JP2019210700A - Repair member for concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、コンクリート構造物の補修部材に関する。 The present disclosure relates to a repair member for a concrete structure.
コンクリート構造物は、高強度で施工性及び耐久性に優れ、安価であるというメリットがあるため、日本では高度成長期を中心に、多くのコンクリート建造物が作られてきた。その一方、長年の使用で大気中の二酸化炭素が水分とともに浸透することによって中性化が引き起こされたり、海風や凍結防止剤飛沫に含まれる塩化物イオンが浸透することによって腐食膨張したりして、ヒビ割れが生じることもある。このようなヒビ割れを起点として又はコンクリートに染み込んだ水分の凍結等が原因となり、コンクリート片が剥落することがある。
このようなコンクリートの剥落を防止する試みとして、特許文献１及び２等には、メッシュシートと不織布を組み合わせた剥落防止用積層基材を用いることが提案されている。このような剥落防止用積層基材は、通常、接着剤又は結合剤等の硬化性液状組成物を含浸させて補修用材料としてコンクリートに貼着されている。
Since concrete structures have the advantages of high strength, excellent workability and durability, and low cost, many concrete structures have been made mainly in Japan during the high growth period. On the other hand, neutralization is caused by the infiltration of carbon dioxide in the atmosphere with moisture over many years of use, and corrosion expansion is caused by the penetration of chloride ions contained in sea breeze and antifreeze spray. Cracking may occur. A piece of concrete may peel off due to such cracks as a starting point or due to freezing of moisture soaked into the concrete.
As an attempt to prevent such peeling of concrete, Patent Documents 1 and 2 and the like propose using a laminate base material for preventing peeling that combines a mesh sheet and a nonwoven fabric. Such a layered substrate for preventing peeling is usually impregnated with a curable liquid composition such as an adhesive or a binder and adhered to concrete as a repair material.
しかし、硬化性組成物の粘度によっては、基材への含浸に時間がかかったり、コンクリート構造物の垂直面に基材を貼りつけた場合に、硬化組成物の液だれが生じることがある。また、基材の種類によっては、十分な補修強度が得られないことがある。また、メッシュシートを用いる場合には、その裏側に十分な硬化組成物が供給されず、接着強度が十分に発現しにくい。さらに、吸水性を有する硬化性組成物を用いる場合には、被補修コンクリートへの水分供給を遮断することができず、一方、市販の防水塗料を被補修コンクリートに用いた場合には、コンクリート内部の水分の蒸発により塗料が膨張裂開して防水性が損なわれるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、十分な補修強度があり、コンクリート構造物への透水を抑制し、かつコンクリート構造物からの水蒸気透過性を維持することができるコンクリート構造物の補修部材を提供することを目的とする。
However, depending on the viscosity of the curable composition, it may take time for the substrate to be impregnated, or when the substrate is attached to the vertical surface of the concrete structure, dripping of the cured composition may occur. Also, depending on the type of substrate, sufficient repair strength may not be obtained. Moreover, when using a mesh sheet | seat, sufficient hardening composition is not supplied to the back side, but adhesive strength is hard to fully express. Furthermore, when a curable composition having water absorption is used, water supply to the concrete to be repaired cannot be interrupted. On the other hand, when a commercially available waterproof paint is used for the concrete to be repaired, There is a problem that the paint is expanded and cleaved due to evaporation of water, and the waterproof property is impaired.
The present invention has been made in view of the above problems, has a sufficient repair strength, suppresses water permeability to the concrete structure, and can maintain water vapor permeability from the concrete structure. An object of the present invention is to provide a repair member.
本願は以下の発明を含む。
（１）積層基材と、
珪酸塩水溶液、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質及び撥水剤を含む硬化性組成物とを備えたコンクリート構造物の補修部材であって、
前記積層基材は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材と、透液性のシート状部材とが積層された基材であり、
前記補修部材が、水への浸漬２４時間後の吸水率が７５％以下、かつ水蒸気透過率が２０％以上であるコンクリート構造物の補修部材。
（２）前記撥水剤としてシラン、シロキサン、シリコネートのうち少なくとも一成分を含有する上記に記載の補修部材。
The present application includes the following inventions.
(1) a laminated substrate;
A repair member for a concrete structure comprising a silicate aqueous solution, a curable composition containing a pozzolanic active substance having a conductivity difference of 0.4 mS / cm or more and a water repellent,
The laminated base material is a base material in which a sheet-like member obtained by combining multifilaments in a multiaxial mesh shape and a liquid-permeable sheet-like member are laminated,
A repair member for a concrete structure, wherein the repair member has a water absorption rate of 75% or less and a water vapor transmission rate of 20% or more after 24 hours of immersion in water.
(2) The repair member as described above containing at least one component of silane, siloxane, and siliconate as the water repellent.
本発明のコンクリート構造物の補修部材は、十分な補修強度があり、コンクリート構造物への透水を抑制し、かつコンクリート構造物からの水蒸気透過性を維持することができる。 The repair member for a concrete structure of the present invention has sufficient repair strength, can suppress water permeability to the concrete structure, and can maintain water vapor permeability from the concrete structure.
＜補修部材＞
本願の補修部材は、硬化性組成物と、積層基材とを備えて構成される。硬化性組成物と積層基材とは、別個に存在させてもよいが、補修の際に、後述するように硬化性組成物を積層基材に含浸させた状態とする。
このような補修部材は、コンクリート構造物の本来の耐火性能を維持して接着強度を確保することができ、透湿性を確保しながら防水性を高めることにより、補修性能を長期にわたり維持することができる。
<Repair member>
The repair member of the present application includes a curable composition and a laminated base material. The curable composition and the laminated base material may exist separately, but at the time of repair, the curable composition is impregnated into the laminated base material as described later.
Such a repair member can maintain the original fire resistance performance of the concrete structure and ensure the adhesive strength, and maintain the repair performance for a long time by enhancing the waterproof property while ensuring the moisture permeability. it can.
（硬化性組成物）
硬化性組成物は、積層基材に塗布及び／又は含浸させるものである。硬化性組成物を積層基材に塗布及び／又は含浸させた上で、硬化性組成物を硬化させることにより、コンクリート構造物と補修部材とを接着することができ、補修部材を接着することにより、コンクリート構造物の劣化部分からのコンクリート片の剥落を防止することができる。
硬化性組成物は、２５℃での粘度が４００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓであるものが好ましい。このような粘度とすることにより、積層基材への含浸性を確保することができる。また、コンクリート構造物に貼着した際の硬化性組成物の液だれを防止することができる。
(Curable composition)
The curable composition is applied and / or impregnated on the laminated substrate. By applying and / or impregnating the curable composition to the laminated substrate and then curing the curable composition, the concrete structure and the repair member can be bonded, and the repair member is bonded. Moreover, peeling of the concrete piece from the deteriorated part of the concrete structure can be prevented.
The curable composition preferably has a viscosity at 25 ° C. of 400 mPa · s to 3000 mPa · s. By setting it as such a viscosity, the impregnation property to a laminated base material is securable. Moreover, dripping of the curable composition at the time of sticking to a concrete structure can be prevented.
硬化性組成物は、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂又はこれらの組み合わせ等の有機系材料、セメントスラリー、石膏、ガラス等の無機系材料等種々の材料を用いることができる。なかでも無機系材料を用いることにより、コンクリート構造物の耐火性能を確保することができる。
無機系硬化性組成物としては、特に、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と、ポゾラン活性物質とを含む組成物（以下、「ジオポリマー」という場合がある）に加えて、撥水剤を含むものが好ましい。
特に、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムは、コンクリート構造物の表面に適用されたときに、コンクリート中の水酸化カルシウムとＣ−Ｓ−Ｈゲルを生成することができるため、補修部材とコンクリート構造物の接着強度をより強固にすることができる。
ジオポリマーは、珪酸塩水溶液からなる液体成分とポゾラン活性物質とからなる固体成分の比重差が、セメントスラリーに含まれる水とセメントとの比重差に比べて小さいため、硬化性組成物における成分の分離を抑制することができる。
硬化性組成物においてジオポリマーを用いる場合、ポゾラン活性物質は、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるものが好ましく、０．7ｍＳ／ｃｍ以上であるものがより好ましく、１．２ｍＳ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸塩水溶液との反応性を十分に確保でき、補修部材とコンクリート構造物との接着強度を高めることができる。ここでの電気伝導率差は、アルカリ物質により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、後述する評価方法により得られる飽和水酸化カルシウム水溶液のポゾラン活性物質投入前後の電気伝導率の差を意味する。
ポゾラン活性物質は、水と酸化カルシウム、水酸化カルシウム又は水酸化アルミニウム等とが反応して硬化する物質である。例えば、シリカダスト、珪藻土、タルク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、メタカオリン、活性白土、酸性白土等が挙げられる。なかでも、メタカオリンが好ましい。ポゾラン活性物質は、通常、ポゾラン活性物質中のシリカの含有率が、硬化物の乾燥固形分に対し、ＳｉＯ2換算した場合、４０重量％以上であるものが好ましい。また、ポゾラン活性物質に由来するアルミニウムの含有率は、硬化物の乾燥固形分に対し、Ａｌ2Ｏ3に換算して、２０重量％〜４０重量％であることが好ましい。
As the curable composition, various materials such as organic materials such as epoxy resins, polyurethanes, polyureas, unsaturated polyesters, phenol resins or combinations thereof, and inorganic materials such as cement slurry, gypsum, and glass can be used. it can. In particular, by using an inorganic material, the fire resistance of the concrete structure can be ensured.
As an inorganic curable composition, in particular, in addition to a composition containing an aqueous solution of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof and a pozzolanic active substance (hereinafter sometimes referred to as “geopolymer”). Those containing a water repellent are preferred.
In particular, sodium silicate and potassium silicate can generate calcium hydroxide and C—S—H gel in concrete when applied to the surface of the concrete structure, so that the repair member and the concrete structure are bonded. Strength can be further strengthened.
The geopolymer has a smaller specific gravity difference between the liquid component composed of the silicate aqueous solution and the solid component composed of the pozzolanic active substance than the specific gravity difference between the water and the cement contained in the cement slurry. Separation can be suppressed.
When a geopolymer is used in the curable composition, the pozzolan active substance preferably has an electrical conductivity difference of 0.4 mS / cm or more, more preferably 0.7 mS / cm or more, and 1.2 mS / cm. More preferably, it is the above. By setting it as such an electrical conductivity difference, the reactivity with silicate aqueous solution can fully be ensured, and the adhesive strength of a repair member and a concrete structure can be raised. The electrical conductivity difference here is an index related to the reactivity of the pozzolanic active substance induced by the alkaline substance, and the electric conductivity before and after the pozzolanic active substance is charged in the saturated calcium hydroxide aqueous solution obtained by the evaluation method described later. Means the difference.
The pozzolanic active substance is a substance that cures when water reacts with calcium oxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, or the like. Examples thereof include silica dust, diatomaceous earth, talc, aerosil, white carbon, kaolin, metakaolin, activated clay, and acid clay. Of these, metakaolin is preferred. In general, the pozzolanic active substance is preferably such that the silica content in the pozzolanic active substance is 40% by weight or more when converted to SiO 2 with respect to the dry solid content of the cured product. The content of aluminum derived from the pozzolanic active substance, relative to dry solids of the cured product, in terms of Al 2 O 3, is preferably 20 wt% to 40 wt%.
ポゾラン活性物質は、粉体をそのまま用いてもよいが、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いてもよい。これらの方法は併用してもよい。
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶射技術は、好ましくは材料粉末が２０００℃〜１６０００℃の温度で溶融され、３０ｍ／秒〜８００ｍ／秒の速度で噴霧されるものであり、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の比表面積は、０．１ｍ2／ｇ〜１００ｍ2／ｇが好ましい。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。つまり、粉砕の方法としてはジェットミル、ロールミル、ボールミル等による方法が挙げられる。また、分級の方法としては篩、比重、風力、湿式沈降等の方法が挙げられる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が使用され、作用させる機械的エネルギーは０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。このような機械的エネルギーの範囲とすることにより、粉体を十分に活性化することができるとともに、装置への負荷も抑制することができる。
As the pozzolanic active substance, powder may be used as it is, but in order to activate it, a method such as thermal spraying, pulverization classification, action of mechanical energy, or the like may be used. These methods may be used in combination.
As a thermal spraying method, a thermal spraying technique applied to a ceramic coating is applied. The thermal spraying technique is preferably such that the material powder is melted at a temperature of 2000 ° C. to 16000 ° C. and sprayed at a speed of 30 m / second to 800 m / second, and plasma spraying method, high energy gas spraying method, arc spraying Laws are possible. The specific surface area of the obtained powder, preferably 0.1m 2 / g~100m 2 / g.
Any known method can be adopted as a method for pulverization and classification. That is, examples of the pulverization method include a method using a jet mill, a roll mill, a ball mill, and the like. Examples of the classification method include methods such as sieving, specific gravity, wind force, and wet sedimentation.
As a method of applying mechanical energy, a ball medium mill, a medium stirring mill, a roller mill or the like is used, and the mechanical energy to be applied is preferably 0.5 kwh / kg to 30 kwh / kg. By setting the mechanical energy in such a range, the powder can be sufficiently activated and the load on the apparatus can be suppressed.
例えば、ジオポリマーにおける珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物は、その合計含有率が、硬化性組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、Ｍ２Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）に換算して、５重量％〜３０重量％であることが好ましい。
また、珪酸塩水溶液を用いる場合、水溶液の下記数式で表される数値ｎが０．５〜１．１、さらに好ましくは０．７〜１．０であることが望ましい。
ｎ＝Ｓ×Ｍ
（Ｓ：水溶液に含まれるケイ素のモル数、Ｍ：水溶液に含まれるアルカリ金属のモル数）
For example, sodium, potassium, lithium, or a mixture thereof derived from an aqueous silicate solution in a geopolymer has a total content of M 2 O (M is the dry solid content of a cured product obtained from the curable composition). It is preferable that it is 5 to 30 weight% in terms of sodium, potassium and lithium.
Moreover, when using silicate aqueous solution, it is desirable that the numerical value n represented by the following numerical formula of aqueous solution is 0.5-1.1, More preferably, it is 0.7-1.0.
n = S × M
(S: number of moles of silicon contained in aqueous solution, M: number of moles of alkali metal contained in aqueous solution)
（撥水剤）
撥水剤は、公知のもののいずれをも利用することができる。例えば、シラン、シロキサン、シリコネートなどの構造を含むものが挙げられる。
シラン系撥水剤は有機ケイ素モノマー化合物であり、Ｒ１n−Ｓｉ−（Ｏ−Ｒ２）4-nの一般式で表すことができる。ここでＲ１は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ２は炭素数１〜２のアルキル基又は水素を示し、ｎは１又は２である。具体的には、信越化学株式会社製 商品名ＫＢＭ−３１０３Ｃ等が挙げられる。
シロキサン系撥水剤はケイ素と酸素とを骨格とするＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有し、有機ケイ素モノマー化合物の加水分解・縮合により得られる構造を含む。ここで、加水分解・縮合の重合度は１〜数十程度が挙げられ、２０以下が好ましい。
シリコネート系撥水剤は有機ケイ酸塩モノマー化合物であり、Ｒ１n−Ｓｉ−（Ｏ−Ｍ）4-nの一般式で表すことができる。ここでＲ１は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｍはリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を示す。具体的には、ダウコーニング社製 商品名ＯＦＳ−０７７２等が挙げられる。
補修部材において、積層基材に、撥水剤を含有した硬化性液状組成物を塗布又は含浸させることにより、補修部材が、コンクリート構造物の劣化部分からのコンクリート片の剥落を防止することができるとともに、透湿性を確保しながら防水性を高めることも可能となる。
撥水剤は、硬化性組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の量で用いることができる。例えば、硬化性組成物の乾燥固形分１００重量部に対して０．１重量部〜５重量部が挙げられ、１重量部〜３重量部が好ましい。
また、別の観点から、撥水剤を含有する硬化性組成物を後述する割合で塗布又は含浸させた場合に、補修部材自体を水へ浸漬した２４時間後の吸水率が７５％以下を示すことが好ましく、７４％以下となることがより好ましく、７０％以下となることがさらに好ましい。また、水蒸気透過率が２０％以上となることが好ましく、３０％以上となることがより好ましく、４０％以上となることがさらに好ましい。さらに、２４時間後の吸水率が７５％以下かつ水蒸気透過率が２０％以上となることが好ましく、２４時間後の吸水率が７４％以下であり、かつ水蒸気透過率が３０％以上となることがより好ましく、２４時間後の吸水率が７０％以下であり、かつ水蒸気透過率が４０％以上となることがさらに好ましい。このような特性をしめすように、硬化性組成物に撥水剤層を含有させることにより、上述した効果をより一層発揮させることができる。
(Water repellent)
Any known water repellent can be used. For example, what contains structures, such as a silane, a siloxane, and a siliconate, is mentioned.
The silane-based water repellent is an organosilicon monomer compound and can be represented by the general formula of R1 n —Si— (O—R2) 4-n . Here, R1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R2 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms or hydrogen, and n is 1 or 2. Specific examples include trade name KBM-3103C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
A siloxane-based water repellent has a Si—O—Si bond having a skeleton of silicon and oxygen, and includes a structure obtained by hydrolysis and condensation of an organosilicon monomer compound. Here, the degree of polymerization of hydrolysis / condensation may be about 1 to several tens, preferably 20 or less.
The siliconate-based water repellent is an organosilicate monomer compound and can be represented by a general formula of R1 n —Si— (OM) 4-n . Here, R1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and M represents an alkali metal such as lithium, sodium or potassium. Specific examples include trade name OFS-0772 manufactured by Dow Corning.
In the repair member, by applying or impregnating a curable liquid composition containing a water repellent to the laminated base material, the repair member can prevent the peeling of the concrete piece from the deteriorated portion of the concrete structure. At the same time, it is possible to improve waterproofness while ensuring moisture permeability.
The water repellent can be used in any amount as long as the intended action of the curable composition is not impaired. For example, 0.1-5 weight part is mentioned with respect to 100 weight part of dry solid content of a curable composition, 1 weight part-3 weight part is preferable.
From another point of view, when the curable composition containing a water repellent is applied or impregnated at a rate described later, the water absorption after 24 hours of immersing the repair member itself in water is 75% or less. Is preferably 74% or less, and more preferably 70% or less. Further, the water vapor transmission rate is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, and further preferably 40% or more. Further, the water absorption after 24 hours is preferably 75% or less and the water vapor transmission rate is preferably 20% or more, the water absorption after 24 hours is 74% or less, and the water vapor transmission rate is 30% or more. More preferably, the water absorption after 24 hours is 70% or less, and the water vapor transmission rate is more preferably 40% or more. By including a water repellent layer in the curable composition so as to exhibit such characteristics, the above-described effects can be further exhibited.
（その他の成分）
硬化性組成物は、上記成分に加えて、特開２０１７−１８６８２５号、特開２０１７−２２６９５５号等に開示された成分及び当該分野で公知の添加剤を含んでいてもよい。例えば、フィラー、改質剤、分散剤、硬化時間調整剤、顔料、酸化防止剤、ポリマーエマルション等が挙げられる。これらは特に限定されず、公知のものを利用することができる。フィラーとしては、一般に充填剤として使用されるもののいずれであってもよい。例えば、カーボン、セルロース、鉱物質微粉末、合成された無機質結晶粉末などが挙げられる。改質剤としては珪酸塩水溶液と反応することができる各種金属塩が挙げられ、例えば軽焼酸化マグネシウム、亜鉛華等が挙げられる。ポリマーエマルションとしては、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの添加剤は、硬化性組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の含有量で用いることができる。特に、ポリマーエマルションは、硬化性組成物の乾燥固形分の全重量に対して、ポリマーの固形分重量が３重量％〜１０重量％となるように配合されていることが好ましい。これにより、硬化性組成物の流動性を向上し、硬化物の接着強度を向上し、硬化物の乾燥収縮を抑制することができる。
(Other ingredients)
In addition to the above components, the curable composition may contain components disclosed in JP 2017-186825 A, JP 2017-226955 A, and the like and additives known in the art. For example, a filler, a modifier, a dispersant, a curing time adjusting agent, a pigment, an antioxidant, a polymer emulsion, and the like can be given. These are not particularly limited, and known ones can be used. The filler may be any of those generally used as a filler. Examples thereof include carbon, cellulose, fine mineral powder, and synthesized inorganic crystal powder. Examples of the modifier include various metal salts capable of reacting with an aqueous silicate solution, such as light-burned magnesium oxide and zinc white. Examples of the polymer emulsion include acrylic rubber, styrene butadiene rubber, or a mixture thereof. These additives can be used in any content as long as the intended action of the curable composition is not impaired. In particular, the polymer emulsion is preferably blended so that the solid content weight of the polymer is 3% by weight to 10% by weight with respect to the total weight of the dry solid content of the curable composition. Thereby, the fluidity | liquidity of a curable composition can be improved, the adhesive strength of hardened | cured material can be improved, and the drying shrinkage of hardened | cured material can be suppressed.
（積層基材）
積層基材は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材と、透液性のシート状部材とが少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される。例えば、第一層を、マルチフィラメントが多軸メッシュ状に組み合わせられたシート状部材、第二層を、透液性のシート状部材とする場合、積層基材４は、図１に示すように、コンクリート構造物側から第一層１及び第二層２がこの順に積層されるようにして構成されることが好ましい。また、積層基材１４が３層以上の積層構造の場合、図２に示すように、コンクリート構造物側から第三層３、第一層１及び第二層２がこの順に積層された構成を有していてもよい。
積層基材は、第一層及び第二層がそれぞれ１層でもよいし、２層以上でもよい。また、いずれか一方又は双方が２層以上積層される場合は、第一層同士及び／又は第二層同士が積層されてもよいが、第一層及び第二層が交互に積層されることが好ましい。また、透液性のシート状部材は二層構造であってもよいし、一層のみが透液性のものであってもよいし、二層以上が透液性のものであってよいし、透液性のもののみ積層したものであってもよい。
(Laminated substrate)
The laminated base material is configured by laminating at least two layers of sheet-like members, each of which is a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape and a liquid-permeable sheet-like member. For example, when the first layer is a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh, and the second layer is a liquid-permeable sheet-like member, the laminated substrate 4 is as shown in FIG. The first layer 1 and the second layer 2 are preferably laminated in this order from the concrete structure side. In addition, when the laminated base material 14 has a laminated structure of three or more layers, as shown in FIG. 2, the third layer 3, the first layer 1 and the second layer 2 are laminated in this order from the concrete structure side. You may have.
The laminated substrate may be one layer each for the first layer and the second layer, or two or more layers. Moreover, when any one or both are laminated | stacked two or more layers, although 1st layers and / or 2nd layers may be laminated | stacked, a 1st layer and a 2nd layer are laminated | stacked alternately. Is preferred. Further, the liquid-permeable sheet-like member may have a two-layer structure, only one layer may be liquid-permeable, or two or more layers may be liquid-permeable, Only a liquid-permeable material may be laminated.
（第一層：マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材）
第一層１は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。マルチフィラメントは、長繊維を利用して構成されたものが好ましく、引張強度１５０Ｎ以上のものが好ましい。マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材の式（１）で表される値Ｘは２．０以上であることが好ましい。
Ｘ＝Ａ×Ｂ （１）
ここで、Ａは上記シート状部材の１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍを表し、Ｂは上記シート状部材の軸数を表す。Ａは、マルチフィラメントの５０ｍｍ当たりの本数を変えることにより任意の値をとることができる。Ｂは、２〜４の範囲を有するものが挙げられる。なかでも、Ａは、０．７５ｋＮ以上であることが好ましく、Ｂは２〜３であるものが好ましい。
このような第一層１により、コンクリート構造物から落下するコンクリート片を受け止める耐力層としての機能を満たすことができる。
第一層１の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ビニロンメッシュシート又はガラスメッシュシートからなることが好ましい。ガラス繊維は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸又はそれ以上の多軸織物であってもよい。
(First layer: a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh)
The first layer 1 is preferably a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape. The multifilament is preferably constructed using long fibers, and preferably has a tensile strength of 150 N or more. The value X represented by the formula (1) of the sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape is preferably 2.0 or more.
X = A × B (1)
Here, A represents the tensile strength kN / 50 mm in one direction of the sheet-like member, and B represents the number of axes of the sheet-like member. A can take an arbitrary value by changing the number of multifilaments per 50 mm. Examples of B include those having a range of 2 to 4. Among these, A is preferably 0.75 kN or more, and B is preferably 2 to 3.
Such a first layer 1 can satisfy the function as a load-bearing layer for receiving a concrete piece falling from a concrete structure.
Examples of the material of the first layer 1 include polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, and glass fiber. Especially, it is preferable to consist of a vinylon mesh sheet or a glass mesh sheet. The glass fiber is preferably a glass yarn or roving. The glass yarn is obtained by twisting glass fibers to form a twisted yarn, and the roving is obtained by focusing glass fibers. Examples of the method of weaving the multiaxial mesh include plain weave, twill weave, entangled weave, and braided fabric. The direction of weaving of the multiaxial mesh may be biaxial or more multiaxial fabrics orthogonal to each other.
第一層の厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがより好ましい。
第一層は、５０ｇ／ｍｍ2以上の目付量であることが好ましく、６０ｇ／ｍｍ2以上であることがより好ましく、７５ｇ／ｍｍ2以上であることがさらに好ましい。
このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修部材の十分な耐力を確保することができる。
第一層は、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きの二軸織物であることが好ましい。目開きをこの範囲とすることにより、後述する第二層とコンクリート構造物との又は第二層と第三層との接着力を向上させ、補修部材の十分な強度を確保することができる。また、第一層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修部材の十分な強度を確保することができる。
第一層は、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きで、５０ｇ／ｍｍ2以上の目付量の二軸織物であることがより好ましい。また、二軸織物と同等の開口率の多軸織物であってもよい。特に、第一層は、引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを、目開き５ｍｍ〜２５ｍｍで組み合わせた二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。
The thickness of the first layer is preferably from 0.1 mm to 1.5 mm, and more preferably from 0.3 mm to 1 mm.
The first layer preferably has a basis weight of 50 g / mm 2 or more, more preferably 60 g / mm 2 or more, and further preferably 75 g / mm 2 or more.
By setting the weight per unit area within this range, it is possible to improve the tensile strength and secure sufficient proof stress of the repair member without causing breakage when the concrete piece is peeled off.
The first layer is preferably a biaxial woven fabric having an opening of 5 mm or more and 25 mm or less. By setting the mesh opening in this range, it is possible to improve the adhesive strength between the second layer and the concrete structure, which will be described later, or between the second layer and the third layer, and to ensure sufficient strength of the repair member. In addition, by setting the number of long fibers per unit area of the first layer to an appropriate number, the resistance when the first layer breaks out of the second layer can be increased, and sufficient strength of the repair member can be secured. .
More preferably, the first layer is a biaxial woven fabric having an opening of 5 mm or more and 25 mm or less and a basis weight of 50 g / mm 2 or more. Further, it may be a multiaxial woven fabric having an opening ratio equivalent to that of the biaxial woven fabric. In particular, the first layer is more preferably a biaxial or triaxial mesh sheet-like member in which multifilaments having a tensile strength of 150 N or more are combined with an opening of 5 mm to 25 mm.
（第二層：透液性のシート状部材）
第二層２は、透液性のシート状部材であることが好ましい。第二層は、引裂強度は２．０Ｎ以上であることが好ましい。引裂強度を２．０Ｎ以上とすることにより、第二層は、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすことができる。
第二層３の形状としては、織布、不織布等が挙げられる。
第二層２の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましく、特に、長繊維不織布であることがより好ましい。ガラス不織布は、硬化性組成物との相溶性に優れるため、硬化性組成物が浸透しやすく、硬化性組成物を硬化させたときに補修部材をコンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性組成物との相溶性を高めるため、繊維に親水化処理を行うこともできる。親水化処理は、当該分野で公知の方法のいずれを利用してもよい。
第二層の厚みは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。このような厚みの範囲とすることにより、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすとともに、硬化性組成物の基材への含浸量を抑えることができ、経済的にも有利である。
第二層２は、３０ｇ/ｍｍ2以上の目付量であることが好ましく、５０ｇ/ｍｍ2以上であることがより好ましく、６０ｇ/ｍｍ2以上であることがさらに好ましい。このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修部材の十分な耐力を確保することができる。
第二層は、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下の目開きの二軸織物であることが好ましい。目開きをこの範囲とすることにより、後述する第三層との接着力を向上させ、補修部材の十分な強度を確保することができる。また、第一層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修部材の十分な強度を確保することができる。
第二層は、引張強度１０Ｎ以上のマルチフィラメントであることが好ましく、二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。また、引裂強度２．０Ｎ以上のシート状部材であることが好ましい。
積層基材が、第一層と第二層との二層構造又はそれ以上の積層構造を有する場合、第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、第二層が引裂強度２．０Ｎ以上の透液性シート状部材であることが好ましく、第一層が引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを目開き５ｍｍ〜２５ｍｍで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、第二層が引裂強度２．０Ｎ以上の透液性のシート状部材であることが好ましい。
(Second layer: liquid-permeable sheet-like member)
The second layer 2 is preferably a liquid-permeable sheet-like member. The second layer preferably has a tear strength of 2.0 N or more. By setting the tear strength to 2.0 N or more, the second layer can satisfy the function as a reinforcing layer that increases resistance when the first layer breaks out of the second layer.
Examples of the shape of the second layer 3 include woven fabric and nonwoven fabric.
Examples of the material of the second layer 2 include polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, and glass fiber. Especially, it is preferable that it is comprised with a polypropylene nonwoven fabric or a glass nonwoven fabric, and it is especially more preferable that it is a long fiber nonwoven fabric. Since the glass nonwoven fabric is excellent in compatibility with the curable composition, the curable composition easily penetrates, and when the curable composition is cured, the repair member can be firmly fixed to the concrete structure. Suitable glass nonwoven fabrics include chopped strand mats, glass paper, felts and the like.
When a polypropylene nonwoven fabric is used, the fiber can be subjected to a hydrophilic treatment in order to enhance compatibility with the curable composition. Any method known in the art may be used for the hydrophilization treatment.
The thickness of the second layer is preferably from 0.1 mm to 1.0 mm, more preferably from 0.15 mm to 0.5 mm. By setting the thickness in such a range, while satisfying the function as a reinforcing layer that increases the resistance when the first layer breaks out of the second layer, the amount of impregnation of the curable composition into the base material is reduced. This is economically advantageous.
The second layer 2 preferably has a basis weight of 30 g / mm 2 or more, more preferably 50 g / mm 2 or more, and further preferably 60 g / mm 2 or more. By setting the weight per unit area within this range, it is possible to improve the tensile strength and secure sufficient proof stress of the repair member without causing breakage when the concrete piece is peeled off.
The second layer is preferably a biaxial woven fabric having an opening of 3 mm or more and 30 mm or less. By setting the mesh opening in this range, it is possible to improve the adhesive strength with the third layer described later and to secure sufficient strength of the repair member. In addition, by setting the number of long fibers per unit area of the first layer to an appropriate number, the resistance when the first layer breaks out of the second layer can be increased, and sufficient strength of the repair member can be secured. .
The second layer is preferably a multifilament having a tensile strength of 10 N or more, and more preferably a biaxial or triaxial mesh sheet-like member. Moreover, it is preferable that it is a sheet-like member of tear strength 2.0N or more.
When the laminated substrate has a two-layer structure of a first layer and a second layer or a laminated structure of more than that, the first layer is a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape, and the second layer Is a liquid-permeable sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more, and the first layer is a sheet-like member in which multifilaments having a tensile strength of 150 N or more are combined in a multiaxial mesh shape with an opening of 5 mm to 25 mm. The second layer is preferably a liquid-permeable sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more.
（第三層等）
積層基材が、図２に示したように、三層以上の構造の場合、第一層がコンクリート構造物側、第二層がその外側に配置されるのであれば、第三層目以上の層が、どこに何層配置されていてもよい。このような積層構造により、補修部材の強度とコンクリート構造物への密着性を両立することができる。これらの第三層目以上の層は、上述した第一層及び第二層のなかから選択してもよいし、当該分野で使用されるどのような層であってもよい。使い易さ、経済性等を考慮すると、２層構造、３層構造が好ましい。これらの第三層目以上の層は、上述した第一層及び第二層のなかから選択してもよいし、当該分野で使用されるどのような層であってもよい。
第三層は、気孔率が９０％以上かつ透液性のシート状部材であることが好ましい。これにより、硬化性組成物の含浸性を確保することができるため、補修部材５とコンクリート構造物の接着強度を向上させる接着層としての機能を満たすことができる。
(Third layer, etc.)
As shown in FIG. 2, when the laminated substrate has a structure of three or more layers, if the first layer is disposed on the concrete structure side and the second layer is disposed on the outside thereof, the third layer or more Any number of layers may be arranged. With such a laminated structure, both the strength of the repair member and the adhesion to the concrete structure can be achieved. These third and higher layers may be selected from the first layer and the second layer described above, or any layer used in the art. In consideration of ease of use, economy, etc., a two-layer structure or a three-layer structure is preferable. These third and higher layers may be selected from the first layer and the second layer described above, or any layer used in the art.
The third layer is preferably a liquid-permeable sheet-like member having a porosity of 90% or more. Thereby, since the impregnation property of a curable composition can be ensured, the function as an adhesive layer which improves the adhesive strength of the repair member 5 and a concrete structure can be satisfy | filled.
第三層４の厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることがより好ましい。第三層４の厚みがこのような範囲とすることにより、補修部材とコンクリート構造物の接着強度が確保され、硬化性組成物の積層基材への含浸量を抑えることができ経済的に有利である。 The thickness of the third layer 4 is preferably from 0.1 mm to 1.5 mm, and more preferably from 0.2 mm to 0.8 mm. By making the thickness of the third layer 4 in such a range, the adhesive strength between the repair member and the concrete structure is secured, and the amount of impregnation of the curable composition into the laminated base material can be suppressed, which is economically advantageous. It is.
（積層一体化）
少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される積層基材は、硬化性組成物を含浸することにより一体化してもよいが、予め一体化させておくことが好ましい。一体化させておくことにより、塗布含浸時の各シート部材のズレを防ぐことができる。
一体化の方法は、機械的な繊維交絡、化学的な接着等を利用することができ、例えば、縮絨、ニードルパンチ、ケミカルボンド、サーマルボンド、水流交絡等が挙げられる。
(Stacked integration)
Although the laminated base material constituted by laminating at least two layers of sheet-like members may be integrated by impregnating the curable composition, it is preferable to integrate them in advance. By integrating, it is possible to prevent displacement of each sheet member during coating impregnation.
The integration method can utilize mechanical fiber entanglement, chemical bonding, etc., and examples thereof include crimping, needle punching, chemical bonding, thermal bonding, hydroentangling, and the like.
積層基材の構成にかかわらず、積層基材への硬化性組成物の含浸量は、積層基材の全体にわたって均一に硬化性組成物が保持されていればよく、硬化性組成物の硬化によって積層基材の全体が強固に一体化させることができるように調整することが好ましい。例えば、積層基材：硬化性組成物の質量比は、１：４〜１：１２程度であることが好ましく、１：４〜１：１０であることがより好ましい。 Regardless of the configuration of the laminated base material, the amount of impregnation of the curable composition into the laminated base material is sufficient as long as the curable composition is uniformly maintained throughout the laminated base material. It is preferable to adjust so that the whole laminated base material can be firmly integrated. For example, the mass ratio of the laminated base material to the curable composition is preferably about 1: 4 to 1:12, more preferably 1: 4 to 1:10.
＜コンクリート構造物の補修部材の利用＞
本願におけるコンクリート構造物の補修部材は、コンクリート構造物の補修に利用することができる。
例えば、珪酸塩水溶液と、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質と、撥水剤とを含む組成物を、積層基材に塗布又は含浸させて補修部材を準備し、この補修部材をコンクリート構造物に貼り付け、補修部材を硬化させることにより、コンクリート構造物を補修することができる。
このような補修方法によれば、従来のように、接着剤又は結合剤等の硬化性液状組成物の塗装及び乾燥を繰り返す必要がないことから、簡便かつ効率的に作業することができ、作業性に優れる。
<Use of repair members for concrete structures>
The repair member for a concrete structure in the present application can be used for repairing the concrete structure.
For example, a repair member is prepared by applying or impregnating a laminated base material with a composition containing a silicate aqueous solution, a pozzolanic active substance having an electric conductivity difference of 0.4 mS / cm or more, and a water repellent. The concrete structure can be repaired by attaching the repair member to the concrete structure and curing the repair member.
According to such a repair method, since it is not necessary to repeat coating and drying of a curable liquid composition such as an adhesive or a binder as in the past, it is possible to work simply and efficiently. Excellent in properties.
（補修部材の準備）
補修部材を準備するために、まず、上述した硬化性組成物を調製する。また、積層基材を構成する材料を準備する。積層基材への硬化性組成物の塗布又は含浸は、積層基材を形成してから硬化性組成物を含浸させてもよいし、硬化性組成物を含浸させてから積層基材を積層して形成してもよいし、積層基材を形成しながら硬化性組成物を含浸させてもよい。また、積層基材を対象のコンクリート構造物に貼り付ける前後のいずれに硬化性組成物を塗布又は含浸させてもよい。
硬化性組成物を積層基材に塗布又は含浸させる方法としては、例えば、（１）ローラーを使って手作業で塗布するハンドレイアップ法、（２）スプレーにより塗布又は含浸させる方法、（３）金型により積層体の厚みを規定した後に、圧入によって硬化性組成物を積層基材に塗布及び含浸させる方法、（４）減圧により積層体の厚みを規定した後、減圧注入によって硬化性組成物を積層基材に塗布及び浸させる方法、（５）積層基材を硬化性組成物に浸漬し、積層基材に硬化性組成物を連続的に含浸させた後に、ロールによって積層基材の厚みを規定する方法、（６）ロール転写により連続的に塗布及び含浸を行う方法等が挙げられる。これらは組み合わせて利用してもよい。
含浸時の作業性を上げるため、また含浸シートへのゴミの付着、含浸シート同士の付着を防止するため、積層体の表裏面を樹脂製の保護フィルムでカバーしてもよい。この保護フィルムはコンクリート構造物に貼り付ける際に除去すればよい。
(Preparation of repair parts)
In order to prepare the repair member, first, the curable composition described above is prepared. Moreover, the material which comprises a laminated base material is prepared. Application or impregnation of the curable composition to the laminated base material may be performed by forming the laminated base material and then impregnating the curable composition, or impregnating the curable composition and then laminating the laminated base material. Alternatively, the curable composition may be impregnated while forming a laminated base material. Further, the curable composition may be applied or impregnated before or after the laminated base material is attached to the target concrete structure.
Examples of the method for applying or impregnating the curable composition to the laminated substrate include (1) a hand layup method in which the curable composition is applied manually using a roller, (2) a method of applying or impregnating by a spray, (3) A method of applying and impregnating a laminated base material with a curable composition by press-fitting after defining the thickness of the laminated body with a mold, (4) After defining the thickness of the laminated body with reduced pressure and then injecting under reduced pressure (5) The thickness of the laminated substrate is rolled by a roll after the laminated substrate is immersed in the curable composition and the laminated substrate is continuously impregnated with the curable composition. And (6) a method of continuously applying and impregnating by roll transfer, and the like. These may be used in combination.
In order to improve workability at the time of impregnation, and to prevent dust from adhering to the impregnated sheets and between adhering sheets, the front and back surfaces of the laminate may be covered with a protective film made of resin. What is necessary is just to remove this protective film, when affixing on a concrete structure.
（貼付工程）
得られた補修部材を、コンクリート構造物に貼り付ける。この際、補修部材とコンクリート構造物の表面の間に入り込んだ気泡を取り除くことは、特に、補修部材とコンクリート構造物の表面との密着性を高めるために重要である。気泡除去の方法としては、ロールや金へらを使って気泡を補修部材の外側に追い出す方法が好適である。
(Attaching process)
The obtained repair member is affixed to a concrete structure. At this time, removing air bubbles that have entered between the repair member and the surface of the concrete structure is particularly important in order to improve the adhesion between the repair member and the surface of the concrete structure. As a method for removing bubbles, a method of expelling bubbles to the outside of the repair member using a roll or a gold spatula is suitable.
（硬化工程）
補修部材に含浸された硬化性組成物の硬化は、コンクリート構造物に補修部材を密着させた状態で設置することによって行う。コンクリート構造物の表面に、硬化性組成物を含浸させる時間を確保するという観点から、硬化性組成物の硬化時間は３０分間〜３００分間であることが好ましく、４５分間〜２４０分間であることがより好ましい。硬化時間は、有機系材料の場合は硬化触媒の量や種類によって、無機系材料の場合は含まれる水分量によって、特にジオポリマーの場合は珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物の含有率や珪酸塩水溶液に由来するＳｉＯ2とＭ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）の比率（ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ）、そしてポゾラン活性物質の電気伝導率差、アルミニウムの含有率等によって調整することができる。硬化性組成物の硬化が完了すると、コンクリート構造物に補修部材が固着されて、コンクリート構造物の補修を完了させることができる。
このように、コンクリート構造物に、本願発明の補修部材を適用することにより、簡便かつ確実な方法によって、コンクリート構造物の本来の耐火性能を維持して、透湿性を確保しながら防水性を高めることができる。また、補修部材の接着強度を確保することにより、コンクリート構造物の補修性能を長期にわたり維持することができる。
以下、本発明のコンクリート構造物の補修部材を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(Curing process)
Curing of the curable composition impregnated in the repair member is performed by placing the repair member in close contact with the concrete structure. From the viewpoint of securing time for impregnating the curable composition on the surface of the concrete structure, the curing time of the curable composition is preferably 30 minutes to 300 minutes, and 45 minutes to 240 minutes. More preferred. Curing time depends on the amount and type of curing catalyst in the case of organic materials, depending on the amount of water contained in the case of inorganic materials, particularly sodium, potassium, lithium or these derived from silicate aqueous solutions in the case of geopolymers. Content of mixture, ratio of SiO 2 and M 2 O (M is sodium, potassium and lithium) derived from silicate aqueous solution (SiO 2 / M 2 O), electric conductivity difference of pozzolanic active material, aluminum content It can be adjusted according to the rate. When the curing of the curable composition is completed, the repair member is fixed to the concrete structure, and the repair of the concrete structure can be completed.
In this way, by applying the repair member of the present invention to a concrete structure, the original fire resistance performance of the concrete structure is maintained by a simple and reliable method, and the waterproofness is improved while ensuring moisture permeability. be able to. Moreover, the repair performance of a concrete structure can be maintained over a long period of time by ensuring the adhesive strength of a repair member.
Hereinafter, although the repair member of the concrete structure of the present invention will be described in more detail with reference to examples, the present invention is not limited thereto.
実施例１
ビニロンマルチフィラメントからなる三軸メッシュシート（目付量９０ｇ／ｍ2、目開き８ｍｍ、厚み０．３５ｍｍ、Ｘ＝３．０）を、親水化ポリプロピレンスパンボンド不織布（目付量３０ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、引裂強度１６Ｎ）に積層することにより積層基材を作製した。
三軸メッシュシートが「第一層」に相当し、目付量３０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布が「第二層」に相当する。
ＪＩＳ Ｋ １４０８で規定する３号珪酸ナトリウム水溶液１００ｇと３０％水酸化ナトリウム水溶液５０ｇ（ｎ＝０．７）、ラテックス（日本エイアンドエル株式会社製 商品名：ＳＲ−１５１）１５ｇを２４時間攪拌して珪酸塩水溶液を得た。三菱重工業社製ウルトラファインミル（ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５％、粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％、エタノール７５％の混合液をメタカオリンの０．６％添加）にて、３．３ＫＷ／ｋｇのエネルギーで、３時間処理した焼成カオリン（ＢＡＳＦ社製 商品名：ＳＰ−３３ 電気伝導率差１．１ｍＳ／ｃｍ）１３０ｇと１０℃の環境条件において混合した。
この混合液の硬化物の全重量に対して、硬化物中のＮａ2Ｏ（換算値）の含有率は１１．３重量％、Ａｌ2Ｏ3（換算値）の含有率は３０．９重量％であった。
得られた混合物１１０ｇに、シロキサン系撥水剤（信越化学株式会社製 商品名ＫＢＭ−３１０３Ｃ）３．３ｇを混合して、混合液Ａを調製した。得られた混合液Ａの粘度は１０００Ｐａ・ｓであった。
作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、得られた混合液Ａを２３℃の環境下で含浸させ、２３℃の環境下で硬化させることにより、実施例１のコンクリート構造物の補修部材を作製した。
Example 1
A triaxial mesh sheet made of vinylon multifilament (weight per unit area 90 g / m 2 , mesh opening 8 mm, thickness 0.35 mm, X = 3.0) is made into a hydrophilic polypropylene spunbonded nonwoven fabric (unit weight 30 g / m 2 , thickness 0). A laminated substrate was prepared by laminating to 2 mm, tear strength 16 N).
A triaxial mesh sheet corresponds to the “first layer”, and a spunbonded nonwoven fabric having a basis weight of 30 g / m 2 corresponds to the “second layer”.
3g sodium silicate aqueous solution 100g prescribed in JIS K 1408, 30% sodium hydroxide aqueous solution 50g (n = 0.7), latex (Nippon A & L Co., Ltd., trade name: SR-151) 15g is stirred for 24 hours and silicic acid An aqueous salt solution was obtained. 2. Using an ultra fine mill manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (using zirconia balls with a diameter of 10 mm, a ball filling rate of 85%, a mixed solution of triethanolamine 25% and ethanol 75% as a grinding aid is added with 0.6% of metakaolin). This was mixed with 130 g of calcined kaolin (trade name: SP-33, conductivity difference 1.1 mS / cm, manufactured by BASF) treated at 3 KW / kg for 3 hours under environmental conditions of 10 ° C.
The content of Na 2 O (converted value) in the cured product is 11.3% by weight and the content of Al 2 O 3 (converted value) is 30.9% with respect to the total weight of the cured product of this mixed solution. %Met.
To 110 g of the obtained mixture, 3.3 g of a siloxane water repellent (trade name KBM-3103C, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was mixed to prepare a mixed solution A. The viscosity of the obtained mixed liquid A was 1000 Pa · s.
The prepared sheet laminate 400 mm × 400 mm was impregnated with the obtained mixed liquid A in an environment of 23 ° C. and cured in an environment of 23 ° C., thereby producing a repair member for the concrete structure of Example 1. .
（比較例１）
実施例１に対し、シロキサン系撥水剤の混合を省略した以外、実施例１と同様にしてコンクリート構造物の補修部材を作製した。
（比較例２）
比較例１に対し、撥水剤を含有しない上記混合物の硬化後に防水塗料レジガードＳ−９０００（大日本塗料（株）製、エポキシ樹脂系ポリマーセメントモルタル）１１ｇを均一に、積層基材に塗布した以外、実施例１と同様にしてコンクリート構造物の補修部材を作製した。
(Comparative Example 1)
A repair member for a concrete structure was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing of the siloxane-based water repellent was omitted from Example 1.
(Comparative Example 2)
For Comparative Example 1, 11 g of waterproof paint Regard S-9000 (manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd., epoxy resin-based polymer cement mortar) was uniformly applied to the laminated base material after the above mixture containing no water repellent was cured. A repair member for a concrete structure was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
（粘度）
硬化性液状組成物又は混合物の粘度測定は、ＪＩＳ Ｋ ７１１７に従い、ファンギラブ社製ビスコスタープラスＲ型を用い、Ｒ４ローターにて回転数５０ｍｉｎ−１、２３℃の条件下で最初に粘度が安定し始めたタイミングで測定を行った。
(viscosity)
The viscosity of the curable liquid composition or mixture is measured according to JIS K 7117, using a Viscostar Plus R type manufactured by Fungilab, and the viscosity is first stabilized under the conditions of an R4 rotor at a rotation speed of 50 min-1 and 23 ° C. Measurements were taken at the beginning.
（電気伝導率差）
ポゾラン活性物質について『Ｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｖｏｌ．１９， ｐｐ．６３−６８， １９８９』に従い、４０±１℃の条件で、Ｃａ（ＯＨ）２飽和水溶液２００ｍｌの電気伝導率を測定する。続いてメタカオリン５ｇを投入し、攪拌して２分後の電気伝導率を測定し、投入前の電気伝導率との差を電気伝導率差とした。
(Electric conductivity difference)
Regarding pozzolanic active substances, “Cement Concrete Research, Vol. 19, pp. 63-68, 1989 ”, the electrical conductivity of 200 ml of a saturated aqueous solution of Ca (OH) 2 is measured under the condition of 40 ± 1 ° C. Subsequently, 5 g of metakaolin was added, stirred, and the electric conductivity after 2 minutes was measured. The difference from the electric conductivity before the addition was defined as the electric conductivity difference.
（浸漬２４時間後の吸水率）
各実施例及び比較例の吸水性能を、ＪＩＳ Ａ１４０４「建築用セメント防水剤の試験方法」７．５「吸水試験」を参考として評価した。具体的には、各実施例及び比較例で作製した補修部材を、前期ＪＩＳで規定される試験体の４０ｍｍ×１６０ｍｍの一面に貼り付け、補修部材貼り付け面に接する側面をアルミテープにより防水処置を行い、補修部材貼り付け面が水深２０ｍｍとなるように半浸漬し、２４時間後の吸水量を測定した。その結果を表１に示す。表１中「吸水量」の値は、３回測定した平均値である。実施例１の吸水量／比較例１の吸水量を浸漬２４時間後吸水率と定義した。つまり、硬化性組成物中の撥水剤の有無による水への浸漬２４時間後の吸水量の割合を吸水率とした。
浸漬２４時間後吸水率が７５％以下、好ましくは６０％以下となる場合、市販の防水塗料と同等の防水性能に達し、雨水浸透に対して十分な防水効果を発揮できる。
（水蒸気透過率）
実施例１及び比較例の水蒸気透過量を、ＪＩＳ Ａ１１７１「ポリマーセメントモルタルの試験方法」７．１２「透湿度試験（放湿による試験）」を参考として評価した。具体的には、ろ紙上に実施例１及び比較例で作製した補修部材を貼り付け、ＪＩＳ規定のアルミカップにエポキシ接着剤により隙間がないようにろ紙を固定し、アルミカップ内部に封入した水の蒸発量に基づき水蒸気透過量を測定した。その結果を表１に示す。表１中「水蒸気透過量」の値は、３回測定した平均値である。実施例１の水蒸気透過量／比較例１の水蒸気透過量を水蒸気透過量率と定義した。つまり、硬化性組成物中の撥水剤の有無による水蒸気透過量の割合を水蒸気透過率とした。
水蒸気透過率が２０％以上、好ましくは５０％以上となる場合、市販のコンクリート用透湿性撥水剤と同等の透湿性能に達し、コンクリート構造物の補修部材の積層基材に使用した場合でもコンクリート内部水分の蒸発を妨げない。
(Water absorption rate after 24 hours of immersion)
The water absorption performance of each example and comparative example was evaluated with reference to JIS A1404 “Testing method for building cement waterproofing agent” 7.5 “Water absorption test”. Specifically, the repair member produced in each example and comparative example is pasted on one side of 40 mm × 160 mm of the test body specified in the previous JIS, and the side contacting the repair member pasting surface is waterproofed with aluminum tape. Then, the repair member pasting surface was half-immersed so that the water depth was 20 mm, and the water absorption after 24 hours was measured. The results are shown in Table 1. In Table 1, the “water absorption” value is an average value measured three times. The water absorption amount of Example 1 / the water absorption amount of Comparative Example 1 was defined as the water absorption after 24 hours of immersion. That is, the ratio of the water absorption after 24 hours of immersion in water depending on the presence or absence of the water repellent in the curable composition was defined as the water absorption.
When the water absorption after 24 hours of immersion is 75% or less, preferably 60% or less, the waterproof performance equivalent to that of a commercially available waterproof paint is reached, and a sufficient waterproof effect against rainwater penetration can be exhibited.
(Water vapor transmission rate)
The water vapor permeation amount of Example 1 and Comparative Example was evaluated with reference to JIS A1171 “Testing Method for Polymer Cement Mortar” 7.12 “Moisture Permeability Test (Test by Moisture Release)” Specifically, the repair member produced in Example 1 and the comparative example is pasted on the filter paper, the filter paper is fixed to the aluminum cup specified by JIS so that there is no gap with an epoxy adhesive, and the water enclosed in the aluminum cup is sealed. The amount of water vapor permeation was measured based on the amount of evaporation. The results are shown in Table 1. In Table 1, the value of “water vapor transmission amount” is an average value measured three times. The water vapor transmission rate of Example 1 / the water vapor transmission rate of Comparative Example 1 was defined as the water vapor transmission rate. That is, the ratio of the water vapor transmission amount depending on the presence or absence of the water repellent in the curable composition was defined as the water vapor transmission rate.
When the water vapor transmission rate is 20% or more, preferably 50% or more, even when the moisture permeability reaches the same level as a commercially available moisture permeable water repellent for concrete, even when used as a laminated base material for repair members of concrete structures Does not prevent evaporation of moisture inside the concrete.
実施例の補修部材の浸漬２４時間後吸水率及び水蒸気透過率の評価の結果から、本発明のコンクリートの補修部材は、コンクリート構造物の補修部材の、透湿性を確保しながら防水性を高めることができることが確認された。 From the results of evaluation of the water absorption rate and water vapor transmission rate after 24 hours of immersion of the repair member of the example, the concrete repair member of the present invention enhances the waterproof property while ensuring the moisture permeability of the repair member of the concrete structure. It was confirmed that
本発明の補修部材によれば、コンクリート構造物の寿命を延命することができる。 According to the repair member of the present invention, the life of the concrete structure can be extended.
１ 第一層
２ 第二層
３ 第三層
４、１４ 補修部材
５ コンクリート構造物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st layer 2 2nd layer 3 3rd layer 4, 14 Repair member 5 Concrete structure
Claims (2)
珪酸塩水溶液、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質及び撥水剤を含む硬化性組成物とを備えたコンクリート構造物の補修部材であって、
前記積層基材は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材と、透液性のシート状部材とが積層された基材であり、
前記補修部材が、水への浸漬２４時間後の吸水率が７５％以下、かつ水蒸気透過率が２０％以上であるコンクリート構造物の補修部材。 A laminated substrate;
A repair member for a concrete structure comprising a silicate aqueous solution, a curable composition containing a pozzolanic active substance having a conductivity difference of 0.4 mS / cm or more and a water repellent,
The laminated base material is a base material in which a sheet-like member obtained by combining multifilaments in a multiaxial mesh shape and a liquid-permeable sheet-like member are laminated,
A repair member for a concrete structure, wherein the repair member has a water absorption rate of 75% or less and a water vapor transmission rate of 20% or more after 24 hours of immersion in water.
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