JPH01108137A - 吹付けコンクリート用添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明上よ吹付はコンクリート用添加剤に間する。

［従来の技術］ 掘削されたトンネルや地山の露出面に、コンクリートを
吹付けてライニングし、該面の落盤、風化による剥落な
どを防止する方法が広〈実施されている。

該コンクリートを吹付ける方法には、乾式１法と湿式１
法とがある。乾式１法は空練りしたセメント、骨材およ
び急結剤の混練物を吹付は装置に供給し、圧搾空気で輸
送しながら、その途中で水を添加混合し、ノズルによっ
て施工面に吹きつける工法であり、一方湿式１法はセメ
ント、骨材および水の混練物を圧搾空気で輸送しながら
、その途中で急結剤を添加混合し、ノズルによって施工
面に吹付ける工法である。

上記各工法で用いる急結剤としては、カルシウムアルミ
ネート、炭酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムからな
る組成物（特公昭５６−２７４５７）　、アルカリ炭酸
塩、カルシウムアルミネートからなる組成物（特公昭６
Ｏ−４１４９）仮焼明ばん石、石灰、アルカリ金属炭酸
塩からなる組成物（特開昭６Ｏ−２６０４５２）、仮焼
明ばん石、アルカリ金属アルミン酸塩、アルカリ金属炭
酸塩および石灰からなる組成物（特開昭６ｌ−２６５３
８）などが知られている。

また、上記の他に、炭酸ナトリウムおよびアルミン酸ナ
トリウムからなる組成物（たとえば、商品名：　Ｑ　Ｐ
　−５００）が知られている。

急結剤使用割合はコンクリート中のセメントに対して、
乾式１法によるときは４〜６１１％、湿式１法によると
きは５〜ｌｏＩ量％になるようミこ添加されるのが一般
的である。

［発明が解決しようとする問題点コ 通常、吹付はコンクリート施工を行うと粉じんが発生し
、視界を悪くする。粉じん濃度は、たとえば、デジタル
粉じん３ｆを用いて測定し、１分間当たりのカウント数
（ｃｐｍ）で表示されるが、その濃度が３００〜５００
ｃｐｍの範囲では、特別な照明器具を泪いないと施工面
が目視できず、５００ｃｐｍ以上になると、著しく視界
が悪くなり作業能率をさらに悪くする。ところが、従来
の急結剤を用いた乾式１法では、その粉じん濃度は、大
凡６００〜７００ｃｐｍと非常に高く、作業能率は極め
て悪い。そのため、乾式１法に代って湿式１法が開発さ
れたのであるが、この工法でも４００〜５００ｃｐｍ程
度は発じんし、決して好ましいものでなかった。

その上、はねかえり率（吹付は施工時のコンクリートの
はねかえり量および吹付は後露出面から剥藩した量の合
量を、吹付けに要したコンクリート量で割った重量百分
率）が、乾式１法、湿式１法共に３０〜５０％もあった
。そのはねかえったコンクリートは数分以内に凝結を開
始するため、そのコンクリートを吹付はコンクリートと
して再使用することは、はとんどの場合不可能であるの
で、廃棄するしかなく、この点の改善も望まれていた。

このように従来の急結剤は充分なものでなく、粉じん濃
度、はねかえり率のより改良された急結剤の開発が要望
されていた。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明者らは、吹付はコンクリートに、従来の
急結剤とともに特定の物質を添加することにより、前記
欠点が解消できるものについて研究した結果、特定物質
として、非晶質ないし低結晶質アルミナが有効であるこ
とを見い出し、それに基づいて本発明を完成した。

すなわち、本発明は非晶質ないしは低結晶質アルミナか
らなる吹付はコンクリート用添加剤を要旨とするもので
ある。

本発明において非晶質ないし低結晶質アルミナとは、水
または水の存在下で急結剤やセメントとただちに反応す
るような活性の高いゲル状のアルミナもしくは結晶度の
低いアルミナ鉱物である。

具体的には乾燥アルミナゲル、ベーマイトゲルのはかγ
−アルミナなどが例示される。

非晶質ないし低結晶質アルミナは使用にあたり、１種類
だけで用いてもよく、また２ｆｉ類以上を併用してもよ
い。

該アルミナは、反応性が高いほと望ましいが、使用する
急結剤、吹付は方法または施工現場の状況により一概に
は決められない。

通常のトンネル工事の吹付けに使用する場合には、アル
ミナゾルを５００℃以下の温度で乾燥してえられたアル
ミナゲルおよびベーマイトゲルが適当である。比表面積
はＢＴＥ法で１０ｍ２／ｇ以上、好ましくは、１００ｍ
２／ｇ以上であれば、充分な効果が得られる。また、細
かさは、１００μｍ以下の粒度のものが適当である。

これら非晶質ないし低結晶質アルミナと同様に、扮しん
の低減およびはねかえり率の低減に効果のある物質とし
て、ホワイトカーボン、コロイダルシリカなどとよばれ
る微粒子状ケイ酸塩があるが、これらは、コンクリート
の凝結を遅らせるので、好ましくない。

非晶質ないし低結晶質アルミナの急結剤に対する割合も
、前・記の反応性の所で述べた理由から、場合に応じて
適宜に添加すればよいが、通常の吹付けにおける好まし
い割合は１〜２０重量％である。１重量％未溝の場合は
、使用する吹付は機の種類によっては混合が不充分な場
合があり、また２０重量％を超えると、コンクリートの
吹付は直後の急結性が悪くなるので、吹付は直後の急結
性を、さほど考慮しなくてもよい限られた箇所への使用
に制限される。

次に非晶質ないしは低結晶質アルミナとともに使用され
る急結剤は、従来から知られている急結剤（例えば、前
述のカルシウムアルミネート、炭酸ナトリウムおよびア
ルミン酸ナトリウム系）のいずれをも使用することがで
きる。

ついで本発明の非晶質ないしは低結晶質アルミナの添加
方法を説明する。該アルミナは、水と接触後、直ちに吹
付けられる方法であれば、いずれの方法を採用してもよ
く、本発明では、特にその方法を限定しないが、あらか
じめ急結剤と混合しておく方法が、最も実用的である。

コンクリートの輸送ホースの途中で圧入添加する方法、
急結剤の輸送ホースの途中で圧入添加する方法も考えら
れるが、精度良く添加することは困難であり、実用的で
ない。

［実施例コ 実施例１〜５．比較例１ 添加剤の割合を種々かえて、湿式１法で吹付は試験を行
なった。

添加剤、急結剤およびコンクリートは下記の要領で準備
した。

（イ）添加剤　　゛ アルミナゾルを２００℃で乾燥したアルミナゲルを用い
た。Ｘ線回折の結果、非晶質であった。

ＢＥＴ比表面積　１５０ｍ２／ｇ 粒度　９０μｍ篩全通 ζ０）急結剤 カルシウムアルミネート（主としてＣ３Ａ、Ｃｌ２Ａ？
、ガラス相からなる）７０重量％、無水炭酸ナトリウム
（徳山曹達社製ライトルソーダ灰）２５瓜量％、アルミ
ン酸ナトリウム（和光純薬工業社！り５重量％を混合し
てつくった急結剤を用いた。

（ハ）生コンクリート 第１表に示すコンクリート原料および単位量に従って慣
用の方法で混練して生コンクリートを製造した。

前記コンクリートを吹付は装置に供給し、ホースで輸送
した。ホースの先端のノズルより３．７ｍのところであ
らかじめ添加剤を第２表に示す割合で急結剤に添加した
混合物を、セメントに対して７重量％の添加率となるよ
うに圧入し、該生コンクリートと混合させながら輸送し
、半径約５ｍの坑道の岩盤面の円周方向に、幅１ｍ厚さ
約２０ｃｍに吹付けた。

上記吹付は試験は、各水準について日をかえで行った。

粉じん濃度測定は、吹付は箇所より５ｍはなれた地点で
行った。測定は、デジタル粉じん計を用いて、吹付は開
始より終了まで、１分間隔て行いて、１分間のカウント
数を平均したものを平均粉じん濃度とした。また、各試
験ごとに、はねかえり率を測定した。得られた結果を第
２表に併記した。

なお、別途に添加剤の凝結時間への影響を調べるため、
下記要領でモルタルによる試験を行なった。

使用材料、つまり添加剤、急結剤、セメントおよび砂は
前述の吹付は試験に用いたものを使用した。

セメント／砂＝ｌ／３、水／セメント＝ｌ／２の配合物
をモルタルミキサーで３分間混練し、３０分間静置した
のち、あらかじめ添加剤と急結剤を第２表に示す割合で
混ぜて作った各混合物を、セメントに対して７重量％と
なるように前記混練物に添加し、素早＜２０秒間激しく
混練して、各水準のモルタルを得た。

それぞれのモルタルをＪ　Ｉｓ　Ａ６２０４°（ブロク
ター貫入試験法）に準じて凝結時間を測定し、結果を第
２表に併記した。

実施例６．比較例２ 市販急結剤を用いた場合について、乾式吹付は試験を行
った。

添加剤、急結剤およびコンクリートは下記の要領で準備
した。

（イ）添加剤 実施例１と同じアルミナゲルを用いた。

（ロ）急結剤 カルシウムアルミネート系の市販品 （ハ）コンクリート原料および単位量 第３表に示した。

添加剤を急結剤に対し、第４表に示す割合で配合し、そ
の混合物をセメントに対し外削で、５重量％となるよう
に添加して、同表に示す単位量に従った配合物をミキサ
ーに投入して混合し、ドライコンクリートを作った。混
合後直ちに、該コンクリートを吹付は装置に供給し、ホ
ースで圧送す第３表 第４表 る途中にノズル先端より、３．７ｍ手前のところて、混
練水を圧入し、ホース中でドライコンクリートと混練さ
せながら輸送し、比較例１に隣接する岩盤面に同じ仕様
で吹付けた。なお、水量は、吹付は状況を観察しながら
コントロールした。

吹付けのさい、実施例１と同様の測定を行い、得られた
結果を第４表に併記した。

［発明の効果］ 本発明はコンクリート吹付は施工で発生する粉じんや、
はねかえりを改善するために用いる添加剤に関するもの
であり、従来法のようにコンクリートと急結剤を用いた
だけの場合に比し、前記２特性を著しく改善できる。そ
の結果、作業環境は著しく改善され、材料ロスは減少し
、もフて工期を短縮すると共に経済上のメリットも大き
い。

特許出願人　日本セメント株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非晶質ないし低結晶質アルミナからなることを特徴とす
   る吹付けコンクリート用添加剤