JPH1179818A - 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 - Google Patents

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

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JPH1179818A
JPH1179818A JP23972397A JP23972397A JPH1179818A JP H1179818 A JPH1179818 A JP H1179818A JP 23972397 A JP23972397 A JP 23972397A JP 23972397 A JP23972397 A JP 23972397A JP H1179818 A JPH1179818 A JP H1179818A
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concrete
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Akitoshi Araki
昭俊 荒木
Kazuyuki Mizushima
一行 水島
Kenkichi Hirano
健吉 平野
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リバウンド率や粉塵量を少なくできるセメン
ト混和材の提供。 【解決手段】 炭酸カルシウムとシリカフュームを含有
してなるセメント混和材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混和材、
特に、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、
露出した地山面へ吹付ける吹付材料及びそれを用いた吹
付工法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、トンネルの掘削等露出した地山の
崩落を防止するために急結剤をコンクリートに混合した
急結性吹付コンクリートの吹付工法が行われている(特
公昭60−4149号公報)。この工法は、通常、掘削
工事現場に設置した、セメント、骨材、及び水の計量混
合プラントで吹付コンクリートを調製し、それをアジテ
ータ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、途中に
設けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急
結性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになる
まで吹付ける工法である。しかしながら、この吹付工法
では、地山面に付着せずに跳ね返る量と吹付量との割合
であるリバウンド率(跳ね返り率)が30%前後と多
く、作業環境性や経済性の点で好ましくないという課題
があった。又、急結剤を粉体で空気圧送して吹付コンク
リートと合流混合するために、吐出口から急結剤が粉体
のまま空気中に飛散してしまい、粉塵量が多くなって作
業環境性が悪化し、肌荒れやじん肺等の危険性を生じる
という課題があった。このような課題を解決する方法と
して、シリカフュームのような超微粉を吹付コンクリー
ト側に添加する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
フュームのような超微粉は、セメントよりも比表面積が
非常に大きく、シリカフューム単独で貯蔵した場合、経
時的に凝集して塊状となったり、吹付コンクリートに添
加した場合、混練り時間が短いと均一に分散しにくくな
ったりし、充分な効果を得られないという課題があっ
た。本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ある特定の吹
付材料を使用することにより、上記課題を解決できる知
見を得て本発明を完成するに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、炭酸カ
ルシウムとシリカフュームを含有してなるセメント混和
材である。そして、該セメント混和材とセメントを含有
してなるセメント組成物である。さらに、該セメント組
成物と急結剤を含有してなる吹付材料であり、さらに、
減水剤及び/又は増粘剤を含有してなる該吹付材料であ
り、急結剤がカルシウムアルミネート類及び/又は硫酸
アルミニウムを含有してなる該吹付材料である。又、該
吹付材料を使用してなることを特徴とする吹付工法であ
り、炭酸カルシウムとシリカフュームを予め混合してな
るセメント混和材、セメント、及び急結剤を混合して吹
付けてなることを特徴とする吹付工法である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、発明を詳細に説明する。な
お、本発明では、水を含有するセメントモルタル、ドラ
イセメントモルタル、水を含有するコンクリート、及び
ドライコンクリートを総称してセメントコンクリートと
いう。
【0006】本発明は、吹付材料のリバウンド率と粉塵
量の低減を目的とするものであり、炭酸カルシウムを使
用することにより、シリカフュームが凝集せずに、均一
に分散するセメントコンクリートが得られるものであ
る。
【0007】本発明で使用するセメントとしては、普
通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセ
メント、並びに、これらポルトランドセメントに高炉ス
ラグやフライアッシュ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もよい。これらの中で
は、セメントコンクリートを練り置いた後のポンプ圧送
性が良好な点で、普通ポルトランドセメントが好まし
い。又、フルオロカルシウムアルミネートを含有するフ
ルオロカルシウムセメントを使用してもよい。
【0008】本発明で使用するセメント混和材(以下本
混和材という)は炭酸カルシウムとシリカフュームを予
め混合したもので、長期強度発現性が向上し、リバウン
ド率と粉塵量をかなり低減するという効果がある。
【0009】本発明で使用する炭酸カルシウムは、セメ
ントコンクリートの付着性やポンプの圧送性を向上し、
粉塵量を低減するために使用するものである。炭酸カル
シウムは通常市販されているものが使用できる。炭酸カ
ルシウムの比表面積は、2000cm2 /g以上が好ま
しく、3000cm2 /g以上がより好ましい。200
0cm2 /g未満だと効果が認められないおそれがあ
る。
【0010】本発明で使用するシリカフュームは、セメ
ントコンクリートの付着性、ポンプの圧送性、長期強度
発現性、及びセメントコンクリートの緻密性を向上する
ために使用するものである。シリカフュームは、通常市
販されているものが使用できる。シリカフュームの比表
面積は、80000cm2 /g以上であれば問題なく使
用できる。80000cm2 /g未満だと効果がないお
それがある。
【0011】シリカフュームの使用量は、炭酸カルシウ
ム100重量部に対して、5〜100重量部が好まし
く、10〜50重量部がより好ましい。5重量部未満だ
と効果がないおそれがあり、100重量部を越えるとセ
メントコンクリートのポンプの圧送性が低下するおそれ
がある。
【0012】本発明では、炭酸カルシウムとシリカフュ
ームを予め混合することが重要である。シリカフューム
は比表面積が大きく、熱力学的に不安定な物質であるた
めに、経時的に凝集してしまい、大きな塊となってセメ
ントコンクリートの物性に影響する。しかしながら、シ
リカフュームと、シリカフュームよりも大きい粒子であ
る炭酸カルシウムとを混合することにより、シリカフュ
ームの凝集を抑えることができ、セメントコンクリート
中でシリカフュームは均一に分散し、短い混練り時間で
セメントコンクリートの物性を向上することが期待でき
る。
【0013】本混和材の使用量は、セメント100重量
部に対して、5〜50重量部が好ましく、10〜40重
量部がより好ましい。5重量部未満では効果がないおそ
れがあり、50重量部を越えると圧送性が低下するおそ
れがある。
【0014】さらに、本発明では、セメントコンクリー
トの初期凝結を促進するために、急結剤を使用すること
が好ましい。
【0015】本発明で使用する急結剤としては、水和活
性が強く、瞬時に急結し、初期や長期の強度発現性が大
きいものが挙げられ、効果が大きい点で、一般に市販さ
れているカルシウムアルミネート類系、焼成明礬系、及
びアルミン酸ナトリウム系が好ましく、初期や長期の強
度発現性の点で、カルシウムアルミネート類がより好ま
しい。
【0016】本発明で使用するカルシウムアルミネート
類とは、CaO原料やAl23 原料等を混合したもの
を、キルンで焼成したり、電気炉で溶融したりする等の
熱処理をして得られるものをいい、初期にセメントコン
クリートの凝結を起こさせる急結成分である。カルシウ
ムアルミネート類の鉱物成分としては、CaOをC、A
l23 をAとすると、C3 A、C127 、CA、及びC
2 等で示されるカルシウムアルミネート熱処理物を粉
砕したもの等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を
併用してもよい。さらに、その他の鉱物成分として、ナ
トリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属が
一部固溶したカルシウムアルミネート等が使用できる。
これらの中では、反応活性の点で、C127 組成に対応
する熱処理物を急冷した非晶質カルシウムアルミネート
が好ましい。又、CaO、Al23 、及びSiO2 の3
成分を含有するアルミノケイ酸カルシウム、C127
1つのCaOをCaF2 等のハロゲン化物で置き換えた
117 ・ CaX2 (Xはフッ素等のハロゲン)、並び
に、CaO、Al23 、及びSO3 の3成分を含有する
4 3 ・ SO3 もカルシウムアルミネート類と同様に
使用できる。さらに、アルミナセメントも同様に使用で
きる。カルシウムアルミネート類の比表面積は、急結性
や初期強度発現性の点で、ブレーン値で3000cm2
/g以上が好ましく、4000cm2 /g以上がより好
ましい。3000cm2 /g未満だと急結性や初期強度
発現性が低下するおそれがある。
【0017】さらに、本発明では、初期や長期の強度発
現性の点で、カルシウムアルミネート類に、硫酸アルミ
ニウム、アルカリ金属アルミン酸塩、アルカリ金属炭酸
塩類、及び水酸化物から選ばれる一種又は二種以上の凝
結促進剤及び/又はセッコウを併用することが好まし
い。凝結促進剤やセッコウの中では、効果が大きい点
で、凝結促進剤とセッコウを併用することが好ましい。
【0018】硫酸アルミニウムとは初期凝結を促進する
ものであり、セメントの水和反応過程でアルミニウムイ
オンを供給し、セメントやカルシウムアルミネート類由
来のカルシウムイオンと反応してカルシウムアルミネー
ト水和物を生成し、さらに硫酸イオンと反応して早期に
カルシウムスルホアルミネート水和物を生成し、初期強
度発現性の向上に寄与するものである。硫酸アルミニウ
ムは無水物と含水物両方が使用でき、無水物と含水物を
併用してもよい。
【0019】アルカリ金属アルミン酸塩は、セメントコ
ンクリートの初期凝結を促すものであり、アルカリ金属
アルミン酸塩としては、アルミン酸リチウム、アルミン
酸ナトリウム、及びアルミン酸カリウムが挙げられ、こ
れらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中
では、初期凝結の点で、アルミン酸ナトリウムが好まし
い。
【0020】アルカリ金属炭酸塩類は、セメントコンク
リートの初期凝結を促すものであり、アルカリ金属炭酸
塩類としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等
が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよ
い。これらの中では、初期凝結性の点で炭酸ナトリウム
が好ましい。
【0021】水酸化物は、セメントコンクリートの初期
凝結を促すものである。水酸化物としてはアルカリ金属
やアルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、水酸化リチ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化
カルシウムが挙げられ、これらの一種又は二種以上を併
用してもよい。これらの中では、初期凝結性の点で、水
酸化カルシウムが好ましい。
【0022】これらの凝結促進剤の中では、アルカリ骨
材反応が起きにくく、人体や環境への影響が小さい点
で、硫酸アルミニウムが好ましい。
【0023】凝結促進剤の使用量は、カルシウムアルミ
ネート類100重量部に対して、5〜50重量部が好ま
しく、10〜30重量部がより好ましい。5重量部未満
だと初期凝結を促進しにくいおそれがあり、50重量部
を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【0024】セッコウは、長期強度発現性を向上するた
めに使用するものである。セッコウとしては、無水セッ
コウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられ、
これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの
中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。
セッコウの粒度は通常セメントに使用される程度が良
く、ブレーン値で3000cm2 /g以上が好ましく、
強度発現性の点で、4000cm2 /g以上がより好ま
しい。
【0025】セッコウの使用量は、カルシウムアルミネ
ート類100重量部に対して、150重量部以下が好ま
しく、5〜100重量部がより好ましく、10〜50重
量部が最も好ましい。150重量部を越えると初期凝結
を促進しにくいおそれがある。
【0026】急結剤の使用量は、セメント100重量部
に対して、3〜20重量部が好ましく、5〜15重量部
がより好ましい。3重量部未満だと初期凝結を促進しに
くいおそれがあり、20重量部を越えると長期強度発現
性を阻害するおそれがある。
【0027】さらに、本発明では、セメントコンクリー
トの物性を改良する点で、減水剤及び/又は増粘剤を使
用することが好ましい。減水剤及び/又は増粘剤の中で
は、効果が大きい点で、減水剤と増粘剤を併用すること
が好ましい。
【0028】本発明で使用する減水剤は、セメントコン
クリートの流動性を向上するために使用するものであ
る。減水剤としては、液状や粉状のものいずれも使用で
き、ポリオール誘導体、リグニンスルホン酸塩やその誘
導体、及び高性能減水剤等が挙げられ、これらの一種又
は二種以上を併用してもよい。これらの中では、高強度
発現性や分散安定性の点で、高性能減水剤が好ましい。
高性能減水剤により、急結剤の使用量、粉塵の発生量、
及びリバウンド率が極めて少なくできる。高性能減水剤
としては、アルキルアリルスルホン酸塩のホルマリン縮
合物、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、メ
ラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、及びポリカル
ボン酸系高分子化合物等が挙げられ、液状や粉状のもの
いずれも使用でき、これらの一種又は二種以上を併用し
てもよい。これらの中では、効果が大きい点で、ナフタ
レンスルホン酸塩のホルマリン縮合物やポリカルボン酸
系高分子化合物が好ましい。
【0029】高性能減水剤の使用量は、固形分換算でセ
メント100重量部に対して、0.05〜2重量部が好
ましいおそれがあり、0.1〜1重量部がより好まし
い。0.05重量部未満では効果がないおそれがあり、
2重量部を越えると強度発現性を阻害したり、セメント
コンクリートの粘性が強すぎて施工性が悪化したりする
おそれがある。
【0030】本発明で使用する増粘剤は、吹付用に使用
するセメントコンクリートのリバウンド率や粉塵量を低
減したり、セメントコンクリートの骨材分離を防止した
り、流動性を改善したりするために使用するものであ
る。特に、シリカフュームと併用することにより、シリ
カフュームの使用量を少なくしても、大きな効果があ
る。又、急結剤を使用した場合には、セメントコンクリ
ートの付着性を向上できるために、急結剤の使用量を少
なくでき、よって粉塵量が小さくなって作業環境性を著
しく向上することができる。増粘剤としては、メチルセ
ルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチ
ルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のセルロー
スエーテル類、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、及
びカゼイン等の天然高分子化合物類、酢酸ビニル、エチ
レン、塩化ビニル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリ
ル酸ナトリウム、及び不飽和カルボン酸等のビニル重合
体やこれらの共重合体、並びに、酢酸ビニル重合体やそ
の共重合体をケン化してポリビニルアルコール骨格に変
性したもの等のエマルジョン等が挙げられる。これらの
一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、
初期凝結を阻害しにくい点で、セルロースエーテル類が
好ましい。
【0031】増粘剤の使用量は、セメント100重量部
に対して、0.005〜0.5重量部が好ましく、0.
01〜0.3重量部がより好ましい。0.005重量部
未満だと効果がないおそれがあり、0.5重量部を越え
るとセメントコンクリートの粘性が大きくなり、圧送性
が低下したり、強度発現性を阻害したりするおそれがあ
る。
【0032】本発明で使用する水の量は、特に限定され
るものではないが、水セメント比(W/C)=45〜6
5%が好ましく、50〜60%がより好ましい。45%
未満だと作業性が低下するおそれがあり、65%を越え
ると初期や長期の強度発現性が低下するおそれがある。
【0033】本発明で使用する骨材は、特に限定される
ものではないが、骨材自身の強度が大きなものが好まし
い。粗骨材としては、川砂利、山砂利、石灰砂利、及び
海砂利等が使用できる。粗骨材の最大寸法は、リバウン
ド率の低減の点で15mm以下が好ましい。細骨材とし
ては、川砂、山砂、石灰砂、珪砂、及び海砂等が使用で
き、最大寸法が5mm以下であれば特に問題はない。本
発明における細骨材率は、50%以上が好ましく、55
〜80%がより好ましい。50%未満だと粉塵量やリバ
ウンド率が多くなるおそれがある。
【0034】さらに、本発明ではセメントコンクリート
の性状を改善するために、凝結遅延剤、繊維状物質、A
E剤、及び超微粉等を使用してもよい。
【0035】本発明で使用するセメントコンクリート
は、要求される物性、経済性、及び施工性を満たす点
で、吹付セメントコンクリートとして使用することが好
ましく、急結剤を使用した急結性吹付セメントコンクリ
ートとして使用することがより好ましい。
【0036】本混和材は、急結剤を使用する場合には、
セメントコンクリート中でシリカフュームは均一に分散
し、短い混練り時間でセメントコンクリート物性の向上
が期待できる点で、急結剤側でなく、吹付セメントコン
クリート側に添加することが好ましい。
【0037】本発明で使用する水の添加方法は特に限定
されるものではないが、本混和材、セメント、及び骨材
を空練りしたものに水を添加して混練りする方法(一括
練り)や、細骨材に所定量の水の一部を先に添加して混
練りし、次いで本混和材やセメントを添加して混練り
し、さらに粗骨材と残りの水を後で添加して混練りする
方法(分割練り)等が挙げられる。これらの中では、骨
材表面とセメント水和物の付着力が向上する点で、分割
練りが好ましい。
【0038】本発明の吹付工法としては、湿式吹付工法
や乾式吹付工法が挙げられる。湿式吹付工法としては、
セメント、本混和材、骨材、及び水を混練りした吹付セ
メントコンクリートを空気圧送し、次いで、途中に設け
た合流管の他方より、急結剤を、急結剤圧送装置「ナト
ムクリート」を用いて空気圧送し、吹付セメントコンク
リートと急結剤とを合流混合して、急結性吹付セメント
コンクリートとして吹付ける方法が挙げられる。乾式吹
付工法としては、セメント、本混和材、及び骨材を混練
りし、次いで急結剤を添加して、セメントコンクリート
ポンプを用いて空気圧送し、途中に設けた合流管の他方
より、水を合流混合して、急結性吹付セメントコンクリ
ートとして吹付る方法が挙げられる。これらの吹付工法
の中では、粉塵量が少ない点で、湿式吹付工法が好まし
い。
【0039】本発明の吹付セメントコンクリートの吹付
圧力は、2〜10kg/cm2 であれば問題はない。
又、急結剤の吐出圧力は、吹付セメントコンクリートと
同程度でもよいが、それよりも0.1〜3kg/cm2
大きい吐出圧力にすることが好ましい。本発明の吹付セ
メントコンクリートの吹付速度は、4〜10m3 /h程
度で吹付け可能である。
【0040】
【実施例】以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【0041】実施例1 W/C=60%、S/a=60%、及びセメント360
kg/m3 とし、表1に示す量の炭酸カルシウムとシリ
カフュームを予め混合した本混和材を、セメント100
重量部に対して30重量部混合して吹付コンクリートと
した。なお、混練り方法は分割練りで行い、水の量は先
に添加した量をW/C=25%、後で添加した量をW/
C=35%として、合計をW/C=60%とした。この
吹付コンクリートを、吹付速度4m3 /h、吹付圧力4
kg/cm2 の条件下で、コンクリート圧送ポンプ「ア
リバー280」を用いて空気圧送して吹付施工を実施し
た。この吹付コンクリートについて、圧縮強度を測定し
た。結果を表1に示す。 (使用材料) セメント:市販の普通ポルトランドセメント、比重3.
16 細骨材I:富山県庄川産川砂、比重2.62 粗骨材:新潟県青海町産石灰砂利、表乾状態、最大寸法
13mm、比重2.66 炭酸カルシウム:市販品、ブレーン値3500cm2
/g シリカフュームα:市販品、ブレーン値180000c
2 /g 水:水道水(20℃) (測定方法)圧縮強度:長さ50cm×幅50cm×厚
さ20cmの箱型枠を配置し、その箱型枠に向かってコ
ンクリートを吹付けた。その後、材令3日で直径5cm
×高さ10cmのコア供試体を採取し、材令7日及び2
8日の圧縮強度を測定した。
【0042】
【表1】
【0043】実施例2 W/C=60%、S/a=60%、及びセメント360
kg/m3 として実施例1と同じ材料を用い、炭酸カル
シウム100重量部とシリカフューム30重量部を予め
混合した本混和材を、セメント100重量部に対して表
2に示す量を混合して吹付コンクリートとした。なお、
混練り方法は分割練りで行い、水の量は先に添加した量
をW/C=25%、後で添加した量をW/C=35%と
して、合計をW/C=60%とした。この吹付コンクリ
ートを、吹付速度4m3 /h、吹付圧力4kg/cm2
の条件下で、コンクリート圧送ポンプ「アリバー28
0」を用いて空気圧送し、途中に設けた合流管の他方よ
り、カルシウムアルミネート類100重量部と凝結促進
剤ア25重量部からなる急結剤を、セメント100重量
部に対して10重量部となるように、急結剤圧送機「ナ
トムクリート」を用いて、吐出圧力4.5kg/cm2
となるように空気圧送して吹付コンクリートと合流混合
し、急結性吹付コンクリートとし、吹付施工を実施し
た。この急結性吹付コンクリートについて、粉塵量、リ
バウンド率、圧送性、及び圧縮強度を測定した。結果を
表2に示す。 (使用材料) カルシウムアルミネート類:主成分C127 、非晶質、
ブレーン値6100cm 2 /g 凝結促進剤ア:硫酸アルミニウム、無水物 (測定方法) 粉塵量:柴田科学器械工業社製デジタル粉塵計を使用
し、トンネル切羽より10m手前で、吹付開始から粉塵
量を、1分毎に30分間にわたり測定し、1m3 あたり
の粉塵量を算出した。 リバウンド率:コンクリート1m3 をトンネルへ吹付け
た。吹付終了後、付着せずに落下したコンクリートの量
を測定し、(リバウンド率)=(吹付けの際にトンネル
に付着せずに落下したコンクリートの重量)/(吹付に
使用したコンクリートの重量)×100(%)の式より
算出した。 圧送性:急結性吹付コンクリートを4m3 /hの吹付速
度、4kg/cm2 の吐出圧力で、30分間圧送管を用
いて吹付け、圧送管内の圧力を測定した。圧送管内の圧
力が4.0〜5.5kg/cm2 である場合を◎、圧送
管内が閉塞しやすくなる6.0kg/cm2 以上になっ
ても、圧送管に衝撃を与えることにより4.0〜5.5
kg/cm2 になる場合を○、圧送管が閉塞し、圧送管
に衝撃を与えても4.0〜5.5kg/cm2 とならな
い場合を×とした。
【0044】
【表2】
【0045】実施例3 表3に示す量の炭酸カルシウムとシリカフュームを予め
混合した本混和材を、セメント100重量部に対して3
0重量部使用して吹付コンクリートとし、カルシウムア
ルミネート類100重量部と凝結促進剤ア25重量部か
らなる急結剤を、セメント100重量部に対して10重
量部使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外
は、実施例2と同様に行った。結果を表3に示す。 (使用材料) 炭酸カルシウム:市販品、ブレーン値5400cm2
/g シリカフュームβ:市販品、ブレーン値210000c
2 /g
【0046】
【表3】
【0047】実施例4 炭酸カルシウム100重量部とシリカフューム30重量
部を予め混合した本混和材を、セメント100重量部に
対して30重量部混合して吹付コンクリートとし、カル
シウムアルミネート類100重量部と表4に示す量の凝
結促進剤やセッコウからなる急結剤を、セメント100
重量部に対して10重量部使用して急結性吹付コンクリ
ートとしたこと以外は、実施例2と同様に行い、圧縮強
度を測定した。結果を表4に示す。 (使用材料) 凝結促進剤イ:硫酸アルミニウム、12H2 O含水物 凝結促進剤ウ:アルカリ金属アルミン酸塩、市販のアル
ミン酸ナトリウム 凝結促進剤エ:アルカリ金属炭酸塩類、市販の炭酸ナト
リウム 凝結促進剤オ:水酸化物、水酸化物カルシウム セッコウ:無水セッコウ粉砕品、ブレーン値5800c
2 /g
【0048】
【表4】
【0049】実施例5 実施例2の細骨材Iを細骨材IIに置き換え、炭酸カル
シウム100重量部とシリカフューム30重量部を予め
混合した本混和材を、セメント100重量部に対して3
0重量部混合して吹付コンクリートとし、カルシウムア
ルミネート類100重量部と表5に示す量の凝結促進剤
からなる急結剤を、セメント100重量部に対して10
重量部使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外
は実施例2と同様に行った。急結性吹付コンクリートに
ついてアルカリ骨材反応試験として評価できる長さ変化
を測定した。結果を表5に示す。 (使用材料) 細骨材II:細骨材Iと、アルカリ反応性骨材である鹿
児島県喜界島産粉砕品のオパール質珪石(比重2.5
8)とを、1:1の重量比で混合したもの、表乾状態 (測定方法) 長さ変化:幅4cm×厚さ4cm×長さ16cmの型枠
に吹付けて脱型後、20℃で所定期間水中養生し、各材
齢における長さ変化を測定した。
【0050】
【表5】
【0051】実施例6 炭酸カルシウム100重量部とシリカフューム30重量
部を予め混合した本混和材を、セメント100重量部に
対して30重量部混合して吹付コンクリートとし、カル
シウムアルミネート類100重量部、凝結促進剤ア25
重量部、及びセッコウ20重量部からなる急結剤を、セ
メント100重量部に対して表6に示す量を使用して急
結性吹付コンクリートとしたこと以外は、実施例2と同
様に行った。急結性吹付コンクリートについて材齢1時
間と28日の圧縮強度を測定した。結果を表6に示す。 (測定方法) 材令1時間の圧縮強度:調製した急結性吹付コンクリー
トを吹付けした。幅25cm×長さ25cmのプルアウ
ト型枠供試体を使用し、プルアウト型枠表面からピンを
急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピン
を引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、(圧縮強
度)=(引き抜き強度)×4/(供試体接触面積)の式
から圧縮強度を算出した。
【0052】
【表6】
【0053】実施例7 セメント100重量部に対して、炭酸カルシウム100
重量部とシリカフューム30重量部を予め混合した本混
和材30重量部と、表7に示す量の減水剤とを混合して
吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート類10
0重量部、凝結促進剤ア25重量部、及びセッコウ20
重量部からなる急結剤を、セメント100重量部に対し
て10重量部使用して急結性吹付コンクリートとしたこ
と以外は、実施例2と同様に行った。吹付コンクリート
について、スランプ、粉塵量、及びリバウンド率を測定
した。結果を表7に示す。 (使用材料) 減水剤A:市販ポリカルボン酸系高分子化合物 減水剤B:市販ナフタレンスルホン酸塩系ホルマリン縮
合物 (測定方法) スランプ:JIS A 1101に準じた。
【0054】
【表7】
【0055】実施例8 セメント100重量部に対して、炭酸カルシウム100
重量部とシリカフューム30重量部を予め混合した本混
和材30重量部と、表8に示す量の増粘剤とを混合して
吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート類10
0重量部、凝結促進剤ア25重量部、及びセッコウ20
重量部からなる急結剤を、セメント100重量部に対し
て10重量部使用して急結性吹付コンクリートとしたこ
と以外は、実施例2と同様に行った。結果を表8に示
す。 (使用材料) 増粘剤a:メチルセルロース 増粘剤b:ヒドロキシメチルエチルセルロース
【0056】
【表8】
【0057】実施例9 セメント100重量部に対して、炭酸カルシウム100
重量部とシリカフューム30重量部を予め混合した本混
和材30重量部と、表9に示す量の減水剤Aや増粘剤a
とを混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミ
ネート類100重量部、凝結促進剤ア25重量部、及び
セッコウ20重量部からなる急結剤を、セメント100
重量部に対して10重量部使用して急結性吹付コンクリ
ートとしたこと以外は、実施例2と同様に行った。結果
を表9に示す。
【0058】なお、比較のために、炭酸カルシウムとシ
リカフュームを予め混合せずに、それぞれ単独で添加し
て吹付コンクリートとし、同様に行った。結果を表9に
示す。
【0059】
【表9】
【0060】実施例10 セメント100重量部に対して、減水剤A0.5重量部
と増粘材a0.05重量部を使用し、炭酸カルシウムと
シリカフュームを予め混合したか、それぞれ単独で添加
したこと以外は実施例9と同様に行い、圧縮強度のバラ
ツキを測定した。但し、炭酸カルシウムとシリカフュー
ムを予め混合した場合を実験No.10−1、それぞれ
単独で添加した場合を実験No.10−2とした。結果
を表10に示す。 (測定方法) バラツキの測定:長さ1m×幅1m×厚さ15cmの型
枠に急結性吹付コンクリートを吹付け、材令3日後に無
作為に10箇所から直径5cm×高さ10cmのコア供
試体を採取し、28日後の圧縮強度からバラツキを求め
た。バラツキは、測定値のうち最大値と最小値の差であ
る範囲(R)と、平均からの差の2乗の平方根である標
準偏差(S)で評価した。
【0061】
【表10】
【0062】
【発明の効果】本発明の吹付材料を使用することによ
り、リバウンド率や粉塵量を少なくできるので、無駄な
急結性吹付セメントコンクリートが減少し、作業環境を
向上でき、経済的にも安価な施工ができる。又、シリカ
フュームは単独で添加するよりも、セメント組成物への
分散性が良好となり、圧縮強度のバラツキの小さいセメ
ント組成物を得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 22:14 22:08) 103:30 103:44 111:20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭酸カルシウムとシリカフュームを含有
    してなるセメント混和材。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のセメント混和材とセメン
    トを含有してなるセメント組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のセメント組成物と急結剤
    を含有してなる吹付材料。
  4. 【請求項4】 さらに、減水剤及び/又は増粘剤を含有
    してなる請求項3記載の吹付材料。
  5. 【請求項5】 急結剤がカルシウムアルミネート類及び
    /又は硫酸アルミニウムを含有してなる請求項3又は4
    記載の吹付材料。
  6. 【請求項6】 請求項3〜5記載のうちの1項記載の吹
    付材料を使用してなることを特徴とする吹付工法。
  7. 【請求項7】 炭酸カルシウムとシリカフュームを予め
    混合してなるセメント混和材、セメント、及び急結剤を
    混合して吹付けてなることを特徴とする吹付工法。
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