JPH0437222B2

JPH0437222B2 -

Info

Publication number: JPH0437222B2
Application number: JP56016354A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Takahashi
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1992-06-18
Also published as: JPS57130670A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、急結材とセメントからなる急結性セ
メント粉末を含有する急結性吹付材料を、吹付ノ
ズルより噴射するシヨツトクリート施工法に関す
る。従来から吹付工事には、吹付材料のリバウンド
量の低減や肌落ちなどの防止、短時間強度の発現
を主たる目的として、急結材を配合した急結性吹
付材料が用いられている。一般に、吹付法とは、セメント、砂、及び砂利
の空練り混合物をベルトコンベアで吹付機に供給
し、別のベルトコンベアからは急結材を供給し、
あとは水を加えるだけで急結性吹付材料となるイ
ンスタント混合物を混合しながらノズルに圧送
し、ノズル先端近くで水と合流させて施工するも
のである。その吹付工事においては、通常、吹付機からノ
ズルまでの距離が、数十ｍ、場合によつては、百
ｍを越えるのが現状であり、そのため、砂や砂利
に水分が表面水として５％程度以上含まれている
と、上記インスタント混合物がその圧送途中で水
和反応して圧送ホースを詰まらせて施工ができな
かつたり、例えば、トンネル内などの湧水がある
工事などに必要な急結性の強い吹付材料を十分に
適用できず、そのため、止水材の注入工事や水抜
きボーリングを必要とし、大幅な工事費の上昇を
余儀なくされていた。さらには、急結材の使用量を通常より多く必要
とし、経済的でないばかりか、吹付材料の長期強
度を低下したり、インスタント混合物を製造する
ための専用プラントが必要であるなど実用上大き
な課題があり、しかも、材料混合の際には粉塵が
発生するなどという課題もあつた。本発明は、これらの課題を解決することを目的
とするもので、急結材とセメントからなる急結性
セメント粉末と、それ以外の吹付材料と、水とを
圧送し、吹付ノズルの手前で混合させることによ
り、複雑な装置を用いることなく、市販の急結材
等の吹付材料を用いることができ、トンネル等の
湧水がある工事などに有用であり、しかも強度低
下など生じないシヨツトクリート施工法を提供し
ようとするものである。即ち、本発明は、急結材とセメントからなる急
結性セメント粉末と、該急結性セメント粉末及び
水以外の吹付材料とを別々に空気圧送して、合流
混合し、吹付ノズル手前でこれら吹付材料と水と
を混合して、急結性吹付材料とし、吹付ノズルか
ら噴射することを特徴とするシヨツトクリート施
工法である。以下、さらに本発明について詳しく説明する。本発明に係る吹付材料とは、水以外の、急結
材、セメント、及び、それ以外の、例えば、骨材
や必要に応じて使用される各種添加剤等である。本発明に係る急結材としては、急結性が強いも
の、また、水と混合したとき速やかに急結するも
のの使用が好ましい。急結材の具体例としては、炭酸ソーダ、アルミ
ン酸ソーダ、及び硫酸ソーダ等の無機塩類、
12CaO・7A1₂O₃、11CaO・7A1₂O₃・CaF₂、
3CaO・A1₂O₃、CaO・A1₂O₃、及び3CaO・
3A1₂O₃・CaF₂等のカルシウムアルミネート、並
びに、これらカルシウムアルミネートとセツコウ
との混合物の群から選ばれた１種又は２種以上が
挙げられる。これらのうち、カルシウムアルミネートの溶融
物を急冷して得られる非晶質のカルシウムアルミ
ネート、中でも12CaO・7A1₂O₃や11CaO・
7A1₂O₃・CaF₂の組成、もしくは、これに近似し
た組成を有する非晶質のカルシウムアルミネート
は、急結性が強いので好ましい。最も好ましい急
結材は、炭酸ソーダ等のアルカリ炭酸塩と非晶質
のカルシウムアルミネートの混合物である。アルカリ炭酸塩と非晶質のカルシウムアルミネ
ートの配合割合は、アルカリ炭酸塩100重量部に
対して、非晶質のカルシウムアルミネート５〜50
重量部が好ましく、10〜30重量部がより好まし
い。急結材の粉末度は、ブレーン値で3000cm²／ｇ程
度以上が好ましく、4500〜7000cm²／ｇが反応性や
経済性の面からより好ましい。本発明に係るセメントとして、各種のポルトラン
ドセメントを使用することが可能である。急結材の配合割合は、急結材とセメントとの合
計100重量部に対して、１〜30重量部が好ましい。本発明では、さらに、例えば、リグニンスルホ
ン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン
縮合物、及びスルホン化メラミン等を主成分とす
るセメント減水剤等を併用することも可能であ
る。急結性セメント粉末の圧送には、通常、使用さ
れている、例えば、乾式吹付機や粉体吹付機など
の定量圧送可能の機械を用いることが可能であ
る。急結性セメント粉末の圧送圧力は、２〜10Kg／
cm²が好ましい。しかもその圧力は骨材などの急結
性セメント粉末以外の吹付材料（以下骨材等とい
う）の圧送圧力と同等もしくはそれ以上が好まし
く、とくに、骨材等の圧送圧力より0.1〜３Kg／
cm²高い圧力が混合性の面で好ましい。また、その際に使用される圧送ホースの径とし
ては、10〜50mm程度が好ましく、20〜30mm程度が
より好ましい。ホース径があまりにも太すぎると
流速が遅くなつて詰りやすくなるし、またホース
径があまりにも細すぎると圧力損失が大きくなつ
て好ましくない。急結性セメント粉末の圧送空気としては、脱水
空気又はドレーン抜きを充分に行なつた高圧空気
の使用が好ましい。圧送空気中に多量の水分を含有していると、急
結性セメント粉末がホース内で詰つたり、硬化し
たりすることがある。急結性セメント粉末と骨材等との混合には、Ｙ
字管を使用するのが好ましい。Ｙ字管の角度は90度以下が好ましく、10〜60度
がより好ましく、20〜45度が詰り防止と混合性向
上の面で最も好ましい。また、Ｙ字管の断面積は圧送量に比例させてお
くと逆流防止が可能である。Ｙ字管の取付け位置は、吹付機から吹付ノズル
の間であれば特に制約を受けないが、吹付ノズル
から10〜20m手前で取付けるのが、混合性と詰り
防止の面で好ましい。一方、骨材等を圧送するための機械としては、
従来のインスタント混合物を圧送していたよう
な、例えば、乾式吹付機や粉体吹付機が使用可能
である。骨材等を圧送するためのホース径は10〜100mm
程度が、また、その圧送圧力は２〜10Kg／cm²程度
が好ましい。骨材の種類や大きさは、施工対象物によつて自
由に選択されるが、通常は、最大粒径が25mm以下
の珪酸質骨材の使用が可能である。水の圧送は、通常、加圧ポンプを使用し５〜15
Kg／cm²程度の圧力で行なわれる。急結性セメント粉末や骨材等の吹付材料と水の
混合順序としては、混合性と強度発現性の面か
ら、急結性セメント粉末と骨材等とを混合してか
ら、例えば、吹付ノズル手前２〜10m付近で水を
混合する方法がある。本発明の施工法によつて、吹付材料のホースで
の詰りがなくなり、また、すこぶる急結性の強い
急結材の使用も可能となり、前記した従来法の課
題をことごとく解消できるという効果を奏するこ
とが可能となつた。以下実施例をあげてさらに詳しく本発明を説明
する。実施例１第１表に示すコンクリート配合の吹付材料を、
吹付ノズルに供給し、吹付試験を行つた。ここでセメントは電気化学工業社製商品名「デ
ンカ普通ポルトランドセメント」、砂と砂利は新
潟県姫川産、急結材はブレーン値約4500cm²／ｇの
粉末度をもつカルシウムアルミネートの非晶質を
主成分とする電気化学工業社製商品名「デンカナ
トミツクＴ−５」を用いた。

【表】試験は、砂の表面水を３％、５％、７％、及び
９％と変化させ、それぞれ５m³吹付けた。吹付けにあたつて、骨材の圧送は、日本プライ
ブリコ社製商品名「リードガン」の吹付機と吹付
ノズルとを、内径50mm、長さ40mのホースで接続
し、空気圧送圧４Kg／cm²で行つた。また、急結性セメント粉末は、内径50mmのホー
スの吹付ノズルより20m手前の位置にＹ字管を設
け、技術資源開発社製商品名「ブロマート」の空
気圧送方式の吹付機と該Ｙ字管とを、内径30mm、
長さ20mのホースで接続し、圧送し、骨材等と混
合した。さらに、吹付ノズルより4m手前の位置に支管
を設け、該支管から水を圧送して、材料を混合し
ながら吹付ノズルから吹付面に吹付けた。比較のために、従来法のセメント、砂、及び砂
利の空練り混合物を前記吹付機「リードガン」に
ベルトコンベアーより供給し、さらに、そのベル
トコンベアー上に急結材を自動散布する方法によ
り供給し、このインスタント混合物を吹付機「リ
ードガン」を用いて前記条件で吹付ノズルに向け
て圧送すると共に、吹付ノズルから4m手前で水
と混合して吹付けた。その結果、従来法では、使用した砂の表面水が
５％までは問題なく施工できたが、表面水が７％
や９％になるとホースが詰まり圧送することがで
きなかつた。これに対し、本発明法においては詰りがなく施
工できた。また、吹付られたコンクリートは、従
来法によるものと比べ均一なコンクリートであつ
た。また、急結性セメント粉末と含水した骨材とを
混合して、20m圧送することによつて、一部急結
性セメント粉末と骨材中の含水が反応し、吹付け
時の粉塵の低減効果を極めて大きくし、さらに、
急結が開始するため、壁面に付着すると同時に大
きな急結力が発生することが可能となつた。また、流動状態で混合するため、丁度骨材を急
結セメントが包むように硬化するため、ホース内
での急結セメント全体の硬化による詰まりは生じ
なかつた。また、表面水５％の砂を用いて吹付けしたコン
クリートの圧縮強度をプルアウト方式により測定
した。その結果を第２表に示す。

【表】実施例２第３表に示すコンクリート配合の吹付材料を供
給し、急結材の種類と量を変えたこと以外は実施
例１と同様にして吹付試験を行なつた。使用した急結材は、配合No.１は非晶質カルシウ
ムアルミネートと無水セツコウの等重量混合物で
あり、配合No.２は炭酸ソーダ70％、アルミン酸ソ
ーダ30％の混合物である。

【表】その結果、従来法においては、配合No.１は砂の
表面水が３％では問題はなかつたが、５％では閉
塞傾向になり、７％以上の砂では閉塞し吹付けが
できなかつた。従来法の配合No.２では、表面水７
％の砂を用いたときは閉塞の傾向があり、９％で
は閉塞した。これに対し、本発明法では、配合No.１及び２と
も砂の表面水に関係なく閉塞はみられず吹付けが
できた。表面水５％の砂を使用し、本発明法に従
つて吹付けしたコンクリートの圧縮強度を測定し
た。その結果を第４表に示す。

【表】実施例３表面水５％の砂を用いて実施例１と同様に吹付
けし、その際の吹付機「リードガン」周辺で発生
した粉塵量を測定した。その結果、従来法は５
mg／m³であるのに対し本発明法は0.2mg／m³であ
つた。実施例４第５表に示す配合の吹付材料を用いて、アリバ
ー社260型の吹付機を使用し、吹付時間１時間で
３m³吹付けた。結果を第５表に併記する。

【表】液状の急結材はセメントと混合するとすぐ反応
を開始し、一度水に溶融して、その後反応を開始
する粉状の急結材に比べて反応は早い。そのた
め、第５表から明らかなように、20mの混合中に
反応し、一部消費され使用量が増大する。また、セメントと反応して“ダマ”を作るた
め、急結材の分散が悪く、５％添加では吹付け面
で急結しないし、粉塵の発生も多い。

Claims

【特許請求の範囲】

１急結材とセメントからなる急結性セメント粉
末と、該急結性セメント粉末及び水以外の吹付材
料とを別々に空気圧送して、合流混合し、吹付ノ
ズル手前でこれら吹付材料と水とを混合して、急
結性吹付材料とし、吹付ノズルから噴射すること
を特徴とするシヨツトクリート施工法。