CN117222604A - 修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体 - Google Patents
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Abstract
修补砂浆材料，其是含有水泥、膨胀材料、聚合物乳液、纤维、细骨料的修补砂浆材料，前述膨胀材料含有硫硅钙石。能够提供流动性高、能进一步提高自愈效果的修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体。
Description
技术领域
本发明涉及在土木及建筑领域中的混凝土结构物的修补·增强工事中使用的修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体。
背景技术
混凝土结构物由于盐害、中性化、冻融、及化学腐蚀等作用而劣化加剧，在表面可能产生开裂、浮起等。作为对策，利用敲击检查等确认劣化的部分，进行通过电镐、气镐、喷水器(water jet)等来去除、用新的修补部件进行充填、修补的工事。
在修复截面小的小规模修补工事中，对聚合物水泥砂浆进行混炼，用镘涂进行截面修复的情况较多(例如，参见专利文献1、2)。
在用镘涂等进行修补的情况下，要求所使用的砂浆的快硬性、易混炼、加厚性等操作性好的材料。因此，以对砂浆赋予适度的粘性、抗悬垂性为目的，如专利文献1、2所记载的那样使用了配合有飞灰、硅灰等无机微粉末的材料、如非专利文献1、专利文献3～6中记载的那样配合有纤维素醚类的材料。纤维素醚类的粘性变大，保水性也良好，但存在修补后也仍会发生开裂，必须重新修补的课题。
另外，提出了即使在水泥固化体上产生开裂也能利用自愈效果促进水泥固化体的开裂的自愈的纤维等(专利文献7)。但是，存在若进行混和，则流动性降低，操作性变差，并且自愈效果需要时间的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-322858号公报
专利文献2：日本特开2003-89565号公报
专利文献3：日本特开平11-349364号公报
专利文献4：日本特开2000-103662号公报
专利文献5：日本特开2000-128617号公报
专利文献6：日本特开平06-219807号公报
专利文献7：日本特开2017-222555号公报
非专利文献
非专利文献1：长友新治编辑：新·水溶性聚合物的应用和市场、株式会社CMC发行、pp.173-192、1988
发明内容
发明所要解决的课题
在此，本发明的目的在于提供流动性高、能够进一步提高自愈效果的修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体。
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述课题而做出的，本申请的发明人为了解决上述课题而反复进行各种努力，结果发现，通过含有特定量的SO3、MgO，从而流动性高、能够进一步提高自愈效果、能够提高耐久性，从而完成了本发明。本发明的主旨如下。
[1]修补砂浆材料，其是含有水泥、膨胀材料、聚合物乳液、纤维、细骨料的修补砂浆材料，其中，前述膨胀材料含有硫硅钙石。
[2]如上述[1]中记载的修补砂浆材料，其中，SO3的量为0.5质量％以上10.0质量％以下、MgO的量为0.1质量％以上3.0质量％以下。
[3]如上述[1]或[2]中记载的修补砂浆材料，其中，相对于前述膨胀材料100质量份而言，前述硫硅钙石的含量为0.05质量份以上20质量份以下。
[4]如上述[1]～[3]中任一项记载的修补砂浆材料，其还包含快硬材料，该快硬材料含有铝酸钙，前述铝酸钙的CaO/Al2O3摩尔比为1.2以上3.0以下，相对于前述水泥100质量份而言，前述铝酸钙的含有比例为2质量份以上20质量份以下。
[5]如上述[1]～[4]中任一项记载的修补砂浆材料，其中，相对于前述水泥100质量份而言，前述细骨料的含有比例为40质量份以上300质量份以下。
[6]如上述[1]～[5]中任一项记载的修补砂浆材料，其还含有亚硝酸盐，相对于水泥100质量份而言，前述亚硝酸盐的含有比例为2质量份以上20质量份以下。
[7]修补砂浆组合物，其含有上述[1]～[6]中任一项记载的修补砂浆材料和水。
[8]固化体，其是使用上述[7]中记载的修补砂浆组合物而成的。
发明效果
根据本发明，能够提供流动性高、能够进一步提高自愈效果的修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体。
具体实施方式
以下，详细地说明本发明。
需要说明的是，只要没有特别规定，本说明书中的份、％以质量为基准。
另外，本说明书中的修补砂浆组合物是无粗骨料的糊剂、含有细骨料的砂浆的总称。
本发明的修补砂浆材料含有水泥、膨胀材料、聚合物乳液、纤维、细骨料，优选SO3的量为0.5质量％以上10.0质量％以下、MgO的量为0.1质量％以上3.0质量％以下。
本发明中的修补砂浆材料着眼于所含有的SO3、MgO的量，探明了SO3、MgO的量会影响修补砂浆材料的流动性、自愈效果。即，若修补砂浆材料中包含的SO3的量小于0.5质量％、MgO的量小于0.1质量％，则流动性降低、自愈效果变低。另外，若SO3的量大于10.0质量％、MgO的量大于3.0质量％，则流动性降低、自愈效果降低。
修补砂浆材料中包含的SO3的量优选为0.5质量％以上，更优选为0.7％以上，进一步优选为0.8质量％以上。另外，从提高流动性、提高自愈效果的观点考虑，修补砂浆材料中包含的SO3的量需要10.0质量％以下，优选为6.0质量％以下，进一步优选为3.0质量％以下。
修补砂浆材料中包含的MgO的量优选为0.1质量％以上，更优选为0.15质量％以上，进一步优选为0.2质量％以上。另外，从提高流动性、提高自愈效果的观点考虑，修补砂浆材料中包含的MgO的量需要3.0质量％以下，优选为1.5质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下。
修补砂浆材料中包含的SO3、MgO量例如能够在制作修补砂浆材料时添加含有SO3、MgO的外加剂进行调整。另外，SO3、MgO的量能够利用X射线荧光衍射法(XRF)测定。
本发明中使用的水泥没有特别限定，可举出普通、早强、超早强、低热及中热等各种水泥、向这些水泥中混合高炉渣、飞灰、硅灰等而成的各种混合水泥、以城市垃圾焚烧灰、下水污泥焚烧灰为原料制造的环境调和型水泥(环保水泥)、市售的微粒水泥、白色水泥等，也可以将各种水泥、各种混合水泥进行微粉末化来使用。另外，也可以使用通过增加或减少通常水泥中使用的成分(例如石膏等)量来调整而得的水泥。并且，也可以组合它们之中的2种以上来使用。
本发明中，从高的流动性、抗盐害性、与钢筋的附着强度、防锈的观点考虑，优选选择普通波特兰水泥、早强波特兰水泥。
对于本发明中使用的水泥而言，从制造成本、强度呈现性的观点考虑，水泥的Blaine比表面积值(以下也称为Blaine值)优选为2,500cm2/g以上7,000cm2/g以下，更优选为2,750cm2/g以上6,000cm2/g以下，进一步优选为3,000cm2/g以上4,500cm2/g以下。
Blaine比表面积值按照JIS R 5201(水泥的物理试验方法)求出。
本发明中使用的膨胀材料没有特别限定，只要能够生成膨胀性水和物、抑制渗出，则可以使用任意的膨胀材料。
作为膨胀材料，已知包含游离石灰、游离镁砂、铁酸钙、钙矾石(ettringite)系、石灰系、钙矾石-石灰复合系的膨胀材料，没有特别限定，但从长期稳定性的观点考虑，优选包含游离石灰的膨胀材料。作为包含游离石灰膨胀材料，例如可举出游离石灰-无水石膏系、游离石灰-水硬性化合物系、以及游离石灰-水硬性化合物-无水石膏系等。
本发明中使用的膨胀材料优选含有硫硅钙石。硫硅钙石是由5CaO·2SiO2·SO3表示的矿物，促进水硬反应。另外，硫硅钙石自身几乎不发生反应，因此推定能够发挥填料那样的作用，使流动性保持性良好。因此，在高温时也能够保持流动性的保持效果。
相对于膨胀材料100质量份而言，硫硅钙石的含量优选为0.05质量份以上20质量份以下，更优选为0.1质量份以上18质量份以下，进一步优选为0.5质量份以上15质量份以下。通过使硫硅钙石的含量在上述范围内，能够使固化促进和流动性保持性均良好。
本发明中，由于膨胀性能良好，因此优选使用游离石灰-水硬性化合物-无水石膏系，特别是优选游离石灰的含量大于40质量％。
在此，作为水硬性化合物，例如可举出蓝方石、铁酸钙、铁铝酸钙、硅酸钙、铝酸钙等中的1种或2种以上。本发明中，作为膨胀材料，能够利用市售的膨胀材料、静态破碎材料。
膨胀材料、静态破碎材料由各公司售卖，作为其代表例，例如可举出Denka公司制“Denka CSA#20”、“Denka Power CSA”、Taiheiyo Materials公司制“EXPAN”、“HYPEREXPAN”、“N-EX”、“BRISTER”、它们的粉碎品等。
本发明中使用的膨胀材料的粒度没有特别限定，以Blaine值计，优选为2,000cm2/g以上25,000cm2/g以下的范围，更优选为2,200cm2/g以上15,000cm2/g以下，进一步优选为2,400cm2/g以上10,000cm2/g以下。通过使膨胀材料的Blaine值为上述下限值以上，能够抑制渗出。另外，通过使膨胀材料的Blaine值为上述上限值以下，能够得到充分的膨胀性。
相对于水泥100质量份而言，本发明中使用的膨胀材料的含有比例优选为0.5质量份以上20质量份以下，更优选为1质量份以上18质量份以下，进一步优选为2质量份以上15质量份以下。通过使膨胀材料的含有比例为上述下限值以上，容易得到开裂抑制效果。通过使膨胀材料的含有比例为上述上限值以下，强度呈现性变得良好。通过使膨胀材料的含有比例在上述范围内，容易成为使满足本发明的效果的修补砂浆材料的自愈效果提高的修补砂浆材料。
作为本发明中使用的快硬材料，只要能够促进凝结、在短期内实现强度增进，则没有特别限定。作为促进凝结的快硬材料，可举出以甲酸钙为代表的有机酸的钙盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硫氰酸盐、胺类、马来酸酐、以水玻璃为代表的硅酸盐、硫酸铝、以及以明矾为代表的铝盐、铝酸钙(铝酸钙)、铝酸盐等。其中，从强度呈现性的观点考虑，优选铝酸盐，优选包含铝酸钙(CA)。从强度呈现性变得良好观点考虑，铝酸钙更优选与石膏并用。相对于铝酸钙100质量份而言，石膏的使用量优选为80质量份以上250质量份以下，更优选为90质量份以上220质量份以下，进一步优选为100质量份以上200质量份以下。通过使石膏的含有比例为上述下限值以上，容易得到早期固化性。另外，通过使石膏的含有比例为上述上限值以下，强度呈现性、自愈效果变得良好。通过使石膏的含有比例在上述范围内，容易成为满足本发明的效果的修补砂浆材料的早期固化性、提高自愈效果的修补砂浆材料。
铝酸钙是混合氧化钙原料和氧化铝原料等后用窑进行烧成或者用电炉进行熔融并冷却而成的以CaO和Al2O3为主成分的具有水和活性的物质的总称，可以使用晶体质或非晶质中的任意。是固化时间快、初始强度呈现性高的材料。作为铝酸钙的代表性物质，可举出氧化铝水泥，通常能够使用市售品。例如，能够使用氧化铝水泥1号、氧化铝水泥2号等。其中，从比氧化铝水泥更短时间固化、随后的初始强度呈现性高的观点考虑，优选在熔融后进行淬火的非晶质铝酸钙。
铝酸钙中，CaO与Al2O3的摩尔比(CaO/Al2O3摩尔比)优选为1.2以上3.0以下，更优选为1.7以上2.5以下。通过使摩尔比在上述范围内，能够更缩短固化时间、提高初始强度呈现性。
本发明中，从初始强度呈现性的观点考虑，铝酸钙中包含的杂质优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下。在此，杂质是指：CaO和Al2O3以外的物质。若该杂质大于15质量％，则固化需要时间，并且有时在低温时不凝固。作为杂质的代表例，可举出氧化硅、氧化镁、氧化硫，此外还有有机物、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物、氧化钛、氧化铁、碱金属卤化物、碱土类金属卤化物、碱金属硫酸盐、该碱土类金属硫酸盐等取代或固溶于CaO、Al2O3的一部分而成的物质。但是不限定于此。
从反应活性的方面考虑，本发明中使用的铝酸钙的玻璃化率优选为70质量％以上，更优选为90质量％以上。若玻璃化率小于70质量％，则有时初始强度呈现性降低。从反应活性的观点考虑，铝酸钙的玻璃化率优选为70质量％以上，更优选为90质量％以上。玻璃化率通过下述方法算出：针对测定样本，利用粉末X射线衍射法预先测定晶体矿物的主峰面积S，然后，于1,000℃加热2小时后，以(1～10℃)/分钟的冷却速度逐渐冷却，利用粉末X射线衍射法求出加热后的晶体矿物的主峰面积S0，使用这些S0及S的值，使用下式算出玻璃化率X。
玻璃化率X(质量％)＝100×(1-S/S0)
从初始强度呈现性的方面考虑，铝酸钙的粒度的Blaine比表面积值优选为3,000cm2/g以上，更优选为5,000cm2/g以上。通过使铝酸钙的粒度为上述下限值以上，固化时间变短，从而初始强度呈现性变得良好、自愈性能变得良好。
相对于水泥100质量份而言，本发明中使用的快硬材料的含有比例优选为1质量份以上30质量份以下，更优选为3质量份以上25质量份以下，进一步优选为5质量份以上20质量份以下。另外，在含有铝酸钙作为快硬材料的情况下，相对于水泥100质量份而言，铝酸钙的含有比例优选为2质量份以上20质量份以下，更优选为3质量份以上18质量份以下，进一步优选为4质量份以上15质量份以下。通过使快硬材料的含有比例为上述下限值以上，容易得到早期固化性、开裂抑制效果。另外，通过使快硬材料的含有比例为上述上限值以下，强度呈现性变得良好。通过使快硬材料的含有比例在上述范围内，容易提高自愈效果，得到满足本发明的效果的修补砂浆材料。
本发明中使用的聚合物乳液没有特别限定，例如可举出丙烯腈·丁二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等橡胶胶乳、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯、以苯乙烯·丙烯酸酯共聚物、丙烯腈·丙烯酸酯为代表的丙烯酸酯系共聚物、乙酸乙烯酯叔碳酸乙烯酯(vinyl acetate-vinyl versatate)系共聚物等树脂乳液等。
作为聚合物的形态，有再乳化型粉末型、液体型，用于改善与基底部分的附着性、以及提高砂浆的耐久性。
以固态成分量计，相对于水泥100质量份而言，聚合物乳液的含有比例优选为1质量份以上15质量份以下，更优选为2质量份以上12质量份以下，进一步优选为3质量份以上10质量份以下。通过使聚合物乳液的含有比例在上述范围内，能够提高流动性、提高自愈效果。
本发明中使用的纤维改善加厚性、抗开裂性。
作为纤维的种类，没有特别限定，例如可举出维纶纤维、丙烯纤维、丙烯酸纤维、尼龙纤维、芳酰胺纤维等高分子纤维类、钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、及对玄武岩等岩石进行熔融纺纱而成的纤维等的无机纤维类。
相对于水泥100质量份而言，纤维的含有比例优选为0.02质量份以上1.5质量份以下，更优选为0.03质量份以上1.2质量份以下，进一步优选为0.05质量份以上1.0质量份以下。通过使纤维的使用量为0.02质量份以上，能够充分发挥改善悬垂性的效果。另外，通过使纤维的含有比例为1.5质量份以下，能够提高流动性、使自愈效果良好。
从镘刀精修面的美观的观点考虑，纤维的长度优选为15mm以下，更优选为12mm以下，进一步优选为10mm以下。纤维的长度的下限没有特别限定，例如只要为1mm以上即可。
对于本发明中使用的细骨料的化学成分而言，优选CaO的比例为85质量％以上、SiO2的比例为0.2质量％以上15质量％以下。作为细骨料的化学成分，通过使CaO的比例及SiO2的比例在上述范围内，能够得到高的流动性、抗中性化性、与钢筋的附着强度、防锈优异的灌浆材料。
CaO的比例优选为87质量％以上，更优选为89质量％以上，进一步优选为91质量％以上。CaO的比例的上限没有特别限定，优选为99质量％以下，更优选为98.5质量％以下。
SiO2的比例优选为0.25质量％以上13质量％以下，更优选为0.3质量％以上11质量％以下，进一步优选为0.4质量％以上10质量％以下。
为了使细骨料的化学成分在上述范围内及后述范围内，使硅砂、方解石、作为变质岩的方柱石、作为火成岩的石英、钾长石等混合来制备。对于化学成分而言，在利用X射线荧光衍射进行确认的同时，将各岩石混合来调整，使其落入本发明的范围内。需要说明的是，本发明中使用的细骨料的化学成分按氧化物换算而计算得到。
作为本发明中使用的细骨料，可以使用与通常的水泥砂浆、混凝土中使用的细骨料相同的细骨料。即，可以使用河砂、碎石、碎砂、石灰砂、硅砂、色砂、及人造轻骨料等，也可以将它们进行组合。特别是在以提高流动性、自愈效果为目的的用途中，优选使用二氧化硅质的硅砂、石灰砂，细骨料的粒度优选JIS6～8号。通过使细骨料的粒度在上述范围内，能够得到充分的流动性及自愈效果。
相对于水泥100质量份而言，细骨料的含有比例优选为40质量份以上300质量份以下，更优选为45质量份以上275质量份以下，进一步优选为50质量份以上250质量份以下。通过使细骨料的含有比例在上述范围内，能够得到充分的流动性及自愈效果。
从提高自愈效果的观点考虑，本发明的修补砂浆材料可以与水泥、膨胀材料及/或快硬材料、聚合物乳液、纤维、细骨料一起含有亚硝酸盐。作为亚硝酸盐，没有特别限定，可举出亚硝酸锂、亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙、亚硝酸镁、及亚硝酸钡，其中，优选自愈效果优异、对碱骨料反应无影响的亚硝酸锂及亚硝酸钙。作为亚硝酸盐的形态，没有特别限定，可以是粉体或溶液。
相对于水泥100质量份而言，亚硝酸盐的含有比例优选为2质量份以上20质量份以下，更优选为5质量份以上18质量份以下，进一步优选为7质量份以上16质量份以下。通过使亚硝酸盐的含有比例在上述范围内，能够提高流动性、提高自愈效果。
从流动性、自愈效果的提高、以及使尺寸稳定性良好的观点考虑，本发明的修补砂浆材料可以与水泥、膨胀材料及/或快硬材料、聚合物乳液、纤维、细骨料一起含有二氧化硅质微粉末。
作为二氧化硅质微粉末，可举出高炉水碎炉渣微粉末等潜在水硬性物质、飞灰、硅灰等火山灰物质，其中，优选为硅灰。
硅灰的种类没有限定，从流动性的观点考虑，更优选使用含有10％以下ZrO2作为杂质的硅灰、酸性硅灰。酸性硅灰是指：将硅灰1g投入纯水100cc中并搅拌，此时的上清液的pH显示5.0以下的酸性的硅灰。
二氧化硅质微粉末的粉末度没有特别限定，通常，高炉水碎炉渣微粉末和飞灰以Blaine值计在3,000cm2/g以上9,000cm2/g以下的范围内，硅灰以BET比表面积计在2万cm2/g以上30万cm2/g以下的范围内。
相对于水泥100质量份而言，二氧化硅质微粉末的含有比例优选为1质量份以上20质量份以下，更优选为2质量份以上15质量份以下，进一步优选为3质量份以上10质量份以下。通过使二氧化硅质微粉末的含有比例为上述下限值以上，能够改善强度呈现性、提高耐酸性、确保适用期、以及使尺寸稳定性良好。另外，通过使二氧化硅质微粉末的含有比例为上述上限值以下，能够提高流动性。
本发明中，可以在不对性能造成不良影响的范围内使用消泡剂。消泡剂是以抑制在混炼中混入的空气量为目的而使用的。
作为消泡剂的种类，只要不对固化砂浆的强度特性造成显著的不良影响，则没有特别限定，能够使用液体状及粉末状中的任一者。例如可举出聚醚系消泡剂、多元醇的酯化物、烷基醚等多元醇系消泡剂、烷基磷酸酯系消泡剂、有机硅系消泡剂等。
相对于水泥100质量份而言，消泡剂的含有比例优选为0.002质量份以上0.5质量份以下，更优选为0.005质量份以上0.45质量份以下，进一步优选为0.01质量份以上0.4质量份以下。通过使消泡剂的含有比例为上述下限值以上，能够充分呈现消泡效果。另外，通过使消泡剂的含有比例为上述上限值以下，能够抑制流动性的降低、自愈效果的降低。
本发明中，可以在不对性能造成不良影响的范围内，在实质上不阻碍本发明目的的范围内使用缓凝剂、气体发泡物质、减水剂、调凝剂、AE剂、防锈剂、疏水剂、抗菌剂、着色剂、防冻剂、石灰石微粉末、高炉逐渐冷却炉渣微粉末、下水污泥焚烧灰或其熔融炉渣、城市垃圾焚烧灰或其熔融炉渣、及纸浆渣焚烧灰等混合材料、增粘剂、及收缩降低剂、聚合物、膨润土、海泡石等粘土矿物、以及、水滑石等阴离子交换体等中的一种或二种以上。
本发明的修补砂浆材料中，各材料的混合方法没有特别限定，可以在施工时将各材料混合，也可以预先将一部分或者全部混合。
作为混合装置，可以使用现有的任意装置，例如倾翻式搅拌机、Omni搅拌机、亨舍尔混合机、V型混合机、Pro-shear混合机及诺塔搅拌机等。
本发明的修补砂浆组合物含有前述的本发明的修补砂浆材料和水，修补砂浆材料和水混炼而成。
本发明的混炼水量根据使用的目的·用途、各材料的含有比例而变化，因此没有特别限定，相对于修补砂浆材料100质量份而言，优选为10质量份以上70质量份以下，更优选为14质量份以上65质量份以下，进一步优选为16质量份以上60质量份以下。通过使混炼水量为上述下限值以上，能够得到良好流动性，能够提高自愈效果。另外，通过使混炼水量为上述上限值以下，容易确保流动性、自愈效果。
使用本发明的修补砂浆材料的修补方法可举出：加入规定的水进行混炼，使用镘涂工具涂布于修补位置的方法；在修补位置灌浆的方法；根据情况，在不影响施工的情况下，使用泵压送混炼后的砂浆，在修补位置使用压缩空气进行吹散，用镘刀精修的方法。混炼方法为将材料投入桶等容器并利用手持式搅拌机进行混炼的方法；使用盘型混合机等进行混炼的方法即可。本发明的修补砂浆组合物通过混炼、涂布而成为固化体。
作为具体的修补方法，作为例子可举出用喷水器除去劣化的混凝土部分后，涂布底涂层。然后，用镘刀涂布混炼后的砂浆、或通过吹喷进行涂布。在墙面、屋顶面的情况下，当是30mm左右的修复厚度时，涂布1次并用镘刀精修表面即可。在大于30mm的修复厚度的情况下，分割成多层进行修复。此时，为了使再浇注面平滑，设为粗加工状态并使得能够确保附着力，而不进行镘刀精修。另外，再浇注时机根据外界气温等而变化，但只要在用手指触摸先涂布好的砂浆时固化至不下陷的程度的阶段进行再浇注即可。最后，以使表面变得平滑的方式进行镘刀精修。为了进行更仔细的施工，优选使用养护片材、养护剂等实施防止干燥对策。
实施例
以下，基于本发明的实验例来进一步说明本发明，但本发明不限定于此。
实验例1
以下述方式进行制备，得到修补砂浆材料：相对于水泥100质量份而言，含有膨胀材料10质量份、聚合物乳液5质量份、纤维0.6质量份，相对于水泥100质量份而言按照表1所示的质量份含有快硬材料、细骨料、亚硝酸盐。接下来，针对该修补砂浆材料，利用X射线荧光衍射测定SO3含量，并且，利用X射线荧光衍射测定MgO含量，在此基础上，在考虑其测定值的同时，以使得最终的修补砂浆材料中成为下述表1中记载的SO3含量及MgO含量的方式混合含SO3外加剂(材质名：硫酸钠)、含MgO外加剂(材质名：碳酸镁)，从而制备修补砂浆材料。
相对于所得到的修补砂浆材料100质量份而言，用水23质量份进行混炼，从而制备修补砂浆组合物。
测定所制备的砂浆的流动性、自愈效果。结果示于表1。
<使用材料>
·水泥：试制水泥(水泥工厂的调合原料及化学成分的调整中使用各种市售的纯药。)、Blaine值3,450cm2/g
·膨胀材料：配合CaO原料、Al2O3原料、SiO2原料、CaSO4原料，混合粉碎后，于1,200℃进行烧成，合成熔块，使用球磨机粉碎成以Blaine比表面积计为3,000cm2/g，从而制作膨胀材料。需要说明的是，硫硅钙石的鉴定和含量是基于利用荧光X射线求出的化学组成和粉末X射线衍射的鉴定结果，通过计算求出的。膨胀材料100质量份中包含的硫硅钙石的含量示于表1。
·快硬材料A：使用以成为CaO43％、Al2O353％的方式配合CaO原料、Al2O3原料并且用电炉进行熔融·骤冷而成的非晶质铝酸钙，玻璃化率98％以上、Blaine比表面积6,050cm2/g，在铝酸钙100质量份中混合150质量份石膏而成的快硬材料。
·快硬材料B：甲酸钙、试剂
·快硬材料C：硝酸钙、试剂
·聚合物乳液：聚丙烯酸酯再乳化树脂、市售品、水分率0.8％、密度0.5g/mL
·纤维：维纶纤维、纤维长6mm、纤度6.6dtex、干强度1,850N/mm2、干伸长率6.0％
·水：自来水
·细骨料：使用将50％为0.6mm以下和50％为0.6～1.2mm的石灰砂进行混合而成的细骨料。
·亚硝酸盐：使用亚硝酸锂水溶液、固态成分浓度40％。表1所示的质量份表示固态成分的量。
<测定项目>
·流动性：按照JIS R 5201，在20℃环境下测定流动度。
·自愈效果：按照JISA6206，在钢筋约束条件下，以10cm×10cm×40cm的形状浇筑修补材料，在材龄56天后，在供试体表面安装应变计并进行弯曲试验，在产生开裂宽度为0.1mm的开裂的时间点结束弯曲试验。然后，重复5次下述循环：在湿度98％、35℃的条件下静置28天后，在湿度60％、20℃的条件下静置7天。测定开裂封闭了的面积比例(封闭的面积/产生开裂的面积)，从而确认自愈效果。
[表1]
表1
根据表1的结果可知，确认到通过含有特定量的SO3、MgO从而表现出高的流动性、自愈效果。
产业上的可利用性
本发明的修补砂浆材料通过含有特定量的SO3、MgO，可以提供具有高的流动性、自愈效果的修补砂浆材料、修补砂浆组合物及固化体。因此，能够广泛用于上下水、农业用水、铁路、电力、道路、建筑等中使用的混凝土结构物的修补工法、其它间隙充填、与增强钢筋的固定等、土木、建筑领域。
Claims (8)
1.修补砂浆材料，其是含有水泥、膨胀材料、聚合物乳液、纤维、细骨料的修补砂浆材料，其中，所述膨胀材料含有硫硅钙石。
2.如权利要求1所述的修补砂浆材料，其中，SO3的量为0.5质量％以上10.0质量％以下、MgO的量为0.1质量％以上3.0质量％以下。
3.如权利要求1或2所述的修补砂浆材料，其中，相对于所述膨胀材料100质量份而言，所述硫硅钙石的含量为0.05质量份以上20质量份以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的修补砂浆材料，其还包含快硬材料，该快硬材料含有铝酸钙，
所述铝酸钙的CaO/Al2O3摩尔比为1.2以上3.0以下，
相对于所述水泥100质量份而言，所述铝酸钙的含有比例为2质量份以上20质量份以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的修补砂浆材料，其中，相对于所述水泥100质量份而言，所述细骨料的含有比例为40质量份以上300质量份以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的修补砂浆材料，其还含有亚硝酸盐，
相对于水泥100质量份而言，所述亚硝酸盐的含有比例为2质量份以上20质量份以下。
7.修补砂浆组合物，其含有权利要求1～6中任一项所述的修补砂浆材料和水。
8.固化体，其是使用权利要求7所述的修补砂浆组合物而成的。
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