(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、膨張材、ポゾラン微粉末、発泡剤、並びに、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤からなる群より選ばれた二種以上の減水剤（但し、ナフタレンスルホン酸系減水剤及びポリカルボン酸系減水剤の二種からなる減水剤を除く。）を含有してなるグラウト用セメント組成物において、前記膨張材が、ブレーン比表面積値で2,000cm2/g以上のカルシウムアルミノフェライト系膨張材とブレーン比表面積値で4,500cm2/gを超えるカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含有してなり、前記カルシウムアルミノフェライト系膨張材が、セメント、膨張材、及びポゾラン微粉末からなる結合材100部中、１〜４部であり、前記カルシウムサルフォアルミネート系膨張材が、前記結合材100部中、0.5〜２部であり、前記カルシウムアルミノフェライト系膨張材と前記カルシウムサルフォアルミネート系膨張材の合計量が、前記結合材100部中、３〜６部であり、前記ポゾラン微粉末が、前記結合材100部中、３〜10部であり、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤からなる群より選ばれた二種以上の減水剤（但し、ナフタレンスルホン酸系減水剤及びポリカルボン酸系減水剤の二種からなる減水剤を除く。）が、前記結合材100部に対して、1.0〜2.5部であることを特徴とするグラウト用セメント組成物。
【請求項２】
前記膨張材が、ブレーン比表面積値で2,000〜6,000cm2/gのカルシウムアルミノフェライト系膨張材とブレーン比表面積値で5,000〜9,000cm2/gのカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含有してなることを特徴とする請求項１に記載のグラウト用セメント組成物。
【請求項３】
前記ポゾラン微粉末が、シリカフュームであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグラウト用セメント組成物。
【請求項４】
前記セメントが、早強ポルトランドセメントであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のグラウト用セメント組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のグラウト用セメント組成物を使用してなるグラウト材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木・建築分野で使用されるグラウト用セメント組成物およびそれを用いたグラウト材料、詳しくは、高流動、高強度のグラウト用セメント組成物およびそれを用いたグラウト材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、グラウト材料としては、セメントに減水剤を加えたものが一般的であり、さらに、カルシウムサルフォアルミネート系又は石灰系の膨張材や、アルミ粉等の発泡剤を添加し無収縮材料とし、これらに川砂や珪砂等を配合し、ペーストやモルタルとして、土木・建築工事、特に、コンクリート構造物の細かい空隙、逆打ち工法での空隙、構造物の補修や補強、機械装置のベースプレート下、及び軌道床版下等へ充填する工法等に広く使用されている。
そして、グラウト材料には、ＰＣグラウト、プレパックドコンクリート用グラウト、トンネルやシールドの裏込めグラウト、プレキャスト用グラウト、構造物の補修や補強注入グラウト、鉄筋継ぎ手グラウト、橋梁の支承下グラウト、機械台座下グラウト、舗装版下グラウト、軌道下スラブグラウト、及び原子力発電所格納容器下グラウトなどがある。
近年、土木・建築構造物に使われるコンクリートの品質が高性能化し、グラウト材料に要求される性能が高度化してきている。
グラウト用セメント混和材に要求される性能としては、（１）無収縮であること、（２）流動性が良好でその保持性が良好であること、（３）ブリーディングや材料分離がないことなどが要求されるが、近年、コンクリートの高強度化が進んできたため、用途によってはグラウト材料にも高強度化が必要となり、充填箇所によっては高流動化が要求されている（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「高強度グラウト材の充填性に関する実験研究」、日本建築学会大会学術講演梗概集、ＮＯ．１３１３、１９９５年８月
【０００３】
また、流動性を高めるために、減水剤を多く配合するとモルタルに泡が発生しやすく、特に高温下では著しく発生することがある。
多量に泡が発生するとコンクリートとの付着がとれなくなるだけではなく、材料分離を起こしている可能性があり、コンクリートとの間に隙間が生じることが考えられ、施工上の課題があった。
一方、特定の減水剤を組み合わせたセメント系グラウト組成物を使用することにより、温度依存性が少なく、流動性・充填性保持効果が著しく高く、長期に亘り強度増進効果が期待できることも知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７１１６２号公報
【０００４】
特許文献１には、「セメント、細骨材、減水剤、膨張材、無機質微粉末及び発泡物質からなる組成物において、減水剤の配合量がセメント１００質量部に対し０．０５〜４質量部であり、該減水剤１００質量部中のメラミンスルホン酸塩系減水剤が１０〜３０質量部、ナフタレンスルホン酸塩系減水剤が５５〜８５質量部、リグニンスルホン酸塩系減水剤が５〜２０質量部であることを特徴とするセメント系グラウト組成物。」（請求項１）の発明が記載され、膨張材としては、「アウイン系膨張材や石灰系膨張材の他に、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト及びセッコウ類を含有してなる膨張材等」（段落［０００６］）を使用することが記載され、遊離石灰、Ｃ４ＡＦ及び無水セッコウを含有している膨張材として、ブレーン比表面積４０００ｃｍ２／ｇのもの（段落［００２８］）が示されているが、特定の膨張材を組み合わせることは示されていない。また、十分な寸法安定性を得る目的で膨張材を使用する（段落［０００７］）ものであり、特定の膨張材を使用して泡の発生を防止することは示唆されていない。
さらに、特定の膨張材を併用することによって、硬化体に通常の前置き時間で材齢初期に安定した大きな膨張量と共に、高強度と良好な付着性状を付与する優れた効果が得られることも知られている（特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００３−１２８４４９号公報
【０００５】
特許文献２には、「ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、Ｆｅ２Ｏ３原料及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト及び無水セッコウを含有する膨張物質と、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムサルフォアルミネート及び無水セッコウを含有する膨張物質とからなるセメント混和材。」（請求項１）の発明が記載されているが、「膨張物質の粒度は、特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で１５００〜４５００ｃｍ２／ｇが好ましい。１５００ｃｍ２／ｇ未満では未反応物が長期間残存し、耐久性を低下させる場合があり、４５００ｃｍ２／ｇを超えると水和反応が早く、所定の膨張性能が得られない場合がある。」（段落［００１３］）と記載されているから、４５００ｃｍ２／ｇを超えるブレーン比表面積を有する膨張物質（膨張材）を使用することを意図するものではなく、また、泡の発生を防止する目的で、特定の膨張物質（膨張材）を使用するものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、優れた流動性が得られ、泡の発生が防止され、適当な長さ変化率、体積膨張率が保持され、高強度性能を有するグラウト用セメント組成物およびそれを用いたグラウト材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、特定の膨張材を併用すると共に、ポゾラン微粉末を含有させ、さらに、特定の減水剤を併用したグラウト用セメント組成物を採用することにより前記課題が解決できるとの知見を得て本発明を完成するに至った。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）セメント、膨張材、ポゾラン微粉末、発泡剤、並びに、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤からなる群より選ばれた二種以上の減水剤（但し、ナフタレンスルホン酸系減水剤及びポリカルボン酸系減水剤の二種からなる減水剤を除く。）を含有してなるグラウト用セメント組成物において、前記膨張材が、ブレーン比表面積値で2,000cm2/g以上のカルシウムアルミノフェライト系膨張材とブレーン比表面積値で4,500cm2/gを超えるカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含有してなり、前記カルシウムアルミノフェライト系膨張材が、セメント、膨張材、及びポゾラン微粉末からなる結合材100部中、１〜４部であり、前記カルシウムサルフォアルミネート系膨張材が、前記結合材100部中、0.5〜２部であり、前記カルシウムアルミノフェライト系膨張材と前記カルシウムサルフォアルミネート系膨張材の合計量が、前記結合材100部中、３〜６部であり、前記ポゾラン微粉末が、前記結合材100部中、３〜10部であり、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤からなる群より選ばれた二種以上の減水剤（但し、ナフタレンスルホン酸系減水剤及びポリカルボン酸系減水剤の二種からなる減水剤を除く。）が、前記結合材100部に対して、1.0〜2.5部であるグラウト用セメント組成物である。
（２）前記膨張材が、ブレーン比表面積値で2,000〜6,000cm2/gのカルシウムアルミノフェライト系膨張材とブレーン比表面積値で5,000〜9,000cm2/gのカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含有してなる前記（１）のグラウト用セメント組成物である。
（３）前記ポゾラン微粉末が、シリカフュームである前記（１）又は（２）のグラウト用セメント組成物である。
（４）前記セメントが、早強ポルトランドセメントである前記（１）〜（３）のいずれか１のグラウト用セメント組成物である。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１のグラウト用セメント組成物を使用してなるグラウト材料である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグラウト用セメント組成物を使用することにより、良好な流動性が保持され、泡の発生がなく、高強度を有するグラウトモルタルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する部や％は特に規定のない限り質量基準である。
また、本発明で、グラウトモルタルとは、グラウトペーストも含むものである。
本発明では、セメントと、カルシウムアルミノフェライト系膨張材とカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含有してなる膨張材、ポゾラン微粉末、発泡剤、並びに、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤からなる群より選ばれた二種以上の減水剤を含有してなるグラウト用セメント組成物と、さらに必要に応じ細骨材を配合して、水と混練して、グラウトモルタルを調製するものである。
本発明で使用する膨張材としては、主に、膨張性、流動性、及び保水性保持の面から、カルシウムアルミノフェライト系膨張材と、主に、膨張性や泡の発生を抑制させる効果の面からカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を併用する。
膨張材は、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、Ｆｅ２Ｏ３原料、及びＣａＳＯ４原料を所定の割合になるように配合し、電気炉やロータリーキルンなどを用いて、一般的には１，１００〜１，６００℃で熱処理して製造される。熱処理温度が１，１００℃未満では得られた膨張材の膨張性能が充分でない場合があり、１，６００℃を超えると無水石膏が分解する場合がある。
ＣａＯ原料としては石灰石や消石灰等が、Ａｌ２Ｏ３原料としてはボーキサイトやアルミ残灰等が、Ｆｅ２Ｏ３原料としては銅カラミや市販の酸化鉄等が、そして、ＣａＳＯ４原料としては二水石膏、半水石膏、及び無水石膏等が挙げられる。
カルシウムアルミノフェライト系膨張材（以下、Ｃ４ＡＦ膨張材という）とは、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、Ｆｅ２Ｏ３原料、及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムアルミノフェライト及び無水石膏を含有する膨張物質であり、その割合については特に限定されるものではないが、膨張物質１００部中、遊離石灰は３０〜６０部が好ましく、４０〜５０部がより好ましい。また、カルシウムアルミノフェライトは１０〜４０部が好ましく、１５〜３５部がより好ましい。さらに、無水石膏は１０〜４０部が好ましく、２０〜３５部がより好ましい。
本発明のカルシウムアルミノフェライトとは、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｆｅ２Ｏ３系化合物を総称するものであり特に限定されるものではないが、一般的に、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡ、Ｆｅ２Ｏ３をＦとすると、Ｃ４ＡＦやＣ６ＡＦ２などと示される化合物がよく知られている。通常はＣ４ＡＦとして存在していると考えてよい。
Ｃ４ＡＦ膨張材の粉末度は、ブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）で２，０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、２，０００〜６，０００ｃｍ２／ｇがより好ましい。２，０００ｃｍ２／ｇ未満では膨張量が大きくブリーディングもでやすく、６，０００ｃｍ２／ｇを超えると良好な流動性を保持する時間が短くなる傾向がある。
Ｃ４ＡＦ膨張材の使用量は、結合材１００部中１〜４部が好ましく、２〜３部がより好ましい。１部未満では良好な膨張性や保水性が得られない場合があり、４部を超えると同様に良好な膨張性が得られない場合がある。
カルシウムサルフォアルミネート系膨張材（以下、ＣＳＡ膨張材という）とは、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、及びＣａＳＯ４原料を熱処理して得られる物質であって、遊離石灰、カルシウムサルフォアルミネート及び無水石膏を含有する膨張物質であり、その割合については特に限定されるものではないが、膨張物質１００部中、遊離石灰は５〜４０部が好ましく、１５〜３５部がより好ましい。また、カルシウムサルフォアルミネートは１０〜４０部が好ましく、１５〜３５部がより好ましい。さらに、無水石膏は３０〜６０部が好ましく、４０〜５０部がより好ましい。
本発明のカルシウムサルフォアルミネートとは、ＣａＯ−ＣａＳＯ４−Ａｌ２Ｏ３系からなり、遊離石灰、アウイン、及び無水石膏を主体とする膨張材を総称するものであり特に限定されるものではないが、一般的に、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡ、ＣａＳＯ４をＳとすると、ＣＳＡと示される化合物がよく知られている。
ＣＳＡ膨張材の粉末度は、ブレーン値で４，５００ｃｍ２／ｇを超えるものが好ましく、５，０００〜９，０００ｃｍ２／ｇがより好ましい。４，５００ｃｍ２／ｇ以下では泡発生の抑制効果が小さい場合があり、また、必要以上に膨張量が大きくなる場合があり、９，０００ｃｍ２／ｇを超えてもその効果の向上は期待できなく不経済である。
ＣＳＡ膨張材の使用量は、結合材１００部中、０．５〜２．０部が好ましい。０．５部未満では泡発生の抑制効果が得られない場合があり、２．０部を超えても効果の向上は期待できない。
本発明では、ブレーン値で２，０００ｃｍ２／ｇ以上のＣ４ＡＦ膨張材とブレーン値で４，５００ｃｍ２／ｇを超えるＣＳＡ膨張材を膨張材として併用する。両者の合計量は、結合材１００部中、３〜６部が好ましい。３部未満では、適切な膨張を示さない場合があり、６部を超えると良好な膨張性が得られない場合がある。
本発明で使用するポゾラン微粉末は特に限定されるものではないが、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、及びシリカフュームなどが挙げられ、そのうち、シリカフュームが、それも、造粒したシリカフュームが、ブリーディングの防止、強度発現にあわせて良好な流動性を得る面から好ましい。
ポゾラン微粉末の粉末度は、ブレーン値で３，０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。３，０００ｃｍ２／ｇ未満では、グラウトモルタルの良好な流動性、ブリーディングの防止や強度発現の面で充分な効果が得られない場合がある。
ポゾラン微粉末の使用量は、結合材１００部中、３〜１０部が好ましい。３部未満では、ブリーディングの防止効果が低く、１０部を超えてもさらなる効果は望めない。
本発明では、練り混ぜ後のグラウトモルタルの初期膨張を得るため、水と練り混ぜた際にガスを発生する発泡剤を併用する。
発泡剤としては特に限定されるものではなく、例えば、金属粉末や過酸化物等が挙げられる。なかでもアルミニウム粉末が好ましいが、アルミニウム粉末の表面は酸化されやすく酸化皮膜で覆われると反応性が低下するため、植物油、鉱物油、又はステアリン酸等で表面処理したアルミニウム粉末が好ましい。
発泡剤の使用量は、結合材１００部に対して、０．０００３〜０．００３部が好ましい。０．０００３部未満では膨張量が極めて少なくなる場合があり、０．００３部を超えると膨張量が大きく強度低下が著しくなる場合がある。
本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸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、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカ、又は石灰石微粉等を混合した各種混合セメント、並びに、廃棄物利用型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられ、そのうち強度発現の面から早強セメントが好ましい。
本発明で使用する減水剤は、セメントに対する分散作用や空気連行作用を有し、流動性改善や強度増進するものの総称であり、具体的には、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、及びポリカルボン酸系減水剤が使用でき、本発明では、そのうちの二種以上を使用するものである。これらのうち、ナフタレンスルホン酸系減水剤、メラミンスルホン酸系減水剤、及びリグニンスルホン酸系減水剤のうちの二種以上を使用することが好ましく、ナフタレンスルホン酸系減水剤とメラミンスルホン酸系減水剤をベースにすることがより好ましい。
結合材１００部に対する、ナフタレンスルホン酸系減水剤の使用量は、粉体で０．８〜２．０部が好ましく、メラミンスルホン酸系減水剤の使用量は、０．２〜０．４部が好ましい。ナフタレンスルホン酸系減水剤が０．８部未満では高流動性が得られない場合があり、２．０部を超えると材料分離を起こす場合がある。また、メラミンスルホン酸系減水剤がこの範囲外では適切な流動性が得られない場合がある。
また、さらにオキシカルボン酸又はその塩、デキストリンやショ糖等の糖類、及び無機塩等の遅延性を有するものを併用することが可能である。
また、減水剤の使用形態は、液体、粉体のいずれも使用可能であるが、プレミックス製品として使用する際には粉体が好ましく、その添加量は、結合材１００部に対して、１．０〜２．５部が好ましい。１．０部未満では高流動性が得られにくい場合があり、２．５部を超えると材料分離が生じる場合がある。
本発明で使用する細骨材としては、通常使われている川砂、海砂、砕砂、及び珪砂等が使用可能であり、プレミックス製品として使用する際にはそれらの乾燥砂が好ましく、その粒度は流動性の面から最大粒径が１．２ｍｍであることが好ましい。
細骨材の使用量は、結合材１００部に対して、７０〜１５０部が好ましい。７０部未満では収縮量が多くなる場合があり、１５０部を超えると強度や流動性が低下する場合がある。
本発明で使用する練り混ぜ水量は特に限定されるものではないが、通常、水／結合材比で２５〜４５％が好ましく、３０〜４０％がより好ましい。この範囲外では、流動性が大きく低下したり、材料分離が発生する場合があり、強度が低下する場合もある。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
結合材１００部中、表１に示す膨張材、ポゾラン微粉末６部、発泡剤０．００１４部、ナフタレンスルホン酸系減水剤１．３部とメラミンスルホン酸系減水剤０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製し、水／結合材比が３２％となるように水を添加して高速ハンドミキサを用い練り混ぜしグラウトモルタルを作製し、その流動性を測定し、泡の発生状況を評価した。
また、作製したグラウトモルタルを、２０℃、８０％ＲＨの恒温恒湿室で、型枠に打設し、１日後からの養生は、２０℃水中養生とし、長さ変化率、体積膨張率、及び圧縮強度を測定した。結果を表１に併記する。
＜使用材料＞
セメント：早強ポルトランドセメント、市販品
膨張材Ａ：Ｃ４ＡＦ膨張材、ブレーン値２，５００ｃｍ２／ｇ、市販品
膨張材Ｂ：ＣＳＡ膨張材、ブレーン値６，０５０ｃｍ２／ｇ
ポゾラン微粉末：シリカフューム造粒品、市販品
発泡剤  ：アルミニウム粉末、市販品
減水剤ａ：ナフタレンスルホン酸系減水剤、市販品
減水剤ｂ：メラミンスルホン酸系減水剤、市販品
細骨材  ：石灰砂骨材、密度２．６２ｇ／ｃｍ３、１．２ｍｍ下品
＜測定方法＞
流動性    ：中華人民共和国国家標準ＧＢ２４１９−８１「モルタル流動度測定方法」に準じて測定、流動性の経時変化は、その都度グラウトモルタルを高速ハンドミキサにて１０秒間練り返して測定
泡の発生状況：視感
長さ変化率：日本規格協会ＪＩＳ  Ａ  ６２０２「コンクリート用膨張材」の附属書１「膨張材のモルタルによる膨張性試験方法」に準じて測定。材齢２８日の測定値
体積膨張率：竪向膨張率、中華人民共和国国家標準ＧＢＪ１１９「コンクリート外加剤応用技術規範」に準じて、２０℃、８０％ＲＨの恒温恒湿室で打設後１日の値を測定
圧縮強度  ：抗圧強度、中華人民共和国国家標準ＧＢ１７７「セメントモルタル強度試験」に準じて測定
【表１】
0005383045.tif 000002
表１より、ブレーン値で２，０００ｃｍ２／ｇ以上の膨張材Ａ（Ｃ４ＡＦ膨張材）とブレーン値で４，５００ｃｍ２／ｇを超える膨張材Ｂ（ＣＳＡ膨張材）を併用した実験Ｎｏ．１−２〜１−５、Ｎｏ．１−７〜１−１０の実施例のグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
Ｃ４ＡＦ膨張材は、結合材１００部中、１部から効果が顕著になり、４部を超えると流動性は高くなるが、圧縮強度が低下し、長さ変化率が大きくなりすぎるから、１〜４部が好ましい。
ＣＳＡ膨張材は、結合材１００部中、０．５部から効果が顕著になり、２部を超えると圧縮強度の向上は頭打ちになるから、０．５〜２部が好ましい。
これに対して、膨張材Ｂ（ＣＳＡ膨張材）のみで、膨張材Ａ（Ｃ４ＡＦ膨張材）を使用しない実験Ｎｏ．１−１の比較例のグラウトモルタルは、時間の経過に従って流動性が低下し、泡の発生があり、長さ変化率が小さい。また、膨張材Ａ（Ｃ４ＡＦ膨張材）のみで膨張材Ｂ（ＣＳＡ膨張材）を使用しない実験Ｎｏ．１−６の比較例のグラウトモルタルは、流動性は高いが、泡の発生があり、体積膨張率が小さい。
したがって、ブレーン値で２，０００ｃｍ２／ｇ以上のＣ４ＡＦ膨張材とブレーン値で４，５００ｃｍ２／ｇを超えるＣＳＡ膨張材を組み合わせてグラウトモルタルに含有させることが好ましい。
【実施例２】
【００１１】
結合材１００部中、膨張材Ａ２部、膨張材Ｂ２部、表２に示すポゾラン微粉末、発泡剤０．００１４部、減水剤ａ１．３部と減水剤ｂ０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【表２】
0005383045.tif 000003
表２より、ポゾラン微粉末を、結合材１００部中、３〜１０部含有させた実験Ｎｏ．２−２〜２−４、Ｎｏ．１−３の実施例のグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
これに対して、ポゾラン微粉末を含有しない実験Ｎｏ．２−１の比較例のグラウトモルタルは、流動性が低く、体積膨張率が大きく、圧縮強度が低い。
したがって、ポゾラン微粉末を、結合材１００部中、３〜１０部含有させてグラウトモルタルとすることが好ましい。
【実施例３】
【００１２】
結合材１００部中、膨張材Ａ２部、膨張材Ｂ２部、ポゾラン微粉末６部、発泡剤０．００１４部、表３に示す減水剤、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
＜使用材料＞
減水剤ｃ：リグニンスルホン酸系減水剤、市販品
減水剤ｄ：ポリカルボン酸系減水剤、市販品
【表３】
0005383045.tif 000004
表３より、減水剤ａ（ナフタレンスルホン酸系減水剤）、減水剤ｂ（メラミンスルホン酸系減水剤）、減水剤ｃ（リグニンスルホン酸系減水剤）、減水剤ｄ（ポリカルボン酸系減水剤）からなる群より選ばれた二種以上（ナフタレンスルホン酸系減水剤及びポリカルボン酸系減水剤の二種の組合せを除く）を組み合わせて含有させた実験Ｎｏ．３−１〜３−３、Ｎｏ．１−３、Ｎｏ．３−８〜３−１３の実施例のグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
これに対して、減水剤ａ（ナフタレンスルホン酸系減水剤）を含有するが、減水剤ｂ、ｃ、ｄを含有しない実験Ｎｏ．３−４の比較例のグラウトモルタルは、流動性は大きいが、泡の発生があり、体積膨張率が負になってしまう。
減水剤ｂ（メラミンスルホン酸系減水剤）を含有するが、減水剤ａ、ｃ、ｄを含有しない実験Ｎｏ．３−５の比較例のグラウトモルタルは、時間の経過に従って流動性が大きく低下し、泡の発生があり、体積膨張率が負になってしまう。
減水剤ｃ（リグニンスルホン酸系減水剤）を含有するが、減水剤ａ、ｂ、ｄを含有しない実験Ｎｏ．３−６の比較例のグラウトモルタルは、流動性が低く、泡の発生があり、体積膨張率が負になってしまい、圧縮強度も小さい。
減水剤ｄ（ポリカルボン酸系減水剤）を含有するが、減水剤ａ、ｂ、ｃを含有しない実験Ｎｏ．３−１４の比較例のグラウトモルタルは、少量の添加で流動性は改善されるが、泡の発生があり、体積膨張率が負になってしまい、圧縮強度も小さい。
なお、二種を組み合わせた場合でも、減水剤ａ（ナフタレンスルホン酸系減水剤）及び減水剤ｄ（ポリカルボン酸系減水剤）の二種からなる減水剤を含有する実験Ｎｏ．３−７の比較例のグラウトモルタルは、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度は高いが、フローダウンが大きく流動性が阻害されてしまう。したがって、ナフタレンスルホン酸系減水剤とポリカルボン酸系減水剤のみの組合せは、流動性の点で好ましくなく、この流動性を改善するためには、実験Ｎｏ．３−８、Ｎｏ．３−１１、Ｎｏ．３−１３のように他にもう一種（減水剤ｂ、ｃ）以上を組み合わせる必要がある。
【実施例４】
【００１３】
結合材１００部中、膨張材Ａ５０部と膨張材Ｂ５０部からなる表４に示す膨張材、ポゾラン微粉末６部、発泡剤０．００１４部、減水剤ａ１．３部と減水剤ｂ０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【表４】
0005383045.tif 000005
表４より、膨張材Ａと膨張材Ｂを合計量で、結合材１００部中、３〜６部含有させた実験Ｎｏ．４−２〜４−４、Ｎｏ．１−３の実施例のグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
これに対して、膨張材を含有しない実験Ｎｏ．４−１の比較例のグラウトモルタルは、泡の発生があり、長さ変化率が小さい。
したがって、Ｃ４ＡＦ膨張材とＣＳＡ膨張材を合計量で、結合材１００部中、３〜６部含有させてグラウトモルタルとすることが好ましい。
【実施例５】
【００１４】
結合材１００部中、膨張材Ａ２部、膨張材Ｂ２部、ポゾラン微粉末６部、表５に示す発泡剤、減水剤ａ１．３部と減水剤ｂ０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記する。
【表５】
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表５より、発泡剤を、結合材１００部中、０．０００３〜０．００３部含有させた実験Ｎｏ．５−１、Ｎｏ．５−２、Ｎｏ．１−３の実施例のグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
【実施例６】
【００１５】
結合材１００部中、膨張材Ａ２部と膨張材Ｃ２部、膨張材Ａ２部と膨張材Ｄ２部に、ポゾラン微粉末６部、発泡剤０．００１４部、減水剤ａ１．３部と減水剤ｂ０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に併記する。
膨張材Ｃ：ＣＳＡ膨張材、ブレーン値４，５８０ｃｍ２／ｇ
膨張材Ｄ：ＣＳＡ膨張材、ブレーン値５，０７０ｃｍ２／ｇ
【表６】
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表６より、ＣＳＡ膨張材のブレーン値が実施例の実験Ｎｏ．１−３よりも小さい場合でも、実験Ｎｏ．６−１及び６−２の実施例の４，５００ｃｍ２／ｇを超えるＣＳＡ膨張材（膨張材Ｃ及び膨張材Ｄ）を使用したグラウトモルタルは、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いことが分かる。
比較例
結合材１００部中、膨張材Ａ２部、膨張材Ｅ２部、ポゾラン微粉末６部、発泡剤０．００１４部、減水剤ａ１．３部と減水剤ｂ０．２部、及び細骨材１００部を混合してグラウト材料を調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表７に併記する。
膨張材Ｅ：ＣＳＡ膨張材、プレーン４，３８０ｃｍ２／ｇ
【表７】
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表７に示されるように、実験Ｎｏ．７−１の比較例のブレーン値が４，５００ｃｍ２／ｇ以下のＣＳＡ膨張材（膨張材Ｅ）を使用したグラウトモルタルには、泡の発生が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のグラウト用セメント組成物を使用してなるグラウトモルタル（グラウト材料）は、上記のように、優れた流動性が得られ、泡の発生がなく、長さ変化率、体積膨張率が適度に保持され、圧縮強度が高いから、土木・建築工事、特に、コンクリート構造物の細かい空隙、逆打ち工法での空隙、構造物の補修や補強、機械装置のベースプレート下、及び軌道床版下等へ充填する工法等に使用することができる。