JPS6217057A - 吹付けコンクリ−ト用粉塵低減剤 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、コンクリート吹付は工法の施工によって生
じるリバウンドおよび粉塵を少なくするようにした吹付
はコンクリート用粉塵低減剤に関するものである。

従来の技術 ］ンクリートまたはモルタル（以下、コンクリートとい
う。）を吹付けてこれを構造物または表面の固定材とし
て用いることは従来から広く行われているが、吹付けら
れたコンクリートのリバウンド（はね返り）や粉塵の発
生を防止するため、メチルセルロースに代表される増粘
剤やポリアクリルアミドおよびポリアクリルアミド加水
分解物のような増粘剤をコンクリートに添加して吹付け
ることが行われている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の吹付は工法においては吹付けられたコンクリ
ートの４０％程度がリバウンドとしてはね返ってしまい
、また高圧空気によって圧送することにより材料の分離
が生じ、このため粉塵が多量に発生する問題点があり、
またメチルセルロースを添加する方法ではリバウンドお
よび粉塵の低減に効果を上げるためには増粘剤をセメン
ト間の１％程度まで添加する必要があり、そうするとコ
ンクリートの凝結遅延が顕著となり、また硬化した後の
強度も低下し、かつ増粘剤の量が多いのでそのコストが
高くなる問題点があり、さらにポリアクリルアミドヤそ
の加水分解物のような増粘剤はセメント粒子を凝結させ
る作用が強く、吹付は作業に用いる吹付は機のホースが
閉塞することが多く実用に供し難い問題点があった。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するためのこの発明の手段は、一般
式［Ｉ］ ＣＨ２＝ＣＧＯＮＨ−Ｒ’−８０３Ｍ　　　　［Ｉコ（
式中、Ｒ１は水素原子または低級アルキル基を示し、Ｒ
２は分岐状または直鎖状の低級アルキレン基を示し、Ｍ
は水素原子、アルカリ金属またはアンモニウムを示す。

）で表わされるアクリル系単量体を重合させて得られる
水溶性高分子化合物または一般式［Ｉ］で表わされるア
クリル系単量体とこれと共重合し得る他の単量体とを共
重合させて得られる水溶性高分子化合物からなる吹付は
コンクリート用粉塵低減剤からなり、一般式［Ｉ］で表
わされるアクリル系単量体としては、２−アクリルアミ
ドエタンスルフォン酸、２−アクリルアミドプロパンス
ルフォン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルフォン酸、２−メタクリルアミドエタンスルフォン
酸、２−メタクリルアミドプロパンスルフォン酸、２−
メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、
アクリルアミドメタンスルフォン酸、メタクリルアミド
メタンスルフォン酸またはそれらのアルカリ金属塩およ
びアンモニウム塩を使用することができる。

また、一般式［Ｉ］で表わされるアクリル系単量体と共
重合し得る他の単量体としては一般式［［］ （式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は同一かまたは異なって
水素原子またはメチル基を示す。）で表わされるアクリ
ル系単量体またはビニルピロリドンが用いられ、一般式
［Ｉ［］で表わされるアクリル系単量体としては、アク
リルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメ
チルアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメ
タクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドを
使用することができ、これらの単量体は１種または２種
以上を同時に使用することができる。

さらに、一般式ＣＩ］で表わされるアクリル系単量体と
これと共重合し得る単量体と共重合させて得られる水溶
性高分子化合物において、一般式［Ｉ］で表わさせるア
クリル系単量体の共重合モル比は１％以上好ましくは３
％以上であり、前記水溶性高分子化合物の分子量は一般
的には５０万以上１５００万程度のものが有効に使用さ
れる。

作　　用 この発明の水溶性高分子化合物の製造は、一般式Ｌ１］
で表わされるアクリル系単量体または一般式［Ｉ］で表
されるアクリル系単量体とこれと共重合し得る単量体と
の混合物の水溶液または水性懸濁液に重合開始剤を添加
することによって行われ、重合開始剤の添加量によって
水溶性高分子化合物の分子量を変えることができ、その
分子量が高い程吹付はコンクリートに高い粘性を付与す
ることができるが、一般的には５０分以上の分子量のも
のが使用され、また水溶性高分子化合物において、一般
式［Ｉ］で表わされるアクリル系単量体の共重合モル比
が著しく少ないものはセメント粒子を凝集させる傾向が
あるのでその共重合モル比は１％以上とする必要があり
、そうすることによって吹付は作業に用いる吹付は機の
ホースの閉塞を防ぐことができる。

この発明の水溶性高分子化合物の使用量は吹付はコンク
リート中のセメント分に対して０．０１％〜０．５％、
好ましくは０．０２％〜０，３％である。ｏ、ｏｉ％以
下の使用量では吹付はコンクリートに十分な粘性を与え
ることができないので粉塵量やリバウンド量を減少させ
る効果が小さく、０．５％以上の使用量では吹付はコン
クリートの粘性が高くなりすぎるため取扱いが困難とな
るが、０．０１％〜０．５％の使用量とすることによっ
て粉塵量を無添加のものに比べて１／２以下に、リバウ
ンド量を約２５％以下に低減させることができ、使用量
が少ないので凝結遅延を生じることもないし、圧縮強度
に悪影響を及ぼすこともない。

実施例 この発明の実施例について以下に詳しく説明する。

実施例１ 第１表に示す配合のコンクリートに対して２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルフオン酸ソーダ：アク
リルアミド共重合物（１０：９０モル％、分子量約５０
０万）をセメント重量比の０％、０．０１％、０．０３
％、０．１％および０．５％を水に溶解したものを断面
４０１８’のトンネルの上半に吹付けた場合の粉塵量お
よびリバウンドのはね返り率を測定した。

第１表 ※アルミン酸塩および炭酸ソーダを主成分とする。

粉ａ量の測定は吹付はノズルの後方５ｍ、高さ１．５ｍ
の位置で粉塵の発生量をデジタル粉塵計により１分間当
りのカウント（ＣＵ＋　）を測定した。

結果は第１図に示すとおりであり、同図において２５分
までは吹付は作業を実施中の、また２５分以降５０分ま
では吹付は作業終了後の結果である。

これによれば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルフオン酸ソーダ：アクリルアミド共重合物を添加
すると粉塵の発生が大幅に低減でき、しかもその添加量
はセメント重量比０．０３％で十分であることが認めら
れる。

リバウンドのはね返り率の測定結果および吹付は時にｉ
　０ｃｍｘ　１０ＣＩＩＸ　４　ｏｃｍの供試体を採取
し圧縮強度を測定した結果は第２表に示すとおりである
。

第２表 これによれば、はね返り率はセメントｆｆ１ｆｆｉ比０
．０３％以上添加することにより明らかに低下すること
が認められ、０．５％添加しても強度に対する悪影響は
認められない。

このように僅かな量を添加するとにより吹付は時の粉塵
およびリバウンドの低減が可能である。

実施例２ 第１表に示す配合のコンクリートに対して、２　　を添
−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフオ　　　
リ率ン酸ソーダ：アクリルアミド共重合物（１０：９０
モ　　　実ル％）で第３表に示す分子量の異なる水溶性
高分　　　弟子化合物をセメント１ｌｆｆｉ比の０．０
３％を水に溶　　表に解したものを実施例１と同一に吹
付けた場合の粉　　量比ｔ１ｍ、リバウンドのはね返り
率および圧縮強度を　　と同測定した。粉塵量の測定結
果は第２図に、リバウ　　ね返ンドのはね返り率および
圧縮強度の測定結果は第　　　粉３表に示した。　　　
　　　　　　　　　　　　　　　ね返第３表　　　　　
　　　Ｌ″′ これらの結果から分子量の変化は強度に影響しないが、
分子量５０万以上の水溶性高分子化合物加すると、粉塵
率およびリバウンドのはね返を著しく低減することが認
められる。

施例３ １表に示す配合のコンクリートに対して第４示す各種の
水溶性高分子化合物をセメント重の０．０３％を水に溶
解したものを実施例１様に吹付けた場合の粉塵量、リバ
ウンドのはり率および圧縮強度を測定した。

塵量の測定結果は第３図に、リバウンドのはり率および
圧縮強度の測定結果は第４表に水弟４表 これらの結果から、いずれも粉塵量およびリバウンドの
はね返り率はセメント重量比の０．０３％を添加するこ
とにより著しく低減することが、また圧縮強度の低下は
ないことが認められる。

較例 １表に示す配合のコンクリートに対して、２クリルアミ
ド−２−メチルブロバンスルフオソーダ：アクリルアミ
ド共重合物（１０：　９０モ）をセメント重量比の０．
０３％、メチルセースをセメント重量比の０．５％およ
び１゜、ポリアクリルアミドをセメントｆｆ１ｆｆｉ比
の０゜％それぞれ水に溶解したものを実施例１と同吹付
けた場合の粉塵量、リバウンドのはね返および圧縮強度
を測定するとともに、吹付は作業状況を観察した。

１１ｆｆｉの測定結果は第４図に、リバウンドのはり率
および圧縮強度の測定結果は第５表に示第５表 これらの結果から、粉塵ｍはいずれの場合にも低下する
ことが認められるが、圧縮強度については、メチルセル
ロースを添加したものは初期において値が小さく凝結遅
延が著しく、材令２９日までの圧縮強度も低い。

本発明例および比較例ＮＯ，１，Ｎ０．２においては吹
付は作業は何ら障害なく行われたが、比較例Ｎｏ、３の
ポリアクリルアミドをセメント重量比０１０３％を添加
したコンクリートにおいては吹付けに際してホースの脈
動が激しく、吹付は作業を５回行ったうち３回はホース
が閉塞して中途で作業が不能となった。このことはすな
わち、ポリアクリルアミドが有しているセメント粒子の
凝集作用によりコンクリートにこわばりが発生しホース
が閉塞しやすくなることを示している。

′発明の効果 この発明は、前記の手段に示した水溶性高分子化合物を
きわめて少量添加することによって、コンクリート吹付
けに際して生じるリバウンドおよび粉塵の量を低減させ
ることができ、従来のように高価な添加剤を多量に使用
しないので添加剤のコストを下げることができると同時
に、リバウンドおよび粉塵となるコンクリートの量が著
しく少ないので吹付はコンクリートを無駄に使用する量
が軽減され、経済的にきわめて有利であり、しかも労働
環境を著しく改善することができ、さらに従来の添加剤
のように凝結遅延や強度の低下がなく、また吹付は作業
に際して吹付は機のホースが閉塞して作業ができなくな
るようなことがないので、トンネル工事等におけるコン
クリート吹付は工事の施工にとってきわめて良好な結果
をもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は粉塵の発生量を
示すグラフである。 代　　理　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式［ I ］ ▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］ （式中、Ｒ＾１は水素原子または低級アルキル基を示し
   、Ｒ＾２は分岐状または直鎖状の低級アルキレン基を示
   し、Ｍは水素原子、アルカリ金属またはアンモニウムを
   示す。）で表わされるアクリル系単量体を重合させて得
   られる水溶性高分子化合物または一般式［ I ］で表わ
   されるアクリル系単量体とこれと共重合し得る他の単量
   体とを共重合させて得られる水溶性高分子化合物からな
   る吹付けコンクリート用粉塵低減剤。 ２、一般式［ I ］で表わされるアクリル系単量体と共
   重合し得る他の単量体が一般式［II］ ▲数式、化学式、表等があります▼［II］ （式中、Ｒ＾３、Ｒ＾４およびＲ＾５は同一かまたは異
   なって水素原子またはメチル基を示す。）で表わされる
   アクリル系単量体またはビニルピロリドンの１種または
   ２種以上である特許請求の範囲第１項記載の吹付けコン
   クリート用粉塵低減剤。 ３、一般式［ I ］で表わされるアクリル系単量体とこ
   れと共重合し得る他の単量体とを共重合させて得られる
   水溶性高分子化合物において一般式［ I ］で表わされ
   るアクリル系単量体の共重合モル比が３％以上である特
   許請求の範囲第１項記載の吹付けコンクリート用粉塵低
   減剤。 ４、水溶性高分子化合物が分子量５０万以上の水溶性高
   分子化合物である特許請求の範囲第１項記載の吹付けコ
   ンクリート用粉塵低減剤。