JPH0674637B2

JPH0674637B2 - 湿式コンクリ−ト吹付法

Info

Publication number: JPH0674637B2
Application number: JP59146711A
Authority: JP
Inventors: 慶隆守屋; 洋宮下
Original assignee: 株式会社エヌエムビ−
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPS6128669A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は湿式コンクリート吹付方法の改良に関するもの
である。

（背景技術）吹付コンクリート工法は、型枠を設けることなくコンク
リートを打設できるという利点があるので、トンネルの
コンクリート覆工や法面の保護等の用途に広く応用され
ている。また、吹付コンクリート工法においては、打設
したコンクリートが自重や吹付時の衝撃等により剥落し
易いので、これを防止するために、打設前のコンクリー
トに対し、急結剤を添加して短時間に強度を付与するこ
とが一般に行われている。

吹付コンクリートの施工方式には、大別して乾式吹付方
式と湿式吹付方式とがあり、従来は乾式吹付方式が主流
であったが、最近ではコンクリートの水セメント比の管
理が容易であることや粉塵発生が少ない等の利点がかわ
れて湿式吹付方式が見直されている。一方、予め混練り
された生コンクリートを使用する湿式吹付方式において
は、急結剤を添加する前に、すでに、生コンクリート中
のセメントは水と接触しており、初期の水和反応が終了
した状態にあるためその活性度が低く、したがって、乾
式吹付方式に比べ急結剤の使用量が多くなるという問題
があり、急結効果の優れた急結剤の開発が望まれてい
る。

湿式吹付方式においては、所定の配合に基づいて練り混
ぜられたコンクリートを長い輸送ホース中を気流搬送し
吹付ノズルより施工面に吹付けて施工される。この場
合、輸送ホースの途中までポンプ輸送し、以後、気流搬
送することもある。この際、急結剤は、ノズルに近い手
前で、輸送ホース内に添加され、気流によってコンクリ
ートと混合される。

また、急結剤には、粉末品および液状品があり、急結効
果の点では、粉末品の方が液状品よりも優れている。

ところで、従来の粉末状急結剤を使用した湿式コンクリ
ート吹付法には、次のような欠点があった。

（１）従来の粉末状急結剤は、粉末流動性が悪く、ま
た、固結し易いため、コンクリート輸送ホースへの空気
圧送系において閉塞のトラブルを起こしがちで連続的か
つ定量的な添加を安定的に行うことが難しい。

（２）吹付コンクリートは施工面に吹付けるとき跳ね返
って施工面に付着しないものの割合（跳ね返り率とい
う）が大きく、このことは、コンクリートの損失を招き
コストアップの原因となっている。

（３）従来の急結剤を添加した吹付コンクリートは、こ
れを添加しない場合のものと対比すると、初期強度は大
きいものの長期強度が低くなるという欠点を有してい
る。

本発明の目的は、これらの従来の粉末状急結剤を使用し
た湿式コンクリート吹付法の有する問題点を解決するこ
とにある。

（発明の開示）本発明者らは、予め混練りされた生コンクリートに急結
剤を添加して施工する湿式コンクリート吹付方法におい
て、該方法に使用する粉末状急結剤の粉末流動性及び固
結性の改善を図り、吹付けコンクリートの跳ね返り率の
減少、および吹付けられたコンクリートの長期強度の向
上を目的として鋭意研究を重ねたところ、粉末状急結剤
にシリカヒュームを特定割合で配合してなる混合微粉末
を使用することにより、この目的が達成し得ることを見
出した。

すなわち、本発明は、配合成分としてセメント、細骨
材、粗骨材および水を含有する予め混練した生コンクリ
ートを管路輸送し、吹付ノズルから吹付けて該コンクリ
ートを打設する湿式コンクリート吹付方法において、粉
末状急結剤１重量部に対してシリカヒュームを0.5〜５
重量部配合してなる混合微粉末を吹付ノズルに近い位置
で管路内の輸送中の生コンクリートに添加することを特
徴とする湿式コンクリート吹付法を提供するものであ
る。

上記の粉末状急結剤とは、従来、吹付コンクリート用急
結剤として使用されているもののうち粉末状のものを意
味し、その例としは、アルミン酸アルカリ塩、炭酸アル
カリ塩、カルシウムアルミネート系急硬材の単味または
２種以上の混合物があげられる。なお、上記のカルシウ
ムアルミネート系急硬材とは、CA,C₁₂A₇,CA₂,C₁₁A₇X,C₃
A₃X（式中、ＣはCaOを表わし、ＡはAl₂O₃を表わし、Ｘ
はCaF₂を表わす）等のカルシウムアルミネートおよびこ
れらの無定形物、ならびにこれらにさらに無水石膏等の
石膏類を配合したものであって、セメント質急結材とも
いわれるものである。さらに、最近、提供されているサ
ルホカルシウムアルミネート系の急結剤もこれに含まれ
る。

本発明の湿式コンクリート吹付法において粉末状急結剤
に配合されるシリカヒューム（超微粉末無定形シリカ）
とは、フェロシリコン製造時副生品として得られる物質
であり、その粒径は通常１ミクロン以下である。

前記の粉末状急結剤に対し、配合する際のシリカヒュー
ムの配合割合は、粉末状急結剤１重量部に対しシリカヒ
ューム0.5〜５重量部（好ましくは0.7〜３重量部）であ
る。シリカヒュームの混合割合が上記の範囲より小さい
場合には後述の諸効果（粉末流動性の向上、付着性の向
上、等）が小さく、実用的でない。また、上記の範囲を
越えると、粉末流動性の向上はそれ以上に増大せず、か
えって、付着性が低下し、所期の目的を達成することが
できない。前記の混合微粉末をコンクリート輸送ホース
内に添加する位置は、コンクリートが噴出する吹付ノズ
ルの口の手前であるが、ノズルと口との距離が短いとき
にはコンクリートと混合微粉末との混合が不十分とな
り、また、この距離が長いと輸送ホース内でコンクリー
トが固化するトラブルが起こる。添加位置については、
これらを考慮のうえ適宜定められる。一般にはノズルの
口から３〜10m手前の位置が適当である。

上記の混合微粉末は、練り混ぜられたコンクリートの単
位時間当りの輸送量に応じて、コンクリートに対し所望
の添加割合となるよう連続的に計量され、空気圧でコン
クリート輸送ホース内に送り込まれて添加される。

この混合微粉末の添加量は、混合微粉末中に配合されて
いる急結剤の量によって定められる。すなわち、一般に
は、急結剤のコンクリートに対する添加量は、コンクリ
ート中に配合されているセメント重量基準の添加重量％
（使用量という）で、セメント質急結材の場合は、約５
〜10％、アルミン酸アルカリと炭酸アルカリの混合物よ
りなる急結剤は、約２〜５％であるので、この急結剤の
量に基づいて算出することができる。

（発明の効果）湿式吹付コンクリートに添加する急結剤として、前記し
た如き粉末状急結剤とシリカヒュームとの混合微粉末を
使用することにより、粉末状急結剤単味を添加する従来
法に比べ、次の諸利点がもたらされる。

（１）計量および添加が容易となる。

従来の粉末状急結剤は、粉末流動性が悪く連続的供給に
おける計量の計量誤差が大きく、また、コンクリート輸
送ホースへの空気圧送系の閉塞というトラブルを起こし
がちであったが、シリカヒュームを配合した混合微粉末
を使用することにより粉末流動性が改善され、これらの
問題点が解決される。特に、固結し易いセメント質急結
剤を使用する場合においては改善効果が大きい。

（２）急結効果が増大する。

シリカヒューム自体には急結効果はないが、シリカヒュ
ームを配合すると、急結剤を単味で使用した場合よりも
急結効果が増大する。

（３）吹付コンクリートの付着性が向上し跳ね返り率が
減少する。

（４）吹付コンクリートの強度が増大する。

（５）シリカヒュームの潜在水硬性によって、吹付コン
クリートの長期強度が増大する。

以上のとおり、本発明の湿式コンクリート吹付法によ
り、連続的に供給される急結剤を正確に計量することが
可能となり施工も容易化されると共に、さらに経済性も
向上することになるので、本発明の有する産業的意義は
極めて大きい。

実施例１本例は、本発明の効果を、モルタル試験により確認した
例である。

（１）モルタルの配合 W/C＝50％,S/C＝3.2 （２）使用材料（イ）粉末状急結剤アルミン酸アルカリと炭酸アルカリの混合物（日曹マ
スタービルダーズ株式会社製商品名;QP−500:以下、
急結剤Ｑと称す）セメント質急結剤市販品（以下、急結剤Ｎと称す）（ロ）混合微粉末実験No.1（比較例）においては、急結剤Ｑのみをセメ
ント重量に対して３％使用した。

実験No.2（実施例）においては、急結剤Ｑとシリカヒ
ュームとを1:1.5重量比で混合したものを、セメント重
量に対して7.5重量％使用した。

実験No.3（実施例）においては、急結剤Ｑとシリカヒ
ュームとを1:3重量比で混合したものを、セメント重量
に対して12重量％使用した。

実験No.4（実施例）においては、急結剤Ｑとシリカヒ
ュームとを1:5重量比で混合したものを、セメント重量
に対して18重量％使用した。

実験No.5（比較例）においては、急結剤Ｑとフライア
ッシュとを1:3重量比で混合したものを、セメント重量
に対して12重量％使用した。

実験No.6（比較例）においては、急結剤Ｎのみをセメ
ント重量に対して６％使用した。

実験No.7（実施例）においては、急結剤Ｎとシリカヒ
ュームとを1:0.7重量比で混合したものを、セメント重
量に対して10.2重量％使用した。

実験No.8（実施例）においては、急結剤Ｎとシリカヒ
ュームとを1:1.5重量比で混合したものを、セメント重
量に対して15重量％使用した。

実験No.9（実施例）においては、急結剤Ｎとシリカヒ
ュームとを1:3重量比で混合したものを、セメント重量
に対して24重量％使用した。

（３）実験結果実験結果は第１表に示すとおりである。

第１表より明かな如く、本発明の実施例である実験No.3
における凝結時間は、実験No.1におけるそれと比較して
始発、終結ともに３分以上短縮され、圧縮強度は、材令
３日で約10％、28日で約14％増加していることが認めら
れた。

この比較実験の結果から、従来の粉末状急結剤にシリカ
ヒュームを特定割合で混合して使用することにより、急
結剤の使用量が同一であっても凝結時間が大幅に短縮さ
れ急結効果が改善され、また、短期及び長期の各圧縮強
度も大きくなり、特に長期圧縮強度の改善効果において
優れた結果をもたらすことが認められる。また、他の鉱
物質微粉末、例えばフライアッシュを用いた場合（実験
No.5参照）に比し、シリカヒュームを使用すると前記の
効果が優れていることが確認された。

実施例２本例は湿式吹付コンクリート機により行った試験例であ
る。

湿式吹付機としてはショットクリート機を用いた。輸送
ホースの直径は３インチ、長さは30mであり吹付対象は
垂直壁面とした。

（１）コンクリートの配合試験に使用したコンクリートの配合は第２表の通りであ
る。

（２）使用材料（イ）粉末状急結剤実施例１で述べたとおりのアルミン酸アルカリと炭酸ア
ルカリの混合物よりなる急結剤Ｑ（第３表中、記号Ｑで
表されている）、およびセメント質急結剤である急結剤
Ｎ（第３表中、記号Ｎで表されている）を使用した。

（ロ）混合微粉末実験No.11においては、急結剤Ｑとシリカヒュームと
を1:3重量比で混合したものを使用した。

実験No.13においては、急結剤Ｎとシリカヒュームと
を1:1.5重量比で混合したものを使用した。

（３）実験結果実験の結果は、第３表に示すとおりである。第３表中の
吹付けを行ったときの跳ね返り率比較値とは、急結剤に
シリカヒュームを配合しないで使用した場合を100とし
た時の相対値である。

第３表により、本発明の実施例である実験No.11及び実
験No.13における各跳ね返り率は、比較例である実験No.
10及び実験No.12における各跳ね返り率と比較して、そ
れぞれ50％及び60％に減少することが認められる。

これらの実験結果から、従来の粉末状急結剤にシリカヒ
ュームを特定割合で配合してなる混合微粉末を使用する
ことにより、吹付コンクリートの跳ね返り率が顕著に低
下し、このことは使用された粉末状急結剤の種類の如何
にかかわりなく認められた。また、シリカヒュームを配
合した混合微粉末を使用した場合は、急結剤単味の場合
に比べ連続的供給に際しての計量がより正確に行われ、
また、添加が円滑に行われることが認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配合成分としてセメント、細骨材、粗骨材
および水を含有する予め混練した生コンクリートを管路
輸送し、吹付ノズルから吹付けて該コンクリートを打設
する湿式コンクリート吹付方法において、粉末状急結剤
１重量部に対してシリカヒュームを0.5〜５重量部合し
てなる混合微粉末を吹付ノズルに近い位置で管路内の輸
送中の生コンクリートに添加することを特徴とする湿式
コンクリート吹付法。