(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が２５〜５０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが下記のセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、下記のセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．０１〜１．５重量部の割合で含有して成ることを特徴とする高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント：クリンカー粉末と石膏とから成るセメントであって、該クリンカー粉末が３ＣａＯ・ＳｉＯ2を４５〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3を６〜１２重量％、硫酸アルカリをＮａ2Ｏ換算で０．４〜０．７重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3とを残部として含有するものであり、また該石膏が不溶性無水石膏を３０重量％以上含有するものであって、該クリンカー粉末に対し該石膏をＳＯ3として２．５〜４．０重量％の割合で含有するブレーン比表面積３２００〜４７００cm2／ｇのセメント。
セメント分散剤：全構成単位の８０モル％以上を下記の式１で示される構成単位と下記の式２で示される構成単位とが占めており、また全構成単位の２〜１５モル％を下記の式３で示される構成単位が占めていて、且つ式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝４５／５５〜９０／１０（モル％）の割合で有する数平均分子量２５００〜５００００の水溶性ビニル共重合体。
【式１】
0003665804.tif 000011
【式２】
0003665804.tif 000012
【式３】
0003665804.tif 000013
（式１〜式３において、
Ｒ1：Ｈ又はＣＨ3
Ｒ2：炭素数１〜３のアルキル基又はフェニル基
ｍ：５〜７５の整数
Ｍ1，Ｍ２：アルカリ金属、アルカリ土類金属及び有機アミンから選ばれるカチオン基）
【請求項２】
セメント分散剤が更に下記の式４で示される構成単位を有する水溶性ビニル共重合体であって、全構成単位の５〜１８モル％を式４で示される構成単位が占める水溶性ビニル共重合体である請求項１記載の高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【式４】
0003665804.tif 000014
（式４において、
Ｒ3：炭素数１〜３のアルキル基）
【請求項３】
セメント１００重量部当たりセメント分散剤を０．１〜１重量部の割合で含有する請求項１又は２記載の高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つの項記載の高強度湿式吹き付け用生コンクリートを吹き付けると共に、該高強度湿式吹き付け用生コンクリート中のセメント１００重量部当たり急結剤を１〜１５重量部の割合となるように吹き付けて高強度硬化体を形成させることを特徴とする高強度硬化体の形成方法。
【請求項５】
急結剤として主要成分がカルシウムアルミネート及び／又はカルシウムサルホアルミネートである急結剤を吹き付ける請求項４記載の高強度硬化体の形成方法。
【請求項６】
高強度湿式吹き付け用生コンクリート中のセメント１００重量部当たり急結剤を２〜１２重量部の割合となるように吹き付ける請求項４又は５記載の高強度硬化体の形成方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一つの項記載の高強度硬化体の形成方法によって得られる高強度硬化体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高強度湿式吹き付け用生コンクリート、これを吹き付ける高強度硬化体の形成方法及びこれを吹き付けて得られる高強度硬化体に関する。地山壁面やトンネル壁面等の一次覆工にコンクリートを吹き付けてこれらの壁面にその硬化体を形成させる吹き付けコンクリート工法が行なわれる。この吹き付けコンクリート工法には乾式と湿式とがあるが、湿式では一般に、セメント、細骨材、粗骨材及び水を含有する湿式吹き付け用生コンクリートをノズルから吹き付けると共に、通常はそのノズル先端部で急結剤を混合しつつ吹き付けて、硬化体を形成させている。かかる湿式吹き付けコンクリート工法では、作業性及び施工性が良く、また高強度の硬化体を形成させ得ることが要求されるのはいうまでもなく、このような要求は特に、壁面の大きい地山壁面やトンネル壁面等の一次覆工において強い。本発明は、このような要求に応える高強度湿式吹き付け用生コンクリート、これを吹き付ける高強度硬化体の形成方法及びこれを吹き付けて得られる高強度硬化体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような湿式吹き付けコンクリート工法として一般に、セメント、細骨材、粗骨材及び水を含有する湿式吹き付け用生コンクリートを調製し、これをノズルから吹き付けると共に、そのノズル先端部で急結剤を混合しつつ吹き付けて、硬化体を形成させる方法が行なわれている（特開昭６１−９２２６３）。ところが、この従来法には、１回の吹き付けで形成される硬化体の強度が低いため、所望の強度を有する硬化体を形成させようとすると、吹き付けとその硬化体の形成とを繰り返す回数を多くする必要があり、それだけ厚みの大きい硬化体を形成させる必要があるという欠点がある。吹き付けとその硬化体の形成とを繰り返す回数を多くすると、それだけ手間及び工費が嵩み、工期が長期化し、また厚みの大きい硬化体を形成させるためには、それだけ壁面の掘削量を増やす必要があり、残土の処理費が嵩む。
【０００３】
高強度の硬化体を得るため、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比を抑えた高強度生コンクリートを調製し、これをノズルから吹き付けると共に、そのノズル先端部で急結剤を混合しつつ吹き付けて、高強度の硬化体を形成させる方法も考えられるが、この方法では、従来公知のセメント、例えば普通ポルトランドセメントとセメント分散剤とを用いてその水／セメント比を抑えた高強度生コンクリートを調製することとなり、その結果、調製した高強度生コンクリートが粘性の著しく高いものになってしまう。このように粘性の著しく高い高強度生コンクリートは、これを高強度湿式吹き付け用生コンクリートとして使用しようとしても、ノズルから吹き付けるためのポンプ圧送に支障をきたしたり、或はノズルがしばしば目詰まりする等、実際問題として湿式吹き付けコンクリート工法には適用し難い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来の湿式吹き付け用生コンクリートを用いる湿式吹き付けコンクリート工法では、作業性及び施工性が悪く、形成される硬化体の強度が低い点である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明者らは、上記の課題を解決するべく研究した結果、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比を抑えた高強度生コンクリートであって、セメントとして特定のセメントを用い、またセメント分散剤として特定のセメント分散剤を用いて、かかる特定のセメントに対し特定のセメント分散剤を所定割合で含有させた高強度生コンクリートを湿式吹き付けコンクリート工法に用いることが正しく好適であることを見出した。
【０００６】
すなわち本発明は、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が２５〜５０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが下記のセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、下記のセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．０１〜１．５重量部の割合で含有して成ることを特徴とする高強度湿式吹き付け用生コンクリート、これを吹き付ける高強度硬化体の形成方法及びこれを吹き付けて得られる高強度硬化体に係る。
【０００７】
セメント：クリンカー粉末と石膏とから成るセメントであって、該クリンカー粉末が３ＣａＯ・ＳｉＯ2を４５〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3を６〜１２重量％、硫酸アルカリをＮａ2Ｏ換算で０．４〜０．７重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3とを残部として含有するものであり、また該石膏が不溶性無水石膏を３０重量％以上含有するものであって、該クリンカー粉末に対し該石膏をＳＯ3として２．５〜４．０重量％の割合で含有するブレーン比表面積３２００〜４７００cm2／ｇのセメント。
【０００８】
セメント分散剤：全構成単位の８０モル％以上を下記の式１で示される構成単位と下記の式２で示される構成単位とが占めており、また全構成単位の２〜１５モル％を下記の式３で示される構成単位が占めていて、且つ式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝４５／５５〜９０／１０（モル％）の割合で有する数平均分子量２５００〜５００００の水溶性ビニル共重合体。
【０００９】
【式１】
0003665804.tif 000002
【式２】
0003665804.tif 000003
【式３】
0003665804.tif 000004
【００１０】
式１〜式３において、
Ｒ1：Ｈ又はＣＨ3
Ｒ2：炭素数１〜３のアルキル基又はフェニル基
ｍ：５〜７５の整数
Ｍ1，Ｍ２：アルカリ金属、アルカリ土類金属及び有機アミンから選ばれるカチオン基
【００１１】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートはセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が２５〜５０％、好ましくは２５〜４５％のものである。通常、かかる高強度湿式吹き付け用生コンクリートは、セメントの単位量が３５０〜６５０kg／ｍ3、細骨材の単位量が６００〜１２００kg／ｍ3、粗骨材の単位量が６００〜１１００kg／ｍ3及び水の単位量が１４０〜２２０kg／ｍ3の単位組成に調製される。
【００１２】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートの調製に用いるセメントは、下記のクリンカー粉末と下記の石膏とから成る特定のセメントである。かかる特定のセメントを構成するクリンカー粉末は、３ＣａＯ・ＳｉＯ2を４５〜７５重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3を６〜１２重量％、硫酸アルカリをＮａ2Ｏ換算で０．４〜０．７重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3とを残部として含有するものである。またかかる特定のセメントを構成する石膏は不溶性無水石膏を３０重量％以上含有するものである。更にかかる特定のセメントは上記のクリンカー粉末に対し上記の石膏をＳＯ3として２．５〜４．０重量％の割合で含有するものである。そしてかかる特定のセメントはそのブレーン比表面積が３２００〜４７００cm2／ｇ、好ましくは３９００〜４２００cm2／ｇのものである。
【００１３】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートの調製に用いる細骨材としては、川砂、山砂、海砂、砕砂等が挙げられる。また粗骨材としては、川砂利、砕石、軽量骨材等が挙げられる。
【００１４】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートの調製に用いるセメント分散剤は、全構成単位の８０モル％以上を式１で示される構成単位と式２で示される構成単位とが占めており、また全構成単位の２〜１５モル％を式３で示される構成単位が占める水溶性ビニル共重合体から成る特定のセメント分散剤である。式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体としては、（メタ）アクリル酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、２）（メタ）アクリル酸のカルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、３）（メタ）アクリル酸のジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等の有機アミン塩等が挙げられるが、なかでも（メタ）アクリル酸のナトリウム塩が好ましい。
【００１５】
また式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体としては、いずれもエチレンオキサイドの付加モル数が５〜７５であり且つ炭素数が１〜３のアルコキシ基又はフェノキシ基を有する、モノメトキシポリエチレングリコール、モノエトキシポリエチレングリコール、モノ（イソ）プロポキシエチレングリコール等のモノアルコキシポリエチレングリコールやモノフェノキシポリエチレングリコールと、メタクリル酸とのエステルが挙げられるが、なかでもエチレンオキサイドの付加モル数が２０〜７０であるモノメトキシポリエチレングリコールとメタクリル酸とのエステルが好ましい。
【００１６】
更に式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体としては、１）メタリルスルホン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、２）メタリルスルホン酸のカルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、３）メタリルスルホン酸のジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等の有機アミン塩等が挙げられる。
【００１７】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートの調製に用いるセメント分散剤は、前記したように全構成単位の８０モル％以上を式１で示される構成単位と式２で示される構成単位とが占めており、また全構成単位の２〜１５モル％を式３で示される構成単位が占めるものであるが、更に式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝４５／５５〜９０／１０（モル％）の割合で有し、且つ数平均分子量が２５００〜５００００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同じ）、好ましくは３０００〜３５０００のものである。
【００１８】
本発明においてセメント分散剤として用いる水溶性ビニル共重合体は、式１で示される構成単位、式２で示される構成単位及び式３で示される構成単位に加えて、更に下記の式４で示される構成単位を有するものとすることができる。この場合、全構成単位の５〜１８モル％を式４で示される構成単位が占めるようにする。かかる水溶性ビニル共重合体は水／セメント比が低い高強度生コンクリートにより優れた流動性を発現させる。
【００１９】
【式４】
0003665804.tif 000005
【００２０】
式４において、
Ｒ3：炭素数１〜３のアルキル基。
【００２１】
式４で示される構成単位を形成することとなるアルキルアクリレートとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート等のアルキル基の炭素数が１〜３のアルキルアクレートが挙げられるが、なかでもメチルアクリレートが好ましい。
【００２２】
本発明はセメント分散剤として用いる水溶性ビニル共重合体の合成方法を特に制限するものではなく、これには公知の合成方法、例えば特開平１−２２６７５７号公報に記載されている合成方法が適用できる。
【００２３】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートは、前記した特定のセメント１００重量部当たり、前記した特定のセメント分散剤である水溶性ビニル共重合体を０．０１〜１．５重量部の割合、好ましくは０．１〜１重量部の割合で含有するものである。
【００２４】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートは、以上説明したような特定のセメント、細骨材、粗骨材、特定のセメント分散剤及び水を必須成分として含有するものであるが、合目的的に他の剤を含有することもできる。かかる他の剤としては、空気連行剤、消泡剤、防錆剤等が挙げられる。
【００２５】
次に本発明の高強度硬化体の形成方法を説明する。本発明の高強度硬化体の形成方法は、以上説明した本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートを吹き付けると共に、後述する急結剤を所定の割合となるように吹き付けて、高強度硬化体を形成させる方法である。
【００２６】
本発明の高強度硬化体の形成方法では、公知の急結剤を適用できる。これには例えば、１）カルシウムアルミネート（１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3、１１ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3・ＣａＦ2）、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4）等を主要成分とするセメント鉱物系急結剤、２）アルミン酸ナトリウム（ｍＮａ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3，ｍ＝１〜３）、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム（水ガラス；Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2，ｎ＝２〜３）等の無機塩系急結剤、３）グリセリン、トリエタノールアミン等の有機質系急結剤等が挙げられるが、なかでもカルシウムアルミネート、カルシウムサルホアルミネート等を主要成分とするセメント鉱物系急結剤が好ましい。
【００２７】
かかる急結剤は、高強度湿式吹き付け用生コンクリート中のセメント１００重量部当たり、１〜１５重量部の割合となるように、好ましくは２〜１２重量％の割合となるように吹き付ける。
【００２８】
本発明の高強度硬化体の形成方法は、高強度湿式吹き付け用生コンクリートを吹き付けると共に急結剤を所定の割合で吹き付ける方法を特に制限するものではなく、これには公知の方法が適用できる。通常は、前記した特定のセメント、細骨材、粗骨材、前記した特定のセメント分散剤及び水を計量し、これらを練り混ぜ機で充分混合して、高強度湿式吹き付け用生コンクリートを調製し、これを吹き付け機に移動して、該吹き付け機の吹き付けノズルから吹き付ける直前に、該吹き付けノズル先端部で粉状の急結剤を混合して、双方を同時に吹き付ける方法が採用される。この場合、練り混ぜ機としては強制練りミキサーや可傾式ミキサーを使用でき、また吹き付け機としてはチャンバー形湿式吹き付け機、ローター形湿式吹き付け機、ポンプ形湿式吹き付け機等を使用できる。
【００２９】
本発明の高強度硬化体は、吹き付け面に対して、以上説明したように高強度湿式吹き付け用生コンクリートを吹き付けると共に、急結剤を所定の割合で吹き付けることにより形成されるものである。かかる高強度硬化体は、圧縮強度が材齢２８日で４０Ｎ／mm2以上の物性を有するものとなり、掘削断面積２００ｍ2を超す超偏平大断面トンネルに対する１次覆工用吹き付けコンクリートに要請される高強度にも応え得るものとなる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の高強度湿式吹き付け用生コンクリートの実施形態としては、次の１）〜１０）が好適例として挙げられる。
１）セメントの単位量が４５０kg／ｍ3、細骨材の単位量が８２６kg／ｍ3、粗骨材の単位量が８３９kg／ｍ3、水の単位量が１８０kg／ｍ3の単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが下記のセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、下記のセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．２５重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント：クリンカー粉末と石膏とから成るセメントであって、該クリンカー粉末が３ＣａＯ・ＳｉＯ2を６５．２重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3を７．９重量％、硫酸アルカリをＮａ2Ｏ換算で０．５０重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3とを合計で２６．４重量％含有するものであり、また該石膏が不溶性無水石膏を５０重量％以上含有するものであって、該クリンカー粉末に対し該石膏をＳＯ3として２．７重量％の割合で含有するブレーン比表面積４４５０cm2／ｇのセメント。
セメント分散剤：式１で示される構成単位、式２で示される構成単位、式３で示される構成単位及び式４で示される構成単位で構成された水溶性ビニル共重合体であって、式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタクリル酸ナトリウム、式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメトキシポリエトキシ（エトキシ単位の繰り返し数２３、以下ｎ＝２３という）エチルメタクリレート、式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタリルスルホン酸ナトリウム、式４で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメチルアクリレートであり、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝６８／３２（モル％）の割合で有し、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位／式３で示される構成単位／式４で示される構成単位＝５６／２６／１０／８（モル％）の割合で有する数平均分子量５７００の水溶性ビニル共重合体。
【００３１】
２）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．２４重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント分散剤：式１で示される構成単位、式２で示される構成単位、式３で示される構成単位及び式４で示される構成単位で構成された水溶性ビニル共重合体であって、式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタクリル酸ナトリウム、式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメトキシポリエトキシ（ｎ＝４５）エチルメタクリレート、式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタリルスルホン酸ナトリウム、式４で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメチルアクリレートであり、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝８２／１８（モル％）の割合で有し、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位／式３で示される構成単位／式４で示される構成単位＝６７／１５／８／１０（モル％）の割合で有する数平均分子量９５００の水溶性ビニル共重合体。
【００３２】
３）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．２８重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント分散剤：式１で示される構成単位、式２で示される構成単位、式３で示される構成単位及び式４で示される構成単位で構成された水溶性ビニル共重合体であって、式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタクリル酸ナトリウム、式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメトキシポリエトキシ（ｎ＝６５）エチルメタクリレート、式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタリルスルホン酸ナトリウム、式４で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメチルアクリレートであり、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝８６／１４（モル％）の割合で有し、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位／式３で示される構成単位／式４で示される構成単位＝７１／１２／４／１３（モル％）の割合で有する数平均分子量２３６００の水溶性ビニル共重合体。
【００３３】
４）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．２２重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント分散剤：式１で示される構成単位、式２で示される構成単位、式３で示される構成単位及び式４で示される構成単位で構成された水溶性ビニル共重合体であって、式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がアクリル酸ナトリウム、式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメトキシポリエトキシ（ｎ＝２３）エチルメタクリレート、式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタリルスルホン酸ナトリウム、式４で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメチルアクリレートであり、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝７２／２８（モル％）の割合で有し、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位／式３で示される構成単位／式４で示される構成単位＝５９／２３／１０／８（モル％）の割合で有する数平均分子量４５００の水溶性ビニル共重合体。
【００３４】
５）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が下記のセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり下記のセメント分散剤を０．２３重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント分散剤：式１で示される構成単位、式２で示される構成単位及び式３で示される構成単位で構成された水溶性ビニル共重合体であって、式１で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタクリル酸ナトリウム、式２で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がフェノキシポリエトキシ（ｎ＝１５）エチルメタクリレート、式３で示される構成単位を形成することとなるビニル単量体がメタリルスルホン酸ナトリウムであり、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位＝７１／２９（モル％）の割合で有し、式１で示される構成単位／式２で示される構成単位／式３で示される構成単位＝６７／２７／６（モル％）の割合で有する数平均分子量１４６００の水溶性ビニル共重合体。
【００３５】
６）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが下記のセメントであり、またセメント分散剤が前記１）と同じであって、下記のセメント１００重量部当たり前記１）と同じセメント分散剤を０．２４重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
セメント：クリンカー粉末と石膏とから成るセメントであって、該クリンカー粉末が３ＣａＯ・ＳｉＯ2を５１．４重量％、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3を９．３重量％、硫酸アルカリをＮａ2Ｏ換算で０．５１重量％及び２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3とを合計で３８．８重量％含有するものであり、また該石膏が不溶性無水石膏を５０重量％以上含有するものであって、該クリンカー粉末に対し該石膏をＳＯ3として３．０重量％の割合で含有するブレーン比表面積３３４０cm2／ｇのセメント。
【００３６】
７）前記１）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が４０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記６）と同じセメントであり、またセメント分散剤が前記３）と同じセメント分散剤であって、前記６）と同じセメント１００重量部当たり前記３）と同じセメント分散剤を０．２２重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【００３７】
８）セメントの単位量が５８３kg／ｍ3、細骨材の単位量が６２１kg／ｍ3、粗骨材の単位量が９４７kg／ｍ3、水の単位量が１７５kg／ｍ3の単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が３０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が前記１）と同じセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり前記１）と同じセメント分散剤を０．３４重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【００３８】
９）前記８）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が３０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が前記３）と同じセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり前記３）と同じセメント分散剤を０．３７重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【００３９】
１０）前記８）と同じ単位組成を有する、セメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤及び水を含有する水／セメント比が３０％の高強度湿式吹き付け用生コンクリートであって、セメントが前記１）と同じセメントであり、またセメント分散剤が前記１）と同じセメント分散剤であって、前記１）と同じセメント１００重量部当たり前記１）と同じセメント分散剤を０．３１重量部の割合で含有して成る高強度湿式吹き付け用生コンクリート。
【００４０】
また本発明の高強度硬化体の形成方法の実施形態としては、次の１１）が好適例として挙げられる。
１１）前記１）〜１０）の高強度湿式吹き付け用生コンクリートを吹き付けると共に、該高強度湿式吹き付け用生コンクリート中のセメント１００重量部当たり急結剤を１〜１５重量部の割合となるように吹き付けて高強度硬化体を形成させる方法。
【００４１】
更に本発明の高強度硬化体の実施形態としては、次の１２）が好適例として挙げられる。
１２）前記１１）により得られる高強度硬化体であって、材齢２８日の圧縮強度が４０Ｎ／mm2以上を有する高強度硬化体。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例等において、部は重量部を、また％は空気量を除き重量％を意味する。
【００４３】
試験区分１（セメントの調製）
表１に示す種類のセメントを調製した。
【００４４】
【表１】
0003665804.tif 000006
【００４５】
表１において、
＊１：硫酸アルカリの含有割合はＮａ2Ｏ換算の値
＊２：クリンカー粉末に対する石膏の含有割合であって、ＳＯ3に換算した値
ＣａＭｉｘ．：２ＣａＯ・ＳｉＯ2と４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3の混合物
Ｓ−１：不溶性無水石膏を５０重量％含有する石膏
Ｓ−２：不溶性無水石膏を２０重量％含有する石膏
Ｂ−８：普通ポルトランドセメント
【００４６】
・試験区分２（セメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体の合成）
・水溶性ビニル共重合体（Ｐ−１）の合成
メタクリル酸１０６部（１．２３モル）、メトキシポリエトキシ（ｎ＝２３）エチルメタクリレート６３４部（０．５７モル）、メタリルスルホン酸ナトリウム３５部（０．２２モル）、メチルアクリレート１５部（０．１８モル）及び水８５０部を反応容器に仕込み、水酸化ナトリウムの３０％水溶液１５５部を投入して中和し、均一に溶解した後，雰囲気を窒素置換した。反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸アンモニウムの１５％水溶液７５部を投入して重合を開始し、６時間重合反応を継続して重合を完結した。その後、酸性分解物の中和のために３０％水酸化ナトリウム水溶液５部を投入し、生成物を得た。得られた生成物の一部をエバポレータで濃縮し、アセトン／イソプロパノールの混合溶媒中で沈殿精製して、乾燥したものを分析したところ、各構成単位の割合は、相当する各ビニル単量体で表記すると、メタクリル酸ナトリウム／メトキシポリエトキシ（ｎ＝２３）エチルメタクリレート／メタリルスルホン酸ナトリウム／メチルアクリレート＝５６／２６／１０／８（モル％）であって、数平均分子量は５７００であった。
【００４７】
・水溶性ビニル共重合体（Ｐ−２）〜（Ｐ−５）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）の合成
水溶性ビニル共重合体（Ｐ−１）の場合と同様にして、表１記載の水溶性ビニル共重合体（Ｐ−２）〜（Ｐ−５）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−６）を得た。
【００４８】
【表２】
0003665804.tif 000007
【００４９】
表２において、
各構成単位：相当する各ビニル単量体で表記した
ＡＭ−１：メタクリル酸ナトリウム
ＡＭ−２：アクリル酸ナトリウム
ＢＭ−１：メトキシポリエトキシ（ｎ＝２３）エチルメタクリレート
ＢＭ−２：メトキシポリエトキシ（ｎ＝４５）エチルメタクリレート
ＢＭ−３：メトキシポリエトキシ（ｎ＝６５）エチルメタクリレート
ＢＭ−４：フェノキシポリエトキシ（ｎ＝１５）エチルメタクリレート
ＢＭ−５：メトキシポリエトキシ（ｎ＝８５）エチルメタクリレート
ＣＭ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム
ＤＭ−１：メチルアクリレート
ＥＭ−１：ポリエチレングリコール（ｎ＝１０）モノメタクリレート
【００５０】
試験区分３｛（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートの調製、（高強度）硬化体の形成及び評価｝
・（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートの調製
表３に記載した配合条件で、容量０．５ｍ3のパン型強制練りミキサーに、表１に記載のセメント、細骨材及び粗骨材を順次投入して１５秒間空練りした。次いで、表２に記載のセメント分散剤、水及び空気量調整剤を同時に添加し、２分間練り混ぜて、（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートを調製した。
【００５１】
【表３】
0003665804.tif 000008
【００５２】
・（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートの評価
調製した各例の（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートについて、下記の方法により練り混ぜ直後と静置３０分間経過後のスランプ及び空気量を測定した。結果を表４及び表５に示した。
・スランプ：練り混ぜ直後と静置３０分間経過後のものについて、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・空気量：練り混ぜ直後と静置３０分経過後のものについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
【００５３】
・（高強度）硬化体の形成
予め、調製した各例の（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートを５mmの篩でウエツトスクリーニングしたものを用いて凝結性状を評価した。凝結性状は、土木学会基準「吹き付けコンクリート用急結剤の品質規格（案）(ＪＳＣＥ−１９８６）」に準じて、プロクター貫入抵抗試験で測定し、この試験結果に基づいて適正な急結性状が得られる急結剤の必要含有量を求め、吹き付けのための急結剤の含有量とした。そして湿式吹き付け機を用い、試験区分３で調製した各例の（高強度）湿式吹き付け用生コンクリートと急結剤とを別々のノズルから所定の含有割合となるよう吹き出して箱型容器に吹き付け、（高強度）硬化体としての試験塊を作製した。
【００５４】
・（高強度）硬化体の評価
作製した各例の試験塊のコア（直径１０mm）を抜き出し、長さ２０cmに切断して載荷面を研磨仕上げした後、２０℃の水中養生を所定材齢まで行ない、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠して圧縮強度測定した。結果を表４及び表５に示した。
【００５５】
【表４】
0003665804.tif 000009
【００５６】
【表５】
0003665804.tif 000010
【００５７】
表４，表５において、
＊１：セメント１００部に対するセメント分散剤の割合、単位は部
＊２：セメント１００部に対する急結剤の割合、単位は部
＊３：吹き付け機までのポンプ圧送に支障を来たしたため、吹き付け試験を行なわなかった。
Ｃ−１：カルシウムアルミネートを主成分とする急結剤
Ｃ−２：カルシウムサルホアルミネートを主成分とする急結剤
Ｒ−７：市販のメラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物の塩
Ｒ−８：市販のリグニンスルホン酸塩
【００５８】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、良好な作業性及び施工性のもとに高強度の硬化体を形成できるという効果がある。