JPH01108139A - 膨脹性急結グラウト材 - 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〉 本発明は、土木、建築等の分野で使用されるロックボル
トやアンカーボルトの定着材や軟弱地盤あるいはシール
ド等の空隙などに注入して地盤の強化、止水等の目的で
使用する膨脹性急結グラウト材に関するものである。

〈従来の技術〉 膨脹性のあるグラウト材は、セメントにアルミ粉系、カ
ルシウムサルホアルミネート化合物系あるいは石灰系等
の膨脹性混和材を添加して得ることができる。また、・
急結性のあるグラウト材は、セメントにケイ酸ナトリウ
ム系、アルミン酸ナトリウム系あるいはカルシウムアル
ミネート化合物系等の急結材を添加して得ることができ
る。

しかし、膨脹性と急結性の両者を兼ね備えた材料は、今
のところ開発されていない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 急結材を予めセメントにプレミックスしておくと、水を
加えてスラリーとした場合、可使時間がとれず、グラウ
トとして使用できない。

従って、トンネル等の吹付は工事には、吐出口の先端で
、急結性のある材料と水を混合して使用している。また
、急結性のある材料の使用方法として、予めセメントス
ラリーと急結材スラリーを作っておき、１．５シヨツト
で注入する方法も考えられるが、セメントスラリーと急
結材スラリーの混合比が大きく異なるため、均一に混合
するのが困難である。また、セメントに膨脹性混和材や
急結材を使用すると、一般にグラウトの長期強度の伸び
が悪くかつ安定性に乏しい硬化体となる問題点があった
。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者は、このような実情を勘案して、膨脹性と急結
性を有し、かつ長期安定性に優れたグラウト材を見い出
す目的で、スラグ粉末、アルミナセメントおよび普通ポ
ルトランドセメント、無水石膏を用いた系で広範な試験
を行い、本発明を完成するに至った。

く作　　用〉 本発明による膨脹性急結グラウト材は、スラグ粉末を６
５〜８５重量％、アルミナセメントを１５〜３５重量％
を混合したＡ材と、普通ポルトランドセメントを５０〜
８０重量％、無水石膏を２０〜５０ｆｆｉｆｔ％を混合
したＢ材からなることを特徴としたものである。また、
前記Ａ材とＢ材は、同じ水セメント比とし、必ず同容積
で混合して使用することを特徴としている。Ａ材に水を
加えて調整されたＡ液およびＢ材に水を加えて調整され
たＢ液は、それぞれ単独では、短時間では水和しないた
め、混合しない限り、普通ポルトランドセメントスラリ
ーと同等の可使時間をとることができる。Ａ液とＢ液を
同容積で混合すると、数十秒〜数分でゲル化し、流動性
を失ない次第に硬化する。このゲルタイムを調節するた
めに、Ａ液、Ｂ液のいづれか一方または両方に、クエン
酸、グルコン酸、リンゴ酸等のオキシカルボン酸または
その塩を使用することもできる。

また、本発明によるグラウトのＡ液とＢ液の粘度は、は
ぼ等しく、ポンプ圧送および混合が容易であり、非常に
使い易い材料であるといえる。また、当然のことではあ
るが、本発明品であるＡ材とＢ材に、それぞれ同量の砂
を加えて、モルタルとして使用することも可能である。

アルミナセメントに普通ポルトランドセメントを加える
と、急結することは周知のことであり、また、この系に
無水石膏を添加することにより、速硬性セメントが得ら
れることも周知の事実で、一部で実用化されている。こ
の速硬性セメントは、クエン酸等の遅延剤を添加して使
用するのであるが、可使時間が最大で３０分程度しかと
れないのが現状で、かつ長期安定性に欠けるという問題
がある。

そこで、本発明者は、急結性材料を別々のスラリーとす
ることで可使時間の問題を解決し、また、スラグ粉末を
使用することによって硬化体の長期安定性を確保し、か
つ、Ａ材中のアルミナセメント量とＢ材中の無水石膏量
を調整することによって膨脹量を制御できることを見い
出し、本発明を完成するに至った。本発明に使用する無
水石膏は、フッ酸製造工程等から副生ずる無水石膏も使
用できるが、粉末度が粗いと膨脹量の制御が困難で、か
つ強度発現に悪影響を及ぼす。このために、無水石膏は
、粉末度がブレーン比表面積で４０００ｃｎ？／ｇ以上
でかつ８８μフルイ残分が２％以下になるように調整さ
れたものを使用しなければならない。また、本発明に使
用するスラグ粉末は、粉末度がブレーン比表面積で２７
５０ｃｎ？／ｇ以上の通常のスラグ粉末が使用できるが
、好ましくは、特願昭５９−２６１０８３号で提案して
いる粉末度が６０００〜１２０００ｃｉ／　ｇのスラグ
微粉末を使用することが、強度発現の面からみて好適で
ある。

く実　施　例〉 本発明の膨脹性急結グラウト材の性能を以下の試験によ
り示す。

（１）使用材料 （ａ）アサノアルミナセメント１号（略号ＡＣ）（ｂ）
普通ポルトランドセメント（略号ＯＰＣ）（Ｃ）スラグ
粉末（略号ＳＳ） ブレーン比表面接が４０２０ｃｎ？／ｇの通常のスラグ
粉末 （ｄ）スラグ微粉末（略号ＦＳ） ブレーン比表面積が４０２０ｃｍ２／ｇの通常のスラブ
粉末から分級して得た９０５０ｃｍ？／ｇスラグ微粉末 （ｅ）無水石膏（略号ＡＧ） ブレーン比表面積が７３６０ｃｄ／　ｇ　、　８８μフ
ルイ残分が０．２％に粉砕されたフッ酸無水石膏 （２）試験方法 スラグ粉末とアルミナセメントからなるＡ材に水を加え
て、Ａ液を作製する。同様に、普通ポルトランドセメン
トと無水石膏からなるＢ材に水を加えて、Ｂ液を作製す
る。このＤ、Ａ液とＢ液の水セメント比は同じとする。

Ａ液とＢ液を同容積づつ計り取り、ハンドミキサーで１
０秒間混合し、速やかにモールドに混合液を流し込み、
試験用供試体を作製した。

試験項目は、次の通りである。

（ａ）　　Ａ液およびＢ液のＪロートによる流下時間の
測定。

（ｂ）　　Ａ液およびＢ液の混合液のゲルタイムの測定
。但し、混合液をコツプに数個分取しζコツプを傾けた
時混合液が動かな（なるまでの混合開始からの時間をゲ
ルタイムとした。

（Ｃ）硬化体の彫版量 ４ｘ４Ｘ１６ｃ＋ａモールドに混合液を流し込み　　。

成型し、１時間後に脱型、基長測定後直ちに２０℃の湿
気箱中で養生した。彫版量は、ダイヤルゲージ法で測定
した長さ変化率をもって彫版量とした。

（ｄ）圧縮強度 ５φＸ１０ｃｍモールドに混合液を流し込み成型し、１
時間後に脱型し、所定日数まで２０℃の湿気箱中で養生
した。圧縮強度の測定は、ＪＩＳ　Ａ　１２１６に準じ
て行った。

（３）試験結果 （ａ）　　Ｊロートによる流下時間とゲルタイム図面第
１図の表１に、Ａ液およびＢ液のＪロートによる流下時
間と混合液のゲルタイムの測定結果の一例を第１図表１
で示す。

（注）水のＪロートによる流下時間は、約３．７秒であ
る。

この結果から、Ａ液とＢ液の粘度は同じであることがわ
かる。また、ゲルタイムが９０秒であり、本発明のグラ
ウト材は急結性があるといえる。

（ｂ）硬化体の彫版量と圧縮強度 図面第２図の表２にグラウトの配合を図面第３図の表３
に、彫版量と圧縮強度試験結果を示す。

これらの結果から、次のことがわかる。

Ａ材中のアルミナセメントの量が４０重量％では、Ｂ材
中の普通ポルトランドセメントと無水石膏の量の僅かな
変動でも彫版量が大きく異なるため、彫版量の制御がで
きない。しかし、本発明であるＡ材中のアルミナセメン
ト量が３５〜１５重量％の範囲であれば、Ｂ材中の普通
ポルトランドセメントと無水石膏の量が±１％以上変動
しても彫版量が極端に異ならないため、ある範囲内で彫
版量を制御することが可能となる。また、Ａ材中のアル
ミナセメント量が１５重量％以下になると、初期の強度
発現が小さ（、この種のグラウト材としての使用に耐え
ない。以上のようり試験結果に基づき、特許請求の範囲
をＡ材ニスラグ粉末６５〜８５重量％、アルミナセメン
ト１５〜３５重量％、Ｂ材：普通ポルトランドセメント
５０〜８０重量％、無水石膏２０〜５０重量％とした。

次に、スラグ粉末の粉末度の効果を試料歯８と気１２で
比較すると、細かいスラグ微粉末（ＦＳ）を用いた系は
１通常のスラグ粉末（ＳＳ）を用いた系と比較して、彫
版量は同じで、強度発現が著しく優れていることがわか
る。

〈発明の効果〉 本発明品である彫版性急結グラウト材は、実施例に示し
たように、本発明の範囲内でＡ材中のスラグ粉末とアル
ミナセメントの配合割合及びＢ材中の普通ポルトランド
セメントと無水石膏の配合割合を変えることによって、
彫版量のコントロールが自由にできるため、使用目的に
応じて使い分けることが可能である。また、本発明品は
、同じ水セメント比のスラリーを同じ容積比で使用する
ように調整されており、非常に使い易い材料であるとい
える。従って、本発明の有用性は非常に大きいものと考
える。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はＡ液とＢ液のＪロートによる流下時間とゲ
ルタイムを示す表、第２図は本発明品のグラウトの配合
を示す表、第３図は本発明品の彫版量と圧縮強度試験結
果を示す表である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スラグ粉末を６５〜８５重量％、アルミナセメン
   トを１５〜３５重量％を混合したＡ材と、普通ポルトラ
   ンドセメントを５０〜８０重量％、無水石膏を２０〜５
   ０重量％を混合したＢ材とからなることを特徴とした膨
   脹性急結グラウト材。
2. （２）前記Ａ材とＢ材は、同じ水セメント比とし、必ず
   同容積で混合して使用することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の膨脹性急結グラウト材。
3. （３）前記無水石膏は、粉末度がブレーン比表面積で４
   ０００ｃｍ＾２／ｇ以上で、かつ８８μフルイ残分が２
   ％以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の膨脹性急結グラウト材。