JP5706281B2 - Reinforcing method with suppression of deterioration of concrete structure - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing method with suppression of deterioration of a concrete structure.
近年、既設コンクリート構造体の機能回復および向上を目的とした補修・補強工事が増加する傾向にあり、既設コンクリート表面の老朽化した部分を除去し、その除去した部分に新たにモルタル等を塗布する補強方法が注目されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, there has been a tendency to increase repair and reinforcement work aimed at restoring and improving the function of existing concrete structures. Remove the old part of the existing concrete surface and apply mortar etc. to the removed part. A reinforcing method has attracted attention (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の補強方法では、新たに塗布するモルタルにポリマーを含有したポリマーセメントモルタルを用いることで、既設コンクリート構造体のコンクリート面と、新たに塗布するモルタルとの密着性を高めている。 In the reinforcing method described in Patent Document 1, the adhesion between the concrete surface of the existing concrete structure and the newly applied mortar is improved by using a polymer cement mortar containing a polymer in the newly applied mortar. .
しかしながら、既設コンクリート構造体内に配設された鉄筋が経年劣化していた場合には、この劣化した鉄筋を補修しなければならない。例えば、既設コンクリート構造体内に配設された鉄筋に錆が発生していた場合には、既設コンクリート構造体の補強の他に、鉄筋の補修を行うために以下の工程が必要となる。すなわち、既設コンクリート構造体の一部を除去する工程と、既設コンクリート構造体内に配設された鉄筋表面に発生した錆を除去する工程と、この錆を除去した鉄筋表面に保護膜を形成する工程と、この保護膜を形成した鉄筋をコンクリートにより覆う工程とが必要となる。 However, when the reinforcing bars disposed in the existing concrete structure have deteriorated over time, the deteriorated reinforcing bars must be repaired. For example, in the case where rust is generated in the reinforcing bars disposed in the existing concrete structure, the following steps are required to repair the reinforcing bars in addition to reinforcing the existing concrete structure. That is, a step of removing a part of an existing concrete structure, a step of removing rust generated on the surface of a reinforcing bar disposed in the existing concrete structure, and a step of forming a protective film on the surface of the reinforcing bar from which the rust has been removed And a step of covering the reinforcing bar on which the protective film is formed with concrete.
従って、既設コンクリート構造体内に配設された鉄筋が経年劣化していた場合には、鉄筋補修用の工程が増加することにより、既設コンクリート構造体の補強工事が繁雑となり、補強工事が長期化するとともに、補強工事のための費用が増加するという問題があった。 Therefore, if the reinforcing bars installed in the existing concrete structure have deteriorated over time, the reinforcement work for the existing concrete structure becomes complicated and the reinforcement work is prolonged due to an increase in the repairing process. At the same time, there was a problem that the cost for the reinforcement work increased.
そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、既設コンクリート構造体を補強するとともに、既設コンクリート内に埋設された鉄筋の補修を行うことができるコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been devised to solve the above-described problem, and it is possible to reinforce an existing concrete structure and to deteriorate a concrete structure capable of repairing a reinforcing bar embedded in the existing concrete. It aims at providing the reinforcement method with suppression.
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、内部に鉄筋を備えた既設コンクリート構造体の補強において、既設コンクリート面の劣化部分や異物等の老朽化部分を除去して下地処理する下地処理工程と、前記既設コンクリート面に補強用鉄筋と係合する金具を介して前記補強用鉄筋から離れた位置に取り付けたアンカーを用いて前記補強用鉄筋を固定する補強用鉄筋固定工程と、前記補強用鉄筋および前記既設コンクリート面をそれぞれ覆うようにポリマーセメントモルタルを塗布するポリマーセメントモルタル塗布工程と、前記ポリマーセメントモルタルを塗布したポリマーセメントモルタル面に、該ポリマーセメントモルタル面よりも大きなひび割れ追従性を有する高弾性特殊モルタルを塗工する塗工工程と、を有し、前記アンカーは、回転固定式アンカーであり、該アンカーの軸芯にはねじが螺設され、前記ポリマーセメントモルタルは、亜硝酸塩を含有することを特徴とするコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法とした。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a method of removing a deteriorated part of an existing concrete surface or an aging part such as a foreign object in a reinforcement of an existing concrete structure provided with a reinforcing bar inside. a processing step, the reinforcing rebar fixation step for fixing the reinforcing rebar with an anchor attached to a position away from the reinforcing rebar engaging said reinforcing rebar through brackets to the existing concrete surface, wherein A polymer cement mortar application step for applying a polymer cement mortar so as to cover the reinforcing reinforcing bar and the existing concrete surface, and a crack followability larger than the polymer cement mortar surface on the polymer cement mortar surface to which the polymer cement mortar is applied coating a highly elastic special mortars with has a coating process, wherein the anchor Is a twist and lock anchor, screw the axis of the anchor is screwed, the polymer cement mortar, was reinforced method involving the deterioration suppression of the concrete structure, characterized by containing nitrite .
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法において、前記ポリマーセメントモルタルは短繊維を混入したものであり、前記高弾性特殊モルタルは、前記ポリマーセメントモルタルよりも大きなひび割れ追従性を有することとした。
The invention according to
また、請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法において、前記亜硝酸塩は、亜硝酸ナトリウムであることとした。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、既設コンクリート面に補強用鉄筋を配設するとともに、ポリマーセメントモルタルにより既設コンクリート面を覆うようにしたので既設コンクリートを補強することができる。また、ポリマーセメントモルタルに亜硝酸塩を含有したので、該亜硝酸塩が既設コンクリート内に浸透して既設コンクリート内の鉄筋表面に保護膜を形成するため、既設コンクリート内に配設された鉄筋の腐食を初めとして、諸劣化症状を抑えることができる。また、コスト縮減と長寿命化を図ることも可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the reinforcing steel bars are disposed on the existing concrete surface and the existing concrete surface is covered with the polymer cement mortar, so that the existing concrete can be reinforced. In addition, since polymer cement mortar contains nitrite, the nitrite penetrates into the existing concrete and forms a protective film on the surface of the reinforcing steel in the existing concrete. First, various deterioration symptoms can be suppressed. It is also possible to reduce the cost and extend the life.
また、請求項2に記載の発明によれば、ポリマーセメントモルタルに短繊維を混入するとともに、高弾性特殊モルタルを用いたことにより、施工後のコンクリート面のひび割れを抑制し、外部から塩含雨等の悪影響を抑えることができる。
Further, according to the invention of
また、請求項3に記載の発明によれば、亜硝酸塩として亜硝酸ナトリウムを用いたことで、補強コストを低減することができる。
According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、補強用鉄筋を固定するアンカーとして回転固定式アンカーを用いるため、既設のコンクリート損傷を低減でき、取り外しも容易にできる。 In addition, according to the invention described in claim 4, since the rotation-fixed anchor is used as the anchor for fixing the reinforcing reinforcing bars, the existing concrete damage can be reduced and the removal can be easily performed.
次に、発明を実施するための形態(以下、「実施形態」とする)について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、橋梁の橋桁や梁などの既設コンクリート構造体の床底面に補強用鉄筋を敷設した後に、ポリマーセメントモルタル(Polymer-Cement Mortar:PCM)を吹き付け又はコテ塗で増厚して、既設コンクリート構造体を補強する例について説明する。 Next, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, after reinforcing reinforcing bars are laid on the floor bottom of an existing concrete structure such as a bridge girder or beam, polymer cement mortar (Polymer-Cement Mortar: PCM) is sprayed or thickened by trowel coating. An example of reinforcing an existing concrete structure will be described.
図1は、橋梁床版の既設コンクリート構造体10における鉄筋11の構造を示した図である。
FIG. 1 is a view showing a structure of a reinforcing
図2は、本実施形態の方法により補強した橋梁床版の補強部50を示した概略図であり、当該補強部50には補強用鉄筋30が含まれる。
FIG. 2 is a schematic view showing a reinforcing
次に、図3を参照しながら、本実施形態に係るコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法について詳細に説明する。なお、本実施形態では、橋梁床版下面補強を行う例について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, a reinforcing method with the suppression of deterioration of the concrete structure according to the present embodiment will be described in detail. In addition, this embodiment demonstrates the example which performs bridge floor slab lower surface reinforcement.
まず、ステップS101において下地処理工程を行う。この工程では、図4(a)に示すように、既設コンクリート構造体10の床版面(本発明の「既設コンクリート面」に相当する)10aの補強に先立ち、この床版面10aに対して、サンダーを用いたケレンや高圧水洗浄を行い、既設コンクリート面の劣化部分や異物等の老朽化部分を除去する。この下地処理工程において、ケレンを行うことで既設コンクリート構造体10内の鉄筋の錆が除去され、高圧水洗浄を行うことで補強材の既設コンクリート構造体10の床版面10aへの付着力が高められる。このとき、環境問題等不都合があれば、バキュームブラストとする表面の劣化部、汚れ等を完全に取り除き、型枠段差等の凸部はタガネ等で先行してハツリとる。
First, in step S101, a ground processing step is performed. In this step, as shown in FIG. 4A, prior to reinforcement of the
次に、ステップS102において、1回目のポリマーセメントモルタル吹付(第1の下塗材塗布)工程を行う。この工程では、図4(b)に示すように、下塗材としてポリマーセメントペースト20を、下地処理を行った既設コンクリート構造体10の床版面10aに塗布する。ポリマーセメントペースト20の塗布には、リシンガンや刷毛を用いる。
Next, in step S102, a first polymer cement mortar spraying (first primer coating) step is performed. In this step, as shown in FIG. 4B, a
上述したポリマーセメントペースト20としては、例えば、アクリル系ポリマーディスパージョンにより構成される混和液と、普通ポルトランドセメント、細骨材、各種添加剤により構成されるフレミックスパウダーと、亜硝酸塩(例えば、亜硝酸ナトリウム)とを混ぜ合わせたものが用いられる。なお、混和液には、例えば、CP−A主材が用いられ、フレミックスパウダーには、CP−Aパウダーが用いられる。
As the
その際、混和液(CP−A主材)を6.5kg、フレミックスパウダー(CP−Aパウダー)を19.9kg、および亜硝酸塩を0.1kgの比率で混合してポリマーセメントペースト20とする。なお、この場合、ポリマーセメントペースト20の比重は1800kg/m3となる。また、塗布量は、1.8kg/m2とする。
At that time, 6.5 kg of the mixed liquid (CP-A main material), 19.9 kg of Fremix powder (CP-A powder), and 0.1 kg of nitrite are mixed to obtain a
第1の下塗材塗布工程を行うことにより、下地処理を行った既設コンクリート構造体10の床版面10aと、後述する中塗材となるポリマーセメントモルタル22との付着力を増大させることができる。
By performing the first undercoat material application step, it is possible to increase the adhesive force between the
次に、ステップS103において、補強用鉄筋固定(回転固定式アンカー)工程を行う。この工程では、まず、図4(c)に示すように、既設コンクリート構造体10の床版面10aに補強用鉄筋30を仮固定させる。このとき、補強用鉄筋30はそれぞれ熱溶着され、格子状に組まれた状態となっており、これにより、仮固定させる作業を容易にしている。
Next, in step S103, a reinforcing bar fixing (rotation fixed type anchor) step is performed. In this step, first, as shown in FIG. 4 (c), the reinforcing
次に、図4(d),図5に示すように、仮固定した補強用鉄筋30を、例えば、所定のピッチ300mmで補強用鉄筋30にアンカー31(固定金具)を用いて固定する。固定用のアンカーは既設床版コンクリートの劣化を最小限に抑えるため回転固定式アンカーを用いるものとする。
Next, as shown in FIGS. 4D and 5, the temporarily fixed
補強用鉄筋30のピッチや本数により既設コンクリート構造体10の荷重に対する力(以下、「対荷重力」という)を設定することができる。なお、本実施形態では、補強用鉄筋30の固定には、例えば、16本/m2のアンカー31を用いる。
The force against the load of the existing concrete structure 10 (hereinafter referred to as “loading force”) can be set by the pitch and number of reinforcing bars 30. In the present embodiment, for example, 16 / m 2 anchors 31 are used to fix the reinforcing reinforcing
アンカー31は、図6に示すように、円柱状の軸芯31aと、軸芯31aの一端に柄部31bを介して形成された頭部31cと、軸芯31aの表面に螺設されたねじ部31dと、を備えている。アンカー31の頭部31cは、多角形状に形成されており、アンカー31の取り付けにインパクトドライバ等の器具を用いることができ、アンカー31の取り付けを迅速に行うことができる。また、アンカー31は上述の構成を有することから、既設コンクリート構造体10を再工事する場合には、アンカー31の取り外しが可能となる。
As shown in FIG. 6, the
次に、ステップS104において、2回目のポリマーセメントモルタル吹付(第2の下塗材塗布)工程を行う。この工程では、補強用鉄筋30を固定した後の既設コンクリート構造体10の床版面10aにポリマーセメントペースト(不図示)を塗布する。
Next, in step S104, a second polymer cement mortar spraying (second primer coating) step is performed. In this step, a polymer cement paste (not shown) is applied to the
上述したポリマーセメントペースト(不図示)としては、例えば、アクリル系ポリマーディスパージョンにより構成される混和液と、普通ポルトランドセメント、細骨材、各種添加剤により構成されるフレミックスパウダーと、亜硝酸塩(例えば、亜硝酸ナトリウム)とを混ぜ合わせたものが用いられる。なお、混和液には、例えば、CP−A主材が用いられ、フレミックスパウダーには、CP−Aパウダーが用いられる。 Examples of the polymer cement paste (not shown) include an admixture composed of an acrylic polymer dispersion, Fremix powder composed of ordinary Portland cement, fine aggregate, and various additives, and nitrite ( For example, a mixture of sodium nitrite) is used. In addition, for example, CP-A main material is used for the mixed solution, and CP-A powder is used for the Fremix powder.
その際、混和液(CP−A主材)を6.5kg、フレミックスパウダー(CP−Aパウダー)を19.9kg、および亜硝酸塩を0.1kgの比率で混合してポリマーセメントペースト20とする。なお、この場合、ポリマーセメントペースト20の比重は1800kg/m3となる。また、塗布量は、1.8kg/m2とする。
At that time, 6.5 kg of the mixed liquid (CP-A main material), 19.9 kg of Fremix powder (CP-A powder), and 0.1 kg of nitrite are mixed to obtain a
第2の下塗材塗布工程を行うことにより、補強用鉄筋30を固定した後の既設コンクリート構造体10の床版面10aと中塗材となるポリマーセメントモルタル22(後述する)との付着力増大を目的としCP−A(下塗材)を吹付(塗付)する。
The purpose of increasing the adhesion between the
次に、ステップS105において、ポリマーセメントモルタルコテ塗り(中塗材塗布)工程を行う。この工程では、図4(e)に示すように、中塗材としてポリマーセメントモルタル22を、コテ等の吹付器具を用いて塗布する。この中塗材の塗布は、所定の厚さ(例えば、21mm)に達するまで、数回に分けて増厚する。なお、1層あたりの増厚量は約10mm程度とする。
Next, in step S105, a polymer cement mortar iron coating (intermediate coating material coating) step is performed. In this step, as shown in FIG. 4E,
上述したポリマーセメントモルタル22としては、例えば、アクリル系ポリマーディスパージョンにより構成される混和液と、普通ポルトランドセメント、細骨材、各種添加剤により構成されるフレミックスパウダーと、亜硝酸塩(例えば、亜硝酸ナトリウム)とを混ぜ合わせたものが用いられる。なお、混和液には、例えば、CP−E主材が用いられ、フレミックスパウダーには、CP−Eパウダーが用いられる。
As the
その際、混和液(CP−E主材)を3.1kg、フレミックスパウダー(CP−Eパウダー)を19.9kg、および亜硝酸塩を0.1kgの比率で混合してポリマーセメントモルタル22とする。なお、この場合、ポリマーセメントモルタル22の比重は2060kg/m3となる。また、塗布量は、43.26kg/m2とする。
At that time, 3.1 kg of admixture (CP-E main material), 19.9 kg of Fremix powder (CP-E powder), and 0.1 kg of nitrite are mixed to form
このように、本実施形態では、補強用鉄筋30とポリマーセメントモルタル22とを一体的に形成することにより、既設コンクリート構造体にかかる荷重を補強用鉄筋30とポリマーセメントモルタル22とにより受けることが可能となり、対荷重力を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the reinforcing
次に、ステップS106において、ビニロンメッシュ貼付工程を行う。この工程では、図4(f)に示すように、ひび割れ抑制を目的とし、下塗材としてのポリマーセメントペースト(不図示)の塗布と同時に、ビニロンメッシュ40を貼り付ける。
Next, in step S106, a vinylon mesh attaching step is performed. In this step, as shown in FIG. 4 (f), for the purpose of suppressing cracking, a
上述したポリマーセメントペースト(不図示)としては、例えば、アクリル系ポリマーディスパージョンにより構成される混和液と、普通ポルトランドセメント、細骨材、各種添加剤により構成されるフレミックスパウダーと、亜硝酸塩(例えば、亜硝酸ナトリウム)とを混ぜ合わせたものが用いられる。なお、混和液には、例えば、CP−A主材が用いられ、フレミックスパウダーには、CP−Aパウダーが用いられる。 Examples of the polymer cement paste (not shown) include an admixture composed of an acrylic polymer dispersion, Fremix powder composed of ordinary Portland cement, fine aggregate, and various additives, and nitrite ( For example, a mixture of sodium nitrite) is used. In addition, for example, CP-A main material is used for the mixed solution, and CP-A powder is used for the Fremix powder.
その際、混和液(CP−A主材)を6.5kg、フレミックスパウダー(CP−Aパウダー)を19.9kg、および亜硝酸塩を0.1kgの比率で混合してポリマーセメントモルタル22とする。なお、この場合、ポリマーセメントペーストの比重は1800kg/m3となる。また、塗布量は、1.8kg/m2とする。
At that time, 6.5 kg of admixture (CP-A main material), 19.9 kg of Fremix powder (CP-A powder), and 0.1 kg of nitrite are mixed to form
次に、ステップS107において、高弾性特殊モルタル塗布(上塗材塗布)工程を行う。この工程では、上塗材として、高弾性特殊モルタル24の塗布を行う。この高弾性特殊モルタル24をコテ等の器具を用いることでムラなく均一に塗布している。
Next, in step S107, a highly elastic special mortar coating (coating material coating) step is performed. In this step, high-elastic
上述した高弾性特殊モルタル24としては、例えば、アクリル系ポリマーディスパージョンにより構成される混和液と、普通ポルトランドセメント、細骨材、各種添加剤により構成されるフレミックスパウダーが用いられる。なお、混和液には、例えば、CPコート主材が用いられ、フレミックスパウダーには、CPコートパウダーが用いられる。
As the high-elasticity
その際、混和液(CPコート主材)を18.0kg、フレミックスパウダー(CPコートパウダー)を18.0kgの比率で混合して高弾性特殊モルタル24とする。また、塗布量は、1.7kg/m2とする。
At that time, the mixed liquid (CP coat main material) is mixed at a ratio of 18.0 kg and Fremix powder (CP coat powder) is mixed at a ratio of 18.0 kg to obtain a highly elastic
次に、ステップS108において、水系アクリルウレタン樹脂を塗布する。この工程では、例えば、0.3kg/m2の水系アクリルウレタン樹脂をローラー刷毛等の器具を用いてムラなく均一に塗布している。 Next, in step S108, a water-based acrylic urethane resin is applied. In this step, for example, 0.3 kg / m 2 of an aqueous acrylic urethane resin is uniformly applied using a tool such as a roller brush.
上述のステップにより、既設コンクリート構造体10の補強が行われ、補強部50が完成する。
Through the above-described steps, the existing
(鉄筋腐食のメカニズム)
次に、上述した補強方法により補強された既設コンクリート構造体10内に配設された鉄筋の腐食防止のメカニズムについて説明する。
(Rebar corrosion mechanism)
Next, a mechanism for preventing corrosion of reinforcing bars disposed in the existing
鉄筋の腐食防止のメカニズムを説明するにあたり、まず、鉄筋腐食のメカニズムについて説明する。なお、図7は、錆の発生メカニズムを示した説明図である。 In describing the mechanism of corrosion prevention of reinforcing bars, first, the mechanism of corrosion of reinforcing bars will be described. In addition, FIG. 7 is explanatory drawing which showed the generation | occurrence | production mechanism of rust.
既設コンクリート構造体10は、例えば、pH=12以上という高いアルカリ性となる性質を有している。既設コンクリート構造体10が有する高いアルカリ性の性質により、既設コンクリート構造体10内に配設された既設コンクリートの鉄筋11の表面には不動態被膜が形成される。この不動態皮膜は、既設コンクリートの鉄筋11が酸化して錆を発生させることから保護する保護膜として機能する。
The existing
しかし、既設コンクリート構造体10の性質が中性化し、例えば、pH=10以下となる場合には、既設コンクリートの鉄筋11の表面に形成された不動態皮膜の保護膜としての機能が低下する。その結果、既設コンクリートの鉄筋11の表面が酸化して、既設コンクリートの鉄筋11の表面に錆が発生する。このように、既設コンクリートの鉄筋11は腐食する。
However, when the properties of the existing
また、既設コンクリート構造体10が中性化していない場合であっても、例えば、雨水が既設コンクリート構造体10内に浸透することにより、既設コンクリート構造体10内に塩分が混入した場合には、この混入した塩分の塩化物イオン(Cl-)により、既設コンクリートの鉄筋11の表面に形成された不動態被膜が部分的に破壊され、この不動態被膜が破壊された部分に錆が発生する。このように、既設コンクリートの鉄筋11は腐食する。
Further, even when the existing
(鉄筋の腐食防止のメカニズム)
次に、鉄筋の腐食防止のメカニズムを説明する。以下、亜硝酸イオン(NO2 -)を用い、塩化物イオン(Cl-)により破壊された不動態被膜を再生することで鉄筋の腐食を防止する例について説明する。
(Rebar corrosion prevention mechanism)
Next, a mechanism for preventing corrosion of the reinforcing bars will be described. Hereinafter, an example will be described in which corrosion of reinforcing steel bars is prevented by regenerating a passive film destroyed by chloride ions (Cl − ) using nitrite ions (NO 2 − ).
まず、不動態皮膜が破壊されるメカニズムについて説明する。
不動態被膜は、鉄の酸化物(Fe2O3)を成分として形成されている。そして、不動態皮膜を破壊する塩化物イオン(Cl-)は、式(1)に示すように、既設コンクリートの鉄筋11を構成する鉄と、既設コンクリートの鉄筋11の表面に形成され、鉄の酸化物(Fe2O3)からなる不動態皮膜とを溶解する。
First, the mechanism by which the passive film is destroyed will be described.
The passive film is formed using iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a component. Then, chloride ions (Cl − ) that destroy the passive film are formed on the surface of the reinforcing
[式1]
Fe2++2Cl-→FeCl2
[Formula 1]
Fe 2+ + 2Cl − → FeCl 2
このようにして、塩化物イオン(Cl-)は、不動態皮膜となる鉄の酸化物(Fe2O3)を分解し、既設コンクリートの鉄筋11の表面に形成された不動態皮膜を破壊する。
In this way, chloride ions (Cl − ) decompose iron oxide (Fe 2 O 3 ) that becomes a passive film, and destroy the passive film formed on the surface of the reinforcing
次に、亜硝酸イオン(NO2 -)を用いた不動態皮膜の再生メカニズムについて説明する。
亜硝酸イオン(NO2 -)は、式(2)に示すように、鉄の酸化物(Fe2O3)が分解されることにより生成された鉄イオン(Fe2 +)と反応する。
Next, the regeneration mechanism of the passive film using nitrite ions (NO 2 − ) will be described.
Nitrite ions (NO 2 − ) react with iron ions (Fe 2 + ) generated by the decomposition of iron oxide (Fe 2 O 3 ) as shown in formula (2).
[式2]
Fe2 + + 2OH- + 2NO2 - → Fe2O3 + H2O + 2NO
[Formula 2]
Fe 2 + + 2OH − + 2NO 2 − → Fe 2 O 3 + H 2 O + 2NO
このように、亜硝酸イオン(NO2 -)により不動態皮膜となる鉄の酸化物(Fe2O3)が再生され、不動態被膜も再生される。 In this way, iron oxide (Fe 2 O 3 ) that becomes a passive film is regenerated by nitrite ions (NO 2 − ), and the passive film is also regenerated.
塩化物イオン(Cl-)と亜硝酸イオン(NO2 -)とがともに存在する場合には、塩化物イオン(Cl-)による不動態被膜の破壊と、亜硝酸イオン(NO2 -)による再生とが競合反応する。このとき、亜硝酸イオン(NO2 -)の塩化物イオン(Cl-)に対するモル比を0.6以上とすることで、より緻密な不動態被膜を再生することができ、塩化物イオン(Cl-)による破壊は防止することができる。 Chloride ion (Cl -) and nitrite ion (NO 2 -) and if there are both a chloride ion regeneration by (Cl - -) and the destruction of the passive film by the nitrite ion (NO 2) And competitive reaction. At this time, by setting the molar ratio of nitrite ions (NO 2 − ) to chloride ions (Cl − ) to be 0.6 or more, a more dense passive film can be regenerated, and chloride ions (Cl -) destruction by can be prevented.
また、このモル比は有錆鉄筋の場合やコンクリートが中性化している場合は高く、モル比を1.0以上とする必要がある。 Moreover, this molar ratio is high in the case of a rusted reinforcing bar or when the concrete is neutralized, and the molar ratio needs to be 1.0 or more.
また、一部が腐食した既設コンクリートの鉄筋11、すなわち、表面の一部に錆が発生した既設コンクリートの鉄筋11に亜硝酸イオン(NO2 -)を添加した場合には、亜硝酸イオン(NO2 -)が鉄筋11の腐食していない部分の鉄イオン(Fe2 +)と反応し、不動態被膜を再生する。
Moreover, existing
しかしながら、亜硝酸イオン(NO2 -)は、錆の進行は抑制する機能は有するが、既設コンクリートの鉄筋11の表面に発生した錆(例えば、赤錆)を除去する機能は有していないため、該鉄筋11の表面に錆が発生する前に亜硝酸イオン(NO2 -)を添加する必要がある。
However, nitrite ion (NO 2 − ) has a function of suppressing the progress of rust, but does not have a function of removing rust (for example, red rust) generated on the surface of the reinforcing
図8(a)は本実施形態による補強を行っていないコンクリート構造体の曲げ強度試験の結果を示す図であり、図8(b)は本実施形態による補強を行ったコンクリート構造体の曲げ強度試験の結果を示す図である。なお、図中、横軸はたわみによる変位(mm)を示し、縦軸は荷重(kN)を示す。 FIG. 8A is a diagram showing the results of a bending strength test of a concrete structure that is not reinforced according to the present embodiment, and FIG. 8B is a bending strength of the concrete structure that is reinforced according to the present embodiment. It is a figure which shows the result of a test. In the figure, the horizontal axis represents displacement (mm) due to deflection, and the vertical axis represents load (kN).
これらの図を見れば明らかなように、本実施形態による補強を行ったコンクリート構造体の最大荷重は117kNを示し、補強を行っていないコンクリート構造体の最大荷重57.2kNに比べ、強度は約2.05倍となった。 As is clear from these figures, the maximum load of the concrete structure reinforced by the present embodiment is 117 kN, and the strength is about 77.2 kN compared to the maximum load of the non-reinforced concrete structure. It became 2.05 times.
以上、説明したように、本実施形態の既設コンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法によれば、既設コンクリート構造体10の床版面10aに補強用鉄筋30を配設するとともに、ポリマーセメントモルタル22により床版面10aを覆うようにしたので既設コンクリート構造体10を補強することができる。また、ポリマーセメントモルタル22に亜硝酸塩を含有したので、該亜硝酸塩が既設コンクリート構造体10内に浸透して既設コンクリート構造体10内の鉄筋11表面に保護膜を形成するため、既設コンクリート構造体10内に配設された鉄筋の腐食を初め、諸劣化症状を抑えることができる。また、コスト縮減と長寿命化を図ることも可能となる。
As described above, according to the reinforcing method with the suppression of deterioration of the existing concrete structure according to the present embodiment, the reinforcing
また、ポリマーセメントモルタル22に短繊維を混入するとともに、仕上げ材にひび割れ追従性を有する高弾性特殊モルタルを用いたことにより、施工後の既設コンクリート構造体10の床版面10aのひび割れを抑制し、外部から塩含雨等の悪影響を抑えることができる。
In addition, by mixing short fibers into the
なお、ここで用いる短繊維とは、繊維長が5〜15mmの合成繊維のことを指す。好ましくは、親水性の短繊維を用いる。具体的には、ナイロン6等のナイロン繊維を好適に用いることができる。 The short fiber used here refers to a synthetic fiber having a fiber length of 5 to 15 mm. Preferably, hydrophilic short fibers are used. Specifically, nylon fibers such as nylon 6 can be suitably used.
このような親水性の短繊維は混練時の分散性に優れるため、均一で安定したポリマーセメントモルタル22とすることができる。また、保水性にも優れるため、施工時の乾燥を防ぐことができる。
Since such hydrophilic short fibers are excellent in dispersibility during kneading, the
以上、この発明の実施形態の一つを説明したが、この発明はこの一つの実施形態に限定されない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this one embodiment.
10 既設コンクリート構造体
10a 床版面
11 鉄筋
20 ポリマーセメントペースト
22 ポリマーセメントモルタル
24 高弾性特殊モルタル
30 補強用鉄筋
31 アンカー
31a 軸芯
31b 柄部
31c 頭部
31d ねじ部
40 ビニロンメッシュ
50 補強部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
既設コンクリート面の劣化部分や異物等の老朽化部分を除去して下地処理する下地処理工程と、
前記既設コンクリート面に補強用鉄筋を、該補強用鉄筋と係合する金具を介して前記補強用鉄筋から離れた位置に取り付けたアンカーを用いて前記補強用鉄筋を固定する補強用鉄筋固定工程と、
前記補強用鉄筋および前記既設コンクリート面をそれぞれ覆うようにポリマーセメントモルタルを塗布するポリマーセメントモルタル塗布工程と、
前記ポリマーセメントモルタルを塗布したポリマーセメントモルタル面に、該ポリマーセメントモルタル面よりも大きなひび割れ追従性を有する高弾性特殊モルタルを塗工する塗工工程と、を有し、
前記アンカーは、回転固定式アンカーであり、該アンカーの軸芯にはねじが螺設され、
前記ポリマーセメントモルタルは、亜硝酸塩を含有する
ことを特徴とするコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法。 In reinforcing existing concrete structures with reinforcing bars inside,
A ground treatment process that removes the deteriorated part of the existing concrete surface and aging parts such as foreign matters, and performs the ground treatment,
Reinforcing rebar to the existing concrete surface, a reinforcing rebar fixation step for fixing the reinforcing rebar with an anchor attached to a position apart from said reinforcing rebar via the bracket that engages the reinforcing reinforcing bar ,
A polymer cement mortar application step of applying a polymer cement mortar so as to cover the reinforcing reinforcing bar and the existing concrete surface, respectively;
Coating the polymer cement mortar surface to which the polymer cement mortar has been applied with a high elasticity special mortar having a larger crack followability than the polymer cement mortar surface,
The anchor is a rotation-fixed anchor, and a screw is screwed on an axis of the anchor,
The polymer cement mortar contains nitrite. A reinforcing method with the suppression of deterioration of a concrete structure.
前記高弾性特殊モルタルは、前記ポリマーセメントモルタルよりも大きなひび割れ追従性を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法。 The polymer cement mortar is a mixture of short fibers,
The reinforcement method with the suppression of deterioration of the concrete structure according to claim 1, wherein the high-elasticity special mortar has a larger crack followability than the polymer cement mortar.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンクリート構造体の劣化抑制をともなう補強方法。 The reinforcing method with suppression of deterioration of a concrete structure according to claim 1 or 2, wherein the nitrite is sodium nitrite.
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