JPS58190849A - 吹付コンクリート用急結性材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吹付コンクリート工法に用いられる吹付材に関
するものである。

一般にトンネル工事や法面、構造物の築造、及びその修
理には吹付コンクリート工法が採用されている。

この工法には水をセメント等の原料と予め混合して吹付
装置に供給する湿式１法、ホース中で混合するセミ湿式
１法、あるいはノズル先端で吹き付けながら混合する乾
式１保等の方法が知られている。

上記従来工法ではセメントとしては普通ポルトランドセ
メントが、また急結剤としては炭酸ナトリウム、アルミ
ン酸ナトリウム等を主成分とするものがセメントに対し
て３〜５重量％添加されている。

従来法では急結剤のセメントに対する最適添加量の範囲
が狭小でかつ少量であり、急結剤と吹付材原料との混練
時間が短時間であるため、混合不多となりその結果均一
で良好な急結性が得られずそのためはね返り量も多く、
また吹付後のセメント硬化体の強度発現性が悪くなる欠
点を有していた。

本発明者らはこのような欠点を排除した吹付材を提供す
るよう研究した結果ζセメントと急結剤に代えてカルシ
ウムサルフォアルミネートクリンカーの粉砕品、半水石
こう及び消石灰とを組み合わせた新規組成物は前記欠点
のない吹付材として使用できるとの知見を得て本発明を
完成するにいたった。

すなわち、本発明の要旨はカルシウムサルフォアルミネ
ートのクリンカーの粉砕品、手水わこうおよび消石灰の
混合物を含有してなる吹付材である。

本発明に使用されるカルシウムサルフオアルミネー）　
（３０ａＯ−３Ａｄ、Ｏ，−ＧａＳ０４、以下ＯＢＡ、
Ｏ８・と略称する）のクリンカーの粉砕品はＯ，Ａ、Ｏ
８が少なくとも２０屯Ｍ％（以下重量表示は省略する）
以上含まれることが望１れる。

０、Ａ、（３８のクリンカーは石灰石などの石灰質原料
、ボーキサイトなどのアルミナ實原料および石こうを、
得られるクリンカー中のＣ３Ａ８Ｏ３が２０％以上生戊
生成ように適宜に配合して粉砕した混合組成物、あるい
は前記各原料を個別に粉砕したのち所定の割合で混合し
た混合組成物を１２００〜１３００℃で慣用の設備、た
とえばロータリーキルンで焼成して得られる。本発明の
吹伺材には、コンクリートとしての特性を具備すること
も要請されることから、０．Ａ、Ｏ８のクリンカー中に
長期強度発現作用を有する２０？ＬＯ−３ｉ０９（以下
Ｃ，Ｓと略称する）が１０％以上含まれることが好まし
いが、あまり強度を必要としない法面などへの吹付など
の場合もあり、必ずしもこれに限定されるものではない
。

前記原料組成物から所望のＣ２Ｓ含有量を有するＣｌｌ
Ａ３０Ｓクリンカーが優られないときには、けい石等の
けい酸質原料を適宜に配合すればよい。このようにして
得られたクリンカーには、Ｃ８Ａ、（３３とＣ，Ｓの池
にｃａｓｏ４と４０　ａｏ　−Ａ　１，０８・Ｆｅ、Ｏ
，（以下０．ＡＦ略称する）などが副生ずるが、これら
焼成に伴っての副生鉱物は本発明の吹付材の性能に実質
的に影響を与えない。

壕だ、以上のようにして得られたクリ／カー中のＯ＠Ａ
ｓＯ３の含有量は経験的に７０％が最大であった。

本発明に使用される半水石こう及び消石灰は慣用のもの
が用いられる。

以上説明した本発明を構成する０ｓＡｓＯ３のクリ／カ
ーのセメント半水石こう、および消石灰を、それぞれ慣
用の粉砕手段を用いて粉砕したのち混合するかあるいは
混合粉砕すれば本発明の吹付材が得られる。上記諸材料
の配合比は工事目的に適うよう調整すればよい。

０１ｌＡ、Ｏ８のクリンカーの粉砕品、半水石こう、消
石灰の配合割合はそれぞれ３０〜８９５％、１０〜５０
％、０．５〜２０％（全て内側％）が好ましい。消石灰
の配合比が０．５％以下になると急結性が、また２０％
以上になると急結性ばかりでなく硬化現象も急くなる。

本発明で混合される半水石こうは、０８Ａ、ＯＳクリン
カーの製造条件によって生成される無水石こうの量とは
無関係にｌθ〜５（）％配合される。

半水石こうが１０％以下の場合、急結性が多少鈍くなり
、５０％を超えると膨張現象がわずかに生じ強度低下を
起す。ＯａＡ、ＯＳクリンカーの粉砕品の好ましい配合
割合は消石灰及び半水石こうの配合割合の合計の残部、
すなわちソ）゛れぞれの好ましい岐大配合割合及び最小
配合割合が前述の通りであるから、相対的に３０〜８９
．５％となる。

さらに以上のようにして得た吹付材中の０ｓＡ８０　Ｓ
　　の含有量は１８％以上が望ましい。

さらに本発明構成をＲｉＪ記好ましい範囲のうち急結性
の面から最適範囲を示せば半水石こう／ｃ　ｓ　Ａｓ　
ｃ　Ｓ　（モル比）が６６以下、かつ消石灰／半水石こ
う（モル比）が０．９以下である。

ここで急結性とｌｌ″ＩＡＳＴＭＯ４０３−６５Ｔ［ブ
ロクター貫入抵抗法」によって測定された凝結時間（終
結）をいい、それが１０分以内ならば汎用性があり、吹
付材の使用箇所によって４分以内の場合もある。

以上の過程を経て製造された本発明に基〈吹付材は攪拌
機で所定の砂、砂利と混合され圧搾空気によって吹付用
ホースを駐て、他方より供給される圧力水とノズル付近
で混合されながら、吹付面へ高速度で吹き付けられ、施
工される。

本発明の吹付材は前述のように構成されているので、そ
れ自体が急結性を具備している。そのため従来の吹付材
のようにセメントと骨材の混合物に急結剤を添加混合す
る過程がないので工程管理が簡単になり、かつ均一で良
好な急結性が得られる。

その上本発明はＣ２Ｓをコントロールして含有させるこ
ともできるので、長期強度の発現性がよい。

つぎに本発明を実強例で示す。以下文中の部比および％
は特記しないかぎり重量単位である。

表１に示す組成を有する原料を、表２に示す配合割合に
混合し粉砕した。得られたそれぞれの粉砕組成物をテス
トキルンで１２００〜１３００℃で焼成しクリンカーを
得た。

得られたそれぞれのクリーンカーの化学分析値及び鉱物
組成を求め、その結果を表３に示す。

ついで表４に示されるクリンカーに対し市販の半水石こ
うおよび消石灰を表４に示す割合で混合し、得られたそ
れぞれの混合組成物をボールミルにて粉砕し、プレーン
比表面積４２００〜４５００　ｔｖ”／１１の吹Ｎ材を
得た。

比較例３は急結付市販品を普通ポルトランドセメントに
対して４％配合したものを吹付材としだ。ついでそれぞ
れの吹付材について下記に述べる斐領で凝結試験を行な
った。

試験すべき吹付材に水及び砂を吹付材砕化ｌ＝４、水吹
付利比５５％になるようにして混練してモルタルを調製
しそれぞれのモルタルをブロクター貫入抵抗法（ＡＳＴ
Ｍｃ４０３−６５Ｔ）に従って凝結時間を測定し、得た
結束を表４に示す。

成形方法はＦ、Ｍ、　＝　２．５　　の天然砂と本発明
の吹付材をモルタルミキサーで３０秒間空練りした後、
水を加えて１０秒間練り混ぜこれをすばやく型枠に詰め
た。測定環境は２０℃、ＲＨ＝８０％であった。

７′ ／ 表４から明らかなように、実施例１−１１に用いたクリ
ンカーを用いても、消石灰を配合しなかった吹付材は実
施例晶に比して凝結時間が長かった。

まだ、実施例品は市販品の急結拐と普通ポルトランドセ
メントを組み合わせた吹付材に比しても凝結時間が短い
ことが詔められた。

次に実際の旌工例について説明する。

表４に示す実施例４の本発明吹ｆｊ材及び比較例３の吹
付材を用いて表５に示す配合のコンクリートにて乾式吹
付工法によりトンネルの吹付怖工を行った。その際それ
ぞれの吹ト］材の急結性能を評価する一方法として倒斜
のはねかえり率を測定した。また怖工現場より表６に示
す材令毎に供試体をとりそれぞれの圧縮強度を測定した
。その結果を表６に示す。

明細書の浄書（内容に変更なし） 表　　５ 表　　６ 以上の結果より本発明品を使用した吹付コンクリートは
、はね返り率が低くまた短期長期とも強度が高いことが
認められた。

特許出願人　日本セメント株式会社 代理人弁理士　浸　舒　豐　司 手　　続　　補　　正　　書（方式） ％式％ ■、小事件表示 昭和５７年特許願第７３７９４号 ２　発明の名称 吹　　酊　　材 ８、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都千代１月区大手町１丁０６番１号名　称
　（４１９）日本セメント株式会社４代理人 〒１０３ 住　所　東京都中央区日本橋室町１丁目２番地ジの表４
及び明細１１２ページの表５と６のボールペン書きの記
載のそれぞれを、別紙カーボン紙当複写のものと差し換
える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルシウムサルフォアルミネートのクリンカーの粉砕品
   、半水石こう及び消石灰を含有してなる吹付材。