JP2012076973A - コンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、浸透性薬液をコンクリート構造物の深部まで短時間で効果的に浸透させることができコンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを提供することを目的とする。
【解決手段】
上記の目的を解決するために、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法は、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布し、浸透性薬液をコンクリート構造物の内部に浸透させることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】
上記の目的を解決するために、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法は、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布し、浸透性薬液をコンクリート構造物の内部に浸透させることを特徴とする。
【選択図】図１
Description
この発明は、コンクリート構造物へ浸透性の薬液を浸透させる技術に関するものである。たとえば、中性化や亀裂を生じたコンクリート材など経年変化したコンクリート構造物の補修や、発錆・腐食した鋼構造物の補修・改質を始め、塗装の下地作りのシーラーやフィラーの塗布など、コンクリート構造物へのさまざまな適用に関する。
道路、建築物の外壁、トンネルなどに使用されるコンクリートには、地震や重量物の移動などの外力による亀裂や、酸性雨や空気中に含まれる二酸化炭素による中性化が生じ、また、内部の鉄筋にも腐食などが生じる。経年変化によりコンクリート構造物に劣化が生じた場合、そのコンクリート構造物を完全に取り壊して新たに建設し直す以外に、劣化が生じたコンクリート構造物を補修・改質して、再利用することが考えられる。このように、すでに存在するコンクリート構造物を有効に利用し続けることは、エネルギーの節約になり、また、再開発に伴う環境への影響を防止することにもなる。また、新規のコンクリート構造物の建設をなるべく抑制しようとする要望にも合致する。
たとえば、特許文献１には、コンクリートに速やかに浸透し、短い作業時間で経年劣化したコンクリートの補修、改質を行えるコンクリートの補修・改質剤を提供するために、水溶性珪酸塩５０重量％、コロイド状珪酸塩１．５重量％、及びチオ尿酸０．０４重量％を純水に混合し、少量の界面活性剤、多価アルコール、あるいはキレート剤を混合することが記載されている。また、特許文献２には、防水個所又は補修個所にケイ酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防水材を塗布又は注入し、乾燥後に散水を数回繰り返して当該防水材をコンクリート内に浸透させて浸透防水保護層を形成するコンクリート建築物の防水工法が記載されている。
特許文献１や特許文献２のようなコンクリート建築物の補修工法によれば、ケイ酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防水剤で経年劣化したコンクリート建築物を補修できることが主張されている。しかし、中性化や亀裂はコンクリート構造物の内部でも生じるため、その進行を抑えるためには、必要な薬剤を内部まで浸透させる必要がある。一方、無機質浸透性防水剤はコンクリートへの浸透性が低い。多くのコンクリート建築物は風雨にさらされており、内部まで水分が浸透しており、そのような状態で十分な薬液を短時間で浸透させることは困難である。
特許文献２では、無機質浸透性防水材を塗布又は注入し、乾燥後に散水を数回繰り返して当該防水材をコンクリート内に浸透させるとしているが、そのような施工は多大な時間と労力を有する。このようなコンクリート更生工法は、新たにコンクリート構造物を建設するよりも低コストであることが重要であるので、コストの高い工法は適用しにくい。また、トンネル内など湿度の高い環境下にあるコンクリート構造物においては、乾燥させること自体が困難である。
この発明は、浸透性薬液をコンクリート構造物の深部まで短時間で効果的に浸透させることができるコンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを提供することを目的とする。
上記の目的を解決するために、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法は、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布し、浸透性薬液をコンクリート構造物の内部に浸透させることを特徴とする。特に、加熱された圧縮空気を吹き付けることが好ましい。前記浸透性薬液として珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤を使用することができる。また、前記浸透性薬液としてキレート剤を使用し、鉄筋に防錆処理を行ってもよい。
この発明のコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンは、圧縮空気を吐出する圧縮空気ノズルと、圧縮空気ノズルに対して圧縮空気を導入する圧縮空気導入口と、浸透性薬液を吐出する浸透性薬液ノズルと、浸透性薬液ノズルに対して浸透性薬液を導入する浸透性薬液導入口と、圧縮空気と浸透性薬液を選択的に吐出制御する吐出制御部材を有する。
この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンは、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布することにより、浸透性薬液をコンクリート構造物の深部まで短時間で効果的に浸透させることができる。したがって、コンクリート構造物の内部まで、十分に効果をあげることができる。湿度が高く、自然乾燥しにくいような環境にも適用することができる。
この発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。図１はコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置を模式的に示す構成図である。コンクリート構造物用浸透性薬液供給装置１は、圧縮空気供給部２と浸透性薬液供給部３を備える。
この例の圧縮空気供給部２では、コンプレッサー４の下流に加熱機５が接続されている。コンプレッサー４は建設工事に広く使用されている汎用のものであり、最大圧力が7kg／cm2（0.7Mpa）程度の規格となっている。
図２は、加熱機を模式的に示す一部断面図である。熱源としては、石油バーナーなどを使用することもできるが、ここでは電熱ヒータ６が内部に設けられている。また、電熱ヒータ６を制御する制御盤７も設けられており、温度計８および圧力計９も接続されている。このように、制御盤７により内部の温度や圧力が監視されているので、温度や圧力に異常があれば警告を発生させたり、加熱機５を停止させることにより、安全性を向上させることができる。
加熱機５は密閉容器になっており、一端側に空気導入口１０、他端側に空気排出口１１が設けられており、空気排出口１２より導入された圧縮空気は電熱ヒータ６で加熱された後に空気排出口１１より排出される。
また、この例においては、浸透性薬液供給部３としてエアレス塗装機１２を造物用浸透性薬液供給源として備えている。このエアレス塗装機１２は、建設工事において広く使用されているものである。エアレス塗装機１２に接続された容器１３には供給されるべき浸透性薬液が入れられている。ここで、この発明において浸透性薬液とは、コンクリート構造物の内部に浸透させて作用させるものである。浸透性薬液としてはたとえば、浸透性のフィーラ、あるいは珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤やキレート剤の無機質改質剤など様々な薬液が使用できる。
キレート剤の例について説明する。ここで、使用するキレート剤は、一般的な鋼材に塗布し不動態の錆Ｆｅ3Ｏ4に変化させる材料のことである。コンクリート構造物の鉄筋等の防食を目的として使用される。たとえば、ダイユーペイント社のGP-RSを濃度９０%で使用する。
次に、珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤の例について説明する。たとえば、珪酸ナトリウムを主要有効成分とする無機質防水剤を供給することにより、コンクリート内部では次のような反応がおこり、防水性が向上する。
Ｎａ2ＳｉＯ3＋Ｃａ（ＯＨ）2 → ＣａＳｉＯ3＋２ＮａＯＨ
たとえば、珪酸塩として三輪化学工業の１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソーダ等を50％濃度で使用することができる。
Ｎａ2ＳｉＯ3＋Ｃａ（ＯＨ）2 → ＣａＳｉＯ3＋２ＮａＯＨ
たとえば、珪酸塩として三輪化学工業の１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソーダ等を50％濃度で使用することができる。
図１の例のコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置１は、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法に適した専用のコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを備えている。図３は、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを模式的に示す概念図である。圧縮空気を吐出する圧縮空気ノズル１５と、圧縮空気ノズル１５に対して圧縮空気を導入する圧縮空気導入口１６と、浸透性薬液を吐出する浸透性薬液ノズル１７と、浸透性薬液ノズル１７に対して浸透性薬液を導入する浸透性薬液導入口１８と、圧縮空気と浸透性薬液を選択的に吐出制御する吐出制御部材１９を有する。また、圧縮空気通路２０と浸透性薬液２１もそれぞれ独立している。吐出制御部材１９は、圧縮空気の吐出・停止を制御する圧縮空気トリガ１９ａと浸透性薬液の吐出・停止を制御する浸透性薬液トリガ１９ｂよりなる。
このように、圧縮空気ノズル１５と浸透性薬液ノズル１７の両方を備えた薬液吐出ガンを構成することにより、一人の作業者が１台の薬液吐出ガンを操作しながら、後述の施工を実施できる。なお、エアスプレーと塗装ガンをそれぞれ別個に構成してもよい。この場合、すでに普及している工事用のエアスプレーと塗装ガンを使用することもできる。また、エアスプレーと塗装ガンを相互に接続・分離可能に構成してもよい。
ついで、図１のコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置を使用した薬液浸透方法の例について説明する。まず、対象となるコンクリート構造物へ下地処理を行う。表面が塗装されている場合や、錆や汚れ等が付着している場合には、予めケレン・切削を実施する。その後、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン１４の圧縮空気ノズル１５より圧縮空気をコンクリート構造物の表面に吹きつける。これによって、表面に残った被塗装物などを吹き飛ばして、清掃することができる。また、圧縮空気の吹きつけによって、コンクリートを乾燥させる。加熱機５を作動させて、加熱された空気を吹き付けることによって、乾燥時間を短縮することができるとともに、湿度の高い場所や気象条件下でも効果的にコンクリートを乾燥させることができる。このようにして、コンクリート内の孔内の水分が除去されて、スポンジのように多くの液体が短時間で深部まで浸透・吸収されやすい状態が作られる。
ついで、エアレス塗装機１２より浸透性薬液を導入し、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン１４の浸透性薬液ノズル１７より浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に吹きつける。圧縮空気の吹きつけによって乾燥したコンクリートは、スポンジのように薬液を吸収しやすい状態になっているので、浸透性薬液は深部まで短時間で効果的に浸透する。
図１の左側に示すコンクリート構造物のようにコンクリートが欠けた部分があり、鉄筋など内部の鋼材が露出していたり、腐食が始まっている可能性がある場合には、まず、キレート剤を吹きつける。キレート剤を入れた容器をエアレス塗装機１２に接続し、キレート剤を鋼材に供給して防錆処理を行う。キレート反応により、鋼材は安定した状態になり、腐食の進行が抑制される。
さらに、珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤を入れた容器をエアレス塗装機１２に接続し、この無機質防水剤を浸透性薬液ノズル１７より浸透性薬液をコンクリート構造物に吹き付ける。無機質防水剤は深部まで浸透し、コンクリートと無機質防水剤が効率よく反応して、安定した防水保護層が形成される。
このようにして、コンクリート内部を十分に更生することは、その後、安定した塗装を行うためにも有効である。また、フィラーやシーラーを塗布して下地作りする際にも、浸透性のものを使用し、この発明の薬液浸透方法を適用することが好ましい。このように良好な下地作りをしてから、その上に各種塗装を行うことによって、長期間安定な塗装膜を形成することもできる。さらに、これ以外のさまざまな浸透性薬液に対しても、この発明が適用できることはいうまでもない。
１．コンクリート構造物用浸透性薬液供給装置
２．圧縮空気供給部
３．浸透性薬液供給部
４．コンプレッサー
５．加熱機
６．電熱ヒータ
７．制御盤
８．温度計
９．圧力計
１０．空気導入口
１１．空気排出口
１２．エアレス塗装機
１３．薬液容器
１４．コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン
１５．圧縮空気ノズル
１６．圧縮空気導入口
１７．浸透性薬液ノズル
１８．浸透性薬液導入口
１９．吐出制御部材
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１３．薬液容器
１４．コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン
１５．圧縮空気ノズル
１６．圧縮空気導入口
１７．浸透性薬液ノズル
１８．浸透性薬液導入口
１９．吐出制御部材
Claims (5)
- コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布し、浸透性薬液をコンクリート構造物の内部に浸透させることを特徴とするコンクリート構造物への薬液浸透方法。
- 加熱された圧縮空気を吹き付ける請求項１に記載のコンクリート構造物への薬液浸透方法。
- 前記浸透性薬液として珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤を使用する請求項１または請求項２に記載のコンクリート構造物への薬液浸透方法。
- 前記浸透性薬液としてキレート剤を使用し、鉄筋に防錆処理を行う請求項１または請求項２に記載のコンクリート構造物への薬液浸透方法。
- 圧縮空気を吐出する圧縮空気ノズルと、圧縮空気ノズルに対して圧縮空気を導入する圧縮空気導入口と、浸透性薬液を吐出する浸透性薬液ノズルと、浸透性薬液ノズルに対して浸透性薬液を導入する浸透性薬液導入口と、圧縮空気と浸透性薬液を選択的に吐出制御する吐出制御部材を有するコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン。
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