JP3757035B2

JP3757035B2 - 新旧コンクリート打継ぎ工法

Info

Publication number: JP3757035B2
Application number: JP23958397A
Authority: JP
Inventors: 元佐藤; 洋小谷
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-09-04
Also published as: JPH1181673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有利な新旧コンクリート打継ぎ工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、旧コンクリートに新コンクリートを打継いでコンクリート構造物を作製する場合には、旧コンクリート面に樹脂系接着剤を塗布後、その上にフレッシュコンクリートを打設する工法がとられている。そして、この樹脂系接着剤として、二液硬化型エポキシ樹脂接着剤が用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、二液硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いる場合には、可使時間が短く、二液の混合作業に手間がかかって作業能率が悪い上に、混合時に計量ミス等も生じ易く、また、硬化剤が人体に毒性のあるアミン化合物であるため、このアミン化合物が作業の安全性等作業環境上好ましくなかった。さらに、二液硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いる場合には、新旧コンクリート打継ぎ面間に微小な水路が形成され易く、この水路に外部から水が浸入してコンクリート内部の鉄筋を錆させるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一液湿気硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いるために可使時間が十分に長く取れると共に、現場での混合作業が不要であり、二液混合の場合のように計量ミス等が生じるのを回避できるので作業能率の向上をはかることができ、硬化剤としてアミン化合物を用いないため作業の安全性を確保でき、さらに、新旧コンクリート打継ぎ面間の接着力に優れかつその打継ぎ面間に微小な水路が形成されることのない新旧コンクリート打継ぎ工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の新旧コンクリート打継ぎ工法は、新コンクリートと旧コンクリートとを打継ぐに際し、分子中に２個以上のケチミン基を有する下記式からなるポリケチミン化合物、エポキシ樹脂及び鱗片状フィラーからなり、かつ前記ポリケチミン化合物を前記エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基に対する活性水素当量にして０．５〜３当量含有するエポキシ樹脂接着剤を使用し、該エポキシ樹脂接着剤を旧コンクリート面に塗布し、ついで該エポキシ樹脂接着剤の表面が硬化しかつ内部が未硬化の段階で新コンクリートを該エポキシ樹脂接着剤の表面に打設することにより、これら両コンクリートを一体化することを特徴とする。
【化３】

（式中、Ｒ ¹ は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状、もしくは脂環式炭化水素基、フェニレン基、又はポリオキシアルキレンポリアミンの残基を、Ｒ ² およびＲ ³ はそれぞれが炭素数１〜１１のアルキル基又はフェニル基を表わし、Ｒ ² およびＲ ³ は互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎは２以上の整数を表わす。）
【０００６】
このようにポリケチミン化合物とエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂接着剤を用いるために、すなわち、ポリケチミン化合物が水の存在下にエポキシ樹脂と反応する一液湿気硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いるために、作業能率の向上をはかることが可能となる。また、硬化剤としてポリケチミン化合物を用いるため、従来におけるようにアミン化合物を使用しなくともよいので、作業環境の改善をはかることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によって新旧コンクリートが打継がれた様子を示す断面図である。図１において、旧コンクリート１と新コンクリート２とがエポキシ樹脂接着剤３を介して一体化されている。図１は順継ぎの場合であって、旧コンクリート１の上にエポキシ樹脂接着剤３を塗布し、その上に新コンクリート２を打設している。エポキシ樹脂接着剤３の塗布は、スプレー、刷毛、コテ等により行うことができ、その塗膜厚さは３ｍｍ以内であるとよい。このエポキシ樹脂接着剤３の硬化は、大気中の水分およびコンクリート中の水分を介して行うことができる。
【０００８】
エポキシ樹脂接着剤を構成するポリケチミン化合物は、下記式を有する化合物である。
【０００９】
【化２】

【００１０】
式中、Ｒ¹は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状、もしくは脂環式炭化水素基、フェニレン基、又はポリオキシアルキレンポリアミンの残基である。直鎖状炭化水素基は、例えば、ポリメチレン基（例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキサメチレン基等）である。分岐状炭化水素基は、例えば、2,5-ジメチルヘキサメチレン基、トリメチルヘキサメチレン基等である。脂環式炭化水素基は、例えば、ジアミノメチルノルボルネン基の残基、イソホロン基、ジシクロヘキシルメタン基、ビスアミノメチルシクロヘキサンの残基である。ポリオキシアルキレンポリアミンの残基は、例えば、炭素数５〜２０のポリオキシアルキレンジアミンの残基である。
【００１１】
Ｒ²およびＲ³はそれぞれが炭素数１〜１１のアルキル基又はフェニル基を表わし、Ｒ²およびＲ³は互いに同一であっても異なっていてもよい。アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等である。
ｎは２以上の整数を表わすが、好ましくは２〜３の整数がよい。
【００１２】
また、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、ビスフェノールＡＤ型、ノボラック型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型などのエポキシ樹脂、ポリオキシプロピレンやポリオキシエチレンのグリシジルエーテル、或いは構造中にウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂、ＮＢＲやＣＴＢＮ等で変性されたエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂で変性されたエポキシ樹脂を用いることができる。
【００１３】
本発明で用いるエポキシ樹脂接着剤は、上記エポキシ樹脂と上記ポリケチミン化合物からなる。このエポキシ樹脂接着剤においては、エポキシ樹脂１００重量部に対しポリケチミン化合物を該エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基に対する活性水素当量にして０．５〜３当量含有する。０．５当量未満では硬化物の物性が低くなるか或いは硬化速度が遅くなり、一方、３当量超ではアミンブラッシュによるしみだしや白化現象が生じたりして物性的にも低下し、また、コスト的にも不利である。
【００１４】
このエポキシ樹脂接着剤は、一液湿気硬化型であるために、二液硬化型に比して可使時間が長く、コンクリートの硬化収縮に追随してゆっくりと硬化する。このため、新旧コンクリート打継ぎ面間に緻密な水密接着部が形成されるので、打継ぎ面間の接着力に優れかつ打継ぎ面間に微小な水路は生じない。さらに、このエポキシ樹脂接着剤に鱗片状フィラーを含有させるとなおよい。この鱗片状フィラーによる迷宮効果（拡散経路の延長効果）によりエポキシ樹脂接着剤の深部における硬化を遅延させることができるから、エポキシ樹脂接着剤の硬化がコンクリートの硬化収縮にいっそう追随し易くなるからである。
【００１５】
鱗片状フィラーは、例えば、フレーク状ガラス、雲母などである。特殊な充填剤（重防食塗料用）として販売されているものをそのまま使用すればよい。この鱗片状フィラーのサイズは、１０ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のものである。また、エポキシ樹脂接着剤１００重量部に対する鱗片状フィラーの配合量は、５重量部〜３０重量部であるとよい。
【００１６】
新旧コンクリートをエポキシ樹脂接着剤を介して打継ぐに際しては、エポキシ樹脂接着剤を、旧コンクリート面に塗布し、ついで該エポキシ樹脂接着剤の表面が硬化しかつ内部が未硬化の段階で新コンクリートを該エポキシ樹脂接着剤の表面に打設するのがよい。これにより、エポキシ樹脂接着剤の内部がコンクリートの硬化収縮に追随して硬化するようになるからである。また、新旧コンクリート打継ぎ面間の微小な水路の形成をいっそう抑制するために、新旧コンクリートをエポキシ樹脂接着剤を介して打継いだ後、打継ぎ部の周囲の膠線に沿ってその周囲にエポキシ樹脂接着剤を塗布するとよい。
【００１７】
【実施例】
下記のようにして新旧コンクリートを打継ぎ（実施例１、比較例１、従来例１）、これらの場合につき打継ぎ面間の接着力および微小水路形成の有無を下記により評価した。この結果を表１に示す。
【００１８】
（１）比較例１
図１に示すように旧コンクリート１と新コンクリート２とをエポキシ樹脂接着剤３を介して打継ぎ、４０ｍｍ×４０ｍｍ×８０ｍｍのコンクリートブロックを調製した。この調製に際しては、エポキシ樹脂接着剤３を旧コンクリート１の面に塗布し（塗膜厚さは１ｍｍ）、ついでエポキシ樹脂接着剤３の表面が硬化しかつ内部が未硬化の段階で新コンクリート２をエポキシ樹脂接着剤３の表面に打設するようにした。
【００１９】
エポキシ樹脂接着剤３としては、シエル化学（株）製のエピコート８２８（ビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂）１００重量部に対し、ポリケチミン化合物（前記式において、Ｒ¹＝ビスアミノシクロヘキサンの残基、Ｒ²＝メチル基、およびＲ³＝イソプロピル基、ｎ＝２）を３３重量部配合してなる（エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基に対する活性水素当量にして１．０当量のポリケチミン化合物）。それに補強剤として、沈降性炭酸カルシウム１００重量部を含む。
【００２０】
（２）実施例１
エポキシ樹脂接着剤３の１００重量部にガラスからなる直径約３ｍｍ、厚さ約５０μｍの鱗片状フィラーを２０重量部配合することを除いて、比較例１に同じ。
【００２１】
（３）従来例１
エポキシ樹脂接着剤３の代わりに、Ａ成分（エピコート８２８を１００重量部）とＢ成分（ポリアミドアミン（三和化学（株）製サンマイト３２５）を６０重量部）からなる二液硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いること、およびＡ成分とＢ成分とを混合した後、得られる混合物をすぐに旧コンクリート１の面に塗布し、ついでその混合物の表面が硬化し始めた後、直ちに新コンクリート２をその混合物の表面に打設することを除いて、比較例１に同じ。
【００２２】
打継ぎ面間の接着力の評価方法：
図２に示すように、新コンクリート打設後２８日目に旧コンクリート１と新コンクリート２とエポキシ樹脂接着剤３からなるコンクリートブロック１０を台１１の上に置き、荷重１２をかけることにより、ＪＩＳＡ１１０６に準拠して三等分曲げ試験を行った。この結果、曲げ応力５５ｋｇｆ／ｃｍ^２で従来例１では打継ぎ面間の接着剤が破壊されたが、実施例１および比較例１では変化がなかった。曲げ応力６０ｋｇｆ／ｃｍ^２の荷重１２をかけたときに本発明例１ではエポキシ樹脂接着剤３の付近の新コンクリート２にひびが入り、曲げ応力６７ｋｇｆ／ｃｍ^２の荷重１２をかけたときに実施例１ではエポキシ樹脂接着剤３の付近の新コンクリート２にひびが入った。
【００２３】
打継ぎ面間の微小水路形成の有無：
接合面の垂直断面を研磨し、顕微鏡観察することによって微小水路形成の有無を確認した。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１から明らかなように、本発明例１および比較例１では、従来例１に比し、新旧コンクリート打継ぎ面間の接着力に優れ、かつその打継ぎ面間に微小水路の形成がないことが判る。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、新コンクリートと旧コンクリートとを打継ぐに際し、分子中に２個以上のケチミン基を有し、かつ前述した式からなるポリケチミン化合物、エポキシ樹脂及び鱗片状フィラーからなるエポキシ樹脂接着剤を介して、これら両コンクリートを一体化するために、このエポキシ樹脂接着剤が一液湿気硬化型エポキシ樹脂接着剤であるから可使時間が十分に長く取れると共に、現場での混合作業が不要であり、二液混合の場合のように計量ミス等が生じるのを回避できるので作業能率の向上をはかることができ、また、硬化剤としてポリケチミン化合物を用いていてアミン化合物を用いないため作業の安全性を確保でき、さらに、新旧コンクリート打継ぎ面間の接着力に優れかつその打継ぎ面間に微小な水路が形成されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって新旧コンクリートが打継がれた様子を示す断面図である。
【図２】新旧コンクリート打継ぎ面間の接着力の評価方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１旧コンクリート
２新コンクリート
３エポキシ樹脂接着剤
１０コンクリートブロック
１１台
１２荷重

Claims

新コンクリートと旧コンクリートとを打継ぐに際し、分子中に２個以上のケチミン基を有する下記式からなるポリケチミン化合物、エポキシ樹脂及び鱗片状フィラーからなり、かつ前記ポリケチミン化合物を前記エポキシ樹脂に含まれるエポキシ基に対する活性水素当量にして０．５〜３当量含有するエポキシ樹脂接着剤を使用し、該エポキシ樹脂接着剤を旧コンクリート面に塗布し、ついで該エポキシ樹脂接着剤の表面が硬化しかつ内部が未硬化の段階で新コンクリートを該エポキシ樹脂接着剤の表面に打設することにより、これら両コンクリートを一体化する新旧コンクリート打継ぎ工法。

（式中、Ｒ ¹ は炭素数１〜１０の直鎖状、分岐状、もしくは脂環式炭化水素基、フェニレン基、又はポリオキシアルキレンポリアミンの残基を、Ｒ ² およびＲ ³ はそれぞれが炭素数１〜１１のアルキル基又はフェニル基を表わし、Ｒ ² およびＲ ³ は互いに同一であっても異なっていてもよく、ｎは２以上の整数を表わす。）
新旧コンクリートを前記エポキシ樹脂接着剤を介して打継いだ後、該打継ぎ部の周囲の膠線に沿って、さらに前記エポキシ樹脂接着剤を塗布する請求項１記載の新旧コンクリート打継ぎ工法。