[发明专利]速凝剂及使用其的喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及在斜面、竖井、地下空间或者道路、铁路、输水道等隧道中，在露出的墙面上使用的喷涂用速凝剂、喷涂材料、以及使用其的喷涂方法。 

背景技术

以往，在隧道的挖掘作业等中，为了防止露出的天然地基(地山)崩塌，使用喷涂将粉状速凝剂混合在混凝土中而得到的速凝性混凝土的方法。(参照专利文献1、专利文献2)。 

作为在这些喷涂方法中使用的速凝剂，由于速凝性能优良而一直使用在铝酸钙中混合碱金属铝酸盐或碱金属碳酸盐等而得到的速凝剂。 

然而，一直寻求pH值比在铝酸钙中混合碱金属铝酸盐或者碱金属碳酸盐等而得到的速凝剂低，且为弱碱性、优选中性或者弱酸性的速凝剂。 

此外，作为将速凝剂添加在混凝土中的器具，一般使用Y字管。这种情况下，为了提高混合性，使用用压缩空气将混凝土散开而添加速凝剂这样的方法。其结果是，在喷涂时使用的压缩空气量增大，有时产生的粉尘量会增加。因此，必须在喷涂时采取对付粉尘的策略。 

作为用于解决这些问题的液状速凝剂，使用了以碱性铝盐、有机羧酸为主要成分的速凝剂(参照专利文献3)；以硫酸铝、链烷醇胺为主要成分的速凝剂(参照专利文献4)；以及以铝的碱性水溶液、硅酸锂、和铝酸锂为主要成分的速凝剂(参照专利文献5)等。 

然而，该速凝剂难以体现初期强度，与以往的粉状系速凝剂相比，在隧道坑内较厚地进行喷射时，有剥落的危险性。 

为了解决这些问题，开发了一种在含有铝酸钙和硫酸铝的速凝剂中 混合水而制成浆体状，向混凝土中添加的技术(参照专利文献6、专利文献7、专利文献8)。 

该技术通过并用硫酸铝和铝酸钙来降低碱性药物创伤。而且是通过将粉状速凝剂与水混合而浆体化来获得低粉尘性的技术。此外，在这些专利文献中，还有对AE剂、发泡剂的记载，但它们是作为预先添加在混凝土中来降低粉尘量的物质而列举的，对于在速凝剂中使用发泡剂却没有提及。 

作为将这些浆体状速凝剂添加入混凝土中的器具，使用Y字管、在混凝土配管内以喷淋状添加速凝剂的喷淋管等。 

使用Y字管时，为了提高混合性，使用用压缩空气使混凝土散开而添加速凝剂这样的方法，其结果是，在喷涂时使用的压缩空气量增大，有时产生的粉尘量会增加。 

另一方面，在使用喷淋管时，由于浆体状速凝剂与混凝土的混合性良好，因此无需散开空气就可以进行低粉尘喷涂，但是另一方面，由于结构复杂，因此浆体在内部的凝固频率比Y字管多，存在无法实用化的状况。 

因此，在使用喷淋管的喷涂中，液状速凝剂成为主流，但是液状速凝剂的成分仅为促进水泥的水合反应的成分，不具有自身硬化而赋予速凝性的自硬性，所以与含铝酸钙的浆体状速凝剂相比，存在速凝性差的问题。 

作为速凝性与以往相比有了进一步提高的液状速凝剂，开发了在硫酸钙中含有氟元素的速凝剂(参照专利文献9、专利文献10、专利文献11)。 

然而，在实用化时需要进一步提高速凝性以及在涌水部位的粘附性等。 

此外，也公开了将液状速凝剂和粉状速凝剂组合的技术(参照专利文献12、专利文献13)。然而，在喷涂时混合液状速凝剂和粉状速凝剂而制成浆体状时，与先前记述的浆体状速凝剂同样地存在浆体凝固的情 况。因此，要求在速凝剂添加器具内不发生浆体凝固，并要求延长器具的更换周期。 

此外，还公开了将含有硫酸钙、铝酸钙类、减水剂以及水的液状速凝剂添加到含无机粉末的水泥混凝土中的技术(参照专利文献14)；在使用了含碳酸钙的水泥的混凝土中添加液状速凝剂的技术(参照专利文献15)、在水泥组合物中含有碳酸钙，并用液状速凝剂的技术(参照专利文献16、专利文献17、专利文献18)等。但是，由于大量含有的水泥成分的碱性，碳酸钙不会成为酸性气氛，所以这些技术不是浆体状速凝剂发泡而防止凝固这样的技术，也不是使用喷淋管而获得低粉尘性的技术。 

此外，在水泥组合物中预先含有速凝剂的物质，无法获得混凝土的流动保持性，因此必须在临喷涂前混合骨材、水泥组合物及液状速凝剂，存在无法得到均一组成的喷涂混凝土等问题。进而，对于在并用酸性物质及发泡剂的速凝剂中的碱金属硫酸盐的有效性并没有提及。 

近年来，期待着开发出一种对人体的影响比以往的碱性速凝剂小、初期强度体现性优良、且在速凝剂添加器具内不易凝固的速凝剂。 

专利文献1：特公昭60-004149号公报 

专利文献2：特开平09-019910号公报 

专利文献3：特表2001-509124