JPS6328864B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6328864B2
JPS6328864B2 JP58028807A JP2880783A JPS6328864B2 JP S6328864 B2 JPS6328864 B2 JP S6328864B2 JP 58028807 A JP58028807 A JP 58028807A JP 2880783 A JP2880783 A JP 2880783A JP S6328864 B2 JPS6328864 B2 JP S6328864B2
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JP
Japan
Prior art keywords
alkali metal
setting
quick
weight
cement
Prior art date
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Expired
Application number
JP58028807A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59156946A (en
Inventor
Hisaki Kato
Noryuki Matsumya
Kenji Iida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANKO KOROIDO KAGAKU KK
Original Assignee
SANKO KOROIDO KAGAKU KK
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Publication date
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Publication of JPS6328864B2 publication Critical patent/JPS6328864B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は主として吹付けコンクリート工法に用
いられる急結剤に関するものである。従来この種
の急結剤として使用されているものとしては炭酸
アルカリ金属塩類、アルミン酸アルカリ金属塩類
又はその混合物、或いはC12A7、CAなど急結性
セメント鉱物がほとんどである。そしてその供給
形態はおおよそ粉状品と液状品とに分けられ市販
されるものには粉状品が多い。しかしこれら粉状
急結剤はセメントや骨材とあらかじめ混練りされ
てから吹付け装置にて吹付けられるものであるた
め、骨材に多くの表面水が含まれている場合この
水と反応し吹付け装置のホースやノズル内で混練
物が凝結し閉塞を起すことが多い。また湧水の多
い壁面に吹付けたり水を添加しすぎたりして水分
が多量に存在する場合には急結力が大巾に低下す
るという欠点があつた。急結力が十分発揮されな
いと吹付けによつて得られたコンクリートの剥落
につながり危険であり工事も大巾に遅延する。さ
らに上記従来の急結剤は温度によつてその急結力
が大きく左右され特に冬場寒冷地においてはほと
んど急結効果を示さないということも多かつた。
セメント焼成物からつくられた急結剤は一般に急
結力がすぐれていても骨材として混合される砂の
表面水の影響を受けやすく、実際にはすぐれた急
結効果を発揮するための適正な現場施工条件が得
られる場合は少ない。 本発明はこれら従来の欠点を改良することを目
的とし、水溶液状アルミン酸アルカリ金属塩類と
炭酸アルカリ金属塩類との混合物に更に多価アル
コール類を添加することを骨子とするものであ
る。 セメント急結剤としてアルミン酸アルカリ金属
塩類と炭酸アルカリ金属塩類とを併用することは
前記したように周知の事実である。本発明者等は
アルミン酸アルカリ金属塩類と炭酸アルカリ金属
塩類との混合物に更に多価アルコールを添加した
ところ驚くべきことには急結効果に対する温度の
影響が殆んどなくなり、しかも得られるコンクリ
ートの強度も従来に比して向上すると言うことを
見出し本発明を完成した。 本発明を以下に詳細に説明する。 本発明の吹付けコンクリート用急結剤はアルミ
ン酸アルカリ金属塩類20〜60重量%、炭酸アルカ
リ金属塩類10〜50重量%、多価アルコール類0.1
〜10重量%の混合物を主体とするものである。 本発明に用いるアルミン酸アルカリ金属塩類と
はアルミン酸のアルカリ金属塩、すなわちカリウ
ム、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、
更に望ましくはカリウム塩である。上記アルミン
酸アルカリ金属塩類は通常10〜70重量%の水溶液
で提供される。 本発明に用いる炭酸アルカリ金属塩類とは炭酸
のアルカリ金属塩、すなわちカリウム、ナトリウ
ム、リチウム等のアルカリ金属塩、更に望ましく
はカリウム塩である。 本発明に用いる多価アルコールとはエチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、エタ
ンジオール、プロパンジオール、ブタンジオー
ル、グリセリン、プロパントリオール、ブタント
リオール、ペンタエリスリトール、ジエタノール
アミン、トリエタノールアミン、ジプロパノール
アミン、トリプロパノールアミン等アルカノール
アミン等の置換体を含む水酸基が一分子に対して
二個以上含んでいるアルコールである。 上記各成分は前記の組成範囲で混合される。全
成分を一液に混合した場合、アルミン酸アルカリ
金属塩類と炭酸アルカリ金属塩類とが共にカリウ
ム塩であると安定性が非常に良好なものが得られ
る。 上記組成においてアルミン酸アルカリ金属塩類
が20重量%以下で含まれる場合は、吹付けコンク
リート工法において要求される急結性が満足され
ず、60重量%以上で含まれる場合は水に均一に溶
解せず不溶分を生ずる。更に炭酸アルカリ金属塩
類が10重量%以下で含まれる場合は、上記アルミ
ン酸アルカリ金属塩類の組成範囲において急結促
進効果が顕著でなく、また50重量%以上で含まれ
る場合は水に均一に溶解せず不溶分を生ずる。更
に多価アルコール類が0.1重量%以下で含まれる
場合は添加効果が顕著でなく、また10重量%以上
で含まれる場合はコンクリート初期強度の発現を
阻害する。 更に本発明のセメント急結剤の望ましい組成範
囲はアルミン酸アルカリ金属塩類30〜50重量%、
炭酸アルカリ金属塩類20〜40重量%、多価アルコ
ール1〜7重量%である。 本発明のセメント急結剤は通常水溶液で提供さ
れ、セメントに対して1〜20重量%、望ましくは
4〜8重量%程度添加される。 実施例 1 第1表に記載の組成を有する本発明にかかるセ
メント急結剤を用いてモルタルを硬化せしめプロ
クター貫入抵抗法(ASTM C403−63T)により
凝結硬化時間を測定する。試験に供したブロツク
は次の通りにして作成される。 (1) モルタル組成 セメント:普通ポルトランドセメント 砂:FM2.8表面水7% セメント−砂比:1:4 水−セメント比:50% 急結剤添加量:6重量%/セメント (2) 試験ブロツク作成法 セメントおよび砂をモルタルミキサーによつ
て空練りした後、水とセメント急結剤とを予め
混合した混合液を添加し、5秒間低速混練、次
いで5秒間高速混練を行つて得られた混練物を
ミキサーボールのまますばやく突固めを行い試
験ブロツクを作成する。 試 験 上記試験ブロツクを20℃においてプロクター貫
入試験器によつて貫入抵抗を測定する。 貫入抵抗の測定結果は第2表に示される。第2
表において比較例1、2、3に用いた急結剤の組
成は第3表に示される。
The present invention mainly relates to an quick-setting agent used in shotcrete construction methods. Most of the materials conventionally used as this type of quick-setting agent are alkali metal carbonate salts, alkali metal aluminate salts, or mixtures thereof, or quick-setting cement minerals such as C 12 A 7 and CA. The supply form is roughly divided into powdered products and liquid products, and most of the commercially available products are powdered products. However, these powdered quick-setting agents are mixed with cement and aggregate before being sprayed with a spraying device, so if the aggregate contains a lot of surface water, it may react with this water. The kneaded material often condenses in the hoses and nozzles of spray equipment, causing blockages. Furthermore, if a large amount of water is present, such as by spraying on a wall with a lot of spring water or by adding too much water, there is a drawback that the quick-setting power is greatly reduced. If the quick-setting force is not sufficiently exerted, the concrete obtained by spraying may fall off, which is dangerous and will significantly delay the construction work. Further, the quick-setting ability of the above-mentioned conventional quick-setting agents is greatly affected by temperature, and they often show almost no quick-setting effect, especially in cold regions in winter.
Although quick-setting agents made from fired cement generally have excellent quick-setting properties, they are easily affected by the surface water of the sand mixed as aggregate, and in reality, they are not suitable for achieving excellent quick-setting effects. There are few cases where suitable on-site construction conditions can be obtained. The present invention aims to improve these conventional drawbacks, and its main feature is to further add a polyhydric alcohol to a mixture of aqueous alkali metal aluminates and alkali metal carbonates. As mentioned above, it is a well-known fact that alkali metal aluminates and alkali metal carbonates are used together as a cement quick-setting agent. When the present inventors further added a polyhydric alcohol to a mixture of alkali metal aluminates and alkali metal carbonates, surprisingly, the effect of temperature on the rapid setting effect was almost eliminated, and the resulting concrete The present invention was completed by discovering that the strength is also improved compared to the conventional one. The present invention will be explained in detail below. The quick setting agent for shotcrete of the present invention includes 20 to 60% by weight of alkali metal aluminates, 10 to 50% by weight of alkali metal carbonates, and 0.1% of polyhydric alcohols.
~10% by weight of the mixture. The alkali metal salts of aluminate used in the present invention are alkali metal salts of aluminate, that is, alkali metal salts such as potassium, sodium, and lithium;
More preferred is potassium salt. The above-mentioned alkali metal aluminate salts are usually provided as a 10 to 70% by weight aqueous solution. The alkali metal carbonate salts used in the present invention are alkali metal salts of carbonic acid, ie, alkali metal salts such as potassium, sodium, and lithium, and more preferably potassium salts. The polyhydric alcohols used in the present invention are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, ethanediol, propanediol, butanediol, glycerin, propanetriol, butanetriol, pentaerythritol, diethanolamine , triethanolamine, dipropanolamine, tripropanolamine, and other alcohols containing two or more hydroxyl groups per molecule, including substituents such as alkanolamines. The above components are mixed within the above composition range. When all the components are mixed into one solution, a product with very good stability can be obtained if both the alkali metal aluminate salt and the alkali metal carbonate salt are potassium salts. If the above composition contains alkali metal aluminate salts at 20% by weight or less, the rapid setting required in the shotcrete method will not be satisfied, and if the content exceeds 60% by weight, it will not dissolve uniformly in water. This produces insoluble matter. Furthermore, when the alkali metal carbonate salts are contained in an amount of 10% by weight or less, the rapid setting promotion effect is not significant within the composition range of the alkali metal aluminate salts mentioned above, and if the alkali metal salts are contained in an amount of 50% by weight or more, they dissolve uniformly in water. It does not produce insoluble matter. Furthermore, if the polyhydric alcohol is contained in an amount of 0.1% by weight or less, the effect of the addition is not significant, and if it is contained in an amount of 10% by weight or more, it inhibits the development of the initial strength of the concrete. Furthermore, the preferred composition range of the cement quickening agent of the present invention is 30 to 50% by weight of alkali metal aluminate salts;
The content is 20 to 40% by weight of alkali metal carbonate and 1 to 7% by weight of polyhydric alcohol. The cement quickening agent of the present invention is usually provided in the form of an aqueous solution, and is added in an amount of about 1 to 20% by weight, preferably about 4 to 8% by weight, based on the cement. Example 1 Mortar was cured using the cement quick-setting agent of the present invention having the composition shown in Table 1, and the setting and hardening time was measured by the Proctor penetration resistance method (ASTM C403-63T). The blocks used in the test were created as follows. (1) Mortar composition Cement: Ordinary Portland cement Sand: FM2.8 surface water 7% Cement-sand ratio: 1:4 Water-cement ratio: 50% Accelerating agent addition amount: 6% by weight/cement (2) Test block Creation method: After dry-mixing cement and sand with a mortar mixer, a pre-mixed mixture of water and cement quick-setting agent was added, followed by low-speed kneading for 5 seconds and then high-speed kneading for 5 seconds. Create a test block by quickly tamping the material in a mixer ball. Test The penetration resistance of the above test block was measured using a Proctor penetration tester at 20°C. The measurement results of penetration resistance are shown in Table 2. Second
In the table, the compositions of the quick setting agents used in Comparative Examples 1, 2, and 3 are shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 ここにEGはエチレングリコールのことであり
TEAはトリエタノールアミン、PGはプロピレン
グリコール、Gnはグリセリン、DIPAはジイソプ
ロパノールアミン、TIPAはトリイソプロパノー
ルアミンである。
[Table] Here, EG stands for ethylene glycol.
TEA is triethanolamine, PG is propylene glycol, Gn is glycerin, DIPA is diisopropanolamine, and TIPA is triisopropanolamine.

【表】【table】

【表】 第2表によれば本発明にかかる試験No.1〜11の
セメント急結剤を添加したモルタルは比較例に比
して夫々初期から大なる貫入抵抗を示し、急結剤
が格段に優れていることが理解される。特に試験
No.2と比較例1とを比較すればTEAの添加効果
の大なることが明らかである。なお本試験では前
記したように試験ブロツクに用いる砂の表面水が
多量(7%)であるため空練りの間にセメント粒
子表面が該表面水と水和反応を起していわゆる風
邪ひき状態となつているので急結性が可成り損わ
れているが、それにも関らず試験No.1〜11におい
ては上記のように優れた急結性が認められるので
ある。 実施例 2 実施例1の試験No.2及び試験No.4の試験ブロツ
クを用いて種々な温度で実施例1と同様にしてプ
ロクター貫入抵抗を測定する。結果はそれぞれ第
1図と第2図に示される。第3図に示す比較例は
第3表比較例1に関するものである。第1図、第
2図および第3図をみると、本発明にかかる試験
No.2は0℃と30℃との間で急結性が殆んど変化し
ないが、比較例では0℃と30℃との間で急結性は
大巾に変化しており、試験No.14についてもNo.2ほ
どではないが温度による影響がかなり小さく、ま
た全体にプロクター貫入抵抗値が大きくなつてお
りDIPAの添加効果が確認される。
[Table] According to Table 2, the mortars to which cement quick-setting agents were added in test Nos. 1 to 11 according to the present invention exhibited greater penetration resistance from the beginning compared to the comparative examples, and the quick-setting agents were significantly more effective. It is understood that it is excellent in especially exam
Comparing No. 2 and Comparative Example 1, it is clear that the effect of adding TEA is greater. In this test, as mentioned above, the surface water of the sand used in the test block was large (7%), so during dry kneading, the surface of the cement particles caused a hydration reaction with the surface water, resulting in a so-called cold catching condition. Although the quick-setting properties are considerably impaired due to the above-mentioned conditions, excellent quick-setting properties were nevertheless observed in Test Nos. 1 to 11 as described above. Example 2 Proctor penetration resistance is measured in the same manner as in Example 1 at various temperatures using the test blocks of Test No. 2 and Test No. 4 of Example 1. The results are shown in Figures 1 and 2, respectively. The comparative example shown in FIG. 3 is related to Comparative Example 1 in Table 3. Looking at FIGS. 1, 2 and 3, the test according to the present invention
Test No. 2 has almost no change in rapid setting between 0°C and 30°C, but in the comparative example, rapid setting changes significantly between 0°C and 30°C. For .14, the effect of temperature is quite small, although not as much as No. 2, and the proctor penetration resistance value is large overall, confirming the effect of DIPA addition.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図は多価アルコール類を添加した
場合の急結性に関する温度依存性を示すものであ
り、第1図は試験No.2の試験ブロツクを用いた場
合の結果、第2図は試験No.14の試験ブロツクを用
いた場合の結果を示し、第3図は多価アルコール
類無添加の場合の急結性に関する温度依存性を示
し、夫々縦軸にプロクター貫入抵抗値(PSI)、
横軸に試験ブロツク作成後の経過時間(min)を
とる。 図中、〇……0℃、△……10℃、□……20℃、
◇……30℃。
Figures 1 and 2 show the temperature dependence of rapid setting when polyhydric alcohols are added. The figure shows the results when using the test block of Test No. 14, and Figure 3 shows the temperature dependence of rapid setting when no polyhydric alcohol is added, and the vertical axis shows the proctor penetration resistance ( PSI),
The elapsed time (min) after test block creation is plotted on the horizontal axis. In the figure, 〇...0℃, △...10℃, □...20℃,
◇……30℃.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アルミン酸アルカリ金属塩類20〜60重量%、
炭酸アルカリ金属塩類10〜50重量%、多価アルコ
ール類0.1〜10重量%の混合物を主体とする吹付
けコンクリート用急結剤。
1 20-60% by weight of alkali metal aluminate salts,
A quick-setting agent for shotcrete consisting mainly of a mixture of 10-50% by weight of alkali metal carbonate salts and 0.1-10% by weight of polyhydric alcohols.
JP2880783A 1983-02-22 1983-02-22 Quick hardening agent for spray concrete Granted JPS59156946A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2880783A JPS59156946A (en) 1983-02-22 1983-02-22 Quick hardening agent for spray concrete

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JP2880783A JPS59156946A (en) 1983-02-22 1983-02-22 Quick hardening agent for spray concrete

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JPS59156946A JPS59156946A (en) 1984-09-06
JPS6328864B2 true JPS6328864B2 (en) 1988-06-10

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