吹付けコンクリートとは? ドライミックス、ウェットミックス、繊維補強、および品質管理

吹付けコンクリートとは? ドライミックス、ウェットミックス、繊維補強、および品質管理

ロボットによる湿式吹付けコンクリートが、地下トンネルの内壁に施工され、即時の地盤支持が行われます。.

ショットクリートが単なる吹き付けコンクリート以上のものとなる理由

吹付けコンクリートは、しばしば「表面に吹き付けられたコンクリート」と説明されます。その説明は正しいですが、不完全です。.

この工法では、ホースを通じてコンクリートやモルタルを供給し、空気圧を利用して高速で噴射します。 受面への衝撃により、材料が配置されると同時に締固めも行われます。これにより、垂直な壁面、トンネルの天端、岩盤、曲面シェルなど、従来の打設では大規模な型枠を必要とするような箇所にもコンクリートを付着させることができます。ACIは、吹付けコンクリートを、多くの下地に対して強力な接着力を生み出しながら、従来の型枠の必要性を低減できる工法であると説明しています。.

その真価は、いくつかの操作を組み合わせることにある:

  • 資材の運搬
  • 配置
  • 締固め
  • 表面被覆率
  • 初期の地上支援

これらの操作は、ノズルで継続的に行われます。.

山東建邦ファイバー社での調査結果によると、吹付けコンクリートの性能は施工プロセスと切り離して考えることはできないことが明らかになりました。たとえコンクリート配合が適切に設計されていたとしても、吹付け面が汚れていたり、ノズルの角度が不適切であったり、跳ね返りコンクリートが滞留したり、あるいは吹付け中に繊維が失われたりすれば、施工は失敗に終わる可能性があります。.

その逆もまた然りである。熟練した吹付け技術であっても、コンクリートの安定性の欠如、適合しない硬化促進剤、不適切な骨材の粒度分布、あるいは不適切な繊維といった問題を補うことはできない。.

したがって、吹付けコンクリートは、一つの完全なシステムとして扱う必要がある。.

吹付けコンクリート技術の略史

初期の吹付けコンクリートは、空気圧式セメント・モルタル噴射技術から発展したものである。資料によれば、20世紀初頭には米国の鉱業や土木工事でこれが使用され、その後、ヨーロッパで回転式および二室式の噴射機が開発された。.

その役割は、近代的なトンネル掘削工法の発展に伴い、大幅に拡大した。エンジニアたちは、剛性支保工のみに頼るのではなく、岩盤の変形を制御し、周囲の地盤の一部に自重を支えさせるために、適時な地表支保工を採用し始めた。.

中国では1960年代に、鉱山やトンネル建設において吹付けコンクリートによる支保工が導入された。その後、鉄道トンネル、水力発電用洞窟、都市地下工事、斜面工学、構造物の補修、防護工事などへとその用途が広がっていった。.

近年の技術進歩は、機械化された湿式吹付け、アルカリフリーの硬化促進剤、シリカフューム、ロボットブーム、改良型ポンプなどに重点が置かれており、, スチール繊維、, マクロ合成繊維, 、および性能に基づく試験。ACIの現在の吹付けコンクリートに関する指針では、乾式および湿式工法、施工手順、作業員の責任、設備、施工前の試験、材料試験、および完成工事の検収について規定している。.

吹付けコンクリートが岩盤を支える仕組み

掘り出されたばかりの岩石が完全に安定していることはめったにない。.

掘削後に目地が開くことがあります。緩んだ破片が落下する恐れがあります。湿気や空気が風化を促進する可能性があります。開口部の周囲で応力が再分配されるにつれて、局所的な変形が続くことがあります。.

適時に打設された吹付けコンクリート層が露出した表面を覆い、岩盤と一体化し始めます。これにより、岩盤の緩みを抑制し、小さな岩塊同士を結びつけ、局所的な力をより広い範囲に分散させます。.

地下での支保工においては、いくつかの効果が相乗的に作用します:

早期の抑制: 掘削直後に吹付けコンクリートを施工することで、地盤の強度が著しく低下する前に、過度な地盤の変位を抑えることができる。.

表面統合: この地層は、不規則な岩塊をつなぎ合わせ、より連続性のある支持面を形成している。.

ボンド: 噴射層と岩石との間の付着は、局所的な応力の伝達に寄与する。.

制御された変形: 適切に設計された支持システムがあれば、地盤がわずかに動いても、直ちに崩壊することはありません。.

荷重分布: ボルト、アンカー、メッシュ、および格子桁の周囲では、吹付けコンクリートが集中した力をより広い範囲に分散させます。.

原資料の13~21ページでは、岩盤支持の仕組み、地盤反力挙動、ボルト頭部の周囲でのパンチング現象、および吹付け層によって生じる圧力分布について図解されている。.

吹付けコンクリートは地質解析の代わりにはなりません。排水、ロックボルト、アンカー、鋼製アーチ、メッシュ、掘削順序、および支保工の設置時期については、依然として必要となる場合があります。また、FHWAは、斜面に吹付けコンクリートを使用する場合は、排水および地盤補強の要件と整合させる必要があると指摘しています。.

吹付けコンクリートの用途

吹付けコンクリートは、トンネルの支保工、斜面の安定化、高所作業、およびコンクリートの補修に使用されます。.

地下工事

道路トンネル、鉄道トンネル、地下鉄駅、鉱山、坑道、洞窟、および水力発電プロジェクトなどが、その最も重要な用途に挙げられます。.

吹付け層は、即座に初期の支持力を提供することができます。設計によっては、後に 恒久的なライニングシステム.

大規模なトンネル工事では、ロボットによるウェットミックス吹付け工法がますます採用されるようになっている。生産性の向上と遠隔操作により、作業員は広範囲をカバーできるだけでなく、掘削直後の地盤の近くで作業する時間を短縮できる。.

岩の斜面

吹付けコンクリートは、露出した岩盤を侵食、風化、剥離、および小規模な岩塊の剥離から保護します。斜面に対して表面保護以上の対策が必要な場合、アンカーや排水システムが設置されることがよくあります。.

FHWAは、吹付けコンクリートを実用的な斜面処理法として挙げているが、排水対策が講じられていない場合、連続した吹付け面が排水を妨げる可能性があるとも警告している。.

構造補修

劣化したコンクリートは、従来の両面型枠を設置することなく、撤去して再構築することができます。.

一般的な修理対象には、次のようなものがあります:

  • 橋梁の下部構造
  • トンネルおよびカルバート
  • 擁壁
  • ダムおよび水工構造物
  • 工業用建物
  • 海洋施設
  • 柱、梁、壁

接着性能は極めて重要です。コンクリートの剥離、粉塵、油分、腐食生成物、滞留水、および表面粗さの不良は、いずれも補修部の接着面を弱める要因となります。.

ソイルネイル壁と掘削支保工

吹付けコンクリートは、多くのソイルネイル壁の表層を形成しています。この表層は、ネイルの頭部から加わる力を受け止め、局所的な変形を抑制し、掘削面を保護する役割を果たします。.

必要な厚さ、補強、目地の配置、排水、およびアンカーの詳細については、擁壁システムの一環として計算しなければならない。.

薄肉シェルと複雑な形状

プール、ドーム、曲面壁、彫刻を施したような岩肌仕上げ、タンク、そして不規則な形状の建築要素には、片側配置が適しています。.

作業員たちは、コンクリートを2つの型枠の間に流し込むのではなく、ガイドや鉄筋、あるいは受け面に対して直接、所定の形状を形成していきます。.

耐火物および高温修理

窯、炉、煙突、および工業用容器には、特殊な乾式または湿式スプレー材が使用されています。.

これらの混合物は、一般的な建築用吹付けコンクリートとは異なります。耐火性結合材、耐熱性骨材、専用の硬化促進剤、および適切な種類の繊維は、使用温度に合わせて選定する必要があります。.

ドライミックス吹付けコンクリートとウェットミックス吹付けコンクリートの比較

ドライミックス式およびウェットミックス式の吹付けコンクリートシステムでは、材料の供給方法と水の添加方法が異なります。.

その区別は、水がプロセスのどの段階で流入するかによって決まります。.

ドライミックス吹付けコンクリート, 、セメントと骨材は、乾燥状態またはわずかに湿った状態で、ホース内を空気圧によって搬送されます。水はノズルの付近で注入されます。.

湿式吹付けコンクリート, 、水を含むすべての材料は、供給ホースに入る前に混合されます。コンクリートポンプが混合物を搬送し、ノズルからの圧縮空気が最終的な推進力を与えます。.

ファクタードライミックス吹付けコンクリート湿式吹付けコンクリート
水の添加ノズル上またはその付近でバッチ処理中
配送空気輸送通常、コンクリートのポンプ送り
代表的な生産より低く、かつ断続的より高く、より継続的に
ほこり概して高い概して低い
リバウンド多くの場合、より高い多くの場合、低い
水管理ノズルの操作者によって大きく左右されるバッチ処理中に制御される
設備コンパクトで持ち運びに便利より大規模な統合システム
長時間の中断比較的対応しやすいホースの洗浄が必要になる場合があります
ロボットの応用あまり一般的ではない大規模なトンネルではよく見られる
ファイバーの統合可能だが、制御するのはより難しい一括処理や監視が容易

なぜ請負業者は依然としてドライミックスを選んでいるのか

ドライミックス装置は、作業が頻繁に中断される場合や、一度に必要となる材料の量が少ない場合に便利です。.

ホース全体にまだ水が注入されていないため、材料を長距離にわたって搬送することができ、配管内で湿ったコンクリートが硬化するリスクを低減しながら作業を一時停止することができます。.

ノズル操作者は、表面の状態の変化に応じて水の量を調整することもできます。.

これらの利点は、次のような場合に適しています:

  • 地域密着型のコンクリート補修
  • 小規模鉱山の坑道
  • 遠隔地での斜面工事
  • 耐火構造
  • 断続的なメンテナンス
  • 立ち入りが困難な地域

その代償として、作業者の技術への依存度が高くなります。水量が少なすぎると、粉塵の発生、水和不良、結合力の低下、および高い反発力が生じます。水量が過剰になると、剥離、たるみ、収縮率の上昇、および強度の低下を引き起こします。.

なぜウェットミックスが大規模プロジェクトで主流となっているのか

ウェットミックス方式では、バッチ処理を厳密に制御でき、より安定した含水率を実現します。.

また、以下のサービスともシームレスに連携します:

  • シリカフューム
  • 高減水率の減水剤
  • アルカリを含まない硬化促進剤
  • スチール繊維
  • マクロ合成繊維
  • ロボット式散布装置

生産性が高いため、ウェットミックスは大型トンネル、地下鉄工事、カヴェルン、鉱山、および連続ライニングに適しています。.

安定した湿式混合物は、分離することなくポンプで送れる状態を維持すべきである。ノズルでは、圧縮空気によって、締固めと付着に十分な流速が確保されなければならない。.

この工程が自動的に低リバウンドや高品質になるわけではありません。ポンプの吐出性が悪い、アクセル剤の吐出量が不安定、空気圧が不適切、ノズル距離が長すぎる、あるいは噴射角度が悪いといった要因があると、依然として深刻な欠陥が生じる可能性があります。.

水セメント比と配合の安定性

原資料によると、水セメント比は約 0.40~0.45 いくつかの伝統的なドライミックス工法の実用的な参考資料として。また、水が多すぎると垂れ、ずれ、ひび割れが生じ、逆に水が少なすぎると乾燥した部分ができ、粉塵が発生し、跳ね返りが過度になることも説明されています。.

その範囲は、現代における普遍的な仕様として扱うべきではありません。.

湿式吹付けコンクリートには、シリカフューム、補助セメント系材料、高範囲減水剤、繊維、および硬化促進剤が含まれる場合がある。これらの成分は、レオロジー特性や必要水量を変化させる。.

成功する混合物には、以下の要素間の適切なバランスが必要です:

  • ポンプ輸送性
  • 結束
  • ノズルの加速度
  • 層の積み重ね
  • 反発力が低い
  • 早期設定
  • 高齢期の筋力
  • 収縮制御
  • 耐久性

現場で水を加えてポンプ送りの問題を解決しようとすると、硬化した層が弱まるおそれがあります。配合調整においては、まず粒度分布、混和剤との相性、ペースト体積、温度、および混合順序に重点を置く必要があります。.

シリカフュームと硬化促進剤

シリカフューム吹付けコンクリートは、トンネルの天井面に、跳ね返りを低減した密着性の高い層を形成する。.

シリカフュームの効果は、単に圧縮強度を高めるだけにとどまりません。.

その極めて微細な粒子は、生吹付けコンクリートの凝集性を向上させます。安定した混合物であれば、ポンプ送付や吹付け中に分離が起こりにくくなります。トンネルの天端やその他の頭上部では、凝集性が向上することで、たれを最小限に抑えながら層の厚みを確保することができます。.

跳ね返りが少ないことも、実用上の利点の一つです。地面に落ちる材料が少なくなるため、吹き付けられた混合物の組成が、意図した組成に近くなります。また、岩盤や既存のコンクリート、および以前に吹き付けられた層との密着性も向上する可能性があります。.

シリカフューム協会の報告によると、シリカフュームを配合した吹付けコンクリートは、より厚い上層の吹付けが可能であり、跳ね返りを大幅に低減し、材料と下地または下層との間に強固な接着力を生み出すという。.

これらの利点は、同じ文構造を繰り返すことなく次のように要約できます:

  • より安定した送液: 微粒子は凝集性を高め、偏析を抑制する。.
  • オーバーヘッドの蓄積の改善: 新しい層は、よりしっかりと形を保ちます。.
  • 材料ロスの低減: 反発の低減により、効率と作業現場の清潔さが向上します。.
  • より高密度な硬化材: 粒子の充填密度が高ければ高いほど、透水性は低くなります。.
  • より強力なインターフェース: 岩盤、補修下地、および下層との密着性が向上する可能性があります。.

この資料では、過去の事例やプロジェクト固有の事例に基づき、セメント質量に対して約5~10%のシリカフューム含有量について論じている。最終的な配合比率は、実験室での試験および実規模の吹付け試験を通じて決定すべきである。.

アクセラレータは別の目的を果たします。硬化時間を短縮し、打設直後の吹付けコンクリートが垂直面や頭上面に留まりつつ、早期の支持力を得ることができるようにします。.

選定にあたっては、打設速度だけでなく、セメントの化学的性質、硬化促進剤の添加量、温度、初期強度、収縮、反発力、耐久性、および作業員の曝露状況なども考慮する必要があります。.

セメントの原料を変更すると、加速剤の需要が変わる可能性があります。したがって、主要な材料が変更された場合は、適合性試験を再度実施する必要があります。.

繊維補強吹付けコンクリートの役割

通常の吹付けコンクリートは、良好な圧縮強度を発揮するものの、ひび割れが生じると耐荷重能力が急速に低下することがある。.

繊維はその反応を変える。.

ひび割れが生じ始めると、ひび割れを横切る繊維が両側の間で引張応力を伝達します。エネルギーは、引き抜き、変形、接着摩擦、あるいは繊維の破断によって消費されます。その結果、吹付け層は直ちに剥離することなく、その耐荷重能力の一部を維持します。.

ACIの「繊維補強吹付けコンクリートに関するガイド」は、主に以下の点に焦点を当てています。 鋼製マクロファイバーおよび合成マクロファイバー. 。本書では、混合調整、バッチ処理、設備、用途、および両システムの主な工学的な用途について解説しています。.

繊維補強は、特に以下の分野で有用です:

  • トンネルの初期支保工
  • 恒久的なスプレーライニング
  • 鉱山と洞窟
  • 岩の斜面
  • ソイルネイルの被覆
  • 耐衝撃構造
  • レイヤーの修復
  • メッシュの設置が困難な場所

繊維材は、すべての鉄筋、アンカー、ボルト、格子桁、あるいは構造用補強材を自動的に置き換えるものではありません。その設計上の役割は、技術者が定義しなければなりません。.

鋼繊維補強吹付けコンクリート

鋼繊維は、高い引張強度と高い弾性係数を備えています。その剛性により、初期段階から亀裂の拡大を防ぐことができます。.

フックの先端、, 変形、波状構造、あるいは表面の粗さは、セメントマトリックス内での機械的固定力を高める。.

この資料では、直径が0.25~0.40 mm程度、長さが20~30 mm程度、アスペクト比が60~100程度の伝統的な繊維について記述されています。 また、80~100 kg/m³という過去の配合例も示されている。これらの値は技術的な背景情報を提供するものであるが、新しいプロジェクトの仕様書にそのまま転用すべきではない。.

適切に設計された吹付けコンクリートにおいて、鋼繊維は以下の点に寄与する:

  • より高い曲げ靭性
  • より高い残留積載能力
  • 耐衝撃性の向上
  • 疲労亀裂の進展速度の低下
  • さらに広範囲にわたるひび割れ
  • 局所的な剥離のリスクが低減される
  • 最初のひび割れ後の耐久性が向上

ここでは表現が重要です。スチールファイバーは、単に「あらゆる性能を向上させる」わけではありません。その最大の効果は、通常、マトリックスに亀裂が生じ始めてから現れます。.

繊維の保持力 についても考慮する必要があります。スチールファイバーは、モルタルや骨材とは異なる跳ね返り方をすることがあります。そのため、バッチプラントで添加された添加量が、完成した層に残留する添加量を上回る可能性があります。.

マクロ合成繊維補強吹付けコンクリート

マクロ合成繊維は、以下の特性を発揮するよう設計されたエンジニアリングポリマー繊維であり、 ひび割れ発生後の補強。.

その密度は鋼よりもはるかに低い。したがって、製品を単に1立方メートルあたりの質量(キログラム)だけで比較するのは誤解を招く恐れがある。合成繊維の質量が小さいということは、個々の繊維の数が非常に多い、あるいは体積が大きいことを意味する場合もあるが、その弾性係数や亀裂架橋剛性は依然として鋼とは異なる。.

マクロ合成繊維は、地下や湿潤な環境において、いくつかの利点があります:

錆びなし: 露出したファイバー端部は、腐食による変色を引き起こしません。.

軽量化: バッグなら、運搬や給餌、取り扱いが簡単です。.

機器の摩耗の低減: ポリマー繊維は、鋼鉄よりも摩耗性が低い。.

露出面の安全性向上: 鋭利な金属製の端部は避けています。.

非導電性補強材: 電気的または磁気的な特性が重要な場面で役立ちます。.

化学的耐久性: ポリマーのグレードが適合する場合、多くの湿潤環境、塩分を含む環境、または腐食性の強い環境に適しています。.

その低い弾性係数が、依然として主要な工学的制約となっている。合成繊維は、鋼と同じブリッジング力が発生するまでに、より大きな亀裂開口幅を許容する可能性がある。.

このため、質量の1対1の置換は技術的に妥当とは言えません。比較試験では、残留強度、荷重たわみ特性、およびエネルギー吸収能力を評価対象とすべきです。.

スチールファイバーか、それともマクロ合成繊維か?

鋼繊維とマクロ合成繊維は、吹付けコンクリートに対して、それぞれ異なる亀裂発生後の補強効果をもたらします。.
プロジェクトの検討事項スチールファイバーマクロ合成繊維
弾性率高い下へ
初期の亀裂架橋剛性強いより柔軟
クラック後の靭性正しく固定されていれば高い適切に設計されれば高い
腐食のリスク露出している部分やひび割れのある部分で発生する可能性があります錆びていない
素材の重量高い低い
機器の摩耗より大きな下へ
取り扱い重い;先端が鋭利な場合あり軽量
導電率導電性非導電性
一般的な好み強力な支持力と高い剛性腐食性のある環境、または重量に敏感な環境
選考基準残留性能残留性能

どちらのシステムも、一概に優れているとは言えません。.

大規模なトンネル支保工、激しい衝撃、あるいはひび割れ剛性に関する厳しい要件がある場合には、スチールファイバーが適している場合があります。.

湿潤環境下の鉱山、海辺での建設現場、露出している仕上げ面、あるいは腐食や機器の摩耗が懸念されるプロジェクトでは、マクロ合成繊維の使用が適している場合があります。.

山東建邦ファイバーは、正しい判断は、繊維の外観や単価、あるいは公称引張強度ではなく、求められるスプレー層の性能から始まるものであると考えています。.

スプレーの技法が最終的な品質を左右する

混合が適切であっても、必ずしも良質な吹付けコンクリートができるとは限りません。.

接着面は健全であり、適切に下地処理が施されている必要があります。剥がれかけた物質、ほこり、泥、氷、油、コンクリート浮き、腐食生成物、および滞留水は、接着を妨げます。.

ノズルは、所定の距離と角度を保つようにしてください。作業者は、材料が表面を滑るのではなく、表面に密着するようにスプレーを調整してください。.

鉄筋、メッシュ、ボルト、格子桁は影の領域を作り出します。ノズルの位置決めが不適切だと、これらの障害物の背後に空隙が残ってしまう可能性があります。.

リバウンドは埋め戻すのではなく、除去すべきである。緩んだリバウンドには、元の混合物とは異なる割合のペースト、骨材、硬化促進剤、および繊維が含まれている。これを層の内部に閉じ込めてしまうと、多孔質で強度の低い部分が生じる。.

頭上での作業では、通常、数回に分けて慎重に塗布する必要があります。前の層が十分に固まる前に材料を塗りすぎると、たるみや崩れを引き起こす恐れがあります。.

したがって、作業員の能力は技術仕様の一部となっています。ACIのウェットミックス吹付けコンクリート施工者認定では、機器、下地処理、吹付け技術、安全、試験、仕上げ、養生などに関する知識と実際の施工能力が評価されます。.

EFNARCもまた、ロボット機器や専用配合剤が発展し続ける中、オペレーターへの継続的な研修の重要性を強調している。.

品質管理は、散布工程を反映すべきである

通常の鋳造キューブでは、スプレー速度、ノズル技術、跳ね返り、層間界面、繊維の保持、および受け面に対する締固めは再現されません。.

代表的な品質管理では、噴霧された材料を検査すべきである。.

試験パネル

ASTM C1140は、乾式または湿式吹付けコンクリートの試験パネルの作製について規定している。これらのパネルから切断またはコア採取された試験体は、施工前の調査、ノズル操作者の資格認定、機器の評価、品質管理、および強度試験に活用できる。.

掘削コア

施工完了後のコア試料からは、原位置厚さ、圧縮強度、引裂強度、密度、層状構造、空隙、シャドウイング、および層の連続性に関する情報が得られます。ASTM C1604は、吹付けコンクリートのコア試料の採取および試験について具体的に規定しています。.

クラック発生後の試験

繊維補強吹付けコンクリートの場合、圧縮強度だけでは構造性能を決定づけることはできない。.

ASTM C1550は、中央荷重が加えられた円形パネルを用いて、繊維補強コンクリートの曲げ靭性を評価する規格である。得られた応答は、ひび割れ発生後のエネルギー吸収を反映しており、この方法は多くのトンネルや鉱山工事の用途に適用可能である。現在有効なASTM規格はC1550-26である。.

EFNARCは、更新された吹付けコンクリートに関するガイドラインを含め、吹付けコンクリートの試験パネルおよび曲げ試験に関する指針も公表しています。.

吹付けコンクリートでよくある12のミス

  1. 生活様式に基づいて、ドライミックスとウェットミックスのどちらを選ぶか
    作業量、アクセス状況、噴霧距離、作業中断、使用する機器、粉塵対策、および必要な処理能力に基づいて、工程を決定すべきである。.
  2. 従来の水セメント比の採用
    あるセメント、硬化促進剤、繊維、あるいは機械でうまくいった配合比が、別のシステムではうまくいかない場合があります。.
  3. セメントと硬化促進剤の適合性試験を省略する
    相性の悪い材料を使用すると、硬化が不安定になったり、初期強度が低下したり、あるいは長期にわたる強度低下が過度になったりすることがあります。.
  4. 結果を評価せずにアクセルを踏む量を増やすこと
    硬化が速いからといって、必ずしも支持力や耐久性が向上するとは限りません。.
  5. 引張強度のみに基づいて繊維を比較する
    形状、モジュラス、結合、配向、残留投与量、および亀裂発生後の試験結果は、いずれも同様に重要です。.
  6. 鋼を同質量の合成繊維に置き換える
    この2つの材料は、密度と弾性係数が大きく異なります。.
  7. リバウンドによる損失を無視する
    吹き付け層に残留する繊維や骨材は、元の配合比率とは異なる場合があります。.
  8. 不適切な下地への塗装
    ほこり、強度の低いコンクリート、泥、氷、油、または溜まった水は、接着力を低下させます。.
  9. 補強材の背後にリバウンドを閉じ込める
    隠れた反発により、多孔質領域が生じ、構造的連続性が損なわれる。.
  10. 鋳造された立方体のみから作業を受け入れる
    鋳造試料は、実際のノズルの配置や現場における欠陥を反映したものではありません。.
  11. 未修飾の演算子の使用
    ノズルの角度、距離、動き、空気制御、および噴霧順序は、品質に直接影響を与えます。.
  12. 硬化の遅延
    セメント分が多い露出面は、特に暖かく乾燥した、あるいは換気の良いトンネル内では、水分を急速に失うことがあります。.

吹付けコンクリート用の繊維の選び方

繊維の選定は、設計要件に基づいて行うべきである。.

主にプラスチックの収縮を扱うプロジェクトでは、以下を使用することがある。 ポリプロピレン製マイクロファイバー。.

亀裂発生後の高い剛性が求められるトンネル支保工には、スチールファイバーの方が適している可能性がある。.

腐食、軽量性、取り扱いのしやすさ、あるいは露出端部の処理が重要な場合、マクロ合成繊維を真剣に検討する価値があります。.

最終仕様書では、以下の点を定義する必要があります:

  • 要求される残留強度またはエネルギー吸収量
  • 層の厚さ
  • 乾式または湿式混合プロセス
  • 手動またはロボットによる塗布
  • ホースおよびノズルの寸法
  • 骨材の粒度分布
  • 予想される回復
  • アクセラレータの種類
  • 環境曝露
  • 防火要件
  • 許容される亀裂挙動
  • テストパネルの手順

本格的なスプレー試験では、ポンプ送液性、繊維の通過性、促進剤の反応、層の形成、リバウンド、保持投与量、表面品質、芯材品質、およびひび割れ後の性能を確認すべきである。.

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すべてのプロジェクトで同じファイバーを推奨すべきではありません。.

重いトンネル裏打ち材で優れた性能を発揮する鋼繊維であっても、腐食の影響を受けやすい鉱山では最適な選択肢とは限らない。軽量な合成繊維は取り扱いが容易になるかもしれないが、その配合量は依然として規定された残留性能を満たす必要がある。マイクロポリプロピレン繊維は初期のひび割れを抑制できるが、マクロ繊維と同等の構造的靭性は提供しない。.

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購入者向けチェックリスト

質問なぜ重要なのか
その工程はドライミックスですか、それともウェットミックスですか?これにより、バッチ処理、供給、ポンプ送液、および噴霧の要件が変化します。.
そのレイヤーは一時的なものですか、それとも恒久的なものですか?恒久的なライニングには、通常、より厳格な耐久性管理が必要となります。.
クラック発生後の性能はどのように規定されていますか?繊維の配合量は、試験で確認された構造性能に基づいて決定すべきである。.
必要な層の厚さはどれくらいですか?厚さは、積層、パス数、およびリバウンドに影響を与えます。.
腐食が心配ですか?マクロ合成繊維には利点があるかもしれない。.
どのようなホースとノズルが使われていますか?繊維や骨材は、詰まることなく通過できなければならない。.
そのアプリケーションは手動式ですか、それともロボット式ですか?出力や一貫性には違いが生じる場合があります。.
どのアクセラレータが選択されていますか?セメントとの適合性について試験を行う必要がある。.
シリカフュームは含まれていますか?粘度、ポンプ送付、養生、および混和剤の必要量は変化する可能性があります。.
スプレー処理を施した試験用パネルは製造されるのでしょうか?パネルは、鋳造された立方体よりも実際の用途をよりよく表現しています。.
残留繊維含有量は確認されますか?リバウンドにより、混合比が変化します。.
そのオペレーターは資格を持っていますか?仕上がりの品質には、製造の出来栄えが直接的な影響を及ぼします。.

結論

吹付けコンクリートは、垂直面、曲面、頭上、および不規則な形状の表面にコンクリートを施工するための、迅速かつ柔軟な工法です。.

ドライミックスは、断続的な作業、小規模な補修、長距離の運搬、およびノズルによる柔軟な給水制御において、依然として有用です。一方、ウェットミックスは、バッチ処理の制御性、高い生産性、粉塵の低減、そして機械化されたトンネル工事との高い親和性を備えています。.

シリカフュームは、凝集性と上層部の形成を向上させると同時に、リバウンドの低減にも寄与します。硬化促進剤は、急速な硬化と早期の支持力をもたらしますが、その適合性や長期的な影響については評価を行う必要があります。.

繊維は、吹付けコンクリートの役割を圧縮強度だけにとどまらず、さらに広げています。鋼繊維は高い剛性と優れたひび割れ橋渡し性能をもたらします。マクロ合成繊維は、軽量で腐食のない補強材となります。いずれも、単に重量(キログラム)を比較するだけで選定すべきではありません。.

決定的な要素は、調整と検証です。配合設計、設備、加速装置、繊維、基材の準備、吹付技術、養生、および試験は、一つのシステムとして機能しなければなりません。.

山東建邦ファイバーは、信頼性の高い吹付けコンクリートは、従来の配合を単に模倣することではなく、実際のプロジェクトに合わせて材料を選定することから生まれると考えています。.

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