JPH04214058A - 改良ショットクリート組成物 - Google Patents

改良ショットクリート組成物

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JPH04214058A
JPH04214058A JP3025430A JP2543091A JPH04214058A JP H04214058 A JPH04214058 A JP H04214058A JP 3025430 A JP3025430 A JP 3025430A JP 2543091 A JP2543091 A JP 2543091A JP H04214058 A JPH04214058 A JP H04214058A
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンクリート・ミッ
クスの吹付け（スプレー）および吹付けに適用されるコ
ンクリート・ミックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】湿式吹付け方法によるコンクリートのス
プレー・プロセスでは、ポンピング可能なコンシステン
シーの既製のコンクリート・ミックスは、ポンピングま
たは気送的運搬により管またはホース線を通ってノズル
へ運ばれる。ノズルにおいて、圧搾空気が導入された結
果、固められたコンクリート・ストランドが粉砕されて
ノズルから押し出され、基質上へスプレーされ得る。こ
のスプレーされたコンクリートの迅速な凝固または硬化
は、硬化活性剤をコンクリートへ導入することにより達
成され得る。前記硬化活性剤は、特別な投入装置を使用
するか、またはそれを圧搾空気に含ませることにより加
えられ得る。部分的または完全硬化コンクリートでライ
ンが詰まるのを回避するためには、作業の中断毎にそれ
らを空にし、掃除しなければならない。このため、特に
コンクリートの湿式吹付けの場合、用途はごく僅かに限
られてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】乾式吹付け方法では、
セメント、骨材並びに所望による混和材料およびブレン
ド剤から成る乾燥ミックスをスプレーし、それをノズル
において水で湿らせる。骨材はそれ自体の湿り気（約２
〜６％）を有するため、水は乾燥ミックスに混入され、
セメントを予め水和する。従って、スプレーされたコン
クリートを満足すべき形で適用するためには、通常、加
工処理時間は約１．５時間を越えるべきではない。しか
しながら、特に復旧作業中、斜面の保護時または大量の
スプレー作業中には、事実上、不測の作業中断が生じ得
る。この結果、作業時間は数時間にもなり得るため、質
が著しく低下し、乾燥ミックスが全く使用され得なくな
る。従って、湿式吹付けコンクリートおよび乾式吹付け
コンクリートの両方について、他のコンクリート・ミッ
クスで使用される慣用的遅延剤では、凝固に対するそれ
らの影響が多大過ぎるという恐れがあることから、未だ
解決されていない問題が存在する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明により、ある種
の安定剤を吹付けコンクリートへ混入することにより、
これまでより長い作業時間が達成され得るため、作業に
対する数時間に及ぶ中断でも許容され得ることが見出さ
れた。それにもかかわらず、安定化されたコンクリート
・ミックスは、常用硬化促進剤の混入によっていつの時
点でも活性化され得、吹付けコンクリートを損ない得る
圧縮強度を伴わずに通例の方法でスプレーされ得る。い
かなる中断の間でも、何らかの清掃または注意は全く必
要とされない。さらに、乾式吹付け方法の場合、反発弾
性およびダスト形成の結果として、およびそれらが改良
（低減化）された場合でも損傷作用は存在せず、供給管
が閉塞する危険の増大は回避される。
【０００５】
【発明の構成】従って、この発明は、カルシウムとのキ
レートを形成し得る少なくとも１種の化学的化合物を含
むコンクリートの吹付け方法を提供する。前記化学的化
合物は、コンクリート混合物を安定化させ、かつその凝
固時間を遅らせ、コンクリートの湿式および乾式スプレ
ーの両方で使用され得る。以後、これらの化学的化合物
を「安定剤」と記載する。コンクリート混合物は、吹付
け段階で添加され得る慣用的硬化促進剤により活性化さ
れ得る。遅延剤としても作用する安定剤は全て、カルシ
ウムとのキレート形成能力を有し、この必要条件に応じ
る化合物は全て、この発明の目的に適う安定剤である。 好ましい安定剤が属する若干のタイプが存在する。これ
らのタイプの一つは、ヒドロキシまたはアミノ基を有す
るホスホン酸誘導体の種類である。前記物質の好ましい
一群は、モンサント・カンパニーにより「デクェスト」
という商標名で市販されている一連の化合物である。代
表的「デクェスト」化合物のリストをそれらの化学名と
共に下記に示す。 −「デクェスト」２０００：　　アミノトリ（メチレン
ホスホン酸）、−「デクェスト」２００６：　　アミノ
トリ（メチレンホスホン酸）５ナトリウム塩、−「デク
ェスト」２０１０：　　１−ヒドロキシエチリデン−１
，１−ジホスホン酸、−「デクェスト」２０１６：　　
１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸４　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ナ
トリウム塩、−「デクェスト」２０４１：　　エチレン
ジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、−「デクェス
ト」２０４７：　　エチレンジアミンテトラ（メチレン
ホスホン酸）カル　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　シウム／ナトリウム塩、−「デクェス
ト」２０５１：　　ヘキサメチレンジアミンテトラ（メ
チレンホスホン酸）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　、−「デクェスト」２０５４：　　
ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
カリウム塩、−「デクェスト」２０６０：　　ジエチレ
ントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）−「デクェ
スト」２０６６：　　ジエチレントリアミンペンタ（メ
チレンホスホン酸）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ナトリウム塩。 これらのホスホン酸基剤の安定剤の２種またはそれ以上
の混合物の使用も許容され得る。このキレート形成機能
を遂行し、この発明の作業において有用な安定剤の他の
種類には、次のものが含まれる。 −ヒドロキシカルボン酸およびそれらの塩類、例えばサ
リチル酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、酒石酸、ムコ
ン酸およびグルコヘプタン酸、 −ポリカルボン酸およびそれらの塩類（ポリマー酸を含
む）、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハ
ク酸、マロン酸およびフタル酸並びにポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸およびポリフマル酸、好ましくは低分
子量の重合酸、 −酸化防止剤、例えばアスコルビン酸およびイソアスコ
ルビン酸、 −ポリマー、例えばスルホン酸基およびポリヒドロキシ
シランを含むアクリル酸コポリマー、これらのポリマー
は、好ましくは低分子量である、 −アルドースおよびケトース、例えば糖およびコーンシ
ロップおよびリグノスルホン酸塩、例えばリグノスルホ
ン酸カルシウム、 −無機錯化（コンプレキシング）剤、例えばホスホネー
トおよびボレート、 −有機錯化剤、例えばＥＤＴＡおよびＮＴＡ、並びに−
ゼオライト。 また、これらの安定剤の２種またはそれ以上の混合物の
使用も許容され得る。このタイプの好ましい安定剤は、
ヒドロキシカルボン酸、ポリホスフェート、ピロホスフ
ェートおよびそれらの混合物である。好ましい安定剤は
、少なくとも１種のホスホン酸誘導体および少なくとも
１種の他の安定剤を含む混合物である。またホスホン酸
誘導体の群に属しない安定剤の多くは水還元特性を有す
るため、これらもまた、硬化コンクリートの圧縮強度を
増加させる。代表的組み合わせは、ホスホン酸誘導体と
グルコン酸またはその塩である。特に好ましい安定剤は
、先に列挙したホスホン酸誘導体の１つとクエン酸また
はその塩、特にアミノトリ（メチレンホスホン酸）およ
びクエン酸またはその塩との混合物である。上述のホス
ホン酸誘導体対クエン酸の好ましい割合は、１：１〜２
：１である。
【０００６】この発明で使用され得る硬化促進剤は、吹
付けコンクリートで常用されている生成物である。すな
わち、アルミン酸アルカリ塩およびそれらのカリとの混
合物並びにシリケート、例えば珪酸ソーダは、別の活性
剤を追加使用せずともセメントの水和を開始させ得、続
いて吹付け（スプレード）コンクリートが迅速に硬化す
る。使用量は、いつもと同じく多くの周辺条件に左右さ
れ、セメント重量の１．０ないし２５％、好ましくは３
−１０％の範囲で変化する。乾式吹付け方法の場合の量
は、結合剤（セメントまたはセメント＋無機混和材料）
の約６重量％であり、湿式吹付けの場合約８重量％であ
る。
【０００７】コンクリート・ミックスの重量％として表
した、この発明による方法で使用される安定剤および硬
化促進剤の量は、熟練者がよく知っている様々な因子に
より異なる。これらは下記の因子を含む。 １）使用される安定剤および活性剤の処方。 ２）所望の遅延持続時間（通常２−１８時間（一夜）、
７２時間以下（週末）の場合も多い）。 ３）セメントのタイプ。ＡＳＴＭタイプＩ−Ｖが使用さ
れ得るが、タイプＩおよびＩＩが好ましい。セメント含
有率に加えて、無機混和材料の含有率も考慮される。 ４）コンクリート・ミックスを製造し、安定剤を加える
間の時間。コンクリート・ミックスが新鮮なコンクリー
トの必要とされる特性をまだ有している場合、安定剤は
コンクリート・ミックスの未使用部分に添加され得る。 安定剤は、好ましくはミックス製造後最大１．５時間以
内に加えられる。この時間間隔が長いと、多くの安定剤
が要求される。 ５）コンクリート・ミックスの温度。温度が高い場合、
ミックスは急速に硬化するため、安定剤もさらに多く必
要とされる。さらに急速に硬化するため、２０℃より高
温でコンクリート・ミックスの製造後１時間以内に安定
剤を加えるべきである。この発明で使用される安定剤は
、一般的にセメントおよび鉱物性（無機）混和材料が存
在すればその重量の０．１〜５．０％、好ましくは０．
４〜２．０％の比率で使用される。
【０００８】また、他の混和材料もコンクリートに加え
られ得る。前記混和材料の特に有用な種類は、水還元性
混和材料の種類である。ＡＳＴＭ　Ｃ４９４において「
タイプＡ混和材料」と命名されたものが好ましい。これ
らの水還元性薬剤は、それ自体重要な遅延または促進特
性をもたない。このような製品は、マスター・ビルダー
ズ・インコーポレイテッドから「ポッゾリス・ポリヒー
ド（Ｐｏｚｚｏｌｉｔｈ　Ｐｏｌｙｈｅｅｄ）」という
商標名およびＭＢＴから「レオビルド（Ｒｈｅｏｂｕｉ
ｌｄ）」１０００という商標名で販売されている。前記
混和材料は、一般的にセメントおよび所望により加えら
れ得る鉱物性混和材料の２．５重量％以下の比率で使用
される。この発明によるコンクリート・スプレー方法は
、慣用的装置および技術を用いて実施され得る。この発
明の有用な特徴は、ノズルにおいて水を加えるだけでよ
い乾式スプレー用混合物を提供し得ることである。従っ
て、この発明は、セメントを組成物の１２〜２０重量％
、鉱物性混和材料を組成物の０．４〜２．５重量％、骨
材を組成物の６８〜８０重量％、カルシウムとのキレー
トを形成し得る化学的化合物である少なくとも１種の安
定剤をセメント＋鉱物性混和材料を０．１〜５．０重量
％、鉱物性混和材料以外の混和材料をセメントの２．５
重量％以下の割合で含み、最大含水率が１０重量％であ
る乾燥混合物吹付けコンクリート組成物を提供する。
【０００９】
【実施例】以下、実施例によりこの発明をさらに詳しく
説明する。パーセンテージは重量に基づくものであり、
温度は摂氏である。 実施例１（湿式スプレード・コンクリート）使用された
コンクリート吹付け機は、４０ｍのホース線（直径５ｃ
ｍ）を有する「グニ」４８コンクリート・ポンプ（例、
ターボゾール）である。吹付けコンクリートは、ポルト
ランドセメント、水、および粒サイズ０／４ｍｍ、ふる
いラインＢおよび高含有率の微粒子サイズを有する骨材
から成るコンクリート・ミックスである。水／セメント
割合は約０．５６であり、スランプは約６０ｃｍである
。安定剤は、１２．８％アミノトリ（メチレンホスホン
酸）および８％クエン酸を含む水溶液であり、硬化促進
剤は、アルミン酸ナトリウムおよびカリを含む水溶液（
ＭＢＴによる「バラ・ガナイト」Ｆ９６）である。ポン
プおよびホース線におけるコンシステンシーについて調
合済みのコンクリートを試験するため、下記組成：ポル
トランド・セメント３７５　　４５０部岩石塵　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０部
砂０／１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６８０部砂１／４　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０００部安定剤　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　９部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２６１部
から成るコンクリート・ミックスを、コンクリート・ミ
キサーで混合し、ポンプに充填し、円形作動でポンプを
稼動させ、ポンプを長期間停止した後、再び開始し、コ
ンクリート・コンシステンシー、ポンプ圧力およびコン
クリート温度を測定する。試験の開始時から最後まで（
５時間後）、ポンプ圧は同じ１０バールのままである。 ポンプでのコンクリートの温度は４時間にわたって一定
で１２°であり、日の当たる位置にあるホースでの温度
は１６°に上昇する。コンシステンシー（フローテーブ
ルで測定）は６２ｃｍから最初の１時間で１ｃｍ下って
６１ｃｍになり、さらに１．５時間後５６ｃｍまで垂下
するが、これはポンプ圧には影響を全く与えない。コン
クリート・ミックスに新鮮なコンクリートを補充するこ
とにより、コンシステンシーは再び６２ｃｍに増加し、
さらに２．５時間以内に５８ｃｍに下がる。硬化促進剤
（セメント重量に対し８％）を加えて類似組成の工業的
混合コンクリートをスプレーする場合、安定剤がセメン
ト重量の２％という比較的高い用量で使用されるにも拘
わらず、この混合物は安定剤を使用しないコンクリート
と同様の強度を有することが確立された。すなわち、数
時間以内におけるこのシステムの反応性（ｒｅａｃｔａ
ｂｉｌｉｔｙ）は、古くなるほど反応性が衰える従来の
吹付けコンクリートとは対照的に、コンクリートが製造
されてからの時間の長さとは無関係である。
【００１０】実施例２（乾式スプレー方法）４００部の
ポルトランド・セメント３７５および１８５０部の骨材
（粒サイズ０／８、ふるいラインＢ、湿度５％）から乾
燥ミックスを製造し、混合容器中で混合している間、実
施例１と同様の安定剤をセメント塊の１．３％（すなわ
ち５．２部）の量で加える。混合を５分間続行し、２つ
のミックスを比較する。６％「バラ・ガナイト」ＬＬ硬
化促進剤（アルミン酸塩を基剤とする市販の粉末タイプ
のガナイト）を用い、一方は製造１６時間後にスプレー
し、他方は製造の１時間後にスプレーする。強度は、吹
付けコンクリートの実践における普通の値に対応する。 短期間および長期間貯蔵されたミックス間での差異は、
全く確立され得ない。１６．５時間の加工処理時間にお
ける７日および２８日後の圧縮強度は、１時間貯蔵した
場合よりも高かった。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　少なくとも１種の安定剤を含み、前記
    安定剤がカルシウムとのキレートを形成し得る化学的化
    合物であるコンクリート混合物を、基質に吹付けするこ
    とによる適用方法。
  2. 【請求項２】　　吹付け時のコンクリート混合物が硬化
    促進剤により活性化される、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】　　コンクリート混合物が既製のコンクリ
    ートであり、湿式吹付けされる、請求項１または請求項
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】　　安定剤が、乾式吹付け方法で使用され
    る乾燥コンクリート混合物の一部である、請求項１また
    は請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】　　安定剤がヒドロキシおよびアミノから
    選ばれた少なくとも１個の基を有するホスホン酸誘導体
    である、請求項１または請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】　　ホスホン酸誘導体が、アミノトリ（メ
    チレンホスホン酸）、アミノトリ（メチレンホスホン酸
    ）５ナトリウム塩、１−ヒドロキシエチリデン−１，１
    −ジホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−
    ジホスホン酸４ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ
    （メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メ
    チレンホスホン酸）カルシウム／ナトリウム塩、ヘキサ
    メチレン−ジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ヘ
    キサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）カ
    リウム塩、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホス
    ホン酸）およびジエチレントリアミンペンタ（メチレン
    ホスホン酸）ナトリウム塩から成る群から選ばれる、請
    求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】　　安定剤が、ヒドロキシカルボン酸およ
    びそれらの塩類、ポリカルボン酸およびそれらの塩類、
    アスコルビン酸およびイソアスコルビン酸、アルドース
    、ケトース、無機および有機錯化剤並びにリグノスルホ
    ン酸塩から成る群から選ばれる、請求項１または請求項
    ２記載の方法。
  8. 【請求項８】　　安定剤が、ヒドロキシカルボン酸、ポ
    リホスフェート、ピロホスフェートおよびそれらの混合
    物から成る群から選ばれる、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】　　安定剤が、ホスホン酸誘導体および別
    の安定剤の混合物である、請求項１または請求項２記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】　　他の安定剤がクエン酸またはその塩
    である、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】　　安定剤が、セメントおよび無機混和
    材料の０．１〜５．０重量％の割合で使用される、請求
    項１または請求項２記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　硬化促進剤がアルミン酸アルカリ塩
    およびカリの混合物である、請求項２記載の方法。
  13. 【請求項１３】　　硬化促進剤が、セメントおよび存在
    する無機混和材料の１〜２５重量％を構成する、請求項
    ２または請求項９記載の方法。
  14. 【請求項１４】　　基質上に吹付けされるコンクリート
    であって、カルシウムとのキレートを形成し得る化学的
    化合物である安定剤を含むコンクリート。
  15. 【請求項１５】　　セメントを組成物の１２〜２０重量
    ％、鉱物性混和材料を組成物の０．４〜２．５重量％、
    骨材を組成物の６８〜８０重量％、カルシウムとのキレ
    ートを形成し得る化学的化合物である少なくとも１種の
    安定剤をセメント＋鉱物性混和材料の０．１〜５．０重
    量％、鉱物性混和材料以外の混和材料をセメントの２．
    ５重量％以下の割合で含み、最大含水率が１０重量％で
    ある乾燥混合物吹付けコンクリート組成物。
  16. 【請求項１６】　　実質的に実施例のいずれか１つに関
    して記載されている方法。
  17. 【請求項１７】　　実質的に実施例２に関して記載され
    ている、乾燥混合物スプレード・コンクリート組成物。
JP3025430A 1990-01-27 1991-01-25 改良ショットクリート組成物 Expired - Lifetime JP2812562B2 (ja)

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DE4002412.1 1990-01-27
DE4002412 1990-01-27

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JPH04214058A true JPH04214058A (ja) 1992-08-05
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