JPH11130499A

JPH11130499A - 吹付材用セメント組成物とその吹付施工方法

Info

Publication number: JPH11130499A
Application number: JP9300307A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Taguma; 靖久田熊; Shigeru Matsuura; 茂松浦; Yoshifumi Hosokawa; 佳史細川; Kumiko Kobayashi; 小林久美子; Koichi Soeda; 孝一副田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】急結材を用いて吹付施工を行う際に、アル
カリ成分を必要とせず、あるいは大幅に少ないアルカリ
添加量で優れた急結効果が得られる吹付材用セメント組
成物の提供。【解決手段】セメント成分中に、アルミン酸カルシウム
成分を１０〜３５重量％含有し、あるいはアルミン酸カ
ルシウム成分と共に石膏を無水物換算で３〜３０重量％
含有する吹付材用セメント組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下の掘削空間や
トンネル、あるいは橋脚等の天井および壁面にセメント
モルタルやコンクリートを一定の厚みで吹き付け施工す
る場合に用いられる吹付材用のセメント組成物に関す
る。より詳しくは、急結材を添加してコンクリートを急
結させる際に、アルカリフリー急結剤を使用しても優れ
た急結吹付効果を発揮し、またアルカリ含有急結剤を使
用した場合には従来よりも大幅に少ない使用量で良好な
吹付効果が得られる吹付材用セメント組成物に関する。

【０００２】なお、本発明において吹付材用セメント組
成物とは、セメント、モルタル、コクリートを含めた総
称である。特に示さない限り％は重量％である。また、
セメント成分とは水および骨材を除いた成分であり、セ
メント、アルミン酸カルシウム、石膏、石灰類および水
酸化アルミニウムを含む成分を云う。

【０００３】

【従来の技術】地下掘削空間やトンネル掘削面の補強工
事として、モルタルやコンクリートを圧縮空気等で壁面
に吹き付けて瞬時に硬化させるいわゆるショットクリー
ト工法が広く採用されている。この吹付コンクリート
は、吹付直前にコンクリートに急結材を混合して凝結時
間を著しく短縮したものが用いられている。

【０００４】この急結材として、(イ)珪酸ソーダや、ア
ルミン酸カルシウムにアルカリ塩を加えたものが従来用
いられており、これはセメントに対して数％の使用量で
高い急結効果が得られるので広く使用されたきた。しか
し、この急結材はアルカリを多量に含み強アルカリ性で
あるため、コンクリートの長期強度を著しく損なう問題
があり、また、作業者に対する悪影響や環境汚染を生じ
る問題もある。

【０００５】そこで、アルカリ含有量を大幅に低減した
急結材（アルカリ含有量が概ね２％以下、一般にアルカ
リフリー急結材と云う）も用いられている。これらのう
ち、(ロ)アルミン酸カルシウムと石膏を急結成分とした
急結材が知られているが、この急結剤はアルカリ塩を用
いたものより急結効果が低く、十分な急結性を得るには
セメントの１０重量％以上の使用量を必要とし、高い急
結性を得るには２０重量％程度必要である。このような
多量の使用はセメントとの混合性を損ね、作業性も低下
する。

【０００６】一方、(ハ)シリカゾルやアルミナゾル、硫
酸アルミニウムなどを主成分とした急結材も知られてい
る。このアルカリフリー急結材はアルカリを含まず、或
いはアルカリ含有量が極めて低いために前述のアルカリ
による問題を回避できる利点がある。しかし、現状で
は、このアルカリフリー急結材はアルカリを多量に含む
急結材に比べて初期の急結性能が低く、凝結や初期強度
がアルカリ含有急結材の数分の１程度である。このた
め、実際の吹付工事では、急結材を多量に使用するか、
あるいはコンクリートの水セメント比を小さくしたり、
微粉末を混合してコンクリートの粘性を高めるなどの工
夫が必要であり、それでもコンクリートの吹付厚みを厚
くできないなどの欠点を有している。特に、水に溶解し
た液体タイプのアルカリフリー急結材の場合には、急結
材の添加量を増やすとコンクリート中の水セメント比が
大きくなるため、水セメント比を小さくすることができ
ず、施工が難しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、吹付コンク
リート材における従来の上記問題を解決したものであっ
て、急結性能の低いアルカリフリー急結材を用いても、
あるいはアルカリ含有急結材を用いた場合でも従来より
も大幅に少ない使用量で優れた急結吹付効果を発揮する
吹付材用セメント組成物およびその吹付施工方法を提供
するものである。

【０００８】すなわち、本発明は、(１)セメント成分中
に、アルミン酸カルシウム成分を１０〜３５重量％含有
することを特徴とする吹付材用セメント組成物に関する
ものである。さらに本発明は、(２)セメント成分中に、
アルミン酸カルシウム成分を１０〜３５重量％、および
石膏を無水物換算で３〜３０重量％含有することを特徴
とする吹付材用セメント組成物に関するものである。

【０００９】本発明のセメント組成物は、(３)セメント
成分中に、酸化カルシウム換算で１〜１０重量％の石灰
類および/または０.５〜１０重量％の水酸化アルミニウ
ムを含有するものを含む。本発明のセメント組成物は、
(４)アルミン酸カルシウム成分が、3CaO・Al₂O₃、12CaO・
7Al₂O₃、CaO・Al₂O₃、3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄、11CaO・7Al₂O₃
・CaF₂、あるいはこれらの２種以上の混合物であるもの
を含む。本発明のセメント組成物は、(５)アルミン酸カ
ルシウム成分が、セメントクリンカー中に含有されてお
り、またはセメントクリンカー製造後にセメント成分に
追加混合されたものであるものを含む。

【００１０】また、本発明は、(６)上記(1)〜(5)のいず
れかに記載する吹付材用セメント組成物に、アルカリフ
リー急結材を添加して用いる吹付施工方法に関する。上
記施工方法は、(７)液状のアルカリフリー急結材を用い
る方法を含む。

【００１１】以下に本発明を実施例と共に具体的に説明
する。(Ｉ)セメント組成物本発明の吹付材用セメント組成物は、そのセメント成分
中に、アルミン酸カルシウム成分を１０〜３５重量％含
有し、あるいはアルミン酸カルシウムと共に石膏を３〜
３０重量％含有することを特徴とするものである。

【００１２】従来の吹付コンクリートは、吹付直前に急
結材をコンクリートに添加するものであり、急結成分は
吹付直前にコンクリートに混合される。アルミン酸カル
シウムと石膏を用いる急結材の一部には、石膏をセメン
ト側に配合する例も知られているが、この場合もアルミ
ン酸カルシウムは従来と同様に吹付時に混合されるもの
である。

【００１３】これに対して、本発明は、予めセメント成
分中にアルミン酸カルシウムないしアルミン酸カルシウ
ムと石膏を配合することにより急結効果を高め、アルカ
リ成分を必要とせずに、あるいは従来よりも大幅に少な
いアルカリ添加量で優れた急結効果を得られるようにし
た。従って、本発明の吹付材用セメント組成物によれば
アルカリフリー急結材を用いても従来より高い急結効果
が達成される。また、アルカリ塩を含有する急結材を用
いた場合には、従来よりも大幅に少ない使用量で優れた
急結効果が得られる。

【００１４】本発明において、アルミン酸カルシウムと
は、CaOとAl₂O₃を主要な構成成分とする化合物であっ
て、3CaO・Al₂O₃、12CaO・7Al₂O₃、CaO・Al₂O₃、CaO・2Al₂O
₃、3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄、11CaO・7Al₂O₃・CaF₂、11CaO・7Al
₂O₃・CaCl₂、2CaO・Al₂O₃・SiO₂等の化学式で表される結晶
質または非晶質の化合物、あるいはこれらの２種以上の
混合物であり、この中にいわゆるカルシウムアルミノフ
ェライト相（4CaO・Al₂O₃・Fe₂O₃）は含まない。アルミン
酸カルシウム成分とはこれらのアルミン酸カルシウム自
体あるいはアルミン酸カルシウムを生じる成分を云う。
また、本発明のアルミン酸カルシウム量とはセメント成
分に含まれるこれらＣ₁₂Ａ₇、Ｃ₃Ａ、ＣＡなどの合計量
を云う。

【００１５】アルミン酸カルシウムはセメント中の石膏
から溶出する硫酸イオン(SO₄ ^2-)の存在によってエトリ
ンガイトを活発に生成させ、針状の結晶を成長させて初
期の急結性を高める作用を果たす。本発明では、このア
ルミン酸カルシウムを予めセメント成分に混合しておく
ことにより、その溶出イオンの濃度が吹付の際に十分に
飽和し、吹付時に急結成分として混合する場合に比べて
より良好な急結効果が得られる。

【００１６】特にアルミン酸カルシウムのうち、3CaO・A
l₂O₃、12CaO・7Al₂O₃、CaO・Al₂O₃、3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄、
11CaO・7Al₂O₃・CaF₂、およびこれらの２種以上の混合物
は、比較的CaOとAl₂O₃の含有率が高く、CaO／Al₂O₃のモ
ル比が１以上であり、アルミン酸カルシウムの中でも活
性が高く優れた性能を与えるので好ましい。

【００１７】アルミン酸カルシウムはセメントクリンカ
ーに通常含まれている成分であり、普通、早強の各ポル
トランドセメントには各々約８〜９％前後、中庸熱ポル
トランドセメントには約３％前後含まれている。本発明
のセメント組成物は、これらの各種セメントにおいて通
常含まれるアルミン酸カルシウム量よりも多い量を含有
する。すなわち、本発明の吹付材用セメント組成物は、
セメント成分中に１０〜３５％、好ましくは１２〜２０
％のアルミン酸カルシウムを含有する。

【００１８】アルミン酸カルシウムの含有量が多いほど
急結性が高くなるが、アルミン酸カルシウム含有量が多
過ぎるとベースコンクリートの流動性が低下し、可使時
間が短くなる。また、その量が少な過ぎると所望の急結
効果が得られないので上記含有量の範囲が適当である。

【００１９】上記含有量のアルミン酸カルシウムはセメ
ントクリンカーの製造段階で生成させても良く、あるい
は通常のセメントにアルミン酸カルシウム成分を追加混
合しても良い。セメントクリンカーの製造段階では、例
えばポルトランドセメント系のセメントをベースとする
場合には、SiO₂とFe₂O₃の配合量を減らし、Al₂O₃量を増
やすことにより、CaO・3Al₂O₃等の量を増やすことができ
る。また、超速硬性セメントで用いられているように、
蛍石(CaF₂)を原料に使用してフッ素を導入することによ
り、多量の11CaO・7Al₂O₃・CaF₂を生成させることができ
る。

【００２０】一方、アルミン酸カルシウムを追加混合す
るセメントとしては、通常の吹付けコンクリート用のセ
メントとして使用されている普通ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント等が用いられる。さら
に、高炉セメントやフライアッシュセメント等を用いる
ことができる。なお、より高い急結性を得るには、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を用
いるのが好ましい。

【００２１】アルミン酸カルシウムをセメントに追加混
合する場合、このアルミン酸カルシウムは、石灰石、生
石灰、アルミナ、ボーキサイト、アルミ灰、粘土、珪
石、石膏、蛍石等から選ばれる原料を粉砕混合し、高温
焼成あるいは溶融してクリンカーを得た後に粉砕して得
られる。その際に不純物相として生成される3CaO・Si
O₂、2CaO・SiO₂やフリーのCaO等を少量含んでいても良い
が，良好な初期急結性能のためにはこれらの不純物相は
少ない方がより好ましい。

【００２２】本発明のセメント組成物は、好ましくは、
アルミン酸カルシウムと共に石膏を含有する。石膏はセ
メントの基本成分であり、例えばポルトランドセメント
系では無水物換算で約２〜４％含有されている。本発明
の好ましいセメント組成物は通常含まれる量よりやや多
量の石膏を含有する。すなわち、本発明のセメント組成
物は、セメント成分中に無水物換算で３〜３０重量％、
好ましくは５〜１５重量％の石膏を含有する。

【００２３】石膏は、アルミン酸カルシウムによるエト
リンガイトの生成に対して、硫酸イオンやカルシウムイ
オンを補填し、急結性の向上に寄与するばかりでなく、
コンクリートの混練時に、急結材が添加されるまでの凝
結を適度に調整して流動性を維持する役割をも果たす。
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏をいずれ
も使用できる。

【００２４】さらに、本発明のセメント組成物は、アル
ミン酸カルシウムや石膏と共に、石灰類や水酸化アルミ
ニウムを混合するものを含む。すなわち、本発明のセメ
ント組成物は以下の成分を含有する態様を含む。 (i)アルミン酸カルシウム、(ii)アルミン酸カルシウム
と石膏、(iii)アルミン酸カルシウムと石灰類、(iv)ア
ルミン酸カルシウムと水酸化アルミニウム、(v)アルミ
ン酸カルシウムと石膏および石灰類、(vi)アルミン酸カ
ルシウムと石膏および水酸化アルミニウム、(vii)アル
ミン酸カルシウムと石灰類および水酸化アルミニウム。

【００２５】石灰類や水酸化アルミニウムは、アルミン
酸カルシウムによるエトリンガイトの生成に対して、カ
ルシウムやアルミニウムを補填して急結性を高める作用
を果たし、さらに石灰類は１日以降の強度を向上させ
る。なお、ここで石灰類とは消石灰(Ca(OH)₂)および生
石灰(CaO)を指す。

【００２６】石灰類および水酸化アルミニウムの含有量
は、セメント成分中、石灰類がCaO換算で１〜１０重量
％が適当であり、１.５〜５重量％が好ましい。また、
水酸化アルミニウムは０.５〜１０重量％が適当であ
り、１〜５重量％が好ましい。これらの量が多過ぎる
と、アルミン酸カルシウムやエーライト(3CaO・SiO₂)、
ビーライト(2CaO・SiO₂)等の水硬性成分の量を相対的に
低下させるので適当ではなく、また少な過ぎると上記効
果が得られない。

【００２７】(II)吹付施工方法本発明のセメント組成物は、水を加えて混練した後に、
吹付時にノズル内で急結材と混合されて吹付施工され
る。この吹付施工において、従来のセメントを使用した
場合に比べて格段に高い急結性を発現させることができ
る。

【００２８】先に述べたように、珪酸ソーダや、アルミ
ン酸カルシウムにアルカリ塩を加えてなるアルカリ含有
の急結材は高い急結効果を示し、例えば、普通ポルトラ
ンドセメントからなるコンクリートに混合した場合、初
期強度が数分以内に急激に増加する。ところが、普通ポ
ルトランドセメント等に硫酸アルミニウム等からなるア
ルカリフリー急結材を用いた場合にはアルカリ含有急結
材よりも急結効果が低く、同程度の使用量では初期強度
が数分の１程度である。

【００２９】一方、本発明の吹付材用セメント組成物は
アルカリフリーの急結材を併用した場合でも優れた急結
効果を発揮する。例えば、普通ポルトランドセメントか
らなる本発明のセメント組成物に従来と同程度のアルカ
リフリー急結材を混合すると初期強度が数分以内に大幅
に増加し、通常の普通ポルトランドセメントにアルカリ
フリー急結材を用いた場合に比べて初期強度が２〜２０
倍程度高くなる。

【００３０】アルカリフリー急結材のうち、水に溶解し
た液状の急結材は、その使用量を増加させると、同時に
水の量が増え、コンクリートの水セメント比が大きくな
り、コンクリートの性状を損なう虞があるので使用量が
限られ、従来は十分な急結効果が得られない場合がある
が、本発明のセメント組成物では少ない使用量で優れた
急結効果が得られるので、液状の急結材に対してより一
層効果的である。

【００３１】また、本発明のセメント組成物からなる吹
付けコンクリートには、通常使用されるシリカヒュー
ム、石灰石微粉末、高炉スラグ、フライアッシュ等のポ
ゾラン性物質を添加して使用することができ、また膨張
材、増粘材、分離低減剤、減水剤、ＡＥ剤等の無機系或
いは有機系の混和材(剤)を併用することができる。

【００３２】

【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と共に示す。
なお、本発明は以下の範囲に限定されるものではない。

【００３３】実施例１石灰石、珪石、ボーキサイト、ベンガラを原料とし、Ｃ
₃Ａ:１５重量％、Ｃ₃Ｓ:５５重量％、Ｃ₂Ｓ:２０重量
％、Ｃ₄ＡＦ:７重量％となるように配合して焼成し、ブ
レーン比表面積3500cm²/gに粉砕したセメントクリンカ
ー(Ｍ)を得た。このクリンカー(Ｍ)に、二水石膏および
半水石膏粉末をそれぞれ無水物換算で６重量％、または
５重量％となる量を混合してセメント成分(Ａ)(Ｂ)を得
た。一方、アルミン酸カルシウムとして２種のクリンカ
ーを製造した。すなわち、生灰石とアルミナをCaOとAl₂
O₃のモル比で１２：７および１：１となるように配合し
て粉砕した後にロータリーキルンで焼成してクリンカー
を得た。これを粉砕して12CaO・7Al₂O₃(Ｃ₁₂Ａ₇)およびC
aO・Al₂O₃(ＣＡ)からなる比表面積5000cm²/gのアルミン
酸カルシウム粉末を得た。この粉末を秩父小野田社製の
普通ポルトランドセメント(Ｃ₃Ａ:９％、石膏:３％)に
追加混合して、表１に示す量のアルミン酸カルシウムを
含有するセメント成分(Ｃ)(Ｄ)を調製した。

【００３４】急結材として、(ア)アルカリ含有急結材
(電気化学工業社製：ナトミック Type-5)、(イ)粉末のアルカ
リフリー急結材(硫酸アルミニウム、平均16水塩)、(ウ)液体ア
ルカリフリー急結材(沈降シリカ＋硫酸アルミニウム：ローヌ・フ゜ーラン
社製 RHOCA Jet 50SC）の３種を用いた。上記セメント
成分に水を加えて混合したセメント組成物のペースト
(水セメント比50％)をポリエチレン容器中で１分間混練
した後に、急結材(ア,イ,ウ)をセメントに対して外割で
(ア)は７％、(イ)と(ウ)はそれぞれ１２％添加し、５秒
間ハンドミキサで十分攪拌した後に、所定時間(急結材
添加後2,4,6,10分)経過後の凝結状態をプロクター貫入
抵抗値(ASTM C-403)により測定した。なお、比較試料と
して、上記セメント組成物に代えて普通ポルトランドセ
メントを用いたセメントペースト(急結材の使用量は実
施例の試料と同じ)について、プロクター貫入抵抗値を
同様に測定した（比較１〜３）。これらの結果を表２に
示した。

【００３５】表２に示すように、セメント成分(Ａ〜Ｄ)
からなる本発明のセメント組成物は、何れもアルカリ含
有急結材(ア)および粉末のアルカリフリー急結材(イ)を
用いた場合、急結材添加２分後で２００PSI前後から８
００PSI以上の抵抗値を示し、４〜６分経過後にはかな
りの試料が１０００PSIを上回る優れた急結効果が得ら
れる。一方、比較試料(比較１,２)は同種の急結材を用
いた実施例の試料に比べて急結効果が大幅に低い。ま
た、液体のアルカリフリー急結材(ウ)を用いた場合に
は、２分後の貫入抵抗値はやや低いが、本発明のセメン
ト成分(Ａ〜Ｄ)を用いたセメント組成物は比較試料(比
較３)よりも格段に高い急結効果を示している。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】実施例２実施例１のセメントクリンカーＭ(Ｃ₃Ａ:１５％、比表
面積3500cm²/g)に対して、表３に示す配合量となるよう
に、二水石膏、消石灰、水酸化アルミニウムを加えてセ
メント成分(Ｅ)を調製した。一方、実施例１と同様の普
通ポルトランドセメント(Ｃ₃Ａ:９％、石膏:３％)に、
アルミン酸カルシウム(Ｃ₁₂Ａ₇)、無水石膏、消石灰、
水酸化アルミニウムを、表３に示す配合量となるように
混合してセメント成分(Ｆ)を調製した。これらのセメン
ト成分(Ｅ,Ｆ)に対して急結材(ウ)を１２％混合したセ
メントペーストについて実施例１と同様の貫入抵抗値を
測定した。この結果を表４に示した。何れの試料No.19
〜38も、実施例１の比較試料No.3に比べて格段に高い急
結効果を示しており、概ね、石灰および水酸化アルミニ
ウムの併用に伴って貫入抵抗値が向上している。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】実施例３実施例１および２で作製した、セメント成分に石膏を３
％以上含有する試料No.20、21、29、37と、石膏を３％
未満含有する試料4、6、19について、実施例１ないし２
と同様の条件で混練してセメントペーストとした。この
セメントペーストを日本工業規格(JIS R5201)に示され
たセメントモルタルフロー用のコーン(底面100mm)に詰
め、引き抜いたときの自重によるフローを、所定時間
(混練直後、30分後、60分後)ごとに測定し、流動性の変
化を評価した。この結果を表５に示した。表５に示すよ
うに、石膏を３％未満しか含有しないもの(試料No.4,6,
19)は石膏を３％以上含有するものよりもフローの低下
が大きく、石膏を３％以上含有するセメントは、石膏を
３％未満しか含有しないセメントよりもフレッシュペー
ストの流動性の低下を改善する効果が認められる。

【００４２】

【表５】

【００４３】実施例４普通ポルトランドセメント(秩父小野田社製、Ｃ₃Ａ:9
％)に表６の配合量になるようにアルミン酸カルシウム
(Ｃ₁₂Ａ₇)と無水石膏を混合して本発明に用いるセメン
ト成分を製造した。このセメント成分に減水剤、砂およ
び水を加えてベースモルタルを調製した。同様に、この
モルタル配合に粗骨材を加えて、ベースコンクリートを
調製した。このモルタルおよびコンクリートに対してア
ルカリフリーの液体急結材[実施例１の(ウ)]を１２％混
合して吹付試験を行なった。急結材は吹付けノズル先端
でモルタルおよびコンクリートに混合した。吹付試験
は、垂直の壁面に直径約２０cm、厚さ約１０cmにモルタ
ルを吹付けた後、プロクター貫入抵抗値を測定した。さ
らに、その後、壁面に約１ｍ²の範囲にコンクリートを
５０リットル吹付けた後に、付着せずに落下したコンクリー
トの重量を測定し、リバウンド率を算出した。一方、比
較例として、上記アルミン酸カルシウムと無水石膏を予
め普通ポルトランドセメントに加えず、吹付時に急結材
と同時にモルタルおよびコンクリートに加えた場合につ
いて同様の評価を行った。なお、アルミン酸カルシウム
および石膏は液体急結材とは別系統で吹付けノズルから
モルタル、コンクリートに添加した。この結果を表７に
示した。

【００４４】表７の結果から明らかなように、比較例に
対して本実施例の試料は何れも貫入抵抗値が約１０倍程
度高い。また、リバウンド率も本実施例は比較例の数分
の１であり大幅に低い。このように、アルミン酸カルシ
ウムをセメントに予め配合してセメント成分中のアルミ
ン酸カルシウム含有量を高めておくことにより、吹付時
にアルミン酸カルシウムを混合するよりも、格段に優れ
た急結効果を得ることができる。これは、セメント成分
中のアルミン酸カルシウム含有量、あるいはアルミン酸
カルシウムと石膏の含有量を予め高めておくことによ
り、セメントを混練した際に、これらの溶出イオンが吹
付時に十分に飽和に達するため、吹付時に急結材と共に
アルミン酸カルシウムを加えるよりも良好な急結効果が
得られるものと考えられる。

【００４５】

【表６】

【００４６】

【表７】

【００４７】実施例５実施例２で製造した６種のセメント成分(試料No.21,24,
28,31,34,38)を用い、これに水と共に砂、粗骨材および
混和剤(高性能減水剤：竹本油脂社製、チューホ゛ールHP-11)を
所定量加えて混練し、表８に示す配合量のコンクリート
を調製した。比較例として、セメント成分に普通ポルト
ランドセメント(Ｃ₃Ａ：９％)のみを用いたもの(比較
７)、および普通ポルトランドセメント６５重量％とア
ルミン酸カルシウム(Ｃ₁₂Ａ₇)３５重量％を混合したセ
メントを用いたもの(比較８)についても同様にコンクリ
ートを調製した。このコンクリートをポンプで圧送し、
吹付けノズル先端で２種のアルカリフリーの液体急結材
((エ):硫酸アルミニウム25％溶液、(ウ):沈降シリカ＋硫酸アルミニウム、ロ
ーヌ・フ゜ーラン社製 RHOCA Jet 50SC)を別々に添加して、プル
アウト試験用皿および木箱に吹付けを行なった。なお、
急結材の添加量はセメント成分に対して１２％である。
吹付けたコンクリートの硬化性能の評価として、凝結終
了後の３、６時間の材齢ではプルアウト試験を行い、さ
らに材齢１日および２８日に、木箱に吹付けたコンクリ
ートから円柱状試験体(φ50mm×H100mm)を切り出して圧
縮強度を測定した。この結果を表９に示した。また、急
結材添加直後の早期時間材齢の硬化性能は、吹付けコン
クリートについて目視および触感で評価すると共に、別
途、コンクリートを目開き５mmの篩を通じて粗骨材を除
去したモルタルを採取し、これに上記アルカリフリー液
体急結材を添加したモルタルのプロクター貫入抵抗試験
を行なって評価した。これらの試験結果を表１０に示し
た。

【００４８】表１０に示すように、本発明に係る量のア
ルミン酸カルシウムを含有するコンクリートを使用した
ものは、吹付後１０分までの初期強度の増進が早い。ま
た、表９に示すように、３時間〜２８日後の強度発現性
も良好である。一方、アルミン酸カルシウムが９重量％
の比較試料(比較７)は急結性が不足しており吹付材とし
て適しないものであった。また、アルミン酸カルシウム
量が過剰な比較試料(比較８)は急結材を添加する前にコ
ンクリートの硬化が早く、ポンプ圧送による吹付けがで
きなかった。

【００４９】

【表８】

【００５０】

【表９】

【００５１】

【表１０】

【００５２】

【発明の効果】本発明の吹付材用セメント組成物は、急
結材を用いて吹付施工を行う際に、アルカリ成分を必要
とせずに、あるいは従来よりも大幅に少ないアルカリ添
加量で優れた急結効果が得られる。従って、これまで実
用が難しかったアルカリフリー急結材あるいはアルカリ
フリー液体急結材を容易に使用することができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 22:14） 103:14 (72)発明者小林久美子千葉県佐倉市大作２丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内 (72)発明者副田孝一千葉県佐倉市大作２丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント成分中に、アルミン酸カルシウ
ム成分を１０〜３５重量％含有することを特徴とする吹
付材用セメント組成物。
【請求項２】セメント成分中に、アルミン酸カルシウ
ム成分を１０〜３５重量％、および石膏を無水物換算で
３〜３０重量％含有することを特徴とする吹付材用セメ
ント組成物。
【請求項３】セメント成分中に、酸化カルシウム換算
で１〜１０重量％の石灰類および/または０.５〜１０重
量％の水酸化アルミニウムを含有する請求項１または２
に記載の吹付材用セメント組成物。
【請求項４】アルミン酸カルシウム成分が、3CaO・Al₂
O₃、12CaO・7Al₂O₃、CaO・Al₂O₃、3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄、11
CaO・7Al₂O₃・CaF₂、あるいはこれらの２種以上の混合物
である請求項１、２または３に記載の吹付材用セメント
組成物。
【請求項５】アルミン酸カルシウム成分が、セメント
クリンカー中に含有されており、またはセメントクリン
カー製造後にセメント成分に追加混合されたものである
請求項１〜４のいずれかに記載の吹付材用セメント組成
物。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載する吹付
材用セメント組成物に、アルカリフリー急結材を添加し
て用いる吹付施工方法。
【請求項７】液状のアルカリフリー急結材を用いる請
求項６に記載の吹付施工方法。