JPH11270144A - 断面補修用コンクリートの吹付け方法 - Google Patents

断面補修用コンクリートの吹付け方法

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JPH11270144A
JPH11270144A JP7275298A JP7275298A JPH11270144A JP H11270144 A JPH11270144 A JP H11270144A JP 7275298 A JP7275298 A JP 7275298A JP 7275298 A JP7275298 A JP 7275298A JP H11270144 A JPH11270144 A JP H11270144A
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concrete
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Shigeru Aoki
茂 青木
Ikuo Ozawa
郁夫 小澤
Kouichiro Sawa
弘一朗 佐波
Ikutami Yamashiro
育▲民▼ 山代
Keiichi Yoshida
圭一 吉田
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J FEC KK
Obayashi Corp
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J FEC KK
Obayashi Corp
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
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    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • C04B2111/1025Alkali-free or very low alkali-content materials
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断面補修の際の施工能率の改善と表面仕上げ
を可能にすること。 【解決手段】 コンクリートを補修断面30に吹付け
て、コンクリート層32を形成する際には、モルタル供
給ポンプ12,急結剤共給ポンプ14,粗骨材供給機1
6を駆動させる。この場合、繊維強化コンクリート層を
形成する場合には、強化繊維供給機18を駆動させれば
よい。このような駆動状態で吹付け装置を稼動させる
と、ノズル本体20の先端からモルタルCと粗骨材Eと
が混合されたコンクリートに、非アルカリ液体急結剤D
を添加したもの、ないしは、これらに補強繊維Fを添加
したものが噴出され、これが補修断面30に吹付けられ
てコンクリート層32を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、断面補修用コン
クリートの吹付け方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】導水路やトンネルなどの小断面抗道にお
いて、断面補修が必要になった場合、特に、補修厚みが
厚いときには、ひび割れ抑制のために、コンクリート層
を形成する必要がある。
【0003】このようなコンクリート層の形成は、従
来、型枠内注入工法か、あるいは、プレパックド工法に
より行われていた。
【0004】しかしながら、このようなコンクリート層
の形成方法には、以下に説明する問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、型枠内注入
工法やプレパックド工法によるコンクリート層の形成
は、型枠の設置,撤去が必要になるなど、施工能率が悪
いという問題があった。
【0006】このような問題化を解決するための手段と
して、例えば、断面が大きなトンネル壁面にコンクリー
トライニング層を形成する吹付け方法を適用することが
考えられるが、このようなライニング層の形成では、コ
ンクリート中にリバウンドを抑制するためなどの目的で
急結剤を添加している。
【0007】ところが、急結剤をコンクリート中に添加
すると、吹付けられたコンクリートが早期に硬化し、断
面補修のために形成するコンクリート層の表面の均し作
業ができないという別の問題が発生する。
【0008】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、施
工能率を向上させつつ、かつ、表面の均し作業が可能に
なる断面補修用コンクリートの吹付け方法を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、小規模導水路,小断面トンネルなどの断面補修用コ
ンクリートの吹付け方法において、吹付けノズルの先端
から補修断面に向けて吹付けるコンクリートに非アルカ
リ液体急結剤を添加するようにした。このように構成し
た断面補修用コンクリートの吹付け方法によれば、補修
断面に吹付けによりコンクリート層を形成するので、施
工能率が向上する。本発明の非アルカリ液体急結剤は、
硫酸アルミニウム水和物を主成分とする酸性の物質であ
って、跳ね返り抑止,増粘剤を含むものである。跳ね返
り抑止,増粘剤は、セルロース,アクリル,SBR,ク
ロロプレンもしくはスルフォネートメラミン化合物の高
分子材料よりなり、さらに、クロイダルシルカ,シリカ
ヒューム,シリカ微粉末,ベントナイト,被覆炭酸カル
シウムもしくはメタカオリンなどの無機材料を含みう
る。このような非アルカリ液体急結剤によれば、急結剤
を添加したコンクリートが適度な硬化速度となり、吹付
けた後に、表面の均し作業を行うことができるととも
に、火傷などの恐れもなく安全性が高くなる。前記コン
クリートには、補強繊維を混入することができる。混入
する補強繊維は、短繊維でも長繊維でもよい。この構成
によれば、非アルカリ液体急結剤を添加したコンクリー
トが適度な硬化速度を有しているので、補強繊維とコン
クリート中のモルタルとの付着不良が防止され、コンク
リート層の多孔質化が防げる。前記コンクリートには、
高濃度ポリマーエマルジョンを添加することができる。
高濃度ポリマーエマルジョンは、固形分が65%以上含
まれているゴムアスファルト,アクリル,SBRなどで
あって、このようなポリマーエマルジョンをコンクリー
ト中に添加すると、補修断面に吹付けられたコンクリー
ト層の防水性(耐久性など)が向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付け方
法の一実施例を示している。
【0011】同図に示した吹付け方法では、吹付けノズ
ル10と、モルタル供給ポンプ12と、急結剤供給ポン
プ14と、骨材供給機16と、補強繊維供給機18とを
備えた吹付け装置が用いられる。
【0012】吹付けノズル10は、先端側に吹付け用開
口20aが形成され、後端側にガイド部20bが設けら
れた中空円筒状の吹付けノズル本体20と、この吹付け
ノズル本体20の中心軸状に配置された中空円筒状の内
管22とを備えている。
【0013】内管22は、ガイド部20bに案内され
て、軸方向に移動自在に構成されていて、吹付けるコン
クリートの配合比に応じて、後述するモルタルCと粗骨
材Eの接触混合の距離調整を行うことができる。
【0014】吹付けノズル本体20の先端側外周には、
環状の急結剤供給路24を形成する鞘管26が設けられ
ている。鞘管26は、その先端がノズル本体20の先端
縁よりも若干前方に突出するように装着されていて、ノ
ズル本体20の先端縁との間のリング状開口が非アルカ
リ液体急結剤Dの注出口24aとなっている。
【0015】内管22は、両端が開口しており、前端側
の開口が、吹付け用開口20aの奥側に位置するように
ノズル本体20の内部に配置されている。
【0016】吹付けノズル本体20の内部には、その内
周面と内管20の外周面との間にモルタル供給路28が
形成されていて、このモルタル供給路28には、モルタ
ル供給口30が連通接続されている。
【0017】モルタル供給口30とモルタル供給ポンプ
12との間は、モルタル圧送管32により接続されてい
る。内管22の他端側開口と粗骨材供給装置16との間
は、粗骨材圧送管34により接続されている。
【0018】内管22に繋がる粗骨材圧送管34の途中
には、分岐管36が設けられ、この分岐管36と補強繊
維供給機18との間は、補強繊維圧送管38により接続
されている。鞘管26内に形成された急結剤供給路24
と急結剤供給ポンプ14との間は、急結剤圧送管40に
より接続されている。
【0019】モルタル供給ポンプ12,急結剤供給ポン
プ14,粗骨材供給機16,補強繊維供給機18には、
コンプレッサ42を介して圧縮空気がそれぞれ供給され
る。
【0020】モルタル供給ポンプ12のホッパーには、
予め配合調整が施されたプレミックスなどのモルタルA
が投入される。モルタルAには、場合によっては、高濃
度ポリマーエマルジョンBが投入され、これらが混練さ
れたモルタルCが、モルタル圧送管32を介して、吹付
けノズル本体20内のモルタル供給路28に圧送され、
供給路28を通過して、ノズル本体20の先端側に送出
される。
【0021】高濃度ポリマーエマルジョンBは、固形分
が65%以上含まれているゴムアスファルト,アクリ
ル,SBRなどであって、このようなポリマーエマルジ
ョンをコンクリート中に添加すると、補修断面に吹付け
られたコンクリート層の防水性が向上する。
【0022】急結剤供給ポンプ14のホッパーには、非
アルカリ液体急結剤Dが供給され、供給された急結剤D
は、圧送管40を介して、鞘管26内の急結剤供給路2
4に圧送され、供給路28を通過して注入口24aか
ら、ノズル本体20の先端から吹付けられるコンクリー
トに添加される。
【0023】非アルカリ液体急結剤Dは、硫酸アルミニ
ウム水和物を主成分とする酸性の物質であって、跳ね返
り防止,増粘剤を含むものである。跳ね返り防止,増粘
剤は、セルロース,アクリル,SBR,クロロプレンも
しくはスルフォネートメラミン化合物の高分子材料より
なり、さらに、クロイダルシルカ,シリカヒューム,シ
リカ微粉末,ベントナイト,被覆炭酸カルシウムもしく
はメタカオリンなどの無機材料を含みうる。
【0024】一方、粗骨材供給機16のホッパーには、
予め粒度調整が施された粗骨材Eが供給され、設定され
た配合比に応じて、回転数を調整することにより、粗骨
材Eが粗骨材圧送管34に送出される。
【0025】圧送管34内を圧送された粗骨材Eは、内
管22を介して、モルタル供給路28を通過して、ノズ
ル本体20の先端側に送出されるモルタルC中に混入さ
れる。
【0026】補強繊維供給機18は、ビニロン,ガラス
繊維などの補強繊維Fを所定長に切断して、補強繊維圧
送管38に送出すものであって、圧送管38内を圧送さ
れた補強繊維Fは、分岐管36を介して、粗骨材圧送管
34内に送出される。
【0027】この時の補強繊維Fの供給量は、設定され
た体積%に応じて、補強繊維供給機18の回転数を調整
することにより制御する。補強繊維Fは、短繊維に限る
ことはなく、長繊維であってもよい。
【0028】以上のように構成された吹付け装置でコン
クリートを補修断面30に吹付けて、コンクリート層3
2を形成する際には、モルタル供給ポンプ12,急結剤
共給ポンプ14,粗骨材供給機16を駆動させる。
【0029】この場合、繊維強化コンクリート層を形成
する場合には、強化繊維供給機18を駆動させればよ
い。
【0030】このような駆動状態で吹付け装置を稼動さ
せると、ノズル本体20の先端からモルタルCと粗骨材
Eとが混合されたコンクリートに、非アルカリ液体急結
剤Dを添加したもの、ないしは、これらに補強繊維Fを
添加したものが噴出され、これが補修断面30に吹付け
られてコンクリート層32を形成する。
【0031】以上のようにして施工される断面補修用コ
ンクリートの吹付け方法によれば、補修断面30に吹付
けによりコンクリート層32を形成するので、施工能率
が大幅に向上する。
【0032】この場合、本実施例では、非アルカリ液体
急結剤Dをコンクリートに添加するので、添加されたコ
ンクリートが適度な硬化速度となり、吹付けた後に、コ
ンクリート層32の表面の均し作業を行うことができる
とともに、火傷などの恐れもなく安全性が高くなる。
【0033】また、本実施例の場合には、コンクリート
に補強繊維Fを混入することができ、非アルカリ液体急
結剤Dを添加したコンクリートが適度な硬化速度を有し
ているので、補強繊維Fとコンクリート中のモルタルC
との付着不良が防止され、コンクリート層32の多孔質
化が防げる。
【0034】以下に示した表1は、本発明の吹付け方法
で用いることができるコンクリートの配合例を示してい
る。
【0035】
【表1】 また、以下の表2には、配合比の詳細を示している。
【0036】
【表2】 以上の表1,2に示した結果から、本発明の断面補修用
コンクリートでは、非アルカリ液体急結剤Dは、セメン
トに対する重量比率で3〜15%、より望ましくは、5
〜10%添加する。
【0037】この添加量の上,下限値は、以下に説明す
る理由に基づく。本発明の非アルカリ液体急結剤Dは、
硫酸アルミニウムを主成分とし、粉塵低減目的に有機,
無機の増粘剤が混入されたもので、ph値は、約2.5
の酸性である。
【0038】非アルカリ液体急結剤Dの主成分である硫
酸アルミニウムは、コンクリート中のセメントと反応し
て、いわゆる急結性能を発揮するエトリンガイトと呼ば
れる針状の結晶となり、コンクリート,モルタルの硬化
体の結晶の一部を形成する。
【0039】その反応形態および反応の結果できる結晶
は、普通ポルトランドセメントの場合と基本的に同じで
ある。非アルカリ液体急結剤Dは、セメントに対する重
量比率を大きくすると、当然急結性能は、大きくなる
が、単位セメント量が400kg/m3の場合、添加率
が9%の時、乾燥収縮率が900×10-6になる。
【0040】また、添加率が12%の時、乾燥収縮率が
1100×10-6になる。一方、急結剤Dを使用しない
コンクリートの強度と比較すると、材齢3ヶ月で、添加
率が9%の時、約10%、添加率が12%の時、約15
%程度の強度低下が見られる。
【0041】本発明の場合には、断面補修用コンクリー
トに添加するので、急結剤Dの使用目的からして、壁面
の吹付けの場合が添加量の下限値になり、天井面の吹付
けの場合が上限値となる。
【0042】コンクリート,モルタルの配合によって
は、添加率が3%でも、3cm程度の厚みであれば、吹
付けてもダレなど発生しないので、下限値は、3%とす
る。
【0043】他方、天井面に20cmを上回る厚付けす
る場合には、急結剤Dの添加量は、15%程度必要にな
る。
【0044】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付け方法に
よれば、施工能率が大幅に改善されるとともに、コンク
リート層の表面仕上げも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる断面補修用コンクリートの吹付
け方法の一実施例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
A プレミックスモルタル B 高濃度ポリマーエマルジョン C モルタル D 非アルカリ液体急結剤 E 粗骨材 F 補強繊維 10 吹付けノズル 12 モルタル供給ポンプ 14 急結剤供給ポンプ 16 粗骨材供給機 18 補強繊維供給機 30 補修断面 32 コンクリート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐波 弘一朗 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 山代 育▲民▼ 東京都江戸川区中葛西3−15−7 株式会 社ジェー・フェック内 (72)発明者 吉田 圭一 東京都江戸川区中葛西3−15−7 株式会 社ジェー・フェック内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 小規模導水路,小断面トンネルなどの断
    面補修用コンクリートの吹付け方法において、 吹付けノズルの先端から補修断面に向けて吹付けるコン
    クリートに非アルカリ液体急結剤を添加することを特徴
    とする断面補修用コンクリートの吹付け方法。
  2. 【請求項2】 前記コンクリートに補強繊維を混入する
    ことを特徴とする請求項1記載の断面補修用コンクリー
    トの吹付け方法。
  3. 【請求項3】 前記コンクリートに高濃度ポリマーエマ
    ルジョンを添加することを特徴とする請求項1または2
    記載の断面補修用コンクリートの吹付け方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001322858A (ja) * 2000-05-09 2001-11-20 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd コンクリート断面修復材
WO2001098606A1 (fr) * 2000-06-22 2001-12-27 Diffazur S.A. Procédé de fabrication de bassins aquatiques et bassins notamment pour piscine
JP2007168224A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Denki Kagaku Kogyo Kk 吹付け装置、吹付け工法およびそれを用いた補修工法

Cited By (4)

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