(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属から成る柱状の柱状部材と、この柱状部材を遊挿する孔径部を有する磁器と、上記柱状部材を上記磁器の孔径部に遊挿して形成された上記柱状部材の外周面と上記磁器の孔径部との隙間に充填したモルタルとを備えた碍子であって、
上記モルタルを、セメント１００重量％、珪砂２００重量％、水７０重量％、混和剤を０．８重量％の割合で配合するとともに、このモルタルを上記磁器に遊挿された上記柱状部材の表面と上記孔径部との隙間に流し込み、上記柱状部材と上記磁器とを接着したことを特徴とする碍子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金具をモルタルで磁器に接着された碍子に関し、該モルタルが変質しにくい碍子を得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の碍子を図３及び図４を参照して説明する。図３は碍子の平面図、図４は図３の矢視ＩＶ−ＩＶの断面図である。図３及び図４において、変圧器の１次ブッシング電線を締め付けるための碍子１を例に示しており、この碍子１は、断面視凹状の孔径部３ａを有する磁器３と、この孔径部３ａにモルタル７により接着されると共に、空洞部５ａを有する柱状部材としての金具５とからなっている。
【０００３】
上記のように構成された碍子１の製造方法を以下に説明する。磁器３の孔径部３ａに金具５を挿入し、水とセメントと骨材である砂を適当な割合にて混合したモルタル７を磁器３の孔径部３ａと金具５との隙間に充填し、大気中にて自然乾燥して、モルタル７を硬化させることにより磁器３と金具５を接着して碍子１が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された碍子１のモルタル７には、経年的に、金具３から外側に向かって放射状のひび割れ（以下、ヘアクラックという。）が生じることがあり、碍子１に機能上の不具合を生じることが考えられる。
【０００５】
ヘアクラックの発生原因は、モルタル７と金具５との線膨張係数の差によりモルタル７に熱応力が加わって金具５から外側に向かって放射状のひび割れ（以下、ヘアクラックという。）が生じたものと推定される。すなわち、金具５は材質が例えば黄銅であれば、線膨張係数が２．０８×１０-5で、同様に、磁器３のそれは０．３１×１０-5となり、金具５の表面部の収縮が温度により顕著になる反面、磁器３の表面部では、金具５に比べて相当小さく、この両者の差がモルタル７の熱応力となり、モルタル７にヘアクラックが生じると推定されるので、発明者はこの対策の提案として別に出願をした。
【０００６】
しかしながら、その後発明者が検討したところ、モルタル７のヘアクラック発生の推定原因は、金具５の熱膨張の他に、第１に、砂のアルカリ骨材反応による膨張ひび割れ、第２に、セメントの遅れ膨張によるひび割れ、第３に、モルタル７の凍害によるひび割れ等が考えられるので、かかる他の原因に応じた対策を取らなければ、再び該へアクラックが発生するという問題点があった。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、モルタルにヘアクラックが起こりにくい碍子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る碍子は、金属から成る柱状の柱状部材と、この柱状部材を遊挿する孔径部を有する磁器と、上記柱状部材を上記磁器の孔径部に遊挿して形成された上記柱状部材の外周面と上記磁器の孔径部との隙間に充填したモルタルとを備えた碍子であって、上記モルタルを、セメント１００重量％、珪砂２００重量％、水７０重量％、混和剤を０．８重量％の割合で配合するとともに、このモルタルを上記磁器に遊挿された上記柱状部材の表面と上記孔径部との隙間に流し込み、上記柱状部材と上記磁器とを接着したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
まず、上記推定原因のうち、第１に、砂のアルカリ骨材反応による膨張ひび割れについて以下の実験により確認した。最新の検出感度の高いカナダの促進モルタルバー法試験（ＣＳＡＡ２３．２−２５Ａ，１９９４）により、ＡＳＴＭ型枠（２．５４×２．５４×２８．６ｃｍ）に、粉枠後粒度調整を行った骨材（４．７５ｍｍ〜０．１５ｍｍ、５段階）とセメント６００ｇ、骨材１３５０ｇ、水３００ｇで混合してモルタル７を作製し、前養生の後に８０℃のアルカリ溶液中（１規定ＮａＯＨ）に浸清して、モルタル７の膨張率を図５に示すように測定した。この試験では２週間後の膨張率０．１５％以上を有害とみなしているから、図５の結果は有害と判定される。
【００１２】
モルタル７を薄片にスライスし、偏光顕微鏡で確認したところ、図６の偏光顕微鏡の模式図に示すようにアルカリ骨材反応を示す物質としてのチャート１７が確認でき、しかも、このチャート１７からクラック１７ａを生じていたので、該クラック１７ａにセメントペーストの乾燥収縮が重なり、磁器３にひび割れが生じることが考えられる。
【００１３】
第２に、セメントの遅れ膨張に関して以下の実験を行った。ＡＳＴＭ型枠（２．５４×２．５４×２８．６ｃｍ）につめたセメントペーストを前養生の後、オートクレーブ（２Ｍｐａ＝２１６℃）で３時間煮沸し、減圧・冷却して（９０℃から２３℃）長さの変化率を測定した結果、膨張率０．００（％）となりポルトランドセメントの品質規格ＡＳＴＭＣ１５０によれば、０．８％以下であるので、この原因でないと推定される。
【００１４】
第３に、モルタル７の凍害を確認するために、碍子１に凍結試験として冷凍状態（−２０℃〜−２５℃を７時間）、解凍状態（５℃〜１０℃を１２時間）を１周期として１０サイクル実施しても、モルタル７にヘアクラックを発生しないことを確認したので、この原因ではないと推定される。
【００１５】
モルタル７におけるヘアクラックの他の発生原因は、上記のようにアルカリ骨材反応による膨張ひび割れと確認したので、この対策を具現化したこの発明の一実施の形態を図１及び図２によって説明する。図１はこの発明による一実施の形態を示す碍子の平面図、図２は図１の矢視ＩＩ−ＩＩの断面図である。図中、従来と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。
【００１６】
図１及び図２おいて、碍子１００のモルタル１０７は、アルカリ骨材反応を起こ易い物質、例えばオパール、クリストバライトなどのシリカ鉱物と火山ガラスを含まない骨材である砂を用いて生成してある。ここで、かかる砂を入手するには、例えば山口県豊浦郡豊浦超産の天然珪砂から製造される標準砂（ＪＩＳセメント試験に規定−１９９３）が適当である。なお、金具５が黄銅等から成る場合には、金具５とモルタル１０７との接触部の腐食を防止するために、腐食防止剤としてのワニスを金具５の表面に塗布することが好ましい。
【００１７】
コンクリート中のアルカリ濃度は、例えば３．０ｋｇ／ｍ3以下にすることが知られている（ＪＩＳ  Ａ  ５００５−１９９３）。しかしながら、モルタル１０７のアルカリ濃度は、磁器３の孔径部３ａと金具５との隙間にモルタル１０７を流し込み、所定の強度で磁器３と金具５とを接着しなければらない。
【００１８】
一方、モルタル１０７は、アルカリ濃度が低くなるに連れて接着強度が低下する特性を有しており、これと逆にアルカリ濃度が高くなるに連れて粘性が低下する特性を有している。ここで、モルタルのアルカリ濃度が３．４４ｋｇ／ｃｍ3となり、金具５に２５０〜３００ｋｇｃｍのトルクを加えても、モルタル１０７にクラックが発生しないことを確認した。この場合のモルタル１０７の配合は、セメント１００ｇ、珪砂２００ｇ、水７０ｇ、混和剤を０．８ｇをそれぞれ配合することにより上記アルカリ濃度となる。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、金属から成る柱状の柱状部材と、この柱状部材を遊挿する孔径部を有する磁器と、上記柱状部材を上記磁器の孔径部に遊挿して形成された上記柱状部材の外周面と上記磁器の孔径部との隙間に充填したモルタルとを備えた碍子であって、上記モルタルを、セメント１００重量％、珪砂２００重量％、水７０重量％、混和剤を０．８重量％の割合で配合するとともに、このモルタルを上記磁器に遊挿された上記柱状部材の表面と上記孔径部との隙間に流し込み、上記柱状部材と上記磁器とを接着したので、金具を磁器に取り付ける作業性が改善され、しかも、モルタルのアルカリ骨材反応が抑制されてモルタルの膨張が低減し、モルタルにへアクラックが起こりにくい碍子を得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による一実施の形態を示す碍子の平面図である。
【図２】  図１の矢視ＩＩ−ＩＩの断面図である。
【図３】  従来の碍子の平面図である
【図４】  図３の矢視ＩＶ−ＩＶの断面図である。
【図５】  モルタルのアルカリ骨材反応を示す特性曲線図である。
【図６】  モルタル部の薄片を偏光顕微鏡で撮影した写真の模式図である。
【符号の説明】
３  磁器、３ａ  孔径部、５  金具（柱状部材）、１００  碍子、１０７  モルタル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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