JPH0579621B2

JPH0579621B2 -

Info

Publication number: JPH0579621B2
Application number: JP26161987A
Authority: JP
Inventors: Kyoshi Koibuchi; Kyuhei Oomura; Yoichi Ishikawa; Masakazu Asano
Original assignee: Daiichi Cement Co Ltd
Current assignee: DC Co Ltd
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1993-11-04
Also published as: JPH01108139A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、土木、建築等の分野で使用されるロ
ツクボルトやアンカーボルトの定着材や軟弱地盤
あるいはシールド等の空隙などに注入して地盤の
強化、止水等の目的で使用する膨脹性急結グラウ
ト材に関するものである。

〈従来の技術〉膨脹性のあるグラウト材は、セメントにアルミ
粉系、カルシウムサルホアルミネート化合物系あ
るいは石灰系等の膨脹性混和材を添加して得るこ
とができる。また、急結性のあるグラウト材は、
セメントにケイ酸ナトリウム系、アルミン酸ナト
リウム系あるいはカルシウムアルミネート化合物
系等の急結材を添加して得ることができる。

しかし、膨脹性と急結性の両者を兼ね備えた材
料は、今のところ開発されていない。

〈発明が解決しようとする問題点〉急結材を予めセメントにプレミツクスしておく
と、水を加えてスラリーとした場合、可使時間が
とれず、グラウトとして使用できない。従つて、
トンネル等の吹付け工事には、吐出口の先端で、
急結性のある材料と水を混合して使用している。
また、急結性のある材料の使用方法として、予め
セメントスラリーと急結材スラリーを作つてお
き、1.5シヨツトで注入する方法も考えられるが、
セメントスラリーと急結材スラリーの混合比が大
きく異なるため、均一に混合するのが困難であ
る。また、セメントに膨脹性混和材や急結材を使
用すると、一般にグラウトの長期強度の伸びが悪
くかつ安定性に乏しい硬化体となる問題点があつ
た。

また、この種の従来技術による急結材グラウト
材は、スラリーの水セメント比にもよるが、一般
に、硬化時にブリージングを生ずるという欠点が
あつた。

〈問題点を解決するための手段〉本発明者は、このような実情を勘案して、膨脹
性と急結性を有し、かつ長期安定性に優れたグラ
ウト材を見い出す目的で、スラグ粉末、アルミナ
セメントおよび普通ポルトランドセメント、無水
石膏を用いた系で広範な試験を行い、本発明を完
成するに至つた。

〈作用〉本発明による膨脹性急結グラウト材は、スラグ
粉末を65〜85重量％、アルミナセメントを15〜35
重量％を混合したＡ材と、普通ポルトランドセメ
ントを50〜80重量％、無水石膏を20〜50重量％を
混合したＢ材からなることを特徴としたものであ
る。また、前記Ａ材とＢ材は、同じ水セメント比
とし、必ず同容積で混合して使用することを特徴
としている。Ａ材に水を加えて調整されたＡ液お
よびＢ材に水を加えて調整されたＢ液は、それぞ
れ単独では、短時間では水和しないため、混合し
ない限り、普通ポルトランドセメントスラリーと
同等の可使時間をとることができる。Ａ液とＢ液
を同容積で混合すると、数十秒〜数分でゲル化
し、流動性を失ない次第に硬化する。このゲルタ
イムを調節するために、Ａ液、Ｂ液のいずれか一
方または両方に、クエン酸、グルコン酸、リンゴ
酸等のオキシカルボン酸またはその塩を使用する
こともできる。

また、本発明によるグラウトのＡ液とＢ液の粘
度は、ほぼ等しく、ポンプ圧送および混合が容易
であり、非常に使い易い材料であるといえる。ま
た、当然のことではあるが、本発明品であるＡ材
とＢ材に、それぞれ同量の砂を加えて、モルタル
として使用することも可能である。

アルミナセメントに普通ポルトランドセメント
を加えると、急結することは周知のことであり、
また、この系に無水石膏を添加することにより、
速硬性セメントが得られることも周知の事実で、
一部で実用化されている。この速硬性セメント
は、クエン酸等の遅延剤を添加して使用するので
あるが、可使時間が最大で30分程度しかとれない
のが現状で、かつ長期安定性に欠けるという問題
がある。

そこで、本発明者は、急結性材料を別々のスラ
リーとすることで可使時間の問題を解決し、ま
た、スラグ粉末を使用することによつて硬化体の
長期安定性を確保し、かつ、Ａ材中のアルミナセ
メント量とＢ材中の無水石膏量を調整することに
よつて膨脹量を制御できることを見い出し、本発
明を完成するに至つた。本発明に使用する無水石
膏は、フツ酸製造工程等から副生する無水石膏も
使用できるが、粉末度が粗いと膨脹量の制御が困
難で、かつ強度発現に悪影響を及ぼす。このため
に、無水石膏は、粉末度がブレーン比表面積で
4000cm²／ｇ以上でかつ88μフルイ残分が２％以下
になるように調整されたものを使用しなければな
らない。また、本発明に使用するスラグ粉末は、
粉末度がブレーン比表面積で2750cm²／ｇ以上の通
常のスラグ粉末が使用できるが、好ましくは、特
願昭59−261083号で提案している粉末度が6000〜
12000cm²／ｇのスラグ微粉末を使用することが、
強度発見の面からみて好適である。

また、本発明による膨脹性急結グラウト材は、
スラリーの水セメント比が100％以下であれば、
２液混合後、ブリージングが生じないことも特徴
の一つである。

〈実施例〉本発明の膨脹性急結グラウト材の性能を以下の
試験により示す。

(1) 使用材料 (a) アサノアルミナセメント１号（略号AC） (b) 普通ポルトランドセメント（略号OPC） (c) スラグ粉末（略号SS）ブレーン比表面積が4020cm²／ｇの通常のスラグ
粉末 (d) スラグ微粉末（略号FS）プレーン比表面積が4020cm²／ｇの通常のスラグ
粉末から分級して得た9050cm²／ｇスラグ微粉末 (e) 無水石膏（略号AG）ブレーン比表面積が7360cm²／ｇ、88μフルイ残
分が0.2％に粉砕されたフツ酸無水石膏 (2) 試験方法スラグ粉末とアルミナセメントからなるＡ材に
水を加えて、Ａ液を作製する。同様に、普通ポル
トランドセメントと無水石膏からなるＢ材に水を
加えて、Ｂ液を作製する。この際、Ａ液とＢ液の
水セメント比は同じとする。

Ａ液とＢ液を同容積づつ計り取り、ハンドミキ
サーで10秒間混合し、速やかにモールドに混合液
を流し込み、試験用供試体を作製した。

試験項目は、次の通りである。

(a) Ａ液およびＢ液のＪロートによる流下時間の
測定。

(b) Ａ液およびＢ液の混合液のゲルタイムの測
定。但し、混合液をコツプに数個分取し、コツ
プを傾けた時混合液が動かなくなるまでの混合
開始からの時間をゲルタイムとした。

(c) 硬化体の膨脹量４×４×16cmモールドに混合液を流し込み成
型し、１時間後に脱型、基長測定後直ちに20℃
の湿気箱中で養生した。膨脹量は、ダイヤルゲ
ージ法で測定した長さ変化率をもつて膨脹量と
した。

(d) 圧縮強度 5φ×10cmモールドに混合液を流し込み成型
し、１時間後に脱型し、所定日数まで20℃の湿
気箱中で養生した。圧縮強度の測定は、JIS Ａ
1216に準じて行つた。

(3) 試験結果 (a) Ｊフロートによる流下時間とゲルタイム図面
第１図に、Ａ液およびＢ液のＪロートによる流
下時間とゲルタイム図面第１図の表１に、Ａ液
およびＢ液のＪロートによる流下時間と混合液
のゲルタイムの測定結果の一例を第１図で示
す。

（注）水のＪロートによる流下時間は、約3.7
秒である。

この結果から、Ａ液とＢ液の粘度は同じであ
ることがわかる。また、ゲルタイムが90秒であ
り、本発明のグラウト材は急結性があるといえ
る。

(b) 硬化体の膨脹量と圧縮強度図面第２図にグラウトの配合を図面第３図
に、膨脹量と圧縮強度試験結果を示す。

これらの結果から、次のことがわかる。Ａ材中
のアルミナセメントの量が40重量％では、Ｂ材中
の普通ポルトランドセメントと無水石膏の量の僅
かな変動でも膨脹量が大きく異なるため、膨脹量
の制御ができない。しかし、本発明であるＡ材中
のアルミナセメント量が35〜15重量％の範囲であ
れば、Ｂ材中の普通ポルトランドセメントと無水
石膏の量が±１％以上変動しても膨脹量が極端に
異ならないため、ある範囲内で膨脹量を制御する
ことが可能となる。また、Ａ材中のアルミナセメ
ント量が15重量％以下になると、初期の強度発見
が小さく、この種のグラウト材としての使用に耐
えない。以上のような試験結果に基づき、特許請
求の範囲をＡ材：スラグ粉末65〜85重量％、アル
ミナセメント15〜35重量％、Ｂ材：普通ポルトラ
ンドセメント50〜80重量％、無水石膏20〜50重量
％とした。

次に、スラグ粉末の粉末度の効果を試料No.８と
No.12で比較すると、細かいスラグ微粉末（FS）
を用いた系は、通常のスラグ粉末（SS）を用い
た系と比較して、膨脹量は同じで、強度発見が著
しく優れていることがわかる。

〈発明の効果〉本発明品である膨脹性急結グラウト材は、実施
例に示したように、本発明の範囲内でＡ材中のス
ラグ粉末とアルミナセメントの配合割合及びＢ材
中の普通ポルトランドセメントと無水石膏の配合
割合を変えることによつて、膨脹量のコントロー
ルが自由にできるため、使用目的に応じて使い分
けることが可能である。また、本発明品は、同じ
水セメント比のスラリーを同じ容積比で使用する
ように調整されており、非常に使い易い材料であ
るといえる。従つて、本発明の有用性は非常に大
きいものと考える。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はＡ液とＢ液のＪロートによる流下
時間とゲルタイムを示す図、第２図は本発明品の
グラウトの配合を示す図、第３図は本発明品の膨
脹量と圧縮強度試験結果を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１スラグ粉末を65〜85重量％、アルミナセメン
トを15〜35重量％を混合したＡ材と、普通ポルト
ランドセメントを50〜80重量％、粉末度がブレー
ン比表面積で4000cm²／ｇ以上で、かつ88μフルイ
残分が２％以下に調整された無水石膏を20〜50重
量％を混合したＢ材とを同じ水セメント比とし、
必ず同容積で混合して成る膨脹性急結グラウト
材。