JP2578508B2 - Repair material for cracks and floating parts of concrete structures - Google Patents

Repair material for cracks and floating parts of concrete structures

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンクリート構造物のひび割れ、および浮
き部分の補修材に対するものである。更に詳しく述べる
ならば、本発明は、コンクリート構造物に発生するひび
割れ部分および浮き部分などのような微細の空隙部を充
填して、水の侵入を防止し、それによって、コンクリー
ト構造物の水密性および防水性を回復するのに有用な補
修材に関するものである。
The present invention relates to a material for repairing a crack in a concrete structure and a floating portion. More specifically, the present invention fills small voids, such as cracks and floats, that occur in concrete structures to prevent water intrusion, thereby reducing the water tightness of the concrete structure. And repair materials useful for restoring waterproofness.

〔従来の技術・発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technologies and inventions]

一般にコンクリート構造物は耐久性にすぐれていると
信じられていたが、しかし、ある環境条件下において
は、ひび割れや浮きと称される欠点が発生し、その内部
の鉄筋材の腐食や、その表面上のモルタルの剥離を生
じ、劣化が比較的急速に進行することが知られている。
It is generally believed that concrete structures have excellent durability. However, under certain environmental conditions, a defect called cracking or floating occurs, causing corrosion of the reinforcing steel inside the surface and the surface of the surface. It is known that peeling of the upper mortar occurs and the deterioration proceeds relatively rapidly.

従来、コンクリート構造物のひび割れおよび浮き部分
の補修方法としては、近年ポリウレタン樹脂、又はエポ
キシ樹脂などの有機重合体材料を充填する方法が用いら
れている。しかし、このような補修材料は高価であり、
また注入された補修材料とコンクリートの付着性につい
て十分な信頼がないなどの問題があった。
Conventionally, as a method of repairing cracks and floating portions of a concrete structure, a method of filling an organic polymer material such as a polyurethane resin or an epoxy resin has recently been used. However, such repair materials are expensive,
In addition, there is a problem that the adhesion between the injected repair material and concrete is not sufficiently reliable.

本発明はコンクリート構造物に用いられてきた従来の
補修材の上記問題点を解消し、コンクリート構造物に対
する接着性が良好で、充填効果が高く、耐久性にすぐ
れ、かつ安価な、コンクリート構造物のひび割れおよび
浮き部分の補修材を提供しようとするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional repair materials used for concrete structures, has good adhesion to concrete structures, has a high filling effect, has excellent durability, and is inexpensive. It is an object of the present invention to provide a repair material for cracks and floating portions.

〔課題を解決するための手段・作用〕[Means and actions to solve the problem]

本発明のコンクリート構造物のひび割れおよび浮き部
分の補修材は無機セメント質材料と、上記無機セメント
質材料の重量に対し、10〜30重量%の、非晶珪酸質材料
からなり、7000cm2/g以上の粉末度を有する極小微細粉
末と、上記無機セメント質材料の重量に対し、10〜25重
量%(固形分)の皮膜形成性合成樹脂エマルジョンと、
を含むことを特徴とするものである。
The repair material for cracks and floating portions of the concrete structure of the present invention is composed of an inorganic cementitious material and an amorphous siliceous material in an amount of 10 to 30% by weight, based on the weight of the inorganic cementitious material, and is 7000 cm 2 / g. A microfine powder having the above fineness, a film-forming synthetic resin emulsion of 10 to 25% by weight (solid content) based on the weight of the inorganic cementitious material,
It is characterized by including.

本発明の補修材は、前記無機セメント質材料の重量に
対し、0.1重量%以下の界面活性材、例えばアニオン又
は非イオン界面活性剤を含むことができる。
The repair material of the present invention may contain a surfactant, for example, an anionic or nonionic surfactant in an amount of 0.1% by weight or less based on the weight of the inorganic cementitious material.

本発明に用いられる無機セメント質材料等としては、
例えば通常のポルトランドセト、コロイドセメント、或
はその他の無機セメントを用いることができる。本発明
の補修材において無機セメント質材料はコンクリート構
造物、例えば建築物基部又は建築物基部と、化粧外壁材
との間で、それぞれに高い親和性と接着性とを有し、こ
れに配合される合成樹脂エマルジョンとともにコンクリ
ート構造物に対して高い接着性を示すことができる。
As the inorganic cementitious material used in the present invention,
For example, ordinary Portland set, colloid cement, or other inorganic cement can be used. In the repair material of the present invention, the inorganic cementitious material has a high affinity and adhesiveness between a concrete structure, for example, a building base or a building base, and a decorative outer wall material, and is mixed with the same. High adhesion to concrete structures together with the synthetic resin emulsion.

本発明に用いられる非晶珪酸質極小微細粉末としては
板ガラス、或はくずガラスなどを、粉末度7000cm2/g以
上に微細粉末化したもの、好ましくは7,000〜10,000cm2
/gの粉末度を有するものを使用することができる。この
粉末の粉末度が7000cm2/g未満のときは、この非晶珪酸
質微小微細粉末の表面活性が不十分となり、無機セメン
ト質材料や、合成樹脂エマルジョンとの親和性が不十分
となって、得られる補修材の性能が不十分となる。ま
た、その粉末度が10,000cm2/gより高くなると、粉末が
凝集しやすくなり、補修材中における均一分散性が不十
分となることがある。
As the amorphous siliceous ultrafine powder used in the present invention, a sheet glass, or waste glass, or the like, which is finely powdered to a fineness of 7000 cm 2 / g or more, preferably 7,000 to 10,000 cm 2
One having a fineness of / g can be used. When the fineness of this powder is less than 7000 cm 2 / g, the surface activity of this amorphous siliceous microfine powder becomes insufficient, and the affinity with inorganic cementitious materials and synthetic resin emulsions becomes insufficient. In addition, the performance of the obtained repair material becomes insufficient. On the other hand, when the fineness is higher than 10,000 cm 2 / g, the powder tends to agglomerate, and the uniform dispersibility in the repair material may be insufficient.

また、非晶珪酸質微細粉末の添加量は、無機セメント
質材料の重量に対し、10〜30%の範囲にあり、15〜25%
であることがより好ましい。この微細粉末の添加量が10
%未満であると、非晶珪酸質材料の無機セメント質材料
中への溶解混和量が不十分となり、補修材の緻密な硬化
体を形成することが困難となり、また、その添加量が30
%より多くなると、補修材硬化の機械的強度が不十分と
なり、その耐久性が低下する。
The addition amount of the amorphous siliceous fine powder is in the range of 10 to 30% with respect to the weight of the inorganic cementitious material, and 15 to 25%
Is more preferable. The addition amount of this fine powder is 10
%, The amount of the amorphous siliceous material dissolved and mixed in the inorganic cementitious material becomes insufficient, making it difficult to form a dense cured body of the repair material.
%, The mechanical strength of the cured repair material becomes insufficient, and its durability is reduced.

本発明に用いられる非晶珪酸質材料は安価なものであ
るが、その使用によって、緻密性が高く、機械的強度に
すぐれ、かつ耐久性のすぐれた補修材を得ることができ
る。
Although the amorphous siliceous material used in the present invention is inexpensive, its use can provide a repair material having high denseness, excellent mechanical strength, and excellent durability.

本発明の補修材には皮膜形成性合成樹脂エマルジョン
が無機セメント質材料の重量に対し、10〜25重量%(固
形分)、好ましくは13〜18重量%(固形分)の割合が含
まれている。皮膜形成性合成樹脂エマルジョンは、補修
材のコンクリート構造物に対する接着強度を向上させ、
かつ無機セメント質材料及び非晶珪酸質微細粉末を強固
に結着し、補修効果を著しく向上させるものである。こ
のような合成樹脂エマルジョンとしては、例えばエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、合成ゴム系共重合体(例え
ば、SBR、NBR、クロロプレンなど)およびアクリルエス
テル系共重合体、並びにこれらの一部として他の重合可
能な単量体を共重合させて変性した変性共重合体、など
の少なくとも1種を含む水性エマルジョンを用いること
ができる。又、上記以外のものであっても、セメント混
和用合成樹脂エマルジョンを用いることができる。本発
明の補修材中の合成樹脂エマルジョンの含有量が10重量
%(固形分)未満となると、得られる補修材のコンクリ
ート構造物に対する接着力および含有成分に対する結着
性が不十分となって、補修部分の機械的強度および耐久
性が不十分となり、また、それが25重量%(固形分)よ
り高くなると、補修材の粘度が過度に大きくなり、注入
操作が困難になる。
The repair material of the present invention contains the film-forming synthetic resin emulsion in a proportion of 10 to 25% by weight (solid content), preferably 13 to 18% by weight (solid content), based on the weight of the inorganic cementitious material. I have. The film-forming synthetic resin emulsion improves the adhesive strength of repair materials to concrete structures,
In addition, the inorganic cementitious material and the amorphous siliceous fine powder are firmly bound to significantly improve the repair effect. Such synthetic resin emulsions include, for example, ethylene-vinyl acetate copolymers, synthetic rubber-based copolymers (e.g., SBR, NBR, chloroprene, etc.) and acrylic ester-based copolymers, and other An aqueous emulsion containing at least one kind of a modified copolymer obtained by copolymerizing and modifying a polymerizable monomer can be used. Further, other than the above, a synthetic resin emulsion for cement admixture can be used. When the content of the synthetic resin emulsion in the repair material of the present invention is less than 10% by weight (solid content), the adhesive strength of the resulting repair material to a concrete structure and the binding property to the contained components become insufficient, When the mechanical strength and durability of the repaired part are insufficient, and when it is higher than 25% by weight (solid content), the viscosity of the repaired material becomes excessively large, and the injection operation becomes difficult.

本発明に用いられる界面活性剤は、好ましくは、非イ
オン界面活性剤、例えばポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテルなど、およびアニオン界面活性剤、例えば
アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなど、が用い
られる。界面活性剤の含有量は、無機セメント質材料の
重量に対し、0.1重量%以下、好ましくは0.07重量%以
下で用いられ、それによって、補修材に含まれる粉末
と、混和液との混和工程における表面張力を低下させ
て、粉末の分散効果を向上させ、かつ補修操作における
補修材の浸透効果を向上させることができる。
The surfactant used in the present invention is preferably a nonionic surfactant such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether, and an anionic surfactant such as sodium alkylnaphthalene sulfonate. The content of the surfactant is used in an amount of 0.1% by weight or less, preferably 0.07% by weight or less based on the weight of the inorganic cementitious material, whereby the powder contained in the repair material and the admixing step with the admixture are mixed. By lowering the surface tension, the effect of dispersing the powder can be improved, and the effect of penetrating the repair material in the repair operation can be improved.

本発明の補修材を適量の水で混和し、得られるペース
ト状体を、コンクリート構造物のひび割れ部分や浮き部
分に注入すると容易に浸透して硬化し、コンクリート構
造物のすぐれた水密性や防水性を回復させることができ
る。
When the repair material of the present invention is mixed with an appropriate amount of water, and the resulting paste is poured into cracked portions or floating portions of a concrete structure, the material easily penetrates and hardens, and has excellent watertightness and waterproofness of the concrete structure. Sex can be restored.

本発明の補修材の作用機構については下記のように考
えられる。
The working mechanism of the repair material of the present invention is considered as follows.

一般に板ガラスなどの材料は化学的に安定であると信
じられているが、その微細粉末は、極めて大きな比表面
積を有しており、かつ破砕表面のシラノール基などが高
い反応活性を示す。このため、非晶珪酸質粉末の表面
は、無機セメント質材料および水との混練時に生成する
強アルカリ溶液と反応し、非晶珪酸質粉末中のアルカリ
成分や珪酸成分が混合液中に溶出する。この溶出成分は
コンクリート構造物(セメント硬化体)の空隙を通って
内部に浸透し、セメント硬化体中の水和物、特に水酸化
カルシウムなどと反応し、ゲル状、または結晶性物質を
生成し、これらの生成物によって硬化体中の微細な空隙
を充填し、それによってコンクリート構造物の水の浸透
に対する抵抗性を向上させ、かつ、コンクリート構造物
の強度を増進することができる。更に、非晶珪酸質粉末
粒子が極めて微細であるので、この微細粒子がコンクリ
ート構造物中の微細毛細管状空隙を充填閉塞することが
でき、それによって、コンクリート構造物の耐水性を一
層向上させることができる。
It is generally believed that materials such as sheet glass are chemically stable, but the fine powder has an extremely large specific surface area, and the silanol groups on the crushed surface show high reaction activity. For this reason, the surface of the amorphous siliceous powder reacts with the strong alkaline solution generated during kneading with the inorganic cementitious material and water, and the alkali component and the silicic acid component in the amorphous siliceous powder elute into the mixed solution. . This eluted component penetrates into the inside of the concrete structure (hardened cement) through the voids and reacts with hydrates, particularly calcium hydroxide, in the hardened cement to produce a gel or crystalline substance. These products can fill the fine voids in the cured body, thereby improving the resistance of the concrete structure to water penetration and increasing the strength of the concrete structure. Furthermore, since the amorphous siliceous powder particles are extremely fine, these fine particles can fill and close the fine capillary voids in the concrete structure, thereby further improving the water resistance of the concrete structure. Can be.

本発明の補修材において、それが界面活性剤を含有す
る場合は、補修剤ペースト中の非晶珪酸質粉末の均一分
散が向上し、かつ、補修材ペーストのコンクリート構造
物空隙中への浸透性を向上させることができる。
In the repair material of the present invention, when it contains a surfactant, the uniform dispersion of the amorphous siliceous powder in the repair agent paste is improved, and the permeability of the repair material paste into the concrete structure voids is improved. Can be improved.

更に、本発明の補修材は、すぐた機械的強度と接着性
と、止水効果を有する耐水性充填層を、コンクリート構
造物のひび割れ部分および浮き部分に形成することがで
きる。
Further, the repair material of the present invention can form a water-resistant filled layer having excellent mechanical strength and adhesiveness and a water stopping effect at cracked portions and floating portions of a concrete structure.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を下記実施例により更に説明する。 The present invention is further described by the following examples.

実施例1〜3、および比較例1〜3 実施例1〜3および比較例1〜2の各々において、板
ガラス(組成:ケイ酸アルカリガラス)を粉砕し、7000
cm2/gの粉末度を有する非晶珪酸質粉末を製造し、この
非晶珪酸質粉末、無機セメント(ポルトランドセメン
ト)、アクリル樹脂エマルジョン(商標:ペトロック15
0、旭化成社製、固形分濃度:45重量%)およびノニオン
界面活性剤、商標:NV108、竹本油脂社製)を、第1表記
載の組成で均一に配合して、補修材を調製し、この補修
材に第1表記載の量の水を混合して補修材ペーストを調
製した。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 In each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, a plate glass (composition: alkali silicate glass) was pulverized and 7000
Amorphous siliceous powder having a fineness of cm 2 / g was produced, and the amorphous siliceous powder, inorganic cement (Portland cement), acrylic resin emulsion (trade name: Petlock 15)
0, manufactured by Asahi Kasei Corporation, solid content concentration: 45% by weight) and a nonionic surfactant, trademark: NV108, manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) were uniformly mixed with the composition described in Table 1 to prepare a repair material. The repair material paste was prepared by mixing the repair material with the amount of water shown in Table 1.

また、比較例3において市販されているセメントを補
修材を用いて、上記と同様に補修材ペーストを調製し
た。
In addition, a repair material paste was prepared in the same manner as described above, using the repair material as the commercially available cement in Comparative Example 3.

これらの補修材の保水係数、付着強さ、吸水率、曲げ
強さ(標準養生、温冷繰返し)、長さ変化率(1〜4週
間)および注入性テストを行った。その結果を第1表に
示す。
These repair materials were tested for water retention coefficient, adhesion strength, water absorption, bending strength (standard curing, repetition of heating and cooling), length change rate (1 to 4 weeks), and injection test. Table 1 shows the results.

上記各テストは下記方法によって行った。 Each of the above tests was performed by the following method.

保水係数:住宅都市整備公団品質基準、保水係数測定法
による。
Water retention coefficient: Based on the Housing and Urban Development Corporation quality standards and the water retention coefficient measurement method.

付着強さ:住宅都市整備公団品質基準、付着強さ測定法
による。
Adhesion strength: According to the Housing and Urban Development Corporation quality standards, adhesion strength measurement method.

吸水率:JIS A 6203による。Water absorption: According to JIS A 6203.

曲げ強さ:JIS A 1172による。Flexural strength: According to JIS A 1172.

長さ変化率:住宅都市整備公団品質基準、長さ変化率測
定法による。
Length change rate: Based on the Residential City Development Corporation Quality Standard, Length Change Rate Measurement Method.

注入性:住宅都市整備公団品質基準、注入性測定法によ
る。
Injectability: Based on the Residential Urban Development Corporation Quality Standard, Injectability Measurement Method.

第1表から明らかなように、本発明の補修材におい
て、保水係数が適当であり、付着強さは実用上十分であ
り、曲げ強さは標準養生の場合も、温冷繰り返し養生の
場合も十分であって、市販品よりも30〜50%も高い水準
を示し、またその耐久性も十分であり、吸水率も低く、
実用上十分であり、長さ変化率が低く、従って寸法が安
定しており、また注入性における広がり速さ、および粘
稠係数も満足できるものであった。
As is clear from Table 1, in the repair material of the present invention, the water retention coefficient is appropriate, the adhesive strength is practically sufficient, and the bending strength is not only in the case of standard curing, but also in the case of repeated heating and cooling. Sufficient, showing a level of 30-50% higher than commercial products, and its durability is also sufficient, the water absorption is low,
It was practically sufficient, the rate of change in length was low, the dimensions were stable, and the spreading speed in injectability and the viscosity coefficient were satisfactory.

第1図に実施例1〜3および比較例3の補修材硬化体
の1〜4ケ月間の長さ変化率を示す。
FIG. 1 shows the rate of change in length of the cured repair material of Examples 1 to 3 and Comparative Example 3 for 1 to 4 months.

第1図から明らかなように本発明の補修材硬化体は長
期間にわたって、良好な寸法安定性を示した。
As is apparent from FIG. 1, the cured material of the present invention showed good dimensional stability over a long period of time.

〔発明の効果〕 本発明の効果は下記の通りである。 [Effects of the Invention] The effects of the present invention are as follows.

(1)従来廃棄物とされてきた、くずガラスや安価な板
ガラスを使用するため、補修材を非常に安価に製造する
ことが可能であり、それとともに廃棄物であるくずガラ
スを使用した場合には資源再利用の面でも有効である。
(1) Since waste glass and inexpensive plate glass, which have been conventionally used as waste, are used, it is possible to manufacture repair materials at a very low cost. Is also effective in resource reuse.

(2)コンクリート構造物中に容易に浸透し、防水層が
形成されるため、半永久的な防水効果が得られ、止水性
補修材としてすぐれている。
(2) Since it easily penetrates into a concrete structure and forms a waterproof layer, a semi-permanent waterproof effect is obtained, and it is excellent as a water-stop repair material.

(3)前項(2)に記載されるようにコンクリート構造
物と、補修材硬化体とが相互に組織を作るため、補修面
との接着性にすぐれ、浮き部分に対する充填効果が高
い。
(3) As described in (2) above, the concrete structure and the repaired material harden each other to form a structure, so that the adhesiveness to the repaired surface is excellent and the effect of filling the floating portion is high.

(4)時間の経過による流動性の変化(1時間程度)が
少なく、取り扱いが容易である。
(4) Fluidity changes (about 1 hour) with the passage of time are small, and handling is easy.

(5)従来の補修材のように、ただ充填するだけでなく
前項(1)に記載されるように高い防水性を付与するこ
とができるので、ひび割れや浮きを有するコンクリート
構造物の水密性、防水性を回復させることができる。
(5) Like conventional repair materials, it can not only be filled, but also can provide high waterproofness as described in (1) above, so that the watertightness of concrete structures having cracks and floating can be improved. Water resistance can be restored.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明および従来の補修材硬化体の各々の長さ
の経時的変化を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the time-dependent changes in the length of each of the cured material of the present invention and the conventional repair material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 24/26 C04B 24/26 G Z D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location C04B 24/26 C04B 24/26 G Z D

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】無機セメント質材料と、 上記無機セメント質材料の重量に対し、10〜30重量%
の、非晶珪酸質材料からなり、7000cm2/g以上の粉末度
を有する極小微細粉末と、 上記無機セメント質材料の重量に対し、10〜25重量%
(固形分)の皮膜形成性合成樹脂エマルジョンと、 を含む、コンクリート構造物のひび割れおよび浮き部分
の補修材。
1. An inorganic cementitious material, and 10 to 30% by weight based on the weight of the inorganic cementitious material.
Of an amorphous siliceous material, having a fineness of 7000 cm 2 / g or more, and 10 to 25% by weight based on the weight of the inorganic cementitious material.
(Solid content) film-forming synthetic resin emulsion, and repair material for cracks and floating parts of concrete structures, comprising:
【請求項2】請求項1において、前記無機セメント質材
料の重量に対し、0.1重量%以下の界面活性剤を更に含
有する、補修材。
2. The repair material according to claim 1, further comprising 0.1% by weight or less of a surfactant based on the weight of the inorganic cementitious material.
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