(57)【要約】【課題】  硬化時間を施工途中で容易に調整できるエアモルタル・エアミルク工法を提供する。【解決手段】  セメント１００重量部に硬化を抑制する遅延剤０．２〜１．０重量部を添加してエアモルタル又はエアミルクを作製し、打設の直前に前記遅延剤の２倍〜２０倍重量部の硬化を促進する刺激剤を前記エアモルタル又は前記エアミルクに添加するエアモルタル・エアミルク工法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント１００重量部に硬化を抑制する遅延剤０．２〜１．０重量部を添加してエアモルタル又はエアミルクを作製し、打設の直前に前記遅延剤の２倍〜２０倍重量部の硬化を促進する刺激剤を前記エアモルタル又は前記エアミルクに添加することを特徴とするエアモルタル・エアミルク工法。
【請求項２】
セメント１００重量部に硬化を抑制する遅延剤０．２〜１．０重量部を添加してセメントペースト又はモルタルを作製し、打設の直前に前記遅延剤の２倍〜２０倍重量部の硬化を促進する刺激剤を含む気泡体を前記セメントペースト又は前記モルタルに添加することを特徴とするエアモルタル・エアミルク工法。
【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エアモルタル・エアミルク工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量盛土及び空洞充填などにエアモルタル・エアミルクのような軽量埋め戻し材が使用されている。
【０００３】
一般的なエアモルタル・エアミルクの製造方法としては、以下に示す方法が知られている。即ち、常法によりセメントペースト若しくはモルタルを製造し、それとは別系統で起泡剤（蛋白質系或いは界面活性剤系）を水で希釈して希釈液とし、該希釈液に空気を吹き込み気泡体を製造する。次いで、前記気泡体と前記セメントペースト若しくはモルタルとをスタティクミキサ−等の混合機を用いて混合することによりエアモルタル・エアミルクを製造するという方法である。
【０００４】
従来、エアモルタル・エアミルク工法においては、施工時間を短くする場合、速硬性セメント（例えば、ジェットセメント、アルミナセメント等）が使用される場合がある。該速硬性セメントを使用する場合、セメントペースト或いはモルタルと気泡体とを混合する混合機内や製造したエアモルタル・エアミルクを施工場所まで輸送するパイプ内で、エアモルタル・エアミルクが急速に硬化することを防止するために硬化を遅らせる遅延剤を添加する方法が採用されている（特許文献１）。
【０００５】
しかし、この方法には、多量に遅延剤をエアモルタル・エアミルクに添加すると強度発現が遅れることがあり、また、少なすぎると遅延効果が発揮されずに混合機内や輸送パイプ内でエアモルタル・エアミルクが硬化するので硬化開始時間の調整には高度な管理を要するという問題を有している。さらに、トラブルや段取り変えのため施工が中断した場合、硬化開始時間を施工途中で調整できないため製造したエアモルタル・エアミルクを廃棄しなければならないという問題も有している。
【０００６】
そのため、硬化開始時間を施工途中で容易に調整できるエアモルタル・エアミルク工法が求められている。
【特許文献１】特開平１０−２９８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、硬化時間を施工途中で容易に調整できるエアモルタル・エアミルク工法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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、エアモルタル・エアミルクの製造時に該エアモルタル・エアミルクの硬化を抑制する遅延剤を過剰に添加し、初期の流動性を良好に保ったまま、打設の直前に該エアモルタル・エアミルクの硬化を促進させる刺激剤を添加することで施工途中に硬化開始時間を容易に調整できる工法を見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、セメント１００重量部に硬化を抑制する遅延剤０．２〜１．０重量部を添加してエアモルタル又はエアミルクを作製し、打設の直前に前記遅延剤の２倍〜２０倍重量部の硬化を促進する刺激剤を前記エアモルタル・エアミルクに添加するエアモルタル・エアミルク工法を提供する。
なお、遅延剤とはセメントの水和反応を遅延させる物質をいい、刺激剤とはセメントの水和反応を促進させる物質をいう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るエアモルタル・エアミルク工法は、エアモルタル・エアミルクの硬化時間を施工途中に容易に調整することができる。
また、本発明に係るエアモルタル・エアミルク工法は、遅延剤を過剰に添加しているため、混合機内や輸送パイプ内でエアモルタル・エアミルクが硬化することがなく、初期の流動性を良好に保ったまま施工場所まで運び、その場所でエアモルタル・エアミルクを硬化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係るエアモルタル・エアミルク工法の実施形態について説明する。
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法は、セメント１００重量部に硬化を抑制する遅延剤０．２〜１．０重量部を添加してエアモルタル又はエアミルクを作製し、打設の直前に前記遅延剤の２倍〜２０倍重量部の硬化を促進する刺激剤を前記エアモルタル・エアミルクに添加するものである。
【００１２】
以下、本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法において用いられる原料及び薬剤について説明する。
【００１３】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法においては、常法により製造されるエアモルタル・エアミルクを使用することができる。
エアミルクとは、セメントに水を加えてセメントペーストを作製し、該セメントペーストに起泡剤で形成した気泡体を混入し混合したものである。また、エアモルタルとは、セメントに砂等の細骨材及び水を加えてモルタルを作製し、該モルタルに起泡剤で形成した気泡体を混入し混合したものである。
尚、気泡体とは、気泡の集合体をいい、例えばシェービングクリーム状のものである。
原料となるセメントは、特に制限されるものではなく、各種のものを使用できる。
例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、ジェットセメント等が挙げられる。
【００１４】
前記エアモルタル・エアミルクを作製する際のセメントと混合する水は、通常、清水が用いられる。水の使用量は、通常、セメント１００重量部に対して、５０〜２００重量部である。５０重量部未満では、混練ができないという問題があり、２００重量部を超えると材料が分離してしまうという問題がある。
【００１５】
前記エアモルタルで使用する細骨材としては、例えば、川砂、山砂、海砂、天然軽量細骨材（パーライト、ヒル石等）などの天然細骨材や砕砂、人工軽量細骨材、高炉スラグ細骨材などの人工軽量細骨材等を用いることができる。
細骨材の配合量は、セメント１００重量部に対して、５００重量部以下である。
細骨材が５００重量部を超えるとモルタルの混練が非常に困難になるという問題がある。
【００１６】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法で使用する起泡剤は、特に限定されるものではなく、加水分解タンパク質、樹脂石けん及び合成界面活性剤を主成分とする起泡剤を使用できる。
合成界面活性剤を主成分とする起泡剤としては、アニオン系界面活性剤のものが好ましい。
該起泡剤の使用量は、通常、セメント１００重量部に対して、０．１〜０．４重量部である。
０．１重量部未満では、気泡が分離するという問題があり、０．４重量部を超えると配合できないという問題がある。
該起泡剤は、通常、水溶液で使用する。該起泡剤と水との配合割合は、起泡剤１重量部に対して水が１〜１０００重量部である。
【００１７】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法で使用する遅延剤としては、特に限定されるものではなく、無機化合物系ではケイフッ化物、ホウ酸類、リン酸塩、亜鉛及び鉛、銅の酸化物等を使用でき、有機化合物系ではグルコン酸、クエン酸、グルコヘプトン酸等のオキシカルボン酸及びその塩、２−ケトカルボン酸等のケト酸及びその塩や糖類及び糖アルコール類、リグニンスルホン酸のような高分子有機酸等を使用できる。これらの遅延剤の中でも、オキシカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩、糖類誘導体及びケイフッ化物等がよく使用される。
該遅延剤は、エアモルタル・エアミルク作製時に添加することにより、該エアモルタル・エアミルクの硬化を抑制させる働きをする。
尚、セメントとして、速硬性セメント（例えば、ジェットセメント等）を用いた場合には、商品名「ジェットセッター」（住友大阪セメント(株)製、主成分：クエン酸）が好適である。
本実施形態では、これらの遅延剤を一種単独又は二種以上混合して用いることができる。
該遅延剤の使用量は、セメント１００重量部に対して、０．２〜１．０重量部用いられる。
０．２重量部未満では遅延効果が発揮されないという問題があり、１．０重量部を超えるとセメントの強度発現が低下してしまうという問題がある。
【００１８】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法で使用する刺激剤としては、特に限定されるものではなく、無機化合物ではカルシウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属・アルカリ土類金属の水酸化物を使用でき、有機化合物系ではトリエタノールアミンのようなアミン類、ギ酸カルシウムのような有機酸のカルシウム塩等を使用できる。
尚、セメントとして、速硬性セメント（例えば、ジェットセメント等）を用いた場合には、消石灰が好適である。
本実施形態では、これらの刺激剤を一種単独又は二種以上混合して用いることができる。
該刺激剤の使用量は、使用した遅延剤の２倍〜２０倍の重量部用いられる。
２倍の重量部未満では刺激剤としての効果が現れず硬化が促進されないという問題があり、２０倍の重量部を超えると配合上セメント重量が減少するため強度の低下を招くという問題がある。
【００１９】
その他の混和剤としては、必要に応じて、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動剤、防錆剤、防水剤、収縮低減剤、水和熱抑制剤等を使用できる。
【００２０】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法の一の実施例について説明する。
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法においては、所定量の水に所定量のセメント及び所定量の遅延剤、モルタルの場合には更に細骨材である所定量の砂を混入し混練することにより、遅延剤が添加された遅延剤入りセメントペースト若しくは遅延剤入りモルタルを製造する。
それとは別系統で所定量の起泡剤を水に溶解し希釈液を調整する。該希釈液とコンプレッサーによって圧縮された空気とを発泡機と呼ばれる装置に所定の体積比率で投入し混合することにより、シェビングクリーム状の気泡体を製造する。
前記遅延剤入りセメントペースト若しくは遅延剤入りモルタルと前記気泡体とを混合することで遅延剤入りエアミルク若しくは遅延剤入りエアモルタルを製造する。
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法においては、前記で製造した遅延剤入りエアモルタル若しくは遅延剤入りエアミルクを打設する直前に刺激剤の入った水溶液を添加し混合してエアモルタル若しくはエアミルクを現場に打設する。
刺激剤を添加する時期は、遅延剤入りエアモルタル若しくは遅延剤入りエアミルクの打設の直前である。
【００２１】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法の他の実施例について説明する。
まず、所定量の水に所定量のセメント及び所定量の遅延剤、モルタルの場合には更に細骨材である所定量の砂を混入し混練することにより、遅延剤が添加された遅延剤入りセメントペースト若しくは遅延剤入りモルタルを製造する。
それとは別系統で所定量の起泡剤と所定量の刺激剤とを水に溶解し刺激剤入り希釈液を調整する。該刺激剤入り希釈液とコンプレッサーによって圧縮された空気とを発泡機と呼ばれる装置に所定の体積比率で投入し混合することによりシェービングクリーム状の刺激剤入り気泡体を製造する。
前記で製造した遅延剤が添加された遅延剤入りセメントペースト若しくは遅延剤入りモルタルを打設する直前に刺激剤入り気泡体を添加し混合してエアモルタル若しくはエアミルクを作製し、該エアモルタル若しくはエアミルクを現場に打設する。
尚、遅延剤入りセメントペースト若しくは遅延剤入りモルタルに刺激剤を添加した後に、気泡を加えて混合すると該セメントペースト若しくはモルタルの流動性が低下する虞があるため好ましくない。
【００２２】
本実施形態のエアモルタル・エアミルク工法の更に他の実施例について説明する。
上記と同様の方法により予め別の場所で遅延剤入りエアモルタル若しくは遅延剤入りエアミルクを製造する。
該遅延剤入りエアモルタル若しくは遅延剤入りエアミルクを、例えば、ミキサー車等により運搬し、打設現場で打設の直前に刺激剤を添加混合し打設することも可能である。
エアモルタル若しくはエアミルクには、硬化を抑制させる遅延剤が過剰に添加されているため、ミキサー車内で該エアモルタル・エアミルクが硬化することが無く、所定の場所まで運搬することができる。打設現場が、狭い等の理由により現場にエアミルク・エアモルタルの製造機器を設置できない場合等に有効である。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明のエアモルタル・エアミルク工法の具体例及びその効果を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
（遅延剤添加速硬性エアモルタルの作製）
ジェットセメント（住友大阪セメント(株)製）２７３ｋｇに水３２２ｋｇ、遅延剤（主成分：クエン酸、住友大阪セメント(株)製、商品名「ジェットセッター」）１．３７ｋｇ、細骨材（砂）２７３ｋｇ、流動化剤（ポリカルボン酸系、花王(株)製、商品名「マイティ３０００」）３．０９ｋｇを順に加えて混合攪拌してモルタルを作製した。
該モルタルに、起泡剤（界面活性剤系、住友大阪セメント(株)製、商品名「スミシールドＡ」）１ｋｇを水２５ｋｇに溶解させ空気を吹き込み作製した気泡４８５Ｌを加えて混合攪拌して遅延剤添加速硬性エアモルタルを作製した。
【００２５】
（刺激剤の調整）
刺激剤としては、消石灰（河合石灰(株)製）を水に溶解させて用いた。
消石灰と水との混合比は、重量比で（消石灰：水＝１：２）になるように調整した。
【００２６】
（実施例１）
上記で作製した遅延剤添加速硬化性エアモルタル ８７２ｋｇに消石灰水溶液（刺激剤）１２Ｌ（消石灰量５ｋｇ）を加えて混合して供試体を作製し、３０分間隔で試料を採り一軸圧縮試験を行った。
（実施例２）
消石灰水溶液（刺激剤）の量を変えて、前記実施例１と同様の試験を行った。
（比較例１）
消石灰水溶液（刺激剤）を加えないで、前記実施例１と同様の試験を行った。
その結果を表１に示した。
【００２７】
【表１】
2005271280.tif 000002
尚、エアモルタルフロー値は、JIS R 5201のフロー試験に準じて測定した。
また、一軸圧縮試験は、JIS R 5201のセメントの物理試験方法に準じた方法を用いた。
【００２８】
刺激剤（消石灰）無添加の場合、２．５時間経過後も強度発現しなかった。
実施例１，２より刺激剤を添加することにより、初期のフロー値が良好である上、施工途中に硬化開始時間を容易に調整できることが確認できた。