JPH0829963B2 - 吹付けコンクリート用セメント組成物 - Google Patents

吹付けコンクリート用セメント組成物

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JPH0829963B2
JPH0829963B2 JP61221331A JP22133186A JPH0829963B2 JP H0829963 B2 JPH0829963 B2 JP H0829963B2 JP 61221331 A JP61221331 A JP 61221331A JP 22133186 A JP22133186 A JP 22133186A JP H0829963 B2 JPH0829963 B2 JP H0829963B2
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cement
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shotcrete
cement composition
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秀臣 谷中
和義 佐藤
茂 荒木
幹和 原
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日本鋼管株式会社
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、コンクリート構造物、鋼構造物の補修、補
強、掘削法面の保護、トンネルの覆工等に用いられる吹
付けコンクリート用セメント組成物に関する。
(従来技術) 吹付けコンクリートは、圧縮空気によってモルタルや
コンクリートを施工面へ吹付ける特殊な施工法で得られ
るコンクリートである。その特徴は、多くの場合型枠を
用いることなく施工でき、広い面積で厚さの薄いコンク
リートの施工に適している。また斜面やオーバーハング
した面に対しても施工が可能で、コンクリート構造物の
表面補修、鋼構造物の表面被覆などの他、掘削法面やト
ンネルの天端についてもコンクリート施工を型枠なしに
吹付け面との付着を良好におこなうことができる。
なおトンネル、地下大空洞掘削工事に使用する吹付け
コンクリートの場合には、上向き施工時に自重によって
付着したコンクリートが剥離するのを防ぎ、さらに軟弱
な地山では吹付け施工後短時間で地圧に抵抗できる強度
を有し、硬岩においても次の掘削のため発破が行われる
ことによる地山の崩れ落ち防止のために短時間での強度
発現が必要であり、急結剤の使用が不可欠となってい
る。
(発明が解決しようとする問題点) 吹付けコンクリートに要求される性質は、圧縮強度を
主体とした強度特性及びはね返りを主体とした施工性で
ある。しかし従来の吹付けコンクリートは、急結剤を用
いた場合、短時間に所定の初期強度を得ることができる
が、長期強度はかなり低下する。すなわち吹付けコンク
リートが従来の架設部材のみならず永久部材として利用
されつつあり、長期強度の確保や耐久性の向上が重要な
課題となっている。
また吹付けコンクリート工法の最大の欠点であるはね
返りは、材料の損失とともに、施工時間の増大、作業環
境の悪化につながり、これをいかに少なくするかが重要
な課題となっている。
さらにコンクリートは圧送過程において管内の速度分
布から材料分離を起しやすく、極端な場合完全に層状分
離して吹付けられるため、吹付け面が不均一で仕上りも
不良となる問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、強度発現性に優れ、はね返り率を低
減でき、しかもコンクリートの耐久性に優れているセメ
ント組成物を提供することにある。
(問題を解決する技術手段) 本発明は、粉砕されたガラス質高炉スラグを分級する
ことにより得られたプレーン比表面積6000〜14000cm2/g
のスラグ粉末5〜70重量部と、アルカリ性材料95〜30重
量部と、スラグ粉末とアルカリ性材料との混合物100重
量部に対して添加される急結剤3〜10重量部とを含有し
てなる吹付けコンクリート用セメント組成物である。ア
ルカリ性材料は、普通ポルトランドセメントであるのが
好ましい。
(発明の具体的説明) 本発明で使用するブレーン比表面積6000cm2/g〜14000
cm2/gのスラグ粉末は従来公知の手段によって粉砕され
たガラス質高炉スラグから分級手段によって得られたも
のである。従来公知の粉砕手段としては、ボールミル、
ローラーミルなどであり、分級手段としては気流分離機
などが挙げられる。本発明でスラグ粉末度を上記範囲に
限定した理由は、6000cm2/g未満では、本発明で技術的
に重要である強度発現性、水存在下における粘着性が顕
著でないことによる。また14000cm2/gを越えると、強度
発現性、粘着性とも一般には微細な粉であるほど強いこ
とからも特性としては良好であるが、14000cm2/gを越え
る微細なスラグ粉末を製造することは経済的な効果が少
なくなるためである。実際3800〜4000cm2/gを越えるも
のを得ようとする場合、分級点を5μm以下といった小
さいところにおかなければならず、その存在量、収率も
少なくならざるを得ない、従ってその製造コストが著し
く高くなる点を考慮して、ブレーン比表面積の上限を上
記範囲とした。このガラス質高炉スラグはセメント組成
物中に5〜70重量部含まれるのが好適である。配合割合
を上記範囲に限定した理由は、5重量部未満では、強度
発現効果が著しく小さくなり、また70重量部を越えると
粘着性の向上が見られず、また水和効果させるために添
加するアルカリ性材料の配合割合が少なくなり、強度発
現性(初期、長期強度)が著しく低下するためである。
この配合範囲のうち、長期の強度発現性とはね返りの低
減に有効な粘着性を得ようとするならば、スラグ粉末20
〜60重量部が好適である。また急結剤の添加や施工方法
の改善などによりはね返りが著しく低減していて、初
期、長期の強度発現性のみの特性を得ようとする場合、
スラグ粉末10〜40重量部が好適である。
またアルカリ性材料はスラグを水和硬化させるために
添加している。アルカリ性材料としては、普通ポルトラ
ンドセメント、超早急ポルトランドセメント、中庸熱ポ
ルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメント、
高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメン
トなどの混合セメント、アルミナセメント、石灰アルミ
ナセメントなどのアルミナセメント及び消石灰などを挙
げることができる。これらの内でポルトランドセメン
ト、特に普通ポルトランドセメントが一般的であり、好
適に使用できる。このアルカリ性材料は、本発明のスラ
グ粉末の残部、即ちセメント組成物中に95〜30重量部含
まれる。
また初期硬化を必要とする場合には、急結剤を更に添
加する。急結剤としては、アルミン酸ナトリウムなどの
アルミン酸塩、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩、アルミ鉱
物を主体とする急硬性セメント鉱物などを挙げることが
できる。この急結剤は、ガラス質高炉スラグとアルカリ
性材料との混合物100重量部に対して3〜10重量部添加
するのが好適である。
なお本発明にかかる吹付けコンクリートは、上述した
セメント組成物に細骨剤、粗骨剤を配合し、必要に応じ
てコンシステンシー向上のための減水剤及び耐凍結融解
性向上のためのAE剤、AE減水剤などのコンクリート用混
和剤を添加することも可能である。
(発明の効果) 本発明にかかるセメント組成物は、強度発現性に優
れ、はね返り率を低減でき、またコンクリートの耐久性
に優れており、吹付けコンクリート用として極めて有効
である。
即ち、このセメント組成物は、普通ポルトランドセメ
ントに比べ強度発現性に優れ、高強度のコンクリート硬
化体を得ることができる。また急結剤を用いた場合、従
来のセメント組成物では長期強度の低下は避け得ない
が、本セメント組成物を用いることにより、その低下を
小さくすることができる。
また本発明セメント組成物は、水とのペースト状態で
高い粘着性を有し、普通ポルトランドセメントを用いた
場合に比べはね返り率を低減することができる。そして
はね返り率の低減により、材料損失、施工時間の短縮と
いった経済的な効果を生むとともに作業環境の向上も図
ることができる。
さらに本発明セメント組成物を用いたコンクリート
は、アルカリ骨材反応の抑制や耐塩素透過性に対し効果
があり、耐久性の優れた硬化体を得ることができる。
(実施例) つぎに本発明を実施例により説明する。
ガラス質高炉スラグをボールミルで粉砕し、気流分離
機により分級し、比表面積がブレーン値で(A)12000c
m2/g、(B)8000cm2/gのスラグ粉末を得た。各スラグ
粉末を10,20,40,60,80重量部と普通ポルトランドセメン
ト90,80,60,40,20重量部とを混合して10種類のセメント
を調整した。これらのセメントと普通ポルトランドセメ
ント単味について、モルタルによりJISR5201に従った圧
縮強度及びはね返り率の測定を行った。モルタルは、水
セメント比0.5、砂は天然川砂(F.M.2.47)を用い、砂
セメント比3とした。急結剤は無機アルミン酸化合物
(日曹マスタービルダーズ株式会社製、QP−500L)を用
い、その添加量はセメント100重量部に対して6重量部
とした。また急結剤を添加しない場合には、JISR5201に
従ってモルタルの調整を行ない、急結剤を添加する場合
には、JISR5201に従ってモルタルの調整を行った後急結
剤を添加してJISR5201に準拠したモルタルミキサで低速
5秒、高速5秒で練り混ぜて測定用試料とした。はね返
り率は、上記調整したモルタルを圧縮空気でコンクリー
ト壁面に吹付けて、はね返った量を測定し、[はね返り
率/全吹付け量×100]をはね返り率とした。第1図乃
至第3図に、圧縮強度の測定結果を材令(3、7、28
日)との関係を、第4図にはね返り率の測定結果を示
す。
圧縮強度は、急結剤を添加しない場合には材令3、7
日では、スラグ配合量が20%で最大となり、材令28日で
は同40%で最大となった。スラグ配合量が80%と多くな
ると、強度低下が大きくなり、普通ポルトランドセメン
ト単味よりも強度は小さくなる。急結剤を添加した場
合、全体的に強度は小さくなるが、添加しない場合と同
様の傾向を示した。またこの場合もスラグ配合量が80%
になると普通ポルトランドセメントよりも強度は小さく
なる。急結剤を添加する場合も添加しない場合も、いず
れも80%以下のスラグを配合すれば、普通ポルトランド
セメントを上回る強度が得られ、スラグ配合の効果が大
きいことがわかった。
はね返り率は、スラグ配合量が多くなるに従って小さ
くなる。急結材を併用すれば、さらにはね返り率を小さ
くすることができる。以上の如く分級した微粉のスラグ
粉末を含むセメント組成物は、吹付けコンクリート用セ
メントとして好適であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図はスラグ粉末配合量と圧縮強度との関
係を各材令ごとに示す特性図である。第4図はスラグ粉
末配合量とはね返り率との関係を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 幹和 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−162457(JP,A) 特開 昭61−141647(JP,A) 特開 昭57−67051(JP,A) 特開 昭62−36059(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉砕されたガラス質高炉スラグを分級する
    ことにより得られたブレーン比表面積6000〜14000cm2/g
    のスラグ粉末5〜70重量部と、アルカリ性材料95〜30重
    量部と、スラグ粉末とアルカリ性材料との混合物100重
    量部に対して添加される急結剤3〜10重量部とを含有し
    てなる吹付けコンクリート用セメント組成物。
  2. 【請求項2】アルカリ性材料は、普通ポルトランドセメ
    ントである特許請求の範囲第1項記載の吹付けコンクリ
    ート用セメント組成物。
JP61221331A 1986-09-19 1986-09-19 吹付けコンクリート用セメント組成物 Expired - Lifetime JPH0829963B2 (ja)

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