(57)【要約】【課題】流通・使用時の水硬性組成物粉体の粉塵の発生を充分防止するとともに、長期保存を可能とし、使用形態を簡便化することができる水硬性組成物の未水和成形体、その製造方法及び利用方法を提供する。【解決手段】水硬性組成物の未水和成形体は、水硬性組成物とバインダとを含み、好適には前記水硬性組成物とバインダとは重量比で５０：５０〜９５：５重量部の割合で含有され、また前記バインダは、水溶性でかつ熱可塑性の高分子化合物であることが望ましい。その製造方法は、バインダと水硬性組成物とを、当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練した後成形し、次いで冷却して成形体とするものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性組成物とバインダとを含むことを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体。
【請求項２】
請求項１記載の水硬性組成物の未水和成形体において、前記水硬性組成物とバインダとは、重量比で５０：５０〜９５：５重量部の割合で含有されることを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体。
【請求項３】
請求項１または２記載の水硬性組成物の未水和成形体において、前記バインダは、水溶性でかつ熱可塑性の高分子化合物であることを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載の水硬性組成物の未水和成形体を製造するにあたり、バインダと水硬性組成物とを、当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練した後成形し、次いで冷却して成形体とすることを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の水硬性組成物の未水和成形体の製造方法において、当該バインダを、バインダの軟化点以上の温度まで加熱して液状とし、これに水硬性組成物を混合して混練し、次いで当該温度を維持しつつ、射出成形することを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体の製造方法。
【請求項６】
請求項４記載の水硬性組成物の未水和成形体を製造するにあたり、水硬性組成物とバインダとを混合し、当該混合物を当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練し、押出し成形することを特徴とする水硬性組成物の未水和成形体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３いずれかの項記載の水硬性組成物の未水和成形体に、水を添加して硬化させることにより用いる水硬性組成物の未水和成形体の利用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水硬性組成物の未水和成形体、その製造方法およびその利用方法に関し、特に水硬性組成物が使用されている種々の用途、例えば、ひび割れ注入材、静的破砕材、各種モルタルプレミクス製品、各種コンクリートプレミクス製品、各種穴埋め材や埋め戻し材等として、簡易な形態で流通・使用することができる、水硬性組成物の未水和成形体、その製造方法およびその利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水硬性組成物は、それ自体の粉体として、または、これらに骨材、各種添加剤等をプレミクスした混合粉体として、防湿紙袋、ビニール袋等に袋詰されて流通している。
特に、セメント系材料は、ほとんどが２０〜２５ｋｇ入りの袋詰で流通されているのが現状である。
【０００３】
かかる袋詰された水硬性組成物は、一般に袋を開封して攪拌容器あるいは攪拌用ミキサ等に投入され、所定量の水を添加して混練して使用されている。
混練されたモルタル又はコンクリートは、予め準備された型枠内に注入または流し込まれ、適度な締め固め、例えば振動式バイブレータ等により材料分離等を調整した後、放置硬化させている。
【０００４】
近年、水硬性組成物の流通形態等の小型化が進んでいるが、上記流通形態の主流である袋容器は重く、運搬が困難であり、取り扱いが不便である。
水硬性組成物は、真比重が２〜３ではあるが、嵩比重が約１前後と、実重量の倍の容積を要するため、コンパクトに袋充填しづらく、現場での運搬や取り扱いが、極めて重労働である。
【０００５】
また、水硬性粉体を混練容器や装置に投入する際には、大量の粉塵が発生し、環境的にも好ましくない。
さらに、防湿性を有する袋に水硬性組成物を含有させても、空気中の湿気や水分に対して高い反応性を有する。そのため、保存期間は、最大でも約６ヶ月程度であるのが現状である。
【０００６】
かかる水硬性組成物を使用した後には、水硬性組成物を含有していた空き袋が大量に発生し、資源の無駄であるとともに廃棄物が生じてしまう。特に、セメント等の水硬性組成物を封入していた袋は、燃焼しにくく、焼却処理が困難である。
【０００７】
また、従来ではコンクリートのひび割れ補修・補強方法としては、まずひび割れの周囲を清掃して異物を除去し、ひび割れの幅によってはカッター等の機材によりＶ字形にカットし、次いで樹脂系シーリング剤等によりシーリングを施して、水硬性組成物を主とするひび割れ材を注入する方法を用いている。
【０００８】
しかし、この場合、コンクリートカッターやシーリング剤、注入器具や注入用ポンプ等の専用器具が必要となり、装置が大掛かりなものとなるため、専門性が必要とされる。
また、従来の方法では、ひび割れを補修するという点では優れるが、補修した箇所が元躯体と色彩を異にすることが多く、構造物の美観という点からは満足できるものではない。
【０００９】
さらに例えば、止水材においては、水硬性組成物をゴム製容器等中で迅速に水と練り合わし、所定の漏水箇所に、かかる混練材料を手で押し付けて擦り込むことによって止水効果を得ているが、当該方法は作業効率が極めて悪いものである。
【００１０】
また、静的破砕材においては、水硬性組成物を水と混錬して、予め穿孔した岩石、コンクリートの孔内に流し込み、水和に伴う強大な膨張力によって、破砕効果を得ている。
一般に、水中での破砕に関しては、静的破砕剤と水とを練り混ぜ合わせたぺーストは比重が２以上となり水より重いので、水中の穿孔内に該ペーストを注ぎ込むと、比重差により水との置換が起こり、穿孔内に該ペーストを充填することができるという手法を利用している。
【００１１】
しかし、該ペーストの比重が２以上であっても、水中で液状のものを孔内に流し込むという作業は、極めて困難な作業である。
また、水中での作業は、水の流れ・潮流によって、ぺーストの拡散が生じてしまう上、該ペーストは強アルカリ性を示し、周囲の生態系に与える影響を考慮すると、環境的にも好ましくない。
【００１２】
別の方法としては、静的破砕剤を小袋に充填し、これを直接穿孔内に押し込む方法も実施されている。かかる方法は、静的破砕剤の水和膨張に必要な水を、充填された布袋を通じて供給するものである。
かかる方法は、静的破砕剤が拡散することを防止できるが、水中の孔内に袋を密実に詰めこむ作業は極めて困難で不効率であり、また必ずしも孔内の形状に沿って袋が充填されないため、孔内に不必要な空隙が生じてしまっている。
【００１３】
さらに、ホールインアンカーは、コンクリートの施工時の型枠保持等、コンクリート工事には日常的に多くの用途で用いられている汎用工具であるが、これは施工完了時に撤去されることが多く、撤去後は、通常径６〜２０ｍｍ、深さ１００ｍｍ程度の孔が痕跡として多数、コンクリート表面等に残存する。
【００１４】
このまま痕跡を放置すると、美観を損ねてしまうので、これを後埋めしているが、例えば橋梁工事等では、その痕跡数も多く、後埋め作業には手間が非常にかかってしまっている。
また、かかる後埋めには、セメント、砂、適量の水や、補修用プレミクスモルタル材料を、手作業で埋めて後埋め実施を行なっているのが現状である。
【００１５】
かかる問題に鑑み、水硬性組成物粉体を成形固化させる方法として、特許第２５１４６６８号には、セメント、スラグ、石膏のうち少なくとも一種からなる水硬性組成物５〜９５重量部、生石灰または苦土石灰またはその混合物５〜９５重量部、更に上記水硬性組成物に対して、崩壊助剤０．５〜１．５重量％を混合し、加圧して、ブリケットに成形する成形体が開示されている。
【００１６】
しかし、かかる成形体は、水硬性組成物を含有してなるものの、成形体は原料粉体を単に加圧して押し固めて製造するものであり、脆く、流通形態としても、使用形態としても、上記問題を解決するには充分ではない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題を解決し、流通・使用時の水硬性組成物粉体の粉塵の発生を充分防止するとともに、長期保存を可能とし、使用形態を簡便化することができる、水硬性組成物の未水和成形体を提供することである。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、上記未水和成形体を効率良く、簡便にかつ経済的に成形することができる、水硬性組成物の未水和成形体の製造方法を提供することである。
【００１９】
さらに、本発明の他の目的は、上記未水和成形体を種々の用途に簡便にかつ有効に利用することができる、水硬性組成物の未水和組成物の利用方法を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決する手段】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、水硬性組成物とバインダとを含むことを特徴とする。
好適には上記未水和成形体において、前記水硬性組成物とバインダとは、重量比で５０：５０〜９５：５重量部の割合で含有されることを特徴とする。
また、特に好適には、上記未水和成形体において、前記バインダは、水溶性でかつ熱可塑性の高分子化合物であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体を製造するにあたり、バインダと水硬性組成物とを、当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練した後成形し、次いで冷却して成形体とすることを特徴とする。
【００２２】
好適には、上記未水和成形体の製造方法において、当該バインダを当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して当該バインダを液状とし、これに水硬性組成物を混合して混練し、次いで当該温度を維持しつつ、射出成形するか、または、水硬性組成物とバインダとを混合し、当該混合物を当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練し、押出し成形することが好ましい。
【００２３】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体の利用方法は、本発明の水硬性組成物の未水和成形体に、水を添加して硬化させることにより種々の用途に有効に利用するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明を次の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、水硬性組成物とバインダとを含むものである。
水の代替としてバインダを用いることで、水硬性組成物を、所望する三次元形状に、水を使用せずに成形固化することができるものである。
【００２５】
本発明の未水和成形体で用いられる水硬性組成物は、水硬性粉体のみからなることができる。
ここで、水硬性粉体とは、水によって硬化する粉体を意味し、好ましくは普通ポルトランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメント、超速硬セメント、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、スラグ、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使用される。
【００２６】
前記水硬性粉体の粒径等は特に制限されないが、成形時の可使時間ならびに得られる成形体の強度の点から、平均粒径１０〜４０μｍ程度のものが好ましく、また、成形体の高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましい。
【００２７】
また、本発明に用いる水硬性組成物は、上記水硬性粉体のほかに、非水硬性粉体を含有してなることもできる。
当該非水硬性粉体は、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。
【００２８】
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、粘土粉末及びシリカヒ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を好適に用いることができる。
これらの非水硬性粉体は、ポゾラン反応もしくはマイクロフィラー効果により、強度を増進する機能を有する。
【００２９】
これらの非水硬性粉体の平均粒径は、好ましくは水硬性組成物粉体の平均粒径より一桁以上小さく、より好ましくは２桁以上小さいものが、水硬性粉体の間隙を充填し、成形体が緻密となる点から好ましいが、細かさの下限は特に限定されず、本発明の効果を害することがなければ特に制限されることはないが、通常水硬性粉体の平均粒径の１／５００程度であることが成形性の点から好ましい。
このような粒径の非水硬性粉体を用いることによって、成形体の形状維持性を更に向上させることができる。
【００３０】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体に使用されるバインダは、水硬性組成物の水和反応に悪影響を及ぼさず、かつ水に溶解する高分子化合物であれば特に限定されず、例えば、水溶性高分子や、従来から粉末射出成形、特に金属・セラミックス射出成形で使用されているバインダや、一般に樹脂成形で使用されている熱可塑性樹脂等が使用できる。
【００３１】
当該バインダは、更に好ましくは、熱により軟化流動し、水硬性組成物の流動付与剤としての機能を有し、通常、水硬性組成物が使用される環境温度で固体であることが望ましい。
また、好適には、当該バインダは、成形性をより優れたものとする点より、分子量が５０００以上であることが望ましい。なお、その上限については、分子量が大きくなると混練性に大きく影響するため、混練性に影響を与えない範囲で適宜選択設定することが望ましい。
【００３２】
具体的には、水溶性高分子としては、ポリエチレングリコール、ポリメチレングリコール等に代表されるポリアルキレングリコール類、ポバール等のポリビニルアルコール類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロース等のセルロース類またはセルロースエーテル類、ＶＥＭＡ（ベマ）等のメチルビニルエーテルと無水マレイン酸共重合体、デンプン類、アルコックス等のエチレンオキサイドを開環重合して得るポリ（エチレンオキサイド）等を挙げることができる。
【００３３】
また、金属あるいはセラミックス射出成形用バインダとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟化温度の低い脱脂、パラフィンワックス、天然ワックス、変性ポリアセタールを主成分として各種ワックスを組み合わせた材料や寒天類等が挙げられる。
【００３４】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の汎用樹脂、ポリアセタール、ポリアミド等のエンジニアリングプラスチック類、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック類等が挙げられる。
【００３５】
当該バインダは、射出成形、押出成形、加圧成形等の種種の成形に使用することができるものであるが、特に射出成形、押出成形に好適に使用することが、未水和成形体の三次元形状を効率良くかつ大量に製造する点から望ましい。
【００３６】
本発明の未水和成形体において、前記水硬性組成物とバインダとは重量比で５０：５０〜９５：５重量部の割合、好ましくは８０：２０〜９０：１０重量部の割合で含有されることが好ましい。
かかる重量比で混合されることにより、成形性が優れるとともに、形状維持性も良好となる。
さらに当該未水和成形体を各種用途に使用する際に水と接触させて水和反応を進めた場合、例えばひび割れ補修においてはバインダの色の痕跡を残さず、元躯体とほぼ同一の色彩が得られ、良好な美観を保持できる。また、静的破砕材として使用した場合においては適切な膨張が得られ、破砕効率が良好となる。
【００３７】
次いで、本発明の水硬性組成物の未水和成形体を製造する方法を説明する。
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、バインダと水硬性組成物とを、上記混合比で、当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練した後成形し、次いで冷却して成形体とすることによって製造するものである。
【００３８】
具体的には、成形方法としては、射出成形法、押出成形法、加圧成形法、流し込み成形等を用いることができるが、これらに限定されるものではなく、公知の成形法を利用することができる。
【００３９】
本発明の未水和成形体を調製するには、まず、上記水硬性組成物と、上記バインダとを上記配合割合で混合して調製する。混合方法については、上記バインダの軟化点以上の温度で実施すれば特に限定はなく、予めバインダと水硬性組成物を混合した混合材料を用いても、成形時にこれらの成分を均一に混合しても、いずれの方法であっても均一に混合できればよい。
【００４０】
特に、水硬性粉体と非水硬性粉体を含む水硬性組成物を用いる場合には、強力な剪断力を加えることができる混合方法を採用することが好ましく、例えば、ニーダー等を用いて混練する。この様な剪断力の高い混合機を用いて混合することによって、混合に要する時間を短縮することができる。
【００４１】
射出成形の場合には、当該バインダを前記バインダの軟化点以上の温度まで加熱して当該バインダを溶融状態とし、これに水硬性組成物を混合して溶融混練して混合し、次いで当該温度を維持しつつ射出成形し、次いで冷却することにより成形体を製造する。
【００４２】
具体的には、バインダの軟化点以上の温度に加熱することにより、バインダを溶融状態にして流動化させ、当該加熱状態を保持したまま当該溶融バインダに水硬性組成物の粉末原料を混合して均一に攪拌混練して、混合流動材料とする。当該流動材料を当該バインダの軟化点未満の温度に保持された金型内に注型し、冷却固化させて附型・密実化して成形体を得る方法である。
【００４３】
必要に応じては、当該バインダの軟化点以上の温度でバインダと水硬性組成物とを溶融混練して、まず射出成形用ペレット状原料に成形し、成形時に前記ペレット状原料を、射出成形機内部の加熱シリンダ内で再び溶融・混練して、射出装置によって所望する形状の金型内に充填して、成形体を得てもよい。
【００４４】
押出成形の場合には、水硬性組成物とバインダとを混合し、当該混合物を当該バインダの軟化点以上の温度まで加熱して混練して流動状態とし、次いで当該温度を維持しつつ押出成形した後、冷却することにより成形体を製造する。
【００４５】
具体的には、バインダと水硬性組成物とを、当該バインダの軟化点以上の温度に加熱保持された附型用冶具、例えば押出し成形機の材料搬送スクリューやダイス部分、またはプレス機の金型等に投入し、流動状態にさせるとともに、当該流動材料を当該バインダの軟化点未満の温度に保持された押出し成形機から、例えば約５０００ｋｇ／ｃｍ２以下の成形圧力によって押出して附型・密実化し、その後冷却して成形体を得るものである。
【００４６】
このようにして得られた未水和成形体は、バインダと水硬性組成物とが混合されてなるものであるが、成形体の厚み断面方向における組成分布に関し、好適には、当該成形体の外側はバインダリッチな部分が存在し、内側に向かって徐々に、水硬性組成物リッチとなる組成勾配を有する構造が望ましく、特にその望ましくは、当該未水和成形体の外側には、当該バインダの薄い被膜が形成されていることが、長期保存性の点から好ましい。
【００４７】
これは、以下の理由によるものと考えられる。
まず、加熱された金型内で、水硬性組成物とバインダとの混合原料の溶融流動材料が注型されるが、具体的には、水硬性組成物粉体は、溶融しているバインダに押し流されて、該金型内に注入される。
かかる溶融流動状態の混合材料の金型内の流動挙動は、金型表面付近の温度が高いのでバインダのみが分離して存在し、水硬性組成物粉体を伴わず溶融バインダが先行して流動すると考えられる。
このことにより得られる未水和成形体の表面にバインダの数〜数十μｍの薄膜が形成され、常温に冷却された際に、強固な被膜となって水分を遮断し、風化を防止して、長期保存を可能にするものであると考察されるのである。
【００４８】
このようにして得られた未水和成形体は、止水材、ひび割れ注入材、静的破砕材、各種モルタルプレミクス製品、各種コンクリートプレミクス製品、各種穴埋め材や埋め戻し材として使用することができる。
【００４９】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、水を使用せずに形状が付与され、短時間での脱型を実現し、さらには成形固化段階では、水は使用されないものである。
従って、本発明の水硬性組成物の未水和成形体を硬化させるためには、当該未水和成形体を、止水材、ひび割れ注入材、静的破砕材、各種モルタルプレミクス製品、各種コンクリートプレミクス製品、各種穴埋め材や埋め戻し材等として利用した後に、水分の供給を行って硬化させる必要がある。
【００５０】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体をひび割れ注入材として利用する例を、以下に説明する。
本発明の水硬性組成物の未水和成形体を、所望する形状、例えば、チョーク状の成形体に製造する。
かかるチョーク状成形体は、これをコンクリートやタイル、あるいは塗装された壁面等に発生したひび割れに沿って擦りつけることにより、ひび割れに容易に充填される。
充填後は、例えばスプレーやスポンジ等で充填箇所に水を供給すると、充填された材料は未水和物であるため迅速に水和反応が開始し、ひび割れ内で硬化し、これによりひび割れの充填が完了する。
【００５１】
また、所望する形状、例えばチョーク状に成形した本発明の未水和成形体の先端部を、５〜３０秒程度水に浸漬すると、バインダは水に溶解軟化し、水に浸漬した先端部のみが柔軟なペースト状となるため、当該ペースト状態のものをひび割れに擦り込んでも良い。
【００５２】
いずれの方法によっても、水和反応が短時間で完了し、特に水硬性組成物として超速硬系セメントを用いた場合には、数分以内に水和反応が完了し、これによって短時間でかつ手軽なひび割れ補修が可能となり、何人でもひび割れの補修が容易にできるようになる。
得られた補修箇所は、防水性に優れ、補修後の色差が元躯体とほぼ同一となり、美観の維持が有効にできる。さらに、このようにひび割れを封鎖することによって、ひび割れからコンクリート躯体への水の浸透を防止し、内部鉄筋の錆や腐食を防止できることとなり、その結果、コンクリート躯体の耐久性が向上する。
【００５３】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体を静的破砕材として利用する例を、以下に説明する。
本発明の水硬性組成物の未水和成形体を所望する形状、例えば中空円筒状に成形する。
破砕被対象となる岩石やコンクリートに、当該中空円筒状未水和成形体と同径の大きさで穿孔し、当該孔内に本発明の中空円筒状未水和成形体を差し込み、充填された中空円筒状未水和成形体の中空内径部に、所定量の水を注ぐと、即座に水和膨張反応が開始され、その膨張力によって岩石やコンクリートに引っ張り応力を生ぜしめ、破砕することができるものである。
従って、特に水中破砕には極めて有効に用いられる。
ここで水中破砕とは、例えば港湾の海中コンクリート構造物の増改築等において、既存の水中コンクリート構造物を破砕する場合等を示す。
【００５４】
通常、静的破砕製品は、水を予め混合して流動性に優れたペースト状とされる。
かかるペーストの比重は約２．３程度で水より重いため、水中構造物に穿孔された孔内にも比重差によって充填することができるとされているが、潮流のある場所では事実上困難である。
この点に鑑み、粉末状の静的破砕剤製品を布袋に装填し、これを棒で突きながら孔内に挿入する手法も用いられているが、水中でのこの作業は効率が悪く、必ずしも有効な水中破砕工法ではない。
【００５５】
これに対し、本発明においては、本発明の水硬性組成物の未水和成形体からなる静的破砕材を、未水和の状態で予め例えば棒状に成形することにより、孔内への挿入はかかる棒状成形体を差し込むだけであるから、極めて簡便なものである。
かかる充填された未水和成形体の内部に徐々に水が浸透してくると、破砕剤の反応が開始され、膨張が起こるために、コンクリート躯体等に引っ張り応力が発生し、破砕をすることが可能となる。
さらに、必要に応じて、成形体の中心部長さ方向に約１〜２ｍｍ程度の小さな水通し孔を形成することにより、効率的に水和反応を行なうこともできる。
【００５６】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体をホールインアンカー埋め戻し材として利用する例を、以下に説明する。
コンクリートや岩盤用のホールインアンカーを引き抜き撤去することは、土木・建築の如何を問わず良くある事例である。
【００５７】
アンカー痕をそのまま放置すると、コンクリートに穴があいたままになるので、埋め戻しを行なう必要があるが、アンカー痕は通常径１７ｍｍ、深さ１２０ｍｍ程度の小さな孔で、例えば、一つの橋梁の上部工事（橋脚に橋桁を掛ける工事）では数千個のアンカー痕埋め戻し作業が発生することもある。
従来は、少量ずつ練り混ぜたモルタルを一つ一つ手作業で、細い棒やサジを使いながら埋める方法であったが、かかる手法は、効率が極めて悪い。
【００５８】
本発明によれば、アンカー痕とほぼ同一寸法の本発明の未水和セメント成形体を、例えば予め径１７ｍｍ、長さ１２０ｍｍ程度に成形し、これを孔内にハンマーでたたき込み、さらに所定量の水を、例えば約３０重量％程度の量の水を供給すれば、水和が起こり、埋め戻し作業を完了することができる。
または、本発明の未水和成形体を予め数分から数時間水に浸漬し、吸水して柔軟になった時点で、上記と同様にハンマー等で孔内に叩き込む手法でも良く、この場合にはこれで埋め戻し作業を完了することができる。
【００５９】
特に、ホールインアンカー埋め戻し材は、未水和成形体の吸水性を向上させるため、バインダとして、特にワックス等の揮発性バインダを使用することが好ましい。
これは、成形硬化後に、当該バインダを熱により、ある程度揮発させ、疎な未水和成形体とすることで、水に浸した時の吸水性を向上させることができるからである。
【００６０】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体をモルタルプレミクス製品として利用する例を、以下に説明する。
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、含有されるバインダ量を調整することにより、直ちに水が浸透するようになるため、所定量の水を含むミキサ内に、当該未水和成形体を直接投入することにより、粉体を投入する場合と全く同様に混練りが可能であり、フレッシュモルタル（未だ固たまらないモルタル）を得ることができる。
【００６１】
本発明の未水和成形体は、速やかに水と混合され、均一なフレッシュモルタルを製造でき、得られたモルタルが従来品と同程度の強度発現性を有する。
モルタルプレミクス用の未水和成形体としては、硬化後の強度発現等の性能を鑑みると、バインダ量が少ないほど良いが、水硬性組成物に対して、バインダ量が３重量％未満となると、成形性および形状維持性が困難となるため、特にバインダ量は３〜１０重量％、特に５〜１０重量％程度が好適である。
【００６２】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、上記した用途だけでなく、後述する本発明の効果を発揮できるものであれば、種々の分野での利用が可能である。
【００６３】
【実施例】
本発明を次の実施例、比較例及び試験例により説明する。
＜ひびわれ注入材または充填材＞
実施例１
水硬性組成物として超速硬系セメントを原料とする止水材（商品名  ライオンシスイ１０１；住友大阪セメント株式会社製）と水溶性高分子（商品名  ＰＥＯ−１；住友精化株式会社製）とを、当該止水材（粉末）：水溶性高分子（粉末）が９：１の重量部比率となるように計量して粗く混合し、さらに８５℃で１５分間混合して均一な流動混合物を得た。
【００６４】
かかる混合物を、押し出し成形機に投入し、スクリューおよび押し出しダイスの温度を８０℃に維持しながら、溶融流動状態にして押し出し、冷却して、直径１７ｍｍ、長さ９０ｍｍの細長い円柱状、丁度チョークと同様の形状に成形し、本発明のひびわれ注入材または充填材としての水硬性組成物の未水和成形体を製造した。
【００６５】
比較例１〜３
市販のエポキシ系ひび割れ補修材（商品名  可とう性エポキシ樹脂Ｅ６００；コニシ株式会社製）を比較例１として、市販の弾性シーリング材系ひび割れ補修材（商品名  ビューシール６９０９；コニシ株式会社製）を比較例２として、また市販の超微粒子セメント系ひび割れ補修材（商品名  リフレフィルボンド；住友大阪セメント株式会社製）を比較例３として、ひび割れ注入材または充填材として用いた。
【００６６】
試験例１
１）防水・鉄筋の錆び防止効果
（被試験体の準備）
全長１５ｍ、高さ４５ｃｍ、厚さ１０ｃｍの一般戸建て住宅コンクリート布基礎をモデルとした模擬試験体を、過剰な膨張材を混入したコンクリートによって打設し、さらに底面を鉄筋で拘束することによって故意にひび割れを発生させた。
ひび割れ幅０．８〜１．２ｍｍのひび割れがほぼ３０ｃｍ間隔で計４２箇所発生した。これらのひび割れはその殆どが、高さ方向、厚み方向共に貫通ひび割れとなっていた。
かかる貫通ひび割れが生じたものを被試験体として用いた。
【００６７】
（防水＝鉄筋の錆防止効果確認試験）
被試験体中に発生した４２箇所のひび割れの内、１２箇所を無処理とし、６箇所を比較例１のひび割れ補修材、他の６箇所を比較例２ひび割れ補修材、残り６箇所を比較例３のひび割れ補修材を用いて、それぞれのマニュアル記載通りに、ひび割れを充填・補修した。
【００６８】
一方、上記実施例１で得られたチョーク状のひび割れ補修材の先端部を水に５〜３０秒浸漬して柔軟にし、当該柔軟になったチョーク状のひび割れ補修材を、残りのひび割れ１２ヶ所に沿って擦り込んで、ひび割れを充填・補修した。
【００６９】
補修後２４時間経過した時点より、補修した面の方向から濃度１５重量％の塩水を連続的に４８時間スプレー噴霧した。
噴霧停止７日後、被試験体を解体し、内部の鉄筋の錆状況を確認した。
その結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2004262671.tif 000002
【００７１】
上記表１より、本発明による補修材およびその補修方法によれば、補修方法が著しく簡便化できるとともに、市販の超微粒子セメント系ひび割れ補修材と同等の鉄筋の錆び防止効果を提供できることがわかる。
【００７２】
（２）美観の維持効果
（測定方法）
上記被試験体のひび割れ補修を実施するにあたり、同一時刻、同一位置より、各ひび割れ補修材を用いた前後の状態をデジタルカメラで撮影し、そのデータをパソコンに伝送し、ＡＤＯＢＥ  ＳＹＳＴＥＭＳ株式会社製の画像レタッチソフトＡＤＯＢＥ  ＰＨＯＴＯＳＨＯＰを用いて、各ピクセルのＲＧＢ値を測定、即ちひび割れ部の色の違い（色差）を測定した。
【００７３】
（色差測定結果）
上記測定結果を、表２に示す。
【００７４】
【表２】
2004262671.tif 000003
【００７５】
表２より、補修後の色差が、補修前の基準基材である被試験体コンクリートとほぼ同一となることは明らかであり、優れた美観維持性能、即ち、ひび割れを目立たなくするという効果を有することがわかる。
また、人間の視覚により判断できるＲＧＢ値の色差の範囲は１０前後であるため、本発明のひびわれ注入材または充填材を用いて補修を実施した場合には、補修後には、人間の視覚によるひび割れは殆ど認識できなくなる。
【００７６】
＜静的破砕材＞
実施例２
上記実施例１の止水材を静的破砕材粉末（商品名  ＳマイトＶＡ；住友大阪セメント株式会社製）に代えた以外は、実施例１と同様にして、均一な混合物を得た。
かかる混合物を、実施例１と同様に押出し成形機に投入し、押出し成形により、径５０ｍｍ×長さ１０００ｍｍの円筒状に押出し成形して、冷却し、本発明の静的破砕材としての水硬性組成物の未水和成形体を製造した。
【００７７】
比較例４
市販の静的破砕材（商品名  ＳマイトＡ型，春秋用；住友大阪セメント株式会社製）を比較のために使用した。
【００７８】
試験例２
（コンクリート破砕試験）
破砕被対象体としては、水中のコンクリート被試験体を使用した。当該コンクリート試験体には、径５０ｍｍ×長さ１０００ｍｍの円筒状の孔が穿孔されている。
次いで、実施例２で得られた静的破砕材を、上記コンクリート被試験体の孔内に充填した。充填は、極めて簡単に、かつ密実に実施することができた。
【００７９】
一方比較例４の静的破砕材の粉末に対しては、水を混練水比が２７重量％となるように混合してペーストを調製し、当該ペーストを、上記コンクリート被試験体の孔内に充填した。
試験の測定条件を表３に、またその測定結果を表４に示す。
【００８０】
【表３】
2004262671.tif 000004
【００８１】
【表４】
2004262671.tif 000005
【００８２】
なお、表中の膨張圧は以下の手順により測定した。
１）ＮＫＫ（日本鋼管株式会社）製シームレス鋼管ＳＣＨ４０−２０Ａ鋼管（外径５３ｍｍ、内径５０ｍｍ）を長さ４０ｃｍに切断する。
２）この鋼管中に実施例２または比較例４による静的破砕材を装填したが、その方法は各々以下のようである。
即ち、実施例２にあっては、実施例１と同様にして得られた均一な混合物を押出し成形によって、外径４９．９ｍｍ、内径２ｍｍの中空円筒状に成形し、これを該鋼管内部に挿入・装填し、さらに２ｍｍの内径穴内に水和反応させるべく水を注入した。
比較例４にあっては、前記コンクリート破砕試験に用いたペーストを注入充填した。
【００８３】
３）次に該鋼管の外径の円周方向に添って、株式会社東京測器研究所製リード線付き一般用ひずみゲージＦＬＡ−６−１１を、当該ひずみゲージのマニュアル通りに装着した。
４）以上の１）から３）の作業手順により、該鋼管内部の静的破砕材はいずれも水和反応により著しい体積膨張を起こし、この膨張力が該鋼管の外径表面に引っ張り伸びひずみとなって現れた。この引っ張り伸びひずみを前記３）で装着したひずみゲージにより測定し、鋼管の弾性係数と乗算して膨張圧を算定した。
【００８４】
表４より、本発明の静的破砕材による破砕は、破砕方法が著しく簡便化できるとともに、従来品とほぼ同等の破砕ができることがわかる。
【００８５】
＜ホールインアンカー埋め戻し材＞
実施例３
水硬性組成物として、普通ポルトランドセメント（ＰＣ；住友大阪セメント株式会社  栃木工場製）を用い、また、バインダには８９℃で溶融する蝋（ロウ）（商品名  マイクロクリスタリンワックス；日本精蝋株式会社製）を用いた。
【００８６】
当該ロウ：水硬性組成物の混合比を、重量比で１５：８５重量部とし、得られた混合物を、温度９５℃の押出し成形機に投入して、直径１７ｍｍの円筒状に押し出し、次いで常温まで冷却硬化後、１２０ｍｍの所定の長さに切断した。次いで、この棒状成形体を２５０℃に保持された乾燥機内に５時間保管し、ロウ分を揮発させた。この一連の作業工程により本発明のホールインアンカー埋め戻し材としての水硬性組成物のホールインアンカー埋め戻し材を製造した。
【００８７】
比較例５
普通ポルトランドセメント（ＰＣ；住友大阪セメント株式会社  栃木工場製）とＪＩＳ  Ａ  ５００５−１９９３コンクリート用砕石及び砕砂に規定される砕砂と水とを１：４：０．３重量部比率にて均一に練り混ぜてフレッシュモルタルとし、これを容量３リットルの左官用小型手押しポンプにてホールインアンカー痕に押し込み、さらに表面を金コテによって平坦に仕上げた。
【００８８】
試験例３
（アンカー痕の埋め戻し作業の効率）
ホールインアンカーが埋め込まれていたコンクリートから、多数のアンカーを引抜いた。
多数のアンカーを引抜いた後の１つの孔の大きさは、直径１７ｍｍ、深さ１２０ｍｍの円筒状の形状を有していた。
かかる形状を有する多数のアンカー痕を有するコンクリートのアンカー痕に、上記実施例３で得られたホールインアンカー埋め戻し材を当該アンカー痕にハンマーでたたきこみ、当該充填されたホールインアンカー埋め戻し材に前記ホールインアンカー埋め戻し材の３０重量％の量の水を供給することで、硬化させ、アンカー痕の埋め戻し作業を完了した。
【００８９】
一方、比較例５のモルタル埋め戻し材を、上記アンカー痕１つずつに、手作業で埋め戻しを実施した。
その際の両者の作業効率を表５に示す。
【００９０】
【表５】
2004262671.tif 000006
【００９１】
上記表５より、本発明の埋め戻し材は、従来と比較して、作業効率が約５．５倍向上していることがわかる。
【００９２】
＜モルタルプレミックス＞
実施例４〜７
水硬性組成物として超速硬性無収縮モルタル（商品名  フィルコンＳ；住友大阪セメント株式会社製）と、バインダとしてのポリエチレングリコール（商品名ＰＥＧ＃６０００；旭電化工業株式会社製）を、表６に示す混合割合で混合して混合物を得、当該混合物を温度８５℃の押出し成形機に投入して、円筒状に成形・加工して成形体を得た。
【００９３】
当該成形体を、所定量の水を混入したミキサ内に直接投入して、混練して、フレッシュモルタルを製造した。
その際の、バインダ量とフレッシュモルタル製造プロセスの時間との関係を表６に示す。
【００９４】
【表６】
2004262671.tif 000007
【００９５】
表６記載の実施例４〜７より、超速硬性無収縮モルタルとバインダとの合計重量に対し、バインダの重量％を１０〜３０重量％まで変化させても、フッレシュモルタルとして流動化、あるいは練りダマが消滅して均一性が確保可能となる時間には殆ど差が無いことが明らかとなった。
【００９６】
モルタルの強度発現と耐久性の観点より考えると、バインダの使用量は少ない方が良いことは明らか（本来のモルタル構成成分であるセメント、砂、水以外のものは少ない方が望ましい）であるから、好適には、バインダ量は超速硬性無収縮モルタルとバインダの合計重量に対し３〜１０重量％、特に好適には５〜１０重量％程度が望ましいことがわかる。バインダ量が３重量％未満であると成形性が悪くなり、また成形体としての形状維持性も劣り、施工現場における小運搬時に破損・欠損しやすくなるため、好ましくない。
【００９７】
比較例６
比較のために、超速硬性無収縮モルタル（商品名  フィルコンＳプレミクス；住友大阪セメント株式会社製）を、水と混練して（本来の使用方法に準じて）、フレッシュモルタルを製造した。
【００９８】
試験例４
（硬化後の強度発現性）
実施例４および比較例６により得られたフレッシュモルタルを、径５０×高さ１００ｍｍの円筒状試験片に成形固化させ、材齢２８日まで空気中で養生を行い、圧縮強度を測定した。
その結果を表７に示す。
【００９９】
【表７】
2004262671.tif 000008
但し、圧縮強さは日本道路公団試験方法ＪＨＳ  ３１２−１９９２「無収縮モルタル品質管理試験方法」により測定した。
【００１００】
表７より、短時間強度である材齢３時間において、本発明のモルタル製品は、従来のモルタルプレミクス製品の９０％を下回る比強度となったが、以降は順調に強度発現が推移し、ほぼ同等の強度を発揮することがわかる。また、材齢９１日の長期材齢においても安定した強度の伸びと維持を示していることがわかる。
【００１０１】
【発明の効果】
本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、水硬性組成物の粉体そのものを所望する形状に、容易にかつ成形固化することができるため、種々の用途に利用することができ、かつその流通状態においても、使用する作業環境においても、粉塵を発生せず、環境を極めて良好に保持することができる。
さらに、本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、風化を防止して長期保存を可能とすることができる。
【０１０２】
また、本発明の水硬性組成物の未水和成形体の製造方法は、上記未水和成形体を効率良く、簡便にかつ経済的に成形することを可能にする。
【０１０３】
さらに、本発明の水硬性組成物の未水和成形体の利用方法は、使用する際に水分を補給することにより、水硬性組成物の硬化を達成することができ、広範な利用用途が開けるとともに、その取り扱いを簡易にすることができる。
【０１０４】
更にまた本発明の水硬性組成物の未水和成形体は、特別な道具や技術を要さずとも、何人でも簡単にかつ確実にひび割れ等の充填・補修を行なうことができ、コンクリート等内への水分の進入を防止し、内部の鉄筋の発錆を防止することができるため、コンクリート等の劣化・破損防止を可能とすることができる。