JP4499212B2 - セメント含有硬化可能２成分モルタル材料の使用方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
セメントを含有する硬化可能な２成分モルタル材料の使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンカーロッドのような固定手段を孔内に固定するために多くの２成分モルタルが知られている。２成分モルタルとは、例えば、薬筒状の又は薄膜状の構体に対して一方に硬化可能な成分を他方に硬化剤を互いに分離して貯蔵し、成分の硬化を開始するために例えば、孔内で隔壁を破壊することによって又は薄膜状構体から絞り出して互いに反応を生ずるよう接触させる硬化可能な物質であると理解される。硬化可能成分として重合化可能な有機化合物及び硬化作用を開始するまでは分離しておく対応の硬化剤とよりなる２成分モルタルは広く普及している。
かつてはごく普通のセメント又は石膏を素地に注入していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多くのアンカー装置は、広義に解釈すると無機質の収容材料例えば、天然の岩石、岩盤又は人工岩石、コンクリート、レンガ、人工又は天然岩石の組積構造等に形成した孔内に挿入することが行なわれる。従って、アンカー装置の固定のためにセメントモルタルを使用する方法並びに無機質の珪酸塩よりなる収容材料にやはり無機質の珪酸塩物質を使用する方法を、システム的に一致させねばならない。
【０００４】
本発明の目的は、このようなシステム的に一貫性のあるモルタル材料の改善、特に、速い硬化速度を適正に遅延させる制御を可能にする２成分モルタル材料の使用方法を得るにある。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、硬化可能成分として微細なセメントを使用し、及び硬化剤としての水ガラスを使用し、前記硬化可能成分及び前記硬化剤は反応を阻止するように２室又は多室容器内に個別に分離しして収容保持し、アンカーロッド及びこのような固定手段を、無機質珪酸塩よりなる収容材料又は素地構造に形成した孔内に固定する作業条件の下では反応を生ずるために混合させるようにし、硬化剤を含まないモルタル成分の重量に対する微細セメントの割合を２０重量％〜５５重量％とし、前記微細セメントのＢＥＴ比表面積を３ｍ 2 ／ｇ〜８ｍ 2 ／ｇとしたことを特徴とする。
【０００６】
特に、分量が規定された微細セメントの代わりに普通の粒度のセメントを混ぜたこのような微細セメントの混合物も使用することができる。ただし、特別な用途として微細セメントの比率が低くても可能な場合にセメント全体の重量に対する微細セメントの比率は少なくとも４０重量％となるようにすべきであることが分かった。本発明の好適な実施例においては、微細セメントに関して、セメントのＢＥＴ比表面積を３m2/g〜８m2/g、好適には、４m2/g〜７m2/gとする。混合セメントとしては、特に、ポートランドセメント、アルミン酸塩セメント又はアルミナ溶融セメントを混合すると好適である。この場合、Ａｌ含有化合物の取り込みが行なわれ、硬化反応中にＡｌイオンが硬化物の形成に使用されるため、硬化物の安定性をもたらす上ではアルミン酸塩セメントが有利である。
【０００７】
前記水ガラスをナトリウム水ガラス又はカリウム水ガラス又はその双方を混合したアルカリ水ガラスとすると好適である。本発明の好適な実施例において、微細セメントと水ガラスを混合して使用することは、硬化反応を比較的速く進行させ、また周方向にゼオライト化合物の形成を生ずる。水ガラスを調合する場合には、水溶液及びアルカリ珪酸塩全重量に対するアルカリ珪酸塩の濃度を２０重量％〜６０重量％とする。簡単には市場で入手できる３０重量％〜５５重量％の濃度が好適である。水ガラスの全重量に対する濃度は、場合によっては沈殿することもあるアルカリ珪酸塩例えば、水和化した二酸化珪素をも計算に入れる。硬化剤として水ガラスに含まれる水のセメントに対する重量比はそれほど厳密ではないが、水ガラスに含まれる水対セメントの重量比を、０．２〜２．５対１、コストには０．３〜１．７対１とすること好適である。
【０００８】
本発明による２成分モルタル材料の使用方法においては、硬化可能成分及び／又は硬化剤に、通常既知のモルタル添加剤、例えば、充填剤、粘稠剤、溶剤、分散剤、揺変剤、不活性液体、安定剤、硬化速度制御剤、湿潤剤及び／又は他の既知のモルタル添加剤を添加することができる。充填剤としては、砂、石英、白墨、カオリン、有機繊維等をモルタル全重量に対して多くとも８０重量％の量を含有させることができる。硬化可能なセメントを含有する成分には、フタル酸塩、鉱油、ヒマシ油等のような軽量化する既知の混合物を添加することもできる。このような不活性液体を含むセメントペーストの粘性は、粘稠剤、発熱性珪酸のような揺変剤等により調整することができる。硬化可能成分と硬化剤との混合促進のため、水ガラスの粘性も、通常の粘性に影響を与える添加剤及び揺変性に影響を与える添加剤によって調整することができる。
【０００９】
本発明方法に使用するモルタル材料は、硬化剤を含まないモルタル成分の重量に対する微細セメントの割合を２０重量％〜５５重量％、好適には、２５重量％〜４５重量％とするとよい。
【００１０】
本発明により使用するモルタル材料は硬化が極めて急速であることが分かっている。本発明による硬化作業は、本発明による微細セメントの他に、ＢＥＴ比表面積が０．５m2/g〜１．１m2/gの標準的セメント粒度を有するセメントを含有させると好適である。本発明によれば、硬化遅延物質、好適には第３リン酸ナトリウムを含有する水化物のようなアルカリ燐酸塩を含有させると硬化を遅延させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、アンカーロッド等のアンカー手段を孔内に固定するため、硬化可能な成分としての微細なセメント及び硬化剤としてのアルカリ水ガラスとの２成分モルタル材料を使用することに関する。特に、本発明は本発明による２成分モルタルを２室形態又は多室形態で大量生産する発明に関する。従来は、２成分モルタル材料をガラス、合成樹脂又はセラミック製の容器に収納し、この容器内で硬化可能成分を硬化剤から破壊可能な隔壁により互いに分離して配置していた。このような容器形態を孔内に挿入し、硬化反応を開始するため容器も含めて存在する隔壁を例えば、アンカーロッドを打ち込むことによって破壊する。このような２室形態又は多室形態としては、硬化可能な成分と硬化剤とを互いに分離しておく２個又はそれ以上の薄膜袋による薄膜形態も含まれ、この場合、薄膜袋の中身を例えば、ミキサーによって孔内に注入することができる。これらの容器形態及び薄膜形態は、上述のような反応を阻止するよう分離した反応性の成分と並んで他のモルタル成分例えば、充填剤、溶剤、粘稠剤、揺変剤、硬化制御剤等をも保持する。
【００１３】
【実施例】
上述の成分のモルタル材料に関して、水ガラスは一方の室に収容し、他方の室にセメント及びヒマシ油を保持する２室形態によって保持し、大部分の石英充填剤又は粘稠剤を水ガラスを収容する室に収容し、場合によっては両方に室に収容することができる。
【発明の属する技術分野】
セメントを含有する硬化可能な２成分モルタル材料の使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンカーロッドのような固定手段を孔内に固定するために多くの２成分モルタルが知られている。２成分モルタルとは、例えば、薬筒状の又は薄膜状の構体に対して一方に硬化可能な成分を他方に硬化剤を互いに分離して貯蔵し、成分の硬化を開始するために例えば、孔内で隔壁を破壊することによって又は薄膜状構体から絞り出して互いに反応を生ずるよう接触させる硬化可能な物質であると理解される。硬化可能成分として重合化可能な有機化合物及び硬化作用を開始するまでは分離しておく対応の硬化剤とよりなる２成分モルタルは広く普及している。
かつてはごく普通のセメント又は石膏を素地に注入していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多くのアンカー装置は、広義に解釈すると無機質の収容材料例えば、天然の岩石、岩盤又は人工岩石、コンクリート、レンガ、人工又は天然岩石の組積構造等に形成した孔内に挿入することが行なわれる。従って、アンカー装置の固定のためにセメントモルタルを使用する方法並びに無機質の珪酸塩よりなる収容材料にやはり無機質の珪酸塩物質を使用する方法を、システム的に一致させねばならない。
【０００４】
本発明の目的は、このようなシステム的に一貫性のあるモルタル材料の改善、特に、速い硬化速度を適正に遅延させる制御を可能にする２成分モルタル材料の使用方法を得るにある。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、硬化可能成分として微細なセメントを使用し、及び硬化剤としての水ガラスを使用し、前記硬化可能成分及び前記硬化剤は反応を阻止するように２室又は多室容器内に個別に分離しして収容保持し、アンカーロッド及びこのような固定手段を、無機質珪酸塩よりなる収容材料又は素地構造に形成した孔内に固定する作業条件の下では反応を生ずるために混合させるようにし、硬化剤を含まないモルタル成分の重量に対する微細セメントの割合を２０重量％〜５５重量％とし、前記微細セメントのＢＥＴ比表面積を３ｍ 2 ／ｇ〜８ｍ 2 ／ｇとしたことを特徴とする。
【０００６】
特に、分量が規定された微細セメントの代わりに普通の粒度のセメントを混ぜたこのような微細セメントの混合物も使用することができる。ただし、特別な用途として微細セメントの比率が低くても可能な場合にセメント全体の重量に対する微細セメントの比率は少なくとも４０重量％となるようにすべきであることが分かった。本発明の好適な実施例においては、微細セメントに関して、セメントのＢＥＴ比表面積を３m2/g〜８m2/g、好適には、４m2/g〜７m2/gとする。混合セメントとしては、特に、ポートランドセメント、アルミン酸塩セメント又はアルミナ溶融セメントを混合すると好適である。この場合、Ａｌ含有化合物の取り込みが行なわれ、硬化反応中にＡｌイオンが硬化物の形成に使用されるため、硬化物の安定性をもたらす上ではアルミン酸塩セメントが有利である。
【０００７】
前記水ガラスをナトリウム水ガラス又はカリウム水ガラス又はその双方を混合したアルカリ水ガラスとすると好適である。本発明の好適な実施例において、微細セメントと水ガラスを混合して使用することは、硬化反応を比較的速く進行させ、また周方向にゼオライト化合物の形成を生ずる。水ガラスを調合する場合には、水溶液及びアルカリ珪酸塩全重量に対するアルカリ珪酸塩の濃度を２０重量％〜６０重量％とする。簡単には市場で入手できる３０重量％〜５５重量％の濃度が好適である。水ガラスの全重量に対する濃度は、場合によっては沈殿することもあるアルカリ珪酸塩例えば、水和化した二酸化珪素をも計算に入れる。硬化剤として水ガラスに含まれる水のセメントに対する重量比はそれほど厳密ではないが、水ガラスに含まれる水対セメントの重量比を、０．２〜２．５対１、コストには０．３〜１．７対１とすること好適である。
【０００８】
本発明による２成分モルタル材料の使用方法においては、硬化可能成分及び／又は硬化剤に、通常既知のモルタル添加剤、例えば、充填剤、粘稠剤、溶剤、分散剤、揺変剤、不活性液体、安定剤、硬化速度制御剤、湿潤剤及び／又は他の既知のモルタル添加剤を添加することができる。充填剤としては、砂、石英、白墨、カオリン、有機繊維等をモルタル全重量に対して多くとも８０重量％の量を含有させることができる。硬化可能なセメントを含有する成分には、フタル酸塩、鉱油、ヒマシ油等のような軽量化する既知の混合物を添加することもできる。このような不活性液体を含むセメントペーストの粘性は、粘稠剤、発熱性珪酸のような揺変剤等により調整することができる。硬化可能成分と硬化剤との混合促進のため、水ガラスの粘性も、通常の粘性に影響を与える添加剤及び揺変性に影響を与える添加剤によって調整することができる。
【０００９】
本発明方法に使用するモルタル材料は、硬化剤を含まないモルタル成分の重量に対する微細セメントの割合を２０重量％〜５５重量％、好適には、２５重量％〜４５重量％とするとよい。
【００１０】
本発明により使用するモルタル材料は硬化が極めて急速であることが分かっている。本発明による硬化作業は、本発明による微細セメントの他に、ＢＥＴ比表面積が０．５m2/g〜１．１m2/gの標準的セメント粒度を有するセメントを含有させると好適である。本発明によれば、硬化遅延物質、好適には第３リン酸ナトリウムを含有する水化物のようなアルカリ燐酸塩を含有させると硬化を遅延させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、アンカーロッド等のアンカー手段を孔内に固定するため、硬化可能な成分としての微細なセメント及び硬化剤としてのアルカリ水ガラスとの２成分モルタル材料を使用することに関する。特に、本発明は本発明による２成分モルタルを２室形態又は多室形態で大量生産する発明に関する。従来は、２成分モルタル材料をガラス、合成樹脂又はセラミック製の容器に収納し、この容器内で硬化可能成分を硬化剤から破壊可能な隔壁により互いに分離して配置していた。このような容器形態を孔内に挿入し、硬化反応を開始するため容器も含めて存在する隔壁を例えば、アンカーロッドを打ち込むことによって破壊する。このような２室形態又は多室形態としては、硬化可能な成分と硬化剤とを互いに分離しておく２個又はそれ以上の薄膜袋による薄膜形態も含まれ、この場合、薄膜袋の中身を例えば、ミキサーによって孔内に注入することができる。これらの容器形態及び薄膜形態は、上述のような反応を阻止するよう分離した反応性の成分と並んで他のモルタル成分例えば、充填剤、溶剤、粘稠剤、揺変剤、硬化制御剤等をも保持する。
【００１３】
【実施例】
Claims (6)
- セメント含有硬化可能２成分モルタル材料の使用方法において、硬化可能成分として微細なセメントを使用し、及び硬化剤としての水ガラスを使用し、前記硬化可能成分及び前記硬化剤は反応を阻止するように２室又は多室容器内に個別に分離して収容保持し、アンカーロッド及びこのような固定手段を孔内に固定する作業条件の下では反応を生ずるために混合させるようにし、硬化剤を含まないモルタル成分の重量に対する微細セメントの割合を２０重量％〜５５重量％とし、前記微細セメントのＢＥＴ比表面積を３ｍ 2 ／ｇ〜８ｍ 2 ／ｇとしたことを特徴とする硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
- 前記水ガラスをナトリウム水ガラス及び／又はカリウム水ガラスのアルカリ水ガラスとした請求項１記載の硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
- 水ガラス溶液の全重量に対するアルカリ珪酸塩の濃度を２０重量％〜６０重量％とした請求項１または２に記載の硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
- 水ガラスに含まれる水対セメントの重量比を、０．２〜２．５対１とした請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
- 硬化可能成分及び／又は硬化剤に、充填剤、粘稠剤、溶剤、分散剤、揺変剤、不活性液体、安定剤、硬化速度制御剤、湿潤剤及び／又は他の既知のモルタル添加剤を添加した請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
- 硬化遅延物質としてアルカリ燐酸塩を含有させた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の硬化可能２成分モルタル材料の使用方法。
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