JP6899563B2 - Deterioration control method for concrete structures - Google Patents
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Description
本発明は、既設のコンクリート構造物のアルカリ骨材反応（ＡＳＲ）による劣化の進行を抑制するためのコンクリート構造物の劣化抑制方法に関する。 The present invention relates to a method for suppressing deterioration of an existing concrete structure for suppressing the progress of deterioration due to the alkali-aggregate reaction (ASR).
橋、堤防、トンネル等のコンクリート構造物は、アルカリ骨材反応によって劣化することが知られている。アルカリ骨材反応は、骨材に含まれる特定の物質がアルカリ性水溶液と反応する現象であり、この反応が起こると骨材が膨張してひび割れ等が発生する。 Concrete structures such as bridges, levees and tunnels are known to deteriorate due to the alkali-aggregate reaction. The alkaline aggregate reaction is a phenomenon in which a specific substance contained in the aggregate reacts with an alkaline aqueous solution, and when this reaction occurs, the aggregate expands and cracks or the like occur.
従来、既設のコンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制する技術として、例えば特許文献１では、骨材の吸湿膨張性を低下させるため、コンクリート構造物表面に、リチウムイオン含有ゼオライトを主成分としたひび割れ注入材と水蒸気透過性の高い水性のシラン系含浸材とを組み合わせて付与する方法が提案されている、同様に、特許文献２では、キレート試薬の溶液を注入又は塗布する方法が、特許文献３では、亜硝酸リチウム等のアルカリ性薬剤を注入する方法が各々提案されている。
Conventionally, as a technique for suppressing the alkali-aggregate reaction of an existing concrete structure, for example, in
その他、特許文献４に開示されているように、劣化したコンクリート構造物の表面を鉄筋コンクリート構造の補修体で被覆して補強するとともに、アルカリ骨材反応による膨張を物理的に拘束して劣化の進行を抑制する方法があった。
In addition, as disclosed in
特許文献１〜３の方法は、劣化が進行したコンクリート構造物の表面から処理を行う方法なので、溶液や薬剤が深く内部に浸透して効果が表れるまでに長い時間が掛かる。
Since the methods of
また、特許文献４の方法は、アルカリ骨材反応そのものを抑える技術ではないので、アルカリ骨材反応による劣化の進行を抑制する効果は限定的である。
Further, since the method of
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、既設のコンクリート構造物を対象とし、アルカリ骨材反応による劣化の進行を容易かつ効果的に抑えることができるコンクリート構造物の劣化抑制方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background technology, and is intended for existing concrete structures, and can easily and effectively suppress the progress of deterioration due to the alkali-aggregate reaction. The purpose is to provide a method.
本発明は、既設のコンクリート構造物の表面から、前記コンクリート構造物の表層部を通って深部に達する除湿用穴を形成する除湿用穴形成工程と、前記除湿用穴の奥部の内壁面から脱水することによって、前記コンクリート構造物の内部を除湿する除湿工程とを行うコンクリート構造物の劣化抑制方法である。 The present invention comprises a dehumidifying hole forming step of forming a dehumidifying hole reaching a deep part from the surface of an existing concrete structure through a surface layer portion of the concrete structure, and from an inner wall surface at the back of the dehumidifying hole. This is a method for suppressing deterioration of a concrete structure, which comprises a dehumidifying step of dehumidifying the inside of the concrete structure by dehydrating the concrete structure.
前記除湿工程を行う前に、前記コンクリート構造物の表面を、前記表層部を保湿するための防湿層で被覆する表面防湿層形成工程を行い、前記除湿工程では、前記コンクリート構造物を、前記深部の相対湿度が表層部の相対湿度よりも低くなるように除湿する構成にすることが好ましい。あるいは、前記除湿用穴形成工程を行う前に、前記コンクリート構造物の表面を補強用部材で被覆する表面補強工程を行うことが好ましい。 Before performing the dehumidifying step, a surface moisture-proof layer forming step of covering the surface of the concrete structure with a moisture-proof layer for moisturizing the surface layer portion is performed, and in the dehumidifying step, the concrete structure is covered with the deep portion. It is preferable that the dehumidification is performed so that the relative humidity of the surface layer portion is lower than the relative humidity of the surface layer portion. Alternatively, it is preferable to perform a surface reinforcing step of covering the surface of the concrete structure with a reinforcing member before performing the dehumidifying hole forming step.
前記除湿工程では、前記除湿用穴の奥部に吸水部材を充填することによって、前記除湿用穴の内壁面から脱水することができる。この場合、前記吸水部材は、吸水シートが好ましく、ドライモルタル、フライアッシュ、シリカゲル、又はこれらの中の２つ以上の物質の混合物を透湿性袋体に封入したものでもよい。さらに、前記除湿工程では、前記除湿用穴の奥部を冷却して結露を発生させることによって、前記吸水部材による脱水を促進させてもよい。あるいは、前記除湿用穴の開口からエア吸引して前記除湿用穴の奥部を減圧することによって、前記吸水部材による脱水を促進させてもよい。 In the dehumidifying step, dehydration can be performed from the inner wall surface of the dehumidifying hole by filling the inner part of the dehumidifying hole with a water absorbing member. In this case, the water-absorbing member is preferably a water-absorbing sheet, and may be a dry mortar, fly ash, silica gel, or a mixture of two or more substances thereof enclosed in a moisture-permeable bag. Further, in the dehumidifying step, dehydration by the water absorbing member may be promoted by cooling the inner part of the dehumidifying hole to generate dew condensation. Alternatively, dehydration by the water absorbing member may be promoted by sucking air from the opening of the dehumidifying hole to reduce the pressure in the inner part of the dehumidifying hole.
あるいは、前記除湿工程では、前記除湿用穴の奥部に乾燥した空気を送り込み、前記空気を当該除湿用穴の開口から自然排気することによって、前記除湿用穴の内壁面から脱水することができる。 Alternatively, in the dehumidifying step, dry air is sent to the inner part of the dehumidifying hole, and the air is naturally exhausted from the opening of the dehumidifying hole, whereby the inner wall surface of the dehumidifying hole can be dehydrated. ..
あるいは、前記除湿工程では、複数の前記除湿用穴を第一及び第二の除湿用穴に区分し、前記第一の除湿用穴の奥部に乾燥した空気を送り込み、前記第二の除湿用穴の開口からエア吸引して前記第二の除湿用穴の奥部を減圧し、前記コンクリート構造物の深部を通過した前記空気を前記第二の除湿用穴の開口から排気することによって、前記第二の除湿用穴の内壁面から脱水することができる。 Alternatively, in the dehumidifying step, the plurality of dehumidifying holes are divided into first and second dehumidifying holes, and dry air is blown into the inner part of the first dehumidifying holes for the second dehumidification. The air is sucked from the opening of the hole to depressurize the inner part of the second dehumidifying hole, and the air that has passed through the deep part of the concrete structure is exhausted from the opening of the second dehumidifying hole. It can be dehydrated from the inner wall surface of the second dehumidifying hole.
また、前記コンクリート構造物の表面から、前記コンクリート構造物の表層部を通って深部に達する除湿用湿度測定穴を形成し、その中に湿度センサを設置する湿度センサ設置工程と、前記湿度センサの検出結果に基づいて、前記コンクリート構造物内の相対湿度を解析する相対湿度解析工程とを設け、前記湿度センサ設置工程を前記除湿工程より先に行い、前記相対湿度解析工程を前記除湿工程と並行して行い、前記除湿工程及び前記相対湿度解析工程は、前記相対湿度解析工程を行った結果、前記コンクリート構造物内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時に終了する構成にすることができる。 Further, a humidity sensor installation step of forming a dehumidifying humidity measurement hole reaching a deep part from the surface of the concrete structure through the surface layer portion of the concrete structure and installing a humidity sensor in the hole, and a humidity sensor installation step of the humidity sensor. A relative humidity analysis step for analyzing the relative humidity in the concrete structure is provided based on the detection result, the humidity sensor installation step is performed before the dehumidification step, and the relative humidity analysis step is performed in parallel with the dehumidification step. The dehumidifying step and the relative humidity analysis step are configured to be completed when it is determined that the relative humidity in the concrete structure has dropped below a certain level as a result of performing the relative humidity analysis step. Can be done.
あるいは、前記除湿用穴から前記吸水部材を取り出して吸水量を測定し、その測定結果に基づいて、前記コンクリート構造物内の相対湿度を解析する相対湿度解析工程を設け、前記相対湿度解析工程を前記除湿工程と並行して行い、前記除湿工程及び前記相対湿度解析工程は、前記相対湿度解析工程を行った結果、前記コンクリート構造物内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時に終了する構成にすることができる。 Alternatively, a relative humidity analysis step is provided in which the water absorbing member is taken out from the dehumidifying hole, the amount of water absorbed is measured, and the relative humidity in the concrete structure is analyzed based on the measurement result, and the relative humidity analysis step is performed. Performed in parallel with the dehumidifying step, and the dehumidifying step and the relative humidity analysis step are completed when it is determined that the relative humidity in the concrete structure has dropped below a certain level as a result of performing the relative humidity analysis step. Can be configured to
さらに、前記除湿工程の後に、両端部に機械式定着体が形成された鉄筋を前記除湿用穴に挿入し、隙間に充填材を充填して硬化させる内部補強工程を行うことが好ましい。 Further, after the dehumidifying step, it is preferable to perform an internal reinforcing step in which reinforcing bars having mechanical fixing bodies formed on both ends are inserted into the dehumidifying holes, and the gaps are filled with a filler and cured.
本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法によれば、既設のコンクリート構造物からアルカリ骨材反応の主原因である水分を効率よく除去することができ、コンクリート構造物の劣化の進行を効果的に抑制することができる。 According to the method for suppressing deterioration of a concrete structure of the present invention, water, which is the main cause of the alkali-aggregate reaction, can be efficiently removed from the existing concrete structure, and the progress of deterioration of the concrete structure is effectively promoted. It can be suppressed.
また、除湿工程において、コンクリート構造物を、深部の相対湿度が表層部の相対湿度よりも低くなるように除湿することによって、深部に引張応力を発生させて表層部に圧縮応力を発生させることができ、コンクリート構造物の表面にひび割れが発生している場合に、その割れ幅を小さくすることができる。 Further, in the dehumidifying step, the concrete structure is dehumidified so that the relative humidity in the deep part is lower than the relative humidity in the surface layer part, so that tensile stress is generated in the deep part and compressive stress is generated in the surface layer part. Therefore, when cracks are generated on the surface of the concrete structure, the crack width can be reduced.
また、本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法は、寒冷地に設置されたコンクリート構造物に適用することによって、いわゆる凍害（コンクリート内の水分が凍結膨張してひび割れ等が発生する現象）による劣化の進行も抑制することができる。 Further, the method for suppressing deterioration of a concrete structure of the present invention is applied to a concrete structure installed in a cold region to cause deterioration due to so-called frost damage (a phenomenon in which water in concrete freezes and expands to cause cracks and the like). Progression can also be suppressed.
以下、本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法の第一の実施形態について、図１〜図８に基づいて説明する。ここでは、コンクリート構造物を既設の橋脚１０とし、橋脚１０は、鉄筋コンクリート製で、断面略長方形の躯体１２を有し、躯体１２を支持する基礎１４が地中に埋設されているとする。
Hereinafter, the first embodiment of the method for suppressing deterioration of a concrete structure of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. Here, it is assumed that the concrete structure is an existing
第一の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法は、図１（ａ）のフローチャートに示すように、除湿用穴形成工程S11、湿度センサ設置工程S12、表面防湿層形成工程S13、除湿工程S14、相対湿度解析工程S15及び内部補強工程S16を順に行うものであり、仕上がり状態は、図１（ｂ）のようになる。以下、各工程S11〜S16について個別に説明する。 As shown in the flowchart of FIG. 1A, the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the first embodiment is a dehumidifying hole forming step S11, a humidity sensor installation step S12, a surface moisture-proof layer forming step S13, and a dehumidifying step S14. , The relative humidity analysis step S15 and the internal reinforcement step S16 are performed in order, and the finished state is as shown in FIG. 1 (b). Hereinafter, each process S11 to S16 will be described individually.
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、除湿用穴形成工程S11では、穴開けドリル等を使用して、橋脚１０の躯体１２及び基礎１４の表面から、表層部を通って深部に達する複数の除湿用穴１６を形成する。躯体１２の除湿用穴１６は、躯体１２の一方の側面１２ａの適宜の箇所から、内部の既設鉄筋（図示せず）を避けて横向きに形成する。また、基礎１４の除湿用穴１６は、地面Ｇを掘り返して上面１４ａを露出させ、上面１４ａの適宜の箇所から、内部の既設鉄筋（図示せず）を避けて斜め下向きに形成する。除湿用穴１６の直径は、例えば約５０ｍｍである。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the dehumidifying hole forming step S11, a drill or the like is used to deepen the surface of the
湿度センサ設置工程S12では、穴開けドリル等を使用して、橋脚１０の躯体１２及び基礎１４の表面から、表層部を通って深部に達する複数の湿度測定用穴１８を形成し、中に湿度センサ２０を設置する。湿度測定用穴１８は、内部の既設鉄筋（図示せず）を避けて、複数の除湿用穴１６からほぼ均等に離れた箇所に設けるとよい。湿度センサ２０の出力は、橋脚１０内の相対湿度を解析するために使用される。
In the humidity sensor installation step S12, using a drill or the like, a plurality of humidity measurement holes 18 are formed from the surfaces of the
表面防湿層形成工程S13では、図１（ｂ）に示すように、橋脚１０の表面（地面Ｇから露出している部分の表面）に防湿層２２を形成する。例えば、防湿性を有した塗料を塗布してもよいし、気密性が高い樹脂製防水シートを貼り付けてもよい。樹脂製防水シートを貼り付ける場合は、除湿用穴１６及び湿度測定用穴１８の開口を塞がないように透孔を設けておく。防湿層２２は、橋脚１０の表面から水分が外気へ蒸発するのを阻止し、表層部を保湿する働きをする。
In the surface moisture-proof layer forming step S13, as shown in FIG. 1 (b), the moisture-
なお、図１（ｂ）では、躯体１２の表層部を１２ｂ(1)，１２ｂ(2)と表し、表層部１２ｂ(1)と１２ｂ(2)との間に挟まれた深部を１２ｃと表している。表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)及び深部１２ｃの幅の比率は、例えば概略１：１：２とする。
In FIG. 1 (b), the surface layer portion of the
除湿工程S14では、除湿用穴１６の奥部の内壁面１６ａから脱水することによって、橋脚１０内を、深部１２ｃの相対湿度が表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)の相対湿度よりも低くなるように除湿する。以下、除湿工程S14の６つの具体例（S14(1)〜S14(6)）を説明する。
In the dehumidifying step S14, the relative humidity of the
図３（ａ）に示す除湿工程S14(1)では、除湿用穴１６の奥部に、吸水部材である吸水シート２４（高い吸水性を有した布等）を充填し、除湿用穴１６の開口部を止水キャップ２６で封止することによって、内壁面１６ａから脱水している。
In the dehumidifying step S14 (1) shown in FIG. 3A, a water absorbing sheet 24 (a cloth having high water absorption), which is a water absorbing member, is filled in the inner part of the
図３（ｂ）に示す除湿工程S14(2)は、除湿工程S14(1)を改良したものであり、さらに冷却装置２８で除湿用穴１６の奥部を冷却して結露を発生させることによって、吸水シート２４による脱水を促進させている。
The dehumidifying step S14 (2) shown in FIG. 3B is an improvement of the dehumidifying step S14 (1), and further, the
図４（ａ）に示す除湿工程S14(3)は、除湿工程S14(1)を改良したものであり、さらに減圧ポンプ３０で除湿用穴１６の開口からエア吸引し、除湿用穴１６の奥部を減圧することによって、吸水シート２４による脱水を促進させている。
The dehumidifying step S14 (3) shown in FIG. 4A is an improvement of the dehumidifying step S14 (1), and further, air is sucked from the opening of the
図４（ｂ）に示す除湿工程S14(4)では、除湿用穴１６の奥部に、透湿性袋体に詰めた吸水材３２を充填し、除湿用穴１６の開口部を止水キャップ２６で封止することによって、内壁面１６ａから脱水している。吸水材３２は、高い吸水性を有した粉体又は粒体であり、例えばドライモルタル、フライアッシュ、シリカゲル、又はこれらの中から選択した２つ以上の物質の混合物が好適である。
In the dehumidifying step S14 (4) shown in FIG. 4 (b), the inner part of the
図５（ａ）に示す除湿工程S14(5)では、送風機３４から除湿用穴１６の奥部に向けて乾燥した高温の空気を送り込み、その空気を除湿用穴１６の開口から自然排気することによって、内壁面１６ａから脱水している。
In the dehumidifying step S14 (5) shown in FIG. 5A, dry high-temperature air is sent from the
図５（ｂ）に示す除湿工程S14(6)では、複数の除湿用穴１６を第一の除湿用穴１６(1)と第二の除湿用穴１６(2)とに区分し、送風機３４から第一の除湿用穴１６(1)の奥部に向けて乾燥した高温の空気を送り込んでいる。そして、減圧ポンプ３０で第二の除湿用穴１６(2)の開口からエア吸引して前記第二の除湿用穴１６(2)の奥部を減圧し、橋脚１０の深部１２ｃを通過した空気を第二の除湿用穴１６(2)の開口から排気することによって、第二の除湿用穴１６(2)の内壁面１６ａから脱水している。
In the dehumidifying step S14 (6) shown in FIG. 5 (b), the plurality of dehumidifying holes 16 are divided into a first dehumidifying hole 16 (1) and a second dehumidifying hole 16 (2), and the
相対湿度解析工程S15は、湿度センサ２０の検出結果に基づいて、橋脚１０内の相対湿度を解析する工程であり、除湿工程S14と並行して定期的（例えば１か月ごと）に行う。そして、相対湿度解析工程S15を行った結果、橋脚１０内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時、除湿工程S14及び相対湿度解析工程S15を終了する。
The relative humidity analysis step S15 is a step of analyzing the relative humidity in the
アルカリ骨材反応は、コンクリート内部の相対湿度が低くなれば反応が緩やかになる（又は停止する）ことが知られており、十分な効果を得るためには、相対湿度を８０％以下にすることが目安になる。したがって、相対湿度解析工程S15を行った結果、橋脚１０内の相対湿度が８０％以下に低下したと判断された時に除湿工程S14及び相対湿度解析工程S15を終了すれば、その後の劣化の進行を抑えることができる。
It is known that the alkali-aggregate reaction slows down (or stops) when the relative humidity inside the concrete decreases, and the relative humidity should be 80% or less in order to obtain a sufficient effect. Is a guide. Therefore, if it is determined that the relative humidity in the
通常、コンクリート内部の相対湿度は表層部よりも深部の方が高いので、除湿用穴１６を通じて深部１２ｃを直接的に除湿する（除湿工程S14）ことによる効果は大きい。また、除湿工程S14を行う前に表面防湿層形成工程S13を行っているので、橋脚１０内の相対湿度の分布を独特な分布にすることができる。例えば、表面防湿層形成工程S13及び防湿工程S14を行わずに橋脚１０を放置したとすると、図６に示すように、橋脚１０内の相対湿度分布は、外気に近い表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)が低くなり、深部１２ｃの方が高くなる。その結果、深部１２ｃに圧縮応力が作用し、表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)に引張応力が作用するため、橋脚１０の表面にひび割れHBが発生している場合、その割れ幅がさらに大きくなる可能性がある。
Normally, the relative humidity inside the concrete is higher in the deep part than in the surface layer part, so that the effect of directly dehumidifying the
これに対して、表面防湿層形成工程S13及び防湿工程S14を行った場合、図７に示すように、橋脚１０内の相対湿度分布は、防湿層２２によって外気から遮断されている表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)が高くなり、除湿工程S14によって除湿された深部１２ｃの方が低くなる。その結果、深部１２ｃに引張応力が作用し、表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)に圧縮応力が作用するため、橋脚１０の表面にひび割れHBが発生している場合、その割れ幅を小さくすることができる。
On the other hand, when the surface moisture-proof layer forming step S13 and the moisture-proof step S14 are performed, as shown in FIG. 7, the relative humidity distribution in the
除湿工程S14及び相対湿度解析工程S15が終了すると、内部補強工程S16を行う。内部補強工程S16では、図１（ｂ）に示すように、両端部にフランジ状の機械式定着体３６ａが形成された鉄筋３６を用意して、除湿用穴１６内の部材を取り出した後、除湿用穴１６に鉄筋３６を挿入して、隙間にモルタル等の充填材３８を充填して硬化させる。鉄筋３２は、図示しない既設鉄筋と協働して橋脚１０を補強する働きをする。ここでは、湿度測定用穴１８についても、中の部材を取り出した後、充填材３８を充填している。
When the dehumidification step S14 and the relative humidity analysis step S15 are completed, the internal reinforcement step S16 is performed. In the internal reinforcement step S16, as shown in FIG. 1B, a reinforcing
除湿用穴１６は、もともとコンクリート内部を効率よく乾燥させるために設けた穴であり、除湿工程S14が終了すれば不要になる。この内部補強工程S16は、役目を終えた除湿用穴１６を有効活用し、少ない手間で橋脚１０を補強できるという利点がある。
The
内部補強工程S16を行うと、橋脚１０の劣化を抑制するための一連の工程がすべて終了し、図１（ｂ）に示す仕上がり状態になる。
When the internal reinforcement step S16 is performed, all the series of steps for suppressing the deterioration of the
除湿用穴形成工程S11で形成する除湿用穴１６の数と配置、除湿工程S14の具体的な内容（どの脱水方法を使用するか等）は、湿気移動解析を行って決定することが好ましい。湿気移動解析は、コンクリート内部の水分移動現象をシミュレーションする技術である。 The number and arrangement of the dehumidifying holes 16 formed in the dehumidifying hole forming step S11 and the specific contents of the dehumidifying step S14 (which dehydration method to use, etc.) are preferably determined by performing a moisture transfer analysis. Moisture transfer analysis is a technique for simulating the phenomenon of moisture transfer inside concrete.
例えば、図８（ａ）、（ｂ）は、シミュレーションの対象物として直方体形のコンクリート構造物１を想定し、内部の湿気移動解析を行った結果を示している。図８（ａ）は、コンクリート構造物１に除湿用穴２と防湿層３を形成しないで１０年間放置した時の、コンクリート構造物１内の相対湿度分布を解析したものであり、図６に示した比較例の図と同様の傾向が表れている。このシミュレーション結果は、実際にコンクリート構造物１を製作して行った実験結果とほぼ一致した。
For example, FIGS. 8A and 8B show the results of an internal moisture transfer analysis assuming a rectangular parallelepiped
一方、図８（ｂ）は、コンクリート構造物１に除湿用穴２と防湿層２２を形成し、所定の脱水条件で除湿工程を３年間行った時の、コンクリート構造物１内の相対湿度分布を解析したものであり、図７に示した実施例の図と同様の傾向が表れている。このシミュレーション結果は、実際にコンクリート構造物１を製作して行った実験結果とほぼ一致した。
On the other hand, FIG. 8B shows the relative humidity distribution in the
上記のような湿気移動解析は、除湿工程を行うべき期間を予測したり、その期間を短縮するための方法を検討したり、一連の作業に必要な費用を見積ったりする時に、非常に有効な手法と言える。 Moisture transfer analysis as described above is very effective when predicting the period for which the dehumidification process should be performed, considering methods for shortening the period, and estimating the cost required for a series of operations. It can be said to be a method.
以上説明したように、第一の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法によれば、既設の橋脚１０からアルカリ骨材反応の主原因である水分を効率よく除去することができ、橋脚１０の劣化の進行を効果的に抑制することができる。
As described above, according to the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the first embodiment, water, which is the main cause of the alkali-aggregate reaction, can be efficiently removed from the existing
また、除湿工程S14を行うことによって、橋脚１０を、深部１２ｃの相対湿度が表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)の相対湿度よりも低くなるように除湿することができ、深部１２ｃに引張応力を発生させ表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)に圧縮応力を発生させることができるので、橋脚１０の表面にひび割れHBが発生している場合に、その割れ幅を小さくすることができる。
Further, by performing the dehumidifying step S14, the
次に、本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法の第二の実施形態について、図９に基づいて説明する。ここで、第一の実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。また、コンクリート構造物は、上記の橋脚１０とする。
Next, a second embodiment of the method for suppressing deterioration of a concrete structure of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The concrete structure is the above-mentioned
第二の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法は、図９（ａ）のフローチャートに示すように、除湿用穴形成工程S21、除湿工程S22、相対湿度解析工程S23及び内部補強工程S24を順に行うものであり、仕上がり状態は、図９（ｂ）のようになる。４つ工程のうち、除湿用穴形成工程S21及び内部補強工程S24は、それぞれ上記の除湿用穴形成工程S11及び内部補強工程S16と同様の内容である。 In the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 9A, the dehumidifying hole forming step S21, the dehumidifying step S22, the relative humidity analysis step S23, and the internal reinforcing step S24 are sequentially performed. This is done, and the finished state is as shown in FIG. 9B. Of the four steps, the dehumidifying hole forming step S21 and the internal reinforcing step S24 have the same contents as the above-mentioned dehumidifying hole forming step S11 and the internal reinforcing step S16, respectively.
第二の実施形態は、湿度センサを使用しない新規な相対湿度解析工程S23が設けられているという特徴がある。相対湿度解析工程S23では、除湿用穴１６から吸水部材（吸水シート２４又は吸水材３２）を取り出して吸水量を測定し、その測定結果に基づいて、橋脚１０内の相対湿度を解析する。したがって、第一の実施形態で行っていた湿度センサ設置工程を省略することができる。ただし、除湿工程S22は、吸水部材（例えば吸水シート２４や吸水材３２）使用して脱水し、且つ除湿用穴１６からエア吸引を行わない方法でなければならないので、例えば、上記の除湿工程S14(1)、S14(2)又はS14(4)と同様の内容で除湿を行う。
The second embodiment is characterized in that a new relative humidity analysis step S23 that does not use a humidity sensor is provided. In the relative humidity analysis step S23, a water absorbing member (
相対湿度解析工程S23は、上記と同様に、除湿工程S22と並行して定期的（例えば１か月ごと）に行い、相対湿度解析工程S23を行った結果、橋脚１０内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時、除湿工程S22及び相対湿度解析工程S23を終了する。
Similar to the above, the relative humidity analysis step S23 is performed periodically (for example, every month) in parallel with the dehumidification step S22, and as a result of performing the relative humidity analysis step S23, the relative humidity in the
また、第二の実施形態では、橋梁１０の表面に防湿層が無い状態で除湿工程S22を行うという特徴がある。したがって、第一の実施形態で行っていた表面防湿層形成工程が省略されている。ただ、橋梁１０の表面に防湿層が無い状態で除湿工程S22を行うので、除湿工程S22中に橋梁１０の表面からも多少の水分が自然蒸発する。そのため、表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)の相対湿度が低下し、橋梁１０の表面付近に引張応力が発生する可能性があるので、注意が必要である。しかしながら、除湿工程S22を開始する時に橋脚１０の表面にひび割れHBがあまり発生していない場合は、大きな問題にはならない。
Further, the second embodiment is characterized in that the dehumidifying step S22 is performed in a state where there is no moisture-proof layer on the surface of the
第二の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法によれば、第一の実施形態と同様に、既設の橋脚１０からアルカリ骨材反応の主原因である水分を効率よく除去することができ、橋脚１０の劣化が進行するのを効果的に抑制することができる。さらに、第一の実施形態よりも工程数を少なくできるという利点がある。
According to the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the second embodiment, it is possible to efficiently remove water, which is the main cause of the alkali-aggregate reaction, from the existing
次に、本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法の第三の実施形態について、図１０、図１１に基づいて説明する。ここで、第一の実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。また、コンクリート構造物は、上記の橋脚１０とする。
Next, a third embodiment of the method for suppressing deterioration of a concrete structure of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Here, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The concrete structure is the above-mentioned
第三の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法は、図１０（ａ）のフローチャートに示すように、表面補強工程S31、除湿用穴形成工程S32、湿度センサ設置工程S33、除湿工程S34、相対湿度解析工程S35及び内部補強工程S36を順に行うものであり、仕上がり状態は、図１０（ｂ）のようになる。 As shown in the flowchart of FIG. 10A, the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the third embodiment is a surface reinforcement step S31, a dehumidifying hole forming step S32, a humidity sensor installation step S33, a dehumidifying step S34, and relative. The humidity analysis step S35 and the internal reinforcement step S36 are performed in order, and the finished state is as shown in FIG. 10 (b).
第三の実施形態は、橋脚１０の内部に手を加える前に、橋脚１０の表面を補強用部材４０で被覆する表面補強工程S31を行うという特徴がある。その他の除湿用穴形成工程S32、湿度センサ設置工程S33、除湿工程S34、相対湿度解析工程S35及び内部補強工程S36は、それぞれ上記の除湿用穴形成工程S11、湿度センサ設置工程S12、除湿工程S14、相対湿度解析工程S15及び内部補強工程S16と同様の内容である。
The third embodiment is characterized in that the surface reinforcing step S31 for covering the surface of the
図１１（ａ）に示す表面補強工程S32(1)では、橋脚１０の周囲に鉄筋４０ａを組み、さらにその周囲を型枠で囲んで中詰めコンクリート４０ｂを打設し硬化させている。つまり、鉄筋コンクリートで成る補強用部材４０によって、橋脚１０の表面を補強している。
In the surface reinforcing step S32 (1) shown in FIG. 11A, a reinforcing
図１１（ｂ）に示す表面補強工程S32(2)では、橋脚１０の周囲に鉄筋４０ａを組み、さらにその周囲をプレキャストパネル４０ｃで囲み、プレキャストパネル４０ｃの内側に中詰めコンクリート４０ｂを打設し硬化させている。つまり、プレキャストパネル４０ｃ及び鉄筋コンクリートが一体になった補強用部材４０によって、橋脚１０の表面を補強している。プレキャストパネル４０ｃを用いる方法は、型枠を用いる方法に比べると、橋脚１０の表面をより強固に補強でき、後で型枠を取り外して撤収する作業が不要になる等の利点がある。
In the surface reinforcing step S32 (2) shown in FIG. 11B, a reinforcing
次の除湿用穴形成工程S32及び湿度センサ設置工程S33では、補強用部材４０を貫通し、補強用部材４０のコンクリート構造物１０の表層部１２ｂ(1)を通って深部１２ｃに達する除湿用穴１６及び湿度測定用穴１８を形成する。プレキャストバネル４０ｃを使用する場合は、あらかじめ所定の位置に貫通孔を形成しておけば、現場における削孔作業の負担を軽減することができる。
In the next dehumidifying hole forming step S32 and humidity sensor installation step S33, the dehumidifying hole penetrates the reinforcing
なお、補強用部材は、上記の補強用部材４０以外に、鋼板や炭素繊維シート等を使用することも可能である。
As the reinforcing member, a steel plate, a carbon fiber sheet, or the like can be used in addition to the reinforcing
除湿用穴形成工程S32及び湿度センサ設置工程S33の後に行う、除湿工程S34，相対湿度解析工程S35及び内部補強工程S36は、上記と同様である。その他、第一の実施形態では表面防湿層形成工程S13を行って防湿層２２を形成しているが、第三の実施形態では、表面防湿層形成工程が省略されている。これは、補強用部材４０を設けることによって表層部１２ｂ(1)，１２ｂ(2)が保湿されるので、さらに防湿層２２を設ける必要がないからである。
The dehumidification step S34, the relative humidity analysis step S35, and the internal reinforcement step S36, which are performed after the dehumidification hole forming step S32 and the humidity sensor installation step S33, are the same as described above. In addition, in the first embodiment, the surface moisture-proof layer forming step S13 is performed to form the moisture-
第三の実施形態のコンクリート構造物の劣化抑制方法によれば、第一の実施形態と同様に、既設の橋脚１０からアルカリ骨材反応の主原因である水分を効率よく除去することができ、橋脚１０の劣化が進行するのを効果的に抑制することができる。さらに、橋脚１０の内部だけでなく、表面も補強されるという利点がある。
According to the method for suppressing deterioration of the concrete structure of the third embodiment, it is possible to efficiently remove water, which is the main cause of the alkali-aggregate reaction, from the existing
なお、本発明のコンクリート構造物の劣化抑制方法は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第一の実施形態において、除湿用穴形成工程S11、湿度センサ設置工程S12及び表面防湿層形成工程S13を行う順番は、相互に入れ替えてもよい。同様に、第三の実施形態において、除湿用穴形成工程S32と湿度センサ設置工程S33とを行う順番は、相互に入れ替えてもよい。 第一、第二及び第三の実施形態では、除湿工程S14，S22，S34を終了するタイミングを、相対湿度解析工程S15，S23，S35の解析結果に基づいて決定しているが、例えば、湿気移動解析のシミュレーション結果、過去の実績や経験値等に基づいて決定してもよく、その場合は相対湿度解析工程S15，S23，S35を省略することができる。 The method for suppressing deterioration of the concrete structure of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment, the order in which the dehumidifying hole forming step S11, the humidity sensor installation step S12, and the surface moisture-proof layer forming step S13 are performed may be interchanged. Similarly, in the third embodiment, the order in which the dehumidifying hole forming step S32 and the humidity sensor installation step S33 are performed may be interchanged. In the first, second and third embodiments, the timing for ending the dehumidifying steps S14, S22 and S34 is determined based on the analysis results of the relative humidity analysis steps S15, S23 and S35. It may be determined based on the simulation result of the movement analysis, past achievements, experience values, etc. In that case, the relative humidity analysis steps S15, S23, and S35 can be omitted.
第三の実施形態において、表面補強工程S31と除湿用穴形成工程S32及び湿度センサ設置工程S33とを行う順番は、相互に入れ替えてもよい。この場合、先に形成した除湿用穴１６及び湿度測定用穴１８が補強用部材４０よって塞がれないようにするため、中詰めコンクリート４０ｂを打設する前に、除湿用穴１６及び湿度測定用穴１８を外部に引き出すためのパイプ部材（樹脂ホース等）をセットしておくとよい。
In the third embodiment, the order in which the surface reinforcing step S31, the dehumidifying hole forming step S32, and the humidity sensor installation step S33 are performed may be interchanged. In this case, in order to prevent the previously formed
第三の実施形態において、表面補強工程S31は、内部補強工程S36の後に行ってもよい。この場合、補強用部材４０が無い状態で除湿工程S34を行うことになるので、除湿工程S22中に橋梁１０の表面が保湿されない。保湿する必要がある場合は、第一の実施形態と同様に、除湿工程S34の前に表面防湿層形成工程を行って防湿層を設けておけばよい。
In the third embodiment, the surface reinforcing step S31 may be performed after the internal reinforcing step S36. In this case, since the dehumidifying step S34 is performed without the reinforcing
また、第一、第二及び第三の実施形態の内部補強工程S16，S24，S36は、必要なければ省略してもよい。同様に、第三の実施形態の表面補強工程S31は、必要なければ省略してもよい。 Further, the internal reinforcement steps S16, S24, and S36 of the first, second, and third embodiments may be omitted if not necessary. Similarly, the surface reinforcing step S31 of the third embodiment may be omitted if it is not necessary.
その他、本発明の適用対象は、既にコンクリート部分が硬化している既設のコンクリート構造物であり、無筋コンクリート、鉄筋コンクリート、プレストレストコンクリート等の種類は問わない。また、過去に巻き立て工法等によって表面が補強又は補修されたコンクリート構造物であってもよい。 In addition, the object of application of the present invention is an existing concrete structure in which the concrete portion has already been hardened, and the type of unreinforced concrete, reinforced concrete, prestressed concrete, etc. does not matter. Further, it may be a concrete structure whose surface has been reinforced or repaired by a winding method or the like in the past.
１０ 橋脚（コンクリート構造物）
１２ 躯体（コンクリート構造物の一部）
１２ａ 側面（表面）
１２ｂ(1)、１２ｂ(2) 表層部
１２ｃ 深部
１４ 基礎（コンクリート構造物の一部）
１４ａ 上面（表面）
１６ 除湿用穴
１６ａ 内壁面
１８ 湿度測定用穴
２０ 湿度センサ
２２ 防湿層
２４ 吸水シート（吸水部材）
３２ 吸水材（吸水部材）
３６ 鉄筋
３６ａ 機械式定着体
３８ 充填材
４０，４２ 補強用部材
S11，S21，S32 除湿用穴形成工程
S12，S33 湿度センサ形成工程
S13 表面防湿層形成工程
S14，S14(1)〜S14(6)，S22，S34 除湿工程
S15，S23，S35 相対湿度解析工程
S16，S24 内部補強工程
S31 表面補強工程
10 Pier (concrete structure)
12 skeleton (part of concrete structure)
12a Side (surface)
12b (1), 12b (2)
14a Top surface (surface)
16
32 Water absorbing material (water absorbing member)
36 Reinforcing
S11, S21, S32 Dehumidifying hole forming process
S12, S33 Humidity sensor forming process
S13 Surface moisture-proof layer forming process
S14, S14 (1) to S14 (6), S22, S34 Dehumidification process
S15, S23, S35 Relative humidity analysis process
S16, S24 Internal reinforcement process
S31 Surface reinforcement process
Claims (13)
前記除湿用穴の奥部の内壁面から脱水することによって、前記コンクリート構造物の内部を除湿する除湿工程とを行うことを特徴とするコンクリート構造物の劣化抑制方法。 A dehumidifying hole forming step of forming a dehumidifying hole that reaches a deep part from the surface of an existing concrete structure through a surface layer portion of the concrete structure.
A method for suppressing deterioration of a concrete structure, which comprises performing a dehumidifying step of dehumidifying the inside of the concrete structure by dehydrating from the inner wall surface at the back of the dehumidifying hole.
前記除湿工程では、前記コンクリート構造物を、前記深部の相対湿度が前記表層部の相対湿度よりも低くなるように除湿する請求項１記載のコンクリート構造物の劣化抑制方法。 Before performing the dehumidifying step, a surface moisture-proof layer forming step of covering the surface of the concrete structure with a moisture-proof layer for moisturizing the surface layer portion is performed.
The method for suppressing deterioration of a concrete structure according to claim 1, wherein in the dehumidifying step, the concrete structure is dehumidified so that the relative humidity of the deep portion is lower than the relative humidity of the surface layer portion.
前記湿度センサの検出結果に基づいて、前記コンクリート構造物内の相対湿度を解析する相対湿度解析工程とを設け、
前記湿度センサ設置工程を前記除湿工程より先に行い、前記相対湿度解析工程を前記除湿工程と並行して行い、前記除湿工程及び前記相対湿度解析工程は、前記相対湿度解析工程を行った結果、前記コンクリート構造物内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時に終了する請求項１乃至１０のいずれか記載のコンクリート構造物の劣化抑制方法。 A humidity sensor installation process in which a humidity sensor for dehumidification is formed from the surface of the concrete structure to a deep part through the surface layer of the concrete structure, and a humidity sensor is installed in the hole.
A relative humidity analysis step for analyzing the relative humidity in the concrete structure is provided based on the detection result of the humidity sensor.
The humidity sensor installation step is performed prior to the dehumidification step, the relative humidity analysis step is performed in parallel with the dehumidification step, and the dehumidification step and the relative humidity analysis step are the results of performing the relative humidity analysis step. The method for suppressing deterioration of a concrete structure according to any one of claims 1 to 10, which ends when it is determined that the relative humidity in the concrete structure has dropped below a certain level.
前記相対湿度解析工程を前記除湿工程と並行して行い、前記除湿工程及び前記相対湿度解析工程は、前記相対湿度解析工程を行った結果、前記コンクリート構造物内の相対湿度が一定以下に低下したと判断された時に終了する請求項４，５，６又は７記載のコンクリート構造物の劣化抑制方法。 A relative humidity analysis step is provided in which the water absorbing member is taken out from the dehumidifying hole, the amount of water absorbed is measured, and the relative humidity in the concrete structure is analyzed based on the measurement result.
The relative humidity analysis step was performed in parallel with the dehumidification step, and as a result of performing the relative humidity analysis step in the dehumidification step and the relative humidity analysis step, the relative humidity in the concrete structure was lowered to a certain level or less. The method for suppressing deterioration of a concrete structure according to claim 4, 5, 6 or 7, which is terminated when it is determined to be.
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