JP2019172493A - モルタル組成物及びその製造方法、並びに、コンクリート構造物の補修・補強方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るモルタル組成物は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、流動調整材料とを含有する。上記流動調整材料は、粘土鉱物を含む。本実施形態に係るモルタル組成物における上記粘土鉱物の含有量は、上記モルタル組成物から上記補強用繊維及び上記流動調整材料を除いた組成物1m3に対して7〜21kgである。また、本実施形態に係るモルタル組成物のJIS R5201に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値は、110〜140mmである。本実施形態に係るモルタル組成物は、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられる。以下、モルタル組成物に使用される各成分について説明する。
本実施形態に係るモルタル組成物の製造方法は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、を有する。上記添加工程においては、粘土鉱物の添加量が、繊維含有組成物から補強用繊維を除いた組成物1m3に対して7〜21kgとなり、且つ、JIS R5201に規定されたモルタルフロー試験によるモルタル組成物のモルタルフロー値が110〜140mmとなるように、粘土鉱物を添加する。以下、各工程について説明する。なお、各工程で用いる材料としては、上述のモルタル組成物の材料として説明したものを用いることができる。
本実施形態に係るコンクリート構造物の補修・補強方法は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、上記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、上記モルタル組成物の練り上がりから2時間以内に、上記モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する左官工程と、を有する。ここで、混練工程及び添加工程は、上述のモルタル組成物の製造方法において説明したものと同じ工程である。
下記表1に示す各成分を同表に示す配合量で下記手順により混合し、モルタル組成物を作製した。また、練り混ぜには強制二軸ミキサ((株)北川鉄工所製、商品名:WHQ−120)を用いた。まず、結合材、細骨材、高性能減水剤及び消泡剤を30秒間練り混ぜた後、水を加えて8分間練り混ぜ、ベース組成物を得た。次いで、ベース組成物に鋼繊維(住友電工スチールワイヤー(株)製、長さ:10mm、直径:0.2mm)を加えて2分間練り混ぜ、繊維含有組成物を得た。練り上がった繊維含有組成物に粘土鉱物を加え、2分間練り混ぜた後、ミキサから排出し、モルタル組成物を得た。なお、表1に示した鋼繊維及び粘土鉱物の配合量は、ベース組成物1m3に対する外割の配合量(kg)である。
結合材:普通ポルトランドセメント(電気化学工業(株)製、密度3.16g/cm3)、シリカフューム(エルケム社製、密度2.44g/cm3)、CGFA(オランダ産、密度2.44g/cc)、及び、石膏(不溶性無水石膏、天然産、密度2.82g/cm3)の混合物(電気化学工業(株)製、商品名:サクセム用プレミックス結合材)
細骨材:千葉県君津産山砂、5mm以下、密度2.62g/cm3
高性能減水剤(混和剤):ポリカルボン酸系高性能減水剤(BASFジャパン社製、商品名「マスターグレニウムSP8HU」)
消泡剤:ポリアルキレングリコール誘導体(BASFジャパン社製、商品名:マスターエア404)
鋼繊維:高強度鋼繊維(住友電工スチールワイヤー社製、商品名:サクセム用鋼繊維、直径0.2mm、長さ15mmと22mmのブレンド品、密度7.85g/cm3、引張強度2×103N/mm2)
粘土鉱物(流動調整材料):セピオライト(IMV社製、商品名:Thermogel、セピオライト含有量:95質量%超)
市販の高強度ポリマーセメントモルタル(プレミックス材、BASFジャパン社製、商品名:マスターエマコS990)1750kgに水301kgを加え、強制二軸ミキサ((株)北川鉄工所製、商品名:WHQ−120)を用いて3分間練り混ぜ、モルタル組成物を得た。上記高強度ポリマーセメントモルタルは、鋼繊維を含まないものである。
実施例及び比較例で作製したモルタル組成物のモルタルフロー値を、JIS R5201に規定されたモルタルフロー試験により測定した。ここで、モルタルフロー値は、JIS R5201の規定通り15回の落下運動を行った15打モルタルフロー値である。結果を表1に示す。モルタルフロー値の測定は、モルタル組成物の練り上がり後、直ちに行った。
木製の角型容器(縦50cm×横50cm×深さ100mm)を、その底面が鉛直方向に平行となるように立て、実施例及び比較例で作製したモルタル組成物をコテを用いた左官工法により所定の厚さ(20mm、35mm、50mm、及び、100mm)で容器の底面に均一に塗布した。モルタル組成物は、粘土鉱物を混合してから60分以内のものを用いた。塗布してから30分後の塗布面について、ダレが発生することなく鉛直面を維持できているかを目視にて観察し、以下の基準に基づいてダレの評価を行った。但し、比較例2のモルタル組成物は、粘性が高すぎて練り混ぜできなかったため、評価不能であった。結果を表1に示す。また、実施例4のモルタル組成物を100mmの厚さで塗布した状態、及び、比較例1のモルタル組成物を20mmの厚さで塗布した状態の写真を図1に示す。
A:20〜100mmの厚さでダレが発生しなかった。
B:20〜50mmの厚さでダレが発生しなかった。
C:20〜35mmの厚さでダレが発生しなかった。
D:20mmの厚さでダレが発生しなかった。
E:20mmの厚さでダレが発生した。
JIS A1108に準拠して、実施例及び比較例で得られたモルタル組成物を用いて作製したφ50mm×100mmの円柱供試体(20℃封緘養生、材齢28日)の圧縮強度を測定した。但し、比較例2のモルタル組成物は、粘性が高すぎて練り混ぜできなかったため、評価不能であった。結果を表1に示す。円柱供試体の作製は、モルタル組成物の練り上がり後、直ちに行った。
Claims (7)
- 結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、流動調整材料とを含有する、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられるモルタル組成物であって、
前記流動調整材料が粘土鉱物を含み、
前記粘土鉱物の含有量が、前記モルタル組成物から前記補強用繊維及び前記流動調整材料を除いた組成物1m3に対して7〜21kgであり、
JIS R5201に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値が110〜140mmである、モルタル組成物。 - 前記補強用繊維が、直径0.1〜0.25mm、長さ10〜24mm及び引張強度2×103N/mm2以上の繊維である、請求項1に記載のモルタル組成物。
- 前記補強用繊維が無機系繊維又は有機系繊維を含む、請求項1又は2に記載のモルタル組成物。
- 結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、
前記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、
を有し、
前記添加工程において、前記粘土鉱物の添加量が、前記繊維含有組成物から前記補強用繊維を除いた組成物1m3に対して7〜21kgとなり、且つ、JIS R5201に規定されたモルタルフロー試験による前記モルタル組成物のモルタルフロー値が110〜140mmとなるように、前記粘土鉱物を添加する、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられるモルタル組成物の製造方法。 - 結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、
前記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、
前記モルタル組成物の練り上がりから2時間以内に、前記モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する左官工程と、
を有し、
前記添加工程において、前記粘土鉱物の添加量が、前記繊維含有組成物から前記補強用繊維を除いた組成物1m3に対して7〜21kgとなり、且つ、JIS R5201に規定されたモルタルフロー試験による前記モルタル組成物のモルタルフロー値が110〜140mmとなるように、前記粘土鉱物を添加する、コンクリート構造物の補修・補強方法。 - 前記補強用繊維が、直径0.1〜0.25mm、長さ10〜24mm及び引張強度2×103N/mm2以上の繊維である、請求項5に記載の補修・補強方法。
- 前記補強用繊維が無機系繊維である、請求項5又は6に記載の補修・補強方法。
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