JP3332376B2 - コンクリートの補修工法 - Google Patents
コンクリートの補修工法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、主として、土木・建築分野において使用さ
れるコンクリートの補修工法に関する。 なお、本発明におけるコンクリートとは、モルタルや
コンクリート等の総称をいう。
れるコンクリートの補修工法に関する。 なお、本発明におけるコンクリートとは、モルタルや
コンクリート等の総称をいう。
【０００２】
最近、半永久的に耐久性があると考えられてきたコン
クリート構造物の早期劣化が社会問題化しており、その
要因として、次のことが指摘されている。 （１）コンクリートのかぶり不足 （２）施工不良 （３）除塩不足の海砂の使用 （４）塩分や雨水などの腐食成分の外界的浸入 （５）炭酸ガスなどによるコンクリートの中性化 （６）鉄筋腐食によって生じる錆による体積膨張 （７）アルカリ骨材反応 （８）凍害 以上の要因のうち、特にアルカリ骨材反応と塩害が現
在課題となっている。
クリート構造物の早期劣化が社会問題化しており、その
要因として、次のことが指摘されている。 （１）コンクリートのかぶり不足 （２）施工不良 （３）除塩不足の海砂の使用 （４）塩分や雨水などの腐食成分の外界的浸入 （５）炭酸ガスなどによるコンクリートの中性化 （６）鉄筋腐食によって生じる錆による体積膨張 （７）アルカリ骨材反応 （８）凍害 以上の要因のうち、特にアルカリ骨材反応と塩害が現
在課題となっている。
【０００３】 一般に、アルカリ骨材反応とは、骨材そのものがコン
クリート中のアルカリ成分と反応した際、体積が膨張し
て、コンクリートを崩壊させる現象である。この反応を
起こす有害な鉱物としては、オパール、潜晶質石英、火
山ガラス、クリストバライトおよびトリジマイト等が挙
げられる。 また、塩害とは、コンクリート中の鋼材が塩素イオン
（Cl-）の存在下で腐食を起こし、膨張によるコンクリ
ートのひびわれ、剥落などを引き起こして構造体を早期
劣化に至らしめる現象である。
クリート中のアルカリ成分と反応した際、体積が膨張し
て、コンクリートを崩壊させる現象である。この反応を
起こす有害な鉱物としては、オパール、潜晶質石英、火
山ガラス、クリストバライトおよびトリジマイト等が挙
げられる。 また、塩害とは、コンクリート中の鋼材が塩素イオン
（Cl-）の存在下で腐食を起こし、膨張によるコンクリ
ートのひびわれ、剥落などを引き起こして構造体を早期
劣化に至らしめる現象である。
【０００４】 これら劣化部分の補修・交換工法として、次に示す工
法が現在採用されている。 （１）欠陥部のコンクリートを打ち直す打直し工法 （２）打放し部分へモルタルやタイヤ等気密性のある仕
上げを施す表面処理工法。 （３）ひびわれ部分へ有機系または無機系の注入材を注
入する注入工法。 （４）ひびわれにそってＶまたはＵカットし、ポリマー
セメント等を充填する充填工法。 しかし、いずれの工法も、コンクリートの劣化部分を
除去するかまたは劣化の進行を抑止するものであり、劣
化部分を本質的に改良するものではなかった。
法が現在採用されている。 （１）欠陥部のコンクリートを打ち直す打直し工法 （２）打放し部分へモルタルやタイヤ等気密性のある仕
上げを施す表面処理工法。 （３）ひびわれ部分へ有機系または無機系の注入材を注
入する注入工法。 （４）ひびわれにそってＶまたはＵカットし、ポリマー
セメント等を充填する充填工法。 しかし、いずれの工法も、コンクリートの劣化部分を
除去するかまたは劣化の進行を抑止するものであり、劣
化部分を本質的に改良するものではなかった。
本発明者らは、前記の実情に鑑み、アルカリ骨材反応
および塩害を防止することを目的として種々検討した結
果、コンクリートの劣化部分を除去することなしにコン
クリートの改良が可能であることを見出し本発明を完成
したものである。
および塩害を防止することを目的として種々検討した結
果、コンクリートの劣化部分を除去することなしにコン
クリートの改良が可能であることを見出し本発明を完成
したものである。
【０００５】
即ち、本発明は、コンクリートの表面に、吸着材含有
のセメント組成物を塗工し、該セメント組成物が硬化し
た後、コンクリートの劣化部分を除去することなく、コ
ンクリートと該セメント組成物の硬化体との間に５〜20
Vの電位差を与え、直流電流を流すことを特徴とするア
ルカリ骨材反応および塩害を防止するコンクリートの補
修工法である。
のセメント組成物を塗工し、該セメント組成物が硬化し
た後、コンクリートの劣化部分を除去することなく、コ
ンクリートと該セメント組成物の硬化体との間に５〜20
Vの電位差を与え、直流電流を流すことを特徴とするア
ルカリ骨材反応および塩害を防止するコンクリートの補
修工法である。
【０００６】 以下、本発明を詳しく説明する。
【０００７】 本発明で使用される吸着材含有のセメント組成物と
は、コンクリート躯体に塗工した際、コンクリート躯体
と一体化し、硬化後に電位差を与えてコンクリート躯体
とセメント組成物の硬化体との間に直流電流を流した時
に、アルカリ金属イオンや塩素イオン等のコンクリート
を劣化させる因子を泳動させ、それらを吸着材に捕捉・
固定化させる働きを有するものである。
は、コンクリート躯体に塗工した際、コンクリート躯体
と一体化し、硬化後に電位差を与えてコンクリート躯体
とセメント組成物の硬化体との間に直流電流を流した時
に、アルカリ金属イオンや塩素イオン等のコンクリート
を劣化させる因子を泳動させ、それらを吸着材に捕捉・
固定化させる働きを有するものである。
【０００８】 セメントとしては、普通、早強・超早強・中庸熱・耐
硫酸塩等の各種ポルトランドセメント、これらに高炉ス
ラグ、フライアッシュまたはシリカ等を混合した各種混
合セメント等が挙げられる。
硫酸塩等の各種ポルトランドセメント、これらに高炉ス
ラグ、フライアッシュまたはシリカ等を混合した各種混
合セメント等が挙げられる。
【０００９】 セメント組成物に含ませる吸着材とは、アルカリ金属
イオン及び／又は塩素イオンを吸着する性質を有するも
のであり、好ましくは、0.1NのNaCl溶液１リットル中に
100g添加し20℃で16時間静置後NaまたはClのイオン吸着
量が100ミリモル以上のものである。具体例を挙げれ
ば、フラースアース、酸処理白土、骨炭、活性炭、多孔
性アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹脂、ベントナイ
トおよびフミンサンド等である。 水和反応するとアルカリ性を示すセメント本来の性質
を考慮すると、吸着材はアルカリに対して安定であり、
かつ水と接触したときに体積膨張を示さないものが好ま
しく、それにはゼオライトが好適である。ゼオライトと
しては、合成または天然のゼオライトがあり、合成ゼオ
ライトとしては、ゼオライトＡ、ゼオライトＸおよびゼ
オライトＹ等が挙げられ、天然ゼオライトとしては、モ
ルデン沸石等が挙げられる。 吸着材の粒度は特に限定されるものではないが、通常
１〜50ミクロン程度が適当である。１ミクロン未満では
混練水の量が多くなり、硬化体の強度が低下したり、収
縮が大きくなるなど物性に悪影響を及ぼす恐れがあり、
一方50ミクロンを越えると、表面積が減少して吸着効率
が低下する恐れがある。 吸着材の使用量は、セメント100重量部に対して、３
〜100重量部であり、15〜40重量部がより好ましい。３
重量部未満では、吸着材の効果が不十分であり、100重
量部を越えると混練水量が多くなり、硬化体組織が多孔
性になって、アルカリ金属イオンや塩素イオン等の泳動
効率が低下する恐れがある。
イオン及び／又は塩素イオンを吸着する性質を有するも
のであり、好ましくは、0.1NのNaCl溶液１リットル中に
100g添加し20℃で16時間静置後NaまたはClのイオン吸着
量が100ミリモル以上のものである。具体例を挙げれ
ば、フラースアース、酸処理白土、骨炭、活性炭、多孔
性アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹脂、ベントナイ
トおよびフミンサンド等である。 水和反応するとアルカリ性を示すセメント本来の性質
を考慮すると、吸着材はアルカリに対して安定であり、
かつ水と接触したときに体積膨張を示さないものが好ま
しく、それにはゼオライトが好適である。ゼオライトと
しては、合成または天然のゼオライトがあり、合成ゼオ
ライトとしては、ゼオライトＡ、ゼオライトＸおよびゼ
オライトＹ等が挙げられ、天然ゼオライトとしては、モ
ルデン沸石等が挙げられる。 吸着材の粒度は特に限定されるものではないが、通常
１〜50ミクロン程度が適当である。１ミクロン未満では
混練水の量が多くなり、硬化体の強度が低下したり、収
縮が大きくなるなど物性に悪影響を及ぼす恐れがあり、
一方50ミクロンを越えると、表面積が減少して吸着効率
が低下する恐れがある。 吸着材の使用量は、セメント100重量部に対して、３
〜100重量部であり、15〜40重量部がより好ましい。３
重量部未満では、吸着材の効果が不十分であり、100重
量部を越えると混練水量が多くなり、硬化体組織が多孔
性になって、アルカリ金属イオンや塩素イオン等の泳動
効率が低下する恐れがある。
【００１０】 本発明では、セメントと吸着材の他に、工期の短縮を
要求される場合には、セメント急硬材を、セメント組成
物の寸法安定性を要求される場合にはセメント膨張材を
併用することができる。 ここで、セメント急硬材とは、セメントに混和して、
急硬性を与えるもののうち、特に、カルシウムアルミネ
ート類を主成分とするものである。
要求される場合には、セメント急硬材を、セメント組成
物の寸法安定性を要求される場合にはセメント膨張材を
併用することができる。 ここで、セメント急硬材とは、セメントに混和して、
急硬性を与えるもののうち、特に、カルシウムアルミネ
ート類を主成分とするものである。
【００１１】 ここで、カルシウムアルミネート類（CA類）とは、通
常、電気炉もしくはロータリーキルン等により高温で生
産されるものであり、結晶質又は非晶質を問わず使用可
能であり、これらの生成過程での他の成分や不純物の存
在も特に限定されるものではない。 結晶質のカルシウムアルミネート類としは、CaOを
Ｃ、Al2O3をＡとすると、CA、C5A3、C12A7及びC3A等と
示されるもの、また、Fe2O3をＦ、CaSO4CS及びＸをハロ
ゲンとすると、ＣやＡ以外の他の成分が結晶中に存在す
る、C11A7CaX2、C3A3CaX2、C4AF及びC3A3CS等と示され
るものが挙げられる。 非晶質の代表的カルシウムアルミネート類としては、
組成的に結晶質と同一のものが挙げられるが、急冷によ
り非晶質化したものであり、Ｘ線的にはそのままでは特
定できないものである。 反応性の面からは、結晶質より非晶質が好ましく、ま
た、組成の面からは、カルシウムアルミネート中のCaO
の含有量が30〜60重量％のものが好ましく、38〜52重量
％のものがより好ましい。本発明では、以上のようなCA
類の一種又は二種以上が使用可能である。
常、電気炉もしくはロータリーキルン等により高温で生
産されるものであり、結晶質又は非晶質を問わず使用可
能であり、これらの生成過程での他の成分や不純物の存
在も特に限定されるものではない。 結晶質のカルシウムアルミネート類としは、CaOを
Ｃ、Al2O3をＡとすると、CA、C5A3、C12A7及びC3A等と
示されるもの、また、Fe2O3をＦ、CaSO4CS及びＸをハロ
ゲンとすると、ＣやＡ以外の他の成分が結晶中に存在す
る、C11A7CaX2、C3A3CaX2、C4AF及びC3A3CS等と示され
るものが挙げられる。 非晶質の代表的カルシウムアルミネート類としては、
組成的に結晶質と同一のものが挙げられるが、急冷によ
り非晶質化したものであり、Ｘ線的にはそのままでは特
定できないものである。 反応性の面からは、結晶質より非晶質が好ましく、ま
た、組成の面からは、カルシウムアルミネート中のCaO
の含有量が30〜60重量％のものが好ましく、38〜52重量
％のものがより好ましい。本発明では、以上のようなCA
類の一種又は二種以上が使用可能である。
【００１２】 これらCA類に無機硫酸塩を併用してセメント急硬材と
することも可能であり、市販品の入手も容易である。 ここで、無機硫酸塩とは、アルカリ金属又はアルカリ
土類金属の硫酸塩のことを意味し、例えば、無水、半水
並びに二水の硫酸カルシウムが好ましいものとして挙げ
られ、その中でもII型無水セッコウのような、難溶性又
は不溶性のものがより好ましいものとして挙げられる。 無機硫酸塩の使用量は、CA類100重量部に対して、50
〜300重量部が好ましく、100〜200重量部が特に好まし
い。50重量部未満では、強度発現が十分でなく、300重
量部を越えると、セメント組成物の硬化体の寸法安定性
が悪くなる恐れがある。
することも可能であり、市販品の入手も容易である。 ここで、無機硫酸塩とは、アルカリ金属又はアルカリ
土類金属の硫酸塩のことを意味し、例えば、無水、半水
並びに二水の硫酸カルシウムが好ましいものとして挙げ
られ、その中でもII型無水セッコウのような、難溶性又
は不溶性のものがより好ましいものとして挙げられる。 無機硫酸塩の使用量は、CA類100重量部に対して、50
〜300重量部が好ましく、100〜200重量部が特に好まし
い。50重量部未満では、強度発現が十分でなく、300重
量部を越えると、セメント組成物の硬化体の寸法安定性
が悪くなる恐れがある。
【００１３】 セメント急硬材の使用量は、セメント100重量部に対
して５〜50重量、好ましくは15〜35重量部である。５重
量部未満では急硬性が不十分であり、50重量部を越える
と寸法安定性に問題を生じる恐れがある。
して５〜50重量、好ましくは15〜35重量部である。５重
量部未満では急硬性が不十分であり、50重量部を越える
と寸法安定性に問題を生じる恐れがある。
【００１４】 本発明において、セメント急硬材を使用する場合、凝
結遅延剤を併用することは好ましい。 ここで、凝結遅延剤とは、セメントの水和反応を調節
して、コンクリートの凝結時間や初期水和速度を遅延さ
せる混和剤である。具体的には、クエン酸、酒石酸、グ
ルコン酸、コハク酸及びマレイン酸等の有機酸又はそれ
らの塩類、炭酸アルカリ、リン酸類又はそれらの塩類、
ホウ酸、ホウ酸アルカリ、ケイフッ化物、でん粉、糖及
びアルコール類等やそれらの混和物が挙げられ、中でも
有機酸の使用が好ましい。 凝結遅延剤の使用量は、セメントとセメント急硬材の
合計100重量部に対して、0.1〜30重量部程度が好まし
い。この範囲外では適当なオープンタイム（作業時間）
を得ることができにくい。
結遅延剤を併用することは好ましい。 ここで、凝結遅延剤とは、セメントの水和反応を調節
して、コンクリートの凝結時間や初期水和速度を遅延さ
せる混和剤である。具体的には、クエン酸、酒石酸、グ
ルコン酸、コハク酸及びマレイン酸等の有機酸又はそれ
らの塩類、炭酸アルカリ、リン酸類又はそれらの塩類、
ホウ酸、ホウ酸アルカリ、ケイフッ化物、でん粉、糖及
びアルコール類等やそれらの混和物が挙げられ、中でも
有機酸の使用が好ましい。 凝結遅延剤の使用量は、セメントとセメント急硬材の
合計100重量部に対して、0.1〜30重量部程度が好まし
い。この範囲外では適当なオープンタイム（作業時間）
を得ることができにくい。
【００１５】 一方、セメント膨張材とはセメントに混和して膨張性
を与えるもので、成分的には、アウイン鉱物系、酸化カ
ルシウム系、仮焼ミョウバン系、マグネシア系、結晶質
や非晶質あるいは両者の混合物であるカルシウムアルミ
ネート−CaSO4系及びCaSO4系等のように、水和反応によ
り膨張性水和物であるエトリンガイトやCa（OH）２を生
成するものである。また、鉄粉などのように水酸化物を
生成するものも含まれる。このうち、セメント膨張材と
して通常使用されているアウイン鉱物系や酸化カルシウ
ム系のものがその安定性の面から好ましく、各々、電気
化学工業株商品名「デンカ CSA」や小野田セメント株
製商品名「オノダ エクスパン」などとして市販されて
いるものが使用可能である。 セメント膨張材の使用量は、セメント100重量部に対
して、５〜20重量部、好ましくは９〜15重量部である。
５重量部未満では寸法安定化の効果が不十分であり、20
重量部を越えると異常膨張を生じる可能性がある。
を与えるもので、成分的には、アウイン鉱物系、酸化カ
ルシウム系、仮焼ミョウバン系、マグネシア系、結晶質
や非晶質あるいは両者の混合物であるカルシウムアルミ
ネート−CaSO4系及びCaSO4系等のように、水和反応によ
り膨張性水和物であるエトリンガイトやCa（OH）２を生
成するものである。また、鉄粉などのように水酸化物を
生成するものも含まれる。このうち、セメント膨張材と
して通常使用されているアウイン鉱物系や酸化カルシウ
ム系のものがその安定性の面から好ましく、各々、電気
化学工業株商品名「デンカ CSA」や小野田セメント株
製商品名「オノダ エクスパン」などとして市販されて
いるものが使用可能である。 セメント膨張材の使用量は、セメント100重量部に対
して、５〜20重量部、好ましくは９〜15重量部である。
５重量部未満では寸法安定化の効果が不十分であり、20
重量部を越えると異常膨張を生じる可能性がある。
【００１６】 さらに、セメント急硬材とセメント膨張材を併用する
場合の使用量は、その使用する材料及び両者の相性に強
く作用されるが、通常、セメント100重量部に対し、セ
メント急硬材とセメント膨張材の合計量として５〜25重
量部、好ましくは７〜20重量部である。５重量部未満で
は寸法安定化の効果が不十分であり、25重量部を越える
と、異常膨張を生じる可能性がある。 セメント急硬材及び／又はセメント膨張材を使用する
場合は、特に多量使用時異常膨張等のマイナス要因が出
ないよう材料選定を行う必要がある。
場合の使用量は、その使用する材料及び両者の相性に強
く作用されるが、通常、セメント100重量部に対し、セ
メント急硬材とセメント膨張材の合計量として５〜25重
量部、好ましくは７〜20重量部である。５重量部未満で
は寸法安定化の効果が不十分であり、25重量部を越える
と、異常膨張を生じる可能性がある。 セメント急硬材及び／又はセメント膨張材を使用する
場合は、特に多量使用時異常膨張等のマイナス要因が出
ないよう材料選定を行う必要がある。
【００１７】 さらに、本発明で使用されるセメント組成物において
は、上記したセメントと吸着材等の他に、けい砂、天然
砂及び砂利等の骨材、ガラス繊維、カーボン繊維及び鋼
繊維等の繊維質物質、高分子ポリマーエマルジョンやラ
テックス、AE剤、減水剤、AE減水剤、流動化剤、防錆
剤、メチルセルロースなどの水中不分離性混和剤、増粘
剤、保水剤、けい酸ソーダなどの防水剤、発泡剤、起泡
剤、防凍剤及び水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質
等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的
に阻害しない限り併用することが可能である。
は、上記したセメントと吸着材等の他に、けい砂、天然
砂及び砂利等の骨材、ガラス繊維、カーボン繊維及び鋼
繊維等の繊維質物質、高分子ポリマーエマルジョンやラ
テックス、AE剤、減水剤、AE減水剤、流動化剤、防錆
剤、メチルセルロースなどの水中不分離性混和剤、増粘
剤、保水剤、けい酸ソーダなどの防水剤、発泡剤、起泡
剤、防凍剤及び水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質
等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的
に阻害しない限り併用することが可能である。
【００１８】 本発明においては、コンクリート躯体と本発明のセメ
ント組成物の硬化体との間に電位差を与えて直流電流を
流す。これは、コンクリートを劣化させる因子であるア
ルカリ金属イオンや塩素イオン等を電気泳動させてコン
クリート躯体からセメント組成物側へ移動させ、セメン
ト組成物中の吸着材に捕捉・固定化させるために行なう
ものである。なお、セメント組成物の硬化体とは、型枠
から脱型可能な強度、具体的には30kgf/cm2以上の圧縮
強度を発現した時点をいう。
ント組成物の硬化体との間に電位差を与えて直流電流を
流す。これは、コンクリートを劣化させる因子であるア
ルカリ金属イオンや塩素イオン等を電気泳動させてコン
クリート躯体からセメント組成物側へ移動させ、セメン
ト組成物中の吸着材に捕捉・固定化させるために行なう
ものである。なお、セメント組成物の硬化体とは、型枠
から脱型可能な強度、具体的には30kgf/cm2以上の圧縮
強度を発現した時点をいう。
【００１９】 本発明のセメント組成物は、そのままでは通電性が不
足しているため、チタンメッシュ、導電性樹脂線、炭素
繊維および金属ネット等の通電用補助材料を併用し、そ
の塗工厚は通常５〜20cm程度である。
足しているため、チタンメッシュ、導電性樹脂線、炭素
繊維および金属ネット等の通電用補助材料を併用し、そ
の塗工厚は通常５〜20cm程度である。
【００２０】 本発明の通電条件は、コンクリートのかぶり厚や劣化
の程度によって異なるが、通常、電位差５〜20V、電流
密度５〜50mA/m2、通電時間１〜10週間である。 通電は、コンクリート躯体中の鉄筋と本発明のセメン
ト組成物硬化体中の金属ネット等の通電用補助材料の間
に直流電圧をかけて行なう。アルカリ金属イオン等のカ
チオンをコンクリート躯体から除去する場合には鉄筋を
プラス極に、塩素イオン等のアニオンをコンクリート躯
体から除去する場合には鉄筋をマイナス極にセットす
る。
の程度によって異なるが、通常、電位差５〜20V、電流
密度５〜50mA/m2、通電時間１〜10週間である。 通電は、コンクリート躯体中の鉄筋と本発明のセメン
ト組成物硬化体中の金属ネット等の通電用補助材料の間
に直流電圧をかけて行なう。アルカリ金属イオン等のカ
チオンをコンクリート躯体から除去する場合には鉄筋を
プラス極に、塩素イオン等のアニオンをコンクリート躯
体から除去する場合には鉄筋をマイナス極にセットす
る。
【００２１】 なお本発明のセメント組成物は、通電終了後コンクリ
ート躯体上にそのまま放置しても、あるいはハツリ取っ
て除去してもよい。
ート躯体上にそのまま放置しても、あるいはハツリ取っ
て除去してもよい。
【００２２】 本発明の補修プロセスは次の通りである。 （１）コンクリートの改質したい個所に剥離、浮きおよ
びひび割れ等がある場合には、コンクリートで補修す
る。 （２）改質したい個所に、本発明のセメント組成物を塗
工し硬化させる（セメント組成物中には通電用補助材料
を含む）。 （３）コンクリート中の鉄筋と、本発明のセメント組成
物硬化体中の通電用補助材料の間に直流電流を流す。
びひび割れ等がある場合には、コンクリートで補修す
る。 （２）改質したい個所に、本発明のセメント組成物を塗
工し硬化させる（セメント組成物中には通電用補助材料
を含む）。 （３）コンクリート中の鉄筋と、本発明のセメント組成
物硬化体中の通電用補助材料の間に直流電流を流す。
【００２３】 本発明は、コンクリート劣化の主要因子であるアルカ
リ金属イオンや塩素イオン等を、電気泳動によってコン
クリート躯体の系外へ移動させ、系外の吸着材に捕捉・
固定化させるものである。 従来の補修工法は、コンクリートの劣化部分を取り除
き、その部分に新しいコンクリートを塗工するか、ある
いはコンクリートの劣化がそれ以上進行しないように抑
止するものであったが、本発明では既存のコンクリート
を壊さずにリフレッシュすることが可能である。 また、本発明で使用されるセメント組成物は、吸着材
によって、コンクリート劣化の主要因であるアルカリ金
属イオンや塩素イオン等を捕捉・固定化しているため、
通電後に除去する必要がなく、仕上げ材として利用する
ことも可能である。
リ金属イオンや塩素イオン等を、電気泳動によってコン
クリート躯体の系外へ移動させ、系外の吸着材に捕捉・
固定化させるものである。 従来の補修工法は、コンクリートの劣化部分を取り除
き、その部分に新しいコンクリートを塗工するか、ある
いはコンクリートの劣化がそれ以上進行しないように抑
止するものであったが、本発明では既存のコンクリート
を壊さずにリフレッシュすることが可能である。 また、本発明で使用されるセメント組成物は、吸着材
によって、コンクリート劣化の主要因であるアルカリ金
属イオンや塩素イオン等を捕捉・固定化しているため、
通電後に除去する必要がなく、仕上げ材として利用する
ことも可能である。
【００２４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【００２５】 実施例１ セメントと骨材を用いてJISモルタルを作製し、4cm×
4cm×5cmの大きさの供試体１を作製した。なお、JISモ
ルタルには、アルカリ量がセメント量に対してR2Oとし
て2.0％になるように苛性ソーダを添加し、供試体には
端からの距離が1cmの所に、４×4cmの大きさの鉄製の金
網（メッシュ0.5×0.5mm）を１枚セットした。養生は20
℃、60％RH、28日である。 次に表１に示す配合のセメント組成物を調製し、供試
体１の金網を挿入した面と反対側の面に厚さ1cmになる
ように塗工し、硬化させた（20℃、60％RH、７日）。な
お、セメント組成物中にも端面からの距離が0.5cmの所
に、上記の金網をセットした。 次に供試体１とセメント組成物の硬化体との間に10V
の直流電圧をかけ（供試体１側がプラス極）、４週間通
電した。 通電直後の供試体１中のアルカリ量（R2O％対セメン
ト）と、20℃、60％RHの雰囲気下に２年間放置後の供試
体１中のアルカリ量を測定した。それらの結果を表１に
併記する。
4cm×5cmの大きさの供試体１を作製した。なお、JISモ
ルタルには、アルカリ量がセメント量に対してR2Oとし
て2.0％になるように苛性ソーダを添加し、供試体には
端からの距離が1cmの所に、４×4cmの大きさの鉄製の金
網（メッシュ0.5×0.5mm）を１枚セットした。養生は20
℃、60％RH、28日である。 次に表１に示す配合のセメント組成物を調製し、供試
体１の金網を挿入した面と反対側の面に厚さ1cmになる
ように塗工し、硬化させた（20℃、60％RH、７日）。な
お、セメント組成物中にも端面からの距離が0.5cmの所
に、上記の金網をセットした。 次に供試体１とセメント組成物の硬化体との間に10V
の直流電圧をかけ（供試体１側がプラス極）、４週間通
電した。 通電直後の供試体１中のアルカリ量（R2O％対セメン
ト）と、20℃、60％RHの雰囲気下に２年間放置後の供試
体１中のアルカリ量を測定した。それらの結果を表１に
併記する。
【００２６】 （使用材料） セメント ：アンデスセメント社製普通ポルトランドセ
メント 骨材 ：豊浦標準砂 セメント急硬材：電気化学工業株製商品名「デンカコス
ミック」（主成分：カルシウムアルミネート、無機硫酸
塩） 凝結遅延剤：電気化学工業株製商品名「デンカコスミッ
クNo.1セッター」 セメント膨張材：電気化学工業株製商品名「デンカCSA
＃20」 吸着材Ａ ：ツルミコール社製活性炭粉末 吸着材Ｂ ：日本活性白土社製活性白土 吸着材Ｃ ：ゼオライトＡ、カルシウム型 吸着材Ｄ ：住友金属社製コークス粉末 吸着材Ｅ ：ダウケミカル社製陽イオン交換樹脂商品名
「ダウエックス50−X8」 吸着材Ｆ ：ダウケミカル社製陰イオン交換樹脂、商品
名「ダウエックス２」
メント 骨材 ：豊浦標準砂 セメント急硬材：電気化学工業株製商品名「デンカコス
ミック」（主成分：カルシウムアルミネート、無機硫酸
塩） 凝結遅延剤：電気化学工業株製商品名「デンカコスミッ
クNo.1セッター」 セメント膨張材：電気化学工業株製商品名「デンカCSA
＃20」 吸着材Ａ ：ツルミコール社製活性炭粉末 吸着材Ｂ ：日本活性白土社製活性白土 吸着材Ｃ ：ゼオライトＡ、カルシウム型 吸着材Ｄ ：住友金属社製コークス粉末 吸着材Ｅ ：ダウケミカル社製陽イオン交換樹脂商品名
「ダウエックス50−X8」 吸着材Ｆ ：ダウケミカル社製陰イオン交換樹脂、商品
名「ダウエックス２」
【００２７】
【表１】
【００２８】 実施例１−１〜１−11と比較例１−12との対比から明
白なように、通電処理後にセメント組成物側から供試体
１側へのアルカリ金属イオンの拡散が、吸着材の使用に
よって抑制されていることがわかる。また実施例１−３
と実施例１−９〜１−11の比較より、セメント急硬材及
び／又はセメント膨張材の併用が、アルカリ金属イオン
の除去に有利に働いていることが判る。また、比較例１
−13と１−14の比較より、通電しない場合でもセメント
組成物に吸着材を使用すると、アルカリ金属イオンのセ
メント組成物側への拡散が生じることが判る。
白なように、通電処理後にセメント組成物側から供試体
１側へのアルカリ金属イオンの拡散が、吸着材の使用に
よって抑制されていることがわかる。また実施例１−３
と実施例１−９〜１−11の比較より、セメント急硬材及
び／又はセメント膨張材の併用が、アルカリ金属イオン
の除去に有利に働いていることが判る。また、比較例１
−13と１−14の比較より、通電しない場合でもセメント
組成物に吸着材を使用すると、アルカリ金属イオンのセ
メント組成物側への拡散が生じることが判る。
【００２９】 実施例２ Cl-イオンを、5000ppm含むようにNaClを添加し、セメ
ント量320kg/m3、水セメント比60％の配合でコンクリー
ト供試体２を作製した。供試体２は15cm×15cm×55cmの
大きさで、中央に鉄筋を１本セットした。 20℃、60％RHで28日間養生後、吸着材の種類をＥから
Ｆに変えた以外は実施例１−５と全く同様のセメント組
成物を調製し、供試体２の周囲に厚さ1cmに塗布した。
セメント組成物の塗布の際には、チタンメッシュを通電
補助材料として使用し、20℃、60％RHで１週間養生を行
なった。次に供試体２中の鉄筋とセメント組成物硬化体
中のチタンメッシュの間に15Vの直流電圧を印加し（供
試体２側がマイナス極）、６週間通電した。 このように処理した供試体２を３年間屋外暴露して内
部の鉄筋の腐食状態を観察したところ、通電処理を施し
た供試体は錆の発生が認められなかったが、通電処理を
しなかったコンクリートの供試体は、鉄筋表面の全面に
錆の発生が認められた。
ント量320kg/m3、水セメント比60％の配合でコンクリー
ト供試体２を作製した。供試体２は15cm×15cm×55cmの
大きさで、中央に鉄筋を１本セットした。 20℃、60％RHで28日間養生後、吸着材の種類をＥから
Ｆに変えた以外は実施例１−５と全く同様のセメント組
成物を調製し、供試体２の周囲に厚さ1cmに塗布した。
セメント組成物の塗布の際には、チタンメッシュを通電
補助材料として使用し、20℃、60％RHで１週間養生を行
なった。次に供試体２中の鉄筋とセメント組成物硬化体
中のチタンメッシュの間に15Vの直流電圧を印加し（供
試体２側がマイナス極）、６週間通電した。 このように処理した供試体２を３年間屋外暴露して内
部の鉄筋の腐食状態を観察したところ、通電処理を施し
た供試体は錆の発生が認められなかったが、通電処理を
しなかったコンクリートの供試体は、鉄筋表面の全面に
錆の発生が認められた。
【００３０】
本発明により、劣化コンクリート部分を除去すること
なしにそのままの状態でリフレッシュすることの可能
な、新しい補修工法が提供される。
なしにそのままの状態でリフレッシュすることの可能
な、新しい補修工法が提供される。
フロントページの続き (72)発明者 半田 実 新潟県西頚城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者 飯田 達郎 新潟県西頚城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 合議体 審判長 山田 忠夫 審判官 長島 和子 審判官 中田 誠 (56)参考文献 特開 平１−176287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36105（ＪＰ，Ａ) 米国特許4832803（ＵＳ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】コンクリートの表面に、吸着材含有のセメ
ント組成物を塗工し、該セメント組成物が硬化した後、
コンクリートの劣化部分を除去することなく、コンクリ
ートと該セメント組成物の硬化体との間に５〜20Vの電
位差を与え、直流電流を流すことを特徴とするアルカリ
骨材反応および塩害を防止するコンクリートの補修工
法。 - 【請求項２】吸着材は、0.1NのNaCl溶液１リットル中に
100g添加し20℃で16時間静置後のNaまたはClのイオン吸
着量が100ミリモル以上のものであることを特徴とする
請求項１記載のコンクリートの補修工法。 - 【請求項３】吸着材がゼオライトであることを特徴とす
る請求項２記載のコンクリートの補修工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27133690A JP3332376B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | コンクリートの補修工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27133690A JP3332376B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | コンクリートの補修工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146373A JPH04146373A (ja) | 1992-05-20 |
| JP3332376B2 true JP3332376B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17498639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27133690A Expired - Fee Related JP3332376B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | コンクリートの補修工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332376B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6398945B1 (en) | 1999-07-22 | 2002-06-04 | Infrastructure Repair Technologies, Inc. | Method of treating corrosion in reinforced concrete structures by providing a uniform surface potential |
| JP6220490B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2017-10-25 | 三菱マテリアル株式会社 | 塩害補修用断面修復材 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP27133690A patent/JP3332376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146373A (ja) | 1992-05-20 |
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