JPH01256666A - コンクリート構造物の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンクリート構造物の補修方法、特に構造的に
補修のための施工が困難とされている床版、梁下、柱と
梁の接合部の剥落箇所の補修に適した補修方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、鉄筋コンクリート構造物の床版、梁下。

柱と梁の接合部の剥落箇所の補修は、コンクリートの打
足し法、吹付はコンクリート工法、エポキシＰＣ工法な
どが行われていた。

しかしながらコンクリートの打足し法では、旧コンクリ
ートとの接着が悪い、型枠づくりに時間と費用がかかる
１モルタルの運送機器が必要である、施工後の養生に手
間と時間がかかる。材料の注入が充分行われない心配が
あるなどの欠点がある。その点吹付は工法では、型枠は
必要ないが。

表面の仕上りが悪いこと、および薄い層に分けて施工す
るため、層と層の間が剥離し易いなどの欠点がある。ま
たエポキシＰＣ工法は型枠づくりに時間と費用がかかり
、エポキシの注入機器を必要とするとともに、材料が充
分注入されない心配がある。さらに以上の三方法の共通
の欠点としては、後日再補修を行う際、接着性が悪く、
同じ材料による塗り重ねができないということがある。

一方、コンクリート構造物の垂直面の補修に適したアク
リル系レジンモルタルが提案されている（例えば特開昭
６３−２５２５３号）。しかしながら、このようなアク
リル系レジンモルタルはコンクリート構造物との接着性
が十分でなく、床版、梁下、柱と梁の接合部等の補修を
行う場合、補修材料が自重で落下しやすいという問題点
があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記問題点を解決するため、簡単な型
枠を使用して、床版、梁下、柱と梁の接合部等のコンク
リート構造物の剥離箇所を、短時間で確実に補修するこ
とができ、補修箇所の接着性および外観も優れ、コンク
リート構造物の機能を早く復帰させるとともに、施工費
用の低減を可能にするコンクリート構造物の補修方法を
提案することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、コンクリート構造物を補修するにあたり、補
修箇所にアクリル系レジンプライマーを塗布した後、増
粘剤を添加したアクリル系レジンモルタルを充填するこ
とを特徴とするコンクリート構造物の補修方法である。

鉄筋コンクリート構造物は、塩害、凍害等により鉄筋部
分において爆裂を生じ、コンクリート部分が剥離する。

本発明は鉄筋コンクリート構造物の床版、梁下、柱と梁
の接合部など、傾斜が９０°を超える部分の剥落欠損箇
所を主たる補修対象としているが、他の部分の補修も可
能である。

本発明の補修方法は、予めサンディング等により剥離部
分等の補修箇所の鉄筋の錆等を除去した後、補修箇所の
コンクリート面にアクリル系レジンプライマーを塗布し
てコンクリート面に浸透させる。

次に補修箇所の下部に底板１枚からなる型枠を形成し、
増粘剤を添加したアクリル系レジンモルタルを、側面ま
たは型板に予めあけられた材料押入のための穴から押入
れ、突き棒で突きながら。

確実に材料が充填されることを確認しながら充填する。

このようにして、まんべんなくレジンモルタルを充填し
たら、次にレジンモルタルを押入した側面または予めあ
けた穴の部分を残して硬化させ脱型する。第２段階とし
て、この残した部分を１増粘したアクリル系レジンモル
タルを用いてコテで圧着し仕上げる。

その後必要により、トップコートの塗装を行い、補修を
完了する。

アクリル系レジンプライマーとしては、（メタ）アクリ
ル酸およびそのエステルから選ばれる少なくとも１種の
モノマー成分に、このモノマー成分に溶解もしくは膨潤
可能な重合体を配合したものが使用できる。

このようなアクリル系レジンプライマーの一例として、
たとえば、（ａ）（メタ）アクリル酸および／またはそ
のエステルのモノマーと、（ｂ）前記七ツマー成分に溶
解もしくは膨潤可能な重合体と、（Ｃ）前記七ツマー成
分に溶解する可塑剤と、（ｄ）１分子中に少なくとも２
個の重合性不飽和結合を有する化合物とからなるものが
例示できる。このうち（ａ）、（ｂ）成分は必須成分で
あり、（Ｃ）、（ｄ）成分は好ましい配合成分である。

（ａ）のモノマーとしては、　アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ルなどの（メタ）アクリル酸アルキル、アクリル酸、メ
タクリル酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、　メタ
クリル−２−ヒドロキシエチル、エチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ
）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、プチレンゲリコールジ（メタ）アクリレート
、ヘキシレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，
２−ビス〔４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル〕
プロパン、２．２−ビス〔４−（メタ）アクリロイルオ
キシシクロヘキシル〕プロパン、２，２−ビス〔３−（
メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ
フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ
）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ
）アクリレートなどを例示することができる。

（ｂ）の重合体としては上記のモノマー特に（メタ）ア
クリル酸エステルの単独または共重合体が例示できる。

可塑剤（Ｃ）としては、　ジメチルフタレート、ジブチ
ルフタレート、ジシクロへキシルフタレート、ジオクチ
ルフタレート、ジオクチルフタレート、　ジー２−エチ
ルへキシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジブ
チルベンジルフタレートなどのフタル酸エステルを代表
としてあげることができる。

またジエチルマレエート、ジブチルマレエート、ジオク
チルマレエート、ジブチルフマレート、ジオクチルフマ
レート等の＜ａ＞　と共重合可能なα、β−不飽和カル
ボン酸エステルのような内部可塑剤もあげることができ
る。

（ｄ）の重合性不飽和結合化合物の代表的にものは、エ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、１．２−プ
ロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１．３−
ブチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのアル
カンジオールジ（メタ）アクリレート、２゜２−ビス〔
３−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロ
ポキシフェニル〕プロパンや昭和高分子（株）製の商品
名リポキシＶＲ−６０またはリポキシＶＲ−９０などの
エポキシ樹脂の（メタ）アクリル酸変性物が例示できる
。

一般にこれらの各成分の配合割合は、（ａ）のモノマー
成分が４５〜８５重址％、（ｂ）の重合体が５〜２０重
量％、（ｃ）の可塑剤が１〜２５重量％、残部が（ｄ）
からなるのが好ましい。

本発明のアクリル系レジンプライマーを硬化させるには
、重合開始剤、および必要に応じ常温硬化促進剤として
アミン類を配合することができる。

重合開始剤としては、ジアシルペルオキシド、アルキル
ペルオキシド、アラルキルペルオキシド、過酸、過酸エ
ステルなどの過酸化物、アゾ系化合物などを使用するこ
とができるが、これらのうちではジアシルペルオキシド
を使用するのが好ましい。ジアシルペルオキシドとして
具体的には、ジベンゾイルペルオキシド、ジアセチルペ
ルオキシド、シカプリルペルオキシド、ジラウロイルペ
ルオキシド、ジステアロイルペルオキシドなどを例示す
ることができる。

アミン類としては第一アミン、第三アミンのいずれでも
使用することができるが、第三アミンが好適に使用され
る。具体的には、アニリン、トルイジン、キシリジン、
フェニレンジアミン、　Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリン、　
Ｎ、Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ、Ｎ−ジ（β−ヒドロキ
シエチル）アニリン、Ｎ、Ｎ−ジメチルトルイジン、Ｎ
、Ｎ−ジエチルトルイジン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアニシジ
ン、Ｎ、Ｎ−ジエチルアニシジン、Ｎ。

Ｎ−ジメチル−ｐ＝ｔ−ブチルアニリン、Ｎ、Ｎ−ジエ
チル−ｐ−ｔ−ブチルアニリン、Ｎ、Ｎ−ジエチル−ｐ
−クロルアニリン、ジフェニルアミン、Ｎ、Ｎ−（β−
ヒドロキシエチル）−ｐ−トルイジンなどを例示するこ
とができる。これらの中では、Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｐ−
トルイジン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−ｐ−ブチルアニリン、
Ｎ、Ｎ−ジメチルアニシジン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｐ−
クロルアニリン、Ｎ、Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル
）−ｐ−トルイジンなどの少なくともベンゼン類のｐ位
に電子供与体の置換基を有する第三アミンが好ましく、
Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｐ−トルイジン、Ｎ、Ｎ−ジメチル
−ｐ−ｔ−ブチルアニリンが特に好ましい。

この重合開始剤およびアミン類のレジンプライマーに対
する配合割合は前記（ａ）〜（ｄ）よりなるレジンプラ
イマー１００重量部に対して概ね前者が０．１〜２０重
社部、後者が０．１〜ｚＯ重量部である。

また、空気中の酸素によるラジカル捕捉により表面の硬
化反応が十分進まない事を無くすため固体のパラフィン
、好ましくは融点４０〜６０℃のパラフィンワックスの
添加が好ましい、このパラフィンのレジンプライマーに
対する配合割合は、前記（ａ）〜（ｄ）よりなるレジン
プライマー１００重電部に対し、０．１〜１．０重量部
である。

本発明で使用するアクリル系レジンモルタルとしては、
（メタ）アクリル酸およびそのエステルから選ばれる少
なくとも１種のモノマー成分、このモノマー成分に溶解
もしくは膨潤可能な重合体および骨材とを実質的に主成
分とするアクリル系レジンモルタルに増粘剤として親有
機性粘土を配合したものが好ましい。

なお、骨材粒径の大小によってコンクリートあるいはモ
ルタルと一般に区別されているが１本発明においては両
者を区別せずに単にモルタルで統一して表示する。

このようなアクリル系レジンモルタルの一例として、前
記アクリル系レジンプライマーと同じ組成のもの、たと
えば、（ａ）（メタ）アクリル酸および／またはそのエ
ステルのモノマーと、（ｂ）前記モノマー成分に溶解も
しくは膨潤可能な重合体と。

（ｃ）前記モノマー成分に溶解する可塑剤と、（ｄ）１
分子中に少なくとも２個の重合性不飽和結合を有する化
合物とからなるものに、骨材および親有機性粘土を配合
したものが例示できる。

骨材としては、一般のコンクリートやモルタルに用いら
れるのと同様に珪砂、砂利、砕石などの粗骨材や細骨材
の他に、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、
水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムあるいはガラス
ピーズであってもよい。

また、これらの骨材はレジンモルタルとしての装飾性を
付与するため周知の顔料や染料で被覆着色されていても
よく、さらに被覆着色時にシランカップリング剤を存在
させて被覆着色されたような骨材であっても一向に差支
えない。骨材の配合割合は補修箇所に応じて異なるが、
前記（ａ）〜（ｄ）の合計量に対して通常６００〜１３
００重景％、とくに８００〜１１００重景％が好ましい
。

前記の構成のアクリル系レジンモルタルに配合する親有
機性粘土は、たとえばカチオン交換容量をもつスメクタ
イト型粘土と有機カチオン化合物とを反応させて得られ
る親有機性粘土が好ましい。

このような親有機性粘土は、一般にゲル形成能力が大き
く、増粘性やチキントロピー性を付与することは周知で
あるが、アクリル系レジンモルタルに配合した場合、レ
ジンモルタルの付着性をも改良することは全く予測でき
ない現象である。

親有機性粘土を製造するのに用いられる粘土は、カチオ
ン交換容景一般には粘土１００ｇあたり７５ミリ当量以
上のカチオン交換容量をもつスメクタイト型粘土が好ま
しい。なお、カチオン交換容量は、周知の酢酸アンモニ
ウム法で測定できる。

使用する粘土、とくにベントナイト型の粘土は、Ｎａ形
でないときにはＮａ形に交換して用いるのが好ましい、
　Ｎａ形に変換するには、粘土の水性スラリーを作り、
これをＮａ形のカチオン交換樹脂中に通過させることに
よって可能である。また別には、粘土を水および炭酸ナ
トリウムや水酸化ナトリウム等の水溶性のＮａ化合物と
混合し、パグミルや押出機で剪断力をかけながら混練し
ても可能である。

本発明で使用する粘土は天然産のスメクタイト型粘土で
あっても、また合成されたスメクタイト型粘土であって
も使用可能である。より具体的なスメクタイト型粘土の
例としては、モンモリロナイト、ベントナイト、バイデ
ライト、ヘクトライト、サボナイト、ステペンサイト等
があり、とくにベントナイトたとえばワイオミング産の
天然種の膨潤性ベントナイトあるいはへクトライトなど
の膨潤性マグネシウム−リチウム・シリケート粘土が好
ましい。

有機カチオン化合物は、前記のスメクタイト型粘土とカ
チオン交換反応を起こし親有機性粘土を形成できるもの
であればとくに制限なく使用可能である。使用される有
機カチオン化合物としては、アンモニウム、ホスホニウ
ム、オキソニウム、スルホニウム、アルソニウム、スチ
ボニウムおよびこれらの混合物から選択された１分子当
り少なくとも１個のカチオンを有する有機化合物または
その塩がある。とくに好ましく使用されるのは、有機ア
ンモニウム塩とくに第４級アンモニウム塩である。これ
らの有機カチオン化合物は、好ましくは炭素数８〜２２
の鎖状ないし分岐状のアルキル基を少なくとも１個含有
する。適当な有機カチオン化合物の具体例として、ジメ
チルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルベンジルド
デシルアンモニウム、ジメチルベンジル水素化牛脂アン
モニウム、メチルベンジル水素化牛脂アンモニウム、ト
リメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルベンジ
ルアンモニウムおよびこれらの混合物などがある。しか
し、ここに例示しないものであっても、スメクタイト型
粘土と反応して親有機性粘土を得ることのできる有機カ
チオン化合物を使用できることについては、当業者であ
れば自明であろう。

親有機性粘土を製造するには、たとえばスメクタイト型
粘土と有機カチオン化合物と水とを混合し、次いで濾過
、洗浄、乾燥および粉砕することによって得られる。

本発明に用いる親有機性粘土は、また有機カチオン化合
物を反応させる際に有機アニオン化合物を共存させ、有
機アニオンと有機カチオンの錯体を形成させて、この錯
体をスメクタイト型粘土にインターカレートさせてもよ
い。

以上に述べて来た親有機性粘土のより具体的な製造方法
については、たとえば特公昭５７−３５７３１号、特公
昭６０〜９０６８号、特開昭５７−１１１３７１号等に
開示されている。また、これらの親有機性粘土は、商品
名ｒＢＥＮＴＯＮＥ　２７Ｊ、ｒＢＥＮＴＯＮＥ　３８
Ｊ、ｒＮＥＷ　ＤＯＲＢＥＮＪトして容易に入手できる
。

本発明においては、前述したアクリル系レジンモルタル
に親有機性粘土を配合することによって施工に適した粘
度に調整することができる。親有機性粘土の配合割合は
、配合前のレジンモルタルの流動性ならびに目的とする
流動性等によって左右されるが、一般に０．１〜５重量
％とくに０．５〜１．５重電％が好ましい。少なすぎる
と本発明の目的は達成できないし、また多すぎると極端
に流動性が悪くなってこれもまた目的を達成できない。

本発明で使用するアクリル系レジンモルタルは。

上記各成分の他に安定剤等の他の成分を配合することが
できるが、レジンプライマーに配合可能とされたパラフ
ィンワックスは配合しない方が好ましい。

上記のアクリル系レジンモルタルはレジンプライマーの
場合と同様に、前記重合開始剤、および必要に応じ常温
硬化促進剤としてアミン類を配合することによって硬化
させることが可能で、ある。

重合開始剤および常温硬化促進剤の種類、配合割合はプ
ライマーの場合と同様である。

上記のアクリル系レジンプライマーをコンクリート構造
物の補修箇所に予め塗布することにより、レジンプライ
マーはコンクリート構造物の割れ目、すき間等に浸透し
てアンカー効果を発揮し、コンクリート構造物とレジン
モルタルの接着性を高める。

また上記のアクリル系レジンモルタルは、適度の粘度を
有するため、底抜１枚の簡単な型枠で施工でき、型枠組
みの手間が省けるとともに、また硬化時間が約３０分と
短いため、施工時間が大幅に短縮できる。そして特殊な
機械器具を用いる必要がなく、施工工程が単純であるた
め、作業者の熟練を必要としない。また材料を目で確認
しながら押入充填するため壓をつくることがなく、旧コ
ンクリートとの接着が良い。さらにアクリル系レジンモ
ルタルは耐久性（耐候性、耐水性、耐凍害、耐塩害）が
あり、仕上りも良好である。

上記のアクリル系レジンプライマーおよびアクリル系レ
ジンモルタルとも、アクリル系モノマーにアクリル系重
合体を配合しているので、アクリル系モノマーのみを重
合させる場合に比べて収縮率は低下し、補修部分の強度
を大きくすることができる。また２個の重合性不飽和結
合を有する化合物を含むため、三次元構造となり、強度
は大きくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により具体的に説明する。

実施例において用いたアクリル系レジンプライマーは、
メチルメタクリレート７０重電部、ポリメチルメタクリ
レート２０重蓋部、１．４−ブチレングリコールジメタ
クリレート５重量部、およびジシクロへキシルフタレー
ト５重量部からなるものであり、またアクリル系レジン
モルタルは、これらにさらに珪砂６５０重量部、炭酸カ
ルシウム１５０重量部、および親有機性粘土としてＢＥ
ＮＴＯＮＥ　２７　（ＮＬインダストリイズ社製、商品
名）を８重量部配合したものであり、いずれも重合開始
剤としてジアシルペルオキシドを５重量部、硬化促進剤
としてＮ。

Ｎ−ジメチルアニリンを１重量部配合して使用した。

第１図ないし第３図は実施例の梁の補修方法の工程を示
す断面図である。図において、１はコンクリート構造物
、２は鉄筋、３は欠落部分、４はアクリル系レジンプラ
イマー、５は型枠、６はアクリル系レジンモルタルであ
る。コンクリート構造物１の欠落部分３の補修方法は、
まず第１図の状態から、コンクリート構造物１の欠落部
分３の表面から浅い部分に生じたひび割れや剥落あるい
は弱化部分は、その部分を研り落し、次に折り屑、粉、
ごみなどの付着物をワイヤーブラシなどで取除く、斬り
面はあまり粗面であるとこの部分に空隙部分を生じて付
着力を減じるので注意する。

鉄筋２などの鋼材がある場合は、錆落しを充分行い、鋼
材と旧コンクリートとの間は少なくとも２．５ｃ＋＋＋
程度の距離をとる。

このようにして処理を行った後、第２図に示すように、
補修をすべき旧コンクリート面およびその周囲約Ｓｅｗ
幅位にアクリル系レジンプライマー４を塗布する。プラ
イマー４は約３０分間で硬化するので、硬化後第３図に
示すように型枠Ｓをつくる。この型枠５は剥離箇所の底
板に相当する当て板１枚で良く、支柱７で支持する。そ
してアクリル系レジンモルタル６を側面８の開放部分（
型枠５の側面が開放していない場合は型枠５に形成した
穴）から補修箇所に左官ゴテなどを使って押入れ、この
際突き棒でモルタル６を突きながらくり返し押入れる。

完全に補修箇所にモルタル６が充填されたことを確認し
たら押入を止め、モルタル６を押入れだ側面、または穴
の部分の仕上げを残してモルタル６の硬化を待つ。モル
タル６は約３０分間で硬化するので、硬化後説型し、先
に仕上げを行わなかった部分にプライマー４を塗布し、
プライマー４が硬化したら、再びアクリル系レジンモル
タル６を左官ゴテで仕上げる。最終に補修部分全体にア
クリル系レジンプライマー４と同じ組成のコーテイング
材に、旧コンクリートと同色の顔料を加えて、薄く化粧
仕上げをし完成させる。

上記により完成した補修部は、強度、耐候性、およびコ
ンクリート構造物との接合性等は良好であり、仕上り外
観も優れている。

なお、本発明の補修方法はコンクリート構造物の床版、
梁下、柱と梁の接合部等の傾斜が９０’を超える部分の
剥離箇所の補修に優れているが、他の部分の補修にも適
用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な型枠を使用して、床版、梁下、
柱と梁の接合部等のコンクリート構造物の剥離箇所を、
短時間で確実に補修することができ、補修箇所の接着性
および外観も優れ、コンクリート構造物の機能を早く復
帰させるとともに、施工費用の低減を可能にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例の工程を示す断面図である
。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１はコ
ンクリート構造物、２は鉄筋、３は欠落部分、４はアク
リル系レジンプライマー、５は型枠、６はアクリル系レ
ジンモルタルである。 代理人　弁理士　柳　原　　　成

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンクリート構造物を補修するにあたり、補修箇
   所にアクリル系レジンプライマーを塗布した後、増粘剤
   を添加したアクリル系レジンモルタルを充填することを
   特徴とするコンクリート構造物の補修方法。