JP5631024B2 - Anti-corrosion method for reinforcing bars inside reinforced concrete structures - Google Patents

Anti-corrosion method for reinforcing bars inside reinforced concrete structures Download PDF

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Description

本発明は、主に、海洋環境下におけるコンクリート構造物の耐久性、すなわち、耐海水性及び耐食性を向上する鉄筋の防食工法に関する。   The present invention mainly relates to a steel bar anticorrosion method for improving the durability of a concrete structure in a marine environment, that is, seawater resistance and corrosion resistance.

近年、土木や建築分野において、コンクリート構造物の耐久性向上に対する要望が高まっている。   In recent years, there has been an increasing demand for improving the durability of concrete structures in the civil engineering and construction fields.

コンクリート構造物の劣化要因の1つとして、塩化物イオンにより鉄筋が腐食する塩害がある。   As one of the deterioration factors of concrete structures, there is salt damage in which reinforcing bars corrode by chloride ions.

海洋構造物では、飛来塩分により鉄筋コンクリート内部に塩分が浸透し、鉄筋が発錆する。また、寒冷地の道路では、塩化ナトリウムや塩化カルシウムなどの凍結防止剤の散布により、塩害が発生する。さらに、塩化物イオンを含む海砂や混和材を配合したコンクリートでも内在塩分により塩害が発生する。   In offshore structures, salt infiltrates inside the reinforced concrete due to incoming salt, and the reinforcing bars rust. On roads in cold regions, salt damage occurs due to the application of antifreezing agents such as sodium chloride and calcium chloride. In addition, salt damage occurs due to the internal salt even in concrete containing sea sand or admixture containing chloride ions.

鉄筋の防錆を目的として、亜硝酸塩や亜硝酸型ハイドロカルマイトを添加する方法が提案されている(特許文献1〜特許文献3参照)。
亜硝酸塩は、防錆効果を発揮するものの、外部から侵入する塩化物イオンの遮蔽効果を発揮するものではなく、また、亜硝酸型ハイドロカルマイトは、防錆効果を発揮するものの、これを混和したセメント硬化体が多孔質になりやすく、むしろ、外部からの塩化物イオンの浸透を許容しやすい。
A method of adding nitrite or nitrite-type hydrocalumite has been proposed for the purpose of rust prevention of reinforcing bars (see Patent Documents 1 to 3).
Nitrite shows rust prevention effect, but does not show blocking effect of chloride ions entering from the outside, and nitrite type hydrocalumite shows rust prevention effect, but this is not mixed The cemented hardened body is likely to be porous, but rather to allow permeation of chloride ions from the outside.

一方、鉄筋の腐食を防止する方法として、金属の標準電極電位の差を利用した犠牲陽極材方式の電気防食工法が知られている。この犠牲陽極材方式の電気防食工法は、外部電極が不要で、メンテナンスが容易であり、長期防食性に優れるなどの特徴がある(特許文献4参照)。   On the other hand, as a method for preventing corrosion of reinforcing bars, a sacrificial anode material type cathodic protection method using a difference in standard electrode potential of metal is known. This sacrificial anode material type cathodic protection method is characterized in that an external electrode is not required, maintenance is easy, and long-term anticorrosion properties are excellent (see Patent Document 4).

塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物の断面修復では、塩化物イオンを多く含むコンクリートをはつり取り、犠牲陽極材を鉄筋と電気的に接続した後、断面修復材で充填・被覆する。   In repairing the cross section of a reinforced concrete structure damaged by salt damage, the concrete containing a large amount of chloride ions is picked up, the sacrificial anode material is electrically connected to the rebar, and then filled and covered with the cross-section repair material.

しかしながら、犠牲陽極材の防食効果を高め、耐塩害性を高めるには、どのような断面修復材が適しているかについては、全く知られていなかった。   However, it has not been known at all what kind of cross-sectional repair material is suitable for enhancing the corrosion protection effect of the sacrificial anode material and enhancing the salt damage resistance.

また、断面修復材にひび割れが生じると防食電流が流れにくくなるため、ひび割れの要因である収縮を小さくする必要がある。
断面修復材の収縮を低減する方法としては、膨張材、収縮低減剤、及び/又は繊維等を併用し、さらに、使用する膨張材として、組成や粒度の異なる二種類の膨張材を組み合わせて使用することが提案されている(特許文献5、特許文献6参照)。
In addition, when a crack occurs in the cross-sectional repair material, it becomes difficult for the anticorrosion current to flow, and therefore it is necessary to reduce the shrinkage that is the cause of the crack.
As a method for reducing the shrinkage of the cross-sectional repair material, an expansion material, a shrinkage reducing agent, and / or fibers are used in combination, and further, two types of expansion materials having different compositions and particle sizes are used in combination. It has been proposed (see Patent Document 5 and Patent Document 6).

また、有機−無機複合型塗膜養生剤をモルタルやコンクリートの硬化体の表面に塗布することにより、モルタルやコンクリートの乾燥による水分の逸散を低減して乾燥収縮を抑制することに加え、中性化や外部からの塩分の浸透を抑制することが提案されている(特許文献7参照)。
しかしながら、有機−無機複合型塗膜養生剤を、断面修復材を被覆したモルタルやコンクリートの硬化体の表面に塗布することが、犠牲陽極材の防食効果に関して、どのような効果が発揮されるかについては知られていなかった。
Moreover, by applying an organic-inorganic composite-type coating curing agent to the surface of a hardened body of mortar or concrete, in addition to reducing the dissipation of moisture due to drying of the mortar and concrete and suppressing drying shrinkage, It has been proposed to suppress sexualization and penetration of salt from the outside (see Patent Document 7).
However, what effect does the organic-inorganic composite-type coating curing agent have on the anticorrosive effect of the sacrificial anode material when it is applied to the surface of a mortar or concrete cured body coated with a cross-sectional restoration material? Was not known about.

本発明者は、特定の断面修復材の内部に犠牲陽極材を設置することにより、防食効果を高め、優れた耐塩害性が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has found that the sacrificial anode material is provided inside the specific cross-sectional repair material, thereby improving the anticorrosion effect and obtaining excellent salt damage resistance, and has completed the present invention.

特開昭53−003423号公報JP-A-53-003423 特開平01−103970号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-103970 特開平04−154648号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-154648 特許第3099830号公報Japanese Patent No. 3099830 特開2007−238745号公報JP 2007-238745 A 特開2007−320832号公報JP 2007-320832 A 特開2007−308354号公報JP 2007-308354 A

本発明は、塩害環境下における鉄筋コンクリート構造物の耐久性を向上させる方法を提供する。   The present invention provides a method for improving the durability of a reinforced concrete structure in a salt damage environment.

本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
(1)塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物の断面修復する鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法において、鉄筋コンクリート構造物中のコンクリートの0.5〜5倍の電気抵抗率(材齢28日)をもつ、セメント、膨張材、収縮低減剤、繊維、及びポリマーを含有する断面修復材で、鉄筋コンクリートの表面を被覆し、前記断面修復材を被覆した鉄筋コンクリートの表面に、有機−無機複合型塗膜養生剤を100〜500g/m 2 塗布してなり、前記断面修復材の内部に犠牲陽極材を設置し、前記犠牲陽極材の周りに、犠牲陽極材の不動態の生成を避けるのに充分なpHを持った、アルカリシリカ反応抑制剤が存在する電解質溶液を含有する多孔性材料を付設し、前記犠牲陽極材と鉄筋コンクリート内部の鉄筋を電気的に接続してなる鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法である。
(2)前記犠牲陽極材と鉄筋コンクリート内部の鉄筋を電気的に接続し、復極量を310mV以上とする前記(1)の防食工法である。
(3)前記アルカリシリカ反応抑制剤がリチウム含有化合物を含有してなる前記(1)又は(2)の防食工法である。
(4)前記犠牲陽極材の金属が、亜鉛、アルミニウム、及びマグネシウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を含む金属又は合金である前記(1)〜(3)のいずれか一の防食工法である。
)前記有機−無機複合型塗膜養生剤が、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂、及び膨潤性粘土鉱物を含有してなる前記(1)〜(4)のいずれか一の防食工法である。
)前記有機−無機複合型塗膜養生剤の膨潤性粘土鉱物が、合成フッ素雲母である前記()の防食工法である。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
(1) In the corrosion prevention method for reinforcing steel inside the reinforced concrete that repairs the cross section of the reinforced concrete structure damaged by salt damage, cement and expansion with electrical resistivity 0.5 to 5 times that of concrete in the reinforced concrete structure (age 28 days) 100 to 500 g of organic-inorganic composite type coating curing agent on the surface of the reinforced concrete covered with the cross-sectional repair material containing the material, shrinkage reducing agent, fiber and polymer, and covering the surface of the reinforced concrete covered with the cross-sectional repair material. / m 2 coated becomes, the said established the sacrificial anode material in the interior of the cross restorative material, around the sacrificial anode material, having a sufficient pH to avoid the formation of passivation of the sacrificial anode material, the alkaline Reinforced concrete interior comprising a porous material containing an electrolyte solution containing a silica reaction inhibitor and electrically connecting the sacrificial anode material and the rebar inside the reinforced concrete It is a corrosion protection method of rebar.
(2) The anticorrosion method according to (1), wherein the sacrificial anode material and the reinforcing steel inside the reinforced concrete are electrically connected, and the depolarization amount is 310 mV or more.
(3) The anticorrosion method according to (1) or (2), wherein the alkali silica reaction inhibitor contains a lithium-containing compound.
(4) The anticorrosion according to any one of (1) to (3), wherein the metal of the sacrificial anode material is a metal or alloy containing one or more selected from the group consisting of zinc, aluminum, and magnesium. It is a construction method.
( 5 ) The anticorrosion method according to any one of (1) to (4), wherein the organic-inorganic composite-type coating film curing agent comprises a synthetic resin aqueous dispersion, a water-soluble resin, and a swellable clay mineral. It is.
( 6 ) The anticorrosion method according to ( 5 ), wherein the swellable clay mineral of the organic-inorganic composite type coating film curing agent is a synthetic fluorine mica.

本発明は、鉄筋コンクリート構造物に優れた防錆効果を付与し、鉄筋コンクリート内部の鉄筋の腐食を抑制して耐塩害性を向上させる効果を奏する。   The present invention gives an excellent rust prevention effect to a reinforced concrete structure, and suppresses corrosion of the reinforcing steel inside the reinforced concrete, thereby improving the salt damage resistance.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や%は、特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明でいう断面修復材とは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを指す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
Moreover, the cross-sectional repair material as used in the field of this invention refers to cement paste, mortar, and concrete.

本発明では、特定の断面修復材の内部に犠牲陽極材を設置することにより、鉄筋コンクリートの耐塩害性が向上する。   In the present invention, the salt damage resistance of the reinforced concrete is improved by installing the sacrificial anode material inside the specific cross-sectional repair material.

本発明の断面修復材は、セメントなどを用いて練混ぜて調製される。   The cross-sectional repair material of the present invention is prepared by kneading using cement or the like.

セメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、また、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末を混合したフィラーセメント、並びに、各種の産業廃棄物を主原料として製造された環境調和型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。   As the cement, various portland cements such as normal, early strength, super early strength, low heat, and moderate heat, various mixed cements in which these portland cements are mixed with blast furnace slag, fly ash, or silica, limestone powder and blast furnace Examples include filler cement mixed with slow-cooled slag fine powder, and environmentally friendly cement made from various industrial wastes as the main raw material, so-called eco-cement. One or more of these can be used. It is.

断面修復材にひび割れが生じると防食電流が流れにくくなるため、ひび割れの要因である収縮を小さくする必要がある。そのため、本発明では、膨張材、収縮低減剤、及び繊維を併用する。 When a crack occurs in the cross-sectional repair material, it becomes difficult for the anticorrosion current to flow, so it is necessary to reduce the shrinkage that is the cause of the crack. Therefore, in the present invention, expansive, shrinkage reducing agents, you combination及beauty textiles.

ここで、膨張材は特に限定されるものではなく、いかなるものでも使用可能である。その種類としては、遊離石灰や遊離マグネシアを含むものが挙げられるが、長期安定性の観点から、遊離石灰を含む膨張材が好ましい。   Here, the expansion material is not particularly limited, and any material can be used. Although the thing containing free lime and free magnesia is mentioned as the kind, From the viewpoint of long-term stability, the expansion | swelling material containing free lime is preferable.

遊離石灰を含む膨張材としては、例えば、遊離石灰−無水セッコウ系膨張材、遊離石灰−水硬性化合物系膨張材、並びに、遊離石灰−水硬性化合物−無水セッコウ系膨張材等が挙げられる。
本発明では、膨張性能が良好なことから、遊離石灰−水硬性化合物−無水セッコウ系膨張材を用いることが好ましい。
Examples of the expanding material containing free lime include a free lime-anhydrous gypsum-based expanding material, a free lime-hydraulic compound-based expanding material, and a free lime-hydraulic compound-anhydrous gypsum-based expanding material.
In this invention, since expansion | swelling performance is favorable, it is preferable to use a free lime-hydraulic compound-anhydrous gypsum-type expansion | swelling material.

ここで、水硬性化合物としては、例えば、アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノフェライト、カルシウムシリケート、及びカルシウムアルミネートなどの一種又は二種以上が挙げられる。   Here, examples of the hydraulic compound include one or more of Auin, calcium ferrite, calcium aluminoferrite, calcium silicate, and calcium aluminate.

遊離石灰−水硬性化合物−無水セッコウ系膨張材において、水硬性化合物が、アウイン、カルシウムフェライト、及びカルシウムアルミノフェライトなどの一種又は二種以上から構成される膨張材は、遊離石灰から消石灰を生成するとともに、水硬性化合物と無水セッコウからエトリンガイトも生成する。このため、エトリンガイトに因んで、カルシウムサルホアルミネート系膨張材と称されるものや、エトリンガイト−石灰複合系膨張材と称されるものがある。
このような膨張材としては、各社より市販されている膨張材や静的破砕材が利用可能である。膨張材や静的破砕材は、多数市販されており、その代表例としては、電気化学工業社製、商品名「デンカCSA」や「デンカパワーCSA」、住友大阪セメント社製、商品名「サクス」、太平洋マテリアル社製、商品名「エクスパン」、「N-EX」、「ブライスター」、及び「太平洋ジプカル」などが挙げられる。
In the free lime-hydraulic compound-anhydrous gypsum-based expansive material, the expansive material in which the hydraulic compound is composed of one or more of Auin, calcium ferrite, and calcium aluminoferrite produces slaked lime from the free lime. At the same time, ettringite is also produced from hydraulic compounds and anhydrous gypsum. For this reason, there exist what is called a calcium sulfoaluminate type | system | group expansion | swelling material and what is called an ettringite-lime composite type | system | group expansion | swelling material in connection with ettringite.
As such an expanding material, an expanding material or a static crushing material marketed by each company can be used. A large number of inflatables and static crushed materials are commercially available, and representative examples thereof include those manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade names “Denka CSA” and “Denka Power CSA”, Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. ", Trade name" Expan "," N-EX "," Breister ", and" Pacific Gypcal "manufactured by Taiheiyo Material.

膨張材の粒度は特に限定されるものではないが、通常、ブレーン比表面積値(以下、ブレーン値という)で2,500〜10,000cm2/gが好ましい。
膨張材の使用量は、セメント100部に対して、2〜30部が好ましい。
The particle size of the intumescent material is not particularly limited, but usually it is preferably 2,500 to 10,000 cm 2 / g in terms of the specific surface area of brain (hereinafter referred to as “brain value”).
The amount of the expansion material used is preferably 2 to 30 parts with respect to 100 parts of cement.

収縮低減剤としては、収縮低減成分が一般式RO(AO)nH(ただし、Rは炭素数4〜6のアルキル基、Aは炭素数2〜3の一種又は二種のアルキレン基、nは1〜10の整数)で示される低級アルコールのアルキレンオキサイド付加物を主体としたものや、一般式X{O(AO)nR}m(ただし、Xは2〜8個の水酸基を有する化合物の残基、AOは炭素数2〜18のオキシアルキレン基、Rは水素原子、炭素数1〜18の炭化水素基、又は炭素数2〜18のアシル基、nは30〜1,000、mは2〜8)で示され、そのオキシアルキレン基の60mol%以上はオキシエチレン基であるポリオキシアルキレン誘導体等が使用可能である。
収縮低減剤の使用量は、セメント100部に対して、1〜6部が好ましい。
As the shrinkage reducing agent, the shrinkage reducing component is represented by the general formula RO (AO) nH (where R is an alkyl group having 4 to 6 carbon atoms, A is one or two alkylene groups having 2 to 3 carbon atoms, and n is 1). Or an alkylene oxide adduct of a lower alcohol represented by the general formula X {O (AO) nR} m (where X is a residue of a compound having 2 to 8 hydroxyl groups) AO is an oxyalkylene group having 2 to 18 carbon atoms, R is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 18 carbon atoms, n is 30 to 1,000, and m is 2 to 8) A polyoxyalkylene derivative in which 60 mol% or more of the oxyalkylene group is an oxyethylene group can be used.
The amount of shrinkage reducing agent used is preferably 1 to 6 parts per 100 parts of cement.

繊維は特に限定されるものではなく、一般に市販されているものが使用でき、具体的には、高強度のビニロン繊維やポリエチレン繊維等が挙げられる。
繊維の使用量は、断面修復材100容量部中、0.01〜1.0容量部が好ましい。
The fibers are not particularly limited, and commercially available products can be used, and specific examples include high-strength vinylon fibers and polyethylene fibers.
The amount of fibers used is preferably 0.01 to 1.0 part by volume in 100 parts by volume of the cross-sectional repair material.

本発明で使用する細骨材は特に限定されるものではない。その具体例としては、例えば、ケイ砂、石灰砂、高炉水砕スラグ細骨材、再生細骨材、及び重量細骨材等が挙げられる。また、高炉徐冷スラグ細骨材、電気炉酸化期スラグ系細骨材、並びに、フェロニッケルスラグ、フェロクロムスラグ、銅スラグ、亜鉛スラグ、及び鉛スラグなどを総称する非鉄精錬スラグ細骨材等が、さらに、橄欖岩(かんらん岩)系細骨材、いわゆるオリビンサンド、及びエメリー鉱等が挙げられる。本発明では、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
細骨材の使用量は特に限定されるものではなく、用途や要求される作業性に応じて適宜調整される。
The fine aggregate used in the present invention is not particularly limited. Specific examples thereof include silica sand, lime sand, blast furnace granulated slag fine aggregate, recycled fine aggregate, and heavy fine aggregate. In addition, blast furnace slow-cooled slag fine aggregate, electric furnace oxidation stage slag fine aggregate, and non-ferrous smelted slag fine aggregate that collectively refers to ferronickel slag, ferrochrome slag, copper slag, zinc slag, lead slag, etc. Furthermore, a peridotite fine aggregate, so-called olivine sand, emery ore and the like can be mentioned. In the present invention, one or more of these can be used.
The amount of fine aggregate used is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the application and required workability.

本発明の断面修復材には、セメント、膨張材、収縮低減材、繊維、ポリマー、細骨材、及び水等とともに、高炉水砕スラグ微粉末や高炉徐冷スラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシュ、石灰石微粉末、下水汚泥焼却灰やその溶融スラグ、都市ゴミ焼却灰やその溶融スラグ、急硬材、及び高強度混和材等の各種混和材、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、凝結調整剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、ベントナイトなどの粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体等のうちの一種又は二種を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。 The cross-sectional repair material of the present invention includes cement, expansion material, shrinkage reduction material, fiber, polymer, fine aggregate, water, and the like, blast furnace granulated slag fine powder and blast furnace annealed slag fine powder, silica fume, fly ash, Limestone fine powder, sewage sludge incineration ash and its molten slag, municipal waste incineration ash and its molten slag, various hardeners, high strength admixtures, water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agent, coagulation adjusting agents, antifoaming agents, thickening agents, rust inhibitors, antifreezing agents, clay minerals, such as base bentonite, as well as one or two kind of anion exchanger or the like, such as hydrotalcite The present invention can be used within a range that does not substantially impair the object of the present invention.

本発明では、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめ一部あるいは全部を混合しておいても差し支えない。   In the present invention, the respective materials may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance.

混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ、及びナウタミキサなどの使用が可能である。   Any existing apparatus can be used as the mixing apparatus, and for example, a tilting cylinder mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, and a Nauta mixer can be used.

コンクリート構造物のコンクリートの電気抵抗率は、コンクリートの配合や環境等によって異なるが、通常、100Ω・m程度である。
本発明における断面修復材の電気抵抗率は、鉄筋コンクリート構造物中のコンクリートの電気抵抗率の0.5〜5倍である。電気抵抗率が0.1倍未満では復極量が小さくなり、コンクリート構造物内部の鉄筋が腐食しやすくなる場合がある。電気抵抗率が小さいと防食電流が流れやすくなるが、同時に腐食電流も流れやすくなる。鉄筋の腐食の有無はこれらのバランスによって決まり、腐食電流の影響が大きいため、腐食が進行しやすくなると考えられる。電気抵抗率が10倍を超えると、電気抵抗が高いために防食電流が流れにくくなり、防食範囲が狭まり、犠牲陽極材の防食効果が小さくなる場合がある。
断面修復材の電気抵抗率は、水結合材比の調整や、各種混和材や炭素繊維の混和、ポリマー混和量を変えたポリマーセメントモルタルの使用等により調整できる。
The electric resistivity of concrete in a concrete structure varies depending on the concrete composition and environment, but is usually about 100 Ω · m.
The electrical resistivity of the cross-sectional repair material in the present invention is 0.5 to 5 times the electrical resistivity of the concrete in the reinforced concrete structure. If the electrical resistivity is less than 0.1 times, the amount of depolarization becomes small, and the rebar inside the concrete structure may be easily corroded. When the electrical resistivity is small, the anticorrosion current easily flows, but at the same time, the corrosion current easily flows. The presence or absence of corrosion of the reinforcing bars is determined by these balances, and since the influence of the corrosion current is large, it is considered that the corrosion is likely to proceed. If the electrical resistivity exceeds 10 times, the corrosion resistance current is difficult to flow because the electrical resistance is high, the corrosion protection range is narrowed, and the corrosion protection effect of the sacrificial anode material may be reduced.
The electrical resistivity of the cross-sectional repair material can be adjusted by adjusting the water binder ratio, mixing various admixtures and carbon fibers, using polymer cement mortar with different amounts of polymer.

ここで、結合材とは、セメント、又は、セメント、膨張材、及び各種混和材からなるものである。   Here, the binder is made of cement or cement, an expanding material, and various admixtures.

また、ポリマーとしては、水性ポリマーディスパージョンなどが挙げられ、特に限定されるものではない。水性ポリマーディスパージョンとしては、天然ゴムラテックスや、アクリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、及びクロロプレンゴム(CR)などの合成ゴムラテックスや、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリアクリル酸エステル(PAE)、及びポリアクリル酸−酢酸ビニル−ベオバ系ポリマーなどの樹脂エマルジョンなどが挙げられる。ポリマーの形態としては、再乳化型粉末タイプや液体タイプなどがある。   Examples of the polymer include an aqueous polymer dispersion and are not particularly limited. Examples of aqueous polymer dispersions include natural rubber latex, synthetic rubber latex such as acrylic rubber, styrene / butadiene rubber (SBR), and chloroprene rubber (CR), ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), and polyacrylic acid. Examples thereof include resin emulsions such as esters (PAE) and polyacrylic acid-vinyl acetate-veova polymers. Examples of the polymer form include a re-emulsification type powder type and a liquid type.

本発明では、本発明の断面修復材を使用して硬化した硬化体(以下、本硬化体という)の表面に、有機−無機複合型塗膜養生剤を塗布することは、収縮量をさらに低減し、ひび割れを抑制できるばかりでなく、長期的に本硬化体の電気抵抗を一定に保つことができることから好ましい。   In the present invention, applying an organic-inorganic composite type coating curing agent to the surface of a cured body (hereinafter referred to as the present cured body) cured using the cross-sectional repair material of the present invention further reduces the amount of shrinkage. In addition, not only can cracking be suppressed, but the electrical resistance of the cured product can be kept constant over a long period of time.

本発明の有機−無機複合型塗膜養生剤とは、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂、及び膨潤性粘土鉱物を、また、さらに、これらと架橋剤とを主成分とするものである。   The organic-inorganic composite type coating curing agent of the present invention is composed of a synthetic resin aqueous dispersion, a water-soluble resin, and a swellable clay mineral, and these and a crosslinking agent as main components.

ここで、合成樹脂水性分散体とは、一般的には合成樹脂エマルジョンであり、芳香族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン系単量体、エチレン系不飽和脂肪酸単量体、及びその他の共重合可能な単量体の内から一種又は二種以上を乳化重合して得られるものである。例えば、スチレンを主体としたスチレン・ブタジエン系ラテックス、スチレン・アクリル系エマルジョンやスチレンと共重合したメチルメタクリレート・ブタジエン系ラテックス、エチレン・アクリルエマルジョンである。合成樹脂エマルジョンには、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものがより望ましい。
ここで、乳化重合は、重合すべき単量体を混合し、これに乳化剤や重合開始剤等を加え水系で行なう一般的な乳化重合方法である。
膨潤性粘土鉱物との配合安定性を得るには、アンモニア、アミン類、及びカセイソーダなどの塩基性物質を使用し、pH5以上に調整したものが好ましい。
合成樹脂水性分散体の粒子径は、一般的に100〜300nmであるが、60〜100nm程度の小さい粒子径のものが好ましい。
Here, the synthetic resin aqueous dispersion is generally a synthetic resin emulsion, and includes an aromatic vinyl monomer, an aliphatic conjugated diene monomer, an ethylenically unsaturated fatty acid monomer, and other co-polymers. It is obtained by emulsion polymerization of one or two or more of polymerizable monomers. For example, styrene / butadiene latex mainly composed of styrene, styrene / acrylic emulsion, methyl methacrylate / butadiene latex copolymerized with styrene, and ethylene / acrylic emulsion. The synthetic resin emulsion is more preferably one having a carboxyl group or a hydroxy group.
Here, the emulsion polymerization is a general emulsion polymerization method in which a monomer to be polymerized is mixed, and an emulsifier, a polymerization initiator, etc. are added to the monomer and the reaction is carried out in an aqueous system.
In order to obtain blending stability with the swellable clay mineral, it is preferable to use a basic substance such as ammonia, amines, and caustic soda and adjust the pH to 5 or more.
The particle diameter of the synthetic resin aqueous dispersion is generally 100 to 300 nm, but preferably has a small particle diameter of about 60 to 100 nm.

水溶性樹脂としては、加工澱粉又はその誘導体、セルロース誘導体、ポリ酢酸ビニルの鹸化物又はその誘導体、スルホン酸基を有する重合体又はその塩、アクリル酸の重合体や共重合体又はこれらの塩、アクリルアミドの重合体や共重合体、ポリエチレングリコール、及びオキサゾリン基含有重合体等が挙げられ、そのうちの一種又は二種以上の使用が可能である。
水溶性樹脂としては、純水への溶解度が常温で1%以上であるものであれば良く、樹脂単位重量当たりの水素結合性基又はイオン性基が10〜60%であることが好ましい。
また、平均分子量は2,000〜1,000,000が好ましい。
水溶性樹脂の使用量は、合成樹脂水性分散体の固形分100部に対して、固形分換算で0.05〜200部が好ましい。
Examples of water-soluble resins include modified starch or derivatives thereof, cellulose derivatives, saponified polyvinyl acetate or derivatives thereof, polymers having sulfonic acid groups or salts thereof, polymers or copolymers of acrylic acid or salts thereof, Examples include acrylamide polymers and copolymers, polyethylene glycol, and oxazoline group-containing polymers, and one or more of them can be used.
The water-soluble resin may be one having a solubility in pure water of 1% or more at room temperature, and preferably has 10 to 60% of hydrogen bonding groups or ionic groups per unit weight of the resin.
The average molecular weight is preferably 2,000 to 1,000,000.
The amount of the water-soluble resin used is preferably 0.05 to 200 parts in terms of solid content with respect to 100 parts of solid content of the synthetic resin aqueous dispersion.

膨潤性粘土鉱物としては、スクメタイト属に属する層状ケイ酸塩鉱物が挙げられる。例えば、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、フッ素雲母、及びベントナイトなどが挙げられる。これらは天然品、合成品、及び加工処理品のいずれであっても使用可能である。
そのうち、日本ベントナイト工業会、標準試験方法 JBAS-104-77に準じた方法で測定した膨潤力が20ml/g以上の粘土鉱物、特に、フッ素雲母やベントナイトが好ましい。
また、膨潤性粘土鉱物のイオン交換当量は100g当たり、10ミリ当量以上が好ましい。
さらに、膨潤性粘土鉱物のアスペクト比が50〜5,000のものが好ましい。
アスペクト比とは、例えば、電子顕微鏡写真等により求めた層状に分散した粘土鉱物の粒子の長さ/厚みの比である。
膨潤性粘土鉱物の使用量は、合成樹脂水性分散体の固形分100部に対して、1〜50部が好ましい。
Examples of swellable clay minerals include layered silicate minerals belonging to the scumite genus. For example, beidellite, nontronite, saponite, fluorine mica, bentonite and the like can be mentioned. Any of natural products, synthetic products, and processed products can be used.
Among them, clay minerals having a swelling power of 20 ml / g or more measured by a method according to the Japan Bentonite Industry Association, standard test method JBAS-104-77, particularly fluorine mica and bentonite are preferable.
The ion exchange equivalent of the swellable clay mineral is preferably 10 milliequivalents or more per 100 g.
Furthermore, it is preferable that the swellable clay mineral has an aspect ratio of 50 to 5,000.
The aspect ratio is, for example, the ratio of the length / thickness of clay mineral particles dispersed in a layer shape obtained by an electron micrograph or the like.
The amount of the swellable clay mineral used is preferably 1 to 50 parts with respect to 100 parts of the solid content of the synthetic resin aqueous dispersion.

架橋剤とは、合成樹脂水性分散体や水溶性樹脂が有するカルボキシル基、アミド基、及び水酸基等の親水性官能基と反応して、架橋、高分子化(三次元網目構造化)、又は疎水化するものであり、カルボキシル基と付加反応を起こすオキサゾリン基を有するものが水溶性樹脂をも兼ねるので好ましい。
架橋剤の使用量は、合成樹脂水性分散体と水溶性樹脂の合計の固形分100部に対して、固形分換算で0.01〜30部が好ましい。
The cross-linking agent reacts with a hydrophilic functional group such as a carboxyl group, an amide group, and a hydroxyl group of a synthetic resin aqueous dispersion or water-soluble resin to crosslink, polymerize (three-dimensional network structure), or hydrophobic Those having an oxazoline group that undergoes an addition reaction with a carboxyl group also serve as a water-soluble resin, and are preferable.
The amount of the crosslinking agent used is preferably 0.01 to 30 parts in terms of solid content with respect to 100 parts of the total solid content of the synthetic resin aqueous dispersion and the water-soluble resin.

本発明では、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂、及び膨潤性粘土鉱物を混合して、また、さらに、これらと架橋剤とを反応させて、有機−無機複合型塗膜養生剤を調製する。   In the present invention, an organic-inorganic composite type coating curing agent is prepared by mixing an aqueous synthetic resin dispersion, a water-soluble resin, and a swellable clay mineral, and further reacting these with a crosslinking agent. .

有機−無機複合型塗膜養生剤の合成方法は、水溶性樹脂と膨潤性粘土鉱物をあらかじめ水中で混合した後に、合成樹脂水性分散体と架橋剤を混合する方法が好ましい。   As a method for synthesizing the organic-inorganic composite-type coating curing agent, a method in which a water-soluble resin and a swellable clay mineral are mixed in water in advance and then a synthetic resin aqueous dispersion and a crosslinking agent are mixed.

有機−無機複合型塗膜養生剤の被覆方法は、均一に養生被覆膜が形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、撒布したり、塗布したり、吹付けしたりすることが可能である。
有機−無機複合型塗膜養生剤は、断面修復材の凝結が終結した後、表面に塗布することが好ましい。例えば、数時間から数日等、時間が経つと、モルタルの表面が乾燥し、ひび割れが発生しやすくなる。
このような有機−無機複合型塗膜養生剤としては、電気化学工業社の「RISフルコート」や「クラッコフ」、東亞合成社の「CA2」シリーズを用いることができる。
The organic-inorganic composite-type film curing agent coating method is not particularly limited as long as it can form a uniform curing coating film, and can be distributed, applied, or sprayed. Is possible.
The organic-inorganic composite type film curing agent is preferably applied to the surface after the setting of the cross-sectional repair material is completed. For example, when the time elapses from several hours to several days, the surface of the mortar is dried and cracks are likely to occur.
As such an organic-inorganic composite type film curing agent, “RIS full coat” and “Krakoff” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. and “CA2” series manufactured by Toagosei Co., Ltd. can be used.

本硬化体に、本発明の有機−無機複合型塗膜養生剤を塗布することにより、長さ変化率をさらに低減してひび割れを抑制するばかりでなく、長期的に本硬化体の電気抵抗を一定に保ち、防食効果を高めることができる。   By applying the organic-inorganic composite-type film curing agent of the present invention to the cured body, not only can the length change rate be further reduced to suppress cracking, but also the electrical resistance of the cured body over the long term. It can be kept constant and the anticorrosion effect can be enhanced.

有機−無機複合型塗膜養生剤の使用量は特に限定されるものではないが、鉄筋コンクリート1m2当たり、100〜500gが好ましく、150〜300gがより好ましい。100g未満では、長期的に電気抵抗を小さく保つ効果が充分でなくなるおそれがあり、500gを超えて塗布してもその効果が頭打ちになる。 Although the usage-amount of an organic-inorganic composite type coating film curing agent is not specifically limited, 100-500g is preferable per 1 m < 2 > of reinforced concrete, 150-300g is more preferable. If it is less than 100 g, there is a possibility that the effect of keeping the electric resistance small in the long term may not be sufficient, and even if it is applied over 500 g, the effect reaches its peak.

本発明では、鉄筋コンクリート内部の鉄筋を陰極とし、鉄筋コンクリート内部に犠牲陽極材を設置して、両者を電気的に接続することにより、鉄筋に防食電流を供給し、鉄筋を防食する。   In the present invention, a reinforcing bar inside the reinforced concrete is used as a cathode, a sacrificial anode material is installed inside the reinforced concrete, and the two are electrically connected, thereby supplying a corrosion-proof current to the reinforcing bar to prevent the reinforcing bar.

犠牲陽極材を構成する金属としては、亜鉛、アルミニウム、及びマグネシウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を含む金属又は合金が挙げられる。   As a metal which comprises a sacrificial anode material, the metal or alloy containing 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of zinc, aluminum, and magnesium is mentioned.

犠牲陽極材の不動態化を避けるため、犠牲陽極材の周りに多孔性材料を付設し、犠牲陽極材の金属の周囲を、所定のpHに保持する必要がある。例えば、亜鉛−アルミニウム合金の場合には、pH値は13.3以上が必要であり、使用する金属によって不動態化を抑えるためのpH値は異なる。   In order to avoid passivation of the sacrificial anode material, it is necessary to attach a porous material around the sacrificial anode material and maintain the periphery of the metal of the sacrificial anode material at a predetermined pH. For example, in the case of a zinc-aluminum alloy, the pH value needs to be 13.3 or more, and the pH value for suppressing passivation is different depending on the metal used.

犠牲陽極材の周りに付設する多孔性材料としては、保水機能を有する無機材料であることが好ましく、コンクリートと同じセメント系のモルタル材料がより好ましい。多孔性材料が保水機能を有することによって、犠牲陽極材の金属が多孔性材料内の液中に溶出することにより犠牲陽極材の機能を果たす。
多孔性材料を得るには、モルタルに、混和材料として軽量細骨材、気泡剤、及び膨張材等を使用したり、モルタル中の空気量を適正に調整して、未だ固まらないモルタルを製造し、これを犠牲陽極材の金属に被覆し、硬化した状態で細孔が分散した多孔質の被覆となるようにする。モルタルの練混ぜのさいに、アルカリ金属化合物を添加して、アルカリ度をさらに高くしたモルタルを得ることも可能である。
The porous material provided around the sacrificial anode material is preferably an inorganic material having a water retention function, and more preferably a cement-based mortar material similar to concrete. Since the porous material has a water retention function, the metal of the sacrificial anode material is eluted into the liquid in the porous material, thereby fulfilling the function of the sacrificial anode material.
In order to obtain a porous material, a lightweight fine aggregate, foaming agent, expansion material, etc. are used as the admixture, or the amount of air in the mortar is adjusted appropriately to produce a mortar that has not yet solidified. This is coated with the metal of the sacrificial anode material to form a porous coating in which pores are dispersed in a cured state. In mixing the mortar, an alkali metal compound can be added to obtain a mortar having a further increased alkalinity.

本発明で使用する電解質溶液とは、犠牲陽極材の不態の生成を避けるのに充分なpHを持った、アルカリ金属イオンを含有する溶液であれば、特に限定されるものではないが、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化リチウム溶液等が通常使用できる。 The electrolyte solution used in the present invention, with sufficient pH to avoid the formation of non-dynamic state of the sacrificial anode material, if a solution containing alkali metal ions, but are not limited to, Potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide solution and the like can usually be used.

犠牲陽極材の周りに付設された多孔性材料に含有する電解質溶液のpHが高いため、多
孔性材料に隣接するコンクリート部分でアルカリシリカ反応が懸念される。そのため、本発明では、電解質溶液にアルカリシリカ反応抑制剤を存在させる。
Since the pH of the electrolyte solution contained in the porous material attached around the sacrificial anode material is high, there is a concern about the alkali silica reaction in the concrete portion adjacent to the porous material. Therefore, in the present invention, Ru in the presence of an alkali silica reaction inhibitor to the electrolyte solution.

アルカリシリカ反応抑制剤は、電解質溶液のpHの低下を避けるため、リチウム含有化合物が好ましく、水酸化リチウム、炭酸リチウム、又はリチウム型ゼオライトを添加することが好ましい。   The alkali silica reaction inhibitor is preferably a lithium-containing compound in order to avoid a decrease in pH of the electrolyte solution, and it is preferable to add lithium hydroxide, lithium carbonate, or lithium-type zeolite.

鉄筋と犠牲陽極材とを電気的に接続する方法は、鉄筋と犠牲陽極材を構成する金属とが電気的に導通されていればよく、特に限定されるものではないが、犠牲陽極材中の金属内に金属線を埋め込み、鉄筋に巻き付ける方法が実用上簡便である。   The method of electrically connecting the reinforcing bar and the sacrificial anode material is not particularly limited as long as the reinforcing bar and the metal constituting the sacrificial anode material are electrically connected to each other. A method of embedding a metal wire in a metal and winding it around a reinforcing bar is practically simple.

犠牲陽極材から鉄筋に防食電流が流れると、犠牲陽極材の陽極は酸化物となり、体積が増加する。この酸化物が陽極表面に堆積して電位が上昇し、防食効果が低下する場合がある。そのため、犠牲陽極材の周りに多孔性材料を付設することにより、体積膨張や防食効果の低下を防ぐことができる。   When the anticorrosion current flows from the sacrificial anode material to the reinforcing bar, the anode of the sacrificial anode material becomes an oxide and the volume increases. In some cases, the oxide is deposited on the surface of the anode, the potential is increased, and the anticorrosion effect is lowered. Therefore, by attaching a porous material around the sacrificial anode material, it is possible to prevent volume expansion and deterioration of the anticorrosion effect.

本発明では、コンクリート構造物を部分的にはつった後、犠牲陽極材を設置し、金属と鉄筋を電気的に接続した、金属表面を不導体被膜の生成を避けるのに充分なpHを持った電解質溶液を含有する多孔性材料で覆った後、コンクリートを打設し、犠牲陽極材を埋め込む形でコンクリート構造物を構築することによって、犠牲陽極材と鉄筋間に防食電流が流れ、コンクリート内の鉄筋が防食される。   In the present invention, after partially filling the concrete structure, a sacrificial anode material is installed, and the metal and the reinforcing bar are electrically connected. The metal surface has a pH sufficient to avoid the formation of a non-conductive coating. After covering with a porous material containing an electrolyte solution, a concrete structure is constructed by placing concrete and embedding the sacrificial anode material. The rebar is protected against corrosion.

本発明では、電位を測定することで、鉄筋の防食効果を確認することができる。
鉄筋コンクリート内部の鉄筋に、その鉄筋より標準電極電位の低い金属を電気的に接続すると、鉄筋自体の電位が低くなる。そのため、電位を測定することで、その数値から有効性を判断できる。
電位の測定は、コンクリート内部の鉄筋の犠牲陽極材を設置した面を測定点とし、鉛照合電極を用い測定する。このとき犠牲陽極材と鉄筋の接続を切り離せるようにしておき、接続を切り離した直後のインスタントオフ電位と、24時間経過後の電位(24時間後オフ電位)を測定し、これらの差から復極量を算出する。復極量が大きいほど鉄筋を防食する効果が大きい。
In the present invention, the anticorrosion effect of the reinforcing bars can be confirmed by measuring the potential.
When a metal having a standard electrode potential lower than that of the reinforcing bar is electrically connected to the reinforcing bar inside the reinforced concrete, the potential of the reinforcing bar itself is lowered. Therefore, the effectiveness can be judged from the numerical value by measuring the potential.
The electric potential is measured using the lead verification electrode with the surface where the sacrificial anode material of the reinforcing bar in the concrete is installed as the measurement point. At this time, the sacrificial anode material and the reinforcing bar can be disconnected, and the instant-off potential immediately after disconnecting and the potential after 24 hours (off-potential after 24 hours) are measured and recovered from these differences. Calculate the extreme amount. The greater the amount of depolarization, the greater the effect of preventing corrosion of the reinforcing bars.

以下、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に本発明内容を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and the content of this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

実験例1
塩害を受けたコンクリート構造物の断面修復を想定した実験を行った。
塩害を受けたコンクリートとして、単位セメント量が330kg/m3、水セメント比が60%、s/aが52%、NaClの添加量が12kg/m3のコンクリートを調製した。なお、このコンクリートの電気抵抗率は100Ω・mであった。
セメント100部に対し、膨張材a5部、膨張材b5部、収縮低減剤3部、細骨材、減水剤、ポリマー、及び繊維a、繊維bを配合し、水結合材比や、ポリマーと繊維bの添加率を変えて表1のように電気抵抗率を変えた断面修復材を調製した。
調製した断面修復材を型枠に詰めて4×4×16cmの供試体を作製し、材齢28日で長さ変化率を測定した。また、既設コンクリート板の上に、縦30cm、横30cm、厚さ3cmとなるように調製した断面修復材を打設し、材齢28日でひび割れの発生状況を観察した。
15×15×53cmの型枠を用いて、軸方向の半分にコンクリートを打設し、残りの半分に断面修復材を打継いで試験体を作製した。このとき、供試体の軸方向の中央にφ13mmのみがき鋼棒を設置し、断面修復材側に犠牲陽極材Aを設置した。みがき鋼棒と犠牲陽極材にそれぞれリード線をつなぎ、試験体の外部で、電気的接続のオン−オフ操作ができるようにした。試験体を40℃に加温して鉄筋の腐食を促進させた。
断面修復材内部の犠牲陽極材を設置した面で、鉄筋の中心に相当する点を測定点とし、鉛照合電極を用いて、インスタントオフ電位と24時間後オフ電位を測定し、それらの差から復極量を算出した。なお、復極量を測定するとき以外は、みがき鋼棒と犠牲陽極材を電気的に接続した状態とした。みがき鋼棒の発錆の有無を観察し、防錆効果を確認した。結果を表1に併記する。
Experimental example 1
An experiment was conducted assuming the restoration of a cross section of a concrete structure damaged by salt.
As the concrete subjected to salt damage, a concrete having a unit cement amount of 330 kg / m 3 , a water cement ratio of 60%, s / a of 52%, and an addition amount of NaCl of 12 kg / m 3 was prepared. The concrete had an electrical resistivity of 100 Ω · m.
100 parts of cement contains 5 parts of expanded material, 5 parts of expanded material, 3 parts of shrinkage reducing agent, fine aggregate, water reducing agent, polymer, and fiber a and fiber b. As shown in Table 1, cross-sectional restoration materials having different electrical resistivity were prepared by changing the addition ratio of b.
The prepared cross-sectional repair material was packed in a mold to prepare a 4 × 4 × 16 cm specimen, and the length change rate was measured at a material age of 28 days. In addition, a cross-sectional repair material prepared to be 30 cm long, 30 cm wide and 3 cm thick was placed on an existing concrete plate, and the occurrence of cracks was observed at the age of 28 days.
Using a 15 × 15 × 53 cm formwork, concrete was cast in half of the axial direction, and a cross-sectional repair material was cast in the remaining half to prepare a test specimen. At this time, a φ13 mm post-rolled steel bar was installed in the center of the specimen in the axial direction, and a sacrificial anode material A was installed on the cross-sectional repair material side. Lead wires were connected to the polished steel bar and the sacrificial anode material, respectively, so that the electrical connection could be turned on and off outside the specimen. The specimen was heated to 40 ° C. to promote corrosion of the reinforcing bars.
On the surface where the sacrificial anode material inside the cross-section repair material is installed, the point corresponding to the center of the reinforcing bar is taken as the measurement point, and using the lead verification electrode, the instant-off potential and the off-potential after 24 hours are measured. The amount of depolarization was calculated. The polished steel bar and the sacrificial anode material were electrically connected except when the amount of depolarization was measured. The presence or absence of rusting on the polished steel bar was observed to confirm the rust prevention effect. The results are also shown in Table 1.

<使用材料>
セメント :普通ポルトランドセメント、密度3.15g/cm3、ブレーン値3,100cm2/g
膨張材a :エトリンガイト−石灰複合系膨張材、ブレーン値3,000cm2/g
膨張材b :カルシウムサルホアルミネート系膨張材、ブレーン値6,000cm2/g
収縮低減剤:粉末収縮低減剤、市販品
ポリマー :ポリアクリル酸−酢酸ビニル−ベオバ系粉末ポリマー、市販品
繊維a :ビニロン繊維、市販品
繊維b :炭素繊維、市販品
減水剤 :ポリカルボン酸系減水剤、市販品
細骨材 :川砂、密度2.62g/cm3、アルカリシリカ反応性なし
粗骨材 :川砂利、密度2.64g/cm3、アルカリシリカ反応性なし
塩化ナトリウム(NaCl):食塩、市販品
水 :水道水
犠牲陽極材A:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた亜鉛塊
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, density 3.15g / cm 3 , brain value 3,100cm 2 / g
Expandable material a: Ettlingite-lime composite expanded material, brain value 3,000 cm 2 / g
Expansion material b: calcium sulfoaluminate-based expansion material, brain value 6,000 cm 2 / g
Shrinkage reducing agent: powder shrinkage reducing agent, commercially available polymer: polyacrylic acid-vinyl acetate-veova powder polymer, commercially available fiber a: vinylon fiber, commercially available fiber b: carbon fiber, commercially available water reducing agent: polycarboxylic acid type Water reducing agent, commercially available fine aggregate: river sand, density 2.62 g / cm 3 , no alkali silica reactivity coarse aggregate: river gravel, density 2.64 g / cm 3 , no alkali silica reactivity sodium chloride (NaCl): salt, Commercial water: Tap water sacrificial anode material A: Zinc block covered with porous mortar containing LiOH as alkali silica reaction inhibitor

<測定方法>
電気抵抗率:供試体を作製した翌日に脱型し、20℃、60%RHで養生し、材齢28日で四電極法にて測定。
長さ変化率:JIS A 1171に準拠。収縮量の評価
ひび割れ :ひび割れ抵抗性で、ひび割れが発生した場合を不可、ひび割れの発生がない場合を可とした。
復極量 :材齢6ヶ月において、鉛照合電極を用い、コンクリート内部の鉄筋と犠牲陽極材の電気的接続を切断した直後のインスタントオフ電位と、切断して24時間経過後の24時間後オフ電位を測定し、下式により復極量を算出した。
復極量(mV)=[Eio(mV)]−[Eof(mV)]
Eio :インスタントオフ電位
Eof :24時間後オフ電位
防錆効果 :材齢6ヶ月で鉄筋の錆の有無を確認した。鉄筋に錆が発生しなかった場合は良、1/10の面積以内で錆が発生した場合は可、1/10の面積を超えて錆が発生した場合は不可とした。
<Measurement method>
Electrical resistivity: Demolded the day after the specimen was prepared, cured at 20 ° C and 60% RH, and measured by a four-electrode method at a material age of 28 days.
Length change rate: Conforms to JIS A 1171. Evaluation of shrinkage Cracking: Crack resistance is not acceptable when cracking occurs, and when cracking does not occur.
Depolarization amount: At 6 months of age, using a lead verification electrode, the instant-off potential immediately after cutting the electrical connection between the reinforcing steel inside the concrete and the sacrificial anode material, and 24 hours after turning off, 24 hours after turning off The potential was measured, and the amount of repolarization was calculated by the following equation.
Depolarization amount (mV) = [Eio (mV)] − [Eof (mV)]
Eio: Instant-off potential Eof: Off-potential rust prevention effect after 24 hours: The presence or absence of rust on the reinforcing bars was confirmed at 6 months of age. When the rust did not occur in the reinforcing bars, it was good. When the rust occurred within 1/10 of the area, it was acceptable. When the rust exceeded the 1/10 area, it was not acceptable.

Figure 0005631024
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表1より、本発明によれば、断面修復材の電気抵抗率がコンクリートの0.1〜10倍のときに、優れた防錆効果を付与し、耐塩害性が向上することが分かる。また、膨張材、収縮低減剤、及び繊維の併用により、収縮を低減でき、ひび割れを低減できるため、防食効果を保持できる。   From Table 1, it can be seen that, according to the present invention, when the electrical resistivity of the cross-sectional repair material is 0.1 to 10 times that of concrete, an excellent rust prevention effect is imparted and salt damage resistance is improved. Moreover, since the shrinkage can be reduced and cracks can be reduced by the combined use of the expansion material, the shrinkage reducing agent, and the fiber, the anticorrosion effect can be maintained.

実験例2
実験No.1- 5において、表2に示す犠牲陽極材を断面修復材内部に設置し、アルカリシリカ反応性骨材を配合して、アルカリシリカ反応(ASR)の抑制効果の有無を調べたこと以外は実験例1と同様に行った。なお、比較のために、犠牲陽極材を設置しない場合や、金属の周りの多孔性モルタルにアルカリシリカ反応抑制剤を含まない場合について調べた。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
In Experiment No. 1-5, the sacrificial anode material shown in Table 2 was installed inside the cross-section restoration material, and the alkali silica reactive aggregate was blended to examine whether or not there was an inhibitory effect on the alkali silica reaction (ASR). Except that, the same procedure as in Experimental Example 1 was performed. For comparison, the case where no sacrificial anode material was installed or the case where an alkali silica reaction inhibitor was not included in the porous mortar around the metal was examined. The results are also shown in Table 2.

<使用材料>
犠牲陽極材B:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、亜鉛/アルミニウムの比が1/1である亜鉛アルミニウム合金
犠牲陽極材C:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、アルミニウム塊
犠牲陽極材D:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、マグネシウム塊
犠牲陽極材E:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、亜鉛/マグネシウムの比が1/1である亜鉛マグネシウム合金
犠牲陽極材F:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、アルミニウム/マグネシウムの比が1/1であるアルミニウムマグネシウム合金
犠牲陽極材G:アルカリシリカ反応抑制剤としてのLiOHを含有する多孔性モルタルで覆われた、亜鉛/アルミニウム/マグネシウムの比が1/1/1である亜鉛アルミニウムマグネシウム合金
犠牲陽極材H:アルカリシリカ反応抑制剤を含まない多孔性モルタルで覆われた亜鉛塊
<Materials used>
Sacrificial anode material B: Zinc-aluminum alloy sacrificial anode material C covered with porous mortar containing LiOH as an alkaline silica reaction inhibitor and having a zinc / aluminum ratio of 1/1: Alkaline silica reaction inhibitor Aluminum lump sacrificial anode material D covered with porous mortar containing LiOH: Magnesium lump sacrificial anode material E covered with porous mortar containing LiOH as an alkaline silica reaction inhibitor E: Alkali silica reaction inhibitor Zinc-magnesium alloy sacrificial anode material with a zinc / magnesium ratio of 1/1 covered with porous mortar containing LiOH as F: covered with porous mortar containing LiOH as alkaline silica reaction inhibitor Further, an aluminum magnesium alloy sacrificial anode material G having an aluminum / magnesium ratio of 1/1: Zinc / aluminum / magnesium alloy sacrificial anode material with a zinc / aluminum / magnesium ratio of 1/1/1 covered with porous mortar containing LiOH as an inhibitor: porous without alkali silica reaction inhibitor Zinc blocks covered with mortar

<測定方法>
ASR抑制効果:軸方向の中央にφ13mmのみがき鋼棒を設置し、犠牲陽極材を設置した、10×10×40cmの断面修復材の試験体を作製した。40℃で養生して長さ変化率を測定し、材齢6ヶ月の長さ変化率が、500×10-6未満の場合は「良」、500〜1,000×10-6の場合は「可」、1,000×10-6を超える場合は「不可」とした。
<Measurement method>
ASR suppression effect: A 10 × 10 × 40 cm cross-section repair material test specimen was prepared in which a φ13 mm post-rolled steel bar was installed at the center in the axial direction and a sacrificial anode material was installed. Curing at 40 ° C and measuring the rate of change in length. If the rate of change in length at the age of 6 months is less than 500 x 10 -6, "good", if it is 500 to 1,000 x 10 -6 , "good""If it exceeds 1,000 x 10 -6 ,"

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表2より、本発明によれば、鉄筋コンクリートに優れた防錆効果を付与し、耐塩害性が向上することが分かる。また、実験No.2- 8より、金属の周りの多孔性モルタルにアルカリシリカ反応抑制剤を含まない場合には、金属が不動態化するため復極量が小さくなる。   From Table 2, it can be seen that according to the present invention, an excellent rust prevention effect is imparted to the reinforced concrete and the salt damage resistance is improved. In addition, from Experiment No. 2-8, when the alkali silicate reaction inhibitor is not included in the porous mortar around the metal, the metal is passivated, so the amount of depolarization is small.

実験例3
実験No.1- 5において、断面修復材の表面に表3に示す塗布量で有機−無機複合型塗膜養生剤を塗布し、1月後、3月後、6月後、及び1年後のモルタル硬化体の電気抵抗率を測定したこと以外は実験例1と同様に行った。
なお、有機−無機複合型塗膜養生剤を用いない場合と、比較として、従来の塗膜養生剤を塗布した場合についても同様に行った。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
In Experiment No. 1-5, the organic-inorganic composite type film curing agent was applied to the surface of the cross-section repair material in the amount shown in Table 3, and after 1 month, 3 months, 6 months, and 1 year This was carried out in the same manner as in Experimental Example 1 except that the electrical resistivity of the cured mortar was measured.
In addition, it carried out similarly about the case where the conventional coating-film curing agent is apply | coated as a comparison with the case where an organic-inorganic composite type coating-film curing agent is not used. The results are also shown in Table 3.

<使用材料>
有機−無機複合型塗膜養生剤:アクリル樹脂-フッ素雲母の複合型塗膜養生剤
従来の塗膜養生剤:EVA系塗膜養生剤、市販品
<Materials used>
Organic-inorganic composite coating curing agent: Acrylic resin-fluorine mica composite coating curing agent Conventional coating curing agent: EVA coating curing agent, commercial product

Figure 0005631024
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表3より、本発明の断面修復材の表面に有機−無機複合型塗膜養生剤を塗布することにより、収縮を抑制し、長期的に断面修復材の電気抵抗を一定に保つことができ、高い防食効果が得られる。   From Table 3, by applying an organic-inorganic composite coating film curing agent to the surface of the cross-sectional repair material of the present invention, it is possible to suppress shrinkage and maintain the electrical resistance of the cross-sectional repair material constant over the long term, High anticorrosion effect is obtained.

本発明は、セメントコンクリートに、優れた防錆効果を付与し、耐塩害性を向上させるため、塩害等により鋼材腐食を受けたコンクリート構造物の断面修復に用いた場合、コンクリート構造物内部にある鋼材の防食効果を高めることができる。   The present invention provides an excellent rust preventive effect to cement concrete and improves salt damage resistance, so that it is inside a concrete structure when used for cross-section repair of a concrete structure that has undergone steel corrosion due to salt damage or the like. The anticorrosion effect of steel can be enhanced.

Claims (6)

塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物の断面修復する鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法において、鉄筋コンクリート構造物中のコンクリートの0.5〜5倍の電気抵抗率(材齢28日)をもつ、セメント、膨張材、収縮低減剤、繊維、及びポリマーを含有する断面修復材で、鉄筋コンクリートの表面を被覆し、前記断面修復材を被覆した鉄筋コンクリートの表面に、有機−無機複合型塗膜養生剤を100〜500g/m 2 塗布してなり、前記断面修復材の内部に犠牲陽極材を設置し、前記犠牲陽極材の周りに、犠牲陽極材の不動態の生成を避けるのに充分なpHを持った、アルカリシリカ反応抑制剤が存在する電解質溶液を含有する多孔性材料を付設し、前記犠牲陽極材と鉄筋コンクリート内部の鉄筋を電気的に接続してなることを特徴とする鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。 In the corrosion prevention method for reinforcing steel inside the reinforced concrete to repair the cross section of the reinforced concrete structure damaged by salt damage, cement, expandable material, shrinkage with electric resistivity 0.5 to 5 times that of concrete in the reinforced concrete structure (age 28 days) The surface of the reinforced concrete is covered with a cross-sectional restoration material containing a reducing agent, fiber, and polymer, and an organic-inorganic composite type coating curing agent is applied to the surface of the reinforced concrete coated with the cross-sectional restoration material in an amount of 100 to 500 g / m 2. A sacrificial anode material is installed inside the cross-sectional repair material , and the alkaline silica reaction is suppressed around the sacrificial anode material and has a pH sufficient to avoid the formation of a passive state of the sacrificial anode material. Reinforced concrete characterized by comprising a porous material containing an electrolyte solution containing an agent and electrically connecting the sacrificial anode material and the reinforcing steel in the reinforced concrete. Corrosion protection method of over Internal rebar. 前記犠牲陽極材と鉄筋コンクリート内部の鉄筋を電気的に接続し、復極量を310mV以上とすることを特徴とする請求項1に記載の鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。 The corrosion prevention method for reinforcing bars in reinforced concrete according to claim 1, wherein the sacrificial anode material and the reinforcing bars in the reinforced concrete are electrically connected, and the repolarization amount is 310 mV or more. 前記アルカリシリカ反応抑制剤がリチウム含有化合物を含有してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。   The anticorrosion method for reinforcing steel in a reinforced concrete according to claim 1 or 2, wherein the alkali silica reaction inhibitor contains a lithium-containing compound. 前記犠牲陽極材の金属が、亜鉛、アルミニウム、及びマグネシウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を含む金属又は合金であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。   The metal of the said sacrificial anode material is a metal or alloy containing 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of zinc, aluminum, and magnesium, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The anticorrosion method for reinforcing bars inside reinforced concrete as described in 1. 前記有機−無機複合型塗膜養生剤が、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂、及び膨潤性粘土鉱物を含有してなることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。 The organic-inorganic composite-type film curing agent contains a synthetic resin aqueous dispersion, a water-soluble resin, and a swellable clay mineral, according to any one of claims 1 to 4. Corrosion prevention method for reinforcing steel inside reinforced concrete. 前記有機−無機複合型塗膜養生剤の膨潤性粘土鉱物が、合成フッ素雲母であることを特徴とする請求項に記載の鉄筋コンクリート内部の鉄筋の防食工法。 The swellable clay mineral of the organic-inorganic composite-type coating film curing agent is a synthetic fluorine mica, The anticorrosion method for reinforcing bars in reinforced concrete according to claim 5 .
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