JPH09227199A - Inside filler - Google Patents

Inside filler

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JPH09227199A
JPH09227199A JP8063734A JP6373496A JPH09227199A JP H09227199 A JPH09227199 A JP H09227199A JP 8063734 A JP8063734 A JP 8063734A JP 6373496 A JP6373496 A JP 6373496A JP H09227199 A JPH09227199 A JP H09227199A
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JP
Japan
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fly ash
cement
water
filler
mixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP8063734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Noguchi
雅朗 野口
Masaru Shirasaka
優 白坂
Nobuaki Morishita
宣明 森下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chichibu Onoda Cement Corp
Original Assignee
Chichibu Onoda Cement Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Chichibu Onoda Cement Corp filed Critical Chichibu Onoda Cement Corp
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    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a one-pack type inside filler which is in a slurry containing cement, fly ash, a fluidizing agent and water, can be easily pressure fed in a long distance because of its satisfactory fluidity and reduced bleeding and shows excellent filling properties and small drying shrinkage. SOLUTION: This filler comprises cement, fly ash, a fluidizing agent and water and they are mixed in a slurry. Cement and fly ash are mixed at a weight ratio of 50/50-5/95 to prepare a hardening material and the material is preferably mixed with 0.1-1.5wt.% of a fluidizing agent and 50-90wt.% of water. The particle size of the fly ash is preferably <=30wt.% of overmesh on 44μ sieve.

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】この発明は、中込め充填材、
特にシールドトンネル工事の二次施工に用いられる中込
め充填材に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an infill filler,
Particularly, it relates to the filling material used for the secondary construction of the shield tunnel construction.

【0002】[0002]

【従来の技術】構造物の中空部に充填する中込め充填
材、例えばシールド工法の二次施工において、シールド
トンネル内の上水管、下水管などを固定したり、水平面
を築くために充填される中込め充填材は、通常、5イン
チ以下の、ガス管、鉄管、塩ビ管等により、施工箇所ま
でコンクリートポンプで圧送される。したがって、中込
め充填材には圧送性に優れた材料である事が要求され、
従来、セメントを水に混練した1液性のセメント系スラ
リー液やセメント系スラリー液と水ガラスからなる2液
性の中込め充填材が使用されてきた。
2. Description of the Related Art A filling material for filling a hollow portion of a structure, for example, for secondary construction of a shield construction method, for fixing water pipes and sewer pipes in a shield tunnel or for constructing a horizontal surface. The filling material is usually pumped by a concrete pump to a construction site by a gas pipe, an iron pipe, a vinyl chloride pipe or the like having a size of 5 inches or less. Therefore, the filling material is required to be a material with excellent pumpability,
Heretofore, a one-component cement-based slurry liquid prepared by kneading cement with water or a two-component filling filler composed of a cement-based slurry liquid and water glass has been used.

【0003】しかしながら、1液性のセメント系スラリ
ー液は高粘性で流動性が悪く、高圧での圧送が要求さ
れ、非常に危険を伴うものになっている。しかも、圧送
距離は1000m以上の長距離に及ぶことも多く、実質
的に圧送できないことが多い。この長距離圧送性を改善
するには水量を多くすれば良いが、水量が多いと、強度
特性が悪くなるばかりか、ブリージングの発生が多くな
り、これがそのまま材料分離になり好ましくない。
However, the one-liquid cementitious slurry liquid is highly viscous and has poor fluidity, requires high-pressure pumping, and is extremely dangerous. Moreover, the pressure-feeding distance often extends to a long distance of 1000 m or more, and it is often the case that the pressure-feeding cannot be substantially performed. To improve this long-distance pumpability, it is sufficient to increase the amount of water. However, if the amount of water is large, not only the strength characteristics will deteriorate, but also breathing will occur frequently, and this will cause material separation as it is, which is not preferable.

【0004】これに対して、セメント系スラリー液と水
ガラスの各液をそれぞれ圧送し、充填直前で混合する2
液性の中込め充填材は、セメント系スラリー液で発生す
るブリージングも水ガラスを混合することにより無くな
るので、流動性の良いセメント系スラリー液を使用する
ことができる。このように2液性の中込め充填材は、流
動性がよく長距離圧送性に優れているものの、一方で乾
燥収縮による亀裂を生じ、所要の強度が得られないこと
がある。
On the other hand, the cement-based slurry liquid and the water glass liquid are respectively pumped and mixed immediately before filling.
The liquid filling filler eliminates the bleeding generated in the cement-based slurry liquid by mixing the water glass, so that the cement-based slurry liquid having good fluidity can be used. As described above, the two-component infill filler has good fluidity and excellent long-distance pumpability, but on the other hand, cracks due to drying shrinkage may occur, and required strength may not be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、十分な流
動性を有し、ブリージングが少なく、長距離圧送を容易
とし、充填性に優れ、乾燥収縮の小さい1液性の中込め
充填材を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a one-liquid filling filler having sufficient fluidity, little breathing, easy long-distance pressure feeding, excellent filling property, and small drying shrinkage. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の中込め充填材によれば、セメントとフラ
イアッシュと流動化剤と水を混合したスラリーからなる
こと(請求項1)、セメントとフライアッシュとを5
0:50〜5:95の割合で混合した硬化材に対し、流
動化剤を0.1〜1.5重量%、水を50〜90重量%
で混合したこと(請求項2)、フライアッシュの粒度が
44μmふるい残分30重量%以下であること(請求項
3)、シールドトンネル工事における二次施工用の中込
め充填材であること(請求項4)、を特徴とする。以
下、この発明を詳細に説明する。
In order to achieve the above object, the infill filler of the present invention comprises a slurry in which cement, fly ash, a fluidizing agent and water are mixed (claim 1). , Cement and fly ash 5
0.1 to 1.5% by weight of fluidizing agent and 50 to 90% by weight of water with respect to the curing material mixed at a ratio of 0:50 to 5:95.
(Claim 2), the particle size of the fly ash is less than 30% by weight of the 44 μm sieve residue (Claim 3), and it is an infill filler for secondary construction in shield tunnel construction (Claim 2). Item 4) is characterized. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】この発明の中込め充填材は、硬化
材としてセメントと石炭火力発電所から発生するフライ
アッシュを併用して使用する。セメントとしては、普
通、早強、超早強、中庸熱などの各種ポルトランドセメ
ントや、高炉セメント、フライアッシュセメントなどの
混合セメントのいずれも使用できるが、特に普通、及
び、早強ポルトランドセメントが強度発現性に優れ、好
適に使用される。また、フライアッシュとしては、JI
S規格品、及び規格品外のいずれのものを用いることが
できるが、後述するスラリー液のブリージング率を小さ
くし、安定した材料とする上でJIS規格品もしくはフ
ライアッシュを44μmふるい残分30重量%以下に分
級した分級フライアッシュを用いることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The infill filler of the present invention is used in combination with cement as a hardening material and fly ash generated from a coal-fired power plant. As the cement, it is possible to use various portland cements such as normal, early strength, super early strength, and moderate heat, and mixed cement such as blast furnace cement and fly ash cement, but especially normal and early strength portland cement is It has excellent expression and is preferably used. Also, as fly ash, JI
Either S-standard product or non-standard product can be used, but JIS standard product or fly ash 44 μm sieving residue 30 weight to reduce the breathing rate of the slurry liquid described later and make it a stable material. It is preferable to use classified fly ash classified to not more than%.

【0008】前述したように、中込め充填材の長距離圧
送性を改善するために水量を多くすると、ブリージング
率が著しく悪化するが、硬化材としてフライアッシュを
混合することにより、良好な中込め充填材とすることが
できる。すなわち、フライアッシュを使用することで長
期材令の強度発現に寄与するほか、フライアッシュは球
状の微粉末で、ベアリング効果により流動性を高くす
る。また、セメント粒子中にフライアッシュ微粉末が均
一に分散し、粒子同士の凝集を抑制し、ブリージング率
・材料分離を少なくすることができる。これらの効果
は、前記分級フライアッシュを用いた場合に顕著であ
り、より好適な中込め充填材とすることができる。
As described above, when the amount of water is increased in order to improve the long-distance pumpability of the filling material, the breathing rate is significantly deteriorated. However, by mixing fly ash as a hardening material, a good filling material can be obtained. It can be a filler. That is, the use of fly ash contributes to the strength development of long-term age, and fly ash is a spherical fine powder, which enhances the fluidity due to the bearing effect. Further, the fly ash fine powder is uniformly dispersed in the cement particles, the aggregation of particles can be suppressed, and the breathing rate and material separation can be reduced. These effects are remarkable when the classified fly ash is used, and a more suitable filling filler can be obtained.

【0009】セメントとフライアッシュは、重量比で5
0:50〜5:95、好ましくは40:60〜10:9
0の混合割合とする。セメント量が50重量%を越える
と、著しくブリージングが高くなり好ましくない。ま
た、セメント量が50重量%未満でフライアッシュ量を
増加するにしたがってブリージングを少なくすることが
できるが、セメント量が5重量%より下回ると、強度発
現が少ない上、逆にブリージング率も上昇し好ましくな
い。
Cement and fly ash have a weight ratio of 5
0:50 to 5:95, preferably 40:60 to 10: 9
The mixing ratio is 0. When the amount of cement exceeds 50% by weight, breathing becomes extremely high, which is not preferable. Breathing can be reduced as the amount of cement is less than 50% by weight and the amount of fly ash is increased. However, when the amount of cement is less than 5% by weight, strength development is small and conversely the breathing rate also increases. Not preferable.

【0010】次に、この発明は流動化剤を添加する。流
動化剤は、セメントおよびフライアッシュの粒子に吸着
し、粒子同士を分散することで充填材の流動性を高くす
ることができる。このため、前記フライアッシュ混合効
果と相俟ってスラリーの水分量を大幅に減少させ、高い
強度が確保できる上に、低圧での圧送が可能で、圧送距
離も長くできる。流動化剤としては、ナフタレンスルホ
ン酸系、オキシカルボン酸系、リグニンスルホン酸系、
グルコン酸系などの各種界面活性剤を使用することがで
きる。流動化剤の添加量は、硬化材(セメントとフライ
アッシュの合計量)に対して0.1〜1.5重量%添加
する。これが0.1重量%を下回ると流動性が悪く、ま
た、1.5重量%を越えると硬化が遅くなり好ましくな
い。
Next, the present invention adds a fluidizing agent. The fluidizing agent is adsorbed on the particles of cement and fly ash and disperses the particles to increase the fluidity of the filler. Therefore, in combination with the fly ash mixing effect, the water content of the slurry can be greatly reduced, high strength can be secured, and pressure feeding at low pressure is possible, and the pressure feeding distance can be lengthened. As the fluidizing agent, naphthalene sulfonic acid type, oxycarboxylic acid type, lignin sulfonic acid type,
Various surfactants such as gluconic acid-based can be used. The fluidizing agent is added in an amount of 0.1 to 1.5% by weight based on the hardening material (total amount of cement and fly ash). If it is less than 0.1% by weight, the fluidity is poor, and if it exceeds 1.5% by weight, curing is delayed, which is not preferable.

【0011】また、流動化剤の添加による水分量の減少
は、粉体量を多くし、乾燥による収縮が小さく、乾燥条
件下でもクラックの発生を防ぎ、強度低下を抑制するこ
とができる。水分量としては、前記硬化材に対し50〜
90重量%とすることが好ましい。水の量が50重量%
を下回ると流動性が悪く、また、90重量%を越えると
ブリージング量が多くなり好ましくない。
Further, the decrease in the amount of water by adding the fluidizing agent increases the amount of powder, the shrinkage due to drying is small, the occurrence of cracks can be prevented even under dry conditions, and the decrease in strength can be suppressed. The water content is 50 to 50 with respect to the curing material.
It is preferably 90% by weight. 50% by weight of water
If it is less than 90% by weight, the fluidity is poor, and if it exceeds 90% by weight, the amount of breathing increases, which is not preferable.

【0012】以上説明したこの発明の中込め充填材は、
上記各材料の適切な選定及び配合、これらの相乗効果作
用によって、ブリージングが少なく、長距離圧送性に優
れた中込め充填材とすることができるものであり、以
下、さらに実施例に基づいて説明する。
The infill filler of the present invention described above is
Appropriate selection and blending of each of the above materials, and by their synergistic effect, there is little breathing, and it is possible to obtain an infill filler excellent in long-distance pumpability. Hereinafter, further description will be given based on Examples. To do.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(実施例1)表1の配合に従って、水に流動化剤を混合
し、この溶液にあらかじめ混合したセメントとフライア
ッシュからなる硬化材混合物を加え2分間混合し、中込
め充填材スラリーを得た。この未硬化のスラリーについ
て、フロー値、ブリージングを測定した。フロー値の測
定は、水平板上に高さ8cm、直径8cmのシリンダー
を置き、スラリーを充填して、シリンダーを引き上げた
時のスラリーの広がりを測定した。ブリージングは、1
000ccのメスシリンダーに500ccのスラリーを
入れ、1日静置し、ブリージング水を測定し、ブリージ
ング率を求めた。測定結果を表2〜4に示す。
(Example 1) According to the formulation of Table 1, a fluidizing agent was mixed with water, and a hardening material mixture consisting of cement and fly ash, which had been mixed in advance, was added to this solution and mixed for 2 minutes to obtain a filling filler slurry. . The flow value and breathing of this uncured slurry were measured. The flow value was measured by placing a cylinder having a height of 8 cm and a diameter of 8 cm on a horizontal plate, filling the slurry, and measuring the spread of the slurry when the cylinder was pulled up. Breathing is 1
500 cc of slurry was placed in a 000 cc measuring cylinder, allowed to stand for 1 day, breathing water was measured, and a breathing rate was obtained. The measurement results are shown in Tables 2-4.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】[0016]

【表3】 [Table 3]

【0017】[0017]

【表4】 [Table 4]

【0018】表2は、セメントとフライアッシュの配合
比によるフロー値及びブリージング率を示す。フロー値
は、いずれも40cm以上となり、良好な流動性を示す
が、ブリージング率は、フライアッシュの混合割合が多
くなるにしたがってブリージングは減少するも、セメン
ト:フライアッシュ=5:95のようにフライアッシュ
が多くなり過ぎると逆にブリージング率は増加する。ブ
リージング率は10%以下、好ましくは5%以下が望ま
しく、セメント:フライアッシュの配合比はセメント:
フライアッシュ=50:50〜5:95、好ましくは4
0:60〜10:90であることがわかる。
Table 2 shows the flow value and breathing rate depending on the mixing ratio of cement and fly ash. The flow values are all 40 cm or more and show good fluidity, but the breathing rate decreases as the mixing ratio of fly ash increases, but as the cement: fly ash = 5: 95 On the contrary, when the ash is too much, the breathing rate increases. The breathing rate is 10% or less, preferably 5% or less, and the mixing ratio of cement: fly ash is cement:
Fly ash = 50: 50 to 5:95, preferably 4
It can be seen that it is 0:60 to 10:90.

【0019】表3は、セメント:フライアッシュ=2
0:80一定で水分量を変化させて、フロー値およびブ
リージング率を測定した結果を示す。フロー値は、長距
離圧送性の面から25cm以上が好ましく、またブリー
ジング率の点から水分量は50〜90重量%が好ましい
ものであった。
Table 3 shows cement: fly ash = 2
The results of measuring the flow value and the breathing rate by changing the water content at 0:80 are shown. The flow value is preferably 25 cm or more from the viewpoint of long-distance pumpability, and the water content is preferably 50 to 90% by weight from the viewpoint of the breathing rate.

【0020】表4は、流動化剤の量を変化させてフロー
値を測定した結果を示す。流動化剤の添加量が0.05
重量%ではフロー値が25cm下回った。また、流動化
剤を2.00重量%添加すると、フロー値はと大きいも
のの、3日後も硬化せずに中込め充填材として不適当で
あった。
Table 4 shows the results of measuring the flow value by changing the amount of the superplasticizer. The amount of superplasticizer added is 0.05
At weight percent, the flow value was 25 cm below. Further, when a fluidizing agent was added by 2.00% by weight, the flow value was large, but it did not cure even after 3 days and was unsuitable as a filling filler.

【0021】(実施例2)粒度の異なる各種のフライア
ッシュを使用する以外は、実施例1と同様の材料を使用
し、表5の配合でスラリーの沈降性を調べた。沈降性
は、その差をより明確にするため、水分量900%の濃
度の薄いセメント−フライアッシュスラリーをビーカー
に入れ、30分静置した後、上部のスラリー部分を取り
除き、残留分の重量を測定することにより評価した。結
果を表5に併せて示す。
(Example 2) The same materials as in Example 1 were used except that various fly ashes having different particle sizes were used, and the sedimentation property of the slurry was examined with the formulation shown in Table 5. In order to make the difference more clear in the sedimentation property, a thin cement-fly ash slurry having a water content of 900% was placed in a beaker and allowed to stand for 30 minutes. It was evaluated by measuring. The results are also shown in Table 5.

【0022】[0022]

【表5】 [Table 5]

【0023】中込め充填材の長距離圧送では、圧送が停
止した場合、セメントスラリー中の固形分が沈降し、固
化し、圧送管を閉鎖する恐れがあるが、表5において、
フライアッシュの44μm残分が30%以下となると、
残留分が少なく好ましいことが分かる。
In the long-distance pressure-feeding of the filling filler, if the pressure-feeding is stopped, the solid content in the cement slurry may settle, solidify, and close the pressure-feeding pipe.
When the 44 μm residue of fly ash falls below 30%,
It can be seen that the residual amount is small and preferable.

【0024】(実施例3)実施例1と同じ材料を使用
し、表6の配合に従って水に流動化剤を混合した。次い
で、この溶液にあらかじめ混合したセメントとフライア
ッシュからなる硬化材を添加し、2分間混合し、スラリ
ー液を作成の上、高さ10cm、直径5cmの型枠中へ
充填した。比較例として水ガラスを用いた2液性の材料
については、前記スラリー液に水ガラスを混合し、ゲル
化する直前に型枠中へ充填した。型枠中で2日間養生
後、脱型し、20℃の所定期間乾燥雰囲気下で養生して
各材令での一軸圧縮強度を測定した。尚、水ガラスは、
愛知珪酸工業社製(商品名SP−90)を使用した。
(Example 3) The same material as in Example 1 was used, and a fluidizing agent was mixed with water according to the formulation shown in Table 6. Next, a hardener composed of cement and fly ash, which had been mixed in advance, was added to this solution and mixed for 2 minutes to prepare a slurry liquid, which was then filled in a mold having a height of 10 cm and a diameter of 5 cm. As a two-liquid material using water glass as a comparative example, water glass was mixed with the slurry liquid and filled in a mold immediately before gelation. After curing in a mold for 2 days, the mold was removed, curing was performed in a dry atmosphere at 20 ° C. for a predetermined period, and the uniaxial compressive strength at each age was measured. In addition, water glass,
Aichi Silica Industry Co., Ltd. product (trade name SP-90) was used.

【0025】[0025]

【表6】 [Table 6]

【0026】一軸圧縮強度試験の結果を表7に示す。水
ガラスを用いた試料は、3日の乾燥養生後には2N/m
2 の強度が得られたが、1週間後にはクラックが発生
し、1ヶ月後には完全に崩壊した。しかしながら、この
発明の中込め充填材では、3日後の強度は0.8N/m
2 程度の強度であったが、1ヶ月の乾燥養生後にもク
ラックの発生はなく、5N/mm2 程度の強度が得ら
れ、乾燥条件下でも問題なかった。また、3ヶ月以上の
乾燥雰囲気に放置しても、クラックの発生は見られなか
った。
The results of the uniaxial compressive strength test are shown in Table 7. The sample using water glass is 2 N / m after 3 days of dry curing.
Although a strength of m 2 was obtained, cracks occurred after 1 week and completely collapsed after 1 month. However, with the infill filler of this invention, the strength after 3 days is 0.8 N / m.
Although it had a strength of about m 2, no crack was generated even after 1 month of dry curing, and a strength of about 5 N / mm 2 was obtained, and there was no problem even under dry conditions. In addition, no crack was observed even when left in a dry atmosphere for 3 months or more.

【0027】[0027]

【表7】 [Table 7]

【0028】(実施例4)表8の配合で、実施例1と同
様に充填材スラリーを調製した。スラリーは、内径5c
m、長さ1000mの圧送管を用いて、内径3m、長さ
5mの円形空間内の底部から1mまで充填した。スラリ
ーは、約1MPa/mm2 の圧送圧で1000mの距離
を問題なく圧送することができ、また、充填2日後に人
間が上部で作業できるまで硬化した。さらに3ヶ月大気
中に養生した結果、充填材は乾燥しているにもかかわら
ず、乾燥によるクラック等の発生がなく、乾燥条件でも
十分に強度が発現することが確認された。
Example 4 A filler slurry was prepared in the same manner as in Example 1 with the composition shown in Table 8. Slurry has an inner diameter of 5c
Using a pressure-feeding pipe having a length of m and a length of 1000 m, a circular space having an inner diameter of 3 m and a length of 5 m was filled from the bottom to 1 m. The slurry could be pumped without problems over a distance of 1000 m at a pumping pressure of about 1 MPa / mm 2 and hardened until a human could work on it 2 days after filling. As a result of further curing in the atmosphere for 3 months, it was confirmed that although the filler was dry, cracks and the like did not occur due to drying, and sufficient strength was exhibited even under dry conditions.

【0029】[0029]

【表8】 [Table 8]

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の中込め
充填材は、流動性が高く長距離圧送性に優れ、また、大
気乾燥条件でも乾燥によるクラックの発生がなく、強度
が確保できるものである。さらに1液性の充填材なの
で、2液性に比べて施工性にも優れており、シールドト
ンネル工事の二次施工用として好適に使用することがで
きる。
As described above, the infill filler of the present invention has high fluidity and excellent long-distance pumpability, and does not cause cracks due to drying even under atmospheric drying conditions, and can secure strength. Is. Further, since it is a one-liquid type filler, it has better workability than two-liquid type and can be suitably used as a secondary construction for shield tunnel construction.

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セメントとフライアッシュと流動化剤と
水を混合したスラリーからなることを特徴とする中込め
充填材。
1. An embedding filler comprising a slurry in which cement, fly ash, a fluidizing agent, and water are mixed.
【請求項2】 セメントとフライアッシュとを50:5
0〜5:95の割合で混合した硬化材に対し、流動化剤
を0.1〜1.5重量%、水を50〜90重量%で混合
したことを特徴とする請求項1記載の中込め充填材。
2. Cement and fly ash 50: 5
2. A hardening agent mixed in a ratio of 0 to 5:95, a fluidizing agent in a proportion of 0.1 to 1.5% by weight, and water in a proportion of 50 to 90% by weight. Filling material.
【請求項3】 フライアッシュの粒度が44μmふるい
残分30重量%以下であることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の中込め充填材料。
3. The infill filling material according to claim 1, wherein the fly ash has a particle size of 44 μm and a sieve residue of 30% by weight or less.
【請求項4】 シールドトンネル工事における二次施工
用の中込め充填材であることを特徴とする請求項1〜3
いずれか記載の中込め充填材。
4. An infill filler for secondary construction in shield tunnel construction.
Filling material for filling.
JP8063734A 1996-02-26 1996-02-26 Inside filler Pending JPH09227199A (en)

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JP8063734A JPH09227199A (en) 1996-02-26 1996-02-26 Inside filler

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