JP6136203B2 - 断面修復材 - Google Patents

Description

本発明は、耐火性を有する断面修復材に関する。

コンクリート（セメント組成物の一種）構造物が火災等で加熱されて高温になると、このコンクリート構造物の表層部が剥離して落下する爆裂現象が発生する。そのため、コンクリート構造物の表層部に耐火被覆材料からなる耐火層を設けて、コンクリート構造物を高熱から保護する方法が用いられている（例えば特許文献１参照）。

このような耐火性が付与されたコンクリート構造物において、表層部の損傷の修復を行う場合、再度発生する可能性のある火災に備えて、耐火性を有する材料（断面修復材）を用いる必要がある。

特開２００８−２９７８７５号公報

上述した特許文献１では、吹付け工法によりコンクリート構造物の表面を被覆している。しかしながら、例えば局所的な小さい範囲の断面修復を行う際には、吹付けシステムのような大掛かりな機械を使用するとコストがかってしまう。

また、吹付け工法では耐火被覆材料として流動性の大きいもの（具体的には、モルタルの１５打フロー値が１７０ｍｍ以上のもの）が用いられている。これと同じ材料で、左官によりパッチング的に補修を行うと、補修した部分が流動してしまい、良好な施工性が得られないというおそれがあった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、局所的な修復を行う際に、良好な施工性を得ることのできる耐火性の断面修復材を提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明の断面修復材は、
セメント組成物を用いた構造物を補修するための耐火性の断面修復材であって、
セメントとポリマーを含むポリマーセメントモルタルと、
有機繊維と、
を含有し、モルタルの１５打フロー値が１７０ｍｍ未満であり、
前記有機繊維は、ポリプロピレン繊維であり、繊維径が５０μｍ以下であり、容積比で０．５％以上混入されている
ことを特徴とする。
このような断面修復材によれば、流動性が抑制されるので、左官により補修を行う際に良好な施工性を得ることが可能である。

かかる断面修復材であって、前記セメントに対する前記ポリマーの重量比が５％以下であることが望ましい。
このような断面修復材によれば、爆裂を抑制することが可能である。

かかる断面修復材であって、急結剤が含有されていないことが望ましい。
このような断面修復材によれば、施工性を向上させることが可能である。

かかる断面修復材であって、前記有機繊維は、繊維長さが２０ｍｍ以下であることが望ましい。
このような断面修復材によれば、爆裂をより抑制することが可能である。

かかる断面修復材であって、前記有機繊維は、２５０℃〜５００℃で溶融して気化することが望ましい。

本発明によれば、局所的な修復を行う際に、良好な施工性を得ることのできる耐火性の断面修復材を提供することが可能である。

コンクリート構造物１０を示す説明図である。 本実施形態に係る断面修復材１６によりコンクリート構造物１０を補修した様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

＝＝＝実施形態＝＝＝
図１は、コンクリート構造物１０を示す説明図である。
本実施形態のコンクリート構造物１０は、コンクリートを用いて形成された構造物（例えば床）でありコンクリート層１２と、耐火層１４を有している。

コンクリート層１２は、例えば普通コンクリートを用いて形成されており、その内部には不図示の鋼材（Ｈ鋼、鉄筋など）が配置されている。

耐火層１４は、爆裂を防止するためコンクリート構造物１０の表層部（具体的にはかぶり部分）に形成されている。本実施形態の耐火層１４は、有機繊維が混入されたコンクリート（有機繊維混入コンクリート）で形成されている。

図１に示すようにコンクリート構造物１０の耐火層１４には頂部に局所的な損傷１４ａがある。この損傷１４ａは、例えば、ひび割れや劣化などにより耐火層１４が部分的に剥離して形成されたものである。このようなコンクリートの損傷１４ａを修復する際には、通常、ポリマーセメントモルタルが使用される。これは、ポリマーセメントモルタルは、耐久性が良く、コンクリートとの付着性が良いからである。

しかしながら、ポリマーセメントモルタルは耐火性が低いため、本実施形態のように耐火層１４の損傷をポリマーセメントモルタルで補修すると火災時などに再度剥がれてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、このような耐火層１４の局所的な損傷１４ａの補修を行う際に、耐火性を有する断面修復材を用いるようにしている。

図２は、本実施形態に係る断面修復材１６により図１のコンクリート構造物１０を補修した様子を示す図である。なお、図２において図１と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。

図２に示すように、図１のコンクリート構造物１０の耐火層１４の損傷１４ａが断面修復材１６によって修復されている。
断面修復材１６は、ポリマーセメントモルタル１６ａと有機繊維１６ｂを所定の割合で配合することにより製造されたものである。このように、ポリマーセメントモルタル１６ａに有機繊維１６ｂを混入することにより耐火性を向上させることができる。

ポリマーセメントモルタル１６ａは、セメントとポリマーを含んでいる。なお、ポリマーの含有量が増えると爆裂に対する抵抗性が低くなる。そこで、本実施形態では、ポリマーの含有量を、セメントに対する重量比で５％以下としている。これにより爆裂に対する抵抗性を高めている。

有機繊維１６ｂは、有機物からなる繊維状のものである。本実施形態では有機繊維１６ｂとしてポリプロピレン繊維を用いている。ポリプロピレン繊維は２５０℃〜５００℃で溶融して気化する。なお、有機繊維１６ｂとして繊維径が５０μｍ以下、繊維長さが２０ｍｍ以下のものを使用し、添加率を、容積比で０．５％以上とすることが望ましい。こうすることで、爆裂の発生をより抑制することができる。

ところで、もし仮に、このような局所的な損傷１４ａの断面修復を行う際には、吹付けシステムのような大掛かりな機械を使用するとコストがかかる。そこで、本実施形態では左官により補修を行っている。ただし、この場合、吹付けシステムと同じ材料を用いて補修すると、良好な施工性を得ることができない可能性がある。例えば、吹付けシステムではモルタルの１５打フロー値が７００ｍｍ以上の材料が用いられるが、これと同じ材料を用いて左官にて補修した場合、補修した部分が流動してしまうおそれがある。

このため、本実施形態では、断面修復材１６として吹付けシステムで使用される材料よりも流動性の小さいものを用いている。具体的には、本実施形態の断面修復材１６は、モルタルの１５打フロー値が７００ｍｍ未満である。

こうすることにより、流動性を抑制できるので、左官により補修するときの施工性を向上させることができる。

また、吹付けシステムで使用される材料には急結剤が含まれている。急結剤とはセメントの硬化時間を促進させる水和作用増進のための混和材である。これに対し、本実施形態の断面修復材１６には急結剤が含まれていない。このため、硬化時間が促進されないので、施工性をさらに向上させることができる。

以上、説明したように、本実施形態では、コンクリート構造物１０の耐火層１４の損傷１４ａを補修する際に、セメントとポリマーを含むポリマーセメントモルタル１６ａと、有機繊維１６ｂと、を含有する耐火性の断面修復材１６を用いている。また、この断面修復材１６の、モルタルの１５打フロー値は１７０ｍｍ未満であり、吹付けシステムで使用される材料よりも流動性が小さい。これにより、左官により局所的な修復を行う際に、良好な施工性を得ることができる。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜コンクリート構造物１０について＞
また、前述の実施形態では、コンクリート構造物１０は床であったが、これには限られない。例えば、壁、柱、梁などであってもよい。また、建物以外（例えばトンネルのセグメント）であってもよい。

＜有機繊維ついて＞
また、前述の実施形態では、有機繊維１６ｂとしてポリプロピレン繊維を用いていたが、これには限られない。例えば、ビニロン繊維やポリエチレン繊維を用いてもよい。

１０ コンクリート構造物
１２ コンクリート層
１４ 耐火層
１６ 断面修復材
１６ａ ポリマーセメントモルタル
１６ｂ 有機繊維

Claims (5)

1. セメント組成物を用いた構造物を補修するための耐火性の断面修復材であって、
   セメントとポリマーを含むポリマーセメントモルタルと、
   有機繊維と、
   を含有し、モルタルの１５打フロー値が１７０ｍｍ未満であり、
   前記有機繊維は、ポリプロピレン繊維であり、繊維径が５０μｍ以下であり、容積比で０．５％以上混入されている
   ことを特徴とする断面修復材。
2. 請求項１に記載の断面修復材であって、
   前記セメントに対する前記ポリマーの重量比が５％以下である
   ことを特徴とする断面修復材。
3. 請求項１又は請求項２に記載の断面修復材であって、
   急結剤が含有されていない
   ことを特徴とする断面修復材。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の断面修復材であって、
   前記有機繊維は、繊維長さが２０ｍｍ以下である
   ことを特徴とする断面修復材。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の断面修復材であって、
   前記有機繊維は、２５０℃〜５００℃で溶融して気化する
   ことを特徴とする断面修復材。