KR100916736B1 - 분사 재료 및 그것을 사용한 분사 공법 - Google Patents

분사 재료 및 그것을 사용한 분사 공법 Download PDF

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Abstract

급결성 및 부착성이 우수하고, 알칼리량이 적고, 또한 초기 강도 발현성이 우수한, 분사 재료 및 그것을 사용한 분사 공법을 제공한다.
알루미늄원, 황원, 및 불소원을 함유하는 액체 급결제와, 칼슘알루미네이트, 칼슘설포알루미네이트, 칼슘알루미노실리케이트, 알칼리금속 함유 물질, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 급결 조제와, 시멘트 콘크리트를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분사 재료 및 이 분사 재료를 사용하여 분사한다.

Description

분사 재료 및 그것을 사용한 분사 공법 {SPRAYING MATERIAL AND SPRAY TECHNIQUE EMPLOYING THE SAME}
본 발명은 법면(法面), 또는 도로, 철도, 또는 도수로(導水路) 등의 터널 등에 있어서, 노출된 지산면(地山面)에 분사하는 분사 재료, 및 그것을 사용한 분사 공법에 관한 것이다.
종래, 터널 등의 굴삭 작업에 있어서 노출된 지산의 붕락을 방지하기 위해서, 분체의 급결제(急結劑)를 콘크리트에 혼합한 급결성 콘크리트를 분사하는 공법이 사용되고 있다 (일본 특허공고공보 소60-004149호, 일본 공개특허공보 평09-019910호 참조).
이들의 분사 공법에서 사용하는 급결제로서는 급결 성능이 우수하다는 점에서 칼슘알루미네이트에, 알칼리금속알루민산염이나 알칼리금속탄산염 등을 혼합한 것이 사용되고 있었다.
그러나, 칼슘알루미네이트에 알칼리금속알루민산염이나 알칼리금속탄산염 등을 혼합한 급결제보다 낮은 pH값의 것으로, 약알칼리성, 바람직하게는 중성 또는 약산성의 급결제가 요망되고 있었다.
이를 위한 액체 급결제로서, 염기성 알루미늄염이나 유기 카르복실산을 주성 분으로 하는 것 (일본 특허공표공보 2001-509124호 참조), 황산알루미늄이나 알칸올아민을 주성분 (일본 공개특허공보 평10-087358호 참조) 으로 하는 것, 그리고 알루미늄의 염기성 수용액, 규산리튬, 및 알루민산리튬을 주성분 (일본 공개특허공보 2001-130935호) 으로 하는 것 등이 제안되어 있다.
그러나, 이들 액체 급결제는 초기 강도 발현을 얻기 어렵고, 종래의 분체계 급결제와 비교하여, 터널 갱 내에서 두껍게 뿌리기 어렵다는 과제가 있었다.
또한, 급결성을 높인 산성의 액체 급결제로서, 황산알루미늄에 불소를 함유한 것이 개발되었다 (일본 공개특허공보 2002-080250호, 일본 공개특허공보 2002-047048호, 일본 공개특허공보 2004-035387호 참조).
그러나, 실용화에 있어서는 더한층의 급결성의 향상, 용수 부위에서의 부착성의 향상 등이 요망되고 있었다. 또한, 최근에는 인체에 대한 영향이 종래의 염기성 급결제에 비해 적고, 초기 강도 발현성이 우수한 액체 급결제의 개발이 요망되고 있었다.
발명의 개시
본 발명자는 이러한 상황을 감안하여, 상기 과제를 해소하기 위해 여러 가지로 검토한 결과, 특정 조성을 갖는 분사 재료를 사용한 경우, 알칼리량이 적고, 초기 강도 발현성이 우수한 분사 재료를 얻을 수 있다는 지견을 얻어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이렇게 하여, 본 발명은 다음과 같은 요지로 이루어지는 것이다.
(1) 알루미늄원, 황원, 및 불소원을 함유하는 액체 급결제와, 칼슘알루미네이트, 칼슘설포알루미네이트, 칼슘알루미노실리케이트, 알칼리금속 함유 물질, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 급결 조제와, 시멘트 콘크리트를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분사 재료.
(2) 액체 급결제의 알루미늄원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, Al2O3 환산으로 25∼110부인 상기 (1) 에 기재된 분사 재료.
(3) 액체 급결제의 불소원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, F 로서 2∼50부인 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 분사 재료.
(4) 액체 급결제가, 추가로 알칸올아민을 함유하여 이루어지는 상기 (1)∼(3) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(5) 알칸올아민이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, 1∼30부인 상기 (4) 에 기재된 분사 재료.
(6) 액체 급결제가, 추가로 알칼리금속원을 함유하여 이루어지는 상기 (1)∼(5) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(7) 알칼리금속원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, R2O 환산 (R 은 알칼리금속) 으로 2∼50부인 상기 (6) 에 기재된 분사 재료.
(8) 액체 급결제의 pH 가 6 이하인 상기 (1)∼(7) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(9) 액체 급결제의 사용량이 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 5∼15부인 상기 (1)∼(8) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(10) 급결 조제가, 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼25부인 상기 (1)∼(9) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(11) 급결 조제의 블레인 (blaine) 비표면적값이 2000㎠/g 이상인 상기 (1)∼(10) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(12) 급결 조제의 칼슘설포알루미네이트 중의 CaO 가 30∼50부, Al2O3 가 40∼60부, 및 SO3 이 5∼20부인 상기 (1)∼(11) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(13) 급결 조제의 칼슘알루미노실리케이트 중의 CaO 가 20∼60부, Al2O3 가 2∼60부, 및 SiO2 가 6∼50부인 상기 (1)∼(12) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(14) 추가로, 황산칼슘을 함유하는 상기 (1)∼(13) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(15) 황산칼슘이, 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 1∼7부인 상기 (14) 에 기재된 분사 재료.
(16) 추가로, 지연제를 함유하는 상기 (1)∼(15) 중의 한 항에 기재된 분사 재료.
(17) 지연제가, 시멘트 콘트리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼5부인 상기 (16) 에 기재된 분사 재료.
(18) 상기 (1)∼(17) 중의 한 항에 기재된 분사 재료를 사용하는 분사 공법.
(19) 압송되어 온 시멘트 콘크리트에 대하여, 액체 급결제, 급결 조제 및 필요에 따라 황산칼슘을 첨가하여 분사하는 상기 (18) 에 기재된 분사 공법.
(20) 급결 조제 및 필요에 따라, 황산칼슘을 미리 시멘트 콘크리트에 혼화하고, 또한 압송되어 온 시멘트 콘크리트에 대하여 액체 급결제를 첨가하여 분사하는 상기 (18) 또는 (19) 에 기재된 분사 공법.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 말하는 시멘트 콘크리트란, 시멘트 페이스트, 몰타르, 및 콘크리트를 포함하는 시멘트 재료의 총칭이다. 또한, 본 발명에서의 「부」 나 「%」 는 특별히 규정하지 않는 한 질량 기준이다.
본 발명의 분사 재료 중의 액체 급결제는 알루미늄원, 황원, 및 불소원을 함유하고, 추가로 바람직하게는 알칸올아민이나 알칼리금속원 등을 함유하는 것이다.
본 발명에서의 알루미늄원 (알루미늄 공급 원료) 은 특별히 한정되지 않지만, 비정질 또는 결정질의 수산화알루미늄, 알루미늄의 황산염, 알루민산염, 그 밖의 무기알루미늄 화합물, 유기 알루미늄 화합물 및 알루미늄 착물 등의 화합물을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다. 그중에서도, 본 발명에서는 황원으로도 되는 알루미늄의 황산염의 사용이 바람직하다.
또한, 황원 (황 공급 원료) 은 특별히 한정되지 않지만, 황이나 황화와 같은 원소 상태의 황 외에, 황화물, 황산 또는 황산염, 아황산 또는 아황산염, 티오황산 또는 티오황산염 그리고 유기황 화합물 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다. 이들 중, 물에 대한 용해성이 높고, 제조 비용이 저렴하고, 또한 급결 성상이 우수한 면에서 황산 또는 황산염이 바람직하다. 특히, 황산염 중 명반류로, 또한 알루미늄과 알칼리금속 원소를 함유하는 화합물이 바람직하다.
또한, 불소원 (불소 공급 원료) 는 용제 또는 물에, 용해 또는 분산되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 유기불소 화합물, 불화염, 규불화염, 및 불화붕소염 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다. 그중에서도, 독성이나 폭발성 등의 위험성이 없고, 제조 비용이 저렴하고, 또한 급결 성상이 우수한 면에서, 불화염, 규불화염, 또는 붕불화염이 바람직하다.
본 발명의 액체 급결제 중에 바람직하게 함유되는 알칸올아민은 구조식에 있어서 N-R-OH 구조를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, R 은 알킬기 또는 알릴기라고 불리는 원자단이다. 알킬렌기 또는 아릴렌기라고 불리는 원자단이다. 예를 들어, 알킬렌기로서는 메틸렌기, 에틸렌기, n-프로필렌기 등의 직쇄형의 것, 이소프로필렌기 등의 분지 구조를 갖는 것 등을 들 수 있다. 아릴렌기로서는 페닐렌기나 톨릴렌기 등의 방향족환을 갖는 것 등을 들 수 있다. 또한, R 은 질소 원자와 2군데 이상에서 결합하고 있어도 되고, R 의 일부 또는 전부가 고리형 구조이어도 된다. 또한, R 은 복수의 수산기와 결합하고 있어도 되고, 알킬렌기의 일부에 탄소나 수소 이외의 원소, 예를 들어, 황, 불소, 염소, 및 산소 등이 함유되어 있어도 된다.
이러한 알칸올아민의 예로서는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N-(2-아미노에틸)에탄올아민, 3불화붕소트리에탄올아민, 또는 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있고, 그중, 디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 및 그것들의 혼합물이 바람직하고, 특히 디에탄올아민과 N,N-디메틸에탄올아민의 혼합물이 보다 바람직하다.
본 발명의 액체 급결제 중에 바람직하게 함유되는 알칼리금속원 (알칼리금속 공급 원료) 은 특별히 한정되지 않지만, 알칼리금속 원소, 즉, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 또는 세슘을 포함하는 수용성 화합물이면 된다. 예를 들어, 알칼리금속 원소의 산화물, 과산화물, 염화물, 수산화물, 질산염, 아질산염, 인산염, 규산염, 알루민산염, 황산염, 티오황산염, 과황산염, 황화염, 탄산염, 중탄산염, 옥살산염, 붕산염, 불화물, 규산염, 규불화염, 명반, 금속알콕시드 등이 사용가능하고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다.
본 발명의 액체 급결제를 조제하는 경우, 상기 알루미늄원, 황원, 및 불소원, 바람직하게는 추가로, 이들에 알칸올아민, 알칼리금속원, 또는 옥시카르복실산의 원료를 혼합하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.
액체 급결제 중의 알루미늄원, 황원, 및 불소원의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 함유량이 많을수록 급결 성상은 향상된다. 이렇게 하여, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, 알루미늄원을 Al2O3 환산으로 25∼110부, 불소원을 2∼50부 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 알칸올아민을 사용하는 경우, 알칸올아민은 SO3 환산의 황원 100부에 대하여, 1∼30부 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 알칼리금속원을 사용하는 경우, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, R2O 환산 (R 은 알칼리금속) 으로 2∼50부 함유하는 것이 바람직하다.
액체 급결제 중의 각 함유 성분에 관해서, 함유량의 상한이 형성되는 이유는 액의 점성이 높아지거나, 또는 장기 안정성이 나빠지는 등의 이유 때문이고, 급결 성상에 악영향을 미치는 이유 때문이 아니다.
본 발명의 액체 급결제는 상기 성분 이외의 것도, 본 발명의 효과를 현저히 저하시키지 않는 범위에서 함유시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 액체 급결제 중에는 기지의 수용성 수화 촉진제를 함유할 수 있다. 수화 촉진제로서는 예를 들어, 포름산 또는 그 염, 아세트산 또는 그 염, 락트산 또는 그 염 등의 유기계의 수화 촉진제나, 물유리, 질산염, 아질산염, 티오황산염, 티오시안산염 등의 무기계의 수화 촉진제를 사용할 수 있다.
액체 급결제 중의 고형분의 농도는 20∼60% 인 것이 바람직하고, 25∼50% 인 것이 보다 바람직하다. 20% 미만에서는 우수한 급결 성상이 얻어지지 않는 경우가 있고, 60% 를 초과하면 액의 점성이 높아, 펌프에서의 압송성이 나빠지는 경우가 있다.
본 발명의 액체 급결제는 산성인 것이 바람직하고, pH 가 바람직하게는 6 이하, 특히 바람직하게는 1.5∼4 가 바람직하다.
본 발명의 액체 급결제의 형태는 액상이고, 현탁액도 포함하는 것이고, 현탁액 중의 현탁 입자의 사이즈는 특별히 한정되지 않지만, 현탁 입자의 분산성을 고려하면 5㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액체 급결제의 사용량은 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 5∼15부가 바람직하고, 7∼10부가 보다 바람직하다. 액체 급결제의 사용량이 5부 미만에서는 우수한 급결 성상이 발휘되지 않는 경우가 있고, 15부를 초과하면 장기 강도 발현성이 나빠지는 경우가 있다.
본 발명에 있어서, 시멘트 콘크리트 중의 시멘트의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 강도 발현성이 우수한 점에서 350kg/㎥ 이상의 사용량이 바람직하다. 또한, 시멘트의 종류로서는, 보통, 조강, 초조강, 중용열, 및 저열 등의 각종 포틀랜드 시멘트나, 이들 포틀랜드 시멘트에 고로 슬래그, 플라이애쉬, 또는 석회석 미분말을 혼합한 각종 혼합 시멘트 등을 모두 사용할 수 있다. 혼합 시멘트에 있어서의 혼합물과 시멘트의 비율은 특별히 한정되지 않고, 이들 혼화재를 JIS 에서 규정하는 이상으로 혼합한 것도 사용할 수 있다.
본 발명의 분사 재료에는 상기 액체 급결제와 병용하여, 칼슘알루미네이트, 칼슘설포알루미네이트, 칼슘알루미노실리케이트, 알칼리금속 함유 물질, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상의 급결 조제가 함유된다. 이들 급결 조제를 함유함으로써 액체 급결제의 급결성을 최대한으로 끌어낼 수 있게 된다.
또한, 이들 급결 조제를 사용함으로써, 베이스 콘크리트의 유동 유지성이 나빠지는 경우가 있고, 그 경우에는 추가로 지연제를 병용하는 것이 바람직하다. 급결 조제나 지연제는 미리 베이스가 되는 분사용 콘크리트에 함유시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 급결 조제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼25부 함유하는 것이 바람직하고, 0.1∼15부 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 급결 조제의 입도나 그 분포는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 그 입도는 블레인 비표면적값 (이하, 블레인값이라고도 한다) 이 2000㎠/g 이상인 것이 바람직하고, 3000㎠/g 이상인 것이 특히 바람직하다.
급결 조제로서 사용하는 칼슘알루미네이트는 액체 급결제와 반응함으로써 초기 강도 발현성을 높일 수 있게 되고, 바람직하게는 CaO 원료나 Al2O3 원료 등을 혼합한 것을 킬른에서의 소성, 전기로에서의 용융 등의 열처리를 하고, 분쇄하여 얻어지는 것이다. 즉, CaO 를 C, Al2O3 을 A 로 약기하면, 예를 들어 C3A, C12A7, C11A7ㆍCaF2, C11A7ㆍCaCl2, CA, 및 CA2 등이고, 이들의 1종, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 또한, 이들에 Na, K, Li 등의 알칼리금속이 0.05∼5% 고용된 것이나 미네랄라이저 (mineralizer) 로서 SiO2 를 6% 미만 함유시킨 것도 사용가능하다. 또한, Mg 나 Mn 을 함유한 것도 사용가능하다.
칼슘알루미네이트는 비정질, 결정질 모두를 사용할 수 있고, 이들이 혼재하고 있어도 된다.
칼슘알루미네이트의 입도나 그 분포는 특별히 한정되지 않지만, 블레인값으로 3,000㎠/g 이상이 초기 강도 발현성의 관점에서 바람직하고, 5,000㎠/g 이상이 보다 바람직하다. 3,000㎠/g 미만에서는 우수한 급결성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
칼슘알루미네이트의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 1∼10부가 바람직하고, 2∼5부가 보다 바람직하다. 1부 미만에서는 우수한 급결성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 10부 초과하면 콘크리트의 유동 유지성이 나빠지는 경우가 있다.
본 발명에서 사용하는 칼슘설포알루미네이트 (이하, CSA 라고 함) 는 액체 급결제와 반응함으로써 초기 강도 발현성을 높이는 것이다. 바람직하게는 CaO 원료, Al2O3 원료, 및 CaSO4 원료 등을 혼합한 것을 킬른에서 소성하는 등의 열처리를 하고, 분쇄하여 얻어지는 것이고, CaO-A12O3-SO3계 광물이다.
CSA 의 바람직한 화학 조성은 CaO 가 30∼50부, Al2O3 가 40∼60부, SO3 가 5∼20부이고, 그밖에 MgO, SiO2, 또는 Fe2O3 등의 성분을 10부 이하 함유할 수 있고, 또한, 추가로 알칼리금속을 고용시킬 수도 있다. 우수한 급결성와 강도 발현성을 나타내는 점에서 아우인 (hauyne)(3CaOㆍ3Al2O3ㆍCaSO4) 을 사용하는 것이 바람직하다.
CSA 의 입도나 분포는 특별히 한정되지 않지만, 블레인값으로 2,000㎠/g 이상이 초기 강도 발현성의 면에서 바람직하고, 3,000㎠/g 이상이 보다 바람직하다. 2,000㎠/g 미만에서는 우수한 급결성이나 강도 발현성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
CSA 의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 1∼20부가 바람직하고, 2∼10부가 보다 바람직하다. 1부 미만에서는 우수한 급결 성상이 얻어지지 않는 경우가 있고, 20부를 초과하면 시멘트 콘크리트의 유동 유지성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명에서 사용하는 칼슘알루미노실리케이트 (이하, CAS 라고 함) 는 액체 급결제와 반응함으로써 초기 강도 발현성을 높이는 것이다. 바람직하게는 CaO 원료, Al2O3 원료, 및 SiO2 원료 등을 혼합한 것을 킬른에서의 소성, 전기로에서의 용융 등의 열처리를 하고, 분쇄하여 얻어지는 것이다. CAS 의 화학 조성은 CaO 가 20∼60부, Al2O3 가 2∼60부, SiO2 가 6∼50부이고, 그밖에 제1산화철, 제2산화철, 산화망간, 마그네시아, 인산, 알칼리금속 등의 1종 또는 2종 이상을 30% 미만함유하는 것이 가능하다.
또한, 고로나 제강 공장에서 부생되는 각종 수쇄(水碎), 서냉 슬래그도 사용가능하지만, 수쇄 슬래그가 바람직하다.
CAS 의 입도나 분포는 특별히 한정되지 않지만, 블레인값으로 2,000㎠/g 이상이 초기 강도 발현성의 면에서 바람직하고, 3,000㎠/g 이상이 보다 바람직하다. 2,000㎠/g 미만에서는 우수한 급결성이나 강도 발현성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
CAS 의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 1∼25부가 바람직하고, 3∼15부가 보다 바람직하다. 1부 미만에서는 우수한 급결 성상이 얻어지지 않는 경우가 있고, 25부를 초과하면 시멘트 콘크리트의 유동성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명에서 급결 조제로서, 알칼리금속 함유 물질을 사용하는 것은 초기 강도 발현성을 증진시키는 것을 목적으로 하고 있지만, 다른 이유로서는 산성의 액체 급결제에서는 알칼리금속을 다량 용해시키는 것이 액의 장기 안정성의 면에서 곤란하기 때문이다.
알칼리금속 함유 물질 (이하, 알칼리 물질이라고 함) 은 특별히 한정되지 않지만, 알칼리금속 원소, 즉 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 또는 세슘을 포함하는 수용성 화합물이면 된다. 바람직하게는 알칼리금속 원소의 산화물, 과산화물, 염화물, 수산화물, 질산염, 아질산염, 인산염, 규산염, 알루민산염, 황산염, 티오황산염, 과황산염, 황화염, 탄산염, 중탄산염, 옥살산염, 붕산염, 불화물, 규산염, 규불화염, 명반, 소명반, 또는 금속알콕시드 등이 사용가능하고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다.
알칼리 물질의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, R2O 환산 (R: 알칼리금속) 으로 0.05∼3부가 바람직하다. 0.05부 미만에서는 우수한 급결 성상이 얻어지지 않는 경우가 있고, 3부를 초과하면 콘크리트의 유동 유지성이 저하되는 경우가 있다.
급결 조제로서 사용되는 수산화칼슘은 생석회나 카바이드가 수화하였을 때에 발생되는 소석회를 포함하는 것이고, 콘크리트가 물을 사용하는 성질상, 결과적으로 수산화칼슘을 다량 생성시키는 생석회 등의 사용, 또는 이것을 수산화칼슘과 병용하는 것은 가능하다. 수산화칼슘의 결정의 형태는 특별히 한정되지 않는다.
급결 조제로서 사용되는 수산화알루미늄은 Al(OH)3 이나 AlO(OH)ㆍnH2O 등의 물질이다. 수산화알루미늄에는 결정질이나 비정질의 것이 있고, 어느 것이나 사용가능하지만, 비정질 수산화알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
수산화칼슘이나 수산화알루미늄의 분말도는 특별히 한정되지 않지만, 블레인값으로 4,000㎠/g 이상이 바람직하고, 8,000㎠/g 이상이 보다 바람직하다. 4,000㎠/g 미만에서는 분사할 때의 지산에 대한 우수한 부착성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
수산화칼슘 및/또는 수산화알루미늄의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 0.5∼5부가 바람직하고, 0.8∼3부가 보다 바람직하다. 0.5부 미만에서는 분사할 때의 지산에 대한 우수한 부착성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 5부를 초과하면 장기 강도 발현성이 손상되는 경우가 있다.
본 발명의 분사 재료에 있어서, 바람직하게는 지연제가 함유된다. 이러한 지연제는 시멘트와 혼화됨으로써 수화를 억제하는 것의 총칭이고, 콘크리트의 유동성을 유지하기 위해서 사용하는 것이다. 크게 나누어 유기물 지연제와 무기물 지연제가 사용가능하다.
유기물의 구체예로서는 (1) 리그닌술폰산, 푸민산, 탄닌산 등의 고분자 유기산 또는 그 염, (2) 시트르산, 말산, 타르타르산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루탈산, 아디프산, 피멜린산, 말레산, 푸마르산, 프탈산, 아라본산, 글루코헵톤산, 글루콘산 등의 옥시카르복실산 또는 그 염, (3) 2케토카르복시산이나 우레아 등의 케톤산 또는 그 염, (4) 글루타민산 등의 아미노카르복시산 또는 그 염, (5) 폴리알코올류, (6) 글루코스, 프룩토스, 글루코락톤, 갈락토스, 수크로스, 자일로스, 자일리톨, 아비토스, 리포즈, 이성화 당 등의 단류 당류, 2∼3당의 올리고당 등과 같은 당류, (7) 덱스트린, 헤미셀룰로오스, 이눌린, 알긴산, 자일란, 덱스트란 등의 다당류 등 및 (8) 소르비톨 등의 당 알코올류 등을 들 수 있다.
무기물의 구체예로서는 인산이나 불화수소산 등의 무기산, 인산염, 산화아연, 산화납, 붕산, 규불화마그네슘이나 규불화나트륨 등의 규불화물, 또는 빙정석이나 칼슘플로로알루미네이트 등의 불소 함유 광물 등이 사용가능하고, 본 발명에서는 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 사용할 수 있다.
지연제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼5부가 바람직하다. 0.05부 미만에서는 콘크리트의 충분한 유동성 유지성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 5부를 초과하면 충분한 강도 발현성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 분사 재료에 있어서는 강도 개선제로서, 바람직하게는 황산칼슘이 첨가된다. 황산칼슘은 무수석고, 반수석고, 또는 이수석고 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
황산칼슘의 결정의 형태는 특별히 한정되지 않고, α형 반수석고, β형 반수석고, I형 무수석고, II형 무수석고, 및 III형 무수석고 등이 사용가능하다.
또한, 이들 황산칼슘에는 천연에서 산출하는 것이나, 산업 부산물로서 얻어지는 배탈 (排脫) 석고나 불산 부생 무수석고 등이 포함된다.
황산칼슘의 입도는 블레인값으로, 3,000㎠/g 이상이 강도 발현성의 면에서 바람직하다.
황산칼슘의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 시멘트 100부에 대하여, 1∼7부가 바람직하고, 1.5∼5부가 보다 바람직하다. 1부 미만에서는 우수한 강도 발현성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 7부를 초과하면 지나치게 팽창하여 현저히 강도가 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 분사 재료에는 상기 각 재료나, 모래나 자갈 등의 골재 외에, 실리카질 분말, 감수제, AE제, 증점제, 및 섬유 등의 혼화재 또는 혼화제를 본 발명의 목적을 실질적으로 저해하지 않는 범위에서 함유할 수 있다.
실리카질 분말은 실리카퓸, 플라이애쉬 등의 산업 부산물이나, 퓸드 실리카, 콜로이드성 실리카, 침강성 실리카 등의 겔 타입 실리카 등을 들 수 있고, 이들의 실리카 원료군 중의 1종 또는 2종 이상이 사용가능하다.
감수제는 예를 들어 리그닌술폰산계, 나프탈렌술폰산계, 폴리카르복실산계 등의 공지된 감수제 모든 것이 사용가능하다.
AE 제는 콘크리트의 동해(凍害)를 방지하는 것이다.
증점제는 골재, 시멘트 페이스트, 또는 기타 첨가제의 재료 분리 저항성을 향상시키는 것이고, 예를 들어, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스에테르 등의 셀룰로오스계, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리부틸렌옥사이드 등의 폴리머나, 아크릴산, 메타크릴산, 에스테르의 코폴리머가 주성분인 아크릴계폴리머 등이 사용가능하다.
섬유는 시멘트 콘크리트의 내충격성이나 탄성 향상의 면에서 사용하는 것으로, 무기질이나 유기질 어느 것이나 사용가능하다.
무기질 섬유로서는 유리 섬유, 탄소 섬유, 로크울, 석면, 세라믹 섬유, 금속 섬유 등을 들 수 있다.
또한, 유기질의 섬유로서는 비닐론 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아크릴 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 폴리아미드 섬유, 펄프, 마, 목모, 목편 등을 들 수 있고, 이들 중, 경제성 면에서, 금속 섬유나 비닐론 섬유가 바람직하다.
섬유의 길이는 압송성이나 혼합성 등의 점에서, 50mm 이하가 바람직하고, 5∼30mm 가 보다 바람직하다. 섬유의 애스펙트비는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 분사 재료를 법면이나 터널에 분사하는 공법으로서는 일반적으로 행해지고 있는 건식, 습식의 어느 분사 공법이나 사용할 수 있다. 그중, 분진의 발생량이 적은 면에서 습식 분사 공법이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 액체 급결제를 시멘트 콘크리트에 혼합하는 경우, 분사 직전에 혼합하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 압송되어 온 시멘트 콘크리트에 액체 급결제, 급결 조제, 및 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 첨가하여, 그 급결성 시멘트 콘크리트가 토출되기까지의 시간을 10초 이내로 하는 것이 바람직하고, 2초 이내가 보다 바람직하다.
본 발명의 액체 급결제는 바람직하게는 20℃ 이상, 90℃ 이하의 범위에서 가열하여 시멘트 콘크리트에 혼화시킴으로써 급결성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 분사용 시멘트 콘크리트의 슬럼프 (slump) 값이나 플로우 (flow)값은 특별히 한정되지 않고, 공지된 시공 시스템의 조합의 범주에서 문제 없이 시공가능하면 어느 값의 것이나 사용가능하다.
실시예 1
시멘트/모래가 1/2.5, W/C 가 45% 인 배합을 사용하여, 시멘트 100부에 대하여, 칼슘알루미네이트 (이하, CA 라고 함) a 3부를 배합하고, 감수제를 사용하여 슬럼프 (SL) 를 15cm 정도로 조정한 몰타르를 조제하였다.
조제한 몰타르 중 시멘트 100부에 대하여, 표 1 에 나타내는 액체 급결제 10부를 혼합하여 형틀 내에 채워 넣고, 시험 환경 온도 20℃ 에서, 프록터 관입 저항치를 측정하였다. 결과를 표 1 에 병기한다.
또, 비교를 위해, CAa 를 사용하지 않는 계에서도 동일하게 시험하였다.
<사용 재료>
원료 A: 알루미늄원 (황산알루미늄 8수염, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 B: 알루미늄원 (수산화알루미늄, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 C: 알루미늄원 (알루민산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 D: 황원 (황산, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 E: 불소원 (불화칼슘, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 F: 불소원 (불화나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 l급품)
원료 G: 불소원 (불화알루미늄, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 H: 불소원 (불화칼륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 I: 불소원 (클리오라이트, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 J: 알칸올아민 (디에탄올아민, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 K: 알칸올아민 (N,N-디메틸에탄올아민, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 L: 알칼리금속원 (탄산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 M: 알칼리금속원 (수산화칼륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 N: 알칼리금속원 (수산화나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
원료 O: 알칼리금속원 (알루민산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품)
액체 급결제: 각 원료를 표 1 에 나타내는 원소 조성이 되도록 계산하여 혼합하고, 얻어진 혼합물 50부와 물 50부를 볼 밀로 혼합하고, 80℃ 에서 3시간 교반.
시멘트: 보통 포틀랜드 시멘트, 시판품, 비중 3.16
CAa: Ca, CaO 원료와 Al2O3 원료를 몰비 1:1 로 혼합분쇄하고, 전기로에서 1,350℃ 에서 3시간 소성하여 얻어진 것, 블레인값 6,000㎠/g
모래: 니이가타켄 히메카와산 강모래, 비중 2.62
감수제: 폴리카르복실산계 고성능 감수제 (시판품)
물: 수돗물
<측정 방법>
프록터 관입 저항치: JSCE D-102-1999 에 준하여 측정, 재료의 수명 10분
실시예 2
표 1 의 실험 No. 1-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 표 2 에 나타내는 양 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 2 에 병기한다.
실시예 3
시멘트 100부에 대하여, 지연제 0.3부, 표 3 에 나타내는 CA, 알칼리 물질, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄을 사용하고, 표 1 의 실험 No. 1-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 10부 사용하여 몰타르를 조제한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 3 에 병기한다.
<사용 재료>
CAe 이외의 CA 는 각 원료를 소정 비율로 혼합 분쇄한 것을 전기로에서 1,350℃ 에서 3시간 소성하여 얻어진 것을 사용하였다. CAe 는 1,600℃ 에서 소성하여 급랭하여 얻어진 비정질 CAe 이다. 블레인값은 모두 6,000㎠/g 으로 조정하였다.
CAb: C12A7, 블레인값 6,000㎠/g
CAc: C11A7ㆍCaCl2, 블레인값 6,000㎠/g
CAd: C3A, 블레인값 6,000㎠/g
CAe: C12A7 유리, 블레인값 6,000㎠/g
알칼리 물질 A: 탄산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
알칼리 물질 B: 알루민산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
알칼리 물질 C: 수산화칼륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
수산화알루미늄: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 18000㎠/g
지연제: 타르타르산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
실시예 4
시멘트 100부에 대하여, 표 4 에 나타내는 양의 CSA 를 배합하고, 조제한 몰타르 중의 시멘트 100부에 대하여, 표 4 에 나타내는 액체 급결제 10부를 혼합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 4 에 병기한다.
또, 비교를 위해, CSA 를 사용하지 않는 계에서도 동일하게 시험하였다.
<사용 재료>
CSA: 아우인, CaO 원료, Al2O3 원료, 및 CaSO4 원료를 몰비 3:3:1 로 혼합하고 분쇄하여, 전기로에서 1,350℃ 에서 3시간 소성하여 얻어진 것. 블레인값 4,000㎠/g.
실시예 5
표 4 의 실험 No. 4-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 표 5 에 나타내는 양 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 5 에 병기한다.
실시예 6
시멘트 100부에 대하여, 지연제를 0.15부, 그리고 표 6 에 나타내는 CSA, 알칼리 물질, 수산화칼슘 및 수산화알루미늄을 사용하고, 표 4 의 실험 No. 4-10 의 액체 급결제를 시멘트 100부에 대하여, 10부 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 6 에 병기한다.
<사용 재료>
알칼리 물질 A: 탄산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
알칼리 물질 B: 알루민산칼륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
알칼리 물질 C: 수산화칼륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
수산화알루미늄: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 18000㎠/g
지연제: 시트르산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
실시예 7
시멘트 100부에 대하여, 지연제를 0.05부, 그리고 표 7 에 나타내는 CAS, 수산화칼슘 및 황산칼슘을 사용한 것 이외에는 실시예 6 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 7 에 병기한다.
<사용 재료>
CASa: CaO 45%, Al2O3 42%, SiO2 13%, 블레인값 5000㎠/g
CASb: CaO 51%, Al2O3 31%, SiO2 18%, 블레인값 5000㎠/g
CASc: CaO 41%, Al2O3 37%, SiO2 22%, 블레인값 5000㎠/g
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
황산칼슘: 천연 무수석고, 블레인값 4300㎠/g
알칼리 물질: 탄산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
지연제: 글루콘산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
실시예 8
시멘트 100부에 대하여, 황산칼슘을 3부로 하고, 조제한 몰타르 중의 시멘트100부에 대하여, 표 7 에 나타내는 액체 급결제 10부를 혼합하여 압축 강도를 측정한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 8 에 병기한다.
또, 비교를 위해, 황산칼슘을 사용하지 않는 계에서도 동일하게 시험하였다.
<사용 재료>
황산칼슘: 천연 무수석고, 블레인값 4300㎠/g
<측정 방법>
압축 강도: JIS R 5201 에 준하여 재료의 수명 24시간으로 측정.
실시예 9
표 8 의 실험 No. 8-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 표 9 에 나타내는 양 사용하여, 프록터 관입 저항치를 측정한 것 이외에는 실시예 1 과 동 일하게 행하였다. 결과를 표 9 에 병기한다.
실시예 10
시멘트 100부에 대하여, 지연제를 0.3부, 표 10 에 나타내는 양의 황산칼슘, 칼슘알루미네이트 및 알칼리 물질을 사용하고, 표 8 의 실험 No. 8-10 의 액체 급결제를 시멘트 100부에 대하여, 10부 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험였다. 결과를 표 10 에 병기한다.
<사용 재료>
칼슘알루미네이트: C12A7 조성, 비정질, 블레인값 6000㎠/g
알칼리 물질: 알루민산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
지연제: 타르타르산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
실시예 11
시멘트 100부에 대하여, 표 11 에 나타내는 양의 알칼리 물질을 배합하고, 조제한 몰타르 중의 시멘트 100부에 대하여, 표 11 에 나타내는 액체 급결제 10부를 혼합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 11 에 병기한다.
또, 비교를 위해, 알칼리 물질을 사용하지 않는 계에서도 동일하게 시험하였다.
<사용 재료>
알칼리 물질 D: 알루민산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
실시예 12
표 11 의 실험 No. 11-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부 대하여, 표 12 에 나타내는 양 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 12 에 병기한다.
실시예 13
시멘트 100부에 대하여, 지연제 0.15부, 표 13 에 나타내는 알칼리 물질, 수산화칼슘, 수산화알루미늄 및 황산칼슘을 사용하고, 표 11 의 실험 No. 11-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 10부 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 13 에 병기한다.
<사용 재료>
알칼리 물질 E: 규산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
지연제: 시트르산, 와코쥰야쿠 공업제, 시약 1급품
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업제, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
수산화알루미늄: 와코쥰야쿠 공업제, 시약 1급품, 블레인값 18000㎠/g
황산칼슘: 무수황산칼슘, 와코쥰야쿠 공업제, 시약 1급품, 블레인값 7000㎠/g
실시예 14
시멘트 100부에 대하여, 표 14 에 나타내는 수산화칼슘을 배합하고, 조제한 몰타르 중의 시멘트 100부에 대하여, 표 14 에 나타내는 액체 급결제 10부를 혼합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 14 에 병기한다.
또, 비교를 위해, 수산화칼슘을 사용하지 않는 계에서도 동일하게 시험하였 다.
<사용 재료>
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
실시예 15
표 14 의 실험 No. 14-10 의 액체 급결제를, 시멘트 100부에 대하여, 표 15 에 나타내는 양 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 행하였다. 결과를 표 15 에 병기한다.
실시예 16
시멘트 100부에 대하여, 지연제 0.15부 및 표 16 에 나타내는 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 및 황산칼슘을 사용하고, 표 14 의 실험 No. 14-10 의 액체 급결제를 시멘트 100부에 대하여, 10부 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 시험하였다. 결과를 표 16 에 병기한다.
<사용 재료>
수산화칼슘: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 13000㎠/g
수산화알루미늄: 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품, 블레인값 18000㎠/g
황산칼슘: 천연 무수석고, 블레인값 4300㎠/g
지연제: 글루콘산나트륨, 와코쥰야쿠 공업사 제조, 시약 1급품
본 발명의 분사 재료는 급결성 및 부착성이 우수하고, 알칼리량이 적고, 초기 강도 발현성이 우수하므로, 이것을 사용한 분사 공법을 사용함으로써, 법면, 또 는 도로, 철도, 또는 도수로 등의 터널 등의 굴삭 작업 등에 있어서, 지산의 붕락을 확실하게 방지할 수 있고, 또한, 두껍게 뿌린 경우에는 박락되는 위험성을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 명세서의 개시로서, 본 출원의 우선권 주장의 기초가 되는 하기 일본 특허출원 전명세서의 내용을 여기에 인용하여 도입하는 것이다.
(1) 일본 특허출원 2003-295994호 (2003. 8. 20 에 일본 특허청에 출원)
(1) 일본 특허출원 2003-295995호 (2003. 8. 20 에 일본 특허청에 출원)
(1) 일본 특허출원 2003-296169호 (2003. 8. 20 에 일본 특허청에 출원)
(1) 일본 특허출원 2003-296170호 (2003. 8. 20 에 일본 특허청에 출원)
(1) 일본 특허출원 2003-296171호 (2003. 8. 20 에 일본 특허청에 출원)
Figure 112005013756281-pct00001
액체 급결제 성분은 (부)
CAa 는 시멘트 100부에 대한 (부),
실험 No. 1-10, 1-11, 1-13, 1-14 는 원료 J 를 10부
실험 No. 1-11∼1-14 는 원료 L 을 병용
원료 L 의 사용량은 R2O 환산으로 SO3 100부에 대한 (부)
액체 급결제는 모두 pH6 이하이다.
Figure 112005013756281-pct00002
액체 급결제는 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112008021125980-pct00017
CA, 수산화칼슘 및 수산화알루미늄은 시멘트 100부에 대한 (부)
알칼리 물질의 사용량은 R2O 환산으로 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00004
액체 급결제 성분은 (부)
CSa 는 시멘트 100부에 대한 (부)
실험 No. 4-10, 4-11, 4-13, 4-14 는 원료 J 를 10부
실험 No. 4-11∼4-14 는 원료 L 을 병용
원료 L 의 사용량은 R2O 환산으로 SO3 100부에 대한 (부)
액체 급결제는 모두 pH6 이하이다.
Figure 112005013756281-pct00005
액체 급결제는 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00006
CSA, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄은 시멘트 100부에 대한 (부)
알칼리 물질의 사용량은 R2O 환산으로 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00007
CAS, 수산화칼슘, 및 황산칼슘은 시멘트 100부에 대한 (부)
알칼리 물질의 사용량은 R2O 환산으로 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00008
액체 급결제 성분은 (부)
황산칼슘은 시멘트 100부에 대한 (부)
프록터 관입 저항치와 압축 강도는 (N/㎟)
실험 No. 8-10, 8-11, 8-13, 8-14 는 원료 J 를 10부
실험 No. 8-11∼8-14 는 원료 M 을 병용
원료 M 의 사용량은 R2O 환산으로 SO3 100부에 대한 (부)
액체 급결제는 모두 pH6 이하이다.
Figure 112005013756281-pct00009
액체 급결제는 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00010
황산칼슘, 및 칼슘알루미네이트는 시멘트 100부에 대한 (부)
알칼리 물질의 사용량은 R2O 환산으로 시멘트 100부에 대한(부)
Figure 112005013756281-pct00011
액체 급결제 성분은 (부)
알칼리 물질은 시멘트 100부에 대한 (부)
프록터 관입 저항치는 (N/㎟)
실험 No. 11-10, 11-11, 11-13, 11-14 는 원료 J 를 10부
실험 No.11-11∼11-14 는 원료 N 을 병용
원료 N 의 사용량은 R2O 환산으로 SO3 100부에 대한 (부)
액체 급결제는 모두 pH6 이하이다.
Figure 112005013756281-pct00012
Figure 112005013756281-pct00013
수산화칼슘, 수산화알루미늄 및 황산칼슘은 (부)
알칼리 물질의 사용량은 R2O 환산으로 시멘트 100부에 대한(부)
Figure 112005013756281-pct00014
액체 급결제 성분은 (부)
실험 No.14-10, 14-11, 14-13, 14-14 는 원료 K 를 10부
실험 No. 14-11∼14-14 는 원료 O 를 병용
원료 O 의 사용량은 R2O 환산으로 SO3 100부에 대한 (부)
액체 급결제는 모두 pH6 이하이다.
Figure 112005013756281-pct00015
액체 급결제는 시멘트 100부에 대한 (부)
Figure 112005013756281-pct00016
수산화칼슘, 수산화알루미늄 및 황산칼슘은 시멘트 100부에 대한 (부)

Claims (20)

  1. 알루미늄원, 황원, 및 불소원을 함유하는 액체 급결제와, 칼슘알루미네이트, 칼슘설포알루미네이트, 칼슘알루미노실리케이트, 알칼리금속 함유 물질, 수산화칼슘, 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 급결 조제와, 시멘트 콘크리트를 함유하고,
    상기 액체 급결제가 추가로 알칸올아민을 함유하여 이루어지는 분사 재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 액체 급결제의 알루미늄원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, Al2O3 환산으로 25∼110부인 분사 재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 액체 급결제의 불소원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, 불소원을 2∼50부를 함유하는 분사 재료.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 알칸올아민이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, 1∼30부인 분사 재료.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 급결제가, 추가로 알칼리금속원을 함유하여 이루어지는 분사 재료.
  7. 제 6 항에 있어서, 알칼리금속원이, SO3 환산의 황원 100부에 대하여, R2O 환산 (R 은 알칼리금속) 으로 2∼50부인 분사 재료.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 급결제의 pH 가 6 이하인 분사 재료.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체 급결제의 사용량이 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 5∼15부인 분사 재료.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 급결 조제가, 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼25부인 분사 재료.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 급결 조제의 블레인 비표면적값이 2000㎠/g 이상인 분사 재료.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 급결 조제의 칼슘설포알루미네이트 중의 CaO 가 30∼50부, Al2O3 가 40∼60부, 및 SO3 가 5∼20부인 분사 재료.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 급결 조제의 칼슘알루미노실리케이트 중의 CaO 가 20∼60부, Al2O3 가 2∼60부, 및 SiO2 가 6∼50부인 분사 재료.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로, 황산칼슘을 함유하는 분사 재료.
  15. 제 14 항에 있어서, 황산칼슘이, 시멘트 콘크리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 1∼7부인 분사 재료.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로, 지연제를 함유하는 분사 재료.
  17. 제 16 항에 있어서, 지연제가, 시멘트 콘트리트 중의 시멘트 100부에 대하여, 0.05∼5부인 분사 재료.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 분사 재료를 사용하는 분사 공법.
  19. 제 18 항에 있어서, 압송되어 온 시멘트 콘크리트에 대하여, 액체 급결제, 급결 조제 및 황산칼슘을 첨가하여 분사하는 분사 공법.
  20. 제 18 항에 있어서, 급결 조제 및 황산칼슘을 미리 시멘트 콘크리트에 혼화하고, 또한 압송되어 온 시멘트 콘크리트에 대하여 액체 급결제를 첨가하여 분사하는 분사 공법.
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