專利名稱：：鋼筋接頭用填充材料及使用其的鋼筋接頭填充施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在土木建筑領(lǐng)域中使用的鋼筋接頭用填充材料及使用其的鋼筋接頭填充施工方法，詳細地，涉及高流動、高強度、低收縮的鋼筋接頭用填充材料及使用其的鋼筋接頭填充施工方法。技術(shù)背景以往，作為土木建筑工程中使用的水泥砂漿材料，通常向水泥中添加減水劑，而且，還可以添加硫鋁酸4丐系膨脹劑或石灰系膨脹劑、或者鋁粉等發(fā)泡劑來作為無收縮材料，向它們中配合江砂或石英砂，作為漿體或灰漿，特別是在向混凝土構(gòu)造物的細微空隙、倒砌工法中的空隙、構(gòu)造物的修補或增強、機械裝置的底座下以及軌道水泥板下等進行填充的工法等中被廣泛使用。通常，在土木.建筑工程中被填充施工的砂漿材料指的是灰漿，在灰漿中，有PC灰漿、預(yù)制混凝土用灰漿、隧道或盾構(gòu)的充填灰漿、預(yù)制用灰漿、構(gòu)造物的修補.增強灰漿、鋼筋接頭灰漿、橋梁的支撐下灰漿、鋪裝水泥板下灰漿，軌道水泥板下灰漿和核電站儲藏容器下灰漿等。近年，在土木建筑構(gòu)造物中使用的混凝土的品質(zhì)實現(xiàn)高性能化，對于作為灰漿所使用的砂漿材料所要求的性能，也隨著用途要求高強度、高流動、低收縮等(參照非專利文獻l)。非專利文獻l:"關(guān)于高強度灰漿材料填充性的實驗研究"，日本建筑學(xué)會大會學(xué)術(shù)演講摘要集，No.1313,1995年8月其中，在鋼筋混凝土、預(yù)制混凝土等構(gòu)造物中，希望用于填充連接鋼筋的鋼筋接頭的水泥砂漿中，隨著鋼筋混凝土構(gòu)造物的大型化、提高耐震性所需要的混凝土的高強度化，也有必要提高接頭部的高強度化等接頭耐力，不光有高流動性還有高強度表現(xiàn)性、低收縮性。另一方面，已知通過使用組合特定的減水劑的水泥系灰漿組合物，而使溫度依賴性減少，流動性和填充性保持效果顯著提高，可以期待長時間的強度增強效果(參照專利文獻l)。專利文獻l:日本特開2003-171162號公報在專利文獻l中，記載了如下發(fā)明(權(quán)利要求l):"一種水泥系灰漿組合物，其為由水泥、細骨材、減水劑、膨脹劑、無機質(zhì)微粉末及發(fā)泡物質(zhì)構(gòu)成的組合物，其特征在于，減水劑的配合量相對于100質(zhì)量份的水泥為0.05~4質(zhì)量份，100質(zhì)量份的該減水劑中的三聚氰胺磺酸鹽系減水劑為10-30質(zhì)量份，萘磺酸鹽系減水劑為55~85質(zhì)量份、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑為5-20質(zhì)量份"，權(quán)利要求1或2所述的水泥系灰漿組合物(權(quán)利要求3)顯示出，作為無機質(zhì)微粉末，其為勃氏比表面積為4000cm2/g以上、強熱減量為3.5%以下的粉煤灰，但并未教導(dǎo)使用二氧化硅含有率、氫離子濃度范圍為特定的硅質(zhì)微粉末。而且，也例示了使用"勃氏比表面積為4000cm2/g(基于JISR5201測定)，，的鐵鋁酸釣作為膨脹劑(段落)，但并未使用聚羧酸系減水劑，也沒有指出為了得到具有優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料，而并用特定的硅質(zhì)粉末、鐵鋁酸鈣系膨脹劑及聚羧酸系減水劑。此外，已知通過并用特定的骨料、硅灰，來制造具有高強度的砂漿混凝土的方法(參照專利文獻2)。專利文獻2:日本特開平5-58701號公報在專利文獻2中，記載了如下發(fā)明(權(quán)利要求l):"一種砂漿混凝土的制造方法，其特征在于，以石英或長石為主成分，使用具有比重在2.58以上、邵氏硬度為90以上、壓縮強度在2000kgf/cn^以上的物理性質(zhì)的骨料，水結(jié)合材比為25%以下，作為混合材料混入含有90%以上Si02的硅灰，其占水泥重量的5~20%,并且，使用高性能AE減水劑來調(diào)和"，但對于硅灰，只記載了Si02的含有率(段落，，),并未記載氫離子的濃度，而且，也并未打算為了提高流動性來使用。此外，一直使用高性能AE減水劑，但并未并用膨脹劑，并未指出并用硅灰、鐵鋁酸鈣系膨脹劑和聚羧酸系減水劑，來制造具有優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料。另外，已知有水泥組合物得到流動性的保持和高強度，該水泥組合物含有高二4丐硅酸系水泥、硅灰、以具有聚烷二醇鏈的聚羧酸系高分子化合物為主成分的水泥分散劑、石灰系混合材或有機系收縮低減劑、產(chǎn)生壓力來對抗該高二4丐硅酸系水泥的水合反應(yīng)所引起的收縮力的物質(zhì)、比重在3.4以上且吸水率為0.51.5%的細骨料(參照專利文獻3)。專利文獻3:日本特開2003-286064號公報在專利文獻3中，記載了"含有作為必需成分的高二鈣硅酸"(段落),也記載了用規(guī)定的水量攪拌水泥組合物，該水泥組合物是在水泥中含有硅灰、以具有聚烷二醇鏈的聚羧酸系高分子化合物為主成分的水泥分散劑、石灰系混合材、產(chǎn)生壓力來對抗該高二鉀硅酸系水泥的水合反應(yīng)所引起的收縮力的物質(zhì)(碳系發(fā)泡劑)、比重在3.4以上吸水率為0.51.5%的細骨料，在對該組合物進行物性評價時，若是未使用高二4丐硅酸系水泥的配合(使用普通水泥)，則攪拌后60分鐘的流動值不足140mm，不能得到穩(wěn)定的高流動性(段落,，),顯示出使用高二鈣硅酸系水泥以外的水泥的話，就不能提供同時具有良好的流動性、高壓縮強度、良好的無收縮性的水泥組合物。另夕卜，對于在這里使用的硅灰，有其平均粒度、碳含量的記載(段落)，但并未見到氫離子濃度的記載。此外，與硅灰和聚羧酸系減水劑并用的是石灰系膨脹劑(段落)，并未指出通過并用硅灰、鐵鋁酸鈣系膨脹劑及聚羧酸系減水劑，來得到具有優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料。此外，已知為了制造在制造作業(yè)中的處理簡便、使用少量減水劑就具有高強度和高工作能力的砂漿混凝土，而使用由微粒構(gòu)成的粉體，所述微粒包含作為主成分的二氧化硅(Si02)和作為其中之一成分的氧化鋯(參照專利文獻4)。專利文獻4:日本特開2004-203733號公報在專利文獻4中，記載了如下發(fā)明(權(quán)利要求2):"—種砂漿混凝土的制造方法，其特征在于，將水泥、細骨料、由微粒構(gòu)成的粉體進行攪拌，得到混合物，調(diào)和使用該混合物，所述微粒包含作為主成分的二氧化硅(Si02)和作為其中之一成分的氧化鋯。"，并例示了如下內(nèi)容作為該微粒(特殊硅質(zhì)微粉末)，使用的物質(zhì)為"Si02:92.74重量°/。、Zr02:4.76重量％、Fe203:0.35重量％、A1203:不足O.Ol重量％、Ti02:0.05重量％、H20:0.18重量％、Na20:0.02重量％、pH:4.2以及用BET法測定的比表面積9.22m2/g。"、"密度2.45g/cm3、Si02:94.5重量％、Zr02:4.0重量％、pH:3至4、平均粒徑l(im以及用BET法測定的比表面積8.7m2/g，，(段落和),使用聚羧酸系減水劑(段落)，但正如如下記載"在本實施方式的混凝土的制造方法中，作為混合材的特殊硅質(zhì)微粉末的粒徑大，與以往使用粒徑小的硅灰的情形相比，由于混合材的飛散少，因此不僅能得到正確的調(diào)和比，而且工作也變得簡便。"(段落)，只表示出硅質(zhì)微粉末的粒徑是重要的因素，但并未公開為了得到優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料，而使用"二氧化硅(Si02)含有率在90%以上且氫離子濃度在酸性區(qū)域的硅質(zhì)粉末"的技術(shù)思想。另外，由于專利文獻4所述的發(fā)明是避免膨脹劑的使用(段落)，因此并不能說本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地想到將上述特定的硅質(zhì)微粉末與鐵鋁酸釣系膨脹劑并用。此外，也已知有如下發(fā)明對于配合重骨料的重砂漿，得到具有良好的流動性、沒有材料分離、能夠抑制溫度上升的砂漿(參照專利文獻5)。專利文獻5:日本特開2005-47772號公報在專利文獻5中，有如下記載(權(quán)利要求l):"一種砂漿組合物，其特征在于，其為配合水泥、膨脹劑及含有火山灰微粉末的結(jié)合材、細骨料和減水劑而成；細骨料含有10~20%粒徑為0.15nm以下的物質(zhì)，其比重為3.0以上粒徑為2.5mm以下，相對于100份結(jié)合材為200300份。"，公開了使用硅灰作為火山灰微粉末(段落)，使用聚羧酸系減水劑作為減水劑(段落)，但是，作為膨脹劑，只公開了硫鋁酸鈣系物質(zhì)(段落[OOll]),并沒有關(guān)于鐵鋁酸鈣系膨脹劑的記載，對于硅灰，也沒有關(guān)于其二氧化硅含有率、氫離子濃度的記載，其想解決的課題并不是通過并用鐵鋁酸鈣系膨脹劑、特定的火山灰微粉末和聚羧酸系減水劑，來得到具有優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料。另外，也已知有如下發(fā)明水水泥比低時流動性也高、且其固化體的材齡為28日的壓縮強度具有80N/mm2以上的高強度，不會產(chǎn)生骨料等的材料分離，進一步并用膨脹劑時，能夠作為高強度的無收縮灰漿砂漿來適當(dāng)使用的砂漿(參照專利文獻6)。專利文獻6:日本特開2005-119885號公報在專利文獻6中，有如下記載(權(quán)利要求1):"一種砂漿組合物，其特征在于，含有從(A)水泥、(B)水泥溶渣和(C)減水劑、超微粉及比重為2.7以上的骨料中選出的1種或2種以上的組合物。"，例示了如下內(nèi)容使用鐵鋁酸鉀系膨脹劑(段落)、使用聚羧酸系減水劑作為減水劑(段落)、使用硅灰作為超微粉(段落)，但是實際中使用的是萘磺酸系減水劑和石灰系膨脹劑(段落)、對于硅灰，并沒有關(guān)于其二氧化硅含有率、氫離子濃度的記載，也并沒有表示為了得到具有優(yōu)良的流動性保持、高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料，而并用鐵鋁酸鉤系膨脹劑、特定的硅灰和聚羧酸系減水劑。另外，并不能說本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地想到，由于如上所述的專利文獻4中所述的發(fā)明避免使用膨脹劑，因此使用專利文獻4中所述的特殊硅質(zhì)微粉末，來作為并用膨脹劑的專利文獻6中所述的發(fā)明的超微粉。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決在所述以往技術(shù)中未公開的課題，本發(fā)明的課題是提供能夠得到優(yōu)良的流動性和保持該流動性、還進一步具有高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材料以及使用其的鋼筋接頭填充施工方法。本發(fā)明人為了解決所述課題不斷進行了各種研究，其結(jié)果為，通過并用鐵鋁酸鈣系膨脹劑、特定的火山灰微粉末和聚羧酸減水劑，以及進一步采用含有細骨料的鋼筋接頭用填充材料，來解決所述課題，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明為了解決所述課題，采用以下方法。(1)一種鋼筋接頭用填充材料，其為含有水泥、膨脹劑、火山灰微粉末、減水劑和細骨料的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述膨脹劑為鐵鋁酸鈣系膨脹劑，所述火山灰微粉末是二氧化硅(Si02)含有率在90%以上氫離子濃度在酸性區(qū)域的硅質(zhì)粉末，以及所述減水劑是聚羧酸系減水劑。(2)根據(jù)(1)所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述鐵鋁酸鈣系膨脹劑以勃氏比表面積值表示為2000~6000cm2/g。(3)根據(jù)(1)或(2)所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，在包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的IOO份的結(jié)合材中，所述鐵鋁酸鈣系膨脹劑為14份。(4)根據(jù)(1)~(3)任一項所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，在包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的IOO份的結(jié)合材中，所述火山灰微粉末為5~15份。(5)根據(jù)(1)~(4)任一項所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，進一步含有消泡劑。(6)根據(jù)(1)~(5)任一項所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述細骨料為密度在3.0g/cm3以上的重骨料。(7)—種鋼筋接頭填充施工方法，其特征在于，相對于包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的100份的結(jié)合材，添加2030份的水，來攪拌(1)(6)中任一項所述的鋼筋接頭用填充材料。(8)根據(jù)(7)所述的鋼筋接頭填充施工方法，其特征在于，利用人工攪拌機、高速灰漿攪拌機或強制攪拌機來攪拌。使用本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料，通過攪拌，能夠提供一種可保持良好的流動性、具有高強度、低收縮性能的鋼筋接頭用填充材，以及提供使用其的鋼筋接頭填充施工法。具體實施方法以下，對本發(fā)明進行詳細說明。在本發(fā)明中使用的份或％只要沒有特別的規(guī)定，就表示質(zhì)量基準(zhǔn)。另外，在本發(fā)明中，水泥砂漿也含有水泥漿體。在本發(fā)明中，將含有水泥、鐵鋁酸釣系膨脹劑、特定的火山灰微粉末、聚碳酸系減水劑和細骨料的水泥砂漿組合物與水混練，調(diào)制出水泥砂漿，來填充鋼筋接頭。作為膨脹劑，可以例舉出硫鋁酸鈣系膨脹劑(以下，稱為CSA膨脹劑)、鐵鋁酸鈣系膨脹劑以及石灰系膨脹劑等，但在本發(fā)明中，從膨脹性、流動性以及保水性保持的角度考慮，主要使用鐵鋁酸鈣系膨脹劑。膨脹劑是以規(guī)定的比例來配合CaO原料、八1203原料、Fe2Cb原料和CaS04原料，使用電爐或回轉(zhuǎn)窯等，通常在U001600。C下熱處理來制造。熱處理溫度不足1100。C的話，得到的膨脹劑的膨脹性能可能不充分，超過1600。C的話可能會分解無水石膏。作為CaO原料，可以例舉出石灰石和消石灰等，作為八1203原料，可以例舉出鋁土礦和鋁殘灰等，作為Fe203原料可以例舉出銅礦渣和市售的氧化鐵等，并且，作為CaS04原料可以例舉出二水石膏、半水石膏和無水石膏等。鐵鋁酸鈣系膨脹劑(以下，稱為C4AF膨脹劑)是指熱處理CaO原料、八1203原料、Fe203原料和CaS04原料來得到的物質(zhì)，是含有游離石灰、鐵鋁酸4丐和無水石膏的膨脹物質(zhì)，對其比例并無特別限定，但在100份膨脹物質(zhì)中，游離石灰優(yōu)選為30~60份，更優(yōu)選為4050份。另外，鐵鋁酸鈣優(yōu)選為10-40份，更優(yōu)選為1535份。此外，無水石膏優(yōu)選為1040份，更優(yōu)選為20-35份。本發(fā)明的鐵鋁酸鉀是指總稱CaO-Al2OrFe203系化合物的物質(zhì)，并無特別的限定，但通常將CaO表示為C、將Al203表示為A、將Fe203表示為F時，表示成C4AF或C6AF2的化合物被廣泛所知。通常，可以認(rèn)為是以C4AF的形式存在。C4AF膨脹劑的粉末度用勃氏比表面積值(以下，稱為勃氏值)表示時，優(yōu)選為2000cm2/g以上，更優(yōu)選20006000cm2/g。不足2000cm2/g的話，具有膨脹量大、也容易出現(xiàn)滲出的傾向，超過6000cmVg的話，具有保持良好流動性的時間變短的傾向。C4AF膨脹劑的使用量在100份結(jié)合材中優(yōu)選1~4份，更優(yōu)選23份。不足1份的話，可能得不到良好的膨脹性和保水性，超過4份的話可能同樣得不到良好的膨脹性。在本發(fā)明中使用的火山灰微粉末，特別為了在低水比下的良好的流動性和防止?jié)B出以及表現(xiàn)強度，采用二氧化硅(Si02)的含有率為卯％以上、氳離子濃度在酸性區(qū)域的硅質(zhì)粉末。這里所說的氫離子濃度是將20g硅質(zhì)微粉末放入100g純水中，用磁力攪拌攪拌5分鐘后，利用PH測量儀測量懸濁液中的氫離子濃度的值。硅質(zhì)微粉末的制造方法，是在例如將金屬硅微粉末在火焰中氧化的方法或在高溫火焰中熔融硅質(zhì)原料微粉末的方法中，通過調(diào)整原料的熱處理條件、讓收集溫度在550。C以上，從而來制造。另外，電爐電熔鋯英砂時，用旋風(fēng)分離器等收集后，來分級制造。其為平均粒徑為liim以下的超微粒子?；鹕交椅⒎勰┑氖褂昧?，在100份結(jié)合材中，優(yōu)選為515份。不足5份的話，可能強度表現(xiàn)不充分、沒有球磨(ballbearing)效果、攪拌時的負(fù)荷大，超過15份的話，可能攪拌時的負(fù)荷大、以規(guī)定的水量得不到優(yōu)良的流動性。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用消泡劑。作為消泡劑并無特別的限定，但可以例舉出聚氧乙烯烷基醚系、聚醚(Pluronic)系化合物等。其使用量相對于100份的結(jié)合材優(yōu)選為0.005-0.05份。不足0.005份的話，消泡效果不充分，不能除去夾帶空氣和減水劑的氣泡，強度不充分，可能難以具有流動性。另外，超過0.05份的話，消泡的泡泡可能會大量上升到水泥砂漿表面。在本發(fā)明中，為了得到攪拌后的水泥砂漿的初期膨脹，而可以在與水?dāng)嚢钑r并用產(chǎn)生氣體的發(fā)泡劑。作為在本發(fā)明中使用的水泥，可以例舉出普通、早強、超早強、低熱和中熱等各種波特蘭水泥，向這些波特蘭水泥中混合高爐礦渣、粉煤灰、氧化硅或石灰石微粉等的各種混合水泥，以及廢物利用型水泥，即所謂的生態(tài)水泥等，其中，從攪拌性和強度表現(xiàn)的角度考慮，優(yōu)選為普通或早強水泥。動性或增進強度的物質(zhì)的總稱，具體地，可以例舉出萘》黃酸系減水劑、三聚氰胺磺酸系減水劑、木質(zhì)素磺酸系減水劑以及聚羧酸系減水劑等，但在本發(fā)明中，使用聚羧酸系減水劑。通過使用聚羧酸系減水劑，能良好地流動性保持。減水劑的使用方式無論是粉體還是液體都可使用，但在用作預(yù)混料制品時優(yōu)選為粉體，對于100份結(jié)合材，聚羧酸系減水劑用粉體時的使用量優(yōu)選為0.05~0.20份，更優(yōu)選為0.070.15份。聚羧酸系減水劑不足0.05份的話，可能得不到高流動性，超過0.20份的話可能會氣泡引起凝結(jié)延遲。另外，在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可以并用三氰酸胺磺酸系減水劑、木質(zhì)素磺酸系減水劑。作為在本發(fā)明中使用的細骨料，優(yōu)選為重骨料，只要能得到強度表現(xiàn)性、流動性保持等、密度在3.0g/cn^以上的話，就沒有特別的限定，但可以例舉出如磁鐵礦石、赤鐵礦石、橄欖石、鉻鐵礦渣、銅礦渣、電爐氧化礦渣等，但在本發(fā)明中，可以并用其中的一種或二種以上。作為預(yù)混制品使用時，優(yōu)選對各種進行干燥后的干燥砂、，從流動性的角度考慮，其粒度優(yōu)選最大粒徑為2.0mm。細骨料的使用量相對于IOO份的結(jié)合材優(yōu)選為70150份。不足70份的話，10收縮量可能會增多，超過150份的話，可能會降低強度和流動性。本發(fā)明中使用的攪拌水量并無特別限制，但通常，水/結(jié)合材比優(yōu)選為20~30%,更優(yōu)選為2226%。在該范圍之外的話，可能流動性大幅降低，強度下降。本發(fā)明的水泥砂漿的鋼筋接頭填充施工方法中，配合細骨料的砂漿的攪拌并無特別限制，但優(yōu)選使用旋轉(zhuǎn)數(shù)在900r.p.m以上的人工攪拌機和通常的高速灰漿攪拌機、雙螺桿型的強制攪拌機來攪拌。人工攪拌機或高速灰漿攪拌機的攪拌，向筒罐等攪拌容器或攪拌機中預(yù)先加入規(guī)定的水，然后邊旋轉(zhuǎn)攪拌機，邊投入混合了所述結(jié)合材等和細骨料的水泥砂漿組合物，攪拌2分鐘以上。另外，用強制攪拌機的攪拌，是向攪拌機中投入預(yù)先所述混合的水泥砂漿組合物，邊旋轉(zhuǎn)邊投入規(guī)定的水，至少攪拌2分鐘以上。攪拌時間不足2分鐘的話，可能由于攪拌不充分而難以得到合適的水泥砂漿的流動性。攪拌的水泥砂漿，通常利用氣壓驅(qū)動(夕'4Y7口厶)式手壓泵，或者擠壓式等砂漿泵來對鋼筋接頭進行填充施工。以下，例舉參考例和實施例來對本發(fā)明進行進一步具體的說明，但本發(fā)明并不限定于這些參考例和實施例。參考例1在100份結(jié)合材中，混合表1表示的膨脹劑和12份的火山灰微粉末a、相對于100份結(jié)合材的0.24份聚羧酸系減水劑、0.04份消泡劑和100份細骨料來調(diào)制水泥砂漿材料，添加水以使水/結(jié)合材比為22%，使用高速人工攪拌機攪拌2分鐘，制作出水泥砂漿，在20。C、80。/。RH的恒溫恒濕室中測定其流動性。另外，在20°C、80%RH的恒溫恒濕室中將制作的水泥砂漿澆鑄到鑄型中，測定長度變化率和壓縮強度。長度變化率、壓縮強度在1天脫型后，于20°C水中養(yǎng)生至材齡。結(jié)果記載于表l中。使用材料水泥普通波特蘭水泥，市售品膨脹劑A:QAF膨脹劑，勃氏值2900cmVg，市售品膨脹劑B:C4八F膨脹劑，勃氏值1900cm々g膨脹劑C:C4AF膨脹劑，勃氏值5830cm"g膨脹劑D:dAF膨脹劑，勃氏值6090cm々g膨脹劑E:CSA膨脹劑，勃氏值2850cmVg，市售品火山灰微粉末a:硅灰、PH=2.90，Si02含有率95.2%,市售品消泡劑聚氧乙烯烷基醚系，市售品減水劑聚羧酸系減水劑，市售品細骨料鉻鐵礦渣，密度3,20g/cm3,2.0mm普通品，市售品測定方法流動性采用日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會JISR5201-1997"水泥的物理試驗方法11.流動試驗"，測定15次的不進行下落運動的靜置流動。這里使用的流錐(flowcone)是作為在"附錄l水泥的試驗方法-凝結(jié)和穩(wěn)定性的測定5.標(biāo)準(zhǔn)軟度試驗"中使用的水泥漿體容器。長度變化率根據(jù)日本規(guī)格協(xié)會JISA6202"混凝土用膨脹劑"的附錄l"利用膨脹劑的砂漿的膨脹性試驗方法"。材齡7天的測定值壓縮強度根據(jù)土木學(xué)會JSCE-G505-1999"使用圓柱樣本的砂漿或水泥漿體的壓縮強度試驗方法"來測定。材齡28天的測定值表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>膨脹劑在IOO份的結(jié)合材中的份從表1中可以看出，實驗No.l-2l-5和No.l-8的參考例的水泥砂漿可以得到優(yōu)良的流動性保持、以及適當(dāng)?shù)拈L度變化率，壓縮強度也高，這些參考例的水泥砂漿在100份結(jié)合材中含有14份勃氏值為2000~6000cm2/g的膨脹劑A和膨脹劑C。與此相對，含有勃氏值不足2000cmVg的膨脹劑B的水泥砂、漿的流動性高，但壓縮強度低，長度變化過大(實一瞼No.l-7)，而且，含有勃氏值超過6000cm2/g的膨脹劑D的水泥砂漿的壓縮強度高，但流動性的保持短(實驗No.l-9)，因此膨脹劑的比表面積以勃氏值表示優(yōu)選為2000~6000cm2/g。C4AF膨脹劑在100份結(jié)合材中，不足1份的話可以得到流動性、壓縮強度，但長度變化率小(實驗No.l-l，No.1-10),多于1份時，不光是流動性、壓縮強度，連長度變化率的效果也變得顯著，超過4份的話，流動性變高，但壓縮強度降低，長度變化率過大(實驗No.l-6)，因此優(yōu)選為14份。另外，代替C4AF膨脹劑，而配合CSA膨脹劑的水泥砂漿(實驗No.l-ll~l-12)中，流動性的保持性差，而且，由于長度變化率比C4AF膨脹劑小，所以需要膨脹劑的混合量就多。因此，本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材(水泥砂漿)使用C4AF系膨脹劑來作為膨脹劑。參考例2100份結(jié)合材中，混合3份膨脹劑A和表2所示的火山灰微粉末，以及相對于100^f分結(jié)合材的表2所示的聚羧酸系減水劑、0.04份消泡劑和100份細骨料，來調(diào)制水泥砂漿材料，除此之外，進行與參考例1同樣的試驗。結(jié)果記載于表2中。使用材料火山灰微粉末b:硅灰，PH=6.45，Si02含有率99.90/。火山灰微粉末c:硅灰，PH=7.73，Si02含有率96.3%，市售品火山灰微粉末d:硅灰，PH=9.49，Si02含有率89.1%,市售品表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>火山灰微粉末是在IOO份結(jié)合材中的份，減水劑是相對于IOO份結(jié)合材的份x由于不能攪拌而不能測定由表2可以看出，實驗No.2-l2-3、No.1-4、No.2-6的參考例的水泥砂漿能夠得到優(yōu)良的流動性保持和適當(dāng)?shù)拈L度變化率，壓縮強度也高，這些參考例的水泥砂漿在100份結(jié)合材中含有5~15份的二氧化硅(Si02)含有率在90%以上且氫離子濃度在酸性區(qū)域的火山灰微粉末a和b。與此相對，實驗No.2-72-10的比較例的水泥砂漿不能用與火山灰微粉末a相同的減水劑量攪拌，即使增加減水劑量來攪拌，也會產(chǎn)生大量的泡，而難以得到優(yōu)良的流動性，而且，長度變化率、壓縮強度下降，這些比較例的水泥砂漿中含有二氧化硅(Si02)含有率在90%以上但是氫離子濃度在堿區(qū)域的火山灰微粉末c，以及二氧化硅(Si02)含有率不足90%而氫離子濃度在堿區(qū)域的火山灰微粉末d。因此，確認(rèn)出通過使用二氧化硅(Si02)含有率在90%以上且氳離子濃度在酸區(qū)域的火山灰^f殷粉末，能夠得到具有優(yōu)良的流動性保持、適當(dāng)?shù)拈L度變化率、高壓縮強度的水泥砂漿，所以在本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料中，使用這樣的火山灰微粉末。比專交例在100份結(jié)合材中，混合3份膨脹劑A和12份火山灰微粉末a、相對于100份結(jié)合材的在表3中所示的減水劑(用萘磺酸系減水劑代替聚羧酸系減水劑)、0.04份消泡劑和100份細骨料，來調(diào)制水泥砂漿材料，除此之外，進行與參考例l相同的實驗。結(jié)果記載于表3中。使用材量〉減水劑萘磺酸系減水劑，市售品表3實驗減水劑可否攪有無泡流動性(mm)長度變化壓縮強度備注No.(份)拌產(chǎn)生0分30分60分率(xl(T6)(N/mm2)3-1萘磺酸系0.24否無XXXX比較例3-2萘磺酸系0.85可有213202180861155比較例1-4聚羧酸系0.24可無210213208820159參考例減水劑是相對于100份結(jié)合材的份，x由于不能攪拌而無法測定由表3可以看出，堿水劑為萘磺酸系減水劑的No.3-l3-2的比較例的水泥砂漿使用了二氧化硅(Si02)含有率在90%以上且氬離子濃度在酸性區(qū)域的火山灰微粉末，但若是與聚羧酸系減水劑相同的減水劑量的話就不能攪拌，所以需要的減水劑量就多，因此產(chǎn)生的泡就多而不優(yōu)選。如上述比較例所示，使用聚羧酸系減水劑以外的減水劑的話，得不到具有優(yōu)良的流動性保持、適當(dāng)?shù)拈L度變化率、高壓縮強度的水泥砂漿，因此本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料中使用聚羧酸系減水劑。參考例3在100份結(jié)合材中，混合3份膨脹劑A和12份火山灰微粉末a、相對于100份結(jié)合材的0.24份的聚羧酸系減水劑、0.04份消泡劑和100份細骨料，來調(diào)制水泥砂漿材料，以表4所示的水/結(jié)合材比來攪拌，除此之外，進行與參考例1相同的實驗。結(jié)果記載于表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由表4可以看出，水/結(jié)合材比為20~30%來攪拌的實驗No.4-l4-2、No.l-4的水泥砂漿能夠得到優(yōu)良的流動性保持、適當(dāng)?shù)拈L度變化率、高壓縮強度。與此相對，7K/結(jié)合材比不足20%的話，對攪拌的負(fù)荷大，可能會攪拌困難，另外，在水/結(jié)合材比超過30。/。的實驗No.4-3中，會看到產(chǎn)生大量的泡，流動性保持優(yōu)良但壓縮強度下降。因此，本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料的攪拌中所使用的水/結(jié)合材比優(yōu)選為20-30%。實施例1使用參考例1的實驗No.l-4(參照表1)的水泥砂漿，來評價鋼筋接頭的性能。試驗采用SD590和SD685鋼筋的D25D51,接頭相互插入鋼筋后，用氣壓驅(qū)動手動泵從接頭的注入口填充攪拌捏合的水泥砂漿，確認(rèn)從空氣排出口排出的空氣來停止填充,少漿。填充水泥砂漿的鋼筋接頭樣本在5"C、20。C的恒溫室下養(yǎng)生至規(guī)定的材齡后，通過A級(2001年版，建筑構(gòu)造物的構(gòu)造關(guān)系技術(shù)基準(zhǔn)解說書"鋼筋接頭性能判定基準(zhǔn)")規(guī)定的試驗方法來進行接頭試驗。20。C養(yǎng)生的、SD590和SD685鋼筋的D38的試驗結(jié)杲各自表示于表5和表6中。鋼筋樣本使用切割成750mm的鋼筋，接頭長度為535mm，有效埋入長度是235mm。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由表5和表6可以看出，填充本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料(水泥砂漿)的鋼筋接頭在不改變以往的接頭形狀的條件下，能得到鋼筋接頭性能判定基準(zhǔn)的A級性能。已知在通常情況下，如果埋入接頭內(nèi)的鋼筋的長度相同，則砂漿的壓縮強度越高，接頭性能就會得到越好的結(jié)果。使用以往品的接頭性能，在使用SD490鋼筋時，填充于接頭的砂漿的壓縮強度為70N/mm2，滿足鋼筋接頭性能判定基準(zhǔn)的A級的性能。但是，為了使用具有SD490鋼筋以上的拉伸強度的鋼筋，而需要提高砂漿的壓縮強度或者加長埋入接頭內(nèi)的鋼筋的長度。但是，由于為了加長埋入接頭內(nèi)的鋼筋的長度，而需要加長接頭，因此就需要新開發(fā).制造接頭，經(jīng)濟上的缺點大。本發(fā)明品與以往品相比，由于可以得到更高的壓縮強度，因此可以使埋入接頭內(nèi)的鋼筋的長度與以往的長度相同，即使使用以往的接頭，也能夠得到良好的接頭性能。另外，對于使用本發(fā)明品來填充接頭的施工方法，由于流動性的保持性優(yōu)良，因此泵壓送性優(yōu)良，即使采用與以往品相同的施工方法時，也可以顯示出更上一層的良好填充性。工業(yè)上的應(yīng)用性本發(fā)明的鋼筋接頭用填充材料，如上述所述，由于能得到優(yōu)良的流動性保持和長度變化率，壓縮強度也高，因此在土木.建筑工程中，特別是在鋼筋混凝土、預(yù)制混凝土等構(gòu)造物中，能夠用于填充連接鋼筋的鋼筋接頭的工法中。權(quán)利要求1.一種鋼筋接頭用填充材料，其為含有水泥、膨脹劑、火山灰微粉末、減水劑和細骨料的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述膨脹劑為鐵鋁酸鈣系膨脹劑，所述火山灰微粉末是二氧化硅SiO2含有率在90％以上且氫離子濃度在酸性區(qū)域的硅質(zhì)微粉末，以及所述減水劑是聚羧酸系減水劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述鐵鋁酸4丐系膨脹劑以勃氏比表面積值表示為2000~6000cm2/g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，在包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的100份的結(jié)合材中，所述鐵鋁酸釣系膨脹劑為1~4份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，在包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的100份的結(jié)合材中，所述火山灰微粉末為5~15份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，進一步含有消泡劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋接頭用填充材料，其特征在于，所述細骨料為密度在3.0g/cm3以上的重骨料。7.—種鋼筋接頭填充施工方法，其特征在于，相對于包含水泥、膨脹劑和火山灰微粉末的100份的結(jié)合材，添加2030份的水，來攪拌權(quán)利要求16中任一項所述的鋼筋接頭用填充材料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼筋接頭填充施工方法，其特征在于，利用人工攪拌機、高速灰漿攪拌機或強制攪拌機來攪拌。全文摘要本發(fā)明提供一種鋼筋接頭用填充材料以及使用其的鋼筋接頭填充施工方法，該鋼筋接頭用填充材料能得到優(yōu)良的流動性并保持該流動性，其具有適當(dāng)?shù)拈L度變化率和高強度性能。該鋼筋接頭用填充材料含有水泥、膨脹劑、火山灰微粉末、減水劑和細骨料，其特征在于，所述膨脹劑是鐵鋁酸鈣系膨脹劑，所述火山灰微粉末是二氧化硅(SiO₂)含有率在90％以上且氫離子濃度在酸性區(qū)域的硅質(zhì)微粉末，以及所述減水劑是聚羧酸系減水劑。另外，所述鐵鋁酸鈣系膨脹劑以勃氏比表面積值表示，優(yōu)選為2000～6000cm²/g，所述細骨料優(yōu)選為密度在3.0g/cm³以上的重骨料。文檔編號C04B22/08GK101331094SQ200780000680公開日2008年12月24日申請日期2007年5月22日優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日發(fā)明者八木徹,大塚哲雄,白巖亨,虻川真大申請人:電氣化學(xué)工業(yè)株式會社;日本編接套管股份有限公司