JP2002249363A - 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 - Google Patents
吹付材料及びそれを用いた吹付工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプ圧送性に優れたセメントコンクリート
や強度発現性・耐凍結融解抵抗性に優れた急結性セメン
トコンクリートが得られる吹付材料の提供。 【解決手段】 水硬性材料、骨材、空気連行剤、及び水
を含有するセメントコンクリートと、硫酸アルミニウム
を含有する急結剤とを含有する吹付材料。セメントコン
クリートの空気量は７％以上が好ましく、微粉の粒度は
ブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましい。吹付
材料には、繊維、粘性調整剤、微粉を含有してもよく、
急結剤は液状が好ましく、又、アルカリ金属炭酸塩を含
有してもよい。
や強度発現性・耐凍結融解抵抗性に優れた急結性セメン
トコンクリートが得られる吹付材料の提供。 【解決手段】 水硬性材料、骨材、空気連行剤、及び水
を含有するセメントコンクリートと、硫酸アルミニウム
を含有する急結剤とを含有する吹付材料。セメントコン
クリートの空気量は７％以上が好ましく、微粉の粒度は
ブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましい。吹付
材料には、繊維、粘性調整剤、微粉を含有してもよく、
急結剤は液状が好ましく、又、アルカリ金属炭酸塩を含
有してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路、鉄道、及び
導水路等のトンネル掘削工事において露出した地山面や
地山が露出した法面が崩落するのを防止し、かつ、コン
クリート構造物等を補修するために使用する吹付材料に
関する。尚、本発明では、モルタル及びコンクリートを
総称してセメントコンクリートといい、水を含有しない
セメントコンクリートをドライセメントコンクリート、
水を含有するセメントコンクリートをウエットセメント
コンクリートという。
導水路等のトンネル掘削工事において露出した地山面や
地山が露出した法面が崩落するのを防止し、かつ、コン
クリート構造物等を補修するために使用する吹付材料に
関する。尚、本発明では、モルタル及びコンクリートを
総称してセメントコンクリートといい、水を含有しない
セメントコンクリートをドライセメントコンクリート、
水を含有するセメントコンクリートをウエットセメント
コンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】従来、道路や鉄道のトンネル掘削等にお
いては、露出した地山面の崩落を防止するために、急結
剤とコンクリートを混合した急結性コンクリートを吹付
材料として用いる吹付工法が実施されている。この工法
としては、通常、工事現場に設置したコンクリート製造
設備で、セメント、骨材、及び水を練混ぜてコンクリー
トを調製し、アジテータ車で吹付現場まで運搬し、吹付
機でコンクリートを空気搬送し、その途中に設けた混合
管の一方より空気搬送された急結剤を合流混合し、急結
性吹付コンクリートとして吹付けるＮＡＴＭ工法が挙げ
られる。
いては、露出した地山面の崩落を防止するために、急結
剤とコンクリートを混合した急結性コンクリートを吹付
材料として用いる吹付工法が実施されている。この工法
としては、通常、工事現場に設置したコンクリート製造
設備で、セメント、骨材、及び水を練混ぜてコンクリー
トを調製し、アジテータ車で吹付現場まで運搬し、吹付
機でコンクリートを空気搬送し、その途中に設けた混合
管の一方より空気搬送された急結剤を合流混合し、急結
性吹付コンクリートとして吹付けるＮＡＴＭ工法が挙げ
られる。
【０００３】又、ＴＢＭ工法による掘削後の後吹きで
は、予め水硬性材料と骨材を混合したドライモルタルを
連続練混ぜ方式のミキサーポンプにより連続的に水と混
合してウエットモルタルを調製、圧送し、液体急結剤と
合流混合し、急結性吹付モルタルとして吹付ける工法が
実施されている。
は、予め水硬性材料と骨材を混合したドライモルタルを
連続練混ぜ方式のミキサーポンプにより連続的に水と混
合してウエットモルタルを調製、圧送し、液体急結剤と
合流混合し、急結性吹付モルタルとして吹付ける工法が
実施されている。
【０００４】法面における吹付では、フリーフレーム工
法にて吹付けたモルタルのダレを防止するために、水ガ
ラスを主成分とした液体急結剤をコンクリートと合流混
合し、急結性吹付コンクリートとして吹付ける工法が実
施されている。
法にて吹付けたモルタルのダレを防止するために、水ガ
ラスを主成分とした液体急結剤をコンクリートと合流混
合し、急結性吹付コンクリートとして吹付ける工法が実
施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、コンクリートの
早期劣化が問題となっており、急結性吹付コンクリート
に対して凍結融解抵抗性といった耐久性の向上が要求さ
れている。しかしながら、氷点下を下回る寒冷地でのト
ンネル坑口部にあるコンクリート構造物、外気に暴露さ
れたコンクリート構造物や外気に暴露された法面に吹付
けられた急結性吹付コンクリートは、凍結融解抵抗性が
劣るという課題もあった。
早期劣化が問題となっており、急結性吹付コンクリート
に対して凍結融解抵抗性といった耐久性の向上が要求さ
れている。しかしながら、氷点下を下回る寒冷地でのト
ンネル坑口部にあるコンクリート構造物、外気に暴露さ
れたコンクリート構造物や外気に暴露された法面に吹付
けられた急結性吹付コンクリートは、凍結融解抵抗性が
劣るという課題もあった。
【０００６】凍結融解抵抗性向上のために水セメント比
を小さくすると、ポンプ圧送性が悪くなるという課題が
あった。
を小さくすると、ポンプ圧送性が悪くなるという課題が
あった。
【０００７】本発明者はこれらの課題を解決するために
種々検討した結果、特定の吹付材料を用いることにより
課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
種々検討した結果、特定の吹付材料を用いることにより
課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、水硬性材
料、骨材、空気連行剤、及び水を含有してなるセメント
コンクリートと、アルカリ金属アルミン酸塩を含有して
なる急結剤とを含有してなる吹付材料であり、セメント
コンクリートの空気量が７％以上である該吹付材料であ
り、さらに、微粉を含有してなる該吹付材料であり、さ
らに、粘性調整剤を含有してなる該吹付材料であり、さ
らに、繊維を含有してなる該吹付材料であり、微粉の粒
度がブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上である該吹付
材料であり、さらに、急結剤がアルカリ金属炭酸塩類を
含有してなる該吹付材料であり、急結剤が液状急結剤で
ある該吹付材料である。そして、水硬性材料、骨材、空
気連行剤、及び水を含有してなるセメントコンクリート
を圧送し、圧送途中で硫酸アルミニウムを含有してなる
急結剤を合流混合して急結性セメントコンクリートを調
製し、吹付けることを特徴とする吹付工法である。
料、骨材、空気連行剤、及び水を含有してなるセメント
コンクリートと、アルカリ金属アルミン酸塩を含有して
なる急結剤とを含有してなる吹付材料であり、セメント
コンクリートの空気量が７％以上である該吹付材料であ
り、さらに、微粉を含有してなる該吹付材料であり、さ
らに、粘性調整剤を含有してなる該吹付材料であり、さ
らに、繊維を含有してなる該吹付材料であり、微粉の粒
度がブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上である該吹付
材料であり、さらに、急結剤がアルカリ金属炭酸塩類を
含有してなる該吹付材料であり、急結剤が液状急結剤で
ある該吹付材料である。そして、水硬性材料、骨材、空
気連行剤、及び水を含有してなるセメントコンクリート
を圧送し、圧送途中で硫酸アルミニウムを含有してなる
急結剤を合流混合して急結性セメントコンクリートを調
製し、吹付けることを特徴とする吹付工法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明は、水硬性材料、骨材、空気連行
剤、及び水を練混ぜてセメントコンクリートを調製し、
このセメントコンクリートに、急結剤を合流混合するこ
とにより急結性セメントコンクリートを調製し、この急
結性セメントコンクリートを吹付材料として吹き付ける
ものである。特に空気連行剤を使用して空気量を多くす
ることにより、セメントコンクリートの単位容積質量が
小さくなるので、水／粉体比が小さい場合でもポンプ圧
送性が良くなり、凍結融解抵抗性が向上するという効果
を有するものである。ここで、粉体とは、水硬性材料、
及び必要に応じて使用する微粉と粘性調整剤の合計をい
う。又、吹付時の衝撃により急結性セメントコンクリー
トから余分な空気が抜けるので、大幅な強度発現性の低
下といった悪影響も少ない。さらに、本発明の吹付材料
は、粉塵やリバウンドが少なくなる。
剤、及び水を練混ぜてセメントコンクリートを調製し、
このセメントコンクリートに、急結剤を合流混合するこ
とにより急結性セメントコンクリートを調製し、この急
結性セメントコンクリートを吹付材料として吹き付ける
ものである。特に空気連行剤を使用して空気量を多くす
ることにより、セメントコンクリートの単位容積質量が
小さくなるので、水／粉体比が小さい場合でもポンプ圧
送性が良くなり、凍結融解抵抗性が向上するという効果
を有するものである。ここで、粉体とは、水硬性材料、
及び必要に応じて使用する微粉と粘性調整剤の合計をい
う。又、吹付時の衝撃により急結性セメントコンクリー
トから余分な空気が抜けるので、大幅な強度発現性の低
下といった悪影響も少ない。さらに、本発明の吹付材料
は、粉塵やリバウンドが少なくなる。
【００１１】本発明で使用する水硬性材料としては、セ
メント類、セメント類とカルシウムアルミネート類の混
合物、並びに、セメント、カルシウムアルミネート類、
及びセッコウの混合物等が挙げられる。これらの中で
は、反応活性に優れる点で、セメント類とカルシウムア
ルミネート類の混合物、又は、セメント、カルシウムア
ルミネート類、及びセッコウの混合物が好ましく、セメ
ント、カルシウムアルミネート類、及びセッコウの混合
物がより好ましい。
メント類、セメント類とカルシウムアルミネート類の混
合物、並びに、セメント、カルシウムアルミネート類、
及びセッコウの混合物等が挙げられる。これらの中で
は、反応活性に優れる点で、セメント類とカルシウムア
ルミネート類の混合物、又は、セメント、カルシウムア
ルミネート類、及びセッコウの混合物が好ましく、セメ
ント、カルシウムアルミネート類、及びセッコウの混合
物がより好ましい。
【００１２】セメント類としては、普通、早強、中庸
熱、超早強、及び低熱等の各種ポルトランドセメント、
これらポルトランドセメントにフライアッシュや高炉ス
ラグ等を混合した各種混合セメント、並びに、微粒子セ
メント等が挙げられる。
熱、超早強、及び低熱等の各種ポルトランドセメント、
これらポルトランドセメントにフライアッシュや高炉ス
ラグ等を混合した各種混合セメント、並びに、微粒子セ
メント等が挙げられる。
【００１３】本発明で使用するカルシウムアルミネート
類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料等
とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の
熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3 とを主たる
成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ
及び／又はＡｌ2Ｏ3の一部が、アルカリ金属酸化物、ア
ルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化
鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロ
ゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属
硫酸塩等と置換した物質、あるいは、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3
とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質で
ある。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであっ
てもよい。
類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料等
とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の
熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3 とを主たる
成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ
及び／又はＡｌ2Ｏ3の一部が、アルカリ金属酸化物、ア
ルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化
鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロ
ゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属
硫酸塩等と置換した物質、あるいは、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3
とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質で
ある。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであっ
てもよい。
【００１４】カルシウムアルミネート類の中では、反応
活性に優れる点で、Ｃ12Ａ7（ＣはＣａＯの略、ＡはＡ
ｌ2Ｏ3の略）が好ましく、非晶質のＣ12Ａ7がより好ま
しい。
活性に優れる点で、Ｃ12Ａ7（ＣはＣａＯの略、ＡはＡ
ｌ2Ｏ3の略）が好ましく、非晶質のＣ12Ａ7がより好ま
しい。
【００１５】カルシウムアルミネート類の使用量は、セ
メント類１００質量部に対して、０．５〜８質量部が好
ましく、２〜７質量部がより好ましい。０．５質量部未
満だと初期凝結を促進しにくいおそれがあり、８質量部
を越えるとセメントコンクリートの流動性を阻害するお
それがある。
メント類１００質量部に対して、０．５〜８質量部が好
ましく、２〜７質量部がより好ましい。０．５質量部未
満だと初期凝結を促進しにくいおそれがあり、８質量部
を越えるとセメントコンクリートの流動性を阻害するお
それがある。
【００１６】本発明で使用するセッコウは、初期及び長
期強度発現性をより向上するために使用する。セッコウ
としては、半水セッコウ、二水セッコウ、及び無水セッ
コウが挙げられ、これら一種又は二種以上を使用でき
る。これらの中では、強度発現性の点で、無水セッコウ
が好ましい。
期強度発現性をより向上するために使用する。セッコウ
としては、半水セッコウ、二水セッコウ、及び無水セッ
コウが挙げられ、これら一種又は二種以上を使用でき
る。これらの中では、強度発現性の点で、無水セッコウ
が好ましい。
【００１７】セッコウの使用量は、カルシウムアルミネ
ート類１００質量部に対して、２０〜３００質量部が好
ましく、５０〜２００質量部がより好ましい。２０質量
部未満だと初期及び長期強度発現性の向上に寄与しない
おそれがあり、３００質量部を越えると初期凝結性状を
阻害するおそれがある。
ート類１００質量部に対して、２０〜３００質量部が好
ましく、５０〜２００質量部がより好ましい。２０質量
部未満だと初期及び長期強度発現性の向上に寄与しない
おそれがあり、３００質量部を越えると初期凝結性状を
阻害するおそれがある。
【００１８】本発明で使用する骨材としては、川砂、山
砂、海砂、及び石灰砂等が挙げられる。骨材は吹付現場
で水硬性材料や水と練混ぜて使用してもよく、又、乾燥
処理を行った骨材を水硬性材料と混合してプレミックス
タイプのドライセメントコンクリートとし、このドライ
セメントコンクリートを現場に輸送してもよい。
砂、海砂、及び石灰砂等が挙げられる。骨材は吹付現場
で水硬性材料や水と練混ぜて使用してもよく、又、乾燥
処理を行った骨材を水硬性材料と混合してプレミックス
タイプのドライセメントコンクリートとし、このドライ
セメントコンクリートを現場に輸送してもよい。
【００１９】骨材の粒径は、圧送性等の点で、２．５mm
以下が好ましく、１．５mm以下がより好ましい。２．５
mmを越えると圧送性が低下し、吹付けた時のリバウンド
率が大きくなるおそれがある。
以下が好ましく、１．５mm以下がより好ましい。２．５
mmを越えると圧送性が低下し、吹付けた時のリバウンド
率が大きくなるおそれがある。
【００２０】骨材の使用量は、水硬性材料１００質量部
に対して、１５０〜３００質量部が好ましく、１８０〜
２７０質量部がより好ましい。１５０質量部未満だと乾
燥収縮抵抗性が低下するおそれがあり、３００質量部を
越えると吹付けた時のリバウンド率が大きくなるおそれ
がある。
に対して、１５０〜３００質量部が好ましく、１８０〜
２７０質量部がより好ましい。１５０質量部未満だと乾
燥収縮抵抗性が低下するおそれがあり、３００質量部を
越えると吹付けた時のリバウンド率が大きくなるおそれ
がある。
【００２１】本発明で使用する空気連行剤とは、水硬性
材料、骨材、及び水を練混ぜて得られるウエットセメン
トコンクリート中に空気を導入するセメント混和剤をい
う。空気連行剤としては、通常市販されているAE剤や減
水性能も有するAE減水剤が使用できる。空気連行剤とし
ては、カルボン酸化合物系、石鹸系、及び硫酸エステル
系等のアニオン系界面活性剤、エーテル系やエステルエ
ーテル系等の非イオン系界面活性剤、ベタイン系やイミ
ダリゾンベタイン系等の両性界面活性剤、並びにカチオ
ン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中では、一般
的に入手しやすい点で、アニオン系界面活性剤が好まし
い。
材料、骨材、及び水を練混ぜて得られるウエットセメン
トコンクリート中に空気を導入するセメント混和剤をい
う。空気連行剤としては、通常市販されているAE剤や減
水性能も有するAE減水剤が使用できる。空気連行剤とし
ては、カルボン酸化合物系、石鹸系、及び硫酸エステル
系等のアニオン系界面活性剤、エーテル系やエステルエ
ーテル系等の非イオン系界面活性剤、ベタイン系やイミ
ダリゾンベタイン系等の両性界面活性剤、並びにカチオ
ン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中では、一般
的に入手しやすい点で、アニオン系界面活性剤が好まし
い。
【００２２】空気連行剤の使用量は、水硬性材料１００
質量部に対して、０．００１〜０．３質量部が好まし
く、０．００５〜０．２質量部がより好ましい。０．０
０１質量部未満だと空気量が小さくなり、セメントコン
クリートの単位容積質量が大きくなり、圧送抵抗が大き
くなるのでポンプ圧送性が悪くなり、凍結融解抵抗性が
向上しないおそれがあり、０．３質量部を越えると強度
発現性が低下するおそれがある。
質量部に対して、０．００１〜０．３質量部が好まし
く、０．００５〜０．２質量部がより好ましい。０．０
０１質量部未満だと空気量が小さくなり、セメントコン
クリートの単位容積質量が大きくなり、圧送抵抗が大き
くなるのでポンプ圧送性が悪くなり、凍結融解抵抗性が
向上しないおそれがあり、０．３質量部を越えると強度
発現性が低下するおそれがある。
【００２３】本発明で使用するセメントコンクリートの
空気量は、７％以上であり、１０〜２５％が好ましく、
１５〜２０％がより好ましい。７％未満だとセメントコ
ンクリートの単位容積質量が大きくなり、ポンプ圧送性
が悪くなり、急結性セメントコンクリートの凍結融解抵
抗性が向上しないおそれがあり、２５％を越えると強度
発現性が低下するおそれがある。
空気量は、７％以上であり、１０〜２５％が好ましく、
１５〜２０％がより好ましい。７％未満だとセメントコ
ンクリートの単位容積質量が大きくなり、ポンプ圧送性
が悪くなり、急結性セメントコンクリートの凍結融解抵
抗性が向上しないおそれがあり、２５％を越えると強度
発現性が低下するおそれがある。
【００２４】さらに、本発明では、圧送性と吹付時の付
着特性を向上するために、微粉を使用することが好まし
い。
着特性を向上するために、微粉を使用することが好まし
い。
【００２５】微粉の粒度は、圧送性と吹付時の付着特性
の向上の点で、ブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が
好ましく、７０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。
の向上の点で、ブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が
好ましく、７０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。
【００２６】微粉としては、層状アルミノケイ酸塩類を
主成分とするバイデライト、ベントナイト、メタカオリ
ン、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、
パイロフィライト、バーミキュライト、雲母、緑泥石、
サポナイト、セピオライト、及び酸性白土等の粘土鉱
物、微粉スラグ、微粉フライアッシュ、シリカフュー
ム、及び石灰石粉末等が挙げられる。これらの中では、
圧送性、流動性、及び吹付時の付着特性の点で、シリカ
フューム、石灰石粉末、及び粘土鉱物からなる群から選
ばれる１種又は２種以上が好ましく、シリカフュームが
より好ましい。
主成分とするバイデライト、ベントナイト、メタカオリ
ン、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、
パイロフィライト、バーミキュライト、雲母、緑泥石、
サポナイト、セピオライト、及び酸性白土等の粘土鉱
物、微粉スラグ、微粉フライアッシュ、シリカフュー
ム、及び石灰石粉末等が挙げられる。これらの中では、
圧送性、流動性、及び吹付時の付着特性の点で、シリカ
フューム、石灰石粉末、及び粘土鉱物からなる群から選
ばれる１種又は２種以上が好ましく、シリカフュームが
より好ましい。
【００２７】微粉の使用量は、水硬性材料１００質量部
に対して、０．５〜５質量部が好ましく、１〜３質量部
がより好ましい。０．５質量部未満だと吹付時の付着特
性が向上しないおそれがあり、５質量部を越えると流動
性が低下するおそれがある。
に対して、０．５〜５質量部が好ましく、１〜３質量部
がより好ましい。０．５質量部未満だと吹付時の付着特
性が向上しないおそれがあり、５質量部を越えると流動
性が低下するおそれがある。
【００２８】さらに、本発明では、セメントコンクリー
トに粘性を付与し、吹付時の付着特性を向上するため
に、粘性調整剤を使用することが好ましい。
トに粘性を付与し、吹付時の付着特性を向上するため
に、粘性調整剤を使用することが好ましい。
【００２９】本発明で使用する粘性調整剤としては、親
水性を有する高分子化合物が挙げられる。親水性高分子
化合物としては、カルボキシメチルセルロース、メチル
セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルエ
チルセルロース、及びエチルセルロース等のセルロース
類、アミロース、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリ
ウム、プルラン、及びグアガム等の多糖類、これらを骨
格とする各種誘導体、ポリビニルアルコール、並びに、
ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中で
は、付着特性に優れ、強度発現性を阻害しにくい点で、
セルロース類が好ましく、メチルセルロースがより好ま
しい。
水性を有する高分子化合物が挙げられる。親水性高分子
化合物としては、カルボキシメチルセルロース、メチル
セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルエ
チルセルロース、及びエチルセルロース等のセルロース
類、アミロース、寒天、アルギン酸、アルギン酸ナトリ
ウム、プルラン、及びグアガム等の多糖類、これらを骨
格とする各種誘導体、ポリビニルアルコール、並びに、
ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中で
は、付着特性に優れ、強度発現性を阻害しにくい点で、
セルロース類が好ましく、メチルセルロースがより好ま
しい。
【００３０】粘性調整剤の使用量は、水硬性材料と必要
に応じて使用する微粉の合計１００質量部に対して、
０．０２〜０．３質量部が好ましく、０．０８〜０．２
質量部がより好ましい。０．０２質量部未満だと粘性を
付与しにくいおそれがあり、０．３質量部を越えると流
動性が低下しすぎて圧送性に支障をきたすおそれがあ
る。
に応じて使用する微粉の合計１００質量部に対して、
０．０２〜０．３質量部が好ましく、０．０８〜０．２
質量部がより好ましい。０．０２質量部未満だと粘性を
付与しにくいおそれがあり、０．３質量部を越えると流
動性が低下しすぎて圧送性に支障をきたすおそれがあ
る。
【００３１】さらに、本発明では、吹付により硬化した
急結性セメントコンクリートの曲げ特性を向上し、剥離
等でモルタルが落下するのを防止するために、繊維を使
用することが好ましい。繊維は主にセメントコンクリー
ト側に予め添加するが、急結剤側に予め添加してもよ
い。
急結性セメントコンクリートの曲げ特性を向上し、剥離
等でモルタルが落下するのを防止するために、繊維を使
用することが好ましい。繊維は主にセメントコンクリー
ト側に予め添加するが、急結剤側に予め添加してもよ
い。
【００３２】繊維としては、鋼繊維、ガラス繊維、及び
高分子繊維等が挙げられる。これらの中では、水硬性材
料との分散性が良く、曲げ特性を向上する点で、高分子
繊維が好ましい。高分子繊維としては、ビニロン繊維、
ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリロ
ニトリル繊維、及びアラミド繊維などが挙げられる。こ
れらの中では、曲げじん性の点で、ビニロン繊維が好ま
しい。
高分子繊維等が挙げられる。これらの中では、水硬性材
料との分散性が良く、曲げ特性を向上する点で、高分子
繊維が好ましい。高分子繊維としては、ビニロン繊維、
ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリロ
ニトリル繊維、及びアラミド繊維などが挙げられる。こ
れらの中では、曲げじん性の点で、ビニロン繊維が好ま
しい。
【００３３】繊維の繊維長は２〜１５mmが好ましく、４
〜１０mmがより好ましい。２mm未満だと曲げ特性が向上
しないおそれがあり、１５mmを越えるとセメントコンク
リートの圧送性に支障をきたすおそれがある。
〜１０mmがより好ましい。２mm未満だと曲げ特性が向上
しないおそれがあり、１５mmを越えるとセメントコンク
リートの圧送性に支障をきたすおそれがある。
【００３４】繊維の使用量は、水硬性材料、骨材、及び
必要に応じて使用する粘性調整剤と微粉の合計１００質
量部に対して、０．０５〜１質量部が好ましく、０．１
〜０．８質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だ
と曲げ特性を向上しないおそれがあり、１質量部を越え
るとセメントコンクリートの流動性が低下し、圧送性に
支障をきたすおそれがある。
必要に応じて使用する粘性調整剤と微粉の合計１００質
量部に対して、０．０５〜１質量部が好ましく、０．１
〜０．８質量部がより好ましい。０．０５質量部未満だ
と曲げ特性を向上しないおそれがあり、１質量部を越え
るとセメントコンクリートの流動性が低下し、圧送性に
支障をきたすおそれがある。
【００３５】本発明で使用する急結剤は、アルカリ金属
アルミン酸塩（以下アルミン酸塩という）を含有する。
急結剤の中では、急結剤中の成分を均一に分散でき、取
り扱いが容易な点で、液状急結剤が好ましい。ここで、
アルミン酸塩を含有する液状急結剤には、水溶液や懸濁
液を含む。
アルミン酸塩（以下アルミン酸塩という）を含有する。
急結剤の中では、急結剤中の成分を均一に分散でき、取
り扱いが容易な点で、液状急結剤が好ましい。ここで、
アルミン酸塩を含有する液状急結剤には、水溶液や懸濁
液を含む。
【００３６】アルミン酸塩としては、アルミン酸ナトリ
ウム、アルミン酸リチウム、及びアルミン酸カリウム等
が挙げられる。これらの中では、水に対する溶解度が大
きいので、初期凝結、強度発現性、及び吹付時の付着特
性が良好で、ダレやリバウンドが少ない点で、アルミン
酸カリウムが好ましい。
ウム、アルミン酸リチウム、及びアルミン酸カリウム等
が挙げられる。これらの中では、水に対する溶解度が大
きいので、初期凝結、強度発現性、及び吹付時の付着特
性が良好で、ダレやリバウンドが少ない点で、アルミン
酸カリウムが好ましい。
【００３７】さらに、本発明では、強度発現性をより向
上するために、液状急結剤としてアルミン酸塩とアルカ
リ金属炭酸塩類（以下炭酸塩類という）を併用してもよ
い。
上するために、液状急結剤としてアルミン酸塩とアルカ
リ金属炭酸塩類（以下炭酸塩類という）を併用してもよ
い。
【００３８】炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸リ
チウム、炭酸カリウム等の炭酸塩や、重炭酸ナトリウ
ム、重炭酸リチウム、重炭酸カリウム等の重炭酸塩が挙
げられる。これらの中では、水に対する溶解度が大きい
ので、初期凝結、強度発現性、及び吹付時の付着特性が
良好で、ダレやリバウンドが少ない点で、炭酸塩が好ま
しく、炭酸カリウム及び／又は炭酸ナトリウムの使用が
より好ましい。
チウム、炭酸カリウム等の炭酸塩や、重炭酸ナトリウ
ム、重炭酸リチウム、重炭酸カリウム等の重炭酸塩が挙
げられる。これらの中では、水に対する溶解度が大きい
ので、初期凝結、強度発現性、及び吹付時の付着特性が
良好で、ダレやリバウンドが少ない点で、炭酸塩が好ま
しく、炭酸カリウム及び／又は炭酸ナトリウムの使用が
より好ましい。
【００３９】炭酸塩の使用量は、アルミン酸塩１００質
量部に対して５〜５０質量部が好ましく、１０〜３０質
量部がより好ましい。５質量部未満だと強度発現性の向
上が認められないおそれがあり、５０質量部を越えると
初期凝結が遅れるおそれがある。
量部に対して５〜５０質量部が好ましく、１０〜３０質
量部がより好ましい。５質量部未満だと強度発現性の向
上が認められないおそれがあり、５０質量部を越えると
初期凝結が遅れるおそれがある。
【００４０】液状急結剤中の成分濃度は、３０〜６５％
が好ましく、４０〜５５％がより好ましい。３０％未満
だと初期凝結や強度発現性の向上に寄与しないおそれが
あり、６５％を越えると液状急結剤の粘度が大きくな
り、液状急結剤の圧送性が低下し、液状急結剤とセメン
トコンクリートが充分混和しにくくなり、液状急結剤の
取り扱いが難しくなるおそれがある。
が好ましく、４０〜５５％がより好ましい。３０％未満
だと初期凝結や強度発現性の向上に寄与しないおそれが
あり、６５％を越えると液状急結剤の粘度が大きくな
り、液状急結剤の圧送性が低下し、液状急結剤とセメン
トコンクリートが充分混和しにくくなり、液状急結剤の
取り扱いが難しくなるおそれがある。
【００４１】急結剤の使用量は、水硬性材料１００質量
部に対して成分換算で、０．２〜１０質量部が好まし
く、０．５〜８質量部がより好ましい。０．２質量部未
満だと初期凝結を促しにくく、強度発現性が小さくな
り、吹付時の付着特性が低下し、ダレやリバウンドが多
くなるおそれがあり、１０質量部を越えると初期凝結が
早すぎて配管内やノズル内に固化物が付着し、長期強度
発現性が小さくなるおそれがある。
部に対して成分換算で、０．２〜１０質量部が好まし
く、０．５〜８質量部がより好ましい。０．２質量部未
満だと初期凝結を促しにくく、強度発現性が小さくな
り、吹付時の付着特性が低下し、ダレやリバウンドが多
くなるおそれがあり、１０質量部を越えると初期凝結が
早すぎて配管内やノズル内に固化物が付着し、長期強度
発現性が小さくなるおそれがある。
【００４２】さらに、本発明では、減水剤や凝結遅延剤
を併用してもよい。
を併用してもよい。
【００４３】本発明のセメントコンクリートの水粉体比
（Ｗ／Ｐ）は１０〜２５％が好ましく、１４〜２３％が
より好ましい。１０％未満だとセメントコンクリートの
粘性が大きく吹付作業性や圧送性が低下するおそれがあ
り、２５％を越えると強度発現性や初期凝結に悪影響を
与えるおそれがある。なお、ここでいう水には液状急結
剤中の水を考慮しない。
（Ｗ／Ｐ）は１０〜２５％が好ましく、１４〜２３％が
より好ましい。１０％未満だとセメントコンクリートの
粘性が大きく吹付作業性や圧送性が低下するおそれがあ
り、２５％を越えると強度発現性や初期凝結に悪影響を
与えるおそれがある。なお、ここでいう水には液状急結
剤中の水を考慮しない。
【００４４】本発明の吹付材料の調製方法としては、例
えば、以下の方法が挙げられる。急結剤をプランジャー
ポンプ等で、内側の壁面に幾つかの孔又は溝を設けた二
重管の外側に圧送する。又、二重管の内側にはセメント
コンクリートを圧送する。空気と混合してミスト状にな
った急結剤を、二重管の外側から二重管の孔又は溝を介
して二重管の内側に圧送することによりセメントコンク
リートと合流混合し、急結性セメントコンクリートとし
て吹付ける。
えば、以下の方法が挙げられる。急結剤をプランジャー
ポンプ等で、内側の壁面に幾つかの孔又は溝を設けた二
重管の外側に圧送する。又、二重管の内側にはセメント
コンクリートを圧送する。空気と混合してミスト状にな
った急結剤を、二重管の外側から二重管の孔又は溝を介
して二重管の内側に圧送することによりセメントコンク
リートと合流混合し、急結性セメントコンクリートとし
て吹付ける。
【００４５】
【実施例】以下、実験例に基づき詳細に説明する。
【００４６】実験例１ 表１に示す水硬性材料１００質量部と骨材２００質量部
を混合し、ドライセメントモルタルを調製した。このド
ライセメントモルタルに、水硬性材料１００質量部に対
して表１に示す質量部の空気連行剤、２質量部の微粉、
水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．１質
量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘性調
整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５質量
部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合し、ウエッ
トセメントモルタルを調製した。得られた急結剤を含有
しないウエットセメントモルタルにつき空気量と単位容
積質量を測定した。結果を表１に示す。なお、実験例２
以降において、このウエットセメントモルタルに、アル
ミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成
分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質量部に
対して成分換算で５質量部加え、１０秒間練混ぜ、急結
性セメントモルタルを調製するようにした。
を混合し、ドライセメントモルタルを調製した。このド
ライセメントモルタルに、水硬性材料１００質量部に対
して表１に示す質量部の空気連行剤、２質量部の微粉、
水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．１質
量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘性調
整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５質量
部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合し、ウエッ
トセメントモルタルを調製した。得られた急結剤を含有
しないウエットセメントモルタルにつき空気量と単位容
積質量を測定した。結果を表１に示す。なお、実験例２
以降において、このウエットセメントモルタルに、アル
ミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成
分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質量部に
対して成分換算で５質量部加え、１０秒間練混ぜ、急結
性セメントモルタルを調製するようにした。
【００４７】（使用材料） 水硬性材料ａ：早強ポルトランドセメント（比重３．１
４、市販品）１００質量部、カルシウムアルミネート類
２質量部、及びセッコウ２質量部からなる混合物 水硬性材料ｂ：普通ポルトランドセメント、比重３．１
６、市販品 水硬性材料ｃ：早強ポルトランドセメント（比重３．１
４、市販品）１００質量部とカルシウムアルミネート類
２質量部からなる混合物 カルシウムアルミネート類：主成分Ｃ12Ａ7、非晶質、
ブレーン比表面積５９００ｃｍ2／ｇ セッコウ：無水セッコウ、市販品 骨材：新潟県青海町産石灰砂、粒径１．５mm以下、比重
２．６７ 繊維：ビニロンファイバー、繊維長６mm、市販品 粘性調整剤：メチルセルロース、市販品 微粉：シリカフューム、比表面積７０００ｃｍ2／ｇ以
上、市販品 アルミン酸塩：アルミン酸カリウム、市販品 炭酸塩：炭酸カリウム、市販品 空気連行剤：変性アルキルカルボン酸化合物系陰イオン
活性剤、市販品
４、市販品）１００質量部、カルシウムアルミネート類
２質量部、及びセッコウ２質量部からなる混合物 水硬性材料ｂ：普通ポルトランドセメント、比重３．１
６、市販品 水硬性材料ｃ：早強ポルトランドセメント（比重３．１
４、市販品）１００質量部とカルシウムアルミネート類
２質量部からなる混合物 カルシウムアルミネート類：主成分Ｃ12Ａ7、非晶質、
ブレーン比表面積５９００ｃｍ2／ｇ セッコウ：無水セッコウ、市販品 骨材：新潟県青海町産石灰砂、粒径１．５mm以下、比重
２．６７ 繊維：ビニロンファイバー、繊維長６mm、市販品 粘性調整剤：メチルセルロース、市販品 微粉：シリカフューム、比表面積７０００ｃｍ2／ｇ以
上、市販品 アルミン酸塩：アルミン酸カリウム、市販品 炭酸塩：炭酸カリウム、市販品 空気連行剤：変性アルキルカルボン酸化合物系陰イオン
活性剤、市販品
【００４８】（測定方法） 空気量：急結剤を含有しないウエットセメントモルタル
につき、モルタル用エアメータを用い、ＪＩＳ Ａ １
１２８に準じて測定した。 単位容積質量：急結剤を含有しないウエットセメントモ
ルタルにつき、空気量の測定で使用したモルタルの質量
を測定し、得られたモルタルの質量を予め測定しておい
たモルタル用エアメータの容積で除することにより算出
した。
につき、モルタル用エアメータを用い、ＪＩＳ Ａ １
１２８に準じて測定した。 単位容積質量：急結剤を含有しないウエットセメントモ
ルタルにつき、空気量の測定で使用したモルタルの質量
を測定し、得られたモルタルの質量を予め測定しておい
たモルタル用エアメータの容積で除することにより算出
した。
【００４９】
【表１】
【００５０】実験例２ ドライセメントモルタルに、水硬性材料ａ１００質量部
に対して０．０５質量部の空気連行剤、２質量部の微
粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．
１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して表２に
示す質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合し
てウエットセメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１
００質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５
％の液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分
換算で５質量部加えて急結性セメントモルタルを調製
し、得られた急結剤を含有しないウエットセメントモル
タルにつき空気量を測定し、得られた急結性セメントモ
ルタルにつき曲げじん性係数を測定したこと以外は実験
例１と同様に行った。結果を表２に示す。
に対して０．０５質量部の空気連行剤、２質量部の微
粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．
１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して表２に
示す質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合し
てウエットセメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１
００質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５
％の液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分
換算で５質量部加えて急結性セメントモルタルを調製
し、得られた急結剤を含有しないウエットセメントモル
タルにつき空気量を測定し、得られた急結性セメントモ
ルタルにつき曲げじん性係数を測定したこと以外は実験
例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００５１】（測定方法） 曲げじん性係数：急結性セメントモルタルにつき、ＪＳ
ＣＥ−Ｇ ５５２に準じて測定した。測定材齢は２８
日。
ＣＥ−Ｇ ５５２に準じて測定した。測定材齢は２８
日。
【００５２】
【表２】
【００５３】実験例３ ドライセメントモルタルに、水硬性材料ａ１００質量部
に対して０．０５質量部の空気連行剤、表３に示す質量
部の微粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対し
て０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合
してウエットセメントモルタルを調製し、得られた急結
剤を含有しないウエットセメントモルタルにつき空気量
とモルタルフローを測定したこと以外は実験例１と同様
に行った。結果を表３に示す。
に対して０．０５質量部の空気連行剤、表３に示す質量
部の微粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対し
て０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合
してウエットセメントモルタルを調製し、得られた急結
剤を含有しないウエットセメントモルタルにつき空気量
とモルタルフローを測定したこと以外は実験例１と同様
に行った。結果を表３に示す。
【００５４】（測定方法） モルタルフロー：急結剤を含有しないウエットセメント
モルタルにつき、ＪＩＳＡ ５２０１に準じて測定し
た。
モルタルにつき、ＪＩＳＡ ５２０１に準じて測定し
た。
【００５５】
【表３】
【００５６】実験例４ ドライセメントモルタルに、水硬性材料ａ１００質量部
に対して０．０５質量部の空気連行剤、２質量部の微
粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．
１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５
質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合してウ
エットセメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１００
質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の
液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算
で表４に示す質量部加えて急結性セメントモルタルを調
製し、得られた急結剤を含有しないウエットセメントモ
ルタルにつき空気量を測定し、得られた急結性セメント
モルタルにつき凝結性状と角柱圧縮強度を測定したこと
以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。
に対して０．０５質量部の空気連行剤、２質量部の微
粉、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して０．
１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５
質量部の繊維、並びに水粉体比２０％の水を混合してウ
エットセメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１００
質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の
液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算
で表４に示す質量部加えて急結性セメントモルタルを調
製し、得られた急結剤を含有しないウエットセメントモ
ルタルにつき空気量を測定し、得られた急結性セメント
モルタルにつき凝結性状と角柱圧縮強度を測定したこと
以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。
【００５７】（測定方法） 凝結性状：２０℃の条件下にて、液状急結剤を混合し、
１０秒間練混ぜて調製した急結性セメントモルタルにつ
き、素早く型枠に充填してからプロクター貫入抵抗値が
３．５Ｎ／ｍｍ2に達する迄の時間を始発とし、２８．
０Ｎ／ｍｍ2に達する迄の時間を終結とした。 角柱圧縮強度：予め全ての材料温度を５℃に冷却した後
に調製して得られた急結性セメントモルタルを素早く４
ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの型枠に振動させながら詰め、
所定材齢まで２０℃で養生した。尚、養生は温度２０
℃、湿度６０％の気中養生を行い、圧縮強度の測定はＪ
ＩＳ Ｒ ５２０１に準じた。
１０秒間練混ぜて調製した急結性セメントモルタルにつ
き、素早く型枠に充填してからプロクター貫入抵抗値が
３．５Ｎ／ｍｍ2に達する迄の時間を始発とし、２８．
０Ｎ／ｍｍ2に達する迄の時間を終結とした。 角柱圧縮強度：予め全ての材料温度を５℃に冷却した後
に調製して得られた急結性セメントモルタルを素早く４
ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの型枠に振動させながら詰め、
所定材齢まで２０℃で養生した。尚、養生は温度２０
℃、湿度６０％の気中養生を行い、圧縮強度の測定はＪ
ＩＳ Ｒ ５２０１に準じた。
【００５８】
【表４】
【００５９】実験例５ 水硬性材料ａ１００質量部、骨材２００質量部、微粉２
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
表５に示す粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５
質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを調製し
た。このドライセメントモルタルを連続練混ぜ圧送方式
のドイツＰＥＴ社製Ｇ４ポンプに投入した。次いで、水
硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質量部の空気
連行剤を混入した水を、水粉体比で２０％になるように
ドライセメントモルタルと混合し、連続的に練り混ぜて
ウエットセメントモルタルを調製し、内径２５．４ｍｍ
の配管１０ｍを介して圧送した。このときの吐出能力は
２．１ｍ3／ｈｒであった。一方、アルミン酸塩１００
質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の
液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算
で５質量部、ノズル手前でウエットセメントモルタルと
合流混合して急結性セメントモルタルを調製し、ノズル
から吹付けた。得られた急結性セメントモルタルにつき
付着特性を測定した。結果を表５に示す。
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
表５に示す粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨材、粘
性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して０．５
質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを調製し
た。このドライセメントモルタルを連続練混ぜ圧送方式
のドイツＰＥＴ社製Ｇ４ポンプに投入した。次いで、水
硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質量部の空気
連行剤を混入した水を、水粉体比で２０％になるように
ドライセメントモルタルと混合し、連続的に練り混ぜて
ウエットセメントモルタルを調製し、内径２５．４ｍｍ
の配管１０ｍを介して圧送した。このときの吐出能力は
２．１ｍ3／ｈｒであった。一方、アルミン酸塩１００
質量部と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の
液状急結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算
で５質量部、ノズル手前でウエットセメントモルタルと
合流混合して急結性セメントモルタルを調製し、ノズル
から吹付けた。得られた急結性セメントモルタルにつき
付着特性を測定した。結果を表５に示す。
【００６０】（測定方法） 付着特性：ノズルを固定して高さ４ｍ×幅４ｍ×長さ５
ｍの模擬トンネルの側壁に１５秒間急結性セメントモル
タルを吹付け、吹付面たる側壁から付着した急結性セメ
ントモルタルの頂点までの距離を測定し、付着特性とし
た。
ｍの模擬トンネルの側壁に１５秒間急結性セメントモル
タルを吹付け、吹付面たる側壁から付着した急結性セメ
ントモルタルの頂点までの距離を測定し、付着特性とし
た。
【００６１】
【表５】
【００６２】実験例６ 水硬性材料ａ１００質量部、骨材２００質量部、微粉２
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質
量部の空気連行剤を混入した水を水粉体比で２０％にな
るように混合してウエットセメントモルタルを調製し、
アルミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からな
り、成分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質
量部に対して成分換算で表６に示す質量部加えて急結性
セメントモルタルを調製し、得られた急結性セメントモ
ルタルにつきダレとリバウンド率を測定したこと以外
は、実験例５と同様に行った。結果を表６に示す。
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質
量部の空気連行剤を混入した水を水粉体比で２０％にな
るように混合してウエットセメントモルタルを調製し、
アルミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からな
り、成分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質
量部に対して成分換算で表６に示す質量部加えて急結性
セメントモルタルを調製し、得られた急結性セメントモ
ルタルにつきダレとリバウンド率を測定したこと以外
は、実験例５と同様に行った。結果を表６に示す。
【００６３】（測定方法） ダレ：急結性セメントモルタルを２.１ｍ3／ｈの圧送速
度で２分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ×
幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けている状態を観察し
た。ダレが生じなかったものを○とし、ダレが少し生じ
たものを△とし、ダレが多く生じたものを×とした。 リバウンド率：急結性セメントモルタルを２.１ｍ3／ｈ
の圧送速度で２分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ
３．５ｍ×幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その
後、（リバウンド率）＝（模擬トンネルに付着せずに落
下した急結性セメントモルタルの質量）／（模擬トンネ
ルに吹付けた急結性セメントモルタルの質量）×１００
（％）で算出した。
度で２分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ×
幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けている状態を観察し
た。ダレが生じなかったものを○とし、ダレが少し生じ
たものを△とし、ダレが多く生じたものを×とした。 リバウンド率：急結性セメントモルタルを２.１ｍ3／ｈ
の圧送速度で２分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ
３．５ｍ×幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。その
後、（リバウンド率）＝（模擬トンネルに付着せずに落
下した急結性セメントモルタルの質量）／（模擬トンネ
ルに吹付けた急結性セメントモルタルの質量）×１００
（％）で算出した。
【００６４】
【表６】
【００６５】実験例７ 水硬性材料ａ１００質量部、骨材２００質量部、微粉２
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料１００質量部に対して表７に示す質
量部の空気連行剤を混入した水を、水粉体比で２０％に
なるようにドライセメントモルタルと混合してウエット
セメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１００質量部
と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の液状急
結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算で５質
量部加えて急結性セメントモルタルを調製し、得られた
急結剤を含有しないウエットセメントモルタルにつき圧
送抵抗を評価するため圧力を測定し、得られた急結性セ
メントモルタルにつき凍結融解抵抗性と円柱圧縮強度を
測定したこと以外は、実験例５と同様に行った。結果を
表７に示す。
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料１００質量部に対して表７に示す質
量部の空気連行剤を混入した水を、水粉体比で２０％に
なるようにドライセメントモルタルと混合してウエット
セメントモルタルを調製し、アルミン酸塩１００質量部
と炭酸塩１５質量部からなり、成分濃度４５％の液状急
結剤を水硬性材料１００質量部に対して成分換算で５質
量部加えて急結性セメントモルタルを調製し、得られた
急結剤を含有しないウエットセメントモルタルにつき圧
送抵抗を評価するため圧力を測定し、得られた急結性セ
メントモルタルにつき凍結融解抵抗性と円柱圧縮強度を
測定したこと以外は、実験例５と同様に行った。結果を
表７に示す。
【００６６】（測定方法） 圧力：Ｇ４ポンプ出口に圧力計を設けて、急結剤を含有
しないウエットセメントモルタルを内径２５．４ｍｍの
配管１０ｍを介して圧送した時の、圧送中の圧力を測定
した。 凍結融解抵抗性：得られた急結性セメントモルタルを縦
５０ｃｍ×横５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの箱型枠に吹付け
た後、縦４０ｃｍ×横１０ｃｍ×厚さ１０ｃｍの角柱に
切断して取り出し、供試体とした。この供試体を用い、
凍結融解試験をＪＳＣＥ−Ｇ ５０１に準じて測定し
た。相対動弾性係数を１５サイクル毎に測定し、相対動
弾性係数が６０％以下を示したサイクル数を凍結融解抵
抗性とした。 円柱圧縮強度：得られた急結性セメントモルタルを縦５
０ｃｍ×横５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの箱型枠に吹付けた
後、直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱を成形し、供試体
とした。この供試体を用い、圧縮強度試験ををＪＩＳ
Ａ １１０８に準じて測定した。
しないウエットセメントモルタルを内径２５．４ｍｍの
配管１０ｍを介して圧送した時の、圧送中の圧力を測定
した。 凍結融解抵抗性：得られた急結性セメントモルタルを縦
５０ｃｍ×横５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの箱型枠に吹付け
た後、縦４０ｃｍ×横１０ｃｍ×厚さ１０ｃｍの角柱に
切断して取り出し、供試体とした。この供試体を用い、
凍結融解試験をＪＳＣＥ−Ｇ ５０１に準じて測定し
た。相対動弾性係数を１５サイクル毎に測定し、相対動
弾性係数が６０％以下を示したサイクル数を凍結融解抵
抗性とした。 円柱圧縮強度：得られた急結性セメントモルタルを縦５
０ｃｍ×横５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの箱型枠に吹付けた
後、直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱を成形し、供試体
とした。この供試体を用い、圧縮強度試験ををＪＩＳ
Ａ １１０８に準じて測定した。
【００６７】
【表７】
【００６８】実験例８ 水硬性材料ａ１００質量部、骨材２００質量部、微粉２
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質
量部の空気連行剤を混入した水を水粉体比で２０％にな
るように混合してウエットセメントモルタルを調製し、
アルミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からな
り、成分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質
量部に対して成分換算で５質量部加えて急結性セメント
モルタルを調製し、得られた急結剤を含有しないセメン
トモルタルにつきモルタル圧送性を測定し、得られた急
結性セメントモルタルにつきノズルの閉塞状況、粉塵発
生量、及び乾燥収縮抵抗性を測定したこと以外は、実験
例５と同様に行った。結果を表８に示す。
質量部、水硬性材料と微粉の合計１００質量部に対して
０．１質量部の粘性調整剤、並びに、水硬性材料、骨
材、粘性調整剤、及び微粉の合計１００質量部に対して
０．５質量部の繊維からなるドライセメントモルタルを
調製し、水硬性材料ａ１００質量部に対して０．０５質
量部の空気連行剤を混入した水を水粉体比で２０％にな
るように混合してウエットセメントモルタルを調製し、
アルミン酸塩１００質量部と炭酸塩１５質量部からな
り、成分濃度４５％の液状急結剤を水硬性材料１００質
量部に対して成分換算で５質量部加えて急結性セメント
モルタルを調製し、得られた急結剤を含有しないセメン
トモルタルにつきモルタル圧送性を測定し、得られた急
結性セメントモルタルにつきノズルの閉塞状況、粉塵発
生量、及び乾燥収縮抵抗性を測定したこと以外は、実験
例５と同様に行った。結果を表８に示す。
【００６９】（測定方法） モルタル圧送性：急結剤を含有しないウェットセメント
モルタルを圧送後、連続的にモルタルがホース先端より
吐出する場合を○、吐出はできるが、不連続な吐出が少
し認められる場合を△、不連続な吐出が多く、かつ、圧
送抵抗がかかりホースが脈動する場合を×とした。 ノズルの閉塞状況：急結性セメントモルタルをノズルか
ら４分間吹付けた後、ノズル内部を観察し、内部断面の
３０％以上が閉塞した場合を×、内部断面の１０〜３０
％が閉塞した場合を△、内部断面の１０％未満が閉塞し
た場合を○とした。 粉塵発生量：急結性セメントモルタルを２.１ｍ3／ｈの
圧送速度で４分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．
５ｍ×幅２．５ｍの模擬トンネル側面に、ノズル先端か
ら吹付けた。ノズル先端から３ｍ手前の定位置で、１分
毎に粉塵発生量をデジタル粉塵計で測定した。粉塵発生
量は得られた測定値の平均値で示した。 乾燥収縮抵抗性：得られた急結性セメントモルタルを縦
４ｃｍ×横４ｃｍ×厚さ１６ｃｍの三連型枠に吹付け、
脱型したものを供試体とした。この供試体を用いて長さ
変化試験を行った。供試体を、温度２０℃、湿度６０％
の条件下で気中養生し、ＪＩＳ Ａ １１２９、ダイヤ
ルゲージ方法に準じて、所定材齢における長さ変化を測
定し、乾燥収縮抵抗性とした。
モルタルを圧送後、連続的にモルタルがホース先端より
吐出する場合を○、吐出はできるが、不連続な吐出が少
し認められる場合を△、不連続な吐出が多く、かつ、圧
送抵抗がかかりホースが脈動する場合を×とした。 ノズルの閉塞状況：急結性セメントモルタルをノズルか
ら４分間吹付けた後、ノズル内部を観察し、内部断面の
３０％以上が閉塞した場合を×、内部断面の１０〜３０
％が閉塞した場合を△、内部断面の１０％未満が閉塞し
た場合を○とした。 粉塵発生量：急結性セメントモルタルを２.１ｍ3／ｈの
圧送速度で４分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．
５ｍ×幅２．５ｍの模擬トンネル側面に、ノズル先端か
ら吹付けた。ノズル先端から３ｍ手前の定位置で、１分
毎に粉塵発生量をデジタル粉塵計で測定した。粉塵発生
量は得られた測定値の平均値で示した。 乾燥収縮抵抗性：得られた急結性セメントモルタルを縦
４ｃｍ×横４ｃｍ×厚さ１６ｃｍの三連型枠に吹付け、
脱型したものを供試体とした。この供試体を用いて長さ
変化試験を行った。供試体を、温度２０℃、湿度６０％
の条件下で気中養生し、ＪＩＳ Ａ １１２９、ダイヤ
ルゲージ方法に準じて、所定材齢における長さ変化を測
定し、乾燥収縮抵抗性とした。
【００７０】
【表８】
【００７１】
【発明の効果】本発明の吹付材料を用いると、空気が多
く混入するので単位容積質量が小さくなり、ポンプ圧送
性に優れたセメントコンクリートを調製できる。さら
に、液状急結剤を使用すると、粉体急結剤に比べて粉塵
の発生量が小さくなり、強度発現性に優れた吹付材料を
得ることができる。さらに、セメントコンクリートと急
結剤を混合した急結性セメントコンクリートは適度なサ
イズと量を有する空気が混入されているので耐凍結融解
抵抗性にも優れる。又、本発明の吹付材料は粉塵やリバ
ウンドが少ないという効果も有するものである。
く混入するので単位容積質量が小さくなり、ポンプ圧送
性に優れたセメントコンクリートを調製できる。さら
に、液状急結剤を使用すると、粉体急結剤に比べて粉塵
の発生量が小さくなり、強度発現性に優れた吹付材料を
得ることができる。さらに、セメントコンクリートと急
結剤を混合した急結性セメントコンクリートは適度なサ
イズと量を有する空気が混入されているので耐凍結融解
抵抗性にも優れる。又、本発明の吹付材料は粉塵やリバ
ウンドが少ないという効果も有するものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 24:04 Ｃ０４Ｂ 24:04 22:08 22:08 Ｚ 20:00 20:00 Ｂ 24:38 24:38 Ｃ 16:06 16:06 Ａ 22:10） 22:10） 103:12 103:12 103:30 103:30 111:70 111:70 111:72 111:72 Ｆターム(参考） 2D055 BA06 DB00 KA08 LA10 4G012 PA10 PA24 PB04 PB05 PB08 PB11 PB16 PB40 PC02 PC06 PE01
Claims (9)
- 【請求項１】 水硬性材料、骨材、空気連行剤、及び水
を含有してなるセメントコンクリートと、アルカリ金属
アルミン酸塩を含有してなる急結剤とを含有してなる吹
付材料。 - 【請求項２】 セメントコンクリートの空気量が７％以
上である請求項１記載の吹付材料。 - 【請求項３】 さらに、微粉を含有してなる請求項１又
は２記載の吹付材料。 - 【請求項４】 さらに、粘性調整剤を含有してなる請求
項１〜３のうちの１項記載の吹付材料。 - 【請求項５】 さらに、繊維を含有してなる請求項１〜
４のうちの１項記載の吹付材料。 - 【請求項６】 微粉の粒度がブレーン値で３０００ｃｍ
2／ｇ以上である請求項３記載の吹付材料。 - 【請求項７】 さらに、急結剤がアルカリ金属炭酸塩類
を含有してなる請求項１〜６のうちの１項記載の吹付材
料。 - 【請求項８】 急結剤が液状急結剤である請求項１〜７
のうちの１項記載の吹付材料。 - 【請求項９】 水硬性材料、骨材、空気連行剤、及び水
を含有してなるセメントコンクリートを圧送し、圧送途
中でアルカリ金属アルミン酸塩を含有してなる急結剤を
合流混合して急結性セメントコンクリートを調製し、吹
付けることを特徴とする吹付工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046303A JP4640892B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046303A JP4640892B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002249363A true JP2002249363A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4640892B2 JP4640892B2 (ja) | 2011-03-02 |
Family
ID=18907955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046303A Expired - Fee Related JP4640892B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4640892B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08157249A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-06-18 | Takeda Chem Ind Ltd | 吹付コンクリート構造物用コンクリート |
| JPH10212149A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001046303A patent/JP4640892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08157249A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-06-18 | Takeda Chem Ind Ltd | 吹付コンクリート構造物用コンクリート |
| JPH10212149A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 吹付材料及びそれを用いた吹付工法 |
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| JP4640892B2 (ja) | 2011-03-02 |
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