特許ウォッチ

公開番号2024102429
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-31
出願番号2023006302
出願日2023-01-19
発明の名称グラウンドアンカー用グラウト
出願人大成建設株式会社,ブイ・エス・エル・ジャパン株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C04B 28/04 20060101AFI20240724BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】二酸化炭素排出量を削減したうえで、低温環境での強度発現を早めることを可能としたグラウンドアンカー用グラウトを提案する。
【解決手段】水と、結合材と、混和剤とを含むグラウンドアンカー用グラウトである。結合材は、早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、膨張材および石灰石微粉末で構成されている。また、結合材の早強ポルトランドセメントは、高炉スラグ微粉末の質量に対して5～15%の範囲内で添加されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水と、結合材と、混和剤と、を含むグラウンドアンカー用グラウトであって、
前記結合材は、早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、膨張材および石灰石微粉末で構成されており、
前記早強ポルトランドセメントが、前記高炉スラグ微粉末の質量に対して５～１５％の範囲内で添加されていることを特徴とする、グラウンドアンカー用グラウト。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
水結合材比が４０％～４４％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のグラウンドアンカー用グラウト。
【請求項３】
ＪＩＳＡ１１０８で規定されるコンクリートの圧縮強度試験方法による、１５℃養生での材齢７日の圧縮強度が２４Ｎ/ｍｍ
２
以上であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のグラウンドアンカー用グラウト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラウンドアンカーのアンカー体を構成するグラウンドアンカー用グラウトに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
グラウンドアンカーは、擁壁、地すべり抑制工、のり面保護工などに利用される。グラウトアンカーは、地盤を削孔することにより形成されたアンカー孔に、テンドンを挿入するとともに、グラウトを注入し、グラウトの硬化体（アンカー体）にテンドンを定着させたものである（例えば、特許文献１参照）。グラウンドアンカーのアンカー体には、普通ポルトランドセメントを結合材としたグラウト（セメントミルク）を用いるのが一般的である。ところが、普通ポルトランドセメントは、製造過程において、多量の二酸化炭素を排出する。
そのため、環境負荷の低減を目的として、普通ポルトランドセメントの使用量を低減したグラウンドアンカー用グラウトが求められている。
本願出願人は、特許文献２に示すように、ポルトランドセメントに代わる水硬性組成物として、高炉スラグ微粉末等の潜在水硬性物質を主体とした結合材からなるものを開発して実用化に至っている。
ところが、ポルトランドセメントに代えて高炉スラグ微粉末を主体とした結合材を使用するグラウト材は、低温環境下（例えば平均温度１５℃）での強度発現が遅くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２７０２２８号公報
特許６１３７８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような観点から、本発明は、二酸化炭素排出量を削減したうえで、低温環境での強度発現を早めることを可能としたグラウンドアンカー用グラウトを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明は、水と、結合材と、混和剤とを含むグラウンドアンカー用グラウトである。前記結合材は、早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、膨張材および石灰石微粉末で構成されていて、前記早強ポルトランドセメントが前記高炉スラグ微粉末の質量に対して５～１５％の範囲内で添加されている。
かかるグラウンドアンカー用グラウトによれば、早強ポルトランドセメントが添加されているため、低温環境であっても初期強度発現が改善されている。また、産業副産物である高炉スラグを使用してセメントを少量（高炉スラグ微粉末の質量に対して５～１５％）に留めているため、二酸化炭素の排出量を削減し、ひいては環境負荷を低減できる。
このグランドアンカー用グラウトの水結合材比は、４０％より大きく４４％以下とするのが望ましい。
さらに、グラウンドアンカー用グラウトは、ＪＩＳＡ１１０８で規定されるコンクリートの圧縮強度試験方法による、１５℃養生での材齢７日の圧縮強度が２４Ｎ/ｍｍ
２
以上であるのが望ましい。
このような配合のグラウンドアンカー用グラウトによれば、アンカー体として必要とされる３つの要求性能（（１）混錬直後のＰロート流下時間が１８秒以下、（２）材齢３時間時のブリーディング率が４％以下、（３）緊張時の圧縮試験が２４Ｎ／ｍｍ
２
以上）を満たすことが期待できるので、普通ポルトランドセメントを結合材としたグラウト（セメントミルク）を用いる場合と同じように、グラウンドアンカーを設計・施工することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のグラウンドアンカー用グラウトによれば、二酸化炭素排出量を削減したうえで低温環境でも強度発現を早めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係るグラウンドアンカーの概要を示す断面図である。
２０℃養生時の強度発現状況を示すグラフである。
１５℃養生時の強度発現状況を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態では、グラウンドアンカーの定着部（アンカー体）を構成するグラウンドアンカー用グラウトについて説明する。図１にグラウンドアンカー１の概要を示す。図１に示すように、グラウンドアンカー用グラウト２は、地盤Ｇを削孔することにより形成されたアンカー孔３に注入される。グラウンドアンカー用グラウト２が孔内で硬化すると、アンカー孔３に挿入されたテンドン４を定着するためのアンカー体５となる。グラウンドアンカー１の頭部には、定着具６が固定されていて、支圧板７を介してアンカーの引張力を地盤Ｇや構造物等に伝達する。グラントアンカー１は、供用期間により仮設アンカーと、永久アンカーに分類されるが、本実施形態では、供用期間を２年未満とする仮設アンカー（ランクＢ）とする。
本実施形態のグラウンドアンカー用グラウトは、以下の要件を満たす性能を確保するものとする。
（１）混練直後のＰロート流下時間：１８秒以下（「建築地盤アンカー設計施工指針・同解説」日本建築学会より）
（２）材齢３時間のブリーディング率：４％以下（「ＶＳＬ永久アンカー工法設計・施工指針」に記載されたデータを基準とする）
（３）緊張時の圧縮強度：２４Ｎ／ｍｍ
２
以上（「グラウンドアンカー設計・施工基準、同解説」地盤工学会より）
また、グラウンドアンカー用グラウトは、ＪＩＳＡ１１０８で規定されるコンクリートの圧縮強度試験方法による、１５℃養生での材齢７日の圧縮強度が２４Ｎ/ｍｍ
２
以上となるように配合する。
【０００９】
グラウンドアンカー用グラウトは、水と、結合材と、混和剤とを含んでいる。
本実施形態のグラウンドアンカー用グラウトの結合材は、早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、膨張材および石灰石微粉末で構成されている。
結合材は、水結合材比が４０％～４４％の範囲内、より好ましくは４２～４４％になるように添加する。
早強セメントには、例えば、ＪＩＳＲ５２１０「ポルトランドセメント」に規定される早強ポルトランドセメントを使用すればよい。早強ポルトランドセメントは、初期強度を向上させる刺激材として機能する。早強ポルトランドセメントは、高炉スラグ微粉末の質量に対して５～１５％の範囲内で添加されている。高炉スラグ微粉末の質量に対する早強ポルトランドセメントの質量が５％を下回ると、刺激材としての効果が得られ難くなり、１５％を上回ると、二酸化炭素の排出量削減効果が得られ難くなる。
高炉スラグには、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｒ５２１１「高炉セメント」で使用される高炉スラグ微粉末またはＪＩＳＡ６２０６「コンクリート用高炉スラグ」に適合する高炉スラグ微粉末を使用するのが望ましい。また、高炉スラグは、比表面積が２０００～１００００ｃｍ
２
／ｇのもの、好ましくは３５００～７０００ｃｍ
２
／ｇのものを使用するのが望ましい。
膨張材には、ＪＩＳＡ６２０２「コンクリート用膨張材」に規定される膨張材を使用すればよい。膨張材は、アルカリ性で、刺激材として機能する。なお、石灰石微粉末はＪＩＳＡ５００８を満足するものであれば良い。
本実施形態では、混和剤として、高性能減水剤を使用する。混和剤は、結合材１００重量部に対して、１．０重量部以上２．５重量部以下の範囲内で添加する。高性能減水剤には、ＪＩＳＡ６２０４「コンクリート用化学混和剤」で規定される高性能減水剤を使用すればよい。
【００１０】
本実施形態のグラウンドアンカー用グラウトによれば、早強ポルトランドセメントが添加されているため、低温環境であっても初期強度発現が改善されている。
また、産業副産物である高炉スラグを使用して、セメントを少量（高炉スラグ微粉末の質量に対して５～１５％）に留めているため、二酸化炭素の排出量を削減し、ひいては環境負荷を低減できる。
また、アンカー体として必要とされる下記の３つの要求性能を満たすことができるので普通ポルトランドセメントを結合材としたグラウト（セメントミルク）を用いる場合と同じようにグラウンドアンカーを設計・施工することができる。
（１）混錬直後のＰロート流下時間が１８秒以下
（２）材齢３時間時のブリーディング率が４％以下
（３）緊張時の圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ
２
以上
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許