JPH0256296B2 - - Google Patents

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JPH0256296B2
JPH0256296B2 JP57231023A JP23102382A JPH0256296B2 JP H0256296 B2 JPH0256296 B2 JP H0256296B2 JP 57231023 A JP57231023 A JP 57231023A JP 23102382 A JP23102382 A JP 23102382A JP H0256296 B2 JPH0256296 B2 JP H0256296B2
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JP
Japan
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cement
slurry
portland cement
setting retarder
hardening
Prior art date
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JP57231023A
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JPS59121144A (ja
Inventor
Yoshisuke Matsushita
Michitsugu Ikuma
Nobuo Myake
Kenkichi Hirano
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は急硬性ポルトランドセメント混練物
に用いる凝結遅延剤とその性質利用の急硬性ポル
トランドセメント混合物及び上記の凝結遅延剤を
使用する急硬性ポルトランドセメントによる施工
法に関し、そくにセメント混練材料の急硬性発現
を、その混練後における可使時間の制約を受けず
して有利に実現させようとするものである。 従来からいわゆる急硬性セメントは既知であ
り、たとえばアルミナセメントと石こうの混合物
を添加したセメントのほか、急硬成分を組成中に
含有したジエツトセメントの商品名で市販されて
いるものなどもある。しかし、これらは施工時に
短時間内に強度を発現するという特徴を有してい
る反面、それだけ凝固時間が短いので、しばしば
運搬中に過早の凝結、硬化を起して打設ができな
くなつてしまううれいがあつた。 そこで実際には、有機酸や炭酸アルカリなどの
凝結遅延剤が添加されたが、この方法では多量の
遅延剤を必要とするだけでなくそれに応じて打設
前に凝結時間が設定されてしまうので、それにあ
わせた施工を行う必要があり少なくとも打設中に
は、もはや凝結時間を調節するようなことができ
ない欠点もあつた。 なおこの凝結時間は、セメントの種類、銘柄そ
の他温度、湿度や、混練量さらには混練時間など
によつても変化するので、むしろあらかじめ設定
された時間内には凝結硬化しない調合とするのが
通常であつて、それにコントロールを加えること
は至つて困難である。 この欠点を解消するため、ペースト若しくはス
ラリー状のモルタルないしコンクリート配合のセ
メント混練材料並びに、結晶質又は無定形質のカ
ルシウムアルミネートないしこれらにハロゲン元
素が固溶したカルシウムハロアルミネートからな
る可溶性アルミと無水、半水もしくは二水の石こ
う又は硫酸ソーダよりなる無機硫酸塩とを主体と
してなるセメント急硬剤のスラリーを、個別に圧
送してから合流混合させて施用するセメントの急
硬施工方法が提案されている(特公昭57−10058
号公報参照)。 しかしながら、この工法には、セメント急硬剤
のスラリーの可使時間が充分ではないので長距離
輸送ができないという不都合があつた。 このため、有機酸や炭酸アルカリなどの凝結遅
延剤の添加量を多くすることが考えられるにして
も可使時間はあまりのびずに却つてて硬化不良を
起すなどの問題があつた。 この発明は、このような問題点を解決した急硬
性ポルトランドセメント混練物に用いる凝結遅延
剤とその性質利用の急硬性ポルトランドセメント
混合物及び凝結遅延剤を用いる急硬性ポルトラン
ドセメントによる施工法 を提供しようとするものである。 すなわち、この問題は、亜硫酸水素塩及び/又
は硫酸水素塩と有機酸及びアルカリ炭酸塩とから
成ることを特徴とする急硬性ポルトランドセメン
ト混練物に用いる凝結遅延剤(第1発明)。 ペースト若しくはスラリ状のモルタルないしは
コンクリート配合になるポルトランドセメント混
練物と、 結晶性又は無定形質のカルシウムアルミネート
ないしはこれらにハロゲン元素が固溶したカルシ
ウムハロアルミネートからなる可溶性アルミと、 無水、半水もしくは二水の石こう又は硫酸ソー
ダよりなる無機硫酸塩とを主体とするセメント急
硬性のスラリー並びに 亜硫酸水素塩及び/又は硫酸水素塩と有機酸及
びアルカリ炭酸塩とからなる凝結遅延剤と からなることを特徴とする上記凝結遅延剤の性質
を利用する急硬性ポルトランドセメント混合物
(第2発明)及び ペースト若しくはスラリー状のモルタルないし
はコンクリート配合になるポルトランドセメント
混練物と、結晶質又は無定形質のカルシウムアル
ミネートないしこれらにハロゲン元素が固溶した
カルシウムハロアルミネートからなる可溶性アル
ミと無水、半水、若しくは二水の石こう又は硫酸
ソーダとよりなる無機硫酸塩を主体としてなるセ
メント急硬剤のスラリーとを、個別に圧送し現場
にて混合施用する際、 セメント急硬剤スラリーに、亜硫酸水素塩及
び/又は硫酸水素塩と有機酸及びアルカリ炭酸塩
よりなる凝結遅延剤を添加すること を特徴とする凝結遅延剤を用いる急硬性ポルトラ
ンドセメントによる施工法(第3発明) によつて有利に解決され得る。 なお、第2、第3各発明に係るセメント急硬剤
のスラリーについては、予め有機酸及び/又は炭
酸アルカリの添加にて調整されたものであつても
よく、それによつて可使時間をさらに長くするこ
とができ、強度も増大する。 以下、詳しくさらにこの発明について説明す
る。 まずこの発明においては亜硫酸水素塩及び/又
は硫酸水素塩を従来既知の有機酸及びアルカリ炭
酸塩と併用したときとくに有効なセメントの凝結
遅延作用を生じることをはじめて見い出したこと
に由来し、それらの塩の種類としては、実施例で
示すナトリウム塩のほか、カリウム塩、リチウム
塩なども同効である。 なお有機酸としては、グルコン酸、クエン酸、
酒石酸などのヒドロキシカルボン酸やその塩が使
用され、また、炭酸アルカリとしては、
Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3などが使
用される。有機酸と炭酸アルカリは個々に添加す
るよりも併用した方が強度発現の点から好まし
く、その配合は、有機酸の割合が有機酸と炭酸ア
ルカリとの合量に対して1〜50%含有されるのが
望ましい。 次に、セメント急硬剤のスラリーは、上記の調
整によつて少なくとも30分、好ましくは1時間以
上にわたり凝結しないようになし得るので運搬又
は移送上の不利はない。しかし、セメント混練材
料との合流混合のあとでは数分間、好ましくは数
10分間程度までの間に凝結効果が開始する急硬性
が発現されるように、亜硫酸水素塩及び/又は硫
酸水素塩と有機酸及び炭酸アルカリとからなる凝
結遅延剤の添加量を調整する。具体的には、セメ
ント急硬剤に対して0.1〜200重量%(以下単に%
で示す)好ましくは2〜60%である。 ここにセメント急硬剤の混合量は、セメントに
対して10〜50%好ましくは20〜30%の範囲を、所
望の急結、急硬時間に応じて選択でき、ここに10
%未満では急結作用はなく、また急硬性も小さ
い。50%を越える過量混合は経済的でない。 なお可溶性アルミと無機硫酸塩の重量の割合
は、可溶性アルミ1部に対して無機硫酸塩0.1〜
5部、好ましくは0.5〜1.5部であつて0.1部未満で
は急結性が強すぎ、強度も低下する一方5部を越
えると急結性が小さくなり、また長期にわたつて
膨張するので強度低下の原因ともなる。 この可溶性アルミは、結晶質もしくは無定形質
のカルシウムアルミネートないしこれにハロゲン
元素が固溶したカルシウムハロアルミネート、特
に好ましくは化学式12CaO・7Al2O3であらわさ
れる無定形物またはそれにハロゲン元素が固溶し
た無定形物がよく適合する。 また無機硫酸塩は、無水、半水、二水の石こう
や硫酸ソーダなど、なかでも好ましくは無水石こ
うを用いるとよい。 さてポルトランドセメント混練材料は、ペース
ト若しくはスラリー状のモルタルないしコンクリ
ート配合の何れでもこの発明による急硬性発現施
工に適合するほか、それら自体が30分以上、好ま
しくは1時間以上凝結しない範囲内であれば、ア
ルカリ金属やアルカリ土類金属などの急硬促進剤
を添加したものであつてもよい。 ここに用いるセメントは、ポルトランド系セメ
ントのほか配合セメントなどであつても使用でき
る。 また減水剤、AE剤その他発泡剤などのセメン
ト混和剤を、セメント急硬剤、またはセメント混
練材料のいずれか一方または両方に添加してもよ
く、それにより施工後に優れた性状が得られる。 セメント急硬剤とセメント混練物との混合につ
いては、両者が合流混合のあと、数分ないし数十
分間で凝結硬化する調整なのでその凝結硬化以前
に施用を完了できるようにY字管の如き合流手段
で行い、それに至る間は、個別にたとえばポンプ
や加圧にる圧送を行う。 以上は、Y字管の如き合流手段を用いて施用す
る方法について説明したが、例えば、軟弱地盤の
改良のような場合には、Y字管をとくに用いるこ
となくセメント急硬剤のスラリーとセメント混練
材料とを別々に直接に軟弱土に導いて土と一緒に
混合してもよい。 この発明による効果をあげれば次の通りであ
る。 (1) 長距離輸送できる。このため注入現場のせま
い場所では別の場所で混練してポンプ圧送がで
きる。例えばトンネル等では坑外でスラリーを
作り圧送できる。 (2) 長時間スラリー状にしても急硬性状の変化が
ない。 (3) 一度調整したスラリーに、どの時点において
も凝結遅延剤を再追加するとセメントと混合し
たときのゲルタイムを延長することができる。 この発明はセメント混練材料を用いる一般工事
には勿論のこと、ポンプクリートとくに寒中コン
クリート、コンクリート二次製品の製造に有利な
ほか、吹きつけ工法やグラウト工法またはプレパ
ツクドコンクリート施工などにおいても優れた効
果を発揮する。 以下本発明を実施例により説明する。 実施例1、2、比較例1、2 12CaO・7Al2O3組成になる無定形カルシウム
アルミネート粉末(ブレーン値4300cm2/g)と 無水石こう粉末(ブレーン値62200cm2/g)と
の等重量混合物からなるセメント急硬剤100重量
部、普通ポルトランドセメント150重量部、およ
び6号硅砂100重量部を配合して止水用セメント
を調合した。 この止水用セメントと亜硫酸水素ナトリウムお
よび水を混合してモルタルとし、硬化時間と20℃
室温における圧縮強度を測定した(比較例1)。
次に亜硫酸水素ナトリウム並びに硫酸水素ナトリ
ウムに、従来の凝結遅延剤であるクエン酸と炭酸
ナトリウムをそれぞれ加えて併用した(実施例
1、2)。また亜硫酸水素ナトリウム、硫酸水素
ナトリウムを用いず、その代りに従来の凝結遅延
剤だけを使用(比較例2)して同様に測定した。
これらの結果を第1表にまとめて示す。
【表】 実施例1、2のモルタルは、比較例2のモルタ
ルに比べて、水とのなじみがよく、一度に多量に
混合しても均一に混合され、硬化の立上強度が大
きい。また、比較例1のモルタルは、硬化時間、
初期強度がなお十分でなく、比較例2の場合部分
的に硬化したり、硬化物に斑点が発生することが
あり、補修材としては不適当である。 実施例3、4、比較例3、4、5 実施例1のセメント急硬剤100重量部に水100重
量部に混合してスラリーとすると、30秒でゲル化
するものであるが、その際に、亜硫酸水素ナトリ
ウム又は、硫酸水素ナトリウムと、クエン酸及び
炭酸カルシウムを第2表のように添加したときの
ゲルタイムを測定しゲルタイムAとした。 次に、水セメント比(W/C)80%のポルトラ
ンドセメント懸濁液5と前記セメント急硬剤の
スラリー1を混合してゲルタイムを測定しゲル
タイムBとした。またその混合物の圧縮強度をあ
わせ測定しそれらの結果を第2表にまとめて示
す。
【表】 次に比較例5の配合において、セメント急硬剤
のスラリーを調合してから2時間後にセメント懸
濁液と混合したところ、ゲルタイムは30秒で、強
度は約半分に低下した。すなわち、従来の凝結遅
延剤では、一旦、それを添加したセメント急硬剤
のスラリーを調合すると時間の経過と共にその性
能が低下することが示された。これに対し、実施
例3及び実施例4の配合では、セメント急硬剤の
スラリーのゲルタイム直前まで放つておいてから
セメント懸濁液と混合しても、ほぼ第2表と同程
度の好結果が得られた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 亜硫酸水素塩及び/又は硫酸水素塩と有機酸
    及びアルカリ炭酸塩とから成ることを特徴とする
    急硬性ポルトランドセメント混練物に用いる凝結
    遅延剤。 2 ペースト若しくはスラリー状のモルタルない
    しはコンクリート配合になるポルトランドセメン
    ト混練物と、 結晶性又は無定形質のカルシウムアルミネート
    ないしはこれらにハロゲン元素が固溶したカルシ
    ウムハロアルミネートからなる可溶性アルミと、
    無水、半水もしくは二水の石こう又は硫酸ソーダ
    よりなる無機硫酸塩とを主体とするセメント急硬
    性のスラリー並びに 亜硫酸水素塩及び/又は硫酸水素塩と有機酸及
    びアルカリ炭酸塩とからなる凝結遅延剤と からなることを特徴とする上記凝結遅延剤の性質
    を利用する急硬性ポルトランドセメント混合物。 3 ペースト若しくはスラリー状のモルタルない
    しはコンクリート配合になるポルトランドセメン
    ト混練物と、 結晶質又は無定形質のカルシウムアルミネート
    ないしはこれらにハロゲン元素が固溶したカルシ
    ウムハロアルミネートからなる可溶性アルミ並び
    に無水、半水、若しくは二水の石こう又は硫酸ソ
    ーダよりなる無機硫酸塩を主体としてなるセメン
    ト急硬剤のスラリーとを、 個別に圧送し現場にて混合施用する際、 セメント急硬剤のスラリーに、亜硫酸水素塩及
    び/又は硫酸水素塩と有機酸及びアルカリ炭酸塩
    よりなる凝結遅延剤を添加すること を特徴とする凝結遅延剤を用いる急硬性ポルトラ
    ンドセメントによる施工法。
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