JPS61102968A - 鉄筋コンクリ−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〕 本発明は鉄筋コンクリート構造物の補修方法に関し、さ
らに詳しくはアルキルシリケート加水分解物を塗布含浸
させた後、ポリマーセメントモルタルを被覆することに
より工程の簡素化と付着の信頼性を向上させる補修方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来、鉄筋コンクリート構造物の損傷部分の補修では、
ひび割れ部や浮き部への樹脂注入、剥落部やＶカットお
よびＵカット部へのポリマーセメントモルタル等による
埋め戻し、ポリマーセメントモルタル、塗料等各種仕上
げ材による表面被覆等が行われてきた。しかしながら従
来の補修方法では脆化したコンクリートの下地処理が不
十分であり、ポリマーセメントモルタル等の補修材料の
剥離が生じる場合があった。

一方コンクリートの下地処理として水溶性ケイ酸塩系化
合物の水溶液を塗布含浸する工法（特公昭５７−１１９
８８）なども提案されているが、水溶性ケイ酸塩系化合
物は本来水に溶解する性質であるために、その硬化物が
溶出し、そのため表面被覆材料や埋め戻し材料が剥離す
る場合があった。さらに水溶性ケイ酸塩系化合物はコン
クリート構造物の損傷部分にマグネシウム塩やナトリウ
ム塩が付着している場合には、含浸性が著しく低下し、
本来の下地強化の効果が損われ、またコンクリート構造
物表面に油分などの疎水性物質が付着している場合にも
含浸性の低下から上記と同様に使用困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前記、従来の補修方法の欠点を解消し、ポリマ
ーセメントモルタル等の被覆材料が長期に亘って既設の
鉄筋コンクリートと一体化して、コンクリートの劣化を
防止する補修方法を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者らは種々検討した結果、アルキルシリケート加
水分解物を鉄筋コンクリートの劣化箇所に塗布含浸させ
た後、ポリマーセメントモルタルを被覆することにより
その目的を達成し得、本発明に到達した。

ここで劣化とは上記の如く、鉄筋コンクリートのひび割
れ、浮き、剥落、■カットおよびＵカット等の損傷を総
称したものである。

本発明において劣化した鉄筋コンクリート構造物ヘアル
キルシリケート加水分解物を塗布すると毛細管現象等に
よりコンクリートの微細な空隙あるいはひび割れ部分に
アルキルシリケート加水分解物が容易に含浸、浸透する
。その後アルキルシリケート加水分解物中の溶媒が揮散
して固ｔｂ、ひび割れや空隙を充填し、脆弱化したコン
クリート層の透水性を下げ、強度を増進する効果が得ら
れる。

かかる下地処理をした後に、ポリマーセメントモルタル
等を被覆することにより、下地コンクＩＪ　−トと一体
化した不透水性層を形成し、コンクリートの中性化をも
たらす炭酸ガス、亜硫酸ガスの浸透を防ぎ、さらにコン
クリート中鉄筋の錆の原因となるＣｔ−イオンや水分、
酸′素の浸透を防ぎ、鉄筋コンクリートの劣化を抑制す
るものである。

本発明において下地処理として使用されるアルキルシリ
ケート加水分解物とは、例えばエチルシリケート等から
常法によって得られるアルコール性シリカゾルがあげら
れる。加水分解度は特に限定されないが、おおむね６０
〜８０係のものが好ましい。加水分解度が低過ぎる場合
には、脆弱層の改質効果が小さくなり、逆に加水分解度
が高過ぎる場合には、アルキルシリケート加水分解物の
安定性が悪くなり、さらに含浸性も低下する。アルキル
シリケート加水分解物中のＳｉｎ、分に相当する濃度（
以下Ｓｉｎ、　４度という）は特に限定されないが、１
０〜２５重量優に調整されたものが好ましい。Ｓｉｎ、
濃度が高過ぎる場合にはアルキルシリケート加水分解物
の安定性が悪くなり、さらに前記コンクリートへの含浸
も低下する。逆にＳｉｎ２濃度が低過ぎる場合にはコン
クリート脆弱層の改質効果が小さくなる。アルキルシリ
ケート加水分解物中に含まれる溶媒は、アルキルシリケ
ートの加水分解により生成するアルコールおよび加水分
解処理の際に主として用いられるアルコール類である。

代表的な例としては、エタノール、インプロパツールが
挙げられる。

本発明で使用されるポリマーセメントモルタルはセメン
ト、高分子ディスパージョン、骨材および水を配合した
ものである。セメントには各種ポルトランドセメント、
各種ポルトランド系セメント、ホワイトセメントが使用
される。

高分子ディスパージョンとしては、ＳＢＲラテックス、
ＳＢＲラテックス、天然ゴムラテックス、クロロプレン
ゴムラテックス、メチルメタクリレート・ブタジェンゴ
ムラテックス、酢酸ビニル系エマルジョン、エチレン・
酢酸ビニル共重合系エマルジョン、エチレン・塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合系エマルジョン、ポリアクリル酸
エステル系エマルジョン、ポリ塩化ビニリチン系エマル
ジョン、エポキシ樹脂系エマルジョン等が適し、安定剤
、消泡剤等で調整されたものが使用される。セメントに
対する混合割合は高分子ディスパージミンの種類、性状
により異なるので特に限定されないが、通常の高分子デ
ィスパージョンの場合には、高分子固形分の割合として
、５〜３０重量係のものが使用される。

骨材としては七ルタル用として一般に使用されている天
然骨材、人工軽量骨材等が使用され、その粒度、セメン
トに対する混合割合は補修対象となるコンクリート構造
物への使用条件により決められるので特に限定されない
。

本発明の補修態様は対象とする鉄筋コンクリ−ト構造物
およびその劣化の状態により異なるが、その代表例を以
下に示す。

鉄筋コンクリート構造物が鉄筋の発錆、その他の原因に
より欠損している場合は、脆弱部分をはつり取った後、
コンクリート表面にアルキルシリケート加水分解物を刷
毛塗り、もしくはスプレー噴霧した後に、欠損部をポリ
マーセメントモルタルで埋め戻す。この場合鉄筋の防錆
処理として、防錆塗料もしくはセメントペーストなどを
鉄筋表面に塗布しておく。

コンクリート構造物に大きなひび割れが生じている場合
はＶカットもしくはＵカットをした後、前記と同様にし
て処理される。

損傷の程度が比較的軽い部分はアルキルシリケート加水
分解物を塗布後、ポリマーセメントモルタルで表面被覆
を行う。

渭　　〔実施例〕 次に実験例、実施例により本発明を具体的に説明する。

実験例１ 単位セメント量３５３　Ｋｇ／ｍ’、Ｗ／Ｃ＝　６０係
、スランプ２１　ｃｍ、　Ｓ／ａ　＝　４７　％、空気
量４５係の配合のコンクリートを、３０Ｘ３０Ｘ６０型
枠に成形し、２０℃で湿空養生２日後、材令２８日迄２
０℃水中養生し、さらに２０℃、湿度６０幅で２週間養
生した供試体を作製した。ただしセメントの４０係の微
粉石灰石で置き換えた。

この供試体にエチルシリケート加水分解処理液（溶媒は
エタノール、加水分鮮度７０チ、Ｓ　ｉ０２濃度２５％
）を塗布し、２０℃、湿度６０チで１日放置後、ポリマ
ーセメントモルタルを厚さ３薦に塗り、２８日間２０℃
、湿度６０チで養生後、４Ｘ４ｃｍ角に切れ目を入れ連
灯式付着試験機によりコンクリートとモルタルの付着強
度を測定した。ポリマーセメントモルタルは０．６　Ｍ
以下の珪砂をセメントと１：ｌで混合し、ＳＢＲラテッ
クスディスパージョン（固形分４５チ）をセメントに対
して２２重量％混和した。

表１に示すようにエチルシリケート加水分解物を塗布し
た後にポリマーセメントモルタルを塗布すると、下地コ
ンクリートが強化され、付着強度が高くなる結果が得ら
れた。

表　　１ 実−験例２ ＪＩＳ　Ａ３３０４に規定されるコンクリート平板の成
形面をワイヤーブラシではつった後、２０℃、湿度６０
チで７日間静置した後、エチルシリケート加水分解物（
溶媒エタノールおよびイソプロハノール、加水分鮮度６
５％、Ｓｉｎ、　１１４度１７％）を４００　？／Ｗ？
塗布し、１日後にポリマーセメントモルタルを１ｍ厚で
コテ塗りし、種々の養生を行い付着強度を調べた。モル
タルは１．２ｍｍ以下の川砂をセメントに対して２重量
部混和し、スチレン−アクリル系の高分子ディスパージ
ョン（固形分５０係）をセメントに対して２０重量％加
えた。

表２に示す結果より、エチルシリケート加水分解物を塗
布した後にポリマーセメントモルタルを充填塗布したも
のの付着性能が優れていることがわかる。

（以下余白） 実験例３ 実験例１と同じ条件で直径１５ｃｒｎ、厚さ４ｃｒｎの
コンクリート供試体を作製し、エチルシリケート加水分
解物（溶媒エタノール、加水分鮮度７２％、５Ｉ０２濃
度２２チ）を４００Ｐ／ｎ？塗布し、１日後にエチレン
・酢酸ビニル共重合体高分子ディスパージョン（固形分
５０係）をセメントに対して３０重重量部加し、０．６
　ｍｍ以下の珪砂をセメントに対して０．５重量部混和
したモルタルを１ｍｍ厚で塗布した。２０℃、湿度６０
％で１週間養生後、８０℃で４８時間乾燥し、ＪＩＳＡ
　１４０４の規定の装置により、３Ｋｇ／Ｃｄの水圧を
１時間かけて透水量を測定した。

本発明の方法によれば、透水量が著しく小さくなること
がわかる。

（以下余白） 表　　　　　３ 実験例４ ＪＩＳ　Ａ３３０４に規定されるコンクリート平板の成
形面をワイヤーブラシではつった後、２０℃の水中に７
日間浸漬し、さらに２０℃、湿度６０係で１日乾燥した
コンクリート平板にエチルシリケート加水分解物（溶媒
エタノールおよびインプロパツール、加水分鮮度７０係
、ＳｉＯ□濃度２２チ）または水溶性ケイ酸塩系化合物
（リチウムシリケート系）をそれぞれ４ＱＯｒ／ｍ’塗
布し、１日後にポリマーセメントモルタルを２調厚で吹
き付けして２０℃、湿度６０％で養生してから付着強度
を調べだ。モルタルは０．３ｍ以下の珪砂を七メン）１
重量部に対し、５０重量％混和しＳＢＲ系ラテックス（
固形分４８％）をセメントに対し３０重量係加えた。

表４に示すようにエチルシリケート加水分解物を塗布し
た後にポリマーセメントモルタルを塗布したものの付着
性能が優れていることがわかる。

表　　　４ 実験例５，６ ＪＩＳ　Ａ　５３０４規定のコンクリート平板成形面を
ワイヤーブラシではつった後、２０℃、湿度６０係で１
週間静置した後、ＮａＣ１飽和溶液を３０Ｃ１／−塗布
し、さらに２０℃、湿度６０係で１週間静置した。同様
のコンクリート平板にモ−ターオイルを５０　？／ｒｒ
？塗布したものを用意した。これらの供試体表面にエチ
ルシリケート加水分解物（溶媒エタノール、加水分解反
６５係、５ｉ０２ｉ度１７％）を４００Ｐ／ｍ’塗布し
、１日後にポリアクリル酸エステルディスパージョン（
固形分５０％）をセメントに対して２５％混和したセメ
ント：砂＝１＝１のモルタルを３謹厚で塗布し、２０℃
で４週間養生後、付着強度を測定した。本発明の方法に
よれば対象コンクリートの状態による影響が小さく優れ
た付着強度が得られることがわかる。

（以下余白） 実施例 建設後１７年を経過したコンクリート構造物の打ち放し
壁面に対し、亀裂幅０．３　ｍｍ以上の部分をへｒカッ
トした。コンクリート表面部分にエチルシリケート加水
分解物（溶媒エタノール、加水分解反７２チ、Ｓｉｎ、
濃度２１係）を２回塗布し、１日後に固形分を４５係含
むＳＢＲディスパージョンをセメントに対して２０％添
加したセメント：砂＝１＝２の川砂モルタルを欠損部及
びＶカット部分に埋め戻した。３日後に前記ＳＢＲディ
スパージョンをセメントに対して３０％添加したセメン
ト：砂＝１：１のモルタルで躯体表面部分を１〜２調厚
にコテ塗りした。

補修後２年を経過しても何ら異常は認められていない。

〔発明の効果〕

本発明によるアルキルシリケート加水分解物による下地
処理の効果は、脆化したコンクリートの透水性の低下や
下地コンクリートの強度増進によるポリマーセメントと
の付着強度の向上だけでなく、従来の水溶性ケイ酸塩系
化合物が使用できなかった部分にも使用できる利点があ
る。このことは広範囲の下地処理に用いることができる
ため工程の簡素化となるだけでなく、ポリマーセメント
モルタルとの付着の信頼性を向上させるので、その経済
的効果は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄筋コンクリート構造物の劣化箇所にアルキルシリケー
   ト加水分解物を塗布含浸させた後に、ポリマーセメント
   モルタルを被覆することを特徴とする鉄筋コンクリート
   構造物の補修方法