JPH10323819A - 発泡モルタルの連続製造方法、急結性発泡モルタルの連続製造方法、及びそれを用いた急結施工方法 - Google Patents

発泡モルタルの連続製造方法、急結性発泡モルタルの連続製造方法、及びそれを用いた急結施工方法

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JPH10323819A
JPH10323819A JP13470997A JP13470997A JPH10323819A JP H10323819 A JPH10323819 A JP H10323819A JP 13470997 A JP13470997 A JP 13470997A JP 13470997 A JP13470997 A JP 13470997A JP H10323819 A JPH10323819 A JP H10323819A
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JP
Japan
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mortar
cement
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quick
setting
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JP13470997A
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Hidehiro Tanaka
秀弘 田中
Toshiyuki Tamaki
俊之 玉木
Toru Yagi
徹 八木
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間の連続施工、大量施工、側圧が加わる
構造への施工、及び水が存在する場所への施工に適用で
きる、安定で軽量な発泡モルタル又は急結性発泡モルタ
ルの連続製造方法及びそれを用いた急結施工方法を提供
すること。 【解決手段】 モルタルと気泡を含有する流動物質とを
別々に送給し、連続的にラインミキサ内で混合する発泡
モルタルの、また、該発泡モルタルと、セメント急結材
含有の懸濁液とを別々に送給し、合流混合する急結性発
泡モルタルの連続製造方法、該発泡モルタルと、セメン
ト急結材含有の懸濁液とを別々に送給し、合流混合しな
がら施工する急結施工法、並びに、セメント急結材含有
の懸濁液を送給する管の途中に空気を送給する急結施工
法を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築分野で
使用される発泡モルタルの連続製造方法、急結性発泡モ
ルタルの連続製造方法、及びそれを用いた急結施工方法
に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来、発泡モルタルは、軽量
の面から軽量パネルに、また、低強度の面から、地下や
トンネルなどの空隙充填材や盛土などに使用されてい
る。この発泡モルタルを製造する方法としては、モルタ
ルミキサ中でセメント、水、及び起泡剤を激しく混合・
攪拌し、空気をモルタル中に巻き込んで分散させるプレ
ミックス法、起泡剤溶液と空気で気泡を作り、これをモ
ルタルに混和するプレフォーム法、並びに、アルミニウ
ム粉末をモルタル中で反応させる化学的方法等が挙げら
れ、各々の用途で使用されている。
【0003】一方、発泡モルタルの生産性向上の面か
ら、セメント、水、及び起泡剤からなるモルタルと空気
とを別々に送給混合して発泡モルタルを連続的に製造す
る技術が提案されている(特開昭50− 45012号公報)。
【0004】また、発泡モルタルと各種セメント急結材
とを併用した急結性発泡モルタルが、早期脱型、早期生
産、及び緊急工事の面から、また、打設高さが約1m以
上と高い側圧のかかる場所や地下やトンネルなどの水が
ある場所などに使用されている(特公昭54− 40097号公
報)。しかしながら、前記発泡モルタルや急結性発泡モ
ルタルを使用すると、気泡が消泡したり、脱泡したりし
て不安定で軽量にならなかったり、モルタルが配管に詰
まったり、大量施工する場合、側圧が加わる構造に施工
する場合、及び水が存在する場所に施工する場合等では
脱泡してしまい安定した気泡モルタルができないという
課題があった。
【0005】本発明者は、前記課題を解決すべく種々検
討を重ねた結果、特定の方法を採用することにより、安
定した発泡モルタルを、効率良く製造することが可能と
なり、この発泡モルタルを用いることによって、比重
1.2未満の軽量物が得られ、自重が小さく、土の代替に
できるなどの知見を得て本発明を完成するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セメン
トと水を混合したモルタルと、気泡を含有する流動物質
とを別々に送給し、連続的にラインミキサ内で混合する
発泡モルタルの連続製造方法であり、該発泡モルタル
と、セメント急結材含有の懸濁液とを別々に送給し、合
流混合する急結性発泡モルタルの連続製造方法であり、
該発泡モルタルと、セメント急結材含有の懸濁液とを別
々に送給し、合流混合しながら施工する急結施工法であ
り、セメント急結材含有の懸濁液を送給する管の途中に
空気を送給する急結施工法である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明で使用するモルタルとは、セメント
ペースト、セメントモルタル、及びセメントコンクリー
トを総称するものである。
【0009】本発明で使用するセメントは特に限定され
るものではなく、通常のセメントの使用が可能である。
具体的には、普通、早強、及び超早強等の各種ポルトラ
ンドセメントや、これらポルトランドセメントに、シリ
カ又はスラグなどを混合した各種混合セメントの使用が
可能である。
【0010】セメントと混合する水量は特に限定される
ものではないが、通常は、セメント100 重量部に対し
て、40〜100 重量部が好ましい。40重量部未満では流動
性が悪くなる場合があり、100 重量部を超えると強度発
現性が低下する場合がある。
【0011】また、セメントと水以外に、骨材や、減水
剤、防水剤、及び収縮低減剤等の各種セメント混和材や
セメント混和剤を使用することが可能である。
【0012】本発明で使用する気泡を含有してなる流動
物質とは、起泡剤を水溶液とし、空気とを発泡器に供給
し連続的に製造した、例えば、シェービングクリーム等
のような発泡状のものである。
【0013】ここで使用する起泡剤とは特に限定される
ものではなく、例えば、界面活性剤や動物性蛋白質など
が使用可能である。起泡剤の使用量は特に限定されるも
のではないが、通常、流動物質100 容積部中、0.1 〜0.
5 容積部が好ましい。0.1 容積部未満では気泡が不安定
な場合があり、0.5 容積部を越えて使用しても添加効果
が期待できない。起泡剤は通常水溶液で使用するが、水
溶液の濃度は起泡剤によって異なり、特に限定されるも
のではないが、通常、1〜10重量%の水溶液を使用する
ことが好ましい。気泡の大きさやその状態は、消泡した
り脱泡したりせず、安定であれば特に制限されるもので
はなく、極端な場合、蜂の巣状、軽石状、及びへちま状
でも使用可能である。
【0014】本発明では、モルタルと、気泡を含有して
なる流動物質とを別々に送給して、ラインミキサーで混
合する。モルタルに対する流動物質の配合割合は目的と
する発泡モルタルの比重によって定まるものであるが、
モルタル1容積部に対して、0.5 〜4容積部が好まし
く、比重 0.6以下の超軽量の硬化物の製造が可能であ
る。0.5 容積部未満では軽量になりにくく、4容積部を
超えると混合が不充分になりやすい。モルタルや流動物
質の送給圧力や送給速度は特に限定されるものではない
が、通常、0.1 〜1MPa の圧力で1〜100 m3/h程度の送
給速度が好ましい。
【0015】ここでラインミキサとは、発泡モルタルを
連続的に製造するには不可欠なものであり、公知の各種
構造のものが使用できる。ラインミキサの大きさは特に
限定されるものではないが、直径/長さが1/6〜1/
2が好ましい。1/6未満では混合効果が小さく、1/
2を超えると充分混合できない場合がある。本発明でラ
インミキサーを使用する場合は、配管等に接続し、密閉
系でモルタルと流動性物質を混合し、送給することが好
ましい。
【0016】製造された発泡モルタルは気泡が安定して
おり、このままでも適宜各種用途に使用されるが、大量
施工する場合、側圧が加わる構造へ施工する場合、及び
水が存在する場所へ施工する場合等は発泡モルタルにセ
メント急結材を適宜添加して急結性発泡モルタルとして
使用することが好ましい。
【0017】ここで、セメント急結材とは、セメントの
凝結を速くするものであり、公知の各種材料が用いられ
るが、均一に混合できる面から、また、輸送上等の面か
ら水を混合した懸濁液として用いることが好ましい。具
体的には、カルシウムアルミネート系やカルシウムサル
ホアルミネート系などのセメント鉱物系のセメント急結
材、アルミン酸アルカリ塩や無機アルミニウム塩などの
無機塩系のセメント急結材などが使用可能である。これ
らのうち、アルミン酸アルカリ塩の使用が好ましく、な
かでもアルミン酸カリウムの使用が特に好ましい。
【0018】セメント急結材と混合する水の使用量は特
に限定されるものではないが、通常、セメント急結材 1
00重量部に対して、30〜100 重量部が好ましい。30重量
部未満では急結性発泡モルタルは硬くなり、送給が困難
になる場合があり、100 重量部を超えると急結性発泡モ
ルタルの流動性が大きくなりすぎる場合がある。
【0019】セメント急結材の使用量は特に限定される
ものではないが、通常、発泡モルタル中のセメント 100
重量部に対して、3〜25重量部が好ましく、5〜15重量
部がより好ましい。3重量部未満では急結性が弱くな
り、25重量部を超えて使用してもその効果が期待できず
経済的でない。
【0020】こうして得られたセメント急結材と水とを
混合した懸濁液を、発泡モルタルと別々に送給し合流混
合しながら施工する。
【0021】合流混合の方法としては、Y字管等の混合
管を使用して発泡モルタルと懸濁液とを混合する方法、
二重管を使用する方法、及び懸濁液をシャワー状に合流
混合させるインレットピースを使用する方法等がある。
【0022】さらに、懸濁液を送給する管の途中に空気
を供給して添加混合する方法は、発泡モルタルと懸濁液
の合流混合が速やかに行われ、混合管内にセメント急結
材が付着するなどのトラブルも防げ好ましい。ここで、
供給する空気量は、発泡モルタルの比重によって変化す
るため一義的に決定できないが、発泡モルタル中の流動
物質と空気の合計 100容積部中、1〜20容積部が好まし
く、5〜15容積部がより好ましい。1容積部未満では空
気の供給効果が期待できず、20容積部を超えると、気泡
があらくなり不安定になる傾向がある。
【0023】また、合流混合後の管中にスパイラル状の
ミキサをセットしてさらに混合する方法も可能である。
【0024】発泡モルタルの混合が充分であれば、長時
間連続して施工しても配管内にモルタルが付着すること
なく連続施工が可能であるが、混合が不充分だと、部分
的に急結するものがあり、それが配管中で硬化して配管
を閉塞するおそれがある。
【実施例】以下、本発明の実施例に基づいてさらに説明
する。
【0025】実施例1 東邦地下工機社製モルタルミキサーを使用し、セメント
100重量部と水45重量部とを連続的に混練してモルタル
を製造した。一方、起泡剤1容積部と圧力0.7MPaの高圧
空気25容積部を、パイプ内に直径2mmのビーズを詰めた
発泡器に連続的に送給して気泡を含有してなる流動物質
を製造した。製造したモルタル1容積部を東邦地下工機
社製モルタルポンプで連続的に送給し、流動物質 2.8容
積部を、モルタルと別々に送給し、島崎製作所社製ライ
ンミキサの直前で合流混合し、ラインミキサで混合しな
がら連続的に発泡モルタルを製造した。製造した発泡モ
ルタルをφ10cm×20cmの型枠に打設し、成形して翌日脱
枠した。成形体の比重は0.47で、水中に投入したところ
沈むことなく、気泡は安定したものであった。なお、比
較のため、起泡剤をセメントと一緒に混合して同様に行
ったが、比重0.97で、軽量にはならなかった。
【0026】 <使用材料> セメント :電気化学工業社製普通ポルトランドセメント 起泡剤 :市販の蛋白質系起泡剤水溶液、5重量%濃度
【0027】実施例2 ケー・エフ・シー社製マイポンプでセメント 100重量
部、骨材 200重量部、及び水45重量部を連続的に混練し
てモルタルを製造した。一方、起泡剤1容積部と圧力0.
7MPaの高圧空気25容積部を、パイプ内に直径2mmのビー
ズを詰めた発泡器に連続的に送給して気泡を含有してな
る流動物質を製造した。製造したモルタル1容積部と流
動物質1容積部を、別々に送給し、島崎製作所社製ライ
ンミキサの直前で合流混合し、ラインミキサで混合しな
がら連続的に発泡モルタルを製造した。また、セメント
急結材100 重量部と水70重量部とを混合した懸濁液を
調製し、製造した発泡モルタル100 重量部に対して、15
重量部になるように、別々にインレットピースに送給し
た。セメント急結材をインレットピースにポンプで送
給する際、高圧空気をセメント急結材を送給する管の
途中から圧入した。その後、特殊機化工社製無駆動ライ
ンミキサで混合しながら連続的に急結性発泡モルタルと
し、5mの高さに連続的に打設したが、連続操業に何ら
害をおよぼすことなく安定した急結性発泡モルタルの施
工が可能であった。なお、比較のため、発泡モルタル製
造時にセメント急結材を混合して同様の実験を行った
ところ、混練中に凝結が開始し、流し込みやコテ延ばし
ができず、成形不能であった。
【0028】<使用材料> 骨材 :7号珪砂 セメント急結材:カルシウムサルホアルミネート系急
結材
【0029】実施例3 発泡モルタルと流動物質の配合割合を表1に示すように
変化したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表
1に併記する。
【0030】
【表1】
【0031】実施例4 発泡モルタル中のセメント100 重量部に対して、表2に
示すセメント急結材を使用した急結性発泡モルタルを
水中に流し込んだこと以外は実施例2と同様に行った。
結果を表2に併記する。
【0032】<使用材料> セメント急結材:50重量%アルミン酸カリウム水溶液
【0033】
【表2】
【0034】実施例5 急結材を含有する懸濁液を送給する管の途中に、表3に
示す量の空気を供給すること以外は実施例2と同様に行
った。結果を表3に併記する。
【0035】
【表3】
【0036】
【発明の効果】本発明の発泡モルタルを用いることによ
り、安定で軽量な気泡モルタルが製造でき、しかも、3
〜4時間程度の長時間連続施工、大量施工、側圧が加わ
る構造への施工、及び水が存在する場所への施工への適
用が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 24:14) 103:10 103:42 111:40

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントと水を混合してなるモルタル
    と、気泡を含有してなる流動物質とを別々に送給し、連
    続的にラインミキサ内で混合することを特徴とする発泡
    モルタルの連続製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発泡モルタルと、セメン
    ト急結材を含有してなる懸濁液とを別々に送給し、合流
    混合することを特徴とする急結性発泡モルタルの連続製
    造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の発泡モルタルと、セメン
    ト急結材を含有してなる懸濁液とを別々に送給し、合流
    混合しながら施工することを特徴とする急結施工方法。
  4. 【請求項4】 セメント急結材を含有してなる懸濁液を
    送給する管の途中に空気を送給することを特徴とする請
    求項3記載の急結施工方法。
JP13470997A 1997-05-26 1997-05-26 発泡モルタルの連続製造方法、急結性発泡モルタルの連続製造方法、及びそれを用いた急結施工方法 Pending JPH10323819A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008114562A (ja) * 2006-11-08 2008-05-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd グラウト材の製造方法及び当該方法により得られたグラウト材
JP2011056912A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Kikusui Chemical Industries Co Ltd 軽量モルタルの施工方法、及び軽量モルタル
JP2011084416A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Kikusui Chemical Industries Co Ltd 液体急結剤及びこれと共に使用されるセメント混合物ならびにそれらの施工方法

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