JP2016003456A - Method and system for estimating filled depth of crack repair material, and method for selecting crack repair material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対するひび割れ補修材の充填深さを推定する方法およびシステムと、この方法を用いてひび割れ補修材を選定する方法に関するものである。 The present invention relates to a method and system for estimating the filling depth of a crack repair material for a crack of a predetermined width generated in a concrete structure, and a method for selecting a crack repair material using this method.
コンクリート構造物に生じたひび割れに対する補修方法として、アクリル樹脂系もしくはエポキシ樹脂系のひび割れ補修材をコンクリート表面に塗布し、ひび割れ内部に充填する方法が一般におこなわれている。 As a repair method for a crack generated in a concrete structure, a method of applying an acrylic resin-based or epoxy resin-based crack repair material to the concrete surface and filling the inside of the crack is generally performed.
コンクリート構造物に生じたひび割れに対するひび割れ補修材の充填深さは、ひび割れ幅やコンクリート表面の湿潤状態、補修を行う際の気温、ひび割れ補修材の粘度や硬化時間など、様々な要因によって変化する。 The filling depth of the crack repair material for cracks generated in a concrete structure varies depending on various factors such as the crack width, the wet state of the concrete surface, the temperature during repair, the viscosity of the crack repair material, and the curing time.
そして、ひび割れ内に補修材が十分に充填されているか否か、ひび割れの深さに対してどの程度の深さまで補修材が充填されているのか、といった、極めて重要な事項に関して、これまでのひび割れ補修施工において確認されることは殆どおこなわれていない。これは、コンクリートの表面から補修材の充填深さを確認することができないことに依拠している。 As for the most important matters such as whether or not the repair material is sufficiently filled in the crack, and to what extent the repair material is filled with respect to the depth of the crack, Little has been confirmed in the repair work. This relies on the fact that the filling depth of the repair material cannot be confirmed from the concrete surface.
従来おこなわれている確認方法としては、コンクリート構造物のひび割れに対し、補修材を充填した箇所の一部をコア採取し、ひび割れ内における充填状況を目視確認する方法が挙げられる。 As a conventional confirmation method, for a crack in a concrete structure, there is a method in which a part of a portion filled with a repair material is cored and a filling state in the crack is visually confirmed.
この確認方法では、ひび割れ幅ごとにどの程度のひび割れ深さとなっていて、したがってどの程度の深さまで補修材を充填すればよいか、さらには、この目標充填深さを満足する補修材の要求品質は何か、といった重要な事項を補修施工前に予測し、あるいは選定することができない。 In this confirmation method, the crack depth for each crack width is, therefore, how much depth should be filled with the repair material, and the required quality of the repair material that satisfies this target filling depth. Important matters such as what cannot be predicted or selected before repair work.
また、ひび割れ補修をおこなった構造物の一部のコアを抜き取る手間がかかり、コア採取箇所の補修も余儀なくされる。 In addition, it takes time and effort to remove a part of the core of the structure that has been repaired, and it is also necessary to repair the core collection point.
ここで、特許文献1には、造影剤が混合された接着剤もしくは樹脂モルタルを構造材のひび割れ等に充填し、充填箇所に電磁放射線を照射して放射線フィルムに充填材の影像を撮影することにより、充填材の充填状態を確認する充填確認方法が開示されている。
Here, in
この方法によれば、コアを採取することなく、充填材の充填状況を確認することはできるものの、補修施工前に様々な幅のひび割れに対する補修材の充填深さを予測することは依然としてできず、目標となる充填深さを満足する充填材を選定することは当然にできない。さらには、電磁放射線の照射に手間がかかることも否めない。 According to this method, it is possible to check the filling condition of the filler without collecting the core, but it is still impossible to predict the filling depth of the repair material for cracks of various widths before repairing. Of course, it is not possible to select a filler that satisfies the target filling depth. Furthermore, it cannot be denied that it takes time to irradiate electromagnetic radiation.
一方、特許文献2には、幅が 0.5mm程度のひび割れ部を有するコンクリート構造物を補修ないし補強する方法が開示されている。具体的には、接着性組成物として、エポキシ樹脂主剤を主成分とするA液とその硬化剤を主成分とするB液とからなる2液型のエポキシ樹脂組成物を用い、この樹脂組成物は、クリア系の組成物であり、2液配合後の組成物の粘度が100〜2000 mPa・s/20℃の範囲内にあり、5rpmにおける粘度と50rpmにおける粘度の比率η5/η50が1.1〜 2.0の範囲内にあり、0.2mmの間隔をあけて突き合わせて対向させた試験片に対する間隙への下面からの浸透深さが15mm以上である、といった全ての要件を満足している接着性組成物を使用し、コンクリート構造物の表面に接着性組成物を塗布する操作を1回ないし必要回数繰り返すものである。
On the other hand,
この方法でも、補修施工前に様々な幅のひび割れに対する補修材の充填深さを予測することはできず、目標となる充填深さを満足する充填材を選定することは当然にできない。特に、この技術では、補修対象が0.5mm程度の幅のひび割れに限定されることから、多様な幅のひび割れに対して有効な補修方法か否かが定かでない。 Even with this method, it is not possible to predict the filling depth of the repair material for cracks of various widths before repairing, and it is naturally impossible to select a filling material that satisfies the target filling depth. In particular, with this technique, since the repair target is limited to cracks with a width of about 0.5 mm, it is not certain whether the repair method is effective for cracks with various widths.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物に生じ得る様々な幅のひび割れに対しても、補修施工前に補修材の充填深さを精度よく予測することができ、もって、充填深さの観点から最適な補修材の選定に供することのできる、ひび割れ補修材の充填深さを推定する方法およびシステムと、ひび割れ補修材の選定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems described above, and it is possible to accurately predict the filling depth of the repair material before repair work, even for cracks with various widths that may occur in a concrete structure. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and system for estimating the filling depth of a crack repair material and a selection method for the crack repair material, which can be used for selecting an optimal repair material from the viewpoint of the filling depth.
前記目的を達成すべく、本発明によるひび割れ補修材の充填深さを推定する方法は、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れを模擬し、該所定幅を内径とするガラス管を、ひび割れ補修材を収容するトレイに浸漬させ、ガラス管内におけるひび割れ補修材の浸透高さを測定する第1のステップ、測定された浸透高さに基づいて、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する第2のステップからなる、ひび割れ補修材の充填深さを推定するものである。 In order to achieve the above object, the method for estimating the filling depth of a crack repair material according to the present invention simulates a crack of a predetermined width generated in a concrete structure, and repairs a glass tube having the predetermined width as an inner diameter. The first step of measuring the penetration height of the crack repair material in the glass tube by immersing it in the tray containing the material, based on the measured penetration height, against the crack of a predetermined width generated in the concrete structure The filling depth of the crack repair material is estimated by the second step of estimating the filling depth when the crack repair material is filled.
本発明の方法は、コンクリートに生じ得る幅のひび割れを模擬する内径のガラス管を使用し、トレイに収容された補修材がガラス管内を毛細管力によって浸透していく高さを測定し、この測定値を用いて実際のひび割れに補修材を充填した際の充填深さを推定するものである。 The method of the present invention uses a glass tube having an inner diameter that simulates a crack having a width that can occur in concrete, and measures the height at which the repair material accommodated in the tray penetrates into the glass tube by capillary force. The value is used to estimate the filling depth when an actual crack is filled with a repair material.
ひび割れ幅は多様に存在することから、たとえば0.1mm〜1.0mmまで0.1mm間隔で合計10種のガラス管や、0.2mm間隔で合計5種のガラス管を用意することができる。 Since there are various crack widths, for example, a total of 10 types of glass tubes can be prepared at intervals of 0.1 mm from 0.1 mm to 1.0 mm, and a total of 5 types of glass tubes can be prepared at intervals of 0.2 mm.
ここで、複数のガラス管はそれぞれ上記複数の内径を有し、外径も細径のものが適用されることから、補修材の浸透高さを視認可能であって、ガラス管を防護するガラス製もしくはプラスチック製の防護材で包囲されているのが好ましい。 Here, each of the plurality of glass tubes has a plurality of inner diameters and a small outer diameter is applied, so that the penetration height of the repair material can be visually recognized, and the glass protecting the glass tubes It is preferably surrounded by a protective material made of plastic or plastic.
また、トレイは、補修材を収容できる多様な形状および素材のものが適用できる。 In addition, trays of various shapes and materials that can accommodate repair materials can be applied.
補修材の種類も多様に存在するが、ひび割れ内浸透性の良好な低粘度のアクリル系やエポキシ系の樹脂材料を適用できる。各種の樹脂材料でも、粘度や硬化時間が相違する材料を使用することで、浸透深さが変化する。 There are various types of repair materials, but low-viscosity acrylic and epoxy resin materials with good crack penetration can be used. Even with various resin materials, the penetration depth changes by using materials having different viscosities and curing times.
各種材料の補修材をトレイに収容し、たとえば上記10種のガラス管をトレイに立設させ、各ガラス管内における補修材の浸透高さを測定する。 The repair materials of various materials are accommodated in a tray. For example, the ten kinds of glass tubes are erected on the tray, and the penetration height of the repair material in each glass tube is measured.
測定された複数種の補修材ごとの各ガラス管における浸透高さに基づいてひび割れ補修材の充填深さを推定する。この推定方法は、管理者が測定値に対して所定の乗数を乗じる演算を実施して推定値を割り出してもよいし、推定装置(コンピュータ)を使用して自動演算にて算出してもよい。 The filling depth of the crack repair material is estimated based on the measured penetration height in each glass tube for each of the plural types of repair materials. In this estimation method, an administrator may perform an operation of multiplying a measured value by a predetermined multiplier to determine an estimated value, or may be calculated by an automatic operation using an estimation device (computer). .
上記する演算方法は、実験にて測定値と推定値の相関が特定され、特定された双方の相関に基づいて推定値を演算するものである。 In the calculation method described above, the correlation between the measured value and the estimated value is specified by an experiment, and the estimated value is calculated based on both of the specified correlations.
また、第1のステップは、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填する際に想定される温度と同一の温度条件にて実行するのが好ましい。 Moreover, it is preferable to perform the first step under the same temperature condition as the temperature assumed when the crack repair material is filled with respect to the crack having a predetermined width generated in the concrete structure.
さらに、本発明はひび割れ補修材の選定方法にも及ぶものであり、この選定方法は、前記いずれかの方法により、複数のひび割れ補修材それぞれの充填深さを推定し、目標とする充填深さを満たす補修材を選定するものである。 Furthermore, the present invention extends to a method for selecting a crack repair material, and this selection method estimates the filling depth of each of the plurality of crack repair materials by any one of the above methods, and sets the target filling depth. The repair material that satisfies the requirements is selected.
目標とする充填深さは、コンクリート構造物の置かれている外的環境(海沿いの地域など)、コンクリート構造物に要求される耐用期間など、様々な要因が加味されて決定される。 The target filling depth is determined in consideration of various factors such as the external environment where the concrete structure is placed (such as an area along the sea) and the service life required for the concrete structure.
推定された充填深さが目標値を満たす補修材を選定することにより、ひび割れ補修後のコンクリート構造物の性能保証を高い精度で担保することができる。 By selecting a repair material whose estimated filling depth satisfies the target value, it is possible to guarantee the performance guarantee of the concrete structure after crack repair with high accuracy.
また、本発明はひび割れ補修材の充填深さを推定するシステムにも及ぶものであり、このシステムは、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れを模擬し、模擬されたひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の該ひび割れ補修材の充填深さを測定し、測定された充填深さに基づいて、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する、ひび割れ補修材の充填深さを推定するシステムであって、前記所定幅を内径とするガラス管と、ひび割れ補修材を収容するとともにガラス管がその開口をひび割れ補修材に浸漬した状態で立設されるトレイと、測定されたひび割れ補修材の浸透高さから、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する推定装置と、からなり、前記推定装置は、測定されたひび割れ補修材の浸透高さが入力される入力部、浸透高さに対して乗じられる補正係数が格納されている格納部、入力部に入力された浸透高さと格納部に格納されている補正係数を乗じ、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さの推定値を演算する演算部、を備えているものである。 The present invention also extends to a system for estimating the filling depth of a crack repair material, which simulates a crack of a predetermined width generated in a concrete structure and repairs the crack against the simulated crack. Measure the filling depth of the crack repair material when filling the material, and based on the measured filling depth, the filling when the crack repair material is filled to the crack of a predetermined width generated in the concrete structure This is a system for estimating the depth of filling of crack repairing material, in which a glass tube having the predetermined width as the inner diameter and the crack repairing material are accommodated, and the glass tube immerses its opening in the crack repairing material. When a crack repair material is filled against a crack of a specific width generated in a concrete structure, based on the tray standing in the state of being removed and the measured penetration height of the crack repair material An estimation device for estimating a filling depth, and the estimation device stores an input unit for inputting the measured crack repair material penetration height, and a correction coefficient to be multiplied with the penetration height. Multiplying the penetration height input to the storage unit and the input unit and the correction coefficient stored in the storage unit to estimate the filling depth when a crack repair material is filled into a crack of a predetermined width generated in a concrete structure A calculation unit for calculating a value.
本システムにおいて、格納部に格納される補正係数は、実験にて特定されたガラス管内における補修材の浸透高さに関する測定値(第1測定値とする)と、実際のコンクリート構造物もしくはコンクリート供試体における測定値(第2測定値とする)と、の相関から求められる。この相関に関しては、ひび割れ幅もしくは管の内径や粘度によって相関値が変化し得る。たとえば、特定種の補修材を使用する場合において、ひび割れ幅もしくは管の内径が0.2mmの場合の第1測定値と第2測定値の比が0.7と特定され、内径を0.6mmに変化させた際の第1測定値と第2測定値の比が0.9と特定される、といった具合である。 In this system, the correction coefficient stored in the storage unit is the measured value (the first measured value) regarding the penetration depth of the repair material in the glass tube specified in the experiment, and the actual concrete structure or concrete supply. It is obtained from the correlation with the measured value (referred to as the second measured value) in the specimen. Regarding this correlation, the correlation value may vary depending on the crack width, the inner diameter of the tube, and the viscosity. For example, when a specific type of repair material is used, the ratio of the first measurement value to the second measurement value when the crack width or the inner diameter of the tube is 0.2 mm is specified as 0.7, and the inner diameter is changed to 0.6 mm. The ratio between the first measured value and the second measured value is specified as 0.9.
また、特定種の補修材でも粘度を変化させることにより、たとえばひび割れ幅もしくは管の内径を0.2mmに設定した際に、粘度が200mPa・sの場合の第1測定値と第2測定値の比が0.7と特定され、粘度が600mPa・sの場合の比が0.8と特定される、といった具合である。したがって、補修対象のひび割れごとにその幅に対応した相関比(補正係数)を使用し、ガラス管を使用した際の特定種(および特定の粘度)の補修材の浸透高さに対して当該補正係数(たとえば0.7)が演算部にて乗ぜられて推定値が算出される。 Also, by changing the viscosity of a specific type of repair material, for example, when the crack width or the inner diameter of the pipe is set to 0.2 mm, the ratio between the first measured value and the second measured value when the viscosity is 200 mPa · s. Is specified as 0.7, and the ratio when the viscosity is 600 mPa · s is specified as 0.8. Therefore, use the correlation ratio (correction coefficient) corresponding to the width of each crack to be repaired, and correct it for the penetration depth of the repair material of a specific type (and a specific viscosity) when using a glass tube. A coefficient (for example, 0.7) is multiplied by the calculation unit to calculate an estimated value.
また、本発明によるシステムの好ましい実施の形態は、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填する際に想定される温度と同一の温度条件を形成する温度制御装置をさらに備えているものである。 In addition, a preferred embodiment of the system according to the present invention is a temperature control device that forms a temperature condition identical to a temperature assumed when a crack repair material is filled with respect to a crack having a predetermined width generated in a concrete structure. Furthermore, it is equipped.
たとえば、実験室に当該システムを載置して補修材の充填高さを推定する場合、実験室の空調設備が上記する温度制御装置となる。 For example, when the system is placed in a laboratory and the filling height of the repair material is estimated, the air conditioning equipment in the laboratory is the temperature control device described above.
気象予報から外気温20℃の環境下でひび割れ補修がおこなわれる予定の際には、実験室内を同様の20℃の温度に設定した状態でガラス管に補修材を浸透させる実験をおこなうことにより、実環境に即したひび割れ補修を模擬でき、より一層精度の高い充填高さを推定することができる。 When crack repair is scheduled to be performed in an environment with an external temperature of 20 ° C from the weather forecast, by conducting an experiment to penetrate the repair material into the glass tube with the temperature set at the same temperature of 20 ° C in the laboratory, It is possible to simulate crack repair according to the actual environment, and to estimate the filling height with higher accuracy.
以上の説明から理解できるように、本発明のひび割れ補修材の充填深さを推定する方法およびシステムと、ひび割れ補修材の選定方法によれば、コンクリート構造物に生じ得る様々な幅のひび割れに対して、補修施工前に補修材の充填深さを精度よく予測することができる。したがって、ひび割れ幅ごとに目標となる充填深さを満足することのできる最適な補修材を選定することが可能になる。 As can be understood from the above description, according to the method and system for estimating the filling depth of the crack repair material of the present invention and the method for selecting the crack repair material, cracks of various widths that can occur in a concrete structure can be obtained. Thus, the filling depth of the repair material can be accurately predicted before the repair work. Therefore, it is possible to select an optimal repair material that can satisfy the target filling depth for each crack width.
以下、図面を参照して、本発明のひび割れ補修材の充填深さを推定するシステムと方法、およびひび割れ補修材の選定方法の実施の形態を説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a system and method for estimating the filling depth of a crack repair material and a method for selecting a crack repair material according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(ひび割れ補修材の充填深さを推定するシステムと方法、およびひび割れ補修材の選定方法の実施の形態)
図1は本発明のひび割れ補修材の充填深さを推定するシステムを示した模式図であり、図2は推定装置の内部構成を示したブロック図である。
(Embodiment of System and Method for Estimating Filling Depth of Crack Repair Material, and Method for Selecting Crack Repair Material)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a system for estimating the filling depth of a crack repair material of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the estimation device.
図示するシステム10は、内径の異なる複数のガラス管1A,1B,1C,1D,1Eと、ひび割れ補修材mを収容するとともにガラス管1がその開口をひび割れ補修材mに浸漬した状態で立設されるトレイ2と、測定されたひび割れ補修材mの浸透高さから、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する推定装置3と、温度制御装置4と、から大略構成されている。
The
ガラス管1A,1B,1C,1D,1Eはそれぞれ、たとえば0.1mm、0.3mm、0.6mm、0.9mm、1.0mm等の内径を有している。なお、他の内径を有するガラス管をさらに追加してもよいことは勿論のことである。各ガラス管1の内径がコンクリート構造物に生じるひび割れ幅を模擬する。
The
ガラス管1は細管であることから、外部から管内の液面を視認可能な透明色の不図示の防護材をガラス管1の周囲に配設しておくのがよい。
Since the
トレイ2内に複数種の補修材mが収容され、ガラス管1の内部を補修材mが浸透した際の浸透高さを管理者が測定し、推定装置3の入力部に入力する。なお、ガラス管1の側方にCCDカメラ等の撮像装置を備えておき、補修材mの浸透高さを撮像装置で撮影し、撮影データを推定装置3の入力部に送信して自動入力するシステムを構築してもよい。
A plurality of types of repair material m are accommodated in the
図2で示すように、推定装置3は、測定されたひび割れ補修材mの浸透高さが入力される入力部、浸透高さに対して乗じられる補正係数が格納されている格納部、入力部に入力された浸透高さと格納部に格納されている補正係数を乗じ、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さの推定値を演算する演算部、これら各部を制御するCPUと、RAM、ROMがバスを介して相互に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
温度制御装置4は、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材mを充填する際に想定される温度と同一の温度条件を形成するための装置であり、システム10を実験室にて使用して補修材mの充填深さを推定する場合、実験室に装着されているエアコンが温度制御装置4となる。実際にコンクリート構造物のひび割れに対して補修をおこなう作業日の外気温を気象予報等から特定しておき、この外気温に合わせて実験室内の温度を設定し、各ガラス管1への補修材mの浸透高さを測定することにより、補修材mの充填深さの推定精度を高めることができる。
The
ここで、補修材mの種類は多様に存在するが、ひび割れ内浸透性の良好な低粘度のアクリル系やエポキシ系の樹脂材料が適用できる。なお、補修材種の相違により、あるいは同種の補修材であっても成分配合が相違することにより、その粘度や硬化時間が相違し、これら粘度や硬化時間が補修材の浸透高さ、すなわちコンクリート構造物のひび割れ内への充填深さに影響する。したがって、様々な種類の補修材に対して、内径の相違するガラス管1を使用して浸透高さを測定し、測定結果を推定装置3に入力しておくのがよい。
Here, although there are various kinds of repair materials m, low-viscosity acrylic or epoxy resin materials having good penetration into cracks can be applied. It should be noted that due to the difference in the type of repair material, or even the same type of repair material, the composition of the ingredients is different, so that the viscosity and curing time are different, and the viscosity and the curing time are the penetration height of the repair material, that is, the concrete It affects the filling depth into the cracks in the structure. Therefore, it is preferable to measure the penetration height with respect to various types of repair materials using the
格納部に格納される補正係数は、実験にて特定されたガラス管1内における補修材mの浸透高さに関する測定値(第1測定値とする)と、実際のコンクリート構造物もしくはコンクリート供試体における測定値(第2測定値とする)と、の相関から求められる。
The correction coefficient stored in the storage unit is the measured value (the first measured value) relating to the penetration height of the repair material m in the
この相関に関しては、ひび割れ幅もしくはガラス管1の内径のみならず、既述するように補修材mの粘度等によっても相関値が変化し得る。たとえば、特定種の補修材mを使用する場合において、ひび割れ幅もしくはガラス管1の内径が0.1mm〜1.0mmまで0.1mm間隔で計10ケースの第1測定値と第2測定値の比をそれぞれ特定しておき、これらを補正係数として格納部に格納しておく。
Regarding this correlation, the correlation value can be changed not only by the crack width or the inner diameter of the
実際のコンクリート構造物のひび割れ補修において補修対象のひび割れごとにその幅に対応した補正係数を格納部から割出し、ガラス管1を使用した際の特定種(および特定の粘度)の補修材mの浸透高さに対して当該補正係数(たとえば、ひび割れ幅0.1mmに対しては補正係数0.7、ひび割れ幅0.5mmに対しては補正係数0.8が適用されるなど)が演算部にて乗ぜられることで、精度の高い推定値が算出される。
In the actual repair of cracks in concrete structures, a correction factor corresponding to the width of each crack to be repaired is indexed from the storage unit, and a specific type (and a specific viscosity) of repair material m when
たとえば、実際のコンクリート構造物に0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.9mmの4種のひび割れが存在している場合に、これら4種の内径のガラス管1を使用して複数種の補修材mの浸透高さを測定し、測定結果を推定装置3の入力部に入力する。
For example, if there are four types of cracks of 0.1 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, and 0.9 mm in an actual concrete structure, multiple types of repair materials using these four types of inner
それぞれの種類の補修材mに関し、各内径のガラス管1を使用した際の補正係数が格納部に格納されており、したがって、入力部に測定値が入力された際に、各種の補修材mを使用した際の充填深さが演算され、推定装置3(コンピュータ)の画面上に表示される。
For each type of repair material m, the correction coefficient when the
一方、ひび割れ幅ごとに充填深さの目標値が設定されている。この目標値は、コンクリート構造物の置かれている外的環境、コンクリート構造物に要求される耐用期間など、様々な要因が加味されて決定されるものであり、たとえば任意の環境下において、幅0.3mmのひび割れに対しては3cmを充填深さの目標値に設定することができる。 On the other hand, a target value for the filling depth is set for each crack width. This target value is determined in consideration of various factors such as the external environment where the concrete structure is placed and the service life required for the concrete structure. For cracks of 0.3 mm, 3 cm can be set as the target filling depth.
各種の補修材mに関し、各ひび割れ幅(ガラス管1の内径)に対する充填深さが推定装置3(コンピュータ)の画面上に表示され、目標値を満たす補修材mが選択され、表示される。 With respect to various repair materials m, the filling depth for each crack width (inner diameter of the glass tube 1) is displayed on the screen of the estimation device 3 (computer), and the repair material m satisfying the target value is selected and displayed.
この一連の流れを推定方法として記載すると、以下、第1、第2のステップからなる方法となる。すなわち、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れを模擬し、所定幅を内径とするガラス管1を、ひび割れ補修材mを収容するトレイ2に浸漬させ、ガラス管1内におけるひび割れ補修材mの浸透高さを測定する第1のステップ、測定された浸透高さに基づいて、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材mを充填した際の充填深さを推定する第2のステップからなる方法である。
If this series of flows is described as an estimation method, it will be a method comprising the first and second steps. In other words, a crack having a predetermined width generated in a concrete structure is simulated, and the
そして、ひび割れ補修材の選定方法は、この第1、第2のステップからなる方法により、複数のひび割れ補修材それぞれの充填深さを推定し、目標とする充填深さを満たす補修材を選定するものである。 And the selection method of a crack repair material estimates the filling depth of each of several crack repair materials by the method which consists of this 1st, 2nd step, and selects the repair material which satisfy | fills the target filling depth. Is.
このように、図示するシステム10を適用することにより、あるいは本発明の方法を適用することにより、コンクリート構造物に生じ得る様々な幅のひび割れに対して、補修施工前に補修材mの充填深さを精度よく予測することができ、ひび割れ幅ごとに目標となる充填深さを満足することのできる最適な補修材を選定することが可能になる。
In this way, by applying the illustrated
(ガラス管を用いた実験とその結果)
本発明者等は、内径の異なる複数のガラス管を使用し、各種の補修材を適用した際の補修材の浸透高さを測定し、水を浸透させた際の結果と比較する実験をおこなった。
(Experiments using glass tubes and their results)
The inventors of the present invention used a plurality of glass tubes with different inner diameters, measured the permeation height of the repair material when various repair materials were applied, and conducted an experiment for comparison with the results when water was permeated. It was.
<実験条件>
実験条件を以下の表1に示す。
No.1: 超低粘度型注入補修用エポキシ樹脂 ボンドE205(コニシ(株))
No.2: 低粘度型アクリル樹脂 スーパーJD(成和リニューアルワークス(株))
No.3: 低粘度型エポキシ樹脂 ボンドE206S(コニシ(株))
<Experimental conditions>
The experimental conditions are shown in Table 1 below.
No.1: Ultra low viscosity injection repair epoxy resin Bond E205 (Konishi Co., Ltd.)
No.2: Low viscosity acrylic resin Super J D (Nariwa Renewal Works Co., Ltd.)
No.3: Low viscosity epoxy resin Bond E206S (Konishi Co., Ltd.)
実験は20℃-80%RHの室内で実施した。液面にガラス管を立てて約18時間静置した後、液面からの浸透高さを測定した。また、水(水道水)についても同様に実験を実施した。なお、各条件にてそれぞれ2本ずつ実験を実施した。 The experiment was conducted in a room at 20 ° C-80% RH. A glass tube was set up on the liquid surface and allowed to stand for about 18 hours, and then the penetration height from the liquid surface was measured. The same experiment was conducted for water (tap water). Two experiments were performed under each condition.
<実験結果>
図3(a)、(b)はともに本発明のシステムを使用した実験状況の写真図であり、図4はガラス管の内径と液面の浸透高さに関する実験結果を示したグラフである。
<Experimental result>
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are both photographic views of the experimental situation using the system of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing experimental results relating to the inner diameter of the glass tube and the penetration height of the liquid surface.
図4において、水(理論値)は水の表面張力:0.07288N/m、水とガラスの接触角:20度として計算した値であり、破線は「水(理論値)×0.43」の値を示している。また、実験結果はいずれも2本の測定結果の平均値である。なお、浸透高さhは、h=(2・T・cosθ)/(ρ・g・r) (T:表面張力、θ:接触角、r:内径、ρ:液密度)で算出することができる。 In Fig. 4, water (theoretical value) is the value calculated as the surface tension of water: 0.07288 N / m, the contact angle between water and glass: 20 degrees, and the broken line is the value of "water (theoretical value) x 0.43" Show. The experimental results are average values of the two measurement results. The penetration height h can be calculated by h = (2 · T · cos θ) / (ρ · g · r) (T: surface tension, θ: contact angle, r: inner diameter, ρ: liquid density). it can.
同図より、水の測定結果は理論値とほぼ一致することが分かった。また、内径0.3mm以上では、補修材の種類による差が確認できなかった。よって、この範囲では毛細管力が小さく、補修材の種類による影響は小さいものと判断できる。 From the figure, it was found that the measurement result of water almost agrees with the theoretical value. Further, when the inner diameter was 0.3 mm or more, a difference depending on the type of repair material could not be confirmed. Therefore, in this range, it can be determined that the capillary force is small and the influence of the type of repair material is small.
また、No.1のボンドE205では、内径によらず、水(理論値)の0.43倍程度の値となった。このことより、補修材に作用する毛細管力は内径によって決まり、水に対して表面張力と接触角に関する補正係数を考慮することでその大きさが分かるものと推察できる。 In addition, the No. 1 bond E205 was about 0.43 times the value of water (theoretical value) regardless of the inner diameter. From this, it can be inferred that the capillary force acting on the repair material is determined by the inner diameter, and that the magnitude can be understood by considering the correction factors relating to the surface tension and the contact angle with respect to water.
さらに、No.2のスーパーJD、No.3のボンドE206Sでは、内径0.13mm、0.20mmの際にNo.1のボンドE205の値より小さくなった。また、内径が小さくなるほど上昇速度が遅くなる傾向が確認できており、可使時間が短い材料では、混合した直後における初期の粘度で上昇する高さに達する前に硬化が進んでいるためであると推察できる。また、粘度が大きくなると上昇速度は遅くなり、値が小さくなる要因になるものと推察できる。 Furthermore, the No. 2 super J D and the No. 3 bond E206S were smaller than the No. 1 bond E205 when the inner diameters were 0.13 mm and 0.20 mm. In addition, it has been confirmed that as the inner diameter becomes smaller, the rising speed tends to be slower, and in the case of a material having a short working time, the curing proceeds before reaching the height that rises at the initial viscosity immediately after mixing. Can be guessed. Further, it can be inferred that as the viscosity increases, the ascending speed becomes slower and the value becomes smaller.
(モルタルブロックを用いた実験とその結果)
本発明者等はさらに、表面の湿潤状態と補修材の充填性の関連性について明らかにするべく、一定幅のひび割れ面およびカット面を有するモルタルブロックを補修材の上に静置し、その浸透高さを測定した。ここで、図5(a)、(b)はともに実験に使用したひび割れを具備するモルタルブロックの写真図である。
(Experiment using mortar block and its result)
The present inventors further left a mortar block having a crack surface and a cut surface of a certain width on the repair material to clarify the relationship between the wet state of the surface and the filling property of the repair material, and its penetration Height was measured. Here, both FIG. 5 (a), (b) is a photograph figure of the mortar block which has the crack used for experiment.
<実験条件>
実験条件を以下の表2に示す。
条件1: 105℃の乾燥炉
条件2: 20℃-60%RH(低温)
条件3: 20℃-80%RH(高温)
条件4: 20℃-水中で24時間
<Experimental conditions>
The experimental conditions are shown in Table 2 below.
Condition 1: 105 ° C drying furnace Condition 2: 20 ° C-60% RH (low temperature)
Condition 3: 20 ℃ -80% RH (high temperature)
Condition 4: 20 ° C-24 hours in water
実験は20℃-80%RHの室内で実施した。静置後24時間以上経過してから試験体を切断し、底面(注入面)からの上昇高さ(充填深さ)を測定した。また、各条件でそれぞれ1体ずつ実験を実施した。また、条件1〜4と同じ条件の試験体を用いて、乾燥前後の重量変化から含水率の測定をおこなった。 The experiment was conducted in a room at 20 ° C-80% RH. After 24 hours or more after standing, the specimen was cut, and the height (filling depth) from the bottom surface (injection surface) was measured. In addition, one experiment was conducted for each condition. Moreover, the moisture content was measured from the weight change before and behind drying using the test body of the same conditions as conditions 1-4.
<実験結果その1>
含水率を測定した結果、条件1では0%、条件2では5.7%、条件3では5.7%、条件4では9.5%であった(いずれも4回分の測定結果の平均値)。
<Experiment
As a result of measuring the moisture content, it was 0% in
条件2(低湿)と条件3(高湿)では水分量に差が見られなかったが、条件1と条件2、3と条件4では水分量に差が生じることが分かった。
Although there was no difference in water content between condition 2 (low humidity) and condition 3 (high humidity), it was found that there was a difference in water content between
<実験結果その2>
次に、表2の4種の条件ごとに、各種補修材をモルタルブロックのひび割れ面に適用した際の充填深さ、モルタルブロックのカット面に適用した際の充填深さをそれぞれ測定し、それぞれの結果を図6,7に示す。また、各種補修材をガラス管に適用した際の充填深さ(浸透高さ)、モルタルブロックのひび割れ面、カット面にそれぞれ適用した際の充填深さを測定し、それぞれの結果を図8に示す。なお、図8において、ひび割れ面、カット面に関しては条件3における実験結果を示している。
<Experiment
Next, for each of the four conditions shown in Table 2, the filling depth when various repair materials were applied to the cracked surface of the mortar block and the filling depth when applied to the cut surface of the mortar block were measured. The results are shown in FIGS. Also, the filling depth (penetration height) when various repair materials were applied to the glass tube, the filling depth when applied to the crack surface and cut surface of the mortar block were measured, and the results are shown in FIG. Show. In addition, in FIG. 8, the experimental result in the
各図より、いずれのケースでも条件1の場合が比較的充填深さが大きくなっているが、水分量による差はほとんど見られなかった。また、ひび割れ幅0.1mmのケースで充填深さが小さくなっているが、これは、ガラス管での実験と同じく上昇中に反応が進んで粘度が急激に増大したためと推察される。また、ひび割れ面とカット面の差はほとんど見られなかった。
From each figure, in all cases, the filling depth was relatively large in the case of
さらに、ひび割れ幅およびガラス管の内径と、ガラス管における浸透高さに対するモルタルブロックのひび割れへの充填深さの比の関係に関する実験結果を図9に示し、充填材の粘度と、ガラス管における浸透高さに対するモルタルブロックのひび割れへの充填深さの比の関係に関する実験結果を図10に示す。 Furthermore, the experimental results regarding the relationship between the crack width and the inner diameter of the glass tube and the ratio of the filling depth to the crack of the mortar block with respect to the penetration height in the glass tube are shown in FIG. The experimental result regarding the relationship of the ratio of the filling depth to the crack of the mortar block with respect to height is shown in FIG.
両図より、ガラス管における浸透高さと、モルタルブロックのひび割れへの充填深さの間には相関があることが確認でき、ひび割れ幅(もしくはガラス管内径)の変化によって相関比が変化すること、粘度によっても相間比が変化することが確認できた。 From both figures, it can be confirmed that there is a correlation between the penetration depth in the glass tube and the filling depth to the crack of the mortar block, and the correlation ratio changes with the change of crack width (or glass tube inner diameter), It was confirmed that the interphase ratio also changed depending on the viscosity.
この結果より、ガラス管を用いた簡易な試験を行うことで、補修材が実際のコンクリート構造物のひび割れ中に毛細管力によって浸透する深さが推定できる。そして、特定された相関に基づいて、補修材種ごとに、ガラス管の内径や粘度によって既述する補正係数を特定することができ、精度よく実際のコンクリート構造物の所定幅のひび割れに対する補修材の充填深さを推定することが可能になる。さらに、このことにより、当該所定幅のひび割れに対して、目標となる充填深さを満足する補修材を選定することが可能になり、ひび割れ補修による品質を担保することができる。 From this result, by conducting a simple test using a glass tube, it is possible to estimate the depth at which the repair material penetrates into the cracks of the actual concrete structure by capillary force. Then, based on the identified correlation, the correction coefficient described above can be specified for each repair material type by the inner diameter and viscosity of the glass tube, and the repair material for cracks of a predetermined width of an actual concrete structure with high accuracy. It becomes possible to estimate the filling depth. Further, this makes it possible to select a repair material that satisfies the target filling depth for the crack of the predetermined width, and to ensure quality by crack repair.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1,1A,1B,1C,1D,1E…ガラス管、2…トレイ、3…推定装置(コンピュータ)、4…温度制御装置、10…システム(ひび割れ補修材の充填深さを推定するシステム)、m…ひび割れ補修材(補修材) 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E ... glass tube, 2 ... tray, 3 ... estimation device (computer), 4 ... temperature control device, 10 ... system (system for estimating the filling depth of crack repair material), m ... Crack repair material (repair material)
Claims (6)
測定された浸透高さに基づいて、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する第2のステップからなる、ひび割れ補修材の充填深さを推定する方法。 Simulates a crack of a predetermined width generated in a concrete structure, immerses a glass tube having the predetermined width as an inner diameter in a tray containing a crack repair material, and measures the penetration height of the crack repair material in the glass tube 1 step,
Crack repair material filling depth comprising a second step of estimating the filling depth when a crack repair material is filled for a crack of a predetermined width generated in a concrete structure based on the measured penetration height How to estimate the height.
前記所定幅を内径とするガラス管と、
ひび割れ補修材を収容するとともにガラス管がその開口をひび割れ補修材に浸漬した状態で立設されるトレイと、
測定されたひび割れ補修材の浸透高さから、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さを推定する推定装置と、からなり、
前記推定装置は、
測定されたひび割れ補修材の浸透高さが入力される入力部、
浸透高さに対して乗じられる補正係数が格納されている格納部、
入力部に入力された浸透高さと格納部に格納されている補正係数を乗じ、コンクリート構造物に生じた所定幅のひび割れに対してひび割れ補修材を充填した際の充填深さの推定値を演算する演算部、を備えている、ひび割れ補修材の充填深さを推定するシステム。 Simulate a crack of a certain width generated in a concrete structure, measure the filling depth of the crack repair material when filling the crack repair material to the simulated crack, and based on the measured filling depth A system for estimating the filling depth of a crack repair material, estimating the filling depth when a crack repair material is filled for a crack of a predetermined width generated in a concrete structure,
A glass tube having an inner diameter of the predetermined width;
A tray that is installed in a state where the crack repair material is accommodated and the glass tube is immersed in the crack repair material,
From the measured penetration height of the crack repair material, the estimation device for estimating the filling depth when the crack repair material is filled with respect to the crack of a predetermined width generated in the concrete structure,
The estimation device includes:
Input section where the penetration height of the measured crack repair material is input,
A storage unit storing a correction coefficient to be multiplied with respect to the penetration height;
Multiply the penetration height entered in the input section and the correction coefficient stored in the storage section to calculate the estimated value of the filling depth when a crack repair material is filled into a crack of a specified width generated in the concrete structure. A system for estimating a filling depth of a crack repair material.
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