JP2019163196A

JP2019163196A - コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー

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Publication number: JP2019163196A
Application number: JP2018053168A
Authority: JP
Inventors: 柱国李; Zhuguo Li
Original assignee: KYOKUTO KOWA CORP; Yamaguchi University NUC
Current assignee: KYOKUTO KOWA CORP; Yamaguchi University NUC
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: JP7036315B2

Abstract

【課題】ひび割れ補修又は断面修復用として高い注入性と充填性、適切な可使時間及び常温下の優れる強度発現性を共に確保することのできる新たなジオポリマーを提供する。【解決手段】ケイ酸リチウム及び水酸化ナトリウムを含むアルカリ溶液に、パーライト粉末及び高炉スラグ粉末を含む活性フィラーを混合してなる、コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー、及びこのジオポリマーに細骨材を添加してなる、コンクリートの断面修復用ジオポリマーモルタル。【選択図】なし

Description

本発明は、コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用のジオポリマーに関する。

現在、コンクリートのひび割れ補修と断面修復に一般に用いる材料は、ポリマーセメントとエポキシ樹脂のいずれかである。しかし、耐火性の低い有機化合物を含む補修材料は火熱時の物性に問題がある。また、エポキシ樹脂は、接着材又はひび割れの注入材としてよく使われているが、耐候性が悪く、また引張強度、熱膨張係数及び弾性係数などの性質ではコンクリートと同質ではないため、補修部と既存部との相違が生じる。更にポリマーセメントは、セメントの水和生成物としてＣａ（ＯＨ）_２結晶とＣ−Ｓ−Ｈゲルがポリマーセメント内に存在するため、耐酸性と耐火性に劣る。

これに対して、ジオポリマーは、可溶性のケイ素及びアルミニウムを含む活性フィラーと、これを活性化させるアルカリ活性剤を含むアルカリ溶液との混合物が縮重合反応によって硬化する無機材料である。活性フィラーとしては、高炉スラグ粉末とフライアッシュが多用されており、アルカリ溶液としては通常、水ガラス水溶液又は水ガラスと苛性ソーダの混合水溶液が用いられている。このようにジオポリマーは、セメントを使用せず産業廃棄物・副産物を主原料とすることから、環境負荷の小さい材料として注目されている。そしてジオポリマーは、凝結・硬化と強度発現がポルトランドセメントより早いため、養生期間が短く、既存コンクリート及び鉄筋との接着性が良く、またＣａ（ＯＨ）_２などの結晶質セメント水和生成物が含まれないため耐火性及び耐酸性が優れるなどの特徴がある。したがって、下水道関連施設などの酸が発生する環境下や、製鉄所などの高温となる環境下などにおいて、ジオポリマーの活用が期待されている。

ところで、４０℃以下の常温環境において圧縮強度が３０ＭＰａ以上のジオポリマーを作製するためには、活性フィラーとして高炉スラグ粉末を単独使用する、又は他の活性フィラーと混合使用する必要がある。しかし、ＪＩＳ４０００級以上の高炉スラグ粉末を活性フィラー中で例えば３０質量％使用すると、ジオポリオマーの凝結が早く、可使時間が４０分以下となる。ジオポリオマーの流動性が経時的に低下することを考えると、コンクリートのひび割れ補修や断面修復用の注入材として使用する場合には可使時間（可注入時間）は２０分以下となる。このように高炉スラグ粉末を使用するジオポリマーは、常温環境においても強度発現性に優れるが、コンクリートのひび割れ補修や断面修復の注入工法と充填工法に適用するには可使時間が短いという問題がある。高炉スラグ粉末の粉末度を低くすれば、可使時間が若干長くなるが、微細なひび割れに注入し難しくなる。

そこで、ジオポリマーの可使時間を延長する技術として、酒石酸ナトリウムを主成分とするジオポリマー用遅延剤を添加する技術が知られている（非特許文献１）。しかし、この遅延剤は、活性フィラーとしてフライアッシュと高炉スラグ粉末を併用するジオポリマーだけに適用でき、また無添加に比べ、添加した場合の常温硬化後の強度が低下する。なお、ひび割れや欠損部への注入性と充填性を確保するために液固比を高めると、常温環境で硬化後の圧縮強度が４５ＭＰａ以上である、ひび割れ補修用ジオポリマーを得ることは困難である。

一方、非特許文献２では、新規のアルカリ溶液として、液体ガラス（シリカ質系塗布剤水溶液）と苛性ソーダの混合水溶液が提案されている。この液体ガラスと苛性ソーダの混合水溶液を使用すると、従来の水ガラスと苛性ソーダの混合水溶液を使用する場合に比べ可使時間は長くなるが、前述のとおりジオポリオマーの流動性が経時的に低下することを考えると、ひび割れ補修用注入材として使用する場合には可使時間（可注入時間）は２０分以下となる。しかも、ひび割れへの注入性を確保するために液固比が０．７と高いため、常温環境で硬化後の圧縮強度は４５ＭＰａを超えるのが可能であるものの、６０ＭＰａ以上（土木用の高強度コンクリート相当）である、ひび割れ補修用ジオポリマーを得ることは困難である。

岡田朋久，菅彰，橋爪進，李柱国：ジオポリマーに適用する凝結遅延剤に関する研究，コンクリート工学年次論文集，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１，２０１５，ｐｐ．２２９５−２３００北田達也，李柱国：コンクリートのジオポリマー系ひび割れ補修材に関する研究，コンクリート工学年次論文集，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．１，２０１７，ｐｐ．１９７５−１９８０

本発明が解決しようとする課題は、ひび割れ補修や断面修復用として高い注入性と充填性、適切な可使時間及び常温下の優れる強度発現性を共に確保することのできる新たなジオポリマーを提供することにある。

この課題を解決するために本発明者らが活性フィラーについて種々の試験を重ねた結果、パーライト粉末を高炉スラグ粉末と混合使用することで、ひび割れ補修用として高い注入性、適切な可使時間及び常温下の優れる強度発現性を共に確保できることを知見した。

すなわち、本発明の一観点によれば、アルカリ溶液に、パーライト粉末及び高炉スラグ粉末を含む活性フィラーを混合してなる、コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマーが提供される。
また、本発明の他の観点によれば、本発明のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマーに、細骨材を添加してなる、コンクリートの断面修復用ジオポリマーモルタルが提供される。

本発明によれば、活性フィラーとしてパーライト粉末を高炉スラグ粉末と混合使用することで、ひび割れ補修や断面修復用として高い注入性・充填性と適切な可使時間を確保しながら、常温下の優れる強度発現性も確保でき、例えば６０ＭＰａ以上の常温養生の圧縮強度を実現することも可能である。

ジオポリマースラリー（ＧＰＳ）の可使時間を示す図。ＧＰＳの粘度試験の結果を示す図。ＧＰＳの流下時間を示す図。ＧＰＳのテーブルフロー試験の結果及び経時変化を示す写真。ＧＰＳの保水係数を示す図。ＧＰＳ硬化体の圧縮強度を示す図。ＧＰＳの材齢２８日の接着強度を示す図。ＧＰＳ硬化体の硫酸溶液浸漬後の質量変化率を示す図。ＧＰＳ硬化体の硫酸溶液浸漬後の劣化状況を示す写真。ＧＰＳ硬化体の長さ変化率を示す図。

本発明のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマーは、アルカリ溶液に、パーライト粉末及び高炉スラグ粉末を含む活性フィラーを混合したものである。そのメカニズムは明らかではないが、活性フィラーとしてパーライト粉末を高炉スラグ粉末と混合使用することで、ひび割れ補修用や断面修復用として高い注入性と充填性、適切な可使時間及び常温下の強度発現性を共に確保できる。この本発明の効果をいかんなく発揮する点から、パーライト粉末と高炉スラグ粉末との質量比は、パーライト粉末：高炉スラグ粉末＝８０：２０〜５０：５０であることが好ましく、パーライト粉末：高炉スラグ粉末＝８０：２０〜６０：４０あることが更に好ましい。
また、本発明ではパーライト粉末及び高炉スラグ粉末以外に他のフィラーを併用することもできる。例えば、高炉スラグ粉末の一部をメタカオリン、フライアッシュ、石炭灰、下水汚泥・都市ごみ焼却灰溶融スラグ粉末、砕石粉の１種又は２種以上で代替（置換）することができる。

アルカリ溶液は特に限定されず、ジオポリマーに一般的に使用されている水ガラス水溶液又は水ガラスと苛性ソーダの混合水溶液を使用しても良いが、ひび割れ補修用としての流動性（注入性）を考慮すると、水ガラス水溶液又は水ガラスと苛性ソーダの混合水溶液より粘性の低い、ケイ酸リチウム（Ｌｉ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含む水溶液（リチウム水ガラス）を使用することが好ましい。

また、液固比（アルカリ溶液／活性フィラー）は０．４〜０．７とすることが好ましい。液固比が０．４未満であると練り混ぜが難しくなり、０．７超であるとブリーディングが生じやすくなるからである。

さらにまた、本発明のコンクリートの断面修復用ジオポリマーモルタルは、本発明のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマーに細骨材を添加したものである。添加する細骨材は特に限定されず、ＪＩＳ規格の細骨材、人工軽量細骨材、スラグ細骨材などを添加することができる。

このジオポリマーモルタルは、前述のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー（ジオポリマースラリー）よりコストと乾燥収縮が小さく、硬化後の剛性が被補修のコンクリートに近くなる。
細骨材の添加率は、活性フィラーと細骨材との質量比で、活性フィラー：細骨材＝１：１〜４とすることができ、活性フィラー：細骨材＝１：２〜３とすることが好ましい。

このジオポリマーモルタルの作製は従来のセメントモルタルの方法で行うことができる。すなわち、活性フィラーとアルカリ溶液を混合してから細骨材を添加し、更に練り混ぜる方法、又は、活性フィラーと細骨材を混合してからアルカリ溶液を添加して更に練り混ぜる方法とすることができるが、前者の方法が好ましい。

以下の試験により、各種のひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー（ジオポリマースラリー）を作製し、その性能を評価した。

１．試験概要
１．１使用材料
本試験でジオポリマースラリー（ＧＰＳ）に使用した材料を表１に示す。アルカリ溶液（ＡＳ）として、水ガラス水溶液（ＷＧ）、１０Ｍの苛性ソーダ水溶液（ＮＨ）、液体ガラス（Ｓ）、ケイ酸リチウム（Ｌｉ）のいずれか一種、又は複数種を所定の体積比で混合したものを使用した。ＷＧは、ＪＩＳＫ１４０８の１号水ガラスと水を１：１の体積比で調製したものであり、Ｌｉについては市販品の原液を使用した。また、新規のアルカリ溶液として、ＮＨとＳを所定の体積比で混合して一部のシリーズに使用した。Ｓは、Ｓの原液と水を１：２の体積比で混合したものであった。このＳの成分は企業秘密のため不明である。
活性フィラーとしては、高炉スラグ粉末ＪＩＳＡ６２０６の８０００級（ＢＦＳ８）、又は６０００級（ＢＦＳ６）を主に使用し、一部の調合については、フライアッシュＪＩＳＡ６２０１のI種（ＦＡ）、又はパーライト粉末（Ｐ）を混合した。活性フィラーの化学成分を表２に示す。
なお、ひび割れ補修用としてのＧＰＳの性能を改善するために、一部の調合においてＬ−酒石酸ナトリウムを主成分とした遅延剤（Ｒ）（上記非特許文献１参照）とエーテル系収縮低減剤（ＳＲ）（下記参考文献１参照）を混和剤として添加した。
参考文献１岡田朋久，李柱国，橋爪進，永井伴英：フライアッシュと高炉スラグ微粉末を用いたジオポリマーコンクリートの性能に及ぼす収縮低減剤の影響に関する研究，コンクリート工学年次論文集，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．１，２０１７，ｐｐ．２０２９−２０３４

１．２ＧＰＳの調合
本試験で作製したＧＰＳの調合を表３に示す。活性フィラー（ＡＦ）の種類、アルカリ溶液（ＡＳ）の構成及び混和剤の添加有無を変えて、Ｃ、Ｗ、Ｓ、Ｐタイプに分けて試験を実施した。
Ｃタイプの調合では、ＢＦＳ８を単独又はＦＡを併用し、ＮＨとＷＧのいずれか又はこれらの混合水溶液をアルカリ溶液とした。
Ｗタイプは、ＢＦＳとＦＡを併用し、ＮＨとＷＧの混合水溶液を使い、Ｒ又はＲとＳＲを添加したものである。
Ｓタイプの調合の特徴として、ＳとＮＨの混合溶液をアルカリ溶液とした。
これらＣ、Ｗ、Ｓタイプでは、ＧＰＳの流動性や注入性を確保するために、液固比を０．７又は０．７５とした。
Ｐタイプの調合では、ＢＦＳ８とＰを所定の割合で混合し、ＬｉとＮＨの混合水溶液をアルカリ溶液とした。液固比は０．５又は０．６とした。

１．３試験項目及び方法
表３に示す調合によって使用材料を計量して、活性フィラーとアルカリ溶液をペーストミキサーに投入して２分間練り混ぜてＧＰＳとした。活性フィラー、アルカリ溶液が２種類の材料で構成される場合にはアルカリ溶液と活性フィラーをそれぞれ予め混合してから練り混ぜを行った。活性フィラーの混合はペーストミキサーで行った。また、混和剤を添加する場合は、混和剤をアルカリ溶液で溶解させてから活性フィラーと混合した。練り混ぜた直後に得られたＧＰＳのフレッシュ性状を測定し、硬化後の性能試験用供試体を作製した。

（１）可使時間
可使時間の測定方法はまだ確立されていないため、本試験では、室温２０±３℃の条件下で、試料面を実験室用ミクロスパーテルで突き刺し、圧痕に液の進入が認められず、かつ圧痕が明瞭に残るまでの時間を計測し、アルカリ溶液の投入からの経過時間を可使時間とした。この可使時間以外の、以下の性能試験は主にＷ、Ｓ、Ｐタイプに対して行った。

（２）粘度と流動性試験
練り混ぜ直後に、室温２０±３℃の条件下でＢ型粘度計によって粘度を測定した。また、土木学会のＰＣグラウトのコンテシステンシー試験方法に準じて、容量６３０ｍＬ、排出口径φ１４ｍｍ、上端口径φ７０ｍｍ、高さ３９５ｍｍのＪロートを用いて流下時間を測定した。

（３）保水係数
日本建築仕上材工業会の保水性試験法（ＮＳＫＳ−００３：補修用注入ポリマーセメントスラリー）に準じて保水係数の測定を行った。この保水係数が小さいほど保水性に優れているということである。

（４）強度試験
ＪＩＳＡ１１７１（ポリマーセメントモルタルの試験方法）に準じて試験体の作製及び養生を行い、材齢２８日で圧縮強度を測定した。試験体の寸法は、４０×４０×１６０ｍｍとした。試験体の作製及び養生は、ＧＰＳを型枠に流し込んで、材齢１日で脱型後、乾燥収縮によるひび割れの発生を防ぐためにラップで密閉して２０±３℃の室内で養生した。

（５）耐酸性試験
ＪＩＳ原案（コンクリートの溶液浸漬による耐薬品性試験方法）に準拠して、直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱状の試験体を作製し、２０℃、Ｒ．Ｈ．６０％の養生を２８日間行った。その後、５％の濃度の硫酸に浸漬し、７日ごとの質量変化率を計測し、表面の劣化状況の観察と記録を行った。なお、質量変化を測定する際には、試験体を水で洗ってから表面を布で拭き取り測定した。

（６）接着強度試験
ＪＩＳＡ６０２４：２０１５の建築補修用及び建築補強用エポキシ樹脂のＡ法に準じて、試験体の作製及び養生を行い材齢２８日で接着強度を測定した。なお、接着層の厚さは３ｍｍとした。

（７）長さ変化（収縮）試験
直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの円柱状の試験体を２０℃、Ｒ．Ｈ．６０％の室内において作製し、２日後に脱型した。この試験体を作製する際に、長さが５０ｍｍの埋め込みゲージを試験体の長軸方向の中心に埋め込み、作製直後から長さの変化率を測定した。

２試験結果
２．１可使時間
図１に、ＧＰＳの可使時間をタイプ別に示す。
ＣタイプではＢＦＳのみを活性フィラーとした場合、アルカリ溶液の種類に拘らず、可使時間はほぼ同じであり２０分以下であった。一方、ＦＡとＢＦＳを併用した場合、可使時間は、アルカリ溶液がＮＨ、ＷＧ、ＮＨ＋ＷＧの順に長くなることが認められた。しかし、ＮＨ＋ＷＧを使っても可使時間は４５分以下であった。流動性の経時変化を考慮すると、ひび割れや欠損部への注入充填作業は困難である。

ＷタイプではＢＦＳ８又はＢＦＳ６とＦＡを併用したＧＰＳの可使時間を６０分以上に延長するために、Ｒを添加した。Ｒを添加せずＢＦＳ８を使用したＧＰＳ（Ｗ８）の可使時間は約４５分、ＢＦＳ６を使用したＧＰＳ（Ｗ６）の可使時間は約５０分と短い結果に対して、Ｒの添加によってＷ８シリーズで約６０分、Ｗ６シリーズで８０分を超える可使時間が得られた。つまり、Ｒの添加でＧＰＳの可使時間が延長できる。一方、乾燥収縮を低減するためにＳＲを添加したことはＧＰＳの可使時間に与える影響が見られなかった。

アルカリ溶液としてＳとＮＨの混合水溶液を使用したＳタイプでは、ＢＦＳ８とＢＦＳ６のいずれを使用した場合も６０分を超える可使時間を得ることができた、また、Ｗタイプと同様に、ＢＦＳ６を使用した場合の可使時間はＢＦＳ８を使用した場合より長く、ＳＲを添加したことによる可使時間への影響は見られなかった。

活性フィラーとしてＰとＢＦＳを併用したＰタイプでは、Ｒを添加することなく、また、Ｓタイプのようにアルカリ溶液としてＳを使用することなく、４０分以上の可使時間が得られた。このＰタイプのＧＰＳの可使時間はＰの割合が多いほど可使時間は長く、Ｐを７０％とした調合では５０分以上の可使時間が得られた。すなわち、ＰとＢＦＳを併用することにより、ＲやＳを使用することなく可使時間を延長できることが確認された。

２．２粘度
図２に、Ｗ、Ｓ、ＰタイプのＧＰＳの粘度試験の結果を示す。
同図に示すように、Ｗタイプ及びＳタイプでは、ＢＦＳ６の使用によりＢＦＳ８の使用と比較して小さい粘度が得られた。またＷタイプに比べ、Ｓタイプの粘度は高い傾向が見られた。これは、Ｓタイプの液固比は小さいためである。なお、ＳＲの添加によって、Ｓタイプの粘度は若干減少したが、Ｗタイプに与える影響は見られなかった。
ＷタイプのＧＰＳの粘度は、ＢＦＳ８の使用で約２０００ｍＰａ・ｓ、ＢＦＳ６の使用で約１５００ｍＰａ・ｓとなった。一方、Ｓタイプの場合、ＢＦＳ８を使用したＧＰＳの粘度は約３１００ｍＰａ・ｓで、ＢＦＳ６を使用したものは約２５００ｍＰａ・ｓであった。
ＰタイプのＧＰＳの粘度は、ＢＦＳの割合が大きいほど高い傾向が見られ、Ｐを７０％混合した場合には約３０００ｍＰａ・ｓであった。Ｐを５０％混合した場合の粘度は約１６０００ｍＰａ・ｓと最も高くなったが、液固比を高くすることなどにより粘度を低くすることは可能である。なお、図２の結果からすると、ＧＰＳの粘度を低くするためにＰの混合量は６０％以上とすることが好ましい。

２．３流下時間
図３に、Ｗ、Ｓ、ＰタイプのＧＰＳの流下時間を示す。
同図に示すように、球状粒子であるＦＡを使ったＷタイプは液固比が大きいが、Ｓタイプと同等な流下時間を示した。また、ＲとＳＲの添加により、ＷタイプとＳタイプのＧＰＳの流下時間において大幅な変化は確認されなかった。しかし、ＧＰＳの流下時間は、使用したＢＦＳの比表面積によって異なる傾向が見られた。すなわち、ＢＦＳ８を使用した場合には約２０秒であったが、ＢＦＳ６の使用で８秒程度となり大幅に低下した。
ＰタイプのＧＰＳについては、粘度と同様にＢＦＳの割合が大きいほど流下時間は長い傾向が見られ。Ｐを７０％混合した場合には約１５秒であった。Ｐを５０％混合した場合の流下時間は約１２５秒と最も長くなったが、液固比を高くすることなどにより流下時間を短くすることは可能である。なお、図３の結果からすると、Ｐの混合量は６０％以上とすることが好ましい。

２．４流動性の経時変化
図４に、Ｓタイプ（Ｓ８）とＰタイプ（Ｐ７０）のＧＰＳのテーブルフロー試験の結果及び経時変化を示す。
同図に示すように、ＳタイプのＧＰＳの流動性は経過時間と共に大きく低下する傾向が見られた。凝結しなくても流動性が大幅に低下すると、ひび割れに注入できなくなる。すなわち、ＳタイプのＧＰＳの可注入時間は２０分程度しかないと判断された。
これに対して、ＰタイプのＧＰＳの流動性は４５分まで維持され、経時的低下は少なかった。すなわち、Ｐタイプの場合、可注入時間を４５分程度まで延長できることが確認された。

２．５保水係数
図５に、ＧＰＳの保水係数に及ぼす混和剤とＢＦＳ種類の影響を示す。
ＳタイプとＰタイプのＧＰＳの保水係数はＷタイプより大きかったが、いずれも３０％以下であり保水性に問題はなかった。

２．６強度
図６（ａ）に、ＷタイプのＧＰＳ硬化体の圧縮強度を示す。
混和剤を使用しなかった場合の圧縮強度が最も大きく、材齢２８日の圧縮強度は約４０Ｎ／ｍｍ^２であった。しかし、混和剤の添加により強度の低下が見られた。特に、ＲとＳＲを共に添加する場合の圧縮強度の低下は大きく、材齢２８日の圧縮強度は３０Ｎ／ｍｍ^２以下になった。また、Ｒのみを添加しＢＦＳ８を使用した場合であっても、圧縮強度は４０Ｎ／ｍｍ^２以下であった。
図６（ｂ）に、ＳタイプのＧＰＳ硬化体の圧縮強度を示す。
ＳＲを添加した場合、ＢＦＳの級に拘らず、材齢２８日の圧縮強度は３６Ｎ／ｍｍ^２を超えたが、４５Ｎ／ｍｍ^２以下であった。
図６（ｃ）に、ＰタイプのＧＰＳ硬化体の圧縮強度を示す。
ＢＦＳの割合が大きいほど、圧縮強度は大きくなった。また、Ｗタイプ、Ｓタイプと比較してＰタイプの圧縮強度は大きく、ＢＦＳの割合が３０％であっても材齢２８日の圧縮強度は７０Ｎ／ｍｍ^２以上になった。
このようにＰタイプによれば、常温下の強度発現性が向上し、高強度補修材を実現できることが確認された。

２．７接着強度
図７に、Ｗ、Ｓ、ＰタイプのＧＰＳの材齢２８日の接着強度を示す。
ＷタイプのＧＰＳの接着強度は４．０Ｎ／ｍｍ^２以下であった。Ｓタイプについては、ＳＲの添加によって接着強度が４．０Ｎ／ｍｍ^２を上回った。これに対して、ＰタイプのＧＰＳでは、ＳＲを添加しなくても接着強度は４．０Ｎ／ｍｍ^２を上回った。
このように、Ｐタイプは、４．０Ｎ／ｍｍ^２以上の高い接着強度を容易に実現できることが確認された。

２．８耐酸性
図８に、Ｗ、Ｓ、ＰタイプのＧＰＳ硬化体の硫酸溶液浸漬後の質量変化率を示す。
ＷタイプのＧＰＳ硬化体の質量は浸漬期間の増加に伴って減少し、４週間では１３％程度の減少が確認された。また、図９に示すように浸漬後に顕著な外観の破損が見られた。一方、ＳタイプのＧＰＳ硬化体の質量は浸漬期間の増加に伴って徐々に増加し、４週間では７％程度増加した。また、４週間後に、直径３ｍｍ程度、高さ５ｍｍ程度の寸法増加が見られた。なお、図９に示すように浸漬後に外観に若干の破損が見られた。これに対して、ＰタイプのＧＰＳ硬化体は、４週間浸漬後の質量減少率は２．８％とわずかであり、また図９に示すように外観の変化もほとんど見られなかった。
このようにＰタイプは、耐酸性に優れることが確認された。

２．９長さ（体積）変化
図１０に、Ｗ、Ｓ、ＰタイプのＧＰＳ硬化体の長さ変化率を示す。
ＷタイプのＷ８ＲＳＲとＷ６ＲＳＲには長さ変化の違いがほとんどなくＢＦＳの種類による影響は見られなかった。一方、Ｓタイプの場合、Ｓ８とＳ８ＳＲの結果を比較すると、Ｓ８ＳＲの長さ変化（収縮ひずみ）は小さく、ＳＲの添加で乾燥収縮を抑制することが認められた。また、Ｓ８ＳＲとＳ６ＳＲを比べると、ＢＦＳ６を使用したＳ６ＳＲの方が、長さ変化は小さかった。ＰタイプのＧＰＳ硬化体の長さ変化は、Ｗ、Ｓタイプに比べ大きかったが、いずれも長さ変化率は１．５％以下で、補修材料としての乾燥収縮率（３％以下）の要求は満足している。

３．まとめ
活性フィラーとしてＰとＢＦＳを併用したＰタイプのＧＰＳによれば、ひび割れ補修と断面修復の注入・充填材として高い注入性・充填性と適切な可使時間を確保しながら、常温下での強度（圧縮強度・接着強度）の発現性に優れ、更に高い耐酸性も確保することができる。

Claims

アルカリ溶液に、パーライト粉末及び高炉スラグ粉末を含む活性フィラーを混合してなる、コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー。
アルカリ溶液が、ケイ酸リチウム及び水酸化ナトリウムを含む水溶液である、請求項１に記載のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー。
パーライト粉末と高炉スラグ粉末との質量比が、
パーライト粉末：高炉スラグ粉末＝８０：２０〜５０：５０である、請求項１又は２に記載のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー。
高炉スラグ粉末の一部を、メタカオリン、フライアッシュ、石炭灰、下水汚泥・都市ごみ焼却灰溶融スラグ粉末、砕石粉の１種又は２種以上で代替している、請求項１から３のいずれかに記載のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー。
液固比が０．４〜０．７である、請求項１から４のいずれかに記載のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー。
請求項１から５のいずれかに記載のコンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマーに、細骨材を添加してなる、コンクリートの断面修復用ジオポリマーモルタル。