JP4145826B2 - アンカーホールの補修工法及び当該工法に用いるアンカーホール補修材 - Google Patents
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また、かかる後埋めには、セメント、砂、適量の水や、補修用プレミクスモルタル材料を、手作業で埋めて後埋め実施を行なっているのが現状であり、非常に作業効率が悪いという問題がある。
特に、セメント系材料は、そのほとんどが20〜25kg入りの袋詰で流通されているのが現状であり、かかる袋詰された水硬性組成物は、現場で一般に袋を開封して攪拌容器あるいは攪拌用ミキサ等に投入され、所定量の水を添加して混練されて用いられている。
さらに、防湿性を有する袋に水硬性組成物を含有させても、空気中の湿気や水分に対して高い反応性を有し、そのため、保存期間は、最大でも約6ヶ月程度であるのが現状である。
また、本発明の他の目的は、流通・使用時の水硬性組成物粉体の粉塵の発生を確実に防止するとともに、長期保存を可能とし、使用形態を簡便化することができる、アンカーホール補修材を提供することである。
また、本発明の他のアンカーホール補修材は、アンカーホールの補修工法に用いられ、水硬性組成物及びバインダを含む未水和成形体であることを特徴とする。
また、本発明のアンカーホール材は、水硬性組成物を所望する形状に、容易にかつ成形固化することができ、使用する際に水分を補給することにより、水硬性組成物の硬化を達成することができるため、その流通状態においても、使用する作業環境においても、有用なものである。
本発明のアンカーホール補修工法は、水硬性組成物の部分水和成形体または未水和成形体をコンクリート構造物のアンカーホール内部に充填し、次いで当該充填した水硬性組成物の部分水和成形体または未水和成形体に水を付加して硬化させることによりアンカーホールを補修する工法である。
かかる円柱又は円錐状成形体を、コンクリート建造物等に存在するアンカーホールに、ハンマー等で充填し、該充填後は、例えば充填箇所に水を供給すると、充填された材料は水和活性を有しているため迅速に水和反応が開始し、アンカーホール内で硬化し、これによりアンカーホールの補修が完了する。
本発明によれば、アンカーホールとほぼ同一寸法、若干、アンカーホールよりは寸法が大きい、未水和または部分水和セメント成形体を、例えば予め径17mm、長さ120mm程度に成形し、これを孔内にハンマーでたたき込み、さらに所定量の水を、例えば成形体重量の約30重量%程度の量の水を供給すれば、水和が起こり、埋め戻し作業を完了することができる。
また、未水和成形体または部分水和成形体は、補修の際に、周囲にはみ出した、または付着した粉末は、例えば、刷毛やブラシ等で容易に取り払うことができ、例えばアンカーホール補修材として使用した後の美観に極めて優れるものである。
このように、得られた補修箇所は、防水性に優れ、補修後の色差が元躯体とほぼ同一となり、美観の維持が極めて有効に保持できる。
まず、アンカーホール材として使用できる部分水和成形体を説明する。
水硬性組成物の部分水和成形体は、形状を維持できる程度に、水硬性組成物が部分的に水和硬化してなるものであり、水硬性組成物を水で部分的に水和硬化させ、未水和部分を含有するものである。
かかる水和活性を維持しながら自形を保持する部分水和成形体は、後述するように、使用時、すなわち”後から水を加える”ことによって、従来の水和硬化体とほぼ同等の性能まで水和反応を完結させて硬化させることにより、種々の用途に利用できるものである。
当該成形体は、例えばイグニッションロスが15重量%である場合には、その理論水量は通常28重量%であるから、残部の13重量%が水和活性を保持したまま成形体内に含有保持されており、部分水和成形体となるものである。
これらの材料粒径等は特に制限されないが、成形時の可使時間ならびに得られる成形体の強度の点から、平均粒径10〜40μm程度のものが好ましく、また、成形体の高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が2500cm2/g以上であることが好ましい。
その平均粒径は、好ましくは前記水硬性粉体の平均粒径より一桁以上小さく、より好ましくは2桁以上小さいものが、水硬性粉体の間隙を充填し、成形体が緻密となる点から好ましいが、細かさの下限は特に限定されず、本発明の効果を害することがなければ特に制限されることはないが、通常水硬性粉体の平均粒径の1/500程度であることが成形性の点から好ましい。
この時の添加した水の重量比が、水硬性組成物の理論水和量を上回る場合、即ち水硬性組成物100重量部に対する水比が約27〜28重量部を上回る場合においては、水和反応の途中で理論水和量よりも少ない量に、即ち水比が28重量部より少ない量の含水率となるように、水を強制的に蒸発除去させて成形するものである。
これを例えばプレス成形等によって所望の形状に成形せしめ、部分的な水和反応により、自形を保持させ、部分水和成形体を得るもこともできる。
特に、部分水和成形体を製造する際に、流し込み成形や押し出し成形を用いる場合には、流動性を確保するため、当該水の一部を水溶性高分子に置換して用いることができる。
かかる高分子化合物は、本発明の部分水和成形体において、前記水に成形性の向上、最終利用局面での性能向上、一例としては付着強度の増進等に寄与する機能を有する。
水硬性組成物の部分水和成形体は、水と水硬性組成物とを、上記混合比で混練混合し、次いで成形し、成形後に自形を維持するレベルまで水和を進行させた段階で、脱型・強制乾燥することによって製造される。
特に、強力な剪断力を加えることができる混合方法を採用することが好ましく、例えば、プロシェア型ミキサ等を用いて混練する。この様な剪断力の高い混合機を用いて混合することによって、混合に要する時間を短縮することができる。
この場合、当該水硬性組成物を均一に添加する方法であれば任意の方法が利用できるが、前記水硬性組成物に前記量の水を添加して得られた湿潤粉体を安定して製造するためには、いわゆる練りダマが発生しないように留意する必要がある。
このための水の添加方法としては、例えば好適には市販のドライフォグ・ノズルと称される、粉体粒子と同等以下の液滴径の噴霧が可能となる専用のスプレーノズルが有効に使用できる。
このように行なうことにより、練りダマが全く無い、完全に均一な水硬性組成物と水との混合物、即ち水硬性組成物の湿粉体を得ることができ、これを成形することにより、全体に均一な部分水和成形体を得ることができる。
このような強制乾燥工程を伴う部分水和成形体の製造方法は、流し込み成形以外に押し出し成形等にも利用することができる。
さらに、水の一部をアルコールや低分子量のポリエチレングリコール等の水溶性高分子化合物に置換した、水と高分子化合物との混合液を用いる場合であっても、上記と同様の工程にて製造することが可能である。
従って、流し込み成形が可能となる程度、即ち水硬性組成物100重量部に対し、50重量部程度まで水を添加混合し、これを所望の形状となるような型枠内に流し込み成形し、その水和反応が自形を維持するに充分な段階、例えば好適には普通ポルトランドセメントの場合であれば20℃で材齢8時間程度の時点で敢えて脱型し、さらに強制的に乾燥させてその後の水和反応に要する水を除去する。こうすることで、部分水和成形体を得ることが可能となる。
水の代替としてバインダを用いることで、水硬性組成物を、所望する三次元形状に、水を使用せずに成形固化することができるものである。
また、前記水硬性組成物の未水和成形体に使用されるバインダは、水硬性組成物の水和反応に悪影響を及ぼさず、かつ水に溶解する高分子化合物であれば特に限定されず、例えば、水溶性高分子や、従来から粉末射出成形、特に金属・セラミックス射出成形で使用されているバインダや、一般に樹脂成形で使用されている熱可塑性樹脂等が使用できる。
また、好適には、当該バインダは、成形性をより優れたものとする点より、分子量が5000以上であることが望ましい。なお、その上限については、分子量が大きくなると混練性に大きく影響するため、混練性に影響を与えない範囲で適宜選択設定することが望ましい。
かかる重量比で混合されることにより、成形性が優れるとともに、形状維持性も良好となる。
水硬性組成物の未水和成形体は、バインダと水硬性組成物とを、上記混合比で、当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練した後成形し、次いで冷却して成形体とすることによって製造するものである。
具体的には、成形方法としては、射出成形法、押出成形法、加圧成形法、流し込み成形等を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、公知の成形法を利用することができる。
まず、加熱された金型内で、水硬性組成物とバインダとの混合原料の溶融流動材料が注型されるが、具体的には、水硬性組成物粉体は、溶融しているバインダに押し流されて、該金型内に注入される。
かかる溶融流動状態の混合材料の金型内の流動挙動は、金型表面付近の温度が高いのでバインダのみが分離して存在し、水硬性組成物粉体を伴わず溶融バインダが先行して流動すると考えられる。
このことにより得られる未水和成形体の表面にバインダの数〜数十μmの薄膜が形成され、常温に冷却された際に、強固な被膜となって水分を遮断し、風化を防止して、長期保存を可能にするものであると考察されるのである。
水硬性組成物として、普通ポルトランドセメント(PC、住友大阪セメント株式会社 栃木工場製)を用いた。
当該水硬性組成物と自形を維持するに要する当初添加の水との混合比を、重量比で80:20重量部とし、得られた混合物を、押出し成形機に投入して、直径17mmの円筒状に押し出し、120mmの所定の長さに切断した。この部分水和成形体を7時間湿度54%,23℃にて放置養生し、自形を維持するに充分な状態とした。
得られた部分水和成形体のJIS R 5202の「セメントの強熱減量」に規定される強熱減量値(イグニッションロス)は、22重量%であった。
水硬性組成物として、普通ポルトランドセメント(PC;住友大阪セメント株式会社 栃木工場製)を用い、また、バインダには89℃で溶融する蝋(ロウ)(商品名 マイクロクリスタリンワックス;日本精蝋株式会社製)を用いた。
当該ロウ:水硬性組成物の混合比を、重量比で15:85重量部とし、得られた混合物を、温度95℃の押出し成形機に投入して、直径17mmの円筒状に押し出し、次いで常温まで冷却硬化後、120mmの所定の長さに切断した。次いで、この棒状成形体を250℃に保持された乾燥機内に5時間保管し、ロウ分を揮発させた。この一連の作業工程により本発明のアンカーホール補修埋め戻し材を製造した。
水硬性組成物として、ライオンシスイ(住友大阪セメント株式会社 大阪工場製)を用いた。
当該水硬性組成物と自形を維持するに要する当初添加の水との混合比を、重量比で80:20重量部とし、得られた混合物を、押し出し成形機に投入して、直径17mmの円筒状に押し出し、120mmの所定の長さに切断した。この部分水和成形体を7分間湿度54%、23℃において放置養生し、自形を維持するに充分な状態とした。
得られた部分水和成形体のJIS R 5202の「セメントの強熱減量」に規定される強熱減量値(イグニッションロス)は、12重量%であった。
水硬性組成物として、ライオンシスイ(住友大阪セメント株式会社 大阪工場製)を用い、また、バインダには89℃で溶融する蝋(ロウ)(商品名 マイクロクリスタリンワックス;日本精鑞株式会社製を用いた。
当該ロウ:水硬性組成物の混合比を、重量比で15:85重量部とし、得られた混合物を、温度95℃の押し出し成形機に投入して、直径17mmの円筒状に押し出し、次いで常温まで冷却硬化後、120mmの所定の長さに切断した。次いで、この棒状成形体を250℃に保持された乾燥機内に5時間保管し、ロウ分を揮発させた。この一連の作業工程により本発明のアンカーホール補修埋め戻し材を製造した。
普通ポルトランドセメント(PC;住友大阪セメント株式会社 栃木工場製)とJIS A 5005−1993コンクリート用砕石及び砕砂に規定される砕砂と水とを1:4:0.3重量部比率にて均一に練り混ぜてフレッシュモルタルとし、これを容量3リットルの左官用小型手押しポンプにてホールインアンカー痕に押し込み、さらに表面を金コテによって平坦に仕上げた。
ライオンシスイ(住友大阪セメント株式会社 大阪工場製)とJIS A 5005−1993コンクリート用砕石及び砕砂に規定される砕砂と水とを1:4:0.3重量部比率にて均一に練り混ぜてフレッシュモルタルとし、これを容量3リットルの左官用小型手押しポンプにてホールインアンカー痕に押し込み、さらに表面を金コテによって平坦に仕上げた。
(アンカーホールの埋め戻し補修作業の効率)
ホールインアンカーが埋め込まれていたコンクリートから、多数のアンカーを引抜いた。
多数のアンカーを引抜いた後の1つの孔の大きさは、直径17mm、深さ120mmの円筒状の形状を有していた。
かかる形状を有する多数のアンカーホールを有するコンクリートのアンカーホールに、上記実施例1〜4で得られたアンカーホール補修材を当該アンカーホールにハンマーでたたきこみ、当該充填されたアンカーホール補修埋め戻し材に前記アンカーホール補修埋め戻し材の30重量%の量の水を供給することで、硬化させ、アンカーホールの埋め戻し補修作業を完了した。
その際の両者の作業効率を表1に示す。
Claims (4)
- 水硬性組成物の部分水和成形体または未水和成形体をコンクリート構造物のアンカーホール内部に充填し、次いで当該充填した水硬性組成物の部分水和成形体または未水和成形体に水を付加して硬化させることにより、アンカーホールを補修することを特徴とする、アンカーホールの補修工法。
- 水硬性組成物の部分水和成形体または未水和成形体を、水に浸漬して柔軟にし、当該柔軟な成形体を構造物のアンカーホール内部に充填して硬化させることにより、
アンカーホールを補修することを特徴とする、アンカーホールの補修工法。 - 請求項1または2記載のアンカーホールの補修工法に用いるアンカーホール材であって、該アンカーホール材は、形状を維持できる程度に、水硬性組成物が部分的に水和硬化してなる部分水和成形体であることを特徴とする、アンカーホール補修材。
- 請求項1または2記載のアンカーホールの補修工法に用いるアンカーホール材であって、該アンカーホール材は、水硬性組成物及びバインダを含む未水和成形体であることを特徴とする、アンカーホール補修材。
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