JPH05222367A - 裏込め注入材料 - Google Patents
裏込め注入材料Info
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- JPH05222367A JPH05222367A JP7511892A JP7511892A JPH05222367A JP H05222367 A JPH05222367 A JP H05222367A JP 7511892 A JP7511892 A JP 7511892A JP 7511892 A JP7511892 A JP 7511892A JP H05222367 A JPH05222367 A JP H05222367A
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- Japan
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- water
- mortar
- fly ash
- liquid
- air
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度補助材にフライアッシュ系助材を使用
し、高密度、高強度でかつ充填性が良く、水ガラス系凝
結剤を使用しても耐久性の良い裏込め注入材料にする。 【構成】 セメント系硬化材とフライアッシュ系助材と
セルローズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で
混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とを
ほぼ１０対１の容積比率で配合した裏込め注入材料。 【効果】 高密度、高強度でかつ充填性が良く、水ガラ
ス系凝結剤を使用しても耐久性の良い裏込め注入材料を
提供することができる。従ってトンネル工事において、
地山の緩み抑制と地盤の沈下防止が確実に行える効果が
ある。
し、高密度、高強度でかつ充填性が良く、水ガラス系凝
結剤を使用しても耐久性の良い裏込め注入材料にする。 【構成】 セメント系硬化材とフライアッシュ系助材と
セルローズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で
混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とを
ほぼ１０対１の容積比率で配合した裏込め注入材料。 【効果】 高密度、高強度でかつ充填性が良く、水ガラ
ス系凝結剤を使用しても耐久性の良い裏込め注入材料を
提供することができる。従ってトンネル工事において、
地山の緩み抑制と地盤の沈下防止が確実に行える効果が
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種トンネル工事等の
シールド工法に使用される裏込め注入材料に関する。
シールド工法に使用される裏込め注入材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種トンネル工事のシールド
掘進において、掘削された地山とセグメントとの間にエ
アーモルタルあるいは粘土モルタル等を充填する工法が
行われている。これらの裏込め注入材料は、そのほとん
どが２液型であり、その中でエアー系（エアーモルタ
ル）と非エアー系（粘土モルタル）とに分類されるが、
いづれもＡ液にはセメント系硬化材をＢ液に水ガラス系
凝結剤が使用されている。これは施工性および経済性な
らびにゲルタイムが短く、初期強度が高い等の利点が大
きな理由である。
掘進において、掘削された地山とセグメントとの間にエ
アーモルタルあるいは粘土モルタル等を充填する工法が
行われている。これらの裏込め注入材料は、そのほとん
どが２液型であり、その中でエアー系（エアーモルタ
ル）と非エアー系（粘土モルタル）とに分類されるが、
いづれもＡ液にはセメント系硬化材をＢ液に水ガラス系
凝結剤が使用されている。これは施工性および経済性な
らびにゲルタイムが短く、初期強度が高い等の利点が大
きな理由である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれら従来の裏
込め注入材料は、経時に伴って強度が低下する欠点があ
る。これは水ガラス系凝結剤を使用することにより、本
来セメントが有する硬化特性と違った形で硬化させるた
め、注入されたグラウトより、アルカリ溶脱が生じた場
合に強度が低下すると考えられ、長期耐久性の改善が課
題になっている。本発明はこの課題を解消し、高密度、
高強度でかつ充填性が良く、水ガラス系凝結剤を使用し
ても耐久性の良い裏込め注入剤を提供することを目的と
して発明されたものである。
込め注入材料は、経時に伴って強度が低下する欠点があ
る。これは水ガラス系凝結剤を使用することにより、本
来セメントが有する硬化特性と違った形で硬化させるた
め、注入されたグラウトより、アルカリ溶脱が生じた場
合に強度が低下すると考えられ、長期耐久性の改善が課
題になっている。本発明はこの課題を解消し、高密度、
高強度でかつ充填性が良く、水ガラス系凝結剤を使用し
ても耐久性の良い裏込め注入剤を提供することを目的と
して発明されたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、セメント系硬化材とフライアッシュ系助材とセルロ
ーズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で混練り
したＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とをほぼ１
０対１の容積比率で配合したものであり、さらにその配
合比率を、セメント系硬化材１．０に対して、フライア
ッシュ系助材を２．１７、セルローズ系添加剤を０．０
１、分散遅延剤を０．００５、水を３．０の重量比率に
混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなるＢ液とを１０対
１の容積比率で配合した裏込め注入材料である。
に、セメント系硬化材とフライアッシュ系助材とセルロ
ーズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で混練り
したＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とをほぼ１
０対１の容積比率で配合したものであり、さらにその配
合比率を、セメント系硬化材１．０に対して、フライア
ッシュ系助材を２．１７、セルローズ系添加剤を０．０
１、分散遅延剤を０．００５、水を３．０の重量比率に
混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなるＢ液とを１０対
１の容積比率で配合した裏込め注入材料である。
【０００５】
【作用】この材料の配合により、単位水量が小さく、密
度も従来の注入材では例をみない高密度になり、またフ
ライアッシュを配合することにより、不溶性の水和物を
生成する働き（ポゾラン反応）を有し、材令２８日にお
ける強度はエアーモルタル、粘土モルタルの２倍以上の
強度になり大気養生でも乾燥破壊が少なくなる。
度も従来の注入材では例をみない高密度になり、またフ
ライアッシュを配合することにより、不溶性の水和物を
生成する働き（ポゾラン反応）を有し、材令２８日にお
ける強度はエアーモルタル、粘土モルタルの２倍以上の
強度になり大気養生でも乾燥破壊が少なくなる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。この実施
例に際しては、従来の裏込め注入材料を基準に次に示す
設計特性値を定め、繰り返し実験研究を重ねた結果によ
り得たものである。設計特性値は、 １） Ａ液生比重 １．４２、 ２） Ａ液フロー値 ４０センチメートル以上、 ３） ゲルタイム ５〜１０秒、 ４） 一軸圧縮強度（キログラム／平方センチメート
ル）、 材令１時間 ３．０以上、 材令１日 １５．０以上、 材令７日 ３２．０以上、 材令２８日 ７０．０以上、 とした。
例に際しては、従来の裏込め注入材料を基準に次に示す
設計特性値を定め、繰り返し実験研究を重ねた結果によ
り得たものである。設計特性値は、 １） Ａ液生比重 １．４２、 ２） Ａ液フロー値 ４０センチメートル以上、 ３） ゲルタイム ５〜１０秒、 ４） 一軸圧縮強度（キログラム／平方センチメート
ル）、 材令１時間 ３．０以上、 材令１日 １５．０以上、 材令７日 ３２．０以上、 材令２８日 ７０．０以上、 とした。
【０００７】まず、主硬化材であるセメント２３０キロ
グラムに対して強度補助材であるフライアッシュ５００
キログラムと常温水６８７リッ卜ルとを混練りした後、
セルローズ系の添加剤２．５キログラムとグリコンサン
ソーダ系遅延剤１．２キログラムとを投入して混練りし
た１立方メートルのＡ液を作り、このＡ液に硅酸ソーダ
（水ガラス）であるＢ液を１００リットル投入配合した
裏込め注入材（以下フライアッシュモルタルとする）を
製造した。本実施例で使用した材料を表１に示し、その
配合量を表２に示す。
グラムに対して強度補助材であるフライアッシュ５００
キログラムと常温水６８７リッ卜ルとを混練りした後、
セルローズ系の添加剤２．５キログラムとグリコンサン
ソーダ系遅延剤１．２キログラムとを投入して混練りし
た１立方メートルのＡ液を作り、このＡ液に硅酸ソーダ
（水ガラス）であるＢ液を１００リットル投入配合した
裏込め注入材（以下フライアッシュモルタルとする）を
製造した。本実施例で使用した材料を表１に示し、その
配合量を表２に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】次に、このフライアッシュモルタルから、
図１に示す直径（Ｄ）５０ミリメートル、高さ（Ｈ）１
００ミリメートルのモールドで供試体を３個採取し、各
材令における一軸圧縮強度の測定を行った。その測定値
を表３に示す。この測定結果が示すように、フライアッ
シュモルタルの一軸圧縮強度は設計特性値よりも約４０
％高い値を示しており、従来の裏込め注入材料より圧縮
強度の高い注入材料となる。
図１に示す直径（Ｄ）５０ミリメートル、高さ（Ｈ）１
００ミリメートルのモールドで供試体を３個採取し、各
材令における一軸圧縮強度の測定を行った。その測定値
を表３に示す。この測定結果が示すように、フライアッ
シュモルタルの一軸圧縮強度は設計特性値よりも約４０
％高い値を示しており、従来の裏込め注入材料より圧縮
強度の高い注入材料となる。
【００１１】
【表３】
【００１２】さらに、本フライアッシュモルタルと従来
のエアーモルタルおよび粘度モルタルから、同様に直径
５０ミリメートル、高さ１００ミリメートルの供試体を
採取し、大気放置における乾燥破壊の比較試験を行っ
た。この試験では、２８日間水中養生した後に大気中に
放置し、供試体の直径（Ｄ）と高さ（Ｈ）の変化量を測
定した。その試験経過を図２、図３、図４、図５に示
し、測定値を表４に示す。図２は、２８日間水中養生直
後の供試体の状態で、図中の１はエアーモルタルの供試
体、２は粘土モルタルの供試体、３はフライアッシュモ
ルタルの供試体である。図３は、この供試体を大気中放
置３日後の状態である。エアーモルタル１、粘土モルタ
ル２は細かいひび割れが生じ、乾燥して表面が白くなっ
ている。フライアッシュモルタル３は特に変化はない。
図４は、大気中放置７日後の状態であり、エアーモルタ
ル１、粘土モルタル２ともに無数のひび割れが生じ、表
面は手で触れるとふあふあした感じで、崩れやすくなっ
ている。これに対し、フライアッシュモルタル３は僅か
にひび割れが生じているが、表面はしっかりしている。
図５は、大気中放置２８日後の状態であり、エアーモル
タル１は完全に原形がなく、崩れた破片は指先の力で簡
単に潰れスポンジのような状態である。粘士モルタル２
も完全に原形が崩れ、その破片はエアーモルタル１より
強度があり簡単には潰れない。これに対して、フライア
ッシュモルタル３はかなりひび割れが生じているが原形
を保っており、指先で力を加えると多少分解するが破片
は硬い。
のエアーモルタルおよび粘度モルタルから、同様に直径
５０ミリメートル、高さ１００ミリメートルの供試体を
採取し、大気放置における乾燥破壊の比較試験を行っ
た。この試験では、２８日間水中養生した後に大気中に
放置し、供試体の直径（Ｄ）と高さ（Ｈ）の変化量を測
定した。その試験経過を図２、図３、図４、図５に示
し、測定値を表４に示す。図２は、２８日間水中養生直
後の供試体の状態で、図中の１はエアーモルタルの供試
体、２は粘土モルタルの供試体、３はフライアッシュモ
ルタルの供試体である。図３は、この供試体を大気中放
置３日後の状態である。エアーモルタル１、粘土モルタ
ル２は細かいひび割れが生じ、乾燥して表面が白くなっ
ている。フライアッシュモルタル３は特に変化はない。
図４は、大気中放置７日後の状態であり、エアーモルタ
ル１、粘土モルタル２ともに無数のひび割れが生じ、表
面は手で触れるとふあふあした感じで、崩れやすくなっ
ている。これに対し、フライアッシュモルタル３は僅か
にひび割れが生じているが、表面はしっかりしている。
図５は、大気中放置２８日後の状態であり、エアーモル
タル１は完全に原形がなく、崩れた破片は指先の力で簡
単に潰れスポンジのような状態である。粘士モルタル２
も完全に原形が崩れ、その破片はエアーモルタル１より
強度があり簡単には潰れない。これに対して、フライア
ッシュモルタル３はかなりひび割れが生じているが原形
を保っており、指先で力を加えると多少分解するが破片
は硬い。
【００１３】
【表４】
【００１４】この乾燥破壊試験から、エアーモルタル
は、表４の値では２番目に良い結果が得られるが、これ
はエアーモルタルの特徴である配合１立方メートル中の
水量をエアーで置換するため単位水量が小さくなるから
である。しかしエアーが入っていることにより注入材の
密度は非常に小さく、大気中にて乾燥したグラウトは２
８日後には指先の力で細かく崩れ粉末状になる。粘土モ
ルタルは、表４の値によると最も悪い結果であるが、こ
れはエアーモルタルに比べて単位水量が大きくなるから
である。しかし崩れたグラウトの破片はエアーモルタル
より強度を有している。フライアッシュモルタルは、表
４のとおり僅かな収縮はあるが原形を保っている。これ
は１立方メートル中の単位水量が小さく、密度も従来の
注入材では例をみない高密度であるからである。またフ
ライアッシュを配合することにより、不溶性の水和物を
生成する働き（ポゾラン反応）を有し、材令２８日にお
ける強度はエアーモルタル、粘土モルタルの２倍以上の
強度を有しているため大気養生でも乾燥破壊が少ない。
この試験結果から、裏込め注入材料は高密度で高強度の
ものが全ての面で有利であり、従来の注入材に比べて耐
久性を改良したフライアッシュモルタルによる裏込め注
入材料を得ることができた。
は、表４の値では２番目に良い結果が得られるが、これ
はエアーモルタルの特徴である配合１立方メートル中の
水量をエアーで置換するため単位水量が小さくなるから
である。しかしエアーが入っていることにより注入材の
密度は非常に小さく、大気中にて乾燥したグラウトは２
８日後には指先の力で細かく崩れ粉末状になる。粘土モ
ルタルは、表４の値によると最も悪い結果であるが、こ
れはエアーモルタルに比べて単位水量が大きくなるから
である。しかし崩れたグラウトの破片はエアーモルタル
より強度を有している。フライアッシュモルタルは、表
４のとおり僅かな収縮はあるが原形を保っている。これ
は１立方メートル中の単位水量が小さく、密度も従来の
注入材では例をみない高密度であるからである。またフ
ライアッシュを配合することにより、不溶性の水和物を
生成する働き（ポゾラン反応）を有し、材令２８日にお
ける強度はエアーモルタル、粘土モルタルの２倍以上の
強度を有しているため大気養生でも乾燥破壊が少ない。
この試験結果から、裏込め注入材料は高密度で高強度の
ものが全ての面で有利であり、従来の注入材に比べて耐
久性を改良したフライアッシュモルタルによる裏込め注
入材料を得ることができた。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例で明らかなように、本発明
はセメント系硬化材とフライアッシュ系助材とセルロ−
ズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で混練りし
たＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とをほぼ１０
対１の容積比率で配合した裏込め注入材料である。本発
明によれば、従来の裏込め注入材料の欠点である経時に
伴う強度の低下が改善され、高密度、高強度でかつ充填
性が良く、水ガラス系凝結剤を使用しても耐久性の良い
裏込め注入材料を提供することができる。従ってトンネ
ル工事において、地山の緩み抑制や地盤の沈下防止が確
実に行える大きな効果がある。
はセメント系硬化材とフライアッシュ系助材とセルロ−
ズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比率で混練りし
たＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液とをほぼ１０
対１の容積比率で配合した裏込め注入材料である。本発
明によれば、従来の裏込め注入材料の欠点である経時に
伴う強度の低下が改善され、高密度、高強度でかつ充填
性が良く、水ガラス系凝結剤を使用しても耐久性の良い
裏込め注入材料を提供することができる。従ってトンネ
ル工事において、地山の緩み抑制や地盤の沈下防止が確
実に行える大きな効果がある。
【図１】供試体の寸法図である。
【図２】２８日間水中養生直後の供試体の写真である。
【図３】大気中放置３日後の供試体の写真である。
【図４】大気中放置７日後の供試体の写真である。
【図５】大気中放置２８日後の供試体の写真である。
１ エアーモルタル ２ 粘土モルタル ３ フライアッシュモルタル
Claims (2)
- 【請求項１】 セメント系硬化材とフライアッシュ系助
材とセルローズ系添加剤と分散遅延剤と水とを所定の比
率で混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ液
とをほぼ１０対１の容積比率で配合したことを特徴とす
る裏込め注入材料。 - 【請求項２】 セメン卜系硬化材１．０に対して、フラ
イアッシュ系助材を２．１７、セルローズ系添加剤を
０．０１、分散遅延剤を０．００５、水を３．０の重量
比率に混練りしたＡ液と、硅酸ソーダからなる凝結剤Ｂ
液とをほぼ１０対１の容積比率で配合したことを特徴と
する裏込め注入材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7511892A JPH05222367A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 裏込め注入材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7511892A JPH05222367A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 裏込め注入材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222367A true JPH05222367A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13566962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7511892A Pending JPH05222367A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 裏込め注入材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05222367A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017354A (ja) * | 1996-07-03 | 1998-01-20 | Chichibu Onoda Cement Corp | 裏込め注入材料 |
| JPH1081879A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-31 | Chichibu Onoda Cement Corp | 中込め注入材 |
| WO2002044100A3 (en) * | 2000-11-28 | 2002-10-17 | Fosroc International Ltd | Cement-containing compositions and method of use |
| CN111995355A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 西南交通大学 | 抗堵抗浮的盾构隧道同步注浆用注浆料 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP7511892A patent/JPH05222367A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017354A (ja) * | 1996-07-03 | 1998-01-20 | Chichibu Onoda Cement Corp | 裏込め注入材料 |
| JPH1081879A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-31 | Chichibu Onoda Cement Corp | 中込め注入材 |
| WO2002044100A3 (en) * | 2000-11-28 | 2002-10-17 | Fosroc International Ltd | Cement-containing compositions and method of use |
| US7033430B2 (en) | 2000-11-28 | 2006-04-25 | Minova International Limited | Cement-containing compositions and method of use |
| CN111995355A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 西南交通大学 | 抗堵抗浮的盾构隧道同步注浆用注浆料 |
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