JP2017052686A - 鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 種々の施工条件において、硬化前のハンドリング性に優れ、硬化後の機械的強度に優れる鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物を提供する。【解決手段】 ポリエポキシド、ポリアミン、および無機充填剤を含有してなる組成物であって、該ポリアミンがアミノ基を２個有し芳香環を有するポリアミンとアミノ基を３個〜７個有するポリアミンとを含有する鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物。さらに、ポリオールのアルキレンオキサイド付加物を含有してなり、アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドおよび／または炭素数３〜６のアルキレンオキサイドである組成物が好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物に関する。さらに詳しくは、ハンドリング性と機械的強度に優れた鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物に関する。

コンクリート構造物の梁や柱に配筋される鉄筋は、結合して一本の長大な棒鋼にして施工することが一般に行われている。すなわち、２本の鉄筋の端部の突き合わせ（継ぎ手）部分を孔を有するカプラーで固定し、該孔にグラウト材を充填し硬化させて鉄筋を連結している。該グラウト材には無機および有機グラウト材があり、有機グラウト材としてはエポキシ樹脂系有機質グラウト材等が挙げられる（特許文献１参照）。

特開２００１−２２０４３０号公報

特許文献１の技術では、エポキシ樹脂系有機質グラウト材の主成分であるエポキシ樹脂は硬化剤のアミノ化合物と反応することで樹脂が硬化する。しかしながら、グラウト材に必要な種々の施工条件でのハンドリング性、機械的強度について不十分であった。
本発明の目的は、種々の施工条件において、硬化前のハンドリング性に優れ、硬化後の機械的強度に優れる鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、ポリエポキシド（Ａ）、ポリアミン（Ｂ）、および無機充填剤（Ｃ）を含有してなる組成物であって、該（Ｂ）がアミノ基を２個有し芳香環を有するポリアミン（Ｂ１）とアミノ基を３個〜７個有するポリアミン（Ｂ２）とを含有する鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物（Ｘ）である。

本発明の鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物は下記の効果を奏する。
（１）硬化前のハンドリング性に優れる。
（２）硬化後の機械的強度に優れる。
（３）水存在下の施工においても、ハンドリング性、機械的強度に優れる。

［ポリエポキシド（Ａ）］
本発明におけるポリエポキシド（Ａ）は、分子中に２個以上のエポキシ基を有するもので、硬化物の機械的強度およびグラウト材組成物のハンドリング性の観点から、エポキシ基の個数は好ましくは２〜１０個、さらに好ましくは２〜６個である。

（Ａ）の数平均分子量［以下Ｍｎと略記。測定は後述の条件におけるゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］は、硬化物の機械的強度およびグラウト材組成物のハンドリング性の観点から好ましくは１００〜１０，０００、さらに好ましくは１６０〜３，０００である。
また、（Ａ）のエポキシ当量（エポキシ基１個当たりの分子量）は、硬化物の機械的強度およびグラウト材組成物のハンドリング性の観点から好ましくは５０以上かつ１，０００以下、さらに好ましくは８０以上かつ５００以下である。

（Ａ）としては、下記（Ａ１）〜（Ａ４）、およびこれらの２種またはそれ以上の混合物が挙げられる。

（Ａ１）ポリグリシジルエーテル：
（Ａ１１）２価フェノール［炭素数（以下Ｃと略記することがある）６〜３０］のポリジグリシジルエーテル：
ビスフェノール（ビスフェノール−Ｆ、−Ａ、−Ｂ、−ＡＤおよび−Ｓ等）ジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールＡ（テトラクロロビスフェノールＡ等）ジグリシジルエーテル、単環２価フェノール（カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン等）ジグリシジルエーテル、縮合多環２価フェノール［１，５−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシビフェニル、オクタクロロ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、９，９’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン等］ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ２モルとエピクロロヒドリン３モルの反応から得られるジグリシジルエーテル等；

（Ａ１２）多価（３価〜６価またはそれ以上）フェノールのポリグリシジルエーテル：
多価フェノール（Ｃ６以上かつＭｎ５，０００以下）のポリグリシジルエーテル、例えば３価フェノール［ピロガロール、ジヒドロキシナフチルクレゾール、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ジナフチルトリオール、ｐ−グリシジルフェニルジメチルトリールビスフェノールＡ等］トリグリシジルエーテル、４価フェノール［テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、４，４’−オキシビス（１，４−フェニルエチル）テトラクレゾール、ビス（ジヒドロキシナフタレン）等］テトラグリシジルエーテル、フェノールまたはクレゾールノボラック樹脂（Ｍｎ４００〜５，０００）のポリグリシジルエーテル、リモネンフェノールノボラック樹脂（Ｍｎ４００〜５，０００）のポリグリシジルエーテル、フェノールとグリオキザール、グルタルアルデヒド、またはホルムアルデヒドとの縮合反応によって得られるポリフェノール（Ｍｎ４００〜５，０００）のポリグリシジルエーテル、およびレゾルシンとアセトンとの縮合反応によって得られるポリフェノール（Ｍｎ４００〜５，０００）のポリグリシジルエーテル；

（Ａ１３）脂肪族ジオール（Ｃ２以上かつＭｎ５，０００以下）のジグリシジルエーテル：
脂肪族ジオール〔２価アルコール［例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール（以下それぞれＥＧ、ＰＧ、ＴＭＧ、ＮＰＧ、１，６−ＨＤと略記）、ポリアルキレングリコール［例えばポリエチレングリコール（以下ＰＥＧと略記。分子量１０６以上かつＭｎ４，０００以下。）、ポリプロピレングリコール（以下ＰＰＧと略記。分子量１３４以上かつＭｎ５，０００以下。）、ポリテトラメチレングリコール（以下ＰＴＭＧと略記。分子量１６２以上かつＭｎ５，０００以下。）］等〕のジグリシジルエーテル；

（Ａ１４）脂肪族ポリ（３価〜６価またはそれ以上）オール（Ｃ６以上かつＭｎ１０，０００以下）のポリグリシジルエーテル：
脂肪族ポリオール〔多価（３〜６価）アルコール［トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール（以下それぞれＴＭＰ、ＧＲ、ＰＥ、ＳＯと略記）等］、多価アルコールの分子内もしくは分子間脱水物［ポリ（ｎ＝２〜５）ＧＲ］、およびこれら多価アルコールのアルキレンオキシド［以下ＡＯと略記。Ｃ２〜６、例えばエチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド（以下それぞれＥＯ、ＰＯと略記）］付加物等〕のポリグリシジルエーテル等；

（Ａ１５）脂環含有ポリ（２価〜４価またはそれ以上）オールのポリグリシジルエーテル：
Ｃ３以上かつＭｎ５，０００以下のもの、例えば１，２−シクロプロパンジオール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールＡ、１，２，３−シクロプロパントリオール、１，３，５−シクロヘキサントリオール、スクロースおよびこれらのＡＯ（１〜２０モル）付加物等のポリグリシジルエーテル；

（Ａ１６）芳香環含有多価（２価〜４価またはそれ以上）アルコールのポリグリシジルエーテル：
Ｃ８以上かつＭｎ５，０００以下のもの、ビスフェノールＡのＡＯ（１〜２０モル）付加物、ｍ−およびｐ−キシリレングリコール、ベンゼンジエタノール、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール、１，１，２，２，−テトラフェニルエタン−１，２−ジオールおよびこれらのＡＯ（１〜２０モル）付加物等のポリグリシジルエーテル；

（Ａ２）ポリグリシジルエステル：
（Ａ２１）芳香族多価（２価〜６価またはそれ以上）カルボン酸のグリシジルエステル：
芳香族多価カルボン酸（Ｃ６〜Ｃ２０またはそれ以上）のポリグリシジルエステル、例えば芳香族ジカルボン酸（オルト−、イソ−およびテレフタル酸等）ジグリシジルエステル、芳香族トリカルボン酸（トリメリット酸等）トリグリシジルエステル；
（Ａ２２）脂肪族もしくは脂環含有多価カルボン酸（Ｃ６〜Ｃ２０またはそれ以上）のポリグリシジルエステル：
例えば脂肪族ジカルボン酸（シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸等）ジグリシジルエステル、脂肪族トリカルボン酸（トリカルバリル酸等）トリグリシジルエステル、グリシジル（メタ）アクリレートの（共）重合体（重合度は２〜１０）、脂環含有多価カルボン酸（ダイマー酸等）のポリグリシジルエステル、前記（Ａ２１）の核水添物；

（Ａ３）ポリグリシジルアミン（Ｃ６〜Ｃ２０またはそれ以上で、かつ窒素原子に直結する活性水素を２個〜１０個またはそれ以上有するもの）のグリシジルアミン：
（Ａ３１）芳香族アミンのポリグリシジルアミン：
例えばＮ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルジアミノエチルフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｏ−トリグリシジルアミノフェノール；
（Ａ３２）脂肪族アミンのポリグリシジルアミン
例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルキシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルヘキサメチレンジアミン；
（Ａ３３）脂環含有もしくは複素環含有アミン（Ｃ６〜Ｃ２０またはそれ以上で、かつ窒素原子に直結する活性水素を２個〜１０個またはそれ以上有するもの）のポリグリシジルアミン：
脂環含有アミンのポリグリシジルアミン（例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルキシリレンジアミンの水添物）、複素環含有アミンのポリグリシジルアミン（例えばトリスグリシジルメラミン）；

（Ａ４）その他のポリエポキシド：
（Ａ４１）脂肪族ポリ（２価〜６価またはそれ以上）エポキシド：
Ｃ６以上かつＭｎ２，５００以下のもの、例えばエポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油；
（Ａ４２）脂環式ポリ（２価〜４価またはそれ以上）エポキシド：
Ｃ６以上かつＭｎ２，５００以下のもの、例えばビニルシクロヘキセンジオキシド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル、エチレングリコールビスエポキシジシクロペンチルエーテル、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）ブチルアミン。

これらの（Ａ）のうち、硬化物の機械的強度の観点から好ましいのは（Ａ１）、（Ａ２）、さらに好ましいのは（Ａ１１）、（Ａ１２）、とくに好ましいのはビスフェノールＦおよびビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、フェノールまたはクレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルである。

［ポリアミン（Ｂ）］
本発明におけるポリアミン（Ｂ）は、アミノ基を２個有し芳香環を有するポリアミン（Ｂ１）とアミノ基を３個〜７個有するポリアミン（Ｂ２）とを含有してなる。
該ポリアミン（Ｂ）が（Ｂ１）だけの場合、高温時のハンドリング性に劣る。一方、該（Ｂ）が（Ｂ２）だけの場合、水存在下の施工時の機械的強度が劣る。
（Ｂ１）と（Ｂ２）との重量比［（Ｂ１）／（Ｂ２）］は高温時のハンドリング性およ
び水存在下の硬化性の観点から、好ましくは５０／５０〜９０／１０、さらに好ましくは５５／４５〜８５／１５、とくに好ましくは６０／４０〜８０／２０である。

（Ｂ）のＭｎは、硬化物の機械的強度およびグラウト材組成物のハンドリング性の観点から好ましくは３０〜２５，０００、さらに好ましくは４５〜１，６００である。

（Ｂ）の活性水素当量（活性水素１個当たりの分子量）は、硬化物の機械的強度および工業上の観点から好ましくは１５〜５００、さらに好ましくは２０〜２００である。

（Ｂ）は、下記に挙げる（Ｂ１）と（Ｂ２）とを含有してなり、（Ｂ１）、（Ｂ２）はそれぞれ単独でも２種以上を使用しても良い。

（Ｂ１）アミノ基を２個有し芳香環を有するポリアミン：
（Ｂ１）としては、キシリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミンのスチレン付加物等が挙げられる。

（Ｂ２）アミノ基を３個〜７個有するポリアミン：
（Ｂ２）としては、脂肪族ポリ（３〜７価）アミン、Ｃ２以上かつＭｎ５００以下のもの、例えば、ポリアルキレン（Ｃ２〜１０）ポリ（３価〜６価またはそれ以上）アミン［ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等］が挙げられる。

上記（Ｂ１）のうち、グラウト材組成物の水存在下の硬化性の観点から、好ましいのはキシリレンジアミン、キシリレンジアミンのスチレン付加物、さらに好ましいのはキシリレンジアミンのスチレン付加物である。
上記（Ｂ２）のうち、グラウト材組成物のハンドリング性、硬化物の機械的強度および工業上の観点から好ましいのはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、さらに好ましくはジエチレントリアミン、ペンタエチレンヘキサミンである。

（Ｂ）には、本発明の効果を阻害しない範囲で、前記（Ｂ１）、（Ｂ２）以外のポリアミン（Ｂ３）を含有してもよい。ポリアミン（Ｂ３）としては、例えば複素環含有ポリ（２〜３価）アミン、ポリエーテルポリアミン、ポリアミドポリアミン、エポキシ付加ポリアミン、シアノエチル化ポリアミン等が挙げられる。（Ｂ）の重量に基づく（Ｂ３）の重量割合は、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下、とくに好まし
くは３重量％以下である。

［無機充填剤（Ｃ）］
本発明における無機充填剤（Ｃ）としては、例えば下記の（Ｃ１）〜（Ｃ７）およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
（Ｃ１）ケイ酸塩（例えばタルク、クレー、マイカ、ガラス）；
（Ｃ２）酸化物（例えば酸化チタン、アルミナ、シリカ）；
（Ｃ３）炭酸塩（例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト）；
（Ｃ４）水酸化物（例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム）；
（Ｃ５）（亜）硫酸塩（例えば硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム）；
（Ｃ６）ホウ酸塩（例えばホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム）；
（Ｃ７）窒化物（例えば窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素）。

これらの（Ｃ）のうち、硬化物の機械的強度および工業上の観点から、好ましいのは（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）、（Ｃ４）、さらに好ましいのは（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）、とくに好ましいのはシリカ、炭酸カルシウムである。

（Ｃ）の形状は、グラウト材組成物のハンドリング性の観点から粉体であることが好ましい。また、（Ｃ）の体積平均粒子径はグラウト材組成物の粘度、流動性およびカプラーへの注入時のフィラー詰まり防止等の作業性の観点から好ましくは０．１〜８００μｍ、さらに好ましくは０．５〜２５０μｍである。

［鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物（Ｘ）］
本発明の鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物（Ｘ）は、前記（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含有してなる。
該組成物中の（Ａ）〜（Ｃ）の各含有量は、（Ａ）〜（Ｃ）の合計重量に基づいて、
（Ａ）は、組成物のハンドリング性および硬化物の機械的強度の観点から好ましくは５〜６０％、さらに好ましくは１０〜５５％、とくに好ましくは１５〜５０％；（Ｂ）は、同様の観点から好ましくは３〜４０％、さらに好ましくは５〜３５％、とくに好ましくは７〜３０％；（Ｃ）は、硬化物の機械的強度およびハンドリング性の観点から好ましくは２０〜７０％、さらに好ましくは２５〜６５％、とくに好ましくは３０〜６０％である。

（Ａ）と（Ｂ）の当量比［エポキシ基／活性水素数］は、硬化物の機械的強度の観点から好ましくは０．４〜２．５、さらに好ましくは０．５〜２．０、とくに好ましくは０．６〜１．５である。

本発明のグラウト材組成物には、さらに、ポリオールのアルキレンオキサイド付加物（Ｄ）を含有させることができる。該アルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド（ＥＯ）および／または炭素数３〜６のアルキレンオキサイド（ＡＯ）である。
前記（Ｄ）を含有させることで、グラウト材組成物のチクソトロピー性を高めることができ、前記の鉄筋継手用カプラーに注入後のグラウト材組成物のたれ防止を図ることができる。
該ポリオールとしては、２価〜８価またはそれ以上の多価アルコール（Ｃ２〜３０）、２価〜８価またはそれ以上の多価フェノール（Ｃ６〜４０）、およびこれらの混合物が挙げられる。

該多価アルコールとしては、２価アルコール［例えばＥＧ、ＰＧ、１，３−および１，４−ブタンジオール、１，６−ＨＤ、３−メチルペンタンジオール、ジＥＧ、ＮＰＧ、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（ヒドロキシエチル）ベンゼン、２，２−ビス（４，４’−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン］、３価アルコール［例えばＧＲ、ＴＭＰ］、４〜８価アルコール［例えばＰＥ、ジＧＲ、α−メチルグ
ルコシド、ＳＯ、キシリット、マンニット、ジＰＥ、グルコース、フルクトース、ショ糖］等が挙げられる。
該多価フェノールとしては、２価のもの[例えばヒドロキノン、カテコール、ビスフェ
ノール−Ａ、−Ｆおよび−Ｓ、ナフタレンジオール、アントラセンジオール]、３価〜８
価またはそれ以上のもの〔例えばヒドロキシキノール、ピロガロール、トリスヒドロキシフェニルイソプロピルベンゼン［商品名「トリスフェノールＰＡ」、三井石油化学（株）製］、フェノールノボラック、クレゾールノボラック〕等が挙げられる。

これらのポリオールのうち、グラウト材組成物のチクソトロピー性の観点から好ましいのは多価アルコール、さらに好ましいのは２〜４価でＣ２〜１０の多価アルコール、とくに好ましいのは２〜３価でＣ３〜６の多価アルコールである。
前記ＡＯとしては、ＰＯ、１，２−、２，３−および１，３−ブチレンオキシド、１，２−ヘキシレンオキシド等が挙げられ、グラウト材組成物のチクソトロピー性の観点から好ましいのはＰＯである。

上記（Ｄ）のうち、チクソトロピー性の観点から好ましいのは前記ポリオールへのＥＯおよびＡＯ（Ｃ３〜６）をともに付加させたものである。ＥＯおよびＡＯ（Ｃ３〜６）をともに付加させる場合の付加形式はランダム付加でもブロック付加でもよいが、チクソトロピー性の観点からランダム付加が好ましい。
ポリオールに対するＥＯおよびＡＯ（Ｃ３〜６）の合計の平均付加モル数は、グラウト材組成物のチクソトロピー性およびハンドリング性の観点から、好ましくは３〜１５０、さらに好ましくは１５〜１３０である。
ＥＯとＡＯ（Ｃ３〜６）の付加モル数比は、組成物のチクソトロピー性および硬化物の耐水性の観点から好ましくは０．２〜１０、さらに好ましくは０．３〜８、とくに好ましくは０．５〜７である。

（Ｄ）のＭｎは、グラウト材組成物のチクソトロピー性およびハンドリング性の観点から好ましくは２００〜１０，０００、さらに好ましくは１，０００〜８，０００である。

また、（Ｄ）の製造は、公知の方法で行うことができ、触媒（アルカリ触媒、アミン触媒、酸触媒）の存在下、常圧または加圧下で１段階または多段階で行われる。

本発明におけるＭｎのＧＰＣ測定条件は下記のとおりである。
装置 ： 東ソー（株）製 ＨＬＣ−８０２Ａ
カラム ： ＴＳＫ ｇｅｌ ＧＭＨ６ ２本
測定温度 ： ４０℃
試料溶液 ： ０．５重量％のＴＨＦ溶液
溶液注入量 ： ２００μｌ
検出装置 ： 屈折率検出器
標準 ： ポリスチレン

（Ｄ）の使用量は、前記（Ａ）〜（Ｃ）の合計重量に基づいて、グラウト材組成物のチクソトロピー性および硬化物の機械的強度の観点から好ましくは０．１〜５％、さらに好ましくは０．２〜３％、とくに好ましくは０．５〜２％である。

鉄筋継手用グラウト材組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、さらに必要に応じて（１）硬化促進剤（３級アミノ化合物、アルカリ化合物、ルイス塩基化合物等）、（２）接着性付与剤（シランカップリング剤、チタンカップリング剤等）、（３）酸化防止剤（ヒンダードアミン類、ハイドロキノン類、ヒンダードフェノール類、硫黄含有化合物等）、（４）紫外線吸収剤（ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、サリチル酸エステル類、金属錯塩類等）、（５）安定剤［金属石けん類、重金属（例えば亜鉛、錫、鉛、カドミウム等）の無機または有機塩類、有機錫化合物等］、（６）可塑剤（フタル酸エステル、リン酸エステル、脂肪酸エステル、エポキシ化大豆油、ひまし油、流動パラフィンアルキル多環芳香族炭化水素等）、（７）ワックス類（パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、重合ワックス、蜜ロウ、鯨ロウ、低分子量ポリオレフィン等）、（８）非反応性希釈剤（ベンジルアルコール、タール、ピチューメン等）、（９）反応性希釈剤（低分子脂肪族グリシジルエーテル、芳香族モノグリシジルエーテル等）、（１０）有機充填剤［アラミド繊維粉、ナイロン繊維粉、アクリル繊維粉、アクリル樹脂粉、フェノール樹脂粉等］、（１１）脱臭剤［活性炭、シリカゾル、シリカゲル等］、（１２）顔料または染料［カーボンブラック、赤色酸化鉄、鉛丹、パラレッド、紺青等］、（１３）チクソ化剤［微粉シリカ、水添ヒマシ油ワックス、ステアリン酸カルシウム等］、（１４）溶剤（酢酸エチル、トルエン、アルコール、エーテル、ケトン、水等）、（１５）発泡剤、（１６）消泡剤、（１７）帯電防止剤、（１８）抗菌剤、（１９）防かび剤、（２０）粘度調整剤、（２１）香料、（２２）難燃剤、（２３）膨張材等の添加剤（Ｅ）を含有させることができる。

本発明のグラウト材組成物は、以下の（１）または（２）の方法で製造される。
（１）（Ａ）〜（Ｃ）、必要により（Ｄ）、（Ｅ）を使用する直前に一括混合して組成物とする。
（２）２液［（Ａ）を含有してなるＡ液、（Ｂ）を含有してなるＢ液］の形態で別々に製造しておき、使用時に混合して組成物とする。（Ｃ）は、あらかじめＡ液および／またはＢ液に混合しても、使用時に混合してもよいが、工業上の観点から、あらかじめＡ液および／またはＢ液に混合することが好ましい。 必要により含有させる（Ｄ）、（Ｅ）も同様の観点から、あらかじめＡ液および／またはＢ液に混合することが好ましい。
これらの組成物の形態のうち、工業上の観点から好ましいのは（２）の形態である。

上記の（１）、（２）のいずれの場合も、（Ａ）と（Ｂ）混合後は反応が進行するため、速やかに使用するのが望ましい。グラウト材組成物（Ｘ）の可使時間（ポットライフ）は、好ましくは２０〜１８０分、さらに好ましくは３０〜１５０分である。
なお、ここにおいて、可使時間（ポットライフ）とは、グラウト材組成物の粘度が２００（Ｐａ・ｓ）に到達するまでの時間を意味するものとする。

本発明における（Ａ）〜（Ｃ）、および必要により含有させる（Ｄ）、（Ｅ）の混合方法としては、例えば万能混合機等の混合機を使用する方法および後述のミキサーを使用する方法が挙げられる。
また、グラウト材組成物の粘度（単位：Ｐａ・ｓ）は、カプラー等への注入後のたれ防止およびハンドリング性の観点から、好ましくは２０〜２００、さらに好ましくは２５〜１７５、とくに好ましくは３０〜１５０である。

上記粘度の測定条件は、例えば下記のとおりである。
装置 ：ＢＨ型粘度計［型番「ＴＶＢ−２２Ｈ」、東機産業（株）製］
回転数 ：２０ｒｐｍ
スピンドルＮｏ：７号

本発明のグラウト材組成物（Ｘ）は、種々の施工条件で、硬化前のハンドリング性、硬化後の機械的強度に優れる。種々の施工条件とは、種々の温度での施工、降雨や鉄筋の結露時の施工（水存在下）を意味する。

［連結鉄筋］
本発明の連結鉄筋は、鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物（Ｘ）の硬化物で、複数（好ましくは２本）の鉄筋を連結してなる。すなわち、組成物（Ｘ）を、複数の鉄筋の端部固定用のカプラーに注入し、硬化させて鉄筋を連結してなる。具体的な手順は、例えば以下の方法が挙げられる。
本発明のグラウト材組成物のカプラー等への注入方法としては、種々の注入方法、例えば下記のものを採用することができる。
（１）グラウト材組成物をコーキングガンに充填し、組成物が硬化する前にカプラー中央付近の孔から注入する方法。
（２）特開平９−１３６７５等に示される注入装置等を用いて、２液（Ａ液およびＢ液）を別々の供給管に充填し、先端のミキサーで２液を混合しながら注入する方法。
グラウト材組成物を硬化させる温度条件は、グラウト材組成物の硬化性および機械的強度の観点から、好ましくは１０〜５０℃、さらに好ましくは１５〜３５℃である。

以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例中の部は重量部、モル％以外の％は重量％を表す。

［ポリオールのアルキレンオキサイド付加物（Ｄ）の製造］
＜製造例１＞
オートクレーブにＰＧ１４７部、触媒として水酸化カリウム０．７６部を仕込み、ＥＯ６８２部とＰＯ１７１部を混合したものを吹き込み、１１０℃で反応させた。１３０℃で熟成後、酸化マグネシウム系吸着剤［商品名「キョーワード６００」、協和化学工業（株）製］による吸着処理で触媒を除去してＰＧのＥＯおよびＰＯ付加物（Ｄ−１）（Ｍｎ７００、ＥＯおよびＰＯの合計の平均付加モル数１０、ＥＯ／ＰＯ付加モル比＝５）９８８部を得た。

＜製造例２＞
製造例１において、ＰＧ１４７部を３０部、水酸化カリウム０．７６部を０．１５部、ＥＯ６８２部を６９３部、ＰＯ１７１部を２７７部に変更した以外は製造例１と同様にして、ＰＧのＥＯおよびＰＯ付加物（Ｄ−２）（Ｍｎ３，０００、ＥＯおよびＰＯの平均付加モル数５２、ＥＯ／ＰＯ付加モル比＝３．３）９９２部を得た。

＜製造例３＞
製造例１において、ＰＧ１４７部を１００部、水酸化カリウム０．７６部を０．５部、ＥＯ６８２部を８００部、ＰＯ１７１部を０部に変更した以外は製造例１と同様にして、ＰＧのＥＯ付加物（Ｄ−３）（Ｍｎ１，０００、ＥＯの平均付加モル数１６）９９５部を得た。

＜実施例１〜８、比較例１〜２＞
万能混合機［商品名「万能混合機 ５ＤＭＶ−０１−ｒ」、ダルトン（株）製］を用いて表１に従って配合、減圧下で脱泡しながら混合（温度２５℃、撹拌時間５分間、圧力４ｋＰａ）し、グラウト材組成物（Ｘ−１）〜（Ｘ−８）、（比Ｘ−１）〜（比Ｘ−２）を得た。
得られた各グラウト材組成物について下記の試験方法（１）〜（５）にしたがって、性能評価を行った。評価結果を表１に示す。

＜試験方法＞

（１）［粘度］（単位：Ｐａ・ｓ、ハンドリング性の評価）
５℃または３５℃に温度調整したグラウト材組成物の粘度をＢＨ型粘度計［型番「ＴＶＢ−２２Ｈ」、東機産業（株）製、回転数２０ｒｐｍ、７号スピンドル］により、ＪＩＳ Ｋ７１１７に準じて測定した。

（２）［ＳＶＩ値］（チクソトロピー性、ハンドリング性の評価）
５℃または３５℃に温度調整したグラウト材組成物の粘度をＢＨ型粘度計（７号スピンドル、回転数２ｒｐｍおよび回転数２０ｒｐｍ）により、ＪＩＳ Ｋ７１１７に準じて測定し、下記式（２）にて組成物のチクソトロピー性を評価した。次式で表されるＳＶＩ値が大きいほどチクソトロピー性が大、すなわち該組成物がたれ防止性に優れることを示す。

［ＳＶＩ値］＝η１／η２ （２）

η１：回転数２ｒｐｍにおける粘度
η２：回転数２０ｒｐｍにおける粘度

（３）［ポットライフ］（単位：分、ハンドリング性の評価）
５℃または３５℃に温度調整したグラウト材組成物の粘度をＢＨ型粘度計（７号スピンドル、回転数２０ｒｐｍ）により、ＪＩＳ Ｋ７１１７に準じて測定し、上記（１）の測定後の粘度が２００（Ｐａ・ｓ）に到達するまでの時間をポットライフとした。

（４）［圧縮降伏強さ、圧縮弾性係数］（単位：いずれもＮ／ｍｍ²、機械的強度）
グラウト材組成物を厚さ約１０ｍｍの板状に注型して、５℃または３５℃で５日間養生する。養生後約１０×１０×３０ｍｍの直方体の試験片を切り出し、２ｍｍ／ｍｉｎの試験速度でＪＩＳ Ｋ７１８１に準じて測定した。

（５）水存在下での施工性
容器に、得られたグラウト材組成物１００部、水３部を仕込み、ガラス棒で２０秒間混合を行った。この組成物について、上記（１）〜（４）にしたがって評価した。

表中の各略号は以下の通りである。
＜ポリエポキシド（Ａ）＞
Ａ−１：ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル
［商品名「ＪＥＲ８２８」、三菱化学（株）製、
エポキシ当量１９０］
Ａ−２：ビスフェノールＦ型ジグリシジルエーテル
［商品名「ＪＥＲ８０７」、三菱化学（株）製、
エポキシ当量１７５］
Ａ−３：フタル酸ジグリシジルエステル
［商品名「デナコール ＥＸ−７２１」、ナガセケムテックス（株）製、
エポキシ当量１５４］
Ａ−４：ビニルシクロヘキサンジエポキシド
［商品名「ＥＲＬ−４２０６」、ダウケミカル(株)製、
エポキシ当量７５］

＜ポリアミン（Ｂ）＞
Ｂ１−１：キシリレンジアミンのスチレン付加物
［商品名「ガスカミン２４０」、三菱ガス化学（株）製、
活性水素当量９６、Ｎ原子に直結する活性水素数３個］
Ｂ１−２：キシリレンジアミン
［商品名「アンカミン２４２２」、エアープロダクツジャパン（株）製、
活性水素当量３４、Ｎ原子に直結する活性水素数４個］
Ｂ２−１：ペンタエチレンヘキサミン
［商品名「ＰＥＨＡ」、東ソー（株）製、
活性水素当量３０、Ｎ原子に直結する活性水素数８個］
Ｂ２−２：ジエチレントリアミン
［商品名「ＤＥＴＡ」、東ソー（株）製、
活性水素当量２１、Ｎ原子に直結する活性水素数５個］
Ｂ２−３：イミノビスプロピルアミン
［商品名「３，３’イミノビスプロピルアミン」、純正化学（株）製、
活性水素当量２６、Ｎ原子に直結する活性水素数５個］
Ｂ３−１：１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン
活性水素当量５０、Ｎ原子に直結する活性水素数４個］

＜無機充填剤（Ｃ）＞
Ｃ−１：炭酸カルシウム
［商品名「ライトンＡ」、白石カルシウム（株）製、
体積平均粒子径０．７５μｍ、変性脂肪酸処理品］
Ｃ−２：シリカ
［商品名：「ＨＳ−１０６」、マイクロン（株）製、体積平均粒子径２０μｍ］
Ｃ−３：酸化カルシウム
[商品名：「太平洋ハイパーエクスパンＭ（構造・水和熱抑制型）」、
太平洋マテリアル（株）製、体積平均粒子径５０μｍ]

表１の結果から、本発明の鉄筋継手用グラウト材組成物は、比較のものに比べ、種々の温度において、ハンドリング性および硬化後の機械的強度に優れている。さらに、水存在下においても、ハンドリング性、硬化物の機械的強度に優れることがわかる。

本発明の鉄筋継手用グラウト材組成物は、種々の施工温度でハンドリング性および硬化後の機械的強度に優れ、水存在下での施工においても、ハンドリング性、硬化後の機械的強度に優れることから、コンクリート構造物に使用する鉄筋継ぎ手用のグラウト材等の建材分野に幅広く好適に用いることができ極めて有用である。

Claims (8)

1. ポリエポキシド（Ａ）、ポリアミン（Ｂ）、および無機充填剤（Ｃ）を含有してなる組成物であって、該（Ｂ）がアミノ基を２個有し芳香環を有するポリアミン（Ｂ１）とアミノ基を３個〜７個有するポリアミン（Ｂ２）とを含有する鉄筋継ぎ手用グラウト材組成物（Ｘ）。
2. 前記（Ｂ１）が、キシリレンジアミン、およびキシリレンジアミンのスチレン付加物からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の組成物。
3. 前記（Ｂ２）が、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンおよびペンタエチレンヘキサミンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１または２記載の組成物
4. 前記（Ｂ１）と（Ｂ２）との重量比［（Ｂ１）／（Ｂ２）］が５０／５０〜９０／１０である請求項１〜３のいずれか記載の組成物。
5. 前記（Ａ）〜（Ｃ）の合計重量に基づく含有量が、（Ａ）が５〜６０％、（Ｂ）が３〜４０％、（Ｃ）が２０〜７０％である請求項１〜４のいずれか記載の組成物。
6. さらに、ポリオールのアルキレンオキサイド付加物（Ｄ）を含有してなり、該アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドおよび／または炭素数３〜６のアルキレンオキサイドである請求項１〜５のいずれか記載の組成物。
7. 前記（Ｄ）の含有量が、（Ａ）〜（Ｃ）の合計重量に基づいて、０．１〜５％である請求項６記載の組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか記載の組成物（Ｘ）の硬化物で、複数の鉄筋を連結してなる連結鉄筋。