JPH0419191B2

JPH0419191B2 -

Info

Publication number: JPH0419191B2
Application number: JP3256490A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kiguchi; Toshihiko Shimizu
Original assignee: JUSEIDAIJIN; ONODA KK
Current assignee: JUSEIDAIJIN; ONODA KK
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1992-03-30
Also published as: JPH0343571A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、劣化した鉄筋コンクリート構造物
またはセメント、コンクリート等の無機質材の脆
弱層の増強、復元及び劣化の進行防止等を図ると
共に、特に鉄筋の発錆を防止することができるよ
うにした鉄筋コンクリートまたは無機質材の補修
及び補修復元方法に関するものである。

従来、劣化した鉄筋コンクリート構造物または
セメント、コンクリート等ないしはこれらの混合
物からなる無機質材の表面に水溶性ケイ酸塩化合
物の溶液を塗布してこれを本体に含浸させた後、
その表面に高分子デイスパージヨンを混入したセ
メントペーストを被覆し、更に必要に大じて凹部
分にモルタルを充填するものが存在した（特公昭
57−11988号公報参照）。

しかしながら、この補修方法も使用するセメン
トペースト及びモルタルの防水性、気密性等が不
足していたので、苛酷な条件化においてはやはり
浸水、中性化等を防止し難く、従つて、最大の目
的たる丁金の発錆を防止することが十分にできな
かつたのである。

発明者等は、補修材たるセメントペースト及び
モルタル等に添加して、防水性、気密性等を向上
させる高分子デイスパージヨン、活性シリカ粉末
等について、これらの種類及び添加量を詳細に検
討し従来にない耐候性のある補修材を開発し本工
法の発明を完成した。

すなわち、この発明は劣化した鉄筋コンクリー
ト、またはセメント、コンクリート等ないしはこ
られの混合物から成る無機質材の表面に水溶性ケ
イ酸塩系化合物の溶液を塗布してこれを該鉄筋コ
ンクリートまたは無機質材本体に含浸させる第１
工程、前記表面に固形分として2.0乃至8.0％のア
ニオン重合スチレンブタジエンゴム（以下SBR
−Ａという）デイスパージヨンを含有するセメン
トペーストを被覆する第２工程、及び更に前記セ
メントペーストの表面に固形分として2.0乃至8.0
％のSBR−Ａデイスパージヨンを含有するモル
タルを上塗する第３工程を順次経てココンクリー
トの脆弱層の増強、復元及び劣化の防止を図るこ
とによつて、補修後きわめて苛酷な条件下でもコ
ンクリートの浸水、中性化等を防止して鉄筋の発
錆を生じないようにした鉄筋コンクリートまたは
無機質材の補修及び補修復元方法を提供すること
を目的として開発したものである。

次にこの発明に係る鉄筋コンクリートまたは無
機質材な補修及び復元方法の第１乃至第３工程に
ついて順次説明する。

(イ) 第１工程劣化した鉄筋コンクリートまたはセメント、
コンクリート等ないしこれらの混合物からなる
無機質材の表面に水溶性ケイ酸塩系化合物の溶
液を塗布してこれをコンクリート等の無機質材
本体に含浸させる工程である。ここで用いる水
溶性ケイ酸塩系化合物とは、一般的M₂O・
nSiO₂で表わされるケイ塩酸の単味あるいは混
合物である。ただし、前記一般式においてＭは
Li、Na、Ｋ、Cs、またはアンモニウム成分で
あり、ｎは整数である。アンモニウム成分とし
ては、例えばメチルアミン、エチルアミン等の
第１級アミン、ジメチルアミン、ジイソプロピ
ルアミン等の第２級アミン、トリメチルアミ
ン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、
モノメチルトリエタノールアンモニウム、テト
ラエタノールアンモニウム等の第４級アンモニ
ウム及びアンモニアがあげられる。、またｎの
値は好ましくは１〜５程度であるが、特に限定
しない。実際に使用する際の水溶性及び浸透性
に支障ない範囲であればよい。さらに、乾燥硬
化後の水溶性ケイ酸塩系化合物の耐水性を上げ
るための硬化剤等の添加剤を作業性、浸透性に
支障のない範囲で配合してもよいが、単味で使
用する場合は比較的耐水性の良いケイ酸リチウ
ムを使用することが好ましい。しかして、使用
に際してケイ酸塩系化合物の水溶液の濃度は特
に限定しないが、通常30％以下とする。そし
て、これらの水溶性ケイ酸塩系化合物の溶液を
劣化したコンクリート等の躯体に浸み込ませる
ことにより、周辺をアルカリ性に保ち乾燥した
後には硬い下地が得られる。

(ロ) 第２工程前記第１工程の終了した表面を、セメントペ
ーストで被覆する工程である。通常この工程は
吹付けにより行ない、厚さは数mm以下である。
ここでセメントペーストとは直径が0.3mm以下
の骨剤とセメント（通常はポルトランドセメン
トが用いられるが他のセメントでもよい。）と
の混合組成物をいい、両者の比率が45：55乃至
55：45の範囲が特に良好な結果となる。そして
このセメントペーストには固型分として2.0乃
至8.0％のSBR−Ａデイスパージヨンを混入し
てある。そしてここでいうSBR−Ａデイスパ
ージヨントはアニオン界面活性剤（陰イオン界
面活性剤）を乳化剤または重合剤としてスチレ
ンとブタジエンを共重合させて得られるスチレ
ンブタジエン共重合体デイスパージヨンであ
り、スチレンの割合が全体の40乃至65％のもの
が通常用いられるが、特にスチレンが50乃至65
％のものをセメントペースト（第３工程で用い
るモルタルに混入する場合も同じ）に混入して
使用する。これによりコンクリート等の無機質
材本体との接着剤が極めて良好となると共に、
他の重合剤（例えばカオチン界面活性剤）によ
り得られたSBR−Ｃデイスパージヨンまたは、
他の高分子デイスパージヨンを混入した場合と
比較して防水性及び気密性が一段と向上し、本
願の目的を達成するセメントペーストを構成す
るのである。

更にこのセメントペーストには市販の鉄筋コ
ンクリート防錆剤を添加することもできる。

(ハ) 第３工程前記第２工程の終了した表面に更にモルタル
を上塗する工程である。この工程は通常は吹付
またはこて塗りにより行ない、厚さは第２工程
のセメントペーストの場合よりやや厚めにする
が通常は数mm以下である。

従来、知られているコンクリート等の補修方
法は、通常前記第２工程によるセメントペース
トの塗布で終了するものであるが、本願発明に
おいては更に、この第３工程を付加することに
よつて、補修後の耐候性（耐久性）を飛躍的に
増加させているのである。

ここでいうモルタルとは、直径が1.2mm以下
の骨材とセメント（通常はポルトランドセメン
トが用いられるが他のセメントでもよい。）と
の混合組成物をいい両者の比率が75：25乃至
65：35の範囲が特に良好な結果となる。そし
て、このモルタルには前記第２工程で用いるセ
メントペーストと同含量のSBR−Ａデイスパ
ージヨンを用いる。更に、このモルタルには市
販の鉄筋コンクリート防錆剤を添加することも
できる。

なお、実際の補修現場において、補修部をセメ
ントペーストで被覆後欠落部分が深いときは、こ
の欠落部分にモルタルを充填して穴埋し、更にセ
メントペースト、モルタルの順に上塗し表面が面
一となるように仕上げるのが通常である。

いま、この発明にかかる鉄筋コンクリートまた
はセメント、コンクリート等ないしはこれらの混
合物からなる無機質材の補修及び補修復元方法を
図面によつて以下に詳述すると次のとおりであ
る。図面中第１図乃至第４図はこの発明にかかる
補修方法の施工工程を示すもので第１図は補修前
の状態、第２図は水溶性ケイ酸塩系化合物の溶液
の塗布含浸工程（第１工程）、第３図はその表面
にセメントペーストを塗布被覆する工程（第２工
程）、第４図は更にその表面にモルタルを上塗す
る工程（第３工程）を示すものである。そして第
１図乃至第４図においてａはコンクリートに亀裂
部分が発生している状態、ｂはコンクリートの剥
落が鉄筋までは達していないが鉄筋周辺まで中性
化が及んでいる状態、ｃはコンクリートの剥落が
完全に鉄筋まで達している状態を示し、劣化の状
態に応じて補修される様子を表現したものであ
る。

なお前記図面において、Ａはコンクリート、
A₁はコンクリートの中性化あるいは脆弱化部分、
Ｂは鉄筋、Ｃはコンクリートの微細亀裂、C₁は
コンクリートの比較的幅の大きな亀裂、Ｄはコン
クリートの表層部の剥落部分、D₁は鉄筋まで達
したコンクリートの剥落部分、ＥはＶカツトした
部分であり、１はケイ酸塩系化合物、２はセメン
トペースト、３はモルタルである。

次にこの発明に使用するセメントペースト及び
モルタルについて一定の条件下における(a)中性化
深さ、(b)吸水率、(c)ひび割れ生成の有無、(d)鉄筋
雰囲気モルタルのアルカリ性の有無、(e)鉄筋の発
錆面積等をSBR−Ａデイスパージヨン以外の高
分子デイスパージヨンを添加したセメントペース
ト及びモルタルと比較測定した結果を、その試験
方法と共に示す。

≪試験方法≫ (イ) 試験及び比較に供したセメントペースト及び
モルタルの組成は第１表（巻末以下同じ）に示
すとおりである。

すなわち、第１表は供試体の組成を括弧書き
の数字により示したものである。

(a) サンプル番号（101）〜（119）で示される
ものはポルトランドセメントと直径0.3mm以
下の骨材との比率が１：３（標準のセメント
ペースト）で、これに高分子デイスパージヨ
ンとして本願の発明に用いるSBR−Ａの他、
エチレン酢ビ・塩ビ（エチレン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル共重合系エマルジヨン）、ア
クリル・スチレン（アクリル酸エステル・ス
チレン共重合系エマルジヨン）、アクリル
（アクリル酸エステルエマルジヨン）、エチレ
ン酢ビ（エチレン、酢酸ビニル共重合系エマ
ルジヨン）、SBR−Ｃ（カチオン重合スチレ
ンブタジエン共重合系エマルジヨン）、酢
ビ・ベオバ（酢酸ビニル・ビニルバーアセテ
ート共重合系エマルジヨン）、酢ビ・ラウリ
ン酸（エチレン・酢酸ビニル・ラウリン酸共
重合系エマルジヨン）を固型分として3.0％
ずつ添加したもの及び無添加のもの（合計９
種類）と、更にこられに活性粉末シリカを
各々について2.0％添加したもの（合計９種
類）である。

(b) サンプル番号（201）〜（219）で示される
ものはポルトランドセメントと直径0.3mm以
下の骨材との比率が１：１（セメントペース
ト）でこれに前記(a)に記載したと同じ高分子
デイスパージヨン（合計９種類）または高分
子デイスパージヨン及び活性粉末シリカを添
加したもの（合計９種類）である。

(c) サンプル番号（301）〜（319）で示される
ものはポルトランドセメントと直径1.2mm以
下の骨材との比率が１：2.33（モルタル）で、
これに前記(a)に記載したと同じ高分子デイス
パージヨン（合計９種類）または高分子デイ
スパージヨン及び活性粉末シリカを添加した
もの（合計９種類）である。

(ロ) 供試体への水の添加量 JIS1173（ポリマーセメントモルタルのスラン
プ試験方法）によりスランプ35±５に要する添
加量（高分子デイスパージヨン中の水を含む）。

(ハ) 中性化深さ破壊面にフエノールフタレイン指示薬を吹き
つけて赤変しない部分を測定する。

(ニ) 吸水率 JIS6203（セメント混和要ポリマーデジスパー
ジヨン）中乾燥条件を60℃48時間として行つ
た。

(ホ) 標準状態放置条件（標準養生） 20℃、90％RHで２日→20℃の水中で５日→
20℃、60％RH21日。

(ヘ) 炭酸化の条件前記標準養生後100％CO₂4Kg／cm²で５時間放
置。

(ト) 乾燥浸漬繰り返し試験 60℃空気中乾燥（放置）２日及び20℃水また
は５％食塩水中浸漬２日を１サイクルとしてこ
れを10サイクルを繰り返す。

(チ) ひびわれの有無４×４×９cm鉄筋入りの供試体について目視
によつて行なつた。

(リ) 鉄筋雰囲気モルタルのアルカリ生の有無フエ
ノールフタレイン指示薬による。

(ヌ) 鉄筋の発錆面積ポリエチレンシートに錆を写し取り、展開図
を作り、コピー後ビデオ・パターンアナライザ
ーを用いて求めた。

≪試験結果≫ (a) 中性化深さ（mm）第２表に各種条件（６種）において行つた中
性化深さの測定結果を示す。

いずれの条件においても本願の発明に使用す
るセメントペースト（サンプル番号（106）、
（116）、（206）、（216））及びモルタル（サンプ
ル番号（306）、（316））は他に比較して値が同
等以下となつており気密性に優れている。

(b) 吸水率（％）第３表に吸水率試験の結果を示す。

本願発明に使用するセメントペースト及びモ
ルタルはいずれも平均して値が小さく、防水性
に優れている。

(c) ひび割れ生成の有無第４表に各種条件（４種）下でのひび割れ生
成の目視結果を示す。

本願発明に使用するセメントペースト及びモ
ルタルは他に比較してひび割れが生成し難い結
果となつている。

(d) 鉄筋雰囲気モルタルのアルカリ性の有無第５表に各種条件（４種）下における鉄筋雰
囲気モルタルのアルカリ性の有無を調べた結果
を示す。

本願発明に使用するセメントペースト及びモ
ルタルは他に比較して鉄筋の周囲をアルカリ性
に保持する力が強い。

(e) 鉄筋の発錆面積（％）第６表に各種条件（４種）下における鉄筋の
発錆面積の測定結果を示す。

いずれの条件においても、本願の発明に使用
するセメントペースト及びモルタルは、鉄筋の
発錆面積が他に比較して平均して少なく良好な
結果を示している。

以上の試験結果を総合的に判断すると、いずれ
の試験においても本願発明に使用するモルタルが
最良の結果であり、次にセメントペーストが良好
な結果であつた。また活性シリカ粉末を添加した
もの（サンプル番号（116）、（216）、（316））は添
加しないものより、明らかに良好な結果であつ
た。

次に本願発明の実施例を示す。

実施例１打設後20年経過した時点で火災にあつた地上６
階、地下１階の建物（地下1F普通コンクリート、
2F以上軽量コンクリート）は、軽量コンクリー
トの中性化深さが30〜40mmであつた。この建物の
内部、天井、梁部分の補修工事において、梁及び
天井の見えかくれ部分にケイ酸リチウム溶液（12
％溶液２回塗布、600ｇ／m²）を塗布含浸し、そ
の表面に固形分として4.5％のアニオン重合スチ
レンブタジエンゴムラテツクスを含有するセメン
ト：砂＝１：１のセメントペーストを１〜1.5mm
厚さに吹付け被覆し、更にその表面に固形分とし
て4.3％のアニオン重合スチレン・ブタジエンゴ
ムラテツクスを含有するセメント：砂＝１：2.3
のモルタルを、２〜2.5mm厚さに吹付け仕上で補
修を行なつた。補修後１年で調査したところ何ら
異常は無かつた。

実施例２実施例１の建物において、梁部見えがかり部分
に実施例１の工程においてモルタル吹付けをモル
タルこて塗りに代えた工程を経た上に、ペイント
吹付け仕上で補修を行なつた。補修後１年で調査
したところ何ら異常は無かつた。

この発明は前記のように劣化した鉄筋コンクリ
ート等に水溶性ケイ酸塩系化物の溶液を塗布含浸
させ、その表面をSBR−Ａを含有したセメント
ペーストで被覆し、更にその表面をSBR−Ａを
含有したモルタルで上塗するので、水溶性ケイ酸
塩系化合物を含浸したことと相乗的に作用して、
きわめて苛酷な条件下においても鉄筋の発錆を完
全に防止することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本願発明にかかる鉄筋コン
クリートの補修復元方法を示すものである。Ａ……コンクリート、A₁……コンクリートの
中性化あるいは脆弱化部分、Ｂ……鉄筋、Ｃ……
コンクリートの微細亀裂、C₁……コンクリート
の比較的幅の大きな亀裂、Ｄ……コンクリートの
表層部の剥落部分、D₁……鉄筋まで達したコン
クリートの剥落部分、Ｅ……Ｖカツトした部分、
１……ケイ酸塩系化合物、２……セメントペース
ト、３……モルタル。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１劣化した鉄筋コンクリート、またはセメン
ト、コンクリート等ないしはこれらの混合物から
成る無機質材の表面に水溶性ケイ酸塩系化合物の
溶液を塗布してこれを該鉄筋コンクリートまたは
無機質材本体に含浸させる第１工程、前記表面に
固形分として2.0乃至8.0％のアニオン重合スチレ
ンブタジエンゴムデイスパージヨン（ラテツク
ス）を含有するセメントペーストを被覆する第２
工程、及び前記セメントペーストの表面に固形分
として2.0乃至8.0％のアニオン重合スチレンブタ
ジエンゴムデイスパージヨンを含有するモルタル
を上塗する第３工程を順次経ることを特徴とする
鉄筋コンクリートまたは無機質材の補修及び補修
復元方法。