(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消石灰類１００質量部、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びこれらの塩の一種又は二種以上の有機酸類、石膏、及びナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルマリン縮合物からなる群のうちの１種以上からなる減水剤１〜１０質量部からなる凝結調整剤を含有してなるセメントコンクリートと、急硬成分と凝結遅延剤を含有してなる急硬材とを混合してなる急硬性セメントコンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込むことを特徴とする急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【請求項２】
消石灰類１００質量部、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びこれらの塩の一種又は二種以上の有機酸類、石膏、及びナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルマリン縮合物からなる群のうちの１種以上からなる減水剤１〜１０質量部からなる凝結調整剤を含有してなるセメントコンクリートを調製して練り置き、該練り置いたセメントコンクリートに、急硬成分と凝結遅延剤を含有してなる急硬材とを混合してなる急硬性セメントコンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込むことを特徴とする急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【請求項３】
さらに、凝結調整剤が水を含有してなる凝結調整剤スラリーである請求項１又は２記載の急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【請求項４】
急硬成分がカルシウムアルミネート類と石膏を含有してなる請求項１〜３のうちの１項記載の急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【請求項５】
さらに、急硬材が水を含有してなる急硬材スラリーである請求項１〜４のうちの１項記載の急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【請求項６】
セメントコンクリートの水セメント比が３５〜６５％であり、セメントコンクリートの細骨材率が４０％以上であり、粗骨材の最大粒径が５〜２５ｍｍであり、急硬材と混合する直前のスランプが１２〜２０ｃｍであり、急硬性セメントコンクリートの硬化時間が２〜１２０分である請求項１〜５のうちの１項記載の急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面への覆工時やトンネルの補修等といった覆工時に使用する急硬性セメントコンクリートに関する。尚、本発明では、ペースト、セメント、及びコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削等露出した地山の崩落を防止するために急結剤をコンクリートに配合した急結性吹付コンクリートの吹付工法が行われている（特公昭６０−４１４９号公報）。
【０００３】
この吹付工法は、通常、掘削工事現場に設置した計量混合プラントで、セメント、骨材、及び水を混合して吹付コンクリートを調製し、アジテータ車で運搬し、コンクリートポンプで圧送し、その途中に設けた合流管で、他方から圧送した急結剤と混合し、急結性吹付コンクリートとして地山面に所定の厚みになるまで吹付ける工法である。
【０００４】
この急結性吹付コンクリートは、高圧空気によりコンクリートを地山面に吹付けるために、トンネル内では粉塵が非常に多くなるおそれがあった。そのため、吹付の際には防塵マスク等をしなければならず、作業性が低下するおそれがあった。又、吹付コンクリートの２０〜３０％程度は地山に付着しないで下に落ちるという、いわゆるリバウンドとなってしまうために経済的に好ましくないという課題があった。
【０００５】
そこで、人体の安全面や経済的な面で、粉塵とリバウンドのないコンクリート覆工方法が求められるようになった。粉塵とリバウンドのないコンクリート覆工方法としては、型枠を用いてコンクリートを流し込む方法、例えば場所打ちライニング工法やＮＴＬ工法等が挙げられる。これらの覆工方法は、吹付コンクリートをトンネルに吹付した後に行う二次覆工は勿論、導水路トンネル等のトンネル補修ライニングにも使用できる。
【０００６】
型枠を用いてコンクリートに流し込む方法に使用する覆工コンクリートとしては、急硬材とコンクリートからなる急硬性コンクリートが挙げられる。急硬性コンクリートは、例えば、混練後のスランプ値が２０ｃｍ程度といった、型枠内に十分充填されるだけの流動性が必要で、さらに、トンネルの掘削進捗具合を従来の吹付方法と同程度以上とするために初期強度の発現性に優れていなければならない。又、急硬材添加前のコンクリートは混練後、コンクリートポンプを使用して圧送し、急硬材と混合し、打設するので、一定時間、その流動性を保持することも必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、型枠を用いてコンクリートに流し込む方法には、ポンプ圧送が容易という流動性や良好な初期強度発現性が要求されるが、従来のコンクリートでは、流動性を一定時間保持させると、強度発現性が遅れ、施工の能率が著しく悪くなるという課題があった。
【０００８】
一方、急硬成分と遅延剤の組み合わせからなる従来の急硬材を含有したコンクリートや、超速硬セメントを含有したコンクリートを用いた場合は、強度発現性が十分であっても、硬化時間が短いために一定時間流動性を保持することが難しく、コンクリートポンプ内で硬化してしまうおそれがあるという課題があった。
【０００９】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定の組成を有する急硬性セメントコンクリートをトンネル内の型枠に流し込むことにより、上記課題を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、消石灰類１００質量部、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びこれらの塩の一種又は二種以上の有機酸類、石膏、及びナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルマリン縮合物からなる群のうちの１種以上からなる減水剤１〜１０質量部からなる凝結調整剤を含有してなるセメントコンクリートと、急硬成分と凝結遅延剤を含有してなる急硬材とを混合してなる急硬性セメントコンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込むことを特徴とする急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法であり、消石灰類１００質量部、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びこれらの塩の一種又は二種以上の有機酸類、石膏、及びナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルマリン縮合物からなる群のうちの１種以上からなる減水剤１〜１０質量部からなる凝結調整剤を含有してなるセメントコンクリートを調製して練り置き、該練り置いたセメントコンクリートに、急硬成分と凝結遅延剤を含有してなる急硬材とを混合してなる急硬性セメントコンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込むことを特徴とする急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法であり、さらに、凝結調整剤が水を含有してなる凝結調整剤スラリーである該急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法であり、急硬成分がカルシウムアルミネート類と石膏を含有してなる該急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法であり、さらに、急硬材が水を含有してなる急硬材スラリーである該急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法であり、セメントコンクリートの水セメント比が３５〜６５％であり、セメントコンクリートの細骨材率が４０％以上であり、粗骨材の最大粒径が５〜２５ｍｍであり、急硬材と混合する直前のスランプが１２〜２０ｃｍであり、急硬性セメントコンクリートの硬化時間が２〜１２０分である該急硬性セメントコンクリートのトンネル覆工方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明で使用する急硬性セメントコンクリートは急硬材とセメントコンクリートを含有するものである。
【００１３】
本発明で使用する凝結調整剤は、急硬材を配合していないセメントコンクリートと混合することにより、凝結遅延効果を発現させ、セメントコンクリートの長時間の流動性保持が可能となり、圧送性を大きくできる材料であり、消石灰類、有機酸類、石膏、及び減水剤を含有するものである。凝結調整剤は粉状、スラリー状、又は液状いずれも使用できる。
【００１４】
本発明で使用する消石灰類は、急硬材を配合していないセメントコンクリートを長時間凝結硬化させないという効果を有するものである。
【００１５】
さらに、有機酸類等を多く使用しても、又、予定より早く急硬材を混合しても、消石灰類は急硬材と併存することにより急硬性セメントコンクリートの硬化を促進するという効果を有するものである。
【００１６】
本発明で使用する消石灰類としては、消石灰や、カルシウムカーバイトからアセチレンを発生させる際副生するカーバイド滓等が挙げられる。これらの中では、急硬材と混合後の強度発現性が最もよく、しかも、副生品のため安価で経済的である点で、カーバイド滓が好ましい。
【００１７】
消石灰類の粒子径は、特に限定されるものではないが、１００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましい。
【００１８】
本発明で使用する有機酸類とは、有機酸又はその塩であり、具体的には、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、及びリンゴ酸等のオキシカルボン酸やこれらの塩の一種又は二種以上の使用が可能である。塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩が好ましい。これらの中では、使用量と正比例して凝結時間が長くなり、コントロールがしやすく、凝結調整剤をスラリー化した場合にカルシウム成分と化学反応を起こしにくく、スラリーが発熱しにくい点で、有機酸塩が好ましく、オキシカルボン酸塩がより好ましく、クエン酸ナトリウムが最も好ましい。
【００１９】
有機酸類の使用量は、消石灰類１００質量部に対して、１〜４０質量部が好ましく、３〜２０質量部がより好ましく、５〜１５質量部が最も好ましい。１質量部未満だとセメントコンクリートの流動性を保持できず、急硬性セメントコンクリートの凝結遅延効果が小さく、急硬性セメントコンクリートの硬化時間を確保できないおそれがあり、４０質量部を越えると急硬性セメントコンクリートが凝結硬化しにくくなるおそれがある。
【００２０】
本発明で使用する石膏は市販のいずれの石膏も使用できるが、強度発現性の点で、ＩＩ型無水石膏及び／又は天然無水石膏が好ましい。
【００２１】
石膏の粒度はブレーン値で３０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、４０００〜７０００ｃｍ2／ｇがより好ましい。３０００ｃｍ2／ｇ未満だと初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００２２】
石膏の使用量は、消石灰類１００質量部に対して、１０〜２００質量部が好ましく、２０〜１００質量部がより好ましい。１０質量部未満だとセメントコンクリートの圧送性や急硬性セメントコンクリートの長期強度発現性が小さいおそれがあり、２００質量部を越えると急硬性セメントコンクリートが初期凝結しにくく、初期強度発現性が小さいおそれがある。
【００２３】
本発明で使用する減水剤は、凝結遅延効果や流動性を持続させるものであり、液体や粉体いずれも使用できる。
【００２４】
減水剤としては、リグニンスルホン酸塩やその誘導体、及び高性能減水剤等が挙げられ、これらの一種又は二種以上が使用できる。これらの中では、凝結遅延効果、流動性、及び圧送性が大きい点で、高性能減水剤が好ましい。
【００２５】
高性能減水剤としては、ポリエチレングリコール等のポリオール誘導体、芳香族スルホン酸系高性能減水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤、メラミン系高性能減水剤、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中では、凝結遅延効果、流動性、及び圧送性が大きい点で、芳香族スルホン酸系高性能減水剤が好ましい。
【００２６】
芳香族スルホン酸系高性能減水剤の芳香族スルホン酸系としては、芳香族スルホン酸及び／又は芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物が挙げられる。
【００２７】
芳香族スルホン酸としては、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、ビスフェノールＡスルホン酸、フェノールスルホン酸、トリスフェノールスルホン酸、４−フェノキシベンゼン−４’−スルホン酸、メチルジフェニルエーテルスルホン酸、及びアントラセンスルホン酸等が挙げられる。又、芳香族環がアルキル基を有してもよい。芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物としては、これらの芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物等が挙げられる。これらの中では、凝結遅延効果、流動性、及び圧送性が大きい点で、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物が好ましく、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びビスフェノールＡスルホン酸ホルマリン縮合物からなる群のうちの１種以上がより好ましく、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物（以下β−ＮＳという）が最も好ましい。
【００２８】
減水剤の使用量は、消石灰類１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、３〜７質量部がより好ましい。１質量部未満だとセメントコンクリートの圧送性が小さく、流動性を保持できず、急硬性セメントコンクリートの凝結遅延効果が小さく、急硬性セメントコンクリートの硬化時間を確保できないおそれがあり、１０質量部を越えるとセメントコンクリートの凝結が不良となり、経済的ではなく、初期強度発現性が小さいおそれがある。
【００２９】
凝結調整剤の使用量は、セメントコンクリートの練り置き時間や温度等により変動するが、セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．５〜１５質量部が好ましく、１〜１０質量部がより好ましい。０．５質量部未満だと練り置いたセメントコンクリートの凝結遅延効果がなくなるのでセメントコンクリートの流動性を保持できず、急硬性セメントコンクリートの圧送性が小さく、急硬性セメントコンクリートの硬化時間を確保できず、急硬性セメントコンクリートを型枠内に充填後、型枠内の急硬性セメントコンクリート表面にジャンカができ、コンクリートの耐久性に悪影響を与えるおそれがあり、１５質量部を越えると急硬性セメントコンクリートが凝結硬化しにくく、初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００３０】
本発明で使用するセメントとしては、通常市販されている普通、早強、中庸熱、及び超早強等の各種ポルトランドセメント、並びに、これらのポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した各種混合セメント等が挙げられる。これらを微粉末化して使用してもよい。これらの中では、普通ポルトランドセメント及び／又は早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００３１】
本発明で使用する急硬材は、急硬成分と凝結遅延剤を含有するものである。
【００３２】
本発明で使用する急硬成分は、急硬性セメントコンクリート中に混入できれば特に制限はない。急硬成分としては、アルミン酸ナトリウムやケイ酸ナトリウム等の無機塩系や、カルシウムアルミネート類等のセメント鉱物系等が挙げられる。これらの中では、セメントコンクリートの凝結硬化が早い等の凝結性状に優れ、強度発現性が良好な点で、セメント鉱物系急硬材の使用が好ましく、カルシウムアルミネート類がより好ましい。
【００３３】
本発明で使用するカルシウムアルミネート類とは、カルシアを含む原料と、アルミナを含む原料等とを混合して、キルンでの焼成や、電気炉での溶融等の熱処理をして得られる、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3とを主たる成分とし、水和活性を有する物質の総称であり、ＣａＯ及び／又はＡｌ2Ｏ3の一部が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等と置換した物質、あるいは、ＣａＯとＡｌ2Ｏ3とを主成分とするものに、これらが少量固溶した物質である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
【００３４】
カルシウムアルミネート類の中では、反応活性に優れる点で、Ｃ12Ａ7（ＣはＣａＯの略、ＡはＡｌ2Ｏ3の略）が好ましく、非晶質のＣ12Ａ7がより好ましい。
【００３５】
カルシウムアルミネート類の粒度は、ブレーン値で４０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましい。４０００ｃｍ2／ｇ未満だと急硬性や初期強度発現性が低下するおそれがある。
【００３６】
本発明では、急硬材と水を混合した急硬材スラリーの練り置き時間を確保し、急硬性セメントコンクリートの凝結遅延を調整し、強度発現性を大きくするために、急硬材中に凝結遅延剤を使用する。
【００３７】
凝結遅延剤としては、有機酸類やアルカリ金属炭酸塩類等が挙げられる。これらの中では、硬化時間をコントロールでき、ホース等の閉塞がなく、硬化後の強度発現性が良好な点で、有機酸類とアルカリ金属炭酸塩類を併用することが好ましい。
【００３８】
有機酸類としては、前述した有機酸類と同様のものが挙げられる。これらの中では、硬化時間をコントロールでき、ホース等の閉塞がない点で、有機酸が好ましく、オキシカルボン酸がより好ましく、クエン酸が最も好ましい。
【００３９】
アルカリ金属炭酸塩類としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウム等の炭酸塩や、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウム等の重炭酸塩が挙げられる。これらの中では、硬化後の強度発現性が良好な点で、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸カリウムがより好ましい。
【００４０】
有機酸類とアルカリ金属炭酸塩類を併用した場合の両者の混合割合は、アルカリ金属炭酸塩類１００質量部に対して、有機酸類５〜２００質量部が好ましく、１０〜１００質量部がより好ましい。５質量部未満だと硬化時間をコントロールできず、急硬性セメントコンクリートの圧送性が低下してホース等の閉塞が発生するおそれがあり、２００質量部を越えると強度発現性が低下するおそれがある。
【００４１】
凝結遅延剤の使用量は、急硬成分と必要に応じて使用する石膏の合計１００質量部に対して、０．２〜５質量部が好ましく、０．５〜３質量部がより好ましい。０．２質量部未満だと硬化時間をコントロールできず、急硬性セメントコンクリートの圧送性が低下してホース等の閉塞が発生し、強度発現性が低下するおそれがあり、５質量部を越えると強度発現性が低下するおそれがある。
【００４２】
さらに、本発明では、強度発現性を向上するために、急硬材中に石膏を使用することが好ましい。
【００４３】
急硬材中に使用する石膏としては、前述した石膏と同様のものが挙げられる。
【００４４】
急硬材中の石膏の使用量は、急硬成分１００質量部に対して、２０〜２５０質量部が好ましく、５０〜２００質量部がより好ましい。２０質量部未満だと長期強度発現性が小さいおそれがあり、２５０質量部を越えると初期強度発現性が小さいおそれがある。
【００４５】
さらに、本発明では、圧送性を大きくするために、急硬材中に水（以下スラリー水という）を含有させ、急硬材スラリーとすることが好ましい。
【００４６】
急硬材スラリー中のスラリー水の使用量は、急硬成分、凝結遅延剤、及び必要に応じて使用する石膏を含有する急硬材１００質量部に対して、４０〜２００質量部が好ましく、５０〜１００質量部が好ましい。４０重量部未満だと粘性が高すぎて急硬性セメントコンクリートの圧送性が低下し、ポンプ圧送ができないおそれがあり、２００質量部を越えると急硬性セメントコンクリートの水セメント比が大きくなり、強度発現性が低下するおそれがある。
【００４７】
急硬材スラリーの使用量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で５〜３０質量部が好ましく、７〜２０質量部がより好ましい。５質量部未満だと練り置いたセメントコンクリートと急硬材を混合した急硬性セメントコンクリートの硬化時間が長すぎて初期凝結が十分に得られず、強度発現性が低下し、ケレン作業（型枠に付着した急硬性セメントコンクリートを除去する作業）が容易でないおそれがあり、３０質量部を越えると経済的ではなくなり、強度発現性が低下するおそれがある。
【００４８】
急硬材スラリーの調製方法としては特に制限はないが、予め急硬成分、凝結遅延剤、及び必要に応じて石膏を混合したものを水と混合して急硬性スラリーとしてもよく、水と凝結遅延剤を混合し、溶解した後、急硬成分と必要に応じて石膏を混合して急硬材スラリーとしてもよい。
【００４９】
本発明では、急硬性セメントコンクリートの混合前の特性や凝結硬化後の強度特性等を改善するために、酸性物質、増粘剤、超微粉、及び繊維状物質からなる群より選ばれる一種又は二種以上の混和材料を使用してもよい。
【００５０】
本発明で使用するセメントコンクリートの水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、３５〜６５％が好ましく、４０〜６０％がより好ましい。３５％未満だとセメントコンクリートの粘性が大きくなり、作業性や圧送性が低下するおそれがあり、６５％を越えると強度発現性に悪影響を与えるおそれがある。但し、ここでいう水には急硬材スラリー中の水を含まず、セメントには急硬材を含まないものである。
【００５１】
本発明で使用するセメントコンクリートの細骨材率（Ｓ／ａ）は、４０％以上が好ましく、４５〜８０％がより好ましい。４０％未満だとホースが詰まり、圧送性が悪くなり、急硬性セメントコンクリートを型枠に投入した後にジャンカが出来るおそれがある
【００５２】
本発明で使用する骨材は細骨材と粗骨材のいずれも使用できる。細骨材としては、天然砂、珪砂、及び石灰砂等が挙げられる。粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が挙げられる。粗骨材の最大粒径は５〜２５ｍｍが好ましい。２５ｍｍを越えるとポンプ圧送性が悪くなり型枠内の充填性が悪くなるおそれがある。
【００５３】
本発明で使用するセメントコンクリートは、型枠内の充填性を考慮すると、急硬材と混合する直前のスランプが１２〜２０ｃｍであることが好ましい。
【００５４】
本発明で使用するセメントコンクリートと急硬材スラリーは、ポンプで別々に圧送され、コンクリートホースの途中に設けた混合管から、急硬材スラリーを圧入、混合して急硬性セメントコンクリートとし、トンネル内に設けたトルネル型枠内に流し込んで充填混合されるものである。
【００５５】
混合管の混合機構としては特に限定はされない。セメントコンクリートと急硬材スラリーを十分に混合できる性能があれば混合管内に邪魔板等を設けても構わないが、強制混合できる点で、混合管内に攪拌羽根を設けることが好ましい。
【００５６】
本発明の急硬性セメントコンクリートの硬化時間は、混合管で混合された時点から始まるが、硬化時間は２〜１２０分であることが好ましく、５〜６０分であることがより好ましい。２分未満だとホース内で閉塞し、トルネル型枠内に急硬性セメントコンクリートが十分に充填できないおそれがあり、１２０分を越えると強度発現性が低下し、型枠の脱枠が遅くなり、トンネル覆工の作業性が悪くなるおそれがある。
【００５７】
【実施例】
以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明する。尚、試験実施温度は３０℃とした。
【００５８】
実験例１
コンクリート配合をＷ／Ｃ＝５２％、Ｓ／ａ＝５２％、セメント３６０ｋｇ／ｍ3とし、さらに、消石灰類１００質量部、表１に示す量の有機酸類、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を、セメント１００質量部に対して５質量部添加してコンクリートを調製し、５時間練り置いた。
その後、カルシウムアルミネート類１００質量部、石膏１００質量部、及び、カルシウムアルミネート類と石膏の合計１００質量部に対して凝結遅延剤１質量部からなる急硬材１００質量部とスラリー水７０質量部からなる急硬材スラリーを、セメント１００質量部に対して固形分換算で１３質量部になるように５時間練り置いたコンクリートと混合し、急硬性コンクリートを調製した。
急硬材を添加しないコンクリートについてコンクリートスランプを測定し、急硬性コンクリートについて急硬性コンクリートスランプと硬化時間を測定した。結果を表１に示す。
【００５９】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値３３５０ｃｍ2／ｇ、比重３．１６
細骨材：新潟県青海産石灰砂、比重２．６４  ＦＭ＝２．８２
粗骨材：新潟県糸魚川市姫川産川砂利、比重２．６５、最大骨材寸法１５ｍｍ
消石灰類：カーバイト滓、粒子径６０μｍ以下
有機酸類：市販品、クエン酸ナトリウム
石膏：市販品、無水セッコウの粉砕品、ブレーン値５９００ｃｍ2／ｇ
減水剤：市販品、高性能減水剤、β−ＮＳ、粉状
カルシウムアルミネート類：Ｃ12Ａ7組成に対応するもの、非晶質、ブレーン値６０５０ｃｍ2／ｇ
凝結遅延剤：（炭酸カリウム：クエン酸）＝（７：３）（質量比）の混合物
【００６０】
（測定方法）
コンクリートスランプ：ＪＩＳ  Ａ  １１０１「コンクリートのスランプ試験方法」により測定した。
急硬性コンクリートスランプ：急硬材スラリーとコンクリートを混合後、直ちにＪＩＳ  Ａ  １１０１「コンクリートのスランプ試験方法」により測定した。
硬化時間：急硬材スラリーとコンクリートを混合後、急硬性コンクリートの温度が１℃上昇した時点を硬化時間とした。
【００６１】
【表１】
0004823432.tif 000002
【００６２】
実験例２
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、表２に示す量の石膏、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、急硬材を添加しないコンクリートについてコンクリート圧送性とコンクリートスランプを測定し、急硬性コンクリートについて圧縮強度を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００６３】
（測定方法）
コンクリート圧送性：コンクリートに粉末凝結調整剤を混合してコンクリートポンプによりホース圧送した。ホースに脈動がなく、コンクリートを連続的に圧送できた場合を○、ホースに脈動はあるが、コンクリートを殆ど連続的に圧送できた場合を△、ホースに脈動があり、コンクリートを連続的に圧送できなかった場合を×とした。
圧縮強度：φ１０ｃｍ×２０ｃｍ供試体を用い、ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」により測定。
【００６４】
【表２】
0004823432.tif 000003
【００６５】
実験例３
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び表３に示す量の減水剤からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、急硬材を添加しないコンクリートについてコンクリート圧送性とコンクリートスランプを測定し、急硬性コンクリートについて急硬性コンクリートスランプ、硬化時間、及び圧縮強度を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
0004823432.tif 000004
【００６７】
実験例４
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を、セメント１００質量部に対して表４に示す量添加してコンクリートを調製し、急硬材を添加しないコンクリートについてコンクリートスランプを測定し、急硬性コンクリートについて急硬性コンクリートスランプ、硬化時間、圧縮強度、ジャンカの有無、及び急硬性コンクリート圧送性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に示す。
【００６８】
（測定方法）
ジャンカの有無：急硬性コンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込み、３時間後に脱枠した後のコンクリート表面を観察した。表面にジャンカが見られない場合を○、ジャンカが少し見られた場合を△、ジャンカが多く見られた場合を×とした。
急硬性コンクリート圧送性：急硬性コンクリートを２０ｍポンプ圧送したときの圧送状況を観察した。配管が詰まらない場合を○、詰まり気味の場合を△、配管が詰まってしまう場合を×とした。
【００６９】
【表４】
0004823432.tif 000005
【００７０】
実験例５
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、カルシウムアルミネート類１００質量部、石膏１００質量部、及び、カルシウムアルミネート類と石膏の合計１００質量部に対して表５に示す量の凝結遅延剤からなる急硬材１００質量部とスラリー水７０質量部からなる急硬材スラリーを用いて急硬性コンクリートを調製し、急硬性コンクリートについて硬化時間、圧縮強度、及び急硬性コンクリート圧送性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表５に示す。
【００７１】
【表５】
0004823432.tif 000006
【００７２】
実験例６
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、カルシウムアルミネート類１００質量部、表６に示す量の石膏、及び、カルシウムアルミネート類と石膏の合計１００質量部に対して凝結遅延剤１質量部からなる急硬材１００質量部とスラリー水７０質量部からなる急硬材スラリーを用いて急硬性コンクリートを調製し、急硬性コンクリートについて圧縮強度を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表６に示す。
【００７３】
【表６】
0004823432.tif 000007
【００７４】
実験例７
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、カルシウムアルミネート類１００質量部、石膏１００質量部、及び、カルシウムアルミネート類と石膏の合計１００質量部に対して凝結遅延剤１質量部からなる急硬材１００質量部と表７に示す量のスラリー水からなる急硬材スラリーを用いて急硬性コンクリートを調製し、急硬性コンクリートについて圧縮強度と急硬性コンクリート圧送性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表７に示す。
【００７５】
【表７】
0004823432.tif 000008
【００７６】
実験例８
消石灰類１００質量部、有機酸類１０質量部、石膏５０質量部、及び減水剤５質量部からなる粉末凝結調整剤を用いてコンクリートを調製し、急硬材スラリーを、セメント１００質量部に対して固形分換算で表８に示す量用いて急硬性コンクリートを調製し、急硬性コンクリートについて硬化時間、圧縮強度、及びケレン作業性を測定したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表８に示す。
【００７７】
（測定方法）
ケレン作業性：急硬性コンクリートをトンネル型枠内に連続して流し込み、３時間後に脱枠した後、ケレン作業を行った。型枠に付着した急硬性コンクリートを除去しやすかった場合を○、型枠に付着した急硬性コンクリートを少し除去しにくかった場合を△、型枠に付着した急硬性コンクリートを除去しにくく、時間を要した場合を×とした。
【００７８】
【表８】
0004823432.tif 000009
【００７９】
【発明の効果】
本発明の急硬性セメントコンクリートを使用することにより、急硬性セメントコンクリートの凝結遅延効果が一定時間確保できるので、急硬性セメントコンクリートの圧送性が良くなり、練り置いたセメントコンクリートと急硬材を混合した急硬性セメントコンクリートの硬化時間を確保でき、型枠内に十分充填されるだけの流動性を維持でき、ホース内に急硬性セメントコンクリートが詰まらず、型枠内のコンクリート表面にジャンカが発生しない。さらに、急硬性セメントコンクリートは初期強度発現性に優れるので、型枠に急硬性セメントコンクリートが付着しにくく、ケレン作業は容易となる。
又、急硬材を添加しないセメントコンクリートは一定時間、流動性を保持できるので、セメントコンクリートの圧送性が大きくなり、コンクリートポンプにより圧送できる。即ち、コンクリートの練り置き時間が長くても、この練り置いたセメントコンクリートと急硬材を混合した急硬性セメントコンクリートは硬化時間を確保できるので、従来１日２サイクルで行っていたトンネル覆工現場では、１サイクル毎に廃棄していたコンクリートを次のサイクルに使用出来るようになり、作業サイクルの短縮化による作業性の向上と経済性の向上が見込まれる。