CN1524821A - 水硬性组合物的未水合成形体、其制造方法及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了可以充分防止流通·使用时水硬性组合物粉末的粉尘的产生、同时可以长期保存、使用形式简单化的水硬性组合物的未水合成形体、其制造方法以及使用方法。本发明的水硬性组合物的未水合成形体中含有水硬性组合物和粘合剂，上述水硬性组合物和粘合剂的含有比例以重量比计优选为50∶50－95∶5重量份，可以用于截水材料、裂纹注入材料、静态破碎材料、各种砂浆预混产品、各种混凝土预混产品、各种填孔材料和回填材料等。其制备方法是加热粘合剂和水硬性组合物直到该粘合剂的软化点以上的温度，并混合后成形，然后经冷却在未水合的状态下形成为成形体。

Description

水硬性组合物的未水合成形体、 其制造方法及其使用方法
技术领域
本发明涉及水硬性组合物的未水合成形体、其制造方法及其使用方法，特别是涉及在水硬性组合物的各种用途，例如，裂纹注入材料、静态破碎材料、各种砂浆预混产品、各种混凝土预混产品、各种填孔材料和回填材料等中能够以简单的形式流通、使用的水硬性组合物的未水合成形体、其制造方法及其使用方法。
背景技术
以往的水硬性组合物，在流通过程中一般以其自身粉末、或者向其中预混合集料、各种添加剂等的混合粉末的状态被装在防湿纸袋、塑料袋等中进行流通。
特别是，目前水泥材料大部分以20-25kg容量的袋装进行流通。
该袋装的水硬性组合物，一般是拆开袋后投入到搅拌容器或者搅拌用混合器等中，并加入规定量的水混匀使用。
将混匀的砂浆或者混凝土注入或者浇注在预先准备的砂箱内，通过适当地压实，例如用振动式振动器等调整材料分离等后，放置并使其固化。
近年来，水硬性组合物的流通形式等正向小型化发展，但是作为上述流通形式的主流的袋容器比较重，且搬运困难，操作不太方便。
水硬性组合物的真比重是2-3，而松比重约为1，需要真实重量的两倍的容积，所以难以装成小型袋，而且现场的搬运操作成为非常重的体力劳动。
另外，将水硬性粉末加入于混匀容器或装置中时，会产生大量的粉尘，在环境方面也不理想。
此外，即使把水硬性组合物装在具有防湿性的袋中，对于空气中的湿气和水分也具有高的反应性。因此，目前的保存期限最大也就约6个月左右。
在使用水硬性组合物后，将大量地产生含有水硬性组合物的空袋，既浪费资源又会产生废弃物。特别是，封入水泥等水硬性组合物的袋难以燃烧，焚烧处理困难。
另外，以前作为混凝土的裂纹修补·补强方法，通常使用的方法如下：首先清洁裂纹的周围并除去夹杂物，之后根据裂纹的宽度用刀具等器具将裂纹周围切割为V字形，然后用树脂类密封剂等进行密封，注入以水硬性组合物为主的裂纹材料。
但是，这时，由于需要混凝土切割刀具和密封剂注入器具和注入用泵等专用器具，装置规模大，所以需要专门设备。
另外，以前的方法从修补裂纹的观点来说是较优秀的，但是修补位置的颜色往往与原主体不同，因此从物体的美观角度来看并不能令人满意。
此外，例如，在用于截水材料时，是将水硬性组合物在橡胶制容器等中迅速地与水拌合后，在所定的漏水位置，通过用手推压该混匀材料以使之擦入的方法来获得截水效果，但是该方法的操作效率非常差。
还有，用于静态破碎材料时，将水硬性组合物与水混合后，浇注在预先钻孔的岩石、混凝土的孔内，之后随着水合产生强大的膨胀力，并由此获得破碎效果。
一般，在水中破碎时，通常利用的方法如下：搅拌混合了静态破碎剂和水的浆料的比重为2以上，比水重，所以若将该浆料注入于水下的钻孔内，则就会由于比重差而与水发生置换，从而可以将该浆料填充到钻孔内。
但是，即使该浆料的比重在2以上，在水中将液状的物质浇注在孔内的作业也是很难完成的。
另外，在水下操作时，水的流动、潮流会使浆料产生扩散，而且该浆料还显示强碱性，因此考虑到给周围生态体系的影响，认为在环境方面也不理想。
作为其它的方法，还可实施将静态破碎剂填充到小袋中，然后直接将其塞入钻孔内的方法。该方法是通过填充的布袋供给静态破碎剂水合膨胀所需的水。
该方法可以防止静态破碎剂的扩散，但是将袋密实地填入水下钻孔内的操作非常难实施而且效率低，而且由于不一定能沿孔内的形状填充所述袋，因此在孔内会产生不必要的空隙。
另外，孔内锚栓是在混凝土施工时的砂箱保持等混凝土工程中平常常用的通用工具，大多数情况下在施工结束时撤出，撤出后，通常在混凝土表面残留许多痕迹，即直径约6-20mm、深约100mm的孔。
如果将痕迹就这样放置，则会损害美观，所以通常后来将其补上，但是在例如桥梁工程中，其痕迹数也多，后填补的操作非常费时间。
另外，在该后填补中，目前是通过用手工操作填补水泥、砂、适量的水和修补用预混砂浆材料，进行后填补的施工。
鉴于上述问题，作为使水硬性组合物粉末成形固化的方法，在特许第2514668号中，公开了一种通过将5-95重量份的由水泥、矿渣、石膏中的至少一种组成的水硬性组合物、5-95重量份生石灰或者镁石灰或者其混合物、以及相对于上述水硬性组合物的0.5-1.5重量％的破碎助剂混合，并进行加压，从而成形为块状的成形体。
然而，虽然该成形体中含有水硬性组合物，但是成形体只是通过加压压硬原料粉末而制造的，不够坚固，作为流通形式也好，作为使用形式也好，都不能充分地解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供水硬性组合物的未水合成形体，这种未水合成形体可以解决上述问题并能够充分防止由流通、使用时的水硬性组合物粉末产生粉尘，同时可以长期保存，使用方式也较简单。
另外，本发明的另一个目的是提供可以以高效率、简便而且经济地使上述未水合成形体成形的水硬性组合物的未水合成形体的制造方法。
另外，本发明的又一个目的是提供可以简便而且有效地将上述未水合成形体用于各种用途的水硬性组合物的未水合成形体的使用方法。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体的特征在于，含有水硬性组合物和粘合剂。
优选的上述未水合成形体的特征在于，上述水硬性组合物和粘合剂的含有比例以重量比计为50∶50-95∶5重量份。
另外，特别优选的上述未水合成形体的特征在于，上述粘合剂是水溶性而且热塑性的高分子化合物。
当制备本发明的水硬性组合物的未水合成形体时，其特征在于，将粘合剂和水硬性组合物加热至该粘合剂的软化点以上的温度，并在混匀后成形，然后经冷却成为成形体。
优选的上述未水合成形体的制备方法中，加热该粘合剂直到该粘合剂的软化点以上的温度，从而使该粘合剂变为液状，将水硬性组合物与其混合并混练，然后在维持该温度的状态下进行注射成形，或者，混合水硬性组合物和粘合剂，加热该混合物直至该粘合剂的软化点以上的温度，混练之后进行挤压成形。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体的使用方法是通过向本发明的水硬性组合物的未水合成形体中加入水使其固化，可有效地用于下述各种用途中。
优选的上述水硬性组合物的未水合成形体的使用方法的特征在于可以用作裂纹填充材料，即将上述水硬性组合物的未水合成形体填充适用在结构物的裂纹表面部分，然后向上述裂纹内部填充以往裂纹注入材料来修补该裂纹的裂纹填充材料。
具体实施方式
通过以下适合的例子说明本发明，但是并不限于这些。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体中含有水硬性组合物和粘合剂。
在本发明中，使用粘合剂来代替水硬性组合物的水合反应中所使用的水，且可以不使用水而使水硬性组合物成形固化为所希望的三维形状。
在本发明的未水合成形体中使用的水硬性组合物可以只由水硬性粉末组成。
在这里，所谓水硬性粉末是指由水进行固化的粉末，优选使用普通波特兰水泥、喷射水泥、矾土水泥、超速硬水泥、硅酸钙、铝酸钙、氟铝酸钙、硫化铝酸钙、铁铝酸钙、磷酸钙、矿渣、半水合或者无水石膏以及选自具有自硬性的生石灰粉末的至少一种粉末。
上述水硬性粉末的粒径等没有特别地限制，但是从成形时的使用寿命以及得到的成形体强度的观点出发，优选的平均粒径约为10-40μm，另外，从确保成形体的高强度的观点出发，优选布莱恩比表面积在2500cm2/g以上。
另外，本发明中使用的水硬性组合物中除了上述水硬性粉末以外，还可以含有非水硬性粉末。
该非水硬性粉末是指在单质状态下即使与水接触也不进行固化的粉末，但是也包括在碱性或者酸性状态、或者高压蒸气气氛下洗提出其成分，并与已经洗提出的成分反应而形成产物的粉末。
作为非水硬性粉末，可以适用选自氢氧化铝粉末、二水合石膏粉末、碳酸钙粉末、矿渣粉末、飞灰粉末、硅石粉末、粘土粉末以及硅粉粉末中的至少一种粉末。
这些非水硬性粉末通过火山灰反应或者片规(microfiller)效应，具有增进强度的性能。
这些非水硬性粉末的平均粒径，从填充水硬性粉末的间隙、成形体变得致密的观点来看，优选比水硬性组合物粉末的平均粒径小一位数以上，更优选小两位数以上，而细度的下限没有特别地限制，如果不损害本发明的效果就不做特别限制，但是从获得良好的成形性的观点来看，通常优选约为水硬性粉末的平均粒径的1/500。
通过使用这种粒径的非水硬性粉末，可以进一步提高成形体的形状维持性。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体中所使用的粘合剂只要是能溶解于水的高分子化合物就没有特别的限定，可以使用例如水溶性高分子；一直以来用于粉末注射成形、特别是金属、陶瓷注射成形的粘合剂；和通常在树脂成形中使用的热塑性树脂等。
该粘合剂更为理想的是受热后会软化流动，并具有作为水硬性组合物的流动赋予剂的性能，且在水硬性组合物的使用环境温度下通常是固体。
另外，从进一步改善成形性的观点出发，该粘合剂的分子量优选在5000以上。还有，若分子量变大，分子量对混炼性的影响也会增加，所以分子量的上限可以在不影响混炼性的范围内适当选择设定。
具体地讲，作为水溶性高分子，可以举例为以聚乙二醇、多甲撑二醇等为代表的聚烷撑二醇类；聚乙烯醇等聚乙烯基醇类；羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、阳离子化纤维素等纤维素类或者纤维素醚类；VEMA等甲基乙烯基醚和马来酸酐共聚物；淀粉类；使ALKOX等环氧乙烷进行开环聚合而得到的聚(环氧乙烷)等。
另外，作为金属或者陶瓷注射成形用粘合剂，可以举例为聚乙烯、聚丙烯等软化温度低的脱脂；以石蜡、天然蜡、改性聚缩醛为主要成分组合各种蜡而成的材料；和琼脂类等。
作为热塑性树脂，可以举例为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用树脂；聚缩醛、聚酰胺等工程塑料类；聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺等超级工程塑料类等。
该粘合剂可以用于注射成形、挤压成形、加压成形等各种成形，但是从以高效率且大量地制备未水合成形体的三维形状的观点出发，特别适合用于注射成形、挤压成形。
在本发明的未水合成形体中，上述水硬性组合物和粘合剂的含有比例优选为50∶50-95∶5重量份，优选80∶20-90∶10重量份。
通过以这种重量比进行混合，可以改善成形性，同时提高形状维持性。
另外，当使该未水合成形体在用于各种用途的过程中与水接触而进行水合反应时，例如在修补裂纹时，不会留下粘合剂等修补材料颜色的痕迹，可以获得与原主体大致相同的颜色，能够保持良好的美观。另外，在作为静态破碎剂使用的情况下可以获得适当的膨胀力，从而可以提高破碎效率。
下面，对制备本发明水硬性组合物的未水合成形体的方法进行说明。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体的制备方法如下：把按上述混合比混合的粘合剂和水硬性组合物加热至该粘合剂的软化点以上的温度，在混炼后成形，然后经冷却成为未水合成形体。
具体地讲，作为成形方法，可以使用注射成形法、挤压成形法、加压成形法、浇铸成形法等，但是并不限定于这些，可以使用公知的成形法。
在调制本发明的未水合成形体时，首先，将上述水硬性组合物和上述粘合剂按上述混合比例均匀混合而进行调制。混合方法只要能在上述粘合剂的软化点以上的温度进行，就没有特别限制，可以使用预先混合了粘合剂和水硬性组合物的混合材料，也可以在成形时均匀混合这些成分，无论是哪一种方法，只要能将上述水硬性组合物和粘合剂均匀混合即可。
特别是，在使用含有水硬性粉末和非水硬性粉末的情况下，优选采用可以提供强大的剪切力的混合方法，例如，可以使用捏合机等进行混炼。通过使用这种高剪切力的混合机进行混合，可以缩短混合时所需要的时间。
在注射成形时，把该粘合剂加热至上述粘合剂的软化点以上的温度，从而使该粘合剂变为熔融状态，其中再混合水硬性组合物并熔融混炼，使之混合均匀，然后在维持该温度的条件下进行注射成形，经冷却制造出未水合成形体。
具体地讲，该方法是，通过加热到粘合剂的软化点以上的温度，使粘合剂达到熔融状态并使其流动，并在保持该加热状态的条件下，将水硬性组合物的粉末原料混合到该熔融粘合剂中并均匀地搅拌混合，作成混合流动材料。向保持在低于该粘合剂软化点温度的模具内浇铸该流动材料，通过使其冷却固化并经塑形·密实化得到未水合成形体。
根据需要，也可以在该粘合剂的软化点以上的温度将粘合剂和水硬性组合物熔融混炼来制备混合材料，并将该混合材料成形为注射成形用颗粒状原料，成形时在注射成形机内部的加热气缸内将上述颗粒状原料再次熔融、混炼，并用注射装置填充到所需形状的模具内，由此得到未水合成形体。
在进行挤压成形时，先混合水硬性组合物和粘合剂，再把该混合材料加热到该粘合剂的软化点以上的温度，并进行混炼成流动状态，然后在维持该温度的条件下进行挤压成形，之后经冷却可以制成未水合成形体。
具体为，将粘合剂和水硬性组合物加入到加热保持在该粘合剂的软化点以上的温度的塑形用夹具例如挤压成形机的材料搬送螺杆和塑模挤压模部分、或者压力机的模具等中，使其变为流动状态，同时由保持在低于该粘合剂软化点温度的挤压成形机，用例如约5000kg/cm2以下的成形压力对该流动材料进行挤压并进行塑形·密实化，然后经冷却得到未水合成形体。
由此得到的未水合成形体是由粘合剂和水硬性组合物经混合而形成的，就成形体在厚度剖面方向上的组成分布而言，理想的是，具有在该成形体的外侧存在富粘合剂部分而向内侧慢慢地变成为富水硬性组合物部分的组成梯度的结构，从长期保存性的观点出发，特别理想的是，在该未水合成形体的外侧部分形成有该粘合剂的薄覆膜。
这可以认为是源于以下理由。
首先，水硬性组合物和粘合剂的混合原料的熔融流动材料被浇铸到经加热的模具内，而具体地讲，水硬性粉末是在受熔融的粘合剂的冲击的状态下浇铸到模具中的。
该熔融流动状态的混合材料在模具内的流动特性可以判断如下，即由于模具表面附近的温度高，所以只存在被分离的粘合剂，因此熔融粘合剂会先行流动，而不带有水硬性组合物。
在由此得到的未水合成形体的表面上会形成有几～几十μm厚的粘合剂薄膜，在冷却到常温时，将成为坚固的覆膜而隔断水分，从而能够防止风化，进行长期保存。
这样得到的未水合成形体由于具有适度的破碎性，所以可以用作截水材料、裂纹注入材料、静态破碎材料、各种砂浆预混产品、各种混凝土预混产品、各种填孔材料和回填材料。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体是在不使用水的情况下赋予形状的，并且可以在短时间内实现脱模，另外在成形固化阶段也无须使用水。
因此，若要固化本发明的水硬性组合物的未水合成形体，需要在将该未水合成形体用作截水材料、裂纹注入材料、静态破碎材料、各种砂浆预混产品、各种混凝土预混产品、各种填孔材料和回填材料等后，供给水分使其固化。
以下说明将本发明的水硬性组合物的未水合成形体用作裂纹注入材料的例子。
可以将本发明的水硬性组合物的未水合成形体制造成所希望的形状，例如扼流圈(choke)状的成形体。
把该扼流圈状未水合成形体沿着产生于混凝土、瓷砖或者喷漆壁面等上的裂纹擦上去之后，因其容易破碎，从而可以容易地填充裂纹。
填充后，如果用例如喷雾器或海绵等向填充位置提供水，则由于填充的材料是未水合物，所以可以迅速地开始水合反应，并在裂纹内固化，由此可以完成裂纹的填充。
另外，如果将成形为所希望的形状、例如扼流圈状的本发明的未水合成形体的顶端部分浸渍水中约5-30秒，则粘合剂将在水中溶解软化，由此只有浸渍于水中的顶端部分变为柔软的糊状，所以也可以将该糊状的部分擦入于裂纹中。
无论使用哪一种方法都可以在短时间内完成水合反应，特别是在使用超速硬类水泥作为水硬性组合物使用时，数分钟以内就可以完成水合反应，因此在短时间内就可以轻松地进行裂纹修补，即使有多少人都可以很容易地修补裂纹。
另外，为了完全密封裂纹，还可以同时使用本发明的裂纹填充材料和以往的裂纹注入材料，这也比较理想。
具体地讲，例如，将本发明的未水合裂纹填充材料擦入于成为目标的裂纹中，这时，作为之后填充的以往的裂纹注入材料的填充口，在表面部分事先保留并空出例如约5-10mm，在这一部分不擦进本发明的裂纹填充材料。
然后，用毛刷和刷子等除去从裂纹溢出的本发明的裂纹填充材料部分，通过将含水的海绵压向所填充的本发明的裂纹填充材料以提供水，从而使未水合物变为完全水合物。
在这里，作为本发明的裂纹填充材料，可以使用例如超速硬类水泥，所以可以迅速地完成固化，这时也完成了裂纹部分的美观维持和保留一部分的密封。
如上所述，可以从保留的填充口，用例如丙烯酸制注射器，向裂纹内部注入混合有以往的裂纹注入材料(例如，产品名：超微粒子水泥类裂纹注入材料Refrefilbond，住友大板水泥株式会社制)的物质。
根据本发明，当裂纹切入到内部的深度较深时，通过将以往的裂纹注入材料密实地填充到裂纹内部的深部，确实地修补裂纹，另一方面在表面部分使用本发明的裂纹填充材料，可以保持表面部分的美观，而且本发明的裂纹填充材料还可以发挥防止以往的裂纹注入材料浸出的密封材料的功能。
通过如上所述地密封裂纹，能够防止水由裂纹向混凝土躯体的浸透，并防止内部钢筋的生锈和腐蚀，其结果，可提高混凝土躯体的耐久性。
得到的修补位置，其防水性优良，修补后的色差变得与原躯体大致相同，可以有效地维持美观。另外，通过如上所述地密封裂纹，能够防止水由裂纹向混凝土躯体的浸透，并防止内部钢筋的生锈和腐蚀，其结果，可提高混凝土躯体的耐久性。
以下说明把本发明的水硬性组合物的未水合成形体作为静态破碎材料使用的例子。
可以把本发明的水硬性组合物的未水合成形体成形为所希望的形状，例如中空圆柱形。
在成为破碎目标的岩石或混凝土上，钻出直径与该中空圆柱形未水合成形体相同的孔，将本发明的中空圆柱形未水合成形体插入于该孔内，如果向所填充的中空圆柱形未水合成形体的中空内径部分注入所定量的水，则会立即开始水合膨胀反应，通过该膨胀力可使岩石和混凝土产生拉伸应力，从而能够将其破碎。
因此，可特别有效地利用于水中破碎。
在这里，所谓水中破碎，表示在例如港口的海下混凝土结构物的增建或重建等中，破碎已有的水下混凝土结构物的情况等。
通常，静态破碎产品会预先与水混合而成为流动性优良的糊状。
由于该浆料的比重为约2.3，比水重，所以被认为由比重差也可以填充到钻在水中构造物上的孔内，但是在有潮流的地方实际上是很难实现的。
鉴于这一点，也可以使用将粉末状的静态破碎剂产品装入布袋后，一边用棍捅一边插入于孔内的方法，但是该操作在水下效率低，未必是有效的水中破碎施工法。
与此相反，在本发明中，因为将由本发明的水硬性组合物的未水合成形体组成的静态破碎材料在未水合的状态下预先成形为例如棒状，向孔内的插入只是插入该棒状未水合成形体，所以可以变得非常简便。
如果水慢慢地向该所填充的未水合成形体的内部浸透，则会开始进行破碎剂的水合反应，由于引起了膨胀，所以在混凝土躯体等中会产生拉伸应力，从而可以将其破碎。
另外，根据需要也可以在未水合成形体的中心部的长度方向上形成约1-2mm程度的小的通水孔，由此更有效地进行水合反应。
以下说明把本发明的水硬性组合物的未水合成形体用作孔内锚栓回填材料的例子。
拔出混凝土和岩盘用的孔内锚栓后再撤出这些是在土木、建筑领域中经常进行的工序。
如果不处理锚栓痕迹，则在混凝土上一直会留有孔，所以需要进行回填，但是锚栓痕迹通常是直径约17mm、深约120mm的小孔，例如，在一架桥的上部工程(在桥墩上架上桥桁的工程)中有时会需要进行数千个锚栓痕迹回填操作。
以往采用的是用细棍和匙子将少量经混练的砂浆一个一个通过手工操作填补到孔内的方法，但是该方法效率非常差。
根据本发明，则可以将与锚栓痕迹大致相同尺寸的本发明的未水合成形体预先成形为例如直径约17mm、长约120mm的形状，然后用锤子将其敲进孔内，如果再供给所定量的水，例如约为成形体重量的30重量％的水，则就会发生水合反应，从而可以完成回填操作。
或者，也可以将本发明的未水合成形体预先浸渍于水中几分钟至几小时，当吸收水并变柔软时，与上述同样地采用用锤子敲进孔内的方法，这样就可以完成回填操作。
特别是，就孔内锚栓回填材料而言，为了提高未水合成形体的吸收性，作为粘合剂优选使用蜡等挥发性粘合剂。
这是因为在成形固化后，可通过加热挥发一定量的该粘合剂，从而成为稀疏的未水合成形体，从而可以提高浸于水中时的吸水性。
以下说明将本发明的水硬性组合物的未水合成形体用作砂浆预混产品的例子。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体通过调整所含有的粘合剂量，可以使水直接浸透，因此通过在含有所定量的水的混合机内，直接加入该未水合成形体，可以进行与加入粉末时完全相同的混炼，从而能够在短时间内得到新鲜砂浆(还未凝固的砂浆)。
本发明的未水合成形体可以迅速地与水混合，制备均匀的新鲜砂浆，得到的砂浆与以往的产品具有相同程度的强度体现性。
鉴于固化后的强度体现等性能，作为砂浆预混用的未水合成形体，其粘合剂量越少越好，但是如果相对于水硬性组合物，粘合剂量不足3重量％，则成形性和形状维持性会变差，所以适合的粘合剂量是约3-10重量％，特别适合的是5-10重量％。
本发明的水硬性组合物的未水合成形体可以容易地将水硬性组合物的粉末直接成形固化为所希望的形状，所以也可以用于除了上述以外的各种用途，而且在其流通状态下或在使用的操作环境中，都不会产生粉尘，从而能够非常良好地保持环境。
另外，本发明的水硬性组合物的未水合成形体可以防止风化，从而可以长期保存。
此外，本发明的水硬性组合物的未水合成形体的制备方法可以高效率地、简便地而且经济地使上述未水合成形体成形。
还有，本发明的水硬性组合物的未水合成形体的使用方法，通过在使用时补给水，能够完成水硬性组合物的固化，不仅可以开展广泛的使用用途，而且能够简化操作。
特别是，本发明的水硬性组合物的未水合成形体不需要特殊的工具和技术，用多少人都可以简单而且可靠地进行裂纹等的填充、修补，可以防止水分进入混凝土等内部，由此可以防止内部的钢筋生锈，所以可以防止混凝土等的劣化、破损。
实施例
根据以下的实施例、比较例以及试验例说明本发明。
<裂纹注入材料或者填充材料>
实施例1
将作为水硬性组合物的以超速硬类水泥作为原料的截水材料(商品名；Lionsisui 101，住友大板水泥株式会社制)和水溶性高分子(商品名；PEO-1，住友精化株式会社制)计量粗混合，以使该截水材料(粉末)：水溶性高分子(粉末)重量份比率为9∶1，再在85℃混合15分钟，得到均匀的流动混合物。
将该混合物加入到挤压成形机中，在将螺杆和挤压铸模的温度维持在80℃的条件下以熔融流动状态进行挤压，冷却，进而成形为直径17mm、长90mm的细长圆柱形、正好与扼流圈相同的形状，从而制备作为本发明的裂纹注入材料的水硬性组合物的未水合成形体。
比较例1-3
把市售的环氧类裂纹修补材料(商品名；挠性环氧树脂E600，KONISHI株式会社制)作为比较例1，把市售的弹性密封材料类裂纹修补材料(商品名；View seal 6909，KONISHI株式会社制)作为比较例2，另外把市售的超微粒子水泥类裂纹修补材料(商品名；Refrefilbond，住友大板水泥株式会社制)作为比较例3，用作裂纹注入材料或者填充材料。
试验例1
(1)防水·防止钢筋生锈的效果
(试样的准备)
用混入了过量的膨胀材料的混凝土浇注全长15m、高45cm、厚10cm的以普通住宅建造混凝土块根基作为模型的模拟试样，再通过用钢筋束缚底面来故意地产生裂纹。
大致以30cm的间隔产生了宽为0.8-1.2mm的裂纹共计42个。这些裂纹的大部分为在高度方向、厚度方向都贯通的裂纹。
把该具有贯通裂纹的样品用作试样。
(防水＝钢筋的防锈效果确认试验)
试样中产生的42个裂纹中，有12个没有进行处理，6个使用比较例1的裂纹注入材料或者填充材料，另外6个使用比较例2的裂纹注入材料或者填充材料，剩下6个使用比较例3的裂纹注入材料或者填充材料，分别按照手册上的记载填充并修补裂纹。
另一方面，将由上述实施例1得到的扼流圈状的裂纹注入材料或者填充材料的顶端部分浸渍在水中5-30秒使之变软，沿剩余的12个裂纹擦入该变软的扼流圈状的裂纹注入材料或者填充材料，填充、修补裂纹。
修补后经过24小时以后，从垂直于修补面的方向连续48小时喷射了浓度为15重量％的盐水。
喷射停止7天后，拆开试样，确认内部钢筋的生锈情况。
其结果示于表1。
表1
修补材料 从48小时盐水喷雾起7天后的钢筋生锈情况
概况 生锈位置数  没有生锈位置数
实施例1 没有生锈 0  6
没有处理 明显生锈 12  0
比较例1 没有生锈 0  6
比较例2 没有生锈 0  6
比较例3 有点生锈 1  5
由上述表1可知，根据本发明的未水合裂纹注入材料或者填充材料及其修补方法，能够明显简化修补方法，同时可以提供与市售的超微粒子水泥类裂纹修补材料相同的防止钢筋生锈的效果。
另外，已确认采用注射成形法所获得的本发明的未水合裂纹注入材料或者填充材料也具有相同的效果。
(2)美观的维持效果
(测定方法)
在实施上述试样的裂纹修补时，在同一时刻，由同一位置，用数码摄像机拍摄使用各裂纹注入材料或者填充材料前后的状态，将该数据输入到计算机中，使用ADOBE SYSTEMS株式会社制的图像□□软件ADOBEPHOTOSHOP，测量各□□的RGB值，即测定裂纹部分颜色的差别(色差)。
(色差测定结果)
上述测定结果示于表2中。
表2
                    项目 测量值
R  G  B
没有裂纹的混凝土(标准基材)部分 测量值 176  187  185
裂纹部分 测量值 159  173  175
与基材的色差 17  14  10
按照实施例1修补后的裂纹部分 测量值 184  193  190
与基材的色差 8  6  5
由表2可知，本发明的未水合裂纹注入材料或者填充材料在修补后的色差显然与作为修补前的标准基材的混凝土试样大致相同，具有突出的美观维持性能，即具有所谓使裂纹不显眼的效果。
另外，由于人类的视觉能够判断的RGB值的色差范围在10左右，当使用本发明的未水合裂纹注入材料或者填充材料进行修补时，修补之后，用肉眼几乎辨认不出裂纹。
此外，已确认采用注射成形法所得到的本发明的未水合裂纹注入材料或者填充材料也具有相同的效果。
<静态破碎材料>
实施例2
除了将上述实施例1的截水材料替换为静态破碎粉末(商品名S-miteVA，住友大板水泥株式会社制)以外，与实施例1相同地进行试验，得到均匀的混合物。
将该混合物与实施例1相同地加入到挤压成形机中，通过挤压成形，成形为直径50mm×长1000mm的圆柱形，经冷却，制造出作为本发明的静态破碎材料的水硬性组合物的未水合成形体。
比较例4
为了比较而使用市售的静态破碎材料(商品名S-mite A型，春秋用；住友大板水泥株式会社制)。
试验例2
(混凝土破碎试验)
作为被破碎目标物，使用水下的混凝土试样。在该混凝土试样上形成有直径50mm×长1000mm的圆柱形的孔。
然后，向上述混凝土试样的孔内填充由实施例2得到的静态破碎材料。可以非常简单而且密实地进行填充。
另一方面，对于比较例4的静态破碎材料的粉末，通过混合水调制糊料，混合水比为27重量％，然后向上述混凝土试样的孔内填充该糊料。
试验的测量条件示于表3，另外其测量结果示于表4中。
表3
水温 20-25℃，室外
破碎目标混凝土的压缩强度 27.3N/mm2
膨胀压力测量时间 从注水开始24小时后
表4
 膨胀压力(t/m2) 可否破碎 裂纹发生时间(小时)
实施例2  3700 可以 16
比较例4  3800 可以 12
还有，表中的膨胀压力按照以下的顺序测量。
1)将NKK(日本钢管株式会社)制无缝钢管SCH40-20A钢管(外径53mm，内径50mm)切割成40cm的长度。
2)向该钢管中装填实施例2或者比较例4的静态破碎材料，而其方法分别如下。
即，就实施例2而言，通过挤压成形将按照与上述实施例1相同的方法得到的均匀混合物成形为外径49.9mm、内径2mm的中空圆柱形，将其插入、装填在该钢管内部，再向2mm的内径孔内注入可使其进行水合反应的水。
就比较例4而言，注入填充上述混凝土破碎试验中使用的糊料。
3)然后沿该钢管外径的圆周方向，将株式会社东京测器研究所制带有引线的通用应变议FLA-6-11按照该应变议手册中的记载进行安装。
4)通过以上的1)-3)的操作顺序，该钢管内部的静态破碎材料都由于水合反应产生明显的体积膨胀，该膨胀力在该钢管的外径表面上表现为抗拉应变。用上述3)中安装的应变议测量该抗拉应变，与钢管的弹性系数相乘，就可以算出膨胀压力。
从表4中可知，由本发明的未水合静态破碎材料产生的破碎，不仅其破碎方法明显简化，同时可以获得与以往产品几乎相等的破碎效果。
另外，已确认采用注射成形法得到的本发明的未水合静态破碎材料也具有相同的效果。
<孔内锚栓回填材料>
实施例3
作为水硬性组合物，使用普通波特兰水泥(PC，住友大板水泥株式会社枥木工厂制)，另外，作为粘合剂，使用可在89℃熔融的蜡(商品名micro-crystalline wax；日本精蜡株式会社制)。
该蜡：水硬性组合物的混合比以重量比计为15∶85重量份，将所得到的混合物加入到温度为95℃的挤压成形机中，从而挤压成直径为17mm的圆柱形，然后冷却到常温使之固化，之后切割成120mm的规定长度。然后，将该棒状的成形体置于保持在250℃的干燥机内5小时，使蜡成分挥发出去。通过该一连串的操作工序来制备出作为本发明的孔内锚栓回填材料的水硬性组合物的未水合孔内锚栓回填材料。
比较例5
将普通波特兰水泥(PC，住友大板水泥株式会社枥木工厂制)和按照JIS A 5005-1993混凝土用碎石以及碎砂规定的碎砂和水，以1∶4∶0.3的重量份比率均匀搅拌混合为新鲜的砂浆，并用容量为3升的泥瓦工用小型手推泵把它压入孔内锚栓痕中，再用钢皮抹子将表面加工平坦。
试验例3
(锚栓痕的回填作业效率)
从填埋孔内锚栓的混凝土中，拉拔多个锚栓。
拉拔多个锚栓后，具有1个孔的大小为直径17mm、深120mm的圆柱形形状的孔。
在具有这种形状的多个锚栓痕的混凝土的锚栓痕上，用锤子将由上述实施例3中得到的孔内锚栓回填材料打进该锚栓痕中，并向该所填充的孔内锚栓回填材料供给上述孔内锚栓回填材料的30重量％量的水，使其固化，从而完成了锚栓痕的回填操作。
另一方面，用手工操作向上述每一个锚栓痕内回填比较例5的砂浆回填材料。
这时二者的操作效率示于表5中。
表5
 总处理数 总处理时间 每个位置所用的时间
实施例3  2797个位置 10小时 0.21分钟/位置
比较例5  1523个位置 29.5小时 1.16分钟/位置
由上述表5可知，本发明的回填材料与以往相比，操作效率提高了约5.5倍。
另外，已确认采用注射成形法得到的本发明的未水合回填材料也具有相同的效果。
<砂浆预混产品>
实施例4-7
将作为水硬性组合物的超速硬性无收缩砂浆(商品名Filcon S；住友大板水泥株式会社制)和作为粘合剂的聚乙二醇(商品名PEG#6000；旭电化工业株式会社制)按照表6中所示的混合比例进行混合而得到混合物，将该混合物加入到温度为85℃的挤压成形机中，成形、加工为圆柱形，从而得到未水合成形体。
将该未水合成形体直接加入到混入了规定量水的混合机内，进行混炼，从而制备新鲜砂浆。
这时的粘合剂量和制备新鲜砂浆工序时间的关系示于表6中。
表6
项目 实施例4  实施例5  实施例6  实施例7  比较例8
超速硬性无收缩砂浆(简称为FS)的量(kg) 90  85  75  70  100
粘合剂(简称为B)的量(kg) 10  15  25  30  0
混炼水的量(简称为W)(kg) 17  19  21  26  18
水/超速硬性无收缩砂浆的比率(W/FS×100，％) 18.9  22.4  28.0  37.1  18.0
投入至流动化所需的时间(秒) 13  13  17  15  8
流动化后达到沿有球粒状态所需的时间(秒) 18  15  18  16  10
由表6中记载的实施例4-7可见，相对于超速硬性无收缩砂浆和粘合剂的总重量，即使使粘合剂的重量％变化为10-30重量％，作为新鲜砂浆流动的时间、或者消灭搅拌球粒从而确保均匀性所需的时间上也几乎没有差别。
如果从砂浆的强度显现和耐久性的观点来考虑，则可知粘合剂的使用量较少为好(除了作为原来砂浆构成成分的水泥、砂、水以外的物质较少为宜)，所以理想的是，相对于超速硬性无收缩砂浆和粘合剂的总重量，粘合剂量约为3-10重量％，特别理想的是约为5-10重量％。
如果粘合剂量不足3重量％，则成形性会变差，另外作为成形体的形状维持性也会变差，在施工现场的近距离搬运时容易被破坏或缺损，所以不太理想。
比较例6
为了进行比较，将超速硬性无收缩砂浆(商品名Filcon S premix；住友大板水泥株式会社制)和上述表6中所示量的水混合(按照原来的使用方法)，从而制备新鲜砂浆。
试验例4
(固化后的强度显现性)
使由实施例4以及比较例6得到的新鲜砂浆成形固化为直径50×高100mm的圆柱形试样，在空气中培养至28天材龄，并测量压缩强度。
其结果示于表7中。
表7
实施例4  实施例4相对于比较例6的强力指数  比较例6
超速硬性无收缩砂浆(简称FS)的量(kg) 90  --  100
粘合剂(简称B)的量(kg) 10  --  0
混炼水的量(简称W)(kg) 17  --  18
水/超速硬性无收缩砂浆的比率(W/FS×100，％) 18.9  --  18.0
在材龄3小时时的压缩强度(N/mm2) 13  0.87  15
在材龄1天时的压缩强度(N/mm2) 48  0.94  51
在材龄3天时的压缩强度(N/mm2) 53  0.93  57
在材龄7天时的压缩强度(N/mm2) 54  0.93  58
在材龄28天时的压缩强度(N/mm2) 56  0.92  61
在材龄91天时的压缩强度(N/mm2) 64  0.96  67
其中，压缩强度根据日本道路公团试验方法JHS 312-1992“无收缩砂浆品质管理试验方法”进行测定。
由表7中可知，在作为短时间强度的材龄3小时中，本发明的砂浆产品显示低于以往砂浆预混产品的90％的强力指数，但是以后强度显现逐渐变好，显示出了大致相同的强度。另外，可知在材龄91天的长期材龄中也可保持稳定的强度延伸率。
另外，已确认使用由注压成法形得到的本发明的未水合成形体而获得的砂浆产品也具有相同的效果。
本发明的未水合成形体可以将水硬性组合物的粉末本身很容易地成形固化为所希望的形状，而且在其流通状态下或在使用的操作环境中都不会产生粉尘，从而能够非常良好地保持环境，可防止风化，因此可以长期保存，而在使用时可以很容易地破碎，所以可用于截水材料、裂纹注入材料、静态破碎材料、各种砂浆预混产品、各种混凝土预混产品、各种填孔材料和回填材料等各种用途。

Claims (8)

1.一种水硬性组合物的未水合成形体，其特征在于，含有水硬性组合物和粘合剂。
2.如权利要求1中所述的水硬性组合物的未水合成形体，其特征在于，所述水硬性组合物和粘合剂的含有比例以重量比计为50∶50-95∶5。
3.如权利要求1或者2中所述的水硬性组合物的未水合成形体，其特征在于，所述粘合剂是水溶性而且热塑性的高分子化合物。
4.制备权利要求1至3中任一项所述的水硬性组合物的未水合成形体的方法，其特征在于，将粘合剂和水硬性组合物加热至该粘合剂的软化点以上的温度，并在混炼后成形，然后经冷却形成为成形体。
5.如权利要求4中所述的水硬性组合物的未水合成形体的制备方法，其特征在于，将该粘合剂加热到该粘合剂的软化点以上的温度，使之成为液状，之后将水硬性组合物与其混合并进行混炼，然后在维持该温度的条件下进行注射成形。
6.如权利要求4中所述的水硬性组合物的未水合成形体的制备方法，其特征在于，将水硬性组合物和粘合剂混合，加热该混合物至该粘合剂的软化点以上的温度并进行混炼，挤压成形。
7.一种水硬性组合物的未水合成形体的使用方法，通过向权利要求1-3中任一项所述的水硬性组合物的未水合成形体中加入水使其固化后使用。
8.如权利要求7中所述的水硬性组合物的未水合成形体的使用方法，其特征在于，在结构物的裂纹表面部分填充适用所述水硬性组合物的未水合成形体，然后作为向所述裂纹内部填充裂纹注入材料来修补该裂纹的裂纹填充材料，使用该未水合成形体。
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