JPH03215337A - モルタル用安定剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 預盟辺貝豹 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空洞充填地盤注入等に使用されるモルタル、
特にモンモリ口ナイトを含有する粘土とセメントからな
るモルタルの硬化遅延に使用するモルタル用安定剤に関
する。

［従来の技術］ 従来、次のような理由から、空洞充填地盤注入等にモル
タルを使用するに当たって、種々のモルタル用安定剤が
使われている。

空洞充填、地盤注入等に用いられるセメントと粘土から
なるモルタル（よ一般的にミキサーで混練後、当該モル
タルを必要とする工事箇所まで配管（圧送パイプ）内を
圧送さ札充填あるいは注入される。この際　圧送ポンプ
または関連する機械に故障が発生したり配管に閉塞や破
損が起きたり、或は掘削等に関連する作業の関係上モル
タルの圧送作業を中断せざるを得ないことが多々ある。

このようにモルタル圧送を中断すると、中断期間にわた
って、ミキサーの中や圧送パイプの中にモルタルが放置
されることになる。その放置時間が２．３時間以上の長
時間になる場合、モルタル中のセメント、粘土が沈降し
水が浮く材料分離を生じる。また、セメントが徐々に凝
結するため流動性が悪くなり、ポンプ圧送が不可能にな
り、さらに長時間放置すると硬化してしまう。

そして、モルタル圧送を再開するに｛友凝結・硬化しか
けた圧送パイプ中のモルタルを破棄することが必要とな
り、この破棄作業の手間が増える。

更に、圧送パイプ経路が長いと、圧送パイプ中に残存す
る大量のモルタルを破棄することになり、その損失は大
きい。

そのため、長時間モルタル圧送を中断することが多い場
合や、圧送パイプ経路が長い等の条件の作業の場合（志
上記材料分離を少なくすると共１：，ポンプ圧送ができ
るよう流動性を保持しておく時間、いわゆる可使時間を
長くするために、モルタルには安定剤が使用されている
。

このような観点から使用されるモルタル用安定斉Ｌ　即
ちセメン上とモンモリ口ナイトを含有する粘土からなる
モルタルに使用する安定剤として、一般的にセメントの
遅延剤として知られているグルコン酸ナトリウムが使用
されている。モルタルにグルコン酸ナトリウムを数重量
％使用すれ１′Ｌ］日以上モルタルを放置しても材料分
離を少なくでき、この放置期間中にも流動性を維持でき
るので、可使時間の長期化をもたらし、上記破棄作寛モ
ルタル破棄を行うことなく放置後のポンプ圧送を再開で
きるようになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、グルコン酸ナトリウムを用いたモルタル
用安定剤で１友次のような問題がある。

一般的に、モンモリ口ナイトを含有する粘土とセメント
からなるモルタル（よ　その硬化が工事現場の環境温度
に変化するため、環境温度に基づき可使時間が異なる性
質（以下、温度依存性という）を有する。具体的１二（
上環境温度が高くなるにしたがい硬化が短時間のうちに
進行して、可使時間が短くなり、一方、環境温度が低く
なれば可使時間が長くなる。

こうした温度依存性を有する上記モルタルに、セメント
の遅延剤としては一般的なグルコン酸ナトリウムを安定
剤として添加しても、可使時間及び硬化時間の若干の長
期化をもたらすものの、やはり温度依存性が発現してし
まう。

温度依存性を備えたままのモルタルに環境温度に拘らず
ほぼ同一の可使時間及び硬化時間を持たせるためには、
環境温度に応じて安定剤の添加率を頻繁に調整する必要
がある。また、モルタル圧送作業中に圧送パイプ内で発
生するモルタル自体の断熱圧縮等によって温度が上がっ
た場合には、モルタルが圧送過程中に硬化してしまい、
圧送パイプを分解してモルタルを破棄したり、圧送パイ
プごと破棄しなければならなかった 本発明は上記問題点を解決するためになさ札モンモリロ
ナイトを含有する粘土とセメントからなるモルタルの温
度依存性を抑制することを目的とする。

発■レη４成 ［課題を解決するための千段］ かかる目的を達成するために、本発明の採用した手段は
、 モンモリロナイトを含有する粘土とセメントからなるモ
ルタルに使用する安定剤であって、グルコース又はマル
トースから選ばれた少なくとも一種以上の糖類とグルコ
ン酸ナトリウムとを含有し、 該グルコン酸ナトリウムと前記糖類とを８：２から２＝
８の範囲の重量比で混合したことをその要旨とする。

このモルタルに使用されるセメントとはボルトランドセ
メント及び混合セメントである。モンモリ口ナイトと１
，ｔ．粘土を構成する粘土鉱物の一種で膨潤性を持つ。

本発明のモルタル用安定剤（以下、単に安定剤という）
で１友　グルコン酸ナトリウムと糖類との重量比が８：
２〜２：８の範囲であり、この範囲から外れると、温度
依存性が大きいまま残存する。

また本発明の安定剤の好適な使用量１よセメントに対し
て０．１重量％〜３．０重量％の範囲であり、０．１重
量％を下回ると可使時間の長期化を図ることができない
傾向にあり、３．０重量％を越えると可使時間が長くな
り、充填後のモルタルの硬化を遅延させて強度発現の遅
延を招く傾向にある。

本発明の安定剤の添加時期について１友適宜決定すれば
よく、モルタルを調整するどの時点で添加しても良い。

又、安定剤の添加されるモルタル｛上モンモリ口ナイト
を含有する粘土とセメントからなるモルタルに起泡剤を
添加した気泡モルタル（エアモルタル）であっても良い
。

本発明の安定剤が使用されるモルタルにおけるセメント
とモンモリ口ナイト含有粘土との重量比は、１：４〜１
０：　１の範囲が好ましく、粘土に含まれるモンモリロ
ナイトの含有量は、粘土に対して５重量％以上が好まし
い。この範囲外の配合のモルタルに本発明の安定剤を使
用しても、温度依存性の抑制効果が得られない。

［発明の作用・効果］ 本発明の安定剤（上上記した構成を備えることにより、
モンモリ口ナイトを含有する粘土とセメントからなるモ
ルタルの環境温度に対する硬化進行の程度をほぼ均一に
維持して、環境温度変化の影響を受けることなく可使時
間の長期化をはかり、温度依存性を抑制する。この結果
、本発明の安定剤添加済みの上記モルタル（よ夏期．冬
期等の季節変化や内部発熱をもたらす圧送状況の変化を
問わず、モルタル圧送の中断期間中に放置されても硬化
することがない。

このため、グルコン酸ナトリウム単独の従来の安定剤に
おいて必要であった温度変化に基づく添加率調整を、省
略することができるばかりが、モルタル圧送作業中に起
きる断熱圧縮によってモルタルの温度が上昇した場合で
も、可使時間が長時間のまま変化しないので、圧送過程
中の硬化がなく、掘削現場の安定したモルタルの供給を
図ることができる。更に、圧送パイプの分解　モルタル
及び圧送パイプの破棄を必要としないので、作業工数の
低減やコスト低下が可能となる。

又、モルタルのブリージング（材料分離）が非常に少な
く経済性に優れたモルタル用安定剤を提供することがで
きる。

［実施例］ 次１′Ｘ，以下の実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。

施１　１　（刀期　生調査 水７００ｇに、本発明安定剤（グルコン酸ナトリウム：
糖類＝６：４）を第１表の添加率で溶解し、三興コロイ
ド化学株式会社製の起泡剤（商品名：サンコーＧＰＮＯ
．１，成分：脂肪族系有機酸誘導体であるアニオン性活
性剤とポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオ
ン性活性剤との配合物に、親木コロイド高分子起泡安定
剤並びに高分子の合成樹脂を配合したもの）０．５ｇを
添加し、岡山産クレーサンド（粘土と砂の混合物で糾雲
母系粘土とモンモリロナイトと石英が主成分）１４０ｇ
と普通ボルトランドセメント３００ｇ添加し、空気量を
１５％にした気泡モルタルを調整した。

上記調整済みのモルタルについて、以下の物性について
測定した。その結果を第１表に示す。

Ａ：　フロー値（２０℃環境下） ３０ｃｍ角のプラスチック製板の中央１：，高さ８ｃｍ
内径８ｃｍの金属円筒を置いて試料を満たし、静かに引
き上げ１分後と３分後の縦・横の広がりの平均イ直　単
位［ｃｍ］ Ｂ：　ブリージング率 モルタルを１日放置した後の全体のモルタルに対する浮
氷の百分率゛ Ｃ： 可使時間 ポンプ圧送可能な限界フロー値２ する時間 Ｏｃｍに達 第１表に示すように、本発明の安定剤を使用すれ１よ、
そのフロー値を安定剤無添加のフロー値から、従来の安
定剤であるグルコン酸ナトリウムと同様に、大きく変化
させないまま、ブリージング率を低下させることができ
る。更１：，可使時間について（よ安定剤無添加の可使
時間に比べて長時間のものとすることができる。つまり
、本発明の安定剤未　フロー値の維持，ブリージング率
の低下回避　可使時間の長期化等に基づいて、モルタル
の扱いの簡略化をもたらすという利点を備え、モルタル
用安定剤として必要な性能を満たしていることが明らか
である。

又、本発明の安定剤に関する添加率による影響を見ると
、０．０５％では可使時間があまり延長されず、４％で
は可使時間が長すぎて、モルタル硬化の過度の遅延を招
くので、０．　　１〜３．０重量％の添加率が望ましい
。

これに対して、グルコース又はマルトース単独の安定剤
で（よ　グルコン酸ナトリウムと比較して可使時間があ
まり延長されず、モルタル用安定剤としでは不適切であ
ることがわかる。

施ｌ　２　温庁依子　調査 水８２０ｇに、本発明の安定剤を０．８％添加し、岡山
産クレーサンド（糾雲母系粘土とモンモリロナイトと石
英が主成分）１６５ｇを添加し、セメント３６０ｇを添
加し、混練りしたモルタルを調整した。尚、本発明の安
定剤の成分（グルコン酸ナトリウム，グルコース又はマ
ルトース）の重量比について（よ第２表に示すよう変化
させた。

上記のモルタルを５℃，２０℃，３５℃，５０℃の温度
で、それぞれ養生した場合の可使時間を測定し、その結
果を第２表に示す。

第２表に示す結果から、グルコン酸ナトリウムとグルコ
ースの重量比が８＝２から２二８の範囲で（上温度が上
昇しても低温時（５℃）の可使時間が高温度でも維持さ
れたままであり、温度依存性が抑制されている。

これに対して、グルコン酸ナトリウムあるいはグルコー
ス単独で｛よ低温時（５℃）の可使時間が温度上昇とと
もに低下していき、５０℃では約１／２〜１／３に低下
する。つまり、温度依存性が大きいままであることがわ
かる。

これらのことから、本発明の安定剤をモルタルに添加す
ることにより、モルタルを圧送する際に従来必要であっ
た環境温度に応じた安定剤の添加率調整や圧送中断時の
圧送パイプ内のモルタル破棄等を省略することが初めて
可能となる。

３　：８　依　調査：　泡モルタル 実施例　２と同じ配合に係るモルタルに、起泡剤を０．
５ｇ添加して空気量１０％の気泡モルタルを調整した。

ただし、モルタルに添加する安定剤は０．　　８重量％
とし、本発明の安定剤におけるグルコン酸ナトリウムと
糖類（グルコース又はマルトース）の重量比は５：５で
ある。

そして、実施例　２と同一の温度条件における可使時間
を測定し、その結果を第３表に示す。

第３表に示す結果から、使用対象のモルタルが気泡モル
タルであっても、やはり本発明の安定剤を添加すること
により温度依存性が抑制されるが、グルコン酸ナトリウ
ムあるいはグルコースあるいはマルトース単独の安定剤
では温度依存性が大きいままである。

４　゛日　依　　調査：　土の影 次に、粘土種類に対する効果の有無について説明する。

第４表に示す配合でモルタルを調整し、０．６重量％（
対セメント）の重量比で本発明の安定剤（グルコン酸ナ
トリウムとグルコースの重量比＝５＝５）を添加した場
合の温度依存性を測定した。

尚、使用した粘土（上　モンモリロナイトを含有せずカ
オリナイトを主成分とする岡山産のモンモリロナイト非
含有粘土と、モンモリロナイトを主成分とする岡山産の
ベントナイトとを用いた。

第４表に示す結果から、粘土に含有されるモンモリロナ
イトによって温度依存性の抑制効果の有無が歴然として
おり、モンモリロナイトを含有する粘土を用いないモル
タルで１友本発明の安定剤を添加しても効果がなく、モ
ンモリ口ナイトを含有する粘土を用いたモルタルで（よ
温度依存性が抑制されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モンモリロナイトを含有する粘土とセメントからな
   るモルタルに使用する安定剤であって、グルコース又は
   マルトースから選ばれた少なくとも一種以上の糖類とグ
   ルコン酸ナトリウムとを含有し、 該グルコン酸ナトリウムと前記糖類とを８：２から２：
   ８の範囲の重量比で混合したことを特徴とするモルタル
   用安定剤。