JP6397721B2 - Grouting composition for injection and method for inhibiting corrosion of steel - Google Patents
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Description
本発明は、既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材とコンクリートとの間隙への注入用グラウト組成物、及びこの組成物を用いる鋼材の腐食抑制方法に関する。さらに本発明は、この組成物を用いる既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材に付着及び／又は含浸した塩またはイオンの除去方法に関する。 The present invention, injection grout composition into the gap between the existing Puresutore strike concrete steel and concrete laid in, and a method of corrosion inhibiting steel using this composition. The invention further deposition and / or to a method for removing the impregnated salt or ion steel laid in existing Puresutore strike in concrete using this composition.
既存鉄筋コンクリート(RC)あるいはプレストレストコンクリート(PC)構造物（総称してコンクリート構造物）の経年劣化による耐久性が社会的な問題となっている。特に、海中、海岸近傍や融雪剤を散布するような場所にあるコンクリート構造物の場合、塩化物イオンがコンクリート内部に浸入し、鉄筋が腐食して劣化が進む。そのため、種々の方法で補修や補強が行われている。 Durability due to aging of existing reinforced concrete (RC) or prestressed concrete (PC) structures (collectively concrete structures) has become a social problem. In particular, in the case of a concrete structure in the sea, in the vicinity of the coast, or in a place where a snow melting agent is sprayed, chloride ions enter the concrete, and the steel bars corrode and deteriorate. Therefore, repair and reinforcement are performed by various methods.
PC橋などのPC構造物では、プレストレストコンクリートの内部空間にPC鋼材が敷設されており、プレストレストコンクリートとその内部空間に敷設された鋼材と間に隙間がある。この隙間にPCグラウトが未充填である場合があり、この未充填部においては、PC鋼材がグラウトで覆われていないため、腐食しやすく補修する必要がある。しかし、未充填部の鋼材表面に塩化物イオンが存在していると補修後の再劣化の可能性が懸念される。 The PC structures such as PC bridges, are laid the PC steel inside space of the prestressed bets concrete, there is a gap between the steel laid prestressed preparative concrete and its interior space. There is a case where the PC grout is not filled in the gap, and the PC steel material is not covered with the grout in the unfilled portion, so that it is easy to be corroded and needs to be repaired. However, if chloride ions are present on the surface of the steel material in the unfilled part, there is a concern about the possibility of re-degradation after repair.
PC構造物の未充填部にグラウトを注入するに当たり、グラウトに腐食防止剤を含有させることが知られており、腐食防止剤として、亜硝酸塩を用いることが知られている(特許文献1及び2)。しかし、亜硝酸塩は発癌性物質であり、これらの利用は好ましくない。 In injecting grout into the unfilled portion of the PC structure, it is known to add a corrosion inhibitor to the grout, and it is known to use nitrite as the corrosion inhibitor (Patent Documents 1 and 2). ). However, nitrites are carcinogens and their use is not preferred.
ところで、既設の鉄筋コンクリート中に埋設された鉄筋の腐食抑制方法として、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある前記既設の鉄筋コンクリートの表面のコンクリートの少なくとも一部をはつり取り、はつり取った部分の少なくとも一部に、強塩基性陰イオン交換樹脂を含むモルタルを充填して断面補修する方法が知られている(例えば、特許文献3)。この方法は、強塩基性陰イオン交換樹脂を含むモルタルを鉄筋コンクリートの表面コンクリートをはつり取った部分に塗布して、鉄筋コンクリート中に埋設された鉄筋の腐食を抑制する方法である。 By the way, as a method of inhibiting corrosion of the reinforcing steel embedded in the existing reinforced concrete, a portion where the concrete on the surface of the existing reinforced concrete that has caused salt damage or may cause salt damage is suspended and suspended. There is known a method of repairing a cross section by filling at least a part of the mortar with a strongly basic anion exchange resin (eg, Patent Document 3). In this method, a mortar containing a strongly basic anion exchange resin is applied to a portion where the surface concrete of the reinforced concrete is removed to suppress corrosion of the reinforcing steel embedded in the reinforced concrete.
PC構造物の未充填部に注入するためのグラウトであって、PC鋼材の腐食を防止することが可能なグラウトの提供が望まれている。本発明者らは、PC構造物の未充填部の鋼材表面から塩化物イオンの除去できる補修用グラウトを開発することを目的として、安全性が高く、塩化物イオンを吸着する能力を持つ陰イオン交換樹脂に着目した。陰イオン交換樹脂を添加したグラウトを用いることで、PC鋼材の腐食を防止することを検討した。陰イオン交換樹脂を添加したグラウトをPC鋼材に埋設することでPC鋼材の表面に付着した塩化物イオンを除去できることを確認した。 It is desired to provide a grout that is injected into an unfilled portion of a PC structure and that can prevent corrosion of PC steel. The present inventors have developed an anion having a high safety and the ability to adsorb chloride ions for the purpose of developing a repair grout capable of removing chloride ions from the steel surface of an unfilled portion of a PC structure. Focused on exchange resin. We investigated the prevention of corrosion of PC steel by using grout with anion exchange resin. It was confirmed that chloride ions attached to the surface of PC steel can be removed by embedding grout with anion exchange resin in PC steel.
しかし、グラウトに陰イオン交換樹脂を添加すると、グラウトの流動性が極端に悪化し、PC構造物の未充填部である、プレストレストコンクリートとその内部空間に敷設された鋼材と間に隙間への注入が困難であることが判明した。 However, the addition of grout anion exchange resin, deteriorates extremely flowability of grout is unfilled portion of the PC structure, the prestressed preparative concrete and a gap between the laid and steel to the inner space It has proven difficult to inject.
そこで本発明の目的は、PC鋼材に対する腐食性を有し、かつPC構造物の未充填部に注入可能な流動性を有するグラウト組成物を提供することにある。さらに本発明は、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材の腐食抑制方法を提供すること、並びに前記鋼材に付着及び／又は含浸した塩またはイオンの除去方法を提供することも目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a grout composition having corrosiveness to PC steel and fluidity that can be injected into an unfilled portion of a PC structure. The present invention underwent salt damage, or to provide a corrosion inhibiting method laid down by steel could in existing Puresutore strike concrete causing salt damage, and salts deposited and / or impregnated into the steel or It is another object of the present invention to provide a method for removing ions.
［１］
陰イオン交換樹脂、セメント及び水を含有する混合物からなるグラウトであって、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材と前記コンクリートとの間隙への注入用グラウト組成物。
［２］
前記鋼材は少なくとも部分的に腐食している、［１］に記載の組成物。
［３］
前記グラウトは混和剤をさらに含有する、［１］に記載の組成物。
［４］
前記混和剤は、グラウト用混和剤である、［３］に記載の組成物。
［５］
前記陰イオン交換樹脂は、平均粒子径が０．１〜１ｍｍの範囲である、［１］に記載の組成物。
［６］
前記セメントは、ポルトランドセメントである、［１］に記載の組成物。
［７］
前記グラウトは、ＪＰ漏斗試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）において、３．５〜２５秒の範囲の流下時間を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載の組成物。
［８］
施工後、材齢７日〜２８日において３０Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度（ＪＳＣＥ−Ｇ５３１）を有する、［１］〜［７］のいずれかに記載の組成物。
［９］
塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材の腐食抑制方法であって、
前記コンクリートと鋼材の間隙に、［１］〜［８］のいずれかに記載の組成物を充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む前記方法。
［１０］
塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材に付着及び／又は含浸した塩またはイオンの除去方法であって、
前記コンクリートの鋼材の間隙に、［１］〜［８］のいずれかに記載の組成物を充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む前記方法。
[1]
Anion exchange resin, a grout composed of a mixture containing cement and water, caused the salt damage, or of the existing that can cause salt damage into the gap between said concrete steel laid in Puresutore strike the concrete A grout composition for injection.
[2]
The composition according to [1], wherein the steel material is at least partially corroded.
[3]
The composition according to [1], wherein the grout further contains an admixture.
[4]
The composition according to [3], wherein the admixture is a grout admixture.
[5]
The said anion exchange resin is a composition as described in [1] whose average particle diameter is the range of 0.1-1 mm.
[6]
The composition according to [1], wherein the cement is Portland cement.
[7]
The composition according to any one of [1] to [6], wherein the grout has a flow-down time in a range of 3.5 to 25 seconds in a JP funnel test (JSCE-F531).
[8]
The composition according to any one of [1] to [7], having a compressive strength (JSCE-G531) of 30 N / mm 2 or more at a material age of 7 to 28 days after construction.
[9]
It caused the salt damage or a laid corrosion inhibiting method of the steel salt damage to existing Puresutore strike in the concrete which may cause,
The method comprising filling the gap between the concrete and steel with the composition according to any one of [1] to [8], and then maintaining the filling in the gap for at least a predetermined period.
[10]
It caused the salt damage, or deposition and / or impregnated by a method of removing salt or ion steel laid salt damage to existing Puresutore strike in the concrete which may cause,
The method comprising filling the concrete steel material gap with the composition according to any one of [1] to [8], and then maintaining the filler in the gap for at least a predetermined period.
本発明によれば、PC鋼材に対する腐食性を有し、かつPC構造物の未充填部に注入可能な流動性を有するグラウト組成物を提供することができる。さらに本発明によれば、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材の腐食抑制方法、並びに前記鋼材に付着及び／又は含浸した塩またはイオンの除去方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the grout composition which has the corrosivity with respect to PC steel materials, and has the fluidity | liquidity which can be inject | poured into the unfilled part of PC structure can be provided. Further according to the invention, it caused the salt damage, or of the existing that can cause salt damage Puresutore method corrosion inhibiting steel laid in strike in the concrete, as well as attachment and / or impregnated salts or ions into the steel A removal method can be provided.
[注入用グラウト組成物]
本発明は、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材と前記コンクリートとの間隙への注入用グラウト組成物であって、前記グラウトは、陰イオン交換樹脂、セメント及び水を含有する混合物からなる。
[Grouting composition for injection]
The present invention underwent salt damage or a injection grout composition into the gap salt damage and existing steel laid in Puresutore strike concrete which may cause the said concrete, said grout shade It consists of a mixture containing an ion exchange resin, cement and water.
陰イオン交換樹脂は、鋼材に対して塩害を起こす塩化物イオンに対するイオン交換能に優れるという観点から、強塩基性陰イオン交換樹脂であることが好ましい。強塩基性陰イオン交換樹脂は、陰イオン交換基として強塩基性を示す強塩基性陰イオン交換基を有する陰イオン交換樹脂であれば制限はない。重合度、形状等は特に限定されない。強塩基性陰イオン交換樹脂は、例えば、スチレンとジビニルベンゼン共重合体をクロロメチル化し、続いてアミノ化することによって得ることができる。強塩基性陰イオン交換基としては、例えば、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基、トリブチルアンモニウム基、ジメチルヒドロキシエチルアンモニウム基、ジメチルヒドロキシプロピルアンモニウム基、メチルジヒドロキシエチルアンモニウム基等の四級アンモニウム基や、第三スルホニウム基、ホスホニウム基等が挙げられる。強塩基性陰イオン交換樹脂は、ＯＨ型でもＣｌ型でもよく、Ｃｌ型の場合は、水酸化ナトリウム等で再生および洗浄することによりＯＨ型にしてから使用すればよい。なお、Ｃｌ型からＯＨ型に変化した場合、約２０％膨潤し、その分、粒径も大きくなる。 The anion exchange resin is preferably a strongly basic anion exchange resin from the viewpoint of excellent ion exchange ability with respect to chloride ions causing salt damage to the steel material. The strong base anion exchange resin is not limited as long as it is an anion exchange resin having a strong basic anion exchange group showing strong basicity as an anion exchange group. A polymerization degree, a shape, etc. are not specifically limited. A strongly basic anion exchange resin can be obtained, for example, by chloromethylating a styrene and divinylbenzene copolymer followed by amination. Examples of strongly basic anion exchange groups include quaternary ammonium groups such as trimethylammonium group, triethylammonium group, tributylammonium group, dimethylhydroxyethylammonium group, dimethylhydroxypropylammonium group, methyldihydroxyethylammonium group, and the like. Examples thereof include a trisulfonium group and a phosphonium group. The strongly basic anion exchange resin may be OH type or Cl type. In the case of Cl type, it may be used after regenerating and washing with sodium hydroxide or the like to form OH type. In addition, when it changes from Cl type to OH type, it swells about 20%, and the particle size becomes large correspondingly.
強塩基性陰イオン交換樹脂の代表例としては、例えばアンバージェット４００２（ローム・アンド・ハース・ジャパン社製）、アンバージェット４０１０（ローム・アンド・ハース・ジャパン社製）、アンバージェット４４００（ローム・アンド・ハース・ジャパン社製）等の第４級アンモニウム基含有陰イオン交換樹脂等が挙げられる。 Representative examples of strongly basic anion exchange resins include Amberjet 4002 (Rohm and Haas Japan), Amberjet 4010 (Rohm and Haas Japan), and Amberjet 4400 (Rohm and Haas Japan). Quaternary ammonium group-containing anion exchange resins such as those manufactured by Andhas Japan).
陰イオン交換樹脂が有するイオン交換容量には特に限定がないが、より多くの塩化物イオンを補足できるという観点からは、高いほど好ましい。但し、コストとのバランスも考慮すると、イオン交換容量は、例えば、２〜５ミリ当量／ｇの範囲であることが適当である。但し、この範囲に限定される意図ではない。 The ion exchange capacity of the anion exchange resin is not particularly limited, but it is preferably as high as possible from the viewpoint that more chloride ions can be captured. However, considering the balance with cost, the ion exchange capacity is suitably in the range of, for example, 2 to 5 meq / g. However, it is not intended to be limited to this range.
陰イオン交換樹脂の直径には特に限定がなく、グラウト調製時点において、例えば、平均粒子径が０．１〜１．０ｍｍの範囲が適当であり、グラウトの流動性を考慮すると０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましい。平均粒子径が０．１ｍｍ以上であれば、グラウトに混合する場合に粉末として浮遊することなく容易に混合ができる。１．０ｍｍ以下であれば、グラウト中でイオン交換樹脂が異物となることなく、力学特性を実用化に支障が出るほどに低下させることもない。流動性を考慮すると、陰イオン交換樹脂粒子は、直径の上限が０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下であることがより好ましい。陰イオン交換樹脂は、異なる直径または平均直径を有するイオン交換樹脂の混合物を用いても良い。陰イオン交換樹脂粒子は、粒状であっても、適当な手段で粉砕した粉末状であってもよい。尚、陰イオン交換樹脂の直径は、グラウトへの混合前後、及び充填直後においては、ほとんど変化はない。 There is no particular limitation on the diameter of the anion exchange resin, and at the time of grout preparation, for example, an average particle diameter of 0.1 to 1.0 mm is appropriate, and considering the fluidity of grout, it is 0.5 mm or less. It is preferable that it is 0.3 mm or less. When the average particle size is 0.1 mm or more, mixing can be easily performed without floating as a powder when mixing with grout. If it is 1.0 mm or less, the ion-exchange resin does not become a foreign substance in the grout, and the mechanical properties are not lowered to the extent that hinders practical use. In consideration of fluidity, the anion exchange resin particles preferably have an upper diameter limit of 0.5 mm or less, preferably 0.3 mm or less. The anion exchange resin may be a mixture of ion exchange resins having different diameters or average diameters. The anion exchange resin particles may be in the form of granules or may be in the form of powder pulverized by an appropriate means. The diameter of the anion exchange resin hardly changes before and after mixing into the grout and immediately after filling.
グラウトに混合される陰イオン交換樹脂の混合量（容積比率）は、用いる陰イオン交換樹脂の種類や処理対象の鋼材の塩害の程度等を考慮して適宜決定することができる。例えば、グラウトに対する容積比で、例えば、０．１〜１０．０％の範囲とすることができる。０．１％以上であれば、所定の防食効果が得られる。１０．０％以下であれば、陰イオン交換樹脂のグラウトへの混合のための分散も容易に行うことができ、またグラウトの注入のための施工も容易に行うことができる。イオン交換能と注入の容易さを考慮すれば、１．０〜７．０％の範囲とすることが好ましい。 The mixing amount (volume ratio) of the anion exchange resin mixed with the grout can be appropriately determined in consideration of the type of anion exchange resin used, the degree of salt damage of the steel material to be treated, and the like. For example, the volume ratio with respect to the grout can be set to a range of 0.1 to 10.0%, for example. If it is 0.1% or more, a predetermined anticorrosive effect is obtained. If it is 10.0% or less, the dispersion for mixing the anion exchange resin into the grout can be easily performed, and the construction for injecting the grout can be easily performed. Considering the ion exchange capacity and ease of implantation, it is preferable to set the content within a range of 1.0 to 7.0%.
本発明においてグラウトに使用されるセメントは、水との反応により硬化体を形成できる水硬性セメントである限り、特に限定されない。水硬性セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等が挙げられる。ポルトランドセメントおよびアルミナセメントに高炉スラグ、フライアッシュなどの混和材と混合してもよい。 The cement used for the grout in the present invention is not particularly limited as long as it is a hydraulic cement capable of forming a hardened body by reaction with water. Examples of the hydraulic cement include Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, and alumina cement. Portland cement and alumina cement may be mixed with admixtures such as blast furnace slag and fly ash.
陰イオン交換樹脂は塩化物イオンを吸着する能力を有するが、イオン交換樹脂に対する吸着能の序列はＳＯ4 2-＞ＮＯ3 -＞Ｃｌ-である。普通セメントにはＳＯ4 2-が石膏（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）として約５重量％含まれている。石膏は水に対する溶解度がＣｌ-（ＮａＣｌ、ＣａＣｌ2）より低い。そのため、短期的には石膏に由来する硫酸イオンは少なく、陰イオン交換樹脂は硫酸イオンに妨げられずに、塩化物イオンに対して吸着能を発揮する。但し、長期的には陰イオン交換樹脂はＳＯ4 2-を吸着し、塩化物イオンが遊離して、鋼材が腐食する恐れがある。このことから、グラウトに用いるセメントとしては、ポルトランドセメントが好ましい。 Anion exchange resins have the ability to adsorb chloride ions, but the order of adsorption capacity for ion exchange resins is SO 4 2− > NO 3 − > Cl − . Ordinary cement contains about 5% by weight of SO 4 2- as gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). Gypsum Cl solubility in water - (NaCl, CaCl 2) lower. Therefore, in the short term, there are few sulfate ions derived from gypsum, and the anion exchange resin exhibits an adsorbing ability for chloride ions without being hindered by sulfate ions. However, in the long term, the anion exchange resin may adsorb SO 4 2- and liberate chloride ions, which may corrode the steel. Therefore, Portland cement is preferable as the cement used for the grout.
しかし、長期寿命の観点から、好ましくは注水直後のセメントからＳＯ4 2-を遊離する可能性が実質的にない硫酸塩を実質的に含まないセメントが選ばれる。硫酸塩を実質的に含まないセメントとは、セメントの原料として硫酸塩を含む材料を用いないことを意味し、セメントの製造上不可避的にセメントに混入する不純物として硫酸塩を含有するセメントは、本発明における硫酸塩を実質的に含まないセメントに包含される。硫酸塩を実質的に含まないセメントとしては、具体的にはアルミナセメント、マグネシアセメント等が挙げられる。但し、アルミナセメントの場合、硬化体の圧縮強度が低下する可能性があるので、そのような場合には、高炉スラグを併用することが好ましい。尚、ポルトランドセメントには、普通セメント、早強セメント、中庸熱セメント、低熱セメント、耐硫酸塩セメント等が含まれる。 However, from the viewpoint of long life, a cement that is preferably substantially free of sulfate that has substantially no possibility of releasing SO 4 2− from cement immediately after water injection is selected. The cement substantially free of sulfate means that a material containing sulfate is not used as a raw material of the cement, and cement containing sulfate as an impurity inevitably mixed in the cement in production of the cement, The present invention includes a cement substantially free of sulfate. Specific examples of cement substantially free of sulfate include alumina cement and magnesia cement. However, in the case of alumina cement, there is a possibility that the compressive strength of the hardened body is lowered. In such a case, it is preferable to use blast furnace slag together. Portland cement includes ordinary cement, early-strength cement, medium heat cement, low heat cement, sulfate resistant cement and the like.
グラウトは、陰イオン交換樹脂及びセメントに適度の水を加えたグラウトである。陰イオン交換樹脂のグラウト中の含有量は上述のとおりであるが、セメントの含有量及び水の含有量は、グラウトの流動性、注入施工性、さらに硬化後の強度などを考慮すると、水/セメントの質量比は0.15〜0.5が好ましい。 Grout is a grout obtained by adding moderate water to an anion exchange resin and cement. The content of the anion exchange resin in the grout is as described above. However, the cement content and the water content are determined by considering the fluidity of the grout, the pouring workability, and the strength after hardening. The mass ratio of cement is preferably 0.15 to 0.5.
本発明における注入用グラウト組成物は、グラウトの流動性を改善する目的で、混和剤をさらに含むことが好ましい。但し、混和剤は、グラウトの流動性を改善するとともに、グラウトが硬化した後の機械的特性を棄損しないものであることが好ましい。そのような観点から、混和剤としては、例えば、ポゾリスＮｏ．７０（ＢＡＳＦジャパン、成分：リグニンスルホン酸化合物とポリオールの複合体）を用いることができる。さらに、混和剤としては、グラウト用混和剤が好ましく、グラウト用混和剤としては、BASFジャパンGF-1700N（メラミンスルホン酸系化合物＋水溶性高分子 エーテル系化合物含有）を使用することもできる。 The grout composition for injection in the present invention preferably further contains an admixture for the purpose of improving the fluidity of the grout. However, the admixture preferably improves the fluidity of the grout and does not destroy the mechanical properties after the grout is cured. From such a viewpoint, as an admixture, for example, Pozzolith No. 70 (BASF Japan, component: complex of lignin sulfonic acid compound and polyol) can be used. Further, as the admixture, an admixture for grout is preferable, and as the admixture for grout, BASF Japan GF-1700N (containing melamine sulfonic acid compound + water-soluble polymer ether compound) can also be used.
上記成分以外に、凝結遅延剤、凝結促進剤、膨張材等を添加することもできる。 In addition to the above components, a setting retarder, a setting accelerator, an expansion material, and the like can be added.
グラウトの調製方法としては、セメント及びイオン交換樹脂を乾燥状態で混合したのち、適量の水を加えて混合してもよく、市販のグラウトと適量の水と混練するときに別に陰イオン交換樹脂を添加して混合してもよい。ミキサーは、例えば、強制二軸練りミキサー、傾動ミキサー、パン型ミキサー、ハンドミキサーなどがあるがとくに限定されない。水との混合の前に、セメント及びイオン交換樹脂を乾燥状態で混合することが、イオン交換樹脂をグラウト中により均一に分散することができるためより好ましい。 The grout can be prepared by mixing cement and an ion exchange resin in a dry state, and then adding an appropriate amount of water and mixing them. When kneading with a commercially available grout and an appropriate amount of water, an anion exchange resin is separately added. You may add and mix. Examples of the mixer include, but are not limited to, a forced biaxial kneading mixer, a tilting mixer, a pan mixer, and a hand mixer. It is more preferable to mix the cement and the ion exchange resin in a dry state before mixing with water because the ion exchange resin can be more uniformly dispersed in the grout.
本発明の組成物は、塩害を起こした既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材とコンクリートとの間隙、又は塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材とコンクリートとの間隙に注入して用いられるためのものである。プレストレストコンクリート中に敷設された鋼材は、塩害を起こして、少なくとも部分的にまたは全面的に腐食している場合がある。本発明のグラウト組成物を前記隙間に注入して、グラウト組成物と鋼材とが接触状態を維持すれば、陰イオン交換樹脂に鋼材の表面に付着した塩化物イオンが拡散移動して、経時的に鋼材の表面から塩化物イオンが除去される。 The compositions of the present invention, the existing Puresutore gap between the steel and concrete laid on strike in the concrete, or the existing steel and concrete laid in Puresutore strike concrete that can cause salt damage which caused the salt damage It is intended to be used by being injected into the gap. Steel laid in Puresutore strike concrete, causing the salt damage, in some cases at least partially or entirely corroded. If the grout composition of the present invention is injected into the gap and the grout composition and the steel material are kept in contact with each other, chloride ions attached to the surface of the steel material diffuse and move to the anion exchange resin. In addition, chloride ions are removed from the surface of the steel material.
鋼材とコンクリートとの間隙は、場所により広いところ及び狭いところがあり、この隙間に満遍なく注入するためには、ある程度の流動性を有することが適当であり、流動性としては、ＪＰ漏斗試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）において、例えば、3.5〜25秒の範囲の流下時間を有することが好ましい。特に、高粘性の場合、14秒以上であり、低粘性の場合6〜14秒の範囲、超低粘性の場合3.5〜6秒の範囲である。 The gap between the steel material and the concrete is wide and narrow depending on the location. In order to uniformly inject into this gap, it is appropriate to have a certain degree of fluidity. As the fluidity, the JP funnel test (JSCE- In F531), it is preferable to have a flow down time in the range of, for example, 3.5 to 25 seconds. In particular, it is 14 seconds or more in the case of high viscosity, in the range of 6 to 14 seconds in the case of low viscosity, and in the range of 3.5 to 6 seconds in the case of ultra-low viscosity.
グラウト施工後は、材齢７日〜２８日において３０Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度（ＪＳＣＥ−Ｇ５３１）を有することが、構造物の強度維持または向上のための適当である。 It is suitable for maintaining or improving the strength of the structure to have a compressive strength (JSCE-G531) of 30 N / mm 2 or more at a material age of 7 to 28 days after grouting.
［鋼材の腐食抑制方法］
本発明は、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材の腐食抑制方法を包含する。この方法は、コンクリートと鋼材の間隙に、前記本発明の組成物を注入し、間隙の少なくとも一部又は全部に充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む。
[Method of inhibiting corrosion of steel materials]
The present invention includes salt damage caused, or potential corrosion inhibiting method laid down by steel is in existing Puresutore strike concrete causing salt damage. The method includes injecting the composition of the present invention into a gap between concrete and steel, filling at least part or all of the gap, and then maintaining the filler in the gap for at least a predetermined period.
前述のように、本発明のグラウト組成物を前記隙間に充填することで、グラウト組成物と鋼材とが接触する。この状態を維持すれば、陰イオン交換樹脂に鋼材の表面に付着した塩化物イオンがグラウトを介して拡散移動して、経時的に鋼材の表面から塩化物イオンが除去される。これにより、鋼材の腐食が抑制される。上記所定期間は、陰イオン交換樹脂に鋼材の表面に付着した塩化物イオンがグラウトを介して拡散移動して、経時的に鋼材の表面から塩化物イオンが除去される期間に応じて適宜決定できる。 As described above, the grout composition and the steel material come into contact with each other by filling the gap with the grout composition of the present invention. If this state is maintained, chloride ions adhering to the surface of the steel material diffuse through the grout through the anion exchange resin, and chloride ions are removed from the surface of the steel material over time. Thereby, corrosion of steel materials is controlled. The predetermined period can be appropriately determined according to a period during which chloride ions attached to the surface of the steel material diffuse through the grout and are removed from the surface of the steel material over time. .
［塩またはイオンの除去方法］
本発明は、塩害を起こした、または塩害を起こす可能性がある既設のプレストレストコンクリート中に敷設された鋼材に付着及び／又は含浸した塩またはイオンの除去方法も包含する。この方法は、コンクリートの鋼材の間隙に、本発明の組成物を注入し、間隙の少なくとも一部又は全部に充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む。
[Method for removing salt or ion]
The present invention encompasses caused the salt damage, or a method of removing the deposition and / or impregnated salt or ion salt damage to steel laid in existing Puresutore strike in the concrete which may cause. The method includes injecting a composition of the present invention into a gap in a concrete steel material, filling at least a portion or all of the gap, and then maintaining the filler in the gap for at least a predetermined period of time.
前述のように、本発明のグラウト組成物を前記隙間に充填することで、グラウト組成物と鋼材とが接触する。この状態を維持すれば、陰イオン交換樹脂に鋼材の表面に付着した塩化物イオンを含む陰イオンがグラウトを介して拡散移動して、経時的に鋼材の表面から陰イオンが除去され、結果として塩も除去される。これにより、鋼材の腐食が抑制される。上記所定期間は、陰イオン交換樹脂に鋼材の表面に付着した塩化物イオンがグラウトを介して拡散移動して、経時的に鋼材の表面から塩化物イオンが除去される期間に応じて適宜決定できる。 As described above, the grout composition and the steel material come into contact with each other by filling the gap with the grout composition of the present invention. If this state is maintained, the anion containing chloride ions attached to the surface of the steel material will diffuse through the grout through the grout, and the anion will be removed from the surface of the steel material over time. Salt is also removed. Thereby, corrosion of steel materials is controlled. The predetermined period can be appropriately determined according to a period during which chloride ions attached to the surface of the steel material diffuse through the grout and are removed from the surface of the steel material over time. .
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。但し、実施例は本発明の例示であって、本発明は実施例に限定される意図ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the examples.
実施例１
塩化物イオンの除去効果
グラウトは、普通ポルトランドセメントを使用した。水セメント比を45%とし、陰イオン交換樹脂混入量は体積率0%、3%、5%とした。結果を図１〜５に示す。樹脂混入率の増加に伴いグラウトに拡散する塩化物イオンが増加することが確認された。また,鋼材表面に付着させたNaClが溶液の場合は早い段階で拡散が収束し、材齢が経過しても全塩化物量に変化はなかった。固体の場合は,材齢の経過に伴い拡散した全塩化物量も増加した。
Example 1
Chloride ion removal effect The grout used normal Portland cement. The water-cement ratio was 45%, and the amount of anion exchange resin mixed was 0%, 3%, and 5%. The results are shown in FIGS. It was confirmed that the chloride ions diffusing into the grout increased as the resin mixing rate increased. Moreover, when NaCl attached to the steel surface was a solution, the diffusion converged at an early stage, and the total chloride content did not change even after the age of the material passed. In the case of solids, the amount of total chloride diffused increased with age.
実施例２
PCグラウトの設計施工指針(発行：プレストレストコンクリート工学会)により性能照査を行った。
グラウトの調製
(1)PCグラウトの設計施工指針に基づき、水セメント（ポルトランドセメント）比45%を採用した。
(2)イオン交換樹脂は、セメント量の割合に応じて添加した。イオン交換樹脂は，オルガノ（株）製の強塩基性陰イオン交換樹脂 #4002である。但し、直径0.5-1mmの粒状物を粉砕し、300μmのふるいを通った粒子を用いた。粒径は300μm以下である。
(3)混和剤は、ポゾリスNO.70（BASFジャパン）を使用した。
Example 2
Design and construction guidelines of the PC grout was carried out the performance verification by the (issue pre-stressed concrete door Engineering Society).
Grout preparation
(1) Based on PC grout design and construction guidelines, 45% water cement (Portland cement) ratio was adopted.
(2) The ion exchange resin was added according to the proportion of the cement amount. The ion exchange resin is strongly basic anion exchange resin # 4002 manufactured by Organo Corporation. However, particles having a diameter of 0.5-1 mm were pulverized and passed through a 300 μm sieve. The particle size is 300 μm or less.
(3) Pozzolith NO.70 (BASF Japan) was used as the admixture.
・流動性（粘性）：レオロジー試験(JSCE-F531)
試料のグラウトを漏斗の上部まで注ぎ、流出口からグラウト流が急激に細くなるまでの時間を測定。
判定基準
高粘性：流下時間２３〜１４秒
低粘性：流下時間１４〜６秒
-Fluidity (viscosity): Rheological test (JSCE-F531)
Pour the sample grout to the top of the funnel and measure the time until the grout flow sharply narrows from the outlet.
Judgment criteria High viscosity: Flow time 23-14 seconds Low viscosity: Flow time 14-6 seconds
試験結果を以下の表１及び図６に示す。上記条件のグラウトでは適量の混和剤を使用することで、注入可能な流動性を有するグラウトを得ることができる。 The test results are shown in Table 1 below and FIG. In the grout of the above conditions, a grout having fluidity that can be injected can be obtained by using an appropriate amount of an admixture.
・圧縮強度：圧縮強度試験(JSCE-G531)
直径50mm、高さ100mmの供試体を、同じ条件のものを3個ずつ用意し、最大荷重を測定する。
判定基準
材齢7日以降28日までに30N/mm2以上を確認する。
・ Compressive strength: Compressive strength test (JSCE-G531)
Prepare three specimens with the same conditions, 50 mm in diameter and 100 mm in height, and measure the maximum load.
To confirm the 30N / mm 2 or more to the criterion age of 7 days after 28 days.
試験結果を図７及び８に示す。図７及び８に示す結果から、混和剤を使用したグラウトでも材齢7日以降28日までに30N/mm2以上の圧縮強度を有することを確認した。 The test results are shown in FIGS. From the results shown in FIGS. 7 and 8, it was confirmed that the grout using the admixture also had a compressive strength of 30 N / mm 2 or more from the 7th day to the 28th day.
本発明は、塩害を受けた既設の鉄筋コンクリート構造物の内部の鋼材を腐食から守ることができる。結果として、海水等の塩水や融雪剤に暴露される鉄筋コンクリート構造物内部に埋設された鋼材を長期間腐食抑制し、コンクリート構造物の寿命を延長することが可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can protect steel materials inside existing reinforced concrete structures that have been damaged by salt from corrosion. As a result, the steel material embedded in the reinforced concrete structure exposed to salt water such as seawater or a snow melting agent can be prevented from corrosion for a long time, and the life of the concrete structure can be extended.
Claims (8)
前記コンクリートと鋼材の間隙に、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を注入充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む前記方法。 It caused the salt damage or a laid corrosion inhibiting method of the steel salt damage to existing Puresutore strike in the concrete which may cause,
The method comprising pouring and filling the gap between the concrete and steel with the composition according to any one of claims 1 to 6 , and then maintaining the filling in the gap for at least a predetermined period.
前記コンクリートの鋼材の間隙に、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物を注入充填し、次いで充填物を少なくとも所定期間、前記間隙に維持することを含む前記方法。 It caused the salt damage, or deposition and / or impregnated by a method of removing salt or ion steel laid salt damage to existing Puresutore strike in the concrete which may cause,
7. The method comprising pouring and filling the gap in the concrete steel material with the composition of any one of claims 1 to 6 , and then maintaining the filler in the gap for at least a predetermined period.
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