【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート等の母材にボルト等のアンカー筋を後付けする際に使用する固定要素固着用接着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にネジボルト、異形棒鋼等を既に完成しているコンクリート壁等に固定するには、先ずコンクリート壁にドリルにより所望の穴を穿設し、該穴内に接着剤を充填した後、ネジボルト等を埋め込み機で打撃を加えつつ回転させながら埋め込み、接着剤の硬化により固着する方法がとられている。

【０００３】この場合に使用される接着剤としては、主剤及び硬化剤を分離して筒状のガラス製細管内に収容した有機系あるいは無機系の接着剤入りのカプセルや予め混合したモルタル等のセメント成分を吸水性の和紙からなる紙袋内に入れたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の接着剤のうち、ガラス製細管を用いるものは、主剤及び硬化剤が分離していることから、それらが混合し固化するおそれがなく保存が容易であるとともに、穿設した穴内に埋め込みネジボルト等を回転ドリルにより打撃を加えつつねじ込むだけで主剤及び硬化剤が混合し、しかも強力な接着力が得られる等多くの優れた効果を有する。 しかしながら、主剤及び硬化剤の混合の割り合いは硬化後の強度及び硬化速度に及ぼす影響が大きいことから、その混合の割合は所定のものであることが望まれるが、ガラス製細管には外径、内径及び厚みに規格上の制限があり、細管によって配合の比率にばらつきが生ずることがある。
この問題は、セメント量、水とセメントの割り合い及び骨材量が硬化物の強度、硬化性に大きな影響を及ぼすセメント等の無機質系のものにおいてはより顕著となる。
かかる問題を解決するものとして、図４に示すようなセメント系カプセルの配合量を調整するための調整用のガラス管１１を内蔵したものが特開平８−２５３７３５に開示されている。 しかしながら、ガラス製細管を用いるものにあっては、製品価格に占めるガラス製細管の割合が大きく、製品の低廉化に反するという問題がある。 一般に、この種の固定要素固着用のカプセルはトンネル工事、橋梁工事においては膨大な量が使用されることから、より低廉なものが望まれる。

【０００５】その要請に応えるものとして、モルタル等のセメント成分を吸水性の和紙からなる紙袋内に入れたものがある。 和紙等の紙袋は、原材料費が安いことから、安価な製品を提供し得る点においては優れているが、この種のものは主剤及び硬化剤を分離するものではないことから、硬化させるためには使用前に水に浸漬し、紙容器内に水分をしみこませなければならず、吸水のための特別の工程及びその吸水時間の管理が必要となる。 さらに吸水から使用開始までの間は硬化しないようにしなければならないことから、通常硬化時間が比較的長く設定されており、作業効率が劣るという問題もある。

【０００６】上記のガラス製細管及び和紙等の紙袋を使用したカプセルに代わるものとして合成樹脂製の薄膜からなる容器を使用したものが特開昭５２−１５１０５、
同５６−１６７９７及び同５６−２２９００に開示されている。 特開昭５２−１５１０５に開示されているものは、硬化性樹脂と硬化剤とを分離して収容した破裂し易い二つの区画からなるカートリッジであり、柔軟なプラスチック材から作られている。 特開昭５６−１６７９７
に開示されているものは、一方の区画に樹脂が含まれ、
他方の区画にはその樹脂用の触媒または硬化剤が含まれた二層樹脂カプセルに関するものであり、熱可塑性フィルムよりなる。 特開昭５６−２２９００に開示されているものは、チューブ状の内室及び外室の多室構造の採鉱屋根ボルト締め装置用樹脂カプセルである。

【０００７】これらの合成樹脂製の薄膜からなる容器を使用した接着剤は、いずれも製品に占める材料費が低いこと及び硬化させるための吸水工程を要しない点においては優れているが、容器を多室構造とするために特別の製造工程を必要とする。 特に特開昭５６−１６７９７及び同５６−２２９００に開示されているものは、その添付されている図面から明らかなように極めて複雑な断面構造を有しており、その製造に多くの手間を要するために加工コストが高くなり低廉な接着剤を提供することができない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来の固定要素固着用の接着剤が有する問題点を除去した固定要素固着用接着剤を提供することを目的とするもので、合成樹脂製の袋内に無機系水硬性成分を充填し開放端を封止した無機系水硬性成分カプセルと、合成樹脂製の袋内に前記無機系水硬性成分と反応し固化させる活性化液を充填し開放端を封止した活性化液カプセルとからなることを特徴とし、骨材成分が無機系水硬性成分カプセルもしくは活性化液カプセル又は双方に混入されていることを特徴とし、無機系水硬性成分カプセルに充填される無機系水硬性成分が、セメント類のカルシウム含有水硬性化合物、無水ケイ酸カルシウムもしくはアルミン酸カルシウム又はこれらの混合物からなるカルシウム化合物を主成分とする水硬性成分であることを特徴とし、
活性化液カプセルに充填される活性化液が、水、ケイ酸化合物もしくは変性ケイ酸塩又はこれらの混合物であることを特徴とし、骨材成分がケイ砂、石粉、無機質材料粉末、砕石、砂、玉石もしくは焼成骨材又はこれらの混合物であることを特徴とし、さらに所望数の無機系水硬性成分カプセル及び活性化液カプセルを、合成樹脂製のフィルムにより包み、一体化したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面とともに説明する。 図１は、本発明に係る固定要素固着用接着剤を示す斜視図である。 Ａは、合成樹脂製の薄膜からなる一側が閉塞した袋状の容器１内に無機系の水硬性化合物２を充填し、他側を封止した無機系水硬性成分カプセルである。 Ｂは、合成樹脂製の薄膜からなる一側が閉塞した袋状の容器３内に前記無機系の水硬性化合物２と反応し、これを固化させる活性化液４及び骨材５を充填し、他側を封止した活性化液カプセルである。 合成樹脂製の薄膜からなる一側が閉塞した袋状の容器１及び３としては、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはそれらのラミネート品等の２０μｍから１００μｍの厚みを有し、熱融着可能で、通水性のないフィルム状のものが使用される。

【００１０】無機系の水硬性化合物２としては、ポルトランドセメント、早強セメント、混合セメント、高炉セメント等のセメント類のカルシウム含有水硬性化合物、
無水ケイ酸カルシウム、アルミン酸カルシウム等をあげることができる。 なお、これらの水硬性化合物２に砂又は無機質の充填材等を含有させることも可能である。 活性化液４としては、水のほかにアルカリ金属ケイ酸塩又はこれらの変性物、たとえばケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、水溶性アルカリ金属ケイ酸塩化合物に酸化亜鉛、水酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、フッ化カルシウム、ケイフッ化亜鉛、ホウ砂等の化合物を反応、溶解させて耐久性を改良した変性ケイ酸塩、又はこれらの混合物をあげることができる。 なお、
活性化液４の粘性としては、カプセルＢへの充填性、無機系水硬性成分カプセルＡ内の水硬性化合物２との混合の容易さ等から、１００〜５０００ｃｐｓが望ましい。

【００１１】骨材５としては、ケイ砂、石粉、無機質材料粉末、砕石、砂、玉石、焼成骨材等の活性化液４と反応することなく、しかも接着後に物理的強度を付与するものであればよい。 その粒径としては、水硬性化合物２
及び活性化液４を攪拌、混合して接着するものにあっては３ｍｍ以下のものが好ましい。

【００１２】次に、上記の構成よりなる本発明に係る固定要素固着用接着剤の使用の実際について説明する。 穿孔ドリル等によりコンクリート壁に所望の穴を穿設した後、該穴内に無機系水硬性成分カプセルＡ及び活性化液カプセルＢを所定数挿入した後、ネジボルト等を埋め込み機により打撃を加えつつ回転しながら埋め込むことにより、これらのカプセルＡ及びＢは破砕し、水硬性化合物２、活性化液４及び骨材５が攪拌、混合され、水硬性化合物２が固化し、ネジボルト等がコンクリート壁に固定されることになる。

【００１３】上記した固定要素固着用接着剤の好ましい実施例を図２及び３により説明する。 実施例１図２に示すものは水硬性化合物２を充填した無機系水硬性成分カプセルＡ及び活性化液４と骨材５を充填した活性化液カプセルＢを合成樹脂製の薄膜からなる筒６内に入れ一体化したものである。 該筒６は熱収縮性の合成樹脂からなることから、カプセルＡ、Ｂを入れた後、加熱すれば、これらは容易に一体化することができる。 実施例２図３に示すものは、水硬性化合物２を充填した無機系水硬性成分カプセルＡを５本、活性化液４と骨材５を充填した活性化液カプセルＢを２本、熱収縮性の合成樹脂製の薄膜からなる筒７内に入れ、加熱し一体化したものである。 なお、上記実施例１及び２において、カプセルＡ、Ｂを一体化するために熱収縮性の合成樹脂の薄膜からなる筒６、７を使用したが、合成樹脂製の幅広のテープを使用しても差し支えない。

【００１４】次に本発明に係る固定要素固着用接着剤と従来のガラス製細管を使用したカプセルとを比較しつつ説明する。 カプセルＩ 無機系水硬性成分カプセルＡに使用する容器には、折り径（折り畳んだ状態での幅径）１５．０ｍｍ、厚さ２０
μｍのポリエチレンフィルムのチューブを使用し、骨材及び活性化液を充填する活性化液カプセルＢには、折り径２５．００ｍｍ、厚さ２０μｍのポリエチレンフィルムのチューブを使用した。 水硬性化合物２は、普通ポルトランドセメントにその強度を高めるため

【化１】

の粉体とし、前記チューブに充填、空気を吸引した後、

長さ１６０ｍｍの個所で熱融着により封止し、切断しカプセルＡを得る。 活性化液４には、早強で液が流れにくい約１０００ｃｐｓの粘性を有する水溶性アルカリ金属ケイ酸塩水溶液を１４ｇ、骨材５として粒径１．０〜

２．０ｍｍの焼成骨材１９ｇを充填し、長さ１６０ｍｍ

の個所を熱融着により、封止し、切断し活性化液カプセルＢを得る。 これらのカプセルＡ、Ｂを、テープにより束ね、１本のカプセルとした。 カプセルＩＩ カプセルｉのカプセルＡ、Ｂを３本ずつ束ね、折り径４

４ｍｍ、厚さ２０μｍのポリエチレンフィルムのチューブに入れ、長さ１７０ｍｍの長さで切断し、１本のカプセルとした。 カプセルＩＩＩ 水硬性化合物、活性化液及び骨材としては、上記のカプセルＩと同一のものを使用した。 その断面を図４に示す。 水硬性化合物２を内径６．８ｍｍ、外径８ｍｍ、長さ１２５ｍｍのガラス管８に充填し、これを密封した後、内径１４．５ｍｍ、外径１６．５ｍｍ、長さ１４０

ｍｍのガラス管９内に活性化液４を１２ｇ、骨材５を１

１ｇ入れ、ポリエチレン栓１０を被冠し、密封した。

１１は、水硬性化合物２及び活性化液４の配合量を調整するためのガラス管である。 カプセルＩＶ 水硬性化合物用の薄膜容器には、折り径２６．００ｍ

ｍ、厚さ３５μｍのポリエチレンフィルムのチューブを使用し、骨材、活性化液充填用の薄膜容器には折り径４

３．０ｍｍ、厚さ３５μｍのポリエチレンフィルムのチューブを使用し、カプセルの長さを１６０ｍｍとした。

充填物の構成はカプセルＩと同一とし、内容量はカプセルＩのそれぞれ３倍とした。 カプセルＩと同様にカプセルＡとＢを束ねて１本化した。

【００１５】カプセルＩとカプセルＩＩＩについてボルトＭ１６、穿孔寸法として直径１９ｍｍ、深さ１６０ｍ
ｍとし、またカプセルＩＩとカプセルＩＶについてボルトＭ２４、穿孔寸法として直径３０ｍｍ、深さ２００ｍ
ｍとして、設計圧縮強度２１０ｋｇ／ｃｍ ² のコンクリートに電動のハンマードリルで穿孔し、先端を斜めカット加工したボルトを回転ドリルで回転させながら穴底まで埋め込み試験体とした。 この試験体の硬化養生時間２
４時間後の引張試験の比較結果を表１及び表２に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】表１より本発明によるカプセルＩは、回転ドリルにより６〜７秒でボルトを穴内に埋め込むことができるのに対し、ガラス製細管を使用しているカプセルＩＩＩの場合には破砕したガラスが抵抗となり埋め込むのに１０〜１５秒を必要とする。 さらに、カプセルＩは１１．６〜１１．９トンの荷重をかけてもボルトは抜けることがなく、むしろボルトが破断するのに対し、高価なガラス製の細管を使用したカプセルＩＩＩの場合には、９．８〜１０．６トンの荷重でボルトが抜けてしまうことから、両カプセルには硬化後の効果に顕著な差が認められる。 さらに表２から、カプセルＩを複数本束ねたカプセルＩＩは大容量のカプセルＡ及びＢを組合せたカプセルＩＶと同様な施工性及び引抜き強度を有することがわかる。

【００１９】

【発明の効果】以上の構成よりなる本発明に係る固定要素固着用接着剤は、従来のガラス製細管を使用したものに比べ、その材料費がはるかに安いものであることから、その製品としての価格も当然低廉となり、大量に使用される土木、建築用の固定要素固着用の接着剤として優れている。 また、その使用に際しても従来の吸水性和紙を使用するもののように吸水のための工程及びその管理、吸水用の容器等が不要であり、簡単に使用することができる。 また、破砕し難いガラス製細管を使用していないことから、ネジボルト等を単に回転させるだけで水硬性化合物及び活性化液等を攪拌、混合することができるので、従来のように強力なドリルを使用し打撃を加えつつねじ込む必要がない。 さらに、ガラス製細管を使用するものにあっては、ガラス管径が太くなるにしたがい材料費が上昇するが、本発明にあってはカプセルを所望数束ねて使用すればよく、しかも束ねて使用した場合と大容量のカプセルを使用した場合との効果は表２に示されるように差がないことから、固定要素であるネジボルト等が太いものであっても、これに容易に対応することができるので、材料単価の高騰を抑制することができる等、固定要素固着用の接着剤として多くの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固定要素固着用接着剤を示す斜視図である。

【図２】第１の実施例を示す斜視図である。

【図３】第２の実施例を示す斜視図である。

【図４】従来のガラス製細管を使用した固定要素固着用カプセルを示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ無機系水硬性成分カプセル Ｂ 活性化液カプセル １ 容器 ２ 水硬性化合物 ３ 容器 ４ 活性化液 ５ 骨材 ６ 筒 ７ 筒