モルタル組成物及び法面保護工法
【課題】硬化後の強度及び耐久性が強いモルタル組成物とする。
【解決手段】セメント３９６〜４７０質量部、珪砂１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有させ、空気量を５〜２０容量％とする。
【解決手段】セメント３９６〜４７０質量部、珪砂１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有させ、空気量を５〜２０容量％とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モルタル組成物及び法面保護工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、セメント、細骨材及び水を含有するモルタル組成物は、さまざまな技術分野において、具体的には、例えば、法面（斜面）の保護（安定化）を図るための吹付工、法枠工等において、利用されている。
この利用に供されるモルタル組成物としては、例えば、セメント及び細骨材を約１：４の割合で含有させ、これに水等を混合した、いわゆる１：４モルタルと呼ばれるものが、市販化されている。また、このモルタル組成物の改良形態として、以下のようなモルタル組成物も提案されている。
【０００３】
「耐酸性・耐オゾン性を有し、上下水道管の被覆材や高度浄水処理施設における処理槽の被覆材として好適なモルタル組成物」として提案されたもので、「セメント、シリカヒューム、高炉水砕スラグ、フライアッシュ及び膨張材を含む結合材組成物に、３〜８号珪砂からなる細骨材を配合してなるモルタル組成物であって、結合材組成物中にセメントを４０〜５０重量％含み、細骨材／結合材組成物（重量比）が２．０５〜２．１５とされた」モルタル組成物がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、「コンクリート構造物を補強・補修するためのモルタル組成物」として提案されたもので、「ポルトランドセメント１００重量部、珪砂５０〜３００重量部、再乳化粉末樹脂５〜３０重量部、粉末分散剤０．０３〜３．０重量部及び消泡剤０．０３〜３．０重量部を含有し、ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントや早強ポルトランドセメントからなる」モルタル組成物もある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、「ビル等の躯体にタイルや塗料を施工する際に、前処理として行なわれる下地調整用のモルタル組成物」として提案されたもので、「普通又は早強ポルトランドセメント１００重量部、珪砂５０〜２００重量部、再乳化性粉末樹脂５〜２０重量部及び２重量％の水溶液の粘度が１００００〜５００００センチポイズであり、粘度比が０．０２以下であるセルローズ誘導体０．１〜０．５重量部を含有する」モルタル組成物もある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
さらに、「法面の保護（安定化）に最適なモルタル組成物」として提案されたもので、「セメント及び砂を１：２．７〜１：４．０の割合で含有し、ホルマイト系鉱物の解砕物を対セメント重量比で０．５〜５．０％の割合で含有し、減水剤を対セメント重量比で０．５〜５．０％の割合で含有し、水／セメント比が４０〜７０％とされ、スランプ値が８〜２９ｃｍとされた」モルタル組成物もある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
このようにモルタル組成物としては、さまざまなものが提案されているものの、更なる改良も望まれている。
すなわち、まず、いずれの利用分野においても、（１）硬化後の強度が強いこと、（２）耐久性が強く、例えば、クッラクが発生しにくいこと、が望まれている。また、特に、法面保護（安定化）の利用分野においては、法面を金網等のネットで覆い、このネットの上からモルタル組成物を吹き付けることがあるため（例えば、特許文献５、特許文献６参照。）、（３）この吹付けによって形成されるモルタルと当該ネットとの接着性が強いこと、が望まれている。
【特許文献１】特開２００７−８４４２０号公報
【特許文献２】特開２００６−４４９４９号公報
【特許文献３】特開平６−２４８２０号公報
【特許文献４】特開平６−２６４４４９号公報
【特許文献５】特開２００２−０１３１４６号公報
【特許文献６】特開２００４−０５９７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする主たる課題は、硬化後の強度及び耐久性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法を提供することにある。また、本発明が解決しようとする別の主たる課題は、接着性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
セメント３９６〜４７０質量部、細骨材１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有し、
空気量が５〜２０容量％である、ことを特徴とするモルタル組成物。
【００１０】
〔請求項２記載の発明〕
前記細骨材として珪砂が使用され、この珪砂は、以下の粒度分布とされている、請求項１記載のモルタル組成物。
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【００１１】
〔請求項３記載の発明〕
法面をネットで覆い、この上から請求項１又は請求項２記載のモルタル組成物を吹き付ける、ことを特徴とする法面保護工法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態のモルタル組成物は、セメント３９６〜４７０質量部（好ましくは４４０〜４５０質量部）、細骨材１１８７〜１４０９質量部（好ましくは１３３０〜１３４０質量部）、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部（好ましくは８５．０〜９０．０質量部）、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部（好ましくは３．３〜３．４質量部）、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部（好ましくは４．４〜４．５質量部）、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部（好ましくは８５．０〜９０．０質量部）、消泡剤０．２４〜０．２８質量部（好ましくは０．２０〜０．２７質量部）、水１１７．４〜１３９．４質量部（好ましくは１３０．０〜１３５．０質量部）を含有し、空気量が５〜２０容量％（好ましくは８〜１２容量％）とされている。
【００１４】
これにより、本形態のモルタル組成物は、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強くなる。したがって、法面保護用として利用した場合は、法面保護に優れることになる。この効果は、セメント、細骨材、フライアッシュ、高性能ＡＥ減水剤、ダレ低減剤、有機高分子系のポリマー混和剤、消泡剤、水及び空気の、いずれが当該数値範囲から外れても得られなくなる。具体的には、以下の理由からである。
【００１５】
まず、セメント及び細骨材の含有割合は、モルタル組成物が硬化してできるモルタル（以下、単に「モルタル」という。）の圧縮強さに影響する。セメントに対する細骨材の含有割合が多いと、圧縮強さが低下する。他方、セメントに対する細骨材の含有割合が少ないと、コンシステンシーの低下によりポンプ圧送が困難となり、Ｗ／Ｃ（水セメント比）を上げる必要があるが、Ｗ／Ｃを上げると圧縮強度が低下する。セメントに対する細骨材の含有割合は、２．５〜３．６、好ましくは３．０〜３．３である。
【００１６】
次に、フライアッシュの含有割合は、モルタルの引張接着強さに影響する。フライアッシュの含有割合が少ないと、モルタルの引張接着強さが低下する。他方、フライアッシュの含有割合が多いと、コンシステンシーの低下によりポンプ圧送が困難となり、Ｗ／Ｃを上げる必要があるが、Ｗ／Ｃを上げると圧縮強度が低下する。
【００１７】
さらに、本形態のモルタル組成物は、ＪＩＳ Ａ １１０１：２００５に基づいて測定されるスランプ値が２２．５±２．５ｃｍのコンシステンシー（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）に調節されるのが望ましいところ、高性能ＡＥ減水剤の含有割合が少ないと、当該コンシステンシーを確保するために水を多く含有させる必要が生じ、圧縮強さが低下する。他方、高性能ＡＥ減水剤の含有割合が多いと、高スランプとなり施工性が悪くなる。
【００１８】
ダレ低減剤の含有割合は、モルタル組成物の粘性に影響する。ダレ低減剤の含有割合が少ないと、粘性が低くなり、モルタル組成物を吹き付けたときにダレが生じる。他方、ダレ低減剤の含有割合が多いと、粘性が高くなり、ポンプ等による圧送が困難になる。
【００１９】
有機高分子系のポリマー混和剤の含有割合が少ないと、モルタルの引張接着強さ及び接着耐久性が低下する。他方、有機高分子系のポリマー混和剤の含有割合が多いと、空気量が多くなり、結果として圧縮強度が低下する。
【００２０】
消泡剤の含有割合が少ないと、空気容量が増加し、密度が低下するため、モルタルの圧縮強さが低下する。他方、消泡剤の含有割合が多いと、空気容量が低下し、コンシステンシーが低下し、ポンプ圧送が困難となる。
【００２１】
空気の容量割合が多いと、密度が低下するため、モルタルの圧縮強さが低下する。他方、空気の容量割合が少ないと、コンシステンシーが低下し、ポンプ圧送が困難となる。
【００２２】
以上のように、本形態のモルタル組成物は、例えば、細骨材の含有割合を多くすると高性能ＡＥ減水剤や水も多くする必要が生じ、結果、高性能ＡＥ減水剤や水を多くすることによる問題が生じ、また、例えば、有機高分子系のポリマー混和剤を多くすると、水を少なくする必要が生じ、結果、水を少なくすることによる問題が生じる、というように、各種原材料のいずれかが当該数値範囲から外れても、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強いとの作用効果が得られなくなる。
【００２３】
本形態のモルタル組成物の原材料となるセメントの種類は、特に限定されない。例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメントのほか、アルミナセメント、超速硬セメント、膨張セメント、耐硫酸塩セメント、油井セメント、コロイドセメント等のなかから、一種又は数種を適宜選択して、使用することができる。ただし、初期強度の確保やクラック防止という観点からは、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントの含有割合を多くするのが好ましい。ただし、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントの含有割合を多くしすぎると、耐酸性・耐オゾン性が悪くなるので、注意を要する。
【００２４】
本形態のモルタル組成物の原材料となる細骨材の種類、粒度等は、特に限定されない。ただし、一般に、細骨材としては自然砂を使用するのが好ましいとされており、本発明者らもそのことを知見している。しかしながら、自然砂は、採取する場所によって性質が異なるため、細骨材として自然砂を使用すると、モルタル組成物の性質も若干変化し、例えば、吹付け時のダレ等に影響が及ぶ。そこで、本発明者らは、経験則上好ましいことを知見している鬼怒川砂等の自然砂の粒度分布に着目し、細骨材として珪砂を使用しつつ、この珪砂の粒度分布を以下のとおりとすると、吹付け時のダレが生じず、好ましいことを知見した。
【００２５】
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【００２６】
珪砂をこの粒度分布とするためには、例えば、表１に示す（ａ）〜（ｈ）の珪砂を、１〜１１質量％（好ましくは５〜７質量％）：７〜２３質量％（好ましくは１４〜１６質量％）：１１〜２７質量％（好ましくは１８〜２０質量％）：１４〜３０質量％（好ましくは２１〜２３質量％）：１２〜２８質量％（好ましくは１９〜２１質量％）：５〜１２質量％（好ましくは７〜９質量％）：３〜９質量％（好ましくは４〜６質量％）：３〜６質量％（好ましくは４〜６質量％）の割合で配合するとよい。
なお、粒度が大きくなると配合割合が少なくなり、粒度分布を整えにくくなるが、９．５ｍｍ以下、４．７５ｍｍ超の珪砂が０質量％となるようにすると、粒度分布を所望の値に整えることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本形態のモルタル組成物の原材料となるフライアッシュの種類は、特に限定されない。通常のフライアッシュ、例えば、火力発電所等の微粉炭燃焼ボイラーから出る排ガス中に含まれている灰の微粉粒子をコットレル集じん機等によって捕集した、平均粒径が２０〜３０μｍのポゾラン反応を生じる灰色の粒子等を使用することができる。
【００２９】
本形態のモルタル組成物の原材料となる高性能ＡＥ減水剤の種類も、特に限定されない。高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、ポリエーテル系の高性能ＡＥ減水剤、ポリカルボン酸系の高性能ＡＥ減水剤、ナフタリン系の高性能ＡＥ減水剤、アミノスルホン酸系の高性能ＡＥ減水剤等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。市販化されている高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、花王株式会社製の「マイティ２０００ＷＨ」、株式会社エヌエムビー社製の「レオビルドＳＰ８Ｎ」シリーズ、株式会社フローリック社製の「フローリックＳＦ５００ＨＵ、フローリックＳＦ５００Ｓ、フローリックＳＶ１０」、竹本油脂株式会社製の「チュポールＨＰ８，１１」シリーズ、グレースケミカルズ株式会社製の「ダーレックススーパー１００，２００，３００，１０００」シリーズ等を例示することができる。このほか、高性能ＡＥ減水剤については、例えば、特開昭６２−６８８０６号公報、特開平１−１１３４１９号公報、特開平７−５３６４５号公報、特開平８−２０８７６９号公報、特開平８−２０８７７０号公報等を参考にすることができる。
【００３０】
本形態のモルタル組成物の原材料となるダレ低減剤の種類も、特に限定されない。ダレ低減剤としては、チキソトロピーの性質を持つ材料で、例えば、アパタルジャイト、セピオライト、ベントナイト等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３１】
本形態のモルタル組成物の原材料となる有機高分子系のポリマー混和剤の種類も、特に限定されない。有機高分子系のポリマー混和剤としては、例えば、エチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル、エポキシ、アスファルト等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３２】
本形態のモルタル組成物の原材料となる消泡剤の種類も、特に限定されない。消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン系消泡剤、ステアリン酸等の脂肪酸系消泡剤、オクチルアルコール等のアルコール系消泡剤、ノニオン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、等の合成物質や、ごま油等の油脂系消泡剤等の植物由来の天然物質等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３３】
以上のほか、本形態のモルタル組成物には、本発明による作用効果が得られる範囲で、例えば、無収縮剤として、例えば、ＧＡＤ−２０００、Ｕグラウト、デンカタスコン、太平洋ユーロックス等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３４】
また、本形態のモルタル組成物には、急結剤を添加することもできる。この急結剤の種類も、特に限定されず、例えば、ＱＰ−５００ＬＳ、メイコＳＡ１６０、メイコＳＡ１６１、太平洋ショットマスター、デンカナトミックＴｙｐｅ−５等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３５】
さらに、本形態のモルタル組成物には、増粘剤を添加することもできる。この増粘剤の種類も、特に限定されず、例えば、アクリル系増粘剤、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３６】
本形態において、各種原材料の混合方法等は、特に限定されない。各種原材料の混合は、例えば、セメント、珪砂等の細骨材、フライアッシュ、ダレ低減剤をミキサー等に投入して空練りし、あるいは、これらの原材料をプレミックス化してからミキサー等に投入し、他方、水と高性能ＡＥ減水剤及び消泡剤とを混ぜておき、これに有機高分子系のポリマー混和剤を添加して練り混ぜ、その後、当該ミキサー等に投入して混合すること等ができる。
【００３７】
ところで、本形態のモルタル組成物は、その用途が特に限定されず、さまざまな分野において利用することができる（ただし、有用性の程度は利用分野ごとに異なり、法面保護の分野における利用が最も有用である。）。以下、具体例を挙げる。
【００３８】
〔吹付工等における利用〕
本形態のモルタル組成物は、吹付工等において、利用することができる。ここで、吹付工とは、切土・盛土等の法面（斜面）の保護（安定化）を図るために、法面表面にモルタル組成物を吹き付けて、法面表面をモルタル層で被覆する工法である（例えば、特公昭６２−５６２８９号公報、特開２００２−０１３１４６号公報、特開２００４−０５９７８７号公報参照）。
当該モルタル層を補修・補強するために、当該モルタル層にモルタル組成物を吹き付ける形態で、本形態のモルタル組成物が利用されることもある（例えば、特開２００５−０３６５７９号公報参照）。
【００３９】
〔法枠工における利用〕
本形態のモルタル組成物は、法枠工において、利用することができる。ここで、法枠工とは、法面に鉄筋及びクリンプ金網、溶接金網、エキスパンドメタル、耐水性ダンボール等からなる各種型枠を配設し、当該型枠内にモルタル組成物を吹き付け（吹付け枠工。例えば、特開平０６−１０８４７０号公報、特開平０６−２６４４４９号公報参照。）、あるいは、ポンプを使用して打設する（現場打ち枠工。例えば、特開平０９−２７９５８９号公報参照。）工法であり、フリーフレーム工法等と呼ばれることもある。法枠工も、切土・盛土等の法面（斜面）の保護（安定化）を図るための工法である。
法枠工は、各種型枠の断面形状を変える等して、例えば、各モルタル枠で囲まれた領域の法面を土壌（緑化基盤材）で覆って法面の緑化を図る緑化基礎工（例えば、特開２００４−０６８５１１号公報参照。）や、表層崩壊の抑止工、グラウンドアンカーの受圧板としての利用、等のさまざまな用途に、応用されることもある。また、現在では、モルタル組成物が吹き付けられる型枠が、例えば、弾性筒状網状体に改良された形態や（例えば、特開平８−１０５０５３公報参照。）、モルタル組成物に熱可塑性樹脂繊維が配合された形態（例えば、特開２００５−２８２０７５号公報参照。）等も提案されている。
なお、吹付け枠工と現場打ち枠工とは、用途がほぼ同じであるが、現場打ち枠工の方か比較的高品質な枠を造成できるとの特徴を有し、他方、吹付け枠工の方が小断面枠の施工が容易であり、基礎工を要しないとの特徴を有する。
【００４０】
〔トンネル工事における利用〕
トンネルを造成するために地山を削孔した場合において、露出した地山の崩落を防止するために、当該露出面に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開平０９−２５５３８７号公報、特開平０９−２５５３９０号公報、特開平０９−２５６７９１号公報、特開２００４−１５５６５４号公報、特開２００６−２９０７３９号公報参照。）。
【００４１】
〔構造物の外壁パネル等製造のための利用〕
構造物の外壁等に使用されるパネルを製造するために、成形型枠に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開２００５−０４１１９５号公報参照。）。
【００４２】
〔構造物の補修・補強における使用〕
建物、トンネル、ダム、高速道路等に存在する壁面の仕上げ処理・補修・補強のために、当該壁面に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開２００２−３２２８１６号公報、特開２００３−２５３８９１号公報、特開２００３−３０６３６９号公報、特開２００３−３０６３７０号公報、特開２００４−２９２２４８号公報、特開２００５−０４７７５５号公報、特開２００５−０８２４３２号公報、特開２００５−０９７８８１号公報、特開２００５−０９７８８２号公報、特開２００５−１０４８２６号公報、特開２００６−０６９８３３号公報、特開２００６−１６９０４２号公報、特開２００６−２９０６５４号公報参照。）。
【００４３】
〔その他〕
前述したように、本形態において、各種原材料の混合方法等は、特に限定されず、例えば、本形態のモルタル組成物を吹き付ける場合においては、湿式吹付工法及び乾式吹付工法のいずれをも採用することができる。ただし、本形態のモルタル組成物は、湿式吹付工法を採用する方が好ましい。湿式吹付工法によると、各種材料が十分に混ざり、本発明による作用効果がより確実に得られるためである。
ここで、湿式吹付工法とは、あらかじめセメント、細骨材等を水と混合し、この混合物（モルタル組成物）を圧縮空気に乗せてホース内を圧送して、先端の吹付ノズルから法面等の対象面に吹き付ける工法である（例えば、特開平０６−１６７１０８号公報参照）。また、乾式吹付工法とは、セメント、細骨材等を混合し、この混合物を圧縮空気に乗せてホース内を圧送して、先端の吹付ノズル部分で別系統から圧送した水と合流させ、この合流物（モルタル組成物）を吹付ノズル先端から法面等の対象面に吹き付ける工法である（例えば、特開平０６−３３６８３５号公報、特開２００４−２９２２４８号公報、特開２００６−２８３３３５号公報参照。）。
さらに、これら湿式吹付工法や乾式吹付工法の改良形態、例えば、セメントと細骨材とを別々に圧送するものとし、かつモルタル組成物を構成する水の一部は当該細骨材に添加して圧送する形態（例えば、特開２００１−２４８１６４号公報、特開２００３−３２８３６７号公報参照。）において、本形態のモルタル組成物を利用することもできる。
【実施例１】
【００４４】
次に、本発明の実施例を説明する。
本発明によるモルタル組成物と従来のモルタル組成物との差異を明らかにするために、以下に示す各種試験を行った。本発明によるモルタル組成物（試験例１）及び従来のモルタル組成物（比較例１〜３）の、各種原材料の含有割合等は、表２に示した。なお、表中のポリマー混和剤は、水分率が５０％となるように有機高分子系のポリマー混和剤と水とを混合した状態での質量部である。
【００４５】
【表２】
【００４６】
試験例１及び比較例１〜３の珪砂としては、表１に示す（ａ）〜（ｈ）の珪砂が、６質量％：１５質量％：１９質量％：２２質量％：２０質量％：８質量％：５質量％：５質量％の割合で配合された珪砂を使用した。
また、高性能ＡＥ減水剤としては、花王株式会社製の「マイティ２０００ＷＨ」を使用した。さらに、ダレ低減剤としては昭和ＫＤＥ株式会社製の「ＲＳＡ剤」を、有機高分子系のポリマー混和剤としては昭和高分子株式会社製の「ＲＲＢ樹脂剤」を、それぞれ使用した。
【００４７】
〔圧縮強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．３ 圧縮強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、曲げ強さ試験後の二つ折れ片を試験片として用いた。そして、この試験片を、荷重用加圧板にセットした後、４×４×４ｃｍ立方体寸法で圧縮試験器を用いて測定した。
【００４８】
〔曲げ強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．２ 曲げ強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、モルタル組成物を三連型枠（４×４×１６ｃｍが３つ）に２層詰めで成型して静置した。その後、５時間以上経過してから、ストレートエッジで供試体を傷つけないように上面を削り、型枠上面にそろえて平滑にした。成型後２４時間程度経過してから脱型作業を行い、７日間水中養生し、その後、材齢２８日まで気中養生を行った。この養生を経た供試体について、ミハエリス二重てこ型曲げ試験機を用いて曲げ強さ試験を行った。
【００４９】
〔接着強さ試験〕
ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００に規定された「７．３ 接着強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、３０ｃｍ程度の表面が平滑で良く清掃した岩片を用意した。そして、当該岩片の上に木枠で型枠を作製し（長さ３０ｃｍ程度、幅４ｃｍ、高さ１ｃｍ）、その中にモルタル組成物を敷き詰めて養生期間（２８日）終了の１日以上前に、供試体が４×４ｃｍになるように切れ込みを入れ、引張用アタッチメントにエポキシ系の接着剤を塗布し、供試体に貼り付けた。当該接着剤が固まってから（貼り付けてから１日以上経過させる）、建研式引張試験機を用いて引張接着強さを求めた。
【００５０】
〔曲げ接着強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．２ 曲げ強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、４×４×８ｃｍの岩片を作製し、三連型枠（４×４×１６ｃｍが３つ）の１つにセットした。そして、その片側８ｃｍにＲＲＢ間詰材、注入材を２層詰めで成型した。曲げ強さ試験と同様の方法で脱型、養生を行い、材齢２８日でミハエリス二重てこ型曲げ試験機を用いて、曲げ接着強さを測定した。
【００５１】
〔接着耐久性試験〕
ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００に規定された「７．９ 接着耐久性試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、３０ｃｍ程度の表面が平滑で良く清掃した岩片を用意した。そして、当該岩片の上に木枠で型枠を作製し（長さ４ｃｍ程度、幅４ｃｍ、高さ１ｃｍ）、その中にモルタル組成物を敷き詰めた。２８日養生した後、基盤としている岩片と、モルタルを樹脂で密封し、水中に１８時間つけた後、−２０℃の冷却を３時間、５０℃の加温を３時間行い、これを２４時間とするサイクルを１０回繰り返した。その後、引張接着強さ試験を行った。
【００５２】
〔凍結溶解試験〕
ＪＩＳ Ａ １１４８：２００１に規定された試験方法に基づいて試験を行い、動弾性係数、質量変化率を測定した。具体的には、まず、１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの供試体を作製し、２８日養生した後、５℃〜−１８℃のサイクルを３００サイクル繰り返した。１サイクルに３〜４時間かけた。５０サイクルおきに、質量減少率や動弾性係数を測定した。
以上、各種試験の結果は、表３に示した。
【００５３】
【表３】
【００５４】
〔リング試験〕
各モルタル組成物について、ＡＡＳＨＴＯ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｉａｌｓ） Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（Ｊｕｌｙ ２００６ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｎｕｍｂｅｒ（ＰＰ ３４−９９（２００５）），Ｔｉｔｌｅ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ），Ｐａｇｅ（ＰＰ ３４−１））に規定されるリング試験を行った。より詳細には、各モルタル組成物を硬化させて、外径４５０ｍｍ、肉厚１３０ｍｍのリング型の供試体を作成した。各供試体の内側は、厚さ１０．３ｍｍの鉄管で拘束した。鉄管内周面の対角線上の４箇所にひずみゲージを取り付け，ひずみを計測した。各供試体は、温度２０．０±３．０℃、湿度６５．０±５．０％条件下の室内で保管し、１日間隔で供試体及び鉄管のひずみを計測した。試験例１及び比較例１について、それぞれ４回試験を行った。結果を、図１に示した。
比較例１による供試体は、おおむね２０日程度でクッラクが発生したのに対し、試験例１による供試体は、クッラクが発生するまで７０日以上かかっており、試験例１の方が、クラックが発生しにくいことが分かる。
【００５５】
〔吹付け時のロス率〕
前述した試験例１のモルタル組成物について、珪砂の配合を変化させて、吹付け時におけるロス率を測定する試験を行った。珪砂の配合及び試験結果を試験例１〜３として、表４に示した。
【００５６】
【表４】
【００５７】
表４から、珪砂の種類を増やした方が吹付時のロス率が小さくなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、吹付工、法枠工等におけるモルタル組成物及び法面保護工法として、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】リング試験の結果を示したグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モルタル組成物及び法面保護工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、セメント、細骨材及び水を含有するモルタル組成物は、さまざまな技術分野において、具体的には、例えば、法面（斜面）の保護（安定化）を図るための吹付工、法枠工等において、利用されている。
この利用に供されるモルタル組成物としては、例えば、セメント及び細骨材を約１：４の割合で含有させ、これに水等を混合した、いわゆる１：４モルタルと呼ばれるものが、市販化されている。また、このモルタル組成物の改良形態として、以下のようなモルタル組成物も提案されている。
【０００３】
「耐酸性・耐オゾン性を有し、上下水道管の被覆材や高度浄水処理施設における処理槽の被覆材として好適なモルタル組成物」として提案されたもので、「セメント、シリカヒューム、高炉水砕スラグ、フライアッシュ及び膨張材を含む結合材組成物に、３〜８号珪砂からなる細骨材を配合してなるモルタル組成物であって、結合材組成物中にセメントを４０〜５０重量％含み、細骨材／結合材組成物（重量比）が２．０５〜２．１５とされた」モルタル組成物がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、「コンクリート構造物を補強・補修するためのモルタル組成物」として提案されたもので、「ポルトランドセメント１００重量部、珪砂５０〜３００重量部、再乳化粉末樹脂５〜３０重量部、粉末分散剤０．０３〜３．０重量部及び消泡剤０．０３〜３．０重量部を含有し、ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントや早強ポルトランドセメントからなる」モルタル組成物もある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、「ビル等の躯体にタイルや塗料を施工する際に、前処理として行なわれる下地調整用のモルタル組成物」として提案されたもので、「普通又は早強ポルトランドセメント１００重量部、珪砂５０〜２００重量部、再乳化性粉末樹脂５〜２０重量部及び２重量％の水溶液の粘度が１００００〜５００００センチポイズであり、粘度比が０．０２以下であるセルローズ誘導体０．１〜０．５重量部を含有する」モルタル組成物もある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
さらに、「法面の保護（安定化）に最適なモルタル組成物」として提案されたもので、「セメント及び砂を１：２．７〜１：４．０の割合で含有し、ホルマイト系鉱物の解砕物を対セメント重量比で０．５〜５．０％の割合で含有し、減水剤を対セメント重量比で０．５〜５．０％の割合で含有し、水／セメント比が４０〜７０％とされ、スランプ値が８〜２９ｃｍとされた」モルタル組成物もある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
このようにモルタル組成物としては、さまざまなものが提案されているものの、更なる改良も望まれている。
すなわち、まず、いずれの利用分野においても、（１）硬化後の強度が強いこと、（２）耐久性が強く、例えば、クッラクが発生しにくいこと、が望まれている。また、特に、法面保護（安定化）の利用分野においては、法面を金網等のネットで覆い、このネットの上からモルタル組成物を吹き付けることがあるため（例えば、特許文献５、特許文献６参照。）、（３）この吹付けによって形成されるモルタルと当該ネットとの接着性が強いこと、が望まれている。
【特許文献１】特開２００７−８４４２０号公報
【特許文献２】特開２００６−４４９４９号公報
【特許文献３】特開平６−２４８２０号公報
【特許文献４】特開平６−２６４４４９号公報
【特許文献５】特開２００２−０１３１４６号公報
【特許文献６】特開２００４−０５９７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする主たる課題は、硬化後の強度及び耐久性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法を提供することにある。また、本発明が解決しようとする別の主たる課題は、接着性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
セメント３９６〜４７０質量部、細骨材１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有し、
空気量が５〜２０容量％である、ことを特徴とするモルタル組成物。
【００１０】
〔請求項２記載の発明〕
前記細骨材として珪砂が使用され、この珪砂は、以下の粒度分布とされている、請求項１記載のモルタル組成物。
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【００１１】
〔請求項３記載の発明〕
法面をネットで覆い、この上から請求項１又は請求項２記載のモルタル組成物を吹き付ける、ことを特徴とする法面保護工法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強いモルタル組成物及び法面保護に優れる法面保護工法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態のモルタル組成物は、セメント３９６〜４７０質量部（好ましくは４４０〜４５０質量部）、細骨材１１８７〜１４０９質量部（好ましくは１３３０〜１３４０質量部）、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部（好ましくは８５．０〜９０．０質量部）、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部（好ましくは３．３〜３．４質量部）、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部（好ましくは４．４〜４．５質量部）、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部（好ましくは８５．０〜９０．０質量部）、消泡剤０．２４〜０．２８質量部（好ましくは０．２０〜０．２７質量部）、水１１７．４〜１３９．４質量部（好ましくは１３０．０〜１３５．０質量部）を含有し、空気量が５〜２０容量％（好ましくは８〜１２容量％）とされている。
【００１４】
これにより、本形態のモルタル組成物は、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強くなる。したがって、法面保護用として利用した場合は、法面保護に優れることになる。この効果は、セメント、細骨材、フライアッシュ、高性能ＡＥ減水剤、ダレ低減剤、有機高分子系のポリマー混和剤、消泡剤、水及び空気の、いずれが当該数値範囲から外れても得られなくなる。具体的には、以下の理由からである。
【００１５】
まず、セメント及び細骨材の含有割合は、モルタル組成物が硬化してできるモルタル（以下、単に「モルタル」という。）の圧縮強さに影響する。セメントに対する細骨材の含有割合が多いと、圧縮強さが低下する。他方、セメントに対する細骨材の含有割合が少ないと、コンシステンシーの低下によりポンプ圧送が困難となり、Ｗ／Ｃ（水セメント比）を上げる必要があるが、Ｗ／Ｃを上げると圧縮強度が低下する。セメントに対する細骨材の含有割合は、２．５〜３．６、好ましくは３．０〜３．３である。
【００１６】
次に、フライアッシュの含有割合は、モルタルの引張接着強さに影響する。フライアッシュの含有割合が少ないと、モルタルの引張接着強さが低下する。他方、フライアッシュの含有割合が多いと、コンシステンシーの低下によりポンプ圧送が困難となり、Ｗ／Ｃを上げる必要があるが、Ｗ／Ｃを上げると圧縮強度が低下する。
【００１７】
さらに、本形態のモルタル組成物は、ＪＩＳ Ａ １１０１：２００５に基づいて測定されるスランプ値が２２．５±２．５ｃｍのコンシステンシー（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）に調節されるのが望ましいところ、高性能ＡＥ減水剤の含有割合が少ないと、当該コンシステンシーを確保するために水を多く含有させる必要が生じ、圧縮強さが低下する。他方、高性能ＡＥ減水剤の含有割合が多いと、高スランプとなり施工性が悪くなる。
【００１８】
ダレ低減剤の含有割合は、モルタル組成物の粘性に影響する。ダレ低減剤の含有割合が少ないと、粘性が低くなり、モルタル組成物を吹き付けたときにダレが生じる。他方、ダレ低減剤の含有割合が多いと、粘性が高くなり、ポンプ等による圧送が困難になる。
【００１９】
有機高分子系のポリマー混和剤の含有割合が少ないと、モルタルの引張接着強さ及び接着耐久性が低下する。他方、有機高分子系のポリマー混和剤の含有割合が多いと、空気量が多くなり、結果として圧縮強度が低下する。
【００２０】
消泡剤の含有割合が少ないと、空気容量が増加し、密度が低下するため、モルタルの圧縮強さが低下する。他方、消泡剤の含有割合が多いと、空気容量が低下し、コンシステンシーが低下し、ポンプ圧送が困難となる。
【００２１】
空気の容量割合が多いと、密度が低下するため、モルタルの圧縮強さが低下する。他方、空気の容量割合が少ないと、コンシステンシーが低下し、ポンプ圧送が困難となる。
【００２２】
以上のように、本形態のモルタル組成物は、例えば、細骨材の含有割合を多くすると高性能ＡＥ減水剤や水も多くする必要が生じ、結果、高性能ＡＥ減水剤や水を多くすることによる問題が生じ、また、例えば、有機高分子系のポリマー混和剤を多くすると、水を少なくする必要が生じ、結果、水を少なくすることによる問題が生じる、というように、各種原材料のいずれかが当該数値範囲から外れても、硬化後の強度及び耐久性並びに接着性が強いとの作用効果が得られなくなる。
【００２３】
本形態のモルタル組成物の原材料となるセメントの種類は、特に限定されない。例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメントのほか、アルミナセメント、超速硬セメント、膨張セメント、耐硫酸塩セメント、油井セメント、コロイドセメント等のなかから、一種又は数種を適宜選択して、使用することができる。ただし、初期強度の確保やクラック防止という観点からは、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントの含有割合を多くするのが好ましい。ただし、早強ポルトランドセメントや超早強ポルトランドセメントの含有割合を多くしすぎると、耐酸性・耐オゾン性が悪くなるので、注意を要する。
【００２４】
本形態のモルタル組成物の原材料となる細骨材の種類、粒度等は、特に限定されない。ただし、一般に、細骨材としては自然砂を使用するのが好ましいとされており、本発明者らもそのことを知見している。しかしながら、自然砂は、採取する場所によって性質が異なるため、細骨材として自然砂を使用すると、モルタル組成物の性質も若干変化し、例えば、吹付け時のダレ等に影響が及ぶ。そこで、本発明者らは、経験則上好ましいことを知見している鬼怒川砂等の自然砂の粒度分布に着目し、細骨材として珪砂を使用しつつ、この珪砂の粒度分布を以下のとおりとすると、吹付け時のダレが生じず、好ましいことを知見した。
【００２５】
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【００２６】
珪砂をこの粒度分布とするためには、例えば、表１に示す（ａ）〜（ｈ）の珪砂を、１〜１１質量％（好ましくは５〜７質量％）：７〜２３質量％（好ましくは１４〜１６質量％）：１１〜２７質量％（好ましくは１８〜２０質量％）：１４〜３０質量％（好ましくは２１〜２３質量％）：１２〜２８質量％（好ましくは１９〜２１質量％）：５〜１２質量％（好ましくは７〜９質量％）：３〜９質量％（好ましくは４〜６質量％）：３〜６質量％（好ましくは４〜６質量％）の割合で配合するとよい。
なお、粒度が大きくなると配合割合が少なくなり、粒度分布を整えにくくなるが、９．５ｍｍ以下、４．７５ｍｍ超の珪砂が０質量％となるようにすると、粒度分布を所望の値に整えることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本形態のモルタル組成物の原材料となるフライアッシュの種類は、特に限定されない。通常のフライアッシュ、例えば、火力発電所等の微粉炭燃焼ボイラーから出る排ガス中に含まれている灰の微粉粒子をコットレル集じん機等によって捕集した、平均粒径が２０〜３０μｍのポゾラン反応を生じる灰色の粒子等を使用することができる。
【００２９】
本形態のモルタル組成物の原材料となる高性能ＡＥ減水剤の種類も、特に限定されない。高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、ポリエーテル系の高性能ＡＥ減水剤、ポリカルボン酸系の高性能ＡＥ減水剤、ナフタリン系の高性能ＡＥ減水剤、アミノスルホン酸系の高性能ＡＥ減水剤等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。市販化されている高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、花王株式会社製の「マイティ２０００ＷＨ」、株式会社エヌエムビー社製の「レオビルドＳＰ８Ｎ」シリーズ、株式会社フローリック社製の「フローリックＳＦ５００ＨＵ、フローリックＳＦ５００Ｓ、フローリックＳＶ１０」、竹本油脂株式会社製の「チュポールＨＰ８，１１」シリーズ、グレースケミカルズ株式会社製の「ダーレックススーパー１００，２００，３００，１０００」シリーズ等を例示することができる。このほか、高性能ＡＥ減水剤については、例えば、特開昭６２−６８８０６号公報、特開平１−１１３４１９号公報、特開平７−５３６４５号公報、特開平８−２０８７６９号公報、特開平８−２０８７７０号公報等を参考にすることができる。
【００３０】
本形態のモルタル組成物の原材料となるダレ低減剤の種類も、特に限定されない。ダレ低減剤としては、チキソトロピーの性質を持つ材料で、例えば、アパタルジャイト、セピオライト、ベントナイト等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３１】
本形態のモルタル組成物の原材料となる有機高分子系のポリマー混和剤の種類も、特に限定されない。有機高分子系のポリマー混和剤としては、例えば、エチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル、エポキシ、アスファルト等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３２】
本形態のモルタル組成物の原材料となる消泡剤の種類も、特に限定されない。消泡剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン系消泡剤、ステアリン酸等の脂肪酸系消泡剤、オクチルアルコール等のアルコール系消泡剤、ノニオン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、等の合成物質や、ごま油等の油脂系消泡剤等の植物由来の天然物質等のなかから一種又は数種を適宜選択して使用することができる。
【００３３】
以上のほか、本形態のモルタル組成物には、本発明による作用効果が得られる範囲で、例えば、無収縮剤として、例えば、ＧＡＤ−２０００、Ｕグラウト、デンカタスコン、太平洋ユーロックス等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３４】
また、本形態のモルタル組成物には、急結剤を添加することもできる。この急結剤の種類も、特に限定されず、例えば、ＱＰ−５００ＬＳ、メイコＳＡ１６０、メイコＳＡ１６１、太平洋ショットマスター、デンカナトミックＴｙｐｅ−５等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３５】
さらに、本形態のモルタル組成物には、増粘剤を添加することもできる。この増粘剤の種類も、特に限定されず、例えば、アクリル系増粘剤、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等のなかから一種又は数種を適宜選択して添加することができる。
【００３６】
本形態において、各種原材料の混合方法等は、特に限定されない。各種原材料の混合は、例えば、セメント、珪砂等の細骨材、フライアッシュ、ダレ低減剤をミキサー等に投入して空練りし、あるいは、これらの原材料をプレミックス化してからミキサー等に投入し、他方、水と高性能ＡＥ減水剤及び消泡剤とを混ぜておき、これに有機高分子系のポリマー混和剤を添加して練り混ぜ、その後、当該ミキサー等に投入して混合すること等ができる。
【００３７】
ところで、本形態のモルタル組成物は、その用途が特に限定されず、さまざまな分野において利用することができる（ただし、有用性の程度は利用分野ごとに異なり、法面保護の分野における利用が最も有用である。）。以下、具体例を挙げる。
【００３８】
〔吹付工等における利用〕
本形態のモルタル組成物は、吹付工等において、利用することができる。ここで、吹付工とは、切土・盛土等の法面（斜面）の保護（安定化）を図るために、法面表面にモルタル組成物を吹き付けて、法面表面をモルタル層で被覆する工法である（例えば、特公昭６２−５６２８９号公報、特開２００２−０１３１４６号公報、特開２００４−０５９７８７号公報参照）。
当該モルタル層を補修・補強するために、当該モルタル層にモルタル組成物を吹き付ける形態で、本形態のモルタル組成物が利用されることもある（例えば、特開２００５−０３６５７９号公報参照）。
【００３９】
〔法枠工における利用〕
本形態のモルタル組成物は、法枠工において、利用することができる。ここで、法枠工とは、法面に鉄筋及びクリンプ金網、溶接金網、エキスパンドメタル、耐水性ダンボール等からなる各種型枠を配設し、当該型枠内にモルタル組成物を吹き付け（吹付け枠工。例えば、特開平０６−１０８４７０号公報、特開平０６−２６４４４９号公報参照。）、あるいは、ポンプを使用して打設する（現場打ち枠工。例えば、特開平０９−２７９５８９号公報参照。）工法であり、フリーフレーム工法等と呼ばれることもある。法枠工も、切土・盛土等の法面（斜面）の保護（安定化）を図るための工法である。
法枠工は、各種型枠の断面形状を変える等して、例えば、各モルタル枠で囲まれた領域の法面を土壌（緑化基盤材）で覆って法面の緑化を図る緑化基礎工（例えば、特開２００４−０６８５１１号公報参照。）や、表層崩壊の抑止工、グラウンドアンカーの受圧板としての利用、等のさまざまな用途に、応用されることもある。また、現在では、モルタル組成物が吹き付けられる型枠が、例えば、弾性筒状網状体に改良された形態や（例えば、特開平８−１０５０５３公報参照。）、モルタル組成物に熱可塑性樹脂繊維が配合された形態（例えば、特開２００５−２８２０７５号公報参照。）等も提案されている。
なお、吹付け枠工と現場打ち枠工とは、用途がほぼ同じであるが、現場打ち枠工の方か比較的高品質な枠を造成できるとの特徴を有し、他方、吹付け枠工の方が小断面枠の施工が容易であり、基礎工を要しないとの特徴を有する。
【００４０】
〔トンネル工事における利用〕
トンネルを造成するために地山を削孔した場合において、露出した地山の崩落を防止するために、当該露出面に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開平０９−２５５３８７号公報、特開平０９−２５５３９０号公報、特開平０９−２５６７９１号公報、特開２００４−１５５６５４号公報、特開２００６−２９０７３９号公報参照。）。
【００４１】
〔構造物の外壁パネル等製造のための利用〕
構造物の外壁等に使用されるパネルを製造するために、成形型枠に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開２００５−０４１１９５号公報参照。）。
【００４２】
〔構造物の補修・補強における使用〕
建物、トンネル、ダム、高速道路等に存在する壁面の仕上げ処理・補修・補強のために、当該壁面に本形態のモルタル組成物を吹き付けることができる（例えば、特開２００２−３２２８１６号公報、特開２００３−２５３８９１号公報、特開２００３−３０６３６９号公報、特開２００３−３０６３７０号公報、特開２００４−２９２２４８号公報、特開２００５−０４７７５５号公報、特開２００５−０８２４３２号公報、特開２００５−０９７８８１号公報、特開２００５−０９７８８２号公報、特開２００５−１０４８２６号公報、特開２００６−０６９８３３号公報、特開２００６−１６９０４２号公報、特開２００６−２９０６５４号公報参照。）。
【００４３】
〔その他〕
前述したように、本形態において、各種原材料の混合方法等は、特に限定されず、例えば、本形態のモルタル組成物を吹き付ける場合においては、湿式吹付工法及び乾式吹付工法のいずれをも採用することができる。ただし、本形態のモルタル組成物は、湿式吹付工法を採用する方が好ましい。湿式吹付工法によると、各種材料が十分に混ざり、本発明による作用効果がより確実に得られるためである。
ここで、湿式吹付工法とは、あらかじめセメント、細骨材等を水と混合し、この混合物（モルタル組成物）を圧縮空気に乗せてホース内を圧送して、先端の吹付ノズルから法面等の対象面に吹き付ける工法である（例えば、特開平０６−１６７１０８号公報参照）。また、乾式吹付工法とは、セメント、細骨材等を混合し、この混合物を圧縮空気に乗せてホース内を圧送して、先端の吹付ノズル部分で別系統から圧送した水と合流させ、この合流物（モルタル組成物）を吹付ノズル先端から法面等の対象面に吹き付ける工法である（例えば、特開平０６−３３６８３５号公報、特開２００４−２９２２４８号公報、特開２００６−２８３３３５号公報参照。）。
さらに、これら湿式吹付工法や乾式吹付工法の改良形態、例えば、セメントと細骨材とを別々に圧送するものとし、かつモルタル組成物を構成する水の一部は当該細骨材に添加して圧送する形態（例えば、特開２００１−２４８１６４号公報、特開２００３−３２８３６７号公報参照。）において、本形態のモルタル組成物を利用することもできる。
【実施例１】
【００４４】
次に、本発明の実施例を説明する。
本発明によるモルタル組成物と従来のモルタル組成物との差異を明らかにするために、以下に示す各種試験を行った。本発明によるモルタル組成物（試験例１）及び従来のモルタル組成物（比較例１〜３）の、各種原材料の含有割合等は、表２に示した。なお、表中のポリマー混和剤は、水分率が５０％となるように有機高分子系のポリマー混和剤と水とを混合した状態での質量部である。
【００４５】
【表２】
【００４６】
試験例１及び比較例１〜３の珪砂としては、表１に示す（ａ）〜（ｈ）の珪砂が、６質量％：１５質量％：１９質量％：２２質量％：２０質量％：８質量％：５質量％：５質量％の割合で配合された珪砂を使用した。
また、高性能ＡＥ減水剤としては、花王株式会社製の「マイティ２０００ＷＨ」を使用した。さらに、ダレ低減剤としては昭和ＫＤＥ株式会社製の「ＲＳＡ剤」を、有機高分子系のポリマー混和剤としては昭和高分子株式会社製の「ＲＲＢ樹脂剤」を、それぞれ使用した。
【００４７】
〔圧縮強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．３ 圧縮強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、曲げ強さ試験後の二つ折れ片を試験片として用いた。そして、この試験片を、荷重用加圧板にセットした後、４×４×４ｃｍ立方体寸法で圧縮試験器を用いて測定した。
【００４８】
〔曲げ強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．２ 曲げ強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、モルタル組成物を三連型枠（４×４×１６ｃｍが３つ）に２層詰めで成型して静置した。その後、５時間以上経過してから、ストレートエッジで供試体を傷つけないように上面を削り、型枠上面にそろえて平滑にした。成型後２４時間程度経過してから脱型作業を行い、７日間水中養生し、その後、材齢２８日まで気中養生を行った。この養生を経た供試体について、ミハエリス二重てこ型曲げ試験機を用いて曲げ強さ試験を行った。
【００４９】
〔接着強さ試験〕
ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００に規定された「７．３ 接着強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、３０ｃｍ程度の表面が平滑で良く清掃した岩片を用意した。そして、当該岩片の上に木枠で型枠を作製し（長さ３０ｃｍ程度、幅４ｃｍ、高さ１ｃｍ）、その中にモルタル組成物を敷き詰めて養生期間（２８日）終了の１日以上前に、供試体が４×４ｃｍになるように切れ込みを入れ、引張用アタッチメントにエポキシ系の接着剤を塗布し、供試体に貼り付けた。当該接着剤が固まってから（貼り付けてから１日以上経過させる）、建研式引張試験機を用いて引張接着強さを求めた。
【００５０】
〔曲げ接着強さ試験〕
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７・付属書１に規定された「９．２ 曲げ強さ試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、４×４×８ｃｍの岩片を作製し、三連型枠（４×４×１６ｃｍが３つ）の１つにセットした。そして、その片側８ｃｍにＲＲＢ間詰材、注入材を２層詰めで成型した。曲げ強さ試験と同様の方法で脱型、養生を行い、材齢２８日でミハエリス二重てこ型曲げ試験機を用いて、曲げ接着強さを測定した。
【００５１】
〔接着耐久性試験〕
ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００に規定された「７．９ 接着耐久性試験」に基づいて、試験を行った。具体的には、まず、３０ｃｍ程度の表面が平滑で良く清掃した岩片を用意した。そして、当該岩片の上に木枠で型枠を作製し（長さ４ｃｍ程度、幅４ｃｍ、高さ１ｃｍ）、その中にモルタル組成物を敷き詰めた。２８日養生した後、基盤としている岩片と、モルタルを樹脂で密封し、水中に１８時間つけた後、−２０℃の冷却を３時間、５０℃の加温を３時間行い、これを２４時間とするサイクルを１０回繰り返した。その後、引張接着強さ試験を行った。
【００５２】
〔凍結溶解試験〕
ＪＩＳ Ａ １１４８：２００１に規定された試験方法に基づいて試験を行い、動弾性係数、質量変化率を測定した。具体的には、まず、１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの供試体を作製し、２８日養生した後、５℃〜−１８℃のサイクルを３００サイクル繰り返した。１サイクルに３〜４時間かけた。５０サイクルおきに、質量減少率や動弾性係数を測定した。
以上、各種試験の結果は、表３に示した。
【００５３】
【表３】
【００５４】
〔リング試験〕
各モルタル組成物について、ＡＡＳＨＴＯ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｉａｌｓ） Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（Ｊｕｌｙ ２００６ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｎｕｍｂｅｒ（ＰＰ ３４−９９（２００５）），Ｔｉｔｌｅ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｒａｃｋｉｎｇ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ），Ｐａｇｅ（ＰＰ ３４−１））に規定されるリング試験を行った。より詳細には、各モルタル組成物を硬化させて、外径４５０ｍｍ、肉厚１３０ｍｍのリング型の供試体を作成した。各供試体の内側は、厚さ１０．３ｍｍの鉄管で拘束した。鉄管内周面の対角線上の４箇所にひずみゲージを取り付け，ひずみを計測した。各供試体は、温度２０．０±３．０℃、湿度６５．０±５．０％条件下の室内で保管し、１日間隔で供試体及び鉄管のひずみを計測した。試験例１及び比較例１について、それぞれ４回試験を行った。結果を、図１に示した。
比較例１による供試体は、おおむね２０日程度でクッラクが発生したのに対し、試験例１による供試体は、クッラクが発生するまで７０日以上かかっており、試験例１の方が、クラックが発生しにくいことが分かる。
【００５５】
〔吹付け時のロス率〕
前述した試験例１のモルタル組成物について、珪砂の配合を変化させて、吹付け時におけるロス率を測定する試験を行った。珪砂の配合及び試験結果を試験例１〜３として、表４に示した。
【００５６】
【表４】
【００５７】
表４から、珪砂の種類を増やした方が吹付時のロス率が小さくなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、吹付工、法枠工等におけるモルタル組成物及び法面保護工法として、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】リング試験の結果を示したグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント３９６〜４７０質量部、細骨材１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有し、
空気量が５〜２０容量％である、ことを特徴とするモルタル組成物。
【請求項２】
前記細骨材として珪砂が使用され、この珪砂は、以下の粒度分布とされている、請求項１記載のモルタル組成物。
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％◇
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％◇
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％◇
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％◇
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％◇
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％◇
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【請求項３】
法面をネットで覆い、この上から請求項１又は請求項２記載のモルタル組成物を吹き付ける、ことを特徴とする法面保護工法。
【請求項１】
セメント３９６〜４７０質量部、細骨材１１８７〜１４０９質量部、フライアッシュ７９．１〜９４．０質量部、高性能ＡＥ減水剤３〜３．５質量部、ダレ低減剤４．０〜４．７質量部、有機高分子系のポリマー混和剤７９．１〜９４．０質量部、消泡剤０．２４〜０．２８質量部、水１１７．４〜１３９．４質量部を含有し、
空気量が５〜２０容量％である、ことを特徴とするモルタル組成物。
【請求項２】
前記細骨材として珪砂が使用され、この珪砂は、以下の粒度分布とされている、請求項１記載のモルタル組成物。
（粒度分布）
４．７５ｍｍ以下、２．３６ｍｍ超：１．０〜１０．３質量％◇
２．３６ｍｍ以下、１．１８ｍｍ超：１３．３〜３９．１質量％◇
１．１８ｍｍ以下、０．６ｍｍ超：２３．６〜３０．４質量％◇
０．６ｍｍ以下、０．３ｍｍ超：１３．７〜３０．６質量％◇
０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ超：７．３〜１８．５質量％◇
０．１５ｍｍ以下、０．０７５ｍｍ超：３．７〜８．５質量％◇
０．０７５ｍｍ以下：０．６〜１．３質量％
【請求項３】
法面をネットで覆い、この上から請求項１又は請求項２記載のモルタル組成物を吹き付ける、ことを特徴とする法面保護工法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２９７１８２（Ｐ２００８−２９７１８２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４７３９８（Ｐ２００７−１４７３９８）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００１１５４６３）ライト工業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００１１５４６３）ライト工業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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