JP2015129393A - Construction method for concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造の施工方法に関し、特に、橋梁のコンクリート床版の補強を行う床版増厚工法におけるコンクリート構造の施工方法に関する。 The present invention relates to a concrete structure construction method, and more particularly to a concrete structure construction method in a floor slab thickening method for reinforcing a concrete floor slab of a bridge.
橋梁などのコンクリート床版の補強を行う方法として、床版増厚工法が知られている。この床版増厚工法では、既設のコンクリート床版の上面を斫り研掃した後、速硬性を有する付着材（ボンド）を床版上面に塗布して速硬性の鋼繊維補強コンクリート（ＳＦＲＣ）を敷設し、コンクリートの補修・補強を行っている。また、床版増厚工法では、コンクリート床版への水の浸入などによる劣化を防止するため、コンクリート床版とその上に配置される舗装層（アスファルト層）との間に防水工を施設することが行われている（例えば非特許文献１参照）。 As a method for reinforcing concrete slabs such as bridges, a slab thickening method is known. In this slab thickening method, the upper surface of an existing concrete slab is scooped and cleaned, and then a fast-curing adhesive (bond) is applied to the upper surface of the slab to quickly harden steel fiber reinforced concrete (SFRC). Laying and repairing and reinforcing concrete. In addition, in the slab thickening method, a waterproofing facility is installed between the concrete slab and the pavement layer (asphalt layer) placed on it to prevent deterioration due to water intrusion into the concrete slab. (For example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、コンクリート床版の上に防水工を施設した場合であっても、コンクリート床版と防水工の間での剥離や、防水工とその上部の舗装層の間での剥離などが発生することがあり、コンクリート床版への防水性が必ずしも担保できていない場合があった。 However, even when a waterproof work is installed on the concrete floor slab, peeling between the concrete floor slab and the waterproof work or peeling between the waterproof work and the upper pavement layer may occur. In some cases, the waterproofness to the concrete slabs was not always secured.
そこで、本発明の課題は、コンクリート床版への水の浸入をより確実に抑制することができるコンクリート構造の施工方法を提供することを目的とする。 Then, the subject of this invention aims at providing the construction method of the concrete structure which can suppress more reliably the penetration | invasion of the water to a concrete floor slab.
本発明は、コンクリート床版及びコンクリート床版の上部に舗装層を備えたコンクリート構造の施工方法に関する。このコンクリート構造の施工方法は、コンクリート床版の上面にエポキシ樹脂系の接着剤を塗布する工程と、接着剤の上面に繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成する工程と、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の上面に舗装層としてアスファルト層を形成する工程と、を備え、コンクリート床版の上に、防水層を設置することなく、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成し、当該繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層がコンクリート床版への透水を防止することを特徴としている。 The present invention relates to a concrete floor slab and a concrete structure construction method having a pavement layer on top of the concrete floor slab. This concrete structure construction method includes a step of applying an epoxy resin adhesive on the upper surface of a concrete floor slab, a step of forming a fiber reinforced cement composite (FRCC) layer on the upper surface of the adhesive, and a fiber reinforced cement composite. Forming an asphalt layer as a pavement layer on the upper surface of the material (FRCC) layer, and forming a fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer on the concrete floor slab without installing a waterproof layer, The fiber-reinforced cement composite (FRCC) layer is characterized by preventing water permeation into the concrete slab.
このコンクリート構造の施工方法では、コンクリート床版の上に、防水層を設置することなく、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成し、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層がコンクリート床版への透水を防止するようになっている。このようにコンクリート床版への接着性が高い繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層をエポキシ樹脂系の接着剤を介してコンクリート床版の上に形成し、この繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を防水層としても機能させているため、コンクリート床版への水の浸入をより確実に抑制することができる。 In this construction method of the concrete structure, a fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is formed on the concrete slab without forming a waterproof layer, and the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is applied to the concrete slab. It is designed to prevent water from passing through. A fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer having high adhesion to the concrete floor slab is thus formed on the concrete floor slab via an epoxy resin adhesive, and this fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is formed. Since this also functions as a waterproof layer, it is possible to more reliably suppress water intrusion into the concrete slab.
上記のコンクリート構造の施工方法において、コンクリート床版は既設のコンクリート床版であり、接着剤を塗布する工程の前に、コンクリート床版の上面を斫り且つ研掃する工程を更に備えていることが好ましい。この場合、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）やエポキシ樹脂系の接着剤とコンクリート床版の上面との接着をより一層強固にすることができ、コンクリート床版への水の浸入をより一層確実に抑制することができる。 In the above concrete structure construction method, the concrete slab is an existing concrete slab, and further includes a step of scoring and polishing the upper surface of the concrete slab before the step of applying the adhesive. Is preferred. In this case, it is possible to further strengthen the adhesion between the fiber reinforced cement composite material (FRCC) or the epoxy resin-based adhesive and the upper surface of the concrete floor slab, and more reliably infiltrate water into the concrete floor slab. Can be suppressed.
上記のコンクリート構造の施工方法において、エポキシ樹脂系の接着剤の最小硬化時間が５００分以上１０００分以下であり、且つ、エポキシ樹脂系の接着剤の可使時間が３００分以上７００分以下であることが好ましい。この場合、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）が強度発現する時間よりもエポキシ樹脂系の接着剤の硬化時間を少しだけ長くすることができ、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の硬化に伴う収縮のコンクリート床版への影響を低減することができる。 In the concrete structure construction method, the minimum curing time of the epoxy resin adhesive is 500 minutes or more and 1000 minutes or less, and the pot life of the epoxy resin adhesive is 300 minutes or more and 700 minutes or less. It is preferable. In this case, the curing time of the epoxy resin adhesive can be made slightly longer than the time during which the fiber reinforced cement composite material (FRCC) develops strength, and the shrinkage accompanying the curing of the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer. The impact on the concrete slab can be reduced.
上記のコンクリート構造の施工方法において、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の透水係数が１．０×１０−７ｃｍ／ｓｅｃ以下であり、且つ、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の透気係数が０．１×１０−１６ｃｍ／ｓｅｃ以上５．０×１０−１６ｃｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。また、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の塩化物イオン実効拡散係数が０．０５ｃｍ２／年以下であることが好ましい。 In the construction method of the above concrete structure, the permeability coefficient of the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is 1.0 × 10 −7 cm / sec or less, and the air permeability of the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is The coefficient is preferably 0.1 × 10 −16 cm / sec or more and 5.0 × 10 −16 cm / sec or less. Further, the chloride ion effective diffusion coefficient of the fiber-reinforced cement composite material (FRCC) layer is preferably 0.05 cm 2 / year or less.
上記のコンクリート構造の施工方法において、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を構成する材料は、超高強度ひずみ硬化型セメント系複合材料（ＵＨＰ−ＳＨＣＣ）、サクセム（登録商標）、ダクタル（登録商標）及びスリムクリート（登録商標）のうち何れかのひび割れ分散型繊維補強材料からなっていることが好ましい。 In the construction method of the above concrete structure, the material constituting the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is an ultra high strength strain hardening type cementitious composite material (UHP-SHCC), Saxem (registered trademark), Ductal (registered trademark). ) And Slim Cleat (registered trademark).
上記のコンクリート構造の施工方法において、エポキシ樹脂系の接着剤の粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ（＠２３℃）以上２５，０００ｍＰａ・ｓ（＠２３℃）以下であることが好ましい。エポキシ樹脂系の接着剤の粘度が上記の範囲内にある場合、コンクリート床版への追従性や施工性、更に母材との付着性等が好適になる。 In the concrete structure construction method, the viscosity of the epoxy resin adhesive is preferably 3,000 mPa · s (@ 23 ° C.) or more and 25,000 mPa · s (@ 23 ° C.) or less. When the viscosity of the epoxy resin adhesive is within the above range, the followability to the concrete floor slab, workability, adhesion to the base material, and the like are suitable.
上記のコンクリート構造の施工方法は、コンクリート床版としてプレキャストコンクリート床版の上にエポキシ樹脂系の接着剤の層及び繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成したものでもよく、プレキャストコンクリートを含む複合床版構造であるコンクリート構造の施工方法に適用してもよい。なお、この複合床版構造の施工方法も床版増厚工法であることが好ましい。 The above concrete structure construction method may be a concrete floor slab in which an epoxy resin adhesive layer and a fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer are formed on a precast concrete floor slab. You may apply to the construction method of the concrete structure which is a floor slab structure. In addition, it is preferable that the construction method of this composite floor slab structure is also a floor slab thickening method.
本発明によれば、コンクリート床版への水の浸入をより確実に抑制できるコンクリート構造の施工方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the construction method of the concrete structure which can suppress more reliably the water permeation into a concrete floor slab can be provided.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るコンクリート構造の施工方法の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a concrete structure construction method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図１に示すように、コンクリート床版１及びコンクリート床版１の上部に敷設された舗装層２から構成される道路橋が既設されている場合を例にとって説明する。このコンクリート床版１は、例えば一般的なコンクリート材料から構成される。この道路橋に対して本実施形態に係る床版増厚工法を施工する場合、まず、図２の（ａ）に示すように、舗装層２であるアスファルト層を除去し、その後、コンクリート床版１の上面１ａを斫り、研掃（目粗し）を実施する。これにより、コンクリート床版１の上面１ａが凹凸状の表面となる。 First, as shown in FIG. 1, a case where a road bridge composed of a concrete floor slab 1 and a pavement layer 2 laid on the concrete floor slab 1 is already described will be described as an example. The concrete floor slab 1 is made of, for example, a general concrete material. When the floor slab thickening method according to the present embodiment is applied to this road bridge, first, as shown in FIG. 2 (a), the asphalt layer as the pavement layer 2 is removed, and then the concrete slab. The upper surface 1a of 1 is rolled up, and polishing (roughening) is performed. Thereby, the upper surface 1a of the concrete floor slab 1 becomes an uneven surface.
続いて、図２の（ｂ）に示すように、研掃されて凹凸状にされたコンクリート床版１の上面１ａに、エポキシ樹脂系の接着剤を所定量塗布して接着剤層３を形成する。エポキシ樹脂系の接着剤としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ又はビスフェノールＦ型エポキシを主剤とし、ポリアミン系又はメルカプタン系を硬化剤とした接着剤を用いることができる。また、本実施形態で用いられるエポキシ樹脂系の接着剤は、コンクリート床版１の表面凹凸への追従性、施工性、又は、母材との付着性を考慮すると、温度２３℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜２５，０００ｍＰａ・ｓの間であることが好ましく、温度２３℃における粘度が３，５００ｍＰａ・ｓ〜２０，０００Ｐａ・ｓの間であることがより一層好ましい。 Subsequently, as shown in FIG. 2B, a predetermined amount of an epoxy resin adhesive is applied to the top surface 1a of the concrete floor slab 1 that has been polished and made uneven, thereby forming an adhesive layer 3 To do. As the epoxy resin adhesive, for example, an adhesive having bisphenol A type epoxy or bisphenol F type epoxy as a main ingredient and polyamine type or mercaptan type as a curing agent can be used. In addition, the epoxy resin adhesive used in the present embodiment has a viscosity of 3 at a temperature of 23 ° C. in consideration of followability to surface irregularities of the concrete floor slab 1, workability, or adhesion to the base material. It is preferable that the viscosity is between 5,000 mPa · s and 25,000 mPa · s, and it is even more preferable that the viscosity at a temperature of 23 ° C. is between 3,500 mPa · s and 20,000 Pa · s.
また、接着剤層３を構成するエポキシ樹脂系の接着剤は、その最小硬化時間（「キュアタイム」とも記す）が１００分以上１，０００分以下であることが好ましく、また、その可使時間（「ゲルタイム」とも記す）が５０分以上７００分以下であることが好ましい。エポキシ樹脂系の接着剤の最小硬化時間や可使時間が上記の範囲内にあることにより、後述する、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）が強度発現する時間よりも少しだけ後に接着剤を硬化させるようにすることができる。なお、「可使時間」は、接着剤が流動性を失い、粘性が急激に増加するまでの時間であり、「最小硬化時間」とは、接着剤が硬化するための最小時間であり、ドライングレコーダー試験を実施した場合のそれぞれ粘性が高くなって針の通った跡がつく時間（ゲルタイム）および硬化が進んで再び針の通った跡がつかなくなった時間の（キュアタイム）に相当する。 Further, the epoxy resin-based adhesive constituting the adhesive layer 3 preferably has a minimum curing time (also referred to as “cure time”) of 100 minutes or more and 1,000 minutes or less. (Also referred to as “gel time”) is preferably from 50 minutes to 700 minutes. Since the minimum curing time and pot life of the epoxy resin-based adhesive are within the above ranges, the adhesive is cured a little later than the time when the fiber-reinforced cement composite material (FRCC) develops strength, which will be described later. Can be. The “pot life” is the time until the adhesive loses its fluidity and the viscosity rapidly increases. The “minimum curing time” is the minimum time for the adhesive to cure. This corresponds to the time when the viscosity became high and the mark passed through the needle (gel time) when the recorder test was performed (curing time) and the time when the mark went through again after curing progressed (curing time).
続いて、図２の（ｃ）に示すように、接着剤を塗布して接着剤層３を形成した後すぐに、接着剤層３の上面に、繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）を打ち込んで締め固め、繊維補強セメント複合材料層４（以下「ＦＲＣＣ層４」と記す）を形成する。ここで用いられる繊維補強セメント複合材料は、一般的なコンクリート材料とは異なり、例えば、超高強度ひずみ硬化型セメント系複合材料（ＵＨＰ−ＳＨＣＣ）である。このＵＨＰ−ＳＨＣＣは、有機短繊維をモルタルに混入したひび割れ分散型の繊維補強モルタル（繊維補強材料）の一種であり、高強度、高靱性で、かつ緻密な材料であることから、施工される道路橋のひび割れに対する抵抗性、靱性、引張強度、曲げ強度、せん断強度および耐衝撃性などを大幅に改善することができる。 Subsequently, as shown in FIG. 2C, immediately after forming the adhesive layer 3 by applying an adhesive, a fiber reinforced cement composite material (FRCC) is driven into the upper surface of the adhesive layer 3. The fiber reinforced cement composite material layer 4 (hereinafter referred to as “FRCC layer 4”) is formed by compaction. The fiber-reinforced cement composite material used here is different from a general concrete material, and is, for example, an ultra-high-strength strain-hardening cement composite material (UHP-SHCC). This UHP-SHCC is a kind of crack dispersion type fiber reinforced mortar (fiber reinforced material) in which organic short fibers are mixed in mortar, and is applied because it is a high strength, high toughness and dense material. Resistance to cracking, toughness, tensile strength, bending strength, shear strength and impact resistance of road bridges can be greatly improved.
ＵＨＰ−ＳＨＣＣの配合例としては、例えば、以下が例示される。
［ＵＨＰ−ＳＨＣＣの配合例］
水 ： ３４２
プレミックス紛体 ：１７１０
混和剤 ： ２３．３
消泡剤 ： ０．１８
繊維 ： １４．６
（上記の単位は、すべてＫｇ／ｍ３である）
Examples of UHP-SHCC formulation include the following.
[UHP-SHCC formulation example]
Water: 342
Premix powder: 1710
Admixture: 23.3
Antifoaming agent: 0.18
Fiber: 14.6
(All the above units are Kg / m 3 )
このようなＵＨＰ−ＳＨＣＣを用いると、ＦＲＣＣ層４の透水係数が１．０×１０−７ｃｍ／ｓｅｃ以下になり、また、ＦＲＣＣ層４の透気係数が０．１×１０−１６ｃｍ／ｓｅｃ以上５．０×１０−１６ｃｍ／ｓｅｃ以下となる。また、ＦＲＣＣ層４の塩化物イオン実効拡散係数は０．０５ｃｍ２／年以下となる。 When such UHP-SHCC is used, the permeability coefficient of the FRCC layer 4 is 1.0 × 10 −7 cm / sec or less, and the permeability coefficient of the FRCC layer 4 is 0.1 × 10 −16 cm / sec. sec to 5.0 × 10 −16 cm / sec. Further, the effective diffusion coefficient of chloride ions of the FRCC layer 4 is 0.05 cm 2 / year or less.
ＦＲＣＣ層を構成する材料としては、上述した超高強度ひずみ硬化型セメント系複合材料（ＵＨＰ−ＳＨＣＣ）以外でも、例えば、サクセム（登録商標）、ダクタル（登録商標）及びスリムクリート（登録商標）といったひび割れ分散型の繊維補強材料を用いることができる。サクセム、ダクタルおよびスリムクリートはいずれも専用の結合材、骨材、補強用繊維（鋼繊維）および混和剤で構成されるＵＦＣ（Ultra High Strength Fiber ReinforcedConcrete：超高強度繊維補強コンクリート）の商品名であり、土木学会の「超高強度繊維補強コンクリートの設計・施工方針（案）」の基準に適合するものである。この基準では、例えば、圧縮強度f’ckが１５０Ｎ／ｍｍ２以上であり、ひび割れ発生強度fcrkが４Ｎ／ｍｍ２以上であり、引張強度（直接引張試験）が５Ｎ／ｍｍ２以上である。 As a material constituting the FRCC layer, other than the above-described ultra-high-strength strain-hardening cement-based composite material (UHP-SHCC), for example, Saxem (registered trademark), Ductal (registered trademark), and Slim Cleat (registered trademark) A crack-dispersed fiber reinforcing material can be used. Saxem, Ductal and Slim Cleat are all trade names of UFC (Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete), which is composed of a special binder, aggregate, reinforcing fiber (steel fiber) and admixture. Yes, it conforms to the standard of “Design and Construction Policy (Draft) of Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete” by Japan Society of Civil Engineers. In this standard, for example, the compressive strength f′ck is 150 N / mm 2 or more, the crack generation strength fcrk is 4 N / mm 2 or more, and the tensile strength (direct tensile test) is 5 N / mm 2 or more.
上述したサクセムの配合例としては、以下の表１に示す配合を例示することができる。
なお、本実施形態に係るコンクリート構造の施工方法では、ＦＲＣＣ層４が緻密な材料であり防水機能を奏することから、ＦＲＣＣ層４を接着剤層３を介してコンクリート床版１の上面に形成する際、コンクリート床版１の上に個別の防水層を設置しなくてもよい。 In the concrete structure construction method according to this embodiment, since the FRCC layer 4 is a dense material and has a waterproof function, the FRCC layer 4 is formed on the upper surface of the concrete floor slab 1 via the adhesive layer 3. At this time, it is not necessary to install a separate waterproof layer on the concrete slab 1.
また、接着剤の塗布後、すぐに繊維補強セメント複合材料の打ち込みを行うため、接着剤層３を構成する接着剤の硬化とＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料の硬化とが略同時に進行し、繊維補強セメント複合材料と接着剤との良好な付着が確保される。これにより、ＦＲＣＣ層４とコンクリート床版１との一体性が高められる。しかも、上述したように、接着剤層３を構成する接着剤の硬化時間が、ＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料が強度を発現する時間（例えば材齢３〜２０時間）よりも少し長くなっているため、増圧したコンクリート部（ＦＲＣＣ層４）の硬化によるコンクリート床版１との境界部の母材コンクリートの拘束を回避することが可能となる。 Further, since the fiber reinforced cement composite material is driven in immediately after the application of the adhesive, the curing of the adhesive constituting the adhesive layer 3 and the curing of the fiber reinforced cement composite constituting the FRCC layer 4 are substantially simultaneously performed. Proceeds to ensure good adhesion between the fiber reinforced cement composite and the adhesive. Thereby, the integrity of the FRCC layer 4 and the concrete floor slab 1 is enhanced. Moreover, as described above, the curing time of the adhesive constituting the adhesive layer 3 is slightly shorter than the time (for example, age 3 to 20 hours) at which the fiber-reinforced cement composite material constituting the FRCC layer 4 develops strength. Since it becomes long, it becomes possible to avoid the restriction | limiting of the base material concrete of the boundary part with the concrete floor slab 1 by hardening of the pressurized concrete part (FRCC layer 4).
続いて、ＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料の硬化及び養生がある程度進んだ後に、図２の（ｄ）に示すように、ＦＲＣＣ層４の上面に舗装層としてアスファルト層５を形成する。これにより、コンクリート床版１の補修・補強が完了すると共に、コンクリート床版１に対する防水機能が付与される。 Subsequently, after the fiber reinforced cement composite material constituting the FRCC layer 4 has been cured and cured to some extent, an asphalt layer 5 is formed as a pavement layer on the upper surface of the FRCC layer 4 as shown in FIG. . Thereby, repair and reinforcement of the concrete floor slab 1 are completed, and a waterproof function for the concrete floor slab 1 is given.
以上、本実施形態に係るコンクリート構造の施工方法によれば、コンクリート床版１の上に、防水層を設置することなく繊維補強セメント複合材料層であるＦＲＣＣ層４を形成するものの、このＦＲＣＣ層４がコンクリート床版１への透水を防止するようになっている。このようにコンクリート床版１への接着性が高いＦＲＣＣ層４をエポキシ樹脂系の接着剤を介してコンクリート床版１の上面１ａに形成し、このＦＲＣＣ層４を防水層としても機能させているため、コンクリート床版１への水の浸入をより確実に抑制することができる。その結果、浸水状態での繰返し輪荷重、温度応力および乾燥収縮の作用に対抗する付着強度が向上し、コンクリート床版１等の長期間の供用が可能となる。 As mentioned above, according to the construction method of the concrete structure which concerns on this embodiment, although the FRCC layer 4 which is a fiber reinforced cement composite material layer is formed on the concrete floor slab 1 without installing a waterproof layer, this FRCC layer 4 prevents water penetration into the concrete floor slab 1. In this way, the FRCC layer 4 having high adhesion to the concrete floor slab 1 is formed on the upper surface 1a of the concrete floor slab 1 through an epoxy resin adhesive, and this FRCC layer 4 is also functioned as a waterproof layer. Therefore, it is possible to more reliably suppress water from entering the concrete floor slab 1. As a result, the adhesion strength against the effects of repeated wheel load, temperature stress and drying shrinkage in the flooded state is improved, and the concrete floor slab 1 and the like can be used for a long time.
しかも、ＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料は、元々、高強度、高靱性で、かつ緻密な材料であることから、施工される道路橋のひび割れに対する抵抗性、靱性、引張強度、曲げ強度、せん断強度および耐衝撃性などを大幅に改善させることも可能である。これにより、コンクリート床版１の耐久性も大幅に向上し、供用年数を延長させることが可能となる。 Moreover, since the fiber-reinforced cement composite material that constitutes the FRCC layer 4 is originally a high-strength, high-toughness and dense material, it is resistant to cracking of the road bridge to be constructed, toughness, tensile strength, bending It is also possible to greatly improve the strength, shear strength, impact resistance and the like. Thereby, the durability of the concrete slab 1 is also greatly improved, and the service life can be extended.
また、この施工方法では、コンクリート床版１は既設のコンクリート床版であり、接着剤層３を構成する接着剤を塗布する前に、コンクリート床版１の上面を斫り且つ研掃している。このため、ＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料や接着剤層３を構成するエポキシ樹脂系の接着剤とコンクリート床版１の上面１ａとの接着をより一層強固にすることができ、コンクリート床版１への水の浸入をより一層確実に抑制することができる。 Moreover, in this construction method, the concrete floor slab 1 is an existing concrete floor slab, and before applying the adhesive which comprises the adhesive bond layer 3, the upper surface of the concrete floor slab 1 is scooped and cleaned. . For this reason, the adhesion between the fiber reinforced cement composite material composing the FRCC layer 4 and the epoxy resin adhesive composing the adhesive layer 3 and the upper surface 1a of the concrete floor slab 1 can be further strengthened. Intrusion of water into the floor slab 1 can be more reliably suppressed.
また、この施工方法では、接着剤層３を構成するエポキシ樹脂系の接着剤の最小硬化時間が５００分以上１，０００分以下であり、且つ、エポキシ樹脂系の接着剤の可使時間が３００分以上７００分以下である。これにより、ＦＲＣＣ層４を構成する繊維補強セメント複合材料が強度発現する時間よりもエポキシ樹脂系の接着剤の硬化時間を少しだけ長くさせることができ、ＦＲＣＣ層４の硬化に伴う収縮のコンクリート床版１への影響を低減することができる。つまり、両者を縁切り状態として施工を進めることができる。 In this construction method, the minimum curing time of the epoxy resin-based adhesive constituting the adhesive layer 3 is not less than 500 minutes and not more than 1,000 minutes, and the usable time of the epoxy resin-based adhesive is 300. Min to 700 min. As a result, the curing time of the epoxy resin adhesive can be made slightly longer than the time during which the fiber reinforced cement composite material constituting the FRCC layer 4 develops strength, and the concrete floor contracts as the FRCC layer 4 cures. The influence on the plate 1 can be reduced. That is, it is possible to proceed with the construction with both the edges cut.
また、この施工方法では、接着剤層３を構成するエポキシ樹脂系の接着剤の粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ（＠２３℃）〜２５，０００ｍＰａ・ｓ（＠２３℃）の間である。エポキシ樹脂系の接着剤の粘度が上記の範囲内にある場合、コンクリート床版１への追従性や施工性、更に母材との付着性等が好適になるため、コンクリート床版１とＦＲＣＣ層４との接着をより確実に行うことが可能となる。 Moreover, in this construction method, the viscosity of the epoxy resin adhesive constituting the adhesive layer 3 is between 3,000 mPa · s (@ 23 ° C.) and 25,000 mPa · s (@ 23 ° C.). When the viscosity of the epoxy resin adhesive is within the above range, the conformability to the concrete floor slab 1, workability, adhesion to the base material, etc. are suitable. Therefore, the concrete floor slab 1 and the FRCC layer 4 can be more reliably bonded.
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
まず、上述した施工方法に用いるエポキシ樹脂系の接着剤の粘度を変更させた場合の、１）コンクリート床版１の表面凹凸への追従性、２）施工性、及び、３）ＦＲＣＣ層を構成する繊維補強セメント複合材料（母材）への付着性、を確認した。なお、ここでの「付着性」は、下地コンクリート（コンクリート床版１）に普通コンクリートを用い、この普通コンクリート上に上記エポキシ樹脂系の接着剤を塗布して、ＦＲＣＣをその上側に打ち継いだ際の付着性である。接着剤の粘度は、比較例として、５００ｍＰａ・ｓ（比較例１）及び３０，０００ｍＰａ・ｓ（比較例２）を、実施例として、３，５００ｍＰａ・ｓ（実施例１）、４，４００ｍＰａ・ｓ（実施例２）、１７，８００ｍＰａ・ｓ（実施例３）、及び、２０，０００ｍＰａ・ｓ（実施例４）を用いた。 First, when the viscosity of the epoxy resin adhesive used in the construction method described above is changed, 1) followability to surface irregularities of the concrete slab 1, 2) workability, and 3) FRCC layer The adhesion to the fiber reinforced cement composite material (base material) was confirmed. The “adhesiveness” here is obtained by using ordinary concrete as the ground concrete (concrete floor slab 1), applying the epoxy resin-based adhesive on the ordinary concrete, and transferring the FRCC to the upper side. Adhesion at the time. The viscosity of the adhesive is 500 mPa · s (Comparative Example 1) and 30,000 mPa · s (Comparative Example 2) as comparative examples, and 3,500 mPa · s (Example 1) and 4,400 mPa · s as examples. s (Example 2), 17,800 mPa · s (Example 3), and 20,000 mPa · s (Example 4) were used.
上述した実施例１〜４及び比較例１〜２に示す粘性を有する接着剤Ａ〜Ｅを用いた場合の、
１）コンクリート床版１の表面凹凸への追従性
２）施工性
３）ＦＲＣＣ層を構成する繊維補強セメント複合材料（母材）への付着性
を以下の表２に示す。
1) Followability to surface irregularities of concrete slab 1 2) Workability 3) Adhesion to fiber reinforced cement composite material (base material) constituting FRCC layer is shown in Table 2 below.
「表面凹凸への追従性」は、室内でコンクリート凹凸面へ塗布する試験を実施して目視で判定する試験であり、「○」は、エポキシ樹脂がコンクリート表面の凹凸で流動することなく、追従して塗布された状態を維持する状態であることを意味し、「△」は、多少凹面に溜まる状況は見られるものの，全体的には凹凸に追従して塗布された状態を維持している状態を意味し、「×」は、明らかに凹面にエポキシ樹脂が流動して溜まり、凸部のエポキシが流れて被膜が薄くなっていることが確認できる状態であることを意味する。「施工性」は、実際の道路勾配２％程度を模擬してゴムレーキを模擬したゴムヘラで接着剤を塗布する室内試験を実施して目視で判定する試験であり、「○」は、勾配に追従して流れることなく，かつゴムヘラでほぼ均等に塗布できる状態を意味し、「△」は、一部ゴムヘラでムラや塗布されない箇所ができるものの、近傍を再びゴムヘラを通すとほぼ均等に塗布できた状態になることを意味し、「×」は、ゴムヘラでの塗布で塗布できない箇所や塊となる箇所が発生して簡易な修正では修正できない箇所が発生したり、勾配に追従して接着剤が流れてしまう状態を意味する。「母材との付着性」試験は、引張接着試験という試験であり、「○」は、引張接着強度が１．０Ｎ／ｍｍ２以上であり、供試体破断面が接着面ではなくコンクリートの母材破壊であることを意味し、「△」は、引張接着強度が１．０Ｎ／ｍｍ２以上であるが，供試体破断面が接着面であることを意味し、「×」は、引張接着強度が１．０Ｎ／ｍｍ２以下であることを意味する。 "Following surface unevenness" is a test that visually determines by applying a test to the uneven surface of the concrete in the room, and "○" follows the epoxy resin without flowing on the unevenness of the concrete surface. Means that it is in a state where it is applied, and “△” indicates that the surface is somewhat concavely concave, but the overall state is maintained following the unevenness. “X” means a state where it can be clearly confirmed that the epoxy resin flows and accumulates on the concave surface, and that the epoxy on the convex portion flows and the film is thinned. “Workability” is a test in which an indoor test is performed by applying an adhesive with a rubber spatula simulating an actual road gradient of about 2% and visually judged. “○” follows the gradient. It means that it can be applied almost evenly with a rubber spatula without flowing, and “△” indicates that even if some rubber spatula is uneven or not applied, it can be applied almost evenly when the neighborhood is passed again. `` X '' means that a part that cannot be applied by applying with a rubber spatula or a part that becomes a lump occurs and a part that cannot be corrected by simple correction occurs, or the adhesive follows the gradient. It means a state that flows. The “adhesion with the base material” test is a test called a tensile adhesion test, and “◯” indicates that the tensile adhesive strength is 1.0 N / mm 2 or more and the specimen fracture surface is not an adhesive surface but a concrete base. “△” means that the tensile bond strength is 1.0 N / mm 2 or more, but the specimen fracture surface is the bonded surface, and “×” means tensile adhesion. It means that the strength is 1.0 N / mm 2 or less.
表２から明らかなように、２３℃における接着剤の粘度が５００ｍＰａ・ｓ（比較例１）のように低い場合、表面凹凸への追従性や施工性の点で問題があった。また、２３℃における接着剤の粘度が逆に３０，０００ｍＰａ・ｓ（比較例２）のように高い場合、粘性が高いことから、表面凹凸への追従性や施工性の点で問題が出てきてしまうことが判った。 As is apparent from Table 2, when the viscosity of the adhesive at 23 ° C. is as low as 500 mPa · s (Comparative Example 1), there was a problem in terms of followability to surface irregularities and workability. On the other hand, when the viscosity of the adhesive at 23 ° C. is as high as 30,000 mPa · s (Comparative Example 2), the viscosity is high, which causes problems in terms of followability to surface irregularities and workability. I found out that
次に、本発明に係る施工方法に用いる繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）による防水機能について表３及び図３，図４を参照して説明する。 Next, the waterproof function by the fiber reinforced cement composite material (FRCC) used for the construction method according to the present invention will be described with reference to Table 3, FIG. 3 and FIG.
以下の表３に示すように、配合を変えたＦＲＣＣを２種類を作成した。ここで用いたＦＲＣＣは、ＵＨＰ−ＳＨＣＣであり、以下の配合であった。なお、「Ｗ／Ｂ」は水結合材比（質量比）を示す。
表３に示すＦＲＣＣの配合１及び配合２の透水性や透気性能を測定してみると、ＦＲＣＣ配合１では、透水量が０．０３ｍｌ／日であり、ＦＲＣＣ配合２では、透水量が０．０２ｍｌ／日であり、透水が非常に少ないことがわかった。つまり、ＦＲＣＣ層４は、防水層として好適に機能することが判明した。また、表２から明らかなように、ＦＲＣＣ層は、塩化物イオン実効拡散係数もＦＲＣＣ配合１及び配合２共に、０．０５ｃｍ２／年といったように非常に小さいことが判明した。つまり、繊維補強セメント複合材料からなるＦＲＣＣ層４により、水と並んでコンクリート製の床版を劣化させる原因となる塩化物のコンクリート床版１への浸透も効果的に抑制できることが判明した。 When the water permeability and air permeability of FRCC Formulation 1 and Formulation 2 shown in Table 3 were measured, the FRCC Formulation 1 had a water permeability of 0.03 ml / day, and the FRCC Formulation 2 had a water permeability of 0. It was 0.02 ml / day and the water permeability was found to be very low. That is, it has been found that the FRCC layer 4 functions suitably as a waterproof layer. Further, as is apparent from Table 2, the FRCC layer was found to have a very small chloride ion effective diffusion coefficient, such as 0.05 cm 2 / year for both FRCC Formulation 1 and Formulation 2. In other words, it has been found that the FRCC layer 4 made of a fiber-reinforced cement composite material can effectively suppress penetration of chloride into the concrete floor slab 1 that causes deterioration of the concrete floor slab along with water.
また、「道路橋床版防水便覧（社団法人 日本道路協会）」に記載の「防水性試験ＩＩ」に準じた試験を、コンクリート床版１に対応するコンクリート構造体の上に繊維補強セメント複合材料からなるＦＲＣＣ層を形成した供試体コンクリート片に対して行った。この防水性試験ＩＩでは、供試体コンクリート片の表面に対して検査液（ウラニン（フルオレセインナトリウム塩）を、真空脱泡した蒸留水又はイオン交換樹脂で精製した水で０．５％の水溶液に調整したもの）を所定の圧力（０．５ＭＰａ）で２４時間押し付け、その後、試供片を乾燥して、供試体コンクリート片の内部へ検査液の浸透があるか否かを確認した。なお、供試体のＦＲＣＣ層に用いた材料は、ＵＨＰ−ＳＨＣＣであり、以下の表４に示すとおりである。 In addition, a test in accordance with “Waterproof Test II” described in “Road Bridge Floor Waterproofing Manual (Japan Road Association)” was applied to a fiber reinforced cement composite material on a concrete structure corresponding to concrete floor slab 1. It carried out with respect to the specimen concrete piece which formed the FRCC layer which consists of. In this waterproofness test II, the test solution (uranin (fluorescein sodium salt)) is adjusted to 0.5% aqueous solution with distilled water that has been degassed by vacuum or water that has been purified with an ion exchange resin on the surface of the concrete specimen. Was pressed at a predetermined pressure (0.5 MPa) for 24 hours, and then the test piece was dried, and it was confirmed whether or not the test liquid had penetrated into the test piece concrete piece. In addition, the material used for the FRCC layer of the specimen is UHP-SHCC, as shown in Table 4 below.
なお、高性能減水剤としては、竹本油脂株式会社製の「チューポールＳＳＰ」を用い、消泡剤としては、竹本油脂株式会社製の「ＡＦＫ−２」を用い、ポリエチレン繊維としては、東洋紡株式会社製の「ダイニーマ（登録商標）」を用いた。 In addition, “Tupol SSP” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. is used as a high performance water reducing agent, “AFK-2” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. is used as an antifoaming agent, and Toyobo Co., Ltd. is used as a polyethylene fiber. “Dyneema (registered trademark)” manufactured by the company was used.
その結果、図３及び図４から明らかなように、図示上方に位置する繊維補強セメント複合材料から構成されるＦＲＣＣ層の内部へ検査液の浸透をその断面写真から確認することはできなかった。即ち、ＦＲＣＣ層が防水層として十分に機能することが確認された。 As a result, as is clear from FIGS. 3 and 4, it was not possible to confirm the penetration of the test solution into the FRCC layer composed of the fiber-reinforced cement composite material located in the upper part of the drawing from the cross-sectional photograph. That is, it was confirmed that the FRCC layer functions sufficiently as a waterproof layer.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態に適用できる。例えば、上記実施形態では、現場でのコンクリート構造の施工方法について説明したが、コンクリート床版１をプレキャスト床版として、このプレキャスト床版に上述したような手順で、接着剤層３を介してＦＲＣＣ層４を予め敷設し、そのＦＲＣＣ層４が施設されたプレキャスト床版を用いて、その上に現場でアスファルト層５を形成するようにしてもよい。この場合、プレキャストコンクリートを含む複合床版構造を利用して、煩雑な現場作業を省略することができ、しかもＦＲＣＣ層４の現場での養生期間を考慮する必要がなくなるため、施工する道路等の早期解放が可能となる。また、現場の環境に作用されないため、ＦＲＣＣ層４の品質を一定に確保しやすくなる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to various embodiments. For example, in the above embodiment, the construction method of the concrete structure in the field has been described. However, the concrete floor slab 1 is used as a precast floor slab, and the FRCC is passed through the adhesive layer 3 in the procedure as described above for the precast floor slab. The layer 4 may be preliminarily laid, and an asphalt layer 5 may be formed on-site using a precast floor slab provided with the FRCC layer 4. In this case, a complex floor slab structure including precast concrete can be used, so that complicated field work can be omitted, and it is not necessary to consider the on-site curing period of the FRCC layer 4, so that roads to be constructed, etc. Early release is possible. In addition, since it is not affected by the environment at the site, it is easy to ensure a constant quality of the FRCC layer 4.
また、上記実施形態では、コンクリート床版１が既設の床版である場合を例にとって説明したが、コンクリート床版１は既設のものに限定されるわけではなく、新設のコンクリート床版１の上にＦＲＣＣ層４等を敷設する場合に、上述した施工方法を適用してももちろんよい。また、上記実施形態では、床版増厚工法の場合を例にとって説明したが、単に床版を補修する場合に上述した施工方法を適用してもよい。 In the above embodiment, the case where the concrete floor slab 1 is an existing floor slab has been described as an example. However, the concrete floor slab 1 is not limited to the existing one. Of course, when the FRCC layer 4 and the like are laid, the above-described construction method may be applied. In the above-described embodiment, the case of the floor slab thickening method has been described as an example. However, the above-described construction method may be applied to simply repairing the floor slab.
１…コンクリート床版、１ａ…上面、２，５…アスファルト層（舗装層）、３…接着剤層、４…ＦＲＣＣ層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Concrete floor slab, 1a ... Upper surface, 2, 5 ... Asphalt layer (paving layer), 3 ... Adhesive layer, 4 ... FRCC layer.
Claims (9)
前記コンクリート床版の上面にエポキシ樹脂系の接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤の上面に繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成する工程と、
前記繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の上面に前記舗装層としてアスファルト層を形成する工程と、を備え、
前記コンクリート床版の上に、防水層を設置することなく、前記繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成し、当該繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層が前記コンクリート床版への透水を防止することを特徴とする、コンクリート構造の施工方法。 A concrete floor slab and a concrete structure construction method provided with a pavement layer above the concrete floor slab,
Applying an epoxy resin adhesive to the upper surface of the concrete slab;
Forming a fiber reinforced cement composite (FRCC) layer on the top surface of the adhesive;
Forming an asphalt layer as the pavement layer on the upper surface of the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer,
The fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer is formed on the concrete floor slab without installing a waterproof layer, and the fiber reinforced cement composite material (FRCC) layer prevents water permeation to the concrete floor slab. A concrete structure construction method characterized by:
前記接着剤を塗布する工程の前に、前記コンクリート床版の上面を斫り且つ研掃する工程を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のコンクリート構造の施工方法。 The concrete floor slab is an existing concrete floor slab,
The method for constructing a concrete structure according to claim 1, further comprising a step of rolling and polishing an upper surface of the concrete floor slab before the step of applying the adhesive.
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