JPS63206341A

JPS63206341A - セメント急結剤

Info

Publication number: JPS63206341A
Application number: JP3810687A
Authority: JP
Inventors: 菊地　正恒; 田辺　義之; 啓至大森; 悟松井
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1988-08-25

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】〈産業上の利用公費〉本発明は、セメントに添加して用いる乙とによす、セメ
ントペースト、モルタルあるいはコンクリートの初期凝
結、硬化を著しく促進するコンクリート急結剤に関する
。

〈従来の技術及び、発明が解決しようとする問題点〉トンネルの天井部や橋台下面等の下向き水平面にセメン
トペースト、モルタルあるいはコンクリートを吹きつけ
て付着させる工法で、吹きつけｔこセメントペースト、
モルタルあるいはコンクリートは、できる限り短時間の
うちに凝結、硬化することが必要とされ、この目的のた
めに、セメントに急結剤が添加されて、使用されている
。

との急結剤として、これまで、（ａ）　　アルミン酸カルシウム、アルカリ金属の炭酸
塩およびアルカリ金属のアルミン酸塩からなるもの、（ｂｌ　　仮焼明ばん石、アルカリ金属の炭酸塩、アル
カリ金属のアルミン酸塩などからなるもの、が提案されているが、これらの急結剤は、吹きつけ３０
〜６０秒後に凝結するが、その後１〜１０分間の硬化の
増進が十分とはいえなかった。

トンネルの天井部などに、３０ｃｍＪＪ上の厚さでコン
クリートを吹きつける場合、凝結・硬化開始が早くなけ
ればならないのは勿論であるが、その後の硬化が早く増
進することも又重要で、硬化増進が遅ければ、折角吹き
つけられたコンクリートが剥離してしまうことがある。

本発明のセメント急結剤は、前記のような従来のセメン
ト急結剤の初期硬化増進が不十分である欠点を解決する
ことを、目的としたものである。

く問題点を解決するための手段〉前記目的を達成するための本発明の急結剤は、仮焼明ば
ん石とアルミン酸カルシウム又はカルシウムサルフォア
ルミネートを合計量で７０〜８５重量％、アルカリ金属
のアルミン酸塩を７．５〜１５重量％およびアルカリ金
属の炭酸塩を７．５〜１５重量％含有し、かつ前記仮焼
明ばん石とアルミン酸カルシウム又はカルシウムサルフ
ォアルミネートが重量比で４対１〜１対４であることを
特徴とする。

本発明に使用する仮焼明ばん石は、アルミニウム明ばん
石又は鉄明ばん石を４００〜８００℃、好ましくは５５
０℃〜７５０℃で焼成、活性化させたものを、粉砕した
ものである。

アルミン酸カルシウムは、３ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３゜１２
Ｃａ０・７Ａｌ、０３．ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ，等およびこ
れらのものの混合物を粉砕したものである。

カルシウムサルフォアルミネートは、第１図のＣａ　Ｏ
−Ａ　Ｉ、　０３−　Ｃａ　Ｓ　Ｏ４原料配合図中の斜
線範囲を、１２００〜１４００℃で焼成したあと粉砕し
たものである。

アルカリ金属のアルミン酸塩および炭酸塩のアルカリ金
属は、ナトリウム又はカリウムで、これらの塩も粉末で
用いられる。

く作　　　用〉本発明のセメント急結剤は、セメントの凝結初期の硬化
増進に効果の著しいエトリンガイ　　ト　　（３ＣａＯ
−Ａｊ２０．、　　３ＣａＳ０４．　　３２Ｈ２０）が
、十分に生成析出するように、適当な量と組成のＣａ０
−Ａｊ、０３およびＳＯ３を急結剤中に含有せしめたも
ので、そのため、本発明のセメント急結剤を配合したコ
ンクリートは、吹きつけ施工後極めて短時間で凝結と硬
化が進行する。

く実験例１〉仮焼明ばん石ニー６５０℃で仮焼し、ブレーン比表面８１１４０００ｅｊ
／ｇに粉砕したもの。

アルミン酸カルシウムニーＡ　Ｉ、　０３５１．５部、消石灰（ＣａＯとして４８
．５部）を混合したものを１３５０℃で焼成し、ブレー
ン比表面ｙａ５０００ｃｄ／ｇに粉砕したもの。

炭酸ナトリウムニー市販ソーダ灰（Ｎａ２Ｇｏ３９９．５％以上）の０．５
ｍｉ以下のもの。

アルミン酸ナトリウムニーＡ　ｊ、　０３５２％、Ｎａ、０３７．９％のもので、
０．５＋ｍ＋ａ以下のもの。

仮焼明ばん石とアルミン酸カルシウムを、重量比で１対
１混合したもの７０〜９０１１ｉ量％に、アルミン酸ナ
トリウム５〜１５重量％および炭酸ナトリウム５〜１５
重量％を、それぞれ２．５％刻みで混合してなる急結剤
を、セメント２６０ｇにそれぞれ１３ｇ　（セメン１−
１００に対し５）および２３．４ｇ（セメント１００に
対し７）添加したものを、標準砂５２０ｇをよく混ぜ合
わせたあと、１１のポリ容器に入れた。これに１６９　
ｍｊの水を加えたあと直ちに５ｃｍφの撹拌羽根つき撹
拌機で、１２００ｒｐｍの回転数で６秒間混合したあと
、ポリ容器をタップしてセメントモルタルの表面を平た
くする。注水後１，２，３，４゜５．６，７，１０分後
に、径１／４０ｒｒｉ’のブロクター針を表面より１　
ｉｎ貫入し、その時の抵抗値を測定した。その結果をま
とめたのが第２図および第３図である。

これらの図で、仮焼明ばん石とアルミン酸カルシウムの
比１対１の場合、セメントに対する添加率５％では、炭
酸ナトリウム１２．５〜１５ｊｇｉ量％、アルミン酸ナ
トリウム１０〜１５重量％の時、又セメントに対する添
加率７％では、炭酸ナトリウム７．５〜１５重量％、ア
ルミン酸ナトリウム７．５〜１２．５重量％の時、良好
な結果が得られた。

く実験例２〉実験例１のアルミン酸カルシウムの代りに、カルシウム
サルフォアルミネートを使用した実験例で、カルシウム
サルフォアルミネートを使用した以外は、すべて実験例
１と同様の方法である。

カルシウムサルフォアルミネートニーＡＩ　Ｏ３３，２％、消石灰（ＣａＯとして）５４．６
％および無水石膏１２．．３％の粉末を混合して、１３
５０℃で焼成したあと、ブレーン比表面積５０００ｃｊ
／ｇに粉砕したもの。

実験例２の結果をまとめたものが、第４図および第５図
である。これらの図から解るように、カルシウムサルフ
ォアルミネートを使用する場合も、アルミン酸カルシウ
ムの場合と同様の結果が得られており、アルカリ金属塩
の配合率が同じ範囲の時に、良い結果となっている。

く実験例３〉次に仮焼明ばん石と、アルミン酸カルシウム又は、カル
シウムサルフォアルミネートの比率の影響を調べる実験
を行なった。アルミン酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの
４糧の配合割合について、仮焼明ばん石とアルミン酸カ
ルシウム又はカルシウムサルフォアルミネートの配合比
をいろいろ変えて、実験例１および２と同様の実験を行
なった。その結果を第６図および第７図にまとめて示す
。なお、この図はカルシウムサルフォアルミネートを使
用した場合のもので、アルミン酸カルシウムを使用した
場合は、これらの図とほとんど変らない結果が得られた
ので、データの表示を省略した。

これらの図から解るように、仮焼明ばん石とカルシウム
サルフォアルミネート又はアルミン酸カルシウムの配合
比が、１対４〜４対１の時に良い結果となっている。

く実験のまとめ〉以上をまとめると、本発明のセメント急結剤は、仮焼明
ばん石とアルミン酸カルシウム又はカルシウムサルフォ
アルミネートの合計量で７０〜８５重量％、アルカリ金
属のアルミン酸塩７．５〜１５重量％、アルカリ金属の
炭酸塩７．５〜１５重量％で、かっ仮焼明ばん石とアル
ミン酸カルシウム又はカルシウムサルフォアルミネート
の比が、１対４〜４対１の範囲にあるものが、良好な急
結性をもつことが明確になった。

く実　施　例〉ｌｄ中、セメント３６０ｋｇ、細砂（ＦＭ２．６０）１
１２０ｋｇ、粗骨材（最大粒径１５關）７５０ｋｇをコ
ンクリートミキサで十分混合して、ドライコンクリート
とした。このドライコンクリートに、セメントに対して
５重量％の下記の組成の急結剤を添加し、よ（混合した
。この混合物を圧気によって吹きつけホースで送り、ホ
ース先端で、この圧送コンクリートに水を加えて練りな
がら、トンネルの天井部に吹きつけた。

アルミン酸ナトリウム　１０　／／炭酸ナトリウム　　　　１０　／／計　　　　　　　１００　〃注）　このカルシウムサルフォアルミネートは、実験例
に示したと同じもの。

吹きつけは平均約４０ｃｍの厚さに行ない、吹きつけ時
のはねかえり率は１５〜２０％で、吹きつけ後の剥落は
なかった。

比較のために、仮焼明ばん石８０重量％、アルミン酸ナ
トリウム１０重量％、炭酸ナトリウム１０重量％からな
る従来の急結剤を、前記と同様にコンクリートに混和し
て吹きつけたが、平均約１５ｃｍの吹きつけで剥離が生
じた。このときのはねかえり率は約３０％であった。

〈実施例２〉ｌｒｎ’中、セメント３６０ｋｇ、細砂（ＦＭ２．８５
）１０９０ｋｇ、粗骨材（最大粒径１５胴）６８０ｋｇ
。

単位水量２１６ｋｇ（セメントに対して６０％）のコン
クリートを生コンクリートミキサで混練後、１０〜３０
分後に吹きつけ機に装入し、圧気によって吹きつけホー
スで送った。吹きつけホースの先端で、との圧送コンク
リートに次に示す組成の急結剤７重量％を、圧気で連続
的に送って混合しながら、トンネルの天井部に吹きつけ
た。

アルミン酸ナトリウム　１２　〃炭酸ナトリウム　　　　１２　／／製したもの。

吹きつけは平均約３０ｃｍの厚さであったが、吹きつけ
後の剥落は全くなかった。吹きつけ時のはねかえり率は
約１５％であった。

比較のため、アルミン酸カルシウム８０重量％、アルミ
ン酸ナトリウム１０重量％、炭酸ナトリウム１０ｉｆｉ
％および、以上針１００に対し硝酸カルシウム５を添加
した従来の急結剤についても、同様の吹きつけを行なっ
たが、平均厚さ約２０ｃｍで剥げ落ちが目立ちはじめた
。はねかえり率は約３０％であった。

〈発明の効果〉本発明の急結剤によれば、トンネル天井な　　・ど下向
き平面部のコンクリートの吹きつけ施工が、容易に確実
にできるので、トンネル工事期間の短縮、工費の節減等
多大の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の急結剤に使用するカルシウムサルフ
ォアルミネートの原料配合図、第２図と第３図は、本発
明の実験例１の結果、第４図と第５図は、本発明の実験
例２の結果、第６図と第７図は、本発明の実験例３の結
果を示す図である。特　　許　　出　　願　人小野田セメント株式会社代　　　　理　　　　人

Claims

【特許請求の範囲】

仮焼明ばん石とアルミン酸カルシウム又はカルシウムサ
ルフォアルミネートを合計量で７０〜８５重量％、アル
カリ金属のアルミン酸塩を７．５〜１５重量％およびア
ルカリ金属の炭酸塩を７．５〜１５重量％含有し、かつ
前記仮焼明ばん石とアルミン酸カルシウム又はカルシウ
ムサルフォアルミネートが重量比で４対１〜１対４であ
ることを特徴とするセメント急結剤。