JP4519985B2

JP4519985B2 - Super fast hard non-shrink grout material

Info

Publication number: JP4519985B2
Application number: JP2000104975A
Authority: JP
Inventors: 数馬五十嵐; 哲雄大塚
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-04-06
Also published as: KR20010100789A; JP2001294469A; KR100473717B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築分野において、緊急工事や寒冷地工事等に使用される超速硬性無収縮グラウト材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にグラウト材は、プレパックドコンクリート工法、機械基礎への充填、及び鋼板補強用の充填等に使用され、良好な充填性や高流動性が要求される。さらに、グラウト材は、施工時間に制約があるような工事、例えば、道路等の緊急を要する工事において、充填性だけでなく、短時間で実用強度を満足しなければならないという課題がある。また、充填したグラウト材と鋼板との剥離防止や、機械基礎における寸法安定性のため無収縮であることが要求される。
しかしながら、従来の超速硬性のグラウト材は、高流動性にすると材料分離やブリーディングが発生し易く、強度発現も低いという課題があった（例えば、特開平１２−３４１５４号公報等）。また、道路や法面等の勾配のある傾斜部位の施工には適さないという課題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、これらの課題を鋭意検討した結果、特定の速硬材と膨張材を含有してなる超速硬性無収縮グラウト材により、高流動性にしても材料分離やブリーディングが無く、速硬性、無収縮性及び施工性を達成することができるとの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、（１）セメントと、ブレーン比表面積4000cm²/g以上のCaOとAl ₂ O ₃ のモル比(C/A)が1.0〜2.0である非晶質のカルシウムアルミネート100部に対して無水石膏150〜200部を含有する速硬材をセメント100部に対して5〜50部と、ブレーン比表面積4000cm ² /g以上の3CaO・3Al ₂ O ₃ ・CaSO ₄ で示される鉱物組成のカルシウムサルホアルミネートを含有する膨張材をセメント100部に対して1〜15部と、減水剤と、遅延剤と、細骨材とを配合してなり、高流動で材料分離やブリーディングが無く短時間の圧縮強度が高い超速硬性無収縮グラウト材、（２）さらに、水溶性セルロースエーテルを配合してなる（１）の超速硬性無収縮グラウト材、（３）フレッシュモルタルのJ₁₄漏斗流下値が2〜5秒であることを特徴とする（１）又は（２）の超速硬性無収縮グラウト材、（４）フレッシュモルタルの降伏値が10〜40Paで、塑性粘度が0.5〜3.0Pa・sであることを特徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の超速硬性無収縮グラウト材、（５）材齢２時間後の硬化体の圧縮強度が10N/mm²以上であることを特徴とする（１）乃至（４）の何れかに記載の超速硬性無収縮グラウト材である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【０００６】
本発明で使用する速硬材とは、特に限定されるものではないが、結晶質又は非晶質のカルシウムアルミネートと、石膏類とからなり、水和反応でエトリンガイトを生成するものが好ましい。ここで、カルシウムアルミネートとは、カルシアを含む原料とアルミナを含む原料等を混合して、キルン焼成や電気炉溶融等の熱処理をして得られる、CaOとAl₂O₃とを主成分とする水和活性を有する物質の総称である。具体的には、3CaO・Al₂O₃(C₃A)、12CaO・7Al₂O₃(C₁₂A₇)、5CaO・3Al₂O₃(C₅A₃)、CaO・Al₂O₃(CA)、及びCaO・2Al₂O₃(CA₂)等の結晶質のカルシウムアルミネート、これらに対応する組成の非晶質のカルシウムアルミネートである。中でも、非晶質のカルシウムアルミネートでCaOとAl₂O₃のモル比(C/A)が1.0.〜2.0のものが好ましく、1.6〜1.8がより好ましい。
さらに、ハロゲン元素を含有した11CaO・7Al₂O₃・CaF₂(C₁₁A₇CaF₂)、3CaO・3Al₂O₃・CaF₂(C₃A₃CaF₂)や、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を含有したカルシウムアルミネートも使用可能である。
【０００７】
石膏類には無水石膏、半水石膏、及び二水石膏があり、中でも速硬性の面で無水石膏の使用が好ましい。石膏類の使用量は、カルシウムアルミネート100部に対して、50〜300部が好ましい。（以下、部は質量単位を表す）
【０００８】
速硬材の使用量は、特に限定されるものではないが、セメント100部に対して、5〜50部が好ましく、5部未満ではその効果は少なく、50部を超えてもその効果の向上は期待できない。
【０００９】
速硬材の粒度は、ブレーン比表面積4000cm²/g以上が好ましく、4000〜9000cm²/gがより好ましく、5000〜7000cm²/gがさらに好ましい。速硬材の粒度が4000cm²/g未満では十分な速硬性が期待できなく、9000cm²/gを超えて使用してもその効果の向上は期待できなく、不経済である。
【００１０】
本発明で使用する膨張材とは、特に限定されるものではないが、3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄(C₃A₃CaSO₄)で示される鉱物組成のカルシウムサルホアルミネートを主成分とし、水和反応でエトリンガイトを生成するものや、遊離石灰(CaO)を主成分とし、水和反応でCa(OH)₂を生成させるもの等が挙げられる。
【００１１】
膨張材の使用量は、セメント100部に対して、1〜15部が好ましく、5〜10部がより好ましい。1部未満では無収縮性の効果は少なく、15部を超えると膨張量が大きく膨張破壊する場合がある。
【００１２】
膨張材の粒度は、通常、ブレーン比表面積2000〜3000cm²/g程度であるが、本発明の膨張材の粒度は、ブレーン比表面積4000cm²/g以上が好ましく、4000〜9000cm²/gがより好ましく、5000〜7000cm²/gがさらに好ましい。膨張物質の粒度が4000cm²/g未満では、材料分離を生じたり長期耐久性が悪くなる場合があり、9000cm²/gを超えてもその効果の向上は期待できなく、不経済である。
【００１３】
本発明では、使用水量を減らし流動性を高めるために、一般に使用されている減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、及び流動化剤等の混和剤を添加する。例えば、ポリアルキルアリルスルホン酸塩の縮合物、ナフタレンスルホン酸塩の縮合物、リグニンスルホン酸塩の縮合物、及びポリカルボン酸塩等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。使用形態は、液体又は粉体の何れでもよい。
【００１４】
混和剤の使用量は、セメント100部に対して、0.1〜5部が好ましい。0.1部未満ではその効果は少なく、5部を超えて使用してもその効果の向上は期待できなく、不経済である。
【００１５】
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いが、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フライアッシュあるいは高炉スラグを添加した各種混合セメント等が挙げられる。
【００１６】
本発明の超速硬無収縮グラウト材は、通常、セメント、速硬材、膨張材、及び混和剤に、砂と水を混合して調製する。超速硬無収縮グラウト材のセメント／細骨材比は、通常、1/0.5〜1/3の範囲にあり、水と、セメント、速硬材、及び膨張材からなる結合材との比である水／結合材比は、通常、30〜50%の範囲が好ましいが、気温や水温等の外的要因や、所要の目標軟度により調整される。
【００１７】
本発明の超速硬無収縮グラウト材の混練りは、特に限定されるものではないが、グラウトミキサ、高速ハンドミキサ、及び強制撹拌ミキサ等が使用され、練りあがったモルタルは、ポンプ圧送等で施工現場に供給される。
【００１８】
本発明の超速硬無収縮グラウト材の可使時間(作業可能時間)の調整は、凝結遅延剤を添加することで行われる。凝結遅延剤(以下、遅延剤という)は、特に限定されるものではないが、通常、ホウ酸ナトリウムや炭酸ナトリウム等の無機塩や、グルコン酸、酒石酸、及びクエン酸等の有機酸又はその塩を主成分とするものが用いられる。
【００１９】
遅延剤の使用量は、通常、セメント100部に対して、0.1〜5部が好ましい。0.1部未満ではその効果は少なく、5部を超えると超速硬無収縮グラウト材が硬化しなくなる場合がある。
【００２０】
本発明の超速硬無収縮グラウト材のフレッシュモルタル（まだ固まらないモルタルのことをいう）の流動性は、特に限定されるものではないが、J₁₄漏斗流下値が2〜5秒が好ましく、2秒未満では材料分離が発生したり強度発現が低下する場合があり、5秒を超えると充填性が悪くなる場合がある。
【００２１】
本発明の超速硬無収縮グラウト材の施工は、平坦部や傾斜部等様々な場所で行われる。平坦部の施工においては、超速硬無収縮グラウト材の注入性だけを考慮すれば良いが、勾配のある傾斜部ではダレが発生し均一に充填されない場合がある。本発明では、このダレを抑えるために水溶性セルロースエーテル(以下、単にセルロースエーテルという)を配合することが好ましい。
【００２２】
本発明で使用するセルロースエーテルは、特に限定されるものではないが、水に速やかに分散する一方で直ちに粘性を上昇させることがなく、セメント中のアルカリと反応すると粘性が上昇する性質を持ったものが好ましく、具体的には、メチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセルロース等を主成分としたものが挙げられる。
【００２３】
セルロースエーテルの使用量は、セメント100部に対して、0.001〜0.05部が好ましく、0.005〜0.02部がより好ましい。0.001部未満ではモルタルにダレを生じるおそれがあり、0.05部を超えると充填不良や硬化不良になる場合がある。
【００２４】
セルロースエーテルの超速硬無収縮グラウト材への添加方法としては、特に限定されるものではないが、予めセルロースエーテルを水に添加し、スラリー水として配合して混練りすることが好ましい。また、予めセルロースエーテルを、セメント、速硬材、膨張材、及び細骨材とドライブレンドし、施工時に水と混合することも可能である。
【００２５】
本発明の超速硬無収縮グラウト材は、充填性や施工性の面から、フレッシュモルタルのレオロジー定数である降伏値が10〜40Pa、塑性粘度が0.5〜3.0Pa・sであることが好ましく、降伏値が20〜30Pa、塑性粘度が1.0〜2.0Pa・sがより好ましい。降伏値や塑性粘度がこれらの範囲を外れると、充填性や施工性が悪くなる場合がある。
【００２６】
本発明の超速硬無収縮グラウト材にセルロースエーテルを添加することにより、塑性粘度を余り変化させずに降伏値を高め、フレッシュモルタルにチクソトロピックな性質を付与し、ポンプ圧送性や施工性を向上させることが可能である。さらに、施工箇所の勾配や形状によって、セルロースエーテルの使用量を調整して配合することが好ましい。
【００２７】
本発明の超速硬無収縮グラウト材は、混練り後、材齢２時間の硬化体の圧縮強度で10N/mm²以上を発現することにより、例えば、工事が終了してから２時間後に実用強度に達するため、早期に通常の状態に開放することが可能となる等、経済的で合理的な施工を提供することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
セメント100部に対する速硬材、膨張材の使用量と粒度を表１に示すように変え、さらに、混和剤0.6部、遅延剤0.3部、及び細骨材135部を混合したものに、水／(結合材＝セメント＋速硬材＋膨張材)比が40%となるように水を添加して高速ハンドミキサを用い混練りし、超速硬性無収縮グラウト材を作製した。そのフレッシュモルタルのブリーディング、コンシステンシー、及びハンドリングタイム、並びに、硬化体の材齢７日の寸法変化率、及び材齢２時間の圧縮強度の測定を行った。その結果を表２に示す。
【００３０】
＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品
速硬材：酸化カルシウムとアルミナを原料とし、電気炉で溶融した後急冷して調製した、C/A（モル比）=1.7の非晶質カルシウムアルミネート100部に無水石膏を150部を配合したもの。これを粉砕することにより、粒度調整を行った。
膨張材：主成分がカルシウムサルホアルミネートのブレーン比表面積2800cm²/gの市販品。これを粉砕することにより、粒度調整を行った。
混和剤：ナフタレンスルホン酸系の高性能減水剤、市販品
遅延剤：主成分が有機酸の市販品
砂：5mm下の石灰砂
水：水道水
【００３１】
＜測定方法＞
ブレーン比表面積：JIS R 5201に準じて測定。
コンシステンシー：土木学会コンクリート標準示方書(JSCE-F541)のＪ漏斗（Ｊ₁₄漏斗）によるコンシステンシーの測定に準じ、流下値を測定した。
寸法変化率：JIS A 6202(B)に準じて測定。材齢7日の寸法変化率を測定した。
圧縮強度：土木学会コンクリート標準示方書(JSCE-G522)に準じ、２時間後に測定した。
ブリーディング：土木学会コンクリート標準示方書(JSCE-F533)に準じ、ブリーディング量を測定した。
可使時間：目視判定（混練り後、流動性が無くなるまでの時間）
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
表２から、本発明のブレーン比表面積4000cm²/g以上の速硬材と膨張材を含有してなる超速硬性無収縮グラウト材のフレッシュモルタルは、J₁₄漏斗流下値が5秒以下と良好な流動性を示し、ブリーディングが無く、寸法変化率は膨張側で無収縮であり、材齢２時間の硬化体の圧縮強度が10N/mm²以上と良好であることが判る。
【００３５】
実施例２
表１の配合No.Gの速硬材と膨張材において、速硬材のカルシウムアルミネートのC/Aモル比と無水石膏の配合比を表３に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様に行った。その結果を表４に示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
【表４】

【００３８】
表４から、本発明の速硬材のC/Aモル比が1.0〜2.0であるカルシウムアルミネート100部に対し無水石膏が50〜300部を配合した超速硬性無収縮グラウト材のフレッシュモルタルは、J₁₄漏斗流下値が5秒以下と良好な流動性を示し、ブリーディングが無く、寸法変化率は膨張側で無収縮であり、材齢２時間の硬化体の圧縮強度が10N/mm²以上と良好であることが判る。
【００３９】
実施例３
表１の配合No.Gの速硬材と膨張材を用い、セメント100部に対して表５に示す量のセルロースエーテルを添加したこと以外は、実施例１と同様に超速硬性無収縮グラウト材を作製した。
モデル試験として、JIS A 1106記載の10×10×40cmの型枠に最大粒径40mmの粗骨材を敷き詰め、全体の勾配が55/1000となるように型枠を傾け超速硬性無収縮グラウト材を型枠の勾配の高い方から注入した場合について、J₁₄漏斗流下値、可使時間、降伏値、及び塑性粘度を測定、及びダレ状況と脱型後の充填状況を確認した。その結果を表５に示す。
【００４０】
＜使用材料＞
セルロースエーテル：メチルセルロース系の市販品
【００４１】
＜測定方法＞
降伏値、塑性粘度：レオロジー定数、村田、鈴木、管壁にすべりを伴うグラウトモルタルの管内流動に関する研究、土木学会論文集、No.384に記載の傾斜管グラウト粘度測定器を用いて測定
充填状況：目視
ダレ：目視
【００４２】
【表５】

【００４３】
表３から、セルロースエーテルを添加することにより、本発明の超速硬性無収縮グラウト材のフレッシュモルタルは、良好な充填性とダレの抑制効果を示すことが判る。
【００４４】
実施例４
表１の配合No.Gの速硬材と膨張材を用い、セメント100部、速硬材30部、膨張材5部、混和剤0.5部、遅延剤0.8部、及び細骨材140部を混合したものに、水／結合材比が40%となるように水を添加し、高速ハンドミキサで混練りして超速硬性無収縮グラウト材Ａを作製した。さらに、セメント100部に対して、0.005部のセルロースエーテルを配合し、水／結合材比が38%の超速硬性無収縮グラウト材Ｂを作製した。超速硬性無収縮グラウト材の物性を表６に示す。
【００４５】
【表６】

【００４６】
モデル試験として、長さ3000mm×幅600mmで高さが一方が550mm、他方が385mmの側面が台形形状（上面の傾斜が55/1000の勾配）の木製型枠に、実施例３で使用した最大粒径40mmの粗骨材を敷き詰め、勾配の高い方から超速硬性無収縮グラウト材Ａを注入し、勾配の低い方の表層から50mm下まで注入した後、超速硬性無収縮グラウト材Ｂを同様に注入し、充填状況、ダレ状況の観察、及び硬化後に型枠を脱型して内部の観察を行った。その結果、勾配のある斜面においてもダレを生じず、表層部及び内部への充填性が良好であることが判った。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の超速硬性無収縮グラウト材は、フレッシュモルタルの流動性を高くしても、材料分離やブリーディングの発生が無く、充填性が良好であるだけでなく、硬化後の短時間の圧縮強度が高く、無収縮性であるため、経済的で合理的な施工を提供することができる。さらに、セルロースエーテルを添加することによって、勾配のある斜面においてもダレを生じない等の施工性を向上させる効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a super fast hard non-shrink grout material used for emergency construction and cold district construction in the field of civil engineering and architecture.
[0002]
[Prior art]
Generally, grout materials are used for prepacked concrete methods, filling of machine foundations, filling for reinforcing steel sheets, and the like, and good filling properties and high fluidity are required. Further, the grout material has a problem that not only the filling property but also the practical strength must be satisfied in a short time in a construction where the construction time is limited, for example, a construction requiring an emergency such as a road. Further, non-shrinkage is required for preventing peeling between the filled grout material and the steel plate and for dimensional stability in the machine foundation.
However, the conventional ultra-hard hard grout material has a problem that when it has a high fluidity, material separation and bleeding are likely to occur, and strength development is low (for example, JP-A-12-34154). Moreover, the subject that it was not suitable for construction of the inclination site | part with a gradient, such as a road and a slope, occurred.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of intensive studies on these problems, the present inventor has found that there is no material separation or bleeding even with high fluidity due to the ultra-fast-hardening non-shrink grout material containing a specific fast-hardening material and an expanding material. As a result, the present invention has been completed with the knowledge that non-shrinkage and workability can be achieved.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to (1) 100 parts of amorphous calcium aluminate having a molar ratio (C / A) of CaO to Al ₂ O ₃ of 1.0 to 2.0 with cement and a Blaine specific surface area of 4000 cm ² / g or more. Mineral represented by 3CaO ・ 3Al ₂ O ₃ ・ CaSO ₄ with 5-50 parts hard cement containing 100-200 parts anhydrous gypsum for 100 parts cement and a specific surface area of 4000 cm ² / g of brane 1 to 15 parts of expansive material containing calcium sulfoaluminate of composition, blended with water reducing agent, retarder and fine aggregate with respect to 100 parts of cement, with high flow, material separation and bleeding without compressive strength of short high ultra fast curing non-shrink grout material, (2) further, ultra fast curing non-shrink grout material by blending a water-soluble cellulose ether (1), (3) fresh mortar J ₁₄ funnel under a stream (1) or (2) super fast hard non-shrinkage group, characterized in that the value is 2 to 5 seconds ( 4 ) Super fast hard non-shrinkage according to any one of (1) to (3), wherein the yield value of ( 4 ) fresh mortar is 10 to 40 Pa and the plastic viscosity is 0.5 to 3.0 Pa · s. ( 5 ) The super-fast hardened non-shrinkable grout material according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the compression strength of the grout material, ( 5 ) a cured product after 2 hours of age is 10 N / mm ² or more is there.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0006]
The fast-hardening material used in the present invention is not particularly limited, but a material composed of crystalline or amorphous calcium aluminate and gypsum and producing ettringite by a hydration reaction is preferable. Here, calcium aluminate is mainly composed of CaO and Al ₂ O ₃ obtained by mixing a raw material containing calcia and a raw material containing alumina and performing heat treatment such as kiln firing or electric furnace melting. It is a general term for substances having hydration activity. _{_{Specifically, 3CaO · Al 2 O 3 (}} C 3 A), 12CaO · 7Al 2 O 3 (C 12 A 7), 5CaO · 3Al 2 O 3 (C 5 A 3), CaO · Al 2 O 3 ( CA) and crystalline calcium aluminate such as CaO.2Al ₂ O ₃ (CA ₂ ), and amorphous calcium aluminate having a composition corresponding thereto. Among them, amorphous calcium aluminate having a CaO to Al ₂ O ₃ molar ratio (C / A) of 1.0 to 2.0 is preferable, and 1.6 to 1.8 is more preferable.
Furthermore, 11CaO · 7Al ₂ O ₃ · CaF ₂ (C ₁₁ A ₇ CaF ₂ ), 3CaO · 3Al ₂ O ₃ · CaF ₂ (C ₃ A ₃ CaF ₂ ) containing halogen elements, and alkalis such as sodium and potassium Calcium aluminate containing metal can also be used.
[0007]
The gypsum includes anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum. Among them, the use of anhydrous gypsum is preferable in terms of quick setting. The amount of gypsum used is preferably 50 to 300 parts per 100 parts of calcium aluminate. (Hereinafter, part represents mass unit)
[0008]
The amount of the fast-hardening material is not particularly limited, but it is preferably 5 to 50 parts with respect to 100 parts of cement. The effect is less if it is less than 5 parts, and the effect is improved even if it exceeds 50 parts. Cannot be expected.
[0009]
The particle size of the fast hardwood is preferably not less than Blaine specific surface area of 4000 cm ² / g, more preferably 4000~9000cm ² / g, more preferably 5000~7000cm ² / g. If the particle size of the fast-hardening material is less than 4000 cm ² / g, sufficient fast-curing cannot be expected, and even if it is used in excess of 9000 cm ² / g, the improvement of the effect cannot be expected, which is uneconomical.
[0010]
The expansion material used in the present invention is not particularly limited, but is mainly composed of calcium sulfoaluminate having a mineral composition represented by 3CaO · 3Al ₂ O ₃ · CaSO ₄ (C ₃ A ₃ CaSO ₄ ). Examples thereof include those that generate ettringite by a hydration reaction and those that have free lime (CaO) as a main component and generate Ca (OH) ₂ by a hydration reaction.
[0011]
The amount of the expansion material used is preferably 1 to 15 parts and more preferably 5 to 10 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 1 part, the effect of non-shrinkage is small, and if it exceeds 15 parts, the amount of expansion may be large and it may expand and break.
[0012]
The particle size of the expansion material is usually about a Blaine specific surface area of 2000 to 3000 cm ² / g, but the particle size of the expansion material of the present invention is preferably a Blaine specific surface area of 4000 cm ² / g or more, more preferably 4000 to 9000 cm ² / g. Preferably, 5000 to 7000 cm ² / g is more preferable. If the particle size of the expanding material is less than 4000 cm ² / g, material separation may occur or long-term durability may be deteriorated. If the particle size exceeds 9000 cm ² / g, the improvement in the effect cannot be expected, which is uneconomical.
[0013]
In the present invention, generally used admixtures such as a water reducing agent, a high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, and a fluidizing agent are added in order to reduce the amount of water used and increase the fluidity. Examples include polyalkylallyl sulfonate condensates, naphthalene sulfonate condensates, lignin sulfonate condensates, and polycarboxylates. One or more of these can be used. It is. The usage form may be either liquid or powder.
[0014]
The amount of the admixture used is preferably 0.1 to 5 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.1 part, the effect is small, and even if it exceeds 5 parts, the improvement of the effect cannot be expected, which is uneconomical.
[0015]
The cement used in the present invention is not particularly limited, but various portland cements such as ordinary, early strength, and ultra early strength, and various mixed cements obtained by adding fly ash or blast furnace slag to these portland cements, etc. Can be mentioned.
[0016]
The super-fast-hard non-shrink grout material of the present invention is usually prepared by mixing sand, water, cement, fast-hard material, expanding material, and admixture. The cement / fine aggregate ratio of ultrafast hard shrinkless grout material is usually in the range of 1 / 0.5 to 1/3, which is the ratio of water to a binder consisting of cement, fast hardener and expander. The water / binding material ratio is usually preferably in the range of 30 to 50%, but is adjusted according to external factors such as air temperature and water temperature and the required target softness.
[0017]
The kneading of the ultra-fast hard non-shrink grout material of the present invention is not particularly limited, but a grout mixer, a high-speed hand mixer, a forced agitation mixer, etc. are used, and the kneaded mortar is constructed by pumping or the like. Supplied on site.
[0018]
Adjustment of the pot life (workable time) of the ultrafast hard non-shrink grout material of the present invention is performed by adding a setting retarder. The setting retarder (hereinafter referred to as retarder) is not particularly limited, but usually, inorganic salts such as sodium borate and sodium carbonate, organic acids such as gluconic acid, tartaric acid and citric acid or salts thereof Is used as a main component.
[0019]
The amount of retarder used is usually preferably 0.1 to 5 parts per 100 parts of cement. If it is less than 0.1 part, the effect is small, and if it exceeds 5 parts, the ultrafast hard shrink-free grout material may not be cured.
[0020]
Fluidity of the fresh mortar ultra rapid-non-shrink grout of the present invention (refer to yet a mortar which does not solidify) is not particularly limited, J ₁₄ funnel falling value of preferably 2-5 seconds, 2 If it is less than 2 seconds, material separation may occur or strength development may decrease, and if it exceeds 5 seconds, the filling property may deteriorate.
[0021]
Construction of the super-hard hard non-shrink grout material of the present invention is performed in various places such as a flat part and an inclined part. In the construction of the flat portion, it is only necessary to consider the injectability of the super-hard hard non-shrink grout material. However, there is a case where the sloping portion with a gradient is sagged and not uniformly filled. In the present invention, it is preferable to blend water-soluble cellulose ether (hereinafter simply referred to as cellulose ether) in order to suppress this sagging.
[0022]
The cellulose ether used in the present invention is not particularly limited, but has the property of rapidly increasing viscosity when reacted with alkali in cement without rapidly increasing viscosity while being rapidly dispersed in water. Those having a main component such as methylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose are specifically mentioned.
[0023]
The amount of cellulose ether used is preferably 0.001 to 0.05 part and more preferably 0.005 to 0.02 part with respect to 100 parts of cement. If it is less than 0.001 part, the mortar may sag. If it exceeds 0.05 part, filling failure or curing failure may occur.
[0024]
The method for adding cellulose ether to the ultrafast hard non-shrink grout material is not particularly limited, but it is preferable to add cellulose ether to water in advance, mix and knead as slurry water. It is also possible to dry blend cellulose ether in advance with cement, fast-hardening material, expansion material, and fine aggregate, and mix with water during construction.
[0025]
The ultra-fast hard shrinkless grout material of the present invention preferably has a yield value of 10 to 40 Pa and a plastic viscosity of 0.5 to 3.0 Pa · s, which are rheological constants of fresh mortar, in terms of filling properties and workability. More preferably, the value is 20-30 Pa and the plastic viscosity is 1.0-2.0 Pa · s. When the yield value and the plastic viscosity are out of these ranges, the filling property and workability may be deteriorated.
[0026]
By adding cellulose ether to the ultra-hard hard shrinkless grout material of the present invention, the yield value is increased without changing the plastic viscosity so much, and thixotropic properties are imparted to fresh mortar, improving pumpability and workability. It is possible to make it. Furthermore, it is preferable to mix and adjust the amount of cellulose ether used depending on the gradient and shape of the construction site.
[0027]
The ultra-fast hard non-shrink grout material of the present invention exhibits a compressive strength of 10 N / mm ² or more after 2 hours after kneading after kneading, for example, practical strength after 2 hours from the completion of construction. Therefore, it is possible to provide economical and rational construction, such as being able to open to the normal state at an early stage.
[0028]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, it is not limited to these.
[0029]
Example 1
The amount of the fast-hardening material and the expansion material and the particle size for 100 parts of cement are changed as shown in Table 1, and further, 0.6 parts of admixture, 0.3 parts of retarder, and 135 parts of fine aggregate are mixed with water / Water was added so that the ratio of (binding material = cement + fast-hardening material + expanding material) was 40%, and kneading was performed using a high-speed hand mixer to prepare an ultrafast-hardness non-shrink grout material. The fresh mortar was measured for bleeding, consistency, and handling time, as well as the dimensional change rate of the cured product at 7 days of age and the compressive strength at 2 hours of age. The results are shown in Table 2.
[0030]
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercial fast hardwood: 100 parts of amorphous calcium aluminate with C / A (molar ratio) = 1.7, prepared from calcium oxide and alumina as raw materials, melted in an electric furnace and then rapidly cooled With 150 parts of anhydrous gypsum. The particle size was adjusted by pulverizing this.
Expansion material: Commercial product with a brain specific surface area of 2800 cm ² / g, the main component of which is calcium sulfoaluminate. The particle size was adjusted by pulverizing this.
Admixture: Naphthalenesulfonic acid-based high-performance water reducing agent, commercial product retarder: Commercial product with organic acid as main component Sand: Lime sand water under 5 mm: Tap water [0031]
<Measurement method>
Blaine specific surface area: Measured according to JIS R 5201.
Consistency: The flow-down value was measured according to the measurement of consistency using J funnel (J ₁₄ funnel) in the Japan Society of Civil Engineers Concrete Standard Specification (JSCE-F541).
Dimensional change rate: Measured according to JIS A 6202 (B). The dimensional change rate at 7 days of age was measured.
Compressive strength: Measured after 2 hours in accordance with Japan Society of Civil Engineers Concrete Standard Specification (JSCE-G522).
Bleeding: The amount of bleeding was measured according to the Japan Society of Civil Engineers Standard Specification for Concrete (JSCE-F533).
Pot life: Visual judgment (time until fluidity disappears after kneading)
[0032]
[Table 1]

[0033]
[Table 2]

[0034]
From Table 2, the fresh mortar of the super-hard hard non-shrink grout material containing the fast hard material having a specific surface area of 4000 cm ² / g or more and the expansion material of the present invention has a good J ₁₄ funnel flow-down value of 5 seconds or less. It shows fluidity, no bleeding, the dimensional change rate is non-shrinkable on the expansion side, and the compressive strength of the cured product at a material age of 2 hours is as good as 10 N / mm ² or more.
[0035]
Example 2
Except for changing the C / A molar ratio of calcium aluminate and the mixing ratio of anhydrous gypsum as shown in Table 3 in the quick hardening material and the expansion material of the mixing No. G in Table 1. 1 was performed. The results are shown in Table 4.
[0036]
[Table 3]

[0037]
[Table 4]

[0038]
From Table 4, the fresh mortar of super fast hardening non-shrink grout material in which 50 to 300 parts of anhydrous gypsum is blended with 100 parts of calcium aluminate having a C / A molar ratio of 1.0 to 2.0 of the quick hardening material of the present invention, J ₁₄ Funnel flow value is less than 5 seconds, showing good fluidity, no bleeding, dimensional change rate is non-shrinkable on the expansion side, and the compressive strength of the hardened body at the age of 2 hours is 10 N / mm ² or more It turns out that it is favorable.
[0039]
Example 3
Super fast-hardening non-shrink grout material as in Example 1 except that the quick-hardening material and the expansion material of the formulation No. G in Table 1 were used and the amount of cellulose ether shown in Table 5 was added to 100 parts of cement. Was made.
As a model test, a super-fast-hard, non-shrink grout material with a coarse aggregate with a maximum particle size of 40 mm spread on a 10 × 10 × 40 cm mold described in JIS A 1106 and the entire gradient is 55/1000. About when injected from high gradient of formwork, J ₁₄ funnel under a stream value, pot life, yield value, and measuring the plastic viscosity, and to confirm the filling status after sagging conditions and demolding. The results are shown in Table 5.
[0040]
<Materials used>
Cellulose ether: methylcellulose-based commercial product
<Measurement method>
Yield Value, Plastic Viscosity: Rheological Constant, Murata, Suzuki, Study on In-Pipe Flow of Grout Mortar with Slip on the Pipe Wall, Measured Filling Situation Using Inclined Pipe Grout Viscometer Measuring Machine No. 384 : Visual sagging: Visual [0042]
[Table 5]

[0043]
From Table 3, it can be seen that by adding cellulose ether, the fresh mortar of the ultrafast hardened non-shrink grout material of the present invention exhibits good filling properties and sagging suppression effect.
[0044]
Example 4
Mixing 100 parts of cement, 30 parts of fast-curing material, 5 parts of expansive material, 0.5 part of admixture, 0.8 part of retarder, and 140 parts of fine aggregate, using the quick-hardening material and expansion material of composition No. G in Table 1. Then, water was added so that the water / binder ratio was 40%, and kneaded with a high-speed hand mixer to prepare an ultrafast hard non-shrink grout material A. Further, 0.005 part of cellulose ether was blended with 100 parts of cement to prepare a super fast hard non-shrink grout material B having a water / binder ratio of 38%. Table 6 shows the physical properties of the ultrafast hard non-shrink grout material.
[0045]
[Table 6]

[0046]
As a model test, the maximum used in Example 3 was a wooden formwork with a length of 3000mm x width of 600mm and a height of 550mm on one side and a side of 385mm with a trapezoidal side (upper slope of 55/1000). Spread coarse aggregate with a particle size of 40mm, inject super fast hard non-shrink grout material A from the higher gradient, inject 50mm below the surface layer of lower slope, and then super fast hard non-shrink grout material B in the same way After injecting, the filling state and sagging state were observed, and after curing, the mold was removed and the inside was observed. As a result, it was found that no sagging occurred even on a slope with a slope, and the filling property to the surface layer portion and the inside was good.
[0047]
【The invention's effect】
The ultra-fast hardened non-shrink grout material of the present invention does not cause material separation or bleeding even when the flowability of fresh mortar is increased, and not only has good filling properties, but also has a short-time compressive strength after curing. Since it is high and non-shrinkable, it can provide an economical and rational construction. Furthermore, by adding cellulose ether, there is an effect of improving workability such as no sagging even on a slope with a slope.

Claims

50-300 parts of anhydrous gypsum for 100 parts of amorphous calcium aluminate with cement and a molar ratio (C / A) of CaO to Al ₂ O ₃ of Brain specific surface area of 4000 cm ² / g or more (C / A) 5 to 50 parts of quick-hardening material containing 100 parts of cement and calcium sulfoaluminate having a mineral composition of 3CaO · 3Al ₂ O ₃ · CaSO ₄ with a Blaine specific surface area of 4000 cm ² / g or more 1 to 15 parts of expansive material for 100 parts of cement, water reducing agent, retarder, and fine aggregate are blended, high flow, no material separation or bleeding, and high compression strength in a short time Hard non-shrink grout material.

Furthermore, by blending a water-soluble cellulose ethers according to claim 1 Symbol placement ultra fast curing non-shrink grout.

Ultra fast curing non-shrink grout according to claim 1 or 2, wherein the J ₁₄ funnel falling value of the fresh mortar is 2-5 seconds.

The super fast hard non-shrink grout material according to any one of claims 1 to 3, wherein the yield value of fresh mortar is 10 to 40 Pa and the plastic viscosity is 0.5 to 3.0 Pa · s.

The super-fast-hardness non-shrink grout material according to any one of claims 1 to 4 , wherein the compressive strength of the cured body after 2 hours of age is 10 N / mm ² or more.