JP6654932B2 - 高強度グラウト組成物および高強度グラウト材 - Google Patents
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Description
その中で、鉄筋コンクリートやプレキャストコンクリートなどの構造物において鉄筋を接続させる鉄筋継手の間隙へ充填する鉄筋継手用のグラウト材がある(例えば特許文献1参照)。近年建築構造物の超高層化や大規模化に伴い、構造物自体の高強度化、ひいては、鉄筋継手自体も高強度化のものが求められていることから、充填する鉄筋継手用のグラウト材も高強度のものが求められている。
セメント、非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末および石膏類の合計100質量部に対し、セメント80〜96質量部、非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末2〜10質量部、石膏類2〜10質量部であり、
セメント100質量部に対し、減水剤0.15〜0.45質量部、消泡剤0.05〜0.4質量部、増粘剤0.05〜0.15質量部であり、
増粘剤(A)と増粘剤(B)の質量比が、(A)/(B)=30/70〜70/30である、高強度グラウト組成物。
〔2〕前記増粘剤が水溶性セルロース系増粘剤である〔1〕の高強度グラウト組成物。
〔3〕前記減水剤がポリカルボン酸塩系減水剤である〔1〕または〔2〕の高強度グラウト組成物。
〔4〕更に、膨張材を、セメント100質量部に対し、1〜8質量部含有する〔1〕〜〔3〕の何れかに記載の高強度グラウト組成物。
〔5〕〔1〕〜〔4〕の何れかに記載の高強度グラウト組成物と水とを含有する高強度グラウト材。
架橋剤としては、例えばホルムアルデヒド、ブチルアルデヒド、グリセリンアルデヒド等のモノアルデヒド、グリオキサール、アセトアルデヒド、テレフタルアルデヒド等のジアルデヒド、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン類、タンニン酸やジグリシジルエーテル等が挙げられ、ジアルデヒド特にグリオキサールが好ましい。
水酸基が架橋されていない増粘剤とは、上記の架橋剤による増粘剤成分表面の一時疎水化処理を行っていない増粘剤である。
上記の増粘剤(A)と増粘剤(B)を併用することで、高強度グラウト組成物を練混ぜた後の初期流動性を高くすることができ、かつ、高強度グラウト材として鉄筋継手に充填した後の垂れを少なくすることができ、さらには増粘剤量を少なくすることができることから所定の強度を得られ易くなる。
増粘剤(B)は、粘度が1000〜5000mPa・sのものを用いるが、1500〜5000mPa・sのものが好ましく、2000〜5000mPa・sのものがより好ましい。粘度が5000mPa・sを超えると混練時にやや流動化し難く又フロー値が不足する。また、粘度が1000mPa・s未満では、垂れが生じ易い。
また、上記増粘剤(A)と増粘剤(B)の内訳としては良好な流動性を得る点、充填後のダレを抑制する点、所定の強度を得る点から質量比で(A)/(B)=30/70〜70/30の範囲での使用が好ましい。
本発明で用いる膨張材としては、水和により例えば水酸化カルシウムやエトリンガイト等の水和物の結晶が成長し、嵩体積が大きくなる物質を主要成分とするものであれば何れのものでも良く、具体的には、生石灰、カルシウムサルホアルミネート、無水石膏、マグネシア、石灰系膨張材、エトリンガイト系膨張材等が好適な例として挙げられ、これら又はこれらに類する物質の一種又は二種以上を使用することが可能である。なかでも、生石灰系膨張材は一般に水和活性反応が高く、特に、初期収縮を抑制する効果に優れるが知られているので好ましい。膨張材の含有量は、膨張材の添加効果を得、所定の強度を確保する点から、セメント100質量部に対し、1〜8質量部とすることが好ましい。より好ましい膨張材の含有量は、セメント100質量部に対し、2〜6質量部である。
セメントN:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
セメントH:早強ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末:市販品(BASFジャパン社製焼成カオリン、商品名「メタマックス」)
石膏類:II型無水石膏(ブレーン比表面積:7100cm2/g)
増粘剤1:水溶性セルロース系増粘剤 市販品(水溶性セルロースエーテル)、増粘剤(A)
(20℃における2質量%水溶液の粘度値:270mPa・s)
増粘剤2:水溶性セルロース系増粘剤 市販品(水溶性セルロースエーテル)
(20℃における2質量%水溶液の粘度値:30000mPa・s)
増粘剤3:グリオキサールによる表面一時疎水化処理した水溶性セルロース系増粘剤 市販品(水溶性セルロースエーテル)、増粘剤(B)
(20℃における2質量%水溶液の粘度値:4000mPa・s)
増粘剤4:グリオキサールによる表面一時疎水化処理した水溶性セルロース系増粘剤 市販品(水溶性セルロースエーテル)
(20℃における2質量%水溶液の粘度値:15000mPa・s)
減水剤:ポリカルボン酸塩系高性能減水剤 市販品
膨張材:石灰系膨張材 市販品
消泡剤:ポリエーテル系消泡剤 市販品
水:佐倉市上水
・流動化時間
高強度グラウト組成物と水道水を接してから撹拌を開始し、グラウト材が流動化するまでの時間を測定した。流動化するまでの時間とは目視で粉体部分(高強度グラウト組成物)が認められなくなるまでの時間とした。流動化時間が20秒以内のものを〇(練混ぜし易い、良好)、20〜30秒のものを△(やや練混ぜしやすい)、30秒以上のものを×(練混ぜし難い)と判断した。
JIS R 5201の「セメントの物理試験方法」の凝結試験時の使用する容器をフローコーンとして、フローテーブルの上に載せたアクリル板(50cm×50cm×1cm)の上にフローコーンを置き、引き上げた時のフローの拡がりを測定した。フロー値の指標としては、120mm未満では、カートリッジへの注入が困難な場合やコーキングガンを用いての継手充填時の負荷が大きく、200mm以上では継手充填後の垂れが大きくなる。
土木学会基準JSCE−G 505−1999「円柱供試体を用いたモルタルまたはセメントペーストの圧縮強度試験方法」に準じ、材齢7日の圧縮強度を測定した。このとき供試体は、材齢1日で脱型し、その後20℃の水中で試験直前まで養生した。
高強度グラウト材をカートリッジに入れ、コーキングガンを用いて垂直に設置した鉄筋継手内に充填し、継手上部又は下部からグラウト材料が流出した時に充填終了とした。充填終了後、継手上部から流出したグラウト材が凹んだ場合は、注入したグラウト材が流れ出た、つまりは垂れが大きい為×(不良)と評価し、凹みが認められなかった場合は〇(良好)と評価した。
一方、比較例に相当するグラウト材のうち、No.8、9は練混ぜし難く、No.9、10はフロー値が120mm未満であることから、流動性が不良であり、カートリッジへの注入が困難な場合やコーキングガンを用いての継手充填時の負荷が大きくなる。No.8は材齢7日において圧縮強度が100N/mm2に満たない。
Claims (5)
- セメント、非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末、石膏類、減水剤、消泡剤、水酸基が架橋されていない2質量%濃度の粘度が1000mPa・s未満の増粘剤(A)および一部の水酸基が架橋された20℃における2質量%濃度の粘度が1000〜5000mPa・sの増粘剤(B)を含有し、含有割合が、
セメント、非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末および石膏類の合計100質量部に対し、セメント80〜96質量部、非晶質アルミノ珪酸鉱物粉末2〜10質量部、石膏類2〜10質量部であり、
セメント100質量部に対し、減水剤0.15〜0.45質量部、消泡剤0.05〜0.4質量部、増粘剤0.05〜0.15質量部であり、
増粘剤(A)と増粘剤(B)の質量比が、(A)/(B)=30/70〜70/30である、高強度グラウト組成物。 - 前記増粘剤が水溶性セルロース系増粘剤である請求項1記載の高強度グラウト組成物。
- 前記減水剤がポリカルボン酸塩系減水剤である請求項1または2記載の高強度グラウト組成物。
- 更に、膨張材を、セメント100質量部に対し、1〜8質量部含有する請求項1〜3の何れか1項記載の高強度グラウト組成物。
- 請求項1〜4の何れか1項記載の高強度グラウト組成物と水とを含有する高強度グラウト材。
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