JP7197290B2 - Anchor element fixing method and hydraulic composition used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、例えばカルバート、ダム堤体、建物のようなコンクリート躯体や岩盤に、鉄筋やアンカーボルトのようなアンカー素子を定着させるためのアンカー素子定着方法及びれに用いられる水硬性組成物に関する。 The present invention relates to an anchor element fixing method for fixing anchor elements such as reinforcing bars and anchor bolts to concrete structures such as culverts, dam bodies, buildings, and bedrock, and to a hydraulic composition used therein.
カルバート、ダム堤体、トンネル、建物のような既存のコンクリート製人工構造物の耐震強度や耐久性を高めるために、せん断耐力を向上させる補強工事が行われている。また、法面を覆ってそれの崩落を防止するという所謂張コンクリートに、必要に応じて落石防護網や雪崩防止柵のような工作物を取り付ける工事が行われている。これらの工事は、コンクリート構造物を形成しているコンクリート躯体や岩盤に、ドリルやコアボーリングマシンのような回転工具で円筒形の削孔を形成し、そこへ硬化性の定着剤を入れ、さらに鉄筋やアンカーボルトのようなアンカー素子を打ち込んで定着させるというものである。 In order to increase the seismic strength and durability of existing concrete man-made structures such as culverts, dam bodies, tunnels, and buildings, reinforcement work is being carried out to improve shear strength. In addition, construction work is being carried out to attach structures such as falling rock protection nets and avalanche prevention fences to so-called reinforced concrete, which covers slopes and prevents them from collapsing, as necessary. In these constructions, a cylindrical hole is drilled in the concrete frame and bedrock that form the concrete structure with a rotary tool such as a drill or core boring machine, a hardening fixing agent is added, and then Anchor elements such as rebars and anchor bolts are driven in and fixed.
このようなアンカー素子定着工事に用いられる定着剤として、セメントを含む水硬性組成物が採用されている。アンカー素子定着工事においては、この水硬性組成物を水と混合して硬化性ペーストを調製し、これをアンカー素子と削孔の内壁面との間に充填し、養生を経て硬化性ペーストを硬化させて硬化物とする。硬化物が所望の強度を発揮するように、水硬性組成物に対する水の量は予め決められており、さらに両者を均一に混合することを要する。この硬化性ペーストの調製方法として、袋のようなパウチ容器に収容された水硬性組成と水とを、パウチ容器内で混合する方法が知られている。 A hydraulic composition containing cement is used as a fixing agent used in such anchor element fixing work. In the anchor element fixing work, this hydraulic composition is mixed with water to prepare a hardening paste, which is filled between the anchor element and the inner wall surface of the drilled hole, and cured to harden the hardening paste. to obtain a cured product. The amount of water relative to the hydraulic composition is predetermined so that the cured product exhibits the desired strength, and it is necessary to evenly mix the two. As a method for preparing this curable paste, a method is known in which a hydraulic composition contained in a bag-like pouch container and water are mixed in the pouch container.
例えば特許文献1に、仕切具で二つに区画されたパウチ容器の上側収納部に水硬性組成物を収容し、下側収納部に水を収容しているパウチ容器の上端部と下端部とを引っ張ることによって仕切具を外し、水硬性組成物を水に落下させた後、パウチ容器を手で揉んだり振ったり、また機械で振動を付与したりして両者を混合し、硬化性ペーストを調製するというパウチ容器の使用方法が記載されている。この方法によれば、大掛かりな混練装置が不要であるので、アンカー素子定着工事へ手軽に適用できる。 For example, in Patent Document 1, a pouch container divided into two by a partition contains a hydraulic composition in the upper storage part, and a pouch container containing water in the lower storage part. After removing the partition by pulling the hydraulic composition and dropping the hydraulic composition into the water, the two are mixed by kneading or shaking the pouch container by hand or by applying vibration with a machine to form a curable paste. A method of using the pouch container to prepare is described. Since this method does not require a large-scale kneading device, it can be easily applied to anchor element fixing work.
しかし、このパウチ容器の使用方法は、水硬性組成物の重量に仕切部が耐えうる程度の量しか収容できず、パウチ容器内の水硬性組成物が少量に限られるので、調製可能な硬化性ペーストの量も少量に限られる。そのため、例えば施工箇所が二~三箇所から十箇所程度の小規模なアンカー素子定着工事に適している。しかしながら、このパウチ容器を用いて二十箇所を超えるような中規模以上のアンカー素子定着工事を行う場合、何度も硬化性ペーストを調製する必要がある。また水硬性組成物と水との混合時、パウチ容器を手で揉んだり振ったりする方法によれば、作業者の技量に依存し調製される硬化性ペーストの品質を一定に保つのが困難である。一方、特許文献1には機械で振動を付与して水硬性組成物と水とを混合する旨が記載されているものの、具体的な混合方法が開示されていない。 However, this method of using the pouch container can accommodate only the amount that the partition can withstand the weight of the hydraulic composition, and the hydraulic composition in the pouch container is limited to a small amount. The amount of paste is also limited to a small amount. Therefore, it is suitable for small-scale anchor element fixing work, for example, where the number of construction locations is from 2 to 3 to about 10 locations. However, when this pouch container is used for medium-scale or larger anchor element fixing work, such as more than 20 locations, it is necessary to prepare the curable paste many times. In addition, according to the method of kneading or shaking the pouch container by hand when mixing the hydraulic composition and water, it is difficult to keep the quality of the prepared curable paste constant, depending on the skill of the operator. be. On the other hand, Patent Literature 1 describes that a hydraulic composition and water are mixed by mechanically imparting vibration, but does not disclose a specific mixing method.
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、小規模だけでなく中規模のアンカー素子定着工事にも適用でき、かつ水硬性組成物と水とを簡便な方法によって短時間で均一に混合及び混練できることにより、常に同じ品質の硬化性ペーストを調製できるアンカー素子定着方法及びそれに用いられる水硬性組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is applicable not only to small-scale anchor element fixing work but also to medium-scale anchor element fixing work. It is an object of the present invention to provide a method for fixing an anchor element and a hydraulic composition used therefor, which can always prepare a curable paste of the same quality by mixing and kneading together.
前記の目的を達成するためになされた、本発明のアンカー素子定着方法は、水硬性組成物を収容している袋体と、外界と前記袋体の内空とをそれの上端辺部で連通させているポートとを有するパックに、水が入ったボトルに取り付けられ鱗状環部を有するコネクタに接続された接続チューブを介して鱗状環部を有する前記ポートから、又は水が入ったボトルに取り付けられテーパーを有する注水ノズルを介して前記ポートから、液密に前記水を入れる工程と、前記水硬性組成物及び前記水を遺漏させないキャップを前記ポートに取り付け、前記パックに外力を加えることにより、前記水硬性組成物と前記水とを混合して硬化性ペーストを調製する工程と、前記キャップを除去した後、前記袋体を潰すことによって、前記硬化性ペーストを前記ポートから押し出してコンクリート躯体に開けられた削孔へ注入する工程と、前記硬化性ペーストに突き刺しながら前記削孔にアンカー素子を挿入し、前記硬化性ペーストを硬化させる工程とを、有するものであって、
前記水硬性組成物が、
ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を含有する水硬成分と、
シリカ微粒子、及び/又はカオリンを含んでいる強度増進剤と、
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸、及びこれらの塩から選ばれるスルホン酸系流動化剤と、ポリカルボン酸、下記化学式(1)
クエン酸、クエン酸ナトリウム、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、サリチル酸、m-オキシ安息香酸、及びp-オキシ安息香酸から選ばれるオキシカルボン酸と、リグニンスルホン酸と、ソルビトール、ペンチトール、及びヘキシトールから選ばれる糖アルコールと、オキシカルボン酸及び/又はリグニンスルホン酸のリチウム塩、カリウム塩、及びナトリウム塩から選ばれるそのアルカリ金属塩、そのマグネシウム塩、及びそのカルシウム塩から選ばれるアルカリ土類金属塩との少なくとも何れかである凝結時間調整剤と、
JIS G5901(2016)に準拠した粒度区分を4~8号としている細骨材と
を含んでいる。
The anchor element fixing method of the present invention, which has been devised to achieve the above object, provides a bag body containing a hydraulic composition, and a top side portion of the bag body that communicates with the outside world and the inner space of the bag body. from the port with the scaly ring through a connecting tube attached to the bottle containing the water and connected to a connector with the scaly ring , or to the bottle containing the water. A step of liquid-tightly introducing the water from the port through a water injection nozzle having a taper, attaching the hydraulic composition and a cap that does not leak the water to the port, and applying an external force to the pack, A step of mixing the hydraulic composition and the water to prepare a hardening paste, and after removing the cap, crushing the bag body to push out the hardening paste from the port and form a concrete skeleton. and inserting an anchor element into the drilled hole while penetrating the curable paste to cure the curable paste ,
The hydraulic composition is
a hydraulic component containing Portland cement, alumina cement, and a quick setting agent;
a strength enhancer comprising fine silica particles and/or kaolin;
A sulfonic acid-based fluidizing agent selected from naphthalenesulfonic acid formalin condensates, melamine sulfonic acid formalin condensates, aromatic sulfonic acid formalin condensates, polystyrene sulfonic acid, and salts thereof, polycarboxylic acid, and the following chemical formula (1):
oxycarboxylic acids selected from citric acid, sodium citrate, gluconic acid, tartaric acid, malic acid, salicylic acid, m-oxybenzoic acid and p-oxybenzoic acid, ligninsulfonic acid, sorbitol, pentitol and hexitol a sugar alcohol selected, and an alkaline earth metal salt selected from alkali metal salts thereof, magnesium salts thereof, and calcium salts thereof selected from lithium salts, potassium salts, and sodium salts of oxycarboxylic acids and/or lignosulfonic acids; a setting time modifier that is at least one of
Fine aggregate with a particle size classification of 4 to 8 in accordance with JIS G5901 (2016)
contains .
アンカー素子定着方法は、前記外力が器具の押圧力及び/又は人力であってもよい。 In the anchor element fixing method, the external force may be the pressing force of an instrument and/or human power.
アンカー素子定着方法は、前記器具が、円柱形をなしそれの側面で前記パックを押圧する回転体と前記回転体の中心軸を貫通してそれを軸支している回転軸とを有している押圧ローラーであってもよい。 In the anchor element fixing method, the instrument has a cylindrical rotating body that presses the pack with its side surface and a rotating shaft that penetrates the central axis of the rotating body and supports it. It may be a pressure roller that is
アンカー素子定着方法は、例えば、前記人力が、前記パックを踏む力、揉む力、及び/又は振る力であるものが挙げられる。 The anchor element fixing method includes, for example, a method in which the human force is the force of stepping on, the force of kneading, and/or the force of shaking the pack.
アンカー素子定着方法は、例えば、前記水を入れる工程の直後に、前記パックを押して、前記パック内の空気を前記ポートから排出するものが挙げられる。 An anchor element fixing method includes, for example, pressing the pack immediately after the step of adding water to discharge the air in the pack from the port.
アンカー素子定着方法は、注入量指示マークを付した注入チューブを先端部に嵌めているノズルが前記ポートに取り付けられており、前記注入チューブを前記削孔に挿し込んで前記硬化性ペーストを注入しつつ前記注入チューブを前記削孔から抜去する方向に前記パックを移動させ、前記注入量指示マークが前記削孔から出没したときに、前記硬化性ペーストの注入を完了するものであってもよい。 In the anchor element fixing method, a nozzle having an injection tube with an injection amount indication mark attached to the tip thereof is attached to the port, and the injection tube is inserted into the drilled hole to inject the hardening paste. The pack may be moved in a direction in which the injection tube is removed from the drilled hole, and the injection of the hardening paste is completed when the injection amount indication mark appears and disappears from the drilled hole.
アンカー素子定着方法は、前記袋体が最大で3000gの前記水硬性組成物を収容しているものであってもよい。 In the anchor element fixing method, the bag may contain a maximum of 3000 g of the hydraulic composition.
アンカー素子定着方法は、例えば、記水硬性組成物の100質量部当たりに、前記水の25~37質量部を入れるものが挙げられる。 The anchor element fixing method includes, for example, adding 25 to 37 parts by mass of the water to 100 parts by mass of the hydraulic composition.
アンカー素子定着方法は、前記水硬性組成物が、ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を含有する水硬成分と、強度増進剤と、遅延型流動化剤と、凝結時間調整剤と、JIS G5901(2016)に準拠した粒度区分を4~8号としている細骨材とを含んでいるものである。 In the anchor element fixing method , the hydraulic composition comprises a hydraulic component containing portland cement, alumina cement, and a quick setting agent, a strength enhancer, a retarding fluidizer, a setting time adjuster, and JIS It contains fine aggregate with a particle size classification of No. 4 to No. 8 in accordance with G5901 (2016).
アンカー素子定着方法は、前記水硬性組成物が前記ポルトランドセメントを20~50質量部、前記アルミナセメントを30~60質量部、前記急結剤を10~40質量部、前記強度増進剤を1~10質量部、前記遅延型流動化剤を0.1~2質量部、前記凝結時間調整剤を1~10質量部、及び前記細骨材を10~40質量部とするものであってもよい。 In the anchor element fixing method , the hydraulic composition contains 20 to 50 parts by mass of the portland cement, 30 to 60 parts by mass of the alumina cement, 10 to 40 parts by mass of the quick setting agent, and 1 to 40 parts by mass of the strength enhancer. 10 parts by mass, 0.1 to 2 parts by mass of the retarding fluidizing agent, 1 to 10 parts by mass of the setting time adjusting agent, and 10 to 40 parts by mass of the fine aggregate. .
アンカー素子定着方法は、例えば、前記遅延型流動化剤が、スルホン酸系流動化剤及び/又はカルボン酸系流動化剤を含んでいるものが挙げられる。 In the anchor element fixing method , for example, the delayed fluidizing agent contains a sulfonic acid fluidizing agent and/or a carboxylic acid fluidizing agent.
アンカー素子定着方法は、前記強度増進剤が、シリカ微粒子及び/又はカオリンを含んでいてもよい。
アンカー素子定着方法は、例えば、前記遅延型流動化剤が、前記ポリカルボン酸エーテルである前記カルボン酸系流動化剤であって、前記ポリカルボン酸エーテルが、前記単量体(1):単量体(2)を10~95質量%:5~90%質量%とするというものである。
アンカー素子定着方法は、例えば、前記遅延型流動化剤が、前記単量体(1)を、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びエトキシポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも何れかとし、前記単量体(2)を、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、及びこれらの金属塩から選ばれる少なくとも何れかとするというものである。
In the anchor element fixing method , the strength enhancer may contain silica fine particles and/or kaolin.
In the anchor element fixing method, for example, the delayed fluidizing agent is the carboxylic fluidizing agent that is the polycarboxylic ether, and the polycarboxylic ether is the monomer (1): 10 to 95% by mass: 5 to 90% by mass of the polymer (2).
In the anchor element fixing method, for example, the retarding fluidizing agent comprises the monomer (1), polyethylene glycol mono(meth)acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polybutylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylate, ethoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolybutylene glycol mono(meth)acrylate, and ethoxypolybutylene At least one selected from glycol mono(meth)acrylate, and the monomer (2) is at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and metal salts thereof.
アンカー素子定着方法は、例えば、前記シリカ微粒子が、シリカフュームであるものが挙げられる。 As for the anchor element fixing method , for example, the silica fine particles are silica fume.
アンカー素子定着方法に用いられる水硬性組成物は、ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を含有する水硬成分と、強度増進剤と、遅延型流動化剤と、凝結時間調整剤と、JIS G5901(2016)に準拠した粒度区分を4~8号としている細骨材とを含んでいる。 The hydraulic composition used in the anchor element fixing method includes a hydraulic component containing Portland cement, alumina cement, and a quick setting agent, a strength enhancer, a retarded fluidizer, a setting time adjuster, and JIS It contains fine aggregate with a particle size classification of No. 4 to No. 8 in accordance with G5901 (2016).
本発明のアンカー素子定着方法によれば、水は予めパックに収容されておらず用時に所要量をパックに入れるため、仕切具で水と水硬性組成物とを区画することを要しないから、パックの構成を簡素にできるとともに、輸送時や保管時に仕切具が外れたり緩んだりして両者が接触してしまう不具合を生じない。また、仕切具が外れないよう慎重にパックを取り扱うことを要しないから、簡便に輸送したり保管したりできる。さらに仕切具の耐荷重を考慮することなく、小規模から中規模まで施工規模に応じた量の水硬性組成物をパックに収容しておき、適当な量の硬化性ペーストを調製できる。 According to the anchor element fixing method of the present invention, since water is not stored in the pack in advance and the required amount is put into the pack at the time of use, it is not necessary to separate the water and the hydraulic composition with a partition. The structure of the pack can be simplified, and the problem of contact between the two due to the separation or loosening of the partition during transportation or storage does not occur. In addition, since it is not necessary to handle the pack carefully so as not to remove the partition, the pack can be easily transported and stored. Furthermore, without considering the load bearing capacity of the partition, an appropriate amount of curable paste can be prepared by storing an amount of the hydraulic composition in a pack according to the construction scale from small to medium scale.
アンカー素子定着方法において、外力を加えるための器具が回転体と回転軸とを有する押圧ローラーであると、作業者は回転軸を握って袋体上で押圧ローラーを往復させるだけで水硬性組成物と水とを混合及び混練できるので、特段の要領が不要で作業者が有する作業の習熟度に依存せず、速やかに硬化性ペーストを調製できる。またアンカー素子定着方法によれば、パックを踏んだり、揉んだり、振ったりするという極めて簡便な方法で、水硬性組成物と水とを混合できる。 In the anchor element fixing method, if the device for applying the external force is a pressing roller having a rotating body and a rotating shaft, the operator can grip the rotating shaft and reciprocate the pressing roller on the bag body to form the hydraulic composition. and water can be mixed and kneaded, so that a curable paste can be quickly prepared without requiring special procedures and without depending on the skill level of the operator. Further, according to the anchor element fixing method, the hydraulic composition and water can be mixed by a very simple method such as stepping on, kneading, or shaking the pack.
アンカー素子定着方法において、注入量指示マークが付された注入チューブを用いると、作業者がコンクリート躯体に開けられた削孔から注入チューブを抜去する方向へとパックを移動させながら硬化性ペーストを注入し、注入量指示マークが削孔の開口から出没した時点で注入を完了するだけという簡素な作業で、過不足なしで規定量の硬化性ペーストを削孔内に注入できる。それにより、硬化性ペーストが注入された削孔へアンカー素子を挿入する工程において、過剰量の硬化性ペーストが削孔の開口から溢れないので、経済的であり、廃棄物を削減できる。さらに硬化性ペーストの注入量不足が生じず、後の工程で不足分の硬化性ペーストを追加注入することを要さないから、アンカー素子定着工事を速やかに進めることができる。 In the anchor element fixing method, if the injection tube with the injection amount indication mark is used, the worker can inject the hardening paste while moving the pack in the direction of removing the injection tube from the hole drilled in the concrete frame. Then, a specified amount of curable paste can be injected into the drilled hole without excess or deficiency by a simple operation of completing the injection when the injection amount indication mark appears and disappears from the opening of the drilled hole. Accordingly, in the process of inserting the anchor element into the drilled hole into which the hardening paste is injected, an excessive amount of the hardening paste does not overflow from the opening of the drilling, which is economical and reduces waste. In addition, since there is no shortage of the curable paste to be injected, and there is no need to additionally inject the insufficient amount of the curable paste in the subsequent process, the work of fixing the anchor elements can be carried out quickly.
上記のアンカー素子定着方法に用いられる水硬性組成物によれば、高い流動性を有する硬化性ペーストを調製できるので、打込機材を用いることなく硬化性ペーストが注入された削孔にアンカー素子を手で打込むことができる。また、多数の削孔へ流れ作業で次々と硬化性ペーストを注入できるので、短時間に多数箇所の施工が可能である。 According to the hydraulic composition used in the anchor element fixing method, it is possible to prepare a curable paste having high fluidity, so that the anchor element can be placed in the drilled hole into which the curable paste is injected without using a driving tool. Can be driven by hand. In addition, since the curable paste can be injected one after another into many drilled holes in an assembly line operation, it is possible to perform construction at many locations in a short time.
水硬性組成物が、強度増進剤としてポゾラン活性に富むシリカ微粒子やカオリンを含んでいると、凝結開始後に緻密な水和物の結晶を生成するので、極めて高い圧縮強度を有する硬化体を得ることができる。 If the hydraulic composition contains silica fine particles or kaolin rich in pozzolanic activity as a strength enhancer, dense hydrate crystals are formed after the start of setting, so that a hardened body having extremely high compressive strength can be obtained. can be done.
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。 Modes for carrying out the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to these modes.
本発明のアンカー素子定着方法の一例を図1~4を参照しつつ説明する。図1は、アンカー素子定着方法の前半工程を示している。図1(a)に示すように、アンカー素子定着方法に用いられるパック10は、角丸の矩形をなしているフィルム同士がそれらの周縁で一定幅の帯状に溶着された溶着帯11aを有している袋体11と、この袋体11の上端辺部11a1で溶着帯11aとともに溶着して固定されたポート12とを、有している。ポート12は筒形をなしており、袋体11の内空と外界とを連通させている。ポート12の上部の外面にキャップ13(図1(b)参照)の内面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじが設けられている。袋体11に、内容物として粉体である水硬性組成物C1のみが収容されている。水硬性組成物C1は、水Wと接触することによって硬化性ペーストに変化し、さらに水和反応を生じて硬化して硬化体を生成する。
An example of the anchor element fixing method of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the first half of the anchor element fixing method. As shown in FIG. 1(a), the
袋体11において、ポート12を有する上端辺部11a1及びこれに対向している下端辺部11a3の長さは、袋体11の側辺部11a2の長さよりも短いことが好ましい。具体的に、袋体11の外寸は、上端辺部11a1及び下端辺部11a3の長さ(横の長さ)は、100~300mmであることが好ましく、100~250mmであることがより好ましく、100~200mmであることがより一層好ましい。また、側辺部11a2の長さ(縦の長さ)は、200~500mmであることが好ましく、250~500mmであることが好ましく、250~400mmであることがさらに好ましく、300~400mmであることがより一層好ましい。袋体11の外寸は、これらの範囲内において、収容する水硬性組成物C1の量(質量及び体積)と袋体11に注入される水Wの量(質量及び体積)に応じて決定される。
In the
また、袋体11に収容されている水硬性組成物C1の質量は、100~3000gである。収容量はこの間であればよく、例えば500g、1000g、1500g、2000g、及び2500gのように施工箇所数や定着させるべきアンカー素子の太さ及び長さに応じて適宜選択できる。袋体11に収容されている水硬性組成物C1の質量が3000gを超えると、後述するように、水硬性組成物C1に水Wを加えて調製された硬化性ペーストC2(図1(d)参照)が重くなりすぎて人の手による作業性が低下する。
Further, the mass of the hydraulic composition C1 accommodated in the bag 11 is 100-3000 g. The storage capacity may be within this range, and can be appropriately selected from, for example, 500 g, 1000 g, 1500 g, 2000 g, and 2500 g, depending on the number of construction sites and the thickness and length of the anchor element to be fixed. When the mass of the hydraulic composition C1 contained in the
まず、袋体11の上端辺部11a1を右手31で挟むように支えつつ、パック10が直立するように適当な平台(不図示)に載せる。ポート12に螺合されてそれを覆っているキャップ13(図1(b)参照)を外す。次いで、下方に向かって漸次窄んだ円錐形をなしている円錐部21aとこの円錐部21aの頂部に接続し下方へ向かって緩やかに縮径している管部21bとを有する漏斗21の管部21bを、それの下方先端部からポート12へ挿し込む。管部21bは下方先端部に向かって緩やかに縮径したテーパーを有しており、それの下方先端部の外径はポート12の開口径よりもわずかに小さく、かつそれの中程の外径はポート12の開口径よりも大きい。そのため、漏斗21の管部21bはポート12と篏合して、漏斗21がポート12から脱落しない。
First , while supporting the upper edge portion 11a1 of the
パック10が平台上で直立するように右手31でパック10を支えつつ、水Wが入れられたビーカー41を左手32で持つ。ビーカー41内に、水硬性組成物C1の質量に対応する規定量の水Wが、予め計量されて入れられている。作業者は、ビーカー41をゆっくりと傾けて、水Wを漏斗21の円錐部21aへ注ぐ。それにより、水Wが袋体11内に流入する。水Wは、袋体11の内側面を伝って水硬性組成物C1に到達し、それに吸収される。作業者は、ビーカー41内の水Wの全量を、袋体11に入れる。それにより、規定量の水Wが水硬性組成物C1に吸収される。
While supporting the
水硬性組成物C1の100質量部当たり水W量は、20~37質量部であることが好ましく、25~35質量部であることがより好ましく、25~30質量部であることがより一層好ましい。水Wの量がこの下限値未満であると、水Wの量が不足して均質な硬化性ペーストC2を調製できず、所期の強度を有する硬化体C3(図4(f)参照)が得られない。一方水Wの量がこの上限値を超えると、硬化性ペーストC2が硬化し難い上、必要な強度を有する硬化体C3を形成できない。また、水の温度は、5~40℃であることが好ましく、10~20℃であることがより好ましい。 The amount of water W per 100 parts by mass of the hydraulic composition C 1 is preferably 20 to 37 parts by mass, more preferably 25 to 35 parts by mass, even more preferably 25 to 30 parts by mass. preferable. If the amount of water W is less than this lower limit, the amount of water W is insufficient to prepare a homogeneous curable paste C 2 , and the cured body C 3 having the desired strength (see FIG. 4(f) ) is not obtained. On the other hand, if the amount of water W exceeds this upper limit, it is difficult to harden the hardening paste C2 , and the hardened body C3 having the necessary strength cannot be formed. The temperature of water is preferably 5 to 40°C, more preferably 10 to 20°C.
次いでポート12から漏斗21を取り外し、図1(b)に示すようにポート12にキャップ13を螺合して取り付ける。それによりキャップ13が、ポート12の開口を覆って液密に塞いでいるので、袋体11内の水硬性組成物C1と水Wとが遺漏しない。作業者は、両手31,32でパック10を掴んで袋体11を揉む。それにより袋体11が変形し、水硬性組成物C1と水Wとが予備混合される。このとき、必要に応じて上端辺部11a1を下に、かつ下端辺部11a3上に向けるようにパック10を天地逆転させたり、パック10を水平又は垂直方向へ揺するように往復させたり、袋体11を折り曲げたりしてもよい。なお、水硬性組成物C1及び水Wとともに、空気Aが袋体11の内空の体積の一部を占めていてもよい。この工程において、水硬性組成物C1の上方から注入された水Wが下端辺部11a3付近に到達するほど強い力でかつ長時間、袋体11を揉むことを要しない。後に押圧用器具を用いてそれらを十分に混合できることに加え、作業者の負担が増大し、水硬性組成物C1と水Wとの混合物が凝結始発に到達し硬化を開始する恐れがあるからである。
The
図1(c)に示すように、再びパック10が平台上で直立するように右手31でパック10を支える。キャップ13を左手32で緩め、さらに右手31で袋体11を掴んだり押したりすることにより、袋体11を変形させる。それにより、袋体11の内側面の少なくとも一部が面接触して、袋体11内の空気Aがポート12から排出される。このとき、袋体11上方の空気滞留部を右手31で挟み、そのまま右手31を上端辺部11a1に向かってスライドさせると、空気Aを速やかに排出できる。空気Aの大部分が排出されたところで、作業者はキャップ13を再度締める。
As shown in FIG. 1(c), the
図1(d)に、パック10を押圧用器具で押圧することにより、硬化性ペーストC2を調製する工程を示す。同図に示す押圧用器具は、円柱形をなしている回転体51と、棒状の回転軸52とを有している押圧ローラー50である。回転体51は、平行に向かい合った合同な二つの円形の底面51a1,51a2と、底面51a1,51a2との円周同士を繋いでいる側面51bとを有している。回転軸52は回転体51の中心軸を貫通し、回転体51を回転自在に軸支している。また回転軸52は、回転体51の両底面51a1,51a2で夫々突き出ている。回転軸52の突き出た箇所は、押圧ローラー50を操作するのに作業者が握ることができるグリップ52aである。
FIG. 1(d) shows the process of preparing the curable paste C2 by pressing the
ポート12が水平となる向きで、適当な平台の上にパック10を載置し、さらに回転体51の側面51bとパック10の外側面とが接触するように押圧ローラー50を袋体11上に載せる。回転体51の両底面51a1,51a2で夫々突き出たグリップ52aを、右手31及び左手32で夫々握って押圧ローラー50を支える。グリップ52aを平台方向へ押し付けながら、回転軸52を上端辺部11a1方向、及び下端辺部11a3方向へ交互に動かす。図1(d)の二点鎖線矢印に示すように、回転体51がこの動きに追従し、回転しながら袋体11上を往復する。また、押圧ローラー50を、一方の側辺部11a2と他方の側辺部11a2との間で往復させながら、上端辺部11a1方向及び下端辺部11a3方向へ交互に動かしてもよく、袋体11の対角線上で動かしてもよい。このように押圧ローラー50を動かすことにより、袋体11内に平台方向(垂直方向)への押圧力に加えて、水平方向への押圧力をも加えることができる。それにより水硬性組成物C1及び水Wを袋体11内でランダムに循環させて、撹拌することができる。
The
押圧ローラー50の動きは、水硬性組成物C1及び水Wの体積や袋体11の寸法に依るが、1~5秒/往復とすることが好ましく、2~4秒/往復とすることがより好ましく、2~3秒/往復とすることがより一層好ましい。また、押圧ローラー50による混合撹拌工程を、20~60秒行うことが好ましく、20~50秒行うことがより好ましく、30~50秒行うことがより一層好ましい。
The movement of the
このとき、水硬性組成物C1及び水Wは、回転体51の動き及び押圧力によって混合及び撹拌されながら、パック10内を循環するように流動する。それにより、袋体11の角部(上下端辺部11a1,11a3と側辺部11a2との接続部)のように、水硬性組成物C1が流動し難かったり、水Wが到達し難かったりする箇所にまで移動する。それにより袋体11の角部で、水硬性組成物C1や水Wが滞留せず、押圧ローラー50を用いた混合・撹拌工程中、常に流動する。その結果、硬性組成物C1と水Wとを満遍なく均質に混合できるので、それらが偏在していない硬化性ペーストを調製できる。
At this time, the hydraulic composition C 1 and the water W are mixed and stirred by the movement of the rotating body 51 and the pressing force, and flow so as to circulate within the
この硬化性ペーストの調製工程において、押圧ローラー50は回転体51及び回転軸52というたった二つの部品で構成されているので、製造し易く安価である上、それの操作方法は簡素であり、電力のような動力源を要する上に高価で煩雑な操作を要する振動発生装置を不要としている。さらに、この押圧ローラー50を用いた硬化性ペーストの調製工程によれば、押圧ローラー50をパック10に押し付けながら往復させるという単純な操作を行うだけで、水硬性組成物C1と水Wとの混合及び混練に作業者の技量に依存せずに、均質な硬化性ペーストを簡便に調製できる。
In the preparation process of this curable paste, the pressing
なお、図1(d)に示す硬化性ペーストの調製工程前に、同図(c)に示す空気の排出工程を経ることにより、パック10内に残存する空気に起因して回転体51の回転が妨げられたり、袋体11を構成するフィルムに生じた皺と回転体51との摩擦によって袋体11が破れたりすることが防止されている。
Before the curable paste preparation step shown in FIG. 1(d), the air remaining in the
硬化性ペーストC2を調製するのに、パック10を踏んだり、揉んだり、振ったりするという人力により外力を加えて、硬化性ペーストC2を袋体11内で撹拌してもよい。これらの方法を採用する場合、手、肘、膝、及び足のような人の体の一部をパック10に接触させたり、手で掴んだりして、パック10に押圧力や振盪を加えることにより硬化性ペーストC2を撹拌することができる。人力を加える時間は、30~120秒が好ましく、30~90秒がより好ましく、30~60秒がより一層好ましい。なお硬化性ペーストの調製工程においてパック10に加える外力は、押圧ローラー50の押圧力及び人力のいずれか一方であっても、両方であってもよい。それらの両方を用いる場合、その順は特に限定されない。
To prepare the curable paste C2 , the curable paste C2 may be agitated inside the
袋体11は、それに収容される水硬性組成物C1が外界の水との接触によって不意にペースト化及び硬化しないように、また回転体51との摩擦によって破損しないように、水を透過し難く、高い強度を有するフィルムで形成されていることが好ましい。このフィルムの厚さは、100~250μmであることが好ましく、100~180μmであることがより好ましく、100~150μmであることがより一層好ましい。また、袋体11内の水硬性組成物C1、硬化性ペーストC2、及び水Wを、袋体11を通して視認できるように、フィルムは透明又は半透明であることが好ましい。
The
またフィルムは軟質で可撓性を有していることが好ましい。このフィルムの材料として、熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的に例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸、環状ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド(ナイロン)、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、及びポリ塩化ビニルからなる群の少なくとも1つを含む単独重合体及び/又は共重合体及び/又はポリマーブレンドが挙げられる。 Also, the film is preferably soft and flexible. Materials for this film include thermoplastic resins, and specific examples include polyethylene, polypropylene, polybutene, poly-4-methylpentene-1, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polystyrene, polyvinyl acetate, and polymethacrylic acid. A homopolymer containing at least one of the group consisting of methyl, polyethyl methacrylate, polyacrylic acid, cyclic polyolefin, polyacrylonitrile, polyamide (nylon), polyester, polyurethane, polycarbonate, polyimide, polyphenylene sulfide, and polyvinyl chloride, and /or copolymers and/or polymer blends.
フィルムの構造は、上記の熱可塑性樹脂の一種で形成された単層であってもよく、互いに同一又は異なる熱可塑性樹脂で形成された複数枚のフィルムが接着された多層であってもよい。フィルムが多層構造を有している場合、例えば、内層から外層へ向かって、ポリアミド(ナイロン)層(PA;15μm厚)/バリアポリアミド(ナイロン)層(バリアPA;15μm厚)/リニア低密度ポリエチレン層(LLDPE;130μm厚)の順に積層した多層構造が挙げられる。この多層構造は、内層から外層へ向かって、ポリエチレンテレフタラート層(PET;12μm厚)/バリアポリアミド(ナイロン)層(バリアPA;15μm厚)/リニア低密度ポリエチレン層(LLDPE;130μm厚)の順であってもよい。特に最外層であるLLDPE層は少なくとも100μmの厚さを有していることが好ましい。それにより、押圧ローラー50や足との摩擦やそれらによる押圧に起因する袋体11の内圧上昇が生じても、フィルムが破れたり裂けたりしない。一方、LLDPE層の厚さが150μmを超えると、フィルムが外圧によって変形し難いので、水硬性組成物C1と水Wとを十分に混合及び混練できず、均質な硬化性ペーストC2が得られない。また溶着帯11aは、熱溶着、超音波溶着、又は誘導溶着によって形成することができる。
The structure of the film may be a single layer formed of one of the thermoplastic resins described above, or may be a multi-layer structure in which a plurality of films formed of the same or different thermoplastic resins are adhered. When the film has a multilayer structure, for example, polyamide (nylon) layer (PA; 15 μm thick)/barrier polyamide (nylon) layer (barrier PA; 15 μm thick)/linear low-density polyethylene is arranged from the inner layer to the outer layer. A multilayer structure in which layers (LLDPE; 130 μm thick) are laminated in order can be mentioned. This multilayer structure consists of a polyethylene terephthalate layer (PET; 12 µm thick)/a barrier polyamide (nylon) layer (barrier PA; 15 µm thick)/a linear low-density polyethylene layer (LLDPE; 130 µm thick) in order from the inner layer to the outer layer. may be In particular, the outermost LLDPE layer preferably has a thickness of at least 100 μm. As a result, even if the internal pressure of the
上記の熱硬化性樹脂は、ポート12、回転体51、及び回転軸52の材料としても採用することができる。なお、作業者が握りやすいように、グリップ52aが上記の材料で形成されたスポンジで覆われていてもよい。
The above thermosetting resin can also be used as a material for the
図1(a)に示した水Wの注入工程の別な態様を図2に示す。まず図2(a)に示すように、コネクタ22を用意する。コネクタ22は筒体をなしており、それの上端で円形の開口部を有している。またコネクタ22は、基端部の内壁面にポート12の雄ねじに螺合可能な雌ねじを有し、中ほどから先端部の外面に複数の鱗状環部22aを有している。各鱗状環部22aは、円形の開口部と同心に形成されており、基端部に向かって漸次広がった截頭形をなしている。それによりコネクタ22の外面に複数の段差が形成されている。このような外形を有するコネクタは、タケノコと呼ばれている。このコネクタ22をポート12に螺合して取り付ける。
Another aspect of the water W injection step shown in FIG. 1(a) is shown in FIG. First, as shown in FIG. 2(a), a
次いで、図2(b)に示すように、接続チューブ23の一端をコネクタ22に嵌める。コネクタ22は、鱗状環部22aによる複数の段差を有しているので、一旦コネクタ22に嵌められた接続チューブ23は、容易にそこから外れない。
Then, one end of the
図2(c)に示すように、ボトル42の筒口42aに、別なコネクタ22を螺合して取り付け、さらに接続チューブ23の他端をそこへ嵌める。それにより、パック10とボトル42とが、接続チューブ23を介して液密に連結される。ボトル42に、水硬性組成物C1の質量に対応する規定量の水Wが入れられている。水W入りのボトル42として、例えば、アイザーピュアウォーター(250mL入り、株式会社アクシス製、商品名)が市販されている。作業者は、右手31でパック10を支えつつ、左手32でボトル42を持ち、筒口42aが下方へ向くようにボトル42を傾ける。それにより、ボトル42内の水Wが接続チューブ23内を通って、袋体11内に注がれる。
As shown in FIG. 2(c), another
図1(a)に示した水Wの注入工程の更に別な態様を図3に示す。まず図3(a)に示すように、注水ノズル24を準備する。注水ノズル24は基端部から先端部に向かって漸次縮径している。それにより、注水ノズル24はテーパーを有する截頭円錐形の筒体をなしている。注水ノズル24は基端部の内壁面に、ボトル42の筒口42aの外面に形成された雄ねじと螺合する雌ねじを有している。注水ノズル24の基端部を筒口42aに螺合させて、注水ノズル24をボトル42に液密に取り付ける。このような注水ノズル24として、例えば、サナダ精工株式会社製の自動給水ノズル3P(型式MYS024)が市販されている。必要に応じ、この自動給水ノズル3Pの先端を切断してもよい。それによれば、注水ノズル24の先端開口が拡径するのでボトル42内の水Wを短時間でパック10に注入できる(図3(c)参照)。
FIG. 3 shows still another aspect of the step of injecting water W shown in FIG. 1(a). First, as shown in FIG. 3(a), the
次いで、図3(b)に示すように、ポート12の開口がやや下を向くようにそこをつまんで袋体11を折り曲げる。ポート12の開口に注水ノズル24をそれの先端部から挿し込む。注水ノズル24はテーパーを有しているので、ポート12の開口に食い込んで篏合して容易に脱落しない。それにより、パック10とボトル42とを液密に接続できる。このように、袋体11を折り曲げつつポート12の開口を下に向けることによって、水硬性組成物C1が袋体11から遺漏しない。また注水ノズル24の先端部をボトル42の底部よりも上側に位置させなければ、注水ノズル24をポート12に挿し込めないので、パック10とボトル42との接続時に水Wが注水ノズル24の先端開口から遺漏しない。
Next, as shown in FIG. 3(b), the opening of the
図3(c)に示すように、ボトル42の底部を上側に、注水ノズル24を下側に、それぞれ位置するようにボトル42を逆転させる。それにより、ボトル42内の水Wが注水ノズル24内を通って、袋体11内に注がれる。
As shown in FIG. 3(c), the
図2及び3に示す態様によれば、パック10とボトル42とが、接続チューブ23や注水ノズル24を介して液密に連結されているので、予め計量された規定量の水Wを一切こぼすことなく、確実に、しかも簡便に袋体11に注ぐことができる。
According to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the
本発明のアンカー素子定着方法の後半工程を図4に示す。同図は落石防護網を固定する支柱を張コンクリートに取り付ける工程を示している。 FIG. 4 shows the latter half of the anchor element fixing method of the present invention. The figure shows the process of attaching the supports that fix the rockfall protection net to the concrete.
図4(a)に示す張コンクリート61は、法面62へのコンクリート張工によって形成され、法面62を略均一な厚さで覆っている。そのため、張コンクリート61の表面61aは、傾斜している。作業者は、表面61aにコアボーリングマシン71をセットし、それの先端に取り付けられたコアドリル71aを回転させて円筒形状の削孔61bを、二十から三十箇所形成する。
The concrete covering 61 shown in FIG. 4A is formed by concrete covering to the
削孔61bの奥行(長さ)及び直径は、張コンクリート61の厚さや、定着させるアンカー素子の長さ及び径に応じて決定される。特に削孔61bの奥行は、アンカー素子の直径の少なくとも5~10倍であることが好ましい。例えば、アンカー素子がD25鉄筋(JIS G3112(2010)に規定された異形棒鋼の呼び名:公称直径25.4mm)である場合、削孔61bの奥行を125~250mm、具体的には175~200mm、さらに具体的には175~180mmとし、直径を30~38mm、具体的には30~35mm、さらに具体的には30~33mmとする削孔61bが挙げられる。
The depth (length) and diameter of the drilled
図4(b)に示すように、パック10のポート12に、ノズル14を螺合して取り付ける。ノズル14は、基端部にキャップ13と同一の雌ねじを、先端に開口した吐出口を、夫々有している。ノズル14は先端部に向かって漸次窄まっている。この先端部に注入チューブ15が接続されている。注入チューブ15は留め具16によってノズル14に締付け固定されている。注入チューブ15の中ほどに、注入量指示マーク15aであるビニルテープが巻かれてそこへ貼付されている。この注入量指示マーク15aは、削孔61bの体積とそこに挿入されるアンカー素子の挿入部の体積との差分を満たす量の硬化性ペーストC2が削孔61bに注入された際に、削孔61bの開口から露出する位置に付されている(図4(d)参照)。
As shown in FIG. 4(b), a
図4(b)に示すように、作業者は注入チューブ15の先端が削孔61bの底面61b1に接触する位置まで注入チューブ15を削孔61bに挿し込む。次いで作業者は同図(c)に示すように、袋体11を、例えば左手32で握ることによって、袋体11の内側面同士が接するように、袋体11の両面で対抗する方向に圧力を掛けて圧縮する。それにより袋体11内の硬化性ペーストC2が注入チューブ15から吐出されて削孔61b内に流れ込む。このとき、下端辺部11a3からノズル14に向かって手31,32で扱きながら硬化性ペーストC2を吐出させることが好ましい。また下端辺部11a3からポート12に向かって袋体11を手31,32で徐々に巻き取ることにより、袋体11内の硬化性ペーストC2に圧力を掛けてノズル14及び注入チューブ15からこれを吐出させてもよい。
As shown in FIG. 4B, the operator inserts the
図1(c)に示すように作業者は、硬化性ペーストC2を削孔61bに注入しながら、削孔61bの開口から離反する方向Xへ、パック10を少しずつ移動させる。このとき、作業者は注入チューブ15の先端部と硬化性ペーストC2の液面とを接触させながら硬化性ペーストC2の注入を継続する。それにより、硬化性ペーストC2の注入量が削孔61b内で増加することに応じて、注入チューブ15が削孔61bから抜去される方向へと移動する。また作業者は、硬化性ペーストC2の液面が削孔61bの開口へ向かって移動する際に生じる硬化性ペーストC2の圧力を感知できる。それによって作業者は、硬化性ペーストC2の順調な注入を認識できる。
As shown in FIG. 1(c), the operator gradually moves the
作業者がこの作業を継続すると、図4(d)に示すように、注入量指示マーク15aが削孔61bの開口で出没する。作業者は、この注入量指示マーク15aが、削孔61bの開口で出没したことを目視にて確認した時点で、一つの削孔61bに対する硬化性ペーストC2の注入作業を終了する。このように作業者は、硬化性ペーストC2の注入工程において、パック10を移動させながら削孔61bの開口を注視するという簡便で簡素な作業を行うだけで、アンカー素子のうち削孔61bに挿入される部分の体積だけを削孔61b内に残して、硬化性ペーストC2の注入を終えることができる。その結果、アンカー素子を削孔61bへ挿入した際に、硬化性ペーストC2が削孔61bの開口から多量に溢れ出るという不経済を防止できる。
When the operator continues this work, as shown in FIG. 4(d), the injection
図4(e)にアンカー素子の打込工程を示す。アンカー素子であるアンカーボルト81は、長尺の略円柱形をなしており、それの中心軸に対して略垂直な面をなしている基端(同図(f)参照)と、この基端の面に対して傾斜していることによって楕円形の面を有している先端とを、有している。それによりアンカーボルト81の先端は鋭く尖っているため、硬化性ペーストC2で満たされた削孔61bへ挿入し易い。アンカーボルト81の先端から中程まで、複数のリブ81aが出っ張っている。アンカーボルト81の基端部の表面に雄ねじ81bが設けられている。この雄ねじ81bに、落石防護網の支柱を固定するナット83が螺合される(同図(f)参照)。アンカーボルト81の全長は、規格に示されているアンカーボルトの定着長を満足し、かつ削孔61bに打ち込まれた際に雄ねじ81bが削孔61bの開口から突き出るように、削孔61bの削孔長(奥行)よりも長い。なお、アンカーボルト81の先端は、尖っていなくてもよく、略円形の端面を有する、所謂寸切り品であってもよい。
FIG. 4(e) shows the step of implanting the anchor element. Anchor bolt 81, which is an anchor element, has a long, substantially cylindrical shape, and has a base end (see FIG. 1(f)) forming a plane substantially perpendicular to the central axis of the anchor bolt 81, and the base end and a tip having an elliptical face by being inclined with respect to the face of the tip. As a result, since the tip of the anchor bolt 81 is sharply pointed, it can be easily inserted into the drilled
アンカーボルト81の寸法について、特に限定されないが、例えばJIS G3112(2010)に規定されている異形棒鋼の呼び名D4~D51のものを用いることができる。また、アンカーボルト81は、M6~M100の呼び径を有する全ねじボルトであってもよい。 The dimensions of the anchor bolt 81 are not particularly limited, but, for example, deformed bar steel designations D4 to D51 defined in JIS G3112 (2010) can be used. Also, the anchor bolt 81 may be a fully threaded bolt having a nominal diameter of M6 to M100.
作業者は、アンカーボルト81の基端部を右手31(若しくは左手32、又は両手)で握って、硬化性ペーストC2に空気が混入しないようにアンカーボルト81の中心軸周りに回転させながら、削孔61b内の硬化性ペーストC2に挿し込む。適度な流動性を有する硬化性ペーストC2と、アンカーボルト81の鋭利な先端とによって、作業者は然程、力を要さずとも、アンカーボルト81を硬化性ペーストC2で満たされた削孔61bに打込むことができる。作業者は、硬化性ペーストC2の調製完了時から硬化性ペーストC2の凝結始発までの時間である可使時間内にこの工程を行う。可使時間を徒過すると、凝結始発に達した硬化性ペーストC2の流動性が、徐々に失われて、アンカーボルト81の打込抵抗が上昇し、これを右手31(及び/又は左手32)による人力で打込むことが困難になってしまう。
The operator grips the proximal end of the anchor bolt 81 with the right hand 31 (or the
作業者は、削孔61b内でアンカーボルト81を所定の角度となるように手31,32で支持する。凝結終結に達した硬化性ペーストC2は硬化を開始するので、アンカーボルト81は作業者の支持を要さず所定の角度を保ったまま、削孔61b内に定着する。作業者は必要に応じて、削孔61bからわずかに溢れた硬化性ペーストC2を取り除く。作業者は引き続き、別な削孔61bの前に移動して図4(b)~(e)の作業を繰り返す。
The operator supports the anchor bolt 81 with the
パック10内に100~3000gの水硬性組成物C1から調製された十分な量の硬化性ペーストC2が収容されているので、作業者は逐一別なパック10を用いて新たな硬化性ペーストC2の調製作業を要しない。そのためこのアンカー素子定着方法は、数十箇所の削孔61bにアンカー素子を定着させるような中規模の工事において、硬化性ペーストC2の注入作業とアンカー素子の挿入作業とを、中断することなく連続的な流れ作業として行うことができるので、作業者の負担を軽減できるとともに作業時間の短縮に資する。
Since the
図4(a)~(e)に示す工程を経た張コンクリート61を同図(f)に示す。硬化性ペーストC2の硬化により生じた硬化体C3が削孔61bの開口を塞いでいるとともに、削孔61bの内壁面とアンカーボルト81との間に密に充填されている。アンカーボルト81は、張コンクリート61に定着し、その基端部の雄ねじ81bにナット83が螺合して支柱82が固定されている。リブ81aのアンカー効果によってアンカーボルト81は、硬化体C3からの引抜強度を向上させている。
FIG. 4(f) shows the stretched concrete 61 that has undergone the steps shown in FIGS. 4(a) to 4(e). A hardened body C3 produced by hardening the hardening paste C2 closes the opening of the drilled
袋体11に収容されている水硬性組成物C1について説明する。
The hydraulic composition C1 housed in the
水硬性組成物C1は、ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を含有する水硬成分と、細骨材と、遅延型流動化剤と、強度増進剤と、凝結時間調整剤とを、含んでいる。 The hydraulic composition C1 comprises a hydraulic component containing portland cement, alumina cement, and a quick setting agent, fine aggregate, a retarding fluidizer, a strength enhancer, and a setting time adjuster. contains.
細骨材は、硬化性ペーストC2が凝結後に硬化する際に生じる収縮を低減し、これの硬化体C3へのクラック発生を防止する。また、水硬成分の水和反応に伴う発熱を緩和し、硬化性ペーストC2の温度上昇を抑えて過度な流動性増大や、凝結時間の延長を防止する。珪砂、川砂、海砂、及び砕砂のような砂類;アルミナクリンカー、シリカ粉、及び石灰石のような無機材;ウレタン砕、EVA(ethylene vinyl acetate)フォーム、発泡樹脂の粉砕物から選ばれる少なくとも一種であり、なかでも珪砂が好ましい。 The fine aggregate reduces the shrinkage that occurs when the curable paste C2 hardens after setting , and prevents the occurrence of cracks in the hardened paste C3. In addition, the heat generated due to the hydration reaction of the hydraulic component is alleviated, and the temperature rise of the curable paste C2 is suppressed to prevent an excessive increase in fluidity and an extension of the setting time. At least one selected from sands such as silica sand, river sand, sea sand, and crushed sand; inorganic materials such as alumina clinker, silica powder, and limestone; crushed urethane, EVA (ethylene vinyl acetate) foam, and pulverized resin foam. Among them, silica sand is preferable.
細骨材は、1mm以上の粗粒子を含んでいないことが好ましい。具体的に、JIS G5901(2016)の表3に準拠した粒度区分を、4~8号とすることが好ましく、5.5~8号とすることがより好ましく、7~8号とすることが一層好ましい。細骨材の粒度区分がこの範囲であることにより、1mm以上の粗粒子を排除することができる。この粒度区分にける具体的な粒度分布は、4号で600~1180μm、4.5号で425~850μm、5号で300~600μm、5.5号で212~425μm、6号で150~300μm、6.5号で106~212μm、7号で75~150μm、7.5号で53~106μm、8号で38~75μmである。 The fine aggregate preferably does not contain coarse particles of 1 mm or more. Specifically, the particle size classification according to Table 3 of JIS G5901 (2016) is preferably No. 4 to 8, more preferably No. 5.5 to No. 8, and No. 7 to 8. More preferred. Coarse particles of 1 mm or more can be excluded because the particle size division of the fine aggregate is within this range. The specific particle size distribution in this particle size division is 600 to 1180 μm for No. 4, 425 to 850 μm for No. 4.5, 300 to 600 μm for No. 5, 212 to 425 μm for No. 5.5, and 150 to 300 μm for No. 6. , 106 to 212 μm for No. 6.5, 75 to 150 μm for No. 7, 53 to 106 μm for No. 7.5, and 38 to 75 μm for No. 8.
粒度区分は、3種の公称目開きを有する網目ふるいによって求められる。細骨材の測定試料全質量に対する各網目ふるいの面上の細骨材の質量比は、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが一層好ましい。 The particle size division is determined by mesh screens with three nominal openings. The mass ratio of the fine aggregate on the surface of each mesh sieve to the total mass of the fine aggregate measurement sample is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and 90% by mass or more. More preferably.
また水硬性組成物C1中、細骨材は、10~40質量部、好ましくは10~30質量部、より好ましくは20~30質量部含まれている。この範囲の含有量である細骨材は、水硬性組成物C1全体に対し、下限値を8~38質量%、好ましくは8~25質量%とし、上限値を27~67質量%、好ましくは27~33質量%としている。このように、細骨材が、粒径1.2mm未満の細粒で、かつ水硬性組成物C1中に最大でも67質量%という低含有率であることによって、水硬性組成物C1の凝集が阻害されない。細骨材の粒径、含有量、及び含有率が上記の上限値を超えると、硬化性ペーストC2中を複数の削孔に注入している間に水硬成分と細骨材とが分離し、硬化体C3が所期の強度を発揮できない。 The fine aggregate is contained in the hydraulic composition C 1 in an amount of 10 to 40 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass, more preferably 20 to 30 parts by mass. The fine aggregate content in this range has a lower limit of 8 to 38% by mass, preferably 8 to 25% by mass, and an upper limit of 27 to 67% by mass, preferably is 27 to 33% by mass. In this way, the fine aggregate is fine grains with a particle size of less than 1.2 mm and has a low content of 67% by mass at the maximum in the hydraulic composition C 1 , so that the hydraulic composition C 1 Aggregation is not inhibited. If the particle size, content, and percentage of fine aggregate exceed the above upper limits, the hydraulic component and fine aggregate will separate during the injection of the hardening paste C2 into multiple drill holes. However , the cured body C3 cannot exhibit the desired strength.
遅延型流動化剤は、硬化性ペーストC2の流動性を向上させるとともに、硬化性ペーストC2の凝結始発に達する時間を遅延させるものである。遅延型流動化剤として、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸、及びこれらの塩のようなスルホン酸系流動化剤;ポリカルボン酸、ポリカルボン酸エーテル、及びこれらの塩のようなカルボン酸系流動化剤が挙げられる。遅延型流動化剤として、これらの少なくとも一種を用いることができる。遅延型流動化剤は、硬化性ペーストC2中に極めて微細な気泡を生成する。この気泡が硬化性ペーストC2中で、水硬性分の再凝集と水和反応の進行とを阻害して流動性を向上させるとともに、凝結始発を遅延させていると考えられる。遅延型流動化剤として、なかでもポリカルボン酸エーテルが好ましい。 The retarding fluidizer improves the fluidity of the curable paste C2 and delays the time for the curable paste C2 to start to solidify. Sulfonic acid fluidizers such as naphthalenesulfonic acid formalin condensates, melamine sulfonic acid formalin condensates, aromatic sulfonic acid formalin condensates, polystyrene sulfonic acid, and salts thereof; Carboxylic fluidizers such as carboxylic acids, polycarboxylic acid ethers, and salts thereof may be mentioned. At least one of these can be used as the retarding fluidizer. The retarding fluidizer produces very fine air bubbles in the curable paste C2 . It is believed that these air bubbles hinder the reaggregation of the hydraulic component and the progress of the hydration reaction in the curable paste C2 , thereby improving the fluidity and delaying the onset of coagulation. Polycarboxylic acid ethers are particularly preferable as the retarding fluidizing agent.
ポリカルボン酸エーテルは、具体的に、下記化学式(1)
単量体(1)は、炭素数2~5のアルキル基を有する脂肪族又は脂環族アルコール化合物と炭素数2~4のアルキレンオキサイドとの付加重合体であるアルコキシポリアルキレングリコール化合物と、(メタ)アクリル酸とのエステル化合物である。単量体(1)として具体的に、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びエトキシポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは一種であっても複数種の混合物であってもよい。 Monomer (1) is an alkoxypolyalkylene glycol compound which is an addition polymer of an aliphatic or alicyclic alcohol compound having an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms and an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and ( It is an ester compound with meth)acrylic acid. Specific examples of the monomer (1) include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polybutylene glycol mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol mono ( meth)acrylates, methoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylates, ethoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylates, methoxypolybutylene glycol mono(meth)acrylates, and ethoxypolybutylene glycol mono(meth)acrylates, which are one It may be one or a mixture of two or more.
単量体(2)として具体的に、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、及びこれらの金属塩が挙げられ、これらの一種又は複数種を用いることができる。 Specific examples of the monomer (2) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and metal salts thereof, and one or more of these can be used.
遅延型流動化剤は、水硬性組成物C1の吸水開始から硬化性ペーストC2の凝結始発までの時間を、例えば気温20℃の雰囲気下、水温20℃の水Wと水硬性組成物C1とを混錬した場合、少なくとも10分間、好ましくは15~25分間、より好ましくは15~40分間のように比較的長くするものである。遅延型流動化剤を用いることによって、所期の流動性を硬化性ペーストC2に付与するのに要する水の量を、上記のように低減することができる。 The delay-type fluidizing agent is the time from the start of water absorption of the hydraulic composition C1 to the start of setting of the curable paste C2 , for example, in an atmosphere with a temperature of 20 ° C., water W with a water temperature of 20 ° C. and the hydraulic composition C When kneading with 1 , the kneading time is relatively long, such as at least 10 minutes, preferably 15 to 25 minutes, more preferably 15 to 40 minutes. By using a retarding fluidizing agent, the amount of water required to impart the desired fluidity to the hardenable paste C2 can be reduced as described above.
水硬性組成物C1中、遅延型流動化剤は、0.1~2質量部、好ましくは0.1~1.5質量部、より好ましくは0.1~1.0質量部含まれている。遅延型流動化剤の含有量が上記の下限値未満であると、硬化性ペーストC2が十分に流動しない上、アンカー素子の打設前に凝結始発に達してしまうので、硬化性ペーストC2のパック10からの押し出し抵抗が増大したり、凝結した硬化性ペーストC2がアンカー素子に纏わりついてそれの挿入抵抗が増大したりして、手作業によるアンカー素子の打ち込みが困難となりワーカビリティを損なってしまう。またコンクリート躯体や張コンクリートに開けられた削孔の内壁とアンカーボルトとの隙間の充填不良を生じアンカーボルトの引抜き強度低下を招来してしまう。一方、遅延型流動化剤の含有量が上限値を超えると、水硬成分の水和反応が過度に阻害されるので、硬化性ペーストC2の凝結及び硬化が過剰に遅延して硬化体C3の早強性が損なわれる上、長期強度が低下してしまう。
The hydraulic composition C1 contains 0.1 to 2 parts by mass, preferably 0.1 to 1.5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 1.0 parts by mass of the retarding fluidizer. there is If the content of the retarding fluidizing agent is less than the above lower limit, the curable paste C2 will not flow sufficiently and will start to set before the anchor element is placed. The resistance to pushing out from the
凝結時間調整剤は、硬化性ペーストC2が流動性を失う凝結始発から硬化を開始する凝結終結までの凝結時間の長短を調整する。凝結時間調整剤は、硬化性ペーストC2中の水硬成分の粒子に吸着してそれの表面を被覆し、水硬成分と水との接触を抑制する。それにより、水硬成分の水和反応を徐々に進行させて硬化性ペーストC2の瞬結を防止できる。凝結時間調整剤として、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、サリチル酸、m-オキシ安息香酸、及びp-オキシ安息香酸のようなオキシカルボン酸;リグニンスルホン酸;ソルビトール、ペンチトール、及びヘキシトールのような糖アルコールが挙げられ、これらの一種又は複数種を用いることができる。凝結時間調整剤は、オキシカルボン酸やリグニンスルホン酸のリチウム塩、カリウム塩、及びナトリウム塩のようなアルカリ金属塩、並びにマグネシウム塩、及びカルシウム塩のようなアルカリ土類金属塩であってもよく、なかでもクエン酸ナトリウムが好ましく、クエン酸三ナトリウムがより好ましい。 The setting time adjuster adjusts the length of the setting time from the beginning of setting when the curable paste C2 loses its fluidity to the end of setting when it starts to harden. The setting time adjuster adsorbs to the particles of the hydraulic component in the hardening paste C2 and coats the surface thereof, suppressing contact between the hydraulic component and water. As a result, the hydration reaction of the hydraulic component can be gradually progressed to prevent the curable paste C2 from flashing. As setting time modifiers, oxycarboxylic acids such as citric acid, gluconic acid, tartaric acid, malic acid, salicylic acid, m-oxybenzoic acid, and p-oxybenzoic acid; ligninsulfonic acid; sorbitol, pentitol, and hexitol. , and one or more of these can be used. The setting time modifiers may be alkali metal salts such as lithium, potassium and sodium salts of oxycarboxylic acids and lignosulfonic acids, and alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium salts. Among them, sodium citrate is preferred, and trisodium citrate is more preferred.
水硬性組成物C1中、凝結時間調整剤は、1~10質量部、好ましくは1~8質量部、より好ましくは1~5質量部含まれている。含有量がこの上限値を超えると、凝結時間が過度に長くなって凝結終結に達するまでの間に、例えば水硬成分と細骨材との分離を生じてしまう。一方含有量がこの下限値未満であると、水硬成分の水和反応が急激に進行し、硬化性ペーストC2が凝結始発後に直ちに終結に達して硬化するので、硬化体C3にクラックが生じてアンカー素子の引抜荷重が低下してしまう。 The setting time adjusting agent is contained in the hydraulic composition C 1 in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 8 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight. If the content exceeds this upper limit, the setting time becomes excessively long, causing separation of, for example, hydraulic components and fine aggregate before reaching the end of setting. On the other hand, if the content is less than the lower limit, the hydration reaction of the hydraulic component will proceed rapidly, and the hardening paste C2 will immediately reach the end and harden after the beginning of setting , so that cracks will occur in the hardened material C3. As a result, the pull-out load of the anchor element is reduced.
水硬性組成物C1の水硬成分は、ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を必須として含むM型の膨張系セメントである。ポルトランドセメントは、シリカ(SiO2)、及びカルシア(CaO)を主成分とし、例えば、シリカを20~25質量%、及びカルシアを60~70質量%を含んでいるものが挙げられる。その他にアルミナ(Al2O3)、マグネシア(MgO)、及び酸化鉄(Fe2O3)が、夫々1~6質量%含まれている。これらの成分は、例えばケイ酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、及びカルシウムアルミノフェライトとして存在している。 The hydraulic component of the hydraulic composition C1 is an M - type expansive cement essentially containing Portland cement, alumina cement, and a quick setting agent. Portland cement is mainly composed of silica (SiO 2 ) and calcia (CaO), and examples thereof include those containing 20 to 25% by mass of silica and 60 to 70% by mass of calcia. In addition, alumina (Al 2 O 3 ), magnesia (MgO), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) are each contained in an amount of 1 to 6% by mass. These components are present, for example, as calcium silicate, calcium aluminate, and calcium aluminoferrite.
ポルトランドセメントとして、具体的に普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、及び白色ポルトランドセメントが挙げられる。なかでも早強ポルトランドセメントが好ましい。これらのポルトランドセメントの一種のみを用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。水硬性組成物C1中、ポルトランドセメントは、20~50質量部、好ましくは20~40質量部、より好ましくは20~30質量部含まれている。 Specific examples of Portland cement include ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and white Portland cement. Among them, early-strength Portland cement is preferable. Only one type of these Portland cements may be used, or a plurality of types may be mixed and used. Portland cement is contained in the hydraulic composition C 1 in an amount of 20 to 50 parts by weight, preferably 20 to 40 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight.
アルミナセメントは、アルミン酸カルシウム(CaO・Al2O3)を主成分とする特殊セメントであり、例えばカルシアを20~40質量%、アルミナを40~80質量%、夫々含んでいるものが挙げられる。水硬性組成物C1中、アルミナセメントは、30~60質量部、好ましくは30~50質量部、より好ましくは30~40質量部含まれている。 Alumina cement is a special cement containing calcium aluminate (CaO.Al 2 O 3 ) as a main component. . The alumina cement is contained in the hydraulic composition C1 in an amount of 30 to 60 parts by weight, preferably 30 to 50 parts by weight, more preferably 30 to 40 parts by weight.
ポルトランドセメント及びアルミナセメントは、微粉末状のセメント粉体であり、その平均粒子径を、10~50μmとするものであることが好ましく、20~40μmとするものであることがより好ましく、20~30μmとするものであることがより一層好ましい。なお平均粒子径とは、レーザー回折・散乱法による体積基準分布をいう。このような平均粒子径の測定装置として、例えば、島津レーザー回折式粒度分布測定装置SALD-3100-WJA1:V1.00(株式会社島津製作所製)が挙げられる。セメント粉体がこのような微粉末であることによって、吸水に起因するセメント粉体の水和による化学的凝集及びセメント粉体の表面電位による物理的凝集が生じ易くなる。その結果、化学的凝集若しくは物理的凝集、又は両者の相乗効果によって、例えばコンクリート製ボックスカルバートの天井や壁面に開けられた削孔に注入された硬化性ペーストC2が、削孔の開口から遺漏し難い。 Portland cement and alumina cement are fine cement powders, and the average particle size thereof is preferably 10 to 50 μm, more preferably 20 to 40 μm, more preferably 20 to A thickness of 30 μm is even more preferable. Note that the average particle size refers to a volume standard distribution according to a laser diffraction/scattering method. As an apparatus for measuring such an average particle size, for example, Shimadzu Laser Diffraction Particle Size Distribution Analyzer SALD-3100-WJA1:V1.00 (manufactured by Shimadzu Corporation) can be mentioned. When the cement powder is such a fine powder, chemical aggregation due to hydration of the cement powder due to water absorption and physical aggregation due to the surface potential of the cement powder are likely to occur. As a result, due to chemical cohesion or physical cohesion, or a synergistic effect of both, the hardening paste C 2 injected into the drilled hole in the ceiling or wall of the concrete box culvert, for example, leaks from the drilled opening. hard to do
急結剤は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウム、及び硫酸カルシウムのような硫酸塩が挙げられ、これらの一種又は複数種を用いることができる。硫酸カルシウムとして、無水石膏(CaSO4)、半水石膏(CaSO4・1/2H2O)、二水石膏(CaSO4・2H2O)のような石膏が、後述するエトリンガイトの生成量を増大させる観点から好ましい。これらの急結剤は、一種のみを用いても複数種を混合して用いてもよい。水硬性組成物C1中、急結剤は、10~40質量部、好ましくは20~40質量部、より好ましくは20~30質量部含まれている。 Accelerating agents include sulfate salts such as sodium sulfate, potassium sulfate, aluminum sulfate, and calcium sulfate, and one or more of these can be used. As calcium sulfate, gypsum such as anhydrous gypsum (CaSO 4 ), hemihydrate gypsum (CaSO 4 1/2H 2 O), and dihydrate gypsum (CaSO 4 2H 2 O) increases the production amount of ettringite described later. It is preferable from the viewpoint of These quick-setting agents may be used singly or in combination. The hydraulic composition C 1 contains 10 to 40 parts by weight, preferably 20 to 40 parts by weight, and more preferably 20 to 30 parts by weight of the quick-setting agent.
強度増進剤は、シリカ微粒子であるシリカフューム、及び/又はカオリンを主成分として含んでいる。シリカフュームは、硬化性ペーストC2の粘度を向上させるという増粘効果を発現するとともに、後述するポゾラン活性に富んでいるので、硬化体C3に高い圧縮強度を付与することができる。シリカフュームは、フェロシリコン(FeSi)を電気炉で製造する過程で蒸気化したシリコン酸化物(SiO2)をフィルターで捕集することにより得られる。シリカフュームは、0.1~0.2μmの平均粒径、及び0.3~0.8g/cm3のかさ密度を有している。水硬性組成物C1中、強度増進剤は、1~10質量部、好ましくは1~8質量部、より好ましくは1~5質量部含まれている。 The strength enhancer contains silica fume, which is silica fine particles, and/or kaolin as a main component. Silica fume exhibits a thickening effect of improving the viscosity of the curable paste C2 and is rich in pozzolanic activity , which will be described later, so that it can impart high compressive strength to the cured body C3. Silica fume is obtained by collecting with a filter silicon oxide (SiO 2 ) vaporized during the process of producing ferrosilicon (FeSi) in an electric furnace. Silica fume has an average particle size of 0.1-0.2 μm and a bulk density of 0.3-0.8 g/cm 3 . The strength enhancer is contained in the hydraulic composition C 1 in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 8 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight.
カオリンはシリカ及びアルミナを含んでいる。カオリンは具体的に焼成カオリン(2SiO2・Al2O3)が挙げられる。焼成カオリンは、天然粘土鉱物であるカオリン(2SiO2・Al2O3・2H2O)を、例えばロータリーキルンのような窯に投入し、700~750℃で、20~25分の滞留時間でか焼することによって得られる。強度増進剤は、焼成カオリンに加えて、高炉スラグ粉末及び/又はフライアッシュのようなシリカ質粉末を含んでいてもよい。 Kaolin contains silica and alumina. Kaolin specifically includes calcined kaolin (2SiO 2 ·Al 2 O 3 ). Calcined kaolin is obtained by putting kaolin (2SiO 2 ·Al 2 O 3 · 2H 2 O), which is a natural clay mineral, into a kiln such as a rotary kiln, and heating it at 700 to 750 ° C for a residence time of 20 to 25 minutes. Obtained by baking. Strength enhancers may include siliceous powders such as blast furnace slag powder and/or fly ash in addition to calcined kaolin.
硬化性ペーストC2は時間の経過に伴って、水硬性分が水和反応を生じて凝結し、その後硬化する。具体的にアルミナセメント中のアルミン酸カルシウム、石膏、及び水の反応が進行し、アルミン酸硫酸カルシウム水和物であるエトリンガイト(3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O)を生成する。さらに急結剤である石膏が消費されると、エトリンガイトはアルミナセメント中のアルミン酸カルシウム(アルミネート相)と反応してモノサルフェート水和物を生成する。エトリンガイトやモノサルフェート水和物のようなカルシウムサルフォアルミネート水和物は、かさ高く水に不溶な針状結晶であり、これの成長に伴って、硬化性ペーストC2が膨張しながら凝結して徐々に硬化する。しかも急結剤である石膏が、硫酸カルシウムの供給源となってエトリンガイトの生成量を増大させ、高強度の硬化体C3を形成する。 With the passage of time, the hardening paste C2 causes a hydration reaction of the hydraulic component to harden, and then hardens. Specifically, the reaction of calcium aluminate, gypsum, and water in alumina cement proceeds to produce ettringite (3CaO.Al 2 O 3.3CaSO 4.32H 2 O ), which is calcium aluminate sulfate hydrate. Further, when the quick-setting gypsum is consumed, ettringite reacts with calcium aluminate (aluminate phase) in the alumina cement to form monosulfate hydrate. Calcium sulfoaluminate hydrates, such as ettringite and monosulfate hydrate, are bulky, water-insoluble needle-like crystals, and as they grow, the hardening paste C2 expands and solidifies. It hardens gradually. Moreover, gypsum, which is a quick-setting agent, serves as a supply source of calcium sulfate and increases the amount of ettringite produced, forming a high - strength hardened body C3.
硬化性ペーストC2は、アルミナセメント中のカルシアが水に溶解した水酸化カルシウム(Ca(OH)2)を含んでいる。強度増進剤に含まれるシリカフュームやカオリンは、この水酸化カルシウムと、水に不溶な水和物を生成するという所謂ポゾラン反応を生じる。それにより、例えば、ケイ酸カルシウム水和物(3CaO・2SiO2・3H2O)や、アルミン酸カルシウム水和物(3CaO・Al2O3・6H2O)の微細で密な結晶が生成し、硬化性ペーストを高強度に硬化させる。特に、粉砕により粉末化される高炉スラグや、石炭灰であることにより比較的大きな球形をなしているフライアッシュに比べて、焼成カオリンの粒子は細かいので、単位質量当りに大きな表面積を有している。そのため、シリカフューム及び焼成カオリンは他のシリカ質粉末に比べて、遥かに高いポゾラン活性を有するので、緻密な水和物の結晶を生成し、硬化体C3により高い圧縮強度を付与する。 Hardenable paste C2 contains calcium hydroxide (Ca(OH)2 ) in which calcia in alumina cement is dissolved in water. Silica fume and kaolin contained in the strength enhancer cause a so-called pozzolanic reaction with this calcium hydroxide to form a water-insoluble hydrate. As a result, for example, fine and dense crystals of calcium silicate hydrate ( 3CaO.2SiO2.3H2O ) and calcium aluminate hydrate ( 3CaO.Al2O3.6H2O ) are produced. , to harden the curable paste to high strength. In particular, compared to blast furnace slag, which is pulverized by pulverization, and fly ash, which has a relatively large spherical shape because it is coal ash, the particles of calcined kaolin are fine, so they have a large surface area per unit mass. there is Therefore, silica fume and calcined kaolin have much higher pozzolanic activity than other siliceous powders , and therefore form dense hydrate crystals and impart higher compressive strength to the hardened body C3.
このように水硬性組成物C1は、アルミナセメント、石膏のような急結剤、及びカオリンを主成分とする強度増進剤を含んでいることにより、それの硬化体C3は、打設後数時間~1日程度で高い強度を発現するという早強性を発現する。 In this way, the hydraulic composition C1 contains alumina cement , a quick - setting agent such as gypsum, and a strength enhancer mainly composed of kaolin, so that the hardened composition C3 thereof is It develops early strength that develops high strength in a few hours to a day.
エトリンガイトの生成及びポゾラン反応に並行して、ポルトランドセメント中のケイ酸カルシウムの水和反応が進行し、トバモライト結晶のようなケイ酸カルシウム水和物の硬化体C3が生成する。それにより、ケイ酸カルシウムの水和反応は、アルミン酸カルシウムのそれに比較して遅いので、ポルトランドセメントは、打設後、例えば7日~数か月後以降の長期にわたる高強度維持に優れている。 In parallel with the formation of ettringite and the pozzolanic reaction, the hydration reaction of calcium silicate in Portland cement proceeds to form hardened calcium silicate hydrate C3, such as tobermorite crystals. As a result, since the hydration reaction of calcium silicate is slower than that of calcium aluminate, Portland cement is excellent in maintaining high strength over a long period of time, for example, seven days to several months after placement. .
このように水硬性組成物C1が、ポルトランドセメント、アルミナセメント、急結剤、強度増進剤、細骨材、凝結時間調整剤、及び遅延型流動化剤を含んでおり、かつこれらが一定範囲の組成比で組み合わされていることによって、凝結始発までの時間を長くして、施工に要する十分な時間を作業者に付与することができる。その結果、不慣れな作業者であっても、アンカー素子定着方法の各工程を、余裕をもって確実に行うことができる。 Thus, the hydraulic composition C1 contains portland cement, alumina cement, rapid setting agent, strength enhancer, fine aggregate, setting time adjuster, and retarding fluidizer, and these are By combining with the composition ratio of , it is possible to lengthen the time until the start of condensation and give the worker a sufficient time required for construction. As a result, even an inexperienced worker can reliably perform each step of the anchor element fixing method with a margin.
この水硬性組成物C1から得られる硬化体C3の圧縮強度(JIS A1108(2006)に準拠)は、養生温度20~25℃で、打設後わずか1日後に60~80N/mm2に達し、28日後に100~120N/mm2にまで向上する。さらに、硬化性ペーストC2は、40~90秒の流下値(コンクリート標準示方書に規定するJSCE-F 541-2013充填モルタルの流動性試験方法(J14ロート試験)に準拠)、及び150~280mmのフロー試験値(JIS R5201(2015)に準拠)という高い流動性を示す。このため作業者は、然程力を要さずともパック10から硬化性ペーストC2を手31,32で押し出すことができたり、手31,32や腕の力だけでアンカー素子を硬化性ペーストC2に打ち込んだりすることができる。
The compressive strength of the cured body C3 obtained from this hydraulic composition C1 (according to JIS A1108 (2006)) is 60 to 80 N / mm 2 at a curing temperature of 20 to 25 ° C. just one day after placing. and increases to 100-120 N/mm 2 after 28 days. Furthermore, the curable paste C 2 has a flow-down value of 40 to 90 seconds (based on the JSCE-F 541-2013 filling mortar fluidity test method (J14 funnel test) specified in the Concrete Standard Specifications), and 150 to 280 mm flow test value (based on JIS R5201 (2015)). For this reason, the operator can push out the curable paste C2 from the
水硬性組成物C1は、増粘効果を発現するシリカ微粒子のような強度増進剤に加えて、増粘剤をさらに含んでいてもよい。増粘剤は、水硬成分の粒子同士を粘結させるバインダーのような増粘効果を発現する。さらに、硬化性ペーストC2に適度の粘度を付与して、硬化性ペーストC2中の水硬成分同士の比重差による分離や水硬成分の沈降による水との分離を防止する。それにより硬化性ペーストC2中、粒子同士の均一な分散を促進し、パック10からの押し出し抵抗を低減する。さらに、増粘剤によって硬化性ペーストC2がチキソトロピーを発現するので、外力が除かれるとそれの粘度が向上して流動性を低減させる。その結果、例えば、ボックスカルバートに例示される暗渠の天井に開けられるような垂直方向の奥行を有する削孔に、上方へ向かって硬化性ペーストC2を注入したとしても、硬化性ペーストC2は削孔の開口から遺漏せず、削孔内にとどまる。
The hydraulic composition C1 may further contain a thickener in addition to a strength enhancer such as silica fine particles that exhibits a thickening effect. The thickener exhibits a thickening effect like a binder that binds the particles of the hydraulic component together. Furthermore, by imparting an appropriate viscosity to the curable paste C2 , separation due to a difference in specific gravity between the hydraulic components in the curable paste C2 and separation of the hydraulic components from water due to sedimentation are prevented. This promotes uniform dispersion of the particles in the curable paste C 2 and reduces the extrusion resistance from the
増粘剤は、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースが挙げられる。増粘剤として、これらの一種又は複数種を用いることができる。 Thickeners include, for example, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, and carboxymethylcellulose. One or more of these can be used as the thickener.
水硬性組成物C1中、増粘剤は、0.1~1質量部、好ましくは0.2~0.8質量部、より好ましくは0.3~0.6質量部含まれている。含有量がこの上限値を超えると、硬化性ペーストC2パック10からの押し出し抵抗が著しく増大する上、十分な強度を有する硬化体C3を得ることができない。一方、含有量が下限値未満であると、硬化性ペーストC2の粘度が不足する。そのため、天井や壁面に開けられた削孔へ注入した硬化性ペーストC2がそれの開口から遺漏してしまい、これらの削孔へアンカー素子を定着できない。 Hydraulic composition C 1 contains 0.1 to 1 part by mass, preferably 0.2 to 0.8 part by mass, and more preferably 0.3 to 0.6 part by mass of the thickener. If the content exceeds this upper limit, the extrusion resistance from the curable paste C2 pack 10 will be significantly increased, and a cured body C3 having sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, if the content is less than the lower limit, the viscosity of the curable paste C2 will be insufficient. As a result, the curable paste C2 injected into the drilled holes in the ceiling or wall leaks out from the openings, and the anchor elements cannot be fixed in these drilled holes.
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
(実施例)
原材料である早強ポルトランドセメント(宇部三菱セメント株式会社製)、アルミナセメント(デンカ株式会社製、アルミナセメント1号溶融品)、急結剤(株式会社ノリタケカンパニーリミテッド製、二水石膏+半水石膏)、強度増進剤(シリカフューム、BASFジャパン株式会社製、製品名:SILICA FUME SILICIUM)、細骨材(珪砂7号、日瓢礦業株式会社製、製品名:N70号)、凝結時間調整剤(クエン酸三ナトリウム)、及びJIS A6204(2011)に準拠した遅延型流動化剤(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、製品名:レオパック(登録商標)G-100)を、表1に示した質量比で量りとり、ミキサーに投入して撹拌し、調製実施例の水硬性組成物を調製した。
(Example)
Raw materials: early-strength Portland cement (manufactured by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd.), alumina cement (manufactured by Denka Co., Ltd., alumina cement No. 1 molten product), quick setting agent (manufactured by Noritake Co., Ltd., gypsum dihydrate + gypsum hemihydrate) ), strength enhancer (silica fume, manufactured by BASF Japan Ltd., product name: SILICA FUME SILICIUM), fine aggregate (silica sand No. 7, manufactured by Nihon Gyogyo Co., Ltd., product name: N70), setting time adjuster (quench Trisodium acidate) and JIS A6204 (2011) compliant retarding fluidizer (manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., product name: Leopak (registered trademark) G-100) at the mass ratio shown in Table 1 was weighed and put into a mixer and stirred to prepare a hydraulic composition of a preparation example.
15μm厚ナイロンフィルムと、15μm厚バリアナイロンフィルムと、130μ厚LLDPEフィルムとがこの順で積層された矩形の多層フィルム(160μm厚)の2枚を、袋体を形成するために準備した。開口をキャップによって塞いだポートを、15μm厚ナイロンフィルム同士の周縁の一部で挟んで熱溶着し、ポートを固定した。ポートが固定された箇所を上端辺部とし、下端辺部を残して側辺部を熱溶着した。それにより下端辺部が開口したポート付の袋体を作製した。この袋体の開口した下端辺部から、2000gの水硬性組成物を入れた。その後下端辺部を熱溶着して袋体に水硬性組成物を収容し、実施例のパックを複数袋作製した。 Two pieces of rectangular multi-layer film (160 μm thick) consisting of a 15 μm thick nylon film, a 15 μm thick barrier nylon film and a 130 μm thick LLDPE film laminated in that order were prepared to form a bag. The port, whose opening was closed with a cap, was sandwiched between parts of the peripheral edges of 15 μm-thick nylon films and heat-sealed to fix the port. The portion where the port was fixed was defined as the upper edge portion, and the side edge portions were thermally welded while leaving the lower edge portion. As a result, a bag having a port with an open bottom edge was produced. 2000 g of the hydraulic composition was put into the bag from the opened lower edge. Thereafter, the lower edge portion was heat-sealed, and the hydraulic composition was accommodated in the bag body to prepare a plurality of packs of Examples.
(比較例1)
水硬性分(住友大阪セメント株式会社製、製品名:ライオンシスイ#115)、及び珪砂6号を、表1に示した質量比で量りとり、ミキサーに投入して撹拌し、調製比較例1の水硬性組成物を調製した。次いで、低密度ポリエチレン製で向かい合う二辺で開口した筒状のフィルム(0.15mm厚)を準備した。特開2011-25424に開示されたパウチ容器に準じ、このフィルムの中央部を、開口した二辺と平行になるように仕切部で挟んで二分した。この仕切具を下方に向けて一方の開口から調製比較例1の水硬性組成物を400g入れたところで、それの荷重により仕切具が外れてしまった。そのため、水硬性組成物を300gに減じ、これを筒状フィルム入れた後、それの一方の開口を熱溶着して閉じた。次いで筒状フィルムの他方の開口から水100gをそこへ入れてこの他方の開口も熱溶着により閉じた。それにより水硬性組成物を収容した第1収容部と水を収容した第2収容部とが仕切具によって区切られた比較例のパックを複数袋作製した。
(Comparative example 1)
Hydraulic component (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., product name: Lion Shisui #115) and silica sand No. 6 were weighed according to the mass ratio shown in Table 1, put into a mixer and stirred. A hydraulic composition was prepared. Next, a cylindrical film (thickness: 0.15 mm) made of low-density polyethylene and having openings on two opposite sides was prepared. According to the pouch container disclosed in JP-A-2011-25424, the central portion of this film was sandwiched between partitions so as to be parallel to the two sides of the opening and divided into two. When this partition was directed downward and 400 g of the hydraulic composition of Preparation Comparative Example 1 was put through one opening, the partition came off due to the load. Therefore, the amount of the hydraulic composition was reduced to 300 g, and after putting this into a cylindrical film, one opening was closed by heat welding. Then, 100 g of water was introduced through the other opening of the tubular film, and this other opening was also closed by heat welding. As a result, a plurality of comparative packs were produced in which the first containing portion containing the hydraulic composition and the second containing portion containing water were separated by the divider.
(比較例2)
調製実施例の水硬性組成物に含まれる各成分の質量比のみを、表1に示すように変更して調製比較例2の水硬性組成物を調製した。この水硬性組成物の500gを坪量40g/m2でヒートロン紙からなる不織シート製透水性筒状容器に封入して、300mmの長さと34mmの径とを有する比較例2の水硬性組成物入りカプセルを複数本作製した。
(Comparative example 2)
A hydraulic composition of Comparative Preparation Example 2 was prepared by changing only the mass ratio of each component contained in the hydraulic composition of Preparation Example as shown in Table 1. 500 g of this hydraulic composition was sealed in a water-permeable cylindrical container made of non-woven sheet made of heatron paper with a basis weight of 40 g/m 2 , and the hydraulic composition of Comparative Example 2 having a length of 300 mm and a diameter of 34 mm was obtained. A plurality of capsules were produced.
(硬化性ペーストの調製)
実施例のパックを準備した。パックのキャップを取り外して、水比(水硬性組成物の質量に対する水の質量)が27%となるように、ポートから540gの水を袋体内へ注いだ。キャップをポートに嵌めて両手で袋体を30秒間揉んでから、キャップを緩めてゆっくりと袋体を押して空気をポートから排出した。キャップを締めた後、押圧ローラーを袋体上で押圧しながら2~3秒/往復にて往復させて水硬性組成物と水とを混合した。その結果、押圧ローラーによる混合開始から30秒で、ダマを視認できなくなった。袋体内の水硬性組成物と水とが、均質に混錬された実施例の硬化性ペーストの2540gが得られた。
(Preparation of curable paste)
Example packs were prepared. The cap of the pack was removed, and 540 g of water was poured into the bag from the port so that the water ratio (mass of water to mass of hydraulic composition) was 27%. After fitting the cap to the port and rubbing the bag with both hands for 30 seconds, the cap was loosened and the bag was slowly pushed to expel the air from the port. After tightening the cap, the pressure roller was reciprocated for 2 to 3 seconds/reciprocation while pressing on the bag to mix the hydraulic composition and water. As a result, clumps became invisible 30 seconds after the start of mixing by the pressing roller. 2540 g of the curable paste of the example in which the hydraulic composition and water in the bag were homogeneously kneaded was obtained.
比較例1のパックを準備した。仕切具を一気に外して、パック内で水硬性組成物を水に落下させることにより予備混合した後、袋体を手で揉んだり、パックを上下左右に振ったりして水硬性組成物と水とを混合した。その結果、袋体の手揉みの開始から35秒後に、混錬された比較例1の硬化性ペーストの400gが得られた。 A pack of Comparative Example 1 was prepared. After the partition is removed at once and the hydraulic composition is dropped into the water in the pack for pre-mixing, the bag is kneaded by hand or the pack is shaken up and down and left and right to combine the hydraulic composition and water. were mixed. As a result, 400 g of the kneaded curable paste of Comparative Example 1 was obtained 35 seconds after the start of hand kneading of the bag.
比較例2の水硬性組成物入りカプセルの重量を測定した。次いで、水を溜めたトレイを用意した。この水へ比較例2の定着材カプセルを180秒間浸した後、水から取り出して、それの重量を測定した。調製比較例2の水硬性組成物の吸水量は、135gであり、水比は27%であった。ヒートロン紙を破いて取り除いたところ、吸水した水硬性組成物が凝集し、手で持つことができた。先端にキャップでふさがれた筒先を、基端に開口を、夫々有する筒状のカートリッジに凝集した水硬性組成物を基端の開口から入れた。先端部に撹拌羽を有する撹拌ロッドの基端部を電動ドリルの回転部に接続し、撹拌ロッドの先端部をカートリッジの開口から入れて電動ドリルを動作させ、撹拌ロッドを回転させた。撹拌羽によって凝集した水硬性組成物を撹拌することにより、水硬性ペーストを調製した。 The weight of the capsule containing the hydraulic composition of Comparative Example 2 was measured. Next, a tray containing water was prepared. After the fixer capsule of Comparative Example 2 was immersed in this water for 180 seconds, it was removed from the water and weighed. The water absorption amount of the hydraulic composition of Preparation Comparative Example 2 was 135 g, and the water ratio was 27%. When the heatron paper was torn and removed, the water-absorbing hydraulic composition aggregated and could be held by hand. The agglomerated hydraulic composition was put into a cylindrical cartridge having a tip closed with a cap at the tip and an opening at the base end, respectively, through the opening at the base end. The proximal end of a stirring rod having a stirring blade at its tip was connected to the rotating part of an electric drill, and the tip of the stirring rod was inserted into the opening of the cartridge to operate the electric drill and rotate the stirring rod. A hydraulic paste was prepared by stirring the aggregated hydraulic composition with a stirring blade.
実施例のパックについて、水を注いだ後に押圧ローラーによって水硬性組成物と水とを混合することにより、比較例1の6倍以上、比較例2の約4倍の重さの硬化性ペーストを、比較例1とほぼ同等、比較例2の1/6の時間で調製できた。 For the pack of Example, by mixing the hydraulic composition and water with a pressure roller after pouring water, a curable paste having a weight of 6 times or more that of Comparative Example 1 and about 4 times that of Comparative Example 2 was obtained. , almost the same as in Comparative Example 1, and could be prepared in 1/6 of the time in Comparative Example 2.
(振動試験)
実施例及び比較例2の水硬性組成物入りカプセルを、貨物自動車に積んだ。貨物自動車で片道約500kmの距離を往復走行した。目視にて観察したところ、実施例及び比較例2のパックは、三往復(約3000km)しても、何ら変化を生じなかった。
(Vibration test)
The capsules containing the hydraulic compositions of Example and Comparative Example 2 were loaded onto a truck. I traveled a distance of about 500 km one way back and forth in a freight car . As a result of visual observation, the packs of Example and Comparative Example 2 showed no change even after three round trips (approximately 3000 km).
(加速劣化試験)
保存温度20℃における保存安定性を簡便に確認するため、まずは加速劣化試験の条件を設定した。試験温度を60℃、加速係数を10℃毎に2とした。保存温度と試験温度との差は40℃である。そのため、加速劣化試験における加速度は24=16倍である。また、60℃における飽和水蒸気量は、51.12g/m3である。40℃におけるこの飽和水蒸気量の相対湿度は39%RHである。以上の条件設定に従い、実施例のパック、並びに比較例2の水硬性組成物入りカプセルを、温度60℃で湿度39%RHの恒温恒湿槽に夫々複数入れ、それらの外観を継続的に観察した。試験開始から12日後に、実施例並びに比較例2を恒温恒湿槽から取り出してから硬化性ペーストを調製した。実施例及び比較例2の硬化性ペーストにブリージングは見られなかった。そのため実施例及び比較例2について試験を継続した。46日経過後、実施例及び比較例2について再度硬化性ペーストを調製した。これらの硬化性ペーストは、12日経過後に調製した硬化性ペーストと同様にブリージングを生じないものであった。これらの20℃保存における保存可能期間を計算したところ、16×46=736日、すなわち短くとも約2年は保存可能であることが分かった。
(Accelerated deterioration test)
In order to simply confirm the storage stability at a storage temperature of 20° C., first, the conditions for the accelerated deterioration test were set. The test temperature was 60°C, and the acceleration factor was 2 every 10°C. The difference between the storage temperature and the test temperature is 40°C. Therefore, the acceleration in the accelerated deterioration test is 2 4 =16 times. Also, the saturated water vapor content at 60°C is 51.12 g/m 3 . The relative humidity of this saturated water vapor content at 40° C. is 39% RH. According to the above condition settings, a plurality of the packs of Examples and capsules containing the hydraulic composition of Comparative Example 2 were placed in a thermo-hygrostat at a temperature of 60° C. and a humidity of 39% RH, and their appearances were continuously observed. . After 12 days from the start of the test, Example and Comparative Example 2 were removed from the constant temperature and humidity chamber, and then a curable paste was prepared . No bleeding was observed in the curable pastes of Example and Comparative Example 2. Therefore, the test was continued for Example and Comparative Example 2. After 46 days, curable pastes were prepared again for Example and Comparative Example 2. These curable pastes were as non-breathing as the curable pastes prepared after 12 days. Calculation of the storable period in storage at 20° C. revealed that 16×46=736 days, that is, about 2 years at the shortest.
(圧縮試験)
実施例のパック及び所要量の水を、20℃の恒温槽に入れた。24時間経過後、20℃の雰囲気下、上記と同一の操作によって、実施例の硬化性ペーストを調製した。パックの袋体を潰して硬化性ペーストをノズルから型枠に流し入れ、JIS A1108(2006)に準拠して実施例の硬化体を作製した。この硬化体について同規格に準拠して圧縮強度試験を行い、養生1日後、7日後、及び28日後の圧縮強度(N/mm2)を測定した。なお、すべての養生条件を20℃、相対湿度90%、とした。結果を表2に示す。
(Compression test)
The pack of the example and the required amount of water were placed in a constant temperature bath at 20°C. After 24 hours, a curable paste of Example was prepared in an atmosphere of 20° C. by the same operation as above. The bag body of the pack was crushed and the curable paste was poured into the formwork from the nozzle to prepare the cured body of the example according to JIS A1108 (2006). A compressive strength test was performed on this cured body according to the same standard, and the compressive strength (N/mm 2 ) was measured after 1 day, 7 days and 28 days of curing. All curing conditions were 20° C. and 90% relative humidity. Table 2 shows the results.
調製実施例で用いたものと同じ早強ポルトランドセメントのみからなる水硬性粉体を、比較例3として用いた。これを調製比較例1の水硬性組成物に代えたこと以外は、比較例1と同様に操作して比較例3のパックを作製し、さらに仕切具を外して水硬性粉体と水とを混合して比較例3の硬化性ペーストを調製した。次いで、実施例と同様に操作して比較例3の硬化体を作製し、圧縮強度を測定した。結果を表2に示す。 As Comparative Example 3, the same hydraulic powder consisting of high-early-strength Portland cement as that used in the Preparation Examples was used. A pack of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the hydraulic composition of Comparative Preparation Example 1 was used instead, and the partition was removed to separate the hydraulic powder and water. A curable paste of Comparative Example 3 was prepared by mixing. Next, a cured body of Comparative Example 3 was produced by operating in the same manner as in Example, and the compressive strength was measured. Table 2 shows the results.
実施例のパック及び押圧ローラーを用いて調製した硬化性ペーストを硬化させた硬化体は、わずか1日の養生で78N/mm2の圧縮強度を示し、7日後には28日間養生を行った硬化体のおよそ90%の圧縮強度にまで達した。実施例は、短期間の養生であっても極めて高い圧縮強度を示すことが分かった。一方、比較例3の硬化体は、実施例のものと比較して、著しく低い圧縮強度しか示さなかった。 A hardened body obtained by hardening the curable paste prepared using the pack and the pressing roller of the example exhibits a compressive strength of 78 N/mm 2 after only one day of curing, and after 7 days of curing for 28 days. A compressive strength of approximately 90% of the body was reached. The examples were found to exhibit extremely high compressive strength even after short-term curing. On the other hand, the cured product of Comparative Example 3 exhibited only significantly lower compressive strength than those of Examples.
(アンカーボルトの引張試験)
1000×1000×3000mmのコンクリート塊に、ハンマードリルを用いて直径18mmで長さ95mmの削孔を形成した。このコンクリート塊に定着させるアンカーボルト(JIS G3112(2010)に規定するSD345異形棒鋼、呼び名D13、公称直径12.7mm;規格降伏点43.7kN(=SD345異形棒鋼の断面積126.7mm2×345);長さ1000mm、先端寸切り)を用意した。圧縮試験における操作と同様にして、実施例の硬化性ペーストを調製した。ポートからキャップを取り外し、これに代えてノズルをポートに螺合させた。さらにこのノズルの先端部に注入量指示マークを付した注入チューブを嵌めた。手で袋体を絞って硬化性ペーストを削孔に注入した。注入量指示マークが削孔の開口から出没した時点で注入を止めた。
(Tensile test of anchor bolt)
A hole having a diameter of 18 mm and a length of 95 mm was formed in a concrete mass of 1000×1000×3000 mm using a hammer drill. Anchor bolts fixed to this concrete mass (SD345 deformed steel bar specified in JIS G3112 (2010), name D13, nominal diameter 12.7 mm; standard yield point 43.7 kN (= cross-sectional area of SD345 deformed steel bar 126.7 mm 2 × 345 ); a length of 1000 mm and a tip cut off) were prepared. The curable pastes of the examples were prepared in a manner similar to the operation in the compression test. The cap was removed from the port and instead the nozzle was threaded onto the port. Furthermore, an injection tube with an injection amount indication mark was fitted to the tip of this nozzle. The hardening paste was injected into the drilled holes by squeezing the bag by hand. The injection was stopped when the injection amount indication mark appeared and disappeared from the opening of the drilled hole.
その後アンカーボルトを、削孔に手で回転させながら挿し入れ、アンカーボルトをコンクリート塊に定着させ、引張試験用サンプルを作製した。このときのアンカーボルトの定着長を95mmとした。気温20℃で24時間養生を行って実施例の硬化体を生成させた後、油圧ポンプと、これにつながっており油圧ポンプで発生させた油圧によってコンクリート塊からアンカーボルトを引き抜く方向へ引っ張る油圧ジャッキと、油圧ジャッキで生じた荷重を計測するロードセルと、アンカーボルトの変位量を計測する変位計とを、有する引張試験機を用い、JIS G3112(2010)に準拠して引張試験を行った。なお、サンプル数をN=3とした。その結果、引張荷重が規格降伏点を超える50kNに達してもアンカーボルトがコンクリート塊から抜けず、アンカーボルトが破断する危険があったため、試験を中止した。さらに、アンカーボルトの呼び名又は呼び径を表3に示すように変更して、上記と同様に試験用サンプルを作製した。作製したサンプル数は18体であった。これらのサンプルを作製するのに、硬化性ペーストの調製工程を繰り返す必要がなく、すべてのサンプルの作製を終了した時点で袋体内に硬化性ペーストが残存していた。 After that, the anchor bolt was inserted into the drilled hole while being rotated by hand, and the anchor bolt was fixed to the concrete mass to prepare a sample for tensile test. The fixing length of the anchor bolt at this time was set to 95 mm. After curing for 24 hours at a temperature of 20° C. to generate the hardened body of the example, a hydraulic pump and a hydraulic jack connected thereto and pulled in a direction to pull out the anchor bolt from the concrete mass by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump. A tensile test was performed in accordance with JIS G3112 (2010) using a tensile tester having a load cell for measuring the load generated by the hydraulic jack and a displacement gauge for measuring the amount of displacement of the anchor bolt. The number of samples was N=3. As a result, even if the tensile load reached 50 kN, which exceeds the standard yield point, the anchor bolt did not come out of the concrete block, and there was a danger of the anchor bolt breaking, so the test was stopped. Further, by changing the name or diameter of the anchor bolt as shown in Table 3, test samples were produced in the same manner as above. The number of samples produced was 18 bodies. It was not necessary to repeat the curable paste preparation process to produce these samples, and the curable paste remained in the bag when all the samples were produced.
上記の圧縮試験と同様に操作して比較例3の硬化性ペーストを調製した。さらに実施例と同様に操作して引張試験用サンプルを作製した。18体のサンプルを作製するのに、途中で硬化性ペーストが不足したので、さらに二度、硬化性ペーストを調製した。作製したサンプルについて、引張試験を行った。その結果、アンカーボルトの規格降伏点付近で、比較例3の硬化体がアンカーボルトごと削孔から抜けてしまった。 A curable paste of Comparative Example 3 was prepared by operating in the same manner as in the above compression test. Furthermore, a sample for tensile test was prepared by operating in the same manner as in the example. Since the curable paste was insufficient halfway through the preparation of 18 samples, the curable paste was prepared twice more. A tensile test was performed on the prepared samples. As a result, in the vicinity of the standard yield point of the anchor bolt, the hardened material of Comparative Example 3 fell out of the hole together with the anchor bolt.
表3から分かるように実施例の硬化体によれば、径や長さアンカーボルトをそれの降伏点を超える荷重で引っ張っても、コンクリート塊から抜けなかった。一方、比較例3の硬化体によれば、すべてのサンプルにおいて規格降伏点付近の引張荷重で、アンカーボルトが硬化体とともにコンクリート塊から抜けてしまった。 As can be seen from Table 3, according to the hardened body of the example, even when the diameter and length of the anchor bolt was pulled with a load exceeding its yield point, it did not come off from the concrete block. On the other hand, according to the hardened body of Comparative Example 3, the anchor bolts were pulled out of the concrete block together with the hardened body at a tensile load near the standard yield point in all samples.
(曲げ強さ試験)
上記の「硬化性ペーストの調製」と同様に操作して実施例の硬化性ペーストを調製した。これを縦40mm、横160mm、高さ40mmの型枠に流し込み、20℃で相対湿度90%の条件下、7日間養生して実施例の曲げ強さ試験用硬化体サンプルを3体作製した。この硬化体サンプルについて、JIS R5201(2015)の「11.2.5曲げ強さ試験機」及び「11.7.2曲げ強さ」に準拠し、50N/秒の載荷速度にて曲げ強さ試験を行った。比較例3についても実施例と同様に操作して硬化体サンプルを作製し、曲げ強さ試験を行った。これらの結果を表4に示す。
(Bending strength test)
The curable pastes of the examples were prepared by operating in the same manner as in "Preparation of curable pastes" above. This was poured into a formwork of 40 mm long, 160 mm wide and 40 mm high, and cured for 7 days under conditions of 20° C. and relative humidity of 90% to prepare three hardened body samples for the bending strength test of the example. For this cured body sample, a bending strength test was performed at a loading rate of 50 N / sec in accordance with JIS R5201 (2015) "11.2.5 bending strength tester" and "11.7.2 bending strength". . For Comparative Example 3, a hardened sample was produced in the same manner as in Example, and a bending strength test was performed. These results are shown in Table 4.
表4の平均値から分かるように、実施例の硬化体は比較例3のそれに比較して2倍以上の曲げ強度を有していた。 As can be seen from the average values in Table 4, the cured bodies of Examples had a bending strength that was twice as high as that of Comparative Example 3.
本発明のアンカー素子定着方法は、既存のコンクリート製人工構造物のせん断耐力を高めたり、それに工作物を取り付けたりする際、アンカーボルトや鉄筋のようなアンカー素子を定着させるのに用いられる。 The anchor element anchoring method of the present invention is used for anchoring anchor elements such as anchor bolts and rebars when increasing the shear strength of existing concrete man-made structures and attaching workpieces thereto.
10はパック、11は袋体、11aは溶着帯、11a1は上端辺部、11a2は側辺部、11a3は下端辺部、12はポート、13はキャップ、14はノズル、15は注入チューブ、15aは注入量指示マーク、16は留め具、21は漏斗、21aは円錐部、21bは管部、22はコネクタ、22aは鱗状環部、23は接続チューブ、24は注水ノズル、31は右手、32は左手、41はビーカー、42はボトル、42aは筒口、50は押圧ローラー、51は回転体、51a1,51a2は底面、51bは側面、52は回転軸、52aはグリップ、61は張コンクリート、61aは表面、61bは削孔、61b1は底面、62は法面、71はコアボーリングマシン、71aはコアドリル、81はアンカーボルト、81aはリブ、81bは雄ねじ、82は支柱、83はナット、Aは空気、C1は水硬性組成物、C2は硬化性ペースト、C3は硬化体、Wは水である。 10 is a pack, 11 is a bag, 11a is a welding band, 11a 1 is an upper edge, 11a 2 is a side edge, 11a 3 is a lower edge, 12 is a port, 13 is a cap, 14 is a nozzle, and 15 is an injection. Tube, 15a injection amount indication mark, 16 fastener, 21 funnel, 21a conical portion, 21b pipe portion, 22 connector, 22a scaly ring portion, 23 connecting tube, 24 water injection nozzle, 31 Right hand, 32 left hand, 41 beaker, 42 bottle, 42a mouthpiece, 50 pressing roller, 51 rotating body, 51a 1 and 51a 2 bottom, 51b side, 52 rotating shaft, 52a grip, 61 61a is the surface, 61b is drilling, 61b1 is the bottom, 62 is the slope, 71 is the core boring machine, 71a is the core drill, 81 is the anchor bolt, 81a is the rib, 81b is the male screw, 82 is the support, 83 is a nut, A is air, C1 is a hydraulic composition, C2 is a hardening paste , C3 is a hardening body, and W is water.
Claims (12)
前記水硬性組成物及び前記水を遺漏させないキャップを前記ポートに取り付け、前記パックに外力を加えることにより、前記水硬性組成物と前記水とを混合して硬化性ペーストを調製する工程と、
前記キャップを除去した後、前記袋体を潰すことによって、前記硬化性ペーストを前記ポートから押し出してコンクリート躯体に開けられた削孔へ注入する工程と、
前記硬化性ペーストに突き刺しながら前記削孔にアンカー素子を挿入し、前記硬化性ペーストを硬化させる工程とを、
有するものであって、
前記水硬性組成物が、
ポルトランドセメント、アルミナセメント、及び急結剤を含有する水硬成分と、
シリカ微粒子、及び/又はカオリンを含んでいる強度増進剤と、
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸、及びこれらの塩から選ばれるスルホン酸系流動化剤と、ポリカルボン酸、下記化学式(1)
クエン酸、クエン酸ナトリウム、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、サリチル酸、m-オキシ安息香酸、及びp-オキシ安息香酸から選ばれるオキシカルボン酸と、リグニンスルホン酸と、ソルビトール、ペンチトール、及びヘキシトールから選ばれる糖アルコールと、オキシカルボン酸及び/又はリグニンスルホン酸のリチウム塩、カリウム塩、及びナトリウム塩から選ばれるそのアルカリ金属塩、そのマグネシウム塩、及びそのカルシウム塩から選ばれるアルカリ土類金属塩との少なくとも何れかである凝結時間調整剤と、
JIS G5901(2016)に準拠した粒度区分を4~8号としている細骨材と
を含んでいることを特徴とするアンカー素子定着方法。 A bottle containing water is attached to a pack having a bag body containing a hydraulic composition and a port communicating the outside world and the inner space of the bag body at the top edge of the pack. The water is introduced in a liquid-tight manner from the port having a scaly ring through a connecting tube connected to a connector having a portion , or from the port through a tapered water injection nozzle attached to a bottle containing water. process and
a step of attaching the hydraulic composition and the water-tight cap to the port and applying an external force to the pack to mix the hydraulic composition and the water to prepare a curable paste;
After removing the cap, by crushing the bag, the hardening paste is forced out of the port and injected into a drilled hole in a concrete skeleton;
a step of inserting an anchor element into the drilled hole while piercing the curable paste and curing the curable paste;
having
The hydraulic composition is
a hydraulic component containing Portland cement, alumina cement, and a quick setting agent;
a strength enhancer comprising fine silica particles and/or kaolin;
A sulfonic acid-based fluidizing agent selected from naphthalenesulfonic acid formalin condensates, melamine sulfonic acid formalin condensates, aromatic sulfonic acid formalin condensates, polystyrene sulfonic acid, and salts thereof, polycarboxylic acid, and the following chemical formula (1):
oxycarboxylic acids selected from citric acid, sodium citrate, gluconic acid, tartaric acid, malic acid, salicylic acid, m-oxybenzoic acid and p-oxybenzoic acid, ligninsulfonic acid, sorbitol, pentitol and hexitol a sugar alcohol selected, and an alkaline earth metal salt selected from alkali metal salts thereof, magnesium salts thereof, and calcium salts thereof selected from lithium salts, potassium salts, and sodium salts of oxycarboxylic acids and/or lignosulfonic acids; a setting time modifier that is at least one of
Fine aggregate with a particle size classification of 4 to 8 in accordance with JIS G5901 (2016)
A method for fixing an anchor element , comprising :
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