JP2000130100A - アンカーボルト固着用カートリッジ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンカーボルトを打設する際に作業者にかかる
負荷を軽減し、なおかつ打設作業時間を短縮する。 【解決手段】無機材で希釈された過酸化物若しくはアゾ
化合物からなる硬化剤を硬化性粘性液体樹脂に溶解しな
い水性バインダーで分散させた粒子状の硬化剤を、硬化
性粘性液体樹脂と骨材と共に破砕可能なガラス容器内に
実質的に均一に分散させたアンカーボルト固着用カート
リッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンカーボルト固
着用カートリッジ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物や岩盤等に孔を開
け、主剤容器と硬化剤容器からなる接着剤カートリッジ
を孔に挿入し、次いでハンマードリルを使ってアンカー
ボルトを打設することにより、アンカーボルトに加えら
れた回転と打撃によって接着剤カートリッジが破砕され
て、アンカーボルトと穿設した孔壁面とが２液混合型接
着剤で固着されるアンカーボルトの打設作業方法が知ら
れている。

【０００３】この打設作業方法に使用される接着剤カー
トリッジとしては、例えば図２に示されるような硬化剤
２が封入されたガラス容器４と、硬化性粘性液体樹脂１
と、骨材３とがガラス容器５内に封入されたアンカーボ
ルト固着用カートリッジが知られている（特開昭３８−
１２８６３号公報）。また、硬化反応を十分に起こさ
せ、かつ硬化後の粘性液体樹脂を骨材に十分に浸透させ
るために、例えば図４に示されるような硬化剤２を被覆
した骨材３を、図３に示されるようなガラス容器４に封
入し、硬化性粘性液体樹脂１と共にガラス容器５内に封
入した構造のアンカーボルト固着用カートリッジ（特開
昭５４−１３９２３２号公報）や、図５に示されるよう
な硬化剤２と骨材３とが封入されたガラス容器４を硬化
性粘性液体樹脂１と共にガラス容器５内に封入した構造
のアンカーボルト固着用カートリッジも知られている
（特開平４−１１６０号公報）。

【０００４】このように、接着剤カートリッジは内容器
と外容器とからなる２重構造のガラス容器であることが
一般的である。ところが、２重構造のガラス容器は、ア
ンカーボルトにより破砕されたガラス容器片の攪拌抵抗
が大きいため、作業者はアンカーボルトの打設作業時に
ハンマードリルが受ける反動を長時間おさえ込んでおか
ねばならず、特に手首に長時間大きな負荷（以下、打設
抵抗という）がかかるという問題点があった。

【０００５】一方、従来よりアンカーボルト固着用カー
トリッジの製造方法において、ガラス容器内に硬化性粘
性液体樹脂を封入するために、熔封が行われている。と
ころが、硬化性粘性液体樹脂には引火性があり、熔封作
業時にバーナーの炎により引火、爆発に危険性があっ
た。そこで、例えば熔封作業の直前にガラス容器の上端
開口部の空気を窒素やヘリウムガスで置換してから熔封
する方法が知られている（特開平４−１１６０号公
報）。しかし、空気を不活性ガスで置換する作業は煩雑
で時間もかかり、置換作業のための特別な装置が必要で
あるという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解決するため、作業者にかかる打設抵抗
を小さくし、打設作業時間を短縮できるアンカーボルト
固着用カートリッジを提供するとともに、熔封作業前に
時間のかかる煩雑な作業が必要ないアンカーボルト固着
用カートリッジの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
アンカーボルト固着用カートリッジ（以下、第１発明と
いう）は、硬化性粘性液体樹脂と、該硬化性粘性液体樹
脂に溶解しないバインダ樹脂と硬化剤との混合物からな
る硬化剤粒子と、骨材とが破砕可能な容器内に実質的に
均一に分散されていることを特徴とする。

【０００８】第１発明において用いられる硬化性粘性液
体樹脂としては、特に限定されないが、例えば、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂等が挙げ
られる。なお、これらの樹脂は、スチレン等の反応性単
量体で希釈されていてもよい。上記硬化性粘性液体樹脂
の粘度は、３０００ポイズ（２０℃）以下であることが
好ましく、３０００ポイズを超えるとアンカーボルトに
よって硬化剤や骨材が攪拌されても十分に分散せず、硬
化性粘性液体樹脂が十分に硬化しない恐れがある。

【０００９】上記硬化性粘性液体樹脂中には、金属石
鹸、キレート化合物、アミン類等の硬化促進剤が併用さ
れていてもよい。上記金属石鹸としては、ナフテン酸コ
バルト、オクテン酸コバルト、ナフテン酸スズ、オクテ
ン酸スズ等が挙げられ、上記キレート化合物としては、
バナジルアセチルアセトネートが挙げられ、上記アミン
類としては、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ジ
メチルパラトルイジン等が挙げられる。

【００１０】第１発明において用いられる硬化剤粒子
は、硬化性粘性液体樹脂に溶解しないバインダ樹脂と硬
化剤との混合物からなる。上記バインダ樹脂としては、
メチルセルロースやアラビアゴム等の水性バインダーが
用いられる。上記硬化剤としては、ベンゾイルパーオキ
サイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ラウリル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ターシャリ
ブチルパーオクトエート、キュメンハイドロパーオキサ
イド、シクロヘキサノンパーオキサイド等の過酸化物、
又は、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物から
なる硬化成分を炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、無水
珪酸カルシウム、アルミン酸カルシウム等の無機物で希
釈したものが用いられる。上記硬化剤粒子は、例えば、
上記硬化剤を上記バインダ樹脂と混和し、網目状のすの
こ等を通過させて含水粒状に造粒して乾燥させる方法に
より得られる。本発明の硬化剤粒子の粒径は、封入され
るカートリッジの口径により適宜設定されるが、０．１
ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲のものが性能、取り扱いがとも
に良好であり好ましい。

【００１１】第１発明において用いられる骨材として
は、例えば石英砂、珪石、珪砂等の天然骨材や、硬質プ
ラスチック、陶磁器、ガラス等の人工骨材が挙げられる
が、打設作業時の打設抵抗を軽減できる石英砂が特に好
ましい。

【００１２】第１発明のアンカーボルト固着用カートリ
ッジは、用途によって適宜配合比が決められるが、不飽
和ポリエステル樹脂を硬化性粘性液体樹脂とする場合
は、硬化性粘性液体樹脂１００重量部に対して、硬化剤
０．１〜２０重量部、骨材５００重量部以下であること
が好ましい。

【００１３】第１発明において用いられる破砕可能なガ
ラス容器内には、さらにフィラーが分散されていてもよ
く、フィラーの種類は特に限定されないが、例えば炭酸
カルシウム、硫酸カルシウム、無水珪酸カルシウム、ア
ルミン酸カルシウム等が好ましい。

【００１４】第１発明において用いられる容器とは、打
撃により破砕可能な容器であり、その形状は特に限定さ
れないが、円形や多角形の柱状容器が好ましく、これら
の中でも取り扱いや製造の容易さから円柱形の容器が特
に好ましい。第１発明において用いられる硬化性粘性液
体樹脂、硬化剤、骨材及びガラス容器は、無色でもよい
し、着色されていてもよい。

【００１５】請求項２に記載の発明のアンカーボルト固
着用カートリッジ（以下、第２発明という）は、請求項
１において破砕可能な容器が１重構造のガラス容器から
なることを特徴とする。第２発明において用いられるガ
ラス容器の材質としては、ホウ珪酸ガラス、鉛ガラス、
ソーダライムガラス等が挙げられ、これらの中でもホウ
珪酸ガラスが特に好ましい。

【００１６】請求項３に記載の発明のアンカーボルト固
着用カートリッジの製造方法（以下、第３発明という）
は、硬化性粘性液体樹脂と、該硬化性粘性液体樹脂に対
して溶解しないバインダ樹脂と硬化剤との混合物からな
る硬化剤粒子と、骨材とを破砕可能なガラス容器内に実
質的に均一に分散させ、次いで熔封が行われる間、硬化
性粘性液体樹脂の液面全体に骨材を浮遊させて、一時的
に前記硬化性粘性液体樹脂をガラス容器上端の開口部か
ら遮断した状態で熔封することを特徴とする。

【００１７】第３発明において、硬化性粘性液体樹脂の
液面全体に骨材を浮遊させるためには、硬化性粘性液体
樹脂の粘度は２００〜３０００ポイズであることが好ま
しく、骨材の粒径も１〜４ｍｍであることが好ましい。
第３発明において、熔封が行われる間、硬化性粘性液体
樹脂の液面全体に骨材を浮遊させる方法としては、例え
ばガラス容器に硬化性粘性液体樹脂と硬化剤と骨材を順
次分散させていき、最後に骨材を熔封作業直前に投入す
る方法や、ガラス容器の熔封の直前に骨材を追加投入す
る方法が挙げられる。

【００１８】（作用）第１発明及び第２発明のアンカー
ボルト固着用カートリッジは、無機材で硬化成分が希釈
された硬化剤と硬化性粘性液体樹脂に溶解しないバイン
ダ樹脂との混合物からなる硬化剤粒子が硬化性粘性液体
樹脂中に分散されている。ここで、硬化剤粒子は硬化剤
がバインダ樹脂に閉じ込められた構造となっており、粒
子表面に存在するわずかな硬化剤しか硬化性粘性液体樹
脂と触れられない。これにより、粒子表面に存在する硬
化剤が硬化性粘性液体樹脂と反応して粒子表面が反応硬
化物に覆われるが、それ以上硬化反応は進行しない。

【００１９】本格的な硬化反応はカートリッジが破砕さ
れると同時に硬化剤粒子が粉砕され、粘性液体中に硬化
剤が分散されてはじめて進行する。したがって、硬化剤
粒子と硬化性粘性液体樹脂とをそれぞれ別の容器内に封
入して隔離しておく必要がない。

【００２０】第３発明のアンカーボルト固着用カートリ
ッジの製造方法は、硬化性粘性液体樹脂の液面全体に浮
遊した骨材によって、硬化性粘性液体樹脂は熔封される
ガラス開口部と遮断されるので、熔封作業に使用される
バーナーの炎で引火することがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】アンカーボルト固着用カートリッ
ジの実施形態例を図１に示す。アンカーボルト固着用カ
ートリッジは、ガラス容器５内に硬化性粘性液体樹脂１
が充填されており、硬化性粘性液体樹脂中には硬化剤２
と骨材３が均一に分散されており、ガラス容器上端６が
熔封されている。

【００２２】（実施例） （１）硬化剤粒子の調整 硫酸カルシウムを加えて５０重量％に希釈したベンゾイ
ルパーオキサイド１００重量部とＳＢラテックス１重量
部と、水２０重量部とを混和してスラリーとした後、網
目状のすのこを通過させて粒径２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ
の粒子を造粒して乾燥させた。 （２）アンカーボルト固着用カートリッジの作成 ホウ珪酸ガラスからなる褐色ガラス容器（外径１６．５
ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）に、ビスフェ
ノールＡ型を骨格とする不飽和ポリエステル樹脂１０ｇ
を充填し、硬化剤粒子２ｇと石英砂（粒径１ｍｍ〜２ｍ
ｍ）２０ｇをブリッジが発生しないように振動を加えな
がらガラス容器に充填し、均一に分散させた。ここで、
最後に石英砂を充填して不飽和ポリエステル樹脂の液面
全体に石英砂を浮遊させて、ただちにガラス容器をバー
ナーの炎で熔封した。 （３）アンカーボルト固着用カートリッジの評価 （打設作業時間の測定）圧縮強度２１０ｋｇｆ／ｃｍ²
のコンクリートに、穿孔径１８ｍｍ又は１９ｍｍ、穿孔
深さ１３０ｍｍのアンカーボルト挿入孔を開け、よく孔
内をナイロンブラシと吸塵機により清掃した後アンカー
ボルト固着用カートリッジを装填した。次いで、先端を
４５°にカットされた全ネジボルト（材質 ＳＣＭ４３
５、外径１６ｍｍ、長さ１８０ｍｍ）をハンマードリル
（日立ハンマードリルＤＨ−３８ＹＣ、回転数１６００
ｒｐｍ／分、打撃数３２０００ｒｐｍ／分）で回転と打
撃を同時に加えながらアンカーボルトが孔底に到達する
まで打設して打設作業を行った。この時の打設作業に要
した時間をストップウォッチで計測した。

【００２３】（比較例） （１）硬化剤を封入した容器の作成 硫酸カルシウムで５０重量％に希釈したベンゾイルパー
オキサイド１ｇをホウ珪酸ガラスからなる透明ガラス容
器（外径６ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）に
充填し、ガラス容器上端から長さ２０ｍｍの開口部を設
け、上端の開口部をバーナーで瞬時に熔封して全長１０
０ｍｍの硬化剤を封入した容器を作成した。 （２）アンカーボルト固着用カートリッジの作成 ホウ珪酸ガラスからなる褐色ガラス容器（外径１６．５
ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）に、ビスフェ
ノールＡ型を骨格とする不飽和ポリエステル樹脂１０ｇ
を充填し、硬化剤が封入されたガラス容器を外管容器の
内壁に沿ってまっすぐ挿入し、石英砂（粒径１ｍｍ〜２
ｍｍ）２０ｇをブリッジが発生しないように振動を加え
ながらガラス容器に充填した。ここで、充填された石英
砂で硬化剤が封入されたガラス容器を埋設しておき、最
後に充填した石英砂を不飽和ポリエステル樹脂の液面全
体に浮遊させて、ただちにガラス容器をバーナーの炎で
熔封した。 （３）アンカーボルト固着用カートリッジの評価 （打設作業時間の測定）実施例と同様の方法で測定し
た。実施例と比較例のアンカーボルト固着用カートリッ
ジを装填して打設作業を行った際の打設作業に要した時
間を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１から明らかなように、比較例の２重構
造のガラス容器に比べて実施例の容器は打設作業時間が
短い。

【００２６】（打設抵抗の官能評価）打設作業中、作業
者がハンマードリルから受ける負荷を手首にかかる負荷
をもとに官能評価した。その結果、実施例のアンカーボ
ルト固着用カートリッジを打設した方が比較例に比べて
手首にかかる負荷が小さかった。

【００２７】

【発明の効果】請求項１及び請求項２に記載のアンカー
ボルト固着用カートリッジは、打設作業時の打設抵抗が
小さく、かつ打設作業時間を短縮できるので作業者の負
荷が軽減され作業性を向上させることができる。請求項
３に記載のアンカーボルト固着用カートリッジの製造方
法は、硬化性粘性液体樹脂の引火を防ぐことができる。
また、２重構造のガラス容器ではないので、骨材等に十
分に埋設されなかったガラス容器が、熔封時にバーナー
の炎に触れて破裂する危険性がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のアンカーボルト固着用カート
リッジの縦断面図。

【図２】従来のアンカーボルト固着用カートリッジの縦
断面図である。

【図３】従来のアンカーボルト固着用カートリッジの縦
断面図である。

【図４】硬化剤を被覆した骨材の断面図である。

【図５】従来のアンカーボルト固着用カートリッジの縦
断面図である。

【符号の説明】

１ 硬化性粘性液体樹脂 ２ 硬化剤 ３ 骨材 ４ ガラス容器 ５ ガラス容器 ６ ガラス容器上端

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬化性粘性液体樹脂と、該硬化性粘性液
   体樹脂に溶解しないバインダ樹脂と硬化剤との混合物か
   らなる硬化剤粒子と、骨材とが破砕可能な容器内に実質
   的に均一に分散されていることを特徴とするアンカーボ
   ルト固着用カートリッジ。
2. 【請求項２】 破砕可能な容器が１重構造のガラス容器
   からなることを特徴とする請求項１に記載のアンカーボ
   ルト固着用カートリッジ。
3. 【請求項３】 硬化性粘性液体樹脂と、該硬化性粘性液
   体樹脂に対して溶解しないバインダ樹脂と硬化剤との混
   合物からなる硬化剤粒子と、骨材とを破砕可能なガラス
   容器内に実質的に均一に分散させ、次いで熔封が行われ
   る間、硬化性粘性液体樹脂の液面全体に骨材を浮遊させ
   て、一時的に前記硬化性粘性液体樹脂をガラス容器上端
   の開口部から遮断した状態で熔封することを特徴とする
   アンカーボルト固着用カートリッジの製造方法。