JPH09227198A - Cement composition, spraying material and spraying technique using the same - Google Patents

Cement composition, spraying material and spraying technique using the same

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JPH09227198A
JPH09227198A JP8041862A JP4186296A JPH09227198A JP H09227198 A JPH09227198 A JP H09227198A JP 8041862 A JP8041862 A JP 8041862A JP 4186296 A JP4186296 A JP 4186296A JP H09227198 A JPH09227198 A JP H09227198A
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cement
spraying
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alkali metal
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Isao Terajima
寺島  勲
Kenkichi Hirano
健吉 平野
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Denki Kagaku Kogyo KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spraying cement composition which can be used mainly in road works or its repairing works by spraying to the inner surfaces of tunnels, slopes or for stabilizing natural ground and slopes, enables the workers to work under good environmental conditions even in small working spaces, stabilizes the natural ground and bed rocks with a thickness of 2-3cm with high strength development after spraying and high working efficiency. SOLUTION: This cement composition contains cement, aggregates with a maximum particle size of 2.5mm, a hydrated lime-containing substance and an alkali metal aluminate. In addition, it may contains phosphate or organic acid and, when needed, fibers. In the spraying operation, the A liquid containing cement and the like and the B liquid containing an alkali metal aluminate are forcedly fed to the sprayer separately and hardened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント組成物、
主にトンネル掘削後、又は、道路等の斜面構築後のトン
ネル内面や斜面に吹付け、地山や斜面の安定化のための
道路工事や補修工事などに使用される吹付材料に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cement composition,
The present invention relates to a spraying material which is sprayed mainly on a tunnel inner surface or a slope after excavating a tunnel or after constructing a slope such as a road, and used for road construction or repair work for stabilizing the ground or slope.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】近年、直径が2〜3mの小断
面の導水路トンネル等は、トンネルボーリングマシン
(TBM)で掘削されるケースが多く、掘削後の岩盤の
安定化に吹付けコンクリートが用いられている。しかし
ながら、従来の吹付けでは大型の施工機械を使用した
り、使用するコンクリートを坑外から搬入しなければな
らないため、作業スペースやコンクリートのライフタイ
ムに制約されやすいという課題があった。また、多量の
エアーで吹付けるため発生粉塵量も多く、作業環境が悪
化したり、TBMの空気冷却装置が劣化したりするなど
の課題を抱えていた。
2. Description of the Related Art In recent years, small-sized headrace tunnels with a diameter of 2 to 3 m are often excavated by a tunnel boring machine (TBM), and sprayed concrete is used to stabilize rock mass after excavation. Is used. However, in the conventional spraying, a large construction machine is used and concrete to be used has to be carried in from the outside of the mine, so that there is a problem that the working space and the lifetime of the concrete are easily restricted. Further, since a large amount of air is blown, a large amount of dust is generated, which causes problems such as deterioration of the working environment and deterioration of the air cooling device of the TBM.

【0003】これら課題を解決する手段として、バッチ
練りのモルタルや急硬材スラリーを使用して、作業時間
の短縮と作業環境とを改善した吹付工法が提案されてい
る(特開平 3−122040号公報)。しかしながら、モルタ
ルや急硬材スラリーはバッチ練りであるため作業が繁雑
となり、個々の材料のライフタイムにも制約があるた
め、機械トラブル等で時間を要する時には材料を廃棄せ
ざるを得ないという課題があった。さらに、モルタルと
急硬材スラリーを混合した急硬モルタルの硬化時間も20
〜30秒程度であるため、吹付けモルタルを一定の厚さに
するためには重ね吹きする必要があり、特に湧水箇所で
は十分に付着しないで流されやすい場合があるなど、そ
の対策には作業員の熟練を必要とした。
As a means for solving these problems, there has been proposed a spraying method using a mortar or a rapid-hardening material slurry which has been kneaded in batch, which shortens the working time and improves the working environment (Japanese Patent Laid-Open No. 3-122040). Gazette). However, since mortar and rapid hardening material slurry are batch kneading, the work is complicated and the life time of each material is limited, so that the material must be discarded when it takes time due to mechanical troubles. was there. In addition, the hardening time of the rapid hardening mortar which mixed the mortar and the rapid hardening material slurry is 20
Since it is about 30 seconds, it is necessary to repeat spraying to make spray mortar to a certain thickness, especially at spring locations where it does not adhere sufficiently and is easily washed away. Requires skill of workers.

【0004】本発明者は、前記課題を解消すべく種々検
討を重ねた結果、特定の吹付材料の使用により、前記課
題が解消される知見を得て本発明を完成するに至った。
As a result of various studies to solve the above problems, the present inventor has completed the present invention by finding that the above problems can be solved by using a specific spray material.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セメン
ト、最大粒径2.5 mmの骨材、消石灰含有物質、及びアル
カリ金属アルミン酸塩を含有してなるセメント組成物で
あり、セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、消石灰含有物
質、アルカリ金属アルミン酸塩、並びに、リン酸塩又は
有機酸類、さらに、必要に応じ繊維を含有してなるセメ
ント組成物であり、セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、
及び消石灰含有物質、又は、これらに、リン酸塩若しく
は有機酸類、必要に応じ繊維を含有してなるA液と、ア
ルカリ金属アルミン酸塩を含有してなるB液からなる吹
付材料であり、該A液とB液とを個別に圧送して硬化さ
せることを特徴とする吹付工法である。
Means for Solving the Problems That is, the present invention provides a cement composition containing cement, an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, a substance containing slaked lime, and an alkali metal aluminate. A cement composition containing an aggregate having a particle diameter of 2.5 mm, a substance containing slaked lime, an alkali metal aluminate, and a phosphate or an organic acid, and further, if necessary, a cement, a maximum particle diameter of 2.5. mm aggregate,
And a slaked lime-containing substance, or a spray material comprising a solution A containing a phosphate or an organic acid, and optionally a fiber, and a solution B containing an alkali metal aluminate, The spraying method is characterized in that the liquid A and the liquid B are separately fed under pressure to be cured.

【0006】以下、本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

【0007】本発明で使用するセメントとしては、通常
用いられる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランド
セメントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セ
メント、さらには、3CaO・SiO2や11CaO ・7Al2O3・CaF2
を主成分とする変性ポルトランドセメント等が使用可能
である。
As the cement used in the present invention, various kinds of ordinary, early strength, super early strength, etc. portland cements, and various mixed cements obtained by mixing these portland cements with blast furnace slag, fly ash, or silica are used. , And 3CaO ・ SiO 2 and 11CaO ・ 7Al 2 O 3・ CaF 2
It is possible to use modified Portland cement containing as a main component.

【0008】本発明で使用する骨材は、天然砂、珪砂、
及び石灰砂のいずれも使用可能であり、その最大粒径は
2.5 mm以下であって、1.5 mm以下が好ましい。最大粒径
が2.5 mmを越えると吹付施工の際に跳ね返りが多くな
り、ポンプ圧送性も悪化する場合がある。骨材の使用量
は、セメント100 重量部に対して、50〜300 重量部が好
ましく、作業性、初期強度発現性、及び耐久性の面から
100 〜200 重量部がより好ましい。50重量部未満では耐
久性が低く、300 重量部を越えると初期強度発現性が低
く跳ね返りも多くなる場合がある。
The aggregate used in the present invention includes natural sand, silica sand,
Both lime and sand can be used, and the maximum particle size is
It is 2.5 mm or less, preferably 1.5 mm or less. If the maximum particle size exceeds 2.5 mm, there will be a large amount of rebound during spraying, and pumpability may deteriorate. The amount of aggregate used is preferably 50 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, in terms of workability, initial strength development, and durability.
More preferably 100 to 200 parts by weight. If it is less than 50 parts by weight, the durability will be low, and if it exceeds 300 parts by weight, the initial strength development will be low and rebound may increase.

【0009】本発明で使用する消石灰含有物質とは、消
石灰や、カルシウムカーバイトを水と混合してアセチレ
ンガスを発生させる際副生するカーバイト滓などの使用
が可能であり、そのうち消石灰の使用が好ましい。消石
灰含有物質の粒子径は特に限定されるものではないが、
溶解性の面から100 μm以下が好ましく、60μm以下が
より好ましい。消石灰含有物質の使用量は、セメント10
0 重量部に対して、1〜10重量部が好ましく、3〜7重
量部がより好ましい。1重量部未満では目的とする凝結
力が得られず、特に低温での施工ではそれが顕著となる
場合があり、10重量部を越えると凝結力は高まるものの
長期の耐久性が悪くなる場合がある。
The slaked lime-containing substance used in the present invention can be slaked lime or a slag of carbide produced as a by-product when calcium carbide is mixed with water to generate acetylene gas. Is preferred. The particle size of the slaked lime-containing substance is not particularly limited,
From the viewpoint of solubility, it is preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less. The amount of slaked lime-containing substance used is 10
With respect to 0 parts by weight, 1 to 10 parts by weight is preferable, and 3 to 7 parts by weight is more preferable. If the amount is less than 1 part by weight, the desired coagulation force may not be obtained, and in particular, it may become noticeable when applied at low temperature. If the amount exceeds 10 parts by weight, the coagulation force may increase but the long-term durability may deteriorate. is there.

【0010】本発明で使用するリン酸塩としては、リン
酸一、リン酸二、及びリン酸三のリン酸塩、ピロリン酸
塩、トリポリリン酸塩、トリメタリン酸塩、ヘキサメタ
リン酸塩、並びに、テトラポリリン酸塩のナトリウム塩
やカリウム塩が挙げられ、これらのうち、凝結力や強度
発現性の面からリン酸一ナトリウムやトリポリリン酸ナ
トリウムの使用が好ましい。リン酸塩の粒度は特に限定
されるものではなく、一般に市販されている製品の粒度
であれば使用可能であるが、溶解性の面から0.25mm以下
が好ましい。リン酸塩の使用量は、セメント100 重量部
に対して、0.2 〜3.0 重量部が好ましく、0.7 〜2.0 重
量部がより好ましい。0.2 重量部未満では目的とする凝
結力が得られず、特に低温での施工と高温での施工では
それが顕著となる場合があり、3.0 重量部を越えるとゲ
ル化する時間が長くなり、吹付け時のダレや剥離の原因
となり、強度発現性が低下する場合がある。
The phosphates used in the present invention include phosphates of phosphoric acid monophosphate, phosphoric acid diphosphate, and phosphoric acid triphosphate, pyrophosphate, tripolyphosphate, trimetaphosphate, hexametaphosphate, and tetraphosphate. Examples thereof include sodium salts and potassium salts of polyphosphate, and of these, monosodium phosphate and sodium tripolyphosphate are preferably used from the viewpoint of cohesive strength and strength development. The particle size of the phosphate salt is not particularly limited, and any particle size of commercially available products can be used, but 0.25 mm or less is preferable from the viewpoint of solubility. The amount of phosphate used is preferably 0.2 to 3.0 parts by weight, more preferably 0.7 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 0.2 parts by weight, the desired coagulation force cannot be obtained, and this may be remarkable especially in low-temperature and high-temperature operations.If it exceeds 3.0 parts by weight, gelation time becomes longer and It may cause sagging or peeling at the time of attachment, and the strength development property may decrease.

【0011】本発明で使用する有機酸類としては、クエ
ン酸、グルコン酸、酒石酸、及びリンゴ酸又はそのナト
リウム塩等が挙げられ、その一種又は二種以上の使用が
可能である。このうち、クエン酸、グルコン酸、及び酒
石酸の使用が好ましい。有機酸類の粒子径は特に限定さ
れるものではないが、一般に市販されている製品の粒子
径のものが使用可能である。有機酸類の使用量は、セメ
ント100 重量部に対して、0.1 〜2.0 重量部が好まし
く、0.3 〜1.0 重量部がより好ましい。0.1 重量部未満
では目的とする凝結力が得られず、特に低温での施工と
高温での施工ではそれが顕著となる場合があり、2.0 重
量部を越えるとゲル化する時間が長くなり、吹付け時の
ダレや剥離の原因となる場合がある。
Examples of the organic acid used in the present invention include citric acid, gluconic acid, tartaric acid, malic acid and sodium salt thereof, and one or more of them can be used. Among these, use of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid is preferable. The particle size of the organic acid is not particularly limited, but the commercially available products having the particle size can be used. The amount of organic acid used is preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.3 to 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of cement. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the desired coagulation force cannot be obtained, and this may be remarkable especially in low-temperature and high-temperature construction, and if it exceeds 2.0 parts by weight, gelation time becomes longer and blown. It may cause sagging or peeling during attachment.

【0012】本発明で使用する繊維とは、セラミックウ
イスカファイバーや耐アルカリガラスファィバーなどの
無機系繊維、カーボンファイバー、ポリエチレンファィ
バー、ビニロンファイバー、アラミドファイバー、及び
ポリアクリルファイバー等の有機系繊維、並びに、スチ
ールファィバー等が挙げられ、中でも耐アルカリガラス
ファィバー、カーボンファイバー、ポリエチレンファイ
バー、ビニロンファイバー、及びポリアクリルファイバ
ーの使用が好ましい。繊維の長さは特に限定されるもの
ではないが3〜30mmが好ましく、6〜12mmがより好まし
い。繊維の使用量は、混合したモルタル100 重量部に対
して、0.4 〜1.5 重量部が好ましく、0.5 〜1.2 重量部
がより好ましい。0.4 重量部未満では目的とする剪断強
度が得られず、1.5 重量部を越えるとドライ混合時の混
合分散性が悪化したり、強度発現性が低下する場合があ
る。
The fibers used in the present invention include inorganic fibers such as ceramic whisker fibers and alkali glass fibers, organic fibers such as carbon fibers, polyethylene fibers, vinylon fibers, aramid fibers, and polyacrylic fibers, and Steel fibers and the like are mentioned, and among them, alkali-resistant glass fibers, carbon fibers, polyethylene fibers, vinylon fibers, and polyacrylic fibers are preferably used. Although the length of the fiber is not particularly limited, it is preferably 3 to 30 mm, more preferably 6 to 12 mm. The amount of the fibers used is preferably 0.4 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 1.2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed mortar. If it is less than 0.4 parts by weight, the desired shear strength cannot be obtained, and if it exceeds 1.5 parts by weight, the mixing dispersibility during dry mixing may be deteriorated or the strength development may be deteriorated.

【0013】本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸
塩(以下アルミン酸アルカリという)としては、アルミ
ン酸ナトリウムやアルミン酸カリウムが挙げられ、溶解
性の面からアルミン酸カリウムの使用が好ましい。本発
明においてアルミン酸アルカリは、液状又は一度アルミ
ン酸アルカリ溶液を乾燥し、例えば、固形分50重量%の
スラリー状で使用することも可能であるが、液状として
貯蔵する場合はアルミン酸カリウム水溶液の使用が好ま
しい。アルミン酸アルカリが水溶液の場合は、そのNa2O
/Al2O3 モル比又はK2O /Al 2O3 モル比が1.5 〜2.0 の
ものが好ましい。Na2O/Al2O3 モル比又はK2O /Al2O 3
モル比が1.5 より小さくなると100 ℃においても溶解し
にくい場合がある。アルミン酸アルカリのスラリーを乾
燥して、使用時に水に懸濁させて使用することも可能で
ある。アルミン酸アルカリの水溶液は、水酸化ナトリウ
ム(NaOH)と水酸化アルミニウム(Al(OH)3 )又は水酸
化カリウム(KOH )とAl(OH)3 をNa2O/Al2O3 モル比又
はK2O /Al2O3 モル比が1.5 〜2.0 となるように配合
し、100 ℃で加熱溶解し、50重量%の濃度に調整して調
製することができる。本発明において、アルミン酸アル
カリの水溶液に、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムの50
重量%水溶液を、アルミン酸アルカリの50重量%水溶液
100 重量部に対して、20〜100 重量部混合したものも使
用することが可能である。アルミン酸アルカリの使用量
は、セメント100 重量部に対して、3〜10重量部が好ま
しく、5〜8重量部がより好ましい。3重量部未満では
目的とする凝結力が得られず、特に低温下ではそれが顕
著となる場合があり、10重量部を越えても大きな凝結力
が得られず、逆に長期耐久性が悪化する場合がある。
Alkali metal aluminate used in the present invention
As salt (hereinafter referred to as alkali aluminate), aluminum
Sodium phosphate and potassium aluminate can be mentioned and dissolved
It is preferable to use potassium aluminate from the viewpoint of the property. Departure
In the clear, alkali aluminate is liquid or once aluminum
The alkaline acid solution is dried to obtain, for example, a solid content of 50% by weight.
It is possible to use it as a slurry, but as a liquid
For storage, it is preferable to use an aqueous potassium aluminate solution.
New If the alkali aluminate is an aqueous solution, its NaTwoO
/ AlTwoOThreeMolar ratio or KTwoO / Al TwoOThreeMolar ratio of 1.5 to 2.0
Are preferred. NaTwoO / AlTwoOThreeMolar ratio or KTwoO / AlTwoO Three
If the molar ratio is less than 1.5, it will dissolve even at 100 ° C.
It can be difficult. Dry the alkali aluminate slurry
It is also possible to dry it and suspend it in water before use.
is there. Aqueous alkali aluminate solution
Aluminum (OH) and aluminum hydroxide (Al (OH)Three ) Or hydroxy
Potassium iodide (KOH) and Al (OH)ThreeTo NaTwoO / AlTwoOThreeMolar ratio
Is KTwoO / AlTwoOThreeFormulated to have a molar ratio of 1.5 to 2.0
Melt at 100 ° C, adjust to a concentration of 50% by weight, and adjust.
Can be manufactured. In the present invention, alluminate
50 parts of sodium carbonate or potassium carbonate in an aqueous solution of potassium
50% by weight aqueous solution of alkali aluminate
Also use a mixture of 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight.
It is possible to use Amount of alkali aluminate used
Is preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement.
Therefore, 5 to 8 parts by weight is more preferable. Below 3 parts by weight
The desired coagulation force was not obtained, and it was noticeable especially at low temperatures.
It may be remarkable, and even if it exceeds 10 parts by weight, a large cohesive force
May not be obtained and conversely the long-term durability may deteriorate.

【0014】アルミン酸アルカリの水溶液を圧送するポ
ンプは特に限定されるものではないが、ピストン式ポン
プ、スクイズ式ポンプ、又はスネイク式ポンプ等を使用
することができる。
The pump for pumping the aqueous solution of alkali aluminate is not particularly limited, but a piston type pump, a squeeze type pump, a snake type pump or the like can be used.

【0015】本発明で使用する各材料の使用方法は特に
限定されるものではないが、例えば、セメント、最大粒
径2.5 mmの骨材、及び消石灰含有物質、並びに、必要に
応じて配合するリン酸塩又は有機酸類を乾燥状態でドラ
イ混合し、その後、ドライ混合したモルタルと水とを混
練してA液とし、アルミン酸アルカリの水溶液をB液と
し、このA液とB液を個別に圧送して吹付けすることが
可能である。
The method of using each material used in the present invention is not particularly limited, but for example, cement, aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, and slaked lime-containing substance, and phosphorus to be blended as necessary. Acid salts or organic acids are dry-mixed in a dry state, and then the dry-mixed mortar and water are kneaded to form solution A, an aqueous solution of alkali aluminate is solution B, and solutions A and B are separately pumped. It is possible to spray it.

【0016】吹付現場で、各材料を配合し、混合するこ
となく、水を配合して混練するだけで使用できる面か
ら、ドライ混合したモルタルを使用することは好まし
い。ドライ混合で使用する混合ミキサーとしては、V型
ブレンダーやナウターミキサーなどいずれのミキサーも
使用でき、繊維の分散性の面からナウターミキサーの使
用が好ましい。また、モルタルの混練りに使用するミキ
サーとしては、タライ型ミキサー、ホーバー型ミキサ
ー、二軸ミキサー、及びオムニミキサー等のバツチ練り
ミキサーの使用が可能である。
It is preferable to use dry-mixed mortar from the viewpoint that it can be used simply by mixing and kneading water without mixing and mixing the respective materials at the spraying site. As a mixing mixer used in dry mixing, any mixer such as a V-type blender or a Nauta mixer can be used, and the Nauta mixer is preferably used from the viewpoint of fiber dispersibility. As the mixer used for kneading the mortar, a batch kneading mixer such as a tarai type mixer, a hover type mixer, a twin screw mixer, and an omni mixer can be used.

【0017】ここで、混練に使用する水の量は特に限定
されるものではないが、ポンプで圧送が可能な流動性が
得られるように、例えば、フロー値として180 〜260 mm
になるように水を加えることが好ましい。
Here, the amount of water used for kneading is not particularly limited, but in order to obtain fluidity that can be pumped by a pump, for example, a flow value of 180 to 260 mm.
It is preferable to add water so that

【0018】混練りしたモルタルを圧送するポンプは特
に限定されるものではなく、例えば、ピストン式ポン
プ、スクイズ式ポンプ、及びスネイク式ポンプ等のポン
プが使用可能である。また、例えば、供給された吹付材
料を混合機の先端の羽で圧入された水と混練し、それに
連結しているスネーク式のポンプで連続的に圧送する連
続混練り圧送装置で混練り圧送する方法などがあり、こ
の方法は作業性の面で好ましい。
The pump for feeding the kneaded mortar is not particularly limited, and for example, a piston type pump, a squeeze type pump, a snake type pump and the like can be used. Further, for example, the supplied spray material is kneaded with water press-fitted by the blade of the tip of the mixer, and is continuously kneaded by a snake-type pump connected thereto, and is kneaded and pressure-fed by a continuous kneading pressure-feeding device. There is a method, etc., and this method is preferable in terms of workability.

【0019】混練り圧送されたモルタルと、アルミン酸
アルカリの水溶液とを混合する方法は特に限定されるも
のではないが、例えば、ニュー・オーストラリアン・工
法(NATM)などで使用されているように、Y字管を
用いてモルタルにアルミン酸アルカリの水溶液を混合す
る際、アルミン酸アルカリの水溶液をエアーで搬送し、
吹付けることが可能である。また、リング周囲に数カ所
の孔を有するインレットピースにポンプ圧送したアルミ
ン酸アルカリの水溶液をエアーで圧入し、モルタルと混
合し吹付けることも可能である。混合性の面からインレ
ツトピースを使用する混合方法が好ましい。
The method of mixing the mortar that has been kneaded and pressure-fed with the aqueous solution of alkali aluminate is not particularly limited, but for example, as used in the New Australian Construction Method (NATM), etc. , When mixing the alkaline aluminate aqueous solution into the mortar using a Y-shaped tube, the alkaline aluminate aqueous solution is conveyed by air,
It is possible to spray. Further, it is also possible to press-fit an aqueous solution of alkali aluminate pumped into an inlet piece having several holes around the ring with air, mix it with mortar and spray it. A mixing method using an inlay piece is preferable from the viewpoint of mixing property.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
The present invention will be described in more detail based on the following examples.

【0021】実施例1 セメント100 重量部に対して、骨材100 重量部と表1に
示す消石灰含有物質Aを配合してドライ混合した混合物
100 重量部に対して、水20重量部を加え、JISR 5201に
準じてモルタルミキサーで混練りしモルタルを調製し
た。このモルタル中のセメント100 重量部に対して、ア
ルミン酸アルカリα5重量部を添加して10秒間混練り
し、すばやく型枠に充填し、20℃でプロクター貫入抵抗
値を測定して始発時間と終結時間を、また、圧縮強度の
測定を行った。結果を表1に併記する。
Example 1 100 parts by weight of cement, 100 parts by weight of aggregate and slaked lime-containing substance A shown in Table 1 were mixed and dry-mixed
20 parts by weight of water was added to 100 parts by weight, and the mixture was kneaded with a mortar mixer according to JIS R 5201 to prepare mortar. To 100 parts by weight of cement in this mortar, add 5 parts by weight of alkali aluminate α, knead for 10 seconds, quickly fill the mold, and measure the proctor penetration resistance value at 20 ° C to start and finish Time and also compression strength measurements were taken. The results are also shown in Table 1.

【0022】<使用材料> セメント :普通ポルトランドセメント、電気化学工業
社製 骨材 :6号珪砂と7号珪砂等量混合品、最大粒径
20mm 消石灰含有物質A:秩父産消石灰 アルミン酸アルカリα:K2O /Al2O3 のモル比1.5 で調
製した濃度50重量%のアルミン酸カリウム水溶液
<Materials used> Cement: ordinary Portland cement, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Aggregate: No. 6 silica sand and No. 7 silica sand equivalent mixture, maximum particle size
20mm slaked lime-containing substance A: slaked lime from Chichibu Alkali aluminate α: K 2 O / Al 2 O 3 molar ratio of 1.5

【0023】<測定方法> 始発時間 :プロクター貫入抵抗値が500psiに達する時
間(分) 終結時間 :プロクター貫入抵抗値が4,000psiに達する
時間(分) 圧縮強度 :JIS R 5201に準じて、20℃、所定の材齢で
測定(N/mm2
<Measurement Method> Initial time: Time (minutes) when the proctor penetration resistance value reaches 500 psi Termination time: Time (minute) when the proctor penetration resistance value reaches 4,000 psi Compressive strength: 20 ° C according to JIS R 5201 , Measured at specified age (N / mm 2 )

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例2 セメント100 重量部に対して、骨材100 重量部と、表2
に示す消石灰含有物質Aとリン酸塩aとを配合してドラ
イ混合したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を
表2に併記する。
Example 2 100 parts by weight of cement to 100 parts by weight of aggregate, and Table 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the slaked lime-containing substance A and the phosphate a shown in 1 were mixed and dry-mixed. The results are also shown in Table 2.

【0026】<使用材料> リン酸塩a:第一リン酸ナトリウム、試薬一級<Materials used> Phosphate a: monobasic sodium phosphate, first-class reagent

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】実施例3 表3に示す量の消石灰含有物質Bとリン酸塩bを使用し
たこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表3に併
記する。
Example 3 Example 3 was repeated except that the amounts of slaked lime-containing substance B and phosphate b shown in Table 3 were used. The results are also shown in Table 3.

【0029】<使用材料> 消石灰含有物質B:カーバイト滓 リン酸塩b:トリポリリン酸ナトリウム、試薬一級<Material used> Slaked lime-containing substance B: Carbite slag Phosphate b: Sodium tripolyphosphate, first-class reagent

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】実施例4 表4に示す量のアルミン酸アルカリの水溶液を用いたこ
と以外は実施例2と同様に行った。結果を表4に併記す
る。
Example 4 Example 4 was repeated except that the amount of the aqueous alkali aluminate solution shown in Table 4 was used. The results are also shown in Table 4.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】実施例5 セメント100 重量部に対して、骨材100 重量部、消石灰
含有物質A5重量部、リン酸塩a1重量部、及び繊維1.
6 重量部をナウターミキサーで混合してプレミックスの
ドライモルタルを200 kg製造した。製造したドライモル
タルをドイツのPFT社製G4連続ミキサーポンプに投
入し、フロー値200 mmになるように水を添加してモルタ
ルとし、2.5 m3/hrの能力で連続混練り圧送した。ま
た、アルミン酸アルカリαをプランジャー式ポンプで圧
送し、モルタル中のセメント100 重量部に対して、アル
ミン酸アルカリαが6重量部になるように、ノズル手前
に取り付けたインレツトピースに2.5kgf/cm2のエァーと
ともにインレットピースの中を通るモルタルに圧入して
混合し、厚さ2〜3cm程度になるように1m2の広さに吹
付けた。また、4×4×16cmの三連型枠に、同様に吹
付、所定の材齢ごとの圧縮強度を測定した。吹付けの状
況は、粉塵の発生も少なく、ダレもなく、跳ね返りも少
なく、吹付け直後の凝結力も高く、目的とした性状を満
足した結果が得られた。また、圧縮強度も室内試験とほ
ぼ同様に、1時間で1.52N/mm2 、1日で2.61N/mm2 、28
日で50.7N/mm2 とほぼ同様な結果が得られた。
Example 5 100 parts by weight of cement, 100 parts by weight of aggregate, 5 parts by weight of slaked lime-containing substance A, 1 part by weight of phosphate a, and fiber 1.
Six parts by weight were mixed with a Nauta mixer to prepare 200 kg of premixed dry mortar. The produced dry mortar was put into a G4 continuous mixer pump manufactured by PFT of Germany, water was added so as to obtain a flow value of 200 mm to form a mortar, and the mixture was continuously kneaded and pressure-fed at a capacity of 2.5 m 3 / hr. In addition, 2.5 kgf of alkali aluminate α was pumped with a plunger pump so that the alkali aluminate α was 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement in the mortar. A mortar passing through the inlet piece was pressed into the mortar together with an air of / cm 2 and mixed, and sprayed in an area of 1 m 2 so that the thickness was about 2 to 3 cm. Similarly, spraying was performed on a triple mold of 4 × 4 × 16 cm, and the compressive strength for each predetermined age was measured. As for the spraying condition, there were few dusts, no sagging, little rebound, and high cohesive force immediately after spraying, and the results that satisfied the desired properties were obtained. The compressive strength was 1.52N / mm 2 for 1 hour, 2.61N / mm 2 for 28 hours, 28
The result was almost the same as 50.7 N / mm 2 per day.

【0034】<使用材料> 繊維 :ビニロンファィバー長さ6mm、クラレ社製<Material used> Fiber: Vinylon fiber length 6 mm, made by Kuraray Co., Ltd.

【0035】実施例6 表5に示す骨材を使用したこと以外は実施例5と同様に
行いポンプ圧送速度とリバウンド率を測定した。結果を
表5に併記する。
Example 6 The pumping speed and rebound rate were measured in the same manner as in Example 5 except that the aggregate shown in Table 5 was used. The results are also shown in Table 5.

【0036】<測定方法> ポンプ圧送速度:1分間運転したときの圧送容量 リバウンド率:1分間側壁に吹付けた時の、(跳ね返っ
た量/吹付量)×100
<Measurement method> Pumping speed: pumping capacity when operated for 1 minute Rebound rate: 1 minute when sprayed on the side wall (bounced amount / sprayed amount) × 100

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】実施例7 表6に示す量の骨材を使用したこと以外は実施例6と同
様に行い、リバウンド率、圧縮強度、及びクラックの有
無を測定した。結果を表6に併記する。
Example 7 The rebound rate, the compressive strength, and the presence or absence of cracks were measured in the same manner as in Example 6 except that the amount of aggregate shown in Table 6 was used. The results are also shown in Table 6.

【0039】<測定方法> クラックの有無:面積1m2、厚さ2cmに吹付け、1ケ月
後に観察
<Measurement method> Presence or absence of cracks: Spraying on an area of 1 m 2 and a thickness of 2 cm, and observing after 1 month

【0040】[0040]

【表6】 [Table 6]

【0041】実施例8 リン酸塩の代わりに表7に示すように有機酸類イを使用
したこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表7に
併記する。
Example 8 Example 8 was carried out in the same manner as in Example 2 except that an organic acid b was used as shown in Table 7 in place of the phosphate. The results are also shown in Table 7.

【0042】<使用材料> 有機酸類イ:クエン酸、試薬一級<Materials used> Organic acids a: citric acid, first-class reagent

【0043】[0043]

【表7】 [Table 7]

【0044】実施例9 消石灰含有物質Bと有機酸類ロを使用したこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表8に併記する。
Example 9 The procedure of Example 8 was repeated except that the slaked lime-containing substance B and the organic acids B were used. The results are also shown in Table 8.

【0045】<使用材料> 有機酸類ロ:グルコン酸ナトリウム、試薬一級<Materials used> Organic acids b: sodium gluconate, first-class reagent

【0046】[0046]

【表8】 [Table 8]

【0047】実施例10 表9に示す量のアルミン酸アルカリの水溶液を用いたこ
と以外は実施例8と同様に行った。結果を表9に併記す
る。
Example 10 The procedure of Example 8 was repeated except that the amount of the aqueous alkali aluminate solution shown in Table 9 was used. The results are also shown in Table 9.

【0048】[0048]

【表9】 [Table 9]

【0049】実施例11 リン酸塩の代わりに有機酸類イを使用したこと以外は実
施例5と同様に行った。その結果、吹付けの状況は、粉
塵の発生も少なく、ダレもなく、跳ね返りも少なく、吹
付け直後の凝結力も高く、目的とした性状を満足した結
果が得られた。また、圧縮強度も室内試験とほぼ同様
に、1時間で2.31N/mm2 、1日で30.2N/mm 2 、28日で5
3.4N/mm2 とほぼ同様な結果が得られた。
Example 11 Except that organic acid B was used instead of phosphate.
The same procedure as in Example 5 was performed. As a result, the situation of spraying is powder
Less dust, no sagging, little bounce, no blowing
The cohesive strength immediately after application is high, and the desired properties are satisfied.
The fruit was obtained. Also, the compressive strength is almost the same as the indoor test
2.31N / mm in 1 hourTwo 30.2 N / mm per day Two , In 28 days 5
3.4 N / mmTwoAlmost similar results were obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明のセメント組成物を使用すること
により、小断面トンネルのような狭い作業空間において
も環境良く作業ができ、吹付け後の強度発現性が高いた
め、2〜3cmの薄さで掘削後の地山や岩盤を安定化さ
せることができ、さらに、連続ミキサーポンプを使用す
ることにより、作業効率が高まる等の効果を奏する。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the cement composition of the present invention, it is possible to work in a good environment even in a narrow work space such as a tunnel having a small cross section, and since the strength development after spraying is high, a thinness of 2-3 cm is obtained. By doing so, it is possible to stabilize the rock mass and rock mass after excavation. Furthermore, by using a continuous mixer pump, work efficiency is enhanced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 22:06 22:08 22:16 16:06 24:04) 103:14 111:72 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location C04B 22:06 22:08 22:16 16:06 24:04) 103: 14 111: 72

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、消石
灰含有物質、及びアルカリ金属アルミン酸塩を含有して
なるセメント組成物。
1. A cement composition comprising cement, an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, a substance containing slaked lime, and an alkali metal aluminate.
【請求項2】 セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、消石
灰含有物質、アルカリ金属アルミン酸塩、並びに、リン
酸塩又は有機酸類を含有してなるセメント組成物。
2. A cement composition containing cement, an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, a substance containing slaked lime, an alkali metal aluminate, and a phosphate or an organic acid.
【請求項3】 さらに、繊維を含有してなる請求項1又
は2記載のセメント組成物。
3. The cement composition according to claim 1, which further comprises fibers.
【請求項4】 セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、及び
消石灰含有物質を含有してなるA液と、アルカリ金属ア
ルミン酸塩を含有してなるB液からなる吹付材料。
4. A spray material comprising a liquid A containing cement, an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, and a substance containing slaked lime, and a liquid B containing an alkali metal aluminate.
【請求項5】 セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、消石
灰含有物質、並びに、リン酸塩又は有機酸類を含有して
なるA液と、アルカリ金属アルミン酸塩を含有してなる
B液からなる吹付材料。
5. From liquid A containing cement, aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, slaked lime-containing substance, and phosphate or organic acid, and liquid B containing alkali metal aluminate. Spray material.
【請求項6】 セメント、最大粒径2.5 mmの骨材、消石
灰含有物質、繊維、並びに、リン酸塩又は有機酸類を含
有してなるA液と、アルカリ金属アルミン酸塩を含有し
てなるB液からなる吹付材料。
6. A liquid containing cement, an aggregate having a maximum particle size of 2.5 mm, a substance containing slaked lime, fibers, and phosphate or an organic acid, and B containing an alkali metal aluminate. Spray material consisting of liquid.
【請求項7】 請求項4、5、又は6記載のA液とB液
とを個別に圧送して硬化させることを特徴とする吹付工
法。
7. A spraying method, characterized in that the liquid A and the liquid B according to claim 4, 5 or 6 are individually fed under pressure to be cured.
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