JPH1087358A - コンクリート噴霧用添加剤 - Google Patents

コンクリート噴霧用添加剤

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JPH1087358A
JPH1087358A JP9156507A JP15650797A JPH1087358A JP H1087358 A JPH1087358 A JP H1087358A JP 9156507 A JP9156507 A JP 9156507A JP 15650797 A JP15650797 A JP 15650797A JP H1087358 A JPH1087358 A JP H1087358A
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JP
Japan
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aluminum sulfate
parts
mixture
cement
diethanolamine
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JP9156507A
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Angelskar Terje
テーリェ・アンイェルスカル
Gebhardt Helmut
ヘルムート・ゲブハルト
Martin Weibel
マルティン・ヴァイベル
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MBT Holding AG
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MBT Holding AG
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    • 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
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/02Elements
    • C04B22/04Metals, e.g. aluminium used as blowing agent
    • 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
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients

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  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非苛性のセメント様組成物加速剤を提供する
こと。 【解決手段】 硫酸アルミニウムおよび少なくとも一つ
のアルカノールアミンを含む、セメント様組成物用加速
混合物により解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント様組成物
の噴霧およびそれに使用する加速剤に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】支持
体上に噴霧するコンクリートであるショットクリートは
非常に速く硬化しなければならない;典型的に、3分以
内の初期硬化時間を有しなければならない。伝統的に、
これは、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよ
びカリウムならびにある塩化物のような強力な加速剤の
使用により達成されている。これらのような慣用のショ
ットクリート加速剤は充分なレベルの性能を実現する
が、本来苛性であるという問題に苦しんでいる。これ
は、ショットクリートでの作業を非常に不快なものに
し、特にトンネルのような閉鎖空間においては眼、皮膚
および肺刺激の可能性を導き、保護服を着る必要があ
り、それ自体多くの状況で着ることが不快である。
【0003】非苛性加速剤を提供する試みが行われてい
る。一つの最近の開発は、無定形水酸化アルミニウム/
水酸化硫酸アルミニウムの使用であり、これは良好な結
果を与える。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明により、ある物質
の組み合わせが加速剤を提供し、それが非苛性であるだ
けでなく、非常に優れていることが判明した。従って、
本発明は、硫酸アルミニウムおよび少なくとも一つのア
ルカノールアミンを含む、セメント様組成物用加速混合
物を提供する。
【0005】本発明は、更に、噴霧ノズルにおいて上記
の混合物を組成物に添加することを含む、噴霧セメント
組成物の硬化を加速する方法も提供する。
【0006】硫酸アルミニウムは加速組成物の成分とし
て既知であるが、常に水酸化アルミニウムと共に使用さ
れ、硫酸アルミニウムは少量成分であった。本発明にお
いては、硫酸アルミニウムを主要成分として、添加水酸
化アルミニウムの非存在下で使用する。本発明で使用す
る硫酸アルミニウムは、当分野で既知のこのような物質
から選択し得る。好ましい物質は、多くの商業的グレー
ドが入手可能な水和硫酸アルミニウムである。
【0007】好ましい態様において、硫酸アルミニウム
は少なくとも一つの追加的水溶性塩の一定量を含み得
る。このような付加は、硬化時間を延長でき、最終強度
を改善する。好ましい塩は硫酸第二鉄であるが、硝酸第
二鉄および硝酸アルミニウムのような他の塩も使用し得
る。塩の添加量は、硫酸アルミニウム+塩の最大20重
量%まで(好ましくは最大10%まで)である。
【0008】本発明で使用するアルカノールアミンは、
当分野で既知のこのような物質であり得る。好ましいア
ルカノールアミンはジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミンおよびメチルジエタノールアミンを含む。1個
以上のこのようなアルカノールアミンを使用できる。
【0009】混合物の二つの成分を別々に噴霧ノズルに
添加することが可能である(および本発明の目的におい
て“混合物”の意味はこの場合を含む)が、装置、取り
扱いの便宜性および性能の観点から、それらを一つの混
合物として添加するのがより簡便である。混合物は、例
えば、硫酸アルミニウムを水に好ましい程度(好ましく
は飽和溶液を作る)まで溶解し、次いでこれをアルカノ
ールアミンと混合することにより製造し得る。混合は、
既知の装置を使用して行い得る。加速混合物中の硫酸ア
ルミニウムのアルカノールアミンに対する比率は、1.
7−170:1、好ましくは2.85−11.4:1、最
も好ましくは約5.7:1であり、これらの比率は無水
硫酸アルミニウムを基本にしている。いわゆる“17
%”硫酸アルミニウム(17%Al23または約57%
Al2(SO4)3を意味する)のような商品を使用する通常
の場合、比率は重量で3:1−300:1、好ましくは
5:1−20:1、最も好ましくは約10:1である。
【0010】本発明の好ましい態様において、混合物は
更に安定化剤を含む。これは貯蔵寿命を延長し、性能を
高め、当分野で既知の好適な安定化剤から選択し得る。
例えば、安定化剤は、当分野で既知のこのような物質か
ら選ばれる界面活性剤であり得る。安定化剤の他の(お
よび好ましい)グループは、水性、安定ポリマー分散剤
およびケイ酸マグネシウムセピオライトである。
【0011】“安定”は、分散剤が長時間放置において
目に見えて沈殿しないことを意味する。この使用におい
て、“分散剤”なる用語は、物質の物理的状態(分散層
が連続層中に非均質に分散している、二層系)を記載す
るために使用する。その製造の機構は意味せず、従っ
て、しばしばエマルジョン(文言上、液体中における他
の液体の分散であるが、しばしばミセルエマルジョン重
合法により製造されるポリマーの小さい粒子サイズの分
散を呼ぶのにも使用される)と呼ばれる物質が“分散”
なる用語の使用に含まれる。“ラテックス”なる用語
も、しばしばこのような系を記述するのに使用する。
【0012】水性ポリマー分散剤が本発明で良好に作用
するという事実は、このような物質が一般に安定化剤と
して考えられていないため、驚くべきことである。任意
のこのような水性ポリマー分散剤が使用し得る。特に好
ましいタイプは、水性スチレン−ブタジエンラテックス
である。典型的な例は、商品名“Synthomer”9523液体
(Synthomer Chemie GmbH, Frankfurt販売)のもと
に売られているものである。このような分散剤は、混合
物固体の0.5−10重量%、好ましくは1−8重量%
の比率で使用される。
【0013】安定化剤の他の好ましいタイプはケイ酸マ
グネシウムセピオライトである。セピオライトは、特に
一連のタルク様リボン(6単位毎に逆になっているシリ
カテトラヘトダの二層の間のオクタヘドラマグネシウム
の一つの層がある)を含む独特な構造を有することから
他のタイプ(バーミキュライト、スメクチト、タルク、
カオリン、マイカ)から区別される、粘土鉱物のタイプ
である。セピオライトは、高い外部不規則表面、針状形
態、高い内部多孔性および非膨張構造により特徴付けら
れる。
【0014】セピオライトは本発明で非常に良好に働く
ことが判明した。好ましくは、添加剤の0.1−10.0
重量%の割合で使用する。
【0015】多くの他の成分は、有用に使用され得る。
この一つはグリセロールであり、硫酸アルミニウムの共
溶媒として作用するだけでなく、安定性および硬化特性
を高める。好ましくは、混合物の15重量%までの割合
で添加し得る。
【0016】他の成分も添加し得る。一つの有用な物質
は腐食阻害剤であり、本来酸性である混合物によるポン
プ装置の損傷を阻止する。これらは広範なこのような物
質から選択し得るが、本発明の目的においてカチオン性
第4級アンモニウムを基本とする物質が好ましいことが
判明した。典型的例は、脂肪鎖を含む第4級アンモニウ
ム塩を含み、好ましくは脂肪酸鎖含有非イオン性物質と
共に使用する。この場合、脂肪鎖は好ましくはココナッ
ツであり、この典型的商品は“Dodigen”(登録商標)95
(Hoechst販売)である。更に有用な物質は、エトキシル
化ベンズアルコニウムクロリドである“Anticor”(登
録商標)VV328(Tenso Chema AG販売)である。このよ
うな物質は、混合物の0.1−2.0重量%、好ましくは
0.2−1重量%の割合で使用し得る。
【0017】混合物の成分は、簡便には、噴霧可能なセ
メント様組成物に添加し得る(例えば、ノズルにおい
て、水性溶液または分散液の形で)。用量は、典型的に
はセメントの5−15重量%(好ましくは6−10重量
%)固体である。
【0018】本発明の混合物は優れた結果をもたらす。
一つの著しい特性は、硬化の加速は通常の標準を超えな
いが、最終強度の低下が減少していることである。最終
強度は、常に、ショットクリートに使用される強力な加
速剤により損なわれている;より高い用量で、より低下
が大きい。本発明において、この作用が最少となってい
る。本発明は、従って、硬化が上記の加速混合物により
加速されている支持体上の噴霧セメント様層を提供す
る。本発明の混合物は無アルカリであるという付加的利
点を有する。更なる、非常に驚くべき利点は、本発明の
混合物が、既知のショットクリート加速剤では作用しな
いため“困難”であると考えられているいくつかのもの
を含めて非常に広い範囲のセメントで良好に働くことで
ある。このようなセメントは、地下施工に使用する非常
に低い石膏含量のセメント、5%までの石灰を含む安い
セメントおよび低クリンカーセメントを含む。本発明
を、以下の実施例を参考にして更に記載する。
【0019】
【実施例】
製造実施例1 以下の物質の混合を、成分を順次混合機に入れることに
より行う: 硫酸アルミニウム(17%Al23) 60.0部 ジエタノールアミン 6.5部 ケイ酸マグネシウムセピオライト1 1.5部 グリセロール 0.2部 水 31.8部 1.Tolsa販売“Pangel”S9 得られるスラリーを、以下に記載する多くのショットク
リート実施例における“標準”製剤として使用する。
【0020】製造実施例2 以下の物質の混合を、成分を順次混合機に入れることに
より行う: 水 20部 ジエタノールアミン 10部 硫酸アルミニウム 63部 スチレン−ブタジエンラテックス2 7部 2.Synthomer Chemie販売“Synthomer”9523液体
【0021】製造実施例3 以下の物質の混合を、成分を順次混合機に入れることに
より行う: 水 20部 ジエタノールアミン 10部 硫酸アルミニウム 63部 腐食阻害剤3 2部 3.Hoechst販売“Dodigen”95
【0022】施工実施例1 本実施例において、ショットクリートに使用するセメン
トは、低いクリンカー含量のCem IVタイプの“困難”
なセメントであった。ショットクリート組成物を、以下
の物質から製造する; セメント: 400部 砂(0−5mm) 1600部 砂(0−15mm) 170部 混合物を水と混合し、0.4の水/セメント(W/C)比
を得る。混合物は、更に、セメントの2重量%のBNS
(β−ナフタレンスルホネート)超可塑剤を含む。これ
を、製造実施例1に記載したスラリーを種々の量使用し
て種々の厚さに噴霧し、28日目に圧縮強度を試験す
る。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】 量(セメントに対する%) 6 8 10 厚さ(cm) 20 30 40 圧縮強度(28日目)(N/mm2) 42.7 42.4 45.8
【0024】施工実施例2 ショットクリート混合物を、以下の成分を混合すること
により製造する; セメント(OPC*) 425部 砂(0−8mm) 1713部 *通常のポートランドセメント 水を添加し、W/C比を0.45にする。混合物に、更
に、BNS超可塑剤をセメントの1.5重量%添加す
る。
【0025】混合物を数回噴霧し、各回に異なる加速混
合物および/または混合物の量を使用し、噴霧コンクリ
ートの最終強度を試験する。使用する混合物は− A:重量比200:1で、硫酸アルミニウム+トリエタ
ノールアミン B:重量比10:1で、硫酸アルミニウム+ジエタノー
ルアミン C:重量比5:1で、硫酸アルミニウム+ジエタノール
アミン D:標準(上記のような) 結果を表2に示す。
【0026】
【表2】 混合物 A A B B C C D D 量1 7 9 9 7 7 9 7 9 圧縮強度2 44.8 33.9 34.9 44.1 31.7 34.2 44.1 43.1 (28日目)(N/mm2) 1.セメントの活性成分の重量% 2.ショットクリートコア上で測定して
【0027】施工実施例3 ショットクリート組成物を、以下の物質から製造する; セメント(OPC) 425部 砂(0−8mm) 1713部 BNS超可塑剤 セメントの1.5% 使用するW/C比を0.47とする。混合物を、二つの
異なる加速添加剤、一つは先の施工実施例の標準(前記
の通り、Dと呼ぶ)および他方は硫酸アルミニウム、硫
酸第二鉄およびジエタノールアミンの9:1:1の重量
比率の混合物(Eと呼ぶ)と共に噴霧する。最終(28日)
圧縮強度を前記のように測定する。結果を表3に示す。
【0028】
【表3】 添加剤 D D E E 量 7 9 7 9 圧縮強度(28日目)(N/mm2) 36.4 35.6 41.2 38.5
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 103:10 103:44 (72)発明者 マルティン・ヴァイベル スイス、ツェーハー−8048チューリッヒ、 ズステンヴェーク2番

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸アルミニウムおよび少なくとも一種
    のアルカノールアミンを含む、セメント様組成物用加速
    混合物。
  2. 【請求項2】 混合物剤が安定化剤を更に含むものであ
    る、請求項1記載の加速混合物。
  3. 【請求項3】 安定化剤が水性、安定ポリマー分散物か
    ら選択されるもの、好ましくはスチレン−ブタジエンラ
    テックスおよびケイ酸マグネシウムセピオライトであ
    る、請求項1また2記載の加速混合物。
  4. 【請求項4】 噴霧ノズルにおいて請求項1−3のいず
    れかに記載の混合物を組成物に添加することを含む、噴
    霧セメント組成物の硬化を加速する方法。
  5. 【請求項5】 硬化が請求項1−3のいずれかに記載の
    加速混合物で加速されている、支持体上の噴霧セメント
    様層。
JP9156507A 1996-06-14 1997-06-13 コンクリート噴霧用添加剤 Pending JPH1087358A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

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GBGB9612464.9A GB9612464D0 (en) 1996-06-14 1996-06-14 Organic compounds
GB9612464 1997-03-14
GB97104366-6 1997-03-14
EP97104366 1997-03-14

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JPH1087358A true JPH1087358A (ja) 1998-04-07

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KR (1) KR100459801B1 (ja)
CN (1) CN1085632C (ja)
AT (1) ATE231827T1 (ja)
AU (1) AU723970B2 (ja)
BR (1) BR9703581A (ja)
CO (1) CO5050412A1 (ja)
DE (1) DE69718705T2 (ja)
ES (1) ES2191792T3 (ja)
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