コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法
【課題】簡便に無機系充填材料を迅速に調製することができるコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法を提供する。
【解決手段】一端にノズル１１を有するシリンダ１と、シリンダ１内において、ノズル１１の先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁２と、シリンダ１内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体とが収容されているカートリッジに、吐出口から液体を導入し、カートリッジに振動を与え、無機系充填材料用混合物と、液体とを撹拌混合してカートリッジ内で無機系充填材料１０を調製し、ピストン壁２を吐出口側に移動させて吐出口から無機系充填材料１０を、湿潤又は乾燥コア穴に充填する充填施工方法である。
【解決手段】一端にノズル１１を有するシリンダ１と、シリンダ１内において、ノズル１１の先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁２と、シリンダ１内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体とが収容されているカートリッジに、吐出口から液体を導入し、カートリッジに振動を与え、無機系充填材料用混合物と、液体とを撹拌混合してカートリッジ内で無機系充填材料１０を調製し、ピストン壁２を吐出口側に移動させて吐出口から無機系充填材料１０を、湿潤又は乾燥コア穴に充填する充填施工方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法に関し、特に特定の組成を有する無機系充填材料を用いてアンカーやコア穴に充填した場合にタレを生じることなく、効率よく施工する簡便な、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、強度測定のため等のコンクリートコアを取り出した後のコア穴や、あと施工アンカーなど、発生したコア穴内に材料を充填する必要が生じる。
コア穴やあと施工アンカーは構造物のあらゆる場所で行われるため、下向き、横向き、上向き等のすべての方向で充填施工が行われている。
コア穴を開けるにはコンクリートドリルやコアドリルが用いられ、通常コンクリートドリルは乾式、コアドリルは湿式が用いられており、コア穴も乾燥、湿潤の両方の状態がある。さらに屋外の場合、天候によってもコア穴の状態が変化する。
また、コア穴内部にセメント系材料を充填するためには、ロングノズル、パイプ等を用いてコア穴奥より充填する必要がある。
【０００３】
コンクリート構造物に設けられたコア穴に注入する材料としては、無機系材料と有機系材料とに大別することができ、また施工形態として、カプセルタイプと注入タイプとがある。
コア穴充填材料としては、その成分が柔軟であるほど、例えばアンカー筋を容易に埋め込める一方、柔軟な充填材料を充填施工した際には、コア穴よりタレやすくなってしまっている。
コア穴よりコア穴充填材料のタレが生じてしまうと、コンクリート構造物との接着が不良となり、例えば、アンカー筋の抜け落ちが生じてしまう場合がある。
またタレたコア穴充填材料は、構造物周辺に付着し、清掃の必要がある。
【０００４】
特にコア穴充填材料を上向きで施工する場合には、コア穴の入り口を仮シールするか、例えばアンカー筋にタレ防止キャップ形状の器具を取り付けている。アンカー筋が抜けないように、コア穴充填材が硬化するまで、テープやベルトで仮止めしておく必要がある。
また無機系カプセル材料である、セメントと水がガラス管の中に分離、収納されているタイプは、上向き施工のたれ防止のため、水に水ガラスを添加し、粘度をあげてタレにくくしている。
【０００５】
従来、無機系充填材料としてモルタル等を調製する際には、セメント等の粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。
このような調製方法では、水とセメント等の粉体を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また施工方法においても、コア穴内に材料を挿入した後、コア穴を何度かに棒等で突き入れていることから、内部に空洞ができて、十分に充填されていない場合が生じ、また、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。
【０００６】
有機系充填材料としては、主として接着系充填材料が使用されているが、コア穴が湿潤状態であると、接着性に問題があり、コア穴内への充填が十分にできず、タレが生じてしまうことがある。
【０００７】
一方、簡易吐出機としては、特開平５−３１９４６２号公報（特許文献１）に、混合吐出容器本体内には主剤が充填されていると同時に硬化剤が合成樹脂製袋中に入っているものも装填されており、更に容器本体内には中空な撹拌棒、撹拌羽根、摺動可能な底板を有し、一方合成樹脂製袋の一端には糸を固定し、糸は中空の撹拌棒内を通って、容器キャップに固定されていて、このキャップを引張り、撹拌棒、撹拌羽根を上下することによって合成樹脂製袋が破れ両成分が短時間で均一に混合でき、底部から吐出されるような簡易混合吐出容器が開示されている。
【０００８】
しかし、かかる簡易吐出機は、撹拌棒を内部に備えるものであり、また混合吐出容器本体には混合されるべき複数の成分、例えば、第１成分と第２成分とが予め充填されているものである。
かかる撹拌棒を備える構造を有する吐出機は、装置の構造が煩雑であり、また混合されるべき複数の成分、例えば第１成分と第２成分とが予め充填されていると重量が重くなるとともに搬送にも手間がかかり、従って高価なものとなってしまう。
【０００９】
また、特開２００４−１８９３０９号公報（特許文献２）には、セメントと骨材とを主成分とする配合物及び水を用いる無機質系充填補修材において、前記セメントと骨材とを主成分とする配合物が充填補修用容器に入れられ、前記水が水容器に入れて密封され、前記水容器は前記充填補修用容器内に入れられ、かつ該充填補修用容器の内壁に固着された状態で該充填補修用容器は密封されており、前記充填補修用容器及び水容器は通水性及び通気性のない材質でなり、充填補修用容器の少なくとも一部が透明とされ、前記水容器の材質の機械的強度が充填補修用容器のそれより弱い構成となっていることを特徴とする無機質系充填補修材が開示されている。
【００１０】
しかし、任意の向きのコア穴に充填材料のタレが発生せず、コア穴奥部まで、確実に充填することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−３１９４６２号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、簡便に無機系充填材料を迅速に調製することができるとともに、コンクリート構造物のコア穴が湿潤状態であっても乾燥状態であっても、タレを生じることなく、上向き、横向き、下向きのいずれの方向における充填でも、効率よくコア穴充填材料を簡単に施工することができる、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法を提供することである。
さらに本発明の目的は、無機系充填材料用カートリッジを用いて、無機系充填材料の撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑え、湿潤状態や乾燥状態のコア穴に、上向き、横向き、下向き等の任意の方向の充填を簡便に行うことのできる、コンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１３〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から該無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填することを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法である。
【００１４】
好適には、上記本発明のコンクリート耕造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該シリンダ１の、該無機系充填材料用混合物中に更に細骨材が収容されていることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法である。
さらに好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、カートリッジの該シリンダ内には、該無機系充填材料用混合物が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された、該無機系充填材料用混合物の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする。
【００１５】
また好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該空洞の容積が、前記充填された無機系充填材料用混合物と反応する液体を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする。
より好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする。
【００１６】
更に好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与えて、液体と、該無機系充填材料用混合物とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて、ノズル先端の吐出口をコア穴奥部に挿入して該吐出口から無機系充填材料を押出すことを特徴とする。
更にまた好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、コア穴奥部に挿入された該吐出口から無機系充填材料を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする。
ここで、本発明において「コア穴」には、アンカーコア穴、強度測定のためのコンクリート構造物からのコア抜き穴等、コンクリート構造物に関連する孔、穴を全て含むものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法によると、コンクリート構造物の任意の方向のコア穴であって、コア穴内が湿潤状態であっても乾燥状態であっても、上向き、下向き、横向き等の向きを問わず、無機系充填材料を簡便にコア穴内部までしっかり充填することができ、充填した該無機系充填材料はタレ落ちることがない。
従って、タレ防止のための特別な器具や仮止めシール等を必要とすることもない。
さらに、例えば、アンカー筋を差し込んだ後も、アンカー筋の自重による抜けがほとんどなく、アンカー筋が動かなくなるまでの仮押さえをほとんど必要としないか、簡易なものでよく、仮押さえの作業も低減することができる。
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法は、ロングノズルを用いてコア穴内部よりの充填が可能で、上、横、下等のすべての方向で施工でき、孔内部の乾燥、湿潤状態に左右されず充填施工することが可能で、ロングノズルの付いたコーキング容器等を用いることにより、より簡便に作業、施工をすることが可能となる。
【００１８】
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料は、さらに、無機充填材料を施工したい場合、所望する無機充填材料を簡便に調製することができるとともに、コア穴奥部までの充填を、専門家でなくても手軽に施工することができる。
また、施工現場で簡便に無機系充填材料を調製することができ、無機系充填材料を調製するための特別な道具を必要とせず、水を加えてカートリッジを振ることで容易に撹拌して簡単に無機系充填材料を調製することができるとともに、簡便に充填施工をそのまま手軽に実施することができる。
また、施工の間、無機系充填材料は、密閉したカートリッジの中で混合撹拌されて施工されるため、粉塵の発生がほとんど無く、通常の混合容器のように容器の汚れで施工現場を汚すこともない。
このように、本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法は、特に無機系充填材料用カートリッジを用いて、その付属のノズルによる注入工法により、コテやヘラでは不得意としていた施工、特に上向き、斜め向き、横向き施工を簡便に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に用いる無機系充填材料用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。
【図２】図１の無機系充填材料用カートリッジのノズルをはずして、該カートリッジの吐出口のアルミシートを破断し、水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体と反応する液体を充填した状態を模式的に示す、一実施例の図である。
【図３】本発明に適用する無機系充填材料用カートリッジを装着したシーリングガンを用いて、コンクリート構造物の横向きコア穴に対して無機系充填材料を施工する形態の一実施例を模式的に示す図である。
【図４】種々の無機系充填材料をコンクリート構造物の横向き穴に充填した状態を示す写真図である。
【図５】種々の無機系充填材料をコンクリート構造物の横向き穴に充填した状態を示す他の写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係るコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法について、以下に詳細に説明する。
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体、又は、無機系充填料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体及び細骨材とが収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された該無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１3〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填する、充填施工方法である。
【００２１】
本発明のコア穴無機系充填材料の施工方法に用いる、無機系充填材料用カートリッジは、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、該シリンダ１内において、該吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、該シリンダ１内には、無機系充填材料用混合物として水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体が収容されているものである。また、該シリンダ１内には、前記混合粉体のほかに細骨材も含んでいてもよい。
ここで、シリンダ内１に含まれる、水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体、又は水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体及び細骨材を、無機系充填材料用混合物３と称する。
【００２２】
図１は、本発明に係る無機系充填材料のコア穴充填施工方法に用いる、無機系充填材料用カートリッジの一例の形態を示す断面図である。
当該カートリッジは、図１に示すように、シリンダ１、吐出口封止用アルミシート４、移動可能なピストン壁２及び、無機系充填材料用混合物３を備える。
シリンダ１の形状は円筒形等であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ１内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合されたコア穴に充填する無機系充填材料を無駄なく押出して使用することができる。
【００２３】
該シリンダ１はその一端に吐出口６を備えるが、カートリッジに液体Ａを導入するまでは、該吐出口６内側は密閉されている。
吐出口６を封止する手段としては、図１に示すように、吐出口６をアルミシート４のような封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、またアルミシート４を設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように該吐出口６を封止することで、内部と外気とは遮断され、シリンダ１内部に収容されている無機系充填材料用混合物３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明の無機系充填材料の施工方法に適用する無機系充填材料用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。
【００２４】
シリンダ１の吐出口６の反対側には、該吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、該ピストン壁２の形状は、該ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、該ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムースに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、該ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、無機系充填材料中に含まれる細骨材が該間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。
【００２５】
シリンダ１の吐出口１の形状は、シリンダ１の内部に液体Ａを導入できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。
【００２６】
シリンダ１の内部には、水硬性組成物粉体及び増粘剤粉体、又は水硬性組成物粉体及び増粘剤粉体及び細骨材が収容されている。
水硬性組成物の粉体としては、水硬性粉体のみ、水硬性粉体及び非水硬性粉体を使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が含まれる。
前記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ以上のものであることが好ましい。
【００２７】
また、前記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性若しくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカフューム粉末からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が好ましい。
【００２８】
増粘剤の粉体としては、例えば、保水性を有するものが好ましく使用でき、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が例示される。
セメント系材料に増粘材を配合しないと、水量が多い場合、押し出し性は良好だが、コア穴に充填したときにモルタルが垂れしまう。水量を減らす急激に流動性が悪化し、押し出すことが出来ないからである。
【００２９】
増粘剤の配合量は、無機系充填材料中、０．０８〜０．５質量％、好ましくは０．１〜０．２重量％含まれるように配合する。
増粘材を上記範囲内で配合することにより、無機系充填材料の流動性を改善させ、ロングノズルで押し出すことが可能となる。増粘材の添加量が上記範囲より少ないと、押し出しは可能だが、横向き、斜め向き、上向きのコア穴に注入した場合、タレが生じてしまう。増粘材の量が上記範囲より多くなると、粘度が高くなり、タレは少なくなるが、押し出すときに大きな力が必要となり、場合によっては押し出せなくなる。
また上記水硬性組成物粉体と増粘剤粉体とは、予め混合してシリンダ１内に導入しても、シリンダ１内に水硬性組成物粉体と増粘剤粉体とを別々に導入してもいずれの方法であってもよい。
【００３０】
また必要に応じて、該シリンダ１内に収容される細骨材としては、特に限定されるものではなく通常使用されるものを用いることができ、川砂、山砂、陸砂、砕砂、海砂、珪砂１〜７号等細骨材、または珪石粉、石灰石粉等の微粉末等を例示できる。また、使用される細骨材の粒子径は、２．０ｍｍ以下であることが、ピストンの動きをスムースにし、ノズル内での材料の閉塞を防ぐ点から好ましい。
ここで、粒子径はＪＩＳ Ａ １１０２ 「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した値である。
さらに、水硬性組成物の粉体には、公知の減水材、反応促進剤の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を施工に好ましい状態にさせることができる。
【００３１】
また、シリンダ１内に導入されて前記無機系充填材料用混合物３と反応する該液体Ａの主成分は水であるが、必要に応じて、ポリマーや、凝結遅延剤等を予め混合しておくことも可能である。
【００３２】
シリンダ１内には、上記無機系充材料用混合物３が収容されているが、シリンダ１内全体に充填されるものではなく、一定の空洞５を設けた状態で充填されている。
上記無機系充材料用混合物３は、該カートリッジの容器を立てた場合、上記ピストン壁２側に偏って充填され、空洞５が、吐出口６側に出現することが望ましい。
すなわち、該空洞５は、該吐出口６側のシリンダ１の内面と、前記充填された無機系充材料用混合物３の端面との間に設けられることが好ましい。
【００３３】
該空洞５の容積は、前記充填された無機系充填材料用混合物３の容量と反応する液体Ａを該吐出口６より導入すべき容量と同じであるか、若干大きいものとする。
無機系充填材料用混合物３と反応する水等の液体Ａの容量は、無機系充填材料用混合物３の成分や、得られる無機系充填材料の所望する粘性により変動するものであり、予め設定することができるものである。
これにより、シリンダ１内で得られる無機系充填材料用混合物の容量を可能な限り多くするとともに、導入した液体Ａと無機系充填材料用混合物３とが振動によりスムースに撹拌混合することができる。
【００３４】
本発明においては、水/上記混合粉体質量比が、１3〜５０％、好ましくは１６〜４０％である事が、容易にロングノズルで押し出すことができ、孔内部より無機系充填材料を充填することが出来、さらには施工後、上向き、横向きでも垂れてくることがない。
【００３５】
図２は、図１の無機系充填材料用カートリッジの使用形態の一実施例を示す模式図であり、該カートリッジの吐出口６を封止していたアルミシート４を破断させて、該カートリッジの吐出口６から無機系充填材料用混合物３と反応する液体Ａを充填した状態を模式的に示す図である。
例えば、本発明の図１で示される無機系充填材料用カートリッジのノズルを取り除いて、吐出口６を封止していた、内部のアルミシート４を破断して、水等の液体Ａを、該シリンダ１の該吐出口６よりシリンダ１内に設けられた空洞５に導入する。
予め設定された容量の液体Ａを該空洞５内に導入したあと、例えばキャップ等の簡易な封止手段７によって、該吐出口６を仮密封する。
【００３６】
次いで、該カートリッジに振動を与えて、該無機系充填材料用混合物３と該液体Ａとを撹拌混合する。
振動は、人力によってカートリッジを上下、左右等に振る方法や、機械を用いて振動を与える方法であってもよく、物理的に、シリンダ１内の無機系充填材料用混合物３と導入された液体Ａとが均質に混合される方法であれば採用することができる。
従って、無機系充填材料用混合物３と液体Ａとを撹拌混合して、注入式の無機系充填材料１０を得るのに、特別な装置等を必要とせず、簡便に混合することが可能となる。
【００３７】
振動により、シリンダ１内で該無機系充填材料用混合物３と該液体Ａとが均質に混合されて得られた無機系充填材料１０を、上記カートリッジのピストン壁２を該吐出口２に移動させることで、押出して、コンクリート構造物３０中の所望する向き、例えば横向きのコア穴箇所３１に適用する。
【００３８】
該無機系充填材料を注入するコア穴は、乾燥されていても、湿潤していてもいずれの場合も適用できる。
通常、乾燥したコンクリート孔に充填した場合、乾燥した孔壁に水分が吸収され、ドライアウトの状態となり、その部分で十分な硬化反応が行われず、強度不足となる可能性があるが、本発明に用いる無機系充填材料は、増粘材を配合することにより、注入した材料内部に水分が閉じ込められ、ドライアウトを防ぐことが出来る。
また、従来は、湿潤した孔に注入すると、孔内の水分により水セメント比が増加し、強度低下が発生する。孔内の水分により、流動性が増加し、横向き、上向きの孔より流れ出てしまう可能性がある。本発明に用いる無機系充填材料は、増粘材を適量配合することにより、セメント材料内に水分が浸入することを防ぎ、適当な強度を得ることができる。
従って、横向き、上向き、下向き、斜め向き等の任意の無機のコアなに無機系充填材料を充填しても、タレが生じることはなく、有効にコア穴に充填することが可能である。
【００３９】
一例として、該吐出口６から得られた無機系充填材料１０を横向きに押出す際に、図３に示すように、該カートリッジを、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機に装着して行うことができる。
シーリングガンまたはコーキングガンは、カートリッジを装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
当該カートリッジは、キャップ等の封止手段７をはずした状態で、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、カートリッジ用ガンに装着されて、施工に用いられる。かかる状態を模式的に示したのが図３である。
【００４０】
前記カートリッジを、カートリッジ用ガンに装着する際には、ノズル１１を装着した該カートリッジが、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により該カートリッジが保持されるように装着する。先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
該胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、該ボディ２３には把持部２４が固定され、該ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させ易いよう構成されている。レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。また、ピストン壁２は、その外気側、すなわち水硬性組成物１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、ガン２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、該ガンのノズル１１を、コンクリート構造物３０のコア穴２１内に、好ましくはコア穴２１の奥に挿入して、該穿コア穴内に無機系充填材料１０を吐出させる（図３（ｂ））。具体的には、カートリッジを装着したカートリッジ用ガンの把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せることで、支点２９で該レバー２５に連動するように構成されている連動部２６がノズル方向に移動し、これにより該連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。そして、これにより、該押圧部２７と一体となっている押圧部２８をノズル方向へ移動させて、ピストン壁２を同様にノズル１１方向へ移動させ、カートリッジ内の無機系充填材料１０をノズル１１より、横向きコア穴内に吐出させる（図３（ｂ））。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成され、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカードリッジ方向のみに移動し、無機系充填材料１０を横向きに、コア穴の奥から吐出させる。
【００４２】
これより、コンクリート構造物３０のコア穴に、無機系充填材料を充填施工しても、コア穴から該無機系充填材料の流れ落ち、タレを防止する。よって、充填材料材料硬化前でも該コア穴内に挿入した充填材料筋は落ちることがない。
【００４３】
このように、本発明の施工方法は、無機系充填材料を簡便に、粉塵がほぼ発生せず、手軽に施工することができるとともに、前記無機系充填材料用カートリッジを用いて、任意の向きの穴充填施工、コア穴内充填施工を含め、ばらつきのない施工を簡便に実施することが可能となり、タレを生じることなく、また鉄筋等の挿し筋が抜け落ちることなく、簡便に固定することが可能となる。
【実施例】
【００４４】
（実施例１〜６、比較例１〜５）
本発明の注入式無機系充填材料を以下の材料を用いて調製した。
使用原料
・セメント：商品名マイルドジェットセメント、住友大阪セメント株式会社製
・細骨材 ：砂 日瓢工業 4号砂
・メチルセルロース：商品名：メトローズ SNB６０T 信越化学株式会社製
・水 ：水道水
【００４５】
予め図１に示すカートリッジの内部に、セメント、メチルセルロース、細骨材を導入して充填材料用混合物３を、該カートリッジの内部に空洞５が形成されるように充填した。該空洞５は、所望する無機系充填材料であるモルタルを得るために添加する水の容量とほぼ同容量である。
なお、充填材料用混合物は、上記セメントと細骨材とを１：１の質量比で、且つメチルセルロース粉末を、得られるモルタル質量に対して、下記表１の混合量となるように配合したものである。
充填する無機系充填材料用混合物３及び空洞５（配合される水の容量とほぼ同容量）は、得られる無機系充填材料（モルタル）が、粘性約６３Ｐａ・ｓとなるように設計した。
該カートリッジの空洞５に、水Ａを水/混合粉体（セメント＋メチルセルロース）に対して表１の配合量となるように添加して、吐出口６を封止して、該カートリッジを上下することでよく撹拌して、無機系充填材料（モルタル）を調製した。
【００４６】
該モルタルが内部で調製されたカートリッジを、図３に示す無機系充填材料用カートリッジ用ガンに装着した。
図３に示すように、コンクリート構造物３０に、横向きの掘削コア穴３１（Φ３０×１３０ｍｍ）を、コンクリートドリルを用いて設けた。該掘削コア穴は乾燥していることを確認した。
該コア穴に、上記実施例１〜６、比較例１〜５の、調製された無機系充填材料が入っているカートリッジを備える各カートリッジガンを用いて、前記コア穴内の奥部にノズルを設置し（図３（ａ））、該ノズルから各注入充填材料を注入して、各充填材料をコア穴３１の奥より充填した（図３（ｂ））。具体的には、前記したように、該ガンのノズル１１を横向きにして、レバー２５を引き寄せることによりピストン壁２を移動させ、該ノズル１１より上記コア穴３１に前記コア穴３１の奥より横向きに充填した。各充填材料材充填時における各注入充填材料材1のタレ状態を表１、図４及び図５に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
上記表中、充填が可能で、タレが生じないものを評価○とし、タレて詰めることができないもの、又は粘度が高くなりすぎて、ノズルからの押出しが困難なものを評価×とし、その中間状態のものを評価△として、表した。
【００４９】
表１より、本発明の無機系充填材料の施工方法によると、コンクリート構造物のコア穴に充填した無機系充填材料は、タレが生じることがなく、良好な充填性を確保することができることがわかる。一方、比較例のものは、タレが生じて充填が困難であることが明らかである。
また、コンクリート構造物に設けたコア穴の内部が濡れている場合であっても、上記と同様の評価ができた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の無機系充填材料の充填施工方法によれば、メチルセルロースを特定量含む、無機系充填材料をコア穴にタレを生じることなく有効に適用することができ、建築、土木分野のコンクリート構造物において、湿潤状態又は乾燥状態のいずれの場合であっても、任意の向きで施工するのに有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ シリンダ
２ ピストン壁
３ 無機系充填材料用混合物
４ アルミシート
５ 空洞
６ 吐出口
７ 封止手段
Ａ 液体
１０ 無機系充填材料
１１ ノズル
２０ カートリッジ用ガン
２１ 先端支持部材
２２ 胴体支持部材
２３ ボディ
２４ 把持部
２５ レバー
２６ 連動部
２７ 押圧軸
２８ 押圧部
２９ 支点
３０ コンクリート構造体
３１ コア穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法に関し、特に特定の組成を有する無機系充填材料を用いてアンカーやコア穴に充填した場合にタレを生じることなく、効率よく施工する簡便な、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、強度測定のため等のコンクリートコアを取り出した後のコア穴や、あと施工アンカーなど、発生したコア穴内に材料を充填する必要が生じる。
コア穴やあと施工アンカーは構造物のあらゆる場所で行われるため、下向き、横向き、上向き等のすべての方向で充填施工が行われている。
コア穴を開けるにはコンクリートドリルやコアドリルが用いられ、通常コンクリートドリルは乾式、コアドリルは湿式が用いられており、コア穴も乾燥、湿潤の両方の状態がある。さらに屋外の場合、天候によってもコア穴の状態が変化する。
また、コア穴内部にセメント系材料を充填するためには、ロングノズル、パイプ等を用いてコア穴奥より充填する必要がある。
【０００３】
コンクリート構造物に設けられたコア穴に注入する材料としては、無機系材料と有機系材料とに大別することができ、また施工形態として、カプセルタイプと注入タイプとがある。
コア穴充填材料としては、その成分が柔軟であるほど、例えばアンカー筋を容易に埋め込める一方、柔軟な充填材料を充填施工した際には、コア穴よりタレやすくなってしまっている。
コア穴よりコア穴充填材料のタレが生じてしまうと、コンクリート構造物との接着が不良となり、例えば、アンカー筋の抜け落ちが生じてしまう場合がある。
またタレたコア穴充填材料は、構造物周辺に付着し、清掃の必要がある。
【０００４】
特にコア穴充填材料を上向きで施工する場合には、コア穴の入り口を仮シールするか、例えばアンカー筋にタレ防止キャップ形状の器具を取り付けている。アンカー筋が抜けないように、コア穴充填材が硬化するまで、テープやベルトで仮止めしておく必要がある。
また無機系カプセル材料である、セメントと水がガラス管の中に分離、収納されているタイプは、上向き施工のたれ防止のため、水に水ガラスを添加し、粘度をあげてタレにくくしている。
【０００５】
従来、無機系充填材料としてモルタル等を調製する際には、セメント等の粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。
このような調製方法では、水とセメント等の粉体を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また施工方法においても、コア穴内に材料を挿入した後、コア穴を何度かに棒等で突き入れていることから、内部に空洞ができて、十分に充填されていない場合が生じ、また、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。
【０００６】
有機系充填材料としては、主として接着系充填材料が使用されているが、コア穴が湿潤状態であると、接着性に問題があり、コア穴内への充填が十分にできず、タレが生じてしまうことがある。
【０００７】
一方、簡易吐出機としては、特開平５−３１９４６２号公報（特許文献１）に、混合吐出容器本体内には主剤が充填されていると同時に硬化剤が合成樹脂製袋中に入っているものも装填されており、更に容器本体内には中空な撹拌棒、撹拌羽根、摺動可能な底板を有し、一方合成樹脂製袋の一端には糸を固定し、糸は中空の撹拌棒内を通って、容器キャップに固定されていて、このキャップを引張り、撹拌棒、撹拌羽根を上下することによって合成樹脂製袋が破れ両成分が短時間で均一に混合でき、底部から吐出されるような簡易混合吐出容器が開示されている。
【０００８】
しかし、かかる簡易吐出機は、撹拌棒を内部に備えるものであり、また混合吐出容器本体には混合されるべき複数の成分、例えば、第１成分と第２成分とが予め充填されているものである。
かかる撹拌棒を備える構造を有する吐出機は、装置の構造が煩雑であり、また混合されるべき複数の成分、例えば第１成分と第２成分とが予め充填されていると重量が重くなるとともに搬送にも手間がかかり、従って高価なものとなってしまう。
【０００９】
また、特開２００４−１８９３０９号公報（特許文献２）には、セメントと骨材とを主成分とする配合物及び水を用いる無機質系充填補修材において、前記セメントと骨材とを主成分とする配合物が充填補修用容器に入れられ、前記水が水容器に入れて密封され、前記水容器は前記充填補修用容器内に入れられ、かつ該充填補修用容器の内壁に固着された状態で該充填補修用容器は密封されており、前記充填補修用容器及び水容器は通水性及び通気性のない材質でなり、充填補修用容器の少なくとも一部が透明とされ、前記水容器の材質の機械的強度が充填補修用容器のそれより弱い構成となっていることを特徴とする無機質系充填補修材が開示されている。
【００１０】
しかし、任意の向きのコア穴に充填材料のタレが発生せず、コア穴奥部まで、確実に充填することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−３１９４６２号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、簡便に無機系充填材料を迅速に調製することができるとともに、コンクリート構造物のコア穴が湿潤状態であっても乾燥状態であっても、タレを生じることなく、上向き、横向き、下向きのいずれの方向における充填でも、効率よくコア穴充填材料を簡単に施工することができる、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法を提供することである。
さらに本発明の目的は、無機系充填材料用カートリッジを用いて、無機系充填材料の撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑え、湿潤状態や乾燥状態のコア穴に、上向き、横向き、下向き等の任意の方向の充填を簡便に行うことのできる、コンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１３〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から該無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填することを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法である。
【００１４】
好適には、上記本発明のコンクリート耕造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該シリンダ１の、該無機系充填材料用混合物中に更に細骨材が収容されていることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法である。
さらに好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、カートリッジの該シリンダ内には、該無機系充填材料用混合物が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された、該無機系充填材料用混合物の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする。
【００１５】
また好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該空洞の容積が、前記充填された無機系充填材料用混合物と反応する液体を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする。
より好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする。
【００１６】
更に好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与えて、液体と、該無機系充填材料用混合物とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて、ノズル先端の吐出口をコア穴奥部に挿入して該吐出口から無機系充填材料を押出すことを特徴とする。
更にまた好適には、上記本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、コア穴奥部に挿入された該吐出口から無機系充填材料を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする。
ここで、本発明において「コア穴」には、アンカーコア穴、強度測定のためのコンクリート構造物からのコア抜き穴等、コンクリート構造物に関連する孔、穴を全て含むものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法によると、コンクリート構造物の任意の方向のコア穴であって、コア穴内が湿潤状態であっても乾燥状態であっても、上向き、下向き、横向き等の向きを問わず、無機系充填材料を簡便にコア穴内部までしっかり充填することができ、充填した該無機系充填材料はタレ落ちることがない。
従って、タレ防止のための特別な器具や仮止めシール等を必要とすることもない。
さらに、例えば、アンカー筋を差し込んだ後も、アンカー筋の自重による抜けがほとんどなく、アンカー筋が動かなくなるまでの仮押さえをほとんど必要としないか、簡易なものでよく、仮押さえの作業も低減することができる。
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法は、ロングノズルを用いてコア穴内部よりの充填が可能で、上、横、下等のすべての方向で施工でき、孔内部の乾燥、湿潤状態に左右されず充填施工することが可能で、ロングノズルの付いたコーキング容器等を用いることにより、より簡便に作業、施工をすることが可能となる。
【００１８】
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料は、さらに、無機充填材料を施工したい場合、所望する無機充填材料を簡便に調製することができるとともに、コア穴奥部までの充填を、専門家でなくても手軽に施工することができる。
また、施工現場で簡便に無機系充填材料を調製することができ、無機系充填材料を調製するための特別な道具を必要とせず、水を加えてカートリッジを振ることで容易に撹拌して簡単に無機系充填材料を調製することができるとともに、簡便に充填施工をそのまま手軽に実施することができる。
また、施工の間、無機系充填材料は、密閉したカートリッジの中で混合撹拌されて施工されるため、粉塵の発生がほとんど無く、通常の混合容器のように容器の汚れで施工現場を汚すこともない。
このように、本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の施工方法は、特に無機系充填材料用カートリッジを用いて、その付属のノズルによる注入工法により、コテやヘラでは不得意としていた施工、特に上向き、斜め向き、横向き施工を簡便に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に用いる無機系充填材料用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。
【図２】図１の無機系充填材料用カートリッジのノズルをはずして、該カートリッジの吐出口のアルミシートを破断し、水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体と反応する液体を充填した状態を模式的に示す、一実施例の図である。
【図３】本発明に適用する無機系充填材料用カートリッジを装着したシーリングガンを用いて、コンクリート構造物の横向きコア穴に対して無機系充填材料を施工する形態の一実施例を模式的に示す図である。
【図４】種々の無機系充填材料をコンクリート構造物の横向き穴に充填した状態を示す写真図である。
【図５】種々の無機系充填材料をコンクリート構造物の横向き穴に充填した状態を示す他の写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係るコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法について、以下に詳細に説明する。
本発明のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体、又は、無機系充填料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体及び細骨材とが収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された該無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１3〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填する、充填施工方法である。
【００２１】
本発明のコア穴無機系充填材料の施工方法に用いる、無機系充填材料用カートリッジは、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、該シリンダ１内において、該吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、該シリンダ１内には、無機系充填材料用混合物として水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体が収容されているものである。また、該シリンダ１内には、前記混合粉体のほかに細骨材も含んでいてもよい。
ここで、シリンダ内１に含まれる、水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体、又は水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体及び細骨材を、無機系充填材料用混合物３と称する。
【００２２】
図１は、本発明に係る無機系充填材料のコア穴充填施工方法に用いる、無機系充填材料用カートリッジの一例の形態を示す断面図である。
当該カートリッジは、図１に示すように、シリンダ１、吐出口封止用アルミシート４、移動可能なピストン壁２及び、無機系充填材料用混合物３を備える。
シリンダ１の形状は円筒形等であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ１内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合されたコア穴に充填する無機系充填材料を無駄なく押出して使用することができる。
【００２３】
該シリンダ１はその一端に吐出口６を備えるが、カートリッジに液体Ａを導入するまでは、該吐出口６内側は密閉されている。
吐出口６を封止する手段としては、図１に示すように、吐出口６をアルミシート４のような封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、またアルミシート４を設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように該吐出口６を封止することで、内部と外気とは遮断され、シリンダ１内部に収容されている無機系充填材料用混合物３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明の無機系充填材料の施工方法に適用する無機系充填材料用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。
【００２４】
シリンダ１の吐出口６の反対側には、該吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、該ピストン壁２の形状は、該ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、該ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムースに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、該ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、無機系充填材料中に含まれる細骨材が該間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。
【００２５】
シリンダ１の吐出口１の形状は、シリンダ１の内部に液体Ａを導入できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。
【００２６】
シリンダ１の内部には、水硬性組成物粉体及び増粘剤粉体、又は水硬性組成物粉体及び増粘剤粉体及び細骨材が収容されている。
水硬性組成物の粉体としては、水硬性粉体のみ、水硬性粉体及び非水硬性粉体を使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が含まれる。
前記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ以上のものであることが好ましい。
【００２７】
また、前記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性若しくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカフューム粉末からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が好ましい。
【００２８】
増粘剤の粉体としては、例えば、保水性を有するものが好ましく使用でき、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が例示される。
セメント系材料に増粘材を配合しないと、水量が多い場合、押し出し性は良好だが、コア穴に充填したときにモルタルが垂れしまう。水量を減らす急激に流動性が悪化し、押し出すことが出来ないからである。
【００２９】
増粘剤の配合量は、無機系充填材料中、０．０８〜０．５質量％、好ましくは０．１〜０．２重量％含まれるように配合する。
増粘材を上記範囲内で配合することにより、無機系充填材料の流動性を改善させ、ロングノズルで押し出すことが可能となる。増粘材の添加量が上記範囲より少ないと、押し出しは可能だが、横向き、斜め向き、上向きのコア穴に注入した場合、タレが生じてしまう。増粘材の量が上記範囲より多くなると、粘度が高くなり、タレは少なくなるが、押し出すときに大きな力が必要となり、場合によっては押し出せなくなる。
また上記水硬性組成物粉体と増粘剤粉体とは、予め混合してシリンダ１内に導入しても、シリンダ１内に水硬性組成物粉体と増粘剤粉体とを別々に導入してもいずれの方法であってもよい。
【００３０】
また必要に応じて、該シリンダ１内に収容される細骨材としては、特に限定されるものではなく通常使用されるものを用いることができ、川砂、山砂、陸砂、砕砂、海砂、珪砂１〜７号等細骨材、または珪石粉、石灰石粉等の微粉末等を例示できる。また、使用される細骨材の粒子径は、２．０ｍｍ以下であることが、ピストンの動きをスムースにし、ノズル内での材料の閉塞を防ぐ点から好ましい。
ここで、粒子径はＪＩＳ Ａ １１０２ 「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した値である。
さらに、水硬性組成物の粉体には、公知の減水材、反応促進剤の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を施工に好ましい状態にさせることができる。
【００３１】
また、シリンダ１内に導入されて前記無機系充填材料用混合物３と反応する該液体Ａの主成分は水であるが、必要に応じて、ポリマーや、凝結遅延剤等を予め混合しておくことも可能である。
【００３２】
シリンダ１内には、上記無機系充材料用混合物３が収容されているが、シリンダ１内全体に充填されるものではなく、一定の空洞５を設けた状態で充填されている。
上記無機系充材料用混合物３は、該カートリッジの容器を立てた場合、上記ピストン壁２側に偏って充填され、空洞５が、吐出口６側に出現することが望ましい。
すなわち、該空洞５は、該吐出口６側のシリンダ１の内面と、前記充填された無機系充材料用混合物３の端面との間に設けられることが好ましい。
【００３３】
該空洞５の容積は、前記充填された無機系充填材料用混合物３の容量と反応する液体Ａを該吐出口６より導入すべき容量と同じであるか、若干大きいものとする。
無機系充填材料用混合物３と反応する水等の液体Ａの容量は、無機系充填材料用混合物３の成分や、得られる無機系充填材料の所望する粘性により変動するものであり、予め設定することができるものである。
これにより、シリンダ１内で得られる無機系充填材料用混合物の容量を可能な限り多くするとともに、導入した液体Ａと無機系充填材料用混合物３とが振動によりスムースに撹拌混合することができる。
【００３４】
本発明においては、水/上記混合粉体質量比が、１3〜５０％、好ましくは１６〜４０％である事が、容易にロングノズルで押し出すことができ、孔内部より無機系充填材料を充填することが出来、さらには施工後、上向き、横向きでも垂れてくることがない。
【００３５】
図２は、図１の無機系充填材料用カートリッジの使用形態の一実施例を示す模式図であり、該カートリッジの吐出口６を封止していたアルミシート４を破断させて、該カートリッジの吐出口６から無機系充填材料用混合物３と反応する液体Ａを充填した状態を模式的に示す図である。
例えば、本発明の図１で示される無機系充填材料用カートリッジのノズルを取り除いて、吐出口６を封止していた、内部のアルミシート４を破断して、水等の液体Ａを、該シリンダ１の該吐出口６よりシリンダ１内に設けられた空洞５に導入する。
予め設定された容量の液体Ａを該空洞５内に導入したあと、例えばキャップ等の簡易な封止手段７によって、該吐出口６を仮密封する。
【００３６】
次いで、該カートリッジに振動を与えて、該無機系充填材料用混合物３と該液体Ａとを撹拌混合する。
振動は、人力によってカートリッジを上下、左右等に振る方法や、機械を用いて振動を与える方法であってもよく、物理的に、シリンダ１内の無機系充填材料用混合物３と導入された液体Ａとが均質に混合される方法であれば採用することができる。
従って、無機系充填材料用混合物３と液体Ａとを撹拌混合して、注入式の無機系充填材料１０を得るのに、特別な装置等を必要とせず、簡便に混合することが可能となる。
【００３７】
振動により、シリンダ１内で該無機系充填材料用混合物３と該液体Ａとが均質に混合されて得られた無機系充填材料１０を、上記カートリッジのピストン壁２を該吐出口２に移動させることで、押出して、コンクリート構造物３０中の所望する向き、例えば横向きのコア穴箇所３１に適用する。
【００３８】
該無機系充填材料を注入するコア穴は、乾燥されていても、湿潤していてもいずれの場合も適用できる。
通常、乾燥したコンクリート孔に充填した場合、乾燥した孔壁に水分が吸収され、ドライアウトの状態となり、その部分で十分な硬化反応が行われず、強度不足となる可能性があるが、本発明に用いる無機系充填材料は、増粘材を配合することにより、注入した材料内部に水分が閉じ込められ、ドライアウトを防ぐことが出来る。
また、従来は、湿潤した孔に注入すると、孔内の水分により水セメント比が増加し、強度低下が発生する。孔内の水分により、流動性が増加し、横向き、上向きの孔より流れ出てしまう可能性がある。本発明に用いる無機系充填材料は、増粘材を適量配合することにより、セメント材料内に水分が浸入することを防ぎ、適当な強度を得ることができる。
従って、横向き、上向き、下向き、斜め向き等の任意の無機のコアなに無機系充填材料を充填しても、タレが生じることはなく、有効にコア穴に充填することが可能である。
【００３９】
一例として、該吐出口６から得られた無機系充填材料１０を横向きに押出す際に、図３に示すように、該カートリッジを、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機に装着して行うことができる。
シーリングガンまたはコーキングガンは、カートリッジを装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
当該カートリッジは、キャップ等の封止手段７をはずした状態で、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、カートリッジ用ガンに装着されて、施工に用いられる。かかる状態を模式的に示したのが図３である。
【００４０】
前記カートリッジを、カートリッジ用ガンに装着する際には、ノズル１１を装着した該カートリッジが、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により該カートリッジが保持されるように装着する。先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
該胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、該ボディ２３には把持部２４が固定され、該ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させ易いよう構成されている。レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。また、ピストン壁２は、その外気側、すなわち水硬性組成物１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、ガン２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、該ガンのノズル１１を、コンクリート構造物３０のコア穴２１内に、好ましくはコア穴２１の奥に挿入して、該穿コア穴内に無機系充填材料１０を吐出させる（図３（ｂ））。具体的には、カートリッジを装着したカートリッジ用ガンの把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せることで、支点２９で該レバー２５に連動するように構成されている連動部２６がノズル方向に移動し、これにより該連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。そして、これにより、該押圧部２７と一体となっている押圧部２８をノズル方向へ移動させて、ピストン壁２を同様にノズル１１方向へ移動させ、カートリッジ内の無機系充填材料１０をノズル１１より、横向きコア穴内に吐出させる（図３（ｂ））。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成され、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカードリッジ方向のみに移動し、無機系充填材料１０を横向きに、コア穴の奥から吐出させる。
【００４２】
これより、コンクリート構造物３０のコア穴に、無機系充填材料を充填施工しても、コア穴から該無機系充填材料の流れ落ち、タレを防止する。よって、充填材料材料硬化前でも該コア穴内に挿入した充填材料筋は落ちることがない。
【００４３】
このように、本発明の施工方法は、無機系充填材料を簡便に、粉塵がほぼ発生せず、手軽に施工することができるとともに、前記無機系充填材料用カートリッジを用いて、任意の向きの穴充填施工、コア穴内充填施工を含め、ばらつきのない施工を簡便に実施することが可能となり、タレを生じることなく、また鉄筋等の挿し筋が抜け落ちることなく、簡便に固定することが可能となる。
【実施例】
【００４４】
（実施例１〜６、比較例１〜５）
本発明の注入式無機系充填材料を以下の材料を用いて調製した。
使用原料
・セメント：商品名マイルドジェットセメント、住友大阪セメント株式会社製
・細骨材 ：砂 日瓢工業 4号砂
・メチルセルロース：商品名：メトローズ SNB６０T 信越化学株式会社製
・水 ：水道水
【００４５】
予め図１に示すカートリッジの内部に、セメント、メチルセルロース、細骨材を導入して充填材料用混合物３を、該カートリッジの内部に空洞５が形成されるように充填した。該空洞５は、所望する無機系充填材料であるモルタルを得るために添加する水の容量とほぼ同容量である。
なお、充填材料用混合物は、上記セメントと細骨材とを１：１の質量比で、且つメチルセルロース粉末を、得られるモルタル質量に対して、下記表１の混合量となるように配合したものである。
充填する無機系充填材料用混合物３及び空洞５（配合される水の容量とほぼ同容量）は、得られる無機系充填材料（モルタル）が、粘性約６３Ｐａ・ｓとなるように設計した。
該カートリッジの空洞５に、水Ａを水/混合粉体（セメント＋メチルセルロース）に対して表１の配合量となるように添加して、吐出口６を封止して、該カートリッジを上下することでよく撹拌して、無機系充填材料（モルタル）を調製した。
【００４６】
該モルタルが内部で調製されたカートリッジを、図３に示す無機系充填材料用カートリッジ用ガンに装着した。
図３に示すように、コンクリート構造物３０に、横向きの掘削コア穴３１（Φ３０×１３０ｍｍ）を、コンクリートドリルを用いて設けた。該掘削コア穴は乾燥していることを確認した。
該コア穴に、上記実施例１〜６、比較例１〜５の、調製された無機系充填材料が入っているカートリッジを備える各カートリッジガンを用いて、前記コア穴内の奥部にノズルを設置し（図３（ａ））、該ノズルから各注入充填材料を注入して、各充填材料をコア穴３１の奥より充填した（図３（ｂ））。具体的には、前記したように、該ガンのノズル１１を横向きにして、レバー２５を引き寄せることによりピストン壁２を移動させ、該ノズル１１より上記コア穴３１に前記コア穴３１の奥より横向きに充填した。各充填材料材充填時における各注入充填材料材1のタレ状態を表１、図４及び図５に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
上記表中、充填が可能で、タレが生じないものを評価○とし、タレて詰めることができないもの、又は粘度が高くなりすぎて、ノズルからの押出しが困難なものを評価×とし、その中間状態のものを評価△として、表した。
【００４９】
表１より、本発明の無機系充填材料の施工方法によると、コンクリート構造物のコア穴に充填した無機系充填材料は、タレが生じることがなく、良好な充填性を確保することができることがわかる。一方、比較例のものは、タレが生じて充填が困難であることが明らかである。
また、コンクリート構造物に設けたコア穴の内部が濡れている場合であっても、上記と同様の評価ができた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明の無機系充填材料の充填施工方法によれば、メチルセルロースを特定量含む、無機系充填材料をコア穴にタレを生じることなく有効に適用することができ、建築、土木分野のコンクリート構造物において、湿潤状態又は乾燥状態のいずれの場合であっても、任意の向きで施工するのに有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ シリンダ
２ ピストン壁
３ 無機系充填材料用混合物
４ アルミシート
５ 空洞
６ 吐出口
７ 封止手段
Ａ 液体
１０ 無機系充填材料
１１ ノズル
２０ カートリッジ用ガン
２１ 先端支持部材
２２ 胴体支持部材
２３ ボディ
２４ 把持部
２５ レバー
２６ 連動部
２７ 押圧軸
２８ 押圧部
２９ 支点
３０ コンクリート構造体
３１ コア穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体とが収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１3〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から該無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填することを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート耕造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、該シリンダ内の、該無機系充填材料用混合物中に、更に細骨材が収容されていることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、カートリッジの該シリンダ内には、該無機系充填材料用混合物が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された、該混無機系充填材料用混合物端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、前記カートリッジの該空洞の容積が、前記充填された該無機系充填材料用混合物を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与えて、該無機系充填材料用混合物とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて、ノズル先端の吐出口をコア穴奥部に挿入して該吐出口から無機系充填材料を押出すことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、コア穴奥部に挿入された該吐出口から無機系充填材料を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項１】
一端にノズルを有するシリンダと、該シリンダ内において、該ノズルの先端の吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に、無機系充填材料用混合物である水硬性組成物及び増粘剤の混合粉体とが収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該無機系充填材料用混合物と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系充填材料を調製し、該調製された無機系充填材料は増粘剤を０．０２〜２．０質量％含み、水/混合粉体質量比が１3〜５０％であり、次いで、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から該無機系充填材料を、湿潤又は乾燥コア穴に充填することを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート耕造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、該シリンダ内の、該無機系充填材料用混合物中に、更に細骨材が収容されていることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、カートリッジの該シリンダ内には、該無機系充填材料用混合物が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された、該混無機系充填材料用混合物端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法において、前記カートリッジの該空洞の容積が、前記充填された該無機系充填材料用混合物を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与えて、該無機系充填材料用混合物とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて、ノズル先端の吐出口をコア穴奥部に挿入して該吐出口から無機系充填材料を押出すことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかの項記載のコンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法は、コア穴奥部に挿入された該吐出口から無機系充填材料を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、コンクリート構造物のコア穴充填材料の充填施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１４２２３（Ｐ２０１１−２１４２２３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０３９７（Ｐ２０１０−８０３９７）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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