JP2017031718A - Reinforced concrete structure repair method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に、劣化や変状が顕在化した鉄筋コンクリート構造物に対して適用するための、鉄筋コンクリート構造物の補修工法に関するものである。 In particular, the present invention relates to a repair method for a reinforced concrete structure, which is applied to a reinforced concrete structure in which deterioration or deformation has become apparent.
従来から、コンクリート構造物の補修に、シラン、シロキサン、ケイ酸アルカリ等を主成分とする表面改質材が広く使用されている(例えば、特許文献1参照)。この中で、ケイ酸塩系の表面改質材は、主材料となるケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、又は、これらのいずれか2種類以上のケイ酸を混合した主材料がコンクリート中に含浸し、コンクリート中のカルシウムと化合してゲル化することで、コンクリート中の空隙を充填し、緻密化させて、コンクリート表層の改質や耐久性向上を図るものである。 Conventionally, surface modifiers mainly composed of silane, siloxane, alkali silicate, etc. have been widely used for repairing concrete structures (for example, see Patent Document 1). Among these, silicate-based surface modifiers are mainly composed of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, or a mixture of two or more of these silicates. It is impregnated inside and combined with calcium in the concrete to form a gel, thereby filling and densifying the voids in the concrete to improve the concrete surface layer and improve the durability.
しかしながら、上述したケイ酸塩系の表面改質材を、コンクリート中のカルシウム濃度の低い中性化したコンクリートや、高炉セメント等の混合セメントを使用したコンクリート等に使用する場合、期待する性能を十分に付与することが難しいときがある。又、ケイ酸塩系の表面改質材を、ひび割れ等の過大な空隙に対して十分に充填することは困難であり、閉塞効果は低いと考えられる。更に、例えば、図2に示すように、沿岸域等の特に厳しい環境下にある鉄筋コンクリート構造物20は、ひび割れ26等が発生すると、ひび割れ26から塩化物イオン等の劣化因子(図中、点線矢印で示す)が入り込み、鉄筋24が腐食するリスクが高まることとなる。このため、このような鉄筋コンクリート構造物に対しては、何らかの、鉄筋鋼材の腐食の抑制対策が施される。
However, when using the above-mentioned silicate-based surface modifier for neutralized concrete with a low calcium concentration in concrete or concrete using mixed cement such as blast furnace cement, the expected performance is sufficient. There are times when it is difficult to grant. In addition, it is difficult to sufficiently fill the silicate surface modifying material with respect to excessive voids such as cracks, and it is considered that the blocking effect is low. Further, for example, as shown in FIG. 2, in a reinforced
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表層品質の改善のみならず、ひび割れ部の閉塞や鉄筋へ防錆効果を付与することで、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is not only to improve the surface layer quality, but also to provide a rust-preventing effect on cracked portions and reinforcing the reinforcing bars, thereby further improving the reinforced concrete structure. It is to repair firmly and improve durability.
(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.
(1)亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させた後、ケイ酸塩系の表面改質材を、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させる鉄筋コンクリート構造物の補修工法(請求項1)。 (1) A reaction accelerator mainly composed of calcium nitrite is sprayed or applied to the surface of a reinforced concrete structure, and is infiltrated into the voids of the reinforced concrete structure. A repair method for a reinforced concrete structure, which is dispersed or applied to the surface of the reinforced concrete structure so as to penetrate into the voids of the reinforced concrete structure (claim 1).
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、ケイ酸塩系の表面改質材を鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布するものである。亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤は、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布されると、表面から鉄筋コンクリート構造物内部の空隙に浸透する。更に、反応促進剤は、鉄筋コンクリート構造物の劣化状態や、鉄筋からコンクリート表面までの距離(かぶり)の如何によっては、鉄筋コンクリート構造物内部の鉄筋部分まで到達する。この場合は、反応促進剤が到達した鉄筋部分に、反応促進剤に含まれる亜硝酸イオンが蓄積することとなる。 The repair method for a reinforced concrete structure described in this section is to apply a reaction accelerator mainly composed of calcium nitrite before applying or applying a silicate surface modifier to the surface of the reinforced concrete structure. It is sprayed or applied to the surface of the structure. When the reaction accelerator mainly composed of calcium nitrite is sprayed or applied to the surface of the reinforced concrete structure, it penetrates into the voids inside the reinforced concrete structure from the surface. Furthermore, the reaction accelerator reaches the reinforcing bar portion inside the reinforced concrete structure depending on the deterioration state of the reinforced concrete structure and the distance (cover) from the reinforcing bar to the concrete surface. In this case, nitrite ions contained in the reaction accelerator accumulate in the reinforcing bar portion where the reaction accelerator has reached.
一方、反応促進剤よりも後に散布又は塗布される、ケイ酸塩系の表面改質材は、反応促進剤と同様に、表面から鉄筋コンクリート構造物内部の空隙に浸透する。すると、先に浸透している反応促進剤のカルシウム及びコンクリートに元々含まれているカルシウムと、後から浸透してきた表面改質材のケイ酸とが、急激に反応してゲル化する。又、大きな空隙中でも同様の反応が起こり、空隙がゲル化合物により充填される。これにより、鉄筋コンクリート構造物の、表層コンクリート部分が緻密化されると共に、大きな空隙が閉塞される。更に、大きな空隙からの、塩化物イオン等の劣化因子の浸透が抑制されると共に、反応促進剤が到達した鉄筋部分に、蓄積した亜硝酸イオンにより防錆効果が付与されるため、鉄筋の腐食が抑制される。このため、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させるものとなる。 On the other hand, the silicate-based surface modifier that is sprayed or applied after the reaction accelerator penetrates from the surface into the voids inside the reinforced concrete structure, like the reaction accelerator. As a result, the reaction accelerator calcium that has permeated earlier and the calcium originally contained in the concrete and the surface modifying material silicic acid that have permeated later rapidly react and gel. Further, the same reaction occurs even in a large gap, and the gap is filled with the gel compound. As a result, the surface concrete portion of the reinforced concrete structure is densified and a large gap is closed. In addition, the penetration of deterioration factors such as chloride ions from large voids is suppressed, and the rust prevention effect is imparted to the rebar part where the reaction accelerator has reached by the accumulated nitrite ion. Is suppressed. For this reason, a reinforced concrete structure is repaired more firmly and durability is improved.
更に、本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、中性化したコンクリートや、高炉セメントといった混合セメントを使用したコンクリート等の、カルシウム濃度の低いコンクリートを含む鉄筋コンクリート構造物に対して適用してもよいものである。すなわち、このような鉄筋コンクリート構造物であっても、ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を散布又は塗布することから、コンクリートの表面や空隙に、カルシウムが補充されることとなる。従って、カルシウムとケイ酸との反応が促進されることとなり、期待される補修性能を満足するものとなる。 Furthermore, the repair method for reinforced concrete structures described in this section is applied to reinforced concrete structures including concrete with low calcium concentration, such as neutralized concrete and concrete using mixed cement such as blast furnace cement. Is also good. That is, even in such a reinforced concrete structure, since a reaction accelerator mainly composed of calcium nitrite is sprayed or applied before spraying or applying a silicate-based surface modifier, concrete Calcium is replenished to the surface and voids. Therefore, the reaction between calcium and silicic acid is promoted and the expected repair performance is satisfied.
(2)上記(1)項において、ひび割れが発生している前記鉄筋コンクリート構造物を対象とし、前記ひび割れを介して前記鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋に前記反応促進剤を到達させることで、前記鉄筋に防錆効果を付与する鉄筋コンクリート構造物の補修工法(請求項2)。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、ひび割れが発生している鉄筋コンクリート構造物を対象とするものであり、小さな空隙だけでなく、ひび割れ中にも、反応促進剤と表面改質材とを浸透させる。すると、先に散布又は塗布される反応促進剤が、ひび割れを介して、鉄筋コンクリート構造物内部の鉄筋部分にまで到達し、反応促進剤に含まれる亜硝酸イオンが鉄筋部分に蓄積する。これにより、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋部分に対して、防錆効果が付与されることとなる。更に、後から散布又は塗布される表面改質材が、ひび割れ中に浸透していた反応促進剤と反応するため、ひび割れがゲル化合物により充填される。これにより、防錆効果の付与に加えて、塩化物イオン等の劣化因子がひび割れから浸透することが抑制されるため、鉄筋の腐食が抑制される。このように、ひび割れが発生している場合であっても、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させるものである。
(2) In the above item (1), the reaction promoter is made to reach the reinforcing bar in the reinforced concrete structure through the crack, targeting the reinforced concrete structure in which the crack is generated. A repair method for a reinforced concrete structure that imparts a rust prevention effect (Claim 2).
The repair method for reinforced concrete structures described in this section is intended for reinforced concrete structures where cracks have occurred, and not only in small voids but also during cracks, reaction accelerators and surface modifiers Infiltrate. Then, the reaction accelerator sprayed or applied previously reaches the rebar portion inside the reinforced concrete structure through cracks, and nitrite ions contained in the reaction accelerator accumulate in the rebar portion. Thereby, the rust prevention effect will be provided with respect to the reinforcing bar part of a reinforced concrete structure. Furthermore, since the surface modifying material to be sprayed or applied later reacts with the reaction accelerator that has penetrated into the cracks, the cracks are filled with the gel compound. Thereby, in addition to the provision of a rust-preventing effect, the penetration of deterioration factors such as chloride ions from cracks is suppressed, so that the corrosion of reinforcing bars is suppressed. As described above, even when cracks are generated, the reinforced concrete structure is repaired more firmly and durability is improved.
(3)上記(1)(2)項において、前記ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布した後に、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散水を行う鉄筋コンクリート構造物の補修工法(請求項3)。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、反応促進剤と表面改質材とを散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物の表面に散水を行うことで、鉄筋コンクリート構造物表面の洗浄や、水分の補充を行うものである。すなわち、ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布すると、鉄筋コンクリート構造物の表面が白くなり、美観が損なわれる虞があるため、散水を行って洗浄することで、美観の低下を抑制するものである。更に、直射日光等によって、鉄筋コンクリート構造物の表面が乾いてくると、反応促進剤及びコンクリート中のカルシウムと表面改質材のケイ酸とが反応し難くなるため、散水によって水分を補充することで反応性を維持し、より確実に補修を行うものである。
(3) In the above paragraphs (1) and (2), after the silicate surface modifying material is sprayed or applied, the repair method for a reinforced concrete structure in which water is sprayed on the surface of the reinforced concrete structure (claim 3). ).
The repair method for a reinforced concrete structure described in this section is to spray or apply a reaction accelerator and a surface modifier and then spray the surface of the reinforced concrete structure to clean the surface of the reinforced concrete structure or to remove moisture. Is to replenish. That is, if a silicate surface modifying material is sprayed or applied, the surface of the reinforced concrete structure becomes white and the appearance may be damaged. Is. Furthermore, when the surface of a reinforced concrete structure dries due to direct sunlight, the reaction accelerator and calcium in the concrete and the surface modifier silicic acid are less likely to react. Maintains reactivity and repairs more reliably.
(4)上記(1)から(3)項において、前記反応促進剤に、添加剤として界面活性剤を添加する鉄筋コンクリート構造物の補修工法(請求項4)。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤に、添加剤として界面活性剤を添加することで、反応促進剤のコンクリート中やひび割れ中への浸透性を高めるものである。これにより、反応促進剤が鉄筋部分に到達し易くなるため、鉄筋部分へより確実に防錆効果が付与されると共に、反応促進剤がコンクリート中に浸透し易くなるため、反応性ゲル化合物が生成される範囲が増大し、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修するものとなる。
(4) A repair method for a reinforced concrete structure according to (1) to (3) above, wherein a surfactant is added as an additive to the reaction accelerator (claim 4).
The repair method for reinforced concrete structures described in this section is to penetrate the reaction accelerator into the concrete or crack by adding a surfactant as an additive to the reaction accelerator mainly composed of calcium nitrite. It enhances sex. As a result, the reaction accelerator can easily reach the reinforcing bar portion, so that the rust preventing effect is more surely imparted to the reinforcing bar portion, and the reaction accelerator can easily penetrate into the concrete, so that a reactive gel compound is generated. As a result, the reinforced concrete structure is repaired more firmly.
本発明は上記のような構成であるため、表層品質の改善のみならず、ひび割れ部の閉塞や鉄筋へ防錆効果を付与することで、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させることが可能となる。 Since the present invention is configured as described above, it not only improves the surface layer quality, but also provides a rust prevention effect on the cracks and rebars, thereby repairing the reinforced concrete structure more firmly and improving the durability. It becomes possible to make it.
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分は同一符号で示している。
図1は、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法により、鉄筋コンクリート構造物20を補修する様子を示している。鉄筋コンクリート構造物20は、例えば、桟橋等の港湾施設、護岸等の海岸施設、沿岸域の橋梁やコンクリート床板等の、特に塩害や中性化等による鉄筋腐食が懸念される位置に構築されたものである。又、図1の例において、鉄筋コンクリート構造物20は、表面20aからコンクリート22内部の鉄筋24へ達する、ひび割れ26が発生している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the same portions are denoted by the same reference numerals throughout the drawings.
FIG. 1 shows how a reinforced
上述したような鉄筋コンクリート構造物20に対して、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法に従い、まずは、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤10を、表面20aへ散布又は塗布する。この反応促進剤10には、予め界面活性剤を添加し、コンクリート22への浸透性を向上させておくことが好ましい。反応促進剤10を散布又は塗布すると、図1(a)に示すように、反応促進剤10が、表面20aから、表面20a近傍のコンクリート22の空隙に浸透すると共に、ひび割れ26中を浸透する。ひび割れ26中を浸透した反応促進剤10は、コンクリート22内部の鉄筋24まで到達し、鉄筋24の周囲に付着する。
For the reinforced
次に、反応促進剤10と同様に、ケイ酸塩系の表面改質材12を、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aへ散布又は塗布する。この表面改質材12には、従来から利用されている、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、又は、これらのいずれか2種類以上混合したものを主剤とする表面改質材を用いることができる。表面改質材12を散布又は塗布すると、図1(a)に示すように、表面改質材12が、表面20aから、表面20a近傍のコンクリート22の空隙に浸透すると共に、ひび割れ26中を浸透する。すると、コンクリート22中に元々含まれているカルシウムと、表面改質材12に含まれるケイ酸とが反応するだけでなく、先に浸透していた反応促進剤10に含まれるカルシウムと、表面改質材12に含まれるケイ酸とが反応して、反応性ゲル化合物となる。
更に、表面改質材12を散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aへ散水を行って、表面20aの洗浄や水分の補充を行う。
本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、上記のような手順により、鉄筋コンクリート構造物20の改修を行うものである。
Next, similarly to the
Further, after the
The repair method for a reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention is to repair the reinforced
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、図1(a)に示すように、ケイ酸塩系の表面改質材12を鉄筋コンクリート構造物20の表面20aに散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤10を、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aに散布又は塗布するものである。亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤10は、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aに散布又は塗布されると、表面20aからコンクリート22の空隙に浸透する。更に、反応促進剤10は、鉄筋コンクリート構造物20に発生したひび割れ26中を浸透し、鉄筋24まで到達する。これにより、反応促進剤10が到達した鉄筋24の周囲に、反応促進剤10に含まれる亜硝酸イオンが蓄積することとなる。
Now, according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained. That is, in the repair method for a reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 (a), the silicate
一方、反応促進剤10よりも後に散布又は塗布される、ケイ酸塩系の表面改質材12は、反応促進剤10と同様に、表面20aからコンクリート22の空隙に浸透する。すると、先に浸透している反応促進剤10のカルシウム及びコンクリート22に元々含まれているカルシウムと、後から浸透してきた表面改質材12のケイ酸とが、急激に反応してゲル化する。又、ひび割れ26中でも同様の反応が起こり、図1(b)に示すように、ひび割れ26がゲル化合物14により充填される。これにより、鉄筋コンクリート構造物20の、表層コンクリート部分22’を緻密化することができると共に、ひび割れ26等の大きな空隙を閉塞することができる。更に、ひび割れ26等の大きな空隙からの、塩化物イオン等の劣化因子(図1(b)中、点線矢印で示す)の浸透を抑制することができると共に、反応促進剤10が到達した鉄筋24の周囲に、蓄積した亜硝酸イオンにより防錆効果を付与することができるため、鉄筋24の腐食を抑制することができる。このため、鉄筋コンクリート構造物20をより強固に補修し、耐久性を向上させることが可能となる。
On the other hand, the silicate-based
更に、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、中性化したコンクリートや、高炉セメントといった混合セメントを使用したコンクリート等の、カルシウム濃度の低いコンクリートを含む鉄筋コンクリート構造物20に対して適用可能なものである。すなわち、このような鉄筋コンクリート構造物20であっても、ケイ酸塩系の表面改質材12を散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤10を散布又は塗布することから、コンクリート22の表面や空隙に、カルシウムが補充されることとなる。従って、カルシウムとケイ酸との反応を促進することができ、期待される補修性能を満足することが可能となる。
Furthermore, the repair method for a reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention is applied to a reinforced
又、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、反応促進剤10と表面改質材12とを散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aに散水を行うことで、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aの洗浄や、水分の補充を行うこととしてもよい。すなわち、ケイ酸塩系の表面改質材12を散布又は塗布すると、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aが白くなり、美観が損なわれる虞があるため、散水を行って洗浄することで、美観の低下を抑制することができる。更に、直射日光等によって、鉄筋コンクリート構造物20の表面20aが乾いてくると、反応促進剤10及びコンクリート22中のカルシウムと表面改質材12のケイ酸とが反応し難くなるため、散水によって水分を補充することで反応性を維持することができ、より確実に補修を行うことが可能となる。
Further, the repair method for a reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention is to spray or apply the
更に、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤10に、添加剤として界面活性剤を添加することで、反応促進剤10のコンクリート22中やひび割れ26中への浸透性を高めてもよい。これにより、反応促進剤10が鉄筋24に到達し易くなるため、鉄筋24へより確実に防錆効果を付与することができると共に、反応促進剤10がコンクリート22中に浸透し易くなるため、反応性ゲル化合物14が生成される範囲が増大し、鉄筋コンクリート構造物20をより強固に補修することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、上述したような、劣化や変状が顕在化した鉄筋コンクリート構造物20だけではなく、新設の鉄筋コンクリート構造物20に対しても、予防保全のために適用可能なものである。
Furthermore, in the repair method for a reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention, a surfactant is added as an additive to the
In addition, the repair method of the reinforced concrete structure according to the embodiment of the present invention is not only for the reinforced
10:反応促進剤、12:表面改質材、20:鉄筋コンクリート構造物、20a:鉄筋コンクリート構造物の表面、24:鉄筋、26:ひび割れ 10: Reaction accelerator, 12: Surface modifier, 20: Reinforced concrete structure, 20a: Surface of reinforced concrete structure, 24: Reinforcing bar, 26: Cracked
Claims (4)
The repair method for a reinforced concrete structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a surfactant is added as an additive to the reaction accelerator.
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