JPH03109245A

JPH03109245A - コンクリート構造物の補修用注入材

Info

Publication number: JPH03109245A
Application number: JP1243483A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ayada; 綾田　隆史; Masakatsu Uchida; 昌勝内田; Yoichi Kato; 洋一加藤
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Nihon Cement Co Ltd
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1991-05-09
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2686459B2

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微小なひびわれや浮き
の補修工事に用いる微粉末の高炉スラグ−ポルトランド
セメント系の注入材であって、該注入材に特定の添加物
を配合することにより、引張接着強さを著しく改良した
補修用注入材に関する。

〔従来の技術〕

建設物の外壁、具体的に言えばタイル張りやモルタル塗
装したコンクリート構造物は、施工後長期間経過すると
ひびわれが生じたり、あるいは躯体コンクリートと前記
タイル、モルタルとの間の接着が弱まり、浮きが生じる
。

それらひび割れや浮きによって生じた空隙（以下、これ
らを総称して「間隙」という）を補修するための器具や
数種の注入材も知られている。

注入材としては、■ポルトランドセメント、骨材、混和
剤およびポリマー（例えばエチレン酢酸ビニル系重合体
、スチレンブタジェンゴム等）を配合したポリマーセメ
ント（国土開発技術研究センター編「外壁タイル張りの
仕上げ補修指針」ρ。

１５６）、■高炉スラグ、石こう、ボルトランドセメン
トタリンカーの微粉末に高性能減水剤を配合してなるも
の（特開昭６３−２０６３４６）、さらには■エチレン
酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂エマルジョン、セメン
トおよび高炉水滓スラグを配合したもの（特公昭６３−
１７７８７）等が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の注入材■は、市販のポルトランドセメン（・を用
いているため、粒子径が大きく　（最大粒径１００〜１
５・０μｍ）　、ｂ’＆小なひび割れや浮きの間隙に注
入が困難である。従って１．　Ｏ１７１ｍ以上の間隙が
補修対象とされている。同■は、主組成である高炉スラ
グ、石膏、ボルトランドセメントタリン力−の最大粒径
を１．６μｍ以下に調整されているため、この注入材の
スラリーは０．３　＋＋ｎ程度の微小間隙にまで注入さ
せることができ、一応補修目的は達成されるが、高炉ス
ラグを多量に含有しているため引張接着強さが２ｋｇｆ
／ｃＩ１１程度と低く、そのうえ材料分離に起因したと
思われるが、同一注入口から注入したスラリーを硬化さ
せたとき、該スラリーの拡散した部分の位置によって、
引張接着強さが著しくばらつき、場所によっては殆ど前
記強さを保持していない部分も見られる。また同■は、
合成樹脂エマルジョンの配合量が多いため、材料分離こ
そ前記■に比して小さいが、市販の普通ポルトランドセ
メントを使用していること、および最大粒径０．５　ｎ
＋の高炉水滓スラグを採用していることから、前記■の
場合より大きい間隙の補修工事にのみ使用可能である。

そのうえ、引張接着強さも低い。

以上のように、従来の注入材は微小間隙への注入ができ
なかったり、あるいは引張接着強さが低かったり、ばら
ついたりという欠点をそれぞれが有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、０．５龍以下のような微小間隙に
注入が可能であり、硬化後の引張接着強さが少なくとも
５ｋｇｆ／ｃｄ以上、かつ注入スラリーの材料分離の改
良をし、該強さがほぼ等しく発現する補修用注入材につ
いて研究した結果、微粉末の高炉スラグ−ポルトランド
セメント系注入材に特定の物質を配合すれば、上記目的
が達成できることを知見して、本発明を完成に導いた。

すなわち、゛本発明の要旨は、微粉高炉スラグ、微粉ポ
ルトランドセメント、ポリマーおよヒ高性能減水剤から
なる注入材において、上記高炉スラグおよびポルトラン
ドセメントの合量（以下［固形分−］という）に対し、
アルカリ刺激部を１．５〜４．５重■％および増粘剤を
０．０５〜０．２重量％配合してなるコンクリート構造
物の補修用注入材にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用されるアルカリ刺激剤は、水和反応の緩慢
な高炉スラグを刺激し、硬化を促進させるために配合す
るものである。アルカリ刺激剤の中にあっては、特にア
ルカリ金属塩が適しており、アルカリ金属の硫酸塩、水
酸化物、炭酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩等の組合せのう
ち、硫酸塩が好ましい。また、アルカリ金属塩にはリチ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などがあるが、ナト
リウム塩が一般的である。すなわち、硫酸ナトリウムが
最も好ましい。このアルカリ刺激剤を配合するにあたり
、できるだけ細かいものを用いる方が熔解が早く、かつ
反応を促進させる上で望ましい。

アルカリ刺激剤の配合割合が１．５重量％未満では反応
促進作用が弱く、逆に４．５重量％を超えると引張接着
強さが低下するので、いずれも好ましくない。好ましい
範囲は２．０〜３．５重■％である。

増粘剤は注入材をスラリーとしたときに、適当な粘性を
付与し、さらに注入後凝結硬化するまでの間材料分離を
防止し、かつ硬化後の引張接着強さをほぼ等しくするた
めに配合するものである。

増粘剤としては、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース等が示され、特にメチルセルロースが好まし
い。増粘剤の配合割合は、固形分に対し０．０５〜０．
２重量％であり、０．０５重器量未満では施工方法によ
っては、往々にして材料分離が生じることがあり、逆に
０．２重量％を超えるとスラリーの粘性が大きくなり過
ぎ、面の粗い間隙ではスラリーが拡散しないこともある
ので、補修箇所が限定される。好ましい範囲は０．１〜
０．１５重量％である。

以上述べたアルカリ刺激剤と増粘剤を併用することによ
り、スラリーに適当な粘性を具備させ、注入の際スラリ
ーをスムーズに広範囲に拡散でき、しかも拡散スラリー
の硬化を早め、かつ材料分離を防いで引張接着強さをほ
ぼ等しく発現させる作用を有している。

次に母＋４である微粉高炉スラグ、微粉ポルトランドセ
メント、ポリマーおよび高性能減水剤について説明する
。

高炉スラグは水和反応が緩慢であり、しかも、副産物と
して製造されるため、品質も一定せず、前記反応にムラ
がある。この高炉スラグは硫酸ナトリウムの刺激作用に
よって反応性が高められ、かつ前記ムラも少なくなる。

また、該スラグは微小間隙にスムーズに拡散できるよう
にするために粒径１０μｍ以下のものを用いるのが望ま
しい。

もちろん、粒径１０μｍ以上の高炉スラグを使用するこ
とはできるが、その場合、間隙の大きな補修にしか注入
できなくなる。

ポルトランドセメントとは、普通、早強等のポルトラン
ドセメントであり、その粒径は２０μｍ以下であること
が望ましい。従って、一般に市販されてる上記セメント
は最大粒径がｌＯＯμｍ程度であるので、適当な方法で
２０μｍ以下に調整する必要がある。そこで調整方法は
特に本願では問わない。２０μｍをいくらか上回る粒径
のものであっても、注入は可能であるが、間隙が粗面の
場合には粗い粒子の拡散が阻害され、−回の注入作業に
よる補修面積が小さくなるため、該作業を繰り返し行わ
ねばならず、作業が繁雑になる。逆に非常に細かいと水
和反応が急激になるので、その場合は公知の凝結遅延剤
を適宜配合することによって、該反応を調節すればよい
。細かさを平均粒径でいえば４〜１２μｍが適当である
。

本発明において、固形分としての微粉高炉スラグと微粉
ポルトランドセメントとの配合割合は７０〜９５重量％
、３０〜５重量％が好ましい。前記両者の関係は高炉ス
ラグが７０重量％未満になると、間隙に注入されたスラ
リーの拡散が急激に小さくなる傾向にあり、逆に９５重
重揖を超えると引張接着強さが低下する。さらに好まし
い範囲は該スラグが８５〜９３重量％、セメントが１５
〜７重量％である。

ポリマーは接着性向上のために配合されるもので、本発
明では特に合成ゴムラテックス、具体的にはスチレンブ
タジェンゴム、アクリトロニトリルブタジェンゴム等が
好ましい。その配合割合は、固形分に対し５〜２０重星
％である。５重量％未満では接着効果が小さく、２０重
器筒を超えると、スラリーの間隙内の拡散が悪くなる場
合があり、いずれも好ましくない。

高性能減水剤は減水効果による引張接着強さの向上およ
び固形分の分散効果を向上させるために配合されるもの
で、具体的にはポリアルキルアリルスルフォン酸塩、メ
ラミンホルマリン樹脂スルフォン酸塩等が挙げられる。

その配合割合は固形分に対し、０．１重量％以上である
。０．１重量％未満では配合効果が見られない。逆に多
量に配合しても効果の改善は見られず、価格を考慮すれ
ば２．０重量％以上配合することは不経済である。

以上、説明した微粉高炉スラグ、微粉ポルトランドセメ
ント、ポリマーおよび高性能減水剤からなる母材に対し
、アルカリ刺激剤および増粘剤をそれぞれ所定割合に配
合し、慣用の方法に従って混合することにより、本発明
の補修用注入材が製造される。その混合順序や方法は本
願では特に限定しない。なお、本願はスラリーを注入す
る時点において、上記各材料が所定量配合されておりさ
えすれば同効果が得られるので、」二足のように全ての
材料を一諸に混合して注入材とする場合はもとより、現
場において母材のスラリーにアルカリ刺激剤および増粘
剤を規定■添加し、混合するような場合も含まれる。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

〔実施例〕

下記微粉高炉スラグおよび微粉ポルトランドセメントを
９２．５重量％、７．５重量％の割合に配合した固形分
に高性能減水剤としてポリアルキルアリルスルフォン酸
塩（花王社製［マイティ１００Ｊ）を１．５重量％およ
びポリマーとしてスチレンブタジェンゴム系ラテックス
（日本セメント社製「＾Ｒ−９１Ｊ）を乾燥ベースで１
５重量％配合し、十分に混合して母材を調整した。

・微粉高炉スラグ：第一セメント社製［ファインセラメ
ントｌ０ＡＪ、最大粒径１０μｍ・微粉ポルトランド°
セメント：ロ本セメント社製「ベロセメント」　（早強
ポルトランドセメント）の分級したもの、最大粒径２０
μｍ上記悶Ｈに対し、市販のアルカリ刺激剤として硫酸
すＩ−ＩＪウム（ヤクシ化成社製「無水芒硝」）（Ｎａ
ＳＯｎ）および増粘剤としてメチルセルロース（信越化
学社製「ハイメトローズｊ）（ＭＣ）をそれぞれ第１表
に示す割合に配合して十分混合して、注入材を製造した
。

次いで、各注入材について水を添加し、水粉外比６０％
のスラリーを調整した。

一方、スラリーの注入実験を行うために第１図に示すよ
うに、コンクリート壁に直径５　ｍｓの有孔スレート平
板（厚さ５−）を０．２１の間隙を設けて取り付けて、
実験設備を作製した。

上記スレート平板の孔より、調整された前記スラリーを
圧力２．０ｋｇｆ／−で注入し、７日間放置した。

その後、第２図に示すように、孔中心より７＋ｕａ離れ
たところの４個所にダイヤモンドカッターで正方形（−
辺４ｃｍ）に、かつコンクリート壁に達するまで切り込
みを入れて試験体とした。

各試験体について建研式引張試験機を用いて引張接着強
さを測定し、次いで、スラリーの拡散状態を調べるため
、スレート平板を破壊して、孔中心より真上方向に拡散
したスラリー硬化体の長さ（り）を測定し、それぞれの
結果を第１表に併記した。表中の標準偏差は、ａ、ｂ、
ｃ、ｄの４点の引張接着強さのバラツキを示す。

なお、市販の注入材として、微粉スラグ系のものおよび
微粉セメント系のものについても合わせて実験を行い、
得た結果を第１表比較例５および６に記載した。

〔発明の効果〕

本発明は、微粉高炉スラグ、微粉ポルトランドセメント
、ポリマーおよび高性能残水剤からなる用材に対し、ア
ルカリ刺激剤および増粘剤を特定割合で配合してなるコ
ンクリート構造物の補修用注入材に係り、従来の注入材
に比べ、引張接着強さが高く、注入時のスラリーの拡散
が大きく、しかも注入後におけるスラリーの材料分離が
比較的小さいために、硬化面における引張接着強さのバ
ラツキが小さい特徴を具備している。その結果、従来な
し得なかった微細間隙にまで補修範囲が拡大され、しか
も補修作業が促進され、信頼性は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の注入材を間隙に注入したときの断面拡
大図であり、第２図は注入後における状態をスレート平
板方向から見た場合の透視図である。１・・・コンクリート壁、２．２′・・・スレート平板
、３・・・孔、４・・・注入スラリーの硬化体、５・・
・間隙、ＣＩｄ・・・試験体用に切取った位置、ｌ・・・拡散の長さ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微粉高炉スラグ、微粉ポルトランドセメント、ポ
リマーおよび高性能減水剤からなる注入材において、上
記高炉スラグおよびポルトランドセメントの含量に対し
、アルカリ刺激剤を１．５〜４．５重量％および増粘剤
を０．０５〜０．２重量％配合してなるコンクリート構
造物の補修用注入材。