【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セメントモルタル又はコンクリート
の湿式吹付法に関する。
〔従来の技術及びその問題点〕
従来、アルミン酸ナトリウムあるいは炭酸ナト
リウムとアルミン酸ナトリウムとの混合物がセメ
ントモルタル又はコンクリートを湿式吹付する際
の急結剤として用いられていたが、その急結作用
が充分でなく、しかも多量に使する必要があつ
た。従つて、急結作用の大きい急結剤の開発が要
求されていた。
〔発明の構成〕
本発明者らはセメントモルタル又はコンクリー
トの湿式吹付けを行う際に用いる急結剤の開発を
行うべく種々検討していたところ、アルカリ炭酸
塩とカルシウムアルミネートとの混合物が該急結
剤として優れており、しかも長期強度を低下させ
ることのないことを見いだし本発明をなすに到つ
た。
本発明は、水を混合してなるセメントモルタル
又はコンクリートに、該セメントモルタル又はコ
ンクリート中に含まれるセメントに対して、アル
カリ炭酸塩95〜50重量％からなるカルシウムアル
ミネート５〜50重量％からなる急結剤３〜10重量
％を混合することを特徴とするセメントモルタル
又はコンクリートの湿式吹付法である。
本発明で使用されるアルカリ炭酸塩としては、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウ
ム、重炭酸カリウム等が挙げられるが、なかでも
無水炭酸ナトリウムは所期の目的を都合よく達成
できる。またカルシウムアルミネートとしては、
CaO・2Al2O3、CaO・Al2O3、12CaO・7Al2O3、
3CaO・Al2O3やこれらにハロゲン元素が固溶し
た3CaO・3Al2O3・CaF2、11CaO・7Al2O3・
CaF2等が用いられるが、中でも12CaO・7Al2O3、
11CaO・7Al2O3・CaF2は急結性に優れている。
さらにこれらのカルシウムアルミネートを製造す
るにあたり、溶融体を急冷すると無定形のものが
得られるが、このものは結晶質のものに比べて急
結性が３倍程度大きいので無定形のものが好まし
い。カルシウムアルミネートの粉末度は細かいほ
ど急結性が大きくなるが、プレーン値で1000cm2／
ｇもあれば充分である。
アルカリ炭酸塩とカルシウムアルミネートの割
合は、急結性付与の点から、アルカリ炭酸塩95〜
50重量％とカルシウムアルミネート５〜50重量％
程度であり、特にアルカリ炭酸塩90〜70重量％と
カルシウムアルミネート10〜30重量％が好適であ
る。
この急結剤の存在量はセメントに対して３〜10
重量％程度である。３重量％以下では急結しがた
く、10重量％以上ではプレーンコンクリートに対
しての長期強度の発現上好ましくない。
使用されるセメントモルタル又はコンクリート
は、施行の関係からスランプの大きいものが好ま
しいので水−セメント比は通常用いられるものよ
り大きい方が好ましいが、水を増加してスランプ
を大きくすると急結剤の使用量が増加するので減
水剤、特に高性能減水剤を使用してできるだけ少
ない水で流動性を向上させるのが好ましい。スラ
ンプ値は５〜10cm程度が好ましい。
急結反応を一定時間抑制するのが好ましい場合
には、急結剤に対し0.5〜20重量％程度のクエン
酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、サリ
チル酸等の有機酸またはその塩を添加するのが好
ましい。
本発明の湿式吹付法によりセメントモルタル又
はコンクリートを壁面等に吹付ける場合、本発明
で用いる急結剤は、セメントモルタル又はコンク
リートを迅速に硬化せしめ、大きな早期強度が得
られるので、そのはげ落ちを防ぐことができるだ
けでなく、長期強度の大きいセメントモルタル又
はコンクリートを得ることができる。
実施例 １
プレーン3800cm2／ｇの12CaO・7Al2O3と無水
炭酸ナトリウムを重量比で20／80の割で混合し急
結剤とした。
普通ポルトランドセメント（電気化学工業(株)
製）360重量部、砂1300重量部、砂利530重量部、
水216重量部、β−ナフタリンスルホン酸塩系高
性能減水剤3.6重量部を加え、１m3絞りのバツチ
ヤープラントで５回混練し、スランプ12cmの生コ
ンクリート５m3を得た。このコンクリートをミキ
サー車でトンネル切羽に運びアリバー280型吹付
機（アリバー(株)製）を使用して吹付施行した。こ
の時に、前記急結剤をセメントに対して５、７、
９％となるように、空気圧送式吹込機（商品名：
ナトムクリート、杉上建機(株)製）によりコンクリ
ート圧送ホース内にそれぞれ吹込み添加した。
この結果、リバウンドも少なく、粉塵量も極め
て少ない施工が可能であつた。また、湧水のある
部分には急結剤添加量を増加することにより施工
が可能であつた。
比較のため、市販のアルミン酸ソーダ及び炭酸
ソーダよりなる急結剤をセメントに対して、３、
５、８、10％となるようにそれぞれ添加して施工
したが、いずれの添加量においてもコンクリート
の剥離が生じ、特に天井部分においては数cm以上
の厚みになると剥離が始まり、施工不可能であつ
た。また、添加量を増加すると本発明とは逆に急
結力が低下する傾向を示した。
実施例 ２
急結剤の配合量を15ｇ（セメントに対し３重量
％）とし、さらに急結剤に対し、グルコン酸ナト
リウムを１〜３重量％添加した以外は実施例１と
同一条件で試験を行なつた。その結果を第１表に
示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a wet spraying method for cement mortar or concrete. [Prior art and its problems] Conventionally, sodium aluminate or a mixture of sodium carbonate and sodium aluminate has been used as a rapid setting agent when wet spraying cement mortar or concrete, but its rapid setting effect has been It wasn't enough, and it was necessary to use a large amount. Therefore, there has been a demand for the development of an quick-setting agent with a high quick-setting effect. [Structure of the Invention] The present inventors were conducting various studies to develop a rapid setting agent for use in wet spraying of cement mortar or concrete, and found that a mixture of alkali carbonate and calcium aluminate was suitable. The inventors have discovered that it is an excellent quick-setting agent and does not reduce long-term strength, leading to the development of the present invention. The present invention provides cement mortar or concrete made by mixing water with 5 to 50% by weight of calcium aluminate, which is composed of 95 to 50% by weight of alkali carbonate, based on the cement contained in the cement mortar or concrete. This is a wet spraying method for cement mortar or concrete, which is characterized by mixing 3 to 10% by weight of an accelerating agent. The alkali carbonates used in the present invention include:
Examples include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, etc. Among them, anhydrous sodium carbonate can conveniently achieve the intended purpose. In addition, as calcium aluminate,
CaO・2Al 2 O 3 , CaO・Al 2 O 3 , 12CaO・7Al 2 O 3 ,
3CaO・Al 2 O 3 and 3CaO・3Al 2 O 3・CaF 2 , 11CaO・7Al 2 O 3・
CaF 2 etc. are used, among them 12CaO・7Al 2 O 3 ,
11CaO・7Al 2 O 3・CaF 2 has excellent rapid setting properties.
Furthermore, when producing these calcium aluminates, an amorphous product can be obtained by rapidly cooling the melt, but amorphous products are preferable because they are about three times more rapid to set than crystalline products. . The finer the powder size of calcium aluminate, the faster it sets, but the plain value is 1000 cm 2 /
g is also sufficient. The ratio of alkali carbonate and calcium aluminate is from 95% to 95% for quick setting.
50% by weight and calcium aluminate 5-50% by weight
In particular, 90 to 70% by weight of alkali carbonate and 10 to 30% by weight of calcium aluminate are suitable. The amount of this quick-setting agent is 3 to 10% of cement.
It is about % by weight. If it is less than 3% by weight, it is difficult to set quickly, and if it is more than 10% by weight, it is not preferable for developing long-term strength against plain concrete. The cement mortar or concrete to be used should preferably have a large slump from the perspective of construction, so the water-cement ratio should preferably be larger than that normally used, but increasing the slump by increasing the amount of water makes it difficult to use a quick-setting agent. Since the amount of water increases, it is preferable to use water reducers, especially high performance water reducers, to improve fluidity with as little water as possible. The slump value is preferably about 5 to 10 cm. If it is preferable to suppress the rapid setting reaction for a certain period of time, add organic acids or salts thereof such as citric acid, gluconic acid, tartaric acid, malic acid, lactic acid, salicylic acid, etc. in an amount of about 0.5 to 20% by weight based on the quick setting agent. It is preferable to do so. When spraying cement mortar or concrete onto a wall or the like using the wet spraying method of the present invention, the quick-setting agent used in the present invention quickly hardens the cement mortar or concrete and provides great early strength, thereby preventing flaking of the cement mortar or concrete. Not only can this be prevented, but also cement mortar or concrete with high long-term strength can be obtained. Example 1 Plain 3800 cm 2 /g of 12CaO.7Al 2 O 3 and anhydrous sodium carbonate were mixed in a weight ratio of 20/80 to prepare a rapid setting agent. Ordinary Portland cement (Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
) 360 parts by weight, 1300 parts by weight of sand, 530 parts by weight of gravel,
216 parts by weight of water and 3.6 parts by weight of a β-naphthalene sulfonate-based high performance water reducer were added and kneaded 5 times in a 1 m 3 batcher plant to obtain 5 m 3 of fresh concrete with a slump of 12 cm. This concrete was transported to the tunnel face using a mixer truck and sprayed using an Arivar 280 type spraying machine (manufactured by Arivar Co., Ltd.). At this time, the above-mentioned quick-setting agent was added to the cement by 5, 7,
9%, using a pneumatic blower (product name:
They were added by injecting them into concrete pressure hoses using Natomcrete (manufactured by Sugikami Kenki Co., Ltd.). As a result, it was possible to perform construction with less rebound and an extremely small amount of dust. In addition, construction was possible in areas with spring water by increasing the amount of quick-setting agent added. For comparison, a commercially available quick-setting agent consisting of sodium aluminate and soda carbonate was added to the cement at
Construction was carried out by adding 5%, 8%, and 10% of each, but peeling of the concrete occurred regardless of the amount added, and especially in the ceiling area, peeling started when the thickness reached several centimeters or more, making construction impossible. It was hot. Furthermore, when the amount added was increased, the rapid setting force tended to decrease, contrary to the present invention. Example 2 The test was conducted under the same conditions as in Example 1, except that the amount of quick-setting agent was 15 g (3% by weight based on cement) and 1 to 3% by weight of sodium gluconate was added to the quick-setting agent. I did it. The results are shown in Table 1.
【表】
実施例 ３
本発明で用いる急結剤の急結姓を示すため次の
試験を行つた。
実施例１の急結剤を使用して、姫川産天然砂
（FM2.47）2000ｇに普通ポルトランドセメント
700ｇ及び水420ｇを加えてモルタルミキサーによ
り３分間混練りし流動性のモルタル（水／セメン
ト比60％）を得た。このモルタルに急結剤をセメ
ントに対して５、７、９％となるようにそれぞれ
添加し、20秒間混合し型枠に詰めプロクター貫入
抵抗を測定し、その結果を第２表に示した。ま
た、比較のため市販の急結剤についても同様の試
験を行い第２表に併記した。[Table] Example 3 The following test was conducted to demonstrate the rapid setting properties of the quick setting agent used in the present invention. Using the quick setting agent of Example 1, add ordinary Portland cement to 2000 g of Himekawa natural sand (FM2.47).
700 g and 420 g of water were added and kneaded for 3 minutes using a mortar mixer to obtain a fluid mortar (water/cement ratio of 60%). Accelerating agents were added to this mortar in amounts of 5, 7, and 9% based on the cement, mixed for 20 seconds, and filled in molds to measure proctor penetration resistance.The results are shown in Table 2. Further, for comparison, similar tests were conducted using commercially available quick-setting agents, and the results are also listed in Table 2.
【表】
市販の急結剤：アルミン酸ソーダと炭酸ソーダ
の混合物
〔発明の効果〕
本発明によると急結剤を必要とする所への施行
が容易となつた。[Table] Commercially available quick-setting agent: mixture of sodium aluminate and soda carbonate [Effects of the invention] According to the present invention, it has become easier to apply the quick-setting agent to places where it is required.