(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）（１−１）硫酸アルミニウム及び／又はナトリウム明礬である可溶性アルミニウム塩100質量部と（１−２）フッ化ナトリウム及び／又はケイフッ化ナトリウムであるフッ化物１〜８質量部とを含有してなるセメント急結剤を、セメント100質量部に対して固形分で２〜10質量部と（２）セメント100質量部と水40〜100質量部とを含有してなるセメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合し、吹き付けることを特徴とする急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法。
【請求項２】
（１）（１−１）硫酸アルミニウム及び／又はナトリウム明礬である可溶性アルミニウム塩100質量部と（１−２）フッ化ナトリウム及び／又はケイフッ化ナトリウムであるフッ化物２〜６質量部とを含有してなるセメント急結剤を、セメント100質量部に対して固形分で３〜８質量部と（２）セメント100質量部と水40〜100質量部とを含有してなるセメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合し、吹き付けることを特徴とする急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法。
【請求項３】
可溶性アルミニウム塩が、ナトリウム明礬であることを特徴とする請求項１又は２記載の急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法。
【請求項４】
セメントが高炉セメントである請求項１〜３のうちの１項記載の急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築分野で使用されるセメント急結剤、それを用いた急結性セメントコンクリート、及びその製造方法に関する。
本発明でセメントコンクリートとは、ペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
なお、本発明でいう部や％は特に規定のない限り質量基準で示す。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、吹付けコンクリートのリバウンド低減方法、地下やトンネル背面の空隙充填方法、並びに、水が存在する場所やひび割れした場所などでは瞬時に流動性をなくして逸流を防止する方法等に、ケイ酸塩、アルミン酸塩、及び塩化物等が有効であることが知られている。しかしながら、これらの多くは高アルカリ性であり、人体や動植物に対する危険性に課題があった。
【０００３】
一方、非アルカリ性硬化促進剤として、アルミニウム塩を用いた材料が提案されている（特開平９−０１２３５０号公報、特開平０９−１６５２４５号公報、特開平１０−０８７３５８号公報）。
しかしながら、このような材料では、急結性が弱かったり、強度発現が遅かったりして充分な施工ができないという課題があった。
【０００４】
本発明者は、前記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、特定のセメント急結剤を用いることにより、前記課題が解決できるとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、（１）（１−１）硫酸アルミニウム及び／又はナトリウム明礬である可溶性アルミニウム塩100質量部と（１−２）フッ化ナトリウム及び／又はケイフッ化ナトリウムであるフッ化物１〜８質量部とを含有してなるセメント急結剤を、セメント100質量部に対して固形分で２〜10質量部と（２）セメント100質量部と水40〜100質量部とを含有してなるセメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合し、吹き付けることを特徴とする急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法であり、（１）（１−１）硫酸アルミニウム及び／又はナトリウム明礬である可溶性アルミニウム塩100質量部と（１−２）フッ化ナトリウム及び／又はケイフッ化ナトリウムであるフッ化物２〜６質量部とを含有してなるセメント急結剤を、セメント100質量部に対して固形分で３〜８質量部と（２）セメント100質量部と水40〜100質量部とを含有してなるセメントコンクリートとをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合し、吹き付けることを特徴とする急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法であり、可溶性アルミニウム塩が、ナトリウム明礬であることを特徴とする該急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法であり、セメントが高炉セメントである該急結性セメントコンクリートのリバウンド低減方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明のセメント急結剤は、可溶性アルミニウム塩とフッ化物を含有してなるものである。
【０００８】
本発明で使用する可溶性アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウムや各種明礬が挙げられ、単独でも組み合わせても使用することが可能である。そのうち、急結性の面から、硫酸アルミニウムやナトリウム明礬が好ましい。
【０００９】
本発明で使用するフッ化物としては、フッ化ナトリウムやケイフッ化ナトリウムなどのアルカリ金属フッ化物や、フッ化マグネシウムやケイフッ化マグネシウムなどが挙げられ、そのうち、フッ化ナトリウムが急結性の面から好ましい。
フッ化物の使用量は特に限定されるものではないが、通常、可溶性アルミニウム塩100部に対して、１〜８部が好ましく、２〜６部がより好ましい。この範囲外では初期強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１０】
本発明のセメント急結剤は、可溶性アルミニウム塩とフッ化物の他に、炭酸塩、ケイ酸塩、及び硝酸塩等を併用することが可能である。
セメント急結剤は均一に混合できる面や輸送のしやすさから、水と混合した縣濁液や水溶液にして用いることが好ましい。
混合する水の量は特に限定されるものではなくできるだけセメント急結剤を高濃度にすることが好ましい。
セメント急結剤の使用量は、セメント100部に対して、固形分で２〜10部が好ましく、３〜８部がより好ましい。この範囲外では初期強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１１】
ここでセメントは特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、シリカ、スラグ、又はフライアッシュ等を混合した各種混合セメント等の使用が可能である。
【００１２】
使用する水は特に限定されるものではないが、通常、清水が用いられる。
水の使用量も特に限定されるものではないが、通常は、セメント100部に対して、40〜100部が好ましい。40部未満では流動性が悪くなる場合があり、100部を越えると強度発現が遅れる場合がある。
【００１３】
また、セメントと水以外に、骨材や、各種セメント混和材やセメント混和剤を使用することが可能である。
【００１４】
本発明に係るセメントコンクリートとは、水と混練したものでも、水と混練していないものでも使用可能である。
【００１５】
本発明では、こうして得られたセメント急結剤とセメントコンクリートとを混合して急結性セメントコンクリートとする。
本発明では、水と混練したセメントコンクリートとセメント急結剤とを混合すると、混合後、数秒から数十秒で流動性がなくなるため、圧送距離を長くする場合や施工性を考えた場合、セメント急結剤と、水と混練したセメントコンクリートをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合しながら施工することが好ましい。
【００１６】
合流混合の方法としては、Ｙ字管等の混合管を使用する方法、二重管を使用する方法、並びに、セメント急結剤を水と混合した縣濁液や水溶液をシャワー状に合流混合させるインレットピースを使用する方法等がある。
また、合流混合後の管中にスパイラル状のミキサをセットしてさらに混合する方法も可能である。
セメント急結剤とセメントコンクリートとの混合が充分であれば、付着性や可塑性が出て施工性が良くなり、混合が不充分だと、部分的に流動するものがあり、完全に施工することが困難になる場合がある。
【００１７】
地下やトンネル背面の空隙に充填する場合や、水が存在する場所、ひび割れした場所などで逸流を防止しなければならない場合等は、単に流し込む方法で充分であるが、傾斜地や上面に施工する場合などは、圧搾空気で吹き飛ばして施工することも有用である。圧搾空気の導入箇所は特に限定されるものではないが、混合管に導入することが好ましい。
なお、水が存在する場所やひび割れした場所などは吹付け施工することも有用である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実験例に基づいてさらに説明する。
【００１９】
実験例１
セメント100部、骨材200部、及び水80部をミキサで混練してセメントモルタルを製造した。
一方、表１に示すように、可溶性アルミニウム塩100部に対して、フッ化物を配合した、固形分濃度45％のセメント急結剤の水溶液を調製した。
製造したモルタルとセメント急結剤を別々に混合管に送給し、無駆動ラインミキサで、モルタル中のセメント100部に対して、セメント急結剤が固形分で５部になるように混合しながら連続的に急結性モルタルを製造し、そのフロー値を測定した。
製造した急結性モルタルを水中に流し込み、材料分離の有無を確認した。結果を表１に併記する。
なお、比較のため、セメント急結剤を使用しないで同様の実験を行った。結果を表１に併記する。
【００２０】
＜使用材料＞
セメント  ：高炉セメントＢ種、市販品
骨材      ：７号珪砂、東北珪砂社製
水        ：水道水
可溶性アルミニウム塩Ａ：硫酸バンド、試薬
可溶性アルミニウム塩Ｂ：ナトリウムミョウバン、試薬
フッ化物ａ：フッ化ナトリウム、試薬
フッ化物ｂ：ケイフッ化ナトリウム、試薬
【００２１】
＜測定方法＞
フロー値  ：内径80mm、高さ80mmのフローコーンにモルタルを入れコーンを引き抜いた後の広がり、２分後測定
材料分離  ：水中で流し込んだときの懸濁具合
【００２２】
【表１】
0004502447.tif 000002
【００２３】
実験例２
可溶性アルミニウム塩Ａ100部に対して、フッ化物ａ４部を配合した、固形分濃度45％のセメント急結剤の水溶液を調製し、セメント100部に対して表２に示す量になるように混合したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２４】
【表２】
0004502447.tif 000003
【００２５】
実験例３
セメント100部、骨材200部、及び水80部をミキサで混練してモルタルを製造し、ポンプで送給管をとおし、20リットル／minの速度で送給管先端に設けた吹付けノズルに圧送した。
一方、表３に示す配合以外は実験例１と同様に調製したセメント急結剤を、モルタル中のセメント100部に対して、５部になるように、送給管先端に設けた吹付ノズルに別途送給し、モルタルと混合して急結性モルタルとした。
さらに、７Kg/cm2の圧搾空気を100リットル／minの速度で送給管先端に設けた吹付けノズルに送給して急結性モルタルを吹飛ばし、コンクリート壁に吹き付けた。その結果を表３に併記する。
【００２６】
＜測定方法＞
跳ね返り率：（跳ね返ったモルタル量／吹付けたモルタル量）×100
ダレ率    ：肉眼で観察
【００２７】
【表３】
0004502447.tif 000004
【００２８】
【発明の効果】
本発明のセメント急結剤を用いることにより、流れ難いセメントコンクリートの製造ができ、吹き付けセメントコンクリートの跳ね返りが少なくなったり、水が存在する場所でも材料分離することなく施工でき、ひび割れ等の空隙のある場所へも充分施工することが可能である。
また、可溶性アルミニウム塩とフッ化物からなるセメント急結剤とセメントコンクリートをそれぞれ別々に送給して、送給管先端部で合流混合することによって、急結性セメントコンクリートを効率良く製造し、速やかに施工することが可能となる。