JP4629501B2 - クラックの補修方法 - Google Patents

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本発明は、セメント系材料を用いた構築物や成型品に発生したクラックに接着剤を充填して補修する方法に関するものである。
この種の補修方法として、特許文献1に開示されたものが知られている。
ここに開示されている発明は、発見が困難な微細クラックから0.5mm程度の幅のひび割れの補修方法に関するものであり、浸透性を有する二液型エポキシ接着剤をロールコーターやハケを用いてクラック上に重ね塗りすることによって、クラック内に接着剤を充填させる構成を採用している。
しかしながら、エポキシ樹脂はその浸透力によって躯体内に吸収されるため、硬化する際に目減りが生じる。そのため、接着不良部分や充填した開口部の表面に凹部や段部が生じてしまうから、これを防止するために時間を空けて何度も接着剤の塗布をくり返す必要がある。その回数はクラックの大きさなどによって相違する。したがって、補修に手間と時間が掛かることになる。
この方法によって補修を行うと、クラックの開口部に接着剤が直接露出するから、本体とクラック発生部とが異なる色合いになる場合が多く、外側に化粧仕上げが必要となる場合も多くなる。
クラック幅が大きい場合には多量の接着剤が充填されるため、それだけ硬化時に接着剤の収縮も大きくなり、この収縮が他の部分に別のクラックを誘発させるおそれもある。
特開2002−121901号公報
本発明は、セメント系材料を用いた構築物や成型品に発生したクラックに接着剤を充填するクラック補修方法において、クラック内に骨材の充填密度を高くして接着剤を充填させることを課題としたものである。
この技術的課題を解決する第一の技術的手段は、(イ)クラックの表面から浸透性の樹脂液を塗布し、(ロ)この樹脂液が硬化する前に、(ハ)クラック幅より小さい粒径の骨材を混合してパテ状とした一液性湿気硬化型樹脂接着剤をクラックの開口部の外側に肉盛り状態に塗着させること、である。
第二の技術的手段は、上記のパテ状の接着剤を塗布する前にクラック幅より小さい粒径の骨材をクラック内へ押し込むこと、である。
また、第三の技術的手段は、浸透性の樹脂液として一液型又は二液型の熱硬化性樹脂接着剤を使用することである。
第一の技術的手段において、クラックの表面に塗布された浸透性の樹脂液は、その毛細管張力によってクラック内に浸透していき、クラック内側の表面に「濡れ」の状態を発生させると同時に本体内へ浸透していく。
この樹脂液が硬化する前に、クラック幅より小さい粒径の骨材を混合してパテ状とした樹脂接着剤をクラックの開口部の外側に塗着させると、接着剤は先に塗布されている溶液に続いて本体に浸透していくことになる。
この接着剤に混合されている骨材はクラック幅より小さい粒径のものであるから、接着剤の浸透に伴って骨材はクラック内へ導かれていく。骨材はクラック内に入ることができても構築物などの本体内へは浸透できないため、順次クラック内に滞留させられるが、接着剤は毛細管張力を利用して引き続き浸透していくことになる。
パテ状の樹脂接着剤は、一液性湿気硬化型のものであるから、外気と接触している表面が最初に硬化してその硬化膜が湿気の内部への進入を遅らせることになるから、内部の接着剤の硬化がそれだけ遅くなり、しかも、接着剤はクラックの開口部の外側に肉盛り状態に塗着されているから、浸透時間を長く確保して骨材のクラックへの確実な充填を行わせる。
したがって、図1に示したように、肉盛りされた接着剤2(一点鎖線参照)は徐々に吸収されていき、クラック1内における骨材3の充填密度を高めながら接着剤が充填され、実線で示した状態で硬化することになる。
養生後、クラックの外側で硬化している接着剤を除去することによって補修作業が完了する。
第二の技術的手段においては、クラックの表面に塗布した浸透性の樹脂液が硬化する前に、クラック幅より小さい粒径の骨材をクラック内へ押し込むのであるが、クラックの表面に「濡れ」が発生していることと、骨材の粒径が極めて微細であることが相まって、骨材をクラック内に直接充填させることができる。
クラック幅が大きい場合には、パテを形成するために混合させた骨材だけでは不足する場合があるから、予めクラック内に骨材を押し込んでおくことによってこれを補うことが望ましい。
その外側にパテ状の接着剤が肉盛り状態に塗着されるから、接着剤は、その毛細管張力によってすでに充填されている骨材層内へと浸透して行くと共に骨材をさらに深部へと導き、やがて先に塗布されて未硬化の状態にある樹脂液と一体化することになる。
したがって、この技術的手段においても、長い浸透時間を確保して、クラック内における骨材の充填密度を高くしたまま接着剤を充填させることができる。
なお、骨材の押し込みによって樹脂液の乾燥が早まる可能性がある場合には、再度樹脂液を塗布することが望ましい。
浸透性の樹脂液としては、一液型又は二液型の熱硬化型樹脂接着剤を使用することが望ましい。この種の樹脂接着剤としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、変成シリコーン樹脂などからなる接着剤を好適に使用することできる。この樹脂液は、刷毛、筆、スポイトなどを利用して塗布することができる。
骨材を混合してパテ状とする樹脂接着剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、変成シリコーン樹脂、変成シリコーン・エポキシ樹脂などからなる接着剤を好適に使用することできる。この接着剤を塗着するに際しては、筆、ヘラ、吐出具などを使用することができる。
また、骨材としては、フライアッシュ、セメント、シリカフューム、珪砂、セラミック粉、シラスバルーン、消石灰、炭酸カルシウム、マイカ、アルミナなどを好適に使用することができる。
骨材の粒径は、クラック幅に応じて選択する必要がある。0.2mm以下のクラック幅の場合には、平均粒径20μ以下の微細粉体を使用し、0.2mm以上のクラック幅の場合には平均粒径100μ以下の微細粉体を使用することが望ましい。
球形の骨材を使用すると、クラックへの充填と接着剤の毛細管張力を利用した浸透とを円滑に行わせることができる。
なお、これらの骨材を直接クラックへ押し込む場合には、指で直接押し込む他、ヘラや刷毛などの道具を使用することができる。
骨材は、構造体や成型品の色彩を参酌して決定することが望ましい。通常のコンクリート構築物や成型品の場合には、フライアッシュやセメントを使用するとよい。
この骨材を混合させる樹脂接着剤との配合比は、樹脂100質量部に対して50質量部から1000質量部の範囲で選択すると、塗着作業の作業性がよい、とりわけ100〜300質量部の範囲で混合させると、塗着作業を最も円滑に行うことができる。
クラック内に骨材の充填密度を高くして接着剤を充填させられる結果、クラックに充填する接着剤を目立たせることなく自然な状態で補修することができる。
また、パテ状の接着剤は肉盛りして塗着されているため、接着剤を追加塗布しなくても徐々にクラック内へ供給され、作業効率も極めて高くすることができる。
本発明に係る下記の実施例は、40mm×40mm×80mmのモルタル5、5を図2に示したように幅約0.05mm、約0.2mm及び0.5mmのクリアランスを設けて重ね合わせ、周囲をテープ6で固定して人工クラック7を形成した(図2参照)。後述する方法によってクラックの補修を施工した後、20℃7日間養生して接着試験を行なった。
最初に、一液湿気硬化型エポキシ樹脂(商品名:ボンドユニエポ01−コニシ株式会社製)を人工クラックに沿って塗布した。樹脂は、毛細管張力によってクラック内に浸透していった。この樹脂が乾燥する前に、予めこの樹脂100質量部に対して骨材として平均粒径約20μのフライアッシュ(商品名:ファイナッシュ−四電ビジネス株式会社製)150質量部を配合させてパテ状にした組成物を筆で塗着して厚さ約3mmの高さに肉盛りした。
骨材として、フライアッシュの代わりに普通ポルトランドセメント(太平洋セメント株式会社製)を用いる以外は、実施例1と同様とする。
骨材としてフライアッシュの代わりに急結セメント(ボンドQクリート(N)−コニシ株式会社製)を用いる以外は、実施例1と同様とする。
一液湿気硬化型エポキシ樹脂の代わりに低粘度二液型エポキシ樹脂(商品名:ボンドE810L−コニシ株式会社製)を用いる以外は、実施例1と同様とする。
上記の一液湿気硬化型エポキシ樹脂を人工クラックに沿って塗布し、10分後に前記フライアッシュをクラックに押しつけて擦り込んだ。予めこの樹脂100質量部に対して前記のフライアッシュ150質量部を配合させてパテ状にした組成物を筆で塗着して厚さ約3mmの高さの肉厚とした。

なお、この実施例については、0.2mm及び0.5mm幅の人工クラッについて適用している。
上記の実施例に対し、前記の低粘度二液型エポキシ樹脂を人工クラックに沿って塗布し、この樹脂が乾燥する前に、予めこの樹脂100 質量部に対して骨材として平均粒径約20μのフライアッシュ150質量部を配合させてパテ状にした組成物を筆で塗着して厚さ約3mmの高さに肉盛りしたものを比較例1とした。
また、人工クラックに対し、上記低粘度二液型エポキシ樹脂を1回のみ塗布したものを比較例2、3回塗布したものを比較例3、6回塗布したものを比較例4とした。
接着試験は、幅0.2mmの人工クラックについて実施した。 塗布した側を下面にして、JIS A6024に記載の接着性試験(モルタル曲げ接着試験)を行った。
◎:接着強さが3N /mm2 以上で、 モルタルの材料破壊部分が下面から5mm以上。
○:接着強さが3N /mm2 以上、又はモルタルの材料破壊部分が下面から5mm以上。
×:接着強さが3N /mm2 以下で、モルタルの材料破壊部分が下面から5mm以下。
補修の施工性については、工程数と容易な施工かどうかについて評価した。
◎:2工程以下で塗布でき且つ接着剤の軽量・混合などの複雑な工程がない。
○:3工程で塗布でき且つ接着剤の軽量・混合などの複雑な工程がない。又は2工程以下で塗布できるが接着剤の軽量・混合などの複雑な工程がある。
×:4工程以上で塗布できる。又は3工程で塗布できるが接着剤の軽量・混合などの複雑な工程がある。
充填性については、クラックを確実に充填して防水できているかどうかを、各幅の人工クラックの補修について実施した。
◎:均一に途切れることなく充填されている。
○:表面の目減りが殆どない。
×:均一に充填されていない。
また、外観については、施工方法終了後にクラックの補修部位が目立つか否かを評価した。
◎:目立たない。
○:殆ど目立たない。
×:目立つ。
上記の試験結果を示すと、次のようになった。
項 目 施工性 充填性 接着性 外 観
クラック幅 0.05 0.2 0.5
実施例1 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎
実施例2 ◎ ○ ◎ ○ ◎ ○
実施例3 ◎ ○ ◎ ○ ◎ ○
実施例4 ○ ○ ○ ○ ◎ ◎
実施例5 ◎ − ○ ◎ ◎ ◎
比較例1 ○ ○ ○ ○ ○ ◎
比較例2 ○ × × × × ×
比較例3 × − × − × ×
比較例4 × ○ × × × ×
以上の結果から、実施例1〜5は、いずれの比較例に対しても優位性を認めることができた。
肉盛りした接着剤の吸収状態を示す断面図 人工クラックの斜視図
符号の説明
1クラック、 2接着剤、 3骨材、 5モルタル、 6人工クラック、 7テープ

Claims (4)

  1. セメント系材料を用いた構築物や成型品に発生したクラックに接着剤を充填して補修する方法において、クラックの表面から浸透性の樹脂液を塗布し、この樹脂液が硬化する前に、クラック幅より小さい粒径の骨材を混合してパテ状とした一液性湿気硬化型接着剤をクラックの開口部の外側に肉盛り状態に塗着させるクラックの補修方法。
  2. パテ状の接着剤を塗布する前にクラック幅より小さい粒径の骨材をクラック内へ押し込む請求項1に記載のクラックの補修方法。
  3. 骨材を押し込んだ直後に樹脂液を再度塗布する請求項2に記載のクラックの補修方法。
  4. 浸透性の樹脂液が一液型又は二液型の熱硬化型樹脂接着剤である請求項1、2又は3に記載のクラックの補修方法。
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