JP7131997B2 - Curable composition kit for repairing concrete structure, repair material for concrete structure, and method for repairing concrete structure - Google Patents

Curable composition kit for repairing concrete structure, repair material for concrete structure, and method for repairing concrete structure Download PDF

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Description

本開示は、コンクリート構造物補修用硬化性組成物キット、コンクリート構造物の補修材料及びコンクリート構造物の補修方法に関する。 The present disclosure relates to a curable composition kit for repairing concrete structures, a repair material for concrete structures, and a method for repairing concrete structures.

コンクリート構造物は、高強度で施工性及び耐久性に優れ、安価であるというメリットがあるため、日本では高度成長期を中心に、多くのコンクリート建造物が作られてきた。その一方、コンクリート建造物は、長年の使用で大気中の二酸化炭素が水分とともに浸透することによって中性化が引き起こされ、また、海風、凍結防止剤飛沫に含まれる塩化物イオンが浸透することによって腐食膨張するなどして、ヒビ割れが生じることがある。
このようなコンクリート構造物を補修する材料として、特許文献1には珪酸塩と高炉水砕スラグとを含む硬化性液上組成物が、特許文献2には珪酸塩とフライアッシュとを含む硬化性液上組成物が記載されている。また、特許文献3には珪酸塩とメタカオリンとを含む硬化性液上組成物とメッシュシート又は不織布等を組み合わせた種々の剥落防止用積層基材とを用いることが提案されている。
Concrete structures have the advantages of high strength, excellent workability and durability, and low cost. Concrete structures, on the other hand, are neutralized by the permeation of carbon dioxide in the atmosphere together with moisture after many years of use. Cracks may occur due to corrosion and expansion.
As materials for repairing such concrete structures, Patent Document 1 discloses a curable liquid composition containing silicate and granulated blast furnace slag, and Patent Document 2 discloses a curable liquid composition containing silicate and fly ash. Liquid top compositions are described. Further, Patent Document 3 proposes the use of various peel-preventing laminated substrates in which a curable liquid composition containing silicate and metakaolin is combined with a mesh sheet or nonwoven fabric.

特開平8-301638号JP-A-8-301638 特開平8-301639号JP-A-8-301639 特開2017-186825号JP 2017-186825 A

しかし、珪酸塩として最も安価な珪酸ナトリウムを使用した場合、硬化性組成物から得られる硬化物中に含まれる未反応の水酸化ナトリウムが、大気中の二酸化炭素と反応し、炭酸ナトリウムを形成する。形成された炭酸ナトリウムは、雨及び結露等により発生する水分に溶解し、その後乾燥すると、10水和物として膨張再結晶化し、硬化物の内部破壊を引き起こすことがある。また、溶解と表面乾燥とを繰り返すことにより、炭酸ナトリウムの結晶は表層付近に濃縮し、白亜化等の外観上の問題点を引き起こすこともある。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、乾燥湿潤に対する耐久性をより高め、かつ白亜化等の外観上の問題を防ぐことのできるコンクリート構造物の補修に用いられる硬化性組成物キット、補修材料及び補修方法を提供することを目的とする。
However, when sodium silicate, which is the cheapest silicate, is used, unreacted sodium hydroxide contained in the cured product obtained from the curable composition reacts with carbon dioxide in the atmosphere to form sodium carbonate. . The formed sodium carbonate dissolves in water generated by rain, dew condensation, etc., and when dried thereafter, it expands and recrystallizes as a decahydrate, which may cause internal destruction of the cured product. Further, by repeating dissolution and surface drying, the sodium carbonate crystals concentrate near the surface layer, which may cause appearance problems such as chalking.
The present disclosure has been made in view of the above problems, and is a curable composition used for repairing concrete structures that can further increase durability against dry and wet conditions and prevent appearance problems such as chalking. The object is to provide kits, repair materials and repair methods.

本願は以下の発明を含む。
(1)第1キットと第2キットとにより構成される、既設のコンクリート構造物補修用硬化性組成物キット。
第1キット:珪酸ナトリウムを含む水溶液と、電気伝導率差0.4mS/cm以上であるポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物。
第2キット:2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む改質剤水溶液。
(2)前記改質剤水溶液は、改質剤の濃度が20重量%~60重量%である上記記載の硬化性組成物キット。
(3)前記改質剤水溶液は、硝酸カルシウムを含む上記記載の硬化性組成物キット。
(4)前記珪酸ナトリウムを含む水溶液は、下記式で表される数値nが0.5~1.1である上記記載の硬化性組成物キット。
n=S/M
(S:水溶液に含まれるケイ素のモル数、M:水溶液に含まれるナトリウムのモル数)
(5)前記珪酸ナトリウムを含む水溶液は、前記第1キットから得られる硬化物の乾燥固形分に対して、Na2Oに換算して5重量%~30重量%のナトリウムを含む上記記載の硬化性組成物キット。
(6)前記ポゾラン活性物質はアルミニウムを含む化合物であり、前記第1キットから得られる硬化物の乾燥固形分に対して、Al23に換算して20重量%~40重量%のアルミニウムを含む上記記載の硬化性組成物キット。
(7)前記ポゾラン活性物質がメタカオリンである上記記載の硬化性組成物キット。
(8)既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料であって、
第1キットと第2キットとを含む硬化性組成物と、
透液性のシート状部材からなる補修用基材とからなることを特徴とするコンクリート構造物の補修材料。
第1キット:珪酸ナトリウムを含む水溶液と、電気伝導率差0.4mS/cm以上であるポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物。
第2キット:2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む改質剤水溶液。
(9)前記補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材の積層体からなり、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材である上記記載のコンクリート構造物の補修材料。
(10)前記補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材の積層体からなり、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層が引張強度150N以上のマルチフィラメントを目開き5mm~25mmで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材である上記記載のコンクリート構造物の補修材料。
(11)上記の硬化性組成物キットを用い、
前記第1キットの硬化性組成物を硬化させる工程、
前記硬化した硬化性組成物の表面に、第2キットの改質剤水溶液を塗工する工程を含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
(12)上記記載の補修材料を準備する工程、
前記第1キットの硬化性組成物を前記補修用基材に含浸させ、コンクリート構造物に貼付する工程、
得られた前記補修用基材に対し、第2キットの改質剤水溶液を塗工する工程を含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
The present application includes the following inventions.
(1) A curable composition kit for repairing an existing concrete structure comprising a first kit and a second kit.
First kit: A curable composition containing an aqueous solution containing sodium silicate and a pozzolanic active substance having an electrical conductivity difference of 0.4 mS/cm or more.
Second kit: Aqueous modifier solution containing divalent or higher cations and nitrate ions and/or nitrite ions.
(2) The curable composition kit as described above, wherein the modifier aqueous solution has a modifier concentration of 20% by weight to 60% by weight.
(3) The curable composition kit as described above, wherein the modifier aqueous solution contains calcium nitrate.
(4) The curable composition kit as described above, wherein the aqueous solution containing sodium silicate has a numerical value n represented by the following formula of 0.5 to 1.1.
n=S/M
(S: the number of moles of silicon contained in the aqueous solution, M: the number of moles of sodium contained in the aqueous solution)
(5) The above-mentioned hardening method, wherein the aqueous solution containing sodium silicate contains 5% to 30% by weight of sodium in terms of Na 2 O with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the first kit. sex composition kit.
(6) The pozzolanic active substance is a compound containing aluminum, and contains 20% to 40% by weight of aluminum in terms of Al 2 O 3 with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the first kit. A curable composition kit as described above comprising:
(7) The curable composition kit as described above, wherein the pozzolanic active substance is metakaolin.
(8) A repair material used for repairing existing concrete structures,
a curable composition comprising a first kit and a second kit;
A repair material for a concrete structure, comprising a repair base material comprising a liquid-permeable sheet-like member.
First kit: A curable composition containing an aqueous solution containing sodium silicate and a pozzolanic active substance having an electrical conductivity difference of 0.4 mS/cm or more.
Second kit: Aqueous modifier solution containing divalent or higher cations and nitrate ions and/or nitrite ions.
(9) The base material for repair is composed of a laminate of at least two layers of sheet-like members, and when the first layer and the second layer are arranged from the concrete structure side, the first layer is multifilament multiaxially. A repair material for a concrete structure as described above, which is a sheet-like member combined in a mesh form, and wherein the second layer is a sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more.
(10) The base material for repair consists of a laminate of at least two layers of sheet-like members, and when the first layer and the second layer are arranged from the concrete structure side, the first layer has a tensile strength of 150 N or more. A repair material for a concrete structure as described above, which is a sheet-shaped member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape with an opening of 5 mm to 25 mm, and wherein the second layer is a sheet-shaped member having a tear strength of 2.0 N or more.
(11) using the above curable composition kit,
curing the curable composition of the first kit;
A method for repairing a concrete structure, comprising the step of applying an aqueous modifier solution of a second kit to the surface of the hardened curable composition.
(12) preparing the repair material described above;
A step of impregnating the repair base material with the curable composition of the first kit and attaching it to a concrete structure;
A method for repairing a concrete structure, comprising a step of applying an aqueous modifier solution of a second kit to the obtained base material for repair.

本発明のコンクリート構造物の補修に用いられる硬化性組成物キット、補修材料は、乾燥湿潤に対する耐久性をより高め、かつ白亜化等の外観上の問題を防ぐことができる。
また、本発明のコンクリート構造物の補修方法では、上述した硬化性組成物キット又は補修部材を用いることにより、乾燥湿潤に対する耐久性をより高め、かつ白亜化等の外観上の問題を防ぐことができる。
The curable composition kit and repair material used for repairing concrete structures according to the present invention can further increase durability against dryness and wetness, and can prevent appearance problems such as chalking.
In addition, in the method for repairing a concrete structure of the present invention, by using the curable composition kit or the repair member described above, it is possible to further increase the durability against dryness and humidity and prevent appearance problems such as chalking. can.

本発明のコンクリート構造物の補修材料(二層構造)を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a concrete structure repair form using the concrete structure repair material (two-layer structure) of the present invention. 本発明のコンクリート構造物の補修材料(三層構造)を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a concrete structure repair form using the concrete structure repair material (three-layer structure) of the present invention.

〔コンクリート構造物の補修用硬化性組成物キット及び補修材料〕
本願のコンクリート構造物補修用の硬化性組成物キット及び補修材料は、既設のコンクリート構造物の補修に用いられるものである。
硬化性組成物キットは、主として珪酸ナトリウム水溶液とポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物からなる第1キットと、改質剤水溶液からなる第2キットとを含み、補修材料は、これらの第1及び第2キットと、補修用基材とを含む。第2キットの改質剤水溶液は、通常、補修用基材の有無にかかわらず、第1キットの硬化性組成物の硬化物の表面に塗工して用いることが好ましい。
[Curable composition kit for repairing concrete structures and repair material]
The curable composition kit and repair material for repairing concrete structures of the present application are used for repairing existing concrete structures.
The curable composition kit includes a first kit comprising a curable composition containing primarily an aqueous sodium silicate solution and a pozzolanic active substance, and a second kit comprising an aqueous modifier solution; and a second kit, and a repair base material. The aqueous modifier solution of the second kit is usually preferably used by applying it to the surface of the cured product of the curable composition of the first kit, regardless of the presence or absence of the base material for repair.

(第1キット:硬化性組成物)
第1キットとは、珪酸ナトリウムを含む水溶液と、ポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物(以下、「ジオポリマー」という場合がある)である。第1キットを構成する硬化性組成物は、通常、液状の組成物として調製されている。
珪酸ナトリウムは、コンクリート構造物の表面に塗布及び/又は含浸されたときに、コンクリート中の水酸化カルシウムとC-S-Hゲルを生成することができるため、補修材料又は硬化性組成物とコンクリート構造物との接着強度をより強固にすることができる。
ジオポリマーは、珪酸ナトリウム水溶液からなる液体成分とポゾラン活性物質からなる固体成分との比重差が、セメントスラリーに含まれる水とセメントとの比重差に比べて小さいため、硬化性組成物における成分の分離を抑制することができる。
(First kit: curable composition)
The first kit is a curable composition (hereinafter sometimes referred to as "geopolymer") containing an aqueous solution containing sodium silicate and a pozzolanic active substance. The curable composition that constitutes the first kit is usually prepared as a liquid composition.
Sodium silicate can form calcium hydroxide and C—S—H gel in concrete when applied and/or impregnated on the surface of a concrete structure, so that the repair material or curable composition and concrete Adhesion strength to the structure can be made stronger.
The geopolymer has a smaller specific gravity difference between the liquid component consisting of the sodium silicate aqueous solution and the solid component consisting of the pozzolanic active substance than the specific gravity difference between the water contained in the cement slurry and the cement. Separation can be suppressed.

硬化性組成物、つまり、ジオポリマーにおいて、珪酸ナトリウム水溶液に由来するナトリウムは、その合計含有率が、硬化性組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、Na2Oに換算して、5重量%~30重量%であることが好ましく、10重量%~30重量%であることがより好ましい。
また、硬化性組成物は、珪酸ナトリウムを含む水溶液の下記数式で表される数値nが0.4~1.1であるものが好ましく、0.5~1.1であるものがより好ましく、0.5~1.0であるものがさらに好ましい。
n=S/M
(S:水溶液に含まれるケイ素のモル数、M:水溶液に含まれるアルカリ金属のモル数)
In the curable composition, that is, the geopolymer, the sodium derived from the sodium silicate aqueous solution has a total content of Na 2 O with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the curable composition, It is preferably 5% to 30% by weight, more preferably 10% to 30% by weight.
Further, the curable composition preferably has a numerical value n represented by the following formula of an aqueous solution containing sodium silicate of 0.4 to 1.1, more preferably 0.5 to 1.1, More preferably 0.5 to 1.0.
n=S/M
(S: number of moles of silicon contained in aqueous solution, M: number of moles of alkali metal contained in aqueous solution)

ポゾラン活性物質とは、水と、酸化カルシウム、水酸化カルシウム又は水酸化アルミニウム等とが反応することにより硬化する物質であり、例えば、シリカダスト、珪藻土、タルク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、メタカオリン、活性白土、酸性白土等が挙げられる。なかでも、メタカオリンが好ましい。
ポゾラン活性物質は、通常、ポゾラン活性物質に由来するシリカの含有率が、硬化物の乾燥固形分に対し、SiO2に換算して、40重量%以上であるものが好ましい。
また、ポゾラン活性物質に由来するアルミニウムの含有率は、硬化物の乾燥固形分に対し、Al23に換算して、20重量%~40重量%であることが好ましく、25重量%~35重量%であることがより好ましい。
A pozzolanic active substance is a substance that hardens when water reacts with calcium oxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, etc. Examples include silica dust, diatomaceous earth, talc, aerosil, white carbon, kaolin, metakaolin, Activated clay, acid clay, etc. are mentioned. Among them, metakaolin is preferable.
The pozzolanic active substance preferably has a silica content of 40% by weight or more in terms of SiO 2 with respect to the dry solid content of the cured product.
The content of aluminum derived from the pozzolanic active substance is preferably 20% to 40% by weight, preferably 25% to 35% by weight, in terms of Al 2 O 3 , relative to the dry solid content of the cured product. % by weight is more preferred.

ポゾラン活性物質は、電気伝導率差0.4mS/cm以上であるものが好ましく、0.5mS/cm以上、0.6mS/cm以上又は0.7mS/cm以上であるものがより好ましく、0.8mS/cm以上、1.0mS/cm以上、1.2mS/cm以上であるものがさらに好ましい。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸ナトリウム水溶液との反応性を十分に確保でき、補修部材とコンクリート構造物との接着強度を高めることができる。ここでの電気伝導率差は、アルカリ物質により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、後述する評価方法により得られる飽和水酸化カルシウム水溶液のポゾラン活性物質投入前後の電気伝導率の差を意味する。 The pozzolanic active substance preferably has an electrical conductivity difference of 0.4 mS/cm or more, more preferably 0.5 mS/cm or more, 0.6 mS/cm or more, or 0.7 mS/cm or more. More preferably, it is 8 mS/cm or more, 1.0 mS/cm or more, or 1.2 mS/cm or more. Such a difference in electrical conductivity ensures sufficient reactivity with the sodium silicate aqueous solution, and increases the bonding strength between the repair member and the concrete structure. The electrical conductivity difference here is an index related to the reactivity of the pozzolanic active substance induced by an alkaline substance, and the electrical conductivity of the saturated calcium hydroxide aqueous solution before and after adding the pozzolanic active substance obtained by the evaluation method described later. means the difference between

ポゾラン活性物質は、通常、塊又は粉末状であるが、塊状又は粉末状のものをそのまま用いてもよい。また、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いて、その状態を変化させたものを用いてもよい。
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。溶射技術は、例えば、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げられる。好ましくは、材料粉末を2000℃~16000℃の温度で溶融し、30m/秒~800m/秒の速度で噴霧し、比表面積が0.1m2/g~100m2/gの粉末とすることが好ましい。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。粉砕は、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等を用いる方法が挙げられる。また、分級は、篩、比重、風力、湿式沈降等を用いる方法が挙げられる。これらの手段は任意に併用することができる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等を用いる方法が挙げられる。作用させる機械的エネルギーは、適度に活性化しつつ、負荷を最小限とするために、0.5kwh/kg~30kwh/kgが好ましい。
The pozzolanic active substance is usually in the form of lumps or powder, but the lump or powder may be used as it is. Moreover, in order to activate it, the state thereof may be changed by using a method such as thermal spraying, pulverization and classification, or the action of mechanical energy.
As a thermal spraying method, a thermal spraying technique applied to ceramic coatings is applied. Thermal spraying techniques include, for example, plasma thermal spraying, high-energy gas thermal spraying, arc thermal spraying, and the like. Preferably, the material powder is melted at a temperature of 2000° C. to 16000° C. and sprayed at a speed of 30 m/sec to 800 m/sec to obtain a powder having a specific surface area of 0.1 m 2 /g to 100 m 2 /g. preferable.
Any known method can be employed as a method for pulverization and classification. Pulverization includes a method using a jet mill, roll mill, ball mill, or the like. Classification includes methods using sieving, specific gravity, wind force, wet sedimentation, and the like. These means can be optionally used in combination.
Examples of the method of applying mechanical energy include a method using a ball medium mill, a medium agitating mill, a roller mill, and the like. The mechanical energy to act is preferably 0.5 kwh/kg to 30 kwh/kg in order to minimize the load while appropriately activating.

(その他の成分)
硬化性組成物は、上記成分に加えて、特開2017-186825号、特開2017-226955号等に開示された成分及び当該分野で公知の添加剤等を含んでいてもよい。例えば、フィラー、分散剤、硬化時間調整剤、顔料、酸化防止剤、ポリマーエマルション等が挙げられる。これらは特に限定されず、公知のものを利用することができる。フィラーとしては、一般に充填剤として使用されるもののいずれであってもよい。例えば、カーボン、セルロース、鉱物質微粉末、合成された無機質結晶粉末などが挙げられる。ポリマーエマルションとしては、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの添加剤は、硬化性組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の含有量で用いることができる。特に、ポリマーエマルションは、硬化物の乾燥固形分に対して、固形分重量が3重量%~10重量%となるように配合されていることが好ましい。これにより、硬化性組成物の流動性を向上し、硬化物の接着強度を向上し、硬化物の乾燥収縮を抑制することができる。
(other ingredients)
In addition to the above components, the curable composition may contain components disclosed in JP-A-2017-186825, JP-A-2017-226955, and additives known in the art. Examples include fillers, dispersants, curing time modifiers, pigments, antioxidants, polymer emulsions, and the like. These are not particularly limited, and known ones can be used. The filler may be any of those commonly used as fillers. Examples thereof include carbon, cellulose, mineral fine powder, and synthesized inorganic crystal powder. Polymer emulsions include acrylic rubber, styrene-butadiene rubber, mixtures thereof, and the like. These additives can be used in any content as long as the intended effects of the curable composition are not impaired. In particular, the polymer emulsion is preferably blended so that the solid content is 3 to 10% by weight with respect to the dry solid content of the cured product. Thereby, the fluidity of the curable composition can be improved, the adhesive strength of the cured product can be improved, and the drying shrinkage of the cured product can be suppressed.

このような硬化性組成物は、25℃での粘度が400mPa・s~3000mPa・sであるものが好ましい。このような粘度とすることにより、補修用基材を使用する場合の含浸性を確保することができる。また、コンクリート構造物に貼着した際の硬化性組成物の液だれを防止することができる。 Such a curable composition preferably has a viscosity of 400 mPa·s to 3000 mPa·s at 25°C. By setting such a viscosity, it is possible to ensure the impregnability when using the base material for repair. Moreover, dripping of the curable composition when applied to a concrete structure can be prevented.

(第2キット:改質剤水溶液)
第2キットとは、改質剤水溶液である。改質剤水溶液は、2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む。第2キットである改質剤水溶液は、硬化性組成物に対して塗工されるものである。ここで、改質剤水溶液を塗工する硬化性組成物は、硬化性組成物のみの硬化物、硬化性組成物が、後述する補修用基材に含浸又は貼着されたものでもよい。また、硬化物は、完全に硬化した硬化物のみならず、硬化反応が生じた後の硬化物であれば、その程度は特に限定されることなく、塗工することができる。なかでも、硬化性組成物の硬化物の表面含水率が8%を下回ってから行うことが好ましい。別の観点から、硬化性組成物の硬化直後から7日以内に行うことが好ましく、30分~24時間後に行うことがさらに好ましい。このような改質剤水溶液を塗工することにより、硬化性組成物に含まれる水分の蒸散が十分に進み、改質剤水溶液を十分に浸透させることができる。
改質剤水溶液に含まれる改質剤としては、2価以上の陽イオンと、硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとが挙げられる。
2価以上の陽イオンとしては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等が挙げられる。
2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む改質剤は、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、亜硝酸カルシウム等が挙げられる。これらの化合物を水溶液とすることにより、これらのイオンを供給することができる。なかでも、水への溶解度、ナトリウム塩となった時の水への溶解度、炭酸イオンの無害化の観点から硝酸カルシウムが特に望ましい。
改質剤水溶液は、改質剤の濃度が20重量%~60重量%であることが好ましい。改質剤水溶液を110℃で乾燥すると、改質剤が、水和物結晶として析出することがあるが、130℃で乾燥することにより、結晶水を揮発させることができる。従って、ここでの改質剤の濃度は、改質剤を構成する物質が結晶水を含まない状態での濃度を示す。
改質剤水溶液を、硬化性組成物に塗工することによって、硬化性組成物の硬化物中に含まれる未反応の水酸化ナトリウムが、改質剤と反応して、硝酸ナトリウム及び/又は亜硝酸ナトリウムとなり、内部破壊の原因となる炭酸ナトリウムの発生を防止することができる。特に、上述した改質剤の濃度範囲とすることにより、1回の塗工によって、未反応の水酸化ナトリウムを簡便かつ十分に反応させることができ、内部破壊などを有効に防止することができる。
また、硝酸ナトリウムおよび亜硝酸ナトリウムは水への溶解度が高いため、乾燥しても析出しにくく、白亜化の原因となる炭酸ナトリウムの濃縮を抑制することができる。
さらに、塗工前に既に発生している炭酸ナトリウムは2価以上の陽イオンと反応して炭酸塩の不溶物を形成し、内部破壊及び白亜化に対して無害な物質となる。
硬化性組成物キットにおける第1キットと第2キットとの量は、用いる水溶液の濃度、成分の種類、他の成分の有無等によって適宜調整することができる。例えば、第1キットによる硬化性組成物の硬化物の表面に第2キットによる改質剤水溶液を塗工して用いることから、硬化した硬化性組成物の表面積に対し、20g/m2~250g/m2塗布し得る量で、両者の量を組み合わせることが好ましい。このような量での範囲で塗工することにより、未反応の水酸化ナトリウムを簡便かつ十分に反応させることができ、内部破壊などを有効に防止することができる。
(Second kit: modifier aqueous solution)
The second kit is an aqueous modifier solution. The modifier aqueous solution contains divalent or higher cations and nitrate ions and/or nitrite ions. The modifier aqueous solution, which is the second kit, is applied to the curable composition. Here, the curable composition to which the modifier aqueous solution is applied may be a cured product of only the curable composition, or a composition in which the curable composition is impregnated or adhered to a repair base material described later. In addition, the cured product is not limited to a completely cured product, and can be applied without any particular limitation as long as it is a cured product after the curing reaction has occurred. Above all, it is preferable to carry out the treatment after the surface moisture content of the cured product of the curable composition has fallen below 8%. From another point of view, it is preferable to carry out the curing within 7 days immediately after curing of the curable composition, more preferably within 30 minutes to 24 hours. By applying such an aqueous modifier solution, evaporation of water contained in the curable composition proceeds sufficiently, and the aqueous modifier solution can be sufficiently permeated.
Modifiers contained in the aqueous modifier solution include divalent or higher cations, nitrate ions and/or nitrite ions.
Examples of divalent or higher cations include calcium, magnesium, and aluminum.
Modifiers containing divalent or higher cations and nitrate ions and/or nitrite ions include calcium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrite, and the like. These ions can be supplied by forming an aqueous solution of these compounds. Among them, calcium nitrate is particularly desirable from the viewpoint of its solubility in water, its solubility in water when converted to a sodium salt, and detoxification of carbonate ions.
The modifier aqueous solution preferably has a modifier concentration of 20% to 60% by weight. If the modifier aqueous solution is dried at 110°C, the modifier may precipitate as hydrate crystals, but the water of crystallization can be volatilized by drying at 130°C. Therefore, the concentration of the modifier here indicates the concentration in a state where the substance constituting the modifier does not contain water of crystallization.
By applying the modifier aqueous solution to the curable composition, unreacted sodium hydroxide contained in the cured product of the curable composition reacts with the modifier to form sodium nitrate and / or nitrite. It is possible to prevent the generation of sodium carbonate, which becomes sodium nitrate and causes internal destruction. In particular, by setting the concentration range of the modifier as described above, it is possible to easily and sufficiently react unreacted sodium hydroxide with a single application, and it is possible to effectively prevent internal destruction and the like. .
In addition, since sodium nitrate and sodium nitrite are highly soluble in water, they are less likely to precipitate even when dried, and concentration of sodium carbonate, which causes chalking, can be suppressed.
Furthermore, sodium carbonate already generated before coating reacts with divalent or higher cations to form carbonate insoluble matter, which is harmless against internal destruction and chalking.
The amounts of the first kit and the second kit in the curable composition kit can be appropriately adjusted depending on the concentration of the aqueous solution used, the type of components, the presence or absence of other components, and the like. For example, since the aqueous modifier solution of the second kit is applied to the surface of the cured product of the curable composition of the first kit, the surface area of the cured curable composition is 20 g/m 2 to 250 g. /m 2 It is preferable to combine both amounts in an amount that can be coated. By coating in such an amount range, unreacted sodium hydroxide can be easily and sufficiently reacted, and internal destruction and the like can be effectively prevented.

(補修用基材)
補修用基材は、透液性のシート状部材である。シート部材は、少なくとも二層を積層して構成されるものが好ましい。二層以上を積層する場合、一層のみが透液性のものであってもよいし、二層以上が透液性のものであってよいし、透液性のもののみ積層したものであってもよい。
例えば、図1に示すように、コンクリート構造物5側から第一層1及び第二層2がこの順に積層されたものであってもよいし、図2に示すように、コンクリート構造物5側から第三層3、第一層1及び第二層2がこの順に積層されたものであってもよい。
(Repair base material)
The base material for repair is a liquid-permeable sheet-like member. The sheet member is preferably constructed by laminating at least two layers. When two or more layers are laminated, only one layer may be liquid-permeable, two or more layers may be liquid-permeable, or only liquid-permeable layers may be laminated. good too.
For example, as shown in FIG. 1, the first layer 1 and the second layer 2 may be laminated in this order from the concrete structure 5 side, or as shown in FIG. , the third layer 3, the first layer 1 and the second layer 2 may be laminated in this order.

(第一層)
第一層1は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。マルチフィラメントは、長繊維を利用して構成されたものが好ましく、引張強度150N以上のものが好ましい。マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材の式(1)で表される値Xは2.0以上であることが好ましく、2.5以上、2.8以上又は3.0以上であることがより好ましい。
X=A×B (1)
ここで、Aは上記シート状部材の1方向の引張強度kN/50mmを表し、Bは上記シート状部材の軸数を表す。Aは、マルチフィラメントの50mm当たりの本数を変えることにより任意の値をとることができる。Bは、2~4の範囲を有するものが挙げられる。なかでも、Aは、0.75kN以上であることが好ましく、Bは2~3であるものが好ましい。
このような第一層1により、コンクリート構造物から落下するコンクリート片を受け止める耐力層としての機能を満たすことができる。
第一層1の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ビニロンメッシュシート又はガラスメッシュシートからなることが好ましい。ガラス繊維は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸又はそれ以上の多軸織物であってもよい。
(first layer)
The first layer 1 is preferably a sheet member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh. The multifilament is preferably constructed using long fibers, and preferably has a tensile strength of 150 N or more. The value X represented by the formula (1) of the sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape is preferably 2.0 or more, and is preferably 2.5 or more, 2.8 or more, or 3.0 or more. It is more preferable to have
X=A×B (1)
Here, A represents the tensile strength kN/50 mm in one direction of the sheet-like member, and B represents the number of axes of the sheet-like member. A can take any value by changing the number of multifilaments per 50 mm. Examples of B include those having a range of 2 to 4. Among them, A is preferably 0.75 kN or more, and B is preferably 2 to 3.
Such a first layer 1 can fulfill the function of a load-bearing layer that receives concrete pieces falling from a concrete structure.
Materials for the first layer 1 include polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, and glass fiber. Among them, it is preferable to use a vinylon mesh sheet or a glass mesh sheet. Glass yarn or roving is preferably used as the glass fiber. A glass yarn is a plied yarn obtained by twisting glass fibers, and a roving is a bundle of glass fibers. Weaving methods of the multiaxial mesh include plain weave, twill weave, leno weave, and braided cloth. The weave directions of the multiaxial mesh may be orthogonal biaxial or more multiaxial weaves.

第一層1の厚みは、0.1mm以上1.5mm以下であることが好ましく、0.3mm以上1mm以下がより好ましい。
第一層1は、50g/ 2 以上の目付量であることが好ましく、60g/ 2 以上であることがより好ましく、75g/ 2 以上であることがさらに好ましい。このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修材料の十分な耐力を確保することができる。
第一層1は、5mm以上25mm以下の目開きの二軸織物であることが好ましい。目開きをこの範囲とすることにより、後述する第二層とコンクリート構造物との又は第二層と第三層との接着力を向上させ、補修材料の十分な強度を確保することができる。また、第一層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修材料の十分な強度を確保することができる。
第一層は、5mm以上25mm以下の目開きで、50g/ 2 以上の目付量の二軸織物であることがより好ましい。また、二軸織物と同等の開口率の多軸織物であってもよい。特に、引張強度150N以上のマルチフィラメントを、目開き5mm~25mmで組み合わせた二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。
The thickness of the first layer 1 is preferably 0.1 mm or more and 1.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or more and 1 mm or less.
The first layer 1 preferably has a basis weight of 50 g/ m 2 or more, more preferably 60 g/ m 2 or more, and even more preferably 75 g/ m 2 or more. By setting the basis weight within such a range, it is possible to improve the tensile strength and ensure sufficient yield strength of the repair material without causing breakage when the concrete piece is spalled.
The first layer 1 is preferably a biaxial fabric with an opening of 5 mm or more and 25 mm or less. By setting the mesh opening within this range, the adhesive force between the second layer and the concrete structure or between the second layer and the third layer, which will be described later, can be improved, and sufficient strength of the repair material can be ensured. In addition, by setting the number of long fibers per unit area of the first layer to an appropriate number, the resistance when the first layer breaks out of the second layer can be increased, and sufficient strength of the repair material can be secured. .
More preferably, the first layer is a biaxial fabric having an opening of 5 mm or more and 25 mm or less and a basis weight of 50 g/ m 2 or more. Alternatively, it may be a multiaxial woven fabric having an aperture ratio equivalent to that of the biaxial woven fabric. In particular, it is more preferable to use a biaxial or triaxial mesh sheet-like member in which multifilaments having a tensile strength of 150 N or more are combined with an opening of 5 mm to 25 mm.

(第二層)
第二層2は、透液性のシート状部材でなくてもよいが、透液性のシート状部材であることが好ましい。また、第二層の引裂強度は2.0N以上であることが好ましい。引裂強度を2.0N以上とすることにより、第二層は、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすことができる。
第二層2の形状としては、織布、不織布等が挙げられる。
第二層2の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましく、特に、長繊維不織布であることがより好ましい。ガラス不織布は、硬化性組成物との相溶性に優れるため、硬化性組成物が浸透しやすく、硬化性組成物を硬化させたときに補修材料をコンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性組成物との相溶性を高めるため、繊維に親水化処理を行うこともできる。親水化処理は、当該分野で公知の方法のいずれを利用してもよい。
第二層の厚みは、0.1mm以上1.0mm以下であることが好ましく、0.15mm以上0.5mm以下であることがより好ましい。このような厚みの範囲とすることにより、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすとともに、硬化性組成物の基材への含浸量を抑えることができ、経済的にも有利である。
第二層2は、30g/ 2 以上の目付量であることが好ましく、50g/ 2 以上であることがより好ましく、60g/ 2 以上であることがさらに好ましい。このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修材料の十分な耐力を確保することができる。
第二層は、3mm以上30mm以下の目開きの二軸織物であることが好ましい。目開きをこの範囲とすることにより、後述する第三層との接着力を向上させ、補修材料の十分な強度を確保することができる。また、第一層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修材料の十分な強度を確保することができる。
第二層は、引張強度10N以上のマルチフィラメントであることが好ましく、二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。また、引裂強度2.0N以上のシート状部材であることが好ましい。
補強用基材が、第一層と第二層との二層構造又はそれ以上の積層構造の場合、第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材であることが好ましく、第一層が引張強度150N以上のマルチフィラメントを目開き5mm~25mmで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材であることが好ましい。
(Second layer)
The second layer 2 may not be a liquid-permeable sheet-like member, but is preferably a liquid-permeable sheet-like member. Moreover, the tear strength of the second layer is preferably 2.0 N or more. By setting the tear strength to 2.0 N or more, the second layer can fulfill the function as a reinforcing layer that enhances resistance when the first layer breaks out of the second layer.
The shape of the second layer 2 includes woven fabric, non-woven fabric, and the like.
Materials for the second layer 2 include polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, and glass fiber. Among them, polypropylene nonwoven fabric or glass nonwoven fabric is preferable, and long-fiber nonwoven fabric is more preferable. Since the glass nonwoven fabric has excellent compatibility with the curable composition, the curable composition easily permeates, and the repair material can be firmly fixed to the concrete structure when the curable composition is cured. Suitable glass nonwoven fabrics include chopped strand mats, glass paper, felt, and the like.
When a polypropylene nonwoven fabric is used, the fibers may be subjected to hydrophilization treatment in order to increase compatibility with the curable composition. Any method known in the art may be used for the hydrophilization treatment.
The thickness of the second layer is preferably 0.1 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.15 mm or more and 0.5 mm or less. By setting the thickness in such a range, the first layer satisfies the function as a reinforcing layer that enhances the resistance when breaking through the second layer, and the amount of impregnation of the curable composition into the substrate is reduced. It can be suppressed and is economically advantageous.
The second layer 2 preferably has a basis weight of 30 g/ m 2 or more, more preferably 50 g/ m 2 or more, even more preferably 60 g/ m 2 or more. By setting the basis weight within such a range, it is possible to improve the tensile strength and ensure sufficient yield strength of the repair material without causing breakage when the concrete piece is spalled.
The second layer is preferably a biaxial fabric with an opening of 3 mm or more and 30 mm or less. By setting the mesh opening within this range, it is possible to improve the adhesive strength with the third layer described later and ensure sufficient strength of the repair material. In addition, by setting the number of long fibers per unit area of the first layer to an appropriate number, the resistance when the first layer breaks out of the second layer can be increased, and sufficient strength of the repair material can be secured. .
The second layer is preferably a multifilament having a tensile strength of 10 N or more, more preferably a sheet-like member of biaxial or triaxial mesh. Moreover, it is preferable that the sheet member has a tear strength of 2.0 N or more.
When the reinforcing base material has a two-layer structure of a first layer and a second layer or a laminated structure of more layers, the first layer is a sheet-like member in which multifilaments are combined in a multiaxial mesh shape, and the second layer is preferably a sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more, the first layer is a sheet-like member in which multifilaments having a tensile strength of 150 N or more are combined in a multiaxial mesh shape with an opening of 5 mm to 25 mm, and the second The layer is preferably a sheet member having a tear strength of 2.0 N or more.

(第三層等)
補強用基材が、三層以上の構造の場合、第一層がコンクリート構造物側、第二層がその外側に配置されるのであれば、第三層目以上の層が、どこに何層配置されていてもよい。このような積層構造により、補修材料の強度とコンクリート構造物への密着性を両立することができる。これらの第三層目以上の層は、上述した第一層及び第二層のなかから選択してもよいし、当該分野で使用されるどのような層であってもよい。使い易さ、経済性等を考慮すると、2層構造、3層構造が好ましい。また、第三層は、気孔率が90%以上かつ透液性のシート状部材であることが好ましい。これにより、硬化性組成物の含浸性を確保することができるため、補修部材とコンクリート構造物の接着強度を向上させる接着層としての機能を満たすことができる。
(third layer, etc.)
When the reinforcing base material has a structure of three or more layers, if the first layer is placed on the side of the concrete structure and the second layer is placed on the outside, where and how many layers are placed from the third layer onwards? may have been With such a laminated structure, both the strength of the repair material and the adhesion to the concrete structure can be achieved. These third and higher layers may be selected from the first and second layers described above, or may be any layers used in the field concerned. A two-layer structure and a three-layer structure are preferable in consideration of ease of use, economy, and the like. Moreover, the third layer is preferably a liquid-permeable sheet-like member having a porosity of 90% or more. As a result, the impregnating property of the curable composition can be ensured, so that the function as an adhesive layer that improves the adhesive strength between the repair member and the concrete structure can be fulfilled.

(積層一体化)
補修用基材が、二層以上のシート状部材を積層して構成される場合、補修用基材は、硬化性組成物を含浸することにより一体化してもよいが、予め一体化させておくことが好ましい。一体化させておくことにより、塗布含浸時の各シート部材のズレを防ぐことができる。
一体化の方法は、機械的な繊維交絡、化学的な接着等を利用することができ、例えば、縮絨、ニードルパンチ、ケミカルボンド、サーマルボンド、水流交絡等が挙げられる。
(Lamination integration)
When the base material for repair is formed by laminating two or more layers of sheet-like members, the base material for repair may be integrated by impregnating the curable composition, but is integrated in advance. is preferred. By integrating the sheet members, it is possible to prevent the sheet members from being displaced during the coating and impregnation.
The integration method can utilize mechanical fiber entanglement, chemical adhesion, etc. Examples include fulling, needle punch, chemical bond, thermal bond, hydroentanglement, and the like.

〔コンクリート構造物の補修方法〕
本願のコンクリート構造物の補修方法は、上述した補修材料、つまり、第1キット、第2キット及び補修用基材を準備し、第1キットの硬化性組成物を補修用基材に含浸させ、コンクリート構造物に貼付し、得られた補修用基材に対し、第2キットの改質剤水溶液を塗工することを含む。あるいは、上述した硬化性組成物キット、つまり、第1キット及び第2キットを準備し、第1キットの硬化性組成物を硬化させ、硬化した硬化性組成物の表面に、第2キットの改質剤水溶液を塗工することを含む。
[Method for repairing concrete structures]
In the method for repairing a concrete structure of the present application, the repair materials described above, that is, the first kit, the second kit and the repair base material are prepared, the curable composition of the first kit is impregnated into the repair base material, It is attached to the concrete structure, and the resulting base material for repair is coated with the aqueous modifier solution of the second kit. Alternatively, the curable composition kit described above, that is, the first kit and the second kit, is prepared, the curable composition of the first kit is cured, and the surface of the cured curable composition is coated with the modified second kit. It includes applying an aqueous pesticide solution.

(準備工程)
補修材料を準備する場合、第1キット、第2キット、補修用基材は、それぞれ別個に存在させてもよいが、補修の際に、後述するように第1キット、つまり、硬化性組成物を補修用基材に含浸させた状態とすることが好ましい。
(Preparation process)
When preparing the repair material, the first kit, the second kit, and the repair base material may exist separately. is preferably impregnated in the repair base material.

(含浸工程)
第1キットである硬化性組成物を、補修用基材に塗布及び/又は含浸させる。補修用基材を形成してから硬化性組成物を含浸させてもよいし、硬化性組成物を含浸させてから補修用基材を形成してもよいし、補修用基材を形成しながら硬化性組成物を含浸させてもよい。また、補修用基材を対象のコンクリート構造物に貼り付ける前後のいずれに硬化性組成物を含浸させてもよい。
硬化性組成物を含浸させる方法としては、例えば、(1)ローラを使って手作業で塗布含浸を行うハンドレイアップ法、(2)スプレーにより塗布含浸する方法、(3)金型により補修用基材の厚みを規定した後に、圧入によって硬化性組成物を補修用基材に塗布含浸させる方法、(4)減圧により補修用基材の厚みを規定した後、減圧注入によって硬化性組成物を補修用基材に含浸させる方法、(5)補修用基材を硬化性組成物に浸漬し、補修用基材に硬化性組成物を連続的に含浸させた後に、ロールによって補修用基材の厚みを規定する方法、(6)ロール転写により連続的に塗布含浸を行う方法等が挙げられる。これらは組み合わせて利用してもよい。
含浸時の作業性を上げるため、また含浸シートへのゴミの付着及び含浸シート同士の付着を防止するため、補修用基材の表裏面を樹脂製の保護フィルムでカバーしてもよい。この保護フィルムはコンクリート構造物に貼り付ける際に除去すればよい。
(Impregnation process)
The curable composition of the first kit is applied and/or impregnated onto the repair substrate. The curable composition may be impregnated after forming the repair base material, the repair base material may be formed after impregnating the curable composition, or the repair base material may be formed while It may be impregnated with a curable composition. Moreover, the curable composition may be impregnated either before or after attaching the base material for repair to the target concrete structure.
Methods for impregnating the curable composition include, for example, (1) a hand lay-up method in which a roller is used to manually apply and impregnate, (2) a method of applying and impregnating by spraying, and (3) a repairing method using a mold. A method of applying and impregnating the curable composition to the repair base material by press-fitting after defining the thickness of the base material, (4) After defining the thickness of the repair base material by reducing pressure, applying the curable composition by vacuum injection. A method of impregnating a repair base material, (5) immersing the repair base material in a curable composition, continuously impregnating the repair base material with the curable composition, and then using a roll to impregnate the repair base material. (6) a method of continuously coating and impregnating by roll transfer, and the like. These may be used in combination.
In order to improve workability during impregnation and to prevent dust from adhering to the impregnated sheet and the impregnated sheets from adhering to each other, the front and back surfaces of the repair substrate may be covered with a resin protective film. This protective film may be removed when affixed to the concrete structure.

(貼付工程)
第1キットである硬化性組成物が含浸された補修用基材を、コンクリート構造物に貼り付ける。この際、硬化性組成物が含浸された補修用基材とコンクリート構造物の表面との間に入り込んだ気泡を取り除くことは、コンクリート構造物の表面との密着性を高めるために重要である。気泡除去の方法としては、ロール又は金へら等を使って気泡を外側に追い出すことが好ましい。
含浸工程と貼付工程とはそれぞれ別個に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
(Affixing process)
The base material for repair impregnated with the curable composition, which is the first kit, is attached to the concrete structure. At this time, it is important to remove air bubbles that have entered between the repair base material impregnated with the curable composition and the surface of the concrete structure in order to increase the adhesion to the surface of the concrete structure. As a method for removing air bubbles, it is preferable to expel air bubbles to the outside using a roll, a metal spatula, or the like.
The impregnation step and the sticking step may be performed separately or simultaneously.

(硬化工程)
補修用基材に含浸された第1キットである硬化性組成物の硬化は、コンクリート構造物に密着させた状態で行う。コンクリート構造物の表面に、硬化性組成物を含浸させる時間を確保するという観点から、硬化性組成物の硬化時間は15分間~300分間であることが好ましく、30分間~240分間がより好ましい。硬化時間は、珪酸ナトリウムの含有率等によって、また、含まれる水分量、他の成分の量等によって、さらに、ポゾラン活性物質の電気伝導率差、アルミニウムの含有率等によって、適宜調整することができる。
硬化性組成物の硬化が完了すると、コンクリート構造物に硬化性組成物が含浸された補修用基材を固着させることができる。
(Curing process)
The curing of the curable composition, which is the first kit, impregnated in the base material for repair is performed in a state of being adhered to the concrete structure. The curing time of the curable composition is preferably from 15 minutes to 300 minutes, more preferably from 30 minutes to 240 minutes, from the viewpoint of securing time for impregnating the surface of the concrete structure with the curable composition. The curing time can be appropriately adjusted depending on the content of sodium silicate, etc., the amount of water contained, the amount of other components, etc., the difference in electrical conductivity of the pozzolanic active substance, the content of aluminum, etc. can.
After curing of the curable composition is completed, the repair substrate impregnated with the curable composition can be adhered to the concrete structure.

(改質剤水溶液の塗工)
改質剤水溶液を、コンクリート構造物に、硬化性組成物が含浸された補修用基材を密着させた状態で塗工することが好ましい。改質剤水溶液は、硬化性組成物に混合すると、その直後に硬化性組成物が硬化することから、硬化性組成物の硬化表面に塗工することが適している。そのタイミングは、硬化前、中又は後のいずれでもよく、硬化性組成物の硬化が進行した直後から、完全に硬化した後において塗工してもよい。特に、改質剤水溶液の硬化性組成物の硬化物又は補修用基材へ含浸性の観点から、硬化性組成物の硬化が進み、表面含水率が8%を下回ってから行うことが好ましい。また別の観点からは、硬化性組成物の作製直後から7日以内に行うことが好ましく、30分~24時間後に行うことがさらに好ましい。このような改質剤水溶液を塗工することにより、硬化性組成物に含まれる水分の蒸散が十分に進み、改質剤水溶液を十分に浸透させることができる。
塗工の方法は、一般的な方法を用いることができ、刷毛、ローラ、スプレーガン等が挙げられる。
改質剤水溶液の塗工が完了すると、炭酸ナトリウムによる硬化性組成物の内部破壊、白亜化等を抑制することができる。
硬化した硬化性組成物への改質剤水溶液の塗工は、硬化した硬化性組成物全体にわたって均一に行うことが好ましい。
改質剤水溶液の塗布量は、硬化した硬化性組成物の表面積に対し、20g/m2~250g/m2であることが好ましく、30g/m2~150g/m2であることがより好ましい。
(Coating of modifier aqueous solution)
It is preferable to apply the modifier aqueous solution to the concrete structure while the repair base material impregnated with the curable composition is in close contact with the concrete structure. When the modifier aqueous solution is mixed with the curable composition, the curable composition cures immediately after that, so it is suitable to apply it to the cured surface of the curable composition. The timing may be before, during, or after curing, and the coating may be applied immediately after the curing of the curable composition has progressed or after it is completely cured. In particular, from the viewpoint of impregnation of the aqueous modifier solution into the cured product of the curable composition or the base material for repair, it is preferable that the curing of the curable composition progresses and the surface moisture content falls below 8%. From another point of view, it is preferable to carry out the curing within 7 days, more preferably 30 minutes to 24 hours after the production of the curable composition. By applying such an aqueous modifier solution, evaporation of water contained in the curable composition proceeds sufficiently, and the aqueous modifier solution can be sufficiently permeated.
A general method can be used for coating, and examples thereof include a brush, a roller, and a spray gun.
When the application of the modifier aqueous solution is completed, it is possible to suppress internal destruction, chalking, etc. of the curable composition due to sodium carbonate.
The application of the modifier aqueous solution to the cured curable composition is preferably carried out uniformly over the cured curable composition.
The coating amount of the modifier aqueous solution is preferably 20 g/m 2 to 250 g/m 2 , more preferably 30 g/m 2 to 150 g/m 2 , relative to the surface area of the cured curable composition. .

以下、本発明のコンクリート構造物補修用硬化性組成物キット、コンクリート構造物の補修材料及びコンクリート構造物の補修方法を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The curable composition kit for repairing concrete structures, the material for repairing concrete structures, and the method for repairing concrete structures of the present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. not something.

実施例1
JIS K 1408で規定する3号珪酸ナトリウム水溶液100gへ15重量%水酸化ナトリウム水溶液78gを加えて調整した珪酸塩水溶液(n=0.8)に、その他成分のポリマーエマルションとしてスチレンブタジエンゴムエマルション(日本ゼオン株式会社製 商品名:LX407 F43、)20gを加え24時間撹拌し、その他成分を含む珪酸塩水溶液を得た。
上記水溶液に、ポゾラン活性物質としてメタカオリン140g(BASF社製 商品名:SP-33 電気伝導率差0.8mS/cm)、JIS A 6206で規定する高炉スラグ微粉末80g(日鉄住金セメント株式会社製 商品名:エスメント)を混合することにより、第1キットとして、硬化性組成物(Na2O含有量7.8重量%、Al23含有量26.5重量%)を調製した。
また、第2キットとして、45重量%の濃度の硝酸カルシウム水溶液を調製した。
得られた硬化性組成物を40×40×80mmのステンレス製型枠に流し込み、標準条件(温度23℃、相対湿度50%)下で24時間硬化後に脱型した。濃度45重量%の硝酸カルシウム水溶液を得られた硬化物の全表面積に対し1.5g(94g/m2)ローラ塗工し、その後同条件にて3日間養生してコンクリート構造物の補修材料を得た。
Example 1
Styrene-butadiene rubber emulsion (Japan LX407 F43 (trade name, manufactured by Zeon Corporation) (20 g) was added and stirred for 24 hours to obtain an aqueous silicate solution containing other components.
In the above aqueous solution, 140 g of metakaolin (manufactured by BASF, trade name: SP-33 electrical conductivity difference 0.8 mS / cm) as a pozzolanic active substance, 80 g of ground blast furnace slag specified in JIS A 6206 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Cement Co., Ltd. A curable composition (Na 2 O content: 7.8% by weight, Al 2 O 3 content: 26.5% by weight) was prepared as a first kit by mixing Esment (trade name).
As a second kit, an aqueous solution of calcium nitrate with a concentration of 45% by weight was prepared.
The resulting curable composition was poured into a stainless steel mold of 40×40×80 mm, cured under standard conditions (temperature 23° C., relative humidity 50%) for 24 hours, and demolded. 1.5 g (94 g/m 2 ) of a calcium nitrate aqueous solution having a concentration of 45% by weight was applied to the entire surface area of the hardened material with a roller, and then cured under the same conditions for 3 days to obtain a repair material for concrete structures. Obtained.

実施例2
引張強度250Nのビニロンマルチフィラメントからなる二軸メッシュシート(目付量90g/m2、目開き7mm、厚み0.35mm、X=2.5)を、ガラス不織布(目付量25g/m2、厚み0.2mm、引張強度45N/25mm)を上に2枚、下に1枚重ね合わせ、四層のシート状部材を積層した補修用基材を作製した。
作製した補修用基材300mm×300mmに、実施例1で作製した第1キットである硬化性組成物110gを含浸させることにより、硬化性組成物が含浸された補修用基材を作製した。
硬化性組成物が含浸された補修用基材を、JIS A 5371で規定するコンクリート普通平板(300×300×60mm)に貼り付けた後、標準条件(温度23℃、相対湿度50%)下で18時間硬化後に、第2キットの改質剤水溶液として、濃度45重量%の硝酸カルシウム水溶液6.3g(70g/m2)を表面にローラ塗工し、3日間養生してコンクリート構造物の補修材料を得た。
Example 2
A biaxial mesh sheet (weight per unit area: 90 g/m 2 , opening: 7 mm, thickness: 0.35 mm, X=2.5) made of vinylon multifilament with a tensile strength of 250 N was coated with a glass nonwoven fabric (weight per unit area: 25 g/m 2 , thickness: 0). .2 mm and tensile strength of 45 N/25 mm) were laminated on top and one on the bottom to prepare a base material for repair in which four layers of sheet-like members were laminated.
A repair base material impregnated with the curable composition was prepared by impregnating 110 g of the curable composition, which is the first kit prepared in Example 1, into the prepared repair base material of 300 mm×300 mm.
After pasting the repair base material impregnated with the curable composition to a concrete plain plate (300 × 300 × 60 mm) specified in JIS A 5371, standard conditions (temperature 23 ° C., relative humidity 50%) After hardening for 18 hours, 6.3 g (70 g/m 2 ) of a calcium nitrate aqueous solution with a concentration of 45% by weight was applied to the surface with a roller as an aqueous modifier solution of the second kit, and cured for 3 days to repair the concrete structure. got the material.

実施例3
改質剤水溶液を、3.2g(35g/m2)ローラ塗工したこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
実施例4
改質剤水溶液として、固形分濃度52重量%の硝酸カルシウム水溶液を18.0g(200g/m2)刷毛塗りしたこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
実施例5
改質剤水溶液として、濃度45%の亜硝酸カルシウム水溶液6.3g(70g/m2)を使用したこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
実施例6
改質剤水溶液として、濃度40%の硝酸マグネシウム水溶液6.3g(70g/m2)を使用したこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
Example 3
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that 3.2 g (35 g/m 2 ) of the modifier aqueous solution was roller-coated.
Example 4
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that 18.0 g (200 g/m 2 ) of a calcium nitrate aqueous solution having a solid content concentration of 52% by weight was applied by brush as the modifier aqueous solution.
Example 5
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that 6.3 g (70 g/m 2 ) of a 45% concentration calcium nitrite aqueous solution was used as the modifier aqueous solution.
Example 6
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that 6.3 g (70 g/m 2 ) of a magnesium nitrate aqueous solution having a concentration of 40% was used as the modifier aqueous solution.

比較例1
第2キットである改質剤水溶液を、硬化物の表面に塗工しないこと以外は実施例1と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
比較例2
第2キットである改質剤水溶液を、硬化性組成物が含浸された補修用基材の表面に塗工しないこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
比較例3
第2キットである改質剤水溶液のかわりに、硬化性組成物が含浸された補修用基材の表面にイオン交換水を塗工したこと以外は実施例2と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を得た。
Comparative example 1
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 1, except that the aqueous modifier solution, which was the second kit, was not applied to the surface of the cured product.
Comparative example 2
A repair material for a concrete structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that the aqueous modifier solution, which was the second kit, was not applied to the surface of the repair base material impregnated with the curable composition.
Comparative example 3
Repair of a concrete structure in the same manner as in Example 2 except that instead of the aqueous modifier solution of the second kit, ion-exchanged water was applied to the surface of the repair base material impregnated with the curable composition. got the material.

(電気伝導率差)
ポゾラン活性物質について『Cement Concrete Research, Vol.19, pp.63-68, 1989』に従い、40±1℃の条件で、Ca(OH)2飽和水溶液200mlの電気伝導率を測定した。続いて、メタカオリン5gを投入し、攪拌して2分後の電気伝導率を測定し、投入前の電気伝導率との差を電気伝導率差とした。
(白亜化)
実施例1および比較例1で得られたコンクリート構造物の補修材料を40×80mmの面を下にして水中に20mm半浸漬し、半浸漬の状態で23℃50%の環境下10日間養生した。その後23℃50%の環境下で3日間気中乾燥し、目視により白亜化発生の有無を判定した。
(付着強度/引張り強度)
実施例2~6及び比較例2、3で得られたコンクリート構造物の補修材料を貼り付けたコンクリート普通平板を、-20℃にて3時間→50℃にて3時間→23℃、湿度80%にて16時間の条件下で10サイクル養生を行い、補修材料付着力を建研式簡易引張試験機にて測定した。
これらの結果を表1から表4に示す。

Figure 0007131997000001

Figure 0007131997000002
Figure 0007131997000003
Figure 0007131997000004
(Electrical conductivity difference)
According to "Cement Concrete Research, Vol.19, pp.63-68, 1989", the electrical conductivity of 200 ml of a Ca(OH) 2 saturated aqueous solution was measured at 40±1° C. for the pozzolanic active substance. Subsequently, 5 g of metakaolin was added, and after 2 minutes of stirring, the electrical conductivity was measured.
(Chalking)
The repair materials for concrete structures obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were immersed halfway in water for 20mm with the 40x80mm surface facing down, and cured in a half-immersed state in an environment of 23°C and 50% for 10 days. . After that, it was air-dried for 3 days in an environment of 23° C. and 50%, and the presence or absence of chalking was visually determined.
(Adhesion strength/tensile strength)
Concrete plain slabs to which repair materials for concrete structures obtained in Examples 2 to 6 and Comparative Examples 2 and 3 were pasted were heated at −20° C. for 3 hours → at 50° C. for 3 hours → 23° C., humidity 80. % under conditions of 16 hours, 10 cycles of curing were performed, and the adhesive force of the repair material was measured with a simple tensile tester of the construction research type.
These results are shown in Tables 1 to 4.
Figure 0007131997000001

Figure 0007131997000002
Figure 0007131997000003
Figure 0007131997000004

本発明の補修材料によれば、コンクリート構造物の寿命を延命することができる。 The repair material of the present invention can extend the life of concrete structures.

1 第一層
2 第二層
3 第三層
4、14 補修材料
5 コンクリート構造物
1 first layer 2 second layer 3 third layer 4, 14 repair material 5 concrete structure

Claims (12)

第1キットと第2キットとにより構成される、既設のコンクリート構造物補修用硬化性組成物キット。
第1キット:珪酸ナトリウムを含む水溶液と、電気伝導率差0.4mS/cm以上であるポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物。
第2キット:2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む改質剤の濃度が20重量%~60重量%である改質剤水溶液。
A curable composition kit for repairing an existing concrete structure, comprising a first kit and a second kit.
First kit: A curable composition containing an aqueous solution containing sodium silicate and a pozzolanic active substance having an electrical conductivity difference of 0.4 mS/cm or more.
Second kit: A modifier aqueous solution containing divalent or more valent cations and nitrate ions and/or nitrite ions at a concentration of 20% to 60% by weight of the modifier.
前記改質剤水溶液は、硝酸カルシウムを含む請求項1に記載の硬化性組成物キット。 2. The curable composition kit according to claim 1 , wherein said modifier aqueous solution contains calcium nitrate. 前記珪酸ナトリウムを含む水溶液は、下記式で表される数値nが0.5~1.1である請求項1または2に記載の硬化性組成物キット。
n=S/M
(S:水溶液に含まれるケイ素のモル数、M:水溶液に含まれるナトリウムのモル数)
3. The curable composition kit according to claim 1, wherein the aqueous solution containing sodium silicate has a numerical value n represented by the following formula of 0.5 to 1.1.
n=S/M
(S: the number of moles of silicon contained in the aqueous solution, M: the number of moles of sodium contained in the aqueous solution)
前記珪酸ナトリウムを含む水溶液は、前記第1キットから得られる硬化物の乾燥固形分に対して、NaOに換算して5重量%~30重量%のナトリウムを含む請求項1~のいずれか1つに記載の硬化性組成物キット。 4. Any one of claims 1 to 3 , wherein the aqueous solution containing sodium silicate contains 5% to 30% by weight of sodium in terms of Na 2 O with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the first kit. The curable composition kit according to claim 1. 前記ポゾラン活性物質はアルミニウムを含む化合物であり、前記第1キットから得られる硬化物の乾燥固形分に対して、Al23に換算して20重量%~40重量%のアルミニウムを含む請求項1~のいずれか1つに記載の硬化性組成物キット。 The pozzolanic active substance is a compound containing aluminum, and contains 20% to 40% by weight of aluminum in terms of Al 2 O 3 with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the first kit. 5. The curable composition kit according to any one of 1 to 4 . 前記ポゾラン活性物質がメタカオリンである請求項1~のいずれか1つに記載の硬化性組成物キット。 A curable composition kit according to any one of claims 1 to 5 , wherein said pozzolanic active is metakaolin. 前記硬化性組成物は、25℃での粘度が400mPa・s~3000mPa・sである、 The curable composition has a viscosity of 400 mPa s to 3000 mPa s at 25 ° C.
請求項1~6のいずれか1つに記載の硬化性組成物キット。The curable composition kit according to any one of claims 1-6.
既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料であって、
第1キットと第2キットとを含む硬化性組成物と、
透液性のシート状部材からなる補修用基材とからなることを特徴とするコンクリート構造物の補修材料。
第1キット:珪酸ナトリウムを含む水溶液と、電気伝導率差0.4mS/cm以上であるポゾラン活性物質とを含む硬化性組成物。
第2キット:2価以上の陽イオンと硝酸イオン及び/又は亜硝酸イオンとを含む改質剤の濃度が20重量%~60重量%である改質剤水溶液。
A repair material used for repairing existing concrete structures,
a curable composition comprising a first kit and a second kit;
A repair material for a concrete structure, comprising a repair base material comprising a liquid-permeable sheet-like member.
First kit: A curable composition containing an aqueous solution containing sodium silicate and a pozzolanic active substance having an electrical conductivity difference of 0.4 mS/cm or more.
Second kit: A modifier aqueous solution containing divalent or more valent cations and nitrate ions and/or nitrite ions at a concentration of 20% to 60% by weight of the modifier.
前記補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材の積層体からなり、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材である請求項8に記載のコンクリート構造物の補修材料。 The base material for repair is composed of a laminate of at least two layers of sheet-like members, and when the first layer and the second layer are arranged from the concrete structure side, the first layer is a multifilament multiaxial mesh. The repair material for a concrete structure according to claim 8, which is a combined sheet-like member, wherein the second layer is a sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more. 前記補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材の積層体からなり、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層が引張強度150N以上のマルチフィラメントを目開き5mm~25mmで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度2.0N以上のシート状部材である請求項8に記載のコンクリート構造物の補修材料。 The base material for repair consists of a laminate of at least two layers of sheet-like members, and when the first layer and the second layer are arranged from the concrete structure side, the first layer is a multifilament with a tensile strength of 150 N or more. A repair material for a concrete structure according to claim 8, which is a sheet-like member combined in a multiaxial mesh shape with an opening of 5 mm to 25 mm, and wherein the second layer is a sheet-like member having a tear strength of 2.0 N or more. 請求項1~7のいずれか1つに記載の硬化性組成物キットを用い、
前記第1キットの硬化性組成物を硬化させる工程、
前記硬化した硬化性組成物の表面に、第2キットの改質剤水溶液を塗工する工程を含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
Using the curable composition kit according to any one of claims 1 to 7,
curing the curable composition of the first kit;
A method for repairing a concrete structure, comprising the step of applying an aqueous modifier solution of a second kit to the surface of the hardened curable composition.
請求項8~10のいずれか1つに記載の補修材料を準備する工程、
前記第1キットの硬化性組成物を前記補修用基材に含浸させ、コンクリート構造物に貼付する工程、
得られた前記補修用基材に対し、第2キットの改質剤水溶液を塗工する工程を含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
preparing a repair material according to any one of claims 8 to 10;
A step of impregnating the repair base material with the curable composition of the first kit and attaching it to a concrete structure;
A method for repairing a concrete structure, comprising a step of applying an aqueous modifier solution of a second kit to the obtained base material for repair.
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