JP2017165448A - 水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水をカートリッジに注入する際に水をこぼしたり、水を注入した後の水が入っていた空容器が廃棄物として残ったりしない水硬性組成物用カートリッジ及びその水硬性組成物用カートリッジの使用方法を提供する。【解決手段】水硬性組成物用カートリッジ１００は、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、シリンダ内において、吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、シリンダ１及びピストン壁２により形成される空間に収容されている水硬性組成物の粉体３と、空間にさらに収容されている、水４を封入したガラス管５とを含む。水硬性組成物用カートリッジの使用方法は、シリンダ内で、水を封入したガラス管を粉砕しながら水硬性組成物の粉体を撹拌することによって、水硬性組成物の粉体及び水を撹拌混合し、水硬性組成物の粉体と水とガラス管を粉砕することにより得られた骨材とを含むスラリーを作製する工程、及び、ピストン壁を吐出口側に移動させて吐出口からスラリーを押出す工程を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法に関し、特に水硬性組成物を少量施工する際に有用な水硬性組成物カートリッジ及びその使用方法に関する。

従来、水硬性組成物を調製する際には、水硬性組成物の粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。

このような調製方法では、水とセメント等を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また、施工方法においても、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。

本出願人は、特許文献１により、少量の水硬性組成物を簡単に施工することができ、専門家でなくても必要なときに簡便にモルタルを迅速に調製することができる、水硬性組成物用カートリッジを提案した。
しかも、このような水硬性組成物用カートリッジを用いることで、モルタルの撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑え、上向き施工、孔内充填施工を含む、コテやヘラでは不得意としていた施工を簡便に行うことができる。

特開２０１０−２０８６８２公報

しかしながら、特許文献１に記載の水硬性組成物用カートリッジでは、水をカートリッジに注入する際に水をこぼしたり、水を注入した後の水が入っていた空容器が廃棄物となったりするといった問題が生じていた。

そこで、本発明は、水をカートリッジに注入する際に水をこぼしたり、水を注入した後の水が入っていた空容器が廃棄物として残ったりしない水硬性組成物用カートリッジ及びその水硬性組成物用カートリッジの使用方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究を行った結果、水を封入したガラス管をカートリッジのシリンダ内に、水硬性組成物の粉体とともに収容することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）一端に吐出口を有するシリンダと、シリンダ内において、吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、シリンダ及びピストン壁により形成される空間に収容されている水硬性組成物の粉体と、空間にさらに収容されている、水を封入したガラス管とを含む水硬性組成物用カートリッジ。
（２）ガラス管は円筒形状を有し、ガラス管の内径は８〜１４ｍｍであり、ガラス管の肉厚は０．６〜１．４ｍｍである上記（１）に記載の水硬性組成物用カートリッジ。
（３）シリンダの長さ方向におけるガラス管の長さが、吐出口のピストン壁側の端からピストン壁までの長さの７／１０〜１４／１５であり、ガラス管の本数は３〜６本である上記（２）に記載の水硬性組成物用カートリッジ。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法であって、シリンダ内で、水を封入したガラス管を粉砕しながら水硬性組成物の粉体を撹拌することによって、水硬性組成物の粉体及び水を撹拌混合し、水硬性組成物の粉体と水とガラス管を粉砕することにより得られた骨材とを含むスラリーを作製する工程、及び、ピストン壁を吐出口側に移動させて吐出口からスラリーを押出す工程を含む水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
（５）スラリーを作製する工程は、１本の棒状体から構成され、棒状体は、把持部、直線部、シリンダ内の側壁に沿って延在しかつ部分的に側壁に接触可能な側壁接触部、シリンダ内の底面に沿って延在しかつ部分的に底面に接触可能な底面接触部、及びシリンダ内壁の損傷を抑制する先端部の順序で構成され、側壁接触部から先端部までの各部の曲がりは、シリンダの吐出口より挿入することが可能な範囲であり、側壁接触部及び該底面接触部は、シリンダ内でシリンダの内壁に沿うような形状で構成されているカートリッジ用撹拌棒を使用して、水硬性組成物の粉体及び水を撹拌混合する上記（４）に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
（６）スラリーを押出す工程は、水硬性組成物用カートリッジを吐出機に装着して行う上記（４）又は（５）に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法。

本発明によれば、水をカートリッジに注入する際に水をこぼしたり、水を注入した後の水が入っていた空容器が廃棄物として残ったりしない水硬性組成物用カートリッジ及びその水硬性組成物用カートリッジの使用方法を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの外観図であり、図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの軸方向の断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。 図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法におけるスラリーを作製する工程を説明する図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法におけるスラリーを押出す工程を説明するための図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジから吐出されるスラリーの適用例を示す図である。 図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの変形例を説明するための図である。

本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法について以下に詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジは、一端に吐出口を有するシリンダと、シリンダ内において、吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、シリンダ及びピストン壁により形成される空間に収容されている水硬性組成物の粉体と、空間にさらに収容されている、水を封入したガラス管とを含むことを特徴とする。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの外観図であり、図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの軸方向の断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ１００は、図１（ｂ）に示すように、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、シリンダ内において、吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、シリンダ１及びピストン壁２により形成される空間に収容されている水硬性組成物の粉体３と、上記空間にさらに収容されている、水４を封入したガラス管５とを含む。
図１（ｃ）に示すように、シリンダ１の形状は例えば円筒形状であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合された水硬性組成物を無駄なく押出して使用することができる。

また、シリンダ１の吐出口６を封止してもよい。吐出口６を封止する手段としては、吐出口６をアルミシート等の封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、また封止シートを設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように吐出口６を封止することで、シリンダ１とピストン壁２とにより形成される空間と外気とは遮断され、シリンダ内部に収容されている水硬性組成物の粉体３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明の水硬性組成物用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。

シリンダ１の吐出口６の反対側には、吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、ピストン壁２の形状は、ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムーズに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、水硬性組成物中に含まれる砂のような骨材が間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。したがって、ピストン壁２の外周には、シリンダ１の内壁の内周よりも小さい箇所がないことが好ましい。

シリンダ１の吐出口６の形状は、後述のスラリーを排出できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。

後述のスラリーがシリンダ１より勢いよく排出できるという観点から、シリンダ１の軸方向に対して垂直方向における吐出口６の断面の面積は、シリンダ１の軸方向に対して垂直方向におけるピストン壁２の断面積の４／２５〜２／５であることが好ましく、１／５〜８／２５であることがより好ましい。

シリンダ１及びピストン壁２により形成される空間には、水硬性組成物の粉体３が収容されており、水４を封入したガラス管５が上記空間にさらに収容されている。
水硬性組成物の粉体３としては、水硬性粉体のみ、水硬性粉体及び非水硬性粉体、さらには、これらの粉体に増粘剤等を添加したものを使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれる少なくとも１種の粉体が含まれる。
上記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上のものであることが好ましい。

また、上記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性もしくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカヒューム粉末からなる群より選ばれる少なくとも１種の粉体が好ましい。

さらに、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ１００で用いる水硬性組成物の粉体３には、公知の配合剤や添加剤、例えば増粘剤、減水材、凝結遅延剤、反応促進剤等の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を施工に好ましい状態にさせることができる。

シリンダ１及びピストン壁２により形成される空間に、水硬性組成物の粉体３とともに、水４を封入したガラス管５が収容されている。
ガラス管５はガラス製であるので、ガラス管５の肉厚を容易に薄くできる。
また、ガラス管５はガラス製であるので割れやすい。
これにより、水硬性組成物の粉体を撹拌する操作で、水を封入したガラス管を容易に粉砕することができる。

ガラス管５の材料は、ガラスであれば特に限定されない。
しかし、ガラス管５を粉砕することによって得られる骨材が膨張材としての機能を有することから、好ましいガラス管５の材料はケイ酸塩ガラスであり、特に好ましいガラス管５の材料はホウケイ酸ガラスである。

ガラス管５を割れやすくするために、研磨剤等を用いてガラス管５の表面に細かい傷を付けてもよい。
また、ガラス管５を割れやすくするために、加熱したガラス管５を急冷して歪み応力をガラス管５に生じさせてもよい。

ガラス管５の形状は特に限定しないが、製造しやすさの観点から、ガラス管５の形状は、好ましくは円筒形状である。

ガラス管５の形状が円筒形状である場合、ガラス管５の内径は、好ましくは８〜１４ｍｍであり、より好ましくは８〜１３ｍｍであり、さらに好ましくは８〜１０ｍｍである。
ガラス管５の内径が８〜１４ｍｍであると、シリンダ内で水硬性組成物の粉体３を撹拌する操作によって、ガラス管５を十分に粉砕することができる。

ガラス管５の肉厚は、シリンダ内での水硬性組成物の粉体を撹拌する操作でガラス管５を粉砕することができる程度のガラス管５の肉厚であれば、特に限定されない。
水硬性組成物用カートリッジが未使用のときにガラス管５が割れることを抑制できるとともに、シリンダ内での水硬性組成物の粉体を撹拌する操作でガラス管５を粉砕することができるという観点から、ガラス管５の肉厚は、好ましくは０．６〜１．４ｍｍであり、より好ましくは０．６〜１．２ｍｍであり、さらに好ましくは０．８〜１．０ｍｍである。

カートリッジ用撹拌棒２１０等の撹拌子が、ガラス管５が収容されているシリンダ内に容易に挿入できるという観点から、ガラス管５の内径が８〜１４ｍｍであり、かつガラス管５の肉厚が０．６〜１．４ｍｍであることが好ましく、ガラス管５の内径が８〜１３ｍｍであり、かつガラス管５の肉厚が０．６〜１．２ｍｍであることがより好ましい。

シリンダの長さ方向におけるガラス管５の長さは、吐出口６のピストン壁側の端からピストン壁までの長さの７／１０〜１４／１５であることが好ましい。
これにより、水硬性組成物の粉体３を硬化させるのに十分な量の水をガラス管５に収容させることができる。
この場合、シリンダ１及びピストン壁２により形成される空間に収容されるガラス管５の本数は、好ましくは３〜６本であり、より好ましくは４〜６本である。
ガラス管５の本数が３〜６本であると、シリンダ内での水硬性組成物の粉体を撹拌する操作でガラス管５を十分に粉砕することができる。
なお、ガラス管５の長さは、ミキサーをカートリッジ内に入れる時に、ミキサーの挿入を阻害しない空間ができるような長さであることが好ましい。
また、シリンダ１の長さ方向における吐出口６のピストン壁側の端からガラス管５の端までの距離は２０ｍｍ以上であることが好ましい。
また、ピストン壁２からガラス管５の端までの距離は５ｍｍ以内の範囲であることが好ましい。

ガラス管５に封入されている水は、必要に応じて、ポリマーや、凝結遅延剤等含んでもよい。

本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法であって、シリンダ内で、水を封入したガラス管を粉砕しながら水硬性組成物の粉体を撹拌することによって、水硬性組成物の粉体及び水を撹拌混合し、水硬性組成物の粉体と水とガラス管を粉砕することにより得られた骨材とを含むスラリーを作製する工程、及び、ピストン壁を吐出口側に移動させて吐出口からスラリーを押出す工程を含む。

図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法におけるスラリーを作製する工程を説明する図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジの使用方法におけるスラリーを押出す工程を説明するための図である。

（スラリーを作製する工程）
図２（ａ）に示すように、スラリーを作製する工程では、水４を封入したガラス管５を粉砕しながら水硬性組成物の粉体３を撹拌する。
ガラス管５が粉砕されると、ガラス管５に封入されていた水４は開放され、水硬性組成物の粉体３及び水４は撹拌混合されることになる。
粉砕されたガラス管５は骨材となる。
そして、図２（ｂ）に示すように、水硬性組成物の粉体と水とガラス管を粉砕することによって得られた骨材１０ａとを含むスラリー１０が作製される。
これにより、水硬性組成物用カートリッジに水を注入する必要がなくなる。
その結果、水をカートリッジに注入する際に水をこぼしたり、水を注入した後の水が入っていた空容器が廃棄物となったりすることを防止することができる。

図２（ａ）に示すようにカートリッジ用撹拌棒２１０は、把持部Ｐ１、直線部Ｐ２、側壁接触部Ｐ３、底面接触部Ｐ４、先端部Ｐ５の順序で、金属製等の棒状体により構成されている。
カートリッジ用撹拌棒２１０は、１本の棒状体から構成されている。
棒状体は、把持部Ｐ１、直線部Ｐ２、シリンダ内の側壁に沿って延在しかつ部分的に側壁に接触可能な側壁接触部Ｐ３、シリンダ内の底面に沿って延在しかつ部分的に底面に接触可能な底面接触部Ｐ４、及びシリンダ内壁の損傷を抑制する先端部Ｐ５の順序で構成される。
側壁接触部Ｐ３から先端部Ｐ５までの各部の曲がりは、シリンダ１の吐出口６より挿入することが可能な範囲である。
側壁接触部Ｐ３及び底面接触部Ｐ４は、シリンダ内でシリンダの内壁に沿うような形状で構成されている。
このようなカートリッジ用撹拌棒２１０を使用して、水４を封入したガラス管５を粉砕しながら水硬性組成物の粉体３を撹拌してもよい。
なお、シリンダ１の底面はピストン壁２により構成される。

撹拌棒を構成する際には、例えば把持部Ｐ１、直線部Ｐ２を一本の棒状体で構成し、側壁接触部Ｐ３、底面接触部Ｐ４、先端部Ｐ５を別の一本の棒状体で構成して、両者をつなぎ合わせて一本の撹拌棒とすることも可能であるが、その際にはつなぎ目に水硬性組成物が詰まる等の不具合が起こりやすくなってしまうため、一本の棒状体より構成することが好適である。

そして、カートリッジ用撹拌棒２１０は、好ましくは、側壁接触部Ｐ３と、底面接触部Ｐ４とが、直線部Ｐ２の延長方向に向かって螺旋状に連続的に曲がる曲線部で構成されている。
このような曲線構造を採用することにより、カートリッジ用撹拌棒２１０と、シリンダ内の水硬性組成物との接触部が大きくなり、効率よく撹拌することができる。
ただし、曲線部が長くなり過ぎると、逆に水硬性組成物との接触部が大きくなって抵抗が大きくなり過ぎてしまい、撹拌時に労力を要するようになってしまうため、曲線部は、延長方向を軸として２周以内の範囲に収めることが好適である。

さらに、側壁接触部Ｐ３及び底面接触部Ｐ４の形状を、その一部分のみがシリンダ１の側壁又は底面に接触するような構成とした場合には、シリンダ内の側壁又は底面などの内壁近くに滞留する水硬性組成物の粉体３を効率よく撹拌することができなくなる。
従って、シリンダ内の側壁及び底面などの内壁近くに滞留する水硬性組成物の粉体３を効率よく撹拌するために、側壁接触部Ｐ３及び底面接触部Ｐ４の形状は、シリンダ内でシリンダ１の内壁に沿うような形状で構成することが好適である。

従って、上記したように、カートリッジ用撹拌棒２１０は、把持部Ｐ１、直線部Ｐ２、側壁接触部Ｐ３、底面接触部Ｐ４、先端部Ｐ５の順序で、金属製等の一本の棒状体であり、望ましくは、側壁接触部Ｐ３と、底面接触部Ｐ４とが、直線部Ｐ２の延長方向に向かって螺旋状に連続的に曲がる曲線部で構成される撹拌棒である。

次に、カートリッジ用撹拌棒２１０の各部分について説明する。
把持部Ｐ１は、カートリッジ用撹拌棒２１０を使用する際に把持する部分であり、直線部Ｐ２と特に構成上異なる点はない。
ただし、カートリッジ用撹拌棒２１０を使用する際に、把持しやすくなるように把持部を太くしたり、クッション等を巻いたり、又は把持部にジョイント部を設けて、機械と接続させる等することは適宜可能である。
直線部Ｐ２は、使用時や、水硬性組成物用カートリッジ１００にカートリッジ用撹拌棒２１０を挿入する際に、直線部Ｐ２が吐出口６に引っかかったり、直線部Ｐ２がねじれたり、直線部Ｐ２が曲がったり、直線部Ｐ２が折れたりする等の不都合が生じるようなものでなければ、その長さや太さは特に限定されない。

側壁接触部Ｐ３は、使用時にシリンダ内部の側壁と接触させて摩擦させることにより、側壁にこびりついた水硬性組成物をこそぎ落とし、側壁近くに滞留する水硬性組成物を効率よく撹拌することができる。
側壁接触部Ｐ３は、その一部が側壁と接触している程度に、曲線状にすれば十分にその目的を達することができるが、側壁近くに滞留した水硬性組成物を効率よく撹拌するために、側壁に沿うような形状で構成することが望ましい。

底面接触部Ｐ４は、使用時に底面と接触させて回転、摩擦させることにより、底面にこびりついた水硬性組成物をこそぎ落とし、底面近くに滞留する水硬性組成物を効率よく撹拌することができる。
底面接触部Ｐ４も、側壁接触部Ｐ３と同様、十分な撹拌効果を確保するために、底面に沿うような形状で構成することが望ましく、さらに好適には、底面接触部Ｐ４の、シリンダ底面と接触可能な部分の長さは、直線に換算してシリンダ底面の直径の４分の１以上あることが好ましい。

そして先端部Ｐ５は、シリンダ内壁と接触して損傷させることを防止するために、端面を丸く形成するか、又は端面がシリンダ内壁から離れる曲率でカートリッジ用撹拌棒２１０の先端部を曲げることで形成する。
また、曲げにおいても、滑らかに曲げるだけでなく、折れ曲げるなどの加工を施してもよい。
先端を丸く形成するには、撹拌棒を形成する前又は形成した後に、やすり等で先端を削って丸く形成する。
また、先端部Ｐ５にシリコン等の保護材を被せることにより、先端を丸く形成することも可能である。

そして、先端部Ｐ５がシリンダ内壁から離れる曲率で曲げられているとは、カートリッジ用撹拌棒２１０の使用時には、カートリッジ用撹拌棒２１０を種々の角度に傾けるため、先端部Ｐ５も種々の方向を向くことになるが、そのいずれの場合にも、先端部Ｐ５がシリンダ１の内壁と接触しないような角度に曲げ又は折り曲げられている、という意味である。

次に、カートリッジ用撹拌棒２１０の使用例について説明する。カートリッジ用撹拌棒２１０を使用する際には、カートリッジ用撹拌棒２１０の把持部Ｐ１に、カートリッジ用撹拌棒２１０を回転させる駆動装置、例えば充電式インパクトドライバ２２０を取り付ける。
そして、先端部Ｐ５よりシリンダ１の吐出口６に挿入し、カートリッジ用撹拌棒２１０の曲率に合わせて角度を調整して、図２（ａ）のようにカートリッジ用撹拌棒２１０が水硬性組成物用カートリッジ１００内に収まるようにする。
このとき、カートリッジ用撹拌棒２１０の、側壁接触部Ｐ３から先端部Ｐ５までの各部の曲がりは、カートリッジ用撹拌棒２１０をシリンダ１の吐出口６より挿入することが可能な範囲であるため、容易にカートリッジ用撹拌棒２１０を水硬性組成物用カートリッジ１００内に挿入することができる。
そして、カートリッジ用撹拌棒２１０を、カートリッジ用撹拌棒２１０の軸を中心に回転させ、シリンダ１の軸方向に上下させて水硬性組成物の粉体３を撹拌する。
また、カートリッジ用撹拌棒２１０を左右方向や斜め方向に動かしたり、カートリッジ用撹拌棒上の一点を中心として振り子状運動をさせる等、種々の撹拌方法も採用できる。

回転しているカートリッジ用撹拌棒２１０がガラス管５と衝突すると、ガラス管５は破壊される。
ガラス管５が破壊されることにより生成するガラス片は、カートリッジ用撹拌棒２１０と何度も衝突し、その結果、ガラス片は、微細な骨材１０ａとなる。

そして、カートリッジ用撹拌棒２１０の側壁接触部Ｐ３は、シリンダ１の側壁に沿うような形状で構成されているため、カートリッジ用撹拌棒２１０の側壁接触部Ｐ３をシリンダ１の側壁１３に接触させながら撹拌することで、シリンダ１の側壁にこびりついた水硬性組成物をこそぎ落とし、側壁近くの水硬性組成物を効率よく撹拌することができる。
また、カートリッジ用撹拌棒２１０の底面接触部Ｐ４は、シリンダ１の底面に沿うような形状で構成されているため、底面接触部Ｐ４をシリンダ１の底面に接触させながら撹拌することで、底面にこびりついた水硬性組成物をこそぎ落とし、底面近くの水硬性組成物を効率よく撹拌することができる。

なお、シリンダ１の吐出口６の形状やシリンダ内に収容する水硬性組成物の性質等によって、シリンダ１の吐出口６の周りの内壁付近に水硬性組成物がこびりついたり滞留してしまうような場合には、カートリッジ用撹拌棒２１０の、側壁接触部Ｐ３の直線部側を、シリンダ１の吐出口６の周りの内壁から側壁に沿って接触可能なように曲げて構成することで、シリンダ内の吐出口６の周りの内壁にこびりついたり滞留している水硬性組成物も、効率よく撹拌することができる。
また、上記構成を採用しない場合にも、カートリッジ用撹拌棒２１０の底面接触部Ｐ４の部分を、シリンダ１の吐出口６の周りの内壁に接触させながら撹拌することで、吐出口６の周りの内壁にこびりついたり滞留している水硬性組成物を、効率よく撹拌することができる。

（スラリーを押出す工程）
スラリー１０を押出す工程では、図３に示すように、ピストン壁２を吐出口６側に移動させて吐出口６からスラリー１０を押出す。
そして、図４に示すように、スラリー１０を所望する箇所に、例えばアンカー筋を挿入するための孔３００の中に適用する。

特に、吐出口６から得られたスラリー１０を押出すには、図３に示すように、水硬性組成物用カートリッジ１００を、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機２０に装着して行うことができる。
吐出機２０は、本発明の水硬性組成物用カートリッジ１００を装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ１００は、例えば、図３に示すように、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、吐出機２０に装着されて、施工に用いられる。

本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ１００を、吐出機２０に装着する際には、ノズル１１を装着した水硬性組成物用カートリッジ１００が、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により水硬性組成物用カートリッジ１００が保持されるように装着する。
先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、ボディ２３には把持部２４が固定され、ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させやすいよう構成されている。
レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。
押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。
また、ピストン壁２は、その外気側、すなわちスラリー１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、吐出機２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。

上記のように、水硬性組成物用カートリッジ１００からスラリー１０を吐出させる場合、使用者は、本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジ１００を装着した吐出機２０の把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せる。
これにより、支点２９でレバー２５に連動するように構成されている連動部２６がカートリッジ方向のノズル側に移動し、そして、連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。
これにより、押圧軸２７と一体となっている押圧部２８がカートリッジ方向のノズル側へ移動し、ピストン壁２は同様にカートリッジ方向のノズル側へ移動し、シリンダ内のスラリー１０が吐出口６及びノズル１１より吐出する。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成されている。
これにより、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカートリッジ方向のノズル側のみに移動する。
そして、使用者が水硬性組成物用カートリッジ１００を装着した吐出機２０の把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せる度に、スラリー１０を水硬性組成物用カートリッジ１００から吐出させることができる。

本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジ１００を例えば以下のように変形することができる。

本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジ１００のガラス管５の本数は４であったが、ガラス管５の本数は３以下でもよいし、５以上であってもよい。
例えば、図５（ａ）に示す水硬性組成物用カートリッジ１００Ａのように、ガラス管５Ａの本数は２であってもよいし、図５（ｂ）に示す水硬性組成物用カートリッジ１００Ｂのように、ガラス管５Ｂの本数は６であってもよい。
なお、図５（ａ）は、シリンダ１Ａの軸方向に対して垂直方向における水硬性組成物用カートリッジ１００Ａの断面図であり、図５（ｂ）は、シリンダ１Ｂの軸方向に対して垂直方向における水硬性組成物用カートリッジ１００Ｂの断面図である。
また、符号１Ａ及び１Ｂはシリンダを示し、符号３Ａ及び３Ｂは水硬性組成物の粉体を示し、符号４Ａ及び４Ｂは水を示す。

本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジ１００のガラス管５の軸に対して垂直方向のガラス管５の断面は円形であったが、ガラス管５の軸に対して垂直方向のガラス管５の断面の形状は円形に限定されない。
例えば、図５（ｃ）に示す水硬性組成物用カートリッジ１００Ｃのように、ガラス管５Ｃの軸に対して垂直方向のガラス管５Ｃの断面は正方形等の多角形であってもよい。
なお、図５（ｃ）は、シリンダ１Ｃの軸方向に対して垂直方向における水硬性組成物用カートリッジ１００Ｃの断面図である。
また、符号１Ｃはシリンダを示し、符号３Ｃは水硬性組成物の粉体を示し、符号４Ｃは水を示す。

本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジ１００のガラス管５は、吐出口６近傍からピストン壁２近傍まで延在していた。
しかし、ガラス管５はそこまで長くなくてもよい。
例えば、図５（ｄ）に示す水硬性組成物用カートリッジ１００Ｄのように、短いガラス管５Ｄがシリンダ１Ｄ内に分散していてもよい。
なお、図５（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る水硬性組成物用カートリッジ１００Ｄの軸方向の断面図である。
また、符号２Ｄはピストン壁を示し、符号３Ｄは水硬性組成物の粉体を示し、符号４Ｄは水を示し、符号６Ｄは吐出口を示す。

実施形態と変形例の一つ、もしくは複数を組み合わせることも可能である。変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。

以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例は、本発明を限定するものではない。

以下の試験により、本発明の一実施形態の水硬性組成物用カートリッジを用いてスラリーを吐出できることを確認した。
［試験方法］
（１）下記の表１に示す量の水硬性組成物の粉体と、表１に示すガラス外径、内径、肉厚及び長さを有し、水が封入された、表１に示す本数のガラス管とを、図１に示すシリンダに収容した後、図１に示すピストン壁でシリンダの吐出口の反対側を閉鎖して参考例１〜１１のカートリッジを作製した。なお、カートリッジのシリンダの寸法等は以下のとおりである。
シリンダの長さ：２２９．０５ｍｍ
シリンダの外径：φ５０．１ｍｍ
シリンダの内径：φ４７．８ｍｍ
吐出口の内径：φ１６．５ｍｍ
吐出口の入口側端からシリンダの端までの距離：２１６．８ｍｍ
（２）シリンダの吐出口より、図２（ａ）に示す撹拌棒を底部まで押し込みインパクトドリルにて撹拌し、ガラス管を粉砕するとともに水硬性組成物及び水を撹拌混合した。
（３）３０秒撹拌後、撹拌棒を取り出し、カートリッジを図３に示す吐出機に取り付けた。
（４）カートリッジからスラリーを排出した。

［評価基準］
（撹拌棒の挿入性）
撹拌棒がシリンダの底部まで入れば、○と評価した。しかし、底部まで入らなければ×と評価した。
（排出性）
シリンダ内のスラリーをほぼ全て排出できた場合は○と評価し、スラリーがシリンダ内に大分残ってしまう場合は×と評価した。

［評価結果］
評価結果を下記の表１に示す。
この結果より、ガラス管の肉厚及び内径並びにガラス管の本数を適宜選択することによって、シリンダにガラス管を収容した場合でも撹拌棒を挿入することができ、シリンダ内のガラス管を粉砕でき、そしてシリンダ内のスラリーを排出できることがわかった。
上記実施例では、ガラス管の内径は８〜１３ｍｍであり、ガラス管の肉厚は１．２ｍｍ以下であることが好ましかった。
また、この試験では、ガラス管の本数は３〜６本であることが好ましかった。

また、以下の試験により、撹拌棒を使用してガラス管を粉砕することによって得られた骨材を含むスラリーを穿孔内に注入した後、アンカー筋を穿孔に挿入できることを確認した。なお、上述の参考例４のカートリッジを用いて作製されたスラリーを使用して試験を行った。
［試験方法］
（１）図３に示すカートリッジ用ガンを使用して、穿孔内にスラリーを注入した。
（２）スラリーが注入された穿孔にアンカー筋を差し込んだ。
なお、試験条件の詳細は、下記の表２に示す。

［評価基準］
○：アンカー筋が手で差し込める。
△：アンカー筋をハンマーで打ち込みが必要。
×：アンカー筋をハンマーで打ち込んでも定着長まで入らない。

なお、コンクリート強度の測定は、ＪＩＳ Ａ１１０８に準拠して行った。また、供試体寸法がφ１００×２００ｍｍである供試体を使用してコンクリート強度を測定した。

［評価結果］
評価結果を下記の表２に示す。この結果より、撹拌棒を使用してガラス管を粉砕することによって得られた骨材を含むスラリーを注入した穿孔に、アンカー筋を差し込めることがわかった。
この試験では、有効埋め込み長さは１５ｄ以下（アンカー筋の直径の１５倍の長さ以下）が好ましかった。

以上のように、本発明の水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法によれば、水硬性組成物である接着系アンカー材、グラウト材、止水材、目地材、補修材等を少量施工する際に適用することができる。

１，１Ａ〜１Ｄ シリンダ
２，２Ｄ ピストン壁
３，３Ａ〜３Ｄ 水硬性組成物の粉体
４，４Ａ〜４Ｄ 水
５，５Ａ〜５Ｄ ガラス管
６ 吐出口
７ 封止手段
１０ スラリー
１０ａ 骨材
１１ ノズル
２０ 吐出機
２１ 先端支持部材
２２ 胴体支持部材
２３ ボディ
２４ 把持部
２５ レバー
２６ 連動部
２７ 押圧軸
２８ 押圧部
２９ 支点
１００ 水硬性組成物用カートリッジ
２１０ カートリッジ用撹拌棒
２２０ 充電式インパクトドライバ
３００ アンカー筋を挿入するための孔
Ｐ１ 把持部
Ｐ２ 直線部
Ｐ３ 側壁接触部
Ｐ４ 底面接触部
Ｐ５ 先端部

Claims (6)

1. 一端に吐出口を有するシリンダと、
   前記シリンダ内において、前記吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、
   前記シリンダ及び前記ピストン壁により形成される空間に収容されている水硬性組成物の粉体と、
   前記空間にさらに収容されている、水を封入したガラス管とを含む水硬性組成物用カートリッジ。
2. 前記ガラス管は円筒形状を有し、
   前記ガラス管の内径は８〜１４ｍｍであり、
   前記ガラス管の肉厚は０．６〜１．４ｍｍである請求項１に記載の水硬性組成物用カートリッジ。
3. 前記シリンダの長さ方向における前記ガラス管の長さが、前記吐出口の前記ピストン壁側の端から前記ピストン壁までの長さの７／１０〜１４／１５であり、
   前記ガラス管の本数は３〜６本である請求項２に記載の水硬性組成物用カートリッジ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法であって、
   前記シリンダ内で、水を封入した前記ガラス管を粉砕しながら前記水硬性組成物の粉体を撹拌することによって、前記水硬性組成物の粉体及び前記水を撹拌混合し、前記水硬性組成物の粉体と前記水と前記ガラス管を粉砕することにより得られた骨材とを含むスラリーを作製する工程、及び、
   前記ピストン壁を前記吐出口側に移動させて前記吐出口から前記スラリーを押出す工程を含む水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
5. 前記スラリーを作製する工程は、１本の棒状体から構成され、前記棒状体は、把持部、直線部、前記シリンダ内の側壁に沿って延在しかつ部分的に側壁に接触可能な側壁接触部、前記シリンダ内の底面に沿って延在しかつ部分的に底面に接触可能な底面接触部、及び前記シリンダ内壁の損傷を抑制する先端部の順序で構成され、前記側壁接触部から前記先端部までの各部の曲がりは、前記シリンダの吐出口より挿入することが可能な範囲であり、前記側壁接触部及び該底面接触部は、前記シリンダ内で前記シリンダの内壁に沿うような形状で構成されているカートリッジ用撹拌棒を使用して、前記水硬性組成物の粉体及び水を撹拌混合する請求項４に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
6. 前記スラリーを押出す工程は、前記水硬性組成物用カートリッジを吐出機に装着して行う請求項４又は５に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法。