(57)【要約】【課題】  ごく少量の投入で圧送距離の延長を図ることができる圧送用先行材を提供すること。【解決手段】  セルロースナノファイバーを添加してなることを特徴とするものであり、それによって、配管内にセメントペースト固化体等が残留している場合等内面が多少荒れていても、配管内に薄くて均一な厚さの潤滑層を形成することができ、圧送距離の延長を図ることができる。セルロースナノファイバーの添加量を０．００５重量％以上とすることにより上記効果を確実に提供することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースナノファイバーを添加してなることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項２】
請求項１記載の圧送用先行材において、
セルロースナノファイバーの添加量が０．００５重量％以上であることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の圧送用先行材において、
炭酸カルシウムが主成分であることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項４】
請求項３記載の圧送用先行材において、
上記炭酸カルシウムはその全部又は一部が生コンスラッジ回収炭酸カルシウムであることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の圧送用先行材において、
ペーパースラッジが添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の圧送用先行材において、
エルソルビン酸が添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧送用先行材において、
着色顔料が添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、生コンクリートポンプ車を使用して生コンクリートを圧送して打設する際に使用する圧送用先行材に係り、特に、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｎａｎｏ  Ｆｉｂｅｒ）を使用することにより圧送距離の延長を図ることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種建設現場において、生コンクリートを所定の場所に圧送して打設する手段として生コンクリートポンプ車が使用されている。この生コンクリートポンプ車はホッパーとポンプとブームを備えていて、このポンプの出口には配管が接続され、この配管は上記ブームに沿って生コンクリートを圧送する目的の場所まで延長・敷設される。生コンクリートミキサー車によって上記ホッパー内に投入された生コンクリートを上記ポンプ及び配管により目的の場所まで圧送して打設する。
【０００３】
生コンクリートの圧送に際して、上記配管内に生コンクリートを直接流し込むと、生コンクリートに含有される水分が配管に奪取され、その結果、生コンクリート中の粗骨材が先行しがちになり、圧送先端において粗骨材同士が絡み合って閉塞を起してしまうおそれがあった。
そこで、従来は生コンクリートの圧送を開始する前に、上記ホッパー内に圧送用先行材を充填し、その圧送用先行材を生コンクリートに先立って配管内に流し込むようにしている。上記圧送用先行材は水とセメントを混ぜたセメントペーストである。
【０００４】
ところが、圧送用先行材としてセメントペーストを使用する場合には、大量（例えば、０．５ｍ３程度）のセメントペーストを必要としてしまうとともに、水とセメントを混ぜる煩雑な作業を余儀なくされるという問題があった。
又、圧送用先行材としてセメントペーストを使用した場合には、それが生コンクリートに混じって、生コンクリートの硬化後の圧縮強度が低下してしまうという問題もあった。
さらに、圧送用先行材として使用された大量のセメントペーストはそのまま産業廃棄物になってしまうという問題もあった。
【０００５】
この種の問題点を解決するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されている新たな圧送用先行材が提案されている。この圧送用先行材は吸水性樹脂であり、ポリアクリル酸の架橋物、ポリアクリル酸塩の架橋物、アクリル酸−ビニルアルコール共重合体の架橋物、アクリル酸塩−ビニルアルコール共重合体の架橋物、でんぷん−アクリル酸グラフト共重合体の架橋物、でんぷん−アクリル酸塩グラフト共重合体の架橋物、イソブチレン−マイレン酸共重合体の架橋物、イソブチレン−マイレン酸塩共重合体の架橋物、スチレン−無水マイレン酸共重合体の架橋物、ビニルエステル−エチレン性不飽和カルボン酸共重合体ケン化物の架橋物、ビニルエステル−エチレン性不飽和カルボン酸誘導体共重合体ケン化物の架橋物、ポリエチレンオキサイドの架橋物、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドの共重合体の架橋物および吸水性ウレタン、等が例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４４６１号公報
【特許文献２】特開２０１６−７４１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、特許文献１、特許文献２に記載された発明のように、セメントペーストの代わりに吸水性樹脂を使用することにより、セメントペーストを使用する場合の問題点、例えば、大量のセメントペーストを必要としてしまうとともに煩雑な作業を余儀なくされるといった問題点を解決することはできるもののその効果には限界があり、更なる長い距離の圧送や多少とも荒れた配管での圧送の場合には閉塞が生じてしまうおそれを残していた。
【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ごく少量の投入で圧送距離の延長を図ることができる圧送用先行材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するべく本願発明の請求項１による圧送用先行材は、セルロースナノファイバーを添加してなることを特徴とするものである。
又、請求項２によるポンプ圧送用先行材は、請求項１記載の圧送用先行材において、セルロースナノファイバーの添加量が０．００５重量％以上であることを特徴とするものである。
又、請求項３によるポンプ圧送用先行材は、請求項１又は請求項２記載の圧送用先行材において、炭酸カルシウムが主成分であることを特徴とするものである。
又、請求項４による圧送用先行材は、請求項３記載の圧送用先行材において、上記炭酸カルシウムはその全部又は一部が生コンスラッジ回収炭酸カルシウムであることを特徴とするものである。
又、請求項５による圧送用先行材は、請求項１〜請求項４の何れかに記載のポンプ圧送用先行材において、ペーパースラッジが添加されていることを特徴とするものである。
又、請求項６による圧送用先行材は、請求項１〜請求項５の何れかに記載のポンプ圧送用先行材において、エルソルビン酸が添加されていることを特徴とするものである。
又、請求項７による圧送用先行材は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧送用先行材において、着色顔料が添加されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように本願発明の請求項１による圧送用先行材によると、本願発明の請求項１によるポンプ圧送用先行材によると、セルロースナノファイバーを添加してなるので、配管内に薄膜で均一な潤滑層を長い距離にわたって形成することができ、それによって、圧送距離の延長を図ることができる。
又、請求項２による圧送用先行材によると、請求項１記載の圧送用先行材において、セルロースナノファイバーの添加量が０．００５重量％以上であるので、上記効果を確実に提供することができる。
又、請求項３による圧送用先行材によると、請求項１又は請求項２記載の圧送用先行材において、炭酸カルシウムが主成分であるので、上記効果を確実に提供することができる。
又、請求項４による圧送用先行材によると、請求項３記載の圧送用先行材において、上記炭酸カルシウムはその全部又は一部が生コンスラッジ回収炭酸カルシウムであるので、上記効果を得ることはもとより廃棄物の有効利用を図ることができる。
又、請求項５による圧送用先行材によると、請求項１〜請求項４の何れかに記載の圧送用先行材において、ペーパースラッジが添加されているので、圧送される生コンクリートとの分離が効果的になされることになる。
又、請求項６による圧送用先行材によると、請求項１〜請求項５の何れかに記載の圧送用先行材において、エルソルビン酸が添加されているので、万一、圧送用先行材が打設される生コンクリート中に混じっても、打設・硬化後のコンクリートの圧縮強度が低下することはない。
又、請求項７による圧送用先行材は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の圧送用先行材において、着色顔料が添加されているので、圧送用先行材と生コンクリートを明確に区別することができ、圧送用先行材が生コンクリート中に混じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、生コンクリートポンプ車によって生コンクリートを圧送して打設する様子を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す図で、配管内の圧送用先行材と生コンクリートの状態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す図で、生コンクリート工場で発生する生コンスラッジから生コンスラッジ回収炭酸カルシウムを製造する工程を示す系統図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す図で、動摩擦力比較試験の方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施の形態を示す図で、モルタルからなる先行材の動摩擦力試験の結果を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による圧送用先行材の動摩擦力試験の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施の形態を示す図で、生コンクリート圧送距離比較試験の方法と結果を示す図で、図７（ａ）はモルタルからなる圧送用先行材を使用した場合の生コンクリート圧送距離を示す図、図７（ｂ）は本実施の形態による圧送用先行材を使用した場合の生コンクリート圧送距離を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示す図で、生コンクリート圧送距離比較試験の結果を示す図で、図８（ａ）は本実施の形態による圧送用先行材からセルロースナノファイバーを取り除いた圧送用先行材を使用した場合の生コンクリート圧送距離を示す図、図８（ｂ）は本実施の形態による圧送用先行材を使用した場合の生コンクリート圧送距離を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１乃至図８を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図１は生コンクリートポンプ車１によって生コンクリートを目的の場所に圧送して打設する様子を示す図で、上記生コンクリートポンプ車１の車両本体３にはスクィーズ式のポンプ５とホッパー７が搭載されている。又、上記車両本体３には伸縮自在に構成されたブーム９が搭載されている。このブーム９は複数本のアーム１１等から構成されている。
【００１３】
上記ポンプ５には配管１３が接続されていて、この配管１３は複数本の鋼管と先端に接続されるフレキシブル合成ゴムホースとから構成されていて、上記ブーム９に沿って目的場所まで延長される。
尚、現場によってはブーム９の先端を過ぎてさらに鋼管を接続して延長する場合もある。
上記ホッパー７内には図示しない生コンクリートミキサー車から生コンクリート１５（図２に示す）が投入される。ホッパー７内に投入された生コンクリート１５を上記ポンプ５及び配管１３によって目的場所まで圧送して打設する。
【００１４】
上記生コンクリート１５の圧送に際しては、図２に示すように、圧送用先行材２１が使用される。すなわち、生コンクリート１５の流し込みに先立って圧送用先行材２１を流し込み、上記配管１３の内周面に薄くて均一な厚さの潤滑層２３を形成する。上記生コンクリート１５はその潤滑層２３の内側を介して圧送される。
尚、図２は配管１３内の圧送用先行材２１と生コンクリート１５の様子を模式的に示す断面図である。
【００１５】
上記圧送用先行材２１は、セルロースナノファイバーを添加したものであり、本実施の形態では、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を主原料としそこにセルロースナノファイバーを添加し、さらに、ペーパースラッジ、エリソルビン酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、着色顔料の一例としての蛍光顔料を添加している。以下、詳しく説明する。
【００１６】
まず、上記炭酸カルシウムであるが、多孔質炭酸カルシウム、ハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、から構成されている。
上記多孔質炭酸カルシウムは、例えば、生コンクリート工場から発生する生コンスラッジを処理して粒度調整、成分調整を行ったものである。この多孔質炭酸カルシウムは粒子の角が丸くなっているため潤滑効果（ベアリング効果）があり、又、多孔質であるため吸水性能が高く、圧送用先行材２１自体の流動性に寄与する。
尚、上記生コンスラッジとは、例えば、生コンクリートミキサー車の洗浄やトラックアジテータのドラムの洗浄によってスラッジ水が発生し、このスラッジ水や戻りコンクリート・残りコンクリートから骨材を回収した残さのことである。
【００１７】
上記ハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムも、例えば、生コンクリート工場から発生する生コンスラッジを処理して粒度調整、成分調整を行ったものであり、粉末度が高くハイドロタルサイトとカルサイトのみの成分からできている微粉末である。このハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムは粘土鉱物と同じ作用があり、本実施の形態における圧送用先行材２１においては粘土調整の役割を担っているとともに材料分離抑制にも寄与する。
上記ハイドロタルサイトは、一般式[Ｍ２＋・１−ｘＭ３＋・ｘ（ＯＨ）２][Ａｎ−・ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏ]で表される化合物の一つである。Ｍ２＋は２価の金属イオン、Ｍ３＋は３価の金属イオン、Ａｎ−・ｘ／ｎは層間陰イオン、をそれぞれ表している。又、０＜ｘ＜１であり、ｎはＡの価数、０≦ｍ≦１である。
【００１８】
上記多孔質炭酸カルシウムと上記ハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムは、例えば、特許第４５０１０９８号公報に記載されている「廃棄物からの有用粒状物の回収方法及び装置」により生産される。図３は特許第４５０１０９８号公報に記載されている回収装置の概略の構成を示す系統図である。まず、生コンクリート工場で発生する泥状廃棄物３１を沈殿装置３３に導入して生コンスラッジを沈殿させる。次に、沈殿した生コンスラッジを取り出して脱水装置３５に導入し、含水率が６０％以下になるまで脱水処理する。次に、脱水スラッジを取り出して含水率が２５％以下になるまで乾燥（自然乾燥或いは機械乾燥）させ、次に、粉砕装置３７に導入して粒度が３０ｍｍ以下になるまで粉砕する。
【００１９】
次に、上記粉砕された乾燥スラッジを投入装置３９によってサイクロン４１に投入し、粒度が２５０μｍ又は比表面積が４０００ｃｍ２／ｇ（空気透過式ブレーン測定法）以上になるまで微粉砕する。そして、得られた微粉砕粒子を捕集装置４３によって捕集する。上記捕集装置４３にはバグフィルタ４５、４７が二段階にわたって設置されていて、最初のバグフィルタ４５によって捕集されるのが上記多孔質炭酸カルシウムであり、二段目のバグフィルタ４７によって捕集されるのが上記ハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムである。これら多孔質炭酸カルシウムとハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムはベルトコンベア４９上に落下・補修される。
【００２０】
上記沈降性炭酸カルシウムは合成炭酸カルシウムであり、化学的処理によって粒子形状を均一とされた微粉末炭酸カルシウムである。この沈降性炭酸カルシウムは粒子形状が揃っているので、圧送用先行材２１によって潤滑層２３を形成する際、その潤滑層２３の面を均一で凹凸が少ない面にする作用がある。
【００２１】
上記セルロースナノファイバーはセルロースの繊維であり、繊維幅を１μｍの数百分の１以下のナノオーダーまで微細化した素材であり、一般的には木材から大量に得られる。上記セルロースナノファイバーは、軽くて強い、超微細な繊維、比表面積が大きい、熱による寸法変化が小さい、ガスバリア性が高い、水中で特徴的な粘性を示す、環境に優しい、といった特徴点を備えている。
【００２２】
上記セルロースナノファイバーが圧送用先行材２１の中でマトリックス状に広がることにより、水より比重が重い微粒子の沈降防止を図るとともに、圧送用先行材２１にチキソ性（一定の圧力が作用することより流体の粘度が下がるとともに一定時間経過すると元の状態に戻る性質）を付与している。それによって、配管１３内において圧送用先行材２１が分塊することを防止し、又、力が加わることにより流動するため搬送速度に順応する効果がある。又、配管１３内に、洗浄不充分なセメントペースト固化体等が残留している場合でも、そのセメントペースト固化体に多量の圧送用先行材２１内の水分が持っていかれ閉塞することが懸念されるが、本実施の形態による圧送用先行材２１の場合は、セルロースナノファイバーの添加により、配管１３の内周面への圧送用先行材２１の過剰な付着等はなく閉塞を防止することができる
【００２３】
上記ペーパースラッジであるが、具体的には、ペーパースラッジ由来のマイクロサイズのセルロースファイバーであり、圧送用先行材２１においては、生コンクリート１５との材料分離に寄与する。
【００２４】
上記エリソルビン酸であるが、仮に、圧送用先行材２１が生コンクリートに混入された場合であっても、生コンクリートの圧縮強度の低下を防止する効果がある。
【００２５】
上記蛍光顔料であるが、具体的には、有機系蛍光顔料であって、例えば、ＤａｙＧｌｏ社製の顔料である。圧送用先行材２１においてこのような有機系蛍光顔料を添加することにより、圧送用先行材２１と生コンクリート１５の明確な区別が可能になる。
【００２６】
本実施の形態における実施例１による圧送用先行材２１を構成する各成分の量であるが、生コンスラッジ由来の多孔質炭酸カルシウムが２０ｋｇ、生コンスラッジ由来のハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウム微粉末が２ｋｇ、沈降性炭酸カルシウムが１２ｋｇ、ペーパースラッジが５ｋｇ、水が２５Ｌ、セルロースナノファイバーが１００ｇ、エリソルビン酸が１５g、蛍光顔料が９０g、である。上記セルロースナノファイバー１００ｇは５ｇのセルロースナノファイバーと９５ｇの水とから構成されている。したがって、式（Ｉ）に示すように、実施例１の場合は、セルロースナノファイバーが略０．００８重量％添加されていることになる。
５ｇ／６４．２０５ｋｇ≒０．００００８―――（Ｉ）
セルロースナノファイバーは０．００５重量％以上添加されていることが望ましい。
【００２７】
実施例１の場合には、セルロースナノファイバーとして、株式会社スギノマシン社製のバイオマスナノファイバー「ビンフィス（登録商標）」を使用している。このバイオマスナノファイバーは、セルロース、キチン、キトサン、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を超高圧ウォータージェット技術で加工したものである。実施例１で使用したセルロースナノファイバーはセルロースを超高圧ウォータージェット技術で加工したものであり、直径が２０ｎｍ、長さ数μｍの極細繊維である。
【００２８】
以上の構成を基にその作用を説明する。
図１において、まず、ホッパー７の出口に本実施の形態による圧送用先行材２１を充填し、続けて生コンクリート１５を投入する。これをポンプ５及び配管１３によって目的場所まで圧送する。
尚、ポンプ５の形式がスクィーズ式ではなくピストン式の場合には、圧送用先行材をポンプ５の吐出側の配管内に充填する。
【００２９】
配管１３内では図２に示すような状況が生じているものと推測される。まず、配管１３内の先頭に圧送用先行材２１があり、配管１３の内周面には薄くて均一な厚さの潤滑層２３が形成されている。
【００３０】
一方、圧送用先行材２１に続いて圧送される生コンクリート１５であるが、体積や密度が大きい粗骨材等は中心部に集まり（図２中符号１５ａで示す）、その外側に砂が集まり（図２中符号１５ｂで示す）、その外側にセメントが集まり（図２中符号１５ｃ出示す）、さらにその外側に水（図２中符号１５ｄで示す）が集まる。又、生コンリート１５の先端部分には圧送用先行材２１が入り込んでいる。そして、上記生コンクリート１５は上記圧送用先行材２１の潤滑層２３の内側を円滑に圧送される。
尚、図２はあくまで模式的に示した図であり実際には各層の境界部が相互に入り組んだ状況にあると推測される。
【００３１】
配管１３内を圧送された生コンクリート１５は、配管１３の先端から、例えば、図示しない型枠内に打設されることになるが、その際、まず、先行して圧送された圧送用先行材２１を廃棄する。これは圧送用先行材２１が有機系蛍光顔料によって着色されているので、上記配管１３の先端から排出される流体の色を視認することにより確認することができる。そして、圧送用先行材２１が完全に廃棄されたことを確認した後、圧送されてくる生コンクリート１５を上記型枠内に打設する。
【００３２】
上記配管１３内の状況をさらに詳しく説明する。
上記セルロースナノファイバーを添加された圧送用先行材２１は特異なチキソ性を示すので、圧送用先行材２１及び生コンクリート１５と配管１３との間で次のような現象か生じているものと推測される。すなわち、圧送用先行材２１の最外周と配管１３の内周面との間の相対速度は大きく、大きな剪断力を生じているので、圧送用先行材２１の最外周域は良好な流動性を示しつつ配管１３の内面を濡らしてゆき、これが潤滑層２３となっていく。これに対して最外周から軸心に向かうにつれて圧送用先行材２１内の相対速度は減少していき充実の棒状態のゲル塊に近い状態で進んでいく。厳密に言えば、圧送用先行材２１は配管１３の内周面を濡らして減量していくので、配管１３の先方にいくにしたがって、その先端は充実の棒を斜めにカットしたような状態、すなわち、配管１３の内周面との接触線が放物線を描くような状態で進行していく。
【００３３】
他方、生コンクリート１５はその先端部で圧送用先行材２１の後端を押しながら進んでいき、その最外周は配管１３の内周面と接触するのではなく上記圧送用先行材２１によって形成された潤滑層２３に接して進んでいく。したがって、生コンクリート１５中の水分が配管１５の内周面に奪取されるようなことはない。その結果、生コンクリート１５の先端では粗骨材の先行が抑制されることになる。仮に、粗骨材が先行しても充実の棒状態の圧送用先行材２１の中に入り込んでいくので、生コンクリート１５が配管１３の内周面に接触することはなく、圧送用先行材２１を配管１３の内周面に押し付けて潤滑層２３の形成を促進させる。その結果、圧送距離が延長される。
【００３４】
上記一連の作用において、圧送用先行材２１は、例えば、モルタルに比べて配管１３内における動摩擦力も一定に保持されるので、上記生コンクリート１５も円滑に圧送される。
この際、上記ペーパースラッジはクッションの役割を果たしている。
【００３５】
又、セルロースナノファイバーが圧送用先行材２１にチキソ性を付与して静止時の流動性を抑制しているので、例えば、下り勾配の圧送において圧送用先行材２１が先走ることを防止できる。
さらに、セルロースナノファイバーにより圧送用先行材２１の中における微粒子の分散性を保持する。
【００３６】
次に、本実施の形態による圧送用先行材２１の性能を確認するために各種試験を行ったので説明する。まず、モルタルからなる比較例としての圧送用先行材と本実施の形態における実施例１よる圧送用先行材２１の動摩擦力を比較する試験を行った。
まず、図４を参照して試験方法を説明する。厚みが０．２５５ｍｍの樹脂プレート３１を設置し、その樹脂プレート３１の上にモルタルからなる比較例としての圧送用先行材のペーストを塗布厚０．２３０ｍｍで塗布した。そして、その塗布膜３３の上に滑り片３５を設置しその滑り片３５に紐体３６を介してロードセル３７を連結した。そして、上記ロードセル３７及び紐体３６を介して上記滑り片３５を図３中矢印ａで示す方向にスライドさせ、その際の動摩擦力をロードセル３７によって計測した。試験速度は１００ｍｍ／ｍｉｎであり、荷重レンジは２．５Ｎである。
同様の試験を実施例１による圧送用先行材２１を塗布して行った。
【００３７】
その結果を図５、図６に示す。図５は横軸に距離（ｍｍ）をとり縦軸に動摩擦力（Ｎ）をとり、モルタルからなる比較例としての圧送用先行材の場合の動摩擦力の変化を示した図である。図６は横軸に距離（ｍｍ）をとり縦軸に動摩擦力（Ｎ）をとり、実施例１による圧送用先行材２１の場合の動摩擦力の変化を示した図である。これら図５、図６から明らかなように、実施例１による圧送用先行材２１の場合の動摩擦力はモルタルからなる比較例として圧送用先行材の場合の動摩擦力よりも小さい。
【００３８】
又、モルタルからなる比較例としての圧送用先行材の場合には波形が大きく波打っているのに対して、実施例１による圧送用先行材２１の場合には波形が安定している。つまり、実施例１による圧送用先行材２１の場合にはモルタルからなる比較例としての圧送用先行材の場合に比べて動摩擦力を一定に保持することができる。
これらの作用が相まって生コンクリート１５を円滑に、且つ、長距離に圧送することができる。
【００３９】
次に、図７を参照して、生コンクリートの圧送距離比較試験を説明する。図７に示すように、２台の生コンクリートポンプ車１、１を用意し、それぞれに略１００ｍの配管１３、１３を接続した。そして、一方の生コンクリートポンプ車１によってモルタルからなる比較例としての圧送用先行材と生コンクリートを順次圧送し、他方の生コンクリートポンプ車１によって本実施の形態における実施例１よる圧送用先行材２１と生コンクリートを順次圧送した。上記比較例としての圧送用先行材、実施例１による圧送用先行材の量は何れも１８Ｌである。
上記配管１３であるが、具体的には、内径が１０７ｍｍで長さが３ｍの鋼管を３１本接続し、そこに７ｍのフレキシブル合成ゴムホースを接続した。
又、圧送速度は１０ｍ３／ｈである。
【００４０】
その結果、モルタルからなる比較例としての圧送用先行材を使用した場合には４８ｍ付近で閉塞してしまった。それに対して、実施例１による圧送用先行材２１を使用した場合には略１００ｍの全てを圧送することができた。これは、実施例１による圧送用先行材２１を使用した場合に配管１３の内周面に潤滑層２３が効果的に形成されたことによるものと推測される。
因みに、試験に使用した配管１３の内周面積は略３４．２４３ｍ２であり、その広さに１８Ｌの先行材２１が均一に広がって潤滑層２３が形成されたものと考えられる。
【００４１】
次に、図８を参照して、セルロースナノファイバーの有無による圧送距離比較試験を説明する。まず、セルロースナノファイバー添加タイプと無添加タイプを用意する。添加タイプは本実施の形態における実施例１による圧送用先行材２１であり、無添加タイプは実施例１による圧送用先行材２１からセルロースナノファイバーを除去したものである。
又、生コンクリートポンプ車１、１を用意する。この生コンクリートポンプ車１、１は、エアー洗浄のみでブーム長３０ｍのピストン式のものである。
尚、エアー洗浄のみの配管１３を使用したのは次のような理由による。洗浄には水を使用した洗浄とエアー洗浄の二通りがある。水を使用した洗浄を行えば配管１３内を清浄にすることができるが、大量の洗浄水を使用し難い等の理由によりエアー洗浄で済ませる場合がある。エアー洗浄の場合には配管内にセメントペースト固化体等が残留している場合がある。そこで、そのような悪条件下でも所望の圧送性能を得ることができることを確認するために、本圧送距離比較試験では敢えてエアー洗浄のみの配管１３を使用している。
一方のコンクリートポンプ車１を使用してセルロースナノファイバー無添加タイプの圧送用先行材と生コンクリート１５を順次搬送し、他方のコンクリートポンプ車１を使用して実施例１による圧送用先行材と生コンクリート１５を順次搬送した。
【００４２】
その結果、セルロースナノファイバー無添加タイプの圧送用先行材を使用した場合には途中（１５ｍあたり）で閉塞してしまったのに対して、実施例１による圧送用先行材２１を使用した場合には閉塞することなく搬送することができた。
【００４３】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、圧送用先行材２１にセルロースナノファイバーを添加することにより、配管１３内にセメントペースト固化体等が残留している場合等内面が多少荒れていても、配管１３内に薄くて均一な厚さの潤滑層２３を形成することができ、それによって、生コンクリート１５の圧送距離を延長させることができる。
特に、本実施の形態の場合には、セルロースナノファイバーを０．００８重量％添加しているので上記効果も確実である。
又、圧送用先行材２１にはペーパースラッジが添加されているので、圧送用先行材２１と圧送される生コンクリート１５との分離を効果的に行うことができる。
又、圧送用先行材２１にはエルソルビン酸が添加されているので、万一打設される生コンクリート１５に圧送用先行材２１が混じっていても、打設されて硬化した後のコンクリートの圧縮強度が低下することはない。
又、炭酸カルシウムにはスラッジ回収炭酸カルシウムが含まれているので、コンクリートスラッジの有効利用を図ることができる。
又、上記スラッジ回収炭酸カルシウムの中の多孔質炭酸カルシウムは粒子の角が丸くなっているので、ベアリング効果を得ることができるとともに、多孔質であるため吸水量が多く、圧送用先行材２１自身の流動性に寄与する。
又，上記スラッジ回収炭酸カルシウムの中のハイドロタルサイト含有多孔質炭酸カルシウムは、粉末度が高くてハイドロタルサイトを含有していので、圧送用先行材２１において粘度調整に寄与しているとともに材料分離抑制にも寄与している。
又、上記炭酸カルシウムの中の無賃構成炭酸カルシウムは、潤滑層２３の面を均一で凹凸の少ない面にする上で寄与している．
又、有機蛍光顔料が添加されているので、圧送用先行材２１と生コンクリート１５を明確に区別することができ、それによって、打設される生コンクリート１５中に圧送用先行材２１が混じることを防止することができる。
【００４４】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記一実施の形態においては、圧送用先行材を構成する各成分の量に関してその一例を実施例1として示したが、それに限定されるものではなく、勿論、セルロースナノファイバーの添加量についてもこれを特に限定するものではなく、その製造方法についても、「ビンフィス（登録商標）」の水中対向衝突法の他、グラインダー法、ボールミル法等の物理的処理やＴＥＭＰＯの触媒酸化法の科学的処理により製造された各種のセルロースナノファイバーが使えるものである。
又、前記一実施の形態においては、炭酸カルシウムの一部をスラッジ回収炭酸カルシウムとしたがそれに限定されるものではなく、全部をスラッジ回収炭酸カルシウムとすることも考えられる。勿論、スラッジ回収炭酸カルシウムを使用しない構成も考えられる。
又、前記一実施の形態では、生コンクリート工場の泥状廃棄物を処理してスラッジ回収炭酸カルシウムを得たが、それに限定されるものではなく、その他の泥状廃棄物を処理してもよい。
又、前記一実施の形態では生コンクリートの圧送を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、その他の閉塞が懸念される流体、例えば、石炭の塊と石炭の微細粉とが水に分散されて圧送される場合等、塊状物が混じったペースト状の流体の圧送にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば、生コンクリートポンプ車を使用して生コンクリートを圧送して打設する際に使用する圧送用先行材に係り、特に、セルロースナノファイバーを使用することにより圧送距離の延長を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、各種建設現場の生コンクリート打設に好適である。
【符号の説明】
【００４６】
１  生コンクリートポンプ車
３  車両本体
５  ポンプ
７  ホッパー
９  ブーム
１１  アーム
１３  配管
１５  生生コンクリート
２１  先行材
２３  潤滑層
【図１】
2019123793.tif 000003
【図２】
2019123793.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月17日(2018.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースナノファイバーを添加してなり、炭酸カルシウムが主成分であることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項２】
請求項１記載の圧送用先行材において、
上記炭酸カルシウムはその全部又は一部が生コンスラッジ回収炭酸カルシウムであることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の圧送用先行材において、
セルロースナノファイバーの添加量が０．００５重量％以上であることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の圧送用先行材において、
ペーパースラッジが添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の圧送用先行材において、
エルソルビン酸が添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の圧送用先行材において、
着色顔料が添加されていることを特徴とする圧送用先行材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記問題点を解決するべく本願発明の請求項1による圧送用先行材は、セルロースナノファイバーを添加してなり、炭酸カルシウムが主成分であることを特徴とするものである。
又、請求項２による圧送用先行材は、請求項１記載の圧送用先行材において、上記炭酸カルシウムはその全部又は一部が生コンスラッジ回収炭酸カルシウムであることを特徴とするものである。
又、請求項３による圧送用先行材は、請求項１又は請求項２記載の圧送用先行材において、セルロースナノファイバーの添加量が０．００５重量％以上であることを特徴とするものである。
又、請求項４による圧送用先行材は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の圧送用先行材において、ペーパースラッジが添加されていることを特徴とするものである。
又、請求項５による圧送用先行材は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の圧送用先行材において、エルソルビン酸が添加されていることを特徴とするものである。
又、請求項６による圧送用先行材は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の圧送用先行材において、着色顔料が添加されていることを特徴とするものである。