JP3832562B2 - 鉄筋コンクリートの補修用組成物及びこれを用いる補修工法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリートの補修工法に関するものであり、広く土木・建築分野に利用可能な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
ひび割れ、中性化、塩害、凍害、アルカリ骨材反応などにより劣化した鉄筋コンクリートの補修は、中性化コンクリート、塩化物イオンなどを含むコンクリートや脆弱化コンクリートあるいは発錆鉄筋回りのコンクリートをはつり除去し、増筋および鉄筋の防錆処理を行った後にセメントモルタルあるいはポリマーセメントモルタルで断面修復する方法が採用される。
【０００３】
更に、水、塩化物イオン、酸素などの劣化因子の侵入を防止し、鉄筋コンクリートを保護するために、アクリルウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系、柔軟エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリブタジエンゴム系、弾性ポリマーセメント系などの塗装材や表面被覆材を塗布する。
【０００４】
鉄筋の防錆処理は鉄筋のさびの発生を防止するものであり、ワイヤブラシやサンドブラストなどで錆落しした鉄筋に、エポキシ樹脂やポリマーセメント系防錆材などが塗布される。
【０００５】
はつり除去したコンクリートの欠損部分を修復し、元の状態に復旧させる断面修復方法としては、軽量骨材を用いたセメントモルタル、ポリマーセメントモルタル、ポリマーモルタル(レジンモルタル)系断面修復材や軽量骨材を用いないセメントモルタル、ポリマーセメントモルタルあるいはポリマーモルタル(レジンモルタル)系断面修復材を用いる方法、欠損部分に型枠を組み立ててセメントスラリーやポリマーセメントスラリーを注入するプレパックドコンクリート工法、コンクリートを再打設する方法などがある。なお、ポリマーセメントモルタルに用いるセメント混和用ポリマーディスパージョンには、アクリル酸エステルポリマー、アクリル酸エステルとスチレンの共重合ポリマー、エチレン酢酸ビニルポリマー、スチレンブタジエンゴムラテックスなどの液状ポリマーや再乳化形粉末樹脂などが混入され、ポリマーモルタルには、エポキシ樹脂、メタクリル酸メチルモノマー、不飽和ポリエステル樹脂などが結合材として用いられる。
【０００６】
モルタル系材料を用いた断面修復材は比較的小規模の断面修復に使用され、１回当たりの塗り厚も壁面で最大２０〜４０ｍｍ程度および天井面で１０〜２０ｍｍ程度であり、はつり深さがこれを超える場合には多層塗りにより充填される。
一方、プレパックドコンクリート工法は厚みに関係なく大断面の修復に用いられる。
【０００７】
断面修復した後には、鉄筋コンクリートの更なる劣化を防止し、保護するために塗装材や表面被覆材が塗装される。塗装材にはアクリル樹脂系、アクリルウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系などの薄膜系の硬質塗料が使用され、下塗材(プライマー)と上塗材(塗装材)から構成される。一方、表面被覆材は柔軟エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、弾性ポリマーセメント系、ポリブタジエンゴム系、ポリウレタン樹脂系などの厚膜系の柔軟な被覆材が用いられ、下塗材(プライマー)、中塗材（表面被覆材）および上塗材(トップコート)から構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モルタル系断面修復材およびプレパックドコンクリート工法は共に以下の問題点を有する。
モルタル系断面修復材にはセメントモルタル、ポリマーセメントモルタルおよびポリマーモルタル系があるが、いずれも１回当たりの塗り厚が壁面で最大２０〜４０ｍｍ程度および天井面で１０〜２０ｍｍ程度に過ぎず、特に天井面などの断面修復の場合には、多層塗りを行わなければならないために施工効率が低い。また、塗工作業がすべてこてによるため、施工空間が狭い部位での材料運搬や材料配りなどに手間がかかり経済的ではない。
【０００９】
一方、プレパックドコンクリート工法は欠損部分の回りに所定の形状になるように型枠を組み立て、セメントスラリーやポリマーセメントスラリーを注入し、硬化後に脱型および仕上げを行う工法である。スラリー注入時の重量および圧力に耐えれるような型枠を組み立て、注入後に長期間の養生をとらなければならないことから、施工効率および経済性に劣るばかりではなく型枠内での注入状況が把握できないため、型枠を脱型するまでは施工精度の確認ができないという欠点もある。
【００１０】
断面修復した後に塗装される塗装材は、硬質で薄い塗膜であるため、塗装後にコンクリートにひび割れが発生した場合に追従できずに破断する。また、表面被覆材は、中塗材の主成分である樹脂の種類によってはひび割れ追従性、劣化因子の遮断性、耐久性などに劣る。
【００１１】
本発明者らは、上記問題を解決し、鉄筋コンクリートの欠損部を効率的かつ経済的に修復し、また鉄筋コンクリートの劣化を長期にわたって防止することを課題とした。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するため鋭意検討した結果、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤および膨張材を含有する組成物が極めて有用であり、これを鉄筋コンクリートの欠損部に塗布または吹付け、更に、アクリルゴム系組成物を塗布または吹き付ける補修工法が有効であることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、セメント１００重量部当たり、細骨材を５０〜２００重量部、有機繊維を０．０５〜２重量部、無機繊維を０．０５〜１重量部、ポゾランを１〜２０重量部、減水剤を０．０１〜２重量部及び膨張材を０．５〜１５重量部と水を含有させてフロー値を１４０〜２００に調整することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修用セメント組成物、前記の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法、および前記の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工し、該塗工物を硬化させた後、当該硬化物上に、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを構成成分として５０重量％以上含有する重合体からなる一液形アクリルゴム組成物、又はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質からなる二液形アクリルゴム組成物からなる被覆層を形成することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
１．補修用組成物
（１）組成物を構成する各成分
本発明における組成物は、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤および膨張材を含有する。
以下、各成分について説明する。
【００１４】
１）セメント
セメントとしては普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、超速硬化セメント、コロイドセメント、特殊セメントなどの土木建築業界で一般に使用されるものを用いることができる。これらは可使時間や硬化時間、要求性能などにより選択されるが、中でも特に入手が容易で、本発明の効果を十分に発揮することができるポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントなどが好ましい。なお、セメントは２種以上を混合して使用することもできる。
【００１５】
２）細骨材
好ましい細骨材は、川砂、硅砂、砕砂、色砂、有機あるいは無機系の各種軽量骨材、スラグ細骨材などの天然および人工細骨材等である。中でも入手が容易な川砂および硅砂が好ましく、この場合、粒子形状が球状に近く、吸水率の低いものが好ましい。なお、細骨材は種類、粒子径や粒度分布などが異なる２種以上を併用することもできる。
作業性の面から細骨材の粒子径は１７００μｍ以下が好ましく、添加量としてはセメント１００重量部当たり５０〜２００重量部（以下、単に部と略す）が好ましい。
【００１６】
３）有機繊維
有機繊維は組成物のひび割れ防止、曲げタフネスの改善などを目的に添加するものである。
好ましい有機繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ビニロンおよびアラミド繊維等である。なお、有機繊維は２種類以上を併用することもできる。繊維の分散性、組成物の添加水量の低減、ポンプ圧送性、施工性などの面から、有機繊維の繊維径は２０μｍが好ましく、繊維長については１０ｍｍ以下が好ましい。更に、既調合製品の製造時に収束繊維の散らばりを防止するために、収束性の高いものが好ましい。
有機繊維の添加量としてはセメント１００部当たり０.０５〜２部が好ましい。
【００１７】
４）無機繊維
無機繊維は本発明の組成物のチクソ性の改善などを目的に添加するものである。
好ましい無機繊維は、アスベスト、セピオライト繊維、パルプ、ガラス繊維、パリゴルスカイト、ハロイサイト、ボラストナイト、チタン酸カリウム繊維等である。なお、無機繊維は２種類以上を併用することもできる。
無機繊維の添加量としてはセメント１００部当たり０.０５〜１部が好ましい。
【００１８】
５）ポゾラン
ポゾランは本発明の組成物にチクソ性を付与するために添加されるもので、好ましい例としてフライアッシュ、高炉スラグまたはシリカフュームがある。その他、ライスハスクアッシュ、火山灰に代表される天然ポゾランも使用することができる。いずれもポゾラン活性を有するもので、組成物のチクソ性を改善する他に、組織を緻密化し、強度や水密性を向上させる。
ポゾランの添加量としてはセメント１００部当たり１〜２０部が好ましい。
【００１９】
６）減水剤
減水剤は本発明の組成物の水セメント比を低下させるために使用し、好ましい例としてリグニンスルホン酸塩系、ナフタリンスルホン酸塩系、メラミンスルホン酸塩系などの高性能減水剤がある。
減水剤の添加量としてはセメント１００部当たり０.０１〜２部が好ましい。
【００２０】
７）膨張材
膨張材は組成物の乾燥収縮を低減するために使用するものであり、好ましい例としてカルシウムサルホアルミネート、石膏および酸化カルシウムからなる膨張材、アルミン酸三カルシウムと石膏からなる膨張材などがある。
膨張材の添加量としてはセメント１００部当たり０.５〜１５部が好ましい。
【００２１】
更に、前記成分の他、必要に応じて組成物の性能を低下させない範囲で、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロール化合物からなる増粘剤、流動化剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、収縮低減剤、防凍剤、急結剤、硬化促進剤、遅延剤、発泡剤、防水剤、耐摩耗材、防水材、発泡剤、気泡剤、着色剤、セメント混和用ポリマーディスパージョンや再乳化形粉末樹脂などのセメント用混和剤、石灰石微粉末、活性カオリン、亜硝酸化合物なども混合することができる。
【００２２】
（２）配合および練混ぜ
本発明の補修用組成物を調製する方法は、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤、膨張材およびその他の所望成分を施工現場にて混合する方法と、製造工場にてあらかじめ上記各成分を混合し、既調合製品とする方法があり、原料の品質管理、計量精度や既調合製品の取扱いのし易さなどから、製造工場にて既調合製品とする後者の方法が好ましい。
【００２３】
本発明の補修用組成物は施工現場にてパン型モルタルミキサーなどを用いて水を練り混ぜる。既調合製品化されたものを所定量ミキサーに投入し、清浄な水を徐々に添加しながら練混ぜ、フロー値を１４０〜２００に調整した補修用組成物である。本発明においてフロー値とは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１(セメントの物理試験方法)に従って測定したモルタルの軟度を示す値である。補修用組成物のフロー値が１４０未満の場合には、施工性や下地への接着性に悪影響をおよぼし、一方、フロー値が２００を超えると、壁面や天井面に施工した組成物が垂れてしまったり、硬化時のひび割れが危惧される。
【００２４】
（３）施工方法
本発明の補修用組成物は、鉄筋コンクリートの補修面に塗工すればよく、具体的には、手で団子状にしたものを欠損部に充填し、こてで均す方法や、塗布、吹付けなどにより補修面に塗工することができる。特に、大断面欠損部の修復を行う場合には、吹付け施工が効果的である。
補修用組成物を吹付けにより施工する方法としては、パン型モルタルミキサーなどにより練混ぜられた補修用セメント組成物を、アジテーターホッパーなどを介してモルタル圧送ポンプにより圧送し、モルタルスプレーガンから圧縮空気により吹付ける。
吹付け施工時にはモルタル圧送ポンプ、アジテーターホッパー、モルタルホース、モルタルスプレーガン、エアコンプレッサーおよびエアホースを準備する必要がある。モルタル圧送ポンプにはスクイーズポンプ、スネークポンプなどがあるが、取扱いのし易さなどからスクイーズ式の圧送ポンプが好ましい。また、モルタルスプレーガンには平形ノズル(Ｐ形ノズル)と凸形ノズル（Ｔ形ノズル）(ＪＡＳＳ１５ 左官工事、日本建築学会)があるが、吹付ける組成物が収束し易い凸形ノズルが好ましい。なお、モルタルホースの長さは圧送距離により決定されるが、長距離を圧送する場合にはゴムホースよりも圧力損失の少ない鋼管ホースが好ましい。
補修用組成物を吹付け施工するための条件として、モルタルの圧送量０.１〜０.４ｍ3／時および圧縮空気の吐出量０.２〜０.８ｍ3／分程度が好ましい。
補修用組成物を鉄筋内部に吹付けて充填するには、下地に対して４５°の角度からノズルを鉄筋に極力近づけて吹付けを行い、平場面に吹き付ける場合には、下地に対してノズルを直角に、下地から１００〜２００ｍｍ程度離して吹き付ける。
【００２５】
２．アクリルゴム組成物
鉄筋コンクリートに本発明の補修用組成物を塗工し、該塗工物を硬化させた後、該硬化物上にアクリルゴム系組成物からなる被覆層を形成すると、更に鉄筋コンクリートの劣化を防止することができる。本発明のアクリルゴム系組成物には一液形と二液形があり、以下に説明する。
【００２６】
（１）一液形アクリルゴム組成物
本発明の一液形アクリルゴム組成物は、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを構成成分として、５０重量％以上含有する重合体からなるものである。
【００２７】
アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは耐アルカリ性が不良であり、炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下する。上記単量体の割合は５０重量％以上であり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が５０重量％を下回ると組成物の下地ひび割れ追従性、耐水性、耐アルカリ性などが低下し、９０重量％を越えると充分な強度の組成物が得られない場合がある。
【００２８】
本発明における重合体は当該（メタ）アクリレートに加えその他の単量体を共重合することも可能である。その他の単量体としてはスチレン、アクリロ二トリル、（メタ）アクリル酸、グリシジルメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、炭素数１〜３のアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また、組成物に難燃性を付与するために塩化ビニリデンを共重合することも可能である。
【００２９】
重合体の形態としては水性エマルションが好ましく、エマルション中の重合体の割合は３０〜７０重量％であることが好ましい。
また、得られる組成物を強靭にし、組成物表面の粘着性の低減、施工性を向上させるために組成物に充填材を配合することが好ましい。充填材の配合量は、重合体１００重量部に対して充填材を１００〜３００重量部配合することが好ましい。充填材の配合量が３００重量部を越えると組成物の伸び性能、防水性能などを損なう可能性がある。充填材としては珪砂、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、石膏、珪藻土、酸化チタン、普通ポルトランドセメント、アルミナセメントなどの水硬性材料などがあり、これらを単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。
アクリルゴム組成物の粘度は、施工方法により異なるが１０００〜５００００ｍＰａｓが好ましい。
その他の添加剤として、必要に応じて界面活性剤、粘度安定剤、消泡剤、レベリング剤、チクソ性改良剤、難燃剤などを添加することが可能である。
【００３０】
（２）二液形アクリルゴム組成物
本発明の二液形アクリルゴム組成物はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質からなるものである。
【００３１】
カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションは、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％含む共重合体がカチオン系および／またはノニオン系界面活性剤により水に乳化分散されたものである。
アルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは耐アルカリ性が不良であり、炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下する。上記単量体の割合は５０重量％以上であり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が５０重量％を下回ると組成物の下地ひび割れ追従性、耐水性、耐アルカリ性などが低下し、９０重量％を越えると充分な強度の組成物が得られない場合がある。
【００３２】
本発明における重合体は当該（メタ）アクリレートに加え、その他の単量体を共重合することも可能である。その他の単量体としてはスチレン、アクリロ二トリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジエン、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）クリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、炭素数１〜３のアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また、組成物に難燃性を付与するために塩化ビニリデンを共重合することも可能である。
【００３３】
エマルションをカチオン化する方法としては、前記単量体をカチオン系界面活性剤の存在下で通常のエマルション重合法により製造する方法と、ノニオン系界面活性剤の存在下で通常のエマルション重合法により製造したエマルションにカチオン系界面活性剤を添加混合する方法がある。
本発明に使用するカチオン系界面活性剤としては、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、トリメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩、ジメチルオクチルアミン、ジメチルベンジルアミンなどの３級アミンなどがあるが、トリメチルステアリルアンモニウムクロライドのような４級アンモニウム塩が好ましい。更に、ノニオン系界面活性剤と併用することにより水硬性物質との混合時の作業性などの改良効果がある。
ノニオン系界面活性剤としては、重合安定性、機械的化学的安定性などが良好となるＨＬＢ１５以上のポリエチレンオキサイド系が好ましい。
界面活性剤の配合量は重合体１００重量部に対し、カチオン系およびノニオン系界面活性剤のそれぞれが０.１〜４重量％および０.５〜１０重量％であることが好ましい。界面活性剤の配合量が少ない場合にはエマルションの安定性が低下し、多い場合には組成物の乾燥性や耐水性を低下させる。
エマルションには必要に応じて消泡剤、成膜助剤、凍結防止剤などを添加することもできる。
【００３４】
無機質水硬性物質は普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、白色セメントなどの水硬性材料であり、これらを単独あるいは２種類以上組合わせて使用することができる。
カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルション１００重量部に対して、無機質水硬性物質１０〜２００重量部配合される。１０重量部に満たない場合には接着性や組成物の強度が低下し、２００重量部を越える場合には組成物の柔軟性が低下する。
また、装作業性の向上、組成物の強靭性付与、組成物表面の粘着性低減などを目的に、無機質水硬性物質に充填材として珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、酸化チタンなどの無機材料や、セピオライト、アスベスト、パルプなどのチクソ性改良剤を添加することも可能である。これらは単独あるいは２種以上を併用して使用することも可能である。
無機質水硬性物質１００重量部に対して、充填材は２００重量部以下が好ましい。２００重量部を越えると組成物のひび割れ追従性、水密性などを損なう可能性がある。
【００３５】
（３）施工方法
補修用組成物の硬化物上に好ましくは下塗材を塗布した後に、アクリルゴム系組成物からなる被覆層を塗布または吹付けにより形成し、最後にアクリルゴム系組成物からなる被覆層の保護および美観向上を目的に上塗材を塗布する。
下塗材には、水性あるいは有機溶剤系のエポキシ樹脂などを用い、１０〜２００μｍ程度の膜厚を有する。
上塗材には、水系、有機溶剤系あるいは無溶剤系のアクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などを主成分とする２０℃における伸び率が５０〜５００％および乾燥膜厚５０〜３００μｍの塗料が用いられる。
本発明におけるアクリルゴム組成物の形成膜厚は、１００〜５０００μｍの範囲内であり、はけ、ローラー、吹付けなどにより塗装される。
なお、アクリルゴム組成物の塗装時に、ポリエステル繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維などの繊維状織布を挿入することもできる。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において「％」は重量％を意味する。
【００３７】
○製造例
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維１部、アスベスト０.５部、フライアッシュ５部、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部およびカルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製した。
【００３８】
○実施例１
製造例で得られた補修用組成物を評価用の各下地に塗布し、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
本発明の組成物を用いると、天井面に対する良好な吹付け性、耐ひび割れ性および接着性を示した。
【００３９】
○実施例２
製造例のセメントを早強ポルトランドに、フライアッシュをシリカフュームに変更した補修用組成物を評価用の各下地に塗布し、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
本発明の組成物を用いると、天井面に対する良好な吹付け性、耐ひび割れ性および接着性を示した。
【００４０】
○評価方法
・厚塗り試験
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に規定される寸法１００×２００×２０ｍｍのモルタル板に、寸法７０×１５０×３０ｍｍの塩化ビニル製スペーサーを取付け、練混ぜた組成物を充填した。速やかにスペーサーを除去して、組成物塗装面を下に向けて２４時間放置し、組成物の剥がれ、落下の有無を目視にて観察した。
【００４１】
・吹付け試験
寸法３００×９００×３０ｍｍの市販のコンクリート舗道板に、φ１６ｍｍの異形鉄筋で組んだ格子を取り付けた。なお、格子の間隔は１００ｍｍおよび舗道板と鉄筋の間隔を３０ｍｍとした。スクイズポンプを用いて練混ぜた組成物を圧送し、圧縮空気により吹き付けた。吹付けは、コンクリート舗道板と鉄筋でできた空間内に充填し、単位時間当りに吹き付けた時の組成物の落下重量を吹付けた組成物の全重量で除してリバウンド率を求めた。また、２４時間後に充填状況と落下の有無を目視観察した。
【００４２】
・ひび割れ性試験
寸法３００×９００×３０ｍｍ市販のコンクリート舗道板に練混ぜたモルタル板を厚み１０ｍｍで塗布し、２３℃、６０％で７日間養生した後のひび割れの有無を目視により観察した。
【００４３】
・接着試験
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に規定される寸法７０×７０×２０ｍｍのモルタル板に、練混ぜた組成物を厚み１０ｍｍで塗布し、２８日密封養生(２３℃、９０％)後に接着強さを測定した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
○比較例１
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維１部、アスベスト０.０２部（所定量に対して不足）、フライアッシュ０.５部（所定量に対して不足）、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部、カルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製し、実施例１と同様に評価した。それらの結果を表１に示す。
比較例１の組成物においては、天井面に対する厚塗り性および吹付け時の充填性が不良であった。
【００４６】
〇比較例２
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維３部（所定量に対して過剰）、アスベスト０.５部、フライアッシュ５部、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部、カルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製し、実施例１と同様に評価した。それらの結果を表１に示す。
比較例２の組成物においては、天井面に対する厚塗り時および吹付け時の落下はなかったが、充填性および接着性が不良であった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の補修用組成物は、鉄筋コンクリートの欠損部を効率的かつ経済的に修復するのに有用であり、以下の特長を有する。
・壁面や天井面に厚吹き施工が可能である。
・吹き付け時の鉄筋裏への充填性に優れている。
・可使時間が長く、かつ強度発現性に優れている。
・長距離圧送が可能である。
・コンクリート下地への接着性が良好である。
・吹き付け時のリバウンドが少ないため経済的である。
したがって、本発明の補修用組成物を用いる本発明の工法は、上記の特長を有しており、大幅な工期の短縮を可能とする。
また、補修面にアクリルゴム組成物からなる被覆層を更に形成させると鉄筋コンクリートの劣化を長期にわたって防止し、保護することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリートの補修工法に関するものであり、広く土木・建築分野に利用可能な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
ひび割れ、中性化、塩害、凍害、アルカリ骨材反応などにより劣化した鉄筋コンクリートの補修は、中性化コンクリート、塩化物イオンなどを含むコンクリートや脆弱化コンクリートあるいは発錆鉄筋回りのコンクリートをはつり除去し、増筋および鉄筋の防錆処理を行った後にセメントモルタルあるいはポリマーセメントモルタルで断面修復する方法が採用される。
【０００３】
更に、水、塩化物イオン、酸素などの劣化因子の侵入を防止し、鉄筋コンクリートを保護するために、アクリルウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系、柔軟エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリブタジエンゴム系、弾性ポリマーセメント系などの塗装材や表面被覆材を塗布する。
【０００４】
鉄筋の防錆処理は鉄筋のさびの発生を防止するものであり、ワイヤブラシやサンドブラストなどで錆落しした鉄筋に、エポキシ樹脂やポリマーセメント系防錆材などが塗布される。
【０００５】
はつり除去したコンクリートの欠損部分を修復し、元の状態に復旧させる断面修復方法としては、軽量骨材を用いたセメントモルタル、ポリマーセメントモルタル、ポリマーモルタル(レジンモルタル)系断面修復材や軽量骨材を用いないセメントモルタル、ポリマーセメントモルタルあるいはポリマーモルタル(レジンモルタル)系断面修復材を用いる方法、欠損部分に型枠を組み立ててセメントスラリーやポリマーセメントスラリーを注入するプレパックドコンクリート工法、コンクリートを再打設する方法などがある。なお、ポリマーセメントモルタルに用いるセメント混和用ポリマーディスパージョンには、アクリル酸エステルポリマー、アクリル酸エステルとスチレンの共重合ポリマー、エチレン酢酸ビニルポリマー、スチレンブタジエンゴムラテックスなどの液状ポリマーや再乳化形粉末樹脂などが混入され、ポリマーモルタルには、エポキシ樹脂、メタクリル酸メチルモノマー、不飽和ポリエステル樹脂などが結合材として用いられる。
【０００６】
モルタル系材料を用いた断面修復材は比較的小規模の断面修復に使用され、１回当たりの塗り厚も壁面で最大２０〜４０ｍｍ程度および天井面で１０〜２０ｍｍ程度であり、はつり深さがこれを超える場合には多層塗りにより充填される。
一方、プレパックドコンクリート工法は厚みに関係なく大断面の修復に用いられる。
【０００７】
断面修復した後には、鉄筋コンクリートの更なる劣化を防止し、保護するために塗装材や表面被覆材が塗装される。塗装材にはアクリル樹脂系、アクリルウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系などの薄膜系の硬質塗料が使用され、下塗材(プライマー)と上塗材(塗装材)から構成される。一方、表面被覆材は柔軟エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、弾性ポリマーセメント系、ポリブタジエンゴム系、ポリウレタン樹脂系などの厚膜系の柔軟な被覆材が用いられ、下塗材(プライマー)、中塗材（表面被覆材）および上塗材(トップコート)から構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モルタル系断面修復材およびプレパックドコンクリート工法は共に以下の問題点を有する。
モルタル系断面修復材にはセメントモルタル、ポリマーセメントモルタルおよびポリマーモルタル系があるが、いずれも１回当たりの塗り厚が壁面で最大２０〜４０ｍｍ程度および天井面で１０〜２０ｍｍ程度に過ぎず、特に天井面などの断面修復の場合には、多層塗りを行わなければならないために施工効率が低い。また、塗工作業がすべてこてによるため、施工空間が狭い部位での材料運搬や材料配りなどに手間がかかり経済的ではない。
【０００９】
一方、プレパックドコンクリート工法は欠損部分の回りに所定の形状になるように型枠を組み立て、セメントスラリーやポリマーセメントスラリーを注入し、硬化後に脱型および仕上げを行う工法である。スラリー注入時の重量および圧力に耐えれるような型枠を組み立て、注入後に長期間の養生をとらなければならないことから、施工効率および経済性に劣るばかりではなく型枠内での注入状況が把握できないため、型枠を脱型するまでは施工精度の確認ができないという欠点もある。
【００１０】
断面修復した後に塗装される塗装材は、硬質で薄い塗膜であるため、塗装後にコンクリートにひび割れが発生した場合に追従できずに破断する。また、表面被覆材は、中塗材の主成分である樹脂の種類によってはひび割れ追従性、劣化因子の遮断性、耐久性などに劣る。
【００１１】
本発明者らは、上記問題を解決し、鉄筋コンクリートの欠損部を効率的かつ経済的に修復し、また鉄筋コンクリートの劣化を長期にわたって防止することを課題とした。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するため鋭意検討した結果、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤および膨張材を含有する組成物が極めて有用であり、これを鉄筋コンクリートの欠損部に塗布または吹付け、更に、アクリルゴム系組成物を塗布または吹き付ける補修工法が有効であることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明は、セメント１００重量部当たり、細骨材を５０〜２００重量部、有機繊維を０．０５〜２重量部、無機繊維を０．０５〜１重量部、ポゾランを１〜２０重量部、減水剤を０．０１〜２重量部及び膨張材を０．５〜１５重量部と水を含有させてフロー値を１４０〜２００に調整することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修用セメント組成物、前記の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法、および前記の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工し、該塗工物を硬化させた後、当該硬化物上に、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを構成成分として５０重量％以上含有する重合体からなる一液形アクリルゴム組成物、又はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質からなる二液形アクリルゴム組成物からなる被覆層を形成することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
１．補修用組成物
（１）組成物を構成する各成分
本発明における組成物は、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤および膨張材を含有する。
以下、各成分について説明する。
【００１４】
１）セメント
セメントとしては普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、超速硬化セメント、コロイドセメント、特殊セメントなどの土木建築業界で一般に使用されるものを用いることができる。これらは可使時間や硬化時間、要求性能などにより選択されるが、中でも特に入手が容易で、本発明の効果を十分に発揮することができるポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントなどが好ましい。なお、セメントは２種以上を混合して使用することもできる。
【００１５】
２）細骨材
好ましい細骨材は、川砂、硅砂、砕砂、色砂、有機あるいは無機系の各種軽量骨材、スラグ細骨材などの天然および人工細骨材等である。中でも入手が容易な川砂および硅砂が好ましく、この場合、粒子形状が球状に近く、吸水率の低いものが好ましい。なお、細骨材は種類、粒子径や粒度分布などが異なる２種以上を併用することもできる。
作業性の面から細骨材の粒子径は１７００μｍ以下が好ましく、添加量としてはセメント１００重量部当たり５０〜２００重量部（以下、単に部と略す）が好ましい。
【００１６】
３）有機繊維
有機繊維は組成物のひび割れ防止、曲げタフネスの改善などを目的に添加するものである。
好ましい有機繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ビニロンおよびアラミド繊維等である。なお、有機繊維は２種類以上を併用することもできる。繊維の分散性、組成物の添加水量の低減、ポンプ圧送性、施工性などの面から、有機繊維の繊維径は２０μｍが好ましく、繊維長については１０ｍｍ以下が好ましい。更に、既調合製品の製造時に収束繊維の散らばりを防止するために、収束性の高いものが好ましい。
有機繊維の添加量としてはセメント１００部当たり０.０５〜２部が好ましい。
【００１７】
４）無機繊維
無機繊維は本発明の組成物のチクソ性の改善などを目的に添加するものである。
好ましい無機繊維は、アスベスト、セピオライト繊維、パルプ、ガラス繊維、パリゴルスカイト、ハロイサイト、ボラストナイト、チタン酸カリウム繊維等である。なお、無機繊維は２種類以上を併用することもできる。
無機繊維の添加量としてはセメント１００部当たり０.０５〜１部が好ましい。
【００１８】
５）ポゾラン
ポゾランは本発明の組成物にチクソ性を付与するために添加されるもので、好ましい例としてフライアッシュ、高炉スラグまたはシリカフュームがある。その他、ライスハスクアッシュ、火山灰に代表される天然ポゾランも使用することができる。いずれもポゾラン活性を有するもので、組成物のチクソ性を改善する他に、組織を緻密化し、強度や水密性を向上させる。
ポゾランの添加量としてはセメント１００部当たり１〜２０部が好ましい。
【００１９】
６）減水剤
減水剤は本発明の組成物の水セメント比を低下させるために使用し、好ましい例としてリグニンスルホン酸塩系、ナフタリンスルホン酸塩系、メラミンスルホン酸塩系などの高性能減水剤がある。
減水剤の添加量としてはセメント１００部当たり０.０１〜２部が好ましい。
【００２０】
７）膨張材
膨張材は組成物の乾燥収縮を低減するために使用するものであり、好ましい例としてカルシウムサルホアルミネート、石膏および酸化カルシウムからなる膨張材、アルミン酸三カルシウムと石膏からなる膨張材などがある。
膨張材の添加量としてはセメント１００部当たり０.５〜１５部が好ましい。
【００２１】
更に、前記成分の他、必要に応じて組成物の性能を低下させない範囲で、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロール化合物からなる増粘剤、流動化剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、収縮低減剤、防凍剤、急結剤、硬化促進剤、遅延剤、発泡剤、防水剤、耐摩耗材、防水材、発泡剤、気泡剤、着色剤、セメント混和用ポリマーディスパージョンや再乳化形粉末樹脂などのセメント用混和剤、石灰石微粉末、活性カオリン、亜硝酸化合物なども混合することができる。
【００２２】
（２）配合および練混ぜ
本発明の補修用組成物を調製する方法は、セメント、細骨材、有機繊維、無機繊維、ポゾラン、減水剤、膨張材およびその他の所望成分を施工現場にて混合する方法と、製造工場にてあらかじめ上記各成分を混合し、既調合製品とする方法があり、原料の品質管理、計量精度や既調合製品の取扱いのし易さなどから、製造工場にて既調合製品とする後者の方法が好ましい。
【００２３】
本発明の補修用組成物は施工現場にてパン型モルタルミキサーなどを用いて水を練り混ぜる。既調合製品化されたものを所定量ミキサーに投入し、清浄な水を徐々に添加しながら練混ぜ、フロー値を１４０〜２００に調整した補修用組成物である。本発明においてフロー値とは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１(セメントの物理試験方法)に従って測定したモルタルの軟度を示す値である。補修用組成物のフロー値が１４０未満の場合には、施工性や下地への接着性に悪影響をおよぼし、一方、フロー値が２００を超えると、壁面や天井面に施工した組成物が垂れてしまったり、硬化時のひび割れが危惧される。
【００２４】
（３）施工方法
本発明の補修用組成物は、鉄筋コンクリートの補修面に塗工すればよく、具体的には、手で団子状にしたものを欠損部に充填し、こてで均す方法や、塗布、吹付けなどにより補修面に塗工することができる。特に、大断面欠損部の修復を行う場合には、吹付け施工が効果的である。
補修用組成物を吹付けにより施工する方法としては、パン型モルタルミキサーなどにより練混ぜられた補修用セメント組成物を、アジテーターホッパーなどを介してモルタル圧送ポンプにより圧送し、モルタルスプレーガンから圧縮空気により吹付ける。
吹付け施工時にはモルタル圧送ポンプ、アジテーターホッパー、モルタルホース、モルタルスプレーガン、エアコンプレッサーおよびエアホースを準備する必要がある。モルタル圧送ポンプにはスクイーズポンプ、スネークポンプなどがあるが、取扱いのし易さなどからスクイーズ式の圧送ポンプが好ましい。また、モルタルスプレーガンには平形ノズル(Ｐ形ノズル)と凸形ノズル（Ｔ形ノズル）(ＪＡＳＳ１５ 左官工事、日本建築学会)があるが、吹付ける組成物が収束し易い凸形ノズルが好ましい。なお、モルタルホースの長さは圧送距離により決定されるが、長距離を圧送する場合にはゴムホースよりも圧力損失の少ない鋼管ホースが好ましい。
補修用組成物を吹付け施工するための条件として、モルタルの圧送量０.１〜０.４ｍ3／時および圧縮空気の吐出量０.２〜０.８ｍ3／分程度が好ましい。
補修用組成物を鉄筋内部に吹付けて充填するには、下地に対して４５°の角度からノズルを鉄筋に極力近づけて吹付けを行い、平場面に吹き付ける場合には、下地に対してノズルを直角に、下地から１００〜２００ｍｍ程度離して吹き付ける。
【００２５】
２．アクリルゴム組成物
鉄筋コンクリートに本発明の補修用組成物を塗工し、該塗工物を硬化させた後、該硬化物上にアクリルゴム系組成物からなる被覆層を形成すると、更に鉄筋コンクリートの劣化を防止することができる。本発明のアクリルゴム系組成物には一液形と二液形があり、以下に説明する。
【００２６】
（１）一液形アクリルゴム組成物
本発明の一液形アクリルゴム組成物は、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを構成成分として、５０重量％以上含有する重合体からなるものである。
【００２７】
アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは耐アルカリ性が不良であり、炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下する。上記単量体の割合は５０重量％以上であり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が５０重量％を下回ると組成物の下地ひび割れ追従性、耐水性、耐アルカリ性などが低下し、９０重量％を越えると充分な強度の組成物が得られない場合がある。
【００２８】
本発明における重合体は当該（メタ）アクリレートに加えその他の単量体を共重合することも可能である。その他の単量体としてはスチレン、アクリロ二トリル、（メタ）アクリル酸、グリシジルメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、炭素数１〜３のアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また、組成物に難燃性を付与するために塩化ビニリデンを共重合することも可能である。
【００２９】
重合体の形態としては水性エマルションが好ましく、エマルション中の重合体の割合は３０〜７０重量％であることが好ましい。
また、得られる組成物を強靭にし、組成物表面の粘着性の低減、施工性を向上させるために組成物に充填材を配合することが好ましい。充填材の配合量は、重合体１００重量部に対して充填材を１００〜３００重量部配合することが好ましい。充填材の配合量が３００重量部を越えると組成物の伸び性能、防水性能などを損なう可能性がある。充填材としては珪砂、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、石膏、珪藻土、酸化チタン、普通ポルトランドセメント、アルミナセメントなどの水硬性材料などがあり、これらを単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。
アクリルゴム組成物の粘度は、施工方法により異なるが１０００〜５００００ｍＰａｓが好ましい。
その他の添加剤として、必要に応じて界面活性剤、粘度安定剤、消泡剤、レベリング剤、チクソ性改良剤、難燃剤などを添加することが可能である。
【００３０】
（２）二液形アクリルゴム組成物
本発明の二液形アクリルゴム組成物はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質からなるものである。
【００３１】
カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションは、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％含む共重合体がカチオン系および／またはノニオン系界面活性剤により水に乳化分散されたものである。
アルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは耐アルカリ性が不良であり、炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下する。上記単量体の割合は５０重量％以上であり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が５０重量％を下回ると組成物の下地ひび割れ追従性、耐水性、耐アルカリ性などが低下し、９０重量％を越えると充分な強度の組成物が得られない場合がある。
【００３２】
本発明における重合体は当該（メタ）アクリレートに加え、その他の単量体を共重合することも可能である。その他の単量体としてはスチレン、アクリロ二トリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジエン、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）クリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、炭素数１〜３のアルキル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また、組成物に難燃性を付与するために塩化ビニリデンを共重合することも可能である。
【００３３】
エマルションをカチオン化する方法としては、前記単量体をカチオン系界面活性剤の存在下で通常のエマルション重合法により製造する方法と、ノニオン系界面活性剤の存在下で通常のエマルション重合法により製造したエマルションにカチオン系界面活性剤を添加混合する方法がある。
本発明に使用するカチオン系界面活性剤としては、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、トリメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩、ジメチルオクチルアミン、ジメチルベンジルアミンなどの３級アミンなどがあるが、トリメチルステアリルアンモニウムクロライドのような４級アンモニウム塩が好ましい。更に、ノニオン系界面活性剤と併用することにより水硬性物質との混合時の作業性などの改良効果がある。
ノニオン系界面活性剤としては、重合安定性、機械的化学的安定性などが良好となるＨＬＢ１５以上のポリエチレンオキサイド系が好ましい。
界面活性剤の配合量は重合体１００重量部に対し、カチオン系およびノニオン系界面活性剤のそれぞれが０.１〜４重量％および０.５〜１０重量％であることが好ましい。界面活性剤の配合量が少ない場合にはエマルションの安定性が低下し、多い場合には組成物の乾燥性や耐水性を低下させる。
エマルションには必要に応じて消泡剤、成膜助剤、凍結防止剤などを添加することもできる。
【００３４】
無機質水硬性物質は普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、白色セメントなどの水硬性材料であり、これらを単独あるいは２種類以上組合わせて使用することができる。
カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルション１００重量部に対して、無機質水硬性物質１０〜２００重量部配合される。１０重量部に満たない場合には接着性や組成物の強度が低下し、２００重量部を越える場合には組成物の柔軟性が低下する。
また、装作業性の向上、組成物の強靭性付与、組成物表面の粘着性低減などを目的に、無機質水硬性物質に充填材として珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、酸化チタンなどの無機材料や、セピオライト、アスベスト、パルプなどのチクソ性改良剤を添加することも可能である。これらは単独あるいは２種以上を併用して使用することも可能である。
無機質水硬性物質１００重量部に対して、充填材は２００重量部以下が好ましい。２００重量部を越えると組成物のひび割れ追従性、水密性などを損なう可能性がある。
【００３５】
（３）施工方法
補修用組成物の硬化物上に好ましくは下塗材を塗布した後に、アクリルゴム系組成物からなる被覆層を塗布または吹付けにより形成し、最後にアクリルゴム系組成物からなる被覆層の保護および美観向上を目的に上塗材を塗布する。
下塗材には、水性あるいは有機溶剤系のエポキシ樹脂などを用い、１０〜２００μｍ程度の膜厚を有する。
上塗材には、水系、有機溶剤系あるいは無溶剤系のアクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などを主成分とする２０℃における伸び率が５０〜５００％および乾燥膜厚５０〜３００μｍの塗料が用いられる。
本発明におけるアクリルゴム組成物の形成膜厚は、１００〜５０００μｍの範囲内であり、はけ、ローラー、吹付けなどにより塗装される。
なお、アクリルゴム組成物の塗装時に、ポリエステル繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維などの繊維状織布を挿入することもできる。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において「％」は重量％を意味する。
【００３７】
○製造例
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維１部、アスベスト０.５部、フライアッシュ５部、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部およびカルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製した。
【００３８】
○実施例１
製造例で得られた補修用組成物を評価用の各下地に塗布し、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
本発明の組成物を用いると、天井面に対する良好な吹付け性、耐ひび割れ性および接着性を示した。
【００３９】
○実施例２
製造例のセメントを早強ポルトランドに、フライアッシュをシリカフュームに変更した補修用組成物を評価用の各下地に塗布し、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
本発明の組成物を用いると、天井面に対する良好な吹付け性、耐ひび割れ性および接着性を示した。
【００４０】
○評価方法
・厚塗り試験
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に規定される寸法１００×２００×２０ｍｍのモルタル板に、寸法７０×１５０×３０ｍｍの塩化ビニル製スペーサーを取付け、練混ぜた組成物を充填した。速やかにスペーサーを除去して、組成物塗装面を下に向けて２４時間放置し、組成物の剥がれ、落下の有無を目視にて観察した。
【００４１】
・吹付け試験
寸法３００×９００×３０ｍｍの市販のコンクリート舗道板に、φ１６ｍｍの異形鉄筋で組んだ格子を取り付けた。なお、格子の間隔は１００ｍｍおよび舗道板と鉄筋の間隔を３０ｍｍとした。スクイズポンプを用いて練混ぜた組成物を圧送し、圧縮空気により吹き付けた。吹付けは、コンクリート舗道板と鉄筋でできた空間内に充填し、単位時間当りに吹き付けた時の組成物の落下重量を吹付けた組成物の全重量で除してリバウンド率を求めた。また、２４時間後に充填状況と落下の有無を目視観察した。
【００４２】
・ひび割れ性試験
寸法３００×９００×３０ｍｍ市販のコンクリート舗道板に練混ぜたモルタル板を厚み１０ｍｍで塗布し、２３℃、６０％で７日間養生した後のひび割れの有無を目視により観察した。
【００４３】
・接着試験
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に規定される寸法７０×７０×２０ｍｍのモルタル板に、練混ぜた組成物を厚み１０ｍｍで塗布し、２８日密封養生(２３℃、９０％)後に接着強さを測定した。
【００４４】
【表１】
○比較例１
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維１部、アスベスト０.０２部（所定量に対して不足）、フライアッシュ０.５部（所定量に対して不足）、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部、カルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製し、実施例１と同様に評価した。それらの結果を表１に示す。
比較例１の組成物においては、天井面に対する厚塗り性および吹付け時の充填性が不良であった。
【００４６】
〇比較例２
普通ポルトランドセメント１００部、６号珪砂１７５部、ポリプロピレン繊維３部（所定量に対して過剰）、アスベスト０.５部、フライアッシュ５部、メラミンスルホン酸塩系高性能減水剤０.３部、カルシウムサルホアルミネート系膨張材５部を常法に従い混合し、更に、フロー値が１７０となるように水を添加して補修用組成物を調製し、実施例１と同様に評価した。それらの結果を表１に示す。
比較例２の組成物においては、天井面に対する厚塗り時および吹付け時の落下はなかったが、充填性および接着性が不良であった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の補修用組成物は、鉄筋コンクリートの欠損部を効率的かつ経済的に修復するのに有用であり、以下の特長を有する。
・壁面や天井面に厚吹き施工が可能である。
・吹き付け時の鉄筋裏への充填性に優れている。
・可使時間が長く、かつ強度発現性に優れている。
・長距離圧送が可能である。
・コンクリート下地への接着性が良好である。
・吹き付け時のリバウンドが少ないため経済的である。
したがって、本発明の補修用組成物を用いる本発明の工法は、上記の特長を有しており、大幅な工期の短縮を可能とする。
また、補修面にアクリルゴム組成物からなる被覆層を更に形成させると鉄筋コンクリートの劣化を長期にわたって防止し、保護することができる。
Claims (3)
- セメント１００重量部当たり、細骨材を５０〜２００重量部、有機繊維を０．０５〜２重量部、無機繊維を０．０５〜１重量部、ポゾランを１〜２０重量部、減水剤を０．０１〜２重量部及び膨張材を０．５〜１５重量部と水を含有させてフロー値を１４０〜２００に調整することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修用セメント組成物。
- 請求項１記載の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法。
- 請求項１記載の補修用セメント組成物を鉄筋コンクリートの補修面に塗工し、該塗工物を硬化させた後、当該硬化物上に、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを構成成分として５０重量％以上含有する重合体からなる一液形アクリルゴム組成物、又はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質からなる二液形アクリルゴム組成物からなる被覆層を形成することを特徴とする鉄筋コンクリートの補修工法。
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