知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-54466アルミノシリケート系セメントの施工方法及び施工装置、並びに原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024054466
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】アルミノシリケート系セメントの施工方法及び施工装置、並びに原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法
(51)【国際特許分類】
B28B 13/02 20060101AFI20240410BHJP
C04B 28/26 20060101ALI20240410BHJP
C04B 22/08 20060101ALI20240410BHJP
C04B 18/08 20060101ALI20240410BHJP
C04B 18/14 20060101ALI20240410BHJP
B28C 7/00 20060101ALI20240410BHJP
【ＦＩ】
B28B13/02
C04B28/26
C04B22/08 A
C04B18/08 Z
C04B18/14 A
B28C7/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160685
(22)【出願日】2022-10-05
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】龍原 潔
(72)【発明者】
【氏名】小出 康生
(72)【発明者】
【氏名】小浦方 優美
(72)【発明者】
【氏名】今坂 功二
(72)【発明者】
【氏名】浅井 由季
(72)【発明者】
【氏名】三井 宏暉
【テーマコード（参考）】
4G055
4G056
4G112
【Ｆターム（参考）】
4G055AA01
4G055CA22
4G056AA06
4G056CA02
4G056CB23
4G056CB31
4G056CE04
4G112MB02
4G112MB33
4G112PA03
4G112PA27
4G112PA29
(57)【要約】
【課題】アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる施工方法を提供する。
【解決手段】アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、第１剤及び第２剤をそれぞれ、施工場所に搬送し、施工場所にて、第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する、施工方法。
【選択図】図１
【解決手段】アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、第１剤及び第２剤をそれぞれ、施工場所に搬送し、施工場所にて、第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する、施工方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する、施工方法。
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する、施工方法。
【請求項2】
前記第１剤の固体体積分率が１０～５５体積％である、請求項１に記載の施工方法。
【請求項3】
前記施工場所において、前記アルミノシリケート系セメントを打設する前に、前記アルミノシリケート系セメントの打設部を囲む仕切り部を設ける、請求項１又は２に記載の施工方法。
【請求項4】
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、配管を通じて前記施工場所に搬送する、請求項１又は２に記載の施工方法。
【請求項5】
アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工装置であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える施工装置。
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える施工装置。
【請求項6】
前記第１剤の固体体積分率が１０～５５体積％である、請求項５に記載の施工装置。
【請求項7】
前記第１剤を搬送する手段が、前記第１混合部と前記第３混合部とを接続する配管を備え、前記第２剤を搬送する手段が、前記第２混合部と前記第３混合部とを接続する配管を備える、請求項５又は６に記載の施工装置。
【請求項8】
原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法であって、
請求項１又は２に記載の施工方法により前記アルミノシリケート系セメントを前記取出し孔に打設する、閉塞方法。
請求項１又は２に記載の施工方法により前記アルミノシリケート系セメントを前記取出し孔に打設する、閉塞方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミノシリケート系セメントの施工方法及び施工装置、並びに原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリートやモルタルの多くには、ポルトランドセメントが用いられている。しかし、ポルトランドセメントは、製造過程におけるＣＯ２排出量が多い。
アルミノシリケートを含むフィラー（アルミノシリケート源）をアルカリ活性剤で活性化し、無機重合反応により硬化させるアルミノシリケート系セメントは、ジオポリマーとも呼ばれる。アルミノシリケート系セメントは、製造過程におけるＣＯ２排出量が少ないことなどから、ポルトランドセメントの代替物として着目されている。
アルミノシリケートを含むフィラー（アルミノシリケート源）をアルカリ活性剤で活性化し、無機重合反応により硬化させるアルミノシリケート系セメントは、ジオポリマーとも呼ばれる。アルミノシリケート系セメントは、製造過程におけるＣＯ２排出量が少ないことなどから、ポルトランドセメントの代替物として着目されている。
【0003】
アルミノシリケート系セメントの施工に際しては、通常、アルミノシリケート系セメントの打設部の近傍で、粉末状のフィラーと、アルカリ活性剤の水溶液とを混合し、得られたアルミノシリケート系セメントをタンクなどの容器に入れ、該容器を打設部に搬送し、アルミノシリケート系セメントを打設する。
【0004】
しかし、アルカリ活性剤がケイ酸ナトリウム等のナトリウム化合物を含む場合、フィラーとアルカリ活性剤の水溶液との混合後に急速に硬化が進行するため、可使時間が短く、工業的利用が困難であった。アルカリ活性剤としてカリウム化合物を使用すると、硬化が遅れるが、コスト高になる。
このような問題に対し、特許文献１には、ケイ酸ナトリウムを含むアルカリ活性剤を、フィラーと混合する前に予め、３５℃以上に加温し、かつ当該加温状態を６０分以上保持する方法が提案されている。
このような問題に対し、特許文献１には、ケイ酸ナトリウムを含むアルカリ活性剤を、フィラーと混合する前に予め、３５℃以上に加温し、かつ当該加温状態を６０分以上保持する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６０１８６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
原子力発電所の燃料デブリの取出し孔など、施工場所によっては、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難で、従来の方法ではアルミノシリケート系セメントを施工できないことがある。
このような場合、施工場所から離れた場所でアルミノシリケート系セメントを調製し、ポンプなどで施工場所に搬送し、打設することが考えられる。しかし、フィラーとアルカリ活性剤水溶液とを混合すると急速に硬化が進行するので、ポンプなどでの搬送が困難である。また、乾燥状態のフィラーとアルカリ活性剤水溶液とを均一に混合するには手間がかかる。
特許文献１の方法により硬化を遅らせることは可能であるが、アルカリ活性剤を加熱するための工程、装置が増える。また、特許文献１の方法は、硬化を遅らせるだけで、反応の開始時間を自由に制御できるわけではないため、任意のタイミングで硬化を開始することはできない。搬送に要する時間によっては、搬送途中でアルミノシリケート系セメントが硬化するおそれがある。
このような場合、施工場所から離れた場所でアルミノシリケート系セメントを調製し、ポンプなどで施工場所に搬送し、打設することが考えられる。しかし、フィラーとアルカリ活性剤水溶液とを混合すると急速に硬化が進行するので、ポンプなどでの搬送が困難である。また、乾燥状態のフィラーとアルカリ活性剤水溶液とを均一に混合するには手間がかかる。
特許文献１の方法により硬化を遅らせることは可能であるが、アルカリ活性剤を加熱するための工程、装置が増える。また、特許文献１の方法は、硬化を遅らせるだけで、反応の開始時間を自由に制御できるわけではないため、任意のタイミングで硬化を開始することはできない。搬送に要する時間によっては、搬送途中でアルミノシリケート系セメントが硬化するおそれがある。
【0007】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる施工方法及び施工装置、並びに前記施工方法を用いた原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示に係る施工方法は、アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する。
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する。
【0009】
本開示に係る施工装置は、アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工装置であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える。
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える。
【0010】
本開示に係る閉塞方法は、原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法であって、
本開示に係る施工方法により前記アルミノシリケート系セメントを前記取出し孔に打設する。
本開示に係る施工方法により前記アルミノシリケート系セメントを前記取出し孔に打設する。
【発明の効果】
【0011】
本開示の施工方法及び施工装置は、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の第一実施形態に係る施工方法及び施工方法を説明する図である。
【図2】本開示の第二実施形態に係る施工方法及び施工方法を説明する図である。
【図3】本開示の第三実施形態に係る施工方法及び施工方法を説明する図である。
【図4】本開示の第四実施形態に係る施工方法及び施工方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜アルミノシリケート系セメント＞
本開示において、アルミノシリケート系セメントは、アルミノシリケートを含むフィラー（以下、単に「フィラー」とも記す。）と、アルカリ活性剤と、水とを含む。
アルミノシリケート系セメントは、必要に応じて、フィラー、アルカリ活性剤及び水以外の他の原料をさらに含んでいてもよい。
本開示において、アルミノシリケート系セメントは、アルミノシリケートを含むフィラー（以下、単に「フィラー」とも記す。）と、アルカリ活性剤と、水とを含む。
アルミノシリケート系セメントは、必要に応じて、フィラー、アルカリ活性剤及び水以外の他の原料をさらに含んでいてもよい。
【0014】
（フィラー）
フィラーは、アルミノシリケートを含む。アルミノシリケートは、ｘＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）で表される非晶質の化合物である。フィラーは、アルカリ活性剤との接触により、Ａｌイオン及びＳｉイオン等の陽イオンを溶出する。
フィラーとしては、天然アルミノシリケート鉱物及びその仮焼物、フライアッシュ、パームアッシュ、高炉スラグ、赤泥、シリカフューム、下水汚泥焼却灰、火山灰などが挙げられる。天然アルミノシリケート鉱物としては、長石類、雲母類、沸石類、粘土鉱物、カオリンなどが挙げられる。天然アルミノシリケート鉱物の仮焼物としては、メタカオリンなどが挙げられる。これらのフィラーは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
フィラーとしては、組成が安定して不純物が少なく、含水率が管理されているという点では、メタカオリンが好ましい。コストの点では、フライアッシュ、パームアッシュ、高炉スラグなどが好ましい。
フィラーは、アルミノシリケートを含む。アルミノシリケートは、ｘＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）で表される非晶質の化合物である。フィラーは、アルカリ活性剤との接触により、Ａｌイオン及びＳｉイオン等の陽イオンを溶出する。
フィラーとしては、天然アルミノシリケート鉱物及びその仮焼物、フライアッシュ、パームアッシュ、高炉スラグ、赤泥、シリカフューム、下水汚泥焼却灰、火山灰などが挙げられる。天然アルミノシリケート鉱物としては、長石類、雲母類、沸石類、粘土鉱物、カオリンなどが挙げられる。天然アルミノシリケート鉱物の仮焼物としては、メタカオリンなどが挙げられる。これらのフィラーは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
フィラーとしては、組成が安定して不純物が少なく、含水率が管理されているという点では、メタカオリンが好ましい。コストの点では、フライアッシュ、パームアッシュ、高炉スラグなどが好ましい。
【0015】
（アルカリ活性剤）
アルカリ活性剤は、その水溶液がフィラーと接触することにより、Ａｌイオン、Ｓｉイオン等の陽イオンを溶出させる作用を有する。
アルカリ活性剤としては、各種の強アルカリを用いることができ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどのアルカリ金属炭酸塩；ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウムなどのアルカリ金属ケイ酸塩が挙げられる。これらのアルカリ活性剤は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
アルカリ活性剤は、その水溶液がフィラーと接触することにより、Ａｌイオン、Ｓｉイオン等の陽イオンを溶出させる作用を有する。
アルカリ活性剤としては、各種の強アルカリを用いることができ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどのアルカリ金属炭酸塩；ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウムなどのアルカリ金属ケイ酸塩が挙げられる。これらのアルカリ活性剤は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【0016】
アルカリ活性剤としては、安価である点では、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等のナトリウム化合物が好ましく、ケイ酸モノマー（Ｓｉ（ＯＨ）４）の供給源となる点では、アルカリ金属ケイ酸塩が好ましい。
したがって、アルカリ活性剤としては、ケイ酸ナトリウム、又はケイ酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの併用が好ましい。
アルカリ活性剤がケイ酸ナトリウムを含む場合、ケイ酸ナトリウムは水溶液、いわゆる水ガラスの形態のものが用いられてもよい。
したがって、アルカリ活性剤としては、ケイ酸ナトリウム、又はケイ酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの併用が好ましい。
アルカリ活性剤がケイ酸ナトリウムを含む場合、ケイ酸ナトリウムは水溶液、いわゆる水ガラスの形態のものが用いられてもよい。
【0017】
（他の原料）
他の原料としては、例えば骨材が挙げられる。アルミノシリケート系セメントが骨材を含むことで、強度が向上する。
骨材としては、コンクリートやモルタルに一般的に使用される骨材を用いることができる。骨材は、粒子の大きさによって細骨材又は粗骨材、成因によって天然骨材又は人工骨材、密度によって軽量骨材、普通骨材又は重量骨材に分類される。これらの骨材は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
他の原料としては、例えば骨材が挙げられる。アルミノシリケート系セメントが骨材を含むことで、強度が向上する。
骨材としては、コンクリートやモルタルに一般的に使用される骨材を用いることができる。骨材は、粒子の大きさによって細骨材又は粗骨材、成因によって天然骨材又は人工骨材、密度によって軽量骨材、普通骨材又は重量骨材に分類される。これらの骨材は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【0018】
アルミノシリケート系セメントにおいて、水／アルカリ活性剤のモル比（以下、「Ｗ／Ａ」とも記す。）は、１０以上が好ましく、１１以上がより好ましく、また、１５以下が好ましく、１３以下がより好ましい。Ｗ／Ａが前記下限値以上であると、後述する第１剤、第２剤それぞれに充分な量の水を配合することができ、流動性が良好となり、搬送しやすくなる。また、アルミノシリケート系セメントの流動性も良好となり、打設しやすくなる。下限値未満では、反応場となる水分が不足して、硬化反応が進行しないと言われている。Ｗ／Ａが前記上限値以下であると、硬化後のアルミノシリケート系セメントの強度がより優れる。上限値超では、アルカリ活性剤濃度が低下してｐＨが低下してＡｌ、Ｓｉが十分溶出しないので、硬化反応が進行しないと言われている。
【0019】
アルミノシリケート系セメントにおいては、Ｓｉ／Ｎａのモル比が１～１．５、Ｓｉ／Ａｌのモル比が２．５～４であることが好ましい。Ｓｉに対してＮａが不足すると反応が進行せず、多過ぎると、アモルファス相ではなくてゼオライトなどの結晶相が発生しやすい（ただし、強度などは反対に向上する場合あり）。Ａｌに対してＳｉが多い方がアルミノシリケート相が安定するが、多過ぎると未反応物が増加する。
フィラーの含有量は、Ｓｉ／Ｎａ比、Ｓｉ／Ａｌ比が好適になるように調整する。例えばＡｌに対してＳｉが不足する場合は、アルカリ剤としてケイ酸ナトリウムなどを添加して調整する。
フィラーの含有量は、Ｓｉ／Ｎａ比、Ｓｉ／Ａｌ比が好適になるように調整する。例えばＡｌに対してＳｉが不足する場合は、アルカリ剤としてケイ酸ナトリウムなどを添加して調整する。
【0020】
以下に、アルミノシリケート系セメントの組成例を示す。各組成例において、各原料の含有量（％）は、全ての原料の合計質量に対する各原料の質量割合である。
【0021】
組成例１：
水ガラス２０～７０質量％、
水酸化ナトリウム０～１５質量％、
メタカオリン１０～４０質量％、
水１０～４０質量％（水ガラスなど、他の原料に含まれるものを除く）。
水ガラス２０～７０質量％、
水酸化ナトリウム０～１５質量％、
メタカオリン１０～４０質量％、
水１０～４０質量％（水ガラスなど、他の原料に含まれるものを除く）。
【0022】
組成例２：
水ガラス１０～３０質量％、
水酸化ナトリウム０～１０質量％、
フライアッシュ３０～５０質量％、
高炉スラグ５～２０質量％、
水１０～３０質量％（水ガラスなど、他の原料に含まれるものを除く）。
水ガラス１０～３０質量％、
水酸化ナトリウム０～１０質量％、
フライアッシュ３０～５０質量％、
高炉スラグ５～２０質量％、
水１０～３０質量％（水ガラスなど、他の原料に含まれるものを除く）。
【0023】
本開示において、アルミノシリケート系セメントは第１剤と第２剤との混合物である。
【0024】
＜第１剤＞
第１の原料は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む。
第１剤は、アルカリ活性剤は含まない。
第１剤は、他の原料をさらに含んでいてもよく、含まなくてもよい。
第１の原料は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む。
第１剤は、アルカリ活性剤は含まない。
第１剤は、他の原料をさらに含んでいてもよく、含まなくてもよい。
【0025】
第１剤中の水分量は、第１剤の固体体積分率が１０～５５体積％となる量が好ましい。第１剤の固体体積分率は、１０体積％以上が好ましく、１５体積％以上がより好ましく、２０体積％以上がさらに好ましく、また、４５体積％以下がより好ましく、４０体積％以下がさらに好ましい。第１剤の固体体積分率が前記上限値以下であると、充分な流動性が得られやすい。また、第１剤の搬送中にポンプなどの閉塞が生じにくい。第１剤の固体体積分率が前記下限値以上であると、フィラーの粒子同士の距離が近く、相互に干渉するため、沈降が進みにくく、スラリーの安定性に優れる傾向がある。前記上限値及び下限値は適宜組み合わせることができる。第１剤の固体体積分率は、例えば１５～４５体積％、又は２０～４０体積％であってよい。
固体体積分率は、第１剤の体積に対する、第１剤中の固体の体積の割合である。第１剤中の固体は、第１剤から水を除いた部分である。体積は２５℃など使用温度における値である。
なお、フィラーの粒度分布を広く取り、第１剤中の固体粒子の充填が適正化されるように調整するなど、安定なスラリーを得ることができる場合には、固体体積分率が５５質量％を超えていてもよい。
固体体積分率は、第１剤の体積に対する、第１剤中の固体の体積の割合である。第１剤中の固体は、第１剤から水を除いた部分である。体積は２５℃など使用温度における値である。
なお、フィラーの粒度分布を広く取り、第１剤中の固体粒子の充填が適正化されるように調整するなど、安定なスラリーを得ることができる場合には、固体体積分率が５５質量％を超えていてもよい。
【0026】
第１剤の２５℃における粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、１Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。第１剤の粘度が前記上限値以下であると、搬送するのに充分な流動性を有する。該粘度の下限は特に限定されず、例えば０．１Ｐａ・ｓである。
粘度は、例えば，Ｂ型粘度計などの回転粘度計により測定される。
粘度は、例えば，Ｂ型粘度計などの回転粘度計により測定される。
【0027】
＜第２剤＞
第２剤は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む。
第２剤は、フィラーは含まない。
第２剤は、他の原料をさらに含んでいてもよく、含まなくてもよい。
第２剤は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む。
第２剤は、フィラーは含まない。
第２剤は、他の原料をさらに含んでいてもよく、含まなくてもよい。
【0028】
第２剤中の水分量は、アルミノシリケート系セメントの水分量から第１剤の水分量を除いた量である。
第２剤中の水分量は、第２剤の総質量に対し、水ガラスの水分量を除いて、０～１０質量％が好ましく、１～５質量％がより好ましく、２～３質量％がさらに好ましい。第２剤中の水の量が前記下限値以上であると、第２剤が搬送するのに充分な流動性を有する。第２剤中の水の量が前記上限値以下であると、第１剤と混合後の固体体積分率を前記した好ましい上限値以下にしやすい。
第２剤中の水分量は、第２剤の総質量に対し、水ガラスの水分量を除いて、０～１０質量％が好ましく、１～５質量％がより好ましく、２～３質量％がさらに好ましい。第２剤中の水の量が前記下限値以上であると、第２剤が搬送するのに充分な流動性を有する。第２剤中の水の量が前記上限値以下であると、第１剤と混合後の固体体積分率を前記した好ましい上限値以下にしやすい。
【0029】
第２剤の２５℃における粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、１Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。該粘度の下限は特に限定されず、例えば０．１Ｐａ・ｓである。第２剤の粘度が前記上限値以下であると、搬送するのに充分な流動性を有する。
【0030】
＜第一実施形態＞
以下、本開示の第一実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図１を参照して説明する。
以下、本開示の第一実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図１を参照して説明する。
【0031】
（施工装置）
図１に示すように、第一実施形態に係る施工装置１は、アルミノシリケート系セメントを施工するための装置であり、第１混合部２と、第２混合部３と、第３混合部４と、第１搬送手段５と、第２搬送手段６と、打設手段７とを備える。
第１混合部２及び第２混合部３はそれぞれ、施工場所１００とは異なる場所に位置している。第３混合部４は、施工場所１００に位置している。
図１に示すように、第一実施形態に係る施工装置１は、アルミノシリケート系セメントを施工するための装置であり、第１混合部２と、第２混合部３と、第３混合部４と、第１搬送手段５と、第２搬送手段６と、打設手段７とを備える。
第１混合部２及び第２混合部３はそれぞれ、施工場所１００とは異なる場所に位置している。第３混合部４は、施工場所１００に位置している。
【0032】
施工場所１００は、アルミノシリケート系セメントを打設する打設部１０２の近傍（例えば打設部１０２から１０ｍの範囲内）である。
本実施形態においては、アルミノシリケート系セメントを、孔１０１を閉塞するために施工する。つまり、本実施形態においては、孔１０１の少なくとも一部（例えば図１中の破線で囲まれた領域）が打設部１０２とされる。孔１０１の内径は、例えば５０～１００ｃｍである。
孔１０１は、例えば、配管の孔、原子力発電所の燃料デブリの取出し孔、容器の外壁や隔壁の孔などであってよい。燃料デブリの取出し孔は、原子炉格納容器の外壁を貫通することが考えられる。
本実施形態においては、アルミノシリケート系セメントを、孔１０１を閉塞するために施工する。つまり、本実施形態においては、孔１０１の少なくとも一部（例えば図１中の破線で囲まれた領域）が打設部１０２とされる。孔１０１の内径は、例えば５０～１００ｃｍである。
孔１０１は、例えば、配管の孔、原子力発電所の燃料デブリの取出し孔、容器の外壁や隔壁の孔などであってよい。燃料デブリの取出し孔は、原子炉格納容器の外壁を貫通することが考えられる。
【0033】
第１混合部２は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する。第１の原料の組成は、第１剤の組成に応じて設定される。
本実施形態において、第１混合部２は、タンク２１と、撹拌機（図示略）と、フィラーを収容するホッパー（図示略）とを備える。タンク２１に水を収容し、ホッパーからタンク２１内にフィラーを供給し、タンク２１内を撹拌機で撹拌してフィラーを水中に懸濁させることで、第１剤が調製される。
本実施形態において、第１混合部２は、タンク２１と、撹拌機（図示略）と、フィラーを収容するホッパー（図示略）とを備える。タンク２１に水を収容し、ホッパーからタンク２１内にフィラーを供給し、タンク２１内を撹拌機で撹拌してフィラーを水中に懸濁させることで、第１剤が調製される。
【0034】
第２混合部３は、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する。第２の原料の組成は、第２剤の組成に応じて設定される。
本実施形態において、第２混合部３は、タンク３１と、撹拌機（図示略）とを備える。タンク３１にアルカリ活性剤又はその水溶液と水とを収容し、タンク３１内を撹拌機で撹拌してアルカリ活性剤又はその水溶液を水に溶解させることで、第２剤が調製される。
本実施形態において、第２混合部３は、タンク３１と、撹拌機（図示略）とを備える。タンク３１にアルカリ活性剤又はその水溶液と水とを収容し、タンク３１内を撹拌機で撹拌してアルカリ活性剤又はその水溶液を水に溶解させることで、第２剤が調製される。
【0035】
第３混合部４は、第１剤と第２剤とを混合してアルミノシリケート系セメントを調製する。
本実施形態において、第３混合部４は、インライン型の混練機４１を備える。混練機４１は、打設部１０２の孔内に配置されている。混練機４１としては、例えば、各種のインラインミキサー（プライミクス製パイプラインホモミクサー、ノリタケ製スタティックミキサー、エンバイロ・ビジョン製ＶＲラインミキサーなど）を用いることができる。ただし、混練機４１はこれらに限定されるものではない。
本実施形態において、第３混合部４は、インライン型の混練機４１を備える。混練機４１は、打設部１０２の孔内に配置されている。混練機４１としては、例えば、各種のインラインミキサー（プライミクス製パイプラインホモミクサー、ノリタケ製スタティックミキサー、エンバイロ・ビジョン製ＶＲラインミキサーなど）を用いることができる。ただし、混練機４１はこれらに限定されるものではない。
【0036】
第１搬送手段５は、第１混合部２と第３混合部４とを接続する配管５１を備えており、第１剤を第１混合部２から第３混合部４に搬送する。本実施形態では、配管５１は、孔１０１の一端側から孔１０１の内部に挿入され、混練機４１に接続されている。
配管５１には、ポンプＰ１が設けられている。ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４に搬送される。
配管５１の長さは、第１混合部２と施工場所１００との間の距離に応じて設定される。配管５１の長さは、例えば２０～１００ｍである。
配管５１には、ポンプＰ１が設けられている。ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４に搬送される。
配管５１の長さは、第１混合部２と施工場所１００との間の距離に応じて設定される。配管５１の長さは、例えば２０～１００ｍである。
【0037】
第２搬送手段６は、第２混合部３と第３混合部４とを接続する配管６１を備えしており、第２剤を第２混合部３から第３混合部４に搬送する。本実施形態では、配管６１は、配管５１と同様に、孔１０１の一端側から孔１０１の内部に挿入され、混練機４１に接続されている。
配管６１には、ポンプＰ２が設けられている。ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４に搬送される。
配管６１の長さは、第２混合部３と施工場所１００との間の距離に応じて設定される。配管６１の長さは、例えば２０～１００ｍである。
配管６１には、ポンプＰ２が設けられている。ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４に搬送される。
配管６１の長さは、第２混合部３と施工場所１００との間の距離に応じて設定される。配管６１の長さは、例えば２０～１００ｍである。
【0038】
打設手段７は、第３混合部４で調製されたアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設する。
本実施形態において、打設手段７は、アルミノシリケート系セメントを第３混合部４から導出する配管７１を備える。配管７１の基端は混練機４１に接続され、先端は打設部１０２に位置している。配管７１の先端にはノズル７２が取り付けられている。
配管７１の長さは、配管７１の途中でアルミノシリケート系セメントが硬化しない範囲であればよく、アルミノシリケート系セメントの可使時間や排出速度に応じて設定できる。配管７１の長さは、０～１０ｍが好ましく、０～１ｍがより好ましい。配管７１の長さが前記上限値以下であると、可使時間の短いアルミノシリケート系セメントにも適用できる。
本実施形態において、打設手段７は、アルミノシリケート系セメントを第３混合部４から導出する配管７１を備える。配管７１の基端は混練機４１に接続され、先端は打設部１０２に位置している。配管７１の先端にはノズル７２が取り付けられている。
配管７１の長さは、配管７１の途中でアルミノシリケート系セメントが硬化しない範囲であればよく、アルミノシリケート系セメントの可使時間や排出速度に応じて設定できる。配管７１の長さは、０～１０ｍが好ましく、０～１ｍがより好ましい。配管７１の長さが前記上限値以下であると、可使時間の短いアルミノシリケート系セメントにも適用できる。
【0039】
施工装置１は、さらに、取付治具８を備えている。
取付治具８は、打設部１０２のある孔１０１の内部に配置され、配管５１及び配管６１を保持している。取付治具８と打設部１０２との間に混練機４１が配置されている。配管５１及び配管６１が取付治具８に取り付けられていることで、安定した施工ができる。
取付治具８は、打設部１０２のある孔１０１の内部に配置され、配管５１及び配管６１を保持している。取付治具８と打設部１０２との間に混練機４１が配置されている。配管５１及び配管６１が取付治具８に取り付けられていることで、安定した施工ができる。
【0040】
（施工方法）
次に、第一実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ１－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ１－２と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ１－３と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ１－４と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ１－５と、を有する。
ステップＳ１－１及びステップＳ１－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ１－０を有することができる。
本実施形態においては、アルミノシリケート系セメントを、孔１０１の孔を閉塞するために施工する。したがって、本実施形態に係る施工方法は、孔１０１の閉塞方法ともいえる。
次に、第一実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ１－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ１－２と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ１－３と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ１－４と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ１－５と、を有する。
ステップＳ１－１及びステップＳ１－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ１－０を有することができる。
本実施形態においては、アルミノシリケート系セメントを、孔１０１の孔を閉塞するために施工する。したがって、本実施形態に係る施工方法は、孔１０１の閉塞方法ともいえる。
【0041】
「ステップＳ１－０」
アルミノシリケート系セメント中の水の量が所望の値となり、かつ第１剤及び第２剤の両方の液の流動性を確保できるように、第１剤及び第２剤それぞれへの水の配分を最適化する。
第１剤及び第２剤それぞれへの水の配分は、例えば、以下のフロー１又はフロー２により、決定することができる。
アルミノシリケート系セメント中の水の量が所望の値となり、かつ第１剤及び第２剤の両方の液の流動性を確保できるように、第１剤及び第２剤それぞれへの水の配分を最適化する。
第１剤及び第２剤それぞれへの水の配分は、例えば、以下のフロー１又はフロー２により、決定することができる。
【0042】
・フロー１：
まず、アルミノシリケート系セメントの組成を決定する。
次いで、フィラーに対し、トータルの固体体積分率が１０～５５％となるように水を添加してフィラースラリー（第１剤）を調製し、フィラースラリーの流動性（例えば粘度）を確認する。このとき、フィラースラリーの固体体積分率を、流動性が得られる範囲で、できるだけ高めに設定する。
次いで、アルミノシリケート系セメントの組成の水分量からフィラースラリーの水分量を除いた水分量をアルカリ活性剤と混合してアルカリ活性剤水溶液（第２剤）を調製し、流動性（例えば粘度）を確認する。アルカリ活性剤水溶液の流動性が不足している場合は、必要最低量の水を添加して流動性を調整する。
まず、アルミノシリケート系セメントの組成を決定する。
次いで、フィラーに対し、トータルの固体体積分率が１０～５５％となるように水を添加してフィラースラリー（第１剤）を調製し、フィラースラリーの流動性（例えば粘度）を確認する。このとき、フィラースラリーの固体体積分率を、流動性が得られる範囲で、できるだけ高めに設定する。
次いで、アルミノシリケート系セメントの組成の水分量からフィラースラリーの水分量を除いた水分量をアルカリ活性剤と混合してアルカリ活性剤水溶液（第２剤）を調製し、流動性（例えば粘度）を確認する。アルカリ活性剤水溶液の流動性が不足している場合は、必要最低量の水を添加して流動性を調整する。
【0043】
・フロー２：
まず、アルミノシリケート系セメントの組成を決定する。
次いで、アルカリ活性剤に対し、必要最低量の水（例えば全体の５質量％程度）を添加してアルカリ活性剤水溶液（第２剤）を調製し、アルカリ活性剤水溶液の流動性（例えば粘度）を確認する。
次いで、アルミノシリケート系セメントの組成の水分量からアルカリ活性剤水溶液の水分量を除いた水分量をフィラーと混合してフィラースラリー（第１剤）を調製し、流動性（例えば粘度）を確認する。フィラースラリーの流動性が不足している場合は、必要最低量の水を添加して流動性を調整する。
まず、アルミノシリケート系セメントの組成を決定する。
次いで、アルカリ活性剤に対し、必要最低量の水（例えば全体の５質量％程度）を添加してアルカリ活性剤水溶液（第２剤）を調製し、アルカリ活性剤水溶液の流動性（例えば粘度）を確認する。
次いで、アルミノシリケート系セメントの組成の水分量からアルカリ活性剤水溶液の水分量を除いた水分量をフィラーと混合してフィラースラリー（第１剤）を調製し、流動性（例えば粘度）を確認する。フィラースラリーの流動性が不足している場合は、必要最低量の水を添加して流動性を調整する。
【0044】
アルミノシリケート系セメント全体、第１剤、第２剤それぞれの組成例を以下に示す。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
組成例２は、組成例１に比べ、Ｎａが多く、反応が速い。
組成例１～２において、メタカオリンとしては、例えばＢＡＳＦ社製のＳａｔｉｎｔｏｎｅＳＰ３３、又は兵庫クレー社製のＨＣ－Ｋ－１４００ＳＷを使用できる。水ガラスとしては、例えば日本化学工業社製のＪケイ酸ソーダ１号を使用できる。水酸化ナトリウムとしては、例えば富士フィルム和光純薬社製のものを使用できる。
組成例１～２において、メタカオリンとしては、例えばＢＡＳＦ社製のＳａｔｉｎｔｏｎｅＳＰ３３、又は兵庫クレー社製のＨＣ－Ｋ－１４００ＳＷを使用できる。水ガラスとしては、例えば日本化学工業社製のＪケイ酸ソーダ１号を使用できる。水酸化ナトリウムとしては、例えば富士フィルム和光純薬社製のものを使用できる。
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】
組成例３～４において、フライアッシュとしては、例えばＪＩＳ ＩＩ種を使用できる。水ガラスとしては、例えば日本化学工業社製のＪケイ酸ソーダ１号を使用できる。水酸化ナトリウムとしては、例えば富士フィルム和光純薬社製のものを使用できる。
【0051】
「ステップＳ１－１」
第１剤を調製するには、例えば、第１混合部２のタンク２１に水を収容し、フィラーを収容したホッパー（図示略）からタンク２１内にフィラーを供給し、タンク２１内を撹拌機（図示略）で撹拌してフィラーを水中に懸濁させる。
水は、蒸留水、水道水、工業用水、雨水、原子力発電所内で発生する処理水などを用いることができる。
第１剤を調製するには、例えば、第１混合部２のタンク２１に水を収容し、フィラーを収容したホッパー（図示略）からタンク２１内にフィラーを供給し、タンク２１内を撹拌機（図示略）で撹拌してフィラーを水中に懸濁させる。
水は、蒸留水、水道水、工業用水、雨水、原子力発電所内で発生する処理水などを用いることができる。
【0052】
「ステップＳ１－２」
第２剤を調製するには、例えば、第２混合部３のタンク３１にアルカリ活性剤と水とを収容し、タンク３１内を撹拌機（図示略）で撹拌する。
水は、蒸留水、水道水、工業用水、雨水、原子力発電所内で発生する処理水などを用いることができる。
第２剤を調製するには、例えば、第２混合部３のタンク３１にアルカリ活性剤と水とを収容し、タンク３１内を撹拌機（図示略）で撹拌する。
水は、蒸留水、水道水、工業用水、雨水、原子力発電所内で発生する処理水などを用いることができる。
【0053】
アルカリ活性剤がケイ酸ナトリウムを含む場合、ケイ酸ナトリウムは水ガラスの形態のものが用いられてもよい。
水ガラスを用いる場合、水ガラス自体は粘稠な液体であり、高粘度で容易には流動しない。そのため、水ガラス１００質量％に対して１～１０質量％程度の水を追加で添加することで、第２剤の流動性を向上させることが好ましい。流動性を調整した上で、水酸化ナトリウムなどの他のアルカリ活性剤を添加して、アルカリ量（ｐＨ）を調整することもできる。
水ガラスを用いる場合、水ガラス自体は粘稠な液体であり、高粘度で容易には流動しない。そのため、水ガラス１００質量％に対して１～１０質量％程度の水を追加で添加することで、第２剤の流動性を向上させることが好ましい。流動性を調整した上で、水酸化ナトリウムなどの他のアルカリ活性剤を添加して、アルカリ量（ｐＨ）を調整することもできる。
【0054】
「ステップＳ１－３、Ｓ１－４、Ｓ１－５」
ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４の混練機４１に、配管５１を通じて搬送される。また、ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４の混練機４１に、配管６１を通じて搬送される。
本実施形態では、混練機４１がインライン型であるので、ポンプＰ１、ポンプＰ２それぞれの動作により混練機４１に供給された第１剤及び第２剤は、それら自身の流れによって混練され、アルミノシリケート系セメントが調製される。調製されたアルミノシリケート系セメントは、そのまま第３混合部４から配管７１に供給され、ノズル７２から吐出され、打設部１０２に充填される。
ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４の混練機４１に、配管５１を通じて搬送される。また、ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４の混練機４１に、配管６１を通じて搬送される。
本実施形態では、混練機４１がインライン型であるので、ポンプＰ１、ポンプＰ２それぞれの動作により混練機４１に供給された第１剤及び第２剤は、それら自身の流れによって混練され、アルミノシリケート系セメントが調製される。調製されたアルミノシリケート系セメントは、そのまま第３混合部４から配管７１に供給され、ノズル７２から吐出され、打設部１０２に充填される。
【0055】
（作用効果）
上記構成の施工装置及び施工方法では、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
上記構成の施工装置及び施工方法では、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
【0056】
＜第二実施形態＞
以下、本開示の第二実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図２を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態においては、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
以下、本開示の第二実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図２を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態においては、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
【0057】
（施工装置）
図２に示すように、第二実施形態に係る施工装置１は、アルミノシリケート系セメントを施工するための装置であり、第１混合部２と、第２混合部３と、第３混合部４と、第１搬送手段５と、第２搬送手段６と、打設手段７とを備える。
第二実施形態の施工装置１は、第３混合部４の構成及び配置、打設手段７の構成以外は、第一実施形態の施工装置１と同様である。
図２に示すように、第二実施形態に係る施工装置１は、アルミノシリケート系セメントを施工するための装置であり、第１混合部２と、第２混合部３と、第３混合部４と、第１搬送手段５と、第２搬送手段６と、打設手段７とを備える。
第二実施形態の施工装置１は、第３混合部４の構成及び配置、打設手段７の構成以外は、第一実施形態の施工装置１と同様である。
【0058】
本実施形態において、第３混合部４は、混練機４１の代わりに、タンク４２と、撹拌機４３とを備える。
タンク４２は、配管５１からの第１剤と、配管６１からの第２剤とを収容する。タンク４２には、配管５１及び配管６１が接続されている。タンク４２は、孔１０１の外側に配置されている。
撹拌機４３は、タンク４２内を撹拌し、第１剤と第２剤とを混合する。撹拌機４３としては、例えば、プライミクス製ホモミキサー、浅田鉄工製プラネタリーミキサーなどを用いることができる。ただし、撹拌機４３はこれらに限定されるものではない。
タンク４２は、配管５１からの第１剤と、配管６１からの第２剤とを収容する。タンク４２には、配管５１及び配管６１が接続されている。タンク４２は、孔１０１の外側に配置されている。
撹拌機４３は、タンク４２内を撹拌し、第１剤と第２剤とを混合する。撹拌機４３としては、例えば、プライミクス製ホモミキサー、浅田鉄工製プラネタリーミキサーなどを用いることができる。ただし、撹拌機４３はこれらに限定されるものではない。
【0059】
本実施形態において、打設手段７は、配管７１の基端が第３混合部４のタンク４２内に配置されていること、配管７１にポンプＰ３が設けられていること、配管７１が取付治具８に保持されていること以外は、第一実施形態と同様である。
ポンプＰ３を動作させることで、タンク４２内で調製されたアルミノシリケート系セメントがタンク４２から配管７１を通じて搬送される。
ポンプＰ３を動作させることで、タンク４２内で調製されたアルミノシリケート系セメントがタンク４２から配管７１を通じて搬送される。
【0060】
（施工方法）
次に、第二実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ２－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ２－２と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ２－３と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ２－４と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ２－５と、を有する。
ステップＳ２－１及びステップＳ２－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ２－０を有することができる。
次に、第二実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ２－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ２－２と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ２－３と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ２－４と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ２－５と、を有する。
ステップＳ２－１及びステップＳ２－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ２－０を有することができる。
【0061】
「ステップＳ２－０」
ステップＳ２－０は、ステップＳ１－０と同様である。
ステップＳ２－０は、ステップＳ１－０と同様である。
【0062】
「ステップＳ２－１」
ステップＳ２－１は、ステップＳ１－１と同様である。
ステップＳ２－１は、ステップＳ１－１と同様である。
【0063】
「ステップＳ２－２」
ステップＳ２－２は、ステップＳ１－２と同様である。
ステップＳ２－２は、ステップＳ１－２と同様である。
【0064】
「ステップＳ２－３」
ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４のタンク４２に、配管５１を通じて搬送される。また、ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４のタンク４２に、配管６１を通じて搬送される。
ポンプＰ１を動作させることで、第１剤が第１混合部２から第３混合部４のタンク４２に、配管５１を通じて搬送される。また、ポンプＰ２を動作させることで、第２剤が第２混合部３から第３混合部４のタンク４２に、配管６１を通じて搬送される。
【0065】
「ステップＳ２－４」
タンク４２にて、配管５１からの第１剤と、配管６１からの第２剤とを撹拌機４３で撹拌することで、アルミノシリケート系セメントが調製される。
タンク４２にて、配管５１からの第１剤と、配管６１からの第２剤とを撹拌機４３で撹拌することで、アルミノシリケート系セメントが調製される。
【0066】
「ステップＳ２－５」
ポンプＰ３を動作させることで、アルミノシリケート系セメントがタンク４２から配管７１に供給され、ノズル７２から吐出され、打設部１０２に充填される。
ポンプＰ３を動作させることで、アルミノシリケート系セメントがタンク４２から配管７１に供給され、ノズル７２から吐出され、打設部１０２に充填される。
【0067】
（作用効果）
上記構成の施工装置及び施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
第二実施形態では、第一実施形態と異なり、タンク４２を設置することで、アルミノシリケート系セメントを十分攪拌してから施工することが可能となる。
さらに、タンク４２に、粘度計、ｐＨ計、電気伝導度計、特定の成分の分析装置、例えば、水分計などを設置して、所定値になっていることを確認後に施工することもできる。また、複数の部分や時間を変えて測定し、比較することで、タンク内が均一に攪拌されたことを確認してから施工することも可能である。
上記構成の施工装置及び施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
第二実施形態では、第一実施形態と異なり、タンク４２を設置することで、アルミノシリケート系セメントを十分攪拌してから施工することが可能となる。
さらに、タンク４２に、粘度計、ｐＨ計、電気伝導度計、特定の成分の分析装置、例えば、水分計などを設置して、所定値になっていることを確認後に施工することもできる。また、複数の部分や時間を変えて測定し、比較することで、タンク内が均一に攪拌されたことを確認してから施工することも可能である。
【0068】
＜第三実施形態＞
以下、本開示の第三実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図３を参照して説明する。
以下、本開示の第三実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図３を参照して説明する。
【0069】
（施工装置）
第三実施形態に係る施工装置１は、第一実施形態に係る施工装置１と同様である。
第三実施形態に係る施工装置１は、第一実施形態に係る施工装置１と同様である。
【0070】
（施工方法）
次に、第三実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ３－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ３－２と、
施工場所１００において、打設部１０２を囲む仕切り部１０３、１０４を設けるステップＳ３－３と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ３－４と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ３－５と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ３－６と、を有する。
ステップＳ３－１及びステップＳ３－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ３－０を有することができる。
ステップＳ３－６の後に、仕切り部１０３、１０４の少なくとも一部を取り除くステップＳ３－７を有することができる。
次に、第三実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ３－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ３－２と、
施工場所１００において、打設部１０２を囲む仕切り部１０３、１０４を設けるステップＳ３－３と、
第１剤及び第２剤をそれぞれ、第１混合部２及び第２混合部３から第３混合部４に、配管５１及び配管６１を通じて搬送するステップＳ３－４と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ３－５と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ３－６と、を有する。
ステップＳ３－１及びステップＳ３－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ３－０を有することができる。
ステップＳ３－６の後に、仕切り部１０３、１０４の少なくとも一部を取り除くステップＳ３－７を有することができる。
【0071】
「ステップＳ３－０」
ステップＳ３－０は、ステップＳ１－０と同様である。
ステップＳ３－０は、ステップＳ１－０と同様である。
【0072】
「ステップＳ３－１」
ステップＳ２－１は、ステップＳ１－１と同様である。
ステップＳ２－１は、ステップＳ１－１と同様である。
【0073】
「ステップＳ３－２」
ステップＳ３－２は、ステップＳ１－２と同様である。
ステップＳ３－２は、ステップＳ１－２と同様である。
【0074】
「ステップＳ３－３」
本実施形態においては、孔１０１の軸方向における打設部１０２の奥側（打設手段７とは反対側。図３中、右側）及び手前側（打設手段７側。図３中、左側）それぞれに仕切り部１０３、１０４が設けられている。以下、奥側の仕切り部１０３を第１仕切り部１０３ともいい、手前側の仕切り部１０４を第２仕切り部１０４ともいう。
第１仕切り部１０３は、打設部１０２の奥側の位置で、孔１０１を塞いでおり、ノズル７２から吐出されたアルミノシリケート系セメントが第１仕切り部１０３より奥側に流れ込まないようになっている。
第２仕切り部１０４は、打設部１０２の手前側の位置で、孔１０１の下部を塞いでおり、ノズル７２から吐出されたアルミノシリケート系セメントが第２仕切り部１０４より手前側に流れ込まないようになっている。第２仕切り部１０４の上側には、配管７１及びノズル７２が通過可能な程度の隙間が設けられている。
本実施形態においては、孔１０１の軸方向における打設部１０２の奥側（打設手段７とは反対側。図３中、右側）及び手前側（打設手段７側。図３中、左側）それぞれに仕切り部１０３、１０４が設けられている。以下、奥側の仕切り部１０３を第１仕切り部１０３ともいい、手前側の仕切り部１０４を第２仕切り部１０４ともいう。
第１仕切り部１０３は、打設部１０２の奥側の位置で、孔１０１を塞いでおり、ノズル７２から吐出されたアルミノシリケート系セメントが第１仕切り部１０３より奥側に流れ込まないようになっている。
第２仕切り部１０４は、打設部１０２の手前側の位置で、孔１０１の下部を塞いでおり、ノズル７２から吐出されたアルミノシリケート系セメントが第２仕切り部１０４より手前側に流れ込まないようになっている。第２仕切り部１０４の上側には、配管７１及びノズル７２が通過可能な程度の隙間が設けられている。
【0075】
本実施形態において、第１仕切り部１０３、第２仕切り部１０４はそれぞれ、バルーンからなる。バルーンは、軽量である点、空気を抜けば嵩張らない点、気圧で管内面への密着性を調整できる点などから好ましい。
第２仕切り部１０４を構成するバルーンには、エアライン１０５が接続されている。エアライン１０５にはコンプレッサ１０６が配置されている。
アルミノシリケート系セメントを打設する前に、空気の入っていないバルーンを打設部１０２の手前に配置し、位置決めした後に、コンプレッサ１０６を動作させ、バルーンに空気を入れて膨らませ、第２仕切り部１０４を構築することができる。
第２仕切り部１０４を構成するバルーンには、エアライン１０５が接続されている。エアライン１０５にはコンプレッサ１０６が配置されている。
アルミノシリケート系セメントを打設する前に、空気の入っていないバルーンを打設部１０２の手前に配置し、位置決めした後に、コンプレッサ１０６を動作させ、バルーンに空気を入れて膨らませ、第２仕切り部１０４を構築することができる。
【0076】
「ステップＳ３－４、Ｓ３－５、Ｓ３－６」
ステップＳ３－４、Ｓ３－５、Ｓ３－６は、ステップＳ１－３、Ｓ１－４、Ｓ１－５と同様である。
ステップＳ３－４、Ｓ３－５、Ｓ３－６は、ステップＳ１－３、Ｓ１－４、Ｓ１－５と同様である。
【0077】
「ステップＳ３－７」
ステップＳ３－６の後は、第１仕切り部１０３、第２仕切り部１０４は無くてもよい。
本実施形態の場合、打設部１０２の手前側にある第２仕切り部１０４は取り除くことができる。第２仕切り部１０４は取り除く場合、第２仕切り部１０４を孔１０１から取り出す前に、エアライン１０５を介して、第２仕切り部１０４を構成するバルーンの空気を抜くことができる。バルーンの空気を抜くことで、取出しが容易となる。
ステップＳ３－６の後は、第１仕切り部１０３、第２仕切り部１０４は無くてもよい。
本実施形態の場合、打設部１０２の手前側にある第２仕切り部１０４は取り除くことができる。第２仕切り部１０４は取り除く場合、第２仕切り部１０４を孔１０１から取り出す前に、エアライン１０５を介して、第２仕切り部１０４を構成するバルーンの空気を抜くことができる。バルーンの空気を抜くことで、取出しが容易となる。
【0078】
（作用効果）
上記構成の施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
さらに、上記構成の施工方法では、施工場所において、アルミノシリケート系セメントの打設部を囲む仕切り部を設けた後に、アルミノシリケート系セメントを打設している。これにより、打設部以外の部分に、アルミノシリケート系セメントが流れ込むことを抑制できる。
上記構成の施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
さらに、上記構成の施工方法では、施工場所において、アルミノシリケート系セメントの打設部を囲む仕切り部を設けた後に、アルミノシリケート系セメントを打設している。これにより、打設部以外の部分に、アルミノシリケート系セメントが流れ込むことを抑制できる。
【0079】
＜第四実施形態＞
以下、本開示の第四実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図４を参照して説明する。
以下、本開示の第四実施形態に係る施工装置及び施工方法について、図４を参照して説明する。
【0080】
（施工装置）
図４に示すように、第四実施形態に係る施工装置１は、第１混合部２及び第２混合部３は、工場内に設けられていること、第１搬送手段５が、第１剤を容器（図示略）に入れて搬送する手段であること、第２搬送手段６が、第２剤を容器（図示略）に入れて搬送する手段であること以外は、第二実施形態の施工装置１と同様である。
図４に示すように、第四実施形態に係る施工装置１は、第１混合部２及び第２混合部３は、工場内に設けられていること、第１搬送手段５が、第１剤を容器（図示略）に入れて搬送する手段であること、第２搬送手段６が、第２剤を容器（図示略）に入れて搬送する手段であること以外は、第二実施形態の施工装置１と同様である。
【0081】
第１剤を容器に入れて搬送する手段としては、自動車（トラック、コンテナ車、タンクローリー、ミキサー車など）、鉄道、船舶などが挙げられる。
第２剤を容器に入れて搬送する手段としては、第１剤を容器に入れて搬送する手段と同様のものが挙げられる。
第２剤を容器に入れて搬送する手段としては、第１剤を容器に入れて搬送する手段と同様のものが挙げられる。
【0082】
（施工方法）
次に、第四実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ４－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ４－２と、
第１剤を容器に入れ、第１混合部２から第３混合部４に搬送するステップＳ４－３と、
第２剤を容器に入れ、第２混合部３から第３混合部４に搬送するステップＳ４－４と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ４－５と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ４－６と、を有する。
ステップＳ４－１及びステップＳ４－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ４－０を有することができる。
次に、第四実施形態に係る施工装置１を用いた施工方法について説明する。
本実施形態に係る施工方法は、
第１混合部２で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、フィラーと、水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製するステップＳ４－１と、
第２混合部３で、アルミノシリケート系セメントの原料のうち、アルカリ活性剤と、水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製するステップＳ４－２と、
第１剤を容器に入れ、第１混合部２から第３混合部４に搬送するステップＳ４－３と、
第２剤を容器に入れ、第２混合部３から第３混合部４に搬送するステップＳ４－４と、
第３混合部４にて、第１剤及び第２剤を混合するステップＳ４－５と、
第３混合部４のアルミノシリケート系セメントを打設部１０２に打設するステップＳ４－６と、を有する。
ステップＳ４－１及びステップＳ４－２の前に、第１剤及び第２剤それぞれに配合する水の量を決定するステップＳ４－０を有することができる。
【0083】
「ステップＳ４－０」
ステップＳ４－０は、ステップＳ１－０と同様である。
ステップＳ４－０は、ステップＳ１－０と同様である。
【0084】
「ステップＳ４－１」
ステップＳ４－１は、ステップＳ１－１と同様である。
ステップＳ４－１は、ステップＳ１－１と同様である。
【0085】
「ステップＳ４－２」
ステップＳ４－２は、ステップＳ１－２と同様である。
ステップＳ４－２は、ステップＳ１－２と同様である。
【0086】
「ステップＳ４－３」
ステップＳ４－３では、タンク２１内の第１剤を容器に入れ、この容器を自動車、鉄道、船舶で第３混合部４に搬送する。
ステップＳ４－３では、タンク２１内の第１剤を容器に入れ、この容器を自動車、鉄道、船舶で第３混合部４に搬送する。
【0087】
「ステップＳ４－４」
ステップＳ４－４では、タンク３１内の第２剤を容器に入れ、この容器を自動車、鉄道、船舶で第３混合部４に搬送する。
ステップＳ４－４では、タンク３１内の第２剤を容器に入れ、この容器を自動車、鉄道、船舶で第３混合部４に搬送する。
【0088】
「ステップＳ４－５」
ステップＳ４－５では、タンク４２に、ステップＳ４－３で搬送された容器から第１剤を、ステップＳ４－４で搬送された容器から第２剤を投入し、撹拌機４３で撹拌することで、アルミノシリケート系セメントが調製される。
ステップＳ４－５では、タンク４２に、ステップＳ４－３で搬送された容器から第１剤を、ステップＳ４－４で搬送された容器から第２剤を投入し、撹拌機４３で撹拌することで、アルミノシリケート系セメントが調製される。
【0089】
「ステップＳ４－６」
ステップＳ４－６は、ステップＳ２－５と同様である。
ステップＳ４－６は、ステップＳ２－５と同様である。
【0090】
（作用効果）
上記構成の施工装置及び施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
上記構成の施工装置及び施工方法では、第一実施形態と同様に、アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、アルミノシリケート系セメントの原料のうちフィラー及び水の一部を含むスラリー状の第１剤と、アルカリ活性剤及び水の残部を含む第２剤とを調製し、それらを施工場所に搬送し、混合してアルミノシリケート系セメントを調製し、打設する。
施工現場で施工直前に第１剤と第２剤を混合してアルミノシリケート系セメントを調製するので、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。また、任意のタイミングで硬化を開始できるので、施工の自由度が増す。
乾燥状態のフィラーなどの粉体は、配管を通じて搬送することが難しく、また、アルカリ活性剤水溶液などの液体原料との混合に手間がかかる。搬送、混合の際に粉じんが発生して、その対策が必要になる場合もある。上記構成の施工装置及び施工方法では、水分を、第１剤、第２剤の両方に配分することで、それら両方に適度な流動性を持たせているので、施工場所から離れた場所からでも、配管を通じて施工場所に搬送できる。また、一般的に粉体を液体に混合して均一に分散させるよりも、液体同士を混合して均一化する方が容易であり、混合の際のハンドリングが容易である。
第１剤及び第２剤はそれぞれ、混合するまで硬化を開始しないため、第１剤、第２剤それぞれの調製場所と施工場所との間の距離が長い場合や、該調製場所から施工場所への搬送時間が長い場合でも、硬化後の品質への影響が少ない。
【0091】
なお、第四実施形態のステップＳ４－１において、１回の施工に用いる量の２倍以上の第１剤を調製し、ステップＳ４－３で、使用する量だけを取り出して容器に入れ、残りを一時的に保管するようにしてもよい。この場合、再度、アルミノシリケート系セメントを施工する際に、残りの第１剤を用いることで、ステップＳ４－１を省略できる。
同様に、ステップＳ４－２において、１回の施工に用いる量の２倍以上の第２剤を調製し、ステップＳ４－４で、使用する量だけを取り出して容器に入れ、残りを一時的に保管するようにしてもよい。この場合、再度、アルミノシリケート系セメントを施工する際に、残りの第２剤を用いることで、ステップＳ４－２を省略できる。
同様に、ステップＳ４－２において、１回の施工に用いる量の２倍以上の第２剤を調製し、ステップＳ４－４で、使用する量だけを取り出して容器に入れ、残りを一時的に保管するようにしてもよい。この場合、再度、アルミノシリケート系セメントを施工する際に、残りの第２剤を用いることで、ステップＳ４－２を省略できる。
【0092】
第四実施形態において、第１剤を容器に入れて、第１混合部２と第３混合部４との間の任意の場所（以下、中継点Ａ）まで搬送し、中継点Ａから第３混合部４まで、配管を通じて搬送してもよい。
同様に、第２剤を容器に入れて、第２混合部３と第３混合部４との間の任意の場所（以下、中継点Ｂ）まで搬送し、中継点Ｂから第３混合部４まで、配管を通じて搬送してもよい。
同様に、第２剤を容器に入れて、第２混合部３と第３混合部４との間の任意の場所（以下、中継点Ｂ）まで搬送し、中継点Ｂから第３混合部４まで、配管を通じて搬送してもよい。
【0093】
以上、本開示の実施形態について説明したが、上記実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
【0094】
＜付記＞
各実施形態に記載の施工方法及び施工装置は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る施工方法は、アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し（ステップＳ１－１、Ｓ２－１、Ｓ３－１、Ｓ４－１）、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し（ステップＳ１－２、Ｓ２－２、Ｓ３－２、Ｓ４－２）、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し（ステップＳ１－３、Ｓ２－３、Ｓ３－４、Ｓ４－３～Ｓ４－４）、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し（ステップＳ１－４、Ｓ２－４、Ｓ３－５、Ｓ４－５）、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する（ステップＳ１－５、Ｓ２－５、Ｓ３－６、Ｓ４－６）。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
各実施形態に記載の施工方法及び施工装置は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る施工方法は、アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工方法であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製し（ステップＳ１－１、Ｓ２－１、Ｓ３－１、Ｓ４－１）、
前記施工場所とは異なる場所で、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製し（ステップＳ１－２、Ｓ２－２、Ｓ３－２、Ｓ４－２）、
調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、前記施工場所に搬送し（ステップＳ１－３、Ｓ２－３、Ｓ３－４、Ｓ４－３～Ｓ４－４）、
前記施工場所にて、前記第１剤及び前記第２剤を混合し（ステップＳ１－４、Ｓ２－４、Ｓ３－５、Ｓ４－５）、得られた前記アルミノシリケート系セメントを打設する（ステップＳ１－５、Ｓ２－５、Ｓ３－６、Ｓ４－６）。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
【0095】
（２）第２の態様に係る施工方法は、（１）の施工方法であって、前記第１剤の固体体積分率が１０～５５体積％である。
第１剤の固体体積分率が５５体積％以下であると、充分な流動性が得られやすい。また、第１剤の搬送中にポンプなどの閉塞が生じにくい。第１剤の固体体積分率が１０体積％以上であると、フィラーの粒子同士の距離が近く、相互に干渉するため、沈降が進みにくく、スラリーの安定性に優れる傾向がある。
第１剤の固体体積分率が５５体積％以下であると、充分な流動性が得られやすい。また、第１剤の搬送中にポンプなどの閉塞が生じにくい。第１剤の固体体積分率が１０体積％以上であると、フィラーの粒子同士の距離が近く、相互に干渉するため、沈降が進みにくく、スラリーの安定性に優れる傾向がある。
【0096】
（３）第３の態様に係る施工方法は、（１）又は（２）の施工方法であって、前記施工場所において、前記アルミノシリケート系セメントを打設する前に、前記アルミノシリケート系セメントの打設部を囲む仕切り部を設ける（ステップＳ３－３）。
本態様によれば、打設部以外の部分に、アルミノシリケート系セメントが流れ込むことを抑制できる。
本態様によれば、打設部以外の部分に、アルミノシリケート系セメントが流れ込むことを抑制できる。
【0097】
（４）第４の態様に係る施工方法は、（１）～（３）のいずれかの施工方法であって、調製した前記第１剤及び前記第２剤をそれぞれ、配管を通じて前記施工場所に搬送する（ステップＳ１－３、Ｓ２－３、Ｓ３－４）。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難な場所であっても、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難な場所であっても、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
【0098】
（５）第５の態様に係る施工装置は、アルミノシリケートを含むフィラーと、アルカリ活性剤と、水とを含むアルミノシリケート系セメントの施工装置であって、
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
前記アルミノシリケート系セメントの施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記フィラーと、前記水の一部とを含む第１の原料を混合してスラリー状の第１剤を調製する第１混合部と、
前記施工場所とは異なる場所に位置し、前記アルミノシリケート系セメントの原料のうち、前記アルカリ活性剤と、前記水の残部とを含む第２の原料を混合して液状の第２剤を調製する第２混合部と、
前記施工場所に位置し、前記第１剤と前前記第２剤とを混合して前記アルミノシリケート系セメントを調製する第３混合部と、
前記第１剤を前記第１混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第２剤を前記第２混合部から前記第３混合部に搬送する手段と、
前記第３混合部で調製された前記アルミノシリケート系セメントを前記施工場所に打設する手段と、を備える。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントの可使時間にかかわらず、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
【0099】
（６）第６の態様に係る施工装置は、（５）の施工方法であって、前記第１剤の固体体積分率が１０～５５体積％である。
第１剤の固体体積分率が５５体積％以下であると、充分な流動性が得られやすい。また、第１剤の搬送中にポンプなどの閉塞が生じにくい。第１剤の固体体積分率が１０体積％以上であると、フィラーの粒子同士の距離が近く、相互に干渉するため、沈降が進みにくく、スラリーの安定性に優れる傾向がある。
第１剤の固体体積分率が５５体積％以下であると、充分な流動性が得られやすい。また、第１剤の搬送中にポンプなどの閉塞が生じにくい。第１剤の固体体積分率が１０体積％以上であると、フィラーの粒子同士の距離が近く、相互に干渉するため、沈降が進みにくく、スラリーの安定性に優れる傾向がある。
【0100】
（７）第７の態様に係る施工装置は、（５）又は（６）の施工方法であって、前記第１剤を搬送する手段が、前記第１混合部と前記第３混合部とを接続する配管を備え、前記第２剤を搬送する手段が、前記第２混合部と前記第３混合部とを接続する配管を備える。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難な場所であっても、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
本態様によれば、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難な場所であっても、アルミノシリケート系セメントを良好に施工できる。
【0101】
（８）第８の態様に係る閉塞方法は、原子力発電所の燃料デブリの取出し孔の閉塞方法であって、（１）～（４）のいずれかの施工方法により前記アルミノシリケート系セメントを前記取出し孔に打設する。
原子力発電所の燃料デブリの取出し孔やその近傍では、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難で、従来の方法では、アルミノシリケート系セメントにより取出し孔を閉塞することが困難であった。本態様によれば、取出し孔をアルミノシリケート系セメントにより閉塞できる。
原子力発電所の燃料デブリの取出し孔やその近傍では、アルミノシリケート系セメントを入れた容器の搬送、原料の混合及び攪拌などが困難で、従来の方法では、アルミノシリケート系セメントにより取出し孔を閉塞することが困難であった。本態様によれば、取出し孔をアルミノシリケート系セメントにより閉塞できる。
【符号の説明】
【0102】
１…施工装置
２…第１混合部
３…第２混合部
４…第３混合部
５…第１搬送手段
６…第２搬送手段
７…打設手段
５１…配管
６１…配管
７１…配管
１００…施工場所
１０１…孔
１０２…打設部
１０３…仕切り部
１０４…仕切り部
２…第１混合部
３…第２混合部
４…第３混合部
５…第１搬送手段
６…第２搬送手段
７…打設手段
５１…配管
６１…配管
７１…配管
１００…施工場所
１０１…孔
１０２…打設部
１０３…仕切り部
１０４…仕切り部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】