JP2010189871A - Pressure permeator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリートの劣化を防止するアルカリ珪酸塩浸透材を、効率的にコンクリートに加圧浸透させるための加圧式浸透装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure-type infiltration device for efficiently infiltrating concrete with an alkali silicate infiltration material that prevents deterioration of concrete.
鉄筋コンクリート構造物の劣化は、地震力及び荷重等の外力によるものを除けば、コンクリート自体の劣化と鉄筋の腐食によるものである。それらを原因又は症状に基づいて分類すると、(1)中性化、(2)塩害、(3)硫酸塩浸食、(4)凍害、(5)アルカリ骨材反応のようになり、現実に起こる劣化はこれの複数原因又は症状が同時に進行する。 Deterioration of reinforced concrete structures is due to deterioration of the concrete itself and corrosion of the reinforcing bars, except for those caused by external forces such as seismic forces and loads. If they are classified based on causes or symptoms, they become (1) neutralization, (2) salt damage, (3) sulfate erosion, (4) frost damage, (5) alkali-aggregate reaction, etc. Deterioration progresses simultaneously with multiple causes or symptoms.
これらの劣化は、全て、水を媒体にした物理・化学反応である。いわゆる生コンクリートは余剰の水分を含んでいるが、凝固乾燥とともに、セメント硬化体に化学的に取り込まれた水分及びセメント硬化体を構成するいわゆるC−S−Hゲルの中に捕捉又は吸着されたゲル水以外の水分は漸次蒸発し乾燥状態になる。このC−S−Hゲルは、セメントの水和反応によって生成するコンクリートの主要強度成分であり、単純な化学式では表せないが、3CaO・2SiO2・3H2Oが近いとされている。天然に存在する鉱物であるトベルモライトに近い構造を持つといわれている。 These deteriorations are all physical and chemical reactions using water as a medium. The so-called ready-mixed concrete contains excess water, but it was trapped or adsorbed in the so-called C—S—H gel constituting the cement hardened body and the water that was chemically incorporated into the hardened cement body with solidification and drying. Water other than gel water is gradually evaporated to a dry state. The C-S-H gel is the major strength component of the concrete produced by the hydration reaction of cement, but can not be expressed by a simple formula, 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O is close. It is said to have a structure close to tobermorite, a naturally occurring mineral.
雨水又は海水が吸水又は透水(圧力を伴う)という形で、コンクリート内部に侵入する際、種々の有害な物質を伴うので、内部の物質との間で劣化化学反応を引き起こす。また、それだけではなく、元々内部に存在している物質間(乾燥状態では安定していたにも拘わらず)での有害な化学反応が、水を媒体にして励起されたり、活性化される。 When rainwater or seawater penetrates into concrete in the form of water absorption or water permeability (with pressure), various harmful substances are involved, causing a deterioration chemical reaction with the substances inside. In addition, harmful chemical reactions between substances originally present in the interior (despite being stable in the dry state) are excited or activated using water as a medium.
従って、外部からの水の侵入を防止するか、又は大巾に減少させることにより、コンクリート内部を乾燥状態に保てれば、劣化の進行を止めるか、又は大巾に減少させることができる。 Therefore, if the inside of the concrete is kept in a dry state by preventing the entry of water from the outside or greatly reducing it, the progress of deterioration can be stopped or greatly reduced.
コンクリートの吸水及び透水を防止してコンクリートを保護するための一般的な方法は、その表面を防水施工するか、又は仕上げ(塗装、吹付け、金属パネル、タオル等)加工を施す方法である。 A general method for protecting concrete by preventing water absorption and permeation of the concrete is a method of waterproofing the surface or finishing (painting, spraying, metal panel, towel, etc.).
例えば、特許文献1には、珪酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防水剤をコンクリートに塗布又は注入して、乾燥後に散水を数回繰り返すことによってコンクリートに浸透させる技術が記載されている。
For example,
しかし、特許文献1に記載の技術は、コンクリートに浸透させるため、塗布又は注入して乾燥させたのち、乾燥及び散水を5〜7時間待ちながら少なくとも3回繰り返す必要があり、作業が非常に煩雑で、長時間を要するという問題点がある。
However, since the technique described in
特許文献2には、珪酸ソーダと珪酸カリとをモル比で1:1に混合し、更に水酸化ナトリウムを添加したコンクリート改質材が提案されており、水酸化ナトリウムの添加量を調節することによってゲル化の速度を調節する技術が記載されている。
しかし、特許文献2記載の技術は、コンクリートとカルシウムとの反応を促進させるために散水を行う必要があり、作業性が良いとは言えない。
However, the technique described in
特許文献3には、硝酸カルシウム水溶液を、アルカリ珪酸塩浸透材と相前後してコンクリートに浸透させることにより、コンクリートの半固体ゲル化反応を促進してコンクリートの劣化を防止する技術が記載されている。
アルカリ珪酸塩浸透材は、ナトリウム珪酸塩溶液又はナトリウム珪酸塩とカリウム珪酸塩の混合溶液を主成分とし、他に少量の特殊金属酸化物を含むものである。 The alkali silicate penetrating material is mainly composed of a sodium silicate solution or a mixed solution of sodium silicate and potassium silicate, and contains a small amount of special metal oxide.
コンクリートの骨材以外の部分であるセメント硬化体は多孔質の固体ゲルであり、0.01μm〜数μmの範囲の空隙を持ち、これは毛細管空隙と呼ばれる。この空隙は、セメントの水和反応によって生成したC−S−Hゲル間に残った余剰水が水和の終結と共に徐々に蒸発して空隙化したものである。コンクリート内部には、毛細管空隙の他に、(1)ひび割れ又は凝結時の分離沈降によって生じた空隙、(2)AE材使用による気泡(数10μm〜1000μm)、(3)ゲル空隙(1nm〜4nm)がある。この(1)の空隙は漏水の原因となるものであるが、この空隙は、毛細管空隙より遙かに大きく、アルカリ珪酸塩のゲル化反応では対処できない。通常、シール材又はエポキシ樹脂の注入により補修される。但し、ヘアークラックとよばれる0.1mm幅以下の空隙であれば、アルカリ珪酸塩浸透材でも対処可能である。また、(2)は独立気泡であり、(3)に含まれる水はゲルに強く拘束されていて、共に劣化化学反応には関与しない。 The cement hardened body, which is a portion other than the aggregate of concrete, is a porous solid gel having a void in the range of 0.01 μm to several μm, which is called a capillary void. The voids are formed by excess water remaining between the C—S—H gels generated by the hydration reaction of cement gradually evaporating with the end of hydration. In the concrete, in addition to capillary gaps, (1) voids generated by separation or settling at the time of cracking or setting, (2) bubbles (several tens of μm to 1000 μm) using AE material, (3) gel voids (1 nm to 4 nm) ) This (1) void causes water leakage, but this void is much larger than the capillary void and cannot be dealt with by the gelation reaction of alkali silicate. Usually, it is repaired by injection of a sealing material or epoxy resin. However, an alkali silicate permeation material can be used as long as it is a space of 0.1 mm width or less called a hair crack. Moreover, (2) is a closed cell, and the water contained in (3) is strongly restrained by the gel and does not participate in the degradation chemical reaction.
コンクリート内部には、主要強度成分であるC−S−Hゲルの他に、多量(セメント量の約1/3)の水酸化カルシウムCa(OH)2の結晶が存在し、その一部(溶解度0.18g/100gH2O)は毛細管空隙内で溶解している。また、セメント中には当初からアルカリ分(酸化ナトリウムNa2O、酸化カリウムK2O)が含まれるので、毛細管空隙中に水分が存在すると、ナトリウムイオンNa+、カリウムイオンK+、水酸化物イオンOH−及びカルシウムイオンCa2+が溶解し、本来は強塩基性(pH12.5〜13.5)である。 In addition to C—S—H gel, which is the main strength component, a large amount (about 1/3 of the cement amount) of calcium hydroxide Ca (OH) 2 crystals exist in the concrete, and part of it (solubility) 0.18 g / 100 g H 2 O) is dissolved in the capillary gap. In addition, since the cement contains an alkali component (sodium oxide Na 2 O, potassium oxide K 2 O) from the beginning, when moisture is present in the capillary gap, sodium ions Na + , potassium ions K + , hydroxides are present. Ion OH − and calcium ion Ca 2+ dissolve and are essentially strongly basic (pH 12.5 to 13.5).
毛細管空隙にアルカリ珪酸塩が浸透すると、それが溶液中のカルシウムイオンを取り込んでガラス質の半固体ゲルに変化する。このゲルは水分の多い環境下では、充分な水分(ゲル水)を吸収して体積を増し、空隙を塞ぐ。この状態では、液体及び気体の出入りが遮断される。一方、乾燥時(ゲル水は通常の遊離水よりも蒸発しにくい)には、乾燥ゲルとなって体積が減少し、気体(酸素、二酸化炭素、水蒸気)はある程度、流通する。 When the alkali silicate penetrates into the capillary void, it takes in calcium ions in the solution and turns into a glassy semi-solid gel. In an environment with a lot of moisture, this gel absorbs sufficient moisture (gel water) to increase the volume and close the gap. In this state, the entry and exit of liquids and gases are blocked. On the other hand, at the time of drying (gel water is less likely to evaporate than normal free water), it becomes a dry gel and its volume decreases, and gas (oxygen, carbon dioxide, water vapor) circulates to some extent.
このような性質を利用して、水及び海水の侵入を防止又は抑制し、それによってコンクリートの劣化の進行を遅らせ、延命を図るのに使われるのがアルカリ珪酸塩浸透材である。 Alkali silicate penetrating materials are used to prevent or suppress intrusion of water and seawater by using such properties, thereby delaying the progress of deterioration of concrete and prolonging the life.
アルカリ珪酸塩浸透材は、コンクリート内で生成する半固体ゲル(カルシウムアルカリ珪酸塩)が、セメント又はガラスと似た組成(酸化珪素、酸化カルシウム、酸化アルカリ)で、全て無機質であり、紫外線又は温度変化による経年変質がほとんどないという長所がある。また施工後もコンクリート表面の外観にほとんど変化がない。よって、材齢の若いコンクリートであれば、本来の肌理及び色を長期間にわたり保つことができる。 Alkali silicate penetrants are semi-solid gels (calcium alkali silicates) produced in concrete, with a composition similar to cement or glass (silicon oxide, calcium oxide, alkali oxide), all inorganic, UV or temperature There is an advantage that there is almost no deterioration over time due to change. Moreover, there is almost no change in the appearance of the concrete surface after construction. Therefore, if the concrete is young, the original texture and color can be maintained for a long time.
そして、一般の防水のように薄い被膜による防水ではなく、ある厚さ(コンクリートの密実さによって数cm〜10cm)に広がった防水性のある層を形成するので、表面での機械的摩耗及び引っかき傷には強い。また、コンクリートの背面からの水圧をともなった透水(建物地中壁、地下ピット、擁壁、トンネル、水槽等)に対して、補修手段として極めて有効である。 And, since it is not waterproofed by a thin film as in general waterproofing, it forms a waterproof layer spreading to a certain thickness (several centimeters to 10 centimeters depending on the density of concrete), so that mechanical wear on the surface and Strong against scratches. In addition, it is extremely effective as a repairing tool for water permeability (underground walls of buildings, underground pits, retaining walls, tunnels, water tanks, etc.) with water pressure from the back of the concrete.
一般的なアルカリケイ酸塩浸透材の施工要領では、下向き施工(床施工)の場合、散布器等を使用して、床の上に厚み0.3〜1.0mmで散布される。また、横向き施工(壁施工)及び上向き施工(天井施工)の場合は、ローラ等を使用して、壁又は天井に塗布される。 In the general construction procedure of an alkali silicate infiltrating material, in the case of downward construction (floor construction), it is spread on the floor with a thickness of 0.3 to 1.0 mm using a spreader or the like. In the case of sideways construction (wall construction) and upward construction (ceiling construction), a roller or the like is used to apply to the wall or ceiling.
コンクリートの表面から内部への液の浸透は、物理的には、濡れと圧入の二つの現象によるものと考えられる。濡れによる浸透は、加圧の無い状態で、コンクリートの表面エネルギーと液の表面エネルギー(=表面張力)とのせめぎ合いによってコンクリート表面を濡らし、その一部が毛細管空隙に浸透することである。 It is thought that the penetration of the liquid from the surface of the concrete into the inside is physically due to two phenomena of wetting and press fitting. Penetration due to wetting is that the concrete surface is wetted by the squeezing between the surface energy of the concrete and the surface energy of the liquid (= surface tension) without pressure, and a part of the surface penetrates into the capillary gap.
しかし、一般的なアルカリケイ酸塩浸透材の施工要領では、下向き施工の場合、濡れと散布厚に相当する僅かの圧力(重力)による浸透が行われているところ、アルカリケイ酸塩浸透材のコンクリートへの浸透の程度が不十分である。これでは、アルカリケイ酸塩浸透材がコンクリートの深部へ浸透せず、劣化防止効果が不十分となる問題点がある。また、横向き施工又は上向き施工の場合においては、ローラ等を用いる濡れによる浸透が行われるところ、アルカリケイ酸塩浸透材のコンクリートへの浸透の程度が不十分であることに加えて、施工時に、ローラ等からアルカリケイ酸塩浸透材が垂れることがあり、アルカリケイ酸塩浸透材の一部が無駄になるため、コスト面での問題点が生じていた。 However, in the general construction procedure of alkali silicate infiltrant, in the case of downward construction, infiltration by slight pressure (gravity) corresponding to wetting and spreading thickness is performed. The degree of penetration into concrete is insufficient. In this case, there is a problem that the alkali silicate infiltrating material does not penetrate into the deep part of the concrete and the effect of preventing deterioration is insufficient. In addition, in the case of sideways construction or upward construction, where penetration by wetting using a roller or the like is performed, in addition to the insufficient degree of penetration of the alkali silicate infiltrant into the concrete, during construction, Since the alkali silicate penetrating material sometimes hangs down from the roller or the like, and a part of the alkali silicate penetrating material is wasted, there has been a problem in cost.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、効率的にアルカリケイ酸塩浸透材をコンクリートに浸透できると共に、横向き施工又は上向き施工においてはアルカリケイ酸塩浸透材の無駄が生じにくい加圧式浸透装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and can efficiently infiltrate the alkali silicate infiltrating material into the concrete, and the alkali silicate infiltrating material is not easily wasted in the lateral construction or the upward construction. An object of the present invention is to provide a pressure type permeation device.
本発明に係る加圧式浸透装置は、開口縁が内側に向けて曲成されその縁部が前記開口縁に向けて肉薄になるように肉厚が変化し、側部が蛇腹状をなし弾性変形する袋状容器と、前記袋状容器の内部に充填され、吸水性を有し圧縮されて排水する吸水材と、前記袋状容器の袋底部に設けられ剛性を有し前記袋状容器の内容積を縮小するために加圧される加圧プレートとを有することを特徴とする。 The pressurizing penetrating apparatus according to the present invention has an opening edge that is bent inward, and its thickness changes so that the edge becomes thinner toward the opening edge. A bag-like container, a water-absorbing material that is filled inside the bag-like container, has water absorption, is compressed and drained, and is rigidly provided at the bag bottom of the bag-like container, and the contents of the bag-like container And a pressure plate that is pressurized to reduce the product.
この場合において、前記吸水材は、スポンジ状の多孔性弾性体であることが好ましい。 In this case, the water absorbing material is preferably a sponge-like porous elastic body.
また、前記吸水材は、繊維を織らずに絡み合わせた不織構造体又は不織布を積層させた積層不織布構造体であることが好ましい。 The water absorbing material is preferably a non-woven structure in which fibers are entangled without being woven or a laminated non-woven structure in which non-woven fabrics are laminated.
また、前記袋状容器の開口部の外側に、突出するように均等間隔で形成された複数の第1蝶番軸受けと、前記加圧プレートの側面に、突出するように均等間隔で形成された複数の第2蝶番軸受けと、開き角度が一定値以下に制限されており、前記第1蝶番軸受けと前記第2蝶番軸受けとを接続する複数の蝶番ヒンジとを有する蝶番ユニットを有することが好ましい。 Also, a plurality of first hinge bearings formed at regular intervals so as to project outside the opening of the bag-like container, and a plurality of segments formed at regular intervals so as to project on the side surface of the pressure plate. It is preferable to have a hinge unit having a second hinge bearing and a plurality of hinge hinges whose opening angle is limited to a predetermined value or less and connecting the first hinge bearing and the second hinge bearing.
また、一方の端部が前記加圧プレートに当接固定される加圧シャフトと、前記加圧シャフトの他方の端部に設けられるハンドルとを有し、前記ハンドルを加圧することにより、前記加圧シャフトが前記加圧プレートを加圧することが好ましい。 A pressure shaft having one end abutting and fixed to the pressure plate; and a handle provided at the other end of the pressure shaft. It is preferable that a pressure shaft pressurizes the pressure plate.
また、一方の端部が前記加圧プレートに当接固定される複数本の加圧シャフトと、前記複数本の加圧シャフトの他方の端部に設けられるハンドルと、前記複数本の加圧シャフトを水平方向にスライド自在に支持する半円断面柱体の複数のシャフト受けと、前記複数のシャフト受けを支持する支柱と、前記支柱に設けられ水平方向に突出する定滑車と、一方の端部が前記ハンドルに取り付けられ、中間部が前記定滑車に巻掛され、他方の端部に錘が吊下られるワイヤーと、前記支柱を支持する支持台とを有することが好ましい。 A plurality of pressure shafts having one end abuttingly fixed to the pressure plate; a handle provided at the other end of the plurality of pressure shafts; and the plurality of pressure shafts. A plurality of shaft receivers of semicircular cross-section column bodies that slidably support the plurality of shaft receivers, a support column that supports the plurality of shaft receivers, a fixed pulley that is provided on the support column and protrudes in the horizontal direction, and one end portion Is attached to the handle, and has an intermediate portion wound around the fixed pulley and a wire with a weight suspended from the other end portion, and a support base for supporting the support column.
また、上述の場合において、前記錘を支える錘支持板と、前記錘支持板を上下方向に移動させる錘支持板移動部とを有することが好ましい。 Moreover, in the above-mentioned case, it is preferable to have a weight support plate that supports the weight and a weight support plate moving unit that moves the weight support plate in the vertical direction.
また、一方の端部が前記加圧プレートに当接固定される複数本の加圧シャフトと、前記複数本の加圧シャフトの他方の端部に設けられるハンドルと、前記複数本の加圧シャフトを水平方向にスライド自在に支持する複数の半円断面柱体のシャフト受けと、前記複数のシャフト受けを支持する支持体と、前記支持体に設けられ水平方向に突出する定滑車と、一方の端部が前記ハンドルに取り付けられ、中間部が前記定滑車に巻掛され、他方の端部に錘が吊下られるワイヤーと、同心円周上に均等間隔に設けられた複数の吸盤と、複数の連結軸が前記同心円の中央から放射状に配置されて前記複数の吸盤を連結する連結軸体と、前記連結軸体と前記支持体とを直結する結合体とを有することが好ましい。 A plurality of pressure shafts having one end abuttingly fixed to the pressure plate; a handle provided at the other end of the plurality of pressure shafts; and the plurality of pressure shafts. A plurality of semicircular cross-section column bearings that slidably support in the horizontal direction, a support that supports the plurality of shaft receivers, a fixed pulley that is provided on the support and protrudes in the horizontal direction, An end is attached to the handle, an intermediate part is wound around the fixed pulley, a weight is suspended from the other end, a plurality of suction cups provided at equal intervals on a concentric circumference, and a plurality of suction cups It is preferable that a connecting shaft is arranged radially from the center of the concentric circles and has a connecting shaft body that connects the plurality of suction cups, and a combined body that directly connects the connecting shaft body and the support body.
また、更に、溶液を貯留する液槽と、前記吸水材に前記溶液を導入する導入パスと、前記吸水材に含まれる溶液を排出する排出パスとを有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to have a liquid tank for storing the solution, an introduction path for introducing the solution into the water absorbing material, and a discharge path for discharging the solution contained in the water absorbing material.
本発明によれば、袋状容器の内部に充填された吸水材にアルカリケイ酸浸透材を含ませ、袋状容器の開口部に形成された肉薄部を浸透対象となるコンクリートに対して押し付け、加圧プレートを加圧することにより吸水材を押しつぶして、吸水材からアルカリケイ酸塩浸透材を絞り出すことにより、簡単な動作により、浸透対象となるコンクリート中に重力の方向に関係無く加圧浸透させることができる。また、袋状容器の開口縁が内側に向けて曲成されるようにして形成され、その縁部は開口縁に向けて肉薄になるように肉厚が変化して肉薄部を構成するから、肉薄部を浸透対象となるコンクリートに対して押し付けることで肉薄部がコンクリートに密着して、アルカリケイ酸塩浸透材が漏れにくく、コスト面において有利である。特に、横向き施工又は上向き施工の場合は、従来のローラーによる塗布施工と比較すると、無駄となるアルカリケイ酸塩浸透材が発生しにくいため、コスト面において非常に有利である。 According to the present invention, an alkali silicate infiltrating material is included in the water-absorbing material filled in the bag-shaped container, and the thin portion formed in the opening of the bag-shaped container is pressed against the concrete to be infiltrated, By crushing the water-absorbing material by pressurizing the pressure plate and squeezing out the alkali silicate infiltrant from the water-absorbing material, it can be pressed and infiltrated into the concrete to be infiltrated regardless of the direction of gravity by simple operation be able to. In addition, the opening edge of the bag-like container is formed so as to be bent inward, and its edge portion is thinned toward the opening edge to constitute a thin portion, By pressing the thin portion against the concrete to be infiltrated, the thin portion is in close contact with the concrete, and the alkali silicate infiltrant is less likely to leak, which is advantageous in terms of cost. In particular, in the case of sideways construction or upward construction, it is very advantageous in terms of cost because wasteful alkali silicate infiltrating materials are less likely to be generated as compared with application construction using conventional rollers.
(第1実施形態)
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。図1(a)は、加圧式浸透装置本体を示した断面図であり、図1(b)は、加圧式浸透装置の肉薄部を拡大して示した断面図である。図2(a)は、圧力をかけてアルカリケイ酸塩浸透材をコンクリートに浸透させる状態を示した断面図であり、(b)は肉薄部がアルカリケイ酸塩浸透材の漏れを防止する状態を示した断面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Fig.1 (a) is sectional drawing which showed the pressurization type permeation device main body, and FIG.1 (b) is sectional drawing which expanded and showed the thin part of the pressurization type permeation device. FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state in which the alkali silicate infiltrant is infiltrated into the concrete under pressure, and FIG. 2B is a state in which the thin portion prevents the alkali silicate infiltrant from leaking. It is sectional drawing which showed.
本実施形態に係る加圧式浸透装置900は、図1(a)に示すように、袋状容器100と、袋状容器100の内部に充填される吸水材200と、袋状容器100の袋底部に設けられる加圧プレート300とを有する。
As shown in FIG. 1A, a pressure
袋状容器100は袋底部101と、蛇腹状の側部と、上端の開口部102とから構成されている。この袋状容器100は、伸縮性を有し且つ気密性を有する材料で形成されており、例えば、ポリウレタンゴム若しくはクロロプレンゴム等の高分子ゴム製で形成され、加圧により縮小し且つ弾性により伸張する。袋状容器100の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば直径が40〜120cm、高さが5〜10cm、厚みが0.1〜0.3cmとすることができる。
The bag-
図1(b)に示すように、袋状容器100の開口部102は、袋状容器100の開口縁が内側に向けて曲成されるようにして形成されており、その縁部は、開口縁に向けて肉薄になるように肉厚が変化して肉薄部110を形成している。
As shown in FIG.1 (b), the
吸水材200は、吸水性を有し且つ圧縮することにより排水性を有する材質であれば使用することができ、例えばスポンジ状の多孔性弾性体を用いることができる。スポンジ状の多孔性弾性体は、特に限定されるものではないが、例えば、メラミン樹脂を用いた緻密且つ空孔率の高い軟質フォームを材質として用いることができる。
The water-absorbing
また、吸水材200としては、例えば、繊維を織らずに絡み合わせた不織構造体又は不織布を積層させた積層不織布構造体を用いることも可能である。不織構造体は、例えば、15〜100nm程度の短い繊維を所定の形状に固めて第1次成形体を作成して、その第1次成形体を接着剤等で所定形状に固めて製造することができる。積層不織布構造体は、例えば、複数枚の不織布を積層させて積層体を形成し、その積層体を接着材等で固めて製造することができる。
Moreover, as the
加圧プレート300は、一方の主面が袋状容器100の袋底部101に当接するように取り付けられている。加圧プレート300は、剛性を有する材料で形成されており、特に限定されるものではないが、例えば硬質ポリプロピレン等により形成される。
The
次に、第1実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様について説明する。まず、袋状容器100に充填されている吸水材200に、アルカリケイ酸塩浸透材を吸収させる。
Next, the usage mode of the pressure
アルカリケイ酸塩浸透材は、ナトリウム珪酸塩溶液又はナトリウム珪酸塩とカリウム珪酸塩の混合溶液を主成分とするものであり、その他に少量の特殊金属酸化物を含有する。 The alkali silicate penetrating material is mainly composed of a sodium silicate solution or a mixed solution of sodium silicate and potassium silicate, and additionally contains a small amount of a special metal oxide.
次に、図1(a)で矢印A1にて示すように、袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に向ける。
Next, as shown by arrow A <b> 1 in FIG. 1A, the
そして、図2(a)で矢印A2にて示すように加圧プレート300を加圧して、袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に対して押し付ける。これにより、矢印A3で示すように、吸水材200に含まれていたアルカリケイ酸塩浸透材が圧力を受けてコンクリート500に効率的に浸透する。なお、加圧とは、加圧プレート300によってコンクリート等の浸透対象表面に接する袋状容器100と吸水材200とに加えられる力の作用である。
2A, the
ここで、浸透対象となるコンクリート500の表面には多少の凹凸が存在するが、肉薄部110は先細り形状であるから、袋状容器100の開口部をコンクリート500に対して押し付けることで、肉薄部110はコンクリート500の表面に密着する。そのため、肉薄部110とコンクリート500との間に隙間が生じにくく、図2(b)で矢印A4にて示すように、アルカリケイ酸塩浸透材が漏れにくい。
Here, although there are some irregularities on the surface of the concrete 500 to be infiltrated, the
次に、カルシウムイオンを含有する水溶液を袋状容器100に充填させ、図2(a)で示すように、アルカリケイ酸塩浸透材と同様に、コンクリート500に対して浸透させる。アルカリケイ酸塩浸透材のゲル化に必要なカルシウムイオンは、コンクリート内部のカルシウムイオンを利用するものが主であるが、外部から別に供給するほうがよい。なぜならば、コンクリート内部のカルシウムイオンは、水酸化カルシウムの溶解によるもので、それを消費することはコンクリート自体の中性化を促進してしまうからである。
Next, an aqueous solution containing calcium ions is filled into the bag-
カルシウムイオンの供給源となる物質(カルシウム塩)としては、充分に水溶性であること、次にゲル化後に残る物質(主として陰イオン)がコンクリート及び鉄筋に有害でないこと、更には大量に使用する上で高価でないことの三つの条件を満たす必要がある。これらを満足し、かつ入手しやすい物質として硝酸カルシウム及び塩化カルシウム等がある。 As a substance (calcium salt) that is a source of calcium ions, it is sufficiently water-soluble, and the substance remaining after gelation (mainly anions) is not harmful to concrete and reinforcing bars, and is used in large quantities. It is necessary to satisfy the above three conditions that are not expensive. Examples of substances that satisfy these requirements and are easily available include calcium nitrate and calcium chloride.
このうち、塩化カルシウムは、濃度の制約がある、即ち、ゲル化反応後に残る塩化物イオン(Cl−)は、ある濃度(一般に、1.2kg/m3(コンクリート)といわれている)を超すと、鉄筋を腐食から守っている不働態(酸化)皮膜を破壊し、溶存酸素と協働して腐食させる可能性がある。このため、日本工業規格では、コンクリート中の塩化物イオン(Cl−1)量を、0.30kg/m3以下と0.60kg/m3以下の二段階で規制している。
Of these, calcium chloride, has a concentration of constraints, i.e., chloride ions remaining after gelation reaction (Cl -) is more than (typically, 1.2 kg /
以上の理由から、塩化カルシウムの適用範囲が限られる。即ち、材齢の若いコンクリート(pH≧12)及び中性化の初期段階(pH=11.5乃至12)では、規制値の範囲内でのゲル化が可能であるが、中性化の最終段階(pH≦9.2前後)では、ゲル化に必要なカルシウムイオンは全て外部から供給してやる必要がある。 For the above reasons, the application range of calcium chloride is limited. That is, in young concrete (pH ≧ 12) and in the initial stage of neutralization (pH = 11.5 to 12), gelation within the range of the regulation value is possible. In the stage (about pH ≦ 9.2), it is necessary to supply all calcium ions necessary for gelation from the outside.
コンクリート中には、細骨材に海砂が使用された場合には、多少とも除塩後の残留塩分が含まれており、また海中又は海岸の構造物では、雨風と共に、塩分がコンクリート内部に持ち込まれる。従って、外部から供給される塩化カルシウムによる塩化物イオン量が規制値内であっても、全体的には、塩化物イオン量が規制値を超える可能性がある。 When sea sand is used for fine aggregate, the concrete contains some residual salinity after salt removal, and in the sea or coastal structures, the salinity is contained inside the concrete along with rain and wind. Brought in. Therefore, even if the amount of chloride ions by calcium chloride supplied from the outside is within the regulation value, the overall amount of chloride ions may exceed the regulation value.
このような塩化カルシウムの濃度上の制約に対し、硝酸カルシウムCa(NO3)2の場合は、コンクリート及び鉄筋に害を及ぼす虞がなく、例えば、[Ca]/[Si]が0.9程度の高濃度でコンクリートに浸透させることができる。従って、カルシウムイオンを含有する水溶液は、硝酸カルシウム水溶液を使用する。 In contrast to the calcium chloride concentration limitation, calcium nitrate Ca (NO 3 ) 2 has no risk of harming concrete and reinforcing bars. For example, [Ca] / [Si] is about 0.9. Can penetrate into concrete at high concentration. Therefore, a calcium nitrate aqueous solution is used as the aqueous solution containing calcium ions.
硝酸カルシウムは濃度が増しても害がない。酸としての硝酸は強酸であり、コンクリートを激しく侵食するが、塩である硝酸カルシウムにはそのような毒性はない。[Ca]/[Si]が0.08乃至0.90の濃度では、コンクリートに浸透しても、殆ど無害であるばかりか、硝酸イオンは酸化作用を有するので、むしろ鉄筋の不働態皮膜(酸化被膜)の維持には、良い効果をもたらす。硝酸カルシウムCa(NO3)2は、純度が高いものは、火工品の原料として使用される危険物であるが、純度が低い粗硝酸カルシウムは、硝酸石灰とも呼ばれ、肥料に使用され、水に良く溶け、価格も安い。 Calcium nitrate is harmless with increasing concentrations. Nitric acid as an acid is a strong acid and erodes concrete violently, but the salt calcium nitrate does not have such toxicity. When the concentration of [Ca] / [Si] is 0.08 to 0.90, it is almost harmless even if it penetrates into concrete, and nitrate ions have an oxidizing action. The maintenance of the coating) has a good effect. Calcium nitrate Ca (NO 3 ) 2 is a dangerous substance that is used as a raw material for pyrotechnics, but high purity crude calcium nitrate, also called lime nitrate, is used for fertilizer, It dissolves well in water and is cheap.
コンクリート500内に浸透したアルカリケイ酸塩浸透材は、カルシウムイオンと式1で示す反応により結合(ゲル化)が生じる。
The alkali silicate infiltrated material that has penetrated into the concrete 500 is bonded (gelled) by the reaction represented by the
生成したゲルは化学的に極めて安定であり、その組成はコンクリートの主成分C−S−Hに類似している。この生成したゲルがコンクリート中の毛細管空隙を埋めることにより、コンクリートの劣化進行が抑制される。本発明によれば、加圧によってアルカリケイ酸塩浸透材及び硝酸カルシウムの浸透量、従って浸透深さを高めることができ、その結果コンクリートの劣化進行を効率的に抑制できると共に、仮に天井面若しくは横壁面に対する浸透施工であっても肉薄部110がアルカリケイ酸塩浸透材の漏れを防止するので、コスト面でも優れる。
The resulting gel is chemically very stable and its composition is similar to the main component C—S—H of concrete. The generated gel fills the capillary gap in the concrete, thereby suppressing the deterioration of the concrete. According to the present invention, it is possible to increase the amount of penetration of the alkali silicate infiltrating material and calcium nitrate, and hence the penetration depth, by applying pressure, and as a result, it is possible to efficiently suppress the progress of deterioration of the concrete, Even in the permeation construction for the horizontal wall surface, the
種々の化学物資の溶液若しくはコロイド等をコンクリートに浸透させて、コンクリートの表面に近い部分の性質を改善する試みが行われているが、コンクリート内部の空隙の径は極めて小さく数μm以下であり、浸透は容易ではない。水和反応によってセメントゲルが生成すると、それに化学的に組み込まれた水は圧縮されて体積減少が起こる。当初の体積の(セメントの体積+水和反応にあずかる水の体積)の約10%の減少が生じる。この減少を水和収縮というが、フレッシュコンクリートが流動性を保っている間に起こる水和収縮は、全体の体積が減少するだけであるが、凝結が終わり流動性を失うと、その後の体積減少は、大部分は内部空隙の発生という形で吸収され、ごく一部は外形体積の減少(収縮)をもたらす。これをコンクリートの自己収縮と呼ぶ。生じた内部空隙は当初水で満たされているが、水和反応の進行に伴ってこの空隙内の水も水和反応に使用されて次第に減少していく。残り少なくなると水膜の表面張力によって空隙壁面に対する収縮力が発生する。更に、水和反応がほぼ終了した後も、空隙(毛細管空隙)内の水分の蒸発は続くので、この収縮力は持続して外形体積の減少をもたらす。これを乾燥収縮と呼ぶ。実際のコンクリートの場合では、水量として水和反応に要する以上の量を加えている。これはセメントと水との練り混ぜがミクロ的には不完全であり、水和反応を完全に行わせるには余剰の水が必要であることと、フレッシュコンクリートを型枠に十分に流し込むにはある程度の流動性が求められるからである。 Attempts have been made to improve the properties of the portion close to the concrete surface by infiltrating concrete with various chemical solutions or colloids, etc., but the diameter of the void inside the concrete is extremely small, being several μm or less, Penetration is not easy. When cement gel is formed by the hydration reaction, the water chemically incorporated in the gel is compressed and volume reduction occurs. A reduction of about 10% of the original volume (cement volume + water volume involved in the hydration reaction) occurs. This reduction is called hydration shrinkage, but the hydration shrinkage that occurs while the fresh concrete remains fluid only reduces the overall volume. Is mostly absorbed in the form of internal voids, and only a small part leads to a reduction (shrinkage) of the outer volume. This is called concrete self-shrinkage. The generated internal voids are initially filled with water, but as the hydration reaction proceeds, the water in the voids is also used for the hydration reaction and gradually decreases. When the remaining amount is reduced, a shrinkage force is generated on the void wall surface by the surface tension of the water film. Furthermore, even after the hydration reaction is almost completed, the evaporation of moisture in the voids (capillary voids) continues, so this contraction force continues to cause a reduction in the external volume. This is called drying shrinkage. In the case of actual concrete, an amount of water more than that required for the hydration reaction is added. This is because the mixing of cement and water is microscopically incomplete, so that excess water is required to complete the hydration reaction, and that fresh concrete can be poured sufficiently into the formwork. This is because a certain level of fluidity is required.
図3は、水/セメント比(W/C)=0.5の場合、1gのセメント(実質0.32cm3)と0.5gの水との水和反応によって生じるセメントペースト硬化体の体積と、空隙(毛細管空隙とゲル空隙とがある)の体積との関係を示すものである。なお、1gのセメントの水和反応に要する水の量は、0.23g(0.23cm3)である。セメントに加えられた水は、硬化後に三つに分かれる。まず、硬化体に化学的に組み込まれた水和水、次に反応に関わることなく毛細管空隙に残る余剰水、その中間的存在であるゲル水である。ゲル水はセメント粒子と化学的に結合はしていないが、ゲルの層間に拘束された状態の水で、水和反応に加わることなく、移動が制約されている。常温ではほとんど蒸発せず、100℃以上に加熱して初めて蒸発する。その空隙(ゲル空隙)に外部からの液が浸透することはない。その量はセメント量の約15%で、硬化体の中でかなりの体積割合を占めている。「コンクリート構造物のマテリアルデザイン(オーム社)」には(W/C)=0.5の場合、全毛細管空隙量は、セメントペースト硬化体1cm3あたり0.29cm3/cm3である測定結果が掲出されている。一方、図3の硬化体モデルでは、同量は、(0.12+0.05)/(0.5+0.15+0.12+0.05)=0.21cm3/cm3である。なお、一般には、径1〜3nmをゲル空隙、5nm〜数nmを毛細管空隙(細孔)としている。
FIG. 3 shows the volume of hardened cement paste produced by a hydration reaction between 1 g of cement (substantially 0.32 cm 3 ) and 0.5 g of water when the water / cement ratio (W / C) = 0.5. This shows the relationship between the volume of voids (there are capillary voids and gel voids). The amount of water required for the hydration of cement 1g is 0.23g (0.23cm 3). The water added to the cement is divided into three after curing. First, hydrated water chemically incorporated into the cured body, then excess water remaining in the capillary gap without being involved in the reaction, and gel water which is an intermediate between them. Gel water is not chemically bonded to cement particles, but is water constrained between gel layers, and its movement is restricted without participating in a hydration reaction. It hardly evaporates at room temperature and evaporates only when heated to 100 ° C or higher. The liquid from the outside does not penetrate into the gap (gel gap). The amount is about 15% of the cement amount and occupies a considerable volume ratio in the cured body. If the "concrete structures of Material Design (Ohm) 'of (W / C) = 0.5, the total capillary void volume is the measurement result is 0.29cm per cement paste cured body 1cm 3 3 / cm 3 Has been posted. On the other hand, the cured product model of Figure 3, the same amount is (0.12 + 0.05) / (0.5 + 0.15 + 0.12 + 0.05) = 0.21
10nm以下の空隙には、高分子コロイドの場合、分子の大きさからいって浸透はほとんどが不可能と思われる。また単分子溶液(電解質溶液も含む。)でも、溶媒である水の表面張力に妨げられて浸透は困難である。(W/C)=0.5の場合、コンクリート調合として標準的調合を採用すると、砂:1.2mm以下、砂利:20mm以下として、重量調合はフレッシュコンクリート1m3あたり、水:190kg/m3、セメント:380kg/m3、砂:577kg/m3、砂利:1188kg/m3となる。そして、外形体積の減少による収縮量は10−3のオーダーであるから無視することができ、図3によれば、水和生成物体積の実質体積:0.5×380=190リットル/m3、ゲル水:0.15×380=57リットル/m3、毛細管空隙:(0.05+0.12)×380=64.6リットル/m3(0.065cm3/cm3)である。即ち、上記の調合のコンクリートの毛細管空隙率は6.5%である。 In the case of a polymer colloid, it seems that the penetration is almost impossible in a void of 10 nm or less because of the size of the molecule. Further, even a monomolecular solution (including an electrolyte solution) is difficult to penetrate because of being hindered by the surface tension of water as a solvent. For (W / C) = 0.5, the adoption of standard formulated as concrete Formulation sand: 1.2 mm or less, gravel: as 20mm or less, by weight formulation is per fresh concrete 1 m 3, water: 190 kg / m 3 , cement: 380kg / m 3, sand: 577kg / m 3, gravel: the 1188kg / m 3. The shrinkage due to the decrease in the external volume is on the order of 10 −3 and can be ignored. According to FIG. 3, the actual volume of the hydrated product volume: 0.5 × 380 = 190 liters / m 3 , gel water: 0.15 × 380 = 57 liters / m 3, the capillary gap: a (0.05 + 0.12) × 380 = 64.6 liters / m 3 (0.065cm 3 / cm 3). That is, the capillary ratio of the concrete blended above is 6.5%.
浸透液が空隙内に浸透するということは、空隙内の空気若しくは水を追い出しつつ、置き換わることである。その過程で100%追い出すことは不可能であり、液の空隙充填率も内部ほど低くなると考えられる。そこで、図4に示すように、コンクリート表面の最大充填率を80%とし、内部に向かって低減していく状態を仮定した上で、50%のところまでを浸透深さと定義する。そうすると平均充填率は、(80+2×75+2×65+50)/6=68.3(%)である。従って、浸透量S(mm/cm2)に対する深さD(mm)は、D=S/(0.065×0.683)=22.5Sとなり、浸透量(浸透厚さmm/cm2)の約23倍が浸透深さと考えられる。この計算式を用いれば、例えば後述の実施例にてコンクリート標準試験体に直管付きガラスロートを立設して浸透試験を行うが、コンクリートを破壊することなく浸透深さを概算することができる。 The penetration of the penetrating liquid into the gap means that the air or water in the gap is expelled and replaced. In the process, it is impossible to drive out 100%, and the void filling rate of the liquid is considered to be lower toward the inside. Therefore, as shown in FIG. 4, assuming that the maximum filling rate of the concrete surface is 80% and is decreasing toward the inside, the penetration depth is defined up to 50%. Then, the average filling rate is (80 + 2 × 75 + 2 × 65 + 50) /6=68.3 (%). Therefore, the depth D (mm) with respect to the penetration amount S (mm / cm 2 ) is D = S / (0.065 × 0.683) = 22.5S, and the penetration amount (penetration thickness mm / cm 2 ). Is about 23 times the penetration depth. If this calculation formula is used, for example, in a working example described later, a glass funnel with a straight pipe is erected on a concrete standard specimen, and a penetration test is performed, but the penetration depth can be estimated without destroying the concrete. .
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について具体的に説明する。図5(a)は、第2実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図であり、図5(b)は、第2実施形態の加圧式浸透装置の底面図である。図6は、第2実施形態の加圧式浸透装置の使用態様を説明する断面図である。図7は、断面四角の袋状容器を有する加圧式浸透装置を底部から示した底面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be specifically described. Fig.5 (a) is sectional drawing which showed the pressurization-type infiltration apparatus main body of 2nd Embodiment, and FIG.5 (b) is a bottom view of the pressurization-type infiltration apparatus of 2nd Embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a usage mode of the pressurized penetrating device of the second embodiment. FIG. 7 is a bottom view showing a pressure type infiltration device having a bag-like container having a square cross section from the bottom.
吸水材200にアルカリケイ酸塩浸透材が含有されると増加した重量の影響により、袋状容器100の形状が歪む可能性がある。袋状容器100の形状が意図しない形状に歪むと、対象のコンクリート500にアルカリケイ酸塩浸透材を正確に浸透させにくくなり、作業効率が低下する。そこで、第2実施形態に係る加圧式浸透装置900では、図5(a)に示すように、蝶番ユニット400を有する。蝶番ユニット400は、複数の第1蝶番軸受け411と、複数の第2蝶番軸受け412と、第1蝶番軸受け412と第2蝶番軸受け412とを接続する複数の蝶番ヒンジ420とを有する。蝶番ヒンジ420の開き角度θは、例えば120度等の一定値以下に制限されている。図5(b)に示すように、第1蝶番軸受け411は、袋状容器100の開口部102の外側に、突出するように均等間隔で形成されている。同様に、第2蝶番軸受け412も、加圧プレート300の側面に、突出するように均等間隔で形成されている。
If the water-absorbing
次に、第2実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様について説明する。第1実施形態で説明した使用形態と同様に、まず吸水材200にアルカリケイ酸塩浸透材を吸収させ、次に図5(a)で矢印A1にて示すように袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に向け、そして図6で矢印A2にて示すように加圧プレート300を加圧して、袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に対して押し付ける。
Next, the usage mode of the pressure
本実施形態では、上述の第1実施形態に係る発明の効果に加えて、蝶番ユニット400により袋状容器100を均等間隔で支持しているから、袋状容器100の形状が歪みにくく、そのため、浸透対象のコンクリート500にアルカリケイ酸塩浸透材を正確に浸透できる。更には、本実施形態では、蝶番ユニット400により袋状容器100を均等間隔で支持しているから、比較的撓みやすい材質で袋状容器100を製造することでき、加圧式浸透装置900の材料選択の幅が広がる。
In the present embodiment, in addition to the effects of the invention according to the first embodiment described above, since the bag-shaped
なお、上述の実施形態では、袋状容器100の形状は略円筒形状のものとしたが、この形状に限定されることはなく、吸水材200に含有させるアルカリケイ酸塩浸透材の質量、袋状容器100の使用し易さ等に応じて、種々の形状を使用することができる。例えば袋状容器100の形状は、断面楕円の筒状形状とすることができるし、また図7に示す断面形状のように、角柱体等とすることもできる。角柱体の断面の形状も隅角部を丸められた(隅角部をアール形状にした)正方形、長方形、菱形等の種々の形状を使用することができる。
In the above-described embodiment, the bag-
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について具体的に説明する。図8(a)は、第3実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図であり、図8(b)は、図8(a)における8b−8b一点鎖線における断面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be specifically described. Fig.8 (a) is sectional drawing which showed the pressurization type permeation device main body of 3rd Embodiment, FIG.8 (b) is sectional drawing in the 8b-8b dashed-dotted line in Fig.8 (a).
図8(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る加圧式浸透装置900は、加圧シャフト310と、ハンドル320とを有する。加圧シャフト310の一方の端部は加圧プレート300に当接固定されている。加圧シャフト310の他方の端部はハンドルに取り付けられている。加圧シャフトは、同心円状に均等間隔で3本設けられている。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the pressurizing
次に、第3実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様について説明する。第1実施形態で説明した使用形態と同様に、まず吸水材200にアルカリケイ酸塩浸透材を吸収させ、次に袋状容器100の開口部102を浸透対象に向ける。そしてハンドル320を両手で握り、加圧プレート300の方向へハンドル320を押し付ける。これにより図8(a)で矢印A4にて示す方向に加圧プレート300は加圧され、袋状容器100の開口部102からアルカリケイ酸塩浸透材が浸透対象に対して浸透する。
Next, the usage mode of the pressure
本実施形態では、上述の第1実施形態に係る発明の効果に加えて、ハンドル320を両手で握ることにより操作者の加圧動作を加圧プレート300に対して伝えやすい。そのため、利便性よく浸透対象にアルカリケイ酸塩浸透材を簡単に浸透できる。更には、加圧シャフト310を加圧プレート300に取付け自在に構成すれば、ハンドル320と加圧シャフト310とを別途作業現場に輸送させることができ、本実施形態の加圧式浸透装置900の利便性が向上する。なお、上述の実施形態では加圧シャフト310は3本設けているが、この実施形態に限定されることはなく、4本以上設けることも可能である。
In the present embodiment, in addition to the effects of the invention according to the first embodiment described above, it is easy to convey the operator's pressing operation to the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について具体的に説明する。図9(a)は、第4実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図であり、図9(b)は、図9(a)における9b−9b一点鎖線における断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be specifically described. Fig.9 (a) is sectional drawing which showed the pressurization type permeation device main body of 4th Embodiment, FIG.9 (b) is sectional drawing in the 9b-9b dashed-dotted line in Fig.9 (a).
上述の実施形態においては、人力により加圧プレート300の加圧動作を行うものであるが、作業現場では人力による加圧動作を要せず、更に簡易に加圧プレート300の加圧動作を行うものが要請される。そこで、第4実施形態に係る加圧式浸透装置900では、図9(a)に示すように、複数本の加圧シャフト631,632,633と、ハンドル640と、複数本の加圧シャフト631,632,633を支持する複数のシャフト受け621,622,623と、支柱610と、支柱610に設けられる第1定滑車651と、ワイヤーWと、支柱610を支持する支持台670とを有する。
In the above-described embodiment, the pressing operation of the
加圧シャフト631,632,633は、一方の端部が加圧プレート300の他方の主面に当接固定されている。また、加圧シャフト631,632,633の他方の端部には、ハンドル640が取り付けられている。シャフト受け621,622,623は半円断面柱体の形状であり、加圧シャフト631,632,633を水平方向にスライド自在に支持する。支柱610は、複数段の柱体から構成されており、例えば第1支柱610aと、第2支柱610bと、第3支柱610cとを有する。図9(b)に示すように、第1支柱610aの中腹部には第1支柱分岐611aが設けられている。第1支柱分岐611aは例えば板状体であり、第1支柱610aを貫通して例えば溶接等により固定されている。第1支柱分岐611aの両端部には、夫々シャフト受け622,623が取り付けられており、また第1支柱610aの頂部にはシャフト受け621が取り付けられ、このようにして第1支柱610aは、シャフト受け621,622,623を支持している。第1定滑車651は、第1支柱610aに設けられており、水平方向に突出している。また、第2定滑車652は第2支柱610bに設けられており、第1定滑車651の下方に位置する。
One end of each of the
ワイヤWはハンドル640と錘660とを連結する。即ち、ワイヤWの一方の端部は図9(a)及び(b)で示されるように3方向に分岐しており、夫々がハンドル640に取り付けられている。3方向に分岐したワイヤWのハンドル640への取付けは種々の形態を利用することができ、例えば3方向に分岐したワイヤWの先端にフックを設け、対応するハンドル640の被取付け箇所にもフックを設ける形態を採用することができる。ワイヤWの中間部が第1定滑車651に巻掛される共に第2定滑車652に掛けられている。ワイヤWの他方の端部には錘660が吊下られている。ワイヤWの錘660への取付けも種々の形態を利用することができ、例えばワイヤWの先端にフックを設け、対応する錘の被取付け箇所にもフックを設ける形態を採用することができる。
The wire W connects the
支持台670は、袋状容器100、ケイ酸塩浸透材を含有する吸水材200、ハンドル640、支柱610、錘660等の支持台670より上方に設けられる全ての物を安定して支えられると共に、加圧浸透時の被加圧コンクリートからの反力による転倒モーメントにも耐えられるだけの重量と大きさを有する。
The
次に、第4実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様について説明する。
図10(a)に示すように、支持台670の上に第3支柱610cを立設させ、その第3支柱610cに第2支柱610bを連結させ、更に第2支柱610bに第1支柱610aを連結させる。次に、図10(b)に示す加圧シャフト631,632,633を、矢印B1で示すように夫々シャフト受け621,622,623に載置する。次に図9(a)で矢印A8にて示すように袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に向ける。そして、図9(a)に示すように、ワイヤWの3方向に分岐している先端をハンドル640に取り付け、中間部を第1定滑車651に巻掛される共に第2定滑車652に掛け、ワイヤWの他方の端部に錘660を取り付ける。これにより、図9(a)に矢印A5で示すように錘660によりワイヤWが鉛直下方に張力を受け、第1定滑車651に巻掛されているワイヤWが図9(a)に矢印A6で示す方向に張力を受け、図9(a)に矢印A7で示す方向にハンドル640及び加圧シャフト631,632,633が移動し、これにより加圧プレート300が全加力を受け、袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に対して押し付ける。なお、全加力とは予め指定された錘660の重量に基づく加力である。加力とは、錘660に働く重力により生じるワイヤWの張力によって、加圧プレート300に伝達される加圧シャフトの圧縮力である。
Next, the usage mode of the pressure
As shown in FIG. 10A, the
本実施形態では、上述の第1実施形態に係る発明の効果に加えて、人力による加圧動作を要せずに錘660の重力により加圧動作を行うので、より加圧動作の省力化を図ることができる。また、支柱610は複数段からなる構成であるので、作業現場に到着する前はパーツごとに輸送して、それらを作業現場にて組み立てることで、利便性よく本実施形態の加圧式浸透装置900を使用できる。更に、支柱610を使用することで、高い位置にある浸透対象に対しても容易にアルカリケイ酸塩浸透材を浸透できる。なお、上述の実施形態においては、支柱610は、三段の柱体から構成されていたが、このような形態に限定されず、浸透対象の高さに応じて種々の段数に分割構成することができる。
In the present embodiment, in addition to the effects of the invention according to the first embodiment described above, the pressurizing operation is performed by the gravity of the
また、上述の実施形態では、第2定滑車652は、第1支柱610aに対して固着されているものであったが、図11にて矢印で示すように、第2定滑車652を支える滑車軸6521は、第1支柱610aに対して垂直方向に進退自在に構成することも可能である。この変形例によれば、仮に、浸透対象が地面に対して斜めに位置する場合であっても、滑車軸6521を第1支柱610aに対して遠ざかる(進む)ように延伸することで、ワイヤWに吊り下げられている錘660が支柱610に衝突することを避けることができる。そのため、支柱610の破損が起こりにくい。
In the above-described embodiment, the second
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について具体的に説明する。図12(a)は、第5実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図であり、図12(b)は、図12(a)における12b−12b一点鎖線における断面図である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be specifically described. Fig.12 (a) is sectional drawing which showed the pressurization type permeation device main body of 5th Embodiment, FIG.12 (b) is sectional drawing in the 12b-12b dashed-dotted line in Fig.12 (a).
上述の第4実施形態に係る加圧式浸透装置900は、錘660の重力により加圧動作を行うと共に、支柱610を用いて高い位置にある浸透対象にアルカリケイ酸塩浸透材を浸透するものであるが、施工可能な高さには限界があり、また壁面が傾斜している場合は、垂直からの傾斜角度(勾配)にも限度がある。高さの限界は約6mであり、傾斜勾配の限度は1/5程度である。そこで、第5実施形態に係る加圧式浸透装置900では、図12(a)に示すように、複数本の加圧シャフト631,632,633と、ハンドル640と、複数本の加圧シャフト631,632,633を支持する複数のシャフト受け621,622,623と、支持体670と、支持体670に設けられる第1定滑車651と、ワイヤーWと、複数の吸盤711,712,713と、複数の吸盤711,712,713を連結する連結軸体730と、結合体680とを有する。
The pressure
加圧シャフト631,632,633は、一方の端部が加圧プレート300の他方の主面に当接固定されている。また、加圧シャフト631,632,633の他方の端部には、ハンドル640が取り付けられている。シャフト受け621,622,623は半円断面柱体の形状であり、加圧シャフト631,632,633を水平方向にスライド自在に支持する。支持体670は柱形状であり、支持体670の中腹部には支持体分岐671が設けられている。支持体分岐611aは例えば板状金属体(フラットバー)であり、支持体670を貫通して例えば溶接等により固定されている。支持体分岐671の両端部には、夫々シャフト受け622,623が取り付けられており、また支持体670の頂部にはシャフト受け621が取り付けられ、このようにして支持体670は、シャフト受け621,622,623を支持している。第1定滑車651は、支持体670に設けられており、水平方向に突出している。また、第2定滑車652も支持体670に設けられており、第1定滑車651の下方に位置する。
One end of each of the
ワイヤWはハンドル640と錘660とを連結する。即ち、ワイヤWの一方の端部は図11(a)及び(b)で示されるように3方向に分岐しており、夫々がハンドル640に取り付けられている。3方向に分岐したワイヤWのハンドル640への取付けは種々の形態を利用することができ、例えば第4実施形態で説明したようにフックにて取り付けることが可能である。ワイヤWの中間部が第1定滑車651に巻掛される共に第2定滑車652に掛けられている。ワイヤWの他方の端部には錘660が吊下られている。ワイヤWの錘660への取付けも種々の形態を利用することができ、例えば第4実施形態で説明したようにフックにて取り付けることが可能である。
The wire W connects the
図12(b)に示すように、吸盤711,712,713は、後述するように、浸透対象であるコンクリート500に吸着させるためのものであり、これらは同心円周上に均等間隔に配置されている。図12(a)及び(b)に示すように、連結軸体730は、夫々が略L字形状の連結軸731a,731b,731cを中央部732から放射状に配置して構成され、吸盤711,712,713を連結する。
As shown in FIG. 12 (b), the
図13(b)に示すように、連結軸体730の中央部732の内部には、雌溝部733が形成されている。また、支持体670の中腹部に設けられている結合体680には雄溝部681が形成されている。そして、雌溝部733に雄溝部681が嵌め込まれることにより、連結軸体730と支持体670とが直結される。
As shown in FIG. 13B, a
次に、第5実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様の一例について説明する。まず、図13(b)にて矢印B3で示すように、吸盤711,712,713を浸透対象であるコンクリート500に吸着させる。次に図13(b)にて矢印B2で示すように、雌溝部733に雄溝部681を嵌め込ませて、連結軸体730と支持体670とを直結させる。そして、図13(a)に示すように、加圧シャフト631,632,633を、矢印B4で示すように夫々シャフト受け621,622,623に載置する。そして、図12(a)に示すように、ワイヤWの3方向に分岐している先端をハンドル640に取り付け、中間部を第1定滑車651に巻掛される共に第2定滑車652に掛け、ワイヤWの他方の端部に錘660を取り付ける。これにより、図12(a)に矢印A5で示すように錘660によりワイヤWが鉛直下方に張力を受け、第1定滑車651に巻掛されているワイヤWが図12(a)に矢印A6で示す方向に張力を受け、図12(a)に矢印A7で示す方向にハンドル640及び加圧シャフト631,632,633が移動し、これにより加圧プレート300が加圧されて、袋状容器100の開口部102を浸透対象となるコンクリート500に対して押し付ける。なお、上述の加圧式浸透装置900の使用態様では、B3→B2→B4の順番で加圧式浸透装置900を設置したが、このような形態に限定されない。
Next, an example of a usage mode of the pressure
本実施形態では、上述の第1実施形態に係る発明の効果に加え、人力による加圧動作を要せずに錘660の重力により加圧動作を行うので、より加圧動作の省力化を図ることができる。更に、第5実施形態では各パーツに重量を要するものを使用していないので、作業現場に到着する前にパーツごとに輸送して、それらを作業現場にて組み立てることで、利便性よく本実施形態の加圧式浸透装置900を使用できる。その上、浸透対象であるコンクリート面の傾斜角度に対しても、基本的には制約を受けない長所がある。従って上向きの施工に好適に適用可能である。
In the present embodiment, in addition to the effects of the invention according to the first embodiment described above, the pressurizing operation is performed by the gravity of the
なお、浸透対象となるコンクリート500の表面には凹凸が存在することがあり、そのため吸盤711,712,713が浸透対象面に吸着しにくいことも考えられる。そのため、真空ポンプ装置を使用して、吸盤711,712,713の吸盤内部の空間を減圧させて、浸透対象面に吸盤711,712,713が吸着しやすくさせることも可能である。
Note that there may be irregularities on the surface of the concrete 500 to be infiltrated, and it is also possible that the
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について具体的に説明する。図14は、第6実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図である。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be specifically described. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a pressure type penetrating device main body according to the sixth embodiment.
図14に示すように、本実施形態に係る加圧式浸透装置900は、アルカリケイ酸塩浸透材を貯留する液槽880と、吸水材200にアルカリケイ酸塩浸透材を導入する導入パス910と、吸水材200に含まれるアルカリケイ酸塩浸透材を排出する排出パス920とを有する。
As shown in FIG. 14, a
導入パス910は、管路913と、ポンプ915と、三股管路914と、例えば合成ゴム製等の可撓性を有するホース912とを有する。三股管路914は、吸水材200に直結する端部914cと、別の端部914a及び914bを有する。ホース912は、三股管路914の端部914aと管路913の他方の端部とを連結する。ホース912の長さは、作業現場の状況に応じて適宜設定することができる。管路913の一方の端部は、液槽880内部に貯留されるアルカリケイ酸塩浸透材に浸漬される。三股管路914の端部914aの付近には第1弁911aが設けられ、端部914bの付近には第2弁911bが設けられる。また、管路913の他方の端部には第4弁911cが設けられる。ポンプ915は管路913の第4弁911cと液槽880の中間位置に取り付けられており、液槽880に貯留されているアルカリケイ酸塩浸透材を吸引するものである。第4弁911cは逆止弁であり、アルカリケイ酸塩浸透材の逆流を防止する。
The
排出パス920は、管路923と、管路924と、例えば合成ゴム製等の可撓性を有するホース922とを有する。管路924の一方の端部の付近には第3弁924が設けられる。ホース922は、管路924の他方の端部と管路923とを連結する。ホース922の長さも、作業現場の状況に応じて適宜設定することができる。
The
次に、第6実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様について説明する。加圧プレート300を加圧して吸水材200に含有されるアルカリケイ酸塩浸透材を浸透対象に浸透させる際には、第1弁911a、第2弁911b、及び第3弁924は閉じられている。そして、浸透対象へのアルカリケイ酸塩浸透材の浸透が一旦終了すると、加圧プレート300の全加圧状態を維持しながら、第3弁924を開く。これにより、吸水材200に残留していたアルカリケイ酸塩浸透材が、ホース922を経由して液槽880に排出される。次に、加圧プレート300への加圧を0にして、吸水材200をほぼ空気のみが含有される状態にして、次の浸透対象位置に加圧式浸透装置900を設置させる。次に第3弁924を閉じ、第2弁911bを開き、再び全加力を加えて吸水材200中の空気を抜く。更に第2弁911bを閉じ、加力を初期加力にまで軽減してその状態を保つ。なお、ここで初期加力とは、吸水材200にポンプ915によってアルカリケイ酸塩浸透材を充填する際に、袋状容器100の肉薄部110からの液漏れを支障のない程度に抑制するために予め加えられる最小限の加力である。次に、第1弁911aを開き、ポンプ915を作動させてアルカリケイ酸塩浸透材の吸水を始める。吸水材200にアルカリケイ酸塩浸透材が十分に含有されたと判断したらポンプ915を停止する。そして第1弁911aを閉じた上で加圧プレート300に全加力を加えて吸水材200に含有されるアルカリケイ酸塩浸透材を浸透対象に浸透させる。以上が第6実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様の1サイクルである。
Next, the usage mode of the pressure
本実施形態では、上述の第1実施形態に係る発明の効果に加え、吸水材200へのアルカリケイ酸塩浸透材の補給がスムーズに行うことができるので、作業効率が格段に向上する。
In the present embodiment, in addition to the effects of the invention according to the first embodiment described above, the water-absorbing
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態について具体的に説明する。図15は、第7実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図である。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be specifically described. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a pressurized penetrating device main body according to the seventh embodiment.
上述の第4実施形態では、浸透作業を行う際はワイヤWの端部に錘660を取付け、浸透作業が終了するとワイヤWの端部から錘660を取り外していたが、錘660は例えば30〜100キログラム程度の重量を有するものであり、錘660の着脱作業は労力を要することがある。そこで、本実施形態に係る加圧式浸透装置900は、錘660を支える錘支持板855と、その錘支持板855を上下方向に自在に移動させる錘支持板移動部895とを有する。
In the above-described fourth embodiment, the
錘支持板移動部895は、支柱610に設けられる溝部851と、溝部851と噛み合う一対の内歯車853,854と、ケース852とを有する。錘支持板855は、ケース852に垂直方向に張り出して取り付けられている。内歯車853,854を自在に回転させることにより、ケース852が上下に移動し、それに伴い錘支持板855も上下に移動する。錘支持板855の上面には弾性マット856が設けられている。弾性マット856の材質は特に限定されないが、錘660を載置した場合にその厚みが約1/3程度になる弾性を有するものであるならば適宜使用することができ、例えば硬質スポンジ、発泡樹脂、防振ゴムパッド等を使用することができる。
The weight support
次に第7実施形態に係る加圧式浸透装置900の使用態様を説明する。まず浸透作業を行わない場合は、ワイヤW及び錘660を取り付けたままにして、錘支持板移動部895を上方向に移動させて錘660を上方向に移動させ、ワイヤWを弛ませることによりハンドル640にワイヤWの張力が係らないようにする。そして浸透作業を行う場合は、図15に示すように、錘支持板移動部895を下方向に移動させて、錘660と錘支持板856とを離間させ、ワイヤWに張力を掛ける。従って、錘660の着脱作業を行うことなく、ハンドル640にワイヤWの張力をかけることができ、加圧式浸透装置900の利便性が更に向上する。また、錘660を弾性マット856に載置させるため、ワイヤWに係る張力を微差にて調整することができる。例えば上述の第6実施形態において、吸水材200へのアルカリケイ酸塩浸透材の充填を機械的に行う場合、アルカリケイ酸塩浸透材の充填の直前に初期加力を設けることが好ましい。即ち、加力は100%又は0%ではなくその中間の数%が必要であり、しかもこの数%の加力は袋状容器100の肉薄部110からのアルカリケイ酸塩浸透材の漏れ具合を見た上での現場調整で決定される。本実施形態に係る構成によればこのような初期加力を容易に調整することができる。
Next, a usage mode of the pressure
内歯車853,854を回転させ、錘支持板移動部895を上下に移動させる機構は特に限定されるものではなく種々の機構を採用することができるが、その一例として図16(a)に示すように、内歯車853と同軸の外歯車857と、内歯車854と同軸であり外歯車857と噛み合う外歯車858と、外歯車857と噛み合う小歯車8571と、小歯車8571を回転させる回転レバー859とを設けることが可能である。この錘支持板移動部895の作動は、回転レバー859を回転させることにより、小歯車8571が回転し、それに伴い外歯車857,858が回転し、それらと同軸である内歯車853,854も回転し、錘支持板移動部895が上下に移動する。小歯車8571の半径a、外歯車857,858の半径b、内歯車853,854の半径c、回転レバー859の長さA、錘660の質量Wt、回転レバー859を回転させる力F1とすると(なお、b>c>aとする。)、F1×(bA/a)>Wt×cであるような力F1を回転レバー859に加えることにより、錘支持板移動部895は上昇可能である。錘660の重量が例えば100キログラム程度の場合であっても、小歯車8571の半径a、外歯車857,858の半径b、内歯車853,854の半径c、回転レバー859の長さAを夫々適宜設計することにより、力F1を5キロ程度の加力にて錘支持板移動部895を上昇移動させることができる。そして図16(a)に示すように、錘660を弾性マット856に緩やかに接触させるように吊しながら、回転レバー859を微妙に回転調整することで、上述した初期加力を微調整することができる。
A mechanism for rotating the
また、図16(b)に示すように、角度調整アーム891と角度調整山形部890とを設けることも可能である。角度調整アーム891には下向きの鋸状切り込みが設けられており、角度調整山形部890の山部と噛み合う。角度調整アーム891の下端部は丁番にて錘支持板855に取り付けられている。この構成により、錘支持板855をより強固にケース852に固定できる。また、角度調整アーム891の鋸状切り込みの何れかの歯を、角度調整山形部890の山部に適宜調整して噛み合せることで、錘支持板855を任意角度にて斜めに傾かせることができる。これにより、仮に塗布対象が床面に対して傾斜しているような場合でも、錘660を錘支持板855に適切に載置させることができる。
Further, as shown in FIG. 16B, an
(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態について具体的に説明する。図17は、第9実施形態の加圧式浸透装置本体を示した断面図である。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be specifically described. FIG. 17 is a cross-sectional view showing a pressure type penetrating device main body according to the ninth embodiment.
本実施形態に係る加圧式浸透装置900は、地上支持体871に支持支柱874,875が立設されており、支持支柱874,875には第2作業場872及び第3作業場873が設けられている。地上支持体871と第2作業場872との距離は特に限定されるものではないが、例えば2.0m〜2.3mである。また、第2作業場872と第3作業場873との距離も例えば2.0m〜2.3mである。この構成によれば、高さ7m程度までのコンクリート壁面に対する浸透作業が可能になる。従って、土木分野での加圧式浸透装置900の使用は広範囲に考えられ、例えば橋脚橋梁、擁壁、防潮堤、導水路、水槽、隧道等の工事現場において種々の浸透対象に対して使用できる。一方、第3作業場873以上の高さに更なる作業場を形成することは転倒モーメントが大きくなるため、作業現場における物的及び人的安全面を考慮して、建築分野では、本実施形態による浸透作業は通常の建物では2階以下に限られることが好ましい。
In the pressure
(その他の実施形態)
〔中性化したコンクリートの再生〕
上述の実施形態では、アルカリケイ酸塩浸透材をコンクリートの劣化防止のために浸透させたが、中性化したコンクリートの再生としても使用することができる。コンクリートが酸若しくは二酸化炭素の侵入によって、内部の水酸化カルシウムが溶出又は炭酸化して、pHが11.5以下になると、鉄筋の被膜が破壊され、腐食反応が始まる。中性化したコンクリートの塩基性を回復し、且つ水酸化カルシウムを補充するには、下記式2に示すように次の2剤を別個に浸透させて、内部に水酸化カルシウムの結晶と、その飽和溶液とが共存する状態を作り出せばよい。
(Other embodiments)
[Regeneration of neutralized concrete]
In the above-described embodiment, the alkali silicate infiltrating material is infiltrated for preventing deterioration of concrete, but it can also be used for regeneration of neutralized concrete. When concrete is infiltrated with acid or carbon dioxide, the internal calcium hydroxide is eluted or carbonated, and when the pH becomes 11.5 or less, the coating of the reinforcing bar is destroyed and the corrosion reaction starts. In order to restore the basicity of the neutralized concrete and supplement calcium hydroxide, the following two agents are separately infiltrated as shown in the following
NaOH、Ca(NO3)2、NaNO3はともに水溶性であり、Ca(OH)2の水に対する溶解度は小さい(0.185g/100cm3)ので、結晶化して長期間pHを12以上に保つことができる。従来は、上記の2剤を有効にコンクリート内部に浸透させる手段は無かったが、本実施形態に係る加圧式浸透装置900を使用してNaOH水溶液及びCa(NO3)2水溶液を、順を前後して鉄筋の位置を越える深さまで浸透させることにより、中性化したコンクリートの塩基性を大幅に回復させることができる。
Since NaOH, Ca (NO 3 ) 2 , and NaNO 3 are both water-soluble, the solubility of Ca (OH) 2 in water is small (0.185 g / 100 cm 3 ). be able to. Conventionally, it means to effectively penetrate into the
〔撥水剤の加圧浸透による紫外線劣化の防止〕
コンクリート用の撥水剤としては、シラン系とシリコーン系とが使用されている。通常はこれらの撥水剤は、スプレー方式により塗布若しくは浸透がなれているものの、コンクリートへの浸透深さはシラン系でせいぜい4mm以下であり、シリコーン系はコンクリート表面に付着するだけでほとんど浸透しない。また、スプレー方式による撥水剤の塗布若しくは浸透では浸透材の無駄も生じる。更にシラン系及びシリコーン系の撥水剤は紫外線と太陽熱とによる劣化及び分解が生じる。外部環境にも依存するが、通常は速ければ3年で、大半の撥水剤は5〜10年でほとんど撥水効果がなくなる。そこで、本実施形態に係る加圧式浸透装置900を使用して、シラン系若しくはシリコーン系の撥水剤をコンクリートに浸透させることにより、1cm以上の深さまで撥水剤を浸透させることができる。その結果、外部からの紫外線又は太陽熱の影響が著しく軽減されるので、撥水材の劣化が生じにくく分解されにくい。
[Prevention of UV deterioration due to pressure penetration of water repellent]
Silanes and silicones are used as water repellents for concrete. Normally, these water repellents can be applied or penetrated by the spray method, but the penetration depth into concrete is silane and is at most 4 mm. Silicone adheres to the concrete surface and hardly penetrates. . Further, in the application or penetration of the water repellent by the spray method, the penetrating material is wasted. Further, silane-based and silicone-based water repellents are degraded and decomposed by ultraviolet rays and solar heat. Although depending on the external environment, it is usually 3 years if it is fast, and most water repellents have almost no water repellent effect in 5 to 10 years. Therefore, the water-repellent agent can be infiltrated to a depth of 1 cm or more by infiltrating the silane-based or silicone-based water repellent agent into the concrete using the pressure
アルカリケイ酸塩浸透材のような高分子コロイドと、硝酸カルシウム溶液のような単分子又はイオン解離性溶液とについて、コンクリートへの浸透と液圧との関係を調べるために図18に示す方法で試験をした。なお、加圧浸透装置において生ずる液圧と、この試験での被験液の液柱高さとは、(W−WL)/A=ρHの関係がある。ここで、Wは錘の重量(g)であり、WLは加圧プレートが袋状容器と吸水材そのもの(吸水材にアルカリケイ酸塩浸透材等の液体が含まれていない状態)を圧縮するのに要する力(g)であり、Aは吸水材の開口面積(cm3)であり、Hは被験液の液柱の高さ(cm)であり、ρは被験液の比重(g/cm3)である。即ち、加圧プレートへの加力から袋状容器及び吸水材そのものの圧縮に使われる力を引いたものを、吸水材の開口面積で除した値は、液に加わる圧力であり、それは被験液の液柱の高さにその比重を乗じたものに等しい。図18に示すように、コンクリート標準試験体862に、直管付きガラスロート861を立設させた。コンクリート標準試験体862は、直径100mm×200mmであった。コンクリート標準試験体862は、対セメント重量比で、砂を2.5質量%、砂利を2.7質量%含有するものであった。水(W)とセメント(C)との比W/Cは0.66であった。直管付きガラスロート861の円錐部の最大開口部分の直径は75mmであり、細管部の直径は10mmであった。直管付きガラスロート861内部には、アルカリケイ酸塩浸透材863が封入された。コンクリート標準試験体862の上端部には、周状にブチルゴム両面接着テープ865が接着されており、更にブチルゴム両面接着テープ865の上には周状に接着テープ866が巻かれた。巻かれている接着テープ866の上端は、コンクリート標準試験体862の上端部よりも僅かに上方にせり出していた。そして接着テープ866と直管付きガラスロート861との間にはシリコンシール864が充填された。コンクリート標準試験体862は、1つのロット(第1のロット)から6個用意し、また別のロット(第2のロット)から更に6個用意し、合計で12個用意した。
In order to investigate the relationship between the penetration into concrete and the hydraulic pressure of a polymer colloid such as an alkali silicate penetrant and a monomolecular or ion dissociable solution such as a calcium nitrate solution, the method shown in FIG. Tested. The hydraulic pressure generated in the pressure permeation apparatus and the liquid column height of the test liquid in this test have a relationship of (W−W L ) / A = ρH. Here, W is the weight of the weight (g), W L is compressing the pressure plate is bag-shaped container and water absorbing material itself (a state that does not contain a liquid alkali silicate osmotic material like the water absorbent) Is the opening area (cm 3 ) of the water-absorbing material, H is the height of the liquid column of the test liquid (cm), and ρ is the specific gravity of the test liquid (g / g). cm 3 ). That is, the value obtained by subtracting the force used to compress the bag-like container and the water absorbing material itself from the force applied to the pressure plate, divided by the opening area of the water absorbing material is the pressure applied to the liquid, which is the test liquid Is equal to the height of the liquid column multiplied by its specific gravity. As shown in FIG. 18, a
ガラスロート861に所定の高さHまで被験液を注入すると同時に測定を開始し、絶えず最初に注入した高さHを維持するように被験液を補充し、測定時点でのそれまでの被験液の補充量を測定した。図18に示すように、被験液の高さHは、直管付きガラスロート861の円錐部の最大開口部分からの高さであった。この被験液の補充量を、ガラスロート861の底面積(3.75cm×3.75cm×3.14=44.2cm2)で除した数値が、単位面積あたりのその経過時間までの総浸透量になる。
Measurement is started at the same time that the test liquid is injected into the
被験液は、水とアルカリケイ酸塩浸透材を使用した。被験液には、試験終了後にコンクリート標準試験体を割裂して浸透深さを目視して確認するために、着色材としてクロム酸カリウムを少量混入した。クロム酸イオンはそれ自体黄褐色を呈するので液とともに浸透してコンクリートを着色する。なお、水は単分子若しくは電解質水溶液の代表として、一方アルカリケイ酸塩浸透材は高分子コロイドの代表として試験を行った。 As the test solution, water and an alkali silicate infiltrating material were used. The test solution was mixed with a small amount of potassium chromate as a coloring material in order to split the standard concrete specimen after the test and visually check the penetration depth. Since chromate ions are yellowish brown in themselves, they penetrate with the liquid and color the concrete. Water was tested as a representative of monomolecular or electrolyte aqueous solution, while alkali silicate penetrant was tested as a representative of polymer colloid.
被験液として水を使用し、第1のロットの試験体6個を使い、被験液の高さHが2cm、4cm、6cm、8cm、14cm、20cmの夫々についての時間経過に伴う浸透量の増加を測定した。この結果を図19に示す。高さHが2cmの場合は明らかに浸透速度が低かった。高さHが4cmと6cmと比較してみると、ごく僅かではあるが4cmの方が6cmよりも上回っているものの、これはコンクリート標準試験体862内部の構造のバラツキによるものと考察される。高さHが8cm以上の場合は、一部において逆転現象が見られるものの、浸透速度において差はほとんどなかった。
Using water as the test solution, using six test specimens from the first lot, and increasing the amount of permeation over time for test solution heights H of 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm, 14 cm, and 20 cm, respectively. Was measured. The result is shown in FIG. When the height H was 2 cm, the permeation rate was clearly low. When the height H is compared with 4 cm and 6 cm, although 4 cm is slightly higher than 6 cm, it is considered that this is due to the variation in the structure inside the concrete
次に、被験液としてアルカリケイ酸塩浸透材を使用し、第2ロットの試験体6個を使い、被験液の高さHが8cm、14cm、20cmの夫々についての時間経過に伴う浸透量の増加を測定した。試験は2回行い、その平均値を測定結果とした。この結果を図20に示す。なお、アルカリケイ酸塩浸透材において、〔Si〕=2.0mol/リットル,〔Na〕/〔Si〕=1.5であった。被験液がアルカリケイ酸塩浸透材の場合は被験液が水の場合と比較して、加圧力の差が明白に現れた。また、アルカリケイ酸塩浸透材の場合、圧力大きくなると浸透量は一層大きくなっていた。しかしながら、アルカリケイ酸塩浸透材の場合は水の場合と比較して、浸透量の絶対値は極めて小さく、その比も時間とともに小さくなっていた。即ち、高さHが20cmのアルカリケイ酸塩浸透材の場合でも、高さHが8〜20cmの水の場合と比較して、浸透量の比は、0.5時間で約1/3、1時間で約1/4、2時間で約1/5、4時間で約1/6のように時間とともに小さくなっていた。上記の実験結果により、アルカリケイ酸塩浸透材のような水和力の大きい高分子コロイドが如何にコンクリートに浸透しにくいかが実証された。アルカリケイ酸塩浸透材によるコンクリートの吸水抑制効果が持続するためには、2cm程度以上の深さまでのアルカリケイ酸塩とカルシウムイオンとの結合によるゲル生成が望ましい。しかし、通常の施工法つまり刷毛、ローラーによる塗布又はスプレーによる吹付けでは、垂直壁面への液の付着はせいぜい0.2mm程度であり、仮にその全量が浸透したとしても浸透深さは4mm程度に過ぎない。本発明に係る加圧式浸透装置900によれば、例えば液柱H=20mmとして約3時間の加圧により上記の目標を達成できる。まして水酸化ナトリウム、硝酸カルシウム、シラン系化合物のような単分子又はイオン解離性の溶液であれば、より少ない液圧及び加圧時間でより深く浸透させることが容易であり、例えば通常の鉄筋の位置を越える深さ(60mm以上)までの浸透も容易であり、そのため中性化したコンクリートの塩基性を回復させ、また、撥水剤の効果を著しく長期間にわたり持続させることが可能となる。上述の実施例により、本発明に係る加圧式浸透装置900が、アルカリケイ酸塩浸透材及び他の一部の有用な化学物質の溶液をコンクリートに浸透させるために極めて有益であることが示された。
Next, using an alkali silicate penetrating material as a test solution, using six test pieces of the second lot, the test solution height H was 8 cm, 14 cm, and 20 cm, respectively. The increase was measured. The test was performed twice, and the average value was taken as the measurement result. The result is shown in FIG. In the alkali silicate infiltrating material, [Si] = 2.0 mol / liter, [Na] / [Si] = 1.5. When the test solution was an alkali silicate infiltrant, the difference in the applied pressure clearly appeared compared to the case where the test solution was water. Further, in the case of the alkali silicate infiltrant, the amount of permeation was further increased as the pressure increased. However, in the case of the alkali silicate penetrating material, the absolute value of the penetrating amount was extremely small as compared with the case of water, and the ratio was also reduced with time. That is, even in the case of an alkali silicate infiltrant with a height H of 20 cm, the ratio of the infiltration amount is about 1/3 in 0.5 hours compared to the case of water with a height H of 8 to 20 cm. It decreased with time, such as about 1/4 in 1 hour, about 1/5 in 2 hours, and about 1/6 in 4 hours. The above experimental results demonstrated how a polymer colloid with a high hydration power, such as an alkali silicate infiltrating material, hardly penetrates into concrete. In order to maintain the effect of suppressing the water absorption of concrete by the alkali silicate infiltrating material, it is desirable to form a gel by combining alkali silicate and calcium ions up to a depth of about 2 cm or more. However, in the normal construction method, that is, application by brush, roller, or spraying by spraying, the adhesion of the liquid to the vertical wall surface is at most about 0.2 mm, and even if the entire amount penetrates, the penetration depth is about 4 mm. Not too much. According to the
100:袋状容器
101:袋底部
102:開口部
110:肉薄部
200:吸水材
300:加圧プレート
310:加圧シャフト
320:ハンドル
411:第1蝶番軸受け
412:第2蝶番軸受け
420:蝶番ヒンジ
500:コンクリート
610:支柱
621:シャフト受け
622:シャフト受け
623:シャフト受け
631:加圧シャフト
632:加圧シャフト
633:加圧シャフト
640:ハンドル
651:第1定滑車
652:第2定滑車
660:錘
670:支持体
680:結合体
681:雄溝部
711:吸盤
712:吸盤
713:吸盤
730:連結軸体
732:中央部
733:雌溝部
851:溝部
852:ケース
853:内歯車
854:内歯車
855:錘支持板
856:弾性マット
857:外歯車
858:外歯車
859:回転レバー
861:直管付きガラスロート
862:コンクリート標準試験体
880:液槽
890:角度調整山形部
891:角度調整アーム
895:錘支持板移動部
910:導入パス
912:ホース
915:ポンプ
920:排出パス
922:ホース
900:加圧式浸透装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Bag-shaped container 101: Bag bottom part 102: Opening part 110: Thin part 200: Water absorption material 300: Pressurizing plate 310: Pressurizing shaft 320: Handle 411: 1st hinge bearing 412: 2nd hinge bearing 420: Hinge hinge 500: Concrete 610: Post 621: Shaft receiver 622: Shaft receiver 623: Shaft receiver 631: Pressure shaft 632: Pressure shaft 633: Pressure shaft 640: Handle 651: First constant pulley 652: Second constant pulley 660: Weight 670: Support body 680: Combined body 681: Male groove portion 711: Suction cup 712: Suction cup 713: Suction cup 730: Connection shaft body 732: Central portion 733: Female groove portion 851: Groove portion 852: Case 853: Internal gear 854: Internal gear 855 : Weight support plate 856: Elastic mat 857: External gear 858: External teeth 859: Rotating lever 861: Glass funnel with straight pipe 862: Standard concrete specimen 880: Liquid tank 890: Angle adjustment angled part 891: Angle adjustment arm 895: Weight support plate moving part 910: Introduction path 912: Hose 915: Pump 920 : Discharge path 922: Hose 900: Pressurized permeation device
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- 2009-02-16 JP JP2009033058A patent/JP2010189871A/en active Pending
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