JP4634213B2 - Alumina cement composition and repair method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリート構造物の補修、特に硫酸により劣化を受けた下水処理施設のコンクリート構造物の補修などに使用するアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法に関する。   The present invention relates to an alumina cement composition used for repairing a concrete structure, particularly repairing a concrete structure in a sewage treatment facility that has been deteriorated by sulfuric acid, and a repair method using the same.
下水処理施設におけるコンクリート構造物は、下水中で発生する硫酸還元細菌の影響で硫酸が発生しコンクリートが侵食され、さらに内部の鉄筋の腐食で錆による膨張圧が生じ、コンクリートにひび割れ、浮きが発生し、コンクリート片のはく落などが起きている。このような下水処理施設での補修工法としては、劣化部をウォータージェットにより除去し断面修復してから樹脂ライニングを行う方法が多く実施されている。これに用いる断面修復材は、高炉水砕スラグにポリマーを配合した材料(特許文献1)、アルミナセメントからなる材料(特許文献2、3)、高炉水砕スラグやシリカフュームなどの微粉末を多量に混和したセメントモルタルが使用されている(特許文献4)。また、アルミナセメントと高炉スラグ微粉末を用いた材料で、5μm以下のアルミナセメント粒子を25重量%以下とし、リチウム塩を含有する材料が提案されている(特許文献5)。
特開平03−290348号公報 特開2003−89565号公報 特開2004−292245号公報 特開2000−128618号公報 特開2002−293603号公報
In concrete structures in sewage treatment facilities, sulfuric acid is generated due to the effect of sulfate-reducing bacteria generated in the sewage, and the concrete is eroded. In addition, corrosion of the internal reinforcing bars creates rust expansion pressure, which causes cracks and floats in the concrete. However, the concrete pieces are peeled off. As a repair method in such a sewage treatment facility, a method of removing a deteriorated portion with a water jet and repairing a cross section and then performing resin lining is often performed. The cross-sectional restoration material used for this is a material containing a polymer blended with blast furnace granulated slag (Patent Document 1), a material made of alumina cement (Patent Documents 2 and 3), and a large amount of fine powder such as blast furnace granulated slag and silica fume. Mixed cement mortar is used (Patent Document 4). Further, a material using alumina cement and blast furnace slag fine powder, and a material containing 5 μm or less of alumina cement particles of 25 μ% or less and containing a lithium salt has been proposed (Patent Document 5).
Japanese Patent Laid-Open No. 03-290348 JP 2003-89565 A JP 2004-292245 A JP 2000-128618 A JP 2002-293603 A
しかしながら、硫酸によるコンクリート構造物の劣化は、セメントの水和で生じる水酸化カルシウムと硫酸が反応することで進行するため、通常のポルトランドセメントを用いた補修材料では樹脂ライニングにわずかなピンホールが存在すれば長期的な耐久性は望めないという課題があった。また、下水処理施設には、湿度が低く風通りのよい開放されたピットや水路なども存在し、冬季の寒い時期の施工では、セメントの凝結時間が遅れるため初期収縮ひび割れが発生しやすいという課題があった。さらに、微粉末を多量に混和した材料は、自己収縮がポリマーセメントよりも大きく、冬季に限らず初期ひび割れが発生しやすいという課題があった。
本発明者らは、前記課題を解決するため、特定のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法を提供する。
However, the deterioration of concrete structures due to sulfuric acid proceeds due to the reaction of calcium hydroxide and sulfuric acid generated by cement hydration, so there is a slight pinhole in the resin lining in repair materials using ordinary Portland cement. Then, there was a problem that long-term durability could not be expected. In addition, sewage treatment facilities have open pits and waterways with low humidity and good wind passage, and in the cold season of winter, the setting time of cement is delayed, so initial shrinkage cracks are likely to occur. was there. Furthermore, the material mixed with a large amount of fine powder has a problem that self-shrinkage is larger than that of polymer cement, and initial cracks are likely to occur not only in winter.
In order to solve the above problems, the present inventors provide a specific alumina cement composition and a repair method using the same.
すなわち、本発明は、(1)アルミナセメント、ポゾラン物質、および繊維長が2〜15mmでアスペクト比が300〜1000の高分子繊維、ならびに流動化剤および骨材を含有するアルミナセメント組成物、(2)リチウム塩を含有する(1)のアルミナセメント組成物、()リン、ホウ酸、および有機酸の中から選ばれた少なくとも1種のリチウム塩である()のアルミナセメント組成物、()吸水防止剤を含有する(1)〜()のいずれかのアルミナセメント組成物、()セメント混和用ポリマーを含有する(1)〜()のいずれかのアルミナセメント組成物、(6)(1)〜()のいずれかのアルミナセメント組成物を用いるコンクリート構造物の補修工法、である。 That is, the present invention provides (1) an alumina cement composition containing an alumina cement, a pozzolanic material, a polymer fiber having a fiber length of 2 to 15 mm and an aspect ratio of 300 to 1000, a fluidizing agent and an aggregate , 2) alumina cement composition containing the lithium salt (1), (3) phosphorus, alumina cement compositions of boric acid, and at least one lithium salt selected from among organic acids (2) ( 4 ) The alumina cement composition according to any one of (1) to ( 3 ) containing a water absorption inhibitor, ( 5 ) The alumina cement composition according to any one of (1) to ( 4 ) containing a polymer for admixture with cement (6 ) A repair method for a concrete structure using the alumina cement composition according to any one of (1) to ( 5 ).
本発明のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法により、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れ、長期耐久性の良好な下水処理施設などのコンクリート構造物の補修を行うことが可能となる。   With the alumina cement composition of the present invention and the repair method using the same, it is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, sulfuric acid resistance, etc., such as sewage treatment facilities with good long-term durability. It becomes possible to repair concrete structures.
以下、本発明を詳細に説明する。     Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明で使用するアルミナセメントとは、モノカルシウムアルミネートを主要鉱物として含有するクリンカー粉砕物から得られるものであり、例えば、アルミナセメント1号やアルミナセメント2号などが使用できる。アルミナセメントの粉末度は、水和活性の点で2000〜8000cm/gが好ましい。また、アルミナセメントの粒度調整を行い、粒子径5μm以下の粒子を全体の30質量%未満としたものが硬化するときの収縮が小さくなるので好ましい。 The alumina cement used in the present invention is obtained from a clinker pulverized product containing monocalcium aluminate as a main mineral. For example, alumina cement 1 or alumina cement 2 can be used. The fineness of the alumina cement is preferably 2000 to 8000 cm 2 / g in terms of hydration activity. Moreover, the particle size of the alumina cement is adjusted, and particles having a particle diameter of 5 μm or less and less than 30% by mass are preferable because shrinkage when cured is reduced.
本発明で使用するポゾラン物質とは、アルカリ刺激によりポゾラン活性を示す物質であり、アルミナセメントと併用することで、水和物の相転移による強度低下を抑制する目的や、施工時のモルタルのダレ抵抗性を向上させる目的で使用するものである。例えば、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、転炉スラグ、シリカフューム、およびフライアッシュなどが挙げられる。
ポゾラン物質の粉末度は、水和活性の点でブレーン比表面積3000cm/g以上が好ましい。
ポゾラン物質の使用量は、通常、アルミナセメント100質量部に対して80〜200質量部が好ましく、100〜150質量部がより好ましい。なお、シリカフュームは、アルミナセメント100質量部に対して1〜10質量部が好ましい。
The pozzolanic substance used in the present invention is a substance that exhibits pozzolanic activity by alkali stimulation, and is used in combination with alumina cement for the purpose of suppressing strength reduction due to phase transition of hydrate, and dripping of mortar during construction. It is used for the purpose of improving resistance. Examples include blast furnace granulated slag, blast furnace slow-cooled slag, converter slag, silica fume, fly ash, and the like.
The fineness of the pozzolanic material is preferably a brain specific surface area of 3000 cm 2 / g or more in terms of hydration activity.
Usually, the amount of the pozzolanic material is preferably 80 to 200 parts by mass, more preferably 100 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. Silica fume is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of alumina cement.
本発明で使用する繊維長が2〜15mmでアスペクト比が300〜1000の高分子繊維とは、アルミナセメントが硬化するときの収縮で入る大きなひび割れを抑制するために使用するもので、ひび割れ応力を分散する効果がある。繊維長やアスペクト比がこの範囲を外れた高分子繊維を使用すると、モルタルの流動性を阻害し良好なひび割れ抵抗性が得られない。
高分子繊維の種類としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維などが挙げられる。特に限定されるものではないが、これらの中でモルタル中における繊維の付着力が比較的優れるビニロン繊維やアクリル繊維の使用が好ましい。
高分子繊維の使用量は、特に限定されるものではないが、アルミナセメントとポゾラン物質と骨材の合計100質量部に対して0.02〜0.6質量部が好ましく、0.07〜0.4質量部がより好ましい。0.02質量部未満では、ひび割れ抑制効果が少なく、0.6質量部を超えるとモルタルの流動性に影響する場合がある。
The polymer fiber having a fiber length of 2 to 15 mm and an aspect ratio of 300 to 1000 used in the present invention is used to suppress a large crack that enters due to shrinkage when the alumina cement is hardened. There is an effect to disperse. If a polymer fiber whose fiber length or aspect ratio is out of this range is used, the fluidity of the mortar is hindered and good crack resistance cannot be obtained.
Examples of the polymer fiber include vinylon fiber, polypropylene fiber, acrylic fiber, and nylon fiber. Although not particularly limited, it is preferable to use vinylon fibers or acrylic fibers, which have relatively good fiber adhesion in mortar.
The amount of the polymer fiber used is not particularly limited, but is preferably 0.02 to 0.6 parts by mass, and 0.07 to 0 parts per 100 parts by mass in total of the alumina cement, the pozzolanic material, and the aggregate. More preferably, 4 parts by mass. If it is less than 0.02 parts by mass, the effect of suppressing cracking is small, and if it exceeds 0.6 parts by mass, it may affect the fluidity of the mortar.
本発明で使用する流動化剤とは、モルタルに適度な流動性を与える目的で使用するものである。例えば、ポリカルボン酸系化合物、メラミン系化合物、リグニンスルホン酸系化合物、ナフタレンスルホン酸系化合物などが挙げられる。特に限定されるものではないが、これらの中で、適当な流動性を与え、強度発現性に影響し難い点でポリカルボン酸系化合物、メラミン系化合物の使用が好ましい。
流動化剤の使用量は、アルミナセメント100質量部に対して0.01〜1質量部が好ましく、0.05〜0.5質量部がより好ましい。0.01質量部未満では、適度な流動性が得られ難く、1質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
The fluidizing agent used in the present invention is used for the purpose of imparting appropriate fluidity to the mortar. Examples thereof include polycarboxylic acid compounds, melamine compounds, lignin sulfonic acid compounds, naphthalene sulfonic acid compounds, and the like. Of these, the use of polycarboxylic acid compounds and melamine compounds is preferred because they provide appropriate fluidity and hardly affect strength development.
The amount of the fluidizing agent used is preferably 0.01 to 1 part by mass and more preferably 0.05 to 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. If it is less than 0.01 part by mass, it is difficult to obtain an appropriate fluidity, and if it exceeds 1 part by mass, strength development may be affected.
本発明に使用するリチウム塩とは、特に限定されるものではないが、中でもリン酸、ホウ酸、および有機酸の中から選ばれた少なくとも1種のリチウム塩が好ましい。リチウム塩は、低温時において硬化を促進するために使用するものであり、例えば、リン酸のリチウム塩としては、リン酸二水素リチウム、リン酸リチウムなどが挙げられ、ホウ酸のリチウム塩としては、メタホウ酸リチウム、四ホウ酸リチウムなどが挙げられ、有機酸のリチウム塩としては、クエン酸リチウムなどが挙げられ、これ以外のリチウム塩、例えば、ケイ酸、硫酸、炭酸、硝酸のリチウム塩と比べ、良好な作業性が得られる。上記リチウム塩は、無水物および水和物いずれの形態でも使用可能であり、固体の粉末でも水溶液としても使用可能である。
上記リチウム塩の使用量は、アルミナセメント100質量部に対して0.02〜3質量部が好ましく、0.1〜2質量部がより好ましい。0.02質量部未満では硬化を促進させる効果が小さく、3質量部を超えるとハンドリング時間が短くなりすぎる場合がある。
The lithium salt used in the present invention is not particularly limited, but among these, at least one lithium salt selected from phosphoric acid, boric acid, and organic acid is preferable. Lithium salts are used to promote curing at low temperatures. Examples of lithium salts of phosphoric acid include lithium dihydrogen phosphate and lithium phosphate. Examples of lithium salts of boric acid include Lithium metaborate, lithium tetraborate, etc., and lithium salts of organic acids include lithium citrate, and other lithium salts such as silicic acid, sulfuric acid, carbonic acid, nitric acid lithium salts In comparison, good workability can be obtained. The lithium salt can be used in the form of either an anhydride or a hydrate, and can be used as a solid powder or an aqueous solution.
0.02-3 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of alumina cement, and, as for the usage-amount of the said lithium salt, 0.1-2 mass parts is more preferable. If it is less than 0.02 parts by mass, the effect of promoting curing is small, and if it exceeds 3 parts by mass, the handling time may be too short.
本発明で使用する吸水防止剤とは、硬化したモルタルの吸水性を低下させる目的で使用するものであり、水分中に溶け込んでいる硫酸イオンの浸透を抑制する効果がある。例えば、ステアリン酸カルシウムなどの高級脂肪酸系化合物や、パラフィン、アルキルアルコキシシランなどのシラン類が挙げられる。特に限定されるものではないが、これらの中で、モルタルの流動性と撥水効果の点でシラン系吸水防止剤の使用が好ましい。
吸水防止剤は、液状および粉末状いずれの形態でも使用できるが、予め他の材料とプレミックスできる粉末状の吸水防止剤の使用が好ましい。
吸水防止剤の使用量は、アルミナセメント100質量部に対して、固形分換算で0.2〜8質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。0.2質量部未満では、硫酸イオンの浸透抑制効果が少なく、8質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
The water absorption inhibitor used in the present invention is used for the purpose of lowering the water absorption of the cured mortar, and has an effect of suppressing permeation of sulfate ions dissolved in moisture. Examples thereof include higher fatty acid compounds such as calcium stearate, and silanes such as paraffin and alkylalkoxysilane. Although not particularly limited, among these, the use of a silane-based water absorption inhibitor is preferred in terms of mortar fluidity and water repellency.
The water absorption inhibitor can be used in either liquid or powder form, but it is preferable to use a powder water absorption inhibitor that can be premixed with other materials in advance.
The amount of the water absorption inhibitor used is preferably 0.2 to 8 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. If it is less than 0.2 parts by mass, the effect of suppressing the permeation of sulfate ions is small, and if it exceeds 8 parts by mass, strength development may be affected.
本発明で使用するセメント混和用ポリマーとは、JIS A 6203で規定されているセメント混和用のポリマー(ポリマーディスパージョン)であり、中性化、塩害、凍害などの耐久性を向上させ、モルタルの付着強度、曲げ強度、引張強度などの特性を改善する目的で使用する。
例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、および天然ゴムなどのゴムラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体、およびスチレン・アクリル酸エステル共重合体やアクリロニトリル・アクリル酸エステルに代表されるアクリル酸エステル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂に代表される液状ポリマーなどが挙げられ、これらの1種または2種以上が使用できる。
セメント混和用ポリマーの使用量は、アルミナセメント100質量部に対して固形分換算で1〜20質量部が好ましく、3〜10質量部がより好ましい。1質量部未満では耐久性を向上させる効果が少なく、20質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
The cement-mixing polymer used in the present invention is a cement-mixing polymer (polymer dispersion) defined in JIS A 6203, which improves durability such as neutralization, salt damage, frost damage, etc. Used to improve properties such as adhesion strength, bending strength, and tensile strength.
For example, rubber latex such as acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, and natural rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyacrylic ester, vinyl acetate vinyl versatate copolymer, and styrene-acrylic Examples include acid ester copolymers, acrylic ester copolymers typified by acrylonitrile / acrylic acid esters, epoxy resins, liquid polymers typified by unsaturated polyester resins, and the like. Can be used.
The amount of the cement-mixing polymer used is preferably 1 to 20 parts by mass and more preferably 3 to 10 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. If it is less than 1 part by mass, the effect of improving the durability is small, and if it exceeds 20 parts by mass, the strength development may be affected.
本発明で使用する骨材としては、特に限定されるものではないが、耐酸性を有する骨材の使用が好ましい。例えば、珪石骨材、アルミナ骨材、ムライト骨材、シャモット骨材、炭化珪素骨材などが挙げられる。
骨材の使用量は、アルミナセメントとポゾラン物質の合計100質量部に対して、0〜250質量部が好ましく、250質量部を超えると流動性や付着強度が低下する傾向がある。また、2mm以下の薄塗りをする場合は骨材を含まないペーストを使用し、2mmを超える厚みの場合は骨材を含むモルタルやコンクリートを使用することが好ましい。
The aggregate used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use an aggregate having acid resistance. Examples thereof include quartzite aggregate, alumina aggregate, mullite aggregate, chamotte aggregate, silicon carbide aggregate, and the like.
The amount of the aggregate used is preferably 0 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the alumina cement and the pozzolanic material, and if it exceeds 250 parts by mass, the fluidity and adhesion strength tend to decrease. Further, when a thin coating of 2 mm or less is used, it is preferable to use a paste that does not contain aggregate, and when the thickness exceeds 2 mm, it is preferable to use mortar or concrete containing aggregate.
本発明のアルミナセメント組成物では、品質に悪影響を与えない範囲でAE剤、増粘剤、発泡剤、凝結遅延剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、防水剤、抗菌剤などの各種添加剤を併用することができる。   In the alumina cement composition of the present invention, various kinds of agents such as AE agent, thickener, foaming agent, setting retarder, rust inhibitor, antifreeze agent, shrinkage reducing agent, waterproofing agent, antibacterial agent, etc., as long as quality is not adversely affected Additives can be used in combination.
本発明のアルミナセメント組成物を用いたコンクリート構造物の補修では、特に限定されるものではなく、ミキサーで練り混ぜたモルタルをコテで塗っても良く、型枠を作りその内部に充填しても良く、さらに、圧縮空気を用いてモルタルを吹き飛ばす吹付けで施工しても良い。   The repair of the concrete structure using the alumina cement composition of the present invention is not particularly limited, and mortar kneaded with a mixer may be applied with a trowel, or a mold may be formed and filled in the interior. Moreover, you may construct by spraying which blows off mortar further using compressed air.
以下、実施例で詳細に説明する。   Examples will be described in detail below.
アルミナセメント100質量部に対して表1に示す量のポゾラン物質を加えた配合物を調製し、この配合物100質量部に対して骨材170質量部加えドライモルタルとし、このドライモルタル100質量部に対して流動化剤0.2質量部、高分子繊維A0.2質量部を加えアルミナセメント組成物を調製した。このアルミナセメント組成物100質量部に対して水を14.5質量部加えたモルタルのフロー、始発時間、初期ひび割れ抵抗性、圧縮強度、耐硫酸性を測定した。その結果を表1に示す。   A formulation in which the amount of pozzolanic material shown in Table 1 was added to 100 parts by mass of alumina cement was prepared, and 170 parts by mass of aggregate was added to 100 parts by mass of this formulation to obtain dry mortar. 100 parts by mass of this dry mortar An alumina cement composition was prepared by adding 0.2 parts by mass of a fluidizing agent and 0.2 parts by mass of polymer fiber A. The flow, initial time, initial crack resistance, compressive strength, and sulfuric acid resistance of mortar obtained by adding 14.5 parts by mass of water to 100 parts by mass of this alumina cement composition were measured. The results are shown in Table 1.
(使用材料)
アルミナセメント:アルミナセメント1号、市販品
ポゾラン物質A:高炉水砕スラグ微粉末、ブレーン比表面積7000cm/g、市販品
ポゾラン物質B:フライアッシュ、ブレーン比表面積4500cm/g、市販品
ポゾラン物質C:シリカフューム、平均粒子径0.1〜0.2μm、市販品
流動化剤:メチロールメラミン系化合物、市販品
高分子繊維A:ビニロン繊維、繊維長6mm、繊維径14μm、アスペクト比429、市販品
骨材:乾燥珪砂、最大粒径1.2mm
(Materials used)
Alumina cement: Alumina cement No. 1, commercially available pozzolanic material A: ground granulated blast furnace slag, Blaine specific surface area 7000 cm 2 / g, commercially available pozzolanic material B: fly ash, Blaine specific surface area 4500 cm 2 / g, commercially available pozzolanic material C: Silica fume, average particle size of 0.1 to 0.2 μm, commercially available fluidizer: methylolmelamine compound, commercially available polymer fiber A: vinylon fiber, fiber length 6 mm, fiber diameter 14 μm, aspect ratio 429, commercially available product Aggregate: Dry silica sand, maximum particle size 1.2mm
(試験方法)
フロー試験、圧縮強度試験:JIS R 5201に準拠して測定した。
始発時間:JIS A 1147に準拠して測定した(試験温度5℃)。
初期ひび割れ抵抗性:練り混ぜたモルタルを縦30cm×横30cm×厚さ6cmのコンクリート製平板に厚さ10mmとなるようにコテで塗り付け、温度5℃、湿度40%、平均風速2m/sの空間に放置し、1日後のひび割れ全長さを測定した。
耐硫酸性試験:練り混ぜたモルタルをφ7.5×15cmに成形し、温度20℃の水中に28日間養生後、温度20℃で5%硫酸水溶液中に28日間浸漬したときの硫酸イオンの浸透深さを測定した。浸透深さの判定はフェノールフタレイン法で行った。
(Test method)
Flow test, compressive strength test: Measured according to JIS R 5201.
First time: Measured according to JIS A 1147 (test temperature 5 ° C.).
Initial crack resistance: Kneaded mortar is applied to a concrete flat plate with a length of 30cm x width 30cm x thickness 6cm to a thickness of 10mm, temperature 5 ° C, humidity 40%, average wind speed 2m / s It was left in the space and the total length of cracks after one day was measured.
Sulfuric acid resistance test: Kneaded mortar is molded into φ7.5 × 15cm, cured in water at 20 ° C for 28 days, and then immersed in 5% sulfuric acid aqueous solution at 20 ° C for 28 days. The depth was measured. The penetration depth was determined by the phenolphthalein method.
表1より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、ポゾラン物質により、強度発現性や耐硫酸性が向上することが判る。   From Table 1, the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the pozzolanic material improves strength development and sulfuric acid resistance. I understand.
実施例1の実験No.1-4において、アルミナセメント100質量部に対して流動化剤を表2に示すように加えたこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表2に示す。   In Experiment No. 1-4 of Example 1, it carried out like Example 1 except having added the fluidizing agent as shown in Table 2 with respect to 100 mass parts of alumina cements. The results are shown in Table 2.
表2より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、流動化剤により流動性が向上することが判る。   From Table 2, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curability, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the fluidity is improved by a fluidizing agent.
実施例1の実験No.1-4において、高分子繊維の種類と使用量を表3に示すように変えたこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表3に示す。   In Experiment No. 1-4 of Example 1, it carried out like Example 1 except having changed the kind and usage-amount of polymer fiber as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.
(使用材料)
高分子繊維B:ビニロン繊維、繊維長6mm、繊維径26μm、アスペクト比231、市販品
高分子繊維C:ビニロン繊維、繊維長18mm、繊維径0.2mm、アスペクト比90、市販品
高分子繊維D:ビニロン繊維、繊維長1.5mm、繊維径26μm、アスペクト比58
高分子繊維E:ビニロン繊維、繊維長15mm、繊維径14μm、アスペクト比1071
(Materials used)
Polymer fiber B: Vinylon fiber, fiber length 6 mm, fiber diameter 26 μm, aspect ratio 231, commercially available polymer fiber C: Vinylon fiber, fiber length 18 mm, fiber diameter 0.2 mm, aspect ratio 90, commercially available polymer fiber D : Vinylon fiber, fiber length 1.5 mm, fiber diameter 26 μm, aspect ratio 58
Polymer fiber E: vinylon fiber, fiber length 15 mm, fiber diameter 14 μm, aspect ratio 1071
表3より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、高分子繊維により、初期ひび割れ抵抗性が向上することが判る。   From Table 3, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the initial crack resistance is improved by the polymer fiber. .
実施例1の実験No.1-4において、アルミナセメント100質量部に対してリチウム塩を表4に示すように加えアルミナセメント組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表4に示す。   In Experiment No. 1-4 of Example 1, it carried out like Example 1 except having added lithium salt as shown in Table 4 with respect to 100 mass parts of alumina cements, and preparing the alumina cement composition. The results are shown in Table 4.
(使用材料)
リチウム塩A:炭酸リチウム、市販品
リチウム塩B:ケイ酸リチウム、市販品
リチウム塩C:リン酸リチウム、市販品
リチウム塩D:四ホウ酸リチウム、市販品
リチウム塩E:クエン酸リチウム、市販品
(Materials used)
Lithium salt A: Lithium carbonate, commercial product lithium salt B: lithium silicate, commercial product lithium salt C: lithium phosphate, commercial product lithium salt D: lithium tetraborate, commercial product lithium salt E: lithium citrate, commercial product
表4より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、リチウム塩により、始発時間を調整できることが判る。   From Table 4, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the initial time can be adjusted with a lithium salt.
実施例1の実験No.1-4において、アルミナセメント100質量部に対して吸水防止剤および実施例4のリチウム塩Cを表5に示すように加えアルミナセメント組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表5に示す。   In Experiment No. 1-4 of Example 1, a water absorption inhibitor and lithium salt C of Example 4 were added to 100 parts by mass of alumina cement as shown in Table 5 to prepare an alumina cement composition. Performed as in Example 1. The results are shown in Table 5.
(使用材料)
吸水防止剤:粉末アルキルアルコキシシラン系吸水防止剤、市販品
(Materials used)
Water absorption inhibitor: Powdered alkylalkoxysilane water absorption inhibitor, commercial product
表5より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、吸水防止剤により耐硫酸性が向上することが判る。   From Table 5, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the sulfuric acid resistance is improved by the water absorption inhibitor.
実施例1の実験No.1-4において、アルミナセメント100質量部に対してセメント混和用ポリマー、実施例5の吸水防止剤、実施例4のリチウム塩Cを表6に示すように加えアルミナセメント組成物を調製し、塩分浸透性を測定したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表6に示す。   In Experiment No. 1-4 of Example 1, a cement-mixing polymer, a water absorption inhibitor of Example 5 and a lithium salt C of Example 4 were added to 100 parts by mass of alumina cement as shown in Table 6, and the alumina cement The same procedure as in Example 1 was performed except that the composition was prepared and the salt permeability was measured. The results are shown in Table 6.
(使用材料)
セメント混和用ポリマー:アクリルースチレン系再乳化型粉末樹脂、市販品
(Materials used)
Cement admixture polymer: Acrylic-styrene re-emulsifying powder resin, commercial product
(試験方法)
塩分浸透性試験:JIS A 1171に準拠した。
(Test method)
Salt permeability test: Conforms to JIS A 1171.
表6より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、セメント混和用ポリマーにより塩分浸透が抑制されることが判る。   From Table 6, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing property, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the salt penetration is suppressed by the cement-mixing polymer.
アルミナセメント100質量部に対して実施例1のポゾラン物質A120質量部、実施例1の流動化剤0.2質量部、実施例4のリチウム塩C0.1質量部、実施例6のセメント混和用ポリマー5質量部加え配合物を調製し、この配合物100質量部に対して骨材を表7に示すように加えドライモルタルとし、このドライモルタル100質量部に対して実施例1の高分子繊維A0.2質量部加えアルミナセメント組成物を調製した。このアルミナセメント組成物100質量部に対して水を14.5質量部加えたモルタルについて付着強度を測定したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表7に示す。   120 parts by mass of the pozzolanic substance A of Example 1, 0.2 parts by mass of the fluidizing agent of Example 1, 0.1 parts by mass of the lithium salt C of Example 4, and 100% by mass of the alumina cement for mixing cement of Example 6 A blend is prepared by adding 5 parts by weight of polymer, and aggregate is added to 100 parts by weight of the blend as shown in Table 7 to obtain dry mortar. Alumina cement composition was prepared by adding 0.2 parts by mass of A. The same procedure as in Example 1 was performed except that the adhesion strength was measured for a mortar obtained by adding 14.5 parts by mass of water to 100 parts by mass of the alumina cement composition. The results are shown in Table 7.
(付着強度)
JIS A 1171に準拠して測定した。
(Adhesion strength)
Measurement was performed in accordance with JIS A 1171.
表7より、本発明のアルミナセメント組成物は、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性に優れ、骨材により付着強度が変わることが判る。   From Table 7, it can be seen that the alumina cement composition of the present invention is excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, and sulfuric acid resistance, and the adhesion strength varies depending on the aggregate.
本発明のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法により、作業性、低温硬化性状、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れ、長期耐久性が良好なコンクリート構造物の補修を行うことが可能となるので、下水処理施設などの土木分野などで幅広く適用できる。   Repair of concrete structures excellent in workability, low-temperature curing properties, initial crack resistance, strength development, sulfuric acid resistance, etc., and long-term durability by the alumina cement composition of the present invention and the repair method using the same Therefore, it can be widely applied in civil engineering fields such as sewage treatment facilities.

Claims (6)

  1. アルミナセメント、ポゾラン物質、および繊維長が2〜15mmでアスペクト比が300〜1000の高分子繊維、ならびに流動化剤および骨材を含有するアルミナセメント組成物。 An alumina cement composition comprising an alumina cement, a pozzolanic material, a polymer fiber having a fiber length of 2 to 15 mm and an aspect ratio of 300 to 1000, a fluidizing agent and an aggregate .
  2. リチウム塩を含有する請求項1記載のアルミナセメント組成物。 Alumina cement composition of claim 1 Symbol placement contains lithium salt.
  3. リン酸、ホウ酸、および有機酸の中から選ばれた少なくとも1種のリチウム塩である請求項に記載のアルミナセメント組成物。 The alumina cement composition according to claim 2 , which is at least one lithium salt selected from phosphoric acid, boric acid, and organic acid.
  4. 吸水防止剤を含有する請求項1〜のいずれか1項に記載のアルミナセメント組成物。 The alumina cement composition according to any one of claims 1 to 3 , comprising a water absorption inhibitor.
  5. セメント混和用ポリマーを含有する請求項1〜のいずれか1項に記載のアルミナセメント組成物。 The alumina cement composition according to any one of claims 1 to 4 , comprising a cement admixing polymer.
  6. 請求項1〜のいずれか1項に記載のアルミナセメント組成物を用いるコンクリート構造物の補修工法。 The repair method of the concrete structure using the alumina cement composition of any one of Claims 1-5 .
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