JP2001213653A - モルタル組成物及び水路の補修方法並びに水路構造 - Google Patents
モルタル組成物及び水路の補修方法並びに水路構造Info
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Abstract
路のインバート面を容易に補修することができるモルタ
ル組成物及び水路の補修方法並びに水路構造を提供する
こと。 【解決手段】 (工程1)接着性及び耐久性の向上のた
めに、コンクリートで形成された導水路1のインバート
面3のうち、表面が劣化して脆弱となった部分(コンク
リートの劣化面5)を除去し、コンクリート内部の非劣
化部分7を露出させる。(工程2)表面固化、吸水調
整、素地の均一化のために、非劣化部分7の表面に特殊
モルタルを塗布して、接着増強層9を形成する。(工程
3)インバート面3の平滑化、導水路1の耐久性の向上
のために、接着増強層9の表面に、碍子屑等を混入した
モルタル組成物を、平均30mmの厚さで塗布して、補
修層11を形成する。
Description
の導水路等のインバート面の補修に利用できる物であ
り、モルタル組成物及び水路の補修方法並びに水路構造
に関する。
導水路を介して水を導入し、その水の落差を利用して発
電を行っているものがある。この導水路としては、例え
ばコンクリートから形成されたU字溝の構造のものがあ
るが、長期間の利用の間に、導水路のインバート面が、
流水摩耗や土砂を含んだ流水の衝撃等によって、破損や
剥離が生じていた。
であるが、時として、側壁面からの応力を支える底面を
いう(以下同様)。この対策として、コンクリートを全
面撤去して、再度新たにコンクリートを打ち直す方法
や、インバート面の破損部分等を切削して、コンクリー
トを打ち増す方法が実施されていた。
た方法は下記の問題があり、必ずしも十分ではない。例
えば、コンクリートを全面撤去する方法では、全面撤去
した際に、周囲の側壁の土圧により、側面に亀裂等が発
生する危険性がある。
では、コンクリートの摩耗深さ、劣化の深さ、及び打ち
増しのコンクリートの耐久性を確保する等の条件から、
打ち増し厚みを決定するが、一定以上のコンクリート厚
みを形成する必要があり、必ずしも簡易な方法ではな
い。
山間地の場合には、コンクリートの調達が容易ではな
く、撤去したコンクリートの処理が必要であり、工事費
用や工期面から有利な方法とは言えない。しかも、廃材
が発生し、環境に負荷を与えるという問題がある。
場調合モルタルにて、インバート面を補修する技術も試
みられているが、工事現場が山間地が多く、良質な骨材
の調達が容易ではない。一方、上述した技術とは別に、
電力事業によって排出される、使用済みの廃棄電路用碍
子の有効利用の検討が急務となっている。
18041号公報には、碍子屑をモルタル組成物の骨材
として利用する技術が開示されているが、通常、碍子屑
は角ばっているので、従来から使用されている天然石骨
材を用いたモルタルに比べて、こて塗り作業が著しく困
難であり、実用上問題がある。
のであり、その目的は、碍子屑の有効利用を図るととも
に、例えば水路のインバート面を容易に補修することが
できるモルタル組成物及び水路の補修方法並びに水路構
造を提供することである。
るための請求項1の発明は、セメント100重量部に対
する碍子屑を必須成分とする骨材が150〜350重量
部、前記碍子屑に対するフライアッシュの重量割合が5
〜50重量%、前記碍子屑の粒径が0.05mm〜10
mmであることを特徴とするモルタル組成物を要旨とす
る。
く、フライアッシュを使用している。このうち、碍子屑
は、超高強度骨材として機能するので、本発明のモルタ
ル組成物を使用すれば、超高強度モルタルコンクリート
とすることができる。また、フライアッシュは、表面が
角ばっていないので、碍子屑とともにモルタル組成物の
主成分として用いると、左官仕上げ(金ゴテ仕上げ)の
際のコテ押えが容易であり、作業性(施工性)が高く好
適である。
規定しているが、下記に上述した数値限定の理由を説明
する。 ・セメント100重量部に対する碍子屑を必須成分とす
る骨材は、150〜350重量部であるが、150重量
部以上であると、収縮によるモルタルのひび割れが発生
し難く、また、350重量部以下であると、十分なモル
タル強度が得られる。従って、150〜350重量部が
最適である。
合は、5〜50重量%であるが、5重量%以上である
と、左官作業における作業性の向上が見られ、50重量
%以下であると、十分なモルタル強度が得られる。従っ
て、5〜50重量%が最適である。
mであるが、通常モルタルの塗り厚さは30mm程度で
あるので、碍子屑の粒径が10mm以下(望ましくは5
mm以下)であると、コテ塗りが容易となる。また、碍
子屑の粒径は、0.05mmを下回ると、モルタル強度
が大きく低下する(望ましくは0.15mm以上)。従
って、碍子屑の粒径は、0.15〜5mmの範囲が最も
好ましい。
ルトランドセメント(普通、早強など)、アルミナセメ
ントなど、建築土木分野で通常使用されているセメント
を使用でき、このセメントは、モルタルの結合材とな
る。 ・碍子屑とは、例えば電路用碍子を粉砕した屑であり、
通常は角ばった形状をしている。この碍子屑としては、
グリースなどの汚染物や金属金具を含まないものの粉砕
品を使用することが望ましい。
は、碍子屑に必要に応じて珪石、珪砂、山砂、川砂等、
不純物のない通常左官工事で使用されるものを混入した
骨材を用いることができる。 ・フライアッシュとは、石炭火力発電所から排出され
る、JISA6201コンクリート用フライアッシュ等
に規定する微粉炭で、燃焼ボイラーから集塵機で採取す
る微少な灰の粒子などであり、その表面は角ばっておら
ず、通常ほぼ球形である。
骨材、及びフライアッシュの主成分に加え、合成樹脂も
主成分とする前記請求項1に記載のモルタル組成物を要
旨とする。本発明では、更に合成樹脂を主成分としてい
る。
上の働きをするものであり、この合成樹脂としては、例
えばモルタル混和用に開発されているアクリル系、アク
リル−スチレン共重合系、エチレン酢酸ビニル共重合
系、酢酸ビニルベオバ共重合系等のエマルション、また
は、これらをスプレードライして製造した粉末状の合成
樹脂を採用できる。このうち、モルタルの凝結開始時間
に著しい遅延作用を起こさないものが好適である。
対する合成樹脂の固形分の重量割合が10重量%以下で
あることを特徴とする前記請求項2に記載のモルタル組
成物を要旨とする。本発明では、セメントに対する合成
樹脂の固形分の重量割合が10重量%以下(但し当然な
がら0重量%は除く)であるが、10重量%以下である
と、モルタルにべたつきが発生せず、作業性に優れてい
る。また、凝結時間が短く、湧水により硬化初期に含水
しないので、十分な初期硬化強度が得られる。
14に規定する凝結開始時間が、4時間以下であること
を特徴とする前記請求項3に記載のモルタル組成物を要
旨とする。本発明は、モルタルの凝結開始時間を規定し
たものである。
凝結開始時間が、4時間以下(但し当然ながら0時間は
除く)であるので、凝結時間が短く、湧水により硬化初
期に含水せず、よって、十分な初期硬化強度が得られ
る。 (5)請求項5の発明は、セメントと、碍子屑を必須成
分とする骨材と、フライアッシュと、を主成分とするモ
ルタル組成物を用いて、水路のインバート面を被覆して
補修することを特徴とする水路の補修方法を要旨とす
る。
路のインバート面の補修用として用いるものであり、こ
のモルタル組成物を用いて、水路のインバート面の補修
を行うので、下記の利点がある。 ・本発明では、碍子屑の骨材を用いるので、補修部分に
十分な強度を確保できる。しかも、フライアッシュを用
いるので、補修の際の作業性(特にコテ塗り作業)が向
上する。
リートを撤去する必要がないので、作業性、工事費用、
工期面から有利である。 ・本発明では、従来の様に、多量の廃材が発生しないの
で、環境に与える負荷が極めて少ない。
きるので、良質な骨材の調達が容易である。しかも、こ
の碍子屑としては、使用済みの廃棄電路用碍子を利用で
きるので、その有効利用ができるという利点がある。 (6)請求項6の発明は、前記モルタル組成物は、前記
請求項1〜4のいずれかに記載のモルタル組成物である
ことを特徴とする前記請求項5に記載の水路の補修方法
を要旨とする。
ルタル組成物を規定したものである。この組成のモルタ
ル組成物を使用することにより、前記請求項1の数値限
定の理由にて記載したのと同様な作用効果が得られる。
力発電所の導水路であることを特徴とする前記請求項5
又は6に記載の水路の補修方法を要旨とする。本発明
は、水路を例示したものである。
用の間に、導水路のインバート面が、流水摩耗や土砂を
含んだ流水の衝撃等によって、破損や剥離が生じるの
で、この傷んだ導水路のインバート面を、上述したモル
タル組成物を用いて補修することにより、優れた効果が
得られる。
耐摩耗性、耐湿潤性が向上するだけでなく、作業性及び
コストの面でも優れている。 (8)請求項8の発明は、水路のインバート面が、セメ
ントと、碍子屑を必須成分とする骨材と、フライアッシ
ュと、を主成分とするモルタル組成物により被覆されて
いることを特徴とする水路構造を要旨とする。
たモルタル組成物により被覆されたという水路構造を有
している。この水路構造では、前記請求項5の説明に記
載した内容と同様な利点がある。 (9)請求項9の発明は、前記モルタル組成物は、前記
請求項1〜4のいずれかに記載のモルタル組成物である
ことを特徴とする前記請求項8に記載の水路構造を要旨
とする。
ルタル組成物を規定したものである。この組成のモルタ
ル組成物を使用することにより、前記請求項1の数値限
定の理由にて記載したのと同様な作用効果が得られる。
が、水力発電所の導水路であることを特徴とする前記請
求項8又は9に記載の水路構造を要旨とする。本発明
は、水路を例示したものであり、前記請求項7の説明に
記載した内容と同様な利点がある。
び水路の補修方法並びに水路構造の実施の形態の例(実
施例)を、図面を参照して説明する。 (実施例)ここでは、水力発電所の導水路のインバート
面を補修する場合を例に挙げる。
本的な手順を説明する。 (工程1)導水路のインバート面のうち、表面が劣化し
たコンクリート(コンクリートの劣化面)を除去する。 (工程2)除去した部分の表面に、接着剤として特殊モ
ルタルを塗布して、接着増強層を形成する。
を混入したモルタル組成物を塗布して、補修層を形成す
る。 b)以下、各作業工程を具体的に説明する。 (工程1) 接着性の向上及び耐久性の向上のために、図1(a)に
示す様に、コンクリートで形成された導水路1のインバ
ート面3のうち、表面が劣化して脆弱となった部分(コ
ンクリートの劣化面5)を除去する。
0kg/m2の圧力にて水を噴射し、図1(b)に示す
様に、コンクリートの劣化面5を除去して、コンクリー
ト内部の非劣化部分7を露出させる。 (工程2) 次に、表面固化、吸水調整、素地の均一化を目的とし
て、図1(c)に示す様に、非劣化部分7の表面に、例
えば下記表1の組成の特殊モルタルを塗布して、接着増
強層9を形成する。
る刷毛塗り、エアーガン又はスプレーガンによる吹き付
けを採用できる。
上を目的として、図1(d)に示す様に、接着増強層9
の表面に、例えば下記表2の示す組成の碍子屑等を混入
したモルタル組成物を、平均30mmの厚さで塗布し
て、補修層11を形成する。
ルを、金ゴテにより塗り付ける方法を採用できる。
成物を用いた水路の補修方法及び水路構造の評価につい
て説明する。前記水力発電所の導水路1における試験結
果によれば、上述した本実施例の碍子屑混入モルタル組
成物を用いたところ、コテ塗りは良好で、モルタルのだ
れも無く、しまりが早くコテ押さえが容易であるとの評
価を得た。
ところ、ひび割れや変形もなく、モルタル表面層の摩耗
も観察されなかった。 d)上述した評価により明らかな様に、本実施例では、
前記組成のセメント、碍子屑、フライアッシュを用いる
ので、導水路1のインバート面3の補修を好適に行うこ
とができる。
利用の間に、導水路1のインバート面3が、流水摩耗や
土砂を含んだ流水の衝撃等によって、破損や剥離が生じ
るので、この傷んだ導水路1のインバート面3を、上述
したモルタル組成物を用いて補修することにより、下記
に述べる様に、土砂や水に対する耐衝撃性、耐摩耗性、
耐湿潤性等における優れた効果が得られるだけでなく、
作業性及びコストの面でも優れている。
して機能するので、補修層11は極めて硬質なモルタル
コンクリートとなる。また、フライアッシュは、表面が
角ばっていないので、左官仕上げの際のコテ押えが容易
であり、作業性が高くなる。 ・また、セメント100重量部に対する骨材(珪砂+碍
子屑)は、318重量部であり、好適な150〜350
重量部の範囲内である。従って、収縮によるモルタルの
ひび割れが発生し難く、且つ十分なモルタル強度が得ら
れる。
重量割合は、8.9重量%と、好適な5〜50重量%の
範囲内である。従って、左官作業における作業性の向上
が見られ、且つ十分なモルタル強度が得られる。 ・その上、碍子屑の粒径は、0.15〜2.5mmであ
るので、コテ塗りが容易であり、且つ十分なモルタル強
度が得られる。 (実施例2)次に、実施例2について説明するが、前記
実施例1と同様な部分の説明は省略する。
屑混入モルタル組成物として、セメント、碍子屑、フラ
イアッシュに、合成樹脂を加えたものを使用している。
ここで、合成樹脂としては、アクリル−スチレン共重合
系エマルション(BASF社製、商品名;アクロナール
295D)を用いた。
アッシュに、合成樹脂を加えた碍子屑混入モルタル組成
物を使用しているので、更に、接着性の向上や摩耗性を
改善するという利点がある。また、セメントに対する合
成樹脂の固形分の重量割合は、6.8重量%であり、好
適な10重量%以下の範囲である。従って、モルタルに
べたつきが発生せず、作業性に優れている。しかも、凝
結時間が短く、湧水により硬化初期に含水しないので、
十分な初期硬化強度が得られる。
結開始時間は、2時間50分であり、JIS A521
0に規定する凝結開始時間の4時間以下の範囲である。
従って、凝結時間が短く、湧水により硬化初期に含水せ
ず、よって、十分な初期硬化強度が得られる。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
成物及び水路の補修方法並びに水路構造によれば、例え
ば水路のインバータ面の補修を行う場合に、耐衝撃性、
耐摩耗性等の基本性能に優れるだけでなく、その作業性
の高さ、環境負荷の低さ、廃棄物利用性の高さ、コスト
面等において優れたものである。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 セメント100重量部に対する碍子屑を
必須成分とする骨材が150〜350重量部、前記碍子
屑に対するフライアッシュの重量割合が5〜50重量
%、前記碍子屑の粒径が0.05mm〜10mmである
ことを特徴とするモルタル組成物。 - 【請求項2】 前記セメント、骨材、及びフライアッシ
ュの主成分に加え、合成樹脂も主成分とする前記請求項
1に記載のモルタル組成物。 - 【請求項3】 前記セメントに対する合成樹脂の固形分
の重量割合が10重量%以下であることを特徴とする前
記請求項2に記載のモルタル組成物。 - 【請求項4】 JIS A5214に規定する凝結開始
時間が、4時間以下であることを特徴とする前記請求項
3に記載のモルタル組成物。 - 【請求項5】 セメントと、碍子屑を必須成分とする骨
材と、フライアッシュと、を主成分とするモルタル組成
物を用いて、水路のインバート面を被覆して補修するこ
とを特徴とする水路の補修方法。 - 【請求項6】 前記モルタル組成物は、前記請求項1〜
4のいずれかに記載のモルタル組成物であることを特徴
とする前記請求項5に記載の水路の補修方法。 - 【請求項7】 前記水路が、水力発電所の導水路である
ことを特徴とする前記請求項5又は6に記載の水路の補
修方法。 - 【請求項8】 水路のインバート面が、セメントと、碍
子屑を必須成分とする骨材と、フライアッシュと、を主
成分とするモルタル組成物により被覆されていることを
特徴とする水路構造。 - 【請求項9】 前記モルタル組成物は、前記請求項1〜
4のいずれかに記載のモルタル組成物であることを特徴
とする前記請求項8に記載の水路構造。 - 【請求項10】 前記水路が、水力発電所の導水路であ
ることを特徴とする前記請求項8又は9に記載の水路構
造。
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