JPH0244269B2 - - Google Patents
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- JPH0244269B2 JPH0244269B2 JP62036250A JP3625087A JPH0244269B2 JP H0244269 B2 JPH0244269 B2 JP H0244269B2 JP 62036250 A JP62036250 A JP 62036250A JP 3625087 A JP3625087 A JP 3625087A JP H0244269 B2 JPH0244269 B2 JP H0244269B2
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Landscapes
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はコンクリート構造物の浮きモルタル部
および微細ひびわれに注入して、コンクリート構
造物の補修を行なうことにより、機能維持を計る
ための注入材に関するものである。 本発明の注入材の石膏は水和初期の溶解度を制
御し、長期にわたつて強度を増進させ、収縮を小
さくする目的であり、β半水石膏以外の石膏は使
用できる。高性能減水剤はプレミツクスが原則で
あるが、現場使用時に添加して使用することがで
きる。また、収縮低減剤（商品名テトラガード三
洋化成製）を注入材に対して１〜３％、さらには
目的に応じポリマーを併用することもできる。 最近、コンクリート構造物の老朽化、早期劣化
により補修をしなければならない構造物が増大し
てきている。特に、コンクリート構造物のひびわ
れ、浮きの補修は必要とされており、最適な補修
方法として注入工法が用いられている。一般的な
注入工法は、ポンプを用いて加圧による注入が行
なわれているが、コンクリート構造物に注入する
場合、構造物の耐力から低圧（２〜３Kg／cm2以
下）で行なわなければならなく、注入性の良い材
料が必要である。 従来の技術 注入材料としては、エポキシ樹脂が用いられて
いるが、エポキシ樹脂は高価であり、大量注入で
は一層不経済である。また、コンクリートのひび
われ内部に水〓が存在すると長期的耐久性に問題
があり、無機系材料が見直されてきている。しか
しながら、従来のセメント系材料では100μｍの
粗大粒子を含むこと、ポルトランドセメント系で
は初期の急激な水和による粒子の凝集化と物理的
凝集による見掛粒子径の増大により注入性に限度
があり、ひびわれ幅２mm以上に適用されている
が、ひびわれ幅が大きいと体積変化に問題がある
など欠点も指摘されている。特に、微小ひびわれ
（0.3mm以下）に適応できるセメント系注入材は実
用化されていない。 コンクリートのひびわれ調査・補修・補強指針
（案）によると、補修の要否に関するひびわれ幅
の限度は、補修を必要とする場合、防水性の点で
は0.2mm以上、耐久性の点では種々の条件にもよ
るが0.4〜1.0mm以上となつている。 発明が解決しようとする問題点 本発明者等は、従来のセメント系注入材の種々
の欠点を克服せんと研究したところ次の知見を得
た。 コンクリート構造物の微小ひびわれに注入する
ための注入材は、注入材の粒子径を極力小さくし
水注入材比を下げても低粘性であることが好まし
く、注入後は材料分離のない均一な硬化体で、注
入材スラリー全量が固化し、長期的にはコンクリ
ート構造物と一体化することが必要である。ポル
トランドセメントの粒子径を小さくすると反応性
が高まり、水に接することにより急激な反応、す
なわち初期水和反応による化学的凝集および低水
比下による物理凝集により注入の目的が達成でき
ない。水和を防ぐ遅延剤等の添加剤であるが、ポ
ルトランドセメントに含まれる初期水和に寄与す
るアルミン酸カルシウムの水和を抑制するのが主
であり、他の成分、けい酸カルシウム等の抑制は
出来なく、やや改善の効果があるものの実用に供
しえない。 問題を解決するための手段 高炉スラグ微粉末はポルトランドセメントの水
和によつて遊離したOH-イオンおよび硫酸塩に
よる刺激作用により硬化することはすでに広く知
られていることである。すなわち、高炉スラグを
高微粉末化としても水と接することにより急激な
反応はなく、ポルトランドセメントの初期水和お
よび硫酸塩の溶解後に反応を生じることは粉末度
差に関係がない。このことは、注入性を高めるた
めスラグを高微粉末化しても一定時間水和を抑制
することを可能にし、粘性変化を防ぐことによ
り、可使時間を確保でき、コンクリートの微小ク
ラツクへの注入が可能であり、材料分離が少な
く、注入後優れた硬化特性を有することがわかつ
た。 作 用 本発明において、注入材の粉末度をブレーン比
表面積ではなく、最大粒径および2μｍ以下の残
分量で規定したのは、2μｍ以下の残分量によつ
てブレーン比表面積が大きく変化し、また含まれ
る石膏形態および量によつてもブレーン比表面積
が変化するために、粒度で規定することが合理的
である。粒度測定はレーザーマイクロサイザー
（セイシン企業製）で蒸留水を分散媒にして測定
するものであり、その粒度管理はセメント協会市
販の標準試料で行なう。種々の実験例から、本発
明品は注入特性から最大粒径が16μｍ以下、2μｍ
以下の質量残分が30％以下で、高炉スラグは45〜
97重量％とし、石膏は凝結に必要な最小３重量％
から、硬化後の収縮改善を考慮し15重量％までと
した。以下順を追つて実施例について説明する。 実施例 実施に供した本発明品と比較品の配合と粒度は
以下のものである。
および微細ひびわれに注入して、コンクリート構
造物の補修を行なうことにより、機能維持を計る
ための注入材に関するものである。 本発明の注入材の石膏は水和初期の溶解度を制
御し、長期にわたつて強度を増進させ、収縮を小
さくする目的であり、β半水石膏以外の石膏は使
用できる。高性能減水剤はプレミツクスが原則で
あるが、現場使用時に添加して使用することがで
きる。また、収縮低減剤（商品名テトラガード三
洋化成製）を注入材に対して１〜３％、さらには
目的に応じポリマーを併用することもできる。 最近、コンクリート構造物の老朽化、早期劣化
により補修をしなければならない構造物が増大し
てきている。特に、コンクリート構造物のひびわ
れ、浮きの補修は必要とされており、最適な補修
方法として注入工法が用いられている。一般的な
注入工法は、ポンプを用いて加圧による注入が行
なわれているが、コンクリート構造物に注入する
場合、構造物の耐力から低圧（２〜３Kg／cm2以
下）で行なわなければならなく、注入性の良い材
料が必要である。 従来の技術 注入材料としては、エポキシ樹脂が用いられて
いるが、エポキシ樹脂は高価であり、大量注入で
は一層不経済である。また、コンクリートのひび
われ内部に水〓が存在すると長期的耐久性に問題
があり、無機系材料が見直されてきている。しか
しながら、従来のセメント系材料では100μｍの
粗大粒子を含むこと、ポルトランドセメント系で
は初期の急激な水和による粒子の凝集化と物理的
凝集による見掛粒子径の増大により注入性に限度
があり、ひびわれ幅２mm以上に適用されている
が、ひびわれ幅が大きいと体積変化に問題がある
など欠点も指摘されている。特に、微小ひびわれ
（0.3mm以下）に適応できるセメント系注入材は実
用化されていない。 コンクリートのひびわれ調査・補修・補強指針
（案）によると、補修の要否に関するひびわれ幅
の限度は、補修を必要とする場合、防水性の点で
は0.2mm以上、耐久性の点では種々の条件にもよ
るが0.4〜1.0mm以上となつている。 発明が解決しようとする問題点 本発明者等は、従来のセメント系注入材の種々
の欠点を克服せんと研究したところ次の知見を得
た。 コンクリート構造物の微小ひびわれに注入する
ための注入材は、注入材の粒子径を極力小さくし
水注入材比を下げても低粘性であることが好まし
く、注入後は材料分離のない均一な硬化体で、注
入材スラリー全量が固化し、長期的にはコンクリ
ート構造物と一体化することが必要である。ポル
トランドセメントの粒子径を小さくすると反応性
が高まり、水に接することにより急激な反応、す
なわち初期水和反応による化学的凝集および低水
比下による物理凝集により注入の目的が達成でき
ない。水和を防ぐ遅延剤等の添加剤であるが、ポ
ルトランドセメントに含まれる初期水和に寄与す
るアルミン酸カルシウムの水和を抑制するのが主
であり、他の成分、けい酸カルシウム等の抑制は
出来なく、やや改善の効果があるものの実用に供
しえない。 問題を解決するための手段 高炉スラグ微粉末はポルトランドセメントの水
和によつて遊離したOH-イオンおよび硫酸塩に
よる刺激作用により硬化することはすでに広く知
られていることである。すなわち、高炉スラグを
高微粉末化としても水と接することにより急激な
反応はなく、ポルトランドセメントの初期水和お
よび硫酸塩の溶解後に反応を生じることは粉末度
差に関係がない。このことは、注入性を高めるた
めスラグを高微粉末化しても一定時間水和を抑制
することを可能にし、粘性変化を防ぐことによ
り、可使時間を確保でき、コンクリートの微小ク
ラツクへの注入が可能であり、材料分離が少な
く、注入後優れた硬化特性を有することがわかつ
た。 作 用 本発明において、注入材の粉末度をブレーン比
表面積ではなく、最大粒径および2μｍ以下の残
分量で規定したのは、2μｍ以下の残分量によつ
てブレーン比表面積が大きく変化し、また含まれ
る石膏形態および量によつてもブレーン比表面積
が変化するために、粒度で規定することが合理的
である。粒度測定はレーザーマイクロサイザー
（セイシン企業製）で蒸留水を分散媒にして測定
するものであり、その粒度管理はセメント協会市
販の標準試料で行なう。種々の実験例から、本発
明品は注入特性から最大粒径が16μｍ以下、2μｍ
以下の質量残分が30％以下で、高炉スラグは45〜
97重量％とし、石膏は凝結に必要な最小３重量％
から、硬化後の収縮改善を考慮し15重量％までと
した。以下順を追つて実施例について説明する。 実施例 実施に供した本発明品と比較品の配合と粒度は
以下のものである。
【表】
【表】
第１表に示す試料を用いて各水注入材比のスラ
リーを調整し、注入性、材料分離（ブリージン
グ）について試験を行なつた。ひびわれへの注入
性については、JIS等の定まつた試験方法がない
ため、注入プラグ、ロツドを使用した実際の注入
を想定し、鋼製のφ50×200mmの円筒管（内容積
400c.c.）の下部に幅0.3mm、0.5mm、長さ38mmのス
リツトを設け、各水注入材比の注入スラリーをミ
キサーで３分間撹拌後、スリツトを閉じ、400c.c.
のスラリーを円筒管に満したのち、スリツトを開
放し、各経過時間毎の流下スラリー量をシリンダ
ーで測定し注入性を比較した。粘性はフアンネル
特性で、JAロート（内容積1000c.c.）で流下時間
によつた。材料分離は土木学会規準プレパクトコ
ンクリートの注入モルタルのブリージング率およ
び膨脹率試験方法により測定した。
リーを調整し、注入性、材料分離（ブリージン
グ）について試験を行なつた。ひびわれへの注入
性については、JIS等の定まつた試験方法がない
ため、注入プラグ、ロツドを使用した実際の注入
を想定し、鋼製のφ50×200mmの円筒管（内容積
400c.c.）の下部に幅0.3mm、0.5mm、長さ38mmのス
リツトを設け、各水注入材比の注入スラリーをミ
キサーで３分間撹拌後、スリツトを閉じ、400c.c.
のスラリーを円筒管に満したのち、スリツトを開
放し、各経過時間毎の流下スラリー量をシリンダ
ーで測定し注入性を比較した。粘性はフアンネル
特性で、JAロート（内容積1000c.c.）で流下時間
によつた。材料分離は土木学会規準プレパクトコ
ンクリートの注入モルタルのブリージング率およ
び膨脹率試験方法により測定した。
【表】
【表】
注入性、粘性および材料分離性は第２表の如く
であり、普通ポルトランドセメントはスリツト開
放後、瞬時に閉塞を生じ、ろ過された水滴が落ち
るのみで、この現象は圧力をかけても同じであり
注入が不可能であることを確認した。また、高微
粉末化した比較品４は、普通ポルトランドセメン
トに比較して注入性は改善されるが、次第に閉塞
を生じ、時間経過による粘性の増大もあり、本発
明品に比較して注入性が劣る。本発明品はスラグ
微粉末の配合量を少なくすることにより注入性は
劣るものの実用に供しえる点で、本発明の特許請
求の範囲に至つた。また、本発明品を用いれば可
使時間は粘性変化で２秒のフローロスとした場合
90分間保持できることが確認できた。 次に、本発明品の強度をJIS Ｒ 5201に準拠
し、４×４×16cmの供試体にて曲げおよび圧縮強
さ試験を行なつた。
であり、普通ポルトランドセメントはスリツト開
放後、瞬時に閉塞を生じ、ろ過された水滴が落ち
るのみで、この現象は圧力をかけても同じであり
注入が不可能であることを確認した。また、高微
粉末化した比較品４は、普通ポルトランドセメン
トに比較して注入性は改善されるが、次第に閉塞
を生じ、時間経過による粘性の増大もあり、本発
明品に比較して注入性が劣る。本発明品はスラグ
微粉末の配合量を少なくすることにより注入性は
劣るものの実用に供しえる点で、本発明の特許請
求の範囲に至つた。また、本発明品を用いれば可
使時間は粘性変化で２秒のフローロスとした場合
90分間保持できることが確認できた。 次に、本発明品の強度をJIS Ｒ 5201に準拠
し、４×４×16cmの供試体にて曲げおよび圧縮強
さ試験を行なつた。
【表】
第３表から、本発明品は水比が大きいものにも
かかわらず、比較品に比べ高強度を示すことが判
つた。 本発明品では、スラグ微粉末の配合量を多くす
ると初期強度は低いが、長期的には十分な高強度
を発現する。本発明品は、初期材令でカルシウム
サルホアルミネートおよびカルシウムシリケート
水和物の生成が認められ、材令７日よりポゾラン
反応により、長期的には緻密なカルシウムシリケ
ート水和物が生成し、硬化体の緻密化が進むため
強度の発現および透水性の改善に寄与しているも
のと予想される。 次に、接着強さと透水係数を試験した。接着強
さはあらかじめJIS Ｒ 5201により水比50％のセ
メント砂比１：２の被接着モルタルを作製、28日
間水中養生後、カツターにて半切りにし、接着面
をサンデングし、接着厚さが1.0mmになるように
スペーサー挾み、微振動をかけながら注入材スラ
リーを注入し、１日湿空養生後、所定材令まで養
生し、JIS Ａ 6024により測定した。透水係数は
φ5×10cmの供試体について、三軸圧縮試験装置
により定水位（２Kg／cm2）法で行なつた。 その結果は第４表のとおりで接着強さも比較品
を上回り、28日では本発明品１、２において50Kg
ｆ／cm2を確保することができる。長期的にはモル
タルから溶出するアルカリとの反応により、より
一層の付着強度の向上が進むものと判断できる。
る。
かかわらず、比較品に比べ高強度を示すことが判
つた。 本発明品では、スラグ微粉末の配合量を多くす
ると初期強度は低いが、長期的には十分な高強度
を発現する。本発明品は、初期材令でカルシウム
サルホアルミネートおよびカルシウムシリケート
水和物の生成が認められ、材令７日よりポゾラン
反応により、長期的には緻密なカルシウムシリケ
ート水和物が生成し、硬化体の緻密化が進むため
強度の発現および透水性の改善に寄与しているも
のと予想される。 次に、接着強さと透水係数を試験した。接着強
さはあらかじめJIS Ｒ 5201により水比50％のセ
メント砂比１：２の被接着モルタルを作製、28日
間水中養生後、カツターにて半切りにし、接着面
をサンデングし、接着厚さが1.0mmになるように
スペーサー挾み、微振動をかけながら注入材スラ
リーを注入し、１日湿空養生後、所定材令まで養
生し、JIS Ａ 6024により測定した。透水係数は
φ5×10cmの供試体について、三軸圧縮試験装置
により定水位（２Kg／cm2）法で行なつた。 その結果は第４表のとおりで接着強さも比較品
を上回り、28日では本発明品１、２において50Kg
ｆ／cm2を確保することができる。長期的にはモル
タルから溶出するアルカリとの反応により、より
一層の付着強度の向上が進むものと判断できる。
る。
【表】
の値が得られる。
本発明品の耐薬品性と耐塩性を試験した。JIS
Ｒ 5201により４×４×16cmの供試体を作製し、
耐薬品性は材令14日で５％硫酸溶液に浸漬させ、
各浸漬期間毎の重量変化を測定し、耐塩性は５％
NaCl溶液に浸漬し、28日、56日後に0.1NAgNO3
溶液を塗布し、AgClの生成した白色部をCl-の浸
透深さとして測定した。その結果は第５表のとお
りである。
本発明品の耐薬品性と耐塩性を試験した。JIS
Ｒ 5201により４×４×16cmの供試体を作製し、
耐薬品性は材令14日で５％硫酸溶液に浸漬させ、
各浸漬期間毎の重量変化を測定し、耐塩性は５％
NaCl溶液に浸漬し、28日、56日後に0.1NAgNO3
溶液を塗布し、AgClの生成した白色部をCl-の浸
透深さとして測定した。その結果は第５表のとお
りである。
【表】
発明の効果
第２〜４表の結果、および第５表の結果に示す
ように、本発明品は耐硫酸溶液および耐塩性に優
れている。このことは、本発明品の水和物の物理
的、化学的特性に基因している。コンクリート構
造物は、硫酸根を含む温泉水および鉱山水、Cl-
を含む海塩粒子等により浸食、ひびわれを生じる
例が多い。 このことから、本発明品はこのような場合の補
正にも極めて有用であると言える。 補修用注入材に必要な特性の一つに、体積変化
すなわち乾燥収縮があるが、無収縮材を用いるこ
とにより改善され、20℃RH60％、材令28日で0.1
〜0.2％の範囲に収まる。この値は、一般的に用
いられるコンクリートの値、また土木学会規準プ
レパクトコンクリート用注入モルタルの基準値
（0.05％）から判断すると大きいが、本発明品を
適用するコンクリートのひびわれ幅が小さく、ま
た補修後シールすることが多く、実際には乾燥を
受ける影響が極めて少ないこと、一定圧力下で注
入するために注入後は圧縮応力を受けており、収
縮が生じても応力緩和される利点がある。しかし
ながら、成長過程のひびわれ補修については本発
明品でも限界があると言わざるを得ない。 種々の研究の結果、従来にないセメント系の高
注入性注入材が発明でき、種々の工法によりあら
ゆるコンクリート構造物への適用が可能になり、
経済性を含め、コンクリート補修を果たす役割は
大きいと予想される。
ように、本発明品は耐硫酸溶液および耐塩性に優
れている。このことは、本発明品の水和物の物理
的、化学的特性に基因している。コンクリート構
造物は、硫酸根を含む温泉水および鉱山水、Cl-
を含む海塩粒子等により浸食、ひびわれを生じる
例が多い。 このことから、本発明品はこのような場合の補
正にも極めて有用であると言える。 補修用注入材に必要な特性の一つに、体積変化
すなわち乾燥収縮があるが、無収縮材を用いるこ
とにより改善され、20℃RH60％、材令28日で0.1
〜0.2％の範囲に収まる。この値は、一般的に用
いられるコンクリートの値、また土木学会規準プ
レパクトコンクリート用注入モルタルの基準値
（0.05％）から判断すると大きいが、本発明品を
適用するコンクリートのひびわれ幅が小さく、ま
た補修後シールすることが多く、実際には乾燥を
受ける影響が極めて少ないこと、一定圧力下で注
入するために注入後は圧縮応力を受けており、収
縮が生じても応力緩和される利点がある。しかし
ながら、成長過程のひびわれ補修については本発
明品でも限界があると言わざるを得ない。 種々の研究の結果、従来にないセメント系の高
注入性注入材が発明でき、種々の工法によりあら
ゆるコンクリート構造物への適用が可能になり、
経済性を含め、コンクリート補修を果たす役割は
大きいと予想される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高炉スラグ、石膏、ポルトランドセメントク
リンカーからなる注入材で、当該注入材の粒度が
最大粒径16μｍ以下、2μｍ以下の質量残分が30％
以下からなる高注入性、耐海水および耐薬品性を
特徴とするコンクリート構造物補修用注入材。 ２ 高炉スラグ45〜97重量％、石膏３〜15重量％
ポルトランドセメント２〜40重量％の範囲である
注入材に対し、高性能減水剤を固形換算で０〜
3.0％を含む、特許請求範囲第１項記載の注入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3625087A JPS63206346A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | コンクリ−ト構造物補修用注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3625087A JPS63206346A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | コンクリ−ト構造物補修用注入材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206346A JPS63206346A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0244269B2 true JPH0244269B2 (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=12464526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3625087A Granted JPS63206346A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | コンクリ−ト構造物補修用注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206346A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429181U (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-09 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2666445B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1997-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | コンクリート補修用注入材及びその製造方法 |
| JP6180783B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2017-08-16 | 花王株式会社 | 水硬性組成物 |
| JP7134668B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2022-09-12 | Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 | セメント系固化材組成物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5867781A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-22 | Sumitomo Cement Co Ltd | 超微粒セメント系注入材の製造方法 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP3625087A patent/JPS63206346A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5867781A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-22 | Sumitomo Cement Co Ltd | 超微粒セメント系注入材の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429181U (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206346A (ja) | 1988-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |