JP6458197B1 - 構造物のひび割れ補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ひび割れに対する充填性が良好で、簡便に補修を行うことができることは勿論のこと、補修箇所の美観性および耐久性を低コストにて向上させた構造物の補修方法を提供する。【解決手段】珪砂と、水溶性樹脂粉末と、無機充填剤粉末とを備えた散水硬化型目地材を構造物表面に生じたひび割れ等の隙間に充填し樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させて前記散水硬化型目地材を硬化させ、散水硬化型目地材と、セメント材と、顔料とを備えた仕上げ材を前記硬化させた散水硬化型目地材上に載置し、樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させるとともに押圧手段で押圧して前記仕上げ材を硬化させることを特徴とする構造物のひび割れ補修方法。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばコンクリート構造物の壁面やアスファルト道路の路面等に生じたひび割れを補修する方法に関する。

この種のひび割れを補修する材料としては、従来より、いわゆるパテ（白亜、胡粉、亜鉛華等を油で練った充填材）が広く用いられて来た。

ところが、パテは粘性物であるため、ひび割れ内に完全に充填されにくいといった問題があった。また、補修の痕跡が歴然と残ってしまう場合が多いといった不満もあり、しかも、補修作業は容易とは言えず、しばしば熟練を要するものであった。

このような問題に対して、数多くの技術が提案されている。特許文献１には、ジアミンを乳化剤としたアスファルトエマルジョンにセメントと水を加えてなるひび割れ補修材が開示されている。この補修材は、従来のパテ等と比較して浸透性が高いのみならず、弾力性、変位追従性、早期硬化性を有するとされている。

特許文献２には、骨材とセメントとコンクリート混和材とからなる補修材をまずひび割れに充填し、続いて接着剤の水溶液を散布して補修材に浸透させ、硬化させる技術が開示されている。この補修材は粉体混合物であるので容易にひび割れ内に密に充填され、充填された補修材に後から接着剤を浸透させることで硬化を実現している。

また、別角度からのアプローチとして、特許文献３には、アスファルトひび割れの周辺領域ごと切削し、アスファルト切削残材と有機溶剤と結合剤とを混合させて切削領域に再充填し、転圧して硬化させる技術が開示されている。

特開平１−１７０６５２号公報 特開２００３−１６５７５９号公報 特開２０１５−４０３９９号公報

しかしながら、特許文献１および２に記載の技術においては、ひび割れが深い場合や、深部に空洞を有するような場合、高性能かつ高コストな組成物を配合した補修材を使用しているにも関わらず、それら補修材がひび割れ深部や空洞に流出してしまい、使用量を増加せざるを得ず、無駄が多くなってしまうという問題があった。

また、特許文献３に記載の技術は、ひび割れの補修というよりは、周辺の健全な構造も含めて切削し、再舗装する技術であるので、その切削工程や、再舗装に伴うアスファルト転圧工程など大掛かりであり、必ずしも簡便は補修方法とは云えない。

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、ひび割れに対する充填性が良好で、簡便に補修を行うことができることは勿論のこと、補修箇所の美観性および耐久性を低コストにて向上させた構造物の補修方法を提供することを目的としている。

本発明の構造物のひび割れ補修方法は、珪砂と、水溶性樹脂粉末と、無機充填剤粉末とを備えた散水硬化型目地材を構造物表面に生じたひび割れ等の隙間に充填し、樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させて前記散水硬化型目地材を硬化させ、散水硬化型目地材と、セメント材と、顔料とを備えた仕上げ材を前記硬化させた散水硬化型目地材上に載置し、樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させるとともに押圧手段で押圧して前記仕上げ材を硬化させることを特徴としている。

本発明の構造物のひび割れ補修方法においては、前記仕上げ材は、散水硬化型目地材１００重量部に対してセメント材を１０〜２０重量部、顔料を１〜５重量部配合したものであることを好ましい態様としている。

本発明においては、前記セメント材は、超速硬性のジェットセメントであることを好ましい態様としている。

本発明においては、前記散水硬化型目地材を硬化させる際、天端から１〜５ｍｍ沈下させることを好ましい態様としている。

本発明においては、前記仕上げ材を天端から１〜２ｍｍ余盛することを好ましい態様としている。

本発明の構造物の補修方法によれば、粉末材料を充填した後に接着剤溶液を散布して硬化させているので、ひび割れに対する充填性が良好で、簡便に補修を行うことができ、補修箇所の美観性が向上している。また、仕上げ材にセメント材を配合しているので、耐久性が向上している。さらに、充填を散水硬化型目地材と仕上げ材の二段階に分けており、比較的安価な散水硬化型目地材でひび割れの大部分を充填し、比較的高価かつ耐久性の高い仕上げ材を表面近傍に充填しているので、補修を全体として低コストにて行うことができる。

本発明に係る補修方法の各工程を示す模式断面図である。 本発明の実施例における清掃工程を示す写真である。 実施例における散水硬化型目地材の充填工程を示す写真である。 実施例における樹脂系接着剤水溶液の注入工程を示す写真である。 実施例における仕上げ材の載置工程を示す写真である。 実施例における樹脂系接着剤水溶液の注入工程を示す写真である。 実施例における押圧工程を示す写真である。 実施例における補修方法の終了直後の状態を示す写真である。 実施例における補修方法の完了状態を示す写真である。

図１を参照して、本発明の構造物のひび割れ補修方法の好ましい実施形態を説明する。
図１（ａ）において符号１はコンクリートやアスファルト等で構成された構造物あるいは舗装面であり、構造物１には、ひび割れ２が生じている。まず、ひび割れ箇所およびその周辺において清掃を行い、付着した土や埃等の汚れを除去する。

次に、珪砂と、水溶性樹脂粉末と、無機充填剤粉末とを混合してなる散水硬化型目地材３を用意し、図１（ｂ）に示すようにひび割れ２に充填し、ひび割れに沿ってハンマー等で振動を与えて目地材が深部まで届くようにし、天端で平坦にする。

ここで、散水硬化型目地材とは、いわゆる「固まる目地砂」等として知られる材料であり、未使用時は粉体の状態であるが、水分や水系接着剤が浸透することにより硬化するものである。散水硬化型目地材は、主成分の珪砂に水溶性樹脂粉末と無機添加剤粉末が含有されており、珪砂は充填の骨材として機能するものであり、水溶性樹脂は吸水により溶解して目地材全体を一体化させ硬化させるものであり、無機添加剤は一旦硬化した目地材が降雨等で再吸水して軟化することを抑制するためのものである。

続いて、樹脂系接着剤の水溶液を別途調製し、図１（ｃ）に示すように散水硬化型目地材３の天端に注入して、散水硬化型目地材３全体に浸透させる。樹脂系接着剤は水性（水溶性あるいは樹脂を乳化させて水に分散）であれば公知の物が使用でき、エポキシ樹脂系、ポリ酢酸ビニル系、ニトリルゴム系、アクリル系等が挙げられる。接着剤：水の配合は通常１：０〜１：５であり、１：２．５〜１：３．５が好ましい。

浸透後、所定の硬化時間が経過すると、図１（ｄ）に示すように散水硬化型目地材３自体の硬化に伴う収縮あるいは吸水して重量が増大することにより、散水硬化型目地材３が天端より僅かに沈下した状態となるが、続いて設ける仕上げ材がこの沈下して出来た凹部に嵌合するので、補修箇所が剥がれ難くなり好ましい。意図的に押圧して凹部を形成することもできる。この凹部の深さは、通常１〜５ｍｍとし、３ｍｍ程度とすることが好ましい。

散水硬化型目地材３を硬化させるには水だけでも可能であるが、樹脂系接着剤を添加して用いることにより、散水硬化型目地材３自体の硬化が強固になるほか、散水硬化型目地材３がひび割れ表面にも強固に付着するので、補修箇所の耐久性が向上して好ましい。

続いて、図１（ｅ）に示すように、散水硬化型目地材３が沈下して出来た凹部に、仕上げ材４を載置する。この仕上げ材は、上述したものと同じである散水硬化型目地材と、セメント材と、顔料とを混合してなる粉末状の材料であり、散水硬化型目地材の存在により吸水して仕上げ材全体を硬化させることに加えて、セメント材が添加されているので、より強固に硬化して、補修面の振動や衝撃に対する耐久性が向上する。顔料は、補修する構造物の色彩に合わせるために添加するものである。顔料により補修材が着色されるので、補修材を例えば構造物の色と同色あるいは同色系の色として補修の痕跡をより一層目立たなくすることができる。従来の着色手段としては、表面に塗料を吹き付けたり、骨材の色を選定したりしていたが、前者では変色や脱色が生じ、後者では色が限定されてしまう。しかしながら、本発明のように顔料を混合させれば、そのような不具合は生じず、所望の色での補修を長期にわたって保持することができる。

セメント材は水によって硬化し、補修材の硬化ならびに構造物への接着のためのバインダの機能を果たすもので、ジェットセメント、ポルトランドセメント等公知のセメントが使用できるが、硬化時間の早さおよび耐久性能の高さからジェットセメントが好ましい。

顔料としては公知の顔料が使用できるが、粉体材料として混合することから、粉末顔料であることが好ましい。散水硬化型目地材１００重量部に対して、セメント材１０〜２０重量部、顔料１〜５重量部の配合比であることが好ましい。

硬化した散水硬化型目地材３上に載置する仕上げ材４は、続いて収縮したり、圧縮されることを考慮して、天端から１〜２ｍｍ余盛をしておくと好ましい。

図１（ｆ）に示すように、上述した樹脂系接着剤の水溶液を注入して、仕上げ材４全体に浸透させる。その後、ゴムコテ等の仕上げ材が付着しない押圧手段５によって仕上げ材４を圧縮させると共に平滑かつ天端に揃った状態にする。ここで、金コテは未硬化の仕上げ材が付着し易いのでゴムコテが好ましく、擦ると同様に仕上げ材が摩擦を受けて崩れ、付着するので、叩くようにして押圧する。所定の時間乾燥・硬化させ、図１（ｈ）に示すように構造物の補修が完了する。

本発明の構造物の補修材は、最初に充填されるものが散水硬化型目地材単体、続いて充填されるものが散水硬化型目地材、セメント材、顔料を含有することを特徴としている。いずれの充填材もひび割れ内に充填されて用いられ、樹脂系接着剤の水溶液が含有されることにより硬化するとともに構造物に接着し、これによってひび割れを補修することができる。この補修材は、粉体なのでひび割れ内に完全に充填されやすいとともに表面を平滑に仕上げやすく、このため、補修作業が容易であり、補修の痕跡が目立ちにくい。ひび割れ内への良好な充填性を考慮すると、本発明の補修材の最大粒子径は１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下であることが望ましい。

本発明の構造物の補修方法によれば、さらに、充填を散水硬化型目地材と仕上げ材の二段階に分けており、比較的安価な単一の材料である散水硬化型目地材でひび割れの大部分を充填し、複数の成分を配合して比較的高価かつ高耐久性を発揮する仕上げ材を表面近傍に充填している。これにより、従来、高コストな後者の材料のみからなる材料をひび割れ全体に充填していた技術と比較して、補修を低コストにて行うことができる。特に、ひび割れの深部の底が抜けていたり空洞を有するような場合、その効果が顕著である。

次に、図２〜９を参照して、本発明の具体的な実施例を記載する。

＜道具の準備＞
・仕上げ用金ゴテ、ゴムコテ、スクレーパ、小型ハケ
・秤（１０ｋｇ用台秤、デジタル秤１ｋｇ用）
・ノズル付きペットボトル、小型水差し（目地材、仕上げ材、接着剤用）
・ガムテープ、マスキングテープ
・ハンディ式フォグスプレー（接着剤用、水用、吹き出し量調節可能なもの）
・篩（篩い目は１ｍｍ以下）
・ゴムハンマー
・バケツ（大、中、小）、ボウル（目地材、仕上げ材、セメント、顔料、水用）

＜材料の準備＞
・固まる目地砂（商品名：ペイブサンドII、日本興業製）
・ジェットセメント
・顔料（ランクセス粉末顔料を舗装材の色に合わせて選定）
・モルタル接着増強剤（商品名：ハイモルエマルジョン＝ペタルスＥＶ−３００、昭和電工建材製）
・水道水

ひび割れ箇所及び周辺に付着した汚れをハケ・スクレーパで除去した（図２）。
ひび割れ部に下地材（散水硬化型目地材）として、ノズル付ペットボトルに入れたペイブサンドIIを単独で充填した（図３）。
ひび割れに沿ってゴムハンマーで振動を与え、下地材を深部まで届かせ、天端を平坦にした。
ノズル付ペットボトルにモルタル接着増強剤原液：水道水＝１：３で希釈して作製した接着剤を入れ、下地材の上から注入した（図４）。
接着剤注入後下地材が天端より３ｍｍ下がった状態で次に進んだ。
ペイブサンドIIを１００重量部、ジェットセメントを１５重量部、顔料を３重量部配合し、舗装面の色に合わせた仕上げ材として予め空練の状態で作製し、舗装面に少量載せて色調を確認した。
仕上げ材を下地材の上に載せ、１〜２ｍｍ余盛をした（図５）。
余盛をした上から被膜養生および硬化促進剤として、図４の工程で作製した接着剤をフォグスプレー（吹き出し量を調製）でムラ無く散布した（図６）。
接着剤散布後、余盛部にゴムコテを使用し、擦らずに上から押さえて締固めをした（図７）。
補修作業は舗装表面が乾燥している状態で行い、上記一連の作業で終了した（図８）。
終了後は接着剤の乾燥のため、丸１日置いて完了となり開放した（図９）。なお、図８と９を比較すると明確なように、補修材によりひび割れは平滑な状態で完全に塞がれ、補修材の色も路面と同系色で補修の痕跡は目立たず、良好な補修状態であることが確認された。
１日１人当りの補修量は、２０ｍ程度が目安となる。

１：構造物
２：ひび割れ
３：下地材（散水硬化型目地材）
４：仕上げ材（散水硬化型目地材＋セメント材＋顔料）
５：押圧手段

Claims (5)

1. 珪砂と、水溶性樹脂粉末と、無機充填剤粉末とを備えた散水硬化型目地材を、構造物表面に生じたひび割れ等の隙間に充填し、
   樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させて前記散水硬化型目地材を硬化させ、
   散水硬化型目地材と、セメント材と、顔料とを備えた仕上げ材を、前記硬化させた散水硬化型目地材上に載置し、
   樹脂系接着剤の水溶液を散布して浸透させるとともに押圧手段で押圧して前記仕上げ材を硬化させることを特徴とする構造物のひび割れ補修方法。
2. 前記仕上げ材は、前記散水硬化型目地材１００重量部に対してセメント材を１０〜２０重量部、顔料を１〜５重量部配合したものであることを特徴とする請求項１に記載の構造物のひび割れ補修方法。
3. 前記セメント材は、ジェットセメントであることを特徴とする請求項１または２に記載の構造物のひび割れ補修方法。
4. 前記散水硬化型目地材を硬化させる際、天端から１〜５ｍｍ沈下させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の構造物のひび割れ補修方法。
5. 前記仕上げ材を天端から１〜２ｍｍ余盛することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の構造物のひび割れ補修方法。

Images