(57)【要約】      （修正有）【課題】  一定の時間は流動性を確保することができ、初期の強度発現性に優れ、寸法安定性に優れるグラウト用セメント組成物及びそのセメント組成物を用いたグラウト材料を提供する。【解決手段】  結合材と、カルシウム以外の硫酸塩等を含有してなる促進剤、ポリエーテル系高性能減水剤、及び有機酸等からなる凝結調整剤とを含有し、場合により、高炉水砕スラグ微粉末、ガス発泡物質を含有するグラウト用セメント組成物において、前記結合材が、３ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体、１１ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3・ＣａＦ2及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料、並びにアルミノケイ酸カルシウムガラス及び無水セッコウを含有してなる急硬材からなり、これらを特定の割合で含有することを特徴とする。また、前記グラウト用セメント組成物と、細骨材及び水とを混合してなるグラウト材料である。好ましくは、該グラウト材料は、水／結合材比が３５〜４５％である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材と、促進剤、ポリエーテル系高性能減水剤及び凝結調整剤とを含有するグラウト用セメント組成物において、前記結合材が、３ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体、１１ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3・ＣａＦ2及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料、並びにアルミノケイ酸カルシウムガラス及び無水セッコウを含有してなる急硬材からな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】
高炉水砕スラグ微粉末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】
ガス発泡物質を含有してな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】
前記促進剤が、カルシウム以外の硫酸塩を含有してな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】
前記凝結調整剤が、有機酸からなることを特徴とする請求項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。
【請求項６】
前記結合材が、前記水硬性材料７５〜８５部、前記急硬材１５〜２５部からなることを特徴とする請求項１〜請求項５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７】
前記結合材１００部に対して、前記促進剤が１．５〜４部、前記ポリエーテル系高性能減水剤が０．２〜２部、前記凝結調整剤が０．１〜２部であることを特徴とする請求項１〜請求項６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８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のグラウト用セメント組成物と、細骨材及び水とを混合してなるグラウト材料。
【請求項９】
水／結合材比が３５〜５０％であることを特徴とする請求項８に記載のグラウト材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用されるグラウト用セメント組成物及びそのセメント組成物を用いたグラウト材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、グラウト材料に要求される性能は益々高まってきており、特に急硬性のグラウト材料のさらなる進展が望まれている。
急硬性のグラウト材料の要求物性としては、流動性が良好でその保持性に優れること、短期強度の発現性に優れること、及び寸法安定性に優れ、膨張破壊等を起さないことなどが挙げられ、これら全ての要求性能を満足することが求められている。
しかしながら、流動性の保持性能を満たそうとすると、短期強度の発現性が得られにくくなったり、逆に、短期強度の発現性を良好にしようとすると、流動性の保持時間が確保できなかったり、膨張破壊を起したりして、急硬性のグラウト材料の開発は未だ充分とはいえず、さらなる改良が望まれている。
【０００３】
例えば、ＰＣ床版を用いた床版の造成工法では、打設から短時間でプレストレスを導入することが望まれている。
この場合、床版はプレキャストであるため、一定の品質をもっている。ところが、これらＰＣ床版の接合部には現場打ちのグラウト材料が使用され、この材料の強度発現性にプレストレス導入のタイミングが委ねられている。
このような背景から、ＰＣ床版の接合部に用いられるグラウト材料には急硬性のグラウト材料が必要とされている。
【０００４】
そして、この用途における要求性能としては、流し込み可能な流動性を少なくとも２０分以上確保できること、４時間で４０Ｎ／ｍｍ2を発現すること、ほどよい膨張性を与えることができること、長期的に寸法安定性があること、及び、膨張破壊を起さないことなどが挙げられ、この要求性能を満たす急硬性のグラウト材料は存在しないのが現状である。
【０００５】
例えば、水硬性材料として、３ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ3・ＣａＦ2、及び無水セッコウを含有してなるものが提案されている（特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。
しかしながら、この水硬性材料を用いてグラウト材料を調製しても、流し込み可能な流動性を２０分以上確保することができず、また４時間で４０Ｎ／ｍｍ2を発現することもできないものであった。
【０００６】
一方、アルミノケイ酸カルシウムガラスと無水セッコウを主体とするセメント混和材やこれを含有するセメント組成物も知られている（特許文献４参照）。
また、カルシウムアルミネートとセッコウ類からなる急硬成分を５〜５０％含有する急硬セメントに１価及び／又は３価の金属の硫酸塩等を配合した超速硬セメント組成物も知られている（特許文献５参照）。
しかしながら、これらのセメント組成物を用いてグラウト材料を調製しても、流し込み可能な流動性を２０分以上確保することができるものの、４時間で４０Ｎ／ｍｍ2を発現するようなグラウト材料とはならないものであった。
【０００７】
本発明者は、数多くの実験を通して、特定のグラウト用セメント組成物を使用することによって、はじめて、前記要求性能を満たすグラウト材料の調製が可能となることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
【特許文献１】特公昭４９−０３０６８３号公報
【特許文献２】特公昭４９−０３０６８４号公報
【特許文献３】特公昭５１−０４４１３５号公報
【特許文献４】特開平０４−０９７９３２号公報
【特許文献５】特開平０３−０１２３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ある一定の時間は流動性を確保することができ、極めて初期の強度発現性に優れ、しかも、寸法安定性に優れる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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、結合材と、カルシウム以外の硫酸塩等を含有してなる促進剤、ポリエーテル系高性能減水剤、及び有機酸等からなる凝結調整剤とを含有するグラウト用セメント組成物において、前記結合材が、３ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体、１１ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3・ＣａＦ2及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料、並びにアルミノケイ酸カルシウムガラス及び無水セッコウを含有してなる急硬材からなることを特徴とするグラウト用セメント組成物である。
また、前記グラウト用セメント組成物は、高炉水砕スラグ微粉末を含有してなること、ガス発泡物質を含有してなることができる。
好ましくは、前記結合材は、前記水硬性材料７５〜８５部、前記急硬材１５〜２５部からなり、前記結合材１００部に対して、前記促進剤が１．５〜４部、前記ポリエーテル系高性能減水剤が０．２〜２部、前記凝結調整剤が０．１〜２部である。
さらに、前記グラウト用セメント組成物と、細骨材及び水とを混合してなるグラウト材料である。好ましくは、該グラウト材料は、水／結合材比が３５〜５０％である。
なお、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のグラウト用セメント組成物を用いることにより、ある一定の時間は流動性を確保することができ、極めて初期の強度発現性に優れ、しかも、寸法安定性に優れたグラウト材料が得られる。このグラウト材料は、ＰＣ床版の接合部に用いられるグラウト材料として、また、土木および建築用途における緊急補修用のグラウト材料等として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明で使用する３ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体とは、ＣａＯをＣ、ＳｉＯ2をＳとするとＣ3Ｓ固溶体と表現されるものであり、ＣａＯやＳｉＯ2を主成分とし、その他の成分として一般的にはＡｌ2Ｏ3やＭｇＯが含まれている。
また、１１ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3・ＣａＦ2（以下、Ｃ11Ａ7ＣａＦ2という）は、カルシウムアルミネートの１種であり、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3にフッ素が固溶した化合物を総称するものである。ただし、Ｃ11Ａ7ＣａＦ2中のＦのモル比は必ずしも１ではなく、通常は０．５〜１の間の値となっている。
Ｃ3Ｓ固溶体、Ｃ11Ａ7ＣａＦ2、及び無水セッコウを含有してなる水硬性材料（以下、水硬材料という）は、Ｃ3Ｓ固溶体とＣ11Ａ7ＣａＦ2を主体とするクリンカーを焼成し、後から無水セッコウを加えて調製される。
ここで、Ｃ3Ｓ固溶体とＣ11Ａ7ＣａＦ2を主体とするクリンカーは、Ｃ3Ｓ固溶体やＣ11Ａ7ＣａＦ2のほかに、微量の２ＣａＯ・ＳｉＯ2固溶体（Ｃ2Ｓ固溶体）やカルシウムアルミノフェライトを含有している。
なお、本発明では、Ｃ3Ｓ固溶体とＣ11Ａ7ＣａＦ2とをそれぞれ別々に合成して混合したものでは、優れた短期強度発現性などの本発明の効果は得られない。
水硬材料中の無水セッコウは特に限定されるものではないが、強度発現性の面から、通常、II型無水セッコウが使用される。
水硬材料の粉末度は、通常、ブレーン比表面積値（以下、ブレーン値という）で、４，０００〜６，０００ｃｍ2／ｇが好ましく、４，５００〜５，５００ｃｍ2／ｇがより好ましい。ブレーン値が４，０００ｃｍ2／ｇ未満では強度発現性が充分でない場合があり、６，０００ｃｍ2／ｇを超えると流動性の経時変化が大きくなる場合がある。
また、水硬材料として、市販の「ジェットセメント」が使用可能である。
【００１３】
本発明で使用するアルミノケイ酸カルシウムガラスと無水セッコウを主体とする急硬材は、水硬材料と組み合わせることにより、短時間で驚異的な強度発現性を発揮するものである。
【００１４】
ここで、アルミノケイ酸カルシウムガラス（以下、ＣＡＳという）とは、ＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3、及びＳｉＯ2を主成分とする非晶質物質を総称するものであり特に限定されるものではないが、ＣａＯ ４０〜４５％、Ａｌ2Ｏ3 ３５〜４２％、及びＳｉＯ2 １０〜１５％が好ましい。
ＣＡＳ製造用原料としては、Ｃａ０質原料、Ａｌ2Ｏ3質原料、及びＳｉＯ2質原料が挙げられる。
ＣａＯ質原料としては、生石灰、消石灰、及び石灰石等が、また、Ａｌ2Ｏ3質原料としては、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、長石、及び粘土等が、さらには、ＳｉＯ2質原料としては、珪砂、白土、及び珪藻土等が使用可能である。また、比較的安価な高炉スラグに、Ｃａ０質原料とＡｌ2Ｏ3質原料を補うことも可能である。
ＣＡＳは、上記Ｃａ０質原料、Ａｌ2Ｏ3質原料、及びＳｉＯ2質原料を所定の割合で配合し、直接通電式溶融炉や高周波炉等を用いて溶融し、得られた溶融体を圧縮空気や高圧水により吹き飛ばす方法、あるいは、水中に流し込む方法等により製造される。また、ロータリーキルンで溶融し、急冷することによって製造することも可能である。
ＣＡＳのガラス化率は、通常、９５％以上である。
また、ＣＡＳの粒度は、ブレーン値で、４，０００〜８，０００ｃｍ2／ｇが好ましく、５，０００〜７，０００ｃｍ2／ｇがより好ましい。４，０００ｃｍ2／ｇ未満では短期強度の発現性が充分でない場合があり、８，０００ｃｍ2／ｇを超えると流動性の保持時間が充分でなくなる場合がある。
【００１５】
急硬材中の無水セッコウの使用量は、ＣＡＳ１００部に対して、無水セッコウ７５〜１２５部が好ましく、９０〜１１０部がより好ましい。７５部未満では強度発現性が充分でなくなる場合があり、１２５部を超えると寸法変化が大きくなって長期耐久性が悪くなる場合がある。
【００１６】
本発明で使用する促進剤は、カルシウム以外の硫酸塩を主体とするもので、アルカリ金属、カルシウム以外のアルカリ土類金属、アルミニウム、及びアンモニウムなどの硫酸塩を総称するものである。これらの中ではナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、及びアルミニウムの硫酸塩を選定することが、本発明の効果の面から好ましく、中でも、アルミニウムを含有する硫酸塩の使用が最も好ましい。その具体例としては、硫酸アルミニウムやミョウバン類が挙げられる。
促進剤の使用量は、水硬材料と急硬材からなる結合材１００部に対して、１．５〜４部が好ましい。１．５部未満では短期や低温時の強度発現性が充分でない場合があり、４部を超えると流動性の保持時間が充分でなくなる場合がある。
【００１７】
本発明では、強度発現性を高めるため、低水／セメント組成物比で高流動化が可能となり、かつ、セメント組成物の硬化遅延が小さいポリエーテル系高性能減水剤を使用する。
【００１８】
本発明で使用するポリエーテル系高性能減水剤（以下、高性能減水剤という）とは、下記に示す一般式で表されるポリエチレングリコール鎖を主成分とする高性能減水剤である。さらにナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、ポリカルボン酸もしくはそのエステルもしくはその塩、精製リグニンスルホン酸もしくはその塩、ポリスチレンスルホン酸塩、フェノール骨格を有するセメント分散剤、及びアニリンスルホン酸を主成分とするセメント分散剤からなる群から選ばれる減水剤を併用添加してなることを特徴とする高性能減水剤である。その具体例としては花王社製商品名「マイティ２１ＨＰ−Ｚ」がある。なお、高性能減水剤は液状、粉末状のものいずれも使用可能である。
高性能減水剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、結合材１００部に対して、固形分換算で０．２〜２部が好ましい。０．２部未満では流動性が充分でなく、充填されない場合があり、２部を超えると材料分離を起す場合がある。
ポリエチレングリコール鎖  一般式
（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）
【００１９】
本発明で使用する凝結調節剤は、有機酸からなるものが好ましく、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、及びコハク酸などのオキシカルボン酸又はそれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、及びアルミニウム等の塩などのうちの一種又は二種以上を挙げることができる。
凝結調節剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、結合材１００部に対して、０．１〜２部が好ましく、０．２〜１部がより好ましい。０．１部未満では流動性の保持時間が充分でない場合があり、２部を超えると強度発現性が充分でない場合がある。
【００２０】
本発明では、高炉水砕スラグ微粉末を併用することが好ましい。高炉水砕スラグ微粉末を併用することにより、寸法安定性が向上するばかりでなく、曲げ強度を飛躍的に高めることが可能となる。
【００２１】
本発明では、さらに、ガス発泡物質を併用することが好ましい。ガス発泡物質は、構造物を一体化させるために、まだ固まらない状態のグラウトモルタルが沈下や収縮するのを抑止する働きを担う。ガス発泡物質の具体例としては、例えば、アルミ粉や炭素物質のほか、過硫酸塩、過ホウ酸塩、過炭酸塩及び過マンガン酸塩などの過酸化物質等が挙げられる。本発明では、炭素物質や過酸化物質を用いることが沈下抑制効果が大きいことから好ましく、中でも、過炭酸塩や過ホウ酸塩を用いることがより好ましい。
【００２２】
本発明のグラウト用セメント組成物中の各材料の配合割合は重要である。
本発明において、水硬材料７５〜８５部、急硬材１５〜２５部、結合材１００部に対して、１．５部〜４部の促進剤、０．２〜２部の高性能減水剤、及び０．２〜２部の凝結調整剤に併用することが好ましい。水硬材料が７５部未満であったり、急硬材が２５部を超えると寸法安定性が悪くなったり膨張破壊を起す場合がある。逆に、水硬材料が８５部を超えたり、急硬材が１５部未満では短期強度発現性が充分でない場合がある。なお、高炉水砕スラグ微粉末は前記水硬性材料に対して、３０部以内の範囲で置換して使用することが好ましい。３０部を超えて使用すると初期強度発現性が充分でない場合がある。ガス発泡物質の配合割合は、特に限定されるものではないが、通常、アルミ粉ならば、結合材１００部に対して、０．００１〜０．０２部の範囲で使用でき、０．００３〜０．０１部の範囲がより好ましい。０．００１部未満では、充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、０．０２部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。ガス発泡物質が過酸化物質ならば、結合材１００部に対して、０．０１〜０．２部の範囲で使用でき、０．０５〜０．１５部の範囲がより好ましい。０．０１未満では、充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、０．２部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。また、ガス発泡物質が炭素質物質ならば、結合材１００部に対して、１〜１２部の範囲で使用でき、３〜１０部の範囲がより好ましい。１部未満では、充分な初期膨張効果を付与することができない場合があり、１２部を超えて使用すると、過膨張となって強度発現性が悪くなる場合がある。
【００２３】
本発明のグラウト材料において、水の使用量は非常に重要である。具体的には、水／結合材比で、３５〜５０％が好ましく、４０％前後で使用することがより好ましい。３５％未満では長期的な寸法変化が悪くなったり、膨張破壊を起す場合があり、５０％を超えると強度発現性の面で要求性能を満たせない場合や材料分離を生じる懸念がある。
【００２４】
本発明で用いる細骨材としては特に限定されるものではなく、その具体例としては、例えば、通常、ケイ石系や石灰石系の天然骨材、再生細骨材、並びに、これらの微粉、例えば、ケイ石微粉、石灰石微粉、及び再生微粉末粉末等が使用可能である。
細骨材の配合量は特に限定されるものではないが、通常、グラウト用セメント組成物１００部に対して、２００部以下が好ましく、１５０部以下がより好ましい。２００部を超えると流動性や強度発現性が悪くなる場合がある。
【００２５】
本発明のグラウト材料はそれぞれの材料を施工時に混合してもよいし、一部あるいは全部を予め混合しておいても差し支えない。
【００２６】
本発明では、本発明の水硬材料、急硬材、促進剤、高性能減水剤、及び凝結調整剤及び高炉水砕スラグ微粉末のほかに、シリカフューム、フライアッシュ、石灰石微粉末、高炉徐冷スラグ微粉末などの無機微粉末、ベントナイトやゼオライトなどの粘土鉱物、ポリマー、繊維質物質、硝酸塩や亜硝酸塩などを併用することが可能である。
【実施例１】
【００２７】
表１に示す水硬材料、急硬材、促進剤Ａ、高性能減水剤、及び凝結調節剤を配合してグラウト用セメント組成物を調製した。
このグラウト用セメント組成物を用いて、水／結合材比４０％で練混ぜてグラウト材料を調製し、流動性、圧縮強度、及び長さ変化率を評価した。結果を表１に併記する。
【００２８】
＜使用材料＞
水硬材料    ：住友大阪セメント社製商品名「ジェットセメント」、比重３．０６
急硬材      ：ＣＡＳと無水セッコウの等量混合物、比重２．９０
促進剤Ａ    ：硫酸アルミニウム、試薬１級
高性能減水剤：ポリエーテル系、花王社製商品名「マイティ２１ＨＰ−Ｚ」
凝結調節剤  ：クエン酸、試薬１級
水          ：水道水
【００２９】
＜測定方法＞
流動性    ：土木学会標準示方書（ＪＳＣＥ−Ｆ５４１）のＪ１４ロートによるコンシステンシーの測定に準じて流下値を測定。流下値が１０秒以内を確保できる保持時間を流動性とした。
圧縮強度  ：材齢４時間の圧縮強度をＪＩＳ Ａ １１０８に準じて測定した。
長さ変化率：ＪＩＳ Ａ ６２０２（Ｂ）に準じて測定した。
【００３０】
【表１】
2006027937.tif 000002
【００３１】
実施例のうち、水硬材料７５〜８５部、急硬材を１５〜２５部からなる実験Ｎｏ．１−２〜１−４のグラウト材料は、流動性を２０分以上確保でき、材齢４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することができた。実験Ｎｏ．１−１のグラウト材料は、急硬材の量が多いため、４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することはできたが、流動性はやや低くなり、実験Ｎｏ．１−５のグラウト材料は、急硬材の量が少ないため、流動性は２０分以上確保できたが、４時間の圧縮強度はやや低くなった。
急硬材を含有しない比較例の実験Ｎｏ．１−６及び１−７のグラウト材料は、材齢４時間の圧縮強度が低く、短期強度の発現が得られない。
促進剤を含有しない比較例の実験Ｎｏ．１−８のグラウト材料は、材齢４時間の圧縮強度が低く、凝結調整剤、高性能減水剤を含有しない比較例の実験Ｎｏ．１−９及び１−１０のグラウト材料は、混練不能もしくは流し込み不能であった。
【実施例２】
【００３２】
水硬材料８０部と、急硬材２０部の合計１００部に対して、表２に示す量の促進剤及び高性能減水剤を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００３３】
＜使用材料＞
促進剤Ｂ  ：硫酸カリウム、試薬１級
促進剤Ｃ  ：硫酸カリウムアルミニウム、試薬１級
【００３４】
【表２】
2006027937.tif 000003
【００３５】
促進剤を１．５〜４．０部含有する実験Ｎｏ．２−２、１−３、２−３、２−５及び２−６のグラウト材料は、流動性を２０分以上確保でき、材齢４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することができた。実験Ｎｏ．２−１のグラウト材料は、促進剤の量が少ないため、流動性は２０分以上確保できたが、４時間の圧縮強度はやや低くなり、実験Ｎｏ．２−４のグラウト材料は、促進剤の量が多いため、４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することはできたが、流動性はやや低くなった。
また、高性能減水剤を０．２〜２．０部含有する実験Ｎｏ．２−８〜２−１０のグラウト材料は、流動性を２０分以上確保でき、材齢４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することができた。実験Ｎｏ．２−７のグラウト材料は、高性能減水剤の量が少ないため、流し込み不能となり、実験Ｎｏ．２−１１のグラウト材料は、高性能減水剤の量が多いため、流動性は２０分以上確保できたが、４時間の圧縮強度は低くなった。
【実施例３】
【００３６】
水硬材料８０部と、急硬材２０部の合計１００部に対して、促進剤Ｃ２．５部、高性能減水剤０．４部、凝結調整剤０．４部を配合したグラウト用セメント組成物を調製し、グラウト用セメント組成物１００部に対して細骨材を表３に示すように配合し、水／グラウト用セメント組成物比４０％で練混ぜてグラウト材料を調製したこと以外は実施例２と同様に行った。結果を表３に示す。
【００３７】
＜使用材料＞
細骨材イ  ：ケイ石系細骨材、７号ケイ砂、比重２．６２、粒径５ｍｍ下
細骨材ロ  ：石灰石系細骨材、新潟県青海鉱山産の石灰石の粉砕物、比重２．７１、粒径５ｍｍ下
細骨材ハ  ：ケイ石粉、細骨材イの粉砕物、ブレーン値４，０００ｃｍ２／ｇ、粒径５ｍｍ下
細骨材ニ  ：石灰石粉、細骨材ロの粉砕物、ブレーン値４，０００ｃｍ２／ｇ、粒径５ｍｍ下
【００３８】
【表３】
2006027937.tif 000004
【００３９】
実験Ｎｏ．３−１〜３−６のように、本件発明の水硬材料、急硬材、促進剤、高性能減水剤及び凝結調整剤を含有するグラウト材料は、配合する細骨材の種類及び量によらず、流動性を２０分以上確保でき、材齢４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することができた。
【実施例４】
【００４０】
水硬材料８０部と、急硬材２０部の合計１００部に対して、促進剤Ｃ２．５部、高性能減水剤０．４部、凝結調整剤０．４部を配合したグラウト用セメント組成物を調製し、グラウト用セメント組成物１００部に対して細骨材イを１５０部配合し、表４に示すような水／組成物比で練混ぜてグラウト材料を調整したこと以外は実施例３と同様に行った。結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2006027937.tif 000005
【００４２】
水／組成物比が３５〜５０％の実験Ｎｏ．４−１、３−２及び４−２、４−３のグラウト材料は、流動性を２０分以上確保でき、材齢４時間で圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ2を発現することができた。実験Ｎｏ．４−４のグラウト材料は、水／組成物比が高いため、流動性は２０分以上確保できたが、４時間の圧縮強度は低くなった。
【実施例５】
【００４３】
水硬材料８０部と、急硬材２０部の合計１００部に対して、促進剤Ｃ２．５部、高性能減水剤０．４部、凝結調整剤０．４部を配合したグラウト用セメント組成物を調製し、グラウト用セメント組成物１００部に対して細骨材イを１５０部配合してグラウト用モルタル組成物を調製した。この際、水硬性材料に対して高炉水砕スラグ微粉末を表５に示す割合で置換したこと以外は実施例４と同様に行った。なお、曲げ強度についても測定を行った。結果を表５に併記した。
【００４４】
＜使用材料＞
高炉水砕スラグ微粉末：関東エスメント社製商品名「エスメント」
【００４５】
＜測定方法＞
曲げ強度  ：材齢２８日の曲げ強度をＪＩＳ Ａ １１０６に準じて測定した。
【００４６】
【表５】
2006027937.tif 000006
【００４７】
スラグ置換率が１０〜３０％の実験Ｎｏ．５−１〜５−３のグラウト材料は、膨張量を抑制でき、材齢２８日の曲げ強度も高くなった。実験Ｎｏ．５−４のグラウト材料はスラグ置換率が高いため、膨張量は抑制できたが、４時間の圧縮強度は低くなった。
【実施例６】
【００４８】
水硬材料８０部と、急硬材２０部の合計１００部に対して、促進剤Ｃ２．５部、高性能減水剤０．４部、凝結調整剤０．４部を配合したグラウト用セメント組成物を調製し、グラウト用セメント組成物１００部に対して細骨材イを１５０部配合してグラウト用モルタル組成物を調製した。この際、水硬性材料に対して高炉水砕スラグ微粉末を１０部置換した。そして、表６に示すガス発泡物質を配合したこと以外は実施例５と同様に行った。なお、初期膨張率についても測定した。結果を表６に併記した。
【００４９】
＜使用材料＞
ガス発泡物質ａ：過炭酸ナトリウム、試薬１級。
ガス発泡物質ｂ：過ホウ酸ナトリウム、試薬１級。
ガス発泡物質ｃ：アルミ粉、工業品。
ガス発泡物質ｄ：炭素質物質、市販のコークス。
【００５０】
＜測定方法＞
初期膨張率：土木学会「膨張コンクリート設計施工指針（案）」付録２．付属書「膨張材を用いた充填モルタルの施工要領（案）」に従い測定。ただし、表中の−は収縮側、＋は膨張側を示す。
【００５１】
【表６】
2006027937.tif 000007
【００５２】
ガス発泡物質を、過酸化物質の場合０．０１部〜０．２部、アルミ粉の場合０．００１〜０．０２部、炭素質物質の場合１〜１２部含有する実験Ｎｏ．６−１〜６−５及び６−７〜６−９のグラウト材料は、充分な初期膨張率が得られた。実験Ｎｏ．６−６のグラウト材料はガス発泡物質の量が多いため、過膨張となり、４時間の圧縮強度及び２８日の曲げ強度は低くなった。