混合する工程を実施する。可塑化材は、高炉スラグと混合する前に水と接触すると膨潤するため、まず、高炉スラグと水とを混合して高炉スラグ分散液を作製しておき、斯かる高炉スラグ分散液と可塑化材とを混合することで、可塑化材の膨潤による第一混合物の流動性の低下を抑制できる。これは、高炉スラグ分散液がアルカリ性を示すため、斯かるアルカリ性の分散液中では可塑化材の膨潤が抑制されるため、と考えられる。そして、アゾジカルボンアミド系発泡剤は、最後に混合することが好ましい。アゾジカルボンアミド系発泡剤を最後に混合することで、第一混合物の粘度の上昇をより抑制でき、第一混合物の流動性をより良好にできる。 That is, first, a process of mixing blast furnace slag and water to prepare a blast furnace slag dispersion is carried out, and then a process of mixing the blast furnace slag dispersion with a plasticizer is carried out. Since the plasticizer swells when it comes into contact with water before being mixed with the blast furnace slag, first, blast furnace slag and water are mixed to prepare a blast furnace slag dispersion, and then the blast furnace slag dispersion and the plasticizer are mixed to suppress the decrease in the fluidity of the first mixture due to the swelling of the plasticizer. This is thought to be because the blast furnace slag dispersion is alkaline, and therefore the swelling of the plasticizer is suppressed in such an alkaline dispersion. It is preferable to mix the azodicarbonamide-based foaming agent last. By mixing the azodicarbonamide-based foaming agent last, the increase in the viscosity of the first mixture can be further suppressed, and the fluidity of the first mixture can be improved.
第一混合物を作製する工程において、各材料を混合する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、公知のモルタル等の混合方法を採用できる。例えば、モルタルミキサー、ハンドミキサー等の混合装置を用いて、５℃～３５℃、１分間～１０分間の混合条件で混合することが挙げられる。 In the step of preparing the first mixture, the means for mixing the materials is not particularly limited, and for example, a known mixing method such as a mortar can be used. For example, mixing can be performed using a mixing device such as a mortar mixer or hand mixer at a temperature of 5°C to 35°C for 1 to 10 minutes.
第二混合物を作製する工程において、第二混合物の成分を混合する順序としては、特に限定されるものではない。また、第二混合物を作製する工程において、各材料を混合する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、第一混合物を作製する工程と同様に公知の混合装置を用いて公知の混合条件でのモルタル等の混合方法を採用できる。 In the process of preparing the second mixture, the order in which the components of the second mixture are mixed is not particularly limited. In addition, in the process of preparing the second mixture, the means for mixing the materials is not particularly limited, and for example, a mixing method for mortar or the like can be used under known mixing conditions using a known mixing device, as in the process of preparing the first mixture.
第一混合物を作製する工程と第二混合物を作製する工程とは、同時に並行して行ってもよく、或いは、一方の工程を先に行い、他の工程を後から行ってもよい。 The process of preparing the first mixture and the process of preparing the second mixture may be carried out simultaneously in parallel, or one process may be carried out first and the other process may be carried out later.
第一混合物を作製する工程と第二混合物を作製する工程とを並行して行う場合には、それぞれの工程を実施した後、得られた第一混合物及び第二混合物を混合して可塑性注入材を作製する工程を実施する。 When the process of preparing the first mixture and the process of preparing the second mixture are carried out in parallel, after each process is carried out, the process of mixing the obtained first mixture and second mixture to prepare the plastic injection material is carried out.
一方の工程を先に行い、他の工程を後から行う場合には、例えば、以下のような方法が挙げられる。即ち、第一混合物を作製する工程を実施して第一混合物を得ておき、該第一混合物を施工場所付近まで移送する。そして、施工場所付近において第二混合物を作製する工程を実施して第二混合物を作製し、該第二混合物と、移送してきた第一混合物と混合して可塑性注入材を作製する工程を実施する。このように、第二混合物を作製する工程を施工場所付近において実施することで、第一混合物と第二混合物とを混合してから短時間で施工場所に可塑性注入材を注入できる。 When one process is carried out first and the other process is carried out later, for example, the following method can be mentioned. That is, a process of preparing a first mixture is carried out to obtain a first mixture, and the first mixture is transported to the vicinity of the construction site. Then, a process of preparing a second mixture is carried out near the construction site to prepare a second mixture, and a process of mixing the second mixture with the transported first mixture to prepare a plastic injection material is carried out. In this way, by carrying out the process of preparing the second mixture near the construction site, the plastic injection material can be injected into the construction site in a short time after the first mixture and the second mixture are mixed.
第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製する工程を実施する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製しつつ、該可塑性注入材を排出するノズルを用いてもよく、第一混合物や第二混合物の作製と同様に、公知のモルタル等の混合方法（例えば、モルタルミキサー、ハンドミキサー等の混合装置）を用いてもよい。 The means for carrying out the step of mixing the first mixture and the second mixture to prepare the plastic injection material is not particularly limited, and for example, a nozzle may be used to mix the first mixture and the second mixture to prepare the plastic injection material while discharging the plastic injection material, or a known mixing method for mortar or the like (e.g., a mixing device such as a mortar mixer or hand mixer) may be used, as in the preparation of the first mixture and the second mixture.
次に、上述のような可塑性注入材の施工方法の一実施形態について説明する。 Next, we will explain one embodiment of the method for applying the above-mentioned plastic injection material.
本実施形態の可塑性注入材の施工方法は、上記の第一混合物を作製する工程と、上記の第二混合物を作製する工程と、上記の第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製する工程と、可塑性注入材を所望の施工場所に注入する工程とを備える。 The method for applying the plastic injection material of this embodiment includes the steps of preparing the first mixture, preparing the second mixture, mixing the first mixture and the second mixture to prepare the plastic injection material, and injecting the plastic injection material into the desired application location.
この場合、第一混合物を作製する工程および第二混合物を作製する工程を施工場所からは離れた場所（例えば、工場等）で実施し、得られた第一混合物及び第二混合物を別々に施工場所付近まで移送し、第一混合物及び第二混合物を混合して可塑性注入材を作製する工程を施工場所付近で実施してもよい。 In this case, the process of preparing the first mixture and the process of preparing the second mixture may be carried out at a location (e.g., a factory) away from the construction site, and the resulting first mixture and second mixture may be transported separately to the vicinity of the construction site, and the process of mixing the first mixture and the second mixture to prepare the plastic injection material may be carried out near the construction site.
このように、第一混合物及び第二混合物を混合して可塑性注入材を作製する工程を、施工場所付近において実施することで、第一混合物と第二混合物とを混合してから短時間で施工場所に可塑性注入材を注入できる。 In this way, by carrying out the process of mixing the first mixture and the second mixture to prepare the plastic injection material near the construction site, the plastic injection material can be injected into the construction site in a short time after mixing the first mixture and the second mixture.
本実施形態の可塑性注入材の施工方法は、第一混合物を施工場所付近まで移送する工程を備えてもよい。第一混合物を移送する工程を実施する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホースやパイプ等の管体とポンプとを備える圧送手段であってもよく、タンクローリーやベルトコンベア等であってもよい。第一混合物は、比較的長期間流動性を維持するため、例えば、長い圧送手段を用いた長距離圧送の場合にも、ホース等の内部に詰まりが生じて圧送しにくくなることを抑制できる。 The application method of the plastic injection material of this embodiment may include a step of transporting the first mixture to the vicinity of the application site. The means for carrying out the step of transporting the first mixture is not particularly limited, and may be, for example, a pressure-transporting means including a tubular body such as a hose or pipe and a pump, or may be a tank truck or a belt conveyor. Since the first mixture maintains its fluidity for a relatively long period of time, for example, even in the case of long-distance pressure-transport using a long pressure-transporting means, it is possible to prevent clogging inside the hose or the like, which makes it difficult to pump the mixture.
本実施形態の可塑性注入材の施工方法は、第二混合物を施工場所付近まで移送する工程を備えてもよく、第二混合物を施工場所付近で作製する工程を備えてもよい。第二混合物を移送する工程を実施する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、第一混合物を移送する手段（具体的には、圧送手段）と同様のものを用いることができる。 The application method of the plastic injection material of this embodiment may include a step of transporting the second mixture to the vicinity of the application site, or may include a step of preparing the second mixture near the application site. The means for carrying out the step of transporting the second mixture is not particularly limited, and for example, the same means as the means for transporting the first mixture (specifically, a pressure-feeding means) can be used.
第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製する工程は、施工場所から離れた場所で実施してもよいが、施工場所付近で実施することが好ましい。 The process of mixing the first mixture with the second mixture to prepare the plastic injection material may be carried out at a location away from the construction site, but is preferably carried out near the construction site.
可塑性注入材を施工場所に注入する工程を実施する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、可塑性注入材を作製する工程を実施しつつ、可塑性注入材を排出可能な注入ノズルを用いてもよく、公知のモルタル等の混合方法（例えば、モルタルミキサー、ハンドミキサー等の混合装置）を用いて作製した可塑性注入材を容器から施工場所に直接的に、又は、スコップ等を用いて流し込んでもよい。 The means for carrying out the process of injecting the plastic injection material into the construction site is not particularly limited, and for example, an injection nozzle capable of discharging the plastic injection material may be used while carrying out the process of preparing the plastic injection material, or the plastic injection material prepared using a known mortar mixing method (e.g., a mixing device such as a mortar mixer or hand mixer) may be poured directly from a container into the construction site, or using a shovel, etc.
可塑性注入材を注入する施工場所としては、特に限定されるものではなく、例えば、地盤とコンクリート構造物との間の空洞や空隙、地盤中やコンクリート構造物中の空洞や空隙等が挙げられる。本実施形態に係る可塑性注入材は、適度な流動性と可塑性とを備えているため、狭い空洞や空隙等にも良好に注入できる。 The location where the plastic injection material is injected is not particularly limited, and examples include cavities and gaps between the ground and the concrete structure, and cavities and gaps in the ground or in the concrete structure. The plastic injection material according to this embodiment has appropriate fluidity and plasticity, so it can be injected well into narrow cavities and gaps.
以上のように、本発明に係る可塑性注入材作製用の第一混合物、可塑性注入材、可塑性注入材の製造方法、及び、可塑性注入材の施工方法によれば、可塑性注入材の収縮を抑制できる。 As described above, the first mixture for preparing the plastic injection material, the plastic injection material, the manufacturing method of the plastic injection material, and the application method of the plastic injection material according to the present invention can suppress the shrinkage of the plastic injection material.
即ち、高炉スラグを含有する第一混合物がアゾジカルボンアミド系発泡剤を含有することで、第一混合物と第二混合物とが混合されてなる可塑性注入材の収縮（可塑性注入材が硬化する過程で生じる収縮、及び／又は、硬化した後の生じる収縮）を抑制できる。 In other words, by including an azodicarbonamide-based foaming agent in the first mixture containing blast furnace slag, it is possible to suppress shrinkage of the plastic injection material obtained by mixing the first mixture with the second mixture (shrinkage that occurs during the hardening process of the plastic injection material and/or shrinkage that occurs after hardening).
また、アゾジカルボンアミド系発泡剤の含有量が上記の範囲であることで、可塑性注入材の収縮を抑制できると共に、可塑性注入材が硬化した際に良好な圧縮強度を得ることができる。 In addition, by keeping the content of the azodicarbonamide-based foaming agent within the above range, it is possible to suppress the shrinkage of the plastic injection material and obtain good compressive strength when the plastic injection material hardens.
なお、本発明に係る可塑性注入材作製用の第一混合物、可塑性注入材、可塑性注入材の製造方法、及び、可塑性注入材の施工方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよい（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよい）。 The first mixture for producing the plastic injection material, the plastic injection material, the manufacturing method of the plastic injection material, and the application method of the plastic injection material according to the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, the configurations and methods of the above-mentioned embodiments may be arbitrarily adopted and combined (the configurations and methods of one embodiment may be applied to the configurations and methods of other embodiments).
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
≪可塑性注入材の材料≫
高炉スラグ：高炉スラグ微粉末（日鉄スラグ製品社製）
可塑化材：ベントナイト（クニミネ工業社製、品名：クニゲルＶ１、膨潤度１６ｍｌ／２ｇ）
混和剤：ポリカルボン酸系減水剤（フローリック社製）
発泡剤１：アルミニウム系発泡剤（立花マテリアル社製）
発泡剤２：アゾジカルボンアミド系発泡剤（永和化成工業社製）
硬化助剤：消石灰（吉澤石灰工業社製）
水：上水道水
<Materials for plastic injection material>
Blast furnace slag: Finely ground blast furnace slag (manufactured by Nippon Steel Slag Products Co., Ltd.)
Plasticizer: Bentonite (Kunimine Industries, product name: Kunigel V1, swelling degree 16 ml/2 g)
Admixture: Polycarboxylic acid water reducing agent (Floric)
Foaming agent 1: Aluminum-based foaming agent (Tachibana Materials Co., Ltd.)
Foaming agent 2: Azodicarbonamide-based foaming agent (manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd.)
Hardening aid: Slaked lime (manufactured by Yoshizawa Lime Industry Co., Ltd.)
Water: Tap water
＜可塑性注入材の作製＞
上記の各材料を用いて、下記表１～３の配合で第一混合物及び第二混合物を作製し、作製した第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製した。
具体的には、まず、水と高炉スラグとを混合装置（ハンドミキサー）で３０秒間混合し、その後ベントナイトを添加して６０秒間混合し、さらに、化学混和剤を添加して１２０秒間混合し、第一混合物を得た。
また、硬化助材と水とを混合装置（ハンドミキサー）で６０秒間混合し、第二混合物を得た。
そして、得られた第一混合物と第二混合物とを混合装置（ハンドミキサー）で１０秒間混合し、可塑性注入材を得た。
<Preparation of plastic injection material>
Using the above materials, a first mixture and a second mixture were prepared according to the formulations in Tables 1 to 3 below, and the first mixture and the second mixture were mixed to prepare a plastic injection material.
Specifically, first, water and blast furnace slag were mixed with a mixing device (hand mixer) for 30 seconds, then bentonite was added and mixed for 60 seconds, and further, a chemical admixture was added and mixed for 120 seconds to obtain a first mixture.
Also, the curing aid and water were mixed for 60 seconds with a mixer (hand mixer) to obtain a second mixture.
The first and second mixtures thus obtained were then mixed for 10 seconds using a mixer (hand mixer) to obtain a plastic injection material.
＜収縮率の測定＞
第一混合物と第二混合物とを混合した直後の可塑性注入材に対して、ＮＥＸＣＯ試験方法に準拠して、収縮率の測定を行った。型枠としては、φ１０×高さ２０ｃｍの金属製型枠（商品名：サミットモールド）を用いた。収縮率の測定結果については、下記表４に示す。
<Measurement of shrinkage rate>
The shrinkage rate of the plastic injection material immediately after mixing the first mixture and the second mixture was measured in accordance with the NEXCO test method. A metal mold (trade name: Summit Mold) with a diameter of 10 cm and a height of 20 cm was used as the mold. The measurement results of the shrinkage rate are shown in Table 4 below.
＜圧縮強度の測定＞
第一混合物と第二混合物とを混合して可塑性注入材を作製してから２８日目に、ＪＳＣＥ Ｇ－５０５に基づいて、可塑性注入材の圧縮強度の測定を行った。圧縮強度の測定結果については、下記表４，５に示す。
<Measurement of Compressive Strength>
On the 28th day after the first mixture and the second mixture were mixed to prepare the plastic injection material, the compressive strength of the plastic injection material was measured in accordance with JSCE G-505. The compressive strength measurement results are shown in Tables 4 and 5 below.
＜まとめ＞
表４，５の各実施例と、それに対応する各比較例とを比較すると、各実施例の方が収縮率が小さいことが認められる。つまり、高炉スラグを用いて第一混合物を作製する場合、発泡剤として、アゾジカルボンアミド系発泡剤を用いることで、第一混合物と第二混合物とを混合して得られる可塑性注入材の収縮（可塑性注入材が硬化する過程で生じる収縮、及び／又は、硬化した後に生じる収縮）を抑制できる。
また、アゾジカルボンアミド系発泡剤の添加量が０．１ｋｇ／ｍ３以上０．７ｋｇ／ｍ３以下（特には、０．１ｋｇ／ｍ３以上０．５ｋｇ／ｍ３未満）であることで、可塑性注入材の収縮を抑制しつつ、良好な圧縮強度を得ることができる。
<Summary>
Comparing each of the Examples in Tables 4 and 5 with the corresponding Comparative Examples, it is found that each Example has a smaller shrinkage rate. In other words, when the first mixture is prepared using blast furnace slag, the shrinkage of the plastic injection material obtained by mixing the first mixture and the second mixture (shrinkage occurring during the hardening process of the plastic injection material and/or shrinkage occurring after hardening) can be suppressed by using an azodicarbonamide-based foaming agent as the foaming agent.
In addition, by adding an azodicarbonamide foaming agent in an amount of 0.1 kg/ m3 or more and 0.7 kg/ m3 or less (particularly, 0.1 kg/ m3 or more and less than 0.5 kg/ m3 ), it is possible to obtain good compressive strength while suppressing shrinkage of the plastic injection material.
Claims (7)
アゾジカルボンアミド系発泡剤を含有し、且つ、セメントを含有せず、
可塑化材の含有量が、可塑性注入材の単位体積に対する質量割合が５０ｋｇ／ｍ ３ 以上３００ｋｇ／ｍ ３ 以下である、
可塑性注入材作製用の第一混合物。 A first mixture for preparing a plastic injection material is prepared by mixing a first mixture containing blast furnace slag, a plasticizer, and water with a second mixture containing a hardening assistant capable of hardening the blast furnace slag and water,
Contains an azodicarbonamide foaming agent and does not contain cement,
The content of the plasticizer is 50 kg/m3 or more and 300 kg/m3 or less in terms of mass ratio to unit volume of the plastic injection material ;
First mixture for making plastic injection material.
請求項１に記載の可塑性注入材作製用の第一混合物。 The content of the azodicarbonamide-based foaming agent is a mass ratio to a unit volume of the plastic injection material of 0.1 kg/ m3 or more and 0.7 kg/ m3 or less.
A first mixture for preparing the plastic injection material according to claim 1.
請求項１又は２に記載の可塑性注入材作製用の第一混合物。 The plasticizer is bentonite.
A first mixture for producing the plastic injection material according to claim 1 or 2.
可塑性注入材。 The first mixture according to any one of claims 1 to 3 is mixed with a second mixture containing a hardening aid capable of hardening blast furnace slag and water.
Plastic injection material.
可塑性注入材の製造方法。 The method includes a step of mixing the first mixture according to any one of claims 1 to 3 with a second mixture containing a hardening assistant capable of hardening blast furnace slag and water.
A method for manufacturing plastic injection material.
可塑性注入材の施工方法。 The method includes a step of preparing a plastic injection material by mixing the first mixture according to any one of claims 1 to 3 with a second mixture containing a hardening assistant capable of hardening blast furnace slag and water, and a step of injecting the plastic injection material into a construction site.
Method of applying plastic injection material.
請求項６に記載の可塑性注入材の施工方法。 The method further includes a step of pumping the first mixture to a location near the construction site.
A method for applying the plastic injection material according to claim 6.
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