(57)【要約】【課題】非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性を持たせたグラウト材のチクソトロピー性状を定量的に評価する。【解決手段】グラウト材が充填され、下端の流出口２ａにその開閉を操作するコック３が付いた漏斗２と、漏斗２を格納する密閉容器４と、密閉容器４内に圧縮空気を送り込むパイプ５と、脚６１を有し、密閉容器４を支持する台板６から性状評価装置１を構成し、密閉容器４内にパイプ５を通じて圧縮空気を送り込み、密閉容器４内の圧力の大きさ毎の、漏斗２内のグラウト材が流出口２ａから流下しきるまでの流下時間を測定するために性状評価装置１を使用する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水とセメントを主原料とするグラウト材に添加材を添加し、非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性を持たせたグラウト材のチクソトロピー性状を定量的に評価する装置であり、グラウト材が充填され、下端の流出口にその開閉を操作するコックが付いた漏斗と、漏斗を格納する密閉容器と、密閉容器内に圧縮空気を送り込むパイプと、脚を有し、密閉容器を支持する台板から構成され、前記漏斗の流出口は台板を貫通して密閉容器の外部に露出し、密閉容器内にパイプを通じて圧縮空気を送り込み、密閉容器内の圧力の大きさ毎の、漏斗内のグラウト材が流出口から流下しきるまでの流下時間を測定するために使用されるチクソトロピー性を有するグラウト材の性状評価装置。
【請求項２】
密閉容器は台板上に載り、漏斗の流出口が貫通する貫通孔を有する底板と、底板上に載る筒体と、筒体の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、閉鎖時に筒体の上端に密着した状態を維持する蓋からなる請求項１記載のチクソトロピー性を有するグラウト材の性状評価装置。
【請求項３】
漏斗は、底板と台板を貫通して底板と台板に固定された漏斗ガイドに差し込まれて保持されている請求項２記載のチクソトロピー性を有するグラウト材の性状評価装置。
【請求項４】
密閉容器は台板上に載り、台板に固定される筒体と、筒体の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、閉鎖時に筒体の上端に密着した状態を維持する蓋からなる請求項１記載のチクソトロピー性を有するグラウト材の性状評価装置。
【請求項５】
漏斗は、台板を貫通して台板に固定された漏斗ガイドに差し込まれて保持されている請求項４記載のチクソトロピー性を有するグラウト材の性状評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はチクソトロピー性を持たせたグラウト材のチクソトロピー性状を定量的に評価する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリート造構造物ではプレストレスの導入に使用されるＰＣ鋼材の緊張後に、その保護のためにシース内にグラウト材が充填されるが、橋桁橋軸方向の全長にプレストレスを導入する場合のようにシースが複数の支点間に跨る場合には、図１７に示すように同一鉛直面内で波形に配置されることから、シースの全長に亘って空隙なくグラウト材を充填することが充填作業上の課題になる。
【０００３】
グラウト材は粘性の面から、高粘性タイプと低粘性タイプとに大別され、高粘性タイプのグラウト材は山から谷にかけての部分で流れを起こしにくいため、シース内に空気が残留することなくシースの全断面に密実に充填され得るが、注入区間の長いシースに対して粘性の高いグラウト材を注入しようとすれば、グラウト材自身がシースの断面を閉塞するため、注入時のポンプ圧を高くせざるを得ず、ポンプの圧送能力を超え、注入が不可能になることがある。
【０００４】
この場合、図１７−（ａ）、（ｂ）に示すようにシース全長の内の複数箇所に注入口と排出口を設け、ある区間のグラウト材の充填が完了した時点で、（ｃ）、（ｄ）に示すように次の区間にグラウト材を充填する、という要領で一定区間毎にグラウト材を充填することが行われるが、注入箇所と注入回数が多くなるため、シースの製作効率と充填作業効率が低下する。
【０００５】
逆に低粘性タイプのグラウト材は図１８−（ａ）〜（ｃ）に示すように山から谷にかけての部分で、シースの全断面に行き渡らずに流下する先流れ現象を起こし易いため、シース内に空隙が発生し易く、空隙を残したまま充填が完了する結果、ＰＣ鋼材の腐食を招くことになる。（ａ）〜（ｃ）はグラウト材の注入に伴う充填状況の変化を示す。
【０００６】
このように波形に配置されるシースにおいてはグラウト材の粘性の高低に拘わらず、充填時の作業性や、シースの山から谷にかけての部分におけるグラウト材の充填不良が問題になる。
【０００７】
粘性が高いことによる充填時の作業性の問題と、粘性が低いことによるグラウト材の先流れ等の充填不良の問題は例えば水とセメントを主原料とするグラウト材に粘土質添加材等の添加材を添加し、非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性をグラウト材に持たせることにより解消することが可能である。
【０００８】
チクソトロピー性とは流体に応力を加え、流動させたときに粘性が一時的に低下し、応力を除き、流動を停止させたときに再び元の状態に回復する性質を言い、添加材の添加により、大気圧下で先流れ等の充填不良が発生しない程度に粘性が高く、大気圧から加圧したときに注入が不可能になる事態が発生しない程度に大気圧下での粘性より加圧下での粘性が低くなるチクソトロピー性をグラウト材に持たせるように、グラウト材の粘性を調整することが可能である。
【０００９】
グラウト材に非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性を持たせることにより、シース内への注入口においては注入時の圧力を受けることでグラウト材の粘性が低下するため、注入作業性が向上し、ポンプ圧を高くする必要がなくなり、注入が不可能になる事態が回避される。
【００１０】
一方、シース内における充填中のグラウト材の先端においてはシースの先端側が開放し、グラウト材が受ける圧力が緩和されることで、非加圧状態で再び粘性の高い状態に回復する性質により粘性が高くなるため、シースの傾斜に関係なく先流れの発生とそれに伴う空隙の発生がなくなり、グラウト材の密実な充填が可能になる。
【００１１】
グラウト材の粘性の評価は従来、図３に示すような、高さが４２２ｍｍ、上端内径が７０ｍｍ、下端内径が１４ｍｍ、容積が６３０ｍｌのＪＰ漏斗を用いた流動性試験によって以下の手順で行われている（非特許文献１参照）。
【００１２】
▲１▼ＪＰ漏斗を台に鉛直に支持し、水を通して内側を湿らせる。
【００１３】
▲２▼グラウトを漏斗内に注ぎ、流出口から少量のグラウトを流出させた後、指で流出口を押え、グラウトを漏斗上面まで注ぎ、上面を均す。
【００１４】
▲３▼指を離してグラウトを流出させ、流出開始からグラウト流が流れきる時までの流下時間をストップウォッチで測定し、１０分の１秒の単位で表す。
【００１５】
▲４▼ＪＰ漏斗内のグラウトの残留状態を観察し、ほぼ全量が流出したことを確認する。
【００１６】
【非特許文献１】
土木学会  コンクリート委員会  コンクリート標準示方書改定小委員会、
「２００２年制定コンクリート標準示方書
【基準編】」、社団法人土木学会、平成１４年３月、ｐ．１７２〜１７３
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記流動性試験で使用される漏斗の上端面は開放したままであり、漏斗は容器内に格納されないことから、グラウト材は常に大気圧を受けた状態で流出するため、大気圧下での粘性しか評価することができず、チクソトロピー性を持たせたグラウト材の粘性を適正に評価することはできない。
【００１８】
この発明は上記背景より、チクソトロピー性を持たせたグラウト材の粘性を適正に評価できる装置を提案するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明ではグラウト材が充填され、下端の流出口にその開閉を操作するコックが付いた漏斗を密閉容器内に格納し、密閉容器内にパイプを通じて圧縮空気を送り込むことにより、非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性を持たせたグラウト材のチクソトロピー性状を定量的に評価することを可能にする。
【００２０】
性状評価装置は上記漏斗と、漏斗を格納する密閉容器と、密閉容器内に圧縮空気を送り込むパイプと、脚を有し、密閉容器を支持する台板から構成され、密閉容器内にパイプを通じて圧縮空気が送り込まれることにより、密閉容器内の圧力の大きさ毎の、漏斗内のグラウト材が流出口から流下しきるまでの流下時間を測定するために使用される。
【００２１】
パイプは密閉容器の筒体、または台板を貫通することにより密閉容器の内部と連通し、密閉容器内の圧力を大気圧の１気圧から上昇させる。漏斗の本体は密閉容器内に格納されるが、流出口は台板の下でグラウト材を受けるために台板を貫通して密閉容器の外部に露出する。
【００２２】
密閉容器は形態的には請求項２に記載のように台板に重なる底板を有する場合と、請求項４に記載のように底板を有しない場合がある。
【００２３】
前者の場合、密閉容器は漏斗の流出口が貫通する貫通孔を有する底板と、底板上に載る筒体と、筒体の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、閉鎖時に筒体の上端に密着した状態を維持する蓋から構成される。後者の場合、密閉容器は台板上に載り、台板に固定される筒体と、筒体の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、閉鎖時に筒体の上端に密着した状態を維持する蓋から構成される。
【００２４】
漏斗の流出口は請求項２の場合、密閉容器の底板と台板を貫通し、請求項４の場合は台板のみを貫通するが、請求項２の場合に請求項３に記載のように底板と台板を貫通して底板と台板に固定された漏斗ガイドに漏斗を差し込んで保持させることにより、漏斗の使用状態での安定性が向上するため、高い精度で流下時間を測定することが可能になる。請求項４の場合にも請求項５に記載のように台板を貫通して台板に固定された漏斗ガイドに漏斗を差し込んで保持させることにより漏斗の使用状態での安定性が向上するため、高い精度での流下時間の測定が可能になる。
【００２５】
密閉容器内の圧力はパイプから送り込まれる圧縮空気によって大気圧の１気圧から上昇し、漏斗内に充填されたグラウト材は密閉容器内の圧力を受けた状態で漏斗の流出口から流出するが、密閉容器内の気圧は送り込まれる圧縮空気によって一定に保たれるため、密閉容器内の圧力の大きさ毎に、密閉容器内のグラウト材が流出口から流下しきるまでの流下時間が測定される。
【００２６】
圧力の大きさ毎にグラウト材の流下時間が測定され、加圧圧力と流下時間との関係が明らかになることで、加圧圧力とグラウト材の粘性との関係も明らかになり、グラウト材にチクソトロピー性状を発揮させるある物質を加えたときに、どの程度の量を加えるのが適切であるか等、チクソトロピー性状を定量的に評価することが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
この発明の性状評価装置１は図１に示すようにグラウト材が充填され、下端の流出口２ａにその開閉を操作するコック３が付いた漏斗２と、漏斗２を格納する密閉容器４と、密閉容器４内に圧縮空気を送り込むパイプ５と、密閉容器４を支持する台板６からなり、水とセメントを主原料とするグラウト材に粘土質添加材等の添加材を添加し、非加圧状態で粘性が高く、加圧状態で非加圧状態での粘性より粘性が低くなるチクソトロピー性を持たせたグラウト材のチクソトロピー性状を定量的に評価するものである。図１では漏斗２に図３に示すＪＰ漏斗を使用した場合を示しているが、漏斗２の高さ、上端と下端の内径、流出口２ａの長さ等の各種寸法や形態は特に問われない。
【００２８】
密閉容器４は漏斗２を包囲する筒形の筒体４２と、筒体４２の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、漏斗２内へのグラウト材の注入後、閉鎖時に筒体４２の上端に密着した状態を維持する蓋４３から構成される。
【００２９】
図１では密閉容器４が載る台板６との間での気密材（パッキン）による気密性の確保を容易にするために密閉容器４に、台板６に重なる底板４１を付けているが、筒体４２の下端に気密材を介在させるか、後述の図９のように筒体４２の下端を溶接により一体化させる等により台板６との間の気密性が確保されれば、必ずしも底板４１を付ける必要はない。
【００３０】
底板４１がない場合は筒体４２の下端を周回して気密材を配置する必要があるが、底板４１を有する場合には底板４１と漏斗２との間で気密性を確保すればよいため、気密材を用いる場合に高い気密性を確保し易く、少ない量の気密材の使用で済む利点がある。
【００３１】
台板６の下には漏斗２から流出するグラウト材を受ける器を設置するための空間を形成する複数本の脚６１が取り付けられる。脚６１は溶接やボルト接合等によりプレート等からなる台板６に固定される。
【００３２】
漏斗２の本体は密閉容器４内に格納されるが、流出口２ａは台板６の貫通孔６ａを貫通し、密閉容器４から下方へ突出するため、密閉容器４が底板４１を有しない場合には台板６にのみ流出口２ａが貫通する貫通孔６ａが形成され、密閉容器４が底板４１を有する場合は台板６と底板４１に流出口２ａが貫通する貫通孔６ａ、４１ａが形成される。
【００３３】
密閉容器４が底板４１を有しない場合は、台板６の上面の、貫通孔６ａの回りの漏斗２との間に気密性確保のための、図４−（ａ）に示すパッキン７が介在させられ、底板４１を有する場合は底板４１の上面の、貫通孔４１ａの回りの漏斗２との間に同じく図４−（ａ）に示すパッキン７が介在させられる。
【００３４】
図１では底板４１の上面の流出口２ａの回りに図４−（ａ）に示すパッキン７を、台板６の下面の流出口２ａの回りに（ｂ）に示すパッキン８を、流出口２ａの先端に（ｃ）に示すパッキン９を介在させている。
【００３５】
台板６の下面から突出した流出口２ａにはその開閉を操作するコック３が接続され、流出口２ａは摘まみ３ａの開閉操作によって開閉し、開放操作によってグラウト材の流出が開始させられ、グラウト材が流出しきったところで流出口２ａが閉鎖させられる。
【００３６】
図１に示すように密閉容器４の底板４１を通じて圧縮空気が送られる場合、パイプ５が直接台板６、または台板６と底板４１を貫通するか、あるいは図示するようにパイプ５の先端に接続されるノズル１０が台板６、または台板６と底板４１を貫通する。図１の場合、台板６と底板４１にはノズル１０が貫通するための貫通孔６ｂ、４１ｂがそれぞれ形成される。パイプ５やノズル１０の回りと底板４１、または台板６との間には気密性確保のための、図４に示す形のパッキン１１が介在させられる。
【００３７】
また密閉容器４の底板４１を通じて圧縮空気が送られる場合、密閉容器４の筒体４２には圧縮空気による密閉容器４内での気流の発生を防止し、密閉容器４内の圧力が不均一になることを防止するために、パイプ５やノズル１０の先端の延長線上に遮蔽板１２が固定される。遮蔽板１２は図６−（ｂ）に示すように平面上、パイプ５やノズル１０と重なる位置に配置される。密閉容器４の筒体４２を通じて圧縮空気が送られる場合も気流が発生する可能性がある場合には同様に遮蔽板１２が筒体４２や底板４１、または蓋４３に固定される。
【００３８】
蓋４３は前記の通り、筒体４２の上端に開閉自在、もしくは着脱自在に取り付けられ、閉鎖時に筒体４２の上端に密着した状態を維持することができれば形態を問わないが、図１では筒体４２の上端に水平に張り出すフランジ４２ａを形成し、蓋４３に、このフランジ４２ａに噛み合うＬ形断面の挟持部４３ａを形成し、蓋４３を鉛直軸回りの回転によって筒体４２に着脱自在に取り付けている。
【００３９】
この場合、蓋４３の着脱は蓋４３の回転を利用することから、筒体４２は円筒形に形成され、蓋４３は円形に形成される。回転によらない場合には、筒体４２は円筒形には限られず、蓋４３も円形に限られない。図６、図７では筒体４２の平面上の中心に関して均等にフランジ４２を４箇所形成し、蓋４３の、フランジ４２に対応した位置に挟持部４３ａを形成している。
【００４０】
挟持部４３ａの周方向両端の内、少なくとも一端はフランジ４２ａとの噛み合いのために開放する。他端は開放したままでもよいが、筒体４２の上端との気密性向上を図る上では閉鎖し、フランジ４２と挟持部４３ａの他端の少なくともいずれか一方に、図２、図６−（ａ）に示すように互いに密着するパッキン１３が取り付けられる。
【００４１】
また蓋４３の下面の、フランジ４２ａと重なる面には全フランジ４２ａに密着するパッキン１４が張り付けられる。図面ではパッキン１４の切断や接着の手間を省き、またフランジ４２ａとの密着時の変形を抑制するために蓋４３の下面の全面に図８に示すパッキン１４を張り付けている。
【００４２】
図９〜図１３は図１における筒体４２の底板４１を不在にすると共に、蓋４３と筒体４２との密着性、及び漏斗２の使用状態での安定性を高めた他の性状評価装置１の製作例を示す。
【００４３】
ここでは筒体４２に鋼管を使用し、その端面をプレート等からなる台板６の上面に溶接することにより底板４１を不在にし、筒体４２に蓋押え１５を取り付けることにより蓋４３と筒体４２との密着性を高め、併せて台板６に漏斗ガイド１６を取り付けることにより漏斗２の安定性を高めている。また脚６１の端面に固定されたプレート６１ａを台板６の下面に重ね、両者を貫通するボルト１７により脚６１を台板６に固定している。
【００４４】
蓋４３は筒体４２の上端面に単に載置されることにより筒体４２の上方を塞ぎ、その状態で蓋押え１５が蓋４３を下向きに押さえ込むことにより筒体４２との高い密着性を確保する。蓋４３はその上面に一体化している把手４３ｂによって筒体４２に着脱自在に載置される。
【００４５】
蓋４３の下面と筒体４２の上端面のいずれか一方には他方に密着する気密材１８が取り付けられる。図面では図１３に示すように筒体４２の上端面に全周に亘って溝４２ｂを形成し、溝４２ｂ内にＯリング等の気密材１８を埋め込んでいる。気密材１８は蓋４３が載らない状態では筒体４２の上端面から突出する。
【００４６】
筒体４２の外周には蓋押え１５の一端を開閉自在に支持し、蝶番の機能を有するブラケット１９が突設され、筒体４２の中心を挟んでブラケット１９の反対側には蓋押え１５の他端を保持するボルト２０を支持するブラケット２１が突設される。蓋押え１５はブラケット１９に、ボルト２０はブラケット２１にそれぞれ水平軸回りに回転自在に支持される。
【００４７】
蓋押え１５の形態は問われないが、図面では２枚のプレート１５ａ，１５ａやフラットバーから蓋押え１５を構成し、蓋押え１５が閉じたときに２枚のプレート１５ａ，１５ａ間にボルト２０が入り込むようにプレート１５ａ，１５ａの間隔を設定している。
【００４８】
蓋押え１５の下面には蓋押え１５が閉じたときに蓋４３の上面に直接接触する押え板１５ｂが一体化しており、蓋押え１５を閉じたときには、ボルト２０を起立させ、ボルト２０にナット２０１を締め付けることにより押え板１５ｂが蓋４３を押さえ込み、蓋４３が気密材１８に密着する。
【００４９】
漏斗ガイド１６は図１２に示すように軸方向に挿通孔１６ａを有する筒形をし、径の大きい部分と径の小さい雄ねじの切られた部分を持ち、径の小さい部分が台板６を上方から貫通し、台板６の下面側から径の小さい部分の雄ねじ部分にナット１６１が締め付けられることにより台板６に固定される。漏斗ガイド１６は漏斗２の流出口２ａから径の拡大した部分までに跨り、漏斗２を安定して保持するのに十分な長さを持つ。
【００５０】
漏斗ガイド１６が貫通する、台板６の上面と下面にはパッキン７、８が挟み込まれる。漏斗２は漏斗ガイド１６の挿通孔１６ａに差し込まれることにより保持され、安定する。図１に示すように密閉容器４が底板４１有する場合も漏斗ガイド１６は同様に台板６に固定される。
【００５１】
【実施例】
ここで代表的な粘土質添加材としてモンモリロナイトを主成分とする層状構造の結晶性鉱物に属するスメクタイト系粘土であるベントナイトと酸性白土、及びスメクタイト系以外の、層−リボン構造の混合層鉱物に属するセピオライトを独立して使用した場合の、それぞれのグラウト材の粘性を、性状評価装置１を用いて評価したチクソトロピー性状の確認試験の結果を説明する。
【００５２】
試料には表１に示すように水とセメント及び混和剤としての高性能ＡＥ減水剤ＳＰにベントナイトＢＮ、酸性白土ＢＥ、セピオライトＳＬを独立して配合した３種類のグラウト材を用いた。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
チクソトロピー性状の評価に当たり、密閉容器４内に格納された漏斗２内に各グラウト材を充填した状態で、密閉容器４内にパイプ５を通じてコンプレッサーから圧縮空気を送り込み、密閉容器４内に大気圧から圧力Ｐを０〜０．１ＭＰａの範囲で加え、この加圧圧力Ｐを変化させた場合に、密閉容器１内のグラウト材が流出口２ａから流出しきるまでの流下時間ｔを測定し、各グラウト材毎に図１４に示すような加圧圧力Ｐと流下時間ｔとの関係を明らかにした。
【００５５】
流下時間ｔの測定はグラウト材の練り混ぜ直後に行い、各グラウト材の流下時間ｔの測定毎に、漏斗２内に水を通してその内側を湿らせ、コック３を閉めて漏斗２に一定量のグラウト材を注入し、蓋４３を閉めて密閉容器４内が所定の圧力になるよう圧力弁を調節した後、コック３を開いてグラウト材を流出させ、流出開始から流出しきるまでの時間を測定する、という要領で行った。加圧圧力Ｐは０、０．０２５、０．０５０、０．０７５、０．１００ＭＰａとした。
【００５６】
一方、グラウト材のチクソトロピー性の有無を顕在化させるために、グラウト材の試料を、ある限界応力までは剛体として挙動し、限界応力を超えたときに流動化するビンガム流体と仮定した場合の加圧圧力Ｐと理論流下時間ｔ’との関係を理論式から求めた。ビンガム流体であると仮定した場合の流体の理論流下時間ｔ’はｔ＝Ｖ／πｒ２  ｖから求められる。ここに、Ｖ：漏斗容積、ｒ：流出口の半径、ｖ：平均流速である。ｖはより詳細な理論式から求められる。
【００５７】
チクソトロピー性は無応力状態では粘性が高いものの、応力が加えられたときに限界応力に達する以前から粘性が低下する傾向を示すことから、ここでは実測値ｔと理論値ｔ’とに差δ（ｔ’−ｔ）（秒）が生じる試料がチクソトロピー性状を有すると判断した。
【００５８】
配合は水粉体比｛水／（セメント＋粘土質添加材）｝を４５％、混和剤添加率（重量比）を０．２５％で一定にし、各粘土質添加材（ベントナイトＢＮ、酸性白土ＢＥ、セピオライトＳＬ）毎に、添加量を全粉体（セメント＋粘土質添加材）の重量の２．０％を置換した場合と２．５％を置換した場合の２種類の試料を用意した。
【００５９】
またチクソトロピー性状を示さない流体との比較のため、ビンガム流体である水粉体比４５％、混和剤添加率０．２５％のセメントペーストと、ニュートン流体である水に対しても加圧圧力Ｐと流下時間ｔとの関係を測定すると共に、加圧圧力Ｐと理論流下時間ｔ’との関係を上記理論式から求めた。表２に加圧時の流下時間ｔの測定結果を、表３にグラウト材がビンガム流体であると仮定した場合の加圧時の理論流下時間ｔ’を示す。表２の加圧圧力Ｐと流下時間ｔとの関係を図１５に示す。
【００６０】
【表２】
2004286718.tif 000004
【００６１】
【表３】
2004286718.tif 000005
【００６２】
表２、表３によれば、静止時（加圧圧力Ｐが０のとき）の実測値ｔと理論値ｔ’が一致していないことから、静止時において実測値ｔと理論値ｔ’を一致させるために表４に示すようにδｔ＝［｛ｔ−（ｔ０−ｔ’０  ）  ｝−ｔ’］／ｔ’×１００（％）とδを補正し、この補正したδｔを用いて加圧圧力Ｐの増加に伴うδの変化を調べることにした。この加圧圧力Ｐとδｔの関係を図１６に示す。ｔ０、ｔ’０はそれぞれ静止時の流下時間の実測値と理論値である。
【００６３】
【表４】
2004286718.tif 000006
【００６４】
加圧圧力Ｐと実測の流下時間ｔとの関係を示す図１５から、ベントナイトＢＮ、酸性白土ＢＥ、セピオライトＳＬを添加した場合はいずれも加圧圧力Ｐが０のときの流下時間がセメントペーストより長く、圧力を増す程、流下時間がセメントペーストの値に近づくことが分かる。この現象は置換率が２．０％の場合より２．５％の場合が顕著であり、３者共、圧力が増すと２．０％と２．５％の曲線が逆転する傾向がある。特にベントナイトＢＮの置換率が２．５％の場合に顕著であり、圧力が０の状態では最も流下時間が長いのに対し、圧力が０．１ＭＰａのときに最も流下時間が短い。
【００６５】
加圧圧力Ｐと補正後のδｔとの関係を示す図１６から、置換率が２．０％の場合と２．５％の場合共、ベントナイトＢＮを添加した場合にδｔが負となり、加圧に伴ってその絶対値が大きくなるため、ベントナイトＢＮを添加した場合がチクソトロピー性状を示すことが分かる。一方、酸性白土ＢＥ、セピオライトＳＬを添加した場合はδｔが正となり、ほとんどチクソトロピー性状が見られなかった。
【００６６】
グラウト材にチクソトロピー性を持たせるための添加材としては上記したベントナイト（ＢＮ）、酸性白土（ＢＥ）の他、シリカヒューム（ＳＦ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）等を使用することもでき、全粉体重量に対するそれぞれの添加量の調整により、本発明で言う、大気圧下で先流れ等の充填不良が発生しない程度に粘性が高く、大気圧から加圧したときに注入が不可能になる事態が発生しない程度に大気圧下での粘性より加圧下での粘性が低くなるチクソトロピー性状を示すグラウト材として好適な性能を確保できる。
【００６７】
【発明の効果】
グラウト材が充填される漏斗と、漏斗を格納する密閉容器と、密閉容器内に圧縮空気を送り込むパイプと、密閉容器を支持する台板から性状評価装置を構成し、漏斗を密閉容器内に格納した状態で、密閉容器内にパイプを通じて圧縮空気を送り込むることで使用するため、密閉容器内の圧力を大気圧の１気圧から上昇させることができ、漏斗内に充填されたグラウト材を密閉容器内の圧力を受けた状態で漏斗の流出口から流出させることができる。
【００６８】
密閉容器内の気圧は送り込まれる圧縮空気によって一定に保たれるため、密閉容器内の圧力の大きさ毎に、密閉容器内のグラウト材が流出口から流下しきるまでの流下時間を測定することができる。
【００６９】
圧力の大きさ毎にグラウト材の流下時間が測定され、加圧圧力と流下時間との関係が明らかになることで、加圧圧力とグラウト材の粘性との関係も明らかになり、グラウト材にチクソトロピー性状を発揮させるある物質を加えたときに、どの程度の量を加えるのが適切であるか等、チクソトロピー性状を定量的に評価することが可能になる。
【００７０】
請求項３では密閉容器が台板に重なる底板を有する場合に、底板と台板に固定された漏斗ガイドに漏斗を差し込んで保持させ、請求項５では密閉容器が底板を有しない場合に、底板と台板に固定された漏斗ガイドに漏斗を差し込んで保持させるため、漏斗の使用状態での安定性が向上し、高い精度での流下時間の測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】性状評価装置の製作例を示した縦断面図である。
【図２】図１に示す密閉容器を示した縦断面図である。
【図３】図１に示す漏斗を示した立面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は漏斗の流出口に使用されるパッキンを示した平面図である。
【図５】台板と脚を示した底面図である。
【図６】（ａ）は図２のｘ−ｘ線断面図、（ｂ）は図２のｙ−ｙ線断面図である。
【図７】（ａ）は蓋を示した底面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】蓋に張られるパッキンを示した平面図である。
【図９】他の性状評価装置の製作例を示した縦断面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】台板と脚を示した底面図である。
【図１２】図９の鎖線円部分の拡大図である。
【図１３】図９の漏斗の流出口部分の詳細を示した縦断面図である。
【図１４】チクソトロピー性状を示す流体とビンガム流体の加圧圧力と流下時間との関係を示したグラフである。
【図１５】種類と配合比率の異なる粘土質添加材を配合したグラウト材毎の加圧圧力Ｐと実測値の流下時間ｔとの関係を示したグラフである。
【図１６】種類と配合比率の異なる粘土質添加材を配合したグラウト材毎の加圧圧力Ｐと補正したδｔ（流下時間の実測値と理論値との差）との関係を示したグラフである。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は波形に配置されたシース内に一定区間単位でグラウト材を充填する様子の手順を示した立面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は低粘性タイプのグラウト材がシースの山から谷にかけての部分で先流れを起こす様子を示した立面図である。
【符号の説明】
１……性状評価装置、２……漏斗、２ａ……流出口、３……コック、３ａ……摘まみ、４……密閉容器、４１……底板、４１ａ……貫通孔、４１ｂ……貫通孔、４２……筒体、４２ａ……フランジ、４２ｂ……溝、４３……蓋、４３ａ……挟持部、４３ｂ……把手、５……パイプ、６……台板、６ａ……貫通孔、６ｂ  ……貫通孔、６１……脚、６１ａ……プレート、７……パッキン、８……パッキン、９……パッキン、１０……ノズル、１１……パッキン、１２……遮蔽板、１３……パッキン、１４……パッキン、１５……蓋押え、１５ａ……プレート、１５ｂ……押え板、１６……漏斗ガイド、１６ａ……挿通孔、１６１……ナット、１７……ボルト、１８……気密材、１９……ブラケット、２０……ボルト、２０１……ナット、２１……ブラケット。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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