JP5729962B2 - Method of penetrating chemical liquid into concrete structure and penetrating chemical liquid discharge gun for concrete structure - Google Patents
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Description
この発明は、コンクリート構造物へ浸透性の薬液を浸透させる技術に関するものである。たとえば、中性化や亀裂を生じたコンクリート材など経年変化したコンクリート構造物の補修や、発錆・腐食した鋼構造物の補修・改質を始め、塗装の下地作りのシーラーやフィラーの塗布など、コンクリート構造物へのさまざまな適用に関する。 The present invention relates to a technique for penetrating a permeable chemical solution into a concrete structure. For example, repair of concrete structures that have changed over time such as neutralized or cracked concrete materials, repair and modification of rusted / corroded steel structures, and application of sealers and fillers for the foundation of paint And various applications to concrete structures.
道路、建築物の外壁、トンネルなどに使用されるコンクリートには、地震や重量物の移動などの外力による亀裂や、酸性雨や空気中に含まれる二酸化炭素による中性化が生じ、また、内部の鉄筋にも腐食などが生じる。経年変化によりコンクリート構造物に劣化が生じた場合、そのコンクリート構造物を完全に取り壊して新たに建設し直す以外に、劣化が生じたコンクリート構造物を補修・改質して、再利用することが考えられる。このように、すでに存在するコンクリート構造物を有効に利用し続けることは、エネルギーの節約になり、また、再開発に伴う環境への影響を防止することにもなる。また、新規のコンクリート構造物の建設をなるべく抑制しようとする要望にも合致する。 Concrete used for roads, building outer walls, tunnels, etc. is subject to cracks due to external forces such as earthquakes and heavy loads, and neutralization due to acid rain and carbon dioxide contained in the air. Corrosion also occurs in the steel bars. When a concrete structure deteriorates due to secular change, the concrete structure that has deteriorated can be repaired, modified and reused, in addition to completely demolishing the concrete structure and rebuilding it. Conceivable. Thus, continuing to use the existing concrete structure effectively saves energy and also prevents the environmental impact associated with redevelopment. It also meets the desire to limit the construction of new concrete structures as much as possible.
たとえば、特許文献１には、コンクリートに速やかに浸透し、短い作業時間で経年劣化したコンクリートの補修、改質を行えるコンクリートの補修・改質剤を提供するために、水溶性珪酸塩５０重量％、コロイド状珪酸塩１．５重量％、及びチオ尿酸０．０４重量％を純水に混合し、少量の界面活性剤、多価アルコール、あるいはキレート剤を混合することが記載されている。また、特許文献２には、防水個所又は補修個所にケイ酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防水材を塗布又は注入し、乾燥後に散水を数回繰り返して当該防水材をコンクリート内に浸透させて浸透防水保護層を形成するコンクリート建築物の防水工法が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses a 50% by weight water-soluble silicate in order to provide a concrete repairing / modifying agent that can rapidly permeate into concrete and repair and improve concrete that has deteriorated over a short period of time. Further, it is described that 1.5% by weight of colloidal silicate and 0.04% by weight of thiouric acid are mixed with pure water, and a small amount of surfactant, polyhydric alcohol or chelating agent is mixed. Further, in Patent Document 2, an inorganic permeable waterproof material mainly composed of sodium silicate is applied or injected into a waterproof part or a repaired part, and after drying, watering is repeated several times to allow the waterproof material to penetrate into the concrete. A waterproofing method for a concrete building that forms an infiltration waterproofing protective layer is described.
特許文献１や特許文献２のようなコンクリート建築物の補修工法によれば、ケイ酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防水剤で経年劣化したコンクリート建築物を補修できることが主張されている。しかし、中性化や亀裂はコンクリート構造物の内部でも生じるため、その進行を抑えるためには、必要な薬剤を内部まで浸透させる必要がある。一方、無機質浸透性防水剤はコンクリートへの浸透性が低い。多くのコンクリート建築物は風雨にさらされており、内部まで水分が浸透しており、そのような状態で十分な薬液を短時間で浸透させることは困難である。 According to concrete building repair methods such as Patent Document 1 and Patent Document 2, it is claimed that a concrete building deteriorated over time can be repaired with an inorganic permeable waterproofing agent mainly composed of sodium silicate. However, since neutralization and cracking also occur inside the concrete structure, in order to suppress the progress, it is necessary to penetrate the necessary chemicals to the inside. On the other hand, inorganic permeable waterproofing agents have low permeability to concrete. Many concrete buildings are exposed to wind and rain, and moisture penetrates into the interior. In such a state, it is difficult to penetrate a sufficient amount of chemical solution in a short time.
特許文献２では、無機質浸透性防水材を塗布又は注入し、乾燥後に散水を数回繰り返して当該防水材をコンクリート内に浸透させるとしているが、そのような施工は多大な時間と労力を有する。このようなコンクリート更生工法は、新たにコンクリート構造物を建設するよりも低コストであることが重要であるので、コストの高い工法は適用しにくい。また、トンネル内など湿度の高い環境下にあるコンクリート構造物においては、乾燥させること自体が困難である。 In Patent Document 2, an inorganic permeable waterproof material is applied or injected, and after drying, water spray is repeated several times to permeate the waterproof material into concrete. However, such construction has a great amount of time and labor. Since it is important that such a concrete rehabilitation method is less expensive than a new concrete structure, a high cost method is difficult to apply. In addition, it is difficult to dry a concrete structure in a high humidity environment such as in a tunnel.
この発明は、浸透性薬液をコンクリート構造物の深部まで短時間で効果的に浸透させることができるコンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a chemical solution penetration method into a concrete structure and a permeable chemical solution discharge gun for a concrete structure capable of effectively penetrating a permeable chemical solution to a deep part of the concrete structure in a short time. To do.
上記の目的を解決するために、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法は、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布し、浸透性薬液をコンクリート構造物の内部に浸透させることを特徴とする。特に、加熱された圧縮空気を吹き付けることが好ましい。前記浸透性薬液として珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤を使用することができる。また、前記浸透性薬液としてキレート剤を使用し、鉄筋に防錆処理を行ってもよい。 In order to solve the above-mentioned object, the chemical solution infiltration method of a concrete structure according to the present invention is a method in which compressed air is blown onto the surface of the concrete structure and dried, and then the permeable chemical solution is applied to the surface of the concrete structure. The osmotic chemical solution is allowed to penetrate into the concrete structure. In particular, it is preferable to spray heated compressed air. An inorganic waterproofing agent containing silicate as a main active ingredient can be used as the osmotic chemical solution. Moreover, a chelating agent may be used as the osmotic chemical solution, and the reinforcing bars may be subjected to rust prevention treatment.
この発明のコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンは、圧縮空気を吐出する圧縮空気ノズルと、圧縮空気ノズルに対して圧縮空気を導入する圧縮空気導入口と、浸透性薬液を吐出する浸透性薬液ノズルと、浸透性薬液ノズルに対して浸透性薬液を導入する浸透性薬液導入口と、圧縮空気と浸透性薬液を選択的に吐出制御する吐出制御部材を有する。 The permeable chemical solution discharge gun for concrete structures of the present invention includes a compressed air nozzle that discharges compressed air, a compressed air introduction port that introduces compressed air to the compressed air nozzle, and an osmotic chemical solution that discharges the permeable chemical solution. A nozzle, a permeable chemical solution introduction port for introducing the permeable chemical solution into the permeable chemical solution nozzle, and a discharge control member for selectively controlling the discharge of the compressed air and the permeable chemical solution.
この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法およびコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンは、コンクリート構造物の表面に圧縮空気を吹き付けて乾燥させた後に、浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に塗布することにより、浸透性薬液をコンクリート構造物の深部まで短時間で効果的に浸透させることができる。したがって、コンクリート構造物の内部まで、十分に効果をあげることができる。湿度が高く、自然乾燥しにくいような環境にも適用することができる。 The method of penetrating a chemical structure into a concrete structure and the penetrating chemical liquid discharge gun for a concrete structure according to the present invention apply a penetrating chemical liquid to the surface of the concrete structure after spraying compressed air on the surface of the concrete structure and drying it. By doing this, it is possible to effectively infiltrate the penetrating chemical solution into the deep part of the concrete structure in a short time. Therefore, the effect can be sufficiently achieved up to the inside of the concrete structure. It can also be applied to environments where humidity is high and natural drying is difficult.
この発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。図１はコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置を模式的に示す構成図である。コンクリート構造物用浸透性薬液供給装置１は、圧縮空気供給部２と浸透性薬液供給部３を備える。
An embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an osmotic chemical supply device for a concrete structure. The concrete structure permeable chemical solution supply device 1 includes a compressed air supply unit 2 and a permeable chemical
この例の圧縮空気供給部２では、コンプレッサー４の下流に加熱機５が接続されている。コンプレッサー４は建設工事に広く使用されている汎用のものであり、最大圧力が7kg／cm2（0.7Mpa）程度の規格となっている。
In the compressed air supply unit 2 of this example, a
図２は、加熱機を模式的に示す一部断面図である。熱源としては、石油バーナーなどを使用することもできるが、ここでは電熱ヒータ６が内部に設けられている。また、電熱ヒータ６を制御する制御盤７も設けられており、温度計８および圧力計９も接続されている。このように、制御盤７により内部の温度や圧力が監視されているので、温度や圧力に異常があれば警告を発生させたり、加熱機５を停止させることにより、安全性を向上させることができる。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing the heater. An oil burner or the like can be used as the heat source, but here an
加熱機５は密閉容器になっており、一端側に空気導入口１０、他端側に空気排出口１１が設けられており、空気排出口１２より導入された圧縮空気は電熱ヒータ６で加熱された後に空気排出口１１より排出される。
The
また、この例においては、浸透性薬液供給部３としてエアレス塗装機１２を造物用浸透性薬液供給源として備えている。このエアレス塗装機１２は、建設工事において広く使用されているものである。エアレス塗装機１２に接続された容器１３には供給されるべき浸透性薬液が入れられている。ここで、この発明において浸透性薬液とは、コンクリート構造物の内部に浸透させて作用させるものである。浸透性薬液としてはたとえば、浸透性のフィーラ、あるいは珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤やキレート剤の無機質改質剤など様々な薬液が使用できる。
Moreover, in this example, the
キレート剤の例について説明する。ここで、使用するキレート剤は、一般的な鋼材に塗布し不動態の錆Ｆｅ3Ｏ4に変化させる材料のことである。コンクリート構造物の鉄筋等の防食を目的として使用される。たとえば、ダイユーペイント社のGP-RSを濃度９０%で使用する。 Examples of chelating agents will be described. Here, the chelating agent to be used is a material that is applied to a general steel material and is changed to passive rust Fe 3 O 4 . It is used for the purpose of corrosion protection of concrete structures such as reinforcing bars. For example, GP-RS from Daiyu Paint is used at a concentration of 90%.
次に、珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤の例について説明する。たとえば、珪酸ナトリウムを主要有効成分とする無機質防水剤を供給することにより、コンクリート内部では次のような反応がおこり、防水性が向上する。
Ｎａ2ＳｉＯ3＋Ｃａ（ＯＨ）2 → ＣａＳｉＯ3＋２ＮａＯＨ
たとえば、珪酸塩として三輪化学工業の１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソーダ等を50％濃度で使用することができる。
Next, the example of the inorganic waterproofing agent which uses a silicate as a main active ingredient is demonstrated. For example, by supplying an inorganic waterproofing agent containing sodium silicate as a main active ingredient, the following reaction occurs inside the concrete and the waterproofness is improved.
Na 2 SiO 3 + Ca (OH) 2 → CaSiO 3 + 2NaOH
For example, No. 1 sodium silicate, No. 2 sodium silicate, etc. from Miwa Chemical Industry can be used as the silicate at a concentration of 50%.
図１の例のコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置１は、この発明のコンクリート構造物への薬液浸透方法に適した専用のコンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを備えている。図３は、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガンを模式的に示す概念図である。圧縮空気を吐出する圧縮空気ノズル１５と、圧縮空気ノズル１５に対して圧縮空気を導入する圧縮空気導入口１６と、浸透性薬液を吐出する浸透性薬液ノズル１７と、浸透性薬液ノズル１７に対して浸透性薬液を導入する浸透性薬液導入口１８と、圧縮空気と浸透性薬液を選択的に吐出制御する吐出制御部材１９を有する。また、圧縮空気通路２０と浸透性薬液２１もそれぞれ独立している。吐出制御部材１９は、圧縮空気の吐出・停止を制御する圧縮空気トリガ１９ａと浸透性薬液の吐出・停止を制御する浸透性薬液トリガ１９ｂよりなる。
The permeable chemical solution supply device 1 for a concrete structure in the example of FIG. 1 is provided with a dedicated permeable chemical solution discharge gun for a concrete structure suitable for the chemical solution infiltration method of the concrete structure of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram schematically showing a permeable chemical solution discharge gun for a concrete structure. For the
このように、圧縮空気ノズル１５と浸透性薬液ノズル１７の両方を備えた薬液吐出ガンを構成することにより、一人の作業者が１台の薬液吐出ガンを操作しながら、後述の施工を実施できる。なお、エアスプレーと塗装ガンをそれぞれ別個に構成してもよい。この場合、すでに普及している工事用のエアスプレーと塗装ガンを使用することもできる。また、エアスプレーと塗装ガンを相互に接続・分離可能に構成してもよい。
In this way, by configuring a chemical liquid discharge gun including both the
ついで、図１のコンクリート構造物用浸透性薬液供給装置を使用した薬液浸透方法の例について説明する。まず、対象となるコンクリート構造物へ下地処理を行う。表面が塗装されている場合や、錆や汚れ等が付着している場合には、予めケレン・切削を実施する。その後、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン１４の圧縮空気ノズル１５より圧縮空気をコンクリート構造物の表面に吹きつける。これによって、表面に残った被塗装物などを吹き飛ばして、清掃することができる。また、圧縮空気の吹きつけによって、コンクリートを乾燥させる。加熱機５を作動させて、加熱された空気を吹き付けることによって、乾燥時間を短縮することができるとともに、湿度の高い場所や気象条件下でも効果的にコンクリートを乾燥させることができる。このようにして、コンクリート内の孔内の水分が除去されて、スポンジのように多くの液体が短時間で深部まで浸透・吸収されやすい状態が作られる。
Next, an example of a chemical solution infiltration method using the osmotic chemical solution supply device for a concrete structure in FIG. 1 will be described. First, the ground treatment is performed on the target concrete structure. If the surface is painted or if rust, dirt, etc. are attached, cleansing and cutting are performed in advance. Thereafter, compressed air is blown onto the surface of the concrete structure from the
ついで、エアレス塗装機１２より浸透性薬液を導入し、コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン１４の浸透性薬液ノズル１７より浸透性薬液をコンクリート構造物の表面に吹きつける。圧縮空気の吹きつけによって乾燥したコンクリートは、スポンジのように薬液を吸収しやすい状態になっているので、浸透性薬液は深部まで短時間で効果的に浸透する。
Next, the permeable chemical solution is introduced from the
図１の左側に示すコンクリート構造物のようにコンクリートが欠けた部分があり、鉄筋など内部の鋼材が露出していたり、腐食が始まっている可能性がある場合には、まず、キレート剤を吹きつける。キレート剤を入れた容器をエアレス塗装機１２に接続し、キレート剤を鋼材に供給して防錆処理を行う。キレート反応により、鋼材は安定した状態になり、腐食の進行が抑制される。
If there is a part where concrete is chipped like the concrete structure shown on the left side of Fig. 1 and there is a possibility that internal steel materials such as reinforcing bars are exposed or corrosion has started, a chelating agent must be blown first. Put on. The container containing the chelating agent is connected to the
さらに、珪酸塩を主要有効成分とする無機質防水剤を入れた容器をエアレス塗装機１２に接続し、この無機質防水剤を浸透性薬液ノズル１７より浸透性薬液をコンクリート構造物に吹き付ける。無機質防水剤は深部まで浸透し、コンクリートと無機質防水剤が効率よく反応して、安定した防水保護層が形成される。
Further, a container containing an inorganic waterproofing agent containing silicate as a main active ingredient is connected to the
このようにして、コンクリート内部を十分に更生することは、その後、安定した塗装を行うためにも有効である。また、フィラーやシーラーを塗布して下地作りする際にも、浸透性のものを使用し、この発明の薬液浸透方法を適用することが好ましい。このように良好な下地作りをしてから、その上に各種塗装を行うことによって、長期間安定な塗装膜を形成することもできる。さらに、これ以外のさまざまな浸透性薬液に対しても、この発明が適用できることはいうまでもない。 Thus, sufficiently rehabilitating the inside of the concrete is also effective for stable coating thereafter. Also, when applying a filler or sealer to make a base, it is preferable to use a penetrating material and apply the chemical solution penetrating method of the present invention. A coating film that is stable for a long period of time can also be formed by making various foundations after making a good foundation in this way. Furthermore, it goes without saying that the present invention can also be applied to various other osmotic chemical solutions.
１．コンクリート構造物用浸透性薬液供給装置
２．圧縮空気供給部
３．浸透性薬液供給部
４．コンプレッサー
５．加熱機
６．電熱ヒータ
７．制御盤
８．温度計
９．圧力計
１０．空気導入口
１１．空気排出口
１２．エアレス塗装機
１３．薬液容器
１４．コンクリート構造物用浸透性薬液吐出ガン
１５．圧縮空気ノズル
１６．圧縮空気導入口
１７．浸透性薬液ノズル
１８．浸透性薬液導入口
１９．吐出制御部材
1. 1. Permeable chemical supply device for concrete structures 2. Compressed
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