表−１　　　使用材料

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(1)VI-238. アルカリフリー液体急結剤を用いる吹付けコンクリートによる発生粉じんの抑制と跳ね返り率の低減㈱鴻池組土木本部技術部. ○正会員. 坂口和雅. ㈱鴻池組土木本部技術部. 正会員. 富澤直樹. フェロー会員. 川上正史. ㈱鴻池組技術研究所. 川添純雄正会員為石昌宏. １．はじめに現在、我が国の山岳工法における吹付けコンクリートの施工に際し、コンクリートを圧縮空気でノズル付近まで搬送しＹ字管により粉体急結剤を混合するシステムが広く採用されている。本吹付けシステムは、コンクリートと粉体急結剤の混合性が良く、初期の強度発現性や付着性能に優れる等の長所を持つ反面、粉じんや跳ね返りが比較的多く、さらに急結剤が強アルカリ性であるため取り扱いに十分な注意が必要であるという短所を持つ。本報告では、この面を大幅に改善したアルカリフリー液体急結剤. 写真−１. 液体システムによる吹付け状況. を用いる吹付けコンクリートの施工システムと、４本の実トンネルにおける粉じん相対濃度および跳ね返り率の測定結果について述べる。２．使用材料とコンクリート配合表−１に使用材料を示し、表−２にコンクリート配合を示す。Ａ〜Ｃトンネルは早強ポルトランドセメント、Ｄトンネルは普通ポルトランドセメントを使用した。水結合材比は、粉体急結剤配合が 58 〜64％、液体急結剤配合が 45〜56％であ. 表−１材料. 名. 称. 使用材料記号. Aﾄﾝﾈﾙ普通ﾎﾟﾙﾄﾗﾝﾄﾞｾﾒﾝﾄＮＣ − セメント早強ﾎﾟﾙﾄﾗﾝﾄﾞｾﾒﾝﾄＨＣ 3.13 シリカフュームＳＦ − 混和材ＣａＣO３ − 石灰石微粉末細骨材川砂、海砂、山砂、砕砂Ｓ 2.63 粗骨材 6号砕石（Ｇmax＝15㎜）Ｇ 2.70 高性能減水剤ﾎﾟﾘｸﾞﾘｺｰﾙｴｽﾃﾙ誘導体ＡＤアルカリフリー液体急結剤ＡＦ急結剤セメント鉱物系粉体急結剤ＣＡ. 密度（g/㎝3) Bﾄﾝﾈﾙ Cﾄﾝﾈﾙ Dﾄﾝﾈﾙ − − 3.15 3.13 3.13 − − 2.20 2.20 − 2.72 − 2.50 2.58 2.64 2.56 2.85 2.71 1.05 1.40 2.57. る。急結剤添加率は、粉体が７％、液体が 9％である。また、Ｄトンネルの液体急結剤配合は、ポンプ圧送性の問題からセメント 420 ㎏/ｍ3、シリカフューム 28 ㎏/ｍ3 を混入している。粉体急結剤吹付けシステム. ３．吹付けシステム. 圧送エア添加ノズル. 図−１に粉体急結剤の吹付けシステムと液体急結剤の吹付けシステムを示す。. テーパー管（ 3in→2.5in 1m）. 液体急結剤吹付けシステム. 手前 2.5ｍで急結剤を添加しているのに対して、液体システムはポンプのピスト. ショットノズル. コンクリート. 粉体システムはテーパ管で混入する圧縮空気でコンクリートを圧送し、ノズル. 粉体急結剤（＋少量エア）. マテリアルホース (2.5インチ2.5m）. マテリアルホース (2.5in 7.5m). 圧送エア及び液体急結剤. ショットノズル. コンクリートテーパー管（ 3in→2.5in 1m）. ン圧力のみでコンクリートをノズルまで. 高耐圧マテリアルホース (2.5in 10.0m). 圧送し、同位置で急結剤を添加している。図−１吹付けシステムキーワード：アルカリフリー、液体急結剤、吹付けコンクリート、低粉じん、低リバウンド連絡先：大阪市中央区北久宝寺町 3‑6‑1 ㈱鴻池組技術部第一グループ. -476-. TEL (06)‑6244‑3684 FAX (06)‑6244‑3676. 土木学会第56回年次学術講演会（平成13年10月）.

(2) VI-238. ４．粉じん相対濃度および跳ね返り率の測定結果. 約５ｍ. 約１０ｍ. 約１０ｍ. 図−２に粉じん濃度測定位置を、表−２にコンクリート配合、各測点における粉じん相対濃度および跳ね返り平均値を、図−４に跳ね返り率の測定結果を示す。粉体システムでは、平均粉じん相対濃度 125〜212cpm、. ④. ⑥. 羽. ② 吹. 付. ミキサー車. 機. 切. 率の測定結果を示す。また、図−３に粉じん相対濃度の. ③. ①. ⑤. 跳ね返り率 12.5〜27.4％に対して、液体システムでは、図−２. 平均粉じん相対濃度 10〜85cpm、跳ね返り率 8.0〜13.5%. 粉じん濃度測定位置図. であり、両者とも液体システムの方が小さい結果であった。粉じん相対濃度は、粉体、液体システムともに、 S/a の小さい方が抑制される傾向にある。跳ね返り率は、Ｄトンネル（S/a=70％）を除けば、S/a の大きい方が低減される傾向が見うけられる。Ｄトンネルの跳ね返り率が大きくなった原因は、粗骨材が偏平で細長いなど形状が不揃いであったことや、普通ポルトランドセメントを使用したことに起因していると推察している。表−２コンクリート配合および試験結果 SL (㎝). W/B (%). S/a (%). W. 10±2.5 10±2.5 8±2.5 10±2.5 8±2.5 10±2.5 12±2.5 18±2.5. 62 57 64 56 60 56 58 45. 57 57 60 60 64 60 70 70. 222 205 230 202 216 202 204 195. 相対粉じん濃度(cpm). 250. 200. 100. 0. S/a=60. S/s=57. 粉じん相対濃度(cpm). ｺﾝｸﾘｰﾄ吐出量 (m3/h). ①. 15.0 15.0 11.5 11.5 12.2 10.2 11.2 10.6. 187 59 135 34 487 115 212 85. ②. ③. ④. ⑤. ⑥. 106 39 − 67 121 121 − −. 122 54 − − 86 86 − −. 101 42 − − 389 73 − −. 138 53 − − 60 60 − −. 95 27 − − 56 56 − −. 27.4 S/a=57. S/a=70. 平均 125 46 135 51 200 85 212 85. ﾘﾊﾞｳﾝﾄﾞ率 (%) 27.4 17.6 13.2 8.0 12.5 8.2 25.7 13.5. 25.7. 25. S/a=60. S/a=70. 85. 85. 51. 46. 50. S/s=70. 135. 125. 704 789 671 701 684 779 549 528. 212. S/a=60. S/a=57. AD B×% − 1.20 − 1.25 0.50 0.80 1.00 2.00. G. 30. S/a=64. 200 150. 単位量（㎏/m3）結合材 B CaCO3 S C SF 360 − 1,057 − 360 − 1,019 − 360 − 1,010 − 360 − 1,025 − 342 18 1,129 80 360 − 1,132 − 350 − 1,271 − 420 28 1,223 −. 跳ね返り率（％）. 急結剤ﾄﾝｾﾒﾝﾄﾈﾙ種類種類添加率名 B×% CA 7 Ａ HC AF 9 CA 7 Ｂ HC AF 9 CA 7 Ｃ HC AF 9 CA 7 Ｄ NC AF 9. S/s=57. 20. 17.6. S/a=60. 13.2. 15. S/a=60. 12.5. 13.5 S/a=60. 8.2. 8.0. 10. S/a=70. S/a=64. 5. 粉体. 液体. 粉体. 液体. ＡトンネルＢトンネル. 図−３. 粉体. 液体. Ｃトンネル. 粉体. 0. 液体. Ｄトンネル. 粉体. 液体. Ａトンネル. 粉じん相対濃度の平均値. 図−４. 粉体. 液体. Ｂトンネル. 粉体. 液体. Ｃトンネル. 粉体. 液体. Ｄトンネル. 跳ね返り率の測定結果. ５．まとめ ①. 液体システムの発生粉じんは、粉体システムの 37〜43％に抑制される。. ②. 液体システムのリバウンドは、粉体システムの 53〜64％に低減される。. ③. 発生粉じんは、S/a が小さい方が少なく、跳ね返りは、逆に S/a が大きいほうが小さくなる傾向. がある。６．今後の課題と展望液体急結剤を用いた吹付け工法は、坑内環境改善や合理的施工に対して有望な工法であることが確認できた。しかし、既存の粉体急結剤を用いる吹付け工法の代替となるには、まだ課題が残されている。今後、液体急結剤の使用に適するように配合や施工システムを改良・開発することで、解決したいと考えている。. -477-. 土木学会第56回年次学術講演会（平成13年10月）.

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表−１ 使用材料

表−１　　　使用材料