JP2008127878A

JP2008127878A - アンカー固着用カプセル

Info

Publication number: JP2008127878A
Application number: JP2006315022A
Authority: JP
Inventors: Takashi Idekura; 貴司出蔵; Koji Murata; 浩二村田; Hisashi Kawai; 寿河合
Original assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Current assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】従来の破壊性カプセルおよびカプセル内に分離層を介して充填された硬化性樹脂成分、および粉末状または顆粒状の硬化剤成分からなり、前記分離層が硬化性樹脂成分と硬化剤成分との反応により硬化した樹脂層であり、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層とがそれぞれ２層以上交互に充填されているアンカー固着用カプセルは、充填後、日数を経ると打設する際の打ち込み抵抗が増大するという問題点があった。
【解決手段】硬化性樹脂成分と硬化剤成分との間に、前記硬化性樹脂成分と前記硬化剤成分が反応して形成された樹脂硬化層以外のものから形成された分離層を設けることで、打ち込み抵抗の増大の原因となっている硬化分離層をなくし、さらに、反応による硬化性樹脂成分の増粘を防ぐことで、打ち込み抵抗の増大を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、あと施工アンカーに使用するアンカーボルト固着用カプセルに関し、さらに詳しくは、打ち込み工法用として好適なアンカーボルト固着用カプセルに関する。なお、アンカーボルトとはあと施工アンカーに使用する全ねじボルト、異形棒鋼などを意味するものとする。

コンクリート基礎、壁や柱などへのアンカーボルトを固着する方法として、従来からアンカーホール内にアンカーボルト固着用カプセルを装着し、アンカーボルトを回転を伴わずにハンマーで打撃する打ち込み工法が採用されている。

このアンカー打ち込み工法で使用されるアンカーボルト固着用カプセルは、ガラス容器など破壊し易い容器に硬化性樹脂成分と硬化剤成分を分離して収容したもので、アンカーホールに装着してアンカーボルトを打設することにより容器を破壊するとともに、硬化性樹脂成分と硬化剤成分とを混合して樹脂を固化させ、アンカーボルトをアンカーホールに固着するもので、硬化性樹脂成分と硬化剤成分との分離方式に種々の提案がある。

その中のひとつとして、破壊性カプセルおよびカプセル内に分離層を介して充填された硬化性樹脂成分、および粉末状または顆粒状の硬化剤成分からなり、前記分離層が硬化性樹脂成分と硬化剤成分との反応により硬化した樹脂層であり、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層とがそれぞれ２層以上交互に充填されているアンカー固着用カプセル（特許文献１参照。）（以下、交互充填カプセルという）が提案されている。

また、打設抵抗を低減させるために、ひずみを除去した絞り凹部を２個以上有する筒状のガラス容器内に硬化性樹脂成分と粉末状または顆粒状の硬化剤成分がそれぞれ２層以上交互に、両成分の硬化反応により形成された分離層を介して充填されており、かつ、絞り凹部が分離層の中心と実質的に一致することを特徴とするアンカーボルト固着用カプセル（特許文献２参照。）（以下、絞り部付き交互充填カプセルという）も提案されている。

特許第３１４１３５３号公報特許第３２０９９５７号公報

先に述べた打ち込み工法にて用いるアンカーボルト固着用カプセルに要求されている要件として、強度とともに、打設する際の打ち込み抵抗が小さいことが挙げられる。

従来の交互充填カプセルには充填後、日数を経ると打ち込み抵抗が増大するという問題点がある。また、絞り部付き交互充填カプセルも交互充填カプセルに比べ、打ち込み抵抗は低減されているものの、同様な現象が見られる。この原因は硬化性樹脂成分と硬化剤成分との反応により硬化する分離層の固さ、厚さが日数を経ると増すことと、硬化性樹脂成分と硬化剤成分が接触しているため、徐々に硬化性樹脂成分の反応が進み、硬化性樹脂成分の粘度が増粘するためである。

本発明は、この問題点を解決し、アンカーボルトを打設する際の打ち込み抵抗が安定しており、かつ、良好な固着強度の得られるアンカーボルト固着用カプセルを提供することを目的とする。

本発明者は、硬化性樹脂成分と硬化剤成分との間に、前記硬化性樹脂成分と前記硬化剤成分が反応して形成された樹脂硬化層以外のものから形成された分離層を設けることで、打ち込み抵抗の増大の原因となっている硬化分離層をなくし、さらに、反応による硬化性樹脂成分の増粘を防ぐことで、打ち込み抵抗が安定することを見出し、本発明を完成した。

本発明は、破壊性カプセルならびにカプセル内に充填された硬化性樹脂成分、および硬化剤成分からなるアンカー固着用カプセルであって、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層がそれぞれ２層以上交互に充填されており、その両成分の接触面に前記硬化性樹脂成分以外のものからなる分離膜が設置されているアンカー固着用カプセルであって、この形態とすることにより、従来の交互充填カプセルおよび絞り部付き交互充填カプセルに比べ、打ち込み抵抗が安定したものにできる。

本発明のアンカーボルト固着用カプセルは、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層の接触面に前記硬化性樹脂成分以外のものからなる分離膜が設置されていることにより、打設する際の打ち込み抵抗を経時的に安定させ、かつ、ばらつきの少ない良好な固着強度が得られる。

本発明において、分離膜はカプセル内に充填された硬化性樹脂成分と硬化剤成分が反応して形成された樹脂硬化層以外のものから形成されており、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層を分離できるものであれば、特に制限はない。ただし、生産工程を考慮すると、液状のものをカプセル内に充填して、固化させるほうが良い。例えば、パラフィンワックスやホットメルトがあり、それらを加温して液状にし、カプセル内に充填することで、それが冷却により固化すれば分離膜を形成することが出来る。また、光硬化型樹脂をカプセル内に充填し、その後、光を照射することで、分離膜を形成することも出来る。別の方法として、予め膜状のものをカプセル内に入れても良い。

分離膜は、好ましくは硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層のすべての接触面に設置したほうが良いが、生産工程上に問題がある場合は、すべてに設置する必要は無い。

本発明において、破壊性カプセルは、アンカーの打設により容易に破壊可能な筒状容器であり、例えば、ガラス、陶磁器、セラミック、プラスチックなどの容器を挙げることができる。中でも破壊し易く、破砕物が固着成分の骨材としても機能する筒状ガラス容器が最も好適に使用される。また、必要により、筒状容器に絞り部などを設けても良い。

本発明において、硬化性樹脂成分は、本質的に液状の硬化性樹脂からなり、所望により骨材成分およびその他の添加剤を含有していてもよい。硬化性樹脂としては、硬化剤との反応により硬化する樹脂であれば特に制限はないが、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリウレタンアクリレート樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく使用される

所望により添加される骨材成分としては、珪砂、石英、ホワイトカーボン、カーボンブラック、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、石灰石、セッコウ、マグネシアクリンカー、ガラスビーズ、樹脂粒子、金属粒子など無機、有機の充填剤を使用することができ、これらはシラン系やチタネート系のカップリング剤で表面処理されていてもよく、また、これらのカップリング剤と併用してもよい。

硬化性樹脂成分の粘度は、好ましくは３００〜５０，０００センチポイズ、さらに好ましくは１，０００〜２０，０００センチポイズ、特に好ましくは２，０００〜１０，０００センチポイズの範囲である。硬化性樹脂成分の粘度は、硬化性樹脂の重合度により調節することができ、また、上記骨材または超微粒子状無水シリカなどの微粉末の添加により調節してもよい。

硬化性樹脂成分の粘度が５０，０００センチポイズより大きい場合は、アンカーボルト打設時の硬化剤との混合が不充分となるばかりでなく、打設する際の打ち込み抵抗が大きくなる。一方、粘度が３００センチポイズより小さい場合には
、打設時に樹脂が飛び跳ねたり、横向き施工時には樹脂垂れが大きくなるなどの不具合がある。

本発明において、硬化剤成分は、粉末状または顆粒状またはペースト状であり、硬化剤および希釈剤を主成分とし、必要に応じて骨材を含んでもよい。

ここで、硬化剤は、使用する硬化性樹脂の種類により異なり、例えば、硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂またはポリウレタンアクリレート樹脂の場合には、過酸化ベンゾイルなどの過酸化物類、エポキシ樹脂の場合には、各種アミン類、酸無水物類、三フッ化ホウ素などが挙げられる。必要に応じて、これらを希釈剤で希釈し、骨材成分を配合し、固形化した粉末または顆粒状で使用される。

特に、硬化剤が過酸化ベンゾイルなどの過酸化物の場合、このままで用いることは危険なので、希釈剤で薄めて使用される。ここで、希釈剤としては、炭酸カルシウム、セッコウなどの粉末状希釈剤、フタル酸ジシクロヘキシルなどの顆粒状希釈剤が挙げられる。さらに、硬化剤成分中には、粉末状または粒状の骨材成分を配合してもよい。

本発明において、ガラス容器内への硬化性樹脂成分層および硬化剤成分層の形成順序には特に制限はないが、両層をそれぞれ２層以上形成する。２層未満ではアンカーボルト打設時に硬化性樹脂成分と硬化剤との混合が不充分となり、目的とするアンカーボルトの固着強度が得られない場合がある。実用的にはそれぞれの成分の数が、好ましくは２〜５層、より好ましくは３〜４層である。

本発明において、ガラス容器中における硬化性樹脂成分および硬化剤成分の所望の層数を形成した最上層の上に、さらに骨材成分層を形成し、ガラス容器内の空隙部を埋めるとともに、各成分を充填後のガラス容器の加熱による溶融封止時の熱を硬化性樹脂成分または硬化剤成分から遮断してもよい。

本発明のアンカーボルト固着用カプセルは、破壊性カプセルに、硬化性樹脂成分、分離膜成分および硬化剤成分をそれぞれの供給ノズルから交互に供給する方法、ガラス容器を回転または直進する搬送装置で間欠的にガラス管を移動させて所定の位置で両成分を供給する方法などで両成分の所望の層数を充填することができるがこれらの方法に限定されるものではない。さらに骨材成分を最終段階で充填してもよい。次いで、ガラス容器上部開口部を加熱溶融して封止することにより製造することができる。開口部封止の方法はこの方法に限られることはなく、内容物の漏れが無く、かつ打ち込み抵抗の小さい方法を選択すればよい。

以下に、本発明の実施例及び比較例によりさらに詳細に説明する。
使用した各成分を下記に示す。
硬化性樹脂成分：
ビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂（粘度：５，７００センチポイズ）
硬化剤成分：
硬化剤：過酸化ベンゾイル（濃度：５０重量％、フタル酸ジシクロヘキシルに
よる希釈顆粒）
骨材：ガラスビーズ（平均粒径：０．２mm）
硬化剤／骨材＝３／２（重量比）
最上層骨材：ガラスビーズ（平均粒径：０．２mm）

＜実施例１＞
直径１７mm、高さ１１０mmの筒状ガラス管２に、硬化性樹脂成分３を充填し、次いで溶融したパラフィンワックスを充填した。パラフィンワックスを冷却固化させ、分離膜４を成形した。その後、硬化剤成分５を充填し、その上に光硬化型樹脂を充填し、ＵＶを照射し、硬化させ、分離膜４を成形した。その手順で、硬化性樹脂成分３と硬化剤成分５がそれぞれ３層ずつになるように充填した。最上層に骨材６を充填して、容器２の開口部に封止材７を入れ、本発明のアンカーボルト固着用カプセル１を製造した。ここで、硬化性樹脂成分と硬化剤成分のそれぞれ１層あたりの重量比が３：１となるように、充填量を決めた。カプセル断面図を図１に示す。

＜比較例１＞
直径１７mm、高さ１１０mmの筒状ガラス管２に、硬化性樹脂成分３と硬化剤成分５を交互にそれぞれ３層ずつ充填した。最上層に骨材６を充填して、容器２の開口部に封止材７を入れ、硬化分離層８を介して硬化性樹脂成分層および硬化剤成分層がそれぞれ３層形成された、比較用のアンカーボルト固着用カプセル９を製造した。カプセル断面図を図２に示す。

＜比較例２＞
比較例２で用いた容器１０は直径１７mm、高さ１２０mmのひずみを除去した筒状ガラス管で、絞り込み深さ４．０mm、幅５．２mmのＵ字形の絞り凹部１１を３箇所に有する。また、この絞り込み深さでは、硬化性樹脂成分３と硬化剤成分５の接触面積は絞り凹部１１を有しない場合の接触面積の２５％になる。絞り凹部１１の位置は、それぞれの絞り凹部１１の最も絞りが大きくなる位置が、下から２８．５mm、６７．５mm、１０６．５mmの位置に配置されている。上記の容器１０に、硬化性樹脂成分３と硬化剤成分５を交互に、かつ、両成分の接触界面すなわち硬化分離層８が絞り凹部１１と一致するように充填したのち、最上層に骨材６を充填して、容器１０の開口部に封止材７を入れ、比較例２のアンカーボルト固着用カプセル１２を製造した。ここで、硬化性樹脂成分と硬化剤成分のそれぞれ１層あたりの重量比が３：１となるように、充填量を決めた。層数はそれぞれ３層とした。カプセル断面図を図３に示す。

＜評価試験＞
圧縮強度２１N／mm^２の１，０００×１，０００×６００mmのコンクリートブロックに、直径１９mm、深さ１４０mmの穿孔を行い、孔を掃除機、ブラシ、掃除機、ブロワーの順で清掃し、実施例１、比較例１、比較例２で製造したアンカーボルト固着用カプセルを挿入した。次いで、Ｍ１６×長さ１９０mmの寸切りボルト（ＳＮＢ７）を１．５kgのハンマーで孔底まで打ち込んだ。この際、打ち込み回数を記録した。２０℃で２４時間養生した後、引張試験を行った。打ち込み回数、引張試験の結果をそれぞれ表１，表２に示す。なお、それぞれのカプセルは充填後１５日経過後のものと２ヶ月経過後のものを評価した。それぞれ３本ずつ評価した。

表１より、明らかに本発明のアンカーボルト固着用カプセルは、従来の交互充填カプセルおよび絞り部付き交互充填カプセルに比べ、打ち込み抵抗の増加がなく、安定していることがわかる。

表２より、従来の交互充填カプセルおよび絞り部付き交互充填カプセルと変わりなく、ばらつきの少ない、良好な固着強度が得られることがわかる。

本発明の実施例のカプセル断面図である。比較例１で作成した従来技術による交互充填型カプセル断面図である。比較例２で作成した従来技術による絞り部付き交互充填型カプセル断面図である。

符号の説明

１本発明のアンカーボルト固着用カプセル
２筒状のガラス容器
３硬化性樹脂成分
４分離膜
５硬化剤成分
６骨材
７封止材
８硬化分離層
９比較のアンカーボルト固着用カプセル
１０ひずみを除去した絞り凹部を有する筒状のガラス容器
１１絞り凹部
１２比較のアンカーボルト固着用カプセル

Claims

破壊性カプセルならびにカプセル内に充填された硬化性樹脂成分、および硬化剤成分からなるアンカー固着用カプセルであって、硬化性樹脂成分層と硬化剤成分層がそれぞれ２層以上交互に充填されており、その両成分の接触面に前記硬化性樹脂成分と前記硬化剤成分が反応して形成された樹脂硬化層以外のものから形成された分離膜が設置されていることを特徴とするアンカー固着用カプセル。
前記分離膜が加温して液状に溶融した熱可塑性樹脂を破壊性カプセルならびにカプセル内に充填した後、冷却固化させて形成したものである請求項１記載のアンカー固着用カプセル。
前記分離膜が加温して液状に溶融したワックスを破壊性カプセルならびにカプセル内に充填した後、冷却固化させて形成したものである請求項１記載のアンカー固着用カプセル。
前記分離膜が熱硬化性樹脂を破壊性カプセルならびにカプセル内に充填した後、硬化させて形成したものである請求項１記載のアンカー固着用カプセル。
前記分離膜が光硬化型樹脂を破壊性カプセルならびにカプセル内に充填した後、光を照射し、硬化させて形成したものである請求項１記載のアンカー固着用カプセル。