(57)【要約】      （修正有）【課題】プレミックス材料を用いた少量のモルタルを、必要とする洗浄水をできるだけ発生させないようにするモルタルの製造方法、及び、該製造方法に用いる撹拌装置の提供。【解決手段】セメントと砂とを含み事前に混合されたプレミックス材料１３と、水１２とを、樹脂製液体用容器１１に投入して混練する。樹脂製液体容器１１は、飲料用ペットボトルであることが望ましく、樹脂製液体用容器１１を回転させかつ振動させることによって混練する。さらに、水平方向に向いた回転軸を中心に回転可能であり、回転軸の軸方向に対して樹脂製液体用容器１１の長さ方向が直交するように樹脂製液体用容器１１を装着して回転させる撹拌装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと砂とを含み事前に混合されたプレミックス材料と、水とを、樹脂製液体用容器にて混練する、モルタルの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂製液体用容器が飲料用ペットボトルである請求項１に記載のモルタルの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂製液体用容器を回転させ、かつ振動させることによって混練する、請求項１又は２に記載のモルタルの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のモルタルの製造方法に用いる撹拌装置であって、
水平方向に向いた回転軸を中心に回転可能であり、前記回転軸の軸方向に対して前記樹脂製液体用容器の長さ方向が直交するように前記樹脂製液体用容器を装着させて回転させる撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モルタルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モルタルは、セメントと砂と水とを混合し練り混ぜて得られる建設材料であり、目地材や外装材、間詰め材などに用いられる。具体的な用途としては例えば、ひび割れ補修や機械据付の間詰め、アンカーボルト穴の充填などが挙げられる。このようなケースで用いられるモルタルを得る際には、強度の確保と凝固時間の調整を目的として、予め砂とセメントと添加剤とを事前に混合（プレミックス）された材料が好適に用いられる（例えば特許文献１）。
【０００３】
このようなプレミックス材料は、２０ｋｇ以上の袋詰めで供給されることが多い。使用する現場に袋詰めのまま持ち込み、ペール缶などに計量された水を用意し、プレミックス材料を徐々に投入して練りダマが残らないように電動ミキサーで練り混ぜる。目安として、２５ｋｇのプレミックス材料で約１３リットルのモルタルが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2010-143807号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、モルタルを間詰めのような少量で使用する場合、次のような問題がある。まず、一袋分のプレミックス材料を用いて一度に練り上がるモルタル量に対して、必要なモルタル量が数リットル程度と著しく少ない場合がある。この場合、残量分は廃棄せざるを得ない。下水などに流した場合は下水管の詰まりを起こしたりするため、適切に廃棄しなければならず、工事における負担が増加する。
【０００６】
また、練り混ぜる際に用いるペール缶やミキサーは練り混ぜが完了した直後に水で洗浄しなければならない。放っておくと固まって洗浄が困難になり、設備や機器が再利用できなくなるからである。しかし、洗浄に用いた廃水はセメントによって高アルカリ性となるため、直接下水などに流すことはできない。特に公園や街路樹付近での作業では処分に注意が必要となる。
【０００７】
そこでこの発明は、プレミックス材料を用いた少量のモルタルを、必要とする洗浄水をできるだけ発生させないで作成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
セメントと砂とを含み事前に混合されたプレミックス材料と、水とを、樹脂製液体用容器に投入して混練することで、上記の課題を解決したのである。
【０００９】
上記樹脂製液体用容器としては、例えば飲料用ペットボトルが挙げられる。これらは容易に手に入れることができ、３００ｍｌ程度から４リットル程度まで必要とするモルタルの量に応じて最適な大きさのものを選択できる。投入するプレミックス材料を必要最小限にすることができる一方で、量に適した大きさの容器であるため、混合も容易である。
【００１０】
また、調達コストがゼロに近く、一回ごとに廃棄しても構わないため、現場で容器を洗浄する必要がなくなる。また固化後は、モルタル分と容器を容易に分離でき、分別処分が可能である。これにより、洗浄しなければならないのは撹拌機などごく一部の機器のみになり、生じる廃水を最小限にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明により、現場で生成されるモルタルを必要最小限に抑えて余分な廃棄モルタルを抑制できるとともに、現場で生じる強アルカリ性の洗浄廃水も最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】樹脂製液体用容器に水とプレミックス材料とを投下する状況の例を示す図
【図２】材料を投下した樹脂製液体用容器を人手により練り混ぜる状況を示す図
【図３】材料を投下した樹脂製液体用容器を回転式ドラムにより練り混ぜる状況を示す図
【図４】材料を投下した樹脂製液体用容器を撹拌棒により練り混ぜる状況を示す図
【図５】（ａ）実施例で使用するロート及び三脚の外観図、（ｂ）ロートの断面図
【図６】実施例１及び比較例１の圧縮強度の経時変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明について詳細に説明する。この発明はセメントを用いたモルタルの製造方法である。この発明では、樹脂製液体用容器１１を用いて、プレミックス材料１３と水１２とを混練する。樹脂製液体用容器１１に水１２とプレミックス材料１３とを投入する状況の例を図１に示す。
【００１４】
樹脂製液体用容器１１は、一般的な飲料用ＰＥＴボトルを始めとするプラスチックボトルを用いることができる。混練のために振るため、密閉可能なキャップを有するものであることが望ましい。また、後述する撹拌棒によって混練する場合は、口が広いものを選択するとよい。樹脂製液体用容器１１の内容量は、直後に使用するモルタルの量よりも大きいことが必要である。ただし、廃棄の点からは、大きすぎるものは好ましくない。樹脂製液体用容器１１の形状としては、水平断面が丸形のものよりも、角形であるものを用いる方が、混練の際に凹凸が有効に働くため好ましい。
【００１５】
プレミックス材料１３はセメントと砂とを含み、混練前に予め混合されたものである。既製品として配合されたものをそのまま使用してもよいし、直前に作業者が配合したものでもよい。予め混合しておくことなくセメントと砂とを別個に水に入れると、均一性が失われるおそれがあるため、水と混練する前に混合されたプレミックス材料１３としておくことが必要になる。
【００１６】
なお、プレミックス材料１３にはセメントと砂以外に、その他の添加物等を含んでいてもよい。
【００１７】
水１２は特段制限されるものではなく、現場で調達できる水を使用するとよい。
【００１８】
水１２とプレミックス材料１３とを投入する順番は特に制限されない。樹脂製液体用容器１１に、予めプレミックス材料１３を必要量のみ投下しておき、使用直前に計量した水１２を導入して混合してもよいし、計量した水１２を投入しておいた樹脂製液体用容器１１に、必要量のプレミックス材料１３を投下してもよい。プレミックス材料１３を予め必要量投下しておくと、取り扱い易い水１２の投下ですぐに混練を始めることができるので扱いが容易である。一方、水１２の投入後にプレミックス材料１３を投下する場合は、徐々に導入することで、練りダマが生じにくくなる利点がある。
【００１９】
モルタルは種類によって練り混ぜるべき水の量が決まっているため、この水の添加量を現場で計量しやすいきりの良い値となるようにプレミックス材料１３を予め投下しておくと、現場での取り回しが好適にできる。例えば、プレミックス材料１３を一袋分２５ｋｇに対して水１２を４．４ｋｇで混練することが標準となっているプレミックス材料の場合、小サイズのＰＥＴボトルでそのまま計ることができる３５０ｇ（３５０ｍｌ）を水１２の量とすると、プレミックス材料１３は２０００ｇとなり、この場合に出来上がるモルタルは約１リットル分となる。一方、練り混ぜに必要な容量の目安としては、「出来上がるモルタルの体積＋練り混ぜ水の体積」以上となる。このため、１リットルのモルタルを作るには、２リットルのＰＥＴボトルを用いると好ましい。
【００２０】
練り混ぜる方法は特に限定されないが、十分に水１２とプレミックス材料１３とが混合されるだけの負荷を掛けることが必要である。一方で、練りダマなどが生じないようにすることが好ましい。特に、周期的な練りだけでなく、左右又は上下に振動させる動きが加わると、練り混ぜが効果的に進むので好ましい。
【００２１】
練り混ぜる方法の具体例を順に示す。水１２とプレミックス材料１３を投入済みの樹脂製液体用容器１１ａを、人手によって振動させることで混練する第一の実施形態例の図を図２に示す。振動だけでなく、回転などの動きを加えることで、より混練を進ませてもよい。
【００２２】
水１２とプレミックス材料１３を投入済みの樹脂製液体用容器１１ａを、回転軸を中心に回転可能な回転装置に装着させて、回転させることで混練を行う混練装置を用いてもよい。このような回転軸を有するものの具体例として、例えばコードリールとして用いられるような回転式ドラム２１に固定して回転させることで混練する第二の実施形態例の図を図３に示す。回転式ドラム２１は例えばコードリールのように現場で取り扱いできる大きさのものが好適に用いられる。回転速度はプレミックス材料１３の性質などにより調整してよい。装着させる際の位置関係としては、前記回転軸を水平方向に向け、前記回転軸の軸方向と樹脂製液体用容器１１ａの高さ方向とが直交するようにすると、容器の高さ方向の長さに亘って十分に撹拌を進めることができるので好ましい。前記回転軸の軸方向と前記高さ方向とが一致していると、回転による材料の移動幅が小さくなってしまう。また、装着の際に完全に固定するのではなく、回転させつつ樹脂製液体用容器１１ａの高さ方向又は径方向に可動域を設けて、回転とともにランダムな振動を与えられるようにしてもよい。
【００２３】
水１２とプレミックス材料１３を投入済みの樹脂製液体用容器１１ａに、撹拌翼２６の付いた撹拌棒２５を導入し、電動ドリル２７にて回転させることで混練する第三の実施形態例の図を図４に示す。撹拌翼２６が通るように、樹脂製液体用容器の口が比較的大きなものが好適に使用できる。撹拌棒２５としては塗料用の撹拌棒などが好適に使用できるが、十分に撹拌できるものであれば特に限定されない。ただし、撹拌翼２６そのものが樹脂製液体用容器１１ａの壁や底に接触すると、容器に孔を空けてしまう可能性がある。そこで、撹拌棒２５の先端には鎖２８を付けて、容器の破損を防止すると好ましい。
【００２４】
これらを始めとする撹拌手法を適宜選択し、組み合わせることで、必要な性能のモルタルを得られるようにする。材料によるが、規定時間以上に練り混ぜると、硬化が開始してしまい狭い隙間などに流し込めなくなるため、撹拌時間はそれぞれ適切に選択すればよく、特に限定されない。十分に撹拌できるだけの時間を確保しつつ、生成されるモルタルが硬化しきらない範囲で適宜選択してよい。
【００２５】
なお、出来上がったモルタルの性能は、最終的には圧縮強度で評価される。しかし評価する圧縮強度は練り混ぜた後１週間以上経過しないと計測できない。そこで、練り上がり評価として、Ｊ１４ロート流動性試験（土木学会基準：充填モルタルの流動性試験方法：JSCE-F 541-199）を用いる。規定の水量で練り混ぜられたモルタルの、Ｊ１４ロート流動性試験の結果が８±２秒であると、モルタルは必要な練り混ぜが行われ、モルタルの打設性（ワーカビリティ）が確保され、圧縮強度に関しても所定の強度を発揮できると考えられる。この発明による撹拌でも、選択する材料に応じて撹拌時間と撹拌内容を適宜選択することによって十分にこの値を達成できる。
【実施例】
【００２６】
以下、この発明の実施例を具体的に示す。樹脂製液体用容器１１として、水平断面が角形である２リットルの飲料水用ＰＥＴボトルを使用した。水量は３５０ｇ、プレミックス材料として、太平洋マテリアル株式会社製「太平洋プレユーロックススーパー（プレミックス型・超速硬型）」を２ｋｇ用意した。なお、プレミックス材料は本来２５ｋｇで袋詰めされたものを小分けした。
【００２７】
（参考例１）
飲料用ＰＥＴボトルに水とプレミックス材料を加えてキャップをし、両手に持って２分間揺らした。この際、水がＰＥＴボトル全体に回るように揺らした。
【００２８】
（実施例１）
広口（φ３８ｍｍ）のＰＥＴボトルを用い、実施例１の手法で３０秒間撹拌した後、塗料用の撹拌翼を挿入して電動ドリルによって回転して１分３０秒間撹拌させた。
【００２９】
撹拌したモルタルを、Ｊ１４ロート流動性試験にて評価した。用いたロートの外観図を図５（ａ）に、断面図を図５（ｂ）に示す。長さの単位はｍｍである。具体的手順は次の通りである。まず、ロート３１を図５（ｂ）に示すように三脚３２で鉛直に支持し、水を通して濡らす。次に、参考例１及び実施例１の試料モルタルをロート３１内に注ぐ。流出口から少量のモルタルを流出させた後、指で流出口を押さえ、モルタルを上面まで注ぎ上面を平らにならす。その後、指を離してモルタルを流出させ、流出開始からモルタル流が初めて途切れるまで（又は糸状に細くなるまで）の流下時間をストップウォッチで測定し、１／１０秒単位で表す。測定後、ロート３１内における試料モルタルの残留状態を確認し、モルタルのほぼ全量が流出したことを確認する。このとき相当量の試料モルタルが塊状で残留している場合はそのモルタルは不適とする。この測定を二回行い、その平均値を流下時間とする。
【００３０】
参考例１は流下時間が１５．６秒となり、目標範囲には届かないものの、モルタルの残存は見られなかった。実施例１では流下時間が９．６秒となり、目標範囲となるモルタルが得られることが確認された。
【００３１】
得られた実施例１のモルタルの、１時間後、３時間後、１日後、３日後、７日後における強度を実際に確認した。比較対象として、ペール缶を用いて電動撹拌機にて袋単位で同じプレミックス材料を使用してモルタルを作成した比較例１を作成した。縦軸に圧縮強度（N/mm2)、横軸に対数スケールで経過時間（材齢）をプロットしたグラフを図６に示す。通常の作成方法で得られる比較例１のモルタルとほぼ同等の強度を発揮でき、ＰＥＴボトルによる撹拌によって十分に実用的な強度のモルタルが得られることが確認された。
【符号の説明】
【００３２】
１１  樹脂製液体用容器
１１ａ  （材料を含む）樹脂製液体用容器
１２  水
１３  プレミックス材料
２１  回転式ドラム
２５  撹拌棒
２６  撹拌翼
２７  電動ドリル
２８  鎖
３１  ロート
３２  三脚
【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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