特開2024-69877コンクリート吹付けシステム及びコンクリートの吹付け方法
(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】P2024069877
(43)【公開日】2024-05-22
(54)【発明の名称】コンクリート吹付けシステム及びコンクリートの吹付け方法
(51)【国際特許分類】
C04B 28/02 20060101AFI20240515BHJP
E21D 11/10 20060101ALI20240515BHJP
C04B 22/14 20060101ALI20240515BHJP
C04B 22/08 20060101ALI20240515BHJP
B28C 7/04 20060101ALI20240515BHJP
【ＦＩ】
C04B28/02
E21D11/10 D
C04B22/14 A
C04B22/08 Z
B28C7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022180146
(22)【出願日】2022-11-10
(71)【出願人】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100207756
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100135758
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 高志
(74)【代理人】
【識別番号】100119666
【弁理士】
【氏名又は名称】平澤 賢一
(72)【発明者】
【氏名】室川 貴光
(72)【発明者】
【氏名】八田 建次
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 昌浩
(72)【発明者】
【氏名】水野 博貴
【テーマコード（参考）】
2D155
4G056
4G112
【Ｆターム（参考）】
2D155BA05
2D155CA01
2D155DB00
2D155KA04
2D155KA08
4G056AA06
4G056CB32
4G112MB00
4G112MB13
4G112PB05
4G112PB10
4G112PC06
4G112PE01
(57)【要約】
【課題】吹付け時のリバウンドを低減し、コンクリートと急結剤との混合性が良好なコンクリート吹付けシステムを提供する。
【解決手段】コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、前記コンクリートに前記急結剤Ａ及び前記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、前記コンクリート搬送流路は、前記急結剤Ａが前記コンクリートに混合される混合部Ａと、前記混合部Ａと前記吹付け部との間に、前記急結剤Ｂが前記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、前記急結剤Ｂが前記混合部Ｂに到達する前に、前記急結剤Ａが前記混合部Ａに到達する、コンクリート吹付けシステム。
【選択図】なし
【解決手段】コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、前記コンクリートに前記急結剤Ａ及び前記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、前記コンクリート搬送流路は、前記急結剤Ａが前記コンクリートに混合される混合部Ａと、前記混合部Ａと前記吹付け部との間に、前記急結剤Ｂが前記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、前記急結剤Ｂが前記混合部Ｂに到達する前に、前記急結剤Ａが前記混合部Ａに到達する、コンクリート吹付けシステム。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、
水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、
ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、
前記コンクリートに前記急結剤Ａ及び前記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、
前記コンクリート搬送流路は、前記急結剤Ａが前記コンクリートに混合される混合部Ａと、前記混合部Ａと前記吹付け部との間に、前記急結剤Ｂが前記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、
前記急結剤Ｂが前記混合部Ｂに到達する前に、前記急結剤Ａが前記混合部Ａに到達する、コンクリート吹付けシステム。
水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、
ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、
前記コンクリートに前記急結剤Ａ及び前記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、
前記コンクリート搬送流路は、前記急結剤Ａが前記コンクリートに混合される混合部Ａと、前記混合部Ａと前記吹付け部との間に、前記急結剤Ｂが前記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、
前記急結剤Ｂが前記混合部Ｂに到達する前に、前記急結剤Ａが前記混合部Ａに到達する、コンクリート吹付けシステム。
【請求項2】
前記混合部Ａに前記急結剤Ａが到達してから２秒以上後に前記混合部Ｂに前記急結剤Ｂが到達する、請求項１に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項3】
前記水溶性金属塩が、硫酸塩である、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項4】
前記硫酸塩が、硫酸アルミニウムまたは硫酸チタンである、請求項３に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項5】
前記急結剤Ａが、液状急結剤である、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項6】
前記液状急結剤のｐＨが７未満である、請求項５に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項7】
前記急結剤Ｂが、カルシウムアルミネートを含有する、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項8】
前記急結剤Ｂ中のカルシウムアルミネートの配合率が、３０質量％以上である、請求項７に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項9】
前記カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が、１．７～３．０である、請求項７に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項10】
前記急結剤搬送流路Ａにおける前記急結剤Ａの搬送条件が、エア流量０．５～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．１～０．７ＭＰａである、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項11】
前記急結剤搬送流路Ｂにおける前記急結剤Ｂの搬送条件が、エア流量２～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．２～０．５ＭＰａである、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項12】
前記混合部Ａから前記混合部Ｂまでの距離が、０．０５～５ｍである、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項13】
前記混合部Ｂから前記吹付け部までの距離が、０．５～５ｍである、請求項１または２に記載のコンクリート吹付けシステム。
【請求項14】
コンクリートと、水溶性金属塩を含む急結剤Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂとを混合した急結コンクリートを対象物に吹付けるコンクリートの吹付け方法であって、
前記コンクリートに、前記急結剤Ａを混合してから前記急結剤Ｂをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法。
前記コンクリートに、前記急結剤Ａを混合してから前記急結剤Ｂをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、道路、鉄道、導水路等のトンネル、及びトンネル掘削や地下空洞建設において露出した地山面へコンクリートを吹付けるコンクリート吹付けシステム及びコンクリート吹付け方法に関する。
【背景技術】
【0002】
道路、鉄道、導水路等のトンネル、及びトンネル掘削や地下空洞建設において露出した地山面の補強及び安定化のために、コンクリートの吹付け工法が行われている。コンクリートの吹付け工法としては、乾式吹付け工法と湿式吹付け工法とがある。乾式吹付け工法は、水を含まないドライミックスのコンクリートを空気圧送する途中で水を添加し、合流部の枝管に急結剤供給設備より空気輸送される急結剤を供給してコンクリートと急結剤を混合した後、ノズルよりコンクリートを吹付ける工法である。湿式吹付け工法は、セメントと骨材と水とを予め撹拌混合したフレッシュコンクリートを調製しておき、フレッシュコンクリートを空気圧送するとともに、合流部の枝管に急結剤供給設備より空気輸送される急結剤を供給してコンクリートと急結剤とを混合した後、ノズルよりコンクリートを吹付ける工法である。現状では、粉じんや跳ね返りが少ないことから、湿式吹付け工法が主流になっている。
【0003】
湿式吹付け工法において、上記急結剤としては、粉体急結剤と液状急結剤との２種類が用いられる。粉体急結剤としては、例えば、ブレーン比表面積７８００ｃｍ２／ｇ以上の無水石膏及び／又はブレーン比表面積１５００ｃｍ２／ｇ以上の半水石膏４０重量％以上、カルシウムアルミネート類及びアルカリ金属アルミン酸塩を含有してなる吹付けコンクリート用急結剤が開示されている（特許文献１参照）。液状急結剤としては、例えば、硫酸アルミニウムとフッ素化水素酸との反応で得られるフッ化物含有水溶性アルミニウム塩、水酸化アルミニウム、および水酸化リチウム、炭酸リチウム、硫酸リチウムからなる群から選択される１種または２種以上のリチウム塩を配合してなる液状急結剤が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００４－２１０５５２号公報
【特許文献2】特開２００５－８９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記のような液状急結剤を用いた吹付けコンクリートは、凝結促進作用が粉体急結剤と比較して小さく、軟弱な地山や湧水部等への吹付けには適さない等の課題がある。一方で、粉体急結剤を用いた吹付けコンクリートは、液状急結剤と比較して凝結促進作用が大きく湧水部等への吹付けには適しているものの、吹付け時の粉じん量や跳ね返り（リバウンド）量が液状急結剤と比較して多いという課題がある。
【0006】
また、粉体急結剤と液状急結剤とを併用してコンクリートに混合させる工法も考えられるが、当該工法では、混合方法によってはコンクリートと急結剤との混合性が低下し、コンクリートの強度にムラが発生するという課題がある。
【0007】
上記課題を鑑みて、本発明は、吹付け時のリバウンドを低減し、コンクリートと急結剤との混合性が良好なコンクリート吹付けシステム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】
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者らは下記本発明に想到し当該課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は下記のとおりである。
【0009】
［１］ コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、前記コンクリートに前記急結剤Ａ及び前記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、前記コンクリート搬送流路は、前記急結剤Ａが前記コンクリートに混合される混合部Ａと、前記混合部Ａと前記吹付け部との間に、前記急結剤Ｂが前記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、前記急結剤Ｂが前記混合部Ｂに到達する前に、前記急結剤Ａが前記混合部Ａに到達する、コンクリート吹付けシステム。
［２］ 前記混合部Ａに前記急結剤Ａが到達してから２秒以上後に前記混合部Ｂに前記急結剤Ｂが到達する、上記［１］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［３］ 前記水溶性金属塩が、硫酸塩である、上記［１］または［２］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［４］ 前記硫酸塩が、硫酸アルミニウムまたは硫酸チタンである、上記［３］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［５］ 前記急結剤Ａが、液状急結剤である、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［６］ 前記液状急結剤のｐＨが７未満である、上記［５］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［７］ 前記急結剤Bが、カルシウムアルミネートを含有する、上記［１］～［６］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［８］ 前記急結剤Ｂ中のカルシウムアルミネートの配合率が、３０質量％以上である、上記［７］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［９］ 前記カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が、１．７～３．０である、上記［７］または［８］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［１０］ 前記急結剤搬送流路Ａにおける前記急結剤Ａの搬送条件が、エア流量０．５～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．１～０．７ＭＰａである、上記［１］～［９］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１１］ 前記急結剤搬送流路Ｂにおける前記急結剤Ｂの搬送条件が、エア流量２～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．２～０．５ＭＰａである、上記［１］～［１０］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１２］ 前記混合部Ａから前記混合部Ｂまでの距離が、０．０５～５ｍである、上記［１］～［１１］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１３］ 前記混合部Ｂから前記吹付け部までの距離が、０．５～５ｍである、上記［１］～［１２］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１４］ コンクリートと、水溶性金属塩を含む急結剤Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂとを混合した急結コンクリートを対象物に吹付けるコンクリートの吹付け方法であって、前記コンクリートに、前記急結剤Ａを混合してから前記急結剤Bをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法。
［２］ 前記混合部Ａに前記急結剤Ａが到達してから２秒以上後に前記混合部Ｂに前記急結剤Ｂが到達する、上記［１］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［３］ 前記水溶性金属塩が、硫酸塩である、上記［１］または［２］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［４］ 前記硫酸塩が、硫酸アルミニウムまたは硫酸チタンである、上記［３］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［５］ 前記急結剤Ａが、液状急結剤である、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［６］ 前記液状急結剤のｐＨが７未満である、上記［５］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［７］ 前記急結剤Bが、カルシウムアルミネートを含有する、上記［１］～［６］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［８］ 前記急結剤Ｂ中のカルシウムアルミネートの配合率が、３０質量％以上である、上記［７］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［９］ 前記カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が、１．７～３．０である、上記［７］または［８］に記載のコンクリート吹付けシステム。
［１０］ 前記急結剤搬送流路Ａにおける前記急結剤Ａの搬送条件が、エア流量０．５～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．１～０．７ＭＰａである、上記［１］～［９］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１１］ 前記急結剤搬送流路Ｂにおける前記急結剤Ｂの搬送条件が、エア流量２～５ｍ３／ｍｉｎ、エア圧力０．２～０．５ＭＰａである、上記［１］～［１０］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１２］ 前記混合部Ａから前記混合部Ｂまでの距離が、０．０５～５ｍである、上記［１］～［１１］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１３］ 前記混合部Ｂから前記吹付け部までの距離が、０．５～５ｍである、上記［１］～［１２］のいずれか１つに記載のコンクリート吹付けシステム。
［１４］ コンクリートと、水溶性金属塩を含む急結剤Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂとを混合した急結コンクリートを対象物に吹付けるコンクリートの吹付け方法であって、前記コンクリートに、前記急結剤Ａを混合してから前記急結剤Bをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、吹付け時のリバウンドを低減し、コンクリートと急結剤との混合性が良好なコンクリート吹付けシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明のコンクリート吹付けシステムの一態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態（本実施形態）を詳細に説明するが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書における「％」及び「部」は特に規定しない限り質量基準とする。
【0013】
［コンクリート吹付けシステム］
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、上記コンクリートに上記急結剤Ａ及び上記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、上記コンクリート搬送流路は、上記急結剤Ａが上記コンクリートに混合される混合部Ａと、上記混合部Ａと上記吹付け部との間に、上記急結剤Ｂが上記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、上記急結剤Ｂが上記混合部Ｂに到達する前に、上記急結剤Ａが上記混合部Ａに到達することを要する。
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路と、水溶性金属塩を含む急結剤Ａを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂを前記コンクリート搬送流路へ搬送する急結剤搬送流路Ｂと、上記コンクリートに上記急結剤Ａ及び上記急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部と、を含み、上記コンクリート搬送流路は、上記急結剤Ａが上記コンクリートに混合される混合部Ａと、上記混合部Ａと上記吹付け部との間に、上記急結剤Ｂが上記コンクリートに混合される混合部Ｂと、を含み、上記急結剤Ｂが上記混合部Ｂに到達する前に、上記急結剤Ａが上記混合部Ａに到達することを要する。
【0014】
すなわち、例えば図１に示すように、急結剤搬送流路１（本実施形態に係る急結剤搬送流路Ａに相当）と、急結剤搬送流路２（本実施形態に係る急結剤搬送流路Ｂに相当）と、コンクリート搬送流路３と、混合部４Ａ（本実施形態に係る混合部Ａに相当）と、混合部４Ｂ（本実施形態に係る混合部Ｂに相当）と、吹付け部６とを含む。
【0015】
当該コンクリート吹付けシステムは、コンクリートを搬送するコンクリート搬送流路３を含む。コンクリート搬送流路３が搬送するコンクリートは、セメントと骨材と水とを予め撹拌混合して調製されたものである。予め調製されたコンクリートは、例えば図１に示すように、アジテータ車３０で吹付け施工の現場に運搬され、コンクリートポンプ３１へ供給される。コンクリートポンプ３１は、供給されたコンクリートを、コンクリート搬送流路３を通じて混合部４Ａ及び混合部４Ｂを経由し、吹付け部６へと圧送する。
【0016】
コンクリート搬送流路３としては、耐圧性の金属メッシュ入りホース（耐圧ホース）や金属製の配管が使用可能である。通常は、耐圧ホースが使用され、その前後は金属管を使用することが好ましい。耐圧ホースの直径は、コンクリートの圧送性や、耐圧ホースの取扱いなどの作業性の面から２．５～３.５インチのものが通常使用される。
【0017】
本発明で使用するセメントは、特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、中庸熱、及び低熱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高炉スラグ、フライアッシュ、及び石灰石微粉末を混合したフィラーセメント、並びに都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント（エコセメント）等の混合セメントが挙げられ、これらを微粉末化して使用することも可能である。これらの混合セメントにおける混合物とセメントの割合は特に限定されるものではなく、ＪＩＳで規定する以上に混合したものも使用可能である。
セメントは、必要に応じて、さらに、減水剤、空気連行剤、ポリマーエマルジョン、増粘剤、収縮低減剤、防錆剤、防凍剤、粘土鉱物、シリカフュームなどの一般に市販されているセメント混和剤（材）を性能に支障のない範囲で使用してもよい。
セメントは、必要に応じて、さらに、減水剤、空気連行剤、ポリマーエマルジョン、増粘剤、収縮低減剤、防錆剤、防凍剤、粘土鉱物、シリカフュームなどの一般に市販されているセメント混和剤（材）を性能に支障のない範囲で使用してもよい。
【0018】
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。
骨材としては、吹付けコンクリートに使用できれば特に限定されるものではなく、細骨材及び粗骨材を使用することができる。細骨材としては、川砂、山砂、海砂、石灰砂、及び珪砂等が使用可能であり、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用可能であり、砕砂、砕石の使用も可能である。
全骨材中の細骨材の割合は、細骨材の容積（ｓ）と全骨材容積（ａ）の比で表すことができ、ｓ／ａは６０～７０容積％が好ましい。
骨材としては、吹付けコンクリートに使用できれば特に限定されるものではなく、細骨材及び粗骨材を使用することができる。細骨材としては、川砂、山砂、海砂、石灰砂、及び珪砂等が使用可能であり、粗骨材としては、川砂利、山砂利、及び石灰砂利等が使用可能であり、砕砂、砕石の使用も可能である。
全骨材中の細骨材の割合は、細骨材の容積（ｓ）と全骨材容積（ａ）の比で表すことができ、ｓ／ａは６０～７０容積％が好ましい。
【0019】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、図１に示すように、水溶性金属塩を含む急結剤Ａをコンクリート搬送流路３へ搬送する急結剤搬送流路１を含む。急結剤搬送流路１によって急結剤Ａはコンクリート搬送流路３へ搬送され、後述するコンクリート搬送流路３中の混合部４Ａにおいてコンクリートに混合される。急結剤搬送流路１としては、耐圧性の糸入りホースや金属メッシュ入りホース（耐圧ホース）、金属製の配管など耐圧性に優れるものであれば、いずれのものも使用可能である。通常は、耐圧ホースが使用され、その前後は金属管を使用することが好ましい。耐圧ホースの直径は、急結剤Ａの圧送性や、耐圧ホースの取扱いなどの作業性の面から０．５～１.５インチのものが通常使用される。
【0020】
本実施形態の好ましい態様としては、例えば図１に示すように、急結剤搬送流路１が、急結剤Ａを貯蔵及び圧送する急結剤ユニット１０に接続され、急結剤ユニット１０に接続された制御部７によって急結剤Ａの供給が制御される。上記急結剤ユニット１０は、急結剤Ａを貯蔵する急結剤タンク１１と、急結剤供給機１２とを含む。急結剤タンク１１から供給される急結剤Ａは、急結剤供給機１２により、コンプレッサ５０から供給される圧縮空気によって、急結剤搬送流路１を通じて混合部４Ａへ圧送される。
【0021】
急結剤搬送流路１における急結剤Ａの搬送条件は、エア流量が０．５～５ｍ３／ｍｉｎであることが好ましく、２～４ｍ３／ｍｉｎであることがより好ましく、２．２～３．８ｍ３／ｍｉｎであることがさらに好ましい。また、エア圧力が０．１～０．７ＭＰａであることが好ましく、０．２～０．６５ＭＰａであることがより好ましく、０．３～０．５ＭＰａであることがさらに好ましい。急結剤搬送流路１における急結剤Ａの搬送条件として、エア流量及びエア圧力が上記範囲内であることで、混合部４Ａへの急結剤Ａの供給を制御することが容易となる。
【0022】
急結剤搬送流路１が搬送する急結剤Ａは、水溶性金属塩を含む。水溶性金属塩としては、硫酸アルミニウム、硫酸チタン、リン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、塩化アルミニウム等を用いることができ、中でも硫酸塩が好ましく、硫酸アルミニウム、硫酸チタンがより好ましい。なお、急結剤Ａは、水溶性金属塩としてを１種または２種以上含んでいてもよい。
【0023】
急結剤Ａにおける水溶性金属塩の含有割合は、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、２５質量％以上であることがさらに好ましい。急結剤Ａにおける水溶性金属塩の含有割合が上記範囲内であると、優れた急結性状を得やすい。上限は特に規定されないが、５０質量％以下であることが好ましい。
【0024】
急結剤Ａは、上記水溶性金属塩以外の成分を含んでいてもよく、その他成分としては、例えば、硫酸、リン酸、ホウ酸、フッ化水素酸等の無機酸、及びこれらの塩（ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム）やモノカルボン酸、ジカルボン酸、ポリカルボン酸、オキシカルボン酸、アミノ酸等の有機酸、及びこれらの塩（ナトリウム、カリウム、リチウム）等が使用できる。これらの中でも、取扱いの面から、ジカルボン酸、オキシカルボン酸、及びこれらの塩が好ましい。
【0025】
急結剤Ａの使用量は、コンクリート搬送流路３が搬送するコンクリート中のセメント１００質量部に対して、２～１４質量部であることが好ましく、３～１３質量部であることがより好ましく、４～１２質量部であることがさらに好ましい。急結剤Ａの使用量が上記下限値以上であると、優れた急結性としやすく、急結剤Ａの使用量が上記上限値以下であると、長期強度発現性を良好としやすい。
【0026】
急結剤Ａは、液状急結剤であることが好ましい。急結剤Ａは、水等を溶媒とし、水溶性金属塩を含む液状急結剤とすることができる。本発明において、液状急結剤とは、溶質が溶媒に完全に溶解した溶液の他、溶質が一部溶け残っている溶液や懸濁液、ゲル状の態様を含む。
【0027】
急結剤Ａが液状急結剤である場合、ｐＨは７未満であることが好ましく、１～６であることがより好ましく、１．６～３．８であることがさらに好ましい。急結剤ＡのｐＨが上記範囲であることで、コンクリートとの合流混合をより良好とすることができ、強度発現性を高めることができる。急結剤ＡのｐＨは、硫酸等の酸性成分によって、適宜調整することができる。なお、本発明において急結剤ＡのｐＨは、ｐＨメータ等によって測定することができる。
【0028】
急結剤Ａが液状急結剤である場合、加熱して２０～６０℃の範囲の温度でコンクリートに混合させることにより、急結性を向上させることが可能である。しかし、急結剤Ａに硫酸等の酸成分を用いる場合、急結剤Ａ自体の粘度が上昇するため、５～４０℃の範囲で使用することがより好ましい。
【0029】
急結剤Ａが液状急結剤である場合、急結剤Ａ中の固形分濃度は、１０～５０質量％であることが好ましく、２０～４５質量％であることがより好ましく、２５～３５質量％であることがさらに好ましい。急結剤Ａの固形分濃度が上記範囲内であると、急結剤Ａの圧送性が良好となり、また、優れた急結性状を得やすい。
【0030】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、図１に示すように、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂをコンクリート搬送流路３へ搬送する急結剤搬送流路２を含む。急結剤搬送流路２によって急結剤Ｂはコンクリート搬送流路３へ搬送され、後述するコンクリート搬送流路３中の混合部４Ｂにおいてコンクリートに混合される。急結剤搬送流路２としては、耐圧性の金属メッシュ入りホース（耐圧ホース）や金属製の配管が使用可能である。通常は、耐圧ホースが使用され、その前後は金属管を使用することが好ましい。耐圧ホースの直径は、急結剤Ｂの圧送性や、耐圧ホースの取扱いなどの作業性の面から０．５～１.５インチのものが通常使用される。
【0031】
本実施形態の好ましい態様としては、例えば図１に示すように、急結剤搬送流路２が、急結剤Ｂを貯蔵及び圧送する急結剤ユニット２０に接続され、急結剤ユニット２０に接続された制御部７によって急結剤Ｂの供給が制御される。上記急結剤ユニット２０は、急結剤Ｂを貯蔵する急結剤タンク２１と、急結剤供給機２２とを含む。急結剤タンク２１から供給される急結剤Ｂは、急結剤供給機２２により、コンプレッサ５０から供給される圧縮空気によって、急結剤搬送流路２を通じて混合部４Ｂへ圧送される。
【0032】
急結剤搬送流路２における急結剤Ｂの搬送条件は、エア流量が２～５ｍ３／ｍｉｎであることが好ましく、２．２～４．５ｍ３／ｍｉｎであることがより好ましく、２．４～４ｍ３／ｍｉｎであることがさらに好ましい。また、エア圧力が０．２～０．５ＭＰａであることが好ましく、０．２５～０．４５ＭＰａであることがより好ましく、０．３～０．４ＭＰａであることがさらに好ましい。急結剤搬送流路２における急結剤Ｂの搬送条件として、エア流量及びエア圧力が上記範囲内であることで、混合部Ｂへの急結剤Ｂの供給を制御することが容易となる。
【0033】
急結剤搬送路２が搬送する急結剤Ｂは、カルシウムアルミネートを含有することが好ましい。カルシウムアルミネートは、カルシアを含む原料、アルミナを含む原料、シリカを含む原料等を混合して、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、ＣａＯとＡｌ２Ｏ３とを主たる成分とする。また、カルシウムアルミネートの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、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化合物、アルカリ土類金属ハロゲン化合物、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化合物、あるいはＣａＯとＡｌ２Ｏ３とを主たる成分とするものに、これらが少量固溶した物質でも使用可能である。鉱物形態としては、結晶質、非晶質いずれであってもよい。
これらの中では、反応活性とポンプ圧送性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、Ｃ１２Ａ７組成に酸化ケイ素が一部固溶した熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネートを含むことがより好ましい。
これらの中では、反応活性とポンプ圧送性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましく、Ｃ１２Ａ７組成に酸化ケイ素が一部固溶した熱処理物を急冷した非晶質のカルシウムアルミネートを含むことがより好ましい。
【0034】
カルシウムアルミネートは、カルシウムアルミネート１００質量部中、酸化物換算でＳｉＯ２を１～７質量部含有することが好ましく、２～６質量部含有することがより好ましい。１質量部以上含有することで、混合性に優れ、凝結特性を良好に発揮しやすく、７質量部以下であることで、初期強度が得られやすい。
【0035】
カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比は、１．７～３．０の範囲であることが好ましく、２．１～２．９の範囲であることがより好ましく、２．２～２．８の範囲であることがさらに好ましく、２．３～２．７の範囲であることがよりさらに好ましい。ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が上記範囲内であると、硬化時間の短縮、及び初期強度発現性を高めることが容易となる。なお、結晶質、非晶質等の形態に関係なく、モル比が範囲で混在しても、使用可能である。
【0036】
カルシウムアルミネートのブレーン比表面積（以下、ブレーン値という）は、吹付けたコンクリートの急結性や初期強度発現性を向上させる観点から、４，０００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましく、４，５００ｃｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、５，０００ｃｍ２／ｇ以上であることがさらに好ましい。上限は特に規定されないが、コンクリートに過度の粘性が生じさせ、圧送性を損なう可能性を抑制する観点から、９，０００ｃｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【0037】
急結剤Ｂ中のカルシウムアルミネートの配合率は、吹付けたコンクリートの急結性及び初期強度発現性を向上させる観点から、３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることがさらに好ましく、４５質量％以上であることがよりさらに好ましい。上限は特に規定されないが、吹付けたコンクリートの急結性及び初期強度発現性を好適に発揮する観点から、７０％質量以下とすることが好ましい。
【0038】
急結剤Ｂの使用量は、コンクリート搬送流路３が搬送するコンクリート中のセメント１００質量部に対して、２～１８質量部であることが好ましく、３～１７質量部であることがより好ましく、４～１６質量部であることがさらに好ましい。急結剤Ｂの使用量が上記下限値以上であると、優れた急結性を得られやすく、上記上限値以下であると、長期強度発現性が得られやすい。
【0039】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、図１に示すように、コンクリートに急結剤Ａ及び急結剤Ｂが混合された急結コンクリートを対象物に吹付ける吹付け部６を含む。吹付け部６としては、連続的に縮径しているものや、縮径後にコンクリートを整流する直管をつけたものが使用可能である。吹付け部は、金属製のものやセラミック製のものが使用可能であり、ゴム素材でできたノズルの配管内面に、セラミックスや金属でライニングされたものやこれらをチップ状のものを埋め込んだものが使用可能である。
【0040】
吹付け部６による吹付け圧力は、特に限定されるものではなく、吹付けコンクリートの吐出量は、通常、１．５～２０ｍ３/ｈであり、吹付け空気量は特に限定されるものではない。
【0041】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、図１に示すように、コンクリート搬送流路３は、急結剤Ａがコンクリートに混合される混合部４Ａと、混合部４Ａと吹付け部６との間に、急結剤Ｂがコンクリートに混合される混合部４Ｂとを含む。
【0042】
【0043】
なお、通常、各急結剤が各混合部に到達すると同時にコンクリートが各混合部に到達するものとする。コンクリート搬送流路３によって搬送されたコンクリートが混合部４Ａに到達する際に、急結剤搬送流路１によって搬送された急結剤Ａがコンクリートに混合され、急結剤Ａが混合されたコンクリートが混合部４Ｂに到達する際に、急結剤搬送流路２によって搬送された急結剤Ｂがさらにコンクリートに混合されることにより急結コンクリートが得られる。
【0044】
混合部Ａから混合部Ｂまでの距離は、０．０５～５ｍであることが好ましく、０．１～４ｍであることがより好ましく、０．２～２ｍであることがさらに好ましい。混合部Ａから混合部Ｂまでの距離が上記範囲内であると、コンクリートと急結剤Ａとの混合性を良好としやすく、また、混合部及び搬送流路等での材料の固結を良好に抑制しやすい。
【0045】
混合部Ｂから吹付け部までの距離は、０．５～５ｍであることが好ましく、１～３ｍであることがより好ましく、１．５～３．５ｍであることがより好ましい。混合部Ｂから吹付け部までの距離が上記範囲内であると、コンクリートと急結剤Ｂとの混合性を良好としやすく、また、搬送流路等での材料の固結を良好に抑制しやすい。
【0046】
本実施形態の好ましい態様としては、例えば図１において図示しないが、混合部４Ａは急結剤導入口を有し、混合部Ｂ５は急結剤導入口を有する。急結剤搬送流路１によって搬送された急結剤Ａは、急結剤導入口から混合部４Ａに導入される。急結剤搬送流路２によって搬送された急結剤Ｂは、急結剤導入口から混合部４Ｂに導入される。
【0047】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムは、混合部及び搬送流路等での材料の固結を良好に抑制する観点から、混合部Ａに急結剤Ａが到達してから２秒以上後に混合部Ｂに急結剤Ｂが到達することが好ましく、５秒以上後に混合部Ｂに急結剤が到達することがより好ましく、１０秒以上後に混合部Ｂに急結剤Ｂが到達することがさらに好ましい。また、混合部Ａと混合部Ｂとの間での材料の固結を良好に抑制する観点から、混合部Ａに急結剤Ａが到達してから２０秒以内に混合部Ｂに急結剤Ｂが到達することが好ましい。上記のように混合部Ａに急結剤Ａが到達してから混合部Ｂに急結剤Ｂが到達するようにするためには、例えば図１に示すように、制御部７によって急結剤Ａ及びＢの供給を制御することによって可能となる。制御部７は、急結剤ユニット１０、急結剤ユニット２０及びコンプレッサ５０に接続され、混合部４Ａに急結剤Ａが到達してから所定の時間経過後に、混合部４Ｂに急結剤Ｂが到達するように制御することができる。
【0048】
本発明の実施形態に係るコンクリート吹付けシステムによれば、水溶性金属塩を含む急結剤Ａが混合部４Ａに到達してから、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂが混合部４Ｂへの到達するようにすることにより、吹付け時のリバウンドを低減し、コンクリートと急結剤との混合性を良好にすることができる。
【0049】
［コンクリートの吹付け方法］
本実施形態に係るコンクリートの吹付け方法は、コンクリートと、水溶性金属塩を含む急結剤Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂとを混合した急結コンクリートを対象物に吹付けるコンクリートの吹付け方法であって、上記コンクリートに、上記急結剤Ａを混合してから上記急結剤Ｂをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法である。急結剤Ａ及びＢとしては、既述の急結剤Ａ及びＢを用いることができる。
本実施形態に係るコンクリートの吹付け方法は、コンクリートと、水溶性金属塩を含む急結剤Ａと、ブレーン値が２，０００ｃｍ２／ｇ以上である急結剤Ｂとを混合した急結コンクリートを対象物に吹付けるコンクリートの吹付け方法であって、上記コンクリートに、上記急結剤Ａを混合してから上記急結剤Ｂをさらに混合する、コンクリートの吹付け方法である。急結剤Ａ及びＢとしては、既述の急結剤Ａ及びＢを用いることができる。
【0050】
コンクリートと急結剤Ａ及びＢの混合方法は特に規定されないが、コンプレッサ等により急結剤を搬送し、コンクリートを搬送する管に急結剤との合流部を設ける等によって混合する、通常の吹付け方法における混合方法により混合することができる。
【実施例0051】
以下、実験例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0052】
＜使用材料＞
・急結剤Ａ１：試薬特級の硫酸アルミニウムを純水に混合し、濃度２７％に調整、ｐＨ２．０。
・急結剤Ｂ１：ブレーン値５，０００ｃｍ２／ｇ、カルシウムアルミネート含有率４５％、硫酸カルシウム含有率４０％、消石灰含有率１５％。
・カルシウムアルミネート：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．５に相当する熱処理物を急冷したもの、ガラス化率９０％、ブレーン値５，９００ｃｍ２／ｇ、酸化物換算で３質量部のＳｉＯ２を含有。
・普通セメント：市販品、ブレーン値３，２００ｃｍ２／ｇ、密度３．１５ｇ／ｃｍ３。
・細骨材：新潟県糸魚川市姫川水系砂、最大寸法５ｍｍ以下、密度２．６２ｇ／ｃｍ３。
・粗骨材：新潟県糸魚川６号砕石、最大寸法１５ｍｍ、密度２．６７ｇ／ｃｍ３。
・水：上水道水。
・減水剤：市販品、高性能減水剤。
・急結剤Ａ１：試薬特級の硫酸アルミニウムを純水に混合し、濃度２７％に調整、ｐＨ２．０。
・急結剤Ｂ１：ブレーン値５，０００ｃｍ２／ｇ、カルシウムアルミネート含有率４５％、硫酸カルシウム含有率４０％、消石灰含有率１５％。
・カルシウムアルミネート：ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が２．５に相当する熱処理物を急冷したもの、ガラス化率９０％、ブレーン値５，９００ｃｍ２／ｇ、酸化物換算で３質量部のＳｉＯ２を含有。
・普通セメント：市販品、ブレーン値３，２００ｃｍ２／ｇ、密度３．１５ｇ／ｃｍ３。
・細骨材：新潟県糸魚川市姫川水系砂、最大寸法５ｍｍ以下、密度２．６２ｇ／ｃｍ３。
・粗骨材：新潟県糸魚川６号砕石、最大寸法１５ｍｍ、密度２．６７ｇ／ｃｍ３。
・水：上水道水。
・減水剤：市販品、高性能減水剤。
【0053】
［実験例１］
表１に記載のコンクリート配合条件で調製したコンクリートをコンクリートポンプ「ＭＫＷ－２５ＳＭＴ」（シンテック社製）を用いて定量搬送し、急結剤Ａ１がコンクリート中のセメント１００質量部に対して６質量部の割合となるように、急結剤搬送流路Ａから混合部Ａに定量搬送してコンクリートと合流混合し、急結剤Ｂ１がコンクリート中のセメント１００質量部に対して６質量部の割合となるように、急結剤搬送流路Ｂから混合部Ｂに定量搬送してコンクリートと合流混合して急結コンクリートを調製し、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。その際、急結剤の搬送条件は、表２に記載の急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整し、コンクリートと各急結剤が、それぞれの混合部に同時に到達するようにした。なお、混合部Ｂは、混合部Ａと吹付け部との間にあり、混合部Ａから混合部Ｂまでの距離は１ｍとし、吹付け部から対象物までの距離は２ｍとした。
表１に記載のコンクリート配合条件で調製したコンクリートをコンクリートポンプ「ＭＫＷ－２５ＳＭＴ」（シンテック社製）を用いて定量搬送し、急結剤Ａ１がコンクリート中のセメント１００質量部に対して６質量部の割合となるように、急結剤搬送流路Ａから混合部Ａに定量搬送してコンクリートと合流混合し、急結剤Ｂ１がコンクリート中のセメント１００質量部に対して６質量部の割合となるように、急結剤搬送流路Ｂから混合部Ｂに定量搬送してコンクリートと合流混合して急結コンクリートを調製し、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。その際、急結剤の搬送条件は、表２に記載の急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整し、コンクリートと各急結剤が、それぞれの混合部に同時に到達するようにした。なお、混合部Ｂは、混合部Ａと吹付け部との間にあり、混合部Ａから混合部Ｂまでの距離は１ｍとし、吹付け部から対象物までの距離は２ｍとした。
【0054】
＜評価方法＞
・固結物量：コンクリートを定量搬送しながら、各混合部に指定の到達順となるように各急結剤を連続的に定量搬送する。１０分経過後搬送を停止してコンクリート搬送流路を洗浄し、混合部Ａと混合部Ｂの固結物量をそれぞれ測定した。結果を表２に示す。
・混合性：吹付けコンクリートを１ｍ×１ｍ×厚み２０ｃｍの木枠に吹付けて、１０分経過後にプロクター貫入抵抗値を１０回素早く測定し、その貫入抵抗値の平均値と標準偏差を求めた。結果を表２に示す。
・リバウンド率：模擬トンネルで上半部に１ｍ３のコンクリートを吹付けたときのリバウンド量を測定し、吹付け量全体に対するリバウンド量をリバウンド率として算出した。結果を表２に示す。
・固結物量：コンクリートを定量搬送しながら、各混合部に指定の到達順となるように各急結剤を連続的に定量搬送する。１０分経過後搬送を停止してコンクリート搬送流路を洗浄し、混合部Ａと混合部Ｂの固結物量をそれぞれ測定した。結果を表２に示す。
・混合性：吹付けコンクリートを１ｍ×１ｍ×厚み２０ｃｍの木枠に吹付けて、１０分経過後にプロクター貫入抵抗値を１０回素早く測定し、その貫入抵抗値の平均値と標準偏差を求めた。結果を表２に示す。
・リバウンド率：模擬トンネルで上半部に１ｍ３のコンクリートを吹付けたときのリバウンド量を測定し、吹付け量全体に対するリバウンド量をリバウンド率として算出した。結果を表２に示す。
【0055】
【表1】
【0056】
【表2】
【0057】
表２の結果より、急結剤Ａ１と急結剤Ｂ１の各混合部への到達時間によって、固結物量、プロクター貫入抵抗値及びリバウンド率に違いが生じた。なお、Ｎｏ．１－８は、一定時間急結剤Ａが混合されていないコンクリートが吹付けられたため、プロクター貫入抵抗値の平均値が低く、リバウンド率が高くなったと推定される。
【0058】
［実験例２］
混合部Ａと混合部Ｂとの位置を入れ替え、表３に記載の急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整したこと以外は、実験例１と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表３に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－３及びＮｏ．１－８を併記する。
混合部Ａと混合部Ｂとの位置を入れ替え、表３に記載の急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整したこと以外は、実験例１と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表３に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－３及びＮｏ．１－８を併記する。
【0059】
【表3】
【0060】
表３の結果より、混合部Ａと混合部Ｂの位置を入れ替えた場合は、コンクリートへの急結剤の添加順が異なり、固結物量、プロクター貫入抵抗値及びリバウンド率に違いが生じた。
【0061】
［実験例３］
急結剤Ａ１に代えて下記に示す急結剤Ａ２～５を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表４に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
急結剤Ａ１に代えて下記に示す急結剤Ａ２～５を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表４に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
【0062】
＜使用材料＞
・急結剤Ａ２：試薬特級の硫酸アルミニウム粉末。無水物。
・急結剤Ａ３：工業試薬の硫酸チタン(IV)を純水に混合し、濃度３０％に調整、ｐＨ２．０。
・急結剤Ａ４：工業試薬の重リン酸アルミニウム液、濃度５０％に調整、ｐＨ２．４。
・急結剤Ａ５：塩基性乳酸アルミニウム液、濃度２４％に調整、ｐＨ５．４。
・急結剤Ａ６：ポリ塩化アルミニウム溶液、濃度１０％、ｐＨ４．０。
・急結剤Ａ７：試薬特級の硫酸ナトリウムを純水に混合し、濃度１８％
・急結剤Ａ２：試薬特級の硫酸アルミニウム粉末。無水物。
・急結剤Ａ３：工業試薬の硫酸チタン(IV)を純水に混合し、濃度３０％に調整、ｐＨ２．０。
・急結剤Ａ４：工業試薬の重リン酸アルミニウム液、濃度５０％に調整、ｐＨ２．４。
・急結剤Ａ５：塩基性乳酸アルミニウム液、濃度２４％に調整、ｐＨ５．４。
・急結剤Ａ６：ポリ塩化アルミニウム溶液、濃度１０％、ｐＨ４．０。
・急結剤Ａ７：試薬特級の硫酸ナトリウムを純水に混合し、濃度１８％
【0063】
【表4】
【0064】
表４の結果より、急結剤Ａとして種々の急結剤を用いた場合は、固結物量、プロテクター貫入抵抗値、リバウンド率に違いが生じた。
【0065】
［実験例４］
急結剤Ａ１に代えて下記に示す急結剤Ａ７～１０を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表５に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
急結剤Ａ１に代えて下記に示す急結剤Ａ７～１０を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表５に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
【0066】
＜使用材料＞
・急結剤Ａ７：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ０．８になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ８：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ１．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ９：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ６．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ１０：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ７．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ７：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ０．８になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ８：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ１．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ９：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ６．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
・急結剤Ａ１０：硫酸と酸化アルミニウムとを、ｐＨ７．０になるように純水に混合し、濃度２７％に調整。
【0067】
【表5】
【0068】
表５の結果より、ｐＨ１．０以下では固結物量は少ないものの、プロクター貫入抵抗値の平均値が低くなり、ｐＨが７．０に近づくと、プロクター貫入抵抗値の平均値は高くなるが、標準偏差が大きくなる傾向を確認した。
【0069】
［実験例５］
急結剤Ｂ１に代えて、急結剤Ｂが含有するカルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比を表６に示す値に調整した急結剤Ｂ２～８を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表６に併記する。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
急結剤Ｂ１に代えて、急結剤Ｂが含有するカルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比を表６に示す値に調整した急結剤Ｂ２～８を用いたこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。結果を表６に併記する。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
【0070】
【表6】
【0071】
表６の結果より、カルシウムアルミネートのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比別に評価した結果、モル比が１．７未満である場合、標準偏差は小さいがプロクター貫入抵抗値の平均値が低く、リバウンド率が高くなり、また、モル比が３．０を超えると、固結物量が高まり、プロテクター貫入抵抗値の標準偏差及びリバウンド率が高くなる傾向を確認した。
【0072】
［実験例６］
表７に記載の急結剤搬送結果に対応する実験例１及び２における急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整し、評価方法において、下記に示すように湧水部への吹付けを行ったこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。
表７に記載の急結剤搬送結果に対応する実験例１及び２における急結剤搬送結果となるように、各急結剤の各混合部への到達時間を調整し、評価方法において、下記に示すように湧水部への吹付けを行ったこと以外は、実験例１のＮｏ．１－４と同様にして、吹付け部より対象物にコンクリートを吹付けた。
【0073】
・リバウンド率及び混合性：縦２ｍ×横１ｍの板上部に毎分５リットルの水量条件で水を出して湧水環境とし、実験例１と同様に吹付けコンクリートを板全体に吹付けて、吹付け量全体に対するリバウンド量をリバウンド率として算出した。また、混合性評価として、吹付けから１０分経過後にプロクター貫入抵抗値を１０回素早く測定し、その貫入抵抗値の平均値と標準偏差を求めた。結果を表７に示す。なお、比較のため、実験例１のＮｏ．１－４を併記する。
【0074】
【表7】
【産業上の利用可能性】
【0075】
本発明は、特に土木・建築分野等で用いられるコンクリート吹付けシステムとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【0076】
１…急結剤搬送流路
２…急結剤搬送流路
３…コンクリート搬送流路
４Ａ、４Ｂ…混合部
６…吹付け部
７…制御部
１０…急結剤ユニット
１１…急結剤タンク
１２…急結剤供給機
２０…急結剤ユニット
２１…急結剤タンク
２２…急結剤供給機
３０…アジテータ車
３１…コンクリートポンプ
５０…コンプレッサ
２…急結剤搬送流路
３…コンクリート搬送流路
４Ａ、４Ｂ…混合部
６…吹付け部
７…制御部
１０…急結剤ユニット
１１…急結剤タンク
１２…急結剤供給機
２０…急結剤ユニット
２１…急結剤タンク
２２…急結剤供給機
３０…アジテータ車
３１…コンクリートポンプ
５０…コンプレッサ
【図1】
