JPS6260557B2

JPS6260557B2 -

Info

Publication number: JPS6260557B2
Application number: JP54088304A
Authority: JP
Inventors: Yasuro Ito; Yoshiro Higuchi; Hideji Kaga; Yasuhiro Yamamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1987-12-16
Also published as: JPS5612464A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はコンクリート吹付方法の創案に係り、
コンクリート又は耐火材資料の適切な搬送条件を
形成し、しかも水セメント比の小さなキヤピラリ
ー状ないしそれより水分の少ないコンクリートの
円滑な吹付けを可能ならしめ、しかも跳ね返り量
を大幅に低減して効率的な吹付施工を得しめると
共に粉塵発生量の縮減を図り、更に剪断応力の発
現を迅速且つ的確化して１工程における吹付層厚
を充分に高め、急結剤の添加量を縮減し得ると共
に強度的に優れた吹付コンクリートを形成するこ
とのできる方法を得ようとするものである。コンクリート施工法の１つとして吹付工法は既
に知られている。即ち斯様なコンクリート施工に
関しては一般的に型枠を組んでから充填成形する
ものであるところ、この吹付工法においては斯様
な型枠を必要としないで壁面や法面などに施工し
得るわけであつて型枠の取付け及びその硬化後に
おける型枠取外し工程を全く不要にし、従つて短
時間内にコンクリート施工をなし得る大きなメリ
ツトがあり、トンネル壁面等においてそれなりに
実用化されつつある。然してこのコンクリート吹
付工法として従来採用されているものに乾式、湿
式及びセミ湿式の３者があるが、これらのものは
夫々にメリツトを有するとしても、又夫々に不
利、欠点を有している。即ち湿式工法は吹付ける
コンクリートの構成素材全体を混合した生混練物
をパイプ又はホースのような管路において搬送し
且つノズルから噴射して吹付けるものであつて、
管路内での流動性が確保される程度のスラリー状
態の高い水分を有することからセメント等がよく
湿潤化され附着性も好ましく、得られた吹付コン
クリートの強度も乾式より高く得られる利点があ
るが吹付面におけるだれが大きく顕われ、このだ
れを防止するためには急結剤（瞬結剤と称される
ものを含む）をそれなりに添加して吹付面におけ
る強度増大を図ることが必要であり、又圧送管路
内における摩擦抵抗が大きく、従つて圧送のため
の管路、機構が夫々に充分な耐圧性を有すること
が必要で必然的に大型且つ強固なものとならざる
を得ない。勿論その粗骨材の大きさや形状に制限
を加え且つその管路、圧送機構に特段の考慮を払
つたとしてもその搬送距離が限定され、せいぜい
50〜60ｍ程度が限度であつて各種施工現場におけ
る実情に充分即応し難い欠点があり、加うるに何
れにしても吹付面からのだれが不可避であること
から吹付層厚は頗る小となり、１回の吹付けで得
られる層厚は水分量の制限を行つてもせいぜい数
十mm前後であつてこの種吹付工として一般的に必
要な層厚を得るには複数回に亘つて吹付作業を繰
返し、即ち第１回目の吹付がなされた後にそれな
りの時間をおいて吹付層の剪断強度増大を図つて
から第２回の吹付けをなす作業を多数回に亘つて
反覆実施することが要請されるので折角の吹付工
における迅速性のメリツトは大幅にダウンする等
の不利がある。更に垂直面や天井面に対する吹付
けに当つて跳ね返り率が相当に大きいことは一般
的に知られている通りであつて、20〜40％にも達
し、このことは甚だしいロスであつて、折角のコ
ンクリート等における施工歩留りを大幅に低減
し、前記したような吹付施工の有利性が、著しく
損われる。これに対し乾式法は管路等における摩
擦抵抗が少なく、比較的簡易且つコンパクトな機
構と管路により好ましい搬送距離を自由に得しめ
ることができるので例えば地中深く堀られた抗内
において目的の施工位置から充分に離れた位置か
ら圧送でき、この意味からは現場に即した自在な
利用をなし得るが、粉塵発生量が大であつて、抗
内の如きにあつては短時間毎に作業を中断しなけ
れば目的の施工状態を確認できないようなことに
すらなり、特に配合された急結剤は刺戟性が大で
それが乾式吹付条件で空気中に充満することから
目や咽喉を害し、その作業環境を著しく害うと共
にセメント等が水と充分に接触せず、又急結剤も
均等且つ適切に混合されないことからして得られ
る吹付工の強度が大きくばらつき、特に湿式法の
場合の半分程度にしかならない決定的な不利があ
り、又成程だれがないとしても跳ね返り量が湿式
の場合に準じて同様に大となると共に剪断応力、
附着性が有効に得られないことから剥離、剥落が
大きく顕われ、当然に吹付層厚の小さいものとな
ることは湿式法と同じである。然してこれらの中
間的工法とされるセミ湿式工法においては乾式工
法における注水位置をノズル部分からずらせてパ
イブ、ホースのような管路の中間部で加水する方
法であるが、この加水位置としては圧送系の末端
部であつて、加水によりこの末端部において摩擦
抵抗の大きい部分が急激に形成され又急結剤をそ
れなりに配合することからしてノズル部より５〜
６ｍ程度が限度であつてこれより加水位置とノズ
ル部間の距離を大きくするとパイプ又はホースの
内面にペースト等が附着して管路を閉塞すること
となり、乾式の場合の圧送距離を大ならしめ得る
利点を充分に利用しようとしても管路末端部の圧
力の低下した部分に大きな抵抗部が形成されるも
のであるから乾式法において予期しないような高
性能の圧送又は管路機構を必要とし、しかも湿式
法におけるようなセメント等と水の充分な遭遇混
練を得ることができないし、剥落、だれ、跳ね返
りは夫々発生し、具体的な夫々の量が若干変化し
ても全体としてのそれらの合計量は前記湿式、乾
式と同等或いはそれ以上であつて１回の吹付層厚
限度もそれらと同じである。なお上記したような
何れの場合においても吹付量を大にすれば圧送圧
力が大となつてノズルマンによる作業が困難とな
り、一般に３〜６m³／hr程度の作業能率しか得ら
れず、又作業者の技術如何が吹付工の性状に大き
く影響する不利がある。加うるに上記したような
何れの場合においても壁面での初期剪断応力を高
めて安定層着を得るために急結剤を相当量（セメ
ントに対し５〜６％又はそれ以上）配合すること
が必要で、このような急結剤は単に施工を高価と
するだけでなしに折角の吹付工における長期強度
を低下することは周知の通りである。本発明は上記したような従来法によるものの不
利、欠点を解消するように研究し、前記したよう
な湿式（スラリー状）吹付におけるだれを別に準
備されたエヤ圧送の粉粒状配合物の添加混入でキ
ヤピラリー状ないしそれ以下〔即ちこのような液
体と粉粒状物（固体粒子）との混在状態としては
固体粒子間の間隙が液体で完全に充満され且つ固
体粒子相互も非接触状となつて流動性を示すスラ
リー状からこの固体粒子間の間隙における液体が
次第に減少し、代わつて空気が介在し且つ増大す
るに従い、固体粒子、液体および空気の３者の中
の何れか連続状で何れが非連続状であるかによつ
て分類し、キヤピラリー、フエニキユラー第１、
第２、ペンデユラーのように称されるが、そのキ
ヤピラリー状以上に粒子間液体の減少された状
態〕として解消すると共に急結剤の好ましい添加
によつて更にその剪断応力向上を図り、水セメン
ト比の小さい生コンクリートによる吹付工を形成
して好ましい強度の増大を図ると共に数百mm或い
はそれ以上にも達する広範囲に亘つて自在に形成
し得るようにしたものである。又この発明による
ものは適当な流動性を採つたスラリーと粉粒状物
として準備圧送するものであるから、搬送距離を
充分に大きく採り、その作業能率を10m³／hr或い
はそれ以上に高めることができ、跳ね返り量を大
幅に縮減すると共に粉塵発生量或いはだれの何れ
もが頗る少ない施工をなし得る。即ち本発明は上
記したような吹付施工をなすに当り、セメント類
又は石膏などの水硬性物に水を添加したペースト
又はこれに砂、繊維材などの細骨材を配合したモ
ルタル或いはこれに粗骨材をも添加したコンクリ
ートなどの水硬性物質生配合物の水量をパイプ、
ホースなどの管路で圧送せしめ得る程度の流動性
が得られるように準備された一方の系と、含水砂
などの細骨材又はこれに砂利等の粗骨材を配合
し、或いはこれらに繊維材などを加えた骨材質粉
粒状物に対しアルミン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ、
塩化カルシウム、塩化アルミニウム、炭酸ソーダ
等の前記水硬性物質に対し適量以上の水の存在下
で急結（瞬結を含む）作用を示す粉体又は液体の
急結剤を附着（吸着を含む）させた他方の系とを
準備して、風圧によつて各別に移送し管路内で合
体させて吹付施工するものである。斯かる本発明
について更に仔細を説明すると、本発明者等は加
水されてから未だ凝結しないこの種セメントなど
の水硬性物質生混練物のレオロジー特性、又斯か
る生混練物の流動特性の実態、粗骨材など不活性
骨材とペースト又はモルタルとの間における界面
附着作用、固体表面における吸着力の関係の如き
に関して幾多の従来知られていない事実を発見
し、又このような発見に基づいて夫々に漸新な技
術的手法を提案した。蓋し特願昭51−157452号
（特開昭53−82389号：塑性流体の流動性測定方法
及び塑性流体の調整方法並びに該塑性流体の注入
方法及びそれらの装置）、特願昭51−147180号
（特開昭53−71859号：骨材の計量方法及び混練水
量決定方法並びにそれらの装置）及び特願昭52−
126323号（コンクリートの製造法及びその装置）
の如きにおいて上記したような関係の仔細につい
て解明をなし又これを吹付工法に適用することに
ついてもそれなりの提案をなしたものであるが、
本発明においてこれらの関係をさらに発展せしめ
て吹付工における剪断強度をより早期に的確に発
現せしめて１回の吹付けで得られる層厚を前記の
ように数百mmにも達する広範囲に亘つて自在に行
わしめ、又好ましい作業環境で円滑且つ能率的な
操業を行わしめ、更には急結剤の添加量縮減を可
能ならしめ、何れにしても吹付工の長期強度を有
効に向上し得るようにしたものである。蓋しセメント等によるペースト、モルタル、コ
ンクリートの如き固形成分を含有した塑性流体
（ビンガム系又は非ビンガム系流体）を変形流動
させる場合には剪断応力の降伏値があり、その大
きさは混合されている水の量、水セメント比、セ
メント砂比、粗骨材砂比、分散剤と砂の初期含水
率などの要因によつて変化する。然して一般にコ
ンクリートの流動性を測定するために従来採用さ
れているスランプ試験とはこの定性的な量の試験
測定をなすものであるが、このような定性的測定
値によつては上記したような塑性流体の実態を必
ずしも解明できないのであり、相対的な定量測定
値によるべきである。更にこのような塑性流体に
おいては粒子間において水の作用が完全になくな
つているのではなく、セメント粒子を含む固体粒
子表面での吸着力が存し、即ち固体粒子表面の吸
着水の量が非常に小さくなれば相隣接する粒子が
互いに吸着水を共有すればその力は相当に大きな
ものとなる。又セメントに加水して混練する場合
において従来技術では加水後直ちに水和凝結が進
行するものとされているが、加水混練後において
適当な時間内は上記したような相対流動性がむし
ろ向上する期間があり、このような限度内におい
て練り置き時間を採つてから２次混練することは
粗骨材との附着強度（即ちコンクリート強度）及
び流動性を有利に改善することができる。然して上記したような剪断応力降伏値に関して
は前記したような生混練物（塑性流体）から脱水
する（例えば紙を用いて加圧脱水する）とその
脱水量に比例して剪断応力降伏値が増大するが、
このような脱水の方法としては殊更に紙を用い
なくても生混練物に対して乾燥状態又は含有水量
の少ない資料を添加しても同様の脱水結果を得る
ことが可能であり、それによつて上記したような
吸着水共有による大きな吸着力による結着関係を
得しめることができる。従つて第１に吹付時にお
ける壁面からの跳ね返り量を大幅に低減して能率
的且つ経済的な施工を得しめる。又第２に１回の
吹付けによる層厚を充分に大とし、この点からも
吹付作業の能率化を図り得る。又急結剤を添加す
ることが従来から行われていることは既述した通
りであるが、この従来法における急結剤の添加は
一般に吹付時においてであり、湿式の場合におい
てその混練時又はその直後に急結剤を添加すると
セメントなどの水和反応が急速に進行し圧送や吹
付けをなし得ず、少なくとも著しい障害を来す。
又乾式の場合においては仮りに如何なる段階で添
加しても急結剤は単に遊離状態で混在するだけで
吹きつけ時に粉塵としての飛散が甚だしく細材や
セメント粉に対する附着が乏しいことから充分な
その添加効果が得られず、又単に、急結剤が添加
されただけのものであつてその混合が不均一で急
結効果が大幅にばらつき、それらの何れからして
も好ましい効果が得られず、単に作業環境を害す
るだけとなる。これらに対し本発明にあつては細
骨材などの粉粒状配合物の適当な含水条件下にお
いて前記急結剤を予めその表面に附着（吸着）さ
せたものとして圧送することにより、急結剤がこ
の種吹付物の主体をなす細骨材を媒体として均等
に分散されることになり、又それが吹付けに当つ
て別に準備されたスラリー状混練物に合体させら
れることによつてそれらの不利のない施工を円滑
に実施することができる。又上記したように吸着
水共有による大きな吸着力と相俟つて比較的少な
い急結剤により好ましい施工が得られ、形成され
た吹付工の長期強度を適切に向上することができ
る。本発明によるものはそのスラリー状生混練物又
は粉粒状配合物の何れに対しても繊維材を配合す
ることができ、斯かる繊維材としては金属質繊維
材、合成繊維材、硝子質繊維材、石綿、岩綿、高
滓綿の如きの何れか１種又は２種以上を用いるこ
とができる。粉粒状配合物に附着される前記急結剤としては
ケイ酸ソーダ、塩化カルシウム、塩化アルミニウ
ム、塩化第２鉄、アルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ
の如きの１種又は２種以上が選ばれる。又スラリ
ー状混練物には必要に応じたフライアツシユ、水
滓粉末、ポラゾン、コロイダルシリカ、高分子プ
ラスチツク材、明ばん、水酸化ナトリウムのよう
な添加剤の１種又は２種以上を配合してよい。なお前述したような先行技術による背景に立脚
した本発明においては、セメント、石膏などの水
硬性粉状物に加水し充分に混練して粉体比表面積
を充分に大きくし、しかも水セメント比が適当に
選ばれたスラリー状態のペースト又はモルタルを
管路によつてポンプ圧送するものであるが、この
加水混練後において所要の練り置き時間を採るこ
とが好ましい場合には適量の遅延剤を添加する。
然しこの圧送に関しては、一般的に次式（）に
よつて求められる圧力ΔＰで圧送することができ
る。但しLmaxは注入可能最大距離であつて、 Lmax＝ＵｆＴ／ε＝Ｘ／Ｕｆεであり、Ｌ＝Ｕｆｔ／εである。又定速度注入でＬ（cm）をＰ（ｇ／cm²）で注入
するための速度Ufは次の式で与えられる。但しΔＰ＝Ｐ−ρｈ更に定速度流動で、Ｌ（cm）流動させ得る最大
速度Ufmaxは次の式で求められる。 Ufmax＝Ｘ／Ｌ・ε ……（）而して一定速度Uf（cm／sec）でＬ（cm）注入
したときの最終圧力Pnは次の式で求められ
る。なお上記したような（）〜（）式におい
て、 F₀（ｇ／cm³）：相対剪断応力降伏値 λ（ｇ・sec／cm³・cm）：相対流動粘度係数 Uf（cm／sec）：空塔速度 ρ（ｇ／cm³）：塑性流体の単位容積重量Ｌ（cm）：骨材層の長さ ε：骨材空隙率Ｘ（cm²／sec）：単位時間当りの充填度Ｔ（sec）：最大注入可能時間であつて、前記した特願昭51−157452号（特開昭
53−82389号公報）の技術手法によるものであ
る。又本発明では上記したような水硬性粉状物の
水分による流動性を利用したポンプによる圧送と
は別に、砂利、又は砂（ペーストに対する場合）
と砂利のような骨材質粉粒物に既述したような粉
状又は液状急結剤を附着させたものを準備し圧送
する。このような骨材質粉粒材が例えそれなりに
含水していてもその水分が流動作用に寄与しない
状態の粉粒条件下では円滑な圧送が得られ、斯か
る急結剤附着骨材は風圧、風量、管路径によつて
その圧送距離、圧送量が決定されるものであつ
て、乾式条件下であるだけにその長さは数百ｍ或
いは1000ｍを超えるような場合においても充分で
ある。更に斯うして各別に圧送された資料は吹付施工
に当つて合体せしめられて吹付工とされるが、前
記したような水硬性粉状物の加水後における圧送
過程又はその圧送過程で既述したような練り置き
時間を適切に採り、しかもこれに乾式条件下で圧
送された上記粉粒材が添加されることにより適切
な流動性を採つて圧送された前記水硬性粉状物の
スラリー状生混練物に対する脱水効果を得しめて
剪断応力降伏値を増大したものとして吹付工を形
成することができ、生混練物の物性、作業性、管
理、経済性、使用範囲の如き各種性能を大幅に向
上させ、流動性と附着性という相反する物理現象
を一挙に解決した有利な施工を行わしめ得る。本発明によるものの具体的な実施例について説
明すると以下の如くである。実施例１ポルトランドセメント１部に対して水0.35部と
混和剤0.01部の割合に配合して調整したペースト
（生混練物）の20mmφビー玉に対する相対初期剪
断応力降伏値F₀は0.2（ｇ／cm³）であり、又ΔF₀
は0.0001ｇ／cm^４、λは0.4ｇ・sec／cm^４であつ
て、このペーストをスクリユ式圧送ポンプによつ
て毎分30の割合で圧送した。一方このペースト
を別に表面附着水４％前後に調整された2.5mm以
下の粒度を有する川砂に対し前記ポルトランドセ
メントの0.03部に相当したアルミン酸ソーダ系急
結剤を添加しよくまぶしたものを、骨材送風機に
よつて毎分略40の割合で圧送されている骨材圧
送ラインのノズル部より３ｍ手前の位置で添加し
た。前記ペーストは内径が5.08cm（２インチ）の
パイプで送られ、川砂も亦内径5.08cmのパイプで
送られてきたが、ペースト圧送管路の川砂圧送ラ
イン添加部においては約10cmの範囲において内径
が2.54cm（１インチ）に絞られ、斯かる絞り部で
適当に分散した状態で川砂圧送管路に添加したも
のをノズルによつて吹付け、アーチ状に形成され
たトンネルの天端面に吹付施工した。吹付施工面に形成された吹付工はモルタルであ
るに拘わらず厚さ30cm程度までは殆んどだれるこ
とのない好ましい施工をなすことができ、この施
工層における吹付後３日を経た圧縮強度を測定し
た結果は265.2Kg／cm²であり、７日後においては
394.6Kg／cm²、28日後においては463.2Kg／cm²であ
り、又施工部におけるセメントと砂の割合を分析
した結果によるとセメント１に対して砂が1.5程
度のものであつた。更にこの吹付施工時における跳ね返り率は3.5
％であつて頗る僅少であり、又粉塵発生率も2.4
mg／m³と僅少なものであつて吹付能力は６〜８
m³／hrであつて能率的に作業することができた。これに対し比較例として上記したところと同じ
配合組成のものを乾式法によつて圧送しノズル部
で加水して吹付けたものは吹付厚として10mm前後
が限度であり、跳ね返り率は27.4％であつて吹付
けられた材料の30％近くが跳ね返り、材料的ロス
が大であると共に粉塵発生率は17mg／m³と大であ
り、上記のように跳ね返り率大とも相俟つて吹付
能力は同じ口径の吹付ノズルによつても３〜４
m³／hrと低い。又得られた吹付工は３日後で116
Kg／cm²、７日後で154Kg／cm²、28日後で234Kg／cm²
と何れも低く、本発明によるものの２分の１前後
であつた。更に比較例として同じ配合組成のものを水を加
えて混練調整してから圧送して吹付ける湿式法の
場合においては跳ね返り率が21.2％であつたが吹
付厚は８mm前後と乾式法よりも劣り、粉塵発生量
は7.1mg／m³と乾式法よりは低いとしても本発明
によるものの３倍程度であり、28日強度は325
Kg／cm²で乾式法よりはよいとしてもなお本発明の
ものより100Kg／cm²以上も劣つたものであつた。実施例２前記した実施例１におけると同じペーストを同
様の条件で圧送し、このペーストを実施例１にお
けると同じ川砂を用い、これに同様に急結剤をま
ぶしたものと10〜15mmの砕石を略同じ重量比で混
合したものを毎分30の割合で圧送し、以下実施
例１におけると同じにノズル先端から５ｍの位置
で混合合体させアーチ状トンネル天端面である被
吹付壁面に吹付施工した。このときの吹付時における最大剪断応力は248
Kg／cm²であつて厚さ45cm程度の天端面においても
だれを生ずることが殆んどなく好ましい吹付工を
形成することができ、吹付３日後における圧縮強
度は378Kg／cm²、７日後では476.3Kg／cm²であり、
28日後においては580Kg／cm²を示し、有効なコン
クリート層を形成することができた。又跳ね返り率は4.3％で、粉塵発生率は2.8mg／
m³であつた。これに対し同じ配合組成のものを乾
式法によつて吹付けたものは吹付厚が12mmが限度
であり、跳ね返り率は35.9％と頗る大であり、粉
塵発生率は19.06mg／m³であつてやはり大であ
り、３日後圧縮強度は150Kg／cm²、７日後で193
Kg／cm²、28日後で276Kg／cm²であつて何れも本発
明によるものの２分の１にも達しないものであつ
た。更に同じ配合を湿式法で実施した場合は吹付厚
が6.5mmと乾式法より更に半減し、又跳ね返り率
は19.3％であつて、粉塵発生率は5.8mg／m³と乾
式法よりは少ないにしても本発明のせのに比すれ
ば跳ね返り率が５倍近くであつて、粉塵発生も２
倍以上のものであつた。実施例３ 2.5mm以下の川砂における表面付着水率を20％
の一定状態に調整されたものに対しセメント粉を
砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が1.5〜2.5となるように
添加混合して夫々の川砂表面にセメント粉を附着
させたものとして準備し、これに更に水を添加す
ると共に混練物の流動性を良好とする混和剤をセ
メント量の１％程度添加混練しスラリー状の一次
モルタルを得た。又これとは別に表面附着水が
4.2％で５mm以下の川砂にアルミン酸ソーダ系お
よび珪酸ソーダ系急結剤をまぶすと共に５〜15mm
の砂利を配合して得られた骨材質粉粒状物を準備
した。これらの一次モルタルおよび骨材質粉粒状
物の各種配合関係を示すと、次の第１表の如くで
ある。

【表】然してこの第１表によるものの、１回の吹付層
厚30cm程度を目標として実施した吹付コンクリー
トの配合およびそれによつて得られた吹付作業条
件、その強度等は次の第２表に示す通りであつて
吹付コンクリートにおけるＳ／Ｃが2.5〜4.5特に
３〜４として好ましい施工をなした。なお、吹付
時における圧送距離は80ｍ程度までは自在に実施
できた。

【表】

【表】即ち何れの場合も比較的貧配合のものであるに
拘わらず好ましい吹付施工をなすことができた。これに対し前記した第１、２表における３番の
ものと同じ配合のものを乾式法で実施した場合は
圧送距離を100ｍ程度とすることができたが、跳
ね返り（リバウンド）率は38％であつて頗る大で
あり、粉塵発生率は10.5mg／m³であり、28日後の
圧縮強度は181Kg／cm²であり、吹付能力は半減し
たものであつた。又同じ配合を湿式で実施したものは、跳ね返り
率は29％で、粉塵発生率は3.0mg／m³であつて、
乾式法よりはよいとしても本発明よりは大幅に劣
るものであり、28日後の圧縮強度は197Kg／cm²で
あつた。なおこの第１、２表における３番の実施例の場
合は急結剤がセメント量の２％と相当に少ないも
のであつて、セメント量も少なく、本発明の場合
このように少ないセメント量および急結剤によつ
て跳ね返り率少なく、30cmもの１回の吹付けをな
し得たことは注目に値する。圧縮強度については
急結剤の少ないことから比較例も良好に得られた
が、それにしても本発明によるものより劣つてい
ることは明らかである。上記した第１、２表３番のものに対し第１、２
表４番のものはセメント量が425Kg／m³と多いも
のであり、この第１、２表４番と同じ配合のもの
を乾式法で吹つけた場合の跳ね返り率は25％で、
粉塵発生率は８mg／m³であつたが28日後の圧縮強
度は199Kg／cm²であつてセメントの多量配合に拘
わらず強度的に不充分であつた。又第１、２表４番と同じ配合のものを湿式法で
吹付けたものにおいては跳ね返り率が21％で粉塵
発生率は3.5mg／m³であつて乾式法よりは好まし
いとしてもなお急結剤の充分な配合で且つセメン
トの多量配合に拘わらず跳ね返り率がなお20％以
上であり、しかも28日後の圧縮強度は204Kg／cm²
で漸く200Kg／cm²ラインを超える程度のものであ
つた。実施例４実施例３におけると同じに得られた１次モルタ
ルに対しその骨材質粉粒状物における砂に対して
もセメントによる造殻を形成して実施した。即ちこの場合のスラリー状をなした１次モルタ
ル及び骨材質粉粒状物の組成関係は次の第３表に
示す通りである。

【表】又このものにおける吹付コンクリートの組成及
びその特性関係は次の第４表に示す通りであつ
た。

【表】即ちこのように骨材質粉粒状物に対してもセメ
ントによる造殻をなした場合の吹付コンクリート
におけるＳ／Ｃは一般的に1.5〜3.5特に２〜３と
することにより好ましい施工をなすことができ
た。これに対し急結剤の添加量をセメントの６％と
した外は前記第３、４表における１番と同じ配合
組成のものを乾式で吹付施工したものは、吹きつ
け時の跳ね返り率が34％で粉塵発生率は11mg／m³
であり、28日後の圧縮強度は151Kg／cm²であつ
た。又前記第３、４表における４番のものと同じ配
合組成のものを乾式で吹付けたものは、跳ね返り
率が39％で、粉塵発生率は7.6mg／m³であつて、
28日後の圧縮強度は259Kg／cm²であつた。更にこ
の第３、４表における４番のものと同じ配合組成
のものを湿式で吹付けたときの跳ね返り率は21％
で、粉塵発生率は4.2mg／m³であり、28日後の圧
縮強度は234Kg／cm²であつた。即ちこれらの比較例によるものは何れも本発明
によるものに対して跳ね返り率では10倍前後であ
り、粉塵発生率が高いと共に長期強度においては
２分の１〜３分の１程度のものであつた。実施例５実施例３におけると同じに準備された１次モル
タル及び骨材質粉状物に対して繊維材を添加した
吹付施工をなした。即ちその具体的な配合関係は
次の第５表に示す通りである。

【表】又これらのものによる吹付コンクリートの配合
及びその性質は次の第６表の通りであつた。

【表】

【表】上記のような本発明実施例のものに対して、前
記第１表の１番と同じ配合組成のものを乾式で吹
付けた場合における跳ね返り率は25％で、粉塵発
生率は18.3mg／m³であり、28日後の圧縮強度は
173Kg／cm²であつた。又同じく第１表の２番と同じ配合組成で急結剤
を倍量前後のセメント量の５％としたものを同様
に乾式で吹付けた場合においては跳ね返り率は23
％であり、粉塵発生率は15.3mg／m³で、又28日後
の圧縮強度は326Kg／cm²であつた。即ちこれらの比較例によるものは何れにしても
本発明によるものに対して跳ね返り率で10倍前後
であり、粉塵発生率でも数倍〜10倍であり、しか
も長期強度において相当に劣つていることは明ら
かである。実施例６アノルサイト系粘土とけい酸質耐火材を粉砕し
て得られた耐火材粉末にアルミナセメントを同量
比で配合し水を0.4部加えて混合したものの流動
性は前記F₀が0.7ｇ／cm³、λが6.2ｇ・sec／cm^４
であり、ΔF₀は0.004／cm^４であつて流動性の好
ましい生混練物であつた。一方グラフアイト質及びマグネシア質に若干の
ドロマイト質を配合して一旦塊状としたものを焼
成後破砕し粒度10〜20mmとされ表面附着水２〜３
とされた粒状耐火性粗骨材に対し市販のアルミナ
セメント用急結剤を２％まぶしたものに前記した
生混練物に添加した耐火材粉末を同量配合したも
のを準備した。然して上記したような生混練物は上記のように
調整してから約３時間そのまま放置してから再度
混練し、これを30／minの速度で添加水分によ
る流動性を利用しポンプで圧送し、これと同じく
30／minの割合で高圧空気で圧送されている前
記粗骨材の流れに対し吹付ノズルから５ｍ手前の
位置で分散添加し、合体せしめてトンネル窯の内
面に関して両側壁は夫々煉瓦積みされたものの天
井面に形成すべき耐火被覆として施工した。施工された吹付工の厚みは32cm程度として形成
されたが、その吹付施工の全過程においてだれや
剥落を生ずることのない安定した層着が得られ、
斯様にして得られた吹付工の組成を分析検討した
結果はセメント（アルミナセメント）分１部に対
し耐火材粉末が1.7部、粒状耐火性粗骨材が0.9部
程度のものであつて、水は前記のように0.4部で
あり、吹付完了時24時間経過した時点における圧
縮強度は315Kg／cm²であつた。実施例７実施例６におけると同じ耐火質物をスラリー状
混練物と骨材質粉粒物として準備し、これらを水
平状に位置した回転円板上に供給しその回転によ
り遠心力エネルギーで分散せしめて排気煙突の内
面に吹付施工したが、この場合においても実施例
６におけると同様な結果を得ることができた。即ち上記したような本発明によるものを既述し
た他の実施例のように高圧空気を利用してその骨
材質粉粒状物を吹付けるならば、この実施例にお
ける円筒状物の煙突内において激しい圧力気体の
流れが生ずることとなることは明らかであり、従
つて成程トンネル内の如きでは円滑に施工し得た
としてもそれより著しく小径の垂立した煙突内で
は好ましい作業性を確保し難い嫌いのあることに
なるが、この実施例７のように回転円板を用い、
その遠心力によつて分散すると共に飛行エネルギ
ーを附与して吹付けるならば、そのような高圧空
気の流れで吹付物の運動が乱されることなく又円
筒状壁の内面全般に均等且つ能率的に吹付け施工
することが可能となることが確認された。吸着さ
れた急結剤の飛散などを見ることがないことは勿
論であつた。以上説明したような本発明によるときは、以下
に要約して示すような作用効果が得られる。急結剤の均一な混合附着を図り、従つてその
添加量縮減を図り、しかも粉塵の発生を大幅に
減少し得る。前記したように従来法によるものは湿式法の
場合において急速に水和反応が進行することか
らノズルから噴出物に単に添乗させる程度とし
てしか添加されないので好ましい混合が得られ
ず、又乾式法の場合においては急結剤が単に遊
離状態で混入されるに止まり従つて飛散が甚だ
しく、作業者の目やのどに対し障害を与えると
共に骨材との結合が不完全で好ましいその機能
を得ることのできないのもに比し本発明によれ
ば骨材分に吸着ないし附着された状態として利
用され、即ちこの種吹付物の主材とも称すべき
砂のような細骨材を媒体としてその表面に附着
添加されるので急結剤の混合分散が均一に行わ
れ、従つて添加された急結剤量が僅少であつて
も充分な急結効果を得しめ、又その飛散を大幅
に減少して好ましい作業環境で円滑な吹付施工
をなし得る。吹付層厚を充分に得ることができる。従来法によるものはだれや跳ね返り或いは剥
離が甚だしく、一般的には急結剤を用いた条件
下でも数十mm程度の吹付層厚しか形成すること
ができず、本発明者等の曩に提案した昭和53年
特許願第50060号のような特殊技術によつても
垂直壁面で100mmを若干超える程度の吹付がな
し得る程度に止まり、これを超えるような吹付
層を形成するには１回吹付けたものを数時間に
も達する程度に放置しそれなりに水和反応を進
行させてから繰返した吹付施工をなすことが必
要である。然るに本発明によれば粉粒状をなす
一方の吹きつけ物がスラリー状の他方の吹付物
に混入されることによりキヤピラリー状ないし
それより相対的水分の少ない吹付層を形成しそ
の剪断応力を高めるだけでなしに上記のように
骨材分と附着結合した状態での急結剤添加及び
それによる均一且つ飛散のない有効な急結剤に
よる剪断応力向上が図られる結果としてトンネ
ル天端面のように下向きの壁面に対してすら数
百mmにも達する吹付壁を円滑に形成し得ること
は各実施例に示した通りであり、（垂直面にお
いてはその可能な層厚が更に大きく増大するこ
とは当然）このことは迅速施工性を本質とする
この種吹付工法のメリツトを充分に発揮せしめ
ることは固より、従来技術では特殊型状の煉瓦
やブロツクを型造して構築せざるを得ず当然に
著しい工数と費用を必要とした窯炉天井面やト
ンネル天端面に関しての簡易且つ効果的な吹付
施工を可能にするわけであつて工業的メリツト
が大きいことは明白である。跳ね返り量が少ない。各比較例において明らかにしたように従来法
によるものは跳ね返り率が相当に大であつて、
20〜40％にも達するのに達し本発明によるもの
は数％であつて、最高でも７％である。この跳
ね返り率は折角の混合調整や吹付機器運転によ
つても完全なロスであつて廃棄せざるを得ず、
却つて廃棄のための処理作業量を増大させるだ
けであつて、斯様な跳ね返り率を場合によつて
は10分の１以下にも縮減することのできる本発
明によるものの効果は絶大である。例えば前記した実施例において吹付能力とし
ては仮りに同じである（特に乾式の場合）とし
ても、実際の施工能率としては更に30〜40％程
度増大するわけであつて、勿論跳ね返り物を処
理する工程も少なく、工業的効果は頗る大き
い。吹付能率を倍増することができる。本発明によるものはスラリー状水硬性物質混
練物をポンプ圧送すると共に粉粒状の骨材質物
に急結剤を添加附着させたものとが各別に圧送
され、それらの圧送が何れも好ましい流動条件
下になされるものであり、又ノズル部又は回転
円板上での混合合体後の吹付摩擦抵抗範囲も頗
る僅少であることから安定した操業条件下で能
率的な施工をなし得る。即ち従来工法によるも
のの作業能率がせいぜい５m³／hr程度たること
については前記した通りであるのに対し本発明
によれば10m³／hrを超える吹付施工であつても
円滑に実施できることは実施例に示す通りであ
り、作業能率を倍増し、しかも粉塵発生量の少
ないことからトンネル内や室内において長期間
に亘る継続吹付施工が実施し得る。しかも前記
のように跳ね返り量の少ないことによる施工能
率増大があり、何れにしても能率的な旋工を円
滑に実施できるわけであつて、このことによる
メリツトも頗る大きい。吹付工の強度、品質を高め得る。本発明によるものは急結剤の均等でロスのな
い混合状態が形成し得ることは既述した通りで
あり、このことの結果として急結剤の使用量を
縮減でき吹付工の長期強度を高め得る。即ち従
来の急結剤の分散が適切に得られず、均質な混
合の得られない場合においては仮りに同じ配合
量であつても急結剤のそれなりに集合した部分
における長期強度が低下することは白明であ
り、吹付工全体としても強度もこの低下した部
分の強度とならざるを得ないのに対し、本発明
によれば細骨材に急結剤を附着させたものとし
て準備するので斯かる不均一混入による強度低
下を避け得る。又このように均等な分散添加が
得られることから何れにしても急結剤配合量を
低減することができるから、この点からして長
期強度の好ましい向上を得ることができる。作業性がよい。本発明によるものが粉塵の発生が少ないこと
は既述した。又充分な吹付層厚を天端面の如き
に対しても自在に得ることができ、殊更にノズ
ルマンの技術習練を必要とせずとも円滑な施工
をなし得る。跳ね返り量なども僅少であり、更
には仮りに途中で作業が中止しても急結剤がセ
メントなどの水硬性物質及びその反応が進行す
るに充分な水分との遭遇合体条件下で通過する
管路その他の吹付機構部分が僅少であるからそ
の後の再スタートに当つて閉塞固結を生ずるよ
うなことも殆んどなく、清掃も容易である。即
ちこれらの何れの事情からしても作業性に著し
く優れたものと言うべく、このことによる効果
も絶大である。

Claims

【特許請求の範囲】１スラリー状水硬性物質生混練物をポンプ圧送
すると共に前記水硬性物質に対する急結剤を主体
とした添加物を添加附着させた砂のような細骨材
を主体とし、又はこれに砂利のような粗骨材を混
合したものを主体とする粉粒状配合物をエヤ圧送
し、これら各別の圧送物を吹付機構内で合体さ
せ、前記スラリー状水硬性物質生混練物の相対的
水分を低下させると共に急結剤を反応させて生吹
付物の剪断応力を高め吹付施工することを特徴と
するコンクリート吹付施工方法。２適度に含水された砂のような細骨材に粉状又
は液状の急結剤を混合附着させて用いる特許請求
の範囲第１項に記載のコンクリート吹付施工方
法。３一定量に含水調整された砂とセメントとを予
め混合してから加水して調整されたスラリー状モ
ルタル又はコンクリートに対して急結剤の附着さ
れた砂のような細骨材を主体とする粉粒状配合物
を合体させる特許請求の範囲第１項に記載のコン
クリート吹付施工方法。４砂のような細骨材に水硬性物質の粉末と急結
剤を添加附着させたものを粉粒状配合物として用
いる特許請求の範囲第１項に記載のコンクリート
吹付施工方法。５生混練物としてアルミナセメントを用い、粉
粒状配合物として耐火性の粗骨材又は細骨材の何
れか一方又は双方を用いて耐火層を形成する特許
請求の範囲第１項に記載のコンクリート吹付施工
方法。６粉粒状配合物に金属質繊維材、合成繊維材、
硝子繊維、石綿、岩綿、高滓綿のような繊維材の
１種又は２種以上を一部配合する特許請求の範囲
第１項に記載のコンクリート吹付施工方法。７スラリー状混練物に金属質繊維材、合成繊維
材、硝子繊維、石綿、高滓綿のような繊維材の１
種又は２種以上を一部配合する特許請求の範囲第
１項に記載のコンクリート吹付施工方法。