概要
- 2種類の化学組成、2つの用途: エポキシ系グレードは通常スケジュール(23°Cで約12 h硬化)で最高の付着強度・圧縮強度(80–110 MPa)を発揮し、ビニルエステルハイブリッド系ははるかに速く硬化(30–90 分)し、−5°Cまでの低温施工や湿潤孔にも対応する。
- 湿潤または水で飽和した孔では硬化時間が2倍になる — 施工時に最も見落とされがちな事実である。
- TDSの荷重表は安全係数を適用していない降伏ベースの数値である。 設計荷重ではなく、技術者は規準の低減係数を適用しなければならない。
後施工アンカー接着剤を選ぶ際の要点は、化学組成を母材・温度・孔内状態・荷重に適合させることにある。そして現場における最大の変数は接着剤そのものではなく、孔がどれだけ清浄で乾燥しているかである、ということを忘れてはならない。本ガイドでは、FidStrongのFSFIX/FISFIXデータシートに基づき、鉄筋ドリル植筋およびアンカー用接着剤の選定ロジックを解説する。樹脂の基礎については構造用エポキシ接着剤ガイドを参照のこと。
エポキシ系かビニルエステル系か—どちらの化学組成を選ぶか
ほとんどの用途は2つの系統でカバーできる。エポキシ系アンカー接着剤(FISFIX 360/390/450/585/650)は最高の付着強度・圧縮強度—グレードにより80–110 MPa—を発揮し、通常スケジュールで高荷重の植筋作業に適する。スチレンフリーのビニルエステルハイブリッド系(FISFIX R360)は、最終強度をやや犠牲にする代わりに速硬化性と適用範囲の広さを得ており、30–90分で硬化し、−5°Cからの施工が可能で、耐震認証も有する。なお、グレード番号は単純な序列を意味しない—FISFIX 450(100 MPa)は番号の大きい585(90 MPa)より高い性能を示すため、番号ではなく実際の圧縮強度・配合比・カートリッジサイズで選定すべきである。
| エポキシ系(FISFIX 360–650) | ビニルエステルハイブリッド系(R360) | |
|---|---|---|
| 圧縮強度 | 80–110 MPa | 82 MPa (ASTM D695) |
| 完全硬化 | 23°Cで約12 h | 30–90分(温度依存) |
| 施工温度 | 標準;使用温度 −40/+50°C | −5°C〜+40°C;使用温度 −40/+80°C |
| 耐震認証 | TDSに記載なし | ACI 355.4、カテゴリーC1/C2 |
| 最適用途 | 高荷重、標準スケジュール | 短工期、低温、湿潤孔 |
どれだけの荷重に耐えられるか—それは設計値なのか
付着強度は実測に基づく値であり、グレードによって異なる:エポキシ系接着剤はC30コンクリートで約11 MPa、C60コンクリートで18 MPa(Ø25異形鉄筋)の付着強度を発揮し、想定どおり高強度コンクリートほど付着強度も高くなる。しかし、データシート上の荷重表—C30・非ひび割れコンクリートにおける鉄筋径と埋込み深さ別の耐力—は安全係数を適用していない降伏ベースの数値である。これらは設計荷重ではない。技術者は、使用可能な設計耐力を得るために、適用規準(例:ACI 318やEN 1992)の適切な低減係数を適用しなければならない。
ひび割れコンクリートや湿潤孔へのアンカー施工は可能か
どちらも可能である—FSFIX/FISFIXシリーズは、ひび割れ・非ひび割れコンクリートの両方、および乾燥孔・水飽和孔の両方に適用可能とされており、そのチクソトロピー配合により、天井面や水平方向の孔でも垂れ下がることなく保持される。注意点はタイミングである:湿潤または飽和した孔では完全硬化時間が2倍になるため、それを見込んで荷重をかけるスケジュールを立て、清掃前に滞留水を排出すること。低温または実際に湿潤している条件では、速硬化型のR360ハイブリッド系の方が通常より適した選択となる。シリーズ全体の埋込み深さは8d–12d(d=鉄筋径)の範囲で柔軟に設定できる。
孔内清掃が成否を分ける理由
アンカーの施工不良は、接着剤の選定ミスよりも孔内の汚れが原因であることの方が多い。孔内に残ったドリル粉塵は付着を妨げる要因となるため、データシートでは「送風—ブラシ—送風」のサイクルを、エポキシ系グレードでは最低2回、R360では最低3回繰り返すことを求めている—油分・水分を含まない圧縮空気(≤6 bar)、孔径に合わせた鋼製ブラシ、そして再度送風という順序であり、水が溜まった孔はまず排水しなければならない。空気の巻き込みを避けるため孔の底から上方に向けて注入し、清浄で油分のない鉄筋をゆっくり回転させながら設置し、そのまま動かさずに硬化させる。
温度は施工にどのように影響するか
大きく影響する。特にハイブリッド系ではその影響が顕著である。エポキシ系グレードは可使時間が約40分、23°Cでの完全硬化時間は約12時間、熱変形温度(HDT)は66°Cである。R360ハイブリッド系の可使時間は温度による変動がはるかに大きく、10°Cで20分、20°Cで10分、30°Cで6分、40°Cではわずか4分となる—そのため気温の高い日は少量ずつ練り、素早く設置しなければならない。周囲環境に合わせて化学組成を選ぶこと—低温または急ぎの場合はR360、温暖で標準スケジュールの場合はエポキシ系が適する。
サプライヤーに何を求めるべきか
データシートだけでなく、規準に認められた認証も求めるべきである。設計規準の適用を受けるアンカーの場合、第三者機関による評価—米国のICC-ES評価報告書(ESR)や欧州の技術評価書(ETA)—があってこそ、技術者は公表された設計値を安心して使用できる。これはどのサプライヤーに対しても、規準に基づいて仕様を決める前に求める価値がある。また、各数値の根拠となる試験方法や、記載された耐力が降伏値なのか係数を適用済みの設計値なのかも確認すること。試験方法も評価報告書もない単なる強度数値は、エンジニアリングデータではなくマーケティング資料として扱うべきである—これは補強材料サプライヤーの適格性評価を行う際と同じ厳しさで臨むべき点である。
FAQ
エポキシ系とビニルエステル系、どちらのアンカー接着剤が必要か
最高の付着強度・圧縮強度(80–110 MPa、23°Cで約12 h硬化)が必要な標準スケジュールの作業にはエポキシ系グレード(FISFIX 360–650)を使用する。短工期、低温施工(−5°Cまで対応)、湿潤孔、または耐震工事(ACI 355.4、カテゴリーC1/C2)には、30–90分で硬化するビニルエステルハイブリッド系R360を使用する。
ひび割れコンクリートや湿潤な削孔にアンカー施工できるか
どちらも可能である—FSFIX/FISFIXシリーズは、ひび割れ・非ひび割れコンクリートの両方、および乾燥孔・水飽和孔の両方に適用可能とされている。ただし湿潤または飽和した孔では完全硬化時間が2倍になり、清掃前に滞留水を排出しなければならないため、それを踏まえて荷重をかけるタイミングを計画すること。
データシート表の荷重値は設計荷重か
いいえ。TDSの荷重表(C30、非ひび割れ)は安全係数を適用していない降伏ベースの耐力である。技術者は、使用可能な設計荷重を得るために適用規準(ACI 318またはEN 1992)の低減係数を適用しなければならない—表の数値をそのまま設計に用いてはならない。
孔内清掃はどれほど重要か
アンカーの不具合が最も多く発生する工程である。データシートでは、油分・水分を含まない≤6 barの圧縮空気を用いて、エポキシ系グレードでは「送風-ブラシ-送風」のサイクルを最低2回(R360では最低3回)行うこと、また事前に水を排出することを求めている。孔内に残ったドリル粉塵は付着を妨げる要因となる。
どの程度の埋込み深さを使用すべきか
本シリーズでは8d–12d(d=鉄筋または丸鋼の径)の範囲で柔軟に設定できる—数値は設計荷重と適用規準によって決まり、荷重が大きい場合や縁端距離が限られる場合はより深い側を採用する。具体的な数値は経験則ではなく、技術者によるアンカー計算から導かれるべきものである。
FidStrongのアンカー接着剤はICC-ESに登録されているか
データシートから推測するのではなく、最新の認証書類を直接請求すること。規準の適用を受けるアンカーであれば、ICC-ESのESRまたは欧州のETAがあってこそ、技術者は認められた設計値を使用できる—規準に基づいて仕様を決める前に、すべてのサプライヤーにこれを求めるべきである。
FidStrongは、ISO 9001、14001、45001の各マネジメントシステムのもと、本稿で紹介したFSFIX/FISFIXアンカー接着剤とディスペンサーガン、さらに耐食性の植筋に用いる炭素繊維筋材やガラス繊維筋材を製造している。本稿の数値はFSFIX/FISFIXデータシートによるものであり、TDSの荷重表は降伏ベースであって係数を適用した設計荷重ではない。アンカー設計およびすべての数値は、適用規準および有資格技術者に照らして確認すること。