(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムアルミネート、セッコウ、及び強熱減量が５重量％以下のアルカリ金属アルミン酸塩を含有してなる吹付工法用急結剤を、セメント１００重量部に対して５重量部以上含有してなり、長期圧縮強度低下率が１５％以下であることを特徴とする急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項２】
カルシウムアルミネート、セッコウ、及び硫酸アルミニウムを含有してなる吹付工法用急結剤を、セメント１００重量部に対して５重量部以上含有してなり、長期圧縮強度低下率が１５％以下であることを特徴とする急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項３】
カルシウムアルミネート、セッコウ、強熱減量が５重量％以下のアルカリ金属アルミン酸塩、及び硫酸アルミニウムを含有してなる吹付工法用急結剤を、セメント１００重量部に対して５重量部以上含有してなり、長期圧縮強度低下率が１５％以下であることを特徴とする急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項４】
さらに、減水剤、増粘剤、繊維状物質、及び超微粉の群から選ばれる一種又は二種以上の混和材を含有してなることを特徴とする請求項１〜３のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項５】
セメント１００重量部に対して、固形分換算で減水剤０．１〜２重量部を含有してなることを特徴とする請求項１〜４のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項６】
セメント１００重量部に対して、増粘剤０．００１〜０．５重量部を含有してなることを特徴とする請求項１〜５のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項７】
セメント１００重量部に対して、繊維状物質０．５〜１０重量部を含有してなることを特徴とする請求項１〜６のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項８】
セメント１００重量部に対して、超微粉１〜５０重量部を含有してなることを特徴とする請求項１〜７のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項９】
セメントの単位量が３６０〜５００ｋｇ／ｍ3であることを特徴とする請求項１〜８のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項１０】
水の使用量が水／セメント比で４０〜５５％であることを特徴とする請求項１〜９のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【請求項１１】
細骨材率が７０〜８５％であることを特徴とする請求項１〜１０のうちの１項記載の急結性湿式吹付セメントコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、及び導水路等のトンネルにおいて、露出した地山面へ吹付ける時に使用する吹付工法用急結剤及びそれを用いた吹付工法に関する。
【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コンクリートの吹付工法が行われている（特公昭６２−４１４９号公報）。
この工法は、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、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。この吹付工法に使用する急結剤としては、カルシウムアルミネートに、アルカリ金属アルミン酸塩やアルカリ金属炭酸塩等を混合したものが使用されていた。
この急結性吹付コンクリートは、初期凝結が促進し、コンクリートが速やかに硬化するので、崩落の危険がある地山面を保護できるけれども、材齢２８日後の長期強度は、急結剤を添加しない吹付コンクリートと比較すると、３０％前後低下するという欠点があった。
このように、急結剤の添加により強度低下が起こるけれども、比較的安定した地山では地山を保護するのには充分な強度であり、かなり不安定な地山においては、吹付厚さを大きくすることにより対処されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吹付厚さを大きくすることは、吹付材料の使用量が多くなるので経済的に好ましくなく、作業時間も長くなるという課題があった。
近年、長期強度低下のない高強度吹付コンクリートが求められるようになった。特に、大断面トンネルの施工においては、地山の露出面積が大きくなり、吹付材料の使用量も多くなることから、より高い強度発現性が期待できる急結剤及びそれを用いた吹付材料の需要が大きくなりつつあった。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ある特定の吹付工法用急結剤を使用し吹付けを行うことにより、上記問題点を解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、カルシウムアルミネート、セッコウ、並びに、粉末状アルカリ金属アルミン酸塩及び／又は硫酸アルミニウムを含有してなる吹付工法用急結剤をセメント１００重量部に対して５重量部以上含有してなり、長期圧縮強度低下率が１５％以下であることを特徴とする急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、粉末状アルカリ金属アルミン酸塩の強熱減量が５重量％以下であることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、さらに、減水剤、増粘剤、繊維状物質、及び超微粉の群から選ばれる一種又は二種以上の混和材を含有してなることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、セメント１００重量部に対して、固形分換算で減水剤０．１〜２重量部を含有してなることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、セメント１００重量部に対して、増粘剤０．００１〜０．５重量部を含有してなることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、セメント１００重量部に対して、繊維状物質０．５〜１０重量部を含有してなることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、セメント１００重量部に対して、超微粉１〜５０重量部を含有してなることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、セメントの単位量が３６０〜５００ｋｇ／ｍ３  であることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、水の使用量が水／セメント比で４０〜５５％ であることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートであり、細骨材率が７０〜８５％であることを特徴とする該急結性湿式吹付セメントコンクリートである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明ではセメントモルタルやコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００６】
本発明では、カルシウムアルミネート、セッコウ、並びに、アルカリ金属アルミン酸塩及び／又は硫酸アルミニウムを含有する吹付工法用急結剤（以下本急結剤という）を、セメント１００重量部に対して５重量部以上使用した急結性吹付セメントコンクリートが、本急結剤を使用しない吹付セメントコンクリートに対して、長期圧縮強度低下率が１５％以下（吹付セメントコンクリートの圧縮強度と同じ又は大きくなる場合も含む）であることを特徴とする。但し、長期圧縮強度とは、材齢２８日以降の圧縮強度をいい、圧縮強度を比較する場合の吹付セメントコンクリートと急結性吹付セメントコンクリートの配合量は同じものとする。急結性吹付セメントコンクリートの圧縮強度の低下率を１５％以下にすることにより、急結性吹付セメントコンクリートの吹付厚さを小さくでき、初期強度が大きいために、不安定な地山へ吹付けた場合に、吹付け後直ちに安定性が大きくなるという特徴を有する。
【０００７】
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、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、並びに、フルオロカルシウムアルミネートを含有するフルオロセメント等が挙げられ、これらを微粉末化して使用してもよい。これらの中では、セメントコンクリートを練り置いた後のポンプ圧送性が良好な点で、普通ポルトランドセメントが好ましい。早強ポルトランドセメントを使用した場合には、スランプの低下が大きく、セメントコンクリートを練り置いた後のポンプ圧送性が低下するおそれがある。吹付けに要求されるリバウンド、粉塵、圧送性、強度性状、及び施工条件等の性能により適したセメントを選択できる。
【０００８】
本発明で使用するカルシウムアルミネートとは、ＣａＯ原料やＡl2Ｏ3 原料等を混合したものを、キルンで焼成したり、電気炉で溶融したりする等の熱処理をして得られるものをいい、初期にセメントコンクリートの凝結を起こさせる急結成分である。
カルシウムアルミネートの鉱物成分としては、ＣａＯをＣ、Ａl2Ｏ3 をＡとすると、Ｃ3 Ａ、Ｃ12Ａ7 、ＣＡ、及びＣＡ2 等で示されるカルシウムアルミネート熱処理物を粉砕したもの等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。さらに、その他の鉱物成分として、ナトリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属が一部固溶したカルシウムアルミネート等が挙げられる。これらの中では、反応活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、Ｃ12Ａ7 組成に対応する熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネートがより好ましい。
又、ＳｉＯ2 を含有するアルミノケイ酸カルシウム、Ｃ12Ａ7 の１つのＣａＯをＣａＦ2 等のハロゲン化物で置き換えたＣ11Ａ7 ・ ＣａＸ2 （Ｘはフッ素等のハロゲン）、ＳＯ3 成分を含むＣ4 Ａ3 ・ ＳＯ3 も同様に使用できる。更に、アルミナセメントも同様に使用できる。
カルシウムアルミネートの粒度は、急結性や初期強度発現性の点で、ブレーン値で５０００ｃｍ2 ／ｇ以上が好ましい。５０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと急結性や初期強度発現性が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明で使用するセッコウは、強度発現性を向上するために使用するものである。セッコウとしては、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。セッコウの粒度は、強度発現性の点で、ブレーン値で３０００ｃｍ2 ／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ2 ／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ2 ／ｇ未満だと強度発現性が低下するおそれがある。
【００１０】
セッコウの使用量は、カルシウムアルミネート１００重量部に対して、２０〜２００重量部が好ましく、５０〜１５０重量部がより好ましい。２０重量部未満だと長期強度発現性が小さく、２００重量部を越えると初期凝結が遅れ、地山に対する付着性が小さくなるおそれがある。
【００１１】
本発明で使用するアルカリ金属アルミン酸塩は、水酸化アルミニウムとアルカリ金属水酸化物を混合溶融し、乾燥して粉末状として得られるものであり、セメントの初期凝結を促進する作用がある。
アルカリ金属アルミン酸塩としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、及びアルミン酸リチウム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用してもよい。これらの中では、凝結性の点で、アルミン酸ナトリウムが好ましい。
これらのアルカリ金属アルミン酸塩は、製造条件により無水物又はこれらに吸着水を持つもの等が調製でき、いずれも使用できるが、カルシウムアルミネートと混合したときの貯蔵安定性が向上する点で、アルカリ金属アルミン酸塩の強熱減量が１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましい。１０重量％を越えるとカルシウムアルミネートと混合した場合に貯蔵安定性が低下し、品質が劣化するおそれがある。
【００１２】
本発明で使用する硫酸アルミニウムは、初期凝結を促進するものであり、セメントの水和反応過程でアルミニウムイオンを供給し、セメントやカルシウムアルミネート由来のカルシウムイオンと反応してカルシウムアルミネート水和物を生成し、さらに硫酸イオンと反応して早期にカルシウムスルホアルミネート水和物を生成し、初期強度発現性の向上に寄与するものである。
硫酸アルミニウムは無水物及び含水物いずれもが使用でき、無水物と含水物を併用してもよい。さらに、無水及び含水硫酸アルミニウムは水に溶解させて水溶液としてセメント組成物と混合してもよい。
【００１３】
硫酸アルミニウムはセメントの初期凝結を促進する一方で、アルカリ骨材反応を促進しないという特徴がある。アルカリ金属アルミン酸塩はセメントの初期凝結を大きく促進し、地山面への付着力を大きくするという特徴がある。又、アルカリ金属アルミン酸塩と硫酸アルミニウムを併用してもよい。
【００１４】
アルカリ金属アルミン酸塩や硫酸アルミニウムの使用量は、カルシウムアルミネート１００重量部に対して、１〜２０重量部が好ましく、３〜１５重量部がより好ましい。１重量部未満だとセメントの初期凝結を促進しにくく、２０重量部を越えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。
【００１５】
本急結剤の使用量は、セメント１００重量部に対して、５〜２０重量部が好ましく、７〜１５重量部がより好ましい。５重量部未満だと初期凝結を十分に得られないおそれがあり、２０重量部を越えると、本急結剤を使用しない吹付セメントコンクリートに対する材齢２８日後の強度低下率を１５％以下に抑えられないために急結剤の使用量が多くなってしまい、経済的に不利になるおそれがある。
【００１６】
本発明では、場合によって、さらに、減水剤、増粘剤、繊維状物質、及び超微粉からなる群より選ばれる一種又は二種以上の混和材を使用してもよい。
【００１７】
本発明で使用する減水剤とは、セメントコンクリートの流動性や急結剤スラリーの分散安定性を改善するために使用するものをいい、液状や粉状のものいずれも使用できる。減水剤としては、ポリオール誘導体、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を併用してもよい。これらの中では、高強度発現性や分散安定性の点で、高性能減水剤が好ましい。
高性能減水剤により、急結剤の使用量、粉塵の発生量、及びリバウンド率が極めて少なくできる。
高性能減水剤としては、アルキルアリルスルホン酸塩のホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物等が挙げられ、液状や粉状のものいずれも使用でき、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、効果が大きい点で、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、及びポリカルボン酸系高分子化合物が好ましい。
【００１８】
高性能減水剤の使用量は、固形分換算でセメント１００重量部に対して、０．１〜２重量部が好ましく、０．３〜１重量部がより好ましい。０．１重量部未満では効果がなく、２重量部を越えると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００１９】
本発明で使用する増粘剤とは、セメントコンクリートに粘性を与え、吹付直後のダレを防止し、リバウンド率を小さくし、粉塵発生を抑制するものをいう。増粘剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びヒドロキシエチルエチルセルロース等のセルロース類、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、β−１，３グルカン、プルラン、グアガム、カゼイン、及びウェランガム等の多糖類、酢酸ビニル、エチレン、塩化ビニル、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム、及び不飽和カルボン酸等のビニル重合体やこれらの共重合体、並びに、酢酸ビニル重合体やその共重合体をケン化しポリビニルアルコール骨格に変性したもの等のエマルジョン類等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、初期凝結を阻害しにくい点で、セルロース類が好ましい。
【００２０】
増粘剤の使用量は、セメント１００重量部に対して、０．００１〜０．５重量部が好ましく、０．００５〜０．３重量部がより好ましい。０．００１重量部未満ではセメントコンクリートの粘性が小さく吹付けたときにダレが生じたり、リバウンド率が大きくなったりし、０．５重量部を越えるとセメントコンクリートの粘性が大きくなり、セメントコンクリートの圧送性に支障を生じるおそれがある。
【００２１】
本発明で使用する繊維状物質はセメントコンクリートの耐衝撃性や弾性を向上する効果があり、無機質や有機質いずれも使用できる。
無機質の繊維状物質としては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、石綿、セラミック繊維、及び金属繊維等が挙げられ、有機質の繊維状物質としては、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリル繊維、セルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、パルプ、麻、木毛、及び木片等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では経済性の点で、金属繊維やビニロン繊維が好ましい。
繊維状物質の長さは圧送性や混合性等の点で、３０ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下がより好ましい。３０ｍｍを越えると圧送中にセメントモルタルにより圧送管が閉塞するおそれがある。
【００２２】
繊維状物質の使用量は、セメント１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。０．５重量部未満では効果がなく、１０重量部を越えると強度発現性を阻害し、効果がなくなるおそれがある。
【００２３】
本発明で使用する超微粉とは、平均粒径１０μｍ以下のものをいい、セメント量、粉塵量、及びリバウンド率を少なくし、セメントコンクリートの圧送性を向上する。超微粉としては、微粉スラグ、微粉フライアッシュ、ベントナイト、メタカオリン、及びシリカフューム等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を併用してもよい。これらの中では、強度発現性の点でシリカフュームが好ましい。
【００２４】
超微粉の使用量は、セメント１００重量部に対して、１〜５０重量部が好ましく、２〜３０重量部がより好ましい。１重量部未満では効果がなく、５０重量部を越えると凝結や硬化が遅れるおそれがある。
【００２５】
さらに、本発明では、セメントコンクリートの凝結時間を遅延させるために、有機酸、有機酸とアルカリ金属炭酸塩の混合物、リン酸塩、ホウ酸又はその塩、及びアルコール類等の凝結遅延剤を使用してもよく、又、流動性の改善や凍害の防止等のためにＡＥ剤を使用してもよい。
【００２６】
本発明で使用するセメントの単位量は、より高強度化する点で、３６０ｋｇ／ｍ3 以上が好ましく、３６０〜５００ｋｇ／ｍ3 がより好ましい。３６０ｋｇ／ｍ3 未満だと強度発現性が小さく、５００ｋｇ／ｍ3 を越えるとセメントコンクリートの圧送性に支障をきたすおそれがある。
【００２７】
本発明の水の使用量は、強度発現性の点で、水／セメント比で３５％以上が好ましく、４０〜５５％がより好ましい。３５％未満だとセメントコンクリートが十分に混合できず、５５％を越えると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００２８】
本発明で使用する骨材は吸水率が低くて、骨材強度が高いものが好ましいが、特に制限されるものではない。
本発明での細骨材率は、リバウンド率低減やポンプ圧送性の点で、６０％以上が好ましく、７０〜８５％がより好ましい。６０％未満だとリバウンド率が多くなり、８５％を越えるとセメントコンクリートが圧送管に付着し、圧送性が低下するおそれがある。
本発明の骨材の最大寸法は、リバウンド率低減の点で、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。１５ｍｍを越えるとリバウンド率が多くなるおそれがある。
細骨材としては、川砂、山砂、石灰砂、及び珪砂等が使用できる。
粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用できる。
【００２９】
本発明の吹付工法においては、従来使用の吹付設備等が使用できる。
本発明の吹付工法では、要求される物性、経済性、及び施工性等からセメントコンクリートとして吹付けできる。
本発明の吹付工法は、乾式吹付法でもよいが、粉塵量が多くなるおそれがあるので、本急結剤を使用する前に予め水を加え混練りした湿式吹付セメントコンクリートを使用することが好ましい。
本発明の湿式吹付工法としては、セメント、細骨材、粗骨材、及び水を加えて混練し、空気圧送し、途中にＹ字管を設け、その一方から急結剤供給装置により本急結剤を空気圧送し、合流混合して急結性湿式吹付コンクリートとしたものを吹付ける方法が挙げられる。
【００３０】
混和材はセメントコンクリート側と本急結剤側のどちら側にも混合でき、片側のみに使用してもよく、両側に併用してもよいが、強度向上、リバウンド防止、及び凝結コントロールの点で、セメントコンクリート側に添加することが好ましい。特に単位水量を小さくし、強度発現性を向上させる点で、減水剤を予め吹付セメントコンクリートに添加して使用することがより好ましい。最終的にこれらの材料を混合した急結性吹付セメントコンクリートが吹付けられれば問題はない。
【００３１】
本発明の吹付工法においては、従来使用の吹付設備等が使用できる。通常、吹付圧力は２〜５ｋｇ／ｃｍ2 、吹付速度は４〜２０ｍ3 ／ｈである。
吹付設備は吹付けが十分に行われれば、特に限定されるものではなく、例えば、吹付セメントコンクリートの圧送にはアリバー社商品名「アリバー２８０」等が、本急結剤の圧送には急結剤圧送装置「ナトムクリート」等が、それぞれ使用できる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００３３】
実施例１
各材料の単位量をセメントａ４５０ｋｇ／ｍ3 、細骨材１００２ｋｇ／ｍ3 、粗骨材６７１ｋｇ／ｍ3 、水２２５ｋｇ／ｍ3 として吹付コンクリートを調製し、これをコンクリート圧送機「アリバー２８０」により空気圧送した。
途中に設けたＹ字管の一方より、カルシウムアルミネートＡ１００重量部、アルカリ金属アルミン酸塩▲１▼を１０重量部、及び表１に示す量のセッコウからなる急結剤を、セメントａ１００重量部に対して１０重量部となるように、急結剤添加装置「ナトムクリート」により添加して急結性吹付コンクリートを調製した。
この急結性吹付コンクリートについて評価した。結果を表１に示す。
（使用材料）
セメントａ：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値３２００ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１６
細骨材：新潟県青海町産石灰砂、表面水率３．１％、比重２．６４
粗骨材：新潟県糸魚川市産川砂利、表乾状態、比重２．６５、最大寸法１０ｍｍカルシウムアルミネートＡ：主成分Ｃ12Ａ7 、非晶質、ブレーン値６０５０ｃｍ2 ／ｇ
セッコウＩ：無水セッコウ粉砕品、ブレーン値５９００ｃｍ2 ／ｇ
セッコウＩＩ：二水セッコウ粉砕品、ブレーン値５２００ｃｍ2 ／ｇ
アルカリ金属アルミン酸塩▲１▼：アルミン酸ナトリウム、市販品、強熱減量２．１重量％
（測定方法）
圧縮強度：調製した急結性吹付コンクリートを吹付けした。材齢１時間は幅２５ｃｍ×長さ２５ｃｍのプルアウト型枠で作成した供試体を使用し、プルアウト型枠表面からピンを急結性吹付コンクリートで被覆し、型枠の裏側よりピンを引き抜き、その時の引き抜き強度を求め、（圧縮強度）＝（引き抜き強度）×４／（供試体接触面積）の式から圧縮強度を算出した。材齢１日以降は幅５０ｃｍ×長さ５０ｃｍ×厚さ２０ｃｍの型枠から採取した直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍの供試体を２０トン耐圧機で測定し、圧縮強度を求めた。
強熱減量：アルカリ金属アルミン酸塩を電気炉中で１１００℃、２４時間加熱し、〔１−（加熱後の重量）／（加熱前の重量）〕×１００（重量％）の式から算出した。
強度低下率：（強度低下率）＝〔１−（急結剤を添加した急結性吹付コンクリートの２８日後の圧縮強度）／（急結剤を添加しない吹付コンクリートの２８日後の圧縮強度）〕×１００（％）の式から算出した。
【００３４】
【表１】
0003979696.tif 000002
【００３５】
実施例２
カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及び表２に示す量のアルカリ金属アルミン酸塩と硫酸アルミニウムからなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートと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。
（使用材料）
アルカリ金属アルミン酸塩▲２▼：アルミン酸カリウム、市販品、強熱減量２．１％
硫酸アルミニウムＡ：無水硫酸アルミニウム、市販品
硫酸アルミニウムＢ：硫酸アルミニウム１８水和物、市販品
【００３６】
【表２】
0003979696.tif 000003
【００３７】
実施例３
カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及び表３に示す強熱減量のアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
（測定方法）
貯蔵安定性：調製した急結剤を直ちに３５℃、湿度９０％の恒温恒湿室に貯蔵した。恒温恒湿室に搬入した日を０日とし、５日毎に急結剤を取り出して急結性吹付コンクリートとし、１時間後の圧縮強度を求めた。
【００３８】
【表３】
0003979696.tif 000004
【００３９】
実施例４
カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して表４に示す量を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
（使用材料）
カルシウムアルミネートＢ：アルミノケイ酸ナトリウム、市販品、非晶質、ブレーン値５９００ｃｍ2 ／ｇ
【００４０】
【表４】
0003979696.tif 000005
【００４１】
実施例５
セメント１００重量部に対して表４に示す量の高性能減水剤を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及び表５に示す量のアルカリ金属アルミン酸塩▲１▼と硫酸アルミニウムＡからなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。なお、吹付コンクリートについてスランプを測定した。結果を表５に示す。
（使用材料）
高性能減水剤ａ：市販ポリカルボン酸系高分子化合物
高性能減水剤ｂ：市販ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物系
（測定方法）
スランプ：ＪＩＳ  Ａ  １１０１に準じた。
【００４２】
【表５】
0003979696.tif 000006
【００４３】
比較例１
セメント１００重量部に対して減水剤ａ０．５重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネートとアルカリ金属アルミン酸塩を主成分とする市販の急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行い、材齢２８日後の圧縮強度を実施例４の実験Ｎｏ．４−３と比較した。その結果、材齢２８日後の圧縮強度は２５．５Ｎ／ｍｍ2 であり、急結剤を使用しない吹付コンクリートに対する強度低下率は４６．３％であった。
【００４４】
実施例６
セメント１００重量部に対して表６に示す量の増粘剤を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に示す。
（使用材料）
増粘剤ｉ：メチルセルロース、市販品
増粘剤ｉｉ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース、市販品
（測定方法）
粉塵量：急結性吹付コンクリートを４ｍ3 ／ｈの吹付速度で３０分間、鉄板でアーチ状に製作した高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。１０分毎に吹付場所より３ｍの定位置で粉塵量を測定し、得られた測定値の平均値を示した。
ダレ：急結性吹付コンクリートを４ｍ3 ／ｈの吹付速度で１分間、高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付け、吹付直後にダレなければ◎、ダレが少し見られたら○、ダレが相当見られたら×とした。
圧送性：急結性吹付コンクリートを４ｍ3 ／ｈの吹付速度、４ｋｇ／ｃｍ2 の圧送圧力で、３０分間圧送管を用いて吹付け、圧送管内の圧力を測定した。圧送管内の圧力が４．０〜５．５ｋｇ／ｃｍ2 である場合を◎、圧送管内が閉塞しやすくなる６．０ｋｇ／ｃｍ2 以上になっても、圧送管に衝撃を与えることにより４．０〜５．５ｋｇ／ｃｍ2 になる場合を○、圧送管が閉塞し、圧送管に衝撃を与えても４．０〜５．５ｋｇ／ｃｍ2 とならない場合を×とした。
【００４５】
【表６】
0003979696.tif 000007
【００４６】
実施例７
セメント１００重量部に対して表７に示す量の繊維状物質を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表７に示す。
（使用材料）
繊維状物質ア：ビニロン繊維、繊維長１０ｍｍ
繊維状物質イ：スチール繊維、繊維長１０ｍｍ
（測定方法）
耐衝撃性：急結性吹付コンクリートを幅２０ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ１ｃｍの型枠に吹付けし、材齢１時間後に底面を取り外し、平らにならした標準砂の上に置き、重さ１００ｇの球体を５０ｃｍの高さから落下させた。落下回数が５回以内でひびが入って破壊したら×、ひびは入ったが破壊しなかったら○、ひびが入らなかったら◎とした。
【００４７】
【表７】
0003979696.tif 000008
【００４８】
実施例８
セメント１００重量部に対して表８に示す量の超微粉を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表８に示す。
（使用材料）
超微粉α：市販シリカフューム、平均粒径１０μｍ以下
超微粉β：市販メタカオリン、平均粒径１０μｍ以下
（測定方法）
リバウンド率：急結性吹付コンクリートを４ｍ3 ／ｈの吹付速度で３０分間、高さ３．５ｍ、幅２．５ｍの模擬トンネルに吹付けた。吹付終了後、付着せずに落下した急結性吹付コンクリートの量を測定し、（リバウンド率）＝（吹付けの際に模擬トンネルに付着せずに落下した急結性吹付コンクリートの重量）／（吹付に使用した急結性吹付コンクリートの重量）×１００（％）の式より算出した。
【００４９】
【表８】
0003979696.tif 000009
【００５０】
実施例９
表９に示す量のセメントの単位量、細骨材率６０％、及び水／セメント比５０％として吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表９に示す。
（使用材料）
セメントｂ：早強ポルトランドセメント、市販品、ブレーン値４０００ｃｍ2 ／ｇ、比重３．１４
【００５１】
【表９】
0003979696.tif 000010
【００５２】
実施例１０
セメント４５０ｋｇ／ｍ3 、細骨材率６０％、及び、水の量を、セメント１００重量部に対して表１０に示す量とし、セメント１００重量部に対して減水剤ａ０．５重量部を混合して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１０に示す。
【００５３】
【表１０】
0003979696.tif 000011
【００５４】
実施例１１
セメントと水の単位量を一定とし、表１１に示す量の細骨材率として吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１１に示す。
【００５５】
【表１１】
0003979696.tif 000012
【００５６】
実施例１２
表１２に示す最大寸法の粗骨材を使用して吹付コンクリートとし、カルシウムアルミネート１００重量部、セッコウＩ１００重量部、及びアルカリ金属アルミン酸塩１０重量部からなる急結剤を、セメント１００重量部に対して１０重量部を使用して急結性吹付コンクリートとしたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１１に示す。
【００５７】
【表１２】
0003979696.tif 000013
【００５８】
【発明の効果】
本発明の吹付工法用急結剤を使用することにより、材齢２８日後の強度の低下率が小さい吹付材料とすることができ、高強度化することができる。従って、不安定な地山への吹付材料として最適であり、吹付厚さを小さくできるので経済的である。又、各種混和材を併用することにより粉塵量やリバウンド率の低減、耐衝撃性の向上、及び流動性の改善等ができ、高付加価値な吹付材料とすることができる。