JPH11292590A - 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法 - Google Patents

急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法

Info

Publication number
JPH11292590A
JPH11292590A JP10089772A JP8977298A JPH11292590A JP H11292590 A JPH11292590 A JP H11292590A JP 10089772 A JP10089772 A JP 10089772A JP 8977298 A JP8977298 A JP 8977298A JP H11292590 A JPH11292590 A JP H11292590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quick
weight
parts
aluminate
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10089772A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuto Kushihashi
和人 串橋
Mitsuo Takahashi
光男 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP10089772A priority Critical patent/JPH11292590A/ja
Publication of JPH11292590A publication Critical patent/JPH11292590A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • C04B2103/12Set accelerators
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • C04B2111/00577Coating or impregnation materials applied by spraying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低添加で急結性があり、コンクリートの初期
付着性や初期強度発現性を高め、リバウンドや粉塵量も
極めて少ない施工が可能となる急結性材料、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、アルカリ金属
炭酸塩、硫酸アルカリ、アルカリ金属アルミン酸塩、及
びアルカリ土類金属水酸化物を含有してなる急結性材
料、セメントと該急結性材料を含有してなる吹付コンク
リート、並びに、該吹付コンクリートを吹付ける吹付工
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、吹付コンクリート
の初期付着性や初期強度発現性を高める吹付コンクリー
ト用の急結性材料、吹付コンクリート、及びそれを用い
た吹付工法に関する。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、掘削されたトンネルや
地山露出面への吹付には、初期硬化が早く発現するモル
タルやコンクリートが求められており、特に、トンネル
の上部に吹付けるための初期付着性や初期硬化性の大き
い材料が求められている。一方、コンクリートを吹付け
て地山を安定させながら掘り進むNATM工法等に使用
する材料としては、コンクリートを急速に硬化させる吹
付用の急結材の使用が必須となっている。
【0003】ここで使用される急結材としては、カルシ
ウムアルミネートからなるもの、カルシウムアルミネー
トを主体としてアルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金
属炭酸塩を含有するもの、並びに、カルシウムアルミネ
ートを含有せず、アルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ
金属炭酸塩を主成分とするものなどが知られている(特
開昭61− 26538号公報、特開昭63−210050号公報、特開
昭64− 51351号公報、及び特公昭56− 27457号公報)。
しかしながら、これらの材料では、ときにより、急結性
が損なわれたり、コンクリートの付着力が弱くなったり
して、吹付施工した際、コンクリートが施工面に付着し
ないで跳ね返ったり、一旦付着しても、その後、剥離し
たりしてリバウンドが多くなったりする課題があった。
【0004】本発明者は、前記課題を解消するために、
種々検討した結果、特定の材料を使用することによっ
て、前記課題が解消できる知見を得て本発明を完成する
に至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、非晶質
カルシウムアルミネート、アルカリ金属炭酸塩、硫酸ア
ルカリ、アルカリ金属アルミン酸塩、及びアルカリ土類
金属水酸化物を含有してなる急結性材料であり、セメン
トと該急結性材料を含有してなる吹付コンクリートであ
り、該吹付コンクリートを吹付ける吹付工法である。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明で使用する非晶質カルシウムアルミ
ネートとは、生石灰、消石灰、石灰石、及び炭酸カルシ
ウム等のカルシア原料や、アルミナ、ボーキサイト、ダ
イアスポア、長石、及び粘土等のアルミナ原料などをキ
ルンで焼成したり、電気炉で溶融したりするなどの熱処
理をし、急冷して得られるもので、3CaO・Al2O3 (C3A)
、 12CaO・7Al2O3 (C12A7)、 CaO・Al2O3 (CA)、及び
CaO・2Al2O3 (CA2)等と示される鉱物組成に対応するカ
ルシウムアルミネート熱処理物を急冷したもの又はその
粉砕物が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用す
ることが可能である。また、その他の成分として、ナト
リウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属を一
部含有した非晶質カルシウムアルミネート等も使用可能
である。さらに、そのCaO の一部をハロゲン化合物で置
き換えた 11CaO・7Al2O3・CaX2(X はハロゲン元素)も
同様に使用可能である。これらの中では、反応活性の面
で、C12A7 鉱物組成に対応する非晶質カルシウムアルミ
ネートが好ましい。非晶質カルシウムアルミネート(以
下、A−CAという)の粒度は、ブレーン比表面積で3,
000cm2/g以上が好ましく、急結性や初期強度発現性の面
から、4,000cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満
では急結性や初期強度発現性が低下する場合がある。
【0008】本発明で使用するアルカリ金属炭酸塩とし
ては、リチウム、ナトリウム、及びカリウムの炭酸塩や
重炭酸塩などが挙げられ、これらの一種又は二種以上を
使用することが可能である。これらのうち、炭酸ナトリ
ウムや炭酸カリウムが好ましく、無水炭酸ナトリウムが
最も好ましい。アルカリ金属炭酸塩(以下、単に炭酸塩
という)の粒度は、溶解速度が速いものであれば特に限
定されるものではない。
【0009】本発明で使用する硫酸アルカリとしては、
硫酸ナトリウムや硫酸カリウムなどのアルカリ金属硫酸
塩、並びに、二水セッコウ、半水セッコウ、及び無水セ
ッコウ等の硫酸カルシウム等のアルカリ土類金属硫酸塩
などが挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用する
ことが可能である。このうち、硫酸カルシウムの使用が
好ましく、長期にA−CAと反応してエトリンガイトを
生成し強度増進する面から無水セッコウの使用が最も好
ましい。硫酸アルカリの粒度は特に限定されるものでは
ないが、ブレーン比表面積で2,000 〜7,000cm2/g程度が
好ましい。2,000cm2/g未満では硫酸イオンの溶出が遅
く、セメントやA−CAとの反応が遅くなる場合があ
り、7,000cm2/gを越えると反応が遅延する場合がある。
【0010】本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸
塩(以下、単にアルミン酸塩という)としては、例え
ば、KAlO2 ・nH2OやNaAlO2・nH2O(n=0〜2)と示され
るアルミン酸カリウムやアルミン酸ナトリウムなどが挙
げられる。また、アルミン酸塩の原材料である、水酸化
ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化
物や、水酸化アルミニウム、アルミナ、及びボーキサイ
ト等のアルミニウム原料の未反応物が含有されていても
問題ではない。
【0011】さらに、本発明で使用するアルカリ土類金
属水酸化物(以下、単に水酸化物という)としては、消
石灰等が使用できるが、生石灰が含まれていても問題で
はない。
【0012】急結性材料中のA−CA、炭酸塩、硫酸ア
ルカリ、アルミン酸塩、及び水酸化物の配合割合は、A
−CA20〜50重量部、炭酸塩20重量部以下、硫酸アルカ
リ5〜30重量部、アルミン酸塩5〜20重量部、及び水酸
化物5〜35重量部が好ましく、A−CA30〜45重量部、
炭酸塩15重量部以下、硫酸アルカリ5〜20重量部、アル
ミン酸塩5〜15重量部、及び水酸化物15〜25重量部がよ
り好ましい。A−CA、炭酸塩、硫酸アルカリ、アルミ
ン酸塩、及び水酸化物の配合割合が、この範囲外では凝
結性能や強度発現性が低下するおそれがある。急結性材
料の使用量は、セメント 100重量部に対して、3〜10重
量部が好ましく、5〜8重量部がより好ましい。3重量
部未満では急結性が得にくく、10重量部を越えるとコン
クリートの強度発現性が低下する場合がある。
【0013】ここでセメントとしては、通常市販されて
いる普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメ
ント、これらのポルトランドセメントにフライアッシュ
や高炉スラグなどを混合した各種混合セメント等が挙げ
られ、これらを微粉末化して使用することも可能であ
る。そして、吹付施工に要求されるリバウンド率や粉塵
量の低減、圧送性や強度発現性などの性能や施工条件に
より適したセメントの選択が可能であるが、一般的に使
用が可能な普通ポルトランドセメントや早強ポルトラン
ドセメントの使用が好ましい。また、フルオロカルシウ
ムアルミネートを含有するフルオロセメントも本発明で
はセメントとして使用可能であり、さらに、3CaO・Si
O2、2CaO・SiO2、3CaO・Al2O3 、及び4CaO・Al2O3 ・Fe
2O3 と示されるセメント中の鉱物組成の含有量を変更し
て焼成したセメントクリンカーに、硫酸カリウム、硫酸
ナトリウム、及び硫酸カルシウム等を配合した特殊セメ
ントも本発明ではセメントとして使用可能である。
【0014】本発明で使用する水の量は、セメント 100
重量部に対して、35〜70重量部が好ましく、45〜60重量
部がより好ましい。35重量部未満では長期の水和反応を
阻害し、強度不足になる場合があり、70重量部を越える
と急結性材料の使用量を多くする必要があり、長期強度
発現性が不足する場合がある。
【0015】各材料の混合方法は特に限定されるもので
はないが、ブレンディングミキサー等の混合機を使用し
て混合することが可能である。
【0016】吹付工法としては、コンクリートと急結性
材料を別々に圧送し、合流混合した急結性吹付コンクリ
ートを吹付ける吹付工法が好ましく、乾式吹付法や湿式
吹付法が使用できる。なかでも粉塵の発生量が少ない面
で湿式吹付法が好ましい。乾式吹付法としては、セメン
トや骨材などを混合し、空気圧送し、途中で、例えば、
Y字管を2個接続し、一方から水、次いで急結性材料の
順にそれぞれ添加して、湿潤状態で吹付ける方法等が挙
げられる。湿式吹付法としては、セメント、骨材、及び
水を混合して混練し、空気圧送し、途中で、例えば、Y
字管の一方から急結性材料を添加して吹付ける方法等が
挙げられる。
【0017】
【実施例】本発明を実施例に基づいてさらに説明する
が、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0018】実施例1 セメント 700重量部、細骨材 2,100重量部、水 420重量
部、及び、A−CAの使用量を変化した表1に示す配合
の急結性材料を、セメント 100重量部に対して5重量部
混合して、モルタルミキサーを使用してモルタルを調製
し、20℃、80RH%の条件で凝結性状と材齢1日の圧縮
強度を測定した。結果を表1に併記する。
【0019】<使用材料> セメント :普通ポルトランドセメント、市販品 細骨材 :新潟県姫川産川砂、FM 2.8 A−CA : 12CaO・7Al2O3に対応する組成、非晶質 炭酸塩 :炭酸ナトリウム、市販品 硫酸アルカリ:無水セッコウ、市販品 アルミン酸塩:アルミン酸ナトリウム、市販品 水酸化物 :水酸化カルシウム、市販品
【0020】<測定方法> 凝結時間 :ASTM−C−403に基づき、プロクタ
ー貫入抵抗試験を実施 圧縮強度 :JIS R 5201に基づき測定
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 炭酸塩の使用量を変化した表2に示す急結性材料を使用
したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に
併記する。
【0023】
【表2】
【0024】実施例3 硫酸アルカリの使用量を変化した表3に示す急結性材料
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。
【0025】
【表3】
【0026】実施例4 アルミン酸塩の使用量を変化した表4に示す急結性材料
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。
【0027】
【表4】
【0028】実施例5 水酸化物の使用量を変化した表5に示す急結性材料を使
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。
【0029】
【表5】
【0030】実施例6 A−CA40重量部、炭酸塩15重量部、硫酸アルカリ10重
量部、アルミン酸塩10重量部、及び水酸化物20重量部を
配合した急結性材料を、セメント 100重量部に対して、
表6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6に併記する。
【0031】
【表6】
【0032】実施例7 セメント 360重量部、細骨材 1,300重量部、粗骨材 530
重量部、及び減水剤 3.6重量部を1m3練りのバッチャー
プラントで5回混練し、スランプ12cmの生コンクリート
5m3を得た。このコンクリートをミキサー車でトンネル
切り羽に運び、杉上建機(株)製空気圧送式吹込機「ナ
トムクリート」で、急結性材料をセメント 100重量部に
対して、5、7、及び9重量部となるように、コンクリ
ート圧送ホース内にそれぞれ吹き込み、アリバー(株)
製「アリバー 280型吹付機」により吹付施工した。この
結果、コンクリートの初期付着性や初期強度発現性を高
め、リバウンドや粉塵量が極めて少ない施工が可能とな
った。
【0033】<使用材料> 粗骨材 :新潟県姫川産川砂利 減水剤 :高性能AE減水剤、主成分ナフタレンスル
ホン酸塩
【0034】
【発明の効果】本発明の吹付コンクリート用の急結性材
料は、低添加で急結性があり、コンクリートの初期付着
性や初期強度発現性を高める材料であり、リバウンドや
粉塵量が極めて少ない施工が可能となるなどの効果を奏
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI E21D 11/10 E21D 11/10 D // C04B 103:12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非晶質カルシウムアルミネート、アルカ
    リ金属炭酸塩、硫酸アルカリ、アルカリ金属アルミン酸
    塩、及びアルカリ土類金属水酸化物を含有してなる急結
    性材料。
  2. 【請求項2】 セメントと、請求項1記載の急結性材料
    を含有してなる吹付コンクリート。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の吹付コンクリートを吹付
    けることを特徴とする吹付工法。
JP10089772A 1998-04-02 1998-04-02 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法 Pending JPH11292590A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10089772A JPH11292590A (ja) 1998-04-02 1998-04-02 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10089772A JPH11292590A (ja) 1998-04-02 1998-04-02 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11292590A true JPH11292590A (ja) 1999-10-26

Family

ID=13979981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10089772A Pending JPH11292590A (ja) 1998-04-02 1998-04-02 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11292590A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003081665A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081668A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081664A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081667A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
KR101195378B1 (ko) * 2012-03-02 2012-10-29 국보환경(주) 이중 코팅 처리된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 블록 및 그의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003081665A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081668A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081664A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JP2003081667A (ja) * 2001-09-05 2003-03-19 Denki Kagaku Kogyo Kk 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
KR101195378B1 (ko) * 2012-03-02 2012-10-29 국보환경(주) 이중 코팅 처리된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 블록 및 그의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6030438B2 (ja) 吹付け材料、およびそれを用いた吹付け工法
JPH1179818A (ja) セメント混和材、セメント組成物、吹付材料、及びそれを用いた吹付工法
JPH0337145A (ja) セメント用急結剤
JP3162758B2 (ja) セメント組成物及びその急結施工方法
JPH11171625A (ja) 吹付材料及びそれを用いた吹付施工方法
JPH11292590A (ja) 急結性材料、吹付コンクリート、及び吹付工法
GB2166430A (en) Settable compositions
JP2002068804A (ja) コンクリート組成物
JP6544155B2 (ja) セメント組成物への凝結促進剤の添加方法
JP2003081664A (ja) 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JPH11199285A (ja) 急硬材及びその製造方法
JPH11130500A (ja) 吹付材用急結補助材
JP6133598B2 (ja) 速硬性グラウト組成物及び速硬性グラウト材
JPH11302047A (ja) 膨張材組成物及び膨張セメント組成物
JPH11130499A (ja) 吹付材用セメント組成物とその吹付施工方法
JP4683702B2 (ja) 吹き付けセメントコンクリート、急結性吹き付けセメントコンクリート及びそれを用いた吹き付け工法
JP2006182568A (ja) 急硬材及び急硬性セメント組成物
JP4498714B2 (ja) 吹付け材
JP3289854B2 (ja) セメント混和材及びセメント組成物
JP2005170723A (ja) 吹付け材料、急結性吹付けセメントコンクリート、及びそれらを用いた吹付け工法
JP2004210552A (ja) 吹付けコンクリート用急結剤
JP2002128555A (ja) 急結性吹き付けセメントコンクリート及びそれを用いた吹き付け工法
JP2003081666A (ja) 急結剤、急結剤スラリー、吹付け材料、及びそれを用いた吹付け工法
JPH1143360A (ja) 急硬性促進材
JPH07305047A (ja) 静的破砕材

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060721

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070313