JPH0455351A

JPH0455351A - 吹付けコンクリート用急結剤

Info

Publication number: JPH0455351A
Application number: JP2162758A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Endo; 秀紀遠藤; Kazuhisa Inoue; 和久井上; Satoru Hirose; 哲廣瀬; Yukinori Yamazaki; 之典山崎
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Nihon Cement Co Ltd
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-24
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2832860B2

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、Ｃａｏ−Ｎａｎｏ　−Ａ　１ｓＯｓ系焼成物
または溶融物（以後、ＣＮＡクリンカと略称する）、硫
酸カルシウムおよびアルカリ金属塩からなる吹付はコン
クリート用の急結剤に関する。

［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、該面の落盤、風化による剥落を防
止する方法が広〈実施されている。

トンネルの天井、壁面にコンクリートを吹付ける場合に
は、吹付は材料の自重による落下を防止するため、吹付
は後数分でコンクリートを硬化させる急結剤が必要とさ
れる。

ポルトランドセメントの初期強度を増大するため、従来
から種々の混和剤が提案されている。

例えば、カルシウムアルミネート、硫酸カルシウムおよ
び無機塩からなるセメントの混和剤が知られている。ま
た、本発明者らは、ＣａＯ−Ｎ　ａｇＯ−Ａｌｔｏｓ系
のセメント用凝結硬化促進材（特願昭６３−３２７７２
０　）も提案した。

［発明が解決しようとする課題］カルシウムアルミネート、硫酸カルシウムおよび無機塩
からなるセメントの混和剤では、始発が５〜１０分程度
であり、吹付はコンクリート用急結剤としては、まだ凝
結が遅かった。

ＣａＯ−Ｎａａｏ　−Ａ　ｌｓ＋０３系のセメント用凝
結硬化促進材を普通ポルトランドセメントに１０％添加
して作ったモルタルの凝結時間（始発）は、無添加の場
合（約５時間）に比して、５分程度に短縮され、かなり
の凝結促進効果を有している。しかしながら、このセメ
ントの凝結硬化促進材でも吹付はコンクリート用急結剤
としては、凝結時間が遅すぎる。

［課題を解決するための手段］そこで、本発明者らは、前記従来技術の欠点を解消する
、つまり２分以内でセメントを凝結（始発）させる急結
剤について研究した結果、以下に延べるＣＮＡクリンカ
、硫酸カルシウムおよびアルカリ金属塩からなる急結剤
が目的を達成できるとの知見を得て、本発明を完成した
。

すなわち、本発明の主旨は、Ｃａｏ　ＳＮ　ａ２ｏおよ
びＡ１ｇＯ３に換算してＣａＯが２０重量％以上、Ｎａ
ｘＯが２重量５％以上およびＡｌ２０ａが３０重量％以
上であるＣＮＡクリンカが３０〜８０重量％、硫酸カル
シウムが５〜６０重量％およびアルカリ金属塩が２〜５
０重量％の組成になる吹付はコンクリート用急結剤にあ
る。

ＣＮＡクリンカの原料には、Ｃａ源としてＣａＯ１Ｃａ
ＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２などが、Ｎａ源としてＮ　ａｓ
　ＣＯｓなどが、Ａｌ源としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ
）３などが使用できる。なお、ＮａとＡ１の共通源とし
てアルミン酸ナトリウムも使用できる。

ＣＮＡクリンカは、Ｃａ源、Ｎａ源およびＡｌ源を慣用
の手段で混合した後、混合原料を電気炉、ロータリーキ
ルンなどの加熱炉で１３００℃以上、好ましくは１５０
０℃〜１８００℃、１５分以上焼成または溶融し、冷却
後得られた焼成物または溶融物をブレーン値で３０００
ｃｍ２／ｇ以上、好ましくは４０００〜６００００ｍ２
／ｇに粉砕したものを用いる。該ＣＮＡクリンカには、
３Ｃａｏ　・２Ｎ　ａｇｏ　・５Ａ　１２０３などの結
晶およびガラス質が含まれる。

ＣＮＡクリンカの組成は、Ｃａｂ、Ｎａｓ＋ＯおよびＡ
Ｉｔｏ３に換算て、ＣａＯが２０重量％以上、ＮａｐＯ
が２重量％以上およびＡｌ２Ｏ３が３０重量％以上であ
る。

ＣａＯが２０重量％未満では、ＣＮＡクリンカの水和反
応性が低く、凝結（始発）が遅くなる。

Ｎａ２Ｏが２重量％未満では、従来のカルシウムアルミ
ネートの場合と同様に、凝結（始発）が５〜ｌＯ分程度
要するため好ましくない。

ＡＩｔｏ３が３０重量％未満では、遊離ＣａＯが大量に
生成し、水と混練した際Ｃａ（ＯＨ）２となって部分的
な膨張を生じるため好ましくない。

硫酸カルシウムは、二水塩、半水塩および無水塩のいず
れも使用できる。

アルカリ金属塩は、Ｎ　ａｇｃ　Ｏ、Ｋ　＊ＣＯ３、Ｎ
　ａｓ　Ｓ　Ｏ４などの炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩または
ハロゲン化物を単独または併用で使用できる。

ＣＮＡクリンカは、８０重量％を上限とし、これよりも
多いと、凝結（始発）が５分以上となり、好ましくない
。一方、３０重量％未満では、凝結（始発）が遅くなる
ため好ましくない。

硫酸カルシウムは、６０重量％を上限とし、これよりも
多いと、凝結（始発）が遅くなるため好ましくない。一
方、５重量％未満では、始発が５分以上となり、好まし
くない。

アルカリ金属塩は２重量％未満では、効果が認められず
、凝結時間が遅くなる。

ＣＮＡクリンカ、硫酸カルシウムおよびアルカリ金属塩
をそれぞれ慣用の設備を用いて適当な細かさに粉砕し、
前記組成範囲に入るように配合したのち、慣用のミキサ
ーで混合すれば、本発明の急結剤が得られる。

本発明の急結剤の添加量は、目安としてセメントに対し
、３〜３０重量％である。本発明の急結剤は、乾式吹付
は用、湿式吹付は用のいずれにも使用できる。

［実施例］実施例１〜４、比較例１〜６Ｃａ源として、白辰化学研究所■製のＣａＣ０３、Ｎａ
源として東洋曹達■製のＮ　ａ２ＣＯｓおよびＡｌ源と
して昭和電工■製のＡｌ２Ｏ３を第１表に示す組成にな
るように配合し、ボールミルで混合粉砕し、得た混合原
料を工業用電気炉内で、１７００℃で１５分間溶融させ
、その後傾から取り出して冷却した。得られた溶融物を
ボールミルでブレーン値５０００ｃｍ２７ｇに粉砕し、
第１表に示す組成のＣＮＡクリンカを得た。

第１表（重量％）第２表吉野石膏■製の食品添加用硫酸カルシウムを６００℃で
１時間電気炉で加熱処理し、ボールミルでブレーン値５
００［１ｃｍ２／ｇに粉砕し、無水石こうを得た。

アルカリ金属塩は、東洋曹達■製のＮ　ａｘ　ＣＯｓを
用いた。

前記のＣＮＡクリンカ、無水せつこうおよびＮａａＣＯ
ａを用いて、第２表に示す配合の急結剤を作った。

日本セメント■製の普通ポルトランドセメント、豊浦標
準砂：相馬珪砂特４号（１６８０〜１１９０μ）：相馬
珪砂３号（１１９０〜５９０μ）＝１’：１：１の混合
砂を用いて、混合砂／セメント＝３、水／セメント＝０
．５の配合物をモルタルミキサーで３分間混練し、３０
分間練り置きしたのち、第２表に示す急結剤をセメント
に対し７％添加し、素速く２０秒間手練りした。このモ
ルタルの凝結時間および材令１日の圧縮強度を測定し、
結果を第３表に示した。

なお、混練物の凝結時間の測定は、コンクリートの凝結
時間方法（ＪＩＳＡ６２０４付属書１）に準じて行った
。圧縮強度については、２０℃で水中養生した後、ＪＩ
ＳＲ５２０１に規定した試験機を用いて強度測定した第３表第３表に示すように、本発明の急結剤を添加した場合、
始発時間を２分以内、終結時間を５分程度にできる。

［発明の効果］本発明は特定範囲のＣＮＡクリンカ、硫酸カルシウムお
よびアルカリ金属塩を組合せた吹付はコンクリート用急
結剤であり、これを用いることにより、吹付はコンクリ
ートを２分以内で硬化させることができる。

特許出願人　日本セメント株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＣａＯ、Ｎａ＿２ＯおよびＡｌ＿２Ｏ＿３に換算
して、ＣａＯが２０重量％以上、Ｎａ＿２Ｏが２重量％
以上およびＡｌ＿２Ｏ＿３が３０重量％以上である焼成
物または溶融物が３０〜８０重量％、硫酸カルシウムが
５〜６０重量％およびアルカリ金属塩が２〜５０重量％
の組成からなる吹付けコンクリート用急結剤。