JP2003035041A - ポリマーセメントモルタルからなる構造体、及び同構造体の施工方法 - Google Patents
ポリマーセメントモルタルからなる構造体、及び同構造体の施工方法Info
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Abstract
る構造体を提供すること。 【解決手段】直径約3〜16mmの小径の補強筋を、ポリ
マーセメントモルタルにより被覆する。または、既設コ
ンクリート躯体の表面に取付けた直径約3〜16mmの小
径の補強筋を、ポリマーセメントモルタルにより被覆し
て前記既設コンクリート躯体と一体化させる。
Description
モルタルからなる構造体、及び同構造体の施工方法に関
するものである。
ては、図3及び図4に示すような構造からなるものが一
般的であった。
クリート躯体100を新規の補強コンクリートで補強した
ものであり、その施工方法は、既設コンクリート躯体10
0の表面に、間隙t1(所謂かぶり)をあけて補強筋300
を配設し、前記既設コンクリート躯体100の表側に所定
の間隙tをあけて型枠200を配設し、次いで、前記型枠2
00内にコンクリート400を充填して硬化させて既設コン
クリート躯体100と一体化させたものである。なお、前
記補強筋300は、縦筋310と横筋320とから格子状に形成
されている。
るものであり、補強筋300を配設した後、同補強筋300を
囲うように型枠210を構築し、同型枠210内にコンクリー
ト400を充填して硬化させることにより得ることができ
る。t1'は補強筋300と型枠210との間隙(所謂かぶり)
である。
来の構造体は、いずれにしても、補強筋300の縦筋310及
び横筋320の直径が約19〜22mmのものを使用すること
が一般的で、構造体の強度を十分なものとするために
は、構造体の厚みtも25cm程度が必要となっていた。
較的大であることに起因している。すなわち、かかる骨
材が均一に行き渡るようにするためには、補強筋300を
構成する縦筋310及び横筋320のピッチを大きくするとと
もに(骨材が補強筋300でつかえると、その下方に空洞
部分が形成されやすくなる)、型枠200(210)の間隔を大
きくしなければならず、また、縦筋310及び横筋320のピ
ッチを大きくすると、強度面からして、補強筋300自体
の直径も19〜22mm程度のものが必要となっていた。
いように、中性化深度を考慮して、補強筋300と型枠200
(210)との間隙t1(t1')、所謂かぶりを少なくとも30〜
40mm以上(通常は100mm程度)必要としていた。
0mm以上になり、一定のスペース内にかかる構造体を
構築した場合、有効空間が狭くなってしまうという問題
があった。
リートを一体化させようとすると、旧コンクリートであ
る既設コンクリート躯体100の表面を目荒らししたり、
差し筋したり、あるいは接着力を増強するためのプライ
マー塗布などが必要になって工数が増加していた。
きるポリマーセメントモルタルからなる構造体、及び同
構造体の施工方法を提供することを目的としている。
に、請求項1記載の本発明では、直径約3〜16mmの小
径の補強筋を、ポリマーセメントモルタルにより被覆し
てなるポリマーセメントモルタルからなる構造体とし
た。
ンクリート躯体の表面に取付けた直径約3〜16mmの小
径の補強筋を、ポリマーセメントモルタルにより被覆し
て前記既設コンクリート躯体と一体化させたことを特徴
とするポリマーセメントモルタルからなる構造体とし
た。
リマーセメントモルタルの厚さを40〜150mmとした。
強筋を、鉄、鋼、炭素繊維、ガラス、芳香族ポリアミド
樹脂などからなる合成繊維のうちから選択したものであ
ることとした。
ポリマーセメントモルタルは、アクリル酸エステル共重
合体を主成分とする複合ポリマーエマルジョンと、酸化
珪素、酸化カルシウム、酸化鉄を主成分とした主材、又
はセメント、砂を主成分としたモルタルとを混合したも
のであることとした。
求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマーセメントモ
ルタルからなる構造体の施工方法であって、型枠内に、
直径約3〜16mmの小径の補強筋を配設した後、前記型
枠内にポリマーセメントモルタルを充填することを特徴
とするポリマーセメントモルタルからなる構造体の施工
方法とした。
求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマーセメントモ
ルタルからなる構造体の施工方法であって、既設コンク
リート躯体の表面に、直径約3〜16mmの小径の補強筋
を取付け、同補強筋を被覆するように、ポリマーセメン
トモルタル層を形成し、同ポリマーセメントモルタル層
と前記既設コンクリート躯体とを一体化させることを特
徴とするポリマーセメントモルタルからなる構造体の施
工方法とした。
ポリマーセメントモルタル層を、吹き付け、刷け塗り、
こて塗り、充填のうちからいずれかを選択するか、若し
くは組合わせて形成することとした。
ルタルからなる構造体は、直径約3〜16mmの小径の補
強筋を、ポリマーセメントモルタルにより被覆したもの
である。
ることで、砂利などの粗骨材が不要で目が細かくなり、
補強筋をきわめて小径のものとしてピッチを細かくする
ことができ、従来と同等の強度を保持しながら、構造体
の全体厚みを薄くすることができる。
ど、様々なコンクリート構造体に適用が可能であり、し
かも、新設するだけでなく、既設コンクリート躯体にポ
リマーセメントモルタルを一体化させて構築することも
できる。
取付けた直径約3〜16mmの小径の補強筋を、ポリマー
セメントモルタルにより被覆して前記既設コンクリート
躯体と一体化させるものであり、既設コンクリートの補
強構造体とすることができる。
ルタルの厚さを40〜150mmとすることができる。これ
は、従来250mm程度の厚みが必要だったのに対してき
わめて薄いものであり、一定のスペースに構造体を構築
した場合、有効空間を大幅に拡大することができる。
ガラス繊維、若しくは芳香族ポリアミド樹脂などからな
る合成繊維のうちから選択することができる。しかも、
補強筋の形状としては、棒状、網状、シート状、繊維状
どのような形態でもよい。すなわち、補強筋を特に限定
することなく、既存のものを利用することができ、いず
れの種類の補強筋を使用しても、薄くて強固な構造体を
構築することが可能である。
ーサなどを用いて仮固定し、アンカー若しくは接着剤を
用いて固定する従来の工法が採用できる。
は、アクリル酸エステル共重合体を主成分とする複合ポ
リマーエマルジョンと、酸化珪素、酸化カルシウム、酸
化鉄を主成分とした主材、又はセメント、砂を主成分と
したモルタルとを混合したものであることが好ましい。
複合ポリマーエマルジョンと主材又はモルタルとの混合
割合は1:3〜10とすることが望ましい。
使用し、また助材としてアミノ酸の一つで動物性蛋白質
に多く含まれているグリシンを使用するとよい。
ば、極めて高い付着力、引張強度、曲げ強度、耐水性、
耐疲労性を有し、かつ柔軟性を有するので十分な靭性を
備えており、また、せん断強度も通常のコンクリートの
1.5〜2倍程度あるので、薄くても十分な強度及び耐久
性を有するものとなる。たとえば、補強筋に対するかぶ
り厚みを6〜8mm程度まで薄くすることが可能とな
る。したがって、構造体自体の重量も軽くなり、全体構
造としての負担が少なくなる。
であった場合、新しいモルタルを旧いコンクリートと一
体化するための差し筋も不要であり、さらに、既設コン
クリート躯体が変位したりしてもその動きに追従するの
で、後に補強部分がひび割れしたり剥離したり、あるい
は崩壊することを確実に防止することができる。
は中性化深度が、通常のコンクリートに比べて1/5程
度であり、なおかつ防錆機能を果たすことが確認されて
いるので、内部の補強筋の錆びによる劣化を防止するこ
とができる。なお、防錆機能のメカニズムとしては、セ
メント成分の強アルカリ化環境下で補強筋などの表面に
水化酸化鉄(II)である酸化皮膜、いわゆる不動酸化物の
一種である黒サビを発生させ、補強筋の腐食を防止する
ものである。
タルは無害であり、なおかつ引火、爆発、中毒のおそれ
がなく、施工時の安全性及び施工後の使用時についても
安全性を確保することができる。
なる構造体の施工方法としては、型枠内に、直径約3〜
16mmの小径の補強筋を配設した後、前記型枠内にポリ
マーセメントモルタルを充填することが第一の方法とな
る。すなわち、これは新設の場合である。
ート躯体の表面に、直径約3〜16mmの小径の補強筋を
取付け、同補強筋を被覆するように、ポリマーセメント
モルタル層を形成し、同ポリマーセメントモルタル層と
前記既設コンクリート躯体とを一体化させることが挙げ
られる。すなわち、これは既設コンクリートの補強の場
合である。
り、差し筋したり、あるいは接着力を増強するためのプ
ライマー塗布などが不要となる。
を形成するには、吹き付け、刷け塗り、こて塗り、充填
のうちからいずれかを選択するか、若しくは組合わせれ
ばよい。
ば、薄型であってなおかつ十分な強度を有する構造物を
構築することができるので、同一スペースに構造物を構
築する場合に有効利用空間を広くとることができる。
説明する。 (第1実施例)図1は第1実施例に係るポリマーセメン
トモルタルからなる構造体の施工法の説明図であり、既
設コンクリート躯体である壁体1にポリマーセメントモ
ルタル2を一体化して新たな構造体を構築することがで
きる。
体1の表面に、直径約3〜16mmの小径の補強筋3を取
付け、同補強筋3を被覆するように、ポリマーセメント
モルタル2を塗りこんでポリマーセメントモルタル層を
形成し、同ポリマーセメントモルタル層と前記壁体1と
を一体化させるようにしている。
するには、ポリマーセメントモルタル2の吹き付け、刷
け塗り、こて塗り、充填のうちからいずれかを選択する
か、若しくは組合わせて行なう。本実施例では吹き付け
により、厚さを40〜150mmとしている。なお、ポリマ
ーセメントモルタル2を充填する場合は型枠(図示せず)
を用いるとよい。
ル2のかぶり厚さは6〜8mm程度でも構わないが、本
実施例では50mmの厚さでポリマーセメントモルタル層
を形成している。
けられており、壁体1への取付けは図示しないアンカー
や接着剤を利用することができる。
筋31と横筋32とを小ピッチで格子状に組み合わせて構成
したものであり、本実施例では縦筋31に直径6mmの鉄
筋を、横筋32に3.2mmの鉄筋を用いている。
鋼、炭素繊維、ガラス繊維、若しくは芳香族ポリアミド
樹脂などからなる合成繊維のうちから選択することがで
きる。そして、その形状も棒状、網状、シート状、繊維
状などにして使用することができる。
クリル酸エステル共重合体を主成分とする複合ポリマー
エマルジョンと、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化鉄を
主成分とした主材、又はセメント、砂を主成分としたモ
ルタルとを、1:3〜10の割合で混合して生成したも
のとしている。本実施例では、さらに架橋材としてZn
Oを使用するとともに、助剤としてグリシンを使用して
金属架橋を促すようにしている。
めて高い付着力、引張強度、曲げ強度を有し、さらに、
耐水性、耐疲労性を有するとともに、十分な靭性と柔軟
性を有するので、壁体1が変位したりしてもその動きに
追従するので、後に補強部分がひび割れしたり崩壊する
ことを確実に防止することができる。また、強力な付着
力を有することから、従来のような差し筋なども不要と
なる。
2を用いることで、砂利などの粗骨材が不要なので前記
したように補強筋3をきわめて小径のものとして、かつ
ピッチを細かくすることができ、従来と同等の強度を保
持しながら、構造体全体の厚みを薄くすることができ
る。
2の強力な付着力は、下記のメカニズムから生じると考
えられる。
規則的に配列した結晶構造をもっており、大きな機械的
強度や高い融点を有する優れた性質を有する一方、表面
の構造欠陥も大きく、脆性体としての特徴もある。
うとし、表面で解離した水のH+は表面の酸素と結合し
て水酸基OHを形成する。
り、また、主材中の酸化珪素の表面は極性が大きく反応
性に富んでいるので種々な有機反応が可能である。
強い酸化物で、Ca+2の成分を溶出し、水和を内部まで
進行させる。
表面水酸基の解離、イオンの吸着、分子の双極子配向な
どにより界面に電位差を生じ、電気二重層を形成させ
る。無機素材表面の電化の性質は分散、吸着、電着によ
る表面改質や素材間の吸着に大きな影響力をもつ。ま
た、この電荷はアルカリ性環境下で負電荷を帯びる。さ
らに、アルカリ性で電解質が存在する条件下では吸着量
が増大する。
質主剤が有するこのような性質を、多数の親水基をもち
屈曲性を有する水溶性のアクリル酸エステルを主成分と
する複合ポリマーエマルジョンと混和し、その相互作用
により固体表面への吸着性能の大きい、耐水性、耐環境
性に優れた接着層を形成することから、強力な付着力が
生じるものと考えられている。
強アルカリ環境にあるので、補強筋3などで発生しやす
い錆を、不動酸化物の一種でその主成分が水化酸化鉄
(II)である酸化皮膜(黒錆)に変性させて腐食を防止
することができる。したがって、補強効果をきわめて長
期間維持することができる。
モルタル2は無害であり、なおかつ引火、爆発、中毒の
おそれがなく、施工時の安全性及び施工後の使用時につ
いても安全性を確保することができる。
ず、柱、梁、床など、様々なコンクリート構造体に適用
が可能であり、しかも、上述したように既設コンクリー
ト躯体である壁体1にポリマーセメントモルタル2を一
体化させるだけでなく、新設することも可能である。 (第2実施例)図2に示したものは、第2実施例に係るポ
リマーセメントモルタルからなる構造体の施工法の説明
図であり、構造体を壁体1として、これを新設する場合
を示している。
設し、同補強筋3を囲うように型枠4を組んで、その中
にポリマーセメントモルタル2を充填するものである。
この場合でも、壁体1の厚みは50〜100mm程度でよ
く、かかる薄い構造体であっても十分な強度を得ること
ができる。
トモルタルからなる構造体は、厚みがきわめて薄いもの
となすことができ、構造体自体の重量も軽くなり、全体
構造としての負担が少なくなる。そして、一定のスペー
スに構造体を構築した場合、有効空間を大幅に拡大する
ことができる。
ントモルタル2は、中性化深度が通常のコンクリートに
比べて1/5程度であり、なおかつ防錆機能を果たすこ
とが確認されているので、内部の補強筋の錆びによる劣
化を防止することができる。
した形態で実施されるものであり、以下の効果を奏す
る。
〜16mmの小径の補強筋を、ポリマーセメントモルタル
により被覆して構築したので、砂利などの骨材が不要で
目が細かくなり、補強筋をきわめて小径のものとしてピ
ッチを細かくすることができるとともに、従来と同等の
強度を保持しながら構造体の全体厚みを薄くすることが
でき、一定のスペースに構造体を構築した場合、有効空
間を大幅に拡大することができる。
クリート躯体の表面に取付けた直径約3〜16mmの小径
の補強筋を、ポリマーセメントモルタルにより被覆して
前記既設コンクリート躯体と一体化させたことにより、
砂利などの骨材が不要で目が細かくなり、補強筋をきわ
めて小径のものとしてピッチを細かくすることができる
とともに、従来と同等の強度を保持しながら構造体の全
体厚みを薄くすることができ、一定のスペースに構造体
を構築した場合、有効空間を大幅に拡大することができ
る。
セメントモルタルの厚さを40〜150mmとしたことによ
り、構造体自体の重量も軽くなり、全体構造としての負
担が少なくなる。
筋を、鉄、鋼、炭素繊維、ガラス、芳香族ポリアミド樹
脂などからなる合成繊維のうちから選択したものである
こととしたので、特別な補強筋を使用することなく、通
常のものを通常の形態で使用して薄くて強固な構造物を
構築することができる。
マーセメントモルタルは、アクリル酸エステル共重合体
を主成分とする複合ポリマーエマルジョンと、酸化珪
素、酸化カルシウム、酸化鉄を主成分とした主材、又は
セメント、砂を主成分としたモルタルとを混合したもの
であることとしたので、極めて高い付着力、引張強度、
曲げ強度、耐水性、耐疲労性を有し、かつ柔軟性を有す
るので十分な靭性を備えており、また、せん断強度も通
常のコンクリートの1.5〜2倍程度あるので、薄くても
十分な強度及び耐久性を有するものとなる。しかも、か
かるポリマーセメントモルタルは無害でなおかつ引火、
爆発、中毒のおそれがなく、施工時の安全性及び施工後
の使用時についても安全性を確保することができる。
項1〜5のいずれか1項に記載のポリマーセメントモル
タルからなる構造体の施工方法であって、型枠内に、直
径約3〜16mmの小径の補強筋を配設した後、前記型枠
内にポリマーセメントモルタルを充填することとしたの
で、特別な工程を必要とせずに、従来よりも大幅に薄い
構造体を構築することができる。
項1〜5のいずれか1項に記載のポリマーセメントモル
タルからなる構造体の施工方法であって、既設コンクリ
ート躯体の表面に、直径約3〜16mmの小径の補強筋を
取付け、同補強筋を被覆するように、ポリマーセメント
モルタル層を形成し、同ポリマーセメントモルタル層と
前記既設コンクリート躯体とを一体化させることとした
ので、既設躯体の表面を目荒らししたり、差し筋した
り、あるいは接着力を増強するためのプライマー塗布な
どが不要となる。
セメントモルタル層を、吹き付け、刷け塗り、こて塗
り、充填のうちからいずれかを選択するか、若しくは組
合わせて形成することとしたので、特別な工法を必要と
することなく、容易に薄くて強固な構造体を得ることが
できる。
らなる構造体の施工法の説明図である。
らなる構造体の施工法の説明図である。
トで補強した場合の従来工法を示す説明図である。
明図である。
Claims (8)
- 【請求項1】直径約3〜16mmの小径の補強筋を、ポリ
マーセメントモルタルにより被覆してなるポリマーセメ
ントモルタルからなる構造体。 - 【請求項2】既設コンクリート躯体の表面に取付けた直
径約3〜16mmの小径の補強筋を、ポリマーセメントモ
ルタルにより被覆して前記既設コンクリート躯体と一体
化させたことを特徴とするポリマーセメントモルタルか
らなる構造体。 - 【請求項3】ポリマーセメントモルタルの厚さを40〜15
0mmとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の
ポリマーセメントモルタルからなる構造体。 - 【請求項4】補強筋を、鉄、鋼、炭素繊維、ガラス、芳
香族ポリアミド樹脂などからなる合成繊維のうちから選
択したものであることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載のポリマーセメントモルタルからなる構
造体。 - 【請求項5】ポリマーセメントモルタルは、アクリル酸
エステル共重合体を主成分とする複合ポリマーエマルジ
ョンと、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化鉄を主成分と
した主材、又はセメント、砂を主成分としたモルタルと
を混合したものであることを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項に記載のポリマーセメントモルタルからな
る構造体。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリ
マーセメントモルタルからなる構造体の施工方法であっ
て、 型枠内に、直径約3〜16mmの小径の補強筋を配設した
後、前記型枠内にポリマーセメントモルタルを充填する
ことを特徴とするポリマーセメントモルタルからなる構
造体の施工方法。 - 【請求項7】請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリ
マーセメントモルタルからなる構造体の施工方法であっ
て、 既設コンクリート躯体の表面に、直径約3〜16mmの小
径の補強筋を取付け、同補強筋を被覆するように、ポリ
マーセメントモルタル層を形成し、同ポリマーセメント
モルタル層と前記既設コンクリート躯体とを一体化させ
ることを特徴とするポリマーセメントモルタルからなる
構造体の施工方法。 - 【請求項8】ポリマーセメントモルタル層を、吹き付
け、刷け塗り、こて塗り、充填のうちからいずれかを選
択するか、若しくは組合わせて形成することを特徴とす
る請求項7記載のポリマーセメントモルタルからなる構
造体の施工方法。
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JP2001224349A JP4267842B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | ポリマーセメントモルタルからなる構造体、及び同構造体の施工方法 |
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