(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中底面部の既存コンクリート面に板を張りつけるに際し、板面と既存コンクリート面との間隙にグラウトを充填する水中における間隙充填工法において、グラウト充填前に予め既存コンクリート面に形成された欠損部を水中不分離モルタル組成物に水を配合して混練したモルタルで充填処理しておく水中間隙充填方法であって、
前記水中不分離モルタル組成物は、アルミナセメント、高炉スラグセメント、セッコウ、増粘剤及び減水剤を含有し、組成物１００重量部あたり、固形換算でアルミナセメント５〜５０重量部、高炉スラグセメント４０〜９０重量部、セッコウ０．５〜２０重量部、増粘剤０．１〜５重量部及び減水剤０．１〜５重量部を含有することを特徴とする、水中間隙充填方法。
【請求項２】
グラウト充填を、グラウトの漏れの有無の確認及び未充填部の有無の確認と併せて行うことを特徴とする、請求項１記載の水中間隙充填方法。
【請求項３】
前記水中不分離モルタル組成物がさらに骨材を含有する、請求項１又は２に記載の水中間隙充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水中不分離モルタル組成物に関する。より詳細には、本発明は水中における不分離性と速硬性を備えており、水が存在若しくは流動する間隙部位への注入若しくは充填に適した水中不分離モルタル組成物に関する。特に本発明の水中不分離モルタル組成物は、速硬性に優れ短時間に凝結する性質を有するため、グラウト充填（間隙充填）施工に先だって該施工面に生じている空隙部に予め充填してその断面を平坦に修復する充填材として好適に使用することができる。
【０００２】
さらに本発明は、当該水中不分離モルタル組成物を用いた水中間隙充填方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、水中において基礎杭やフーチングなどのモルタル構造物を構築するためには、陸上で練り上げたモルタルをポンプ等によって水中に輸送し水中施工する、いわゆる水中施工が一般に行われている。このような水中施工では、モルタルが水に曝されるためモルタルペースト分が容易に水中に流出・撹拌し、その結果、周囲の水質が汚染するという問題、並びにモルタルの組成が不均一となって硬化後の強度が低下するなどの品質上の問題が指摘されている。
【０００４】
かかる問題を解決すべく、近年ではメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのように水に溶解して適度な粘性を生じる増粘剤を添加配合することによって材料同士の粘結性を高め、水中において高い材料分離抵抗性を発現する水中不分離モルタル組成物が開発されている。また、これには一般に少ない練り混ぜ水で流動性が発現するように、減水剤が併用される。
【０００５】
しかしながら、水中不分離モルタルに使用される増粘剤は、一般にセメントに対して凝結遅延作用を持つため、上記のような増粘剤を含有した水中不分離モルタルはそれを含まない通常の水中不分離モルタルよりも強度や硬度の発現が遅延するという問題があり、更には減水剤の併用によってその凝結遅延傾向はより一層増大することが知られている。
【０００６】
また、このような増粘剤や減水剤を配合した水中不分離モルタルは、水中において不分離性に優れまた高い流動性を備えているため、水中での間隙充填工法における充填材（グラウト）として有用であるが、グラウト充填しようとする施工断面に凹部や亀裂等の比較的大きな空隙部（欠損部）が形成されている場合には、グラウト充填がうまくいかずに内部に空洞部が生じたり、亀裂部からグラウトが漏れてグラウト注入に時間がかかるといった問題がある。特に河川底部等のように底面を鉄や塩化ビニル製等の板で補強するような場合は、通常当該補強板を底面に形成された既存のコンクリートに密着させるために該板とコンクリートとの間隙にグラウト充填が行われるが、この場合、グラウト充填によって生じた空洞部やグラウトの漏れを発見することは容易ではなく、欠陥部がそのままの状態になるといった問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の水中不分離モルタル組成物並びにそれを用いた水中施工の問題に着目してなされたものであり、具体的には水中におけるモルタルの不分離性を保持しながらも、施工後短時間で凝結硬化し次の工程を速やかに行える、いわゆる速硬性に優れた水中不分離モルタル組成物を提供することを目的とするものである。また本発明は、前述する従来の自己充填性水中不分離モルタル（グラウト）の欠点を補うべく、グラウト充填しようとする施工断面に形成された凹部や亀裂などの空隙部（欠損部）を予め修復するために好適に使用される、いわゆる硬練り用水中不分離断面モルタル組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
更に本発明は、水中間隙充填工法において、上記の水中不分離モルタル組成物を用いてグラウト充填しようとする施工面に形成された凹部等の欠損部を前処理する方法を提供することを目的とする。また本発明は、従来グラウト充填に際して若しくはグラウト充填後、グラウトの漏れや未充填部が発生していてもその充填状況が確認できなかったという問題点を解決することを課題とするものであり、充填状況を確認しながら若しくは充填後に確認のできる、水中間隙充填工法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的の達成を目指して日夜鋭意研究を重ねていたところ、増粘剤や減水剤を配合することによって水中分離抵抗性を確保しながらも、併せてスラグセメント、アルミナセメント及びセッコウを配合することによって、上記増粘剤や減水剤の配合によるモルタルの凝結遅延という欠点が解消でき、水中不分離性と速硬性を兼ね備えた水中不分離モルタル組成物が調製できることを見出した。さらに当該水中不分離モルタル組成物は、水中での速硬性に優れており水と反応すると短時間で凝結するため、水中間隙充填工法において予め当該モルタル組成物を用いて該施工断面を平坦に修復処理することによって殆ど養生期間をおくことなく短期間に次のモルタル充填工程に取りかかれ、しかも従来のグラウト充填工法で問題となっていた未充填部（空洞部）の発生が防止できることを確認した。
【００１０】
本発明は、かかる知見に基づいて開発されたものであり、下記（１）〜（３）をその内容として包含するものである。
（１）水中底面部の既存コンクリート面に板を張りつけるに際し、板面と既存コンクリート面との間隙にグラウトを充填する水中における間隙充填工法において、グラウト充填前に予め既存コンクリート面に形成された欠損部を水中不分離モルタル組成物に水を配合して混練したモルタルで充填処理しておく水中間隙充填方法であって、
前記水中不分離モルタル組成物は、アルミナセメント、高炉スラグセメント、セッコウ、増粘剤及び減水剤を含有し、組成物１００重量部あたり、固形換算でアルミナセメント５〜５０重量部、高炉スラグセメント４０〜９０重量部、セッコウ０．５〜２０重量部、増粘剤０．１〜５重量部及び減水剤０．１〜５重量部を含有することを特徴とする、水中間隙充填方法。
（２）グラウト充填を、グラウトの漏れの有無の確認及び未充填部の有無の確認と併せて行うことを特徴とする、（１）に記載の水中間隙充填方法。
（３）前記水中不分離モルタル組成物がさらに骨材を含有する、（１）又は（２）に記載の水中間隙充填方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（１）水中不分離モルタル組成物
本発明の水中不分離モルタル組成物は、その成分としてアルミナセメント、高炉スラグセメント、セッコウ、増粘剤及び減水剤を含有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においてアルミナセメントは、CaO-Al2O3系のＣＡ（モノカルシウムアルミネート）、Ｃ12Ａ7及びＣＡ2等のアルミン酸カルシウムを主成分とする水硬性セメントを広く意味するものであり、当該主成分であるCaO-Al2O3以外に、12CaO・7Al2O3、CaO・2Al2O3、3CaO・5Al2O3、5CaO・3Al2O3、及び2CaO・2Al2O3・SiO2等の鉱物組成を含有したり、その他の成分としてα-Al2O3、4CaO・2Al2O3・Fe2O3、及びCaO・TiO2等を含有するセメントも含まれる。本発明においては各種市販のアルミナセメントを任意に使用することができ、例えば市販品としては、電気化学工業社製商品名「アルミナセメント１号」、「アルミナセメント２号」、「アルミナセメント１号ＮＥＯ」、「アルミナセメント１号Ｄ」、「ハイアルミナセメント」、「ハイアルミナセメントＮＥＯ」、「ハイアルミナセメントＤ」、「ハイアルミナセメント#80」、「ハイアルミナセメントＦ」、「ハイアルミナセメントスーパー」、「ハイアルミナセメントスーパー２」、「ハイアルミナセメントスーパー90」、「ハイアルミナセメントスーパーＦ」、及び「ハイアルミナセメントスーパーＧ」；アルコア社製商品名「CA-14」、「CA-15」、「CA-25」、「CA-25 タイプＣ」、及び「CA-25 タイプＧ」；ラファージュ社製商品名「セカ−ル41」、「セカール50」、「セカール51」、「セカール70」、「セカール71」、「セカール80」、及び「シマンフォンジュ」；日本セメント社製商品名「１号」や「２号」；旭硝子社製商品名「１号」や「フオンジュ」等を例示することができる。
【００１４】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合するアルミナセメントの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で５〜５０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは１０〜４０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。
【００１５】
本発明において高炉スラグセメントは、セメントとスラグ粉末を含有するものを広く使用することができる。通常、スラグ粉末の含有割合としては、JIS R 5211規格に従って、５％を超え30％以下（高炉スラグセメントＡ種）、30％を超え60％以下（高炉スラグセメントＢ種）、60％を超え70％以下（高炉スラグセメントＣ種）を挙げることができるが、これに限定されない。好ましくはスラグ量が30％を超え60％以下の高炉スラグセメントＢ種である。また、スラグ粉末は、特に制限されないが、粉末度がブレーン値で4,000〜10,000cm2/g、好ましくは6,000〜8,000cm2/gの範囲にあることが望ましい。
【００１６】
なお、スラグ粉末と混合されるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント又は白色ポルトランドセメント等の各種のポルトランドセメントを挙げることができる。
【００１７】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する高炉スラグセメントの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で４０〜９０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは５０〜９０重量部、より好ましくは６０〜８０重量部である。
【００１８】
本発明では、アルミナセメント及び高炉スラグセメントにさらにセッコウが併用され、これによって硬度や強度発現性及び安定性を得ることができる。
【００１９】
セッコウは、上記セメントの急硬性や強度発現性を向上するもので、二水セッコウ(CaSO4・2H2O)、半水セッコウ(α・CaSO4・1/2H2Oやβ・CaSO4・1/2H2O)、II型無水セッコウ(IICaSO4)及びIII型無水セッコウ(IIIαCaSO4やIIIβCaSO4)等を使用することができる。また天然セッコウや化学セッコウの別も問わず、例えば光天然セッコウとしては透セッコウ(selenite)や電花セッコウ(alabaster)などを挙げることができる。これらのうち、急硬性の観点からはIII型無水セッコウが好ましい。セッコウのブレーン比表面積は特に制限されないが、好ましくは4,000cm2/g以上のものであり、強度発現性の観点からより好ましくは6,000cm2/g以上のものである。
【００２０】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合するセッコウの割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.５〜２０重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜１５重量部、より好ましくは１〜１０重量部である。
【００２１】
なお、本発明の水中不分離モルタル組成物（固形換算）中に配合される上記アルミナセメント、高炉スラグセメント及びセッコウの各配合比としては、特に制限されないが、アルミナセメント１００重量部に対して高炉スラグセメントは１２５〜１８００重量部、好ましくは１２５〜９００重量部の範囲を、またセッコウは１〜４００重量部、好ましくは１.５〜１５０重量部の範囲を挙げることができる。
【００２２】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、さらに水中分離耐性付与のために増粘剤を含有する。増粘剤としては、コンクリートやモルタルなどのセメント組成物に用いられる増粘剤が広く使用でき、例えばメチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース、疎水化変性ヒドロキシエチルセルロース（例えば、市販品として商品名「ナトロゾル  プラス３３０ＰＡ」Aqualon（株）等）、カルボキシメチルセルロース、などのセルロース系増粘剤；ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合体、ポリアクリルアミド部分分解物などのポリアミド系増粘剤；ゼラチンやペクチン等の蛋白系増粘剤；ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマー等を挙げることができる。好ましくはヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロースである。これらは１種単独で使用しても、２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００２３】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する増粘剤の割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.１〜５重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜３重量部、より好ましくは０.５〜２重量部である。
【００２４】
さらに本発明の水中不分離モルタル組成物は、水中において所定の強度を発現確保するために減水剤を含有する。減水剤としては、通常コンクリートやセメントモルタルなどの当業界において一般に使用される減水剤が広く例示でき、通常の減水剤のほか、高性能減水剤やＡＥ減水剤等も使用することができる。具体的には、ナフタリンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物等のナフタレン系（例えば、市販品として商品名「マイティー」花王（株）、商品名「三洋レベロンＰ」三洋化成工業（株）等）、ポリカルボン酸塩等の等のポリカルボン酸系（例えば、市販品として商品名「クインフロー」日本ゼオン（株）等）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリエーテル系、メラミンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物等のメラミン系、リグニンスルホン酸塩等のリグニン系（例えば、市販品として商品名「ポゾリスNo.75」ポゾリス物産（株）等）、オキシ有機酸、ポリアルキルアリルスルホン酸塩の縮合物（例えば、市販品として商品名「セルフロー」第一工業製薬（株）、商品名「ＩＰＣ」出光石油化学（株）等）、ポリオール複合体、高縮合トリアジン系化合物、共役ジスルホン酸ナトリウムの（共）重合体またはイソプレン系化合物を例示することができる。好ましくはナフタリンスルホン酸塩系の減水剤である。これらは１種単独で使用しても、２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００２５】
本発明の水中不分離モルタル組成物中に配合する減水剤の割合としては、特に制限はされないが、通常固形換算で０.１〜５重量部の範囲から適宜選択される。好ましくは０.５〜３重量部、より好ましくは０.５〜２重量部である。
【００２６】
本発明の水中不分離モルタル組成物は基本的に上記成分を含有するものであればよいが、他の成分として骨材などのフィラー成分を配合することもできる。本発明において用いられる骨材の種類は特に制限されず、当業界で通常使用されるものが広く挙げられる。例えば珪砂，寒水砂，川砂，砕石，砕砂等の天然骨材；陶磁器片やガラス粒等の着色骨材、パーライト，バーミキュライト，シラス球等の軽量骨材、及び汚泥焼成骨材などの再生骨材等の人工骨材を挙げることができる。但し、これらに限定されることはなく、骨材と同様な機能を担う骨材相当物を使用することもできる。またこれらの骨材は、一種単独で使用してもまた２種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。特に、防食を目的とした用途では、シリカ質のけい砂の使用が好ましい。骨材を使用する場合において、その本発明の水中モルタル組成物１００重量部中に含まれる骨材の割合としては、固形換算で３０〜８０重量部、好ましくは５０〜７０重量部の範囲を挙げることができる。
【００２７】
本発明では、上記各成分の他に、本発明の特性を失わない範囲において、例えば、フライアッシュ，石灰石粉及びシリカ質粉等の増量材、ＡＥ剤、顔料、分散剤、充填剤、消泡剤、凝結促進剤や凝結遅延剤などの凝結速度調整剤、混和剤、混和材、水中不分離性混和剤助剤及び繊維等を適宜併用することも可能である。
【００２８】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、常法に従ってモルタルに調製して使用される。例えば現場において、上記各種の成分の混合物に水を配合して撹拌、混練しペースト状態に調製して使用される。特に制限されないが、通常、水の配合割合として水中不分離モルタル組成物１００重量部（固形換算、但し骨材を含有する場合は骨材を除いた内容分を１００重量部とする）に対して３０〜６５重量部、好ましくは３５〜６０重量部、より好ましくは４０〜５５重量部の範囲を挙げることができる。なお、混合方法や混練方法は特に限定されるものではなく、一般に使用される方法が用いられる。
【００２９】
このようにして調製されるモルタルは、水中において不分離性に優れ、また速やかに硬度を発現するという性質を備えている。当該モルタルは、水路、河川のコンクリート護岸、基礎杭、コンクリート製管きょ等の水中部の補修に使用することができる。また水中での間隙充填工法において、例えばグラウト充填しようとする施工断面に凹部や亀裂等といった空隙部が形成されている場合に、予め該空隙部に充填して施工断面を平坦処理するために用いられる、いわゆる断面修復用の充填材として有用である。また石やブロック等の固定用材料として用いることもできる。
【００３０】
（２）水中間隙充填方法
本発明はさらに、前述する水中不分離モルタル組成物を利用した水中間隙充填方法を提供する。当該水中間隙充填方法は、水中における間隙充填工法において、グラウト充填前に予め施工部断面に形成された欠損部を上記水中不分離モルタル組成物に水を配合して混練したモルタルで充填処理しておくことを特徴とする方法である。
【００３１】
理解を容易にするため、本発明の水中間隙充填方法の１実施態様を図１を用いて説明する。例えば河川底などの水中底面部に補強等を目的として板１を張りつける場合、該板１を底面に形成された既存のコンクリート面２に密着させるために、通常、板面１とコンクリート面２にグラウト３が流動できる程度（約10〜30mm）の間隙４を形成して、該間隙４にグラウト３を充填する方法が使用される。図１は、このような場合の水中間隙充填施工例を示す。
【００３２】
本発明の方法は、グラウトによる間隙充填に先だって、既存のコンクリート面２に形成されている欠損部（亀裂、陥没、凹部等の空隙部）５に前述する本発明の水中不分離モルタル組成物で調製したモルタル６を充填して施工面を平らにしておき、次いで養生した後に板面１と既存コンクリート面２との間隙３にグラウトを充填することによって実施される、水中間隙充填方法である。なお、間隙３へのグラウトの充填は、制限はされないが、例えば図１に示すように設けられたグラウト充填注入口７から行うことができる。また、グラウト充填が完了したか否かの判断は、充填の状況や程度を目視で確認できないことから、例えば注入口と反対側の他方位置に余剰グラウト排出口８を設け、ここからグラウトが排出されるかどうかで行うことができ、排出された時点を施工完了と判断することができる。
【００３３】
かかる本発明の水中間隙充填方法によれば、本発明のモルタルを用いて予め施工断面を修復処理しておくため、空洞や空隙等の欠損部を生じることなく万全なグラウト充填施工が実施できる。また、上記実施態様の場合、一般に間隙４は板１とコンクリート２との間にスペーサー９を挟み込むことによって一定間隔になるように調整されているが、この場合既存コンクリート面２に欠損部５があるとスペーサー９が上記役目を果たさないという問題があるが、本発明によれば予め施工面が平らに処理されているためこのような問題が生じることなく、間隙４を一定間隔に保って形成することができる。また本発明のモルタルは、前述するように水中における速硬性に優れるという特性を備えている。このため、グラウト充填に先立ってこれを用いて該施工断面を修復処理した場合、短時間の養生で、速やかに次工程であるグラウト充填工程に移行できるため、水中間隙充填を短期間に実施できるという利点がある。
【００３４】
また一般に水中におけるグラウト充填は、その充填の状況や程度を目視で確認できないことから、充填が確実に完了したか否かを判断することは容易でない。例えば単に余剰グラウト排出口からのグラウト排出の有無で判断する場合には、内部にグラウト未充填部（空洞部）が発生していたり、亀裂等の欠損部があってもそれを見過ごす可能性もある。特にグラウトの漏れは水が濁っていれば目視できず、とりわけ確認が困難である。本発明によれば、本発明のモルタルで予め施工断面を修復処理するため、既存コンクリート面の凹凸部が無くなり平坦になること及び板１と既存コンクリート面２との間隙４を一定間隔で形成することができることから充填に必要とされるグラウトの量（容積）（予想充填量）を容易に推定することができる。当該計算によって求められる予想充填量と実際に要した充填量（実際充填量）を対比させることにより、充填内部に例えば空洞部の形成等といった大きな欠陥が生じている場合には予想充填量よりも実際充填量が少なく、また漏れが生じている場合には予想充填量以上に多くの実際充填量が必要となること等から、空洞部や未充填部の発生またはグラウトの漏れといったグラウト充填施工部における欠陥の有無を把握することが可能となる。なお、実際充填量は、消費グラウト量、またポンプなどを使用して充填する場合にはその流速から簡単に求めることができる。
【００３５】
このため、本発明の水中間隙充填方法は、グラウトの漏れや未充填部の有無といったグラウトの充填状況の確認を、グラウト充填と併せて行うことができる方法である。なお、グラウトの充填状況の確認は、例えば前述するように充填する間隙の容積から推定される予想充填量と実際の充填に要した充填量（実際充填量）とを対比することによって行うことができるが、これに限定されることはない。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実験例及び実施例によって更に詳細に説明するが、本発明は当該実施例によって何ら制限されるものではない。尚、以下記載する％は特に断らない限り、重量％を意味する。
実施例１、比較例１〜３
表１に記載する処方に従って、水以外の各成分を混合して水中不分離モルタル組成物を調製し、これに水を配合して十分均一になるまで混練りしてペースト状とした。
【００３７】
【表１】
0004605918.tif 000002
実験例１   凝結時間試験
実施例１及び比較例１、２の水中不分離モルタルを試験体として、JIS A 6204に従って凝結時間を測定した。具体的には、試験は温度２０±３℃、湿度８０％の条件下で、貫入抵抗試験装置を用いて下記のようにして行った。
【００３８】
上記で調製したモルタルを容器（内径150mm×内高150mm、円筒状容器）に充填し、水平の台に置き、貫入抵抗試験装置に装着した貫入針を試験体の鉛直下方に向けて注意深く25mm貫入させ、貫入を行った時刻と貫入に要した力（Ｎ）を測定し、貫入抵抗が２８Ｎ/mm2を超えるまで貫入試験を続ける。モルタル組成物の粉体混合物に水を接触させてから貫入抵抗が３.５Ｎ/mm2になるまでの経過時間をコンクリートの始発時間とし、さらに２８Ｎ/mm2になるまでの経過時間をコンクリートの終結時間とする。
【００３９】
結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
0004605918.tif 000003
この結果からわかるように、普通ポルトランドセメントのみを用いた場合（比較例１）に比較して、普通ポルトランドセメントにアルミナセメント及びセッコウを併用することによって凝結時間が大きく短縮されたが（比較例２）、さらに普通ポルトランドセメントに代えて高炉スラグセメントを用いることによって、凝結に必要な時間がさらに１時間短縮され、１時間足らずで凝結を終了することが可能となった。このように、本発明の水中不分離モルタル組成物から調製されるモルタルは水中における速硬性に優れており、このためこれを水中でのグラウトの充填に先だって該施工断面の修復に使用した場合、養生に長期を要さず短期間で次のグラウト充填工程を実施することができる。
【００４１】
実験例２   強度発現の測定
実施例１及び比較例１、２で調製したペースト状のモルタルを、土木学会基準「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格（案）、JSCE-D 104-1990」に準じて、土木学会基準「水中不分離性コンクリートの圧縮強度試験用水中作製供試体の作り方（案）、JSCE-F 504-1990」を参考に、気中作製供試体及び水中作製供試体を作製し、それぞれ７日養生後及び２８日養生後のモルタルについて曲げ強度及び圧縮強度を測定した。
【００４２】
具体的には、４×４×16ｃｍの型枠を用い、気中作製供試体は各モルタルを２回に分けて突き固めながら詰め、気中養生検体については、その後５時間以上経過した後、型の上から盛り上げを削り取り、湿気箱中に静置した。２４時間経過後試験体を型枠から取り外し、水中に完全に浸漬し、所定の期間養生を行った後、強度試験（曲げ強度試験、圧縮強度試験）に供した。一方、水中作製供試体は、型枠上面からの水深が１０cmになるように型枠を設置し、試料を水面から静かに２回に分けて投入し、モルタルを動かさない程度に突き棒で突き固め型枠の上面から山盛りになる状態にする。試料を充填した型枠は、水中から引き上げ５時間以上経過後に型枠上面を平らに成型し、２４時間湿気箱中に養生を行った後、曲げ強度及び圧縮強度の測定を行った。
【００４３】
強度の測定は、曲げ強度試験はＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」10.強さの試験に規定されている、ミハエリス二重てこ型曲げ強さ試験機を用いて、支点間の距離を１００ｍｍとして試験体の中央部に毎秒４９Ｎの割合で載荷し、最大荷重（N/mm2）を求めることによって行った。また、圧縮強度試験はＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」10.強さの試験に規定されている、圧縮試験装置を用いて、供試体中央部に（40±0.1mm)2の範囲で、毎秒７８５Ｎの割合で載荷し、最大荷重（N/mm2）を求めることによって行った。結果を表３に示す。
【００４４】
【表３】
0004605918.tif 000004
結果からわかるように、高炉スラグセメントを用いて調製された本発明の水中不分離モルタルは、普通ポルトランドセメントを用いて調製されるモルタルと同等以上の強度を有することがわかる。
【００４５】
実験例３   水中不分離性試験
実施例１、及び比較例１〜３で調製したペースト状のモルタルを試験体として、土木学会基準「コンクリート用水中不分離性混和剤品質規格（案）、JSCE-D 104-1990」に準じて、土木学会基準「水中不分離性コンクリートの水中分離度試験方法（案）」を参考にして水中不分離性試験を行った。具体的には、ガラス製の1000ｍｌ容量のビーカーに２０℃±２℃の蒸留水を８００ｍｌ入れ、各モルタルを５００ｇ秤取り、１０回に分けて水面から自由落下させた。試料投入の時間は約３０秒間とした。試料を投入した後、３分間静置した後、落下した試料をスポイトを用いて試料を乱さないように約600ｍｌ分取した。分取した試料を均一に混ぜた後、ポータブル濁度計（PC-06、京都電子工業（株）製）を用いて濁度を測定した。結果を表４に示す。
【００４６】
【表４】
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この結果からわかるように、普通ポルトランドセメントを用いて且つ３分の１の量の増粘剤を用いて調製したモルタルを使用した場合は、濁度が高く水が濁った状態になったが、本発明に従って調製されたモルタルは、濁度が低く水は殆ど濁らず水中における分離抵抗性に優れており、水中の作業において環境に与える影響が少ないことが判明した。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の水中不分離モルタル組成物は、増粘剤及び減水剤に加えてアルミナセメント、高炉スラグセメント及びセッコウを含有することによって、水中において優れた水中分離性を確保しつつも速硬性を備え、水中での凝結時間が大幅に短縮される。このため、本発明の水中不分離モルタル組成物によって調製されるモルタルは、充填若しくは注入施工後、速やかに凝結することが求められる水中モルタル構造物の施工に好適に使用でき、工期の短縮に貢献することができる。また、本発明の水中不分離モルタル組成物によって調製されるモルタルは、水中間隙充填工法において、グラウト充填前に施工しようとする施工断面に形成された空隙部（欠損部）の前処理に使用することができ、これによって水中間隙充填を短時間かつ確実に実施することが可能となる。
【００４８】
また、本発明の水中間隙充填方法によれば、グラウト充填をグラウトの漏れや未充填部の有無といったグラウトの充填状況を確認することができ、このため水中における間隙充填を確実に実施し施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水中間隙充填方法で行われる間隙充填施工例の１実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１．板
２．既存コンクリート
３．充填グラウト
４．間隙
５．欠損部
６．本発明の水中不分離モルタル組成物で調製したモルタル
７．グラウト充填注入口
８．余剰グラウト排出口
９．スペーサー
【図１】
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