JP2007162417A - 鋼床版補修用コンクリート複合材 - Google Patents
鋼床版補修用コンクリート複合材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007162417A JP2007162417A JP2005363148A JP2005363148A JP2007162417A JP 2007162417 A JP2007162417 A JP 2007162417A JP 2005363148 A JP2005363148 A JP 2005363148A JP 2005363148 A JP2005363148 A JP 2005363148A JP 2007162417 A JP2007162417 A JP 2007162417A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- steel
- repairing
- blast furnace
- fine aggregate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 84
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 15
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 abstract 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 3
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002785 Croscarmellose sodium Polymers 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229920002978 Vinylon Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
- C04B7/527—Grinding ; After-treatment of ground cement obtaining cements characterised by fineness, e.g. by multi-modal particle size distribution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Road Repair (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
【解決手段】鋼床版補修用コンクリート複合材は、密度が3.10〜3.25g/cm3であってブレーン比表面積が500〜2000g/cm2のセメント粗粉及び/又はブレーン比表面積が500〜3000g/cm2の高炉スラグ粗粉及び/又はJIS A 5011に規定される粒度が5mm以下の高炉スラグ細骨材を、汎用コンクリート用細骨材の一部と代替して含む繊維補強超速硬コンクリートにFRP格子材が配置されている。
【選択図】図1
Description
したがって、補強プレートの設置工事などの応急補修を頻繁に行わないと、グースアスファルト舗装を施された鋼床版は供用に支障を来たすことが明らかになってきた。
しかも、補強プレートの設置工事などの応急補修は、その工事の都度に夜間通行止めか片側車線規制などの交通規制を行う必要があり、幹線道路では交通渋滞を招くため、恒久対策工法の確立が必要となっている。
しかしながら、鋼床版上面厚さの増加、及び疲労設計を配慮した溶接仕上げの精度向上などの対策は、鋼床版上面の下にUリブ材が溶接されている鋼床版において、供用下にあっては採用が不可能である。
ただし、供用下にある鋼床版は交通渋滞を避けるために、補修工事に要する時間の制約を受けることとなる。
そのため、通常のコンクリートに比べて格段に硬化速度の早い超速硬コンクリートを、同様に硬化速度が早い樹脂系の接着剤と組み合わせて用いる必要がある。
ジベルは鋼床版上面に溶接されたボルト状の突起物であり、その突起物形状によるせん断抵抗力、及び繊維補強超速硬コンクリートの付着強度により一体化が図られるものである。
したがって、その補強効果はジベルの溶接強度、及び、繊維補強超速硬コンクリートとの付着強度に依存する。
すなわち、ジベルによる一体化の補強効果は、上記の自動溶接システム、及び繊維補強超速硬コンクリートの圧縮強度の確保により、ほぼ安定したものが得られる。
そのため、本発明者らは「付着試験方法及びそれに用いる付着試験用用具」の特許出願を行った(特願2005−100705)。
しかしながら、繊維補強超速硬コンクリートは、舗装面として直接輪荷重を支持するので、その引張強度を上回る大きな応力が作用する。
また、繊維補強超速硬コンクリートは、材料及び配合面からコンクリートの体積変化を小さく抑えるような配慮がなされているが、実際は、その厚さが約70mm程度と比較的薄く、接着剤及びジベルによって約12mm程度の鋼床版と一体化されているので、わずかな体積変化が生じても拘束の程度が大きいだけに、体積変化に起因するひび割れが発生しやすい。
これを防ぐには、ひび割れ部を樹脂などで充填する必要があるが、供用下にある鋼床版において交通規制を行って前述のひび割れ充填などの補修を行う必要があるため、交通渋滞及びそれに伴う周辺環境の悪化などの市民生活への悪影響が避けがたい。
また、ひび割れ充填材の種類によってはそれ自体が収縮し、ひび割れ部を塞いでも、その近傍において新たなひび割れを誘発するおそれがある。
更には、特開2003−267765号公報には、水、セメント、骨材、膨張材を含むように配合され、打設後に硬化した時点において、セメントを含む粉体の未反応部分が残存するように構成したコンクリートが、特開2003−26460号公報には、セメント等の隙間充填用材料を、各種樹脂や植物性または動物性細胞膜等の割裂性材料にて被包した粒状体よりなる水和硬化体用混和材料が提案されている。
また、請求項6記載の鋼床版補修用コンクリート複合材は、上記効果に加えて、ひび割れ幅を微細な幅となるように有効に制御することが可能となる。
鋼床版補修用コンクリート複合材は、密度が3.10〜3.25g/cm3であってブレーン比表面積が500〜2000g/cm2のセメント粗粉及び/又はブレーン比表面積が500〜3000g/cm2の高炉スラグ粗粉及び/又はJIS A 5011に規定される粒度が5mm以下の高炉スラグ細骨材を含む繊維補強超速硬コンクリートにFRP格子材が配置されてなるものである。
また、FRP格子材と繊維補強超速硬コンクリートとを組み合わせる構造であることで、ひび割れ幅を微細とし、ひび割れ分散効果を呈することができる。
本発明に用いられる超速硬セメントは、密度2.95〜3.05g/cm3の範囲のものであり、エトリンガイトの急速な生成を利用したもので、「1クリンカータイプ」と「2クリンカータイプ」に分類される。
「1クリンカータイプ」の超速硬セメントは、超速硬成分であるカルシウムアルミネートを11CaO・7Al2O3・CaF2として、クリンカー中でエーライトと共存させ、これにII型無水石こうと少量の添加物を混合して製造される。
これに対して、「2クリンカータイプ」の超速硬セメントは、超速硬成分であるカルシウムアルミネートを単独で製造し、これにJIS R 5210規定されるポルトランドセメントと石こう・その他を適量混合したものである。
その配合割合は、通常、コンクリート1m3あたり600〜1200kg、好ましくは、700〜950kgとすることが望ましい。
本発明において平均粒径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて、0.9、1.4、1.9、2.8、3.9、5.5、7.8、11.0、16.0、22.0、31.0、44.0、62.0、88.0、125.0、176.0、250.0、350.0、500.0、700.0μmの各粒径における頻度を測定し、累計加積曲線を描き、累積頻度50%の粒径として求めたものである。
また、ブレーン比表面積は、JIS R 5201の7.に規定されているブレーン空気透過装置を用いて測定した値である。
また、密度は3.10〜3.35g/cm3の範囲であり、好ましくは3.13〜3.28g/cm3である。
本件発明における密度とは真密度を意味し、その測定方法はJIS R 5201の1.に規定されているルシャテリエフラスコを用いた密度試験である。
かかる人工軽量材としては、JIS A 5002に規定される構造用軽量コンクリート骨材の種類のうち人工軽量骨材等が例示でき、また吸水性ポリマーとしては、ポリアクリル酸、アクリル酸共重合体塩からなるポリマー、ポリビニルアルコール+ポリアクリル酸塩、イソブチレン+マレイン酸塩、デンプン+ポリアクリル酸塩、架橋カルボキシメチルセルロース等を例示することができる。
ここで、収縮低減剤を含む水溶液によりSelf‐Curing作用を期待する材料を飽和させると、ひび割れ発生時の負圧により水溶液が水と同様にひび割れ面に供給され、自己修復機能を有する材料の水和を促進するだけでなく、収縮低減剤の有する収縮低減作用(毛細管力の低減)がひび割れ面に作用し、乾燥収縮によるひび割れ幅の増大を抑制する。
このような繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、ガラス繊維、耐アルカリガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維等の合成繊維が例示でき、少なくとも1種以上を用いることができる。
長繊維としては、その長さは、3〜12mmが好ましく、繊維の長さが短くなるとひび割れ抑止効果が低下し、逆に長くなると水との混練性および施工性が悪化する。
特に好適には、例えば、鋼繊維では直径0.5mm程度、長さ25〜60mm、有機系繊維では直径数μm〜十数μmのモノフィラメント状のものを12000本程度サイジング処理したものを好適に用いることができる。
かかる補強繊維を含むことにより、ひび割れ抵抗性が向上する材料になる。
当該水の量は、水/セメント質量比が、0.3〜0.6、好ましくは0.35〜0.55となるように添加調整することが、上記効果をより有効に発現させるために好ましい。
粉末成分を予め混合する装置としては、均一に混合できるものであれば特に限定されず、既存の任意の装置を使用でき、例えば、ヘンシェルミキサー、オムニミキサー、V型ミキサーやナウターミキサー等が挙げられる。
例えばFRP格子材は、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維をビニルエステル樹脂で固めた格子状の補強筋であって、φ7μmの高強度炭素繊維(ヤング率2.4×105N/mm2程度)12,000本を1束として交互に積層し、格子筋1本当たり423本束ねたFRPを、格子間隔を50mm×50mm〜100mm×100mmの範囲で用いるものが例示でき、好ましいものである。
かかるFRP格子材は、本発明の複合体の内部に設置され、例えば図1のように配置されることで、ひび割れ幅を0.1mm以下と微細になるように制御可能な補修用超速硬コンクリート複合体の実現が可能となる。
最初に、図1に示すような鋼床版付き試験体を準備した。
模擬鋼板床版として、幅200mm×長さ1500mm×厚さ9mmの実際の現場で使用される鋼板床板と同じものを準備し、ショットブラスト機(SB−1000、株式会社フタミ製)で、鋼板表面にショットブラスト処理(鋼球:スチールショット(異形)、投射密度250kg/m2)を行った。
該鋼板の上面に表2に示す接着剤を1リットル/m2の量で塗布し、その上に50mm厚みで超速硬コンクリートを打設した。
超速硬コンクリートには、鋼繊維を混入したもの(SF)と混入しないもの(プレーン)、またそれぞれの場合でFRP格子材を入れたもの(FRP)と入れないものの合計4種類の試験体を作製・準備した(表1)。
また、超速硬コンクリートの配合を表3に示す。
更にコンクリート材料の基本性能結果も表4に示すが、圧縮強度及び弾性係数は三つの超速硬コンクリート供試体の平均で表す。
次いで、上記試験体を用いて、ひび割れ分散効果を試験する。
図2に示す鋼床版のリブ溶接部の負曲げ試験を模擬するため、図3に示すように、鋼床版を圧縮側に、コンクリートを引張り側になるように試験体をセットした。
載荷は、コンクリート打設7日後の各試験体を用いて、等曲げモーメント区間を有する静的2点曲げとし、大たわみが発生しないように、かつせん断破壊が先行しないようにスパンを定めた。
各試験体両サイドの荷重点に4箇所及び支持部に4箇所、合計8箇所に変位計(東京衡機製造所製の容量300kNの万能試験機)を取り付け、それぞれの平均値の差を算出し、荷重点の曲げモーメントによる変位(たわみ)とした。
かかる結果より、鋼繊維を混入することによって、引張側コンクリートにひび割れが発生した後も荷重の増加が認められ、さらにFRP格子材を挿入することでより大きな荷重の増加が認められた。
これよりFRP格子材が設置されてない場合(表1中の複合体1及び3)は、試験体中央部1個所にひび割れが発生し、当該ひび割れが成長したが、FRP格子材が設置されている場合(表1中の複合体2及び4)は、ひび割れ発生個所が分散し、その間隔はFRP格子材のピッチ(50mm)に相当した。
また、FRP格子材と鋼繊維を含むコンクリート(表1中の複合材4)とを組み合わせることによって、変位が50mmという設計荷重を超えた載荷状況においてもひび割れの分散が図れ、しかもひび割れ幅が大幅に抑制されることが確認された。
その結果を表5に示す。
上記ひび割れ分散効果試験に用いた、ひび割れ分散効果が大きく、ひび割れ幅の抑制効果が得られたFRP格子材と鋼繊維補強超速硬コンクリートを組み合わせた複合材(表1中の複合材4)を用いて、鋼板を用いない以外は上記ひびわれ分散効果試験と同一寸法の試験体によって自己修復機能試験を実施した。
具体的には、表3に示す配合割合で配合されたコンクリート中の細骨材の20質量%をセメント粗粉又は高炉スラグ粗粉に置換したコンクリート、セメント粗粉を細骨材に対して10質量%及び高炉スラグ細骨材を細骨材に対して50質量%置換したコンクリート、更には、これらのコンクリートの細骨材の5質量%を、収縮低減剤を含む水溶液(50%質量濃度溶液)で飽和させた平均粒径が5mm以下の人工細骨材を配合したコンクリートと配合しないコンクリートとを用いて(表7)、鋼板を用いない以外は上記ひび割れ分散効果試験と同様にして、図1に示す試験体を新たに作製した。
これらのセメント粗粉、高炉スラグ粗粉及び高炉スラグ細骨材は、コンクリートに自己修復作用を付与するものである。
当該自己修復機能試験に使用した各材料を、表6に示す。
表7に示す7つの試験体を、図3と同様に載荷し、除荷後のひび割れ幅が0.1mm程度となるように、各試験体の側面及び底面を2箇所づつ金属箔のスペーサーによって保持した。
一方、収縮低減剤を含む水溶液で飽和させた5mm以下の人工軽量骨材を含む3種類の試験体は、温度20℃、湿度70%の恒温恒湿室に1ヶ月静置し、ひび割れ部の閉塞状況を観測した。それらの結果を表7に示す。
すなわち、セメント粗粉、高炉スラグ粗粉及び高炉スラグ細骨材材料を配合した場合には、ひび割れの自己修復機能が有効に発現されたことが確認できるとともに、外部よりの水の供給がない場合であっても、補修用超速硬コンクリートに予め含まれて水を供給する人工軽量骨材を使用することで、ひび割れの自己修復機能が有効に発現できることがわかった。
Claims (6)
- 密度が3.10〜3.25g/cm3であってブレーン比表面積が500〜2000g/cm2のセメント粗粉及び/又はブレーン比表面積が500〜3000g/cm2の高炉スラグ粗粉及び/又はJIS A 5011に規定される粒度が5mm以下の高炉スラグ細骨材を含む繊維補強超速硬コンクリートとFRP格子材とを組み合わせた複合材からなることを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
- 請求項1記載の鋼床版補修用コンクリート複合材において、前記セメント粗粉、高炉スラグ粗粉及び高炉スラグ細骨材を、超速硬コンクリートに用いる汎用細骨材の一部と代替して用いることを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
- 請求項2記載の鋼床版補修用複合材において、超速硬コンクリート1m3あたり600〜1200kg配合する汎用細骨材の10〜40質量%を、上記セメント粗粉または高炉スラグ粗粉に、該汎用コンクリート用細骨材の20〜70質量%を上記高炉スラグ細骨材に代替することを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
- 請求項1〜3いずれかの項に記載した鋼床版補修用複合材において、繊維補強超速硬コンクリートに含まれる補強用繊維は、鋼繊維、ステンレス繊維、ガラス繊維、炭素繊維及び合成繊維の少なくとも1種類以上含むことを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
- 請求項3又は4記載の鋼床版補修用複合材において、更に、上記汎用細骨材の4〜8質量%を人工軽量骨材及び/又は吸水性ポリマーに代替することを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
- 請求項1〜5いずれかの項記載の鋼床版補修用複合材において、上記FRP格子材は、格子状にFRP補強筋を有し、複合体内部に配置されることを特徴とする、鋼床版補修用コンクリート複合材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005363148A JP4989068B2 (ja) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | 鋼床版補修用コンクリート複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005363148A JP4989068B2 (ja) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | 鋼床版補修用コンクリート複合材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007162417A true JP2007162417A (ja) | 2007-06-28 |
JP4989068B2 JP4989068B2 (ja) | 2012-08-01 |
Family
ID=38245642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005363148A Active JP4989068B2 (ja) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | 鋼床版補修用コンクリート複合材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4989068B2 (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008247620A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kajima Road Co Ltd | 鋼床版補修用モルタル複合材料 |
JP2009035900A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Univ Nihon | 床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置 |
JP2010031613A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Ube Machinery Corporation Ltd | 合成床版 |
US20120079962A1 (en) * | 2009-01-21 | 2012-04-05 | Jose Garcia | Cementitious compositions having coarse ground blast furnace slag and methods of making and using the same |
JP2013032653A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鋼橋の部分複合構造および部分複合構造化工法 |
JP2013103849A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Univ Of Tokyo | セメント混和材およびセメント組成物 |
CN103526678A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 中南林业科技大学 | 一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法 |
JP2014012989A (ja) * | 2013-10-09 | 2014-01-23 | Hanshin Expressway Co Ltd | 鋼セラミック合成床版 |
JP2014025324A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Taiheiyo Cement Corp | 舗装コンクリート及びその製造方法 |
JP2016179917A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社トクヤマ | 繊維補強軽量コンクリート組成物 |
JP2017115526A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 住友大阪セメント株式会社 | コンクリートの施工方法 |
CN107587624A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-16 | 东南大学 | 一种装配式抗爆防护板结构及其制备方法 |
JP2018090464A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 株式会社大林組 | 繊維補強セメント系組成物 |
CN112064851A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-11 | 杨正新 | 一种新型自溢出型修复式密肋填充块楼板 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61281057A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | 日鐵セメント株式会社 | 高強度・高耐久性モルタル・コンクリ−ト用組成物 |
JPH09183646A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-15 | Nittetsu Cement Co Ltd | 吹付けモルタル用組成物 |
JP2001322852A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Denki Kagaku Kogyo Kk | スランプ低減用吹付混和剤、吹付セメントコンクリート及び吹付方法 |
JP2003049543A (ja) * | 2001-05-29 | 2003-02-21 | Hiroshima Kasei Ltd | コンクリート補修方法 |
JP2004123452A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 水硬性セメント組成物およびそれを使用してなるセメントコンクリート |
JP2004346702A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Takashi Miura | 鋼製床版の補強舗装方法及び補強舗装床版 |
JP2005281015A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Taiheiyo Cement Corp | セメント板およびその製造方法 |
JP2005289714A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Taiheiyo Material Kk | 耐食性モルタル・コンクリート |
-
2005
- 2005-12-16 JP JP2005363148A patent/JP4989068B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61281057A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | 日鐵セメント株式会社 | 高強度・高耐久性モルタル・コンクリ−ト用組成物 |
JPH09183646A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-15 | Nittetsu Cement Co Ltd | 吹付けモルタル用組成物 |
JP2001322852A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Denki Kagaku Kogyo Kk | スランプ低減用吹付混和剤、吹付セメントコンクリート及び吹付方法 |
JP2003049543A (ja) * | 2001-05-29 | 2003-02-21 | Hiroshima Kasei Ltd | コンクリート補修方法 |
JP2004123452A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 水硬性セメント組成物およびそれを使用してなるセメントコンクリート |
JP2004346702A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Takashi Miura | 鋼製床版の補強舗装方法及び補強舗装床版 |
JP2005281015A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Taiheiyo Cement Corp | セメント板およびその製造方法 |
JP2005289714A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Taiheiyo Material Kk | 耐食性モルタル・コンクリート |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008247620A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kajima Road Co Ltd | 鋼床版補修用モルタル複合材料 |
JP2009035900A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Univ Nihon | 床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置 |
JP2010031613A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Ube Machinery Corporation Ltd | 合成床版 |
US20120079962A1 (en) * | 2009-01-21 | 2012-04-05 | Jose Garcia | Cementitious compositions having coarse ground blast furnace slag and methods of making and using the same |
US8257488B2 (en) * | 2009-01-21 | 2012-09-04 | Capitol Aggregates, Inc. | Cementitious compositions having coarse ground blast furnace slag and methods of making and using the same |
JP2013032653A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 鋼橋の部分複合構造および部分複合構造化工法 |
JP2013103849A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Univ Of Tokyo | セメント混和材およびセメント組成物 |
JP2014025324A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Taiheiyo Cement Corp | 舗装コンクリート及びその製造方法 |
JP2014012989A (ja) * | 2013-10-09 | 2014-01-23 | Hanshin Expressway Co Ltd | 鋼セラミック合成床版 |
CN103526678A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 中南林业科技大学 | 一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法 |
CN103526678B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-06-15 | 中南林业科技大学 | 一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法 |
JP2016179917A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社トクヤマ | 繊維補強軽量コンクリート組成物 |
JP2017115526A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 住友大阪セメント株式会社 | コンクリートの施工方法 |
JP2018090464A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 株式会社大林組 | 繊維補強セメント系組成物 |
CN107587624A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-16 | 东南大学 | 一种装配式抗爆防护板结构及其制备方法 |
CN107587624B (zh) * | 2017-10-09 | 2019-03-29 | 东南大学 | 一种装配式抗爆防护板结构及其制备方法 |
CN112064851A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-11 | 杨正新 | 一种新型自溢出型修复式密肋填充块楼板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4989068B2 (ja) | 2012-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4989068B2 (ja) | 鋼床版補修用コンクリート複合材 | |
Han et al. | Smart and multifunctional concrete toward sustainable infrastructures | |
Şahmaran et al. | High-early-strength ductile cementitious composites with characteristics of low early-age shrinkage for repair of infrastructures | |
WO2017171009A1 (ja) | 速硬性モルタル組成物 | |
Farzadnia et al. | Incorporation of mineral admixtures in sustainable high performance concrete | |
JP5022751B2 (ja) | 鋼床版補修用モルタル複合材料 | |
JP4709677B2 (ja) | プレミクス高靭性ポリマーセメントモルタル材料及び高靭性ポリマーセメントモルタル | |
JP5543734B2 (ja) | 補修用速硬性ポリマーセメントモルタル組成物及びその施工方法 | |
Yıldırım et al. | Engineered cementitious composites-based concrete | |
JP6508789B2 (ja) | ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法 | |
Bouzoubaa et al. | Use of fly ash and slag in concrete: A Best Practice Guide | |
Ge et al. | Sustainable ultra-high performance concrete with incorporating mineral admixtures: Workability, mechanical property and durability under freeze-thaw cycles | |
Mohammed | Mechanical properties of ultra high strength fiber reinforced concrete | |
Manickam et al. | Grouting materials and practices for century-long corrosion protection of post-tensioned concrete bridges | |
Khayat et al. | Economical and crack-free high-performance concrete for pavement and transportation infrastructure construction. | |
JP2007270470A (ja) | コンクリート構造体の補修・補強工法 | |
JP2009023878A (ja) | 断面修復用コンクリート及び当該コンクリートを用いたコンクリート構造物の断面修復工法 | |
Mavani | Fresh/mechanical/durability properties and structural performance of engineered cementitious composite (ECC) | |
Scherr | Feasibility of non-proprietary ultra-high performance concrete (UHPC) for use in highway bridges in Montana: phase II field application | |
Quezada | Investigating rapid concrete repair materials and admixtures | |
Farzad | Retrofitting of bridge elements subjected to predominantly axial load using uhpc shell | |
Sherir | Fracture energy, fatigue and creep properties of engineered cementitious composites incorporating fly ash/slag with different aggregates | |
Huang et al. | Self-Healing Cementitious Composites (SHCC) with Ultrahigh Ductility for Pavement and Bridge Construction | |
Dash | Effect of pozzolanas on fiber reinforced concrete | |
Atwood | Epoxy-Based, Rapid Setting Polymer Concretes for use in Military Airfield Repairs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111031 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120427 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4989068 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |