JP2023049719A

JP2023049719A - アンカー定着材料、アンカー定着組成物、及び硬化体

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Publication number: JP2023049719A
Application number: JP2021159636A
Authority: JP
Inventors: 崇佐々木; Takashi Sasaki; 隆典山岸; Takanori Yamagishi; 豪彦磯貝; Takehiko Isogai
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-04-10

Abstract

【課題】アンカー定着作業において、アンカー定着組成物とした際に流動保持性が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を付与できるアンカー定着材料を提供する。
【解決手段】セメント、アルミン酸カルシウム、石膏、及び骨材を含有するアンカー定着材料であって、前記アルミン酸カルシウムが、化学成分としてＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５を含有し、前記アルミン酸カルシウム１００質量部に対してＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５の合計量が０．０５質量％以上２.０質量％以下であり、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｐ_２Ｏ_５／（ＳＯ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５））が１０質量％以上４５質量％以下である、アンカー定着材料である。
【選択図】なし

Description

本発明はアンカー定着材料、アンカー定着組成物、及び硬化体に関する。

近年、コンクリート構造物のせん断補強用鉄筋の増設や落橋防止装置の設置やあと施工アンカーの施工に加え、法面部の補強・落石防止施工において、母材コンクリートと挿入する鉄筋のより一層の一体化や耐久性が重視されている。補強鉄筋を固定する方法として、コンクリートを穿孔し、無機性の水硬性物質や有機性樹脂が入った充填材を穿孔内に挿入し、アンカーを打設し、固定する方法がとられている。

無機性の水硬性物質としては、セメントが一般的である。例えば、紙等の吸水材からなる容器にセメントと急結剤を収納したカプセル型定着材を水に浸し、穿孔に挿入し、ボルトを挿入する方法、カプセルを穿孔に挿入してから水を注入してボルトを挿入する方法、防水材からなる内容器と吸水材からなる外容器を具備したアンカー定着用カプセル内に急硬性セメントを封入する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

アンカー定着用カプセルは、吸水時間を長く設計しても、ボルト定着が完了する前にカプセルから急硬性セメント材料が逸流しないことが求められるようになった。カプセル外殻に予め充分な水を吸収させることができるカプセルを使用する場合は、内殻部分を防水性材料で形成する必要があるため、急硬性セメント組成物自体に水を浸透しやすくし、硬化を均一にし、所望の定着力を得ることが求められるようになった。

これに対して、作業性を向上させるために、吸水時間を１０分まで設定でき、定着材の逸流がなく、かつ所定の定着力が得られるアンカー定着材用急硬性セメント組成物が提案された（特許文献３参照）。

しかしながら、セメント組成物の流動性が低下し作業時間が決められていることから、流動性を保持しつつ、さらにアンカー打設時の挿入抵抗を抑えた良好な施工性を保有しつつ、確実な定着力に課題があった。

特開平３－２２５０００号公報特開昭５８－１５６６９８号公報特開２００６－３３５５８６号公報

本発明は、例えば、アンカー定着作業において、アンカー定着組成物とした際に流動保持性が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を付与できるアンカー定着材料を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明者らは、上記課題を解決すべく、種々の努力を重ねた結果、セメント、特定のアルミン酸カルシウム、石膏、及び骨材を含有するアンカー定着材料により当該課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の要旨は、以下のとおりである。

［１］セメント、アルミン酸カルシウム、石膏、及び骨材を含有するアンカー定着材料であって、前記アルミン酸カルシウムが、化学成分としてＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５を含有し、前記アルミン酸カルシウム１００質量部に対してＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５の合計量が０．０５質量％以上２.０質量％以下であり、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｐ_２Ｏ_５／（ＳＯ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５））が１０質量％以上４５質量％以下である、アンカー定着材料。
［２］前記アルミン酸カルシウムのＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比が０．５以上２．０以下であり、
前記アルミン酸カルシウムの含有割合は、前記セメント１００質量部に対して、３０質量部以上１００質量部以下である、［１］に記載のアンカー定着材料。
［３］前記骨材の密度が２．６ｇ／ｃｍ^３以上であり、前記骨材の含有割合は、前記セメント１００質量部に対して、４０質量部以上２５０質量部以下である、［１］又は［２］に記載のアンカー定着材料。
［４］［１］～［３］のいずれかに記載のアンカー定着材料と水とを含有するアンカー定着組成物。
［５］［４］に記載のアンカー定着組成物を用いてなる硬化体。

本発明によれば、例えば、アンカー定着作業において、アンカー定着組成物とした際に流動保持性が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を付与できるアンカー定着材料を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書における部や％は特に規定しない限り質量基準である。

［アンカー定着材料］
本発明に係るアンカー定着材料は、セメント、アルミン酸カルシウム、石膏、及び骨材を含有する。

（セメント）
本発明で使用するセメントは、特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、低熱および中庸熱等の各種セメント、これらのセメントに、高炉スラグやフライアッシュやシリカフュームなどを混合した各種混合セメント、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント（エコセメント）、市販されている微粒子セメント、白色セメントなどが挙げられ、各種セメントや各種混合セメントを微粉末化して使用することも可能である。また、通常セメントに使用されている成分（例えば石膏等）量を増減して調整されたものも使用可能である。さらに、これらを２種以上組み合わせたものも使用可能である。
本発明では、強度発現性が高く、付着強度を高める観点から、普通ポルトランドセメントや早強ポルトランドセメントを選定することが好ましい。

本発明で使用するセメントは、製造コストや強度発現性の観点から、セメントのブレーン比表面積値（以下、ブレーン値ともいう）は、２，５００ｃｍ^２／ｇ以上７，０００ｃｍ^２／ｇ以下であることが好ましく、２，７５０ｃｍ^２／ｇ以上６，０００ｃｍ^２／ｇ以下であることがより好ましく、３，０００ｃｍ^２／ｇ以上４，５００ｃｍ^２／ｇ以下であることがさらに好ましい。
ブレーン比表面積値は、ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）に準拠して求められる。

（アルミン酸カルシウム）
本発明で使用するアルミン酸カルシウムは、カルシア原料とアルミナ原料などを混合して、キルンで焼成し、あるいは、電気炉で溶融し冷却して得られるＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とを主成分とする水和活性を有する物質の総称であり、結晶質、又は非晶質のいずれであっても使用可能である。硬化時間が早く、初期強度発現性が高い材料である。

アルミン酸カルシウム中に化学成分としてＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５を含有するものである。アルミン酸カルシウム中のＳＯ_３は０．０１質量％以上０．９質量％以下であることが好ましく、０．０３質量％以上０．２５質量％以下であることがより好ましい。ＺｒＯ_２は０．０１質量％以上０．７質量％以下であることが好ましく、０．０３質量％以上０．２５質量％以下であることがより好ましい。Ｐ_２Ｏ_５は０．０１質量％以上０．６質量％以下であることが好ましく、０．０３質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。

なお、「アルミン酸カルシウムが化学成分としてＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５を含有する」とは、Ｘ線回折測定でＳＯ_３、ＺｒＯ_２、及びＰ_２Ｏ_５のそれぞれを同定できるほどのピークは観察されないが、蛍光Ｘ線測定でそれぞれの含有量を測定できる状態をいい、構造的には、アルミン酸カルシウム中にＳＯ_３、ＺｒＯ_２、及びＰ_２Ｏ_５のそれぞれが固溶しているような状態と推察される。

本発明に係るアルミン酸カルシウムは、流動保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、強度発現性を高める観点からＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５の合計量の量が０．０５質量％以上２.０質量％以下であることが好ましい。さらに、０．０７質量％以上１.７質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以上１.５質量％以下であることがさらに好ましい。
さらに、流動保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、強度発現性を高める観点からＰ_２Ｏ_５の含有量（Ｐ_２Ｏ_５／（ＳＯ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５））は１０質量％以上４５質量％以下であることが好ましい。さらに、１２質量％以上４３質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上４０質量％以下であることがさらに好ましい。また、ＳＯ_３、ＺｒＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５の量は、蛍光Ｘ線回折法（ＸＲＦ）で測定することができる。

アルミン酸カルシウム１００質量部に対してＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５の合計量を０．０５質量％以上２.０質量％以下としたり、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｐ_２Ｏ_５／（ＳＯ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５））を１０質量％以上４５質量％以下としたりするには、例えば、原料中のそれぞれの含有量を測定しておき、所望の合計量となるように、ＳＯ_３、ＺｒＯ_２、及びＰ_２Ｏ_５をそれぞれ含む原料の混合量を調整すればよい。

アルミン酸カルシウムのなかでも、ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とのモル比（ＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比）は、０．５以上２．０以下であることが好ましく、０．７以上１．８以下であることがより好ましい。モル比が上記範囲内であることで、硬化時間をより短縮して初期強度発現性を高めることができる。
ＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３とのモル比を上記範囲とするには、例えば、アルミン酸カルシウムを作製する際の原料配合を調整すればよい。

本発明で使用するアルミン酸カルシウムの使用量は、前記セメント１００質量部に対して、３０質量部以上１００質量部以下であることが、流動保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、強度発現性を高める観点から好ましく、５０質量部以上９０質量部以下であることがさらに好ましい。

アルミン酸カルシウムを工業的に得る場合、不純物が含まれることがある。その具体例としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＳｒＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｈＯ_２、ＮｉＯ、ＳｅＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、Ａｓ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｓ、Ｃｌ及びＦ等が挙げられる。これらの不純物の存在は本発明の目的を実質的に阻害しない範囲では特に問題とはならない。具体的には、これらの不純物の合計が１０％以下の範囲では特に問題とはならない。

また、不純物化合物としては、４ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・Ｆｅ_２Ｏ_３、６ＣａＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・Ｆｅ_２Ｏ_３、６ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・２Ｆｅ_２Ｏ_３等のカルシウムアルミノフェライト、２ＣａＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３やＣａＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３等のカルシウムフェライト、ゲーレナイト２ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２、アノーサイトＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２等のカルシウムアルミノシリケート、メルビナイト３ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ_２、アケルマナイト２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ_２、モンチセライトＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ_２等のカルシウムマグネシウムシリケート、トライカルシウムシリケート３ＣａＯ・ＳｉＯ_２、ダイカルシウムシリケート２ＣａＯ・ＳｉＯ_２、ランキナイト３ＣａＯ・２ＳｉＯ_２、ワラストナイトＣａＯ・ＳｉＯ_２等のカルシウムシリケート、カルシウムチタネートＣａＯ・ＴｉＯ_２、カルシウムアルネート３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３、遊離石灰、リューサイト（Ｋ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ）・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２等を含む場合がある。本発明ではこれらの結晶質または非晶質が混在していても良い。

本発明のアルミン酸カルシウムの粒度は、特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で３０００～９０００ｃｍ^２／ｇの範囲にあり、４０００～８０００ｃｍ^２／ｇ程度のものがより好ましい。３０００ｃｍ^２／ｇ以上であることで、強度発現性が充分となりやすくなり、９０００ｃｍ^２／ｇ以下であることで良好な取り扱い性を維持できる。

（石膏）
本発明で使用する石膏は、無水、半水、又は二水の各セッコウを総称するものであり特に限定されるものではないが、強度発現性の観点から、無水石膏又は半水石膏の使用が好ましく、無水石膏の使用がより好ましい。

石膏の粒度は特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積で３，０００～９，０００ｃｍ^２／ｇが好ましく、４，０００～８，０００ｃｍ^２／ｇがより好ましい。３，０００ｃｍ^２／ｇ以上であることで良好な寸法安定性が得られやすくなり、９，０００ｃｍ^２／ｇ以下であることで流動性の保持効果の確保がより容易になる。

本発明で使用する石膏の使用量は、アルミン酸カルシウム１００質量部に対して、２０質量部以上１２０質量部以下であることが、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得る観点から好ましく、３０質量部以上１１０質量部以下であることがさらに好ましい。

（骨材）
本発明で使用する骨材としては、通常のセメントモルタルやコンクリートに使用するものと同様の細骨材や粗骨材が使用可能である。即ち、川砂、川砂利、山砂、山砂利、砕石、砕砂、石灰石骨材、石灰砂、けい砂、色砂、人口骨材、高炉スラグ骨材、海砂、海砂利、人工軽量骨材、及び重量骨材等が使用可能であり、これらを組み合わせることも可能である。特に、流動性の保持効果が高く、確実な強度発現性を得られる重量骨材の使用が好ましい。骨材（例えば、重量骨材）の密度は２．６ｇ／ｃｍ^３以上が好ましく、２．７ｇ／ｃｍ^３以上がより好ましい。

骨材の含有割合は、セメント１００質量部に対して、４０質量部以上２５０質量部以下であることが好ましく、５０質量部以上２３０質量部以下であることがより好ましく、６０質量部以上２００質量部以下であることがさらに好ましい。骨材の含有割合が上記範囲内であることで、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性が得られる。

（その他の成分）
本発明では、アルカリ金属炭酸塩を使用することで、流動性の保持効果が高く、強度発現性をさらに向上させることができる。アルカリ金属炭酸塩としては炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウムが挙げられこれらを組み合わせることも可能である。特に、強度発現性の観点から炭酸リチウムの使用が好ましい。

アルカリ金属炭酸塩の含有割合は、セメント１００質量部に対して、固形分量で１質量部以上６質量部以下であることが好ましく、２質量部以上５質量部以下であることがより好ましい。アルカリ金属炭酸塩の含有割合が上記範囲内であることで、流動性の保持効果、強度発現性を向上させることができる。

本発明のアンカー定着材料は、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得る観点から、シリカ質微粉末を含有させることが可能である。

シリカ質微粉末としては、高炉水砕スラグ微粉末等の潜在水硬性物質、フライアッシュや、シリカフュームなどのポゾラン物質を挙げることができ、中でも、シリカフュームが好ましい。
シリカフュームの種類は限定されるものではないが、流動性の観点から、不純物としてＺｒＯ_２を１０％以下含有するシリカフュームや、酸性シリカフュームの使用がより好ましい。酸性シリカフュームとは、シリカフューム１ｇを純水１００ｃｃに入れて攪拌した時の上澄み液のｐＨが５．０以下の酸性を示すものをいう。

シリカ質微粉末の粉末度は特に限定されるものではないが、通常、高炉水砕スラグ微粉末とフライアッシュは、ブレーン値で３，０００ｃｍ^２／ｇ以上９，０００ｃｍ^２／ｇ以下の範囲にあり、シリカフュームは、ＢＥＴ比表面積で２万ｃｍ^２／ｇ以上３０万ｃｍ^２／ｇ以下の範囲にある。

シリカ質微粉末の含有割合は、セメント１００質量部に対して、１質量部以上２０質量部以下が好ましく、２質量部以上１５質量部以下がより好ましく、３質量部以上１０質量部以下がさらに好ましい。シリカ質微粉末の含有割合が上記下限値以上であることで、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得ることができる。また、シリカ質微粉末の含有割合が上記上限値以下であることで、流動性を向上させることができる。

本発明では、性能に悪影響を与えない範囲で消泡剤を使用することも可能である。消泡剤は、練り混ぜで巻き込む空気量を抑制する目的で使用するものである。
消泡剤の種類としては、硬化モルタルの強度特性に著しく悪影響を与えるものでない限り特に限定されるものではなく、液体状及び粉末状いずれも使用できる。例えば、ポリエーテル系消泡剤、多価アルコールのエステル化物やアルキルエーテル等の多価アルコール系消泡剤、アルキルホスフェート系消泡剤、シリコーン系消泡剤等が挙げられる。

消泡剤の含有割合は、セメント１００質量部に対して、０．００２質量部以上０．５質量部以下であることが好ましく、０．００５質量部以上０．４５質量部以下であることがより好ましく、０．０１質量部以上０．４質量部以下であることがさらに好ましい。消泡剤の含有割合が上記下限値以上であることで、消泡効果を十分に発現することができる。また、消泡剤の含有割合が上記上限値以下であることで、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑制することができる。

本発明では、性能に悪影響を与えない範囲で、凝結遅延剤、ガス発泡物質、減水剤、凝結調整剤、ＡＥ剤、防錆剤、撥水剤、抗菌剤、着色剤、防凍剤、石灰石微粉末、高炉徐冷スラグ微粉末、下水汚泥焼却灰やその溶融スラグ、都市ゴミ焼却灰やその溶融スラグ、及びパルプスラッジ焼却灰等の混和材料、増粘剤、及び収縮低減剤、ポリマー、ベントナイト、セピオライトなどの粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。

本発明のアンカー定着材料において、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめ一部を、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。
混合装置としては、既存のいかなる装置、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ、プロシェアミキサ及びナウタミキサなどの使用が可能である。

［アンカー定着組成物及び硬化体］
本発明のアンカー定着組成物は、既述の本発明のアンカー定着材料と水とを含有するものであり、具体的にはアンカー定着材料と水とを混錬してなる。
本発明の練り混ぜ水量は、使用する目的・用途や各材料の含有割合によって変化するため特に限定されるものではないが、アンカー定着材料１００質量部に対して、１０質量部以上７０質量部以下であることが好ましく、１４質量部以上６５質量部以下であることがより好ましく、１６質量部以上６０質量部以下であることがさらに好ましい。練り混ぜ水量が上記下限値以上であることで、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得ることができる。

本発明のアンカー定着材料を用いた施工方法は、所定の水を加え練り混ぜて削孔した孔に流し込む方法や、ポンプを用いて練り混ぜたモルタルを孔に充填する方法や、練り混ぜたモルタルをカートリッジなどの容器や袋に入れ孔に充填させる方法や、アンカー定着材料を和紙やガラス管に入れたカプセルを作製し、孔に入れ充填させる方法などが挙げられる。練混ぜ方法は、ペール缶等の容器に材料を投入しハンドミキサで練り混ぜる方法や、ミキサ等を用いて練り混ぜる方法や、手混合する方法など挙げられ特に限定されるものではない。
本発明のアンカー定着組成物は、例えば、練り混ぜられ、充填され硬化することで、アンカー定着組成物を用いてなる本発明の硬化体となる。

以下、本発明の実験例に基づいて、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。

［実験例］
セメント１００質量部に対して、アルカリ金属炭酸塩を２質量部、グルコン酸を０．９質量部、シリカ質微粉末を１０質量部含有し、表１に示すアルミン酸カルシウム、骨材をセメント１００質量部に対して表１に示す質量部を含有するように調製し、さらに石膏をアルミン酸カルシウム１００質量部に対して６０質量部含有させアンカー定着材料を得た。
得られたアンカー定着材料１００質量部に対して、水２５質量部で混練しアンカー定着材料組成物を調製した。
調製したアンカー定着材料組成物の流動性保持効果、アンカーの挿入抵抗性、アンカーの付着強度を測定した。結果を表１に併記する。

＜使用材料＞
・セメント：ポルトランドセメントを想定した試製セメント（セメント工場の調合原料及び化学成分の調整に各種市販の純薬を用いた。）、ブレーン比表面積３，４５０ｃｍ^２／ｇ
・アルミン酸カルシウム：ＣａＯ原料（炭酸カルシウム）、Ａｌ_２Ｏ_３原料（酸化アルミニウム）、ＳＯ_３原料（石膏）、ＺｒＯ_２原料（酸化ジルコニウム）、Ｐ_２Ｏ_５原料（リン酸カルシウム）を配合し、１，５００℃で焼成してクリンカを合成し、ボールミルを用いてブレーン比表面積で３，０００ｃｍ^２／ｇに粉砕して、作製した。さらに蛍光Ｘ線回折によりＳＯ_３、ＺｒＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５含有量を測定し、表１に示すアルミン酸カルシウムを作製した。
・アルカリ金属炭酸塩：炭酸リチウム、試薬
・シリカ質微粉末：シリカフューム、ＢＥＴ比表面積で１０ｍ^２/g、市販品
・水：水道水
・骨材Ａ：重量骨材、フェロニッケルスラグ、最大寸法１．２ｍｍ、密度３．１１ｇ／ｃｍ^３
・骨材Ｂ：細骨材、石灰砂０．６ｍｍ下を５０％、０．６～１．２ｍｍを５０％混合したものを使用した。密度２．５２ｇ／ｃｍ^３
・骨材Ｃ：骨材Ａと骨材Ｂを混合し、密度２．６ｇ／ｃｍ^３に調整したもの
・骨材Ｄ：骨材Ａと骨材Ｂを混合し、密度２．７ｇ／ｃｍ^３に調整したもの

＜測定項目＞
・流動性保持：ＪＩＳＲ５２０１に準じて測定し、練り混ぜ直後のフロー値から２０分後のフロー値を引き、流動性保持効果を確認した。
流動性保持効果＝〔練り混ぜ直後のフロー値〕－〔２０分後のフロー値〕
・アンカーの挿入抵抗性：外径２０ｃｍ、高さ２３ｃｍ、厚みの４．５ｍｍの鋼管内に材齢２８日後の圧縮強度２１Ｎ／ｍｍ^２のコンクリートを打設し、材齢２８日後に外径３２ｍｍのコアを空け、コアの内部に練り混ぜたアンカー定着組成物を高さ１６ｃｍまで充填してから２０分後にＤ２５の異形鉄筋を手で挿入して、鉄筋が挿入できた長さを測定し、アンカー挿入抵抗性を測定した。
アンカーの挿入抵抗性（％）＝鉄筋が挿入できた長さ／２３ｃｍ×１００
・アンカーの付着強度：アンカーの挿入抵抗性試験後に材齢２８日後にジャッキで引き抜き、鉄筋表面積当たりの付着強度を測定した。

表１の結果より、特定のアルミン酸カルシウムを含有し、特定の材料と組み合わせることで、流動性の保持効果が高く、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得る効果を確認した。

本発明のアンカー定着材料は、特定のアルミン酸カルシウムを含有し、特定の材料と組み合わせることで、高く流動性の保持効果が、アンカー打設時の挿入抵抗を抑え、確実な強度発現性を得ることができるアンカー定着組成物及び硬化体を提供することをすることが可能となる。そのため、上下水、農水、鉄道、電力、道路、建築などで使用されるコンクリート構造物への補強鉄筋との定着等、土木、建築分野に幅広く適用できる。

Claims

セメント、アルミン酸カルシウム、石膏、及び骨材を含有するアンカー定着材料であって、
前記アルミン酸カルシウムが、化学成分としてＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５を含有し、
前記アルミン酸カルシウム１００質量部に対してＳＯ_３とＺｒＯ_２とＰ_２Ｏ_５の合計量が０．０５質量％以上２.０質量％以下であり、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｐ_２Ｏ_５／（ＳＯ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｐ_２Ｏ_５））が１０質量％以上４５質量％以下である、アンカー定着材料。
前記アルミン酸カルシウムのＣａＯ／Ａｌ_２Ｏ_３モル比が０．５以上２．０以下であり、
前記アルミン酸カルシウムの含有割合は、前記セメント１００質量部に対して、３０質量部以上１００質量部以下である、請求項１に記載のアンカー定着材料。
前記骨材の密度が２．６ｇ／ｃｍ^３以上であり、前記骨材の含有割合は、前記セメント１００質量部に対して、４０質量部以上２５０質量部以下である、請求項１又は２に記載のアンカー定着材料。
請求項１～３のいずれか１項に記載のアンカー定着材料と水とを含有するアンカー定着組成物。
請求項４に記載のアンカー定着組成物を用いてなる硬化体。