JPS6312911B2

JPS6312911B2 -

Info

Publication number: JPS6312911B2
Application number: JP13189579A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uchikawa; Terutaka Uto; Masao Shimoda
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1988-03-23
Also published as: JPS5655482A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は地盤および岩盤の微細空〓に注入して
地盤および岩盤の改良および止水を行なうための
注入剤に関するものである。速硬性注入材として、従来超速硬性セメントが
使用されているが、セメントペーストが地盤に入
り得る範囲は地盤の間〓により支配され、セメン
ト粒子の大きいものは地盤の微細な間〓に入らな
いため地盤に対し注入効果をあげることができな
い。従つてこれら超速硬性セメントを注入材とし
て使用し、微細な間〓までこれら注入材を注入せ
んとするにはその粉末度を極めて微細にする必要
がある。しかしながら、これら超速硬性セメント
の粉末度を余り微細にすると、これを水と混練り
した場合、ペーストが異常凝結して注入材として
使用できなくなることがある。この異常凝結とは
材料の温度が高いとき、すなわち、混練温度が高
いとき特に起りやすい現象である。本発明者等は注入材におけるこの欠点を除去せ
んとして種々研究したところ、カルシウムアルミ
ネート類、塩化物およびカルシウムシリケート類
を含む速硬性材料の微粉末に珪酸質物質の微粉末
を添加すれば早期強度を損わないで、混練温度40
℃という高温でも異常凝結現象を防止できるこ
と、また５℃という低温下でも強度を発現するこ
とを知見した。次に種々実験した結果について説明する。実験に使用した種々の化学成分、粒度および鉱
物組成は次の第１表の如きものである。

【表】第１表中“速硬性材料原料”は石灰石、粘土、
ボーキサイト、蛍石を第１表の成分になるように
混合粉砕し、1350℃で焼成して得た超速硬性セメ
ント製造用クリンカを10μフルイ残分10％以下に
なるように粉砕したものである。また、スラグお
よびシラスは何れも10μフルイ残分10％以下に粉
砕したものである。さらにまた珪砂の成分は表示
しなかつたが、SiO₂成分は95％程度のもので10μ
フルイ残分10％以下に粉砕したものである。この
他実験に使用し表示しなかつたものは何れもJIS1
級試薬品を使用した。実験１速硬性材料原料並びに、速硬性材料原料に塩化
物として塩化カルシウム（６水塩）を添加した試
験番号１〜３（第２表参照）の組成物について第
３表に示す試験を行つた。

【表】

【表】第２〜３表よりNo.１〜No.２の場合には異常凝結
現象がおきたが、これに塩化カルシウムを多量に
添加したNo.３の場合には異常凝結を防止すること
ができた。しかし硬化体の早期強度が低下し、速
硬性が得られないことが認められた。この実験およびこれ以下の実験において異常凝
結の有無の判定は次の如くして行なつた。容積20の万能ミキサーに速硬性材料と水とが
８になるように投入し、３分間150rpmで混練
後回転数を70rpmに減じ、ペーストがゲル化する
まで撹拌する。そして３分間の混練中にゲル化し
た場合、10回試験しそのうち１回でもゲルタイム
が異常に短いものがある場合（最長のゲルタイム
の半分以下のゲルタイム）を異常凝結がありと判
定した。異常凝結なしとは、10回試験して10回と
も正常な場合とした。実験２第１表の速硬性材料原料100重量部について混
練温度とペーストの異常凝結を防止する珪酸質物
質の最小添加量との関係を第４表および第５表に
示す。

【表】

【表】第４〜５表の結果より速硬性材料原料に珪酸質
物質を添加すれば、異常凝結を防止できること、
そしてその珪酸質物質の添加量は混練温度が低い
ときは少量で良いが、温度が高くなる程添加量を
増加する必要があるから、上記表以上の添加量を
必要とすること、また珪酸質物質のうち珪砂の添
加が一番効果のあることが認められた。実験３第１表の速硬性材料原料および第１表に示さな
かつた４種の速硬性材料原料に対する塩化物と珪
酸質物質（珪砂）の添加量を変えた場合の配合割
合、組成、混練温度を第６表に、その物理的性質
を第７表に示す。なお、第６表の速硬性材料原料欄の＊は、第１表の速硬性材料原料を、＊２は、石灰石、粘土、ボーキサイト、蛍石を
混合粉砕し、焼成して得たクリンカを10μフルイ
残分４％に粉砕した速硬性材料原料（鉱物組成：
C₃S＝21.0％、C₂S＝4.3％、C₁₁A₇・CaF₂＝69.4
％）を、＊３は、上記＊２と同様にしてつくつた速硬性
材料原料（鉱物組成：C₃S＝70.1％、C₂S＝12.5
％、C₁₁A₇・CaF₂＝13.9％）を、＊４は、＊２と同様にしてつくつた速硬性材料
原料（鉱物組成：C₃S＝7.9％、C₂S＝5.0％、
C₁₁A₇・CaF₂＝81.9％）を、＊５は、＊２と同様にしてつくつた速硬性材料
原料（鉱物組成：C₃S＝74.2％、C₂S＝11.1％、
C₁₁A₇・CaF₂＝9.7％）を、それぞれ示すものである。

【表】

【表】す。
第６〜７表から、カルシウムアルミネート類、
塩化物、カルシウムシリケート類、珪砂の量がそ
れぞれ特定範囲にあるとき、異常凝結がなく、ブ
リージングもなく圧縮強度も良好であることが認
められる。本発明はこれらの知見に基くものであつて、カ
ルシウムアルミネート類10〜50％、塩化物0.2〜
45％、カルシウムシリケート類10〜80％を含有
し、粉末度が10μフルイ残分10％以下の速硬性材
料100重量部と粉末度が10μフルイ残分10％以下
の珪酸質物質１〜80重量部とよりなる速硬性注入
材である。本発明においてカルシウムアルミネート類とは
11CaO・7Al₂O₃・CaF₂、3CaO・3Al₂O₃・CaF₂、
CaO・Al₂O₃、12CaO・7Al₂O₃のうちの少くとも
１種であり、カルシウムシリケート類とは、
3CaO・SiO₂、2CaO・SiO₂である。また、塩化
物とは水溶性のアルカリ金属、アルカリ土類金属
の塩化物のうちの少くとも１種であり、また珪酸
質物質とは珪砂、スラグ、シラスのうちの少くと
も１種である。本発明において速硬性材料に対する珪酸質物質
の粒度は10μフルイ残分10％以下が好ましく、そ
の添加量はカルシウムアルミネート類および珪酸
質物質の種類により異なり、同一種類のカルシウ
ムアルミネート類および珪酸質物質の場合でも混
練温度により相違し、温度が高い程珪酸質物質の
添加量を大にする必要があるので、一概に規定す
ることはできないが、混練温度が５℃程度の場合
には速硬性材料100重量部に対し１重量部程度、
40℃程度の場合には50〜80重量部添加するのが好
ましい。本発明において塩化物は速硬性材料の水和に当
り、ペーストのゲルタイムをある程度確保する作
用をなすもので、速硬性材料中に0.2〜45％存在
することが好ましく、0.2％未満ではペーストは
急結になり、また45％を越えると硬化体の６時間
圧縮強度が低下する。またカルシウムシリケート
類は早期においてはエトリンガイト、フリーデル
塩生成のためのカルシウム源として作用し早期強
度を高める作用をなし、長期的にトバモライトの
生成により強度を増進する作用をなすもので、速
硬性材料中10〜80％存在することが好ましく、10
％未満では強度が上昇せず、また80％を越えると
早期強度は低下するので、カルシウムアルミネー
ト類、塩化物がこの範囲に入るように配合する。本発明の注入材を使用すれば速硬性セメントを
微粉砕した時生じる異常凝結現象の発生もなく、
別細空〓にまで注入させることができる。なお従
来カルシウムアルミネート類急硬材の遅延剤とし
て用いられているカルボン酸系、ホウ酸系などの
遅延剤、およびリグニンスルホン酸系、アルキル
アリルスルホン酸系、アルキルベンゼンスルホン
酸系などの減水剤も本発明において遅延剤および
減水剤として使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１カルシウムアルミネート類10〜50％、塩化物
0.2〜45％、カルシウムシリケート類10〜80％を
含有し、粉末度が10μフルイ残分10％以下の速硬
性材料100重量部と粉末度が10μフルイ残分10％
以下の珪酸質物質１〜80重量部とよりなる速硬性
注入材。