JPH02175647A - コンクリート補修用注入材及びその製造方法 - 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１ 本発明はコンクリート構造物およびコンクリート製品の
ひびわれに注入する補修用注入材料に関し、さらに詳し
くは、セメント系注入材料に関する。

［従来の技術１ コンクリートはひびわれが発生し易いという欠点を持っ
ている。このひびわれの発生によりコンクリートの耐久
性は大きく悪化し、建築物によっては漏水等により機能
が果たせなくなる。また。

ひびわれの存在が美観を損ね、使用者に不安を感しさせ
るという問題が生しる。そこで、ひびわれに補修材を注
入しひびわれを塞ぐことにより、コンクリートの中性化
を遅らせ、内部の鉄筋の錆の発生および漏水等の防止を
行うが、その注入材は従来エポキシ樹脂接着剤がほとん
どであった。エポキシ樹脂接着剤はコンクリートとの接
着力が高（、収縮が小さく、耐薬品性に優れているため
、ひびねれ補修に広く使用されている。

一方、無機系注入材はあるが、従来からあるセメント系
材料では微小なひびわれに注入するには粒子が粗く、ま
た流動性を良（するために水注入相比を大きくするので
、ブリージングが多量に生じるという問題点があり、微
小なひびわれ補修にはエポキシ樹脂接着剤が用いられて
いる。

最近、そのようなセメント系材料の欠点を無くした無機
系のコンクリート構造物補修用注入材（特開昭６３−２
０６３４６）が提案されている。明細書によると、これ
は０種と同量かそれ以上に高炉スラグを含む高炉セメン
トであるが、粉末度がブレーン比表面積で７０００ｃｒ
ｒＩ″／ｇ以上あり、粉末の高性能減水剤をあらかじめ
添加し、水注入相比５０％から８０％でペーストとして
使用するものである。

［発明が解決しようとする課題１ 従来から使用されているエポキシ樹脂接着剤には以下の
問題点がある。ひびわれ内には雨水やコンクリート内部
からしみだしてくる水分、及び、エフロレッセンスなど
の存在が不可避であるため、エポキシ樹脂接着剤の所期
の接着力は期待できない。また、もともと接着剤である
ため、補修工事に用いたポンプ等の掃除には人体に有害
な洗浄液を多量に使用し、時間も手間もかかり非常に面
倒であり、そのような装置の寿命は短い。

さらに、エポキシ樹脂接着剤は高価である。

また、前記無機系のコンクリート構造物補修用注入材に
おいて、特開昭６３−２０６３４６に記載されている粒
度を持つ製品の製造は困難であり、かつ、そこまで加工
する必要はない。また、材料分離、収縮性等に改善の必
要がある。

本発明は改善された無機系のコンクリート補修用注入材
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段１ これらの種々の課題を解決するために、本発明者は鋭意
研究を行った結果、高炉水滓、ポルトランドセメントク
リンカ粉末、石膏、膨張材およびシリカ質微粉末より成
り、材料分離し難く、低収縮性で作業性に富んだ、安価
な無機系コンクリド補修用注入材を開発した。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

まず、本発明の注入材に用いられる高炉スラグ、ポルト
ランドセメントクリンカ粉末、石膏、膨張材及び遅延剤
の粉末度は、最大粒径を１６μｍ以下とし、この条件を
満たした上で、比表面積がなるべく小さくなるように、
別々に通常の粉砕、分級操作により得ることができる。

別々に粉砕するのは、同時に粉砕すると、全粒度を１６
μｍ以下にしようとした場合、それぞれの材料の粉砕性
の違いにより、粉砕の容易なものは無駄な粉砕状態、即
ち、過粉砕となるからである。従って、別々に粉砕する
ほうが望ましい。但し、石膏はポルトランドセメントと
混合粉砕を行う。

主材成分としての高炉水滓を５５〜９５重量％、普通ポ
ルトランドセメントクリンカ粉末、早強ポルトランドセ
メントクリンカ粉末または超早強ポルトランドセメント
クリンカ粉末から少なくとも１種を選び２〜２７重量％
、三水石膏または無水石膏から少な（とも１種を選び３
〜１８重量％を混合し、主材の無機微粉末を得る。

高炉水滓は５５重量％未満では高炉水滓の効果が望めな
いし、９５重量％を越えると硬化不良の可能性があるた
めに好ましくなく、５５〜９５重量％の範囲が好ましい
。

ポルトランドセメントクリンカ粉末は２重量％未満では
高炉水滓の水和を刺激する効果が望めないし、２７重量
％を越えると水と接したときに急激に水和反応が進み粘
性が増して可使時間が確保出来ないために好ましくな（
，２〜２７重量％の範囲が好ましい。

石膏は３重量％未満ではポルトランドセメントクリンカ
粉末の水和反応を抑制できず、１８重量％を越えると硬
化後に異常な膨張を示す可能性があり好ましくなく、３
〜１８重量％の範囲が好ましい。

膨張材はカルシウムサルホアルミネート系の膨張タリン
力を粉砕、分級することにより得る。その添加量は主材
に対して１〜７重量％とする。１重量％未満では膨張の
効果を期待することはできず、７重量％を越えると膨張
による硬化体の破壊の可能性があり好ましくなく、１〜
７重量％の範囲が好ましい。

凝結遅延剤は酒石酸、くえん酸、くえん酸カルシウムま
たはグルコン酸カルシウム等から少なくとも１種類選び
、その添加量は主材に対して０．１〜０．７重量％で、
０．１重量％未満では効果が期待できないのみならず、
製品に均一混合することが難しく、０．７重量％を越え
て添加しても遅延効果の点で必要なく、０．１〜０．７
重量％の範囲が好ましい。また低温個所での工事におい
ては、凝結促進剤を添加することも可能である。

シリカ質微粉末はシリカフニーム、シリカダスト等から
選び、その添加量は主材に対して１〜１０重量％で１０
重量％を越えると粘性が高くなり過ぎて好ましくなく、
１〜１０重量％の範囲が好ましい。

減水剤はナフタレンスルホン酸系またはメラミン系の粉
末状高性能減水剤から選び製品にあらかじめ混合してお
くか、混線用の水に添加することもできる。その添加量
は主材に対して０．７〜３．０重量％で、０．７重量％
未満では分散効果が期待できず、３．０重量％を越える
と、遅延作用による硬化不良の可能性があるため好まし
くなく、０．７〜３．０重量％の範囲が好ましい。

このように、高炉水滓、ボルトランドセメントタリン力
粉末、石膏からなる無機微粉末主材にシリカ質微粉末膨
張材、遅延剤および減水剤を添加混合して本発明品を得
ることができる。

〔作用］ 高炉水滓、ポルトランドセメントクリンカ粉末、石膏を
主材とした理由は、本発明の補修用性人材は普通ポルト
ランドセメントに比べ粉末度が非常に大きく、ボルトラ
ンドセメントタリンヵのみを同様の粉末度に粉砕したも
のでは、水と接したときに水和反応が急激におこり急結
し使用できないからである。

そのため、本発明の注入材では水和のゆるやかな高炉水
滓を多（含む配合とし、ボルトランドセメントタリン力
粉末と石膏の添加量を加減して硬化時間を調整するよう
にした。本発明の注入材は水和反応により、ひびわれ内
に残る水分も取り込んで硬化し、その硬化体はコンクリ
ート構造物のセメント部分と似た組成をもつ。従って、
長期的にひびわれ両側のコンクリート部分と一体化する
。

さらに、本発明の注入材はシリカ質微粉末を含むことか
ら保水性に優れ、材料分離しに（く、その硬化体は緻密
であり、高炉セメントのもつ性質であるところの、耐酸
性等の耐薬品性に優れ、またアルカリ骨材反応の抑止効
果ももつ。

般にペーストは骨材を用いないため、コンクノートに比
べ乾燥収縮が大きい。本発明の注入材もペーストとして
ひびわれに注入される。そこで無収縮性を持つように膨
張材を添加し、併せて凝結遅延剤あるいは凝結促進剤の
添加により可使時間の確保を行った。

本発明を更に実施例で異体的に詳しく説明するが、本発
明の要旨を超えない限り、本発明は本実験例に限定され
るものではない。

〔実施例ｊ 本発明の注入材と普通ポルトランドセメントの粒度分布
を第１表に示す。測定はシーラス社製レーザ回折式粒度
分析装置により行った。実施例の注入材の最大粒径は１
６μｍ以下である。

実施例の注入材の配合例を第２表に示す。

配合例では、ポルトランドセメントクリンカ粉末に普通
ポルトランドセメント、石膏に三水石膏、膨張材にカル
シウムサルホアルミネート、遅延剤にくえん酸、シリカ
質微粉末にシリカダスト及び減水剤に花王株式会社製マ
イティ１００を用い、これらを第２表の割合で混合し製
造した。

上記実施例の注入材に水を加えモルタルミキサで３分間
混練したものについて、ひびわれ注入性を試験した。

注入性は標準的な試験方法がないため試験装置を試作し
試験した。試験方法はＳＵＳ製の厚さ０．１０ｍｍの薄
板をガラス板で挟み、その隙間をひびわれに見立て、シ
リンジを用いて注入材を注入し、隙間に侵入した注入材
の挙動を目視し評価した。第３表に試験結果を示す。普
通ポルトランドセメントのような粗い粒子からなるペー
ストでは全く隙間に注入できないことがわかる。

第４表にブリージング率及び流動性の試験結果を示す。

試験方法は土木学会基１ｐｃグラウト試験方法に従った
。主材のみとは、高炉水滓、ポルトランドセメントクリ
ンカ粉末、石膏及び減水剤を第２表に示す配合割合で混
合したものである。

水性人材比とは混線時に添加した水の重量を注入材重量
で割った値である。第４表から膨張材、遅延剤及び超微
粉を添加することにより、ブリージング率が減少するこ
とがわかる。

第５表に強度試験結果を示す。試験は４ｘ４Ｘ１６ｃｍ
の角柱の供試体で行い、材令が米るまで２０°Ｃの水中
養生を行った。試験はＪ　Ｉ　５Ｒ５２０１のセメント
の物理試験方法に従った。本発明品の強度は一般的コン
クリート構造物における強度と同程度であることがわか
る。

第６表に乾燥収縮率の測定結果を示す。試験は４ｘ４Ｘ
１．６ｃｍの角柱の供試体で行い、長さ変化はコンパレ
ータを用いて測定した。供試体は練り込みの翌日脱型し
、すぐ基長をとり、気温２０℃、湿度６０％の空気中に
保管した。主材のみの硬化体は乾燥収縮が非常に大きい
という結果を得た。それに対し、実施例は若干膨張した
後収縮に転じるが収縮は小さいことがわかる。従って、
ひびわれに充填された注入材は両側のコンクリート面と
隙間を作らず、また異常に膨張してひびわれを広げるこ
とはないことがわかる。

ｌ　３ 〔発明の効果１ 本発明のコンクリート補修用注入材は無機材料ために長
期安定性に優れ、施工時の作業１性特に、注入性、流動
性に優れ、しかも乾燥収縮の小さいものであり、コンク
リート構造物の補修材料として、工業的価値が大である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高炉水滓、ポルトランドセメントクリンカ粉末、石
   膏、膨張材およびシリカ質微粉末よりなる混合物であっ
   て、該混合物の全粒子の粒径が１６μｍ以下であること
   を特徴とするコンクリート補修用注入材。