JP5389481B2 - Steel slabs, reinforced concrete slabs and steel railings - Google Patents
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Description
本発明は、例えば道路や橋梁、或いはビルディング等の構造物に対し、補修及び補強を行うためのセラミック組成物と、それを用いた構造物の補修方法及び補強方法に関する。 The present invention relates to a ceramic composition for repairing and reinforcing a structure such as a road, a bridge, or a building, and a structure repairing method and a reinforcing method using the ceramic composition.
従来、構造物としての道路の舗装にポットホールやひび割れ等の損傷が生じた場合、損傷による欠損部に、瀝青材を含んだ補修材を充填する補修方法が多く採用されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when damage such as potholes or cracks occurs on road pavement as a structure, many repair methods have been adopted in which a repair material containing bituminous material is filled in a defect due to damage (for example, patents) Reference 1).
特許文献1の補修方法では、舗装のひび割れ欠損部に、瀝青乳剤とセメントと骨材を混合してなる補修材を充填することにより、補修工事の時間短縮と、2〜5℃の低温環境での補修を可能としている。 In the repair method of Patent Document 1, by filling the crack defect part of the pavement with a repair material composed of a mixture of bitumen emulsion, cement and aggregate, the time required for the repair work is reduced and the temperature is reduced to 2-5 ° C. It is possible to repair.
しかしながら、上記従来の補修材は、瀝青材を用いて形成されているので、既存の舗装に対する付着力がなお不十分となる場合がある。舗装に対する付着力の低下は、補修位置に雨水や海水が存在する場合に顕著であり、一時的に補修が可能であっても、車両の通行による繰り返し荷重の作用により、補修材に剥離が生じる傾向にあるという問題がある。また、瀝青材を用いた補修材は、金属に対する付着力が比較的小さいので、鋼製のデッキプレート上の舗装に生じた貫通型のポットホールを補修すると、補修材とデッキプレートとの間に剥離が生じやすいという問題がある。また、低温用の瀝青乳剤は高温時に融解しやすいので、夏季に車両のタイヤに瀝青乳剤が付着したり、瀝青乳剤が補修位置の周辺に溶出して路面を汚染する問題がある。 However, since the conventional repair material is formed using a bitumen material, the adhesion force to the existing pavement may still be insufficient. The decrease in adhesion to the pavement is noticeable when rainwater or seawater is present at the repair location, and even if repair is possible temporarily, the repair material will be peeled off due to the repeated load caused by the passage of the vehicle. There is a problem of tending. In addition, repair materials using bituminous materials have relatively low adhesion to metal, so when repairing a penetrating pothole created in a pavement on a steel deck plate, the repair material and the deck plate are placed between the repair material and the deck plate. There is a problem that peeling easily occurs. In addition, since the bituminous emulsion for low temperature is easily melted at high temperature, there is a problem that the bitumen emulsion adheres to the vehicle tire in the summer, or the bituminous emulsion elutes around the repair position and contaminates the road surface.
更に、瀝青材を用いた補修材は、透水性を有するので、床版上の舗装の補修に適用された場合、床版に雨水が浸透し、床版の劣化を招く問題がある。 Furthermore, since the repair material using the bituminous material has water permeability, when applied to the repair of the pavement on the floor slab, there is a problem that rainwater penetrates into the floor slab and causes deterioration of the floor slab.
そこで、本発明の課題は、補修対象に対して強固に付着して剥離が生じにくく、低温及び高温のいずれの環境においても良好な耐久性を有し、補修対象の劣化を防止できる補修材と、それを用いた補修方法及び補強方法を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is a repair material that adheres firmly to the repair target and hardly peels off, has good durability in both low temperature and high temperature environments, and can prevent deterioration of the repair target. Another object is to provide a repair method and a reinforcement method using the same.
上記課題を解決するため、本発明のセラミック組成物は、構造物の補修又は補強に用いられるセラミック組成物であって、リン酸塩系セラミックを主成分とすることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the ceramic composition of the present invention is a ceramic composition used for repairing or reinforcing a structure, and is characterized by comprising a phosphate-based ceramic as a main component.
上記構成によれば、リン酸塩系セラミックを主成分とするセラミック組成物は、金属、コンクリート及びアスファルト等に対して高い付着力を発揮できるので、上記セラミック組成物は構造物の被補修位置又は被補強位置に強固に付着することができる。したがって、例えば鋼製のデッキプレート上の舗装に生じたポットホールの補修のために、上記セラミック組成物を含んだ補修材を用いた場合、補修材を舗装及びデッキプレートに強固に付着させることができ、補修材の剥離を効果的に安定して防止することができる。 According to the above configuration, the ceramic composition mainly composed of phosphate ceramic can exhibit high adhesion to metal, concrete, asphalt, and the like. It can adhere firmly to the reinforced position. Therefore, for example, when a repair material containing the ceramic composition is used for repairing a pothole generated in a pavement on a steel deck plate, the repair material can be firmly attached to the pavement and the deck plate. This can effectively and stably prevent the peeling of the repair material.
また、上記セラミック組成物は、硬化後の強度が高いので、例えば道路の補修に使用された場合のように車両の荷重が繰り返して作用しても、破損しにくい。また、上記セラミック組成物は、硬化後において、氷点下から1000℃以上の温度範囲で安定であるので、冬季と夏季の温度差が大きい環境においても、溶融することが無い。したがって、上記セラミック組成物を用いた補修材は、良好な品質を安定して保持することができる。また、上記セラミック組成物は、硬化後の強度が大きいので、構造物に配置されることにより、構造物の補強を行うことができる。したがって、補強材として使用することができる。 Moreover, since the said ceramic composition has the high intensity | strength after hardening, even if the load of a vehicle acts repeatedly like the case where it is used for repair of a road, for example, it is hard to be damaged. Further, since the ceramic composition is stable in a temperature range from below freezing to 1000 ° C. or higher after curing, it does not melt even in an environment where the temperature difference between winter and summer is large. Therefore, the repair material using the ceramic composition can stably maintain good quality. Moreover, since the said ceramic composition has the intensity | strength after hardening, it can reinforce a structure by arrange | positioning to a structure. Therefore, it can be used as a reinforcing material.
また、上記セラミック組成物は、硬化に伴う収縮が殆ど生じないので、例えばポルトランドセメントを用いた補修材のような乾燥収縮に起因するひび割れを防止できる。 In addition, since the ceramic composition hardly undergoes shrinkage due to curing, for example, cracks due to dry shrinkage such as a repair material using Portland cement can be prevented.
また、上記セラミック組成物は、概ね中性であるので、空気中の二酸化炭素に起因する酸性雨や、海水や凍結防止剤等の塩分の影響を受けにくい。したがって、例えばアルカリ性のポルトランドセメントが中性化するような変性を防止でき、安定して補修効果又は補強効果を発揮できる。 Moreover, since the said ceramic composition is substantially neutral, it is hard to receive to the influence of salt content, such as acid rain resulting from the carbon dioxide in air, seawater, and an antifreezing agent. Therefore, for example, it is possible to prevent modification such that alkaline Portland cement is neutralized, and it is possible to stably exhibit a repairing effect or a reinforcing effect.
また、上記セラミック組成物は、透水性が殆ど無いので、セラミック組成物を用いて構造物の補修又は補強を行った場合、構造物の被補修位置又は被補強位置に対して水密作用を発揮することができる。したがって、床版上の舗装の補修に適用された場合、床版への雨水の浸透を防止し、床版の劣化を防止することができる。 In addition, since the ceramic composition has almost no water permeability, when the structure is repaired or reinforced using the ceramic composition, a watertight effect is exerted on the repaired position or the reinforced position of the structure. be able to. Therefore, when applied to the repair of pavements on the floor slab, it is possible to prevent rainwater from penetrating the floor slab and to prevent deterioration of the floor slab.
このように、上記セラミック組成物は、高い耐久性を有するので、セラミック組成物を用いた補修材又は補強材のみにより、補修又は補強を行うことができる。したがって、少ない工数で、耐久性が高く、効果的な補修又は補強を行うことができる。 Thus, since the said ceramic composition has high durability, it can repair or reinforce only with the repair material or reinforcement material using a ceramic composition. Therefore, with a small number of man-hours, high durability and effective repair or reinforcement can be performed.
ここで、本発明において、構造物とは、土木技術又は建築技術により構築される構造物をいい、例えば、道路及び鉄道用構造物や、橋梁の上部工、下部工、基礎工及び付属工や、トンネル、ダム、擁壁、ケーソン、沿岸構造物並びに土留め等の仮設構造物を含む土木構造物が該当する。また、住宅、店舗、工場、オフィスビル及びホール等の建築構造物、及び、それらの付帯構造物が該当する。 Here, in the present invention, the structure refers to a structure constructed by civil engineering technology or building technology, such as road and railway structures, bridge superstructures, substructures, foundation works, and auxiliary works. Civil engineering structures including temporary structures such as tunnels, dams, retaining walls, caissons, coastal structures and earth retaining. Moreover, building structures, such as a house, a store, a factory, an office building, and a hall, and those incidental structures correspond.
一実施形態のセラミック組成物は、酸化マグネシウム及びリン酸二水素カリウムを含む。 The ceramic composition of one embodiment includes magnesium oxide and potassium dihydrogen phosphate.
上記実施形態によれば、上記酸化マグネシウム及びリン酸二水素カリウムを含むセラミック組成物は、水と混合して高い流動性を発揮し、他の物質との付着性が高い上に、高い硬化速度を有し、しかも、高い圧縮強度を有する。したがって、セラミック組成物の水との混合物を、迅速かつ容易に設置できるので、良好な施工性で補修又は補強を行うことができる。 According to the embodiment, the ceramic composition containing magnesium oxide and potassium dihydrogen phosphate exhibits high fluidity when mixed with water, has high adhesion to other substances, and has a high curing rate. Furthermore, it has high compressive strength. Therefore, since the mixture of the ceramic composition with water can be installed quickly and easily, it can be repaired or reinforced with good workability.
また、上記セラミック組成物は、構造物の被補修位置や被補強位置に、水や塩が存在しても、高い付着力で構造物に密着できる。したがって、例えば、雨水や、河川水や、海水が存在する環境下でも、上記セラミック組成物を用いた補修材又は補強材を構造物に強固に付着させて、安定して補修効果又は補強効果を発揮することができる。 In addition, the ceramic composition can adhere to the structure with high adhesion even if water or salt is present at the repaired position or the reinforced position of the structure. Therefore, for example, even in an environment where rainwater, river water, or seawater exists, the repairing material or the reinforcing material using the ceramic composition is firmly attached to the structure, and the repairing effect or the reinforcing effect is stably provided. It can be demonstrated.
一実施形態のセラミック組成物は、20〜40wt%の酸化マグネシウムと、25〜45wt%のリン酸二水素カリウムを含む。 In one embodiment, the ceramic composition comprises 20-40 wt% magnesium oxide and 25-45 wt% potassium dihydrogen phosphate.
上記実施形態によれば、上記セラミック組成物は、添加する水の量と環境温度に応じて、硬化速度を5分〜15分にでき、圧縮強度を、34.48〜55.16N/mm2にでき、また、1200℃の温度に耐えることができる。 According to the embodiment, the ceramic composition can have a curing rate of 5 to 15 minutes and a compressive strength of 34.48 to 55.16 N / mm 2 depending on the amount of water to be added and the environmental temperature. And can withstand temperatures of 1200 ° C.
一実施形態のセラミック組成物は、30wt%以下のカオリナイトが添加されている。 In one embodiment, 30 wt% or less of kaolinite is added.
上記実施形態によれば、各特性値を低下させることなく、添加物としてカオリナイトを用いることができる。 According to the said embodiment, kaolinite can be used as an additive, without reducing each characteristic value.
一実施形態のセラミック組成物は、40wt%の酸化マグネシウムと、26wt%のリン酸二水素カリウムと、12wt%の二酸化珪素と、10wt%のカオリナイトと、7wt%の酸化アルミニウムと、3wt%の酸化鉄IIIと、1.9wt%の酸化カルシウムと、0.1wt%のポリエステル繊維を含む。 In one embodiment, the ceramic composition comprises 40 wt% magnesium oxide, 26 wt% potassium dihydrogen phosphate, 12 wt% silicon dioxide, 10 wt% kaolinite, 7 wt% aluminum oxide, and 3 wt%. It contains iron oxide III, 1.9 wt% calcium oxide, and 0.1 wt% polyester fiber.
上記実施形態によれば、上記セラミック組成物を用いることにより、硬化速度が速く、高い強度を有し、他の部材に対する密着性と付着力の高い補修材又は補強材を形成できる。 According to the embodiment, by using the ceramic composition, it is possible to form a repair material or a reinforcing material that has a high curing rate, high strength, and high adhesion and adhesion to other members.
本発明の構造物の補修方法は、上記セラミック組成物に水を添加し、混練してなるスラリーを、構造物の被補修位置に配置することを特徴としている。 The structure repair method of the present invention is characterized in that a slurry obtained by adding water to the ceramic composition and kneading is disposed at a repair position of the structure.
上記実施形態によれば、セラミック組成物に水を添加し、混練してなるスラリーは、流動性を高くできて良好な施工性で被補修位置に配置でき、しかも、硬化速度が高速であるので、補修の施工後に短時間で構造物を使用に供することができる。 According to the above embodiment, the slurry obtained by adding water to the ceramic composition and kneading can be placed at the repaired position with good workability and good workability, and the curing speed is high. The structure can be used in a short time after the repair work.
なお、上記スラリーは、セラミック組成物に混合物を混合してドライミックスを形成し、このドライミックスに水を添加してもよい。混合物としては、公知の細骨材を用いることができる。 In addition, the said slurry may mix a mixture with a ceramic composition, a dry mix may be formed, and water may be added to this dry mix. A known fine aggregate can be used as the mixture.
一実施形態の構造物の補修方法は、上記スラリーを、吹き付けによって被補修位置に配置する。 The repair method of the structure of one Embodiment arrange | positions the said slurry in a repair position by spraying.
上記実施形態によれば、セラミック組成物を吹き付けによって被補修位置に配置することにより、補修作業を極めて短時間で行うことができる。 According to the said embodiment, repair work can be performed in a very short time by arrange | positioning a ceramic composition to a to-be-repaired position by spraying.
本発明の構造物の補強方法は、上記セラミック組成物に水を添加し、混練してなるスラリーを、構造物の被補強位置に配置することを特徴としている。 The structure reinforcing method of the present invention is characterized in that a slurry obtained by adding water to the ceramic composition and kneading is disposed at a position to be reinforced of the structure.
上記実施形態によれば、セラミック組成物に水を添加し、混練してなるスラリーは、流動性を高くできて良好な施工性で被補強位置に配置でき、しかも、硬化速度が高速であるので、補強の施工後に短時間で構造物を使用に供することができる。 According to the above embodiment, the slurry obtained by adding water to the ceramic composition and kneading can be arranged at the reinforced position with good workability and high fluidity, and the curing speed is high. The structure can be used in a short time after the reinforcement work.
一実施形態の構造物の補強方法は、上記スラリーを、吹き付けによって被補強位置に配置する。 In one embodiment of the method for reinforcing a structure, the slurry is disposed at a position to be reinforced by spraying.
上記実施形態によれば、セラミック組成物を吹き付けによって被補強位置に配置することにより、補強作業を極めて短時間で行うことができる。 According to the embodiment, the reinforcing work can be performed in a very short time by arranging the ceramic composition at the position to be reinforced by spraying.
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
本発明の実施形態としての補修材又は補強材は、リン酸塩系セラミックを主成分とするセラミック組成物と細骨材で形成されるドライミックスに、水を添加して混練してなるスラリー状のものを採用することができる。セラミック組成物は、酸化マグネシウム及びリン酸二水素カリウムを含む。
(First embodiment)
A repair material or a reinforcing material as an embodiment of the present invention is a slurry formed by adding water and kneading a dry mix formed of a ceramic composition mainly composed of a phosphate-based ceramic and a fine aggregate. Can be adopted. The ceramic composition includes magnesium oxide and potassium dihydrogen phosphate.
特に、セラミック組成物は、20〜40wt%の酸化マグネシウムと、25〜45wt%のリン酸二水素カリウムを含むものを用いるのが好ましい。17〜35重量部の上記セラミック組成物に、混合物を混合して50重量部のドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、15〜23wt%の水分比となる水を混合するのが好ましい。混合物は、公知の細骨材を用いることができる。これにより、補修材又は補強材の流れやすさを、ASTM
C1437に基づく試験による40〜140%のフロー度とすることができる。また、補修材又は補強材の強度を、3日強度において、34.48〜75.85N/mm2とすることができる。
In particular, it is preferable to use a ceramic composition containing 20 to 40 wt% magnesium oxide and 25 to 45 wt% potassium dihydrogen phosphate. It is preferable to mix the mixture with 17 to 35 parts by weight of the ceramic composition to form 50 parts by weight of a dry mix, and to the dry mix, water having a moisture ratio of 15 to 23 wt% is mixed. . A known fine aggregate can be used for the mixture. This makes it easier for the repair material or reinforcement material to flow,
The flow rate can be 40 to 140% according to the test based on C1437. In addition, the strength of the repair material or the reinforcing material can be set to 34.48 to 75.85 N / mm 2 at a 3-day strength.
本発明のセラミック組成物は、酸化マグネシウムとリン酸二水素カリウムが、水の混合により、下記の化学式(1)の反応でリン酸カリウムマグネシウム6水和物を形成し、セラミック部材の主要な特性を発揮する緻密かつ高強度の固体を形成する。
MgO+KH2PO4+5H2O→MgKPO4・6H2O・・・(1)
In the ceramic composition of the present invention, magnesium oxide and potassium dihydrogen phosphate form potassium magnesium phosphate hexahydrate by the reaction of the following chemical formula (1) by mixing water, and the main characteristics of the ceramic member To form a dense and high-strength solid.
MgO + KH 2 PO 4 + 5H 2 O → MgKPO 4 · 6H 2 O (1)
なお、セラミック組成物には、全重量に対して、0.1から30wt%の添加物を添加することができる。添加物としては、例えば、フィラー、骨材、顔料、着色剤、繊維、シリカヒューム微粉末、カオリナイト、繋ぎ用ポリマ、乳化剤、凝集防止剤を用いることができる。 In addition, 0.1-30 wt% of additives can be added to the ceramic composition with respect to the total weight. Examples of additives that can be used include fillers, aggregates, pigments, colorants, fibers, fine silica fume powder, kaolinite, tethering polymers, emulsifiers, and aggregation inhibitors.
(実施例1)
ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウムwt34%、酸化マグネシウムwt30%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成した。セラミック組成物として、株式会社イーグル・ヴィジョン製のEagle8シリーズを用いた。なお、米国グランクリート社のグランクリートシリーズを用いることもできる。更に、ドライミックスに対して、20wt%の水分比となる水を添加し、混練して、スラリー状の補修材を形成した。この補修材は、3日強度で55.16N/mm2の圧縮強度と、105%のフロー度が得られた。なお、水分比を35wt%とすると、フロー度が150%以上となったが、圧縮強度が約8.27N/mm2に低下する一方、水分比を17wt%とすると、圧縮強度が約68.95N/mm2に増大したが、フロー度が約17%に低下した。いずれにしても、圧縮強度については、コンクリートが典型的には7日強度が17.24〜24.13N/mm2であるところ、実施例の補修材によれば、水分比を17〜23wt%とすることで、大幅に圧縮強度を改善できた。
Example 1
A ceramic composition of calcium silicate 36 wt%, potassium dihydrogen phosphate wt 34%, and
実施例のセラミック組成物を用いて形成した補修材について、水分比が20wt%の場合と25wt%の場合との間で、施工後の圧縮強度の経時変化を測定する実験を行った。実験結果によれば、水分比が20wt%の場合、補修材の圧縮強度は、水の添加から1時間で鋭く増大して29.22N/mm2に達し、その後緩やかに増大し、14日目に56.52N/mm2に達した。28日目では、圧縮強度は44.92N/mm2に低下した。一方、水分比が25wt%の場合、補修材の圧縮強度は、水の添加から1時間後では、水分比が20wt%の場合よりも低い18.50N/mm2に急増し、その後、緩やかに増大し、14日目で38.81N/mm2に達した。水分比が20wt%の補修材とは異なり、14日強度から低下することなく、28日目で42.06N/mm2の圧縮強度が得られた。 With respect to the repair material formed using the ceramic composition of the example, an experiment was conducted to measure the change over time in the compressive strength after construction between the case where the moisture ratio was 20 wt% and the case where the moisture ratio was 25 wt%. According to the experimental results, when the moisture ratio is 20 wt%, the compressive strength of the repair material sharply increases in one hour from the addition of water to reach 29.22 N / mm 2 , and then gradually increases, and the 14th day Reached 56.52 N / mm 2 . On the 28th day, the compressive strength decreased to 44.92 N / mm 2 . On the other hand, when the moisture ratio is 25 wt%, the compressive strength of the repair material rapidly increases to 18.50 N / mm 2 after 1 hour from the addition of water, which is lower than when the moisture ratio is 20 wt%. It increased and reached 38.81 N / mm 2 on the 14th day. Unlike the repair material having a moisture ratio of 20 wt%, a compressive strength of 42.06 N / mm 2 was obtained on the 28th day without lowering from the 14th strength.
(実施例2)
酸化マグネシウム40wt%、リン酸二水素カリウム26wt%、二酸化珪素12wt%、焼成カオリン10wt%、酸化アルミニウム7wt%、酸化鉄III3wt%、酸化カルシウム1.9wt%、ポリエステル繊維0.1wt%で構成されたセラミック組成物に対し、15wt%の水を添加し、混練して、スラリー状のセラミック部材を形成した。このセラミック部材は、3日強度で72.96N/mm2の圧縮強度が得られた。
(Example 2)
Magnesium oxide 40wt%, potassium dihydrogen phosphate 26wt%, silicon dioxide 12wt%, calcined kaolin 10wt%, aluminum oxide 7wt%, iron oxide 3wt%, calcium oxide 1.9wt%, polyester fiber 0.1wt% 15 wt% of water was added to the ceramic composition and kneaded to form a slurry-like ceramic member. This ceramic member had a compressive strength of 72.96 N / mm 2 at 3 days strength.
(第2実施形態)
図1は、本発明の実施形態としての構造物の補修方法を示す図である。本実施形態では、構造物としての鋼床版の舗装に生じたポットホールを補修する場合を説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a structure repair method according to an embodiment of the present invention. This embodiment demonstrates the case where the pothole which arose in the pavement of the steel floor slab as a structure is repaired.
図1(a)に示すように、鋼床版1は、鋼製のデッキプレート10と、基層アスファルト11と、表層アスファルト12を有する。この鋼床版1の基層及び表層アスファルト11,12にポットホール13が形成され、デッキプレート10の表面が露出している。
As shown in FIG. 1A, the steel deck 1 includes a
上記ポットホール13の補修を、実施例の補修材を用いて行う。
The
まず、ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウム34wt%、酸化マグネシウム30wt%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、20wt%の水分比となる水を添加し、混練して、スラリー状の補修材を形成する。ドライミックスと水の混練は、密閉したケーシング中に攪拌羽根が設けられた攪拌装置で行う。上記水分比で水を混合することにより、流動性の高いスラリーを得ることができる。上記攪拌装置から、ポンプ装置によってスラリーを圧送管に圧送し、圧送管に接続された吐出ホースの先端から、ポットホール13に向けてスラリーを吐出する。或いは、上記攪拌装置で形成したスラリーを、バケツ等によって搬送し、ポットホール13に充填してもよい。
First, a dry mix was formed by mixing a ceramic composition of 36 wt% calcium silicate, 34 wt% potassium dihydrogen phosphate, and 30 wt% magnesium oxide at a ratio of 18 parts by weight to 32 parts by weight of fine aggregate. To this dry mix, water having a water ratio of 20 wt% is added and kneaded to form a slurry-like repair material. The kneading of the dry mix and water is performed with a stirring device provided with a stirring blade in a sealed casing. By mixing water at the above water ratio, a slurry with high fluidity can be obtained. The slurry is pumped from the stirring device to the pumping tube by a pump device, and the slurry is discharged toward the
ポットホール13に吐出されたスラリーは、流動性が高いので、ポットホール13の表面との間に空隙を生じることなく充填される。
Since the slurry discharged to the
図1(b)は、ポットホール13内に充填された補修材14が硬化した様子を示す図である。ポットホール13に充填されたスラリーは、急速に硬化し、スラリーの形成から30分後に24.13N/mm2を越える硬度に達し、車両荷重に十分に耐える強度を発揮する。したがって、補修作業の完了直後に、道路の交通規制を解除することができ、車両交通への影響を最小限に抑えることができる。
FIG. 1B is a diagram illustrating a state where the
上記補修材14は、28日強度が44.82N/mm2に達し、ポルトランドセメントと比較して2倍程度の高い強度を有する。したがって、舗装上を走行する車両の荷重が繰り返して作用しても、ひび割れ等の破損を効果的に防止できる。
The
また、上記補修材14は、硬化後において、氷点下から1000℃以上の温度範囲で安定であるので、冬季と夏季の温度差が大きい環境においても、溶融することが無い。したがって、上記補修材14は、良好な品質を安定して保持することができる。
Further, since the
また、上記補修材14は、ポットホール13の表面に露出した基層アスファルト11及び表層アスファルト12に対して高い密着性を有し、また、硬化に伴う収縮が実質的に無い。したがって、硬化後においても、補修材14と、基層アスファルト11及び表層アスファルト12との境界に亀裂が生じる不都合を防止できる。
Further, the
さらに、上記補修材14は、デッキプレート10に対して高い密着性を有し、さらに、透水性が殆ど無いので、デッキプレート10の補修材14に接する表面の腐食を防止できる。また、補修材14と基層アスファルト11との高い密着性により、デッキプレート10の表面に、亀裂を通じて雨水が浸透する不都合を防止できるので、デッキプレート10の表面の補修材14周辺部における腐食をも防止できる。
Furthermore, since the
さらに、上記補修材14は、金属の錆びに対しても高い密着性を有するので、ポットホール13に露出したデッキプレート10の表面に錆びが生じていても、デッキプレート10に対して高い付着力を発揮できると共に、充填後の錆びの進行を防止できる。
Further, since the
さらに、上記補修材14は、水分や塩分による密着性及び強度への影響が殆ど無い。したがって、ポットホール13内に水分や塩分が付着していても、水分や塩分を除去することなく、補修材のスラリーを充填することが可能である。したがって、降雨時や、海に近接した位置においても、補修材14の品質の低下を招くことなく補修を行うことができる。
Further, the
(第3実施形態)
図2は、本発明の構造物の補修方法の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、構造物としてのRC(鉄筋コンクリート)床版の舗装に生じたポットホールを補修する場合を説明する。
(Third embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the structure repair method of the present invention. This embodiment demonstrates the case where the pothole which arose in the pavement of RC (steel reinforced concrete) floor slab as a structure is repaired.
図2(a)に示すように、RC床版2は、鉄筋コンクリート製のデッキ20と、基層アスファルト21と、表層アスファルト22を有する。このRC床版2の表層アスファルト22にポットホール23が形成され、基層アスファルト21の表面が露出している。なお、図2において、RC床版2の配筋等の詳細構造は、図示を省略している。
As shown in FIG. 2 (a), the RC floor slab 2 has a
本実施形態においても、第2実施形態で用いた補修材と同じ補修材を用いる。すなわち、ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウム34wt%、酸化マグネシウム30wt%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、20wt%の水分比となる水を添加し、混練して、スラリー状の補修材を形成する。スラリー状の補修材を、攪拌装置からポンプ装置で圧送し、ポットホール23に吐出して充填する。
Also in this embodiment, the same repair material as the repair material used in the second embodiment is used. That is, a dry mix is formed by mixing a ceramic composition of 36 wt% calcium silicate, 34 wt% potassium dihydrogen phosphate, and 30 wt% magnesium oxide at a ratio of 18 parts by weight to 32 parts by weight of fine aggregate. To this dry mix, water having a water ratio of 20 wt% is added and kneaded to form a slurry-like repair material. The slurry-like repair material is pumped from the stirring device with a pump device, and discharged into the
ポットホール23に充填されたスラリーは急速に硬化し、図2(b)に示すように、硬化した補修材24によってポットホール23が埋められる。補修材24は、スラリーの形成から30分後に24.13N/mm2を越える硬度に達するので、補修作業の完了直後に、道路の交通規制を解除することができる。
The slurry charged in the
最終的に、上記補修材24は、28日強度が44.82N/mm2に達する強度が得られるので、舗装上を走行する車両の荷重に対して十分な耐久性を発揮できる。
Finally, since the
また、上記補修材24は、ポットホール23の表面に露出した基層アスファルト21及び表層アスファルト22に対して高い密着性を有し、また、硬化に伴う収縮が実質的に無い。したがって、硬化後においても、補修材24と、基層アスファルト21及び表層アスファルト22との境界に亀裂が生じる不都合を防止できる。
Further, the
また、上記補修材24は、水分や塩分による密着性及び強度への影響が殆ど無いので、ポットホール23内に水分や塩分が付着していても、水分や塩分を除去することなく、補修材のスラリーを充填することが可能である。したがって、降雨時や、海に近接した位置においても、補修材24の品質の低下を招くことなく補修を行うことができる。
Further, since the
なお、本実施形態では、RC床版2の表層アスファルト22に生じたポットホール23の補修を行う場合を例示したが、鋼製のデッキプレート上に舗装が設けられた鋼床版の表層アスファルトのポットホールを補修する場合にも、本発明を適用できる。
In this embodiment, the case of repairing the
(第4実施形態)
図3は、本発明の実施形態の補強方法により補強を行った構造物を示す図である。本実施形態の補強方法は、第1実施形態の補修材に用いたものと同様のセラミック組成物を用いて補強材を形成し、構造物としての鋼床版3に適用したものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a structure reinforced by the reinforcing method of the embodiment of the present invention. The reinforcing method of this embodiment forms a reinforcing material using the same ceramic composition as what was used for the repair material of 1st Embodiment, and applies it to the steel deck 3 as a structure.
図3に示すように、鋼床版3は、鋼製のデッキプレート30と、デッキプレート30上に設けられて、補強材で形成された補強層31と、補強層31上に設けられたアスファルト舗装34とを有する。
As shown in FIG. 3, the steel floor slab 3 includes a
アスファルト舗装34は、一般的な粘度のアスファルトと、一般的な粗骨材の割合で形成された通常の舗装でもよく、あるいは、粘度の高いアスファルトと、高い粗骨材の割合で形成された透水性又は排水性舗装でもよい。
The
補強層31は、第1実施形態の補修材に用いたものと同様のセラミック組成物を含んでいる。すなわち、ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウム34wt%、酸化マグネシウム30wt%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、20wt%の水分比となる水を添加し、混練して形成されたスラリー状の補強材が、層状に塗布されて形成されている。
The reinforcing
補強層31を形成する際、スラリー状の補強材の塗布は、スラリーを製造する攪拌装置からポンプ装置で圧送してデッキプレート30の上に吐出し、コテ均しによって表面を平滑に仕上げる。あるいは、ポンプ装置にスプレーガンを接続し、ポンプ装置で圧送されたスラリーを、スプレーガンのノズルから噴射して、吹き付けによりデッキプレート30の上に補強材を配置してもよい。このように、上記補強材は、流動性が高いので、吹き付けによって塗布でき、したがって、補強層31の施工の手間を大幅に削減することができる。
When the reinforcing
上記補強層31は、セラミック組成物で形成されているので、例えばコンクリートで補強を行う場合と比較して、約2倍の圧縮強度が得られる。また、上記セラミック組成物は、コンクリートよりもヤング率が低いので、圧縮強度が高いことと相俟って、コンクリートよりもひび割れが生じ難い。したがって、デッキプレート30上に補強層31を形成することにより、高い耐荷重を有し、しかも、高い耐ひび割れ性能を奏することができる。また、セラミック組成物の高い付着力により、デッキプレート30の表面に強固に密着できる。さらに、水を殆ど透過させないので、デッキプレート30の腐食を効果的に防止することができる。
Since the reinforcing
(第5実施形態)
図4は、本発明の実施形態の補強方法により補強を行った他の構造物を示す図である。本実施形態の補強方法は、第1実施形態の補修材に用いたものと同様のセラミック組成物を用いて補強材を形成し、構造物としてのRC床版4に適用したものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 4 is a view showing another structure reinforced by the reinforcing method of the embodiment of the present invention. The reinforcement method of this embodiment forms a reinforcement using the ceramic composition similar to what was used for the repair material of 1st Embodiment, and is applied to RC floor slab 4 as a structure.
図4に示すように、RC床版4は、鉄筋コンクリート製のデッキ40と、デッキ40上に設けられて補強材で形成された補強層41と、補強層41上に設けられたアスファルト舗装44とを有する。
As shown in FIG. 4, the RC floor slab 4 includes a reinforced
アスファルト舗装44は、通常の舗装でもよく、あるいは、透水性又は排水性舗装でもよい。
The
補強層41は、第1実施形態の補修材に用いたものと同様のセラミック組成物を含んでいる。すなわち、酸化マグネシウム40wt%、リン酸二水素カリウム26wt%、二酸化珪素12wt%、焼成カオリン10wt%、酸化アルミニウム7wt%、酸化鉄III3wt%、酸化カルシウム1.9wt%、ポリエステル繊維0.1wt%で構成されたセラミック組成物に対し、15wt%の水を添加し、混練して形成されたスラリー状の補強材が、層状に塗布されて形成されている。
The reinforcing
補強層41を形成する際、攪拌装置で製造したスラリー状の補強材を、ポンプ装置でデッキ40上に圧送の後、コテ均しによって仕上げる。あるいは、スプレーガンを用いて、ポンプ装置で圧送されたスラリーを噴射し、吹き付けによってデッキ40上に補強材を配置してもよい。上記補強材は、流動性が高いので吹き付けによって塗布でき、これにより、補強層41の施工の手間を大幅に削減することができる。
When the reinforcing
上記補強層41は、セラミック組成物で形成されているので、例えばコンクリートで補強を行う場合と比較して、約2倍の圧縮強度が得られる。また、上記セラミック組成物は、コンクリートよりもヤング率が低いので、圧縮強度が高いことと相俟って、コンクリートよりもひび割れが生じ難い。したがって、デッキ40上に補強層41を形成することにより、高い耐荷重を有し、しかも、高い耐ひび割れ性能を奏することができる。また、セラミック組成物の高い付着力により、デッキ40の表面に強固に密着できる。さらに、水を殆ど透過させないので、鉄筋コンクリート製のデッキ40の劣化を効果的に防止することができる。
Since the reinforcing
本実施形態において、セラミック組成物で形成された補強層41により、RC床版の鉄筋コンクリート製のベース40を補強したが、鋼コンクリート合成構造で形成された合成床版のコンクリート部材の表面を補強してもよい。
In this embodiment, the reinforced
(第6実施形態)
図5は、本発明の実施形態としての補修及び補強方法を適用する構造物である鋼製高欄5を示す斜視図である。本実施形態では、道路用の橋梁に設置された既存の鋼製高欄5に対して、セラミック組成物を有する補修・補強材を用いて補修と補強を行う。
(Sixth embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing a
図5に示すように、鋼製高欄5は、複数のブロック状のユニット50,50,・・・が連なって形成されている。ユニット50は、内部が空洞の鋼製の箱状体で形成され、橋梁の床版6上に固定される基部51と、基部51の上側に連なる壁部52とを有する。ユニット50の基部51の道路側には、下側ほど道路側にせり出すように傾斜した傾斜面51aと、この傾斜面51aの下端に連なって鉛直に延在する端面51bを有する。この基部51の端面51bが、床版6上に敷設される舗装7の端部に接している。なお、図5には、舗装7を透視した状態で示している。
As shown in FIG. 5, the
ユニット50の基部51には、傾斜面51aの下部に、舗装面の排水による腐食や、走行車両の接触に起因して、貫通穴53が形成されている。また、基部51の端面51bには、接している舗装7からの浸透水により、腐食穴54が形成されている。一方、壁部52の道路側面には、作製時に形成されて供用時にはキャップで塞がれている作業用のハンド穴55が設けられている。
In the
鋼製高欄5のユニット50は、鋼製の箱状体で形成されているので、傾斜面51aの貫通穴53や端面51bの腐食穴54が生じると、これらの穴53,54から内部に雨水が浸入し、ユニット50の劣化が急速に進むという不都合がある。
Since the
そこで、本実施形態では、ユニット50の内側に、セラミック組成物で形成された補修・補強材を配置することにより、傾斜面51aの貫通穴53や端面51bの腐食穴54を塞ぐと共に、ユニット50の補強を行う。
Therefore, in this embodiment, by arranging a repair / reinforcing material formed of a ceramic composition inside the
図6は、鋼製高欄5のユニット50の内側面に、層状の補修・補強ライニング56を形成した様子を示す断面図である。この補修・補強ライニング56は、実施例のセラミック組成物を用いて形成されている。すなわち、ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウムwt34%、酸化マグネシウムwt30%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成する。このドライミックスに対して、20%の水分比となる水を添加し、混練してなるスラリー状の補修・補強材を用いている。スラリー状の補修・補強材を、壁部52の道路側面に形成されたハンド穴55から挿入したスプレーガンのノズルから噴射し、ユニット50の内側面に吹き付けて、補修補強ライニング56を形成している。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a layered repair / reinforcement lining 56 is formed on the inner surface of the
図6に示すように、ユニット50の内側に吹き付けによって層状の補修・補強ライニング56を形成することにより、床版6上の荷重を大幅に増大させることなく、容易に貫通穴53及び腐食穴54を塞ぐことができる。補修・補強ライニング56は、セラミック組成物で形成され、鋼、アスファルト、及び鋼の錆びに対する密着性が高いので、ユニット50の腐食の進行を効果的に抑制することができる。さらに、セラミック組成物で形成された補修・補強ライニング56は、高い強度を有するので、腐食により減少したユニット50の剛性を補うことができる。
As shown in FIG. 6, by forming a layered repair / reinforcement lining 56 by spraying the inside of the
図7は、鋼製高欄5のユニット50の内側に、塊状の補修・補強体57を形成した様子を示す断面図である。この補修・補強体57は、上記セラミック組成物を用いたスラリー状の補修・補強材を、壁部52のハンド穴55から挿入した吐出管の先端から吐出し、ユニット50の内側に供給して硬化させて形成している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a massive repair /
図7に示すように、ユニット50の基部51と壁部52の下部の内側に、塊状の補修・補強体57を形成することにより、ユニット50の剛性を大幅に増すことができる。したがって、ユニット50に道路を通行する車両が接触しても、ユニット50の破損を防止することができる。また、補修・補強体57は、セラミック組成物で形成され、鋼、アスファルト、及び鋼の錆びに対する密着性が高いので、ユニット50の腐食の進行を効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 7, the rigidity of the
上記各実施形態において、補修材又は補強材として、ケイ酸カルシウム36wt%、リン酸二水素カリウムwt34%、酸化マグネシウムwt30%のセラミック組成物を、32重量部の細骨材に対して18重量部の割合で混合してドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、20%の水分比となる水を添加したものを用いたが、セラミック組成物の組成比は他のものであってもよく、また、水分比は他のものであってもよい。すなわち、セラミック組成物は、酸化マグネシウムが20〜40wt%、リン酸二水素カリウムが25〜45wt%の範囲の割合で形成することができる。また、17〜35重量部の上記セラミック組成物に、混合物を混合して50重量部のドライミックスを形成し、このドライミックスに対して、15〜23wt%の水分比の水を混合することができる。また、ドライミックスは、必ずしも混合物は混合しなくてもよく、上記セラミック組成物のみをドライミックスとしてもよい。 In each of the above embodiments, as a repair material or a reinforcing material, 18 parts by weight of a ceramic composition of 36 wt% calcium silicate, 34 wt% potassium dihydrogen phosphate, and 30 wt% magnesium oxide is added to 32 parts by weight of fine aggregate. A dry mix was formed by mixing at a ratio of 20%, and water with a water ratio of 20% was added to this dry mix, but the composition ratio of the ceramic composition may be other Well, the water ratio may be other. That is, the ceramic composition can be formed at a ratio of 20 to 40 wt% magnesium oxide and 25 to 45 wt% potassium dihydrogen phosphate. Further, the mixture is mixed with 17 to 35 parts by weight of the ceramic composition to form 50 parts by weight of a dry mix, and water with a water ratio of 15 to 23 wt% is mixed with the dry mix. it can. Moreover, the dry mix does not necessarily need to mix a mixture, and it is good also considering only the said ceramic composition as a dry mix.
1 鋼床版
10 デッキプレート
11 基層アスファルト
12 表層アスファルト
13 ポットホール
14 補修材
1
Claims (4)
鋼製のデッキプレートと、このデッキプレート上に設けられて上記補強材で形成された補強層と、この補強層上に設けられたアスファルト舗装とを備え、
上記セラミック組成物は、40wt%の酸化マグネシウムと、26wt%のリン酸二水素カリウムと、12wt%の二酸化珪素と、10wt%の焼成カオリンと、7wt%の酸化アルミニウムと、3wt%の酸化鉄IIIと、1.9wt%の酸化カルシウムと、0.1wt%のポリエステル繊維を含むことを特徴とする鋼床版。 A steel deck reinforced with a reinforcing material formed of a ceramic composition composed mainly of a-phosphate salt ceramics,
A steel deck plate, a reinforcing layer provided on the deck plate and formed of the reinforcing material, and an asphalt pavement provided on the reinforcing layer,
The ceramic composition comprises 40 wt% magnesium oxide, 26 wt% potassium dihydrogen phosphate, 12 wt% silicon dioxide, 10 wt% calcined kaolin, 7 wt% aluminum oxide, and 3 wt% iron oxide III. And a steel floor slab comprising 1.9 wt% calcium oxide and 0.1 wt% polyester fiber.
鉄筋コンクリート製のデッキと、このデッキ上に設けられて上記補強材で形成された補強層と、この補強層上に設けられたアスファルト舗装とを備え、
上記セラミック組成物は、40wt%の酸化マグネシウムと、26wt%のリン酸二水素カリウムと、12wt%の二酸化珪素と、10wt%の焼成カオリンと、7wt%の酸化アルミニウムと、3wt%の酸化鉄IIIと、1.9wt%の酸化カルシウムと、0.1wt%のポリエステル繊維を含むことを特徴とする鉄筋コンクリート床版。 A reinforced concrete slab, which is reinforced with a reinforcing material formed of a ceramic composition composed mainly of a-phosphate salt ceramics,
A deck made of reinforced concrete, a reinforcing layer provided on the deck and formed of the reinforcing material, and an asphalt pavement provided on the reinforcing layer,
The ceramic composition comprises 40 wt% magnesium oxide, 26 wt% potassium dihydrogen phosphate, 12 wt% silicon dioxide, 10 wt% calcined kaolin, 7 wt% aluminum oxide, and 3 wt% iron oxide III. And a reinforced concrete floor slab comprising 1.9 wt% calcium oxide and 0.1 wt% polyester fiber.
橋梁の床版上に固定される基部と、この基部の上側に連なる壁部とを有して内部が空洞の鋼製の箱状体で形成されたユニットが複数個連なって構成され、上記箱状体の内側面に、上記補修・補強材で形成された層状の補修・補強ライニングを備え、
上記セラミック組成物は、40wt%の酸化マグネシウムと、26wt%のリン酸二水素カリウムと、12wt%の二酸化珪素と、10wt%の焼成カオリンと、7wt%の酸化アルミニウムと、3wt%の酸化鉄IIIと、1.9wt%の酸化カルシウムと、0.1wt%のポリエステル繊維を含むことを特徴とする鋼製高欄。 A steel railing which is repaired or reinforced with repair and reinforcement material formed of a ceramic composition composed mainly of a-phosphate salt ceramics,
A plurality of units each having a base portion fixed on a bridge slab and a wall portion connected to the upper side of the base portion and formed of a hollow steel box-like body; On the inner surface of the body, it is equipped with a layered repair / reinforcement lining formed of the above repair / reinforcement
The ceramic composition comprises 40 wt% magnesium oxide, 26 wt% potassium dihydrogen phosphate, 12 wt% silicon dioxide, 10 wt% calcined kaolin, 7 wt% aluminum oxide, and 3 wt% iron oxide III. And a steel rail, comprising 1.9 wt% calcium oxide and 0.1 wt% polyester fiber.
橋梁の床版上に固定される基部と、この基部の上側に連なる壁部とを有して内部が空洞の鋼製の箱状体で形成されたユニットが複数個連なって構成され、上記箱状体の基部と壁部の下部の内側に、上記補修・補強材で形成された塊状の補修・補強体を備え、
上記セラミック組成物は、40wt%の酸化マグネシウムと、26wt%のリン酸二水素カリウムと、12wt%の二酸化珪素と、10wt%の焼成カオリンと、7wt%の酸化アルミニウムと、3wt%の酸化鉄IIIと、1.9wt%の酸化カルシウムと、0.1wt%のポリエステル繊維を含むことを特徴とする鋼製高欄。 A steel railing which is repaired or reinforced with repair and reinforcement material formed of a ceramic composition composed mainly of a-phosphate salt ceramics,
A plurality of units each having a base portion fixed on a bridge slab and a wall portion connected to the upper side of the base portion and formed of a hollow steel box-like body; On the inside of the bottom of the wall and the lower part of the wall, it is provided with a massive repair / reinforcement body formed of the above repair / reinforcement material,
The ceramic composition comprises 40 wt% magnesium oxide, 26 wt% potassium dihydrogen phosphate, 12 wt% silicon dioxide, 10 wt% calcined kaolin, 7 wt% aluminum oxide, and 3 wt% iron oxide III. And a steel rail, comprising 1.9 wt% calcium oxide and 0.1 wt% polyester fiber.
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