JP4433490B2 - Repair materials for salt damage countermeasures and repair methods for structures - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩害対策用補修材料（以下、本願明細書全般にわたって、塩害対策用補修材料は、塩害対策用補修モルタル組成物の意味で使用しているが、この塩害対策用補修モルタル組成物は大断面に用いることを必須の要件として用いる意味で使用している。したがって、差し支えない限り塩害対策用補修材料ともいう。）及び鉄筋コンクリート構造物の補修方法に関するもので、更に詳しくは塩害コンクリート部分を容易にかつ作業効率よく修復し得る塩害対策用補修材料及び鉄筋コンクリート構造物の補修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海岸又はその付近にある鉄筋コンクリート構造物が海塩粒子によって塩害を受けたり、また細骨材として海砂等を使用したり、海水と接触する鉄筋コンクリート構造物等に塩分が侵入したりして、鉄筋腐食が起こり、これらの構造物の劣化が大きな問題となっている。このような構造物の修復方法としては、セメントと塩化物イオン吸着剤とを主成分とした鉄筋腐蝕抑制剤やこの鉄筋腐蝕抑制剤の上に塗る防錆モルタルを使用する方法がある。例えば、特開平９−８６９９７号公報には、塩害による鉄筋腐食により劣化したコンクリート部分を鉄筋部分が現れるまではつり取り、錆を除去した後の前記現れた鉄筋表面に、ポルトランド系セメントと塩化物イオン吸着剤とを主成分とする防錆ペーストを塗布し、さらにポルトランド系セメントと塩化物イオン吸着剤を主成分とする防錆モルタルを塗り付けて修復し、仕上げる塩害の補修工法が開示されている。また特開平１１−２１７９４２号公報には、防錆ペースト及び／又はモルタルを塩害により腐食を生じた鉄筋の周囲に施工し、緻密の耐久性の高いモルタル又はコンクリートで修復して仕上げる既設のコンクリート構造物の塩害による鉄筋腐食の補修方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き特開平９−８６９９７号公報に開示されている塩害の補修工法には、その補修材料として、ポルトランド系セメントと塩化物イオン吸着剤を主成分とする防錆モルタルが使用され、この補修モルタルのセメントに対する塩化物イオン吸着剤の割合は、セメント１００重量部に対して、１０〜７０重量部の範囲内、特に１５〜２５重量部が好ましいことが示されている。しかし、このような材料を大断面修復用（欠損面積０．１ｍ2 以上、修復厚さ２５ｍｍ以上）に適用するような場合に、これだけの量の塩化物イオン吸着剤を添加することは、コスト面で割高になり経済的に好ましくないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明者等は、このような問題点につき種々検討したところ、塩化物イオン吸着剤の添加量を減少させても大断面修復用として使用する場合にも鉄筋のかぶりを大きくとれることから、塩害対策上問題がなく、しかも施工効率に優れた塩害対策用補修材料及びその補修方法を見出し、本発明はこの知見に基づいてなされたものである。したがって、本発明が解決しようとする第１の課題は、少ない塩化物イオン吸着剤を用いても十分な塩害対策効果を発揮し、経済的かつ施工性の優れた塩害対策用補修材料を提供することにある。また本発明が解決しようとする第２の課題は、少ない塩化物イオン吸着剤を用いてしかも塩化物イオンの浸透抑制効果を低下させることなく、しかも経済的かつ施工効率の高い鉄筋コンクリート構造物の補修方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記各課題は、以下の各発明によって達成される。
【０００６】
（１）塩害を受けたコンクリートの欠損面積0.1m 2 以上または修復厚さ25mm以上の大断面修復用のモルタル組成物であって、
セメント100重量部に対してハイドロカルマイト1〜9重量部を添加した補修材料100重量部に対して、
アルカリイオン吸着剤1〜10重量部、セメント系膨張材0.5〜100重量部、樹脂を固形分換算で0.1〜50重量部、有機繊維又は無機繊維のいずれか0.05〜5重量部、細骨材20〜500重量部及び水がそれぞれ混合されており、
この物性が7日圧縮強度43N/mm2以上、14日後の付着強度4.5 N/mm 2 以上、過飽和食塩水に浸漬3ヶ月経過後における塩化物イオン浸透深さが7mm以下であることを特徴とする塩害対策大断面補修用モルタル組成物。
（２）塩害を受けたコンクリートの欠損面積0.1m 2 以上または修復厚さ25mm以上の大断面の修復方法であって、塩害を受けたコンクリートを鉄筋部分が露出するまではつり、ついで鉄筋にセメント防錆ペーストを塗り、その後前記はつり欠損部分に、
請求項１に記載の塩害対策大断面補修用モルタル組成物
を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填する鉄筋コンクリート構造物の修復方法。
（３）塩害を受けたコンクリートの欠損面積0.1m 2 以上または修復厚さ25mm以上の大断面の修復方法であって、コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、鉄筋コンクリート構造物の表面に、
請求項１に記載の塩害対策大断面補修用モルタル組成物
を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の修復方法。
【０００７】
本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物は、塩害を受けたコンクリートの欠損面積0.1m 2 以上または修復厚さ25mm以上の大断面修復用のモルタル組成物であって、大断面修復
セメント100重量部に対してハイドロカルマイト1〜9重量部を添加した補修材料100重量部に対して、アルカリイオン吸着剤1〜10重量部、セメント系膨張材0.5〜100重量部、樹脂を固形分換算で0.1〜50重量部、有機繊維又は無機繊維のいずれか0.05〜5重量部、細骨材20〜500重量部及び水がそれぞれ混合されており、この物性が7日圧縮強度43N/mm 2 以上、14日後の付着強度4.5 N/mm 2 以上、過飽和食塩水に浸漬3ヶ月経過後における塩化物イオン浸透深さが7mm以下であって、ここで、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイトを１〜９重量部添加したことにより、流動性を低下させることなく、経済的かつ施工性の優れた塩害対策大断面補修用モルタル組成物が得られる。即ち少ないハイドロカルマイトの添加によって塩化物イオンの浸透抑制効果を発揮し、その上塩化物イオン吸着剤の添加率が少ないため流動性の低下がなく、施工性の優れた塩害対策大断面補修用モルタル組成物が得られる。また当該補修モルタル組成物は、塩化物イオン吸着剤の添加量が少量であるものの、大断面の補修に使用されることから、塩化物イオン吸着剤の吸着効果と鉄筋までのかぶり厚さの相乗効果によって高い防錆効果を得ることができる。また、塩化物イオン吸着剤を適量添加することによる副次的な効果として、長さ変化率の低下、吹付け施工性の改善という効果を奏するものである。
【０００８】
セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、アルカリイオン吸着剤を１〜１０重量部添加したことにより、コンクリート構造物の劣化の原因となり塩害をも増長させる原因とされているアルカリ骨材反応を抑制するばかりでなく、アルカリイオン吸着剤のもつセメントとの反応性によって緻密な効果組織が形成され塩化物イオンの浸透性も抑制するという相乗効果を奏するものである。
【０００９】
前記塩害対策用補修材料に含まれるアルカリイオン吸着剤がゼオライト鉱物であることにより、コンクリート構造物の劣化の原因となり塩害をも増長させる原因とされているアルカリ骨材反応を抑制するばかりでなく、ゼオライトのもつセメントとの反応性によってより緻密な効果組織が形成され塩化物イオンの浸透性も抑制するという相乗効果を奏するものである。またセメントとしては、通常の普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低発熱セメント、中庸熱セメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、耐硫酸塩セメント、白色セメントなど常温下において数時間で硬化するセメントからなり、それぞれに適した用途に使用される。これに対して、超速硬セメントは、アルミナセメント、ジェットセメント、カルシウムアルミネート−石膏系速硬材、コーカエース（三菱マテリアル株式会社製）、コスミック（電気化学工業株式会社製）等であり、注水後１０分〜２時間で実用強度を得ることが要求されるような場合、例えば緊急工事や寒冷時の施工で初期凍結の恐れがあるような工事の場合に使用される。これらいずれのセメントを結着材として使用した場合においても、本願第１項に示した効果を奏するものである。本願の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、セメント系膨張材を０．５〜１００重量部添加したことにより、ハイドロカルマイトによる塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に硬化後の乾燥収縮率を低減し、乾燥収縮によるひび割れを抑制するという優れた効果を奏するものである。この際使用されるセメント系膨張材としては、アウイン鉱物、酸化カルシウム系化合物が挙げられる。
【００１０】
前記塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、細骨材を２０〜５００重量部添加し、モルタル配合とすることにより、塩化物イオン浸透性が極めて小さい細骨材と塩化物イオンの吸着効果を有するペースト部分との相乗効果によって更に高い塩化物イオン浸透に対する抵抗性を示すという優れた効果を奏するものである。前記の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、樹脂（再乳化粉末樹脂、ＳＢＲ樹脂、酢酸ビニル系樹脂など）を固形分換算で０．１〜５０重量部添加したことにより、ハイドロカルマイトによる塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に躯体コンクリートや鉄筋との付着性を高めるという優れた効果を奏するものである。前記の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、有機繊維（ビニロン繊維、カーボン繊維、再生レーヨン、ポリプロピレン繊維など）又は無機繊維（鋼繊維、ワラストナイト、セピオライトなど）のいずれかを０．０５〜５重量部添加したことにより、ハイドロカルマイトによる塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に乾燥収縮などによる収縮ひび割れの発生を防止するという優れた効果を奏するものである。
【００１１】
本願発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けたコンクリートの補修方法であって、塩害を受けたコンクリートを鉄筋部分が露出するまではつり、ついで鉄筋に防錆ペーストを塗り、その後前記はつり欠損部分に、前記本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填する。本発明の補修方法に使用される補修材料は、少ないハイドロカルマイトの添加で流動性を低下させることなく、しかも施工効率の高い鉄筋コンクリート構造物の補修ができるという優れた効果を奏するものである。また別の本願発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けたコンクリートの補修方法であって、コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、鉄筋コンクリート構造物の表面に、前記本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することによる。これによりいっそう塩害対策に優れた補修が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の発明の実施の形態を示すが、これに限定されるものではない。なお、塩化物イオン吸着剤は、層状構造を有するカルシウム・アルミニウム複合水酸化物で層間に鉄筋腐食抑制効果のある亜硝酸イオン（ＮＯ2 - ）を担持したものである。過剰な塩化物イオン（Ｃｌ- ）を吸着してイオン交換により亜硝酸イオンを放出する。これにより優れた防錆効果が得られる。本発明の塩害対策用補修材料は、セメント１００重量部に対して塩化物イオン吸着剤を１〜９重量部添加したことを特徴とするものであり、セメントは、ポルトランドセメント、混合セメント、超速硬セメント等が用いられるが、これに限定されるものではなく、補修構造物に使用されているセメントまたは補修工法に適合したセメントを適宜選択して使用することができる。セメントのうち、常温下において数時間で硬化するセメントであって、通常の塩害対策用補修材料の結着剤として好ましいものとして、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低発熱セメント、高炉セメント、中庸熱セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、耐硫酸塩セメント、白色セメント等が挙げられる。また超速硬セメントとしては、ジェットセメント、コーカエース、コスミック、アルミナセメント−無水石こう系の速硬材等が挙げられ、注水後、１０分〜２時間で実用強度を得ることを要求されるような場合、例えば、緊急工事、寒冷時の施工で初期凍害の恐れのあるような工事の場合に使用される。本発明に用いられる塩化物イオン吸着剤としては、カルシウム・アルミニウム複合酸化物または層間に亜硝酸イオンを含有するカルシウム・アルミニウム複合水酸化物がよく、これらはセメントと反応して消費されることがないので特に好ましい。具体的には、一般式３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＸ 2/m・ｎＨ2 Ｏ（式中、Ｘは１価又は２価のアニオンであり、ｍはアニオンの価数を表し、ｎ≦２０を表す。）で示されるハイドロカルマイトである。更に好ましくは層間に亜硝酸イオンを含有するカルシウム・アルミニウム複合水酸化物である。具体的には、「ソルカット」（商品名、日本化学工業（株）製）等がある。本発明では、セメントに対する塩化物イオン吸着剤の添加量は、好ましくは１〜９重量部である。本発明では、セメントに対する添加量が、１重量部未満では、塩害対策のための量としては少な過ぎて十分な効果が得られない。またセメントに対する添加量が、９重量部を越えるような用法は、少ない塩化物イオン吸着剤を含有する補修材により、大面積であってかつ厚い断面を修復する場合でも高い塩害対策効果が得られるという本発明の趣旨に反する。
【００１３】
また本発明において、塩化物イオン吸着剤がカルシウム・アルミニウム複合水酸化物であることによりセメントと反応することがないので、安定した塩害対策が可能となる。また本発明では、塩害対策用補修材料にアルカリイオン吸着剤を１〜１０重量部添加したことを特徴とするが、このアルカリイオン吸着剤として、Ａ型ゼオライト、ＺＳＭ系ゼオライト、カルシウム型ゼオライト、「アルカット」（合成ゼオライト、商品名、日本化学工業（株）製）等が挙げられる。これらのゼオライトの平均粒子径は、０．５〜４．５μｍであることが望ましい。本発明に用いられるアルカリイオン吸着剤の添加量が、１重量部未満では、アルカリ骨材反応を抑制することができない。本発明では、アルカリイオン吸着剤を適量添加することにより施工性が良くなり、緻密な硬化体を形成できるという副次的な優れた効果も期待できる。本発明では、アルカリイオン吸着剤を添加することにより施工性が良好となる点でも好ましい。
【００１４】
本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けて塩化物イオン量が所定値以上であるコンクリートを鉄筋部分が露出するまではつり、鉄筋の錆を除去し、ついで鉄筋に防錆ペーストを塗り、その後前記はつり欠損部分に、前記本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填することを特徴とする。即ち、塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物のコンクリート部分において、塩害により酸化された鉄筋の酸化物が滲み出ている部分又は膨らんで盛り上がっている部分等のコンクリートをはつり又はけずり取り鉄筋の周囲が露出したところで、この鉄筋表面に防錆ペーストを塗布し、更にこの上に本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填して補修する。ここで用いる防錆ペーストとしては、特に限定されるものではなく、セメントとハイドロカルマイトとを主成分とした防錆ペーストが好ましく、ハイドロカルマイトには、カルシウム・アルミニウム複合水酸化物が適当である。この防錆ペーストを製造する際、ハイドロカルマイトの量は、防錆効果及び施工性を考慮すると、セメント１００重量部に対して、１０〜７０重量部がよく、好ましくは１５〜６０重量部がよく、更には１５〜２５重量部が好ましい。
【００１５】
更に本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けたコンクリートの補修方法であって、コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、鉄筋コンクリート構造物の表面に、前記本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することを特徴とする。具体的には、この補修方法は、鉄筋コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、ついで鉄筋コンクリート構造物の表面に、塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することからなる。この際、防錆ペーストを鉄筋コンクリート構造物の表面に塗布してから、この塩害対策大断面補修用モルタル組成物を被覆してもよいことは明らかである。
【００１６】
本発明の塩害対策用補修材料には、セメント系膨張材を添加して施工後の収縮を押さえることができる。セメント系膨張材としては、アウイン鉱物、酸化カルシウム系化合物が寸法安定性の面から好ましい。具体的には、「デンカＣＳＡ」（商品名、電気化学工業（株）製）、「オノダエクスパン」（商品名、小野田セメント（株）製）等が市販されている。また細骨材としては、一般に市販されている乾燥硅砂、石灰石砕砂などのほか山砂、川砂などが用いられる。樹脂としては、ポリマーセメントモルタル用混和材として市販されている再乳化粉末樹脂、ＳＢＲ樹脂、酢酸ビニル系樹脂などの合成樹脂が使用できる。更に有機繊維としては、ビニロン繊維等が使用され、また無機繊維としては、カーボン繊維等を添加し、乾燥収縮によるひび割れを防止することができる。この他、本発明において、混和材として、一般にモルタル用混和材として使用されるものであって、例えば、高炉スラグ微粉、フライアッシュ、結晶性シリカ質粉末、シリカフュームなどを適宜添加して使用することができる。更に混和剤としては、一般にコンクリート用混和剤として使用されるもの、例えば、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、分離低減剤、増粘剤、収縮低減剤などが、使用用途に応じて適宜添加して使用することができる。更にまた塩害やアルカリ骨材反応等の早期劣化防止のためには、塩分を含んだ雨水等がコンクリート表面から侵入するのを防止するために、表面処理材をコンクリート表面に被覆してもよい。この表面処理材としては、表面からの水は遮断し、内部水を水蒸気として排出する機能を有する、いわゆる水蒸気透過性に優れたシラン系含侵材、ポリマーセメント系表面処被覆材、シリコーン樹脂系表面被覆材が用いることができる。これによってコンクリート表面の劣化を抑制することができる。この他、塩害対策用補修材料に使用される他の添加剤を必要に応じて用いることができる。
【００１７】
本発明の塩害対策用補修材料を用いて構造物を補修する方法としては、好ましくは断面修復工法、表面被覆工法が適用できる。更に詳しくは断面修復工法は、コンクリート構造物が劣化により元の断面を喪失した場合の修復、中性化、塩化物イオンなどの劣化要因を含むかぶりコンクリートを撤去した場合の断面修復を目的とした補修工法である。通常は、鉄筋防錆やアルカリ回復処理などの下塗りと、断面修復材による欠損部充填の２工程で実施される。小面積の欠損部充填には、モルタルによる左官工法が用いられるが、大面積の場合はプレバックド工法やモルタル充填工法が用いられる。また表面被覆工法は、既存コンクリート構造物表面に新たな保護層を設け、コンクリート内部への鉄筋腐食因子の侵入を抑制して耐久性の向上を図る工法である。代表的な表面被覆工法としてセメントモルタルによる左官工法、吹付け工法がある。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示して更に詳しく説明するが、本発明は、これらの例によって限定されるものではない。
【００１９】
本発明の実施例又は参考例に使用した材料を以下に示す。普通ポルトランドセメント（三菱マテリアル株式会社製）、塩化物イオン吸着剤「ソルカット」（日本化学工業製）、アルカリイオン吸着剤「アルカット」（日本化学工業製）、セメント系膨張材「ＣＳＡ＃２０」（電気化学工業社製）、乾燥硅砂（ニッチツ社製）、再乳化粉末樹脂「Ａ−１０００」（クラリアントポリマー社製）、収縮低減剤「テトラガードＰＷ」（太平洋セメント社製）、ビニロン繊維「ビニロンＡＢ、繊維長１２ｍｍ」（ユニチカ社製）
【００２０】
〔参考例１〕表１に示す調合でモルタルを混練して製造し、フロー値（ＪＩＳＲ５２０１）を測定した。施工性が良好とされるフロー値は１６０〜２００ｍｍである。ついで、寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成型し、圧縮強度（材齢７日、２８日、ＪＩＳＡ１１０８）を測定した。また寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成形した後、該成型体を１４日間２０℃で水中養生し、その後１４日間乾燥状態で保存（２０℃、６０％ＲＨ）した。更にその後過飽和の食塩水（温度２０℃）に浸漬した。浸漬期間１ヵ月及び３ヵ月経過時に供試体を割裂して、割裂断面に０．１Ｎ硝酸銀１％溶液とフルオレセインナトリウム１％溶液を吹き付け、白色を呈した部分を塩化物イオン侵入部分としてその深さを測定し、測定個所８箇所の平均値を塩化物イオン浸透深さとした。得られた実験結果を表２に示す。実験結果から明らかなように、塩化物イオン吸着剤をセメント１００重量部に対して１重量部以上添加することで塩化物イオンの侵入を抑制することができることがわかる。
【００２１】
【表１】
【表２】
〔実施例１〕表３に示す如く調合し、フロー値（ＪＩＳＲ５２０１）が１２０〜１５０ｍｍの範囲になるようにモルタルを混練して製造した。このモルタルで寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成型し、圧縮強度（材齢７日、２８日、ＪＩＳＡ１１０８）を測定した。また寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成形した後、該成型体を１４日間２０℃で水中養生し、その後１４日間乾燥状態で保存（２０℃、６０％ＲＨ）した。更にその後過飽和の食塩水（温度２０℃）に浸漬した。浸漬期間１ヵ月及び３ヵ月経過時に供試体を割裂して、割裂断面に硝酸銀１％溶液とフルオレセインナトリウム１％溶液を吹き付け、白色を呈した部分を塩化物イオン侵入部分としてその深さを測定し、測定個所８箇所の平均値を塩化物イオン浸透深さとした。またモルタルをコンクリート平板（３０×３０×５ｃｍ）に吹き付け、吹付け性の良否を目視判断した。ついで、これを１４日間の湿空養生の後、建研式付着試験機によりコンクリート平板とモルタルの付着強度を測定した。得られた実験結果を表４に示す。実験結果から明らかなように、塩化物イオン吸着剤をセメント１００重量部に対して１重量部以上添加することで塩化物イオンの侵入を抑制することができることがわかる。また繊維やポリマーの混入により吹付け性の改善、付着強度の向上が顕著であることがわかる。
【００２４】
【表３】
【表４】
〔参考例２〕表５に示す調合でモルタルを混練して製造し、寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成型し、圧縮強度（材齢７日、２８日、ＪＩＳＡ１１０８）を測定した。また寸法５Φ×１０ｃｍの供試体を成形した後、該成型体の４週及び１３週の長さ変化率を測定した。得られた実験結果を表６に示す。実験結果から明らかなように、塩化物イオン吸着剤をセメント１００重量部に対して１重量部以上添加することで圧縮強度が低下することなく、長さ変化率を小さくすることができることがわかる。
【００２７】
【表５】
【表６】
〔参考例３〕（断面修復工法１）表１に示す配合１０（セメント１００重量部、乾燥硅砂２００重量部、セメント系膨張材８０重量部、塩化物イオン吸着剤３．０重量部、アルカリ金属イオン吸着剤３．０重量部、水５８重量部）の調合でモルタルを混練して製造した。このモルタルを用いて断面修復工法を行った。まず、図１に示されるように、コンクリート構造物１の劣化した部分２まではつり取り、十分に洗浄した。はつり取った深さ（欠損部分）は約３０ｃｍであった。その後、鉄筋３に防錆ペーストを厚み３ｍｍに塗布した後、欠損部２に型枠６を固定し欠損部断面を注入口５より前記の調合モルタルを注入して修復した。
【００３０】
〔実施例２〕（断面修復工法２）表３に示す配合６（セメント１００重量部、乾燥硅砂２００重量部、セメント系膨張材６０重量部、塩化物イオン吸着剤３．０重量部、アルカリ金属イオン吸着剤３．０重量部、再乳化粉末樹脂１５重量部、ビニロン繊維０．３重量部、水５８重量部）の調合でモルタルを混練して製造した。このモルタルを用いてモルタル吹き付け工法による補修を行った。まず、コンクリート構造物の劣化した部分を鉄筋の部分まではつり取り、十分洗浄した。はつり取った深さ（欠損部）は、約２０ｃｍであった。その後、鉄筋に防錆ペーストを厚み３ｍｍに塗布し、さらに上記モルタルを高圧空気を用いて欠損部分に吹き付けて補修した。
【００３１】
〔実施例３〕（表面被覆工法）表３に示す配合６（セメント１００重量部、乾燥硅砂２００重量部、セメント系膨張材６０重量部、塩化物イオン吸着剤３．０重量部、アルカリ金属イオン吸着剤３．０重量部、再乳化粉末樹脂１５重量部、ビニロン繊維０．３重量部、水５８重量部）の調合でモルタルを混練して製造した。このモルタルを用いてモルタル吹き付け工法による表面被覆を行ってコンクリート構造物の補修を行った。まず、コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、洗浄した。その後、上記モルタルを厚み２０ｍｍで吹き付け、表面を被覆した。
【００３２】
【発明の効果】
本願第１項の塩害対策大断面補修用モルタル組成物の発明は、塩害を受けたコンクリートの欠損面積0.1m 2 以上または修復厚さ25mm以上の大断面修復用のモルタル組成物であって、
セメント100重量部に対してハイドロカルマイト1〜9重量部を添加した補修材料100重量部に対して、アルカリイオン吸着剤1〜10重量部、セメント系膨張材0.5〜100重量部、樹脂を固形分換算で0.1〜50重量部、有機繊維又は無機繊維のいずれか0.05〜5重量部、細骨材20〜500重量部及び水がそれぞれ混合されており、この物性が7日圧縮強度43N/mm 2 以上、14日後の付着強度4.5 N/mm 2 以上、過飽和食塩水に浸漬3ヶ月経過後における塩化物イオン浸透深さが7mm以下であって、ここで、セメント１００重量部に対して塩化物イオン吸着剤を１〜９重量部添加したことにより、流動性を低下させることなく、経済的かつ施工性の優れた塩害対策用補修材料が得られる。即ち少ない塩化物イオン吸着剤の添加によって塩化物イオンの浸透抑制効果を発揮し、その上塩化物イオン吸着剤の添加率が少ないため流動性の低下がなく、施工性の優れた塩害対策用補修材料が得られる。また当該補修材料は、塩化物イオン吸着剤の添加量が少量であるものの、大断面の補修に使用されることから、塩化物イオン吸着剤の吸着効果と鉄筋までのかぶり厚さの相乗効果によって高い防錆効果を得ることができる。また、塩化物イオン吸着剤を適量添加することによる副次的な効果として、長さ変化率の低下、吹付け施工性の改善という効果を奏するものである。セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、アルカリイオン吸着剤を１〜１０重量部添加したことにより、コンクリート構造物の劣化の原因となり塩害をも増長させる原因とされているアルカリ骨材反応を抑制するばかりでなく、アルカリイオン吸着剤のもつセメントとの反応性によって緻密な効果組織が形成され塩化物イオンの浸透性も抑制するという相乗効果を奏するものである。
【００３３】
前記第１項に記載の塩害対策用補修材料に含まれるアルカリイオン吸着剤がゼオライト鉱物であることにより、コンクリート構造物の劣化の原因となり塩害をも増長させる原因とされているアルカリ骨材反応を抑制するばかりでなく、ゼオライトのもつセメントとの反応性によってより緻密な硬化体組織が形成され塩化物イオンの浸透性も抑制するという相乗効果を奏するものである。またセメントとしては、通常の普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低発熱セメント、中庸熱セメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、耐硫酸塩セメント、白色セメントなど常温下において数時間で硬化するセメントからなり、それぞれに適した用途に使用される。これに対して、超速硬セメントは、アルミナセメント、ジェットセメント、カルシウムアルミネート−石膏系速硬材、コーカエース（三菱マテリアル株式会社製）、コスミック（電気化学工業株式会社製）等であり、注水後１０分〜２時間で実用強度を得ることが要求されるような場合、例えば緊急工事や寒冷時の施工で初期凍結の恐れがあるような工事の場合に使用される。これらいずれのセメントを結着材として使用した場合においても、本願第１項に示した効果を奏するものである。本願第１項の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、セメント系膨張材を０．５〜１００重量部添加したことにより、塩化物イオン吸着剤による塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に硬化後の乾燥収縮率を低減し、乾燥収縮によるひび割れを抑制するという優れた効果を奏するものである。この際使用されるセメント系膨張材としては、アウイン鉱物、酸化カルシウム系化合物が挙げられる。更に前記第１項に記載の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、細骨材を２０〜５００重量部添加し、モルタル配合とすることにより、塩化物イオン浸透性が極めて小さい細骨材と塩化物イオンの吸着効果を有するペースト部分との相乗効果によって更に高い塩化物イオン浸透に対する抵抗性を示すという優れた効果を奏するものである。
【００３４】
前記の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、樹脂（再乳化粉末樹脂、ＳＢＲ樹脂、酢酸ビニル系樹脂など）を固形分換算で０．１〜５０重量部添加したことにより、ハイドロカルマイトによる塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に躯体コンクリートや鉄筋との付着性を高めるという優れた効果を奏するものである。前記の塩害対策用補修材料において、セメント１００重量部に対してハイドロカルマイト１〜９重量部を添加した補修材料１００重量部に対して、有機繊維（ビニロン繊維、カーボン繊維、再生レーヨン、ポリプロピレン繊維など）又は無機繊維（鋼繊維、ワラストナイト、セピオライトなど）のいずれかを０．０５〜５重量部添加したことにより、ハイドロカルマイトによる塩化物イオン浸透抑制効果及び施工性を損なうことなく、更に乾燥収縮などによる収縮ひび割れの発生を防止するという優れた効果を奏するものである。 第２項に記載される如き本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けて塩化物イオン量が所定値以上であるコンクリートを鉄筋部分が露出するまではつり、鉄筋の錆を除去し、ついで鉄筋に防錆ペーストを塗り、その後前記はつり欠損部分に、前記前記第１項に記載の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填することを特徴とする。即ち、塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物のコンクリート部分において、塩害により酸化された鉄筋の酸化物が滲み出ている部分又は膨らんで盛り上がっている部分等のコンクリートをはつり又はけずり取り鉄筋の周囲が露出したところで、この鉄筋表面に防錆ペーストを塗布し、更にこの上に本発明の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって充填して補修する。第３項に記載される如き本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、塩害を受けたコンクリートの補修方法であって、コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、鉄筋コンクリート構造物の表面に、前記第１項に記載の塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することを特徴する。具体的には、この補修方法は、鉄筋コンクリート構造物の表面をサンドブラストにより目荒らしを行い、ついで鉄筋コンクリート構造物の表面に、塩害対策大断面補修用モルタル組成物を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することからなる。この際、防錆ペーストを鉄筋コンクリート構造物の表面に塗布してから、この塩害対策大断面補修用モルタル組成物を被覆してもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる断面修復工法を示す断面図である。
【符号の説明】
１ コンクリート構造物
２ 欠損部
３ 鉄筋
４ 空気抜き孔
５ モルタル注入口
６ 型枠[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a repair material for salt damage countermeasures.(Hereinafter, the repair material for salt damage countermeasures is used in the meaning of the repair mortar composition for salt damage countermeasures throughout this specification, but this repair mortar composition for salt damage countermeasures is an essential requirement to be used for large sections. Therefore, it is also called a repair material for salt damage countermeasures as long as there is no problem.)In particular, the present invention relates to a salt damage countermeasure repair material and a repair method for a reinforced concrete structure that can easily and efficiently repair a salt-damaged concrete portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, reinforced concrete structures on or near the coast have been damaged by sea salt particles, sea sand etc. have been used as fine aggregates, and salt has infiltrated into reinforced concrete structures that are in contact with seawater. Reinforcing bar corrosion has occurred, and the deterioration of these structures has become a major problem. As a method for repairing such a structure, there is a method using a reinforcing bar corrosion inhibitor mainly composed of cement and a chloride ion adsorbent or a rust mortar coated on the reinforcing bar corrosion inhibitor. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-86997, concrete portions deteriorated due to corrosion of reinforcing bars due to salt damage are suspended until the reinforcing bar portions appear, and the surface of the appearing reinforcing bars after removing rust is portland cement and chloride. A salt damage repair method is disclosed in which a rust preventive paste mainly composed of an ion adsorbent is applied, and then portland cement and a rust mortar mainly composed of a chloride ion adsorbent are applied and repaired. ing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-217942 discloses an existing concrete structure in which a rust preventive paste and / or mortar is applied around a reinforcing steel bar that has been corroded by salt damage, and is repaired and finished with dense and highly durable mortar or concrete. A method for repairing corrosion of reinforcing steel bars due to salt damage of objects is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the salt damage repair method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-86997 as described above uses rust mortar mainly composed of Portland cement and chloride ion adsorbent as the repair material. It has been shown that the ratio of the chloride ion adsorbent to the cement of the repair mortar is preferably in the range of 10 to 70 parts by weight, particularly 15 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. However, such a material is used for repairing large cross sections (defect area 0.1 m2As described above, when applied to a repair thickness of 25 mm or more, there is a problem that adding such an amount of chloride ion adsorbent is expensive in terms of cost and is not economically preferable.
[0004]
Therefore, the present inventors have made various studies on such problems, and even when the amount of the chloride ion adsorbent is decreased, the cover of the reinforcing bars can be taken large even when used for large cross-section repair. The present inventors have found a repair material for salt damage countermeasures and a repair method thereof that have no problem in countermeasures against salt damage and are excellent in construction efficiency, and the present invention has been made based on this finding. Therefore, the first problem to be solved by the present invention is to provide a salt damage countermeasure repair material that exhibits a sufficient salt damage countermeasure effect even if a small amount of chloride ion adsorbent is used, and has excellent workability. There is. In addition, the second problem to be solved by the present invention is to repair a reinforced concrete structure that uses a small amount of chloride ion adsorbent and does not reduce the effect of suppressing the penetration of chloride ions, and that is economical and has high construction efficiency. It is to provide a method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problems of the present invention are achieved by the following inventions.
[0006]
(1)0.1m defect area of concrete damaged by salt 2 Or a mortar composition for repairing a large cross section having a repair thickness of 25 mm or more,
For 100 parts by weight of cementHydrocalumiteFor 100 parts by weight of repair material with 1 to 9 parts by weight added,
1 to 10 parts by weight of an alkali ion adsorbent, 0.5 to 100 parts by weight of a cement-based expansion material, 0.1 to 50 parts by weight of resin in terms of solid content, 0.05 to 5 parts by weight of organic fiber or inorganic fiber, and fine aggregate 20 ~ 500 parts by weight and water are mixed,
This property is 7 days compression strength 43N / mm2more than,Bond strength after 14 days 4.5 N / mm 2 more than,It is characterized by a chloride ion penetration depth of 7 mm or less after 3 months of immersion in supersaturated salineMortar composition for salt damage countermeasure large cross section repair.
(2) Salt-damaged concreteDefect area 0.1m 2 Repair of large sections with a thickness of 25 mm or moreIt is a method, and suspends the concrete damaged by salt until the rebar part is exposed, and then applies a cement rust-preventive paste to the rebar, and then the above-mentioned hanger defect part,
Claim 1Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repair
Of reinforced concrete structures filled by either spraying or pouring or bothrepairMethod.
(3) Salt-damaged concreteDefect area 0.1m 2 Repair of large sections with a thickness of 25 mm or moreIt is a method, the surface of the concrete structure is roughened by sandblasting, and the surface of the reinforced concrete structure is
Claim 1Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repair
Of reinforced concrete structures characterized by being coated by either spraying or pouring or bothrepairMethod.
[0007]
Mortar composition for repairing large cross section of salt damage according to the present inventionIs0.1m defect area of concrete damaged by salt 2 A mortar composition for repairing large sections with a repair thickness of 25 mm or more, and repairing large sections
1 to 10 parts by weight of an alkali ion adsorbent, 0.5 to 100 parts by weight of a cement-based expansion material, and solid resin for 100 parts by weight of a repair material obtained by adding 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite to 100 parts by weight of cement 0.1 to 50 parts by weight in terms of minutes, 0.05 to 5 parts by weight of either organic fiber or inorganic fiber, 20 to 500 parts by weight of fine aggregate and water are mixed, and this physical property is 7 days compressive strength 43 N / mm 2 Above, adhesion strength after 14 days 4.5 N / mm 2 Above, the chloride ion penetration depth after 3 months immersion in supersaturated saline is 7 mm or less, whereFor 100 parts by weight of cementHydrocalumiteBy adding 1 to 9 parts by weight, economical and excellent workability without reducing fluidityMortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairIs obtained.In other words, the addition of a small amount of hydrocalumite has the effect of suppressing the penetration of chloride ions, and the addition rate of chloride ion adsorbent is small, so there is no decrease in fluidity, and it is excellent in workability for salt damage countermeasures for large cross-section repair. A mortar composition is obtained.AlsoRepair mortar compositionAlthough a small amount of chloride ion adsorbent is added, it is used for repairing large sections, so it has a high antirust effect due to the synergistic effect of the adsorption effect of chloride ion adsorbent and the cover thickness to the reinforcing bar Can be obtained. Moreover, as a secondary effect by adding an appropriate amount of chloride ion adsorbent, there are the effects of a decrease in the rate of change in length and an improvement in spraying workability.
[0008]
For 100 parts by weight of the repair material in which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,The addition of 1 to 10 parts by weight of the alkali ion adsorbent not only suppresses the alkali aggregate reaction that causes deterioration of the concrete structure but also increases the salt damage, but also possesses the alkali ion adsorbent. A dense effect structure is formed by the reactivity with the cement, and the synergistic effect of suppressing the permeability of chloride ions is achieved.
[0009]
SaidSince the alkali ion adsorbent contained in the repair material for countermeasures against salt damage is a zeolite mineral, it not only suppresses the alkali aggregate reaction, which is a cause of deterioration of concrete structures and also increases salt damage, but also zeolite. A synergistic effect is achieved in that a denser effect structure is formed by the reactivity with cement and the permeability of chloride ions is also suppressed.As cement,It consists of ordinary ordinary Portland cement, early strength Portland cement, low heat cement, medium heat cement, blast furnace cement, silica cement, fly ash cement, sulfate resistant cement, white cement, etc. Used for applications suitable for On the other handSuperFast-hardening cements include alumina cement, jet cement, calcium aluminate-gypsum quick-hardening material, Coca Ace (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Cosmic (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), and 10 minutes to 2 hours after water injection. For example, it is used in cases where there is a risk of initial freezing in emergency construction or cold construction. Even when any of these cements is used as the binder,In termsThe effect shown is achieved.Of this applicationRepair materials for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 0.5 to 100 parts by weight of cement-based expansion material,HydrocalumiteWithout impairing the chloride ion permeation suppressing effect and workability of the resin, the drying shrinkage rate after curing is further reduced, and the excellent effect of suppressing cracking due to drying shrinkage is exhibited. Examples of the cement-based expansion material used at this time include Auin minerals and calcium oxide-based compounds.
[0010]
SaidRepair materials for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 20 to 500 parts by weight of fine aggregate and blending with mortar, chloride is further increased by the synergistic effect of the fine aggregate with extremely low chloride ion permeability and the paste part having the effect of adsorbing chloride ions. It has an excellent effect of exhibiting resistance to ion permeation.SaidRepair materials for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 0.1 to 50 parts by weight of resin (re-emulsified powder resin, SBR resin, vinyl acetate resin, etc.) in terms of solid content,HydrocalumiteWithout impairing the chloride ion permeation suppression effect and workability of the steel, it has an excellent effect of further improving the adhesion to the concrete and the reinforcing bar. Repair material for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 0.05 to 5 parts by weight of either organic fiber (vinylon fiber, carbon fiber, recycled rayon, polypropylene fiber, etc.) or inorganic fiber (steel fiber, wollastonite, sepiolite, etc.)HydrocalumiteWithout impairing the chloride ion permeation suppressing effect and workability due to, there is an excellent effect of preventing the occurrence of shrinkage cracks due to drying shrinkage and the like.
[0011]
Invention of the present applicationHow to repair reinforced concrete structures inA method for repairing salt-damaged concrete,Suspend the damaged concrete until the rebar part is exposed, then apply a rust-proof paste to the rebar, and then apply the anti-rust paste to the suspended defect part.Mortar composition for repairing large cross section of salt damage according to the present inventionIs filled by either spraying or pouring or both. Less repair materials used in the repair method of the present inventionHydrocalumiteIt is possible to repair a reinforced concrete structure having a high construction efficiency without lowering the fluidity by the addition of.Another invention of the present applicationHow to repair reinforced concrete structures inA method for repairing salt-damaged concrete,Surface of concrete structureStorm the eyes by sandblasting,On the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for large cross-section repair of salt damage countermeasure according to the present inventionBy coating by either spraying or pouring or both. This makes it possible to carry out repairs that are even better at combating salt damage.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. The chloride ion adsorbent is a calcium-aluminum composite hydroxide having a layered structure, and nitrite ions (NO2 -). Excess chloride ion (Cl-) And nitrite ions are released by ion exchange. Thereby, the outstanding rust prevention effect is acquired. The repair material for salt damage countermeasure according to the present invention is characterized in that 1 to 9 parts by weight of a chloride ion adsorbent is added to 100 parts by weight of cement, and the cement is Portland cement, mixed cement, super fast hardening Although cement etc. are used, it is not limited to this, The cement currently used for repair structure or the cement suitable for the repair construction method can be selected suitably, and can be used. Among cements, those that harden at room temperature for several hours and are preferred as binders for ordinary salt damage repair materials such as ordinary Portland cement, early strength Portland cement, low heat generation cement, blast furnace cement, intermediate Examples thereof include thermal cement, silica cement, fly ash cement, sulfate-resistant cement, and white cement. In addition, examples of super fast cement include jet cement, coca ace, cosmic, alumina cement-anhydrous gypsum type fast hardener, etc., when practical strength is required in 10 minutes to 2 hours after water injection. For example, it is used in the case of emergency construction or construction that may cause initial frost damage during construction in cold weather. The chloride ion adsorbent used in the present invention is preferably a calcium / aluminum composite oxide or a calcium / aluminum composite hydroxide containing nitrite ions between layers, which may be consumed by reacting with cement. Since it is not, it is especially preferable. Specifically, the general formula 3CaO · Al2OThree・ CaX2 / m・ NH2It is a hydrocalumite represented by O (wherein X is a monovalent or divalent anion, m represents the valence of the anion, and n ≦ 20). More preferred is a calcium / aluminum composite hydroxide containing nitrite ions between layers. Specifically, there is “Solkat” (trade name, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.). In the present invention, the amount of the chloride ion adsorbent added to the cement is preferably 1 to 9 parts by weight. In the present invention, if the amount added to the cement is less than 1 part by weight, the amount for the salt damage countermeasure is too small to obtain a sufficient effect. In addition, when the amount added to the cement exceeds 9 parts by weight, a repairing material containing a small amount of chloride ion adsorbent can provide a high salt damage countermeasure effect even when repairing a large area and a thick section. This is contrary to the spirit of the present invention.
[0013]
Further, in the present invention, since the chloride ion adsorbent is a calcium / aluminum composite hydroxide, it does not react with cement, so that a stable salt damage countermeasure can be taken. Further, in the present invention, 1 to 10 parts by weight of an alkali ion adsorbent is added to the salt damage countermeasure repair material. As the alkali ion adsorbent, A-type zeolite, ZSM-type zeolite, calcium-type zeolite, “ Alcut ”(synthetic zeolite, trade name, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.). The average particle size of these zeolites is preferably 0.5 to 4.5 μm. If the addition amount of the alkali ion adsorbent used in the present invention is less than 1 part by weight, the alkali aggregate reaction cannot be suppressed. In the present invention, by adding an appropriate amount of an alkali ion adsorbent, workability is improved, and a secondary excellent effect that a dense cured body can be formed can also be expected. In this invention, it is also preferable at the point that workability becomes favorable by adding an alkali ion adsorbent.
[0014]
BookThe method for repairing a reinforced concrete structure of the invention is to suspend the concrete where the amount of chloride ions is more than a predetermined value due to salt damage until the rebar part is exposed, remove the rust of the rebar, and then apply a rust preventive paste to the rebar, After that, in the suspended defect part,Mortar composition for repairing large cross section of salt damage according to the present inventionIs filled by either spraying or pouring or both. In other words, in the concrete part of a reinforced concrete structure that has been damaged by salt, the surrounding area of the reinforcing bar is exposed by scraping or scraping the concrete, such as a part where the oxide of the reinforcing bar oxidized by salt damage oozes or bulges and rises. By the way, a rust preventive paste is applied to the surface of the reinforcing bar, and further on this,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairAre repaired by filling them by either spraying or pouring or both. The rust preventive paste used here is not particularly limited, and cement andHydrocalumiteA rust-proof paste mainly composed ofHydrocalumiteFor this, a calcium / aluminum composite hydroxide is suitable. When manufacturing this rust-proof paste,HydrocalumiteConsidering the rust preventive effect and workability, the amount is preferably 10 to 70 parts by weight, preferably 15 to 60 parts by weight, and more preferably 15 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement.
[0015]
More booksThe repair method of the reinforced concrete structure of the invention isA method for repairing salt-damaged concrete,Surface of concrete structureStorm the eyes by sandblasting,On the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for large cross-section repair of salt damage countermeasure according to the present inventionBy spraying or pouring or by bothIt is characterized by. Specifically, this repair method is applied to the surface of a reinforced concrete structure.Storm the eyes by sandblasting,On the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairCoating by either spraying or pouring or both. At this time, after applying the rust preventive paste to the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairObviously, it may be coated.
[0016]
The repair material for countermeasures against salt damage according to the present invention can contain cement-based expansion material to suppress shrinkage after construction. As the cement-based expansion material, Auin minerals and calcium oxide-based compounds are preferable from the viewpoint of dimensional stability. Specifically, “Denka CSA” (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), “Onoda Expan” (trade name, manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.) and the like are commercially available. As fine aggregates, dry sand, limestone crushed sand and the like, which are generally commercially available, mountain sand, river sand, and the like are used. As the resin, a synthetic resin such as a re-emulsifying powder resin, an SBR resin, or a vinyl acetate resin commercially available as an admixture for polymer cement mortar can be used. Furthermore, vinylon fiber etc. are used as an organic fiber, and carbon fiber etc. can be added as an inorganic fiber, and the crack by dry shrinkage can be prevented. In addition, in the present invention, as an admixture, generally used as an admixture for mortar, for example, blast furnace slag fine powder, fly ash, crystalline siliceous powder, silica fume and the like are used as appropriate. Can do. Further, as the admixture, those generally used as concrete admixtures, such as high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, AE water reducing agents, fluidizing agents, separation reducing agents, thickening agents, shrinkage reducing agents, etc. However, it can be used as appropriate depending on the intended use. Furthermore, in order to prevent early deterioration such as salt damage and alkali aggregate reaction, a surface treatment material may be coated on the concrete surface in order to prevent rainwater containing salt from entering from the concrete surface. This surface treatment material has a function of blocking water from the surface and discharging internal water as water vapor, so-called silane-based impregnated material excellent in water vapor permeability, polymer cement-based surface treatment coating material, silicone resin system A surface covering material can be used. Thereby, deterioration of the concrete surface can be suppressed. In addition, other additives used for the salt damage countermeasure repair material can be used as necessary.
[0017]
As a method for repairing a structure using the salt damage countermeasure repair material of the present invention, a cross-sectional repair method and a surface coating method are preferably applicable. More specifically, the cross-section restoration method is intended for restoration when the concrete structure loses its original cross-section due to deterioration, neutralization, and restoration of the cross-section when covering concrete containing deterioration factors such as chloride ions is removed. This is a repair method. Usually, it is carried out in two steps, such as undercoating such as reinforcing steel rust prevention and alkali recovery treatment, and filling a defect portion with a cross-sectional repair material. A plastering method using mortar is used for filling a defect area with a small area, but a pre-backed method or a mortar filling method is used for a large area. The surface coating method is a method for improving durability by providing a new protective layer on the surface of an existing concrete structure and suppressing penetration of reinforcing bar corrosion factors into the concrete. Typical surface coating methods include a plastering method using cement mortar and a spraying method.
[0018]
【Example】
Examples of the present invention will be described below in more detail, but the present invention is not limited to these examples.
[0019]
Examples of the present inventionOr reference exampleThe materials used for are shown below. Ordinary Portland cement (Mitsubishi Materials Co., Ltd.), Chloride ion adsorbent “Solkat” (manufactured by Nippon Chemical Industry), Alkaline ion adsorbent “Arcut” (manufactured by Nippon Chemical Industry), Cement-based expansion material “CSA # 20” ( Manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), dried cinnabar (manufactured by Nichetsu), re-emulsified powder resin “A-1000” (manufactured by Clariant Polymer), shrinkage reducing agent “Tetragard PW” (manufactured by Taiheiyo Cement), vinylon fiber “vinylon” AB, fiber length 12mm "(Made by Unitika)
[0020]
[Reference example1] A mortar was kneaded and manufactured according to the formulation shown in Table 1, and the flow value (JIS R5201) was measured. The flow value at which the workability is good is 160 to 200 mm. Subsequently, a specimen having a size of 5Φ × 10 cm was molded, and the compressive strength (material age 7 days, 28 days, JISA 1108) was measured. Further, after molding a specimen having a size of 5Φ × 10 cm, the molded body was cured in water at 20 ° C. for 14 days, and then stored in a dry state (20 ° C., 60% RH) for 14 days. Further, it was then immersed in supersaturated saline (temperature 20 ° C.). When the immersion period was 1 month and 3 months, the specimen was split, and a 0.1N silver nitrate 1% solution and a fluorescein sodium 1% solution were sprayed onto the split surface, and the depth of the white portion was defined as the chloride ion intrusion portion. Was measured, and the average value of 8 measurement points was defined as the chloride ion penetration depth. The experimental results obtained are shown in Table 2. As is clear from the experimental results, 1 part by weight or more of chloride ion adsorbent is added to 100 parts by weight of cement.thingIt can be seen that the entry of chloride ions can be suppressed.
[0021]
[Table 1]
[Table 2]
〔Example1It was prepared as shown in Table 3, and kneaded and manufactured so that the flow value (JISR5201) was in the range of 120 to 150 mm. A specimen having a size of 5Φ × 10 cm was molded with this mortar, and the compressive strength (material age 7 days, 28 days, JISA 1108) was measured. Further, after molding a specimen having a size of 5Φ × 10 cm, the molded body was cured in water at 20 ° C. for 14 days, and then stored in a dry state (20 ° C., 60% RH) for 14 days. Further, it was then immersed in supersaturated saline (temperature 20 ° C.). When the immersion period is 1 month and 3 months, the specimen is split, and a 1% silver nitrate solution and a 1% sodium fluorescein solution are sprayed on the split cross section, and the depth of the white part is measured as the chloride ion intrusion part. The average value of 8 measurement points was defined as the chloride ion penetration depth. Moreover, the mortar was sprayed on the concrete flat plate (30 * 30 * 5 cm), and the quality of sprayability was judged visually. Subsequently, after 14 days of wet air curing, the adhesion strength between the concrete flat plate and the mortar was measured by a Kenken-type adhesion tester. The experimental results obtained are shown in Table 4. As is clear from the experimental results, 1 part by weight or more of chloride ion adsorbent is added to 100 parts by weight of cement.ByIt turns out that the penetration | invasion of a chloride ion can be suppressed. It can also be seen that the improvement in sprayability and adhesion strength are remarkable due to the mixing of fibers and polymers.
[0024]
[Table 3]
[Table 4]
[Reference example 2A mortar was kneaded and manufactured with the formulation shown in Table 5, a specimen having a size of 5Φ × 10 cm was molded, and the compressive strength (material age 7 days, 28 days, JISA 1108) was measured. Further, after molding a specimen having a size of 5Φ × 10 cm, the rate of change in length of the molded body at 4 weeks and 13 weeks was measured. The experimental results obtained are shown in Table 6. As is clear from the experimental results, 1 part by weight or more of chloride ion adsorbent is added to 100 parts by weight of cement.thingIt can be seen that the rate of change in length can be reduced without reducing the compressive strength.
[0027]
[Table 5]
[Table 6]
[Reference example 3] (Cross section repair method 1) Composition shown in Table 110(100 parts by weight of cement, 200 parts by weight of dry cinnabar, 80 parts by weight of cement-based expansion material, 3.0 parts by weight of chloride ion adsorbent, 3.0 parts by weight of alkali metal ion adsorbent, 58 parts by weight of water) It was produced by kneading mortar. Using this mortar, a cross-section repair method was performed. First, as shown in FIG. 1, the deteriorated
[0030]
〔Example2] (Cross section repair method 2) Formulation 6 shown in Table 3 (100 parts by weight of cement, 200 parts by weight of dry cinnabar, 60 parts by weight of cement-based expansion material, 3.0 parts by weight of chloride ion adsorbent, alkali metal ion adsorbent 3) Mortar was kneaded and prepared with a composition of 0.0 part by weight, re-emulsified powder resin 15 parts by weight, vinylon fiber 0.3 parts by weight, water 58 parts by weight). The mortar was used for repair by the mortar spraying method. First, the deteriorated part of the concrete structure was suspended up to the reinforcing bar part and thoroughly washed. The removed depth (defect portion) was about 20 cm. Thereafter, a rust preventive paste was applied to the reinforcing bar to a thickness of 3 mm, and the mortar was repaired by spraying the defective portion with high-pressure air.
[0031]
〔Example3] (Surface coating method) Formulation 6 shown in Table 3 (100 parts by weight of cement, 200 parts by weight of dried cinnabar, 60 parts by weight of cement-based expansion material, 3.0 parts by weight of chloride ion adsorbent, alkali
[0032]
【The invention's effect】
This applicationOf the first termInvention of mortar composition for large cross-section repair to prevent salt damageIs0.1m defect area of concrete damaged by salt 2 Or a mortar composition for repairing a large cross section having a repair thickness of 25 mm or more,
1 to 10 parts by weight of an alkali ion adsorbent, 0.5 to 100 parts by weight of a cement-based expansion material, and solid resin for 100 parts by weight of a repair material obtained by adding 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite to 100 parts by weight of cement 0.1 to 50 parts by weight in terms of minutes, 0.05 to 5 parts by weight of either organic fiber or inorganic fiber, 20 to 500 parts by weight of fine aggregate and water are mixed, and this physical property is 7 days compressive strength 43 N / mm 2 Above, adhesion strength after 14 days 4.5 N / mm 2 Above, the chloride ion penetration depth after 3 months immersion in supersaturated saline is 7 mm or less, whereBy adding 1 to 9 parts by weight of chloride ion adsorbent to 100 parts by weight of cement,Without reducing fluidityAn economical and excellent workability repair material for salt damage can be obtained.In other words, the addition of a small amount of chloride ion adsorbent exerts the effect of suppressing the penetration of chloride ions, and the addition rate of the chloride ion adsorbent is small, so there is no decrease in fluidity and repair for salt damage countermeasures with excellent workability. A material is obtained.In addition, although the repair material is used for repair of large sections, although the amount of chloride ion adsorbent added is small, it has a synergistic effect of the adsorption effect of the chloride ion adsorbent and the cover thickness up to the reinforcing bar. A high antirust effect can be obtained. Moreover, as a secondary effect by adding an appropriate amount of chloride ion adsorbent, there are the effects of a decrease in the rate of change in length and an improvement in spraying workability.For 100 parts by weight of the repair material in which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,The addition of 1 to 10 parts by weight of the alkali ion adsorbent not only suppresses the alkali aggregate reaction that causes deterioration of the concrete structure but also increases the salt damage, but also possesses the alkali ion adsorbent. A dense effect structure is formed by the reactivity with the cement, and the synergistic effect of suppressing the permeability of chloride ions is achieved.
[0033]
SaidThe alkali ion adsorbent contained in the repair material for salt damage countermeasures described in Item 1 is a zeolite mineral, which suppresses the alkali aggregate reaction, which is a cause of deterioration of concrete structures and increases salt damage. In addition to this, a synergistic effect is achieved in that a denser hardened body structure is formed by the reactivity of the zeolite with the cement and the permeability of chloride ions is also suppressed.As cement,It consists of ordinary ordinary Portland cement, early strength Portland cement, low heat cement, medium heat cement, blast furnace cement, silica cement, fly ash cement, sulfate resistant cement, white cement, etc. Used for applications suitable for On the other hand, super fast cement is alumina cement, jet cement, calcium aluminate-gypsum quick hard material, Coca Ace (Mitsubishi Materials Co., Ltd.), Cosmic (Electric Chemical Co., Ltd.), etc. When it is required to obtain a practical strength in 10 minutes to 2 hours, for example, in the case of an emergency work or a work that may cause initial freezing in a cold work. Even when any of these cements is used as the binder,In termsThe effect shown is achieved. Repair material for salt damage countermeasures of item 1 of this applicationIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,Addition of 0.5 to 100 parts by weight of cement-based expansive material further reduces the drying shrinkage rate after curing without impairing the chloride ion permeation suppression effect and workability of the chloride ion adsorbent. It has an excellent effect of suppressing cracks caused by the above. Examples of the cement-based expansion material used at this time include Auin minerals and calcium oxide-based compounds. MoreSaidRepair material for countermeasures against salt damage as described in item 1In 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 20 to 500 parts by weight of fine aggregate and blending with mortar, chloride is further increased by the synergistic effect of the fine aggregate with extremely low chloride ion permeability and the paste part having the effect of adsorbing chloride ions. It has an excellent effect of exhibiting resistance to ion permeation.
[0034]
SaidRepair materials for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 0.1 to 50 parts by weight of resin (re-emulsified powder resin, SBR resin, vinyl acetate resin, etc.) in terms of solid content,HydrocalumiteWithout impairing the chloride ion permeation suppression effect and workability of the steel, it has an excellent effect of further improving the adhesion to the concrete and the reinforcing bar. Repair material for salt damage countermeasuresIn 100 parts by weight of the repair material to which 1 to 9 parts by weight of hydrocalumite is added to 100 parts by weight of cement,By adding 0.05 to 5 parts by weight of either organic fiber (vinylon fiber, carbon fiber, recycled rayon, polypropylene fiber, etc.) or inorganic fiber (steel fiber, wollastonite, sepiolite, etc.)HydrocalumiteWithout impairing the chloride ion permeation suppressing effect and workability due to, there is an excellent effect of preventing the occurrence of shrinkage cracks due to drying shrinkage and the like.Item 2The method of repairing a reinforced concrete structure of the present invention as described in the above is to remove the rust of the reinforcing bar until the reinforcing bar part is exposed to the concrete where the chloride ion amount is not less than a predetermined value due to salt damage, and then to the reinforcing bar. Applying a rust preventive paste, and then, on the hanging defect portion, the firstIn termsDescribedMortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairIs filled by either spraying or pouring or both. In other words, in the concrete part of a reinforced concrete structure that has been damaged by salt, the surrounding area of the reinforcing bar is exposed by scraping or scraping the concrete, such as a part where the oxide of the reinforcing bar oxidized by salt damage oozes or bulges and rises. By the way, a rust preventive paste is applied to the surface of the reinforcing bar, and further on this,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairAre repaired by filling them by either spraying or pouring or both.Item 3The method for repairing a reinforced concrete structure of the present invention as described inA method for repairing salt-damaged concrete,Surface of concrete structureStorm the eyes by sandblasting,On the surface of the reinforced concrete structure,The mortar composition for salt damage countermeasure large cross-section repair according to the above item 1By spraying or pouring or by bothIt is characterized by. Specifically, this repair method is applied to the surface of a reinforced concrete structure.Storm the eyes by sandblasting,On the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairCoating by either spraying or pouring or both. At this time, after applying the rust preventive paste to the surface of the reinforced concrete structure,Mortar composition for salt damage countermeasure large cross section repairObviously, it may be coated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional repair method used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Concrete structure
2 missing part
3 Rebar
4 Air vent hole
5 Mortar inlet
6 Formwork
Claims (3)
セメント100重量部に対してハイドロカルマイト1〜9重量部を添加した補修材料100重量部に対して、
アルカリイオン吸着剤1〜10重量部、セメント系膨張材0.5〜100重量部、樹脂を固形分換算で0.1〜50重量部、有機繊維又は無機繊維のいずれか0.05〜5重量部、細骨材20〜500重量部及び水がそれぞれ混合されており、
この物性が7日圧縮強度43N/mm2以上、14日後の付着強度4.5 N/mm 2 以上、過飽和食塩水に浸漬3ヶ月経過後における塩化物イオン浸透深さが7mm以下であることを特徴とする塩害対策大断面補修用モルタル組成物。 A mortar composition for repairing a large cross section having a defect area of 0.1 m 2 or more or a repair thickness of 25 mm or more in a salt damaged concrete ,
For 100 parts by weight of repair material with 1-9 parts by weight of hydrocalumite added to 100 parts by weight of cement,
1 to 10 parts by weight of an alkali ion adsorbent, 0.5 to 100 parts by weight of a cement-based expansion material, 0.1 to 50 parts by weight of resin in terms of solid content, 0.05 to 5 parts by weight of organic fiber or inorganic fiber, and fine aggregate 20 ~ 500 parts by weight and water are mixed,
This property is characterized by 7 days compression strength 43N / mm 2 or more, adhesion strength after 14 days 4.5 N / mm 2 or more, chloride ion penetration depth after 7 months immersion in supersaturated saline is 7mm or less Mortar composition for large cross-section repair to prevent salt damage .
請求項１に記載の塩害対策大断面補修用モルタル組成物
を吹き付け法又は流し込み法のいずれか又はこれら両方によって被覆することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の修復方法。It is a restoration method for large cross sections with a damaged area of 0.1 m 2 or more or a restoration thickness of 25 mm or more, and the surface of the concrete structure is roughened by sandblasting on the surface of the reinforced concrete structure.
A method for repairing a reinforced concrete structure, wherein the salt damage countermeasure mortar composition for repairing a large cross section according to claim 1 is coated by either or both of a spraying method and a pouring method.
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