JPH10330147A - 吹付材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法 - Google Patents
吹付材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法Info
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- JPH10330147A JPH10330147A JP9139845A JP13984597A JPH10330147A JP H10330147 A JPH10330147 A JP H10330147A JP 9139845 A JP9139845 A JP 9139845A JP 13984597 A JP13984597 A JP 13984597A JP H10330147 A JPH10330147 A JP H10330147A
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリ金属成分量が少ないため作業境境や
周囲の環境への悪影響がなく、しかも優れた急結特性や
強度発現性を有するトンネル等の天井や壁の部分に吹き
付けるコンクリートの急結性や強度発現性を高めた吹付
材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法を
提供すること。 【解決手段】 カルシウムアルミネートガラス又はアル
ミノケイ酸カルシウムガラスと硫酸アルミニウム含有の
急結材と、エーライト55重量％以上含有のセメントとを
含有する吹付材料、該吹付材料を有効成分とする吹付コ
ンクリート、及び該吹付コンクリートを吹き付ける吹付
コンクリートの吹付工法を構成とする。
周囲の環境への悪影響がなく、しかも優れた急結特性や
強度発現性を有するトンネル等の天井や壁の部分に吹き
付けるコンクリートの急結性や強度発現性を高めた吹付
材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法を
提供すること。 【解決手段】 カルシウムアルミネートガラス又はアル
ミノケイ酸カルシウムガラスと硫酸アルミニウム含有の
急結材と、エーライト55重量％以上含有のセメントとを
含有する吹付材料、該吹付材料を有効成分とする吹付コ
ンクリート、及び該吹付コンクリートを吹き付ける吹付
コンクリートの吹付工法を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吹付材料、吹付コ
ンクリート、及びそれを用いた吹付工法、特に、トンネ
ル等の天井や壁の部分に吹き付けるコンクリートの急結
性や強度発現性を高めた吹付材料、吹付コンクリート、
及びそれを用いた吹付工法に関する。なお、本発明でい
う吹付コンクリートとは、吹付用のセメントペースト、
モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
ンクリート、及びそれを用いた吹付工法、特に、トンネ
ル等の天井や壁の部分に吹き付けるコンクリートの急結
性や強度発現性を高めた吹付材料、吹付コンクリート、
及びそれを用いた吹付工法に関する。なお、本発明でい
う吹付コンクリートとは、吹付用のセメントペースト、
モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来よりトンネルの掘削時
に、掘削面の落盤や湧水による崩壊を防ぐために、コン
クリート等を吹き付け、ライニングすることが一般に実
施されている。そして、トンネル工事では、掘削面にコ
ンクリートを吹き付ける一次吹付を行い、さらに、その
吹付面にコンクリート壁を施工する二次覆工を行うこと
が多かったが、最近は、一次吹付だけで完了するシング
ルシェル方式が広く採用される傾向にある。
に、掘削面の落盤や湧水による崩壊を防ぐために、コン
クリート等を吹き付け、ライニングすることが一般に実
施されている。そして、トンネル工事では、掘削面にコ
ンクリートを吹き付ける一次吹付を行い、さらに、その
吹付面にコンクリート壁を施工する二次覆工を行うこと
が多かったが、最近は、一次吹付だけで完了するシング
ルシェル方式が広く採用される傾向にある。
【０００３】吹付コンクリートの吹付工法は、乾式法と
湿式法の二工法に大別される。乾式法とは、空練りした
セメント、骨材、及び急結材等の混合物を圧搾空気で輸
送し、吹付直前に水を添加混合して、ノズルから施工面
に吹き付ける工法であり、湿式法とは、水を混練したコ
ンクリートを輪送し、その途中で急結材を添加混合し、
ノズルから吹き付ける工法である。
湿式法の二工法に大別される。乾式法とは、空練りした
セメント、骨材、及び急結材等の混合物を圧搾空気で輸
送し、吹付直前に水を添加混合して、ノズルから施工面
に吹き付ける工法であり、湿式法とは、水を混練したコ
ンクリートを輪送し、その途中で急結材を添加混合し、
ノズルから吹き付ける工法である。
【０００４】吹付に使用される急結材としては、カルシ
ウムアルミネートとアルカリ金属の炭酸塩やアルミン酸
塩とからなる組成物、仮焼明ばん石、石灰、及びアルカ
リ金属炭酸塩からなる組成物、並びに、アルカリ金属の
炭酸塩、水酸化物、ケイ酸塩、及びアルミン酸塩からな
る組成物等が提案されている（特公昭56− 27457号公
報、特開昭60−260452号公報、及び特開平 3− 65546号
公報）。これらの急結材は、通常、急激な凝結を得るた
めに、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、及びアルミン酸塩
等の形でナトリウムやカリウムなどの強アルカリ性を示
すアルカリ金属成分を含むものである。しかしながら、
これらのアルカリ金属成分は強アルカリ性であるため、
吹付コンクリート中に含まれると、使用する骨材によっ
てはアルカリ骨材反応が起こり、コンクリート構造物に
異常膨張やそれに伴うひび割れが発生し悪影響を与える
という課題があった。また、これら強アルカリ性の成分
は、水に溶解し、作業者の肌に直接触れると強い薬傷を
起こす性質があり、掘削現場の作業環境を著しく悪化さ
せ、さらに土壌中に含む水に溶解して周辺の環境汚染を
まねく等の課題があった。さらにこれらの急結材を加え
た吹付コンクリートは、急結材を加えない吹付コンクリ
ートに比べて、長期材齢で強度の伸びが低く、長期耐久
性に劣るという課題があった。
ウムアルミネートとアルカリ金属の炭酸塩やアルミン酸
塩とからなる組成物、仮焼明ばん石、石灰、及びアルカ
リ金属炭酸塩からなる組成物、並びに、アルカリ金属の
炭酸塩、水酸化物、ケイ酸塩、及びアルミン酸塩からな
る組成物等が提案されている（特公昭56− 27457号公
報、特開昭60−260452号公報、及び特開平 3− 65546号
公報）。これらの急結材は、通常、急激な凝結を得るた
めに、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、及びアルミン酸塩
等の形でナトリウムやカリウムなどの強アルカリ性を示
すアルカリ金属成分を含むものである。しかしながら、
これらのアルカリ金属成分は強アルカリ性であるため、
吹付コンクリート中に含まれると、使用する骨材によっ
てはアルカリ骨材反応が起こり、コンクリート構造物に
異常膨張やそれに伴うひび割れが発生し悪影響を与える
という課題があった。また、これら強アルカリ性の成分
は、水に溶解し、作業者の肌に直接触れると強い薬傷を
起こす性質があり、掘削現場の作業環境を著しく悪化さ
せ、さらに土壌中に含む水に溶解して周辺の環境汚染を
まねく等の課題があった。さらにこれらの急結材を加え
た吹付コンクリートは、急結材を加えない吹付コンクリ
ートに比べて、長期材齢で強度の伸びが低く、長期耐久
性に劣るという課題があった。
【０００５】これら課題を解消する対策として、アルカ
リ金属成分の少ないあるいはほとんど含まない吹付用の
急結材として、アルミン酸カルシウム、スルホアルミン
酸カルシウム、及び塩基性アルミニウム塩等からなる凝
結促進剤を使用することが提案されている（特開平 8−
48553号公報）。しかしながら、これらの急結材を用い
た吹付材料は急結性が充分でないという課題があった。
また、アルカリ金属を低減した急結材は、水和開始直後
からポルトランドセメントの水和反応を抑えてしまうた
め、特に、材齢１日の強度が非常に低く、吹付施工した
直後から数日までの間に吹付コンクリートが剥離する危
険性が高いという課題があった。
リ金属成分の少ないあるいはほとんど含まない吹付用の
急結材として、アルミン酸カルシウム、スルホアルミン
酸カルシウム、及び塩基性アルミニウム塩等からなる凝
結促進剤を使用することが提案されている（特開平 8−
48553号公報）。しかしながら、これらの急結材を用い
た吹付材料は急結性が充分でないという課題があった。
また、アルカリ金属を低減した急結材は、水和開始直後
からポルトランドセメントの水和反応を抑えてしまうた
め、特に、材齢１日の強度が非常に低く、吹付施工した
直後から数日までの間に吹付コンクリートが剥離する危
険性が高いという課題があった。
【０００６】本発明者は、前記課題を解決するため鋭意
検討した結果、特定の急結材とセメントを使用すること
により、作業環境や周辺の環境を悪化することなく、優
れた急結特性と強度を発現する吹付コンクリートが得ら
れるという知見を得て本発明を完成するに至った。
検討した結果、特定の急結材とセメントを使用すること
により、作業環境や周辺の環境を悪化することなく、優
れた急結特性と強度を発現する吹付コンクリートが得ら
れるという知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、カルシ
ウムアルミネートガラス又はアルミノケイ酸カルシウム
ガラスと硫酸アルミニウムを有効成分とする急結材と、
エーライト55重量％以上含有のセメントとを含有してな
る吹付材料であり、該吹付材料を有効成分とする吹付コ
ンクリートであり、該吹付コンクリートを吹き付けるこ
とを特徴とする吹付コンクリートの吹付工法である。
ウムアルミネートガラス又はアルミノケイ酸カルシウム
ガラスと硫酸アルミニウムを有効成分とする急結材と、
エーライト55重量％以上含有のセメントとを含有してな
る吹付材料であり、該吹付材料を有効成分とする吹付コ
ンクリートであり、該吹付コンクリートを吹き付けるこ
とを特徴とする吹付コンクリートの吹付工法である。
【０００８】以下、本発明を詳しく説明する。
【０００９】本発明に係る吹付材料は、急結材とセメン
トとを含有してなる吹付材料であり、急結材がカルシウ
ムアルミネートガラス又はアルミノケイ酸カルシウムガ
ラスと、硫酸アルミニウムとを有効成分とするもので、
セメントがエーライト成分を55重量％以上含むものであ
る。
トとを含有してなる吹付材料であり、急結材がカルシウ
ムアルミネートガラス又はアルミノケイ酸カルシウムガ
ラスと、硫酸アルミニウムとを有効成分とするもので、
セメントがエーライト成分を55重量％以上含むものであ
る。
【００１０】本発明で使用するカルシウムアルミネート
ガラス又はアルミノケイ酸カルシウムガラスは、急結性
付与のために必要であり、通常、CaO 原料とAl2O3 原料
を、また、CaO 原料、Al2O3 原料、及びSiO2原料を混合
し、電気炉等により、例えば、1,200 〜1,700 ℃程度の
高温で生成した、例えば、3CaO・Al2O3 、12CaO ・7Al2
O3、及びCaO ・Al2O3 等で示されるカルシウムアルミネ
ート鉱物の溶融物を急冷してガラス化したカルシウムア
ルミネートガラス（以下ＣＡガラスという）や、CaO ・
Al2O3 ・SiO2等で示されるアルミノケイ酸カルシウム鉱
物の溶融物を急冷してガラス化したアルミノケイ酸カル
シウムガラス（以下ＣＡＳガラスという）である。カル
シウムアルミネート鉱物やアルミノケイ酸カルシウム鉱
物の溶融物を急冷する方法としては、高圧空気で溶融物
を吹き飛ばして冷却させる高圧空気法等が挙げられる。
ガラス又はアルミノケイ酸カルシウムガラスは、急結性
付与のために必要であり、通常、CaO 原料とAl2O3 原料
を、また、CaO 原料、Al2O3 原料、及びSiO2原料を混合
し、電気炉等により、例えば、1,200 〜1,700 ℃程度の
高温で生成した、例えば、3CaO・Al2O3 、12CaO ・7Al2
O3、及びCaO ・Al2O3 等で示されるカルシウムアルミネ
ート鉱物の溶融物を急冷してガラス化したカルシウムア
ルミネートガラス（以下ＣＡガラスという）や、CaO ・
Al2O3 ・SiO2等で示されるアルミノケイ酸カルシウム鉱
物の溶融物を急冷してガラス化したアルミノケイ酸カル
シウムガラス（以下ＣＡＳガラスという）である。カル
シウムアルミネート鉱物やアルミノケイ酸カルシウム鉱
物の溶融物を急冷する方法としては、高圧空気で溶融物
を吹き飛ばして冷却させる高圧空気法等が挙げられる。
【００１１】CaO 原料としては、生石灰、消石灰、石灰
石、及び炭酸カルシウム等が、また、Al2O3 原料として
は、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスボア、長石、及
び粘土等が、さらには、SiO2原料としては、ケイ砂、白
土、ケイ藻土、及び酸化ケイ素等がそれぞれ使用可能で
あるが、アルカリ金属成分が少ない面から炭酸カルシウ
ム、アルミナ、及び酸化ケイ素の使用が好ましい。
石、及び炭酸カルシウム等が、また、Al2O3 原料として
は、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスボア、長石、及
び粘土等が、さらには、SiO2原料としては、ケイ砂、白
土、ケイ藻土、及び酸化ケイ素等がそれぞれ使用可能で
あるが、アルカリ金属成分が少ない面から炭酸カルシウ
ム、アルミナ、及び酸化ケイ素の使用が好ましい。
【００１２】ＣＡガラス中のCaO の含有量は35〜55重量
％が好ましい。 CaOの含有量がこの範囲外では良好な急
結性が得られない場合がある。また、ＣＡＳガラスの組
成は、CaO が40〜50重量％、Al2O3 が40〜50重量％、及
びSiO2が10〜20重量％であることが好ましい。CaO やAl
2O3 がこの範囲外では良好な急結性が得られない場合が
ある。また、SiO2が10重量％未満では長期強度の伸びが
ない場合があり、20重量％を越えると初期強度が低い場
合がある。
％が好ましい。 CaOの含有量がこの範囲外では良好な急
結性が得られない場合がある。また、ＣＡＳガラスの組
成は、CaO が40〜50重量％、Al2O3 が40〜50重量％、及
びSiO2が10〜20重量％であることが好ましい。CaO やAl
2O3 がこの範囲外では良好な急結性が得られない場合が
ある。また、SiO2が10重量％未満では長期強度の伸びが
ない場合があり、20重量％を越えると初期強度が低い場
合がある。
【００１３】本発明でいうガラスとは、通常ガラス分野
で言われる「ガラス転移点を示すもの」である。ＣＡガ
ラスやＣＡＳガラスは全てガラスである必要はなく、そ
の程度を示すガラス化率が60％以上であれば良い。60％
未満だと良好な急結性が得られない場合がある。ガラス
化率は、試料を 1,000℃で２時間加熱後、５℃／分の冷
却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回析法により結晶鉱物のメイ
ンピークの面積Soを求め、このSoと試料中の結晶のメイ
ンピーク面積Ｓからガラス化率（％）＝（１−Ｓ／So）
× 100の式から求めることが可能である。
で言われる「ガラス転移点を示すもの」である。ＣＡガ
ラスやＣＡＳガラスは全てガラスである必要はなく、そ
の程度を示すガラス化率が60％以上であれば良い。60％
未満だと良好な急結性が得られない場合がある。ガラス
化率は、試料を 1,000℃で２時間加熱後、５℃／分の冷
却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回析法により結晶鉱物のメイ
ンピークの面積Soを求め、このSoと試料中の結晶のメイ
ンピーク面積Ｓからガラス化率（％）＝（１−Ｓ／So）
× 100の式から求めることが可能である。
【００１４】ＣＡガラスやＣＡＳガラスの粒度は特に限
定されるものでないが、ブレーン値3,000〜9,000cm2/g
が好ましい。3,000cm2/g未満では良好な急結性が得られ
ない場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効果が
期待できない場合がある。
定されるものでないが、ブレーン値3,000〜9,000cm2/g
が好ましい。3,000cm2/g未満では良好な急結性が得られ
ない場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効果が
期待できない場合がある。
【００１５】本発明で使用する硫酸アルミニウムは急結
性向上のために必要なもので、一般に市販されている硫
酸アルミニウムが使用可能であり、通常含まれる不純物
には影響されるものではない。また、硫酸アルミニウム
には無水塩や結晶水を含むものがあるが、いずれもその
まま使用可能であり、結晶水の多少により限定を受ける
ものではない。硫酸アルミニウムの粒度は特に限定され
るものではないが、ブレーン値で3,000 〜9,000cm2/gが
好ましい。3,000cm2/g未満だと良好な急結性が得られな
い場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効果が期
待できない場合がある。硫酸アルミニウムの使用量は、
ＣＡガラス又はＣＡＳガラス 100重量部に対して、無水
物換算で10〜30重量部が好ましく、15〜25重量部がより
好ましい。この範囲外では、良好な急結性が得られない
場合がある。
性向上のために必要なもので、一般に市販されている硫
酸アルミニウムが使用可能であり、通常含まれる不純物
には影響されるものではない。また、硫酸アルミニウム
には無水塩や結晶水を含むものがあるが、いずれもその
まま使用可能であり、結晶水の多少により限定を受ける
ものではない。硫酸アルミニウムの粒度は特に限定され
るものではないが、ブレーン値で3,000 〜9,000cm2/gが
好ましい。3,000cm2/g未満だと良好な急結性が得られな
い場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効果が期
待できない場合がある。硫酸アルミニウムの使用量は、
ＣＡガラス又はＣＡＳガラス 100重量部に対して、無水
物換算で10〜30重量部が好ましく、15〜25重量部がより
好ましい。この範囲外では、良好な急結性が得られない
場合がある。
【００１６】急結材のアルカリ金属成分の総量は、酸化
ナトリウム（Na2O）換算でNa2Oeq.0.75重量％以下が好
ましい。0.75重量％を越えるとアルカリ骨材反応が起こ
り、コンクリート構造物に悪影響を与える場合がある。
急結材の粒度は、使用する目的や使用方法に依存し特に
限定されるものではないが、通常、ブレーン値で 3,000
〜9,000cm2/gが好ましい。3,000cm2/g未満では急結性が
低下する場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効
果が期待できない場合がある。急結材の使用量は、セメ
ントと急結材とからなる吹付材料 100重量部中、３〜15
重量部が好ましく、５〜10重量部がより好ましい。この
範囲外では良好な急結性が得られない場合がある。
ナトリウム（Na2O）換算でNa2Oeq.0.75重量％以下が好
ましい。0.75重量％を越えるとアルカリ骨材反応が起こ
り、コンクリート構造物に悪影響を与える場合がある。
急結材の粒度は、使用する目的や使用方法に依存し特に
限定されるものではないが、通常、ブレーン値で 3,000
〜9,000cm2/gが好ましい。3,000cm2/g未満では急結性が
低下する場合があり、9,000cm2/gを越えてもさらなる効
果が期待できない場合がある。急結材の使用量は、セメ
ントと急結材とからなる吹付材料 100重量部中、３〜15
重量部が好ましく、５〜10重量部がより好ましい。この
範囲外では良好な急結性が得られない場合がある。
【００１７】本発明で使用するセメントは、その中のエ
ーライト（以下 C3Sという）が55重量％以上であるポル
トランドセメントであり、好ましくは、C3S が60〜70重
量％のポルトランドセメントである。C3S が55重量％未
満では良好な急結特性が得られるものの、強度発現性が
不良であり、70重量％を越えて使用してもさらなる強度
発現性の向上は期待できない。ポルトランドセメント
は、石灰石等のCaO 源とケイ石等のSiO2源などを原料に
して製造されるもので、鉱物組成としてエーライト（3C
aO・SiO2）やビーライト（2CaO・SiO2）などのカルシウ
ムシリケートを主要水硬性鉱物として含むものである。
本発明で使用する C3Sが55重量％以上であるポルトラン
ドセメントは、石灰石やケイ石などの原料配合を調節し
て、キルンで焼成する等して製造可能な他、普通ポルト
ランドセメントや早強ポルトランドセメントなどを適宜
混合することにより得ることができる。
ーライト（以下 C3Sという）が55重量％以上であるポル
トランドセメントであり、好ましくは、C3S が60〜70重
量％のポルトランドセメントである。C3S が55重量％未
満では良好な急結特性が得られるものの、強度発現性が
不良であり、70重量％を越えて使用してもさらなる強度
発現性の向上は期待できない。ポルトランドセメント
は、石灰石等のCaO 源とケイ石等のSiO2源などを原料に
して製造されるもので、鉱物組成としてエーライト（3C
aO・SiO2）やビーライト（2CaO・SiO2）などのカルシウ
ムシリケートを主要水硬性鉱物として含むものである。
本発明で使用する C3Sが55重量％以上であるポルトラン
ドセメントは、石灰石やケイ石などの原料配合を調節し
て、キルンで焼成する等して製造可能な他、普通ポルト
ランドセメントや早強ポルトランドセメントなどを適宜
混合することにより得ることができる。
【００１８】本発明では、必要に応じ骨材を使用するこ
とが可能である。ここで、骨材としては、セメントコン
クリートの分野で使用されるものであれば特に制限され
るものではない。通常、ケイ砂、天然砂、及び砂利等が
使用可能である。骨材の使用量は、セメント 100重量部
に対して、100 〜300 重量部が好ましく、200 〜250 重
量部がより好ましい。100 重量部未満ではひび割れが発
生しやすく、300 重量部を越えると強度発現性が悪くな
る傾向がある。
とが可能である。ここで、骨材としては、セメントコン
クリートの分野で使用されるものであれば特に制限され
るものではない。通常、ケイ砂、天然砂、及び砂利等が
使用可能である。骨材の使用量は、セメント 100重量部
に対して、100 〜300 重量部が好ましく、200 〜250 重
量部がより好ましい。100 重量部未満ではひび割れが発
生しやすく、300 重量部を越えると強度発現性が悪くな
る傾向がある。
【００１９】本発明では、必要に応じて、例えば、凝結
調整剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、増粘
剤、保水剤、塩化カルシウムやケイ酸ナトリウムなどの
防水剤、発泡剤、起泡剤、メチルセルロース等の水中不
分離性混和剤、防凍剤、防錆剤、着色剤（顔料）、高分
子ポリマーエマルジョン（ラテックス）、ガラス繊維、
カーボン繊維、及び銅繊維等の繊維物質、並びに、高炉
スラグ、フライアッシュ、及びシリカフューム等の混和
材等の一種又は二種以上の添加剤を本発明の目的を阻害
しない範囲で併用することが可能である。
調整剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、増粘
剤、保水剤、塩化カルシウムやケイ酸ナトリウムなどの
防水剤、発泡剤、起泡剤、メチルセルロース等の水中不
分離性混和剤、防凍剤、防錆剤、着色剤（顔料）、高分
子ポリマーエマルジョン（ラテックス）、ガラス繊維、
カーボン繊維、及び銅繊維等の繊維物質、並びに、高炉
スラグ、フライアッシュ、及びシリカフューム等の混和
材等の一種又は二種以上の添加剤を本発明の目的を阻害
しない範囲で併用することが可能である。
【００２０】本発明の吹付材料を製造する際は、例え
ば、傾胴ミキサー、オムニミキサー、Ｖ型ミキサー、ヘ
ンシェルミキサー、及びナウターミキサー等の既存の混
合・撹拌装置の使用が可能である。また、混合はそれぞ
れの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめ一部
又全部を混合しておいても差し支えない。さらに、養生
方法も特に限定されるものではなく、一般に行われてい
る養生方法が適用可能である。
ば、傾胴ミキサー、オムニミキサー、Ｖ型ミキサー、ヘ
ンシェルミキサー、及びナウターミキサー等の既存の混
合・撹拌装置の使用が可能である。また、混合はそれぞ
れの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめ一部
又全部を混合しておいても差し支えない。さらに、養生
方法も特に限定されるものではなく、一般に行われてい
る養生方法が適用可能である。
【００２１】本発明の吹付材料は乾式法や湿式法いずれ
の吹付工法にも使用可能である。例えば、吹付時には、
最大骨材寸法10mm程度の粗骨材を用い、水／（セメント
＋急結材）比45％、細骨材率60％のコンクリート配合を
用いることができる。また、特に湿式法としては、例え
ば、水、セメント、細骨材、及び粗骨材をミキサーで混
合したコンクリートを、10〜20m3/Hで空気圧送できる吹
付機を使用して圧送したり、急結材は別にコンプレッサ
ーを使用して圧送したりして、吹付機のノズル付近でコ
ンクリートと混合して吹き付ける工法等が挙げられる。
の吹付工法にも使用可能である。例えば、吹付時には、
最大骨材寸法10mm程度の粗骨材を用い、水／（セメント
＋急結材）比45％、細骨材率60％のコンクリート配合を
用いることができる。また、特に湿式法としては、例え
ば、水、セメント、細骨材、及び粗骨材をミキサーで混
合したコンクリートを、10〜20m3/Hで空気圧送できる吹
付機を使用して圧送したり、急結材は別にコンプレッサ
ーを使用して圧送したりして、吹付機のノズル付近でコ
ンクリートと混合して吹き付ける工法等が挙げられる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例にて本発明を詳細に説明する。
【００２３】実施例１ CaO 原料とAl2O3 原料、又はCaO 原料、Al2O3 原料、及
びSiO2原料を混合し、1,600 ℃の電気炉で溶融した溶融
物を高圧空気で急冷し、さらに粉砕して、ブレーン値
5,000±200cm2/gのＣＡガラス（CaO;45重量％、Al2O3;5
5重量％）、又はＣＡＳガラス（CaO;40重量％、Al2O3;5
0重量％、SiO2; 10重量％）を調製した。ＣＡガラスや
ＣＡＳガラス中のNa2Oeq. は0.01重量％以下であった。
調整したＣＡガラス又はＣＡＳガラス 100重量部と、無
水物換算の硫酸アルミニウムα20重量部とを混合して急
結材を調製した。これらの急結材中のNa2Oeq.は0.04重
量％であった。セメント 100重量部と急結材７重量部と
を混合した吹付材料700gと、細骨材2,100gとを小型卓上
モルタルミキサーを使用し、低速で10秒間空練りし、そ
の後、直ちに水350gを添加して高速で10秒間混練してセ
メントモルタルとし、直ちに型枠に充填してその凝結の
始発と終結をプロクター貫入抵抗値を、また、混練して
得たモルタルの圧縮強度を測定した。結果を表１に併記
する。
びSiO2原料を混合し、1,600 ℃の電気炉で溶融した溶融
物を高圧空気で急冷し、さらに粉砕して、ブレーン値
5,000±200cm2/gのＣＡガラス（CaO;45重量％、Al2O3;5
5重量％）、又はＣＡＳガラス（CaO;40重量％、Al2O3;5
0重量％、SiO2; 10重量％）を調製した。ＣＡガラスや
ＣＡＳガラス中のNa2Oeq. は0.01重量％以下であった。
調整したＣＡガラス又はＣＡＳガラス 100重量部と、無
水物換算の硫酸アルミニウムα20重量部とを混合して急
結材を調製した。これらの急結材中のNa2Oeq.は0.04重
量％であった。セメント 100重量部と急結材７重量部と
を混合した吹付材料700gと、細骨材2,100gとを小型卓上
モルタルミキサーを使用し、低速で10秒間空練りし、そ
の後、直ちに水350gを添加して高速で10秒間混練してセ
メントモルタルとし、直ちに型枠に充填してその凝結の
始発と終結をプロクター貫入抵抗値を、また、混練して
得たモルタルの圧縮強度を測定した。結果を表１に併記
する。
【００２４】＜使用材料＞ CaO 原料 ：炭酸カルシウム、市販品 Al2O3 原料：酸化アルミニウム、市販品 SiO2原料 ：酸化ケイ素、市販品 硫酸アルミニウムα：14〜18水塩、１級試薬、Na2Oeq.
0.04重量％ 市販の急結材：主成分カルシウムアルミネート、Na2Oe
q. 15.8重量％ セメントＡ：C3S 69重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.72重量％ セメントＢ：C3S 64重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.43重量％ セメントＣ：C3S 60重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.48重量％ セメントＤ：C3S 55重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.55重量％ セメントＥ：C3S 52重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.60重量％ 細骨材 ：新潟県姫川産川砂、比重2.62 水 ：水道水
0.04重量％ 市販の急結材：主成分カルシウムアルミネート、Na2Oe
q. 15.8重量％ セメントＡ：C3S 69重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.72重量％ セメントＢ：C3S 64重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.43重量％ セメントＣ：C3S 60重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.48重量％ セメントＤ：C3S 55重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.55重量％ セメントＥ：C3S 52重量％含有ポルトランドセメント、
Na2Oeq. 0.60重量％ 細骨材 ：新潟県姫川産川砂、比重2.62 水 ：水道水
【００２５】＜測定方法＞ アルカリ金属成分：原子吸光分析により測定。ナトリウ
ム以外のアルカリ金属はNa2Oに換算して積算し、Na2Oe
q. とした。 プロクター貫入抵抗：20℃の恒温室内で、混練したモル
タルを振動バイブレーター上にセットした型枠内に突き
棒で突きながら素早く詰め、注水後から所定の時間後
に、針頭面積１/40in2の針を貫入し、ASTM C 403−65T
に準じて挿入時の貫入抵抗値を測定した。 圧縮強度 ：混練して得たモルタルを４×４×16cmの型
枠に詰め、所定時間後に型枠から外し、その後20℃で水
中養生し、所定の材齢で強度を測定した。
ム以外のアルカリ金属はNa2Oに換算して積算し、Na2Oe
q. とした。 プロクター貫入抵抗：20℃の恒温室内で、混練したモル
タルを振動バイブレーター上にセットした型枠内に突き
棒で突きながら素早く詰め、注水後から所定の時間後
に、針頭面積１/40in2の針を貫入し、ASTM C 403−65T
に準じて挿入時の貫入抵抗値を測定した。 圧縮強度 ：混練して得たモルタルを４×４×16cmの型
枠に詰め、所定時間後に型枠から外し、その後20℃で水
中養生し、所定の材齢で強度を測定した。
【００２６】
【表１】
【００２７】実施例２ 硫酸アルミニウムαの代わりに硫酸アルミニウムβを使
用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２
に示す。
用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２
に示す。
【００２８】＜使用材料＞硫酸アルミニウムβ：無水
塩、１級試薬、Na2Oeq. 0.04重量％
塩、１級試薬、Na2Oeq. 0.04重量％
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例３ セメントＢ、ＣＡガラス、及び表３に示す硫酸アルミニ
ウムαを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。
結果を表３に併記する。
ウムαを使用したこと以外は実施例１と同様に行った。
結果を表３に併記する。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例４ セメントＢ、ＣＡＳガラス、及び表４に示す硫酸アルミ
ニウムαを使用したこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表４に併記する。
ニウムαを使用したこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表４に併記する。
【００３３】
【表４】
【００３４】実施例５ セメントＢ、ＣＡガラス、及び表５に示す急結材を使用
したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に
併記する。
したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に
併記する。
【００３５】
【表５】
【００３６】実施例６ セメントＢ、ＣＡＳガラス、及び表６に示す急結材を使
用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６
に併記する。
用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６
に併記する。
【００３７】
【表６】
【００３８】実施例７ 実施例１で調製したＣＡガラス又はＣＡＳガラス 100重
量部と、無水物換算の表７に示す硫酸アルミニウム20重
量部とを混合して急結材を調製し、セメント 100重量部
に対して、７重量部混合した。各材料の単位量を、セメ
ント360kg/m3、細骨材1,130kg/m3、粗骨材756kg/m3、及
び水162kg/m3とし、最大骨材寸法10mm、細骨材率60％の
コンクリート配合で製造したコンクリートを、乾式吹付
機又は湿式吹付機を用いて、高さ3.5m、幅３ｍの模擬ト
ンネルで吹付試験を実施し、トンネル内に落下したコン
クリートの跳ね返り量をリバウンド率として測定した。
結果を表７に併記する。
量部と、無水物換算の表７に示す硫酸アルミニウム20重
量部とを混合して急結材を調製し、セメント 100重量部
に対して、７重量部混合した。各材料の単位量を、セメ
ント360kg/m3、細骨材1,130kg/m3、粗骨材756kg/m3、及
び水162kg/m3とし、最大骨材寸法10mm、細骨材率60％の
コンクリート配合で製造したコンクリートを、乾式吹付
機又は湿式吹付機を用いて、高さ3.5m、幅３ｍの模擬ト
ンネルで吹付試験を実施し、トンネル内に落下したコン
クリートの跳ね返り量をリバウンド率として測定した。
結果を表７に併記する。
【００３９】＜使用材料＞ 粗骨材 ：新潟県姫川産川砂利、比重2.66
【００４０】＜測定方法＞ リバウンド率：吹付けに使用した吹付材料の量と、吹付
けしたときに付着しないで落 下したコンクリートの跳
ね返り量との比
けしたときに付着しないで落 下したコンクリートの跳
ね返り量との比
【００４１】
【表７】
【００４２】
【発明の効果】本発明の吹付材料はアルカリ金属成分量
が少ないため作業境境や周囲の環境への悪影響がなく、
しかも優れた急結特性、強度発現性を有する。
が少ないため作業境境や周囲の環境への悪影響がなく、
しかも優れた急結特性、強度発現性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 103:12
Claims (4)
- 【請求項１】 カルシウムアルミネートガラスと硫酸ア
ルミニウムを有効成分とする急結材と、エーライト55重
量％以上含有のセメントとを含有してなる吹付材料。 - 【請求項２】 アルミノケイ酸カルシウムガラスと硫酸
アルミニウムを有効成分とする急結材と、エーライト55
重量％以上含有のセメントとを含有してなる吹付材料。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の吹付材料を有効成
分とする吹付コンクリート。 - 【請求項４】 請求項３記載の吹付コンクリートを吹き
付けることを特徴とする吹付コンクリートの吹付工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13984597A JP3844380B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 吹付材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13984597A JP3844380B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 吹付材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330147A true JPH10330147A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3844380B2 JP3844380B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=15254871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13984597A Expired - Lifetime JP3844380B2 (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 吹付材料、吹付コンクリート、及びそれを用いた吹付工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3844380B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240443A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
| JP2005225722A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント組成物、空洞充填材、及びその使用方法 |
| CN114716172A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-07-08 | 同济大学 | 一种与含碱量低的水泥适应性好的速凝剂及其使用方法 |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP13984597A patent/JP3844380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001240443A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 急結剤、吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
| JP2005225722A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント組成物、空洞充填材、及びその使用方法 |
| JP4498768B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2010-07-07 | 電気化学工業株式会社 | セメント組成物、空洞充填材、及びその使用方法 |
| CN114716172A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-07-08 | 同济大学 | 一种与含碱量低的水泥适应性好的速凝剂及其使用方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3844380B2 (ja) | 2006-11-08 |
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