JP2017226557A - Repair method of concrete structure - Google Patents
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Abstract
【課題】コテによるモルタルの送りや伸びが良好であるとともに、補修後のひび割れ発生がなく、高濃度の硫酸等に曝されても重量変化率の小さい耐硫酸性モルタル硬化体を形成できるコンクリート構造物の補修方法を提供。【解決手段】コンクリート構造物の一部を除去した箇所に、耐硫酸性セメント組成物と水とを配合し混練して調製した耐硫酸性モルタルを施工するモルタル施工工程と、耐硫酸性モルタルを硬化させて、箇所に耐硫酸性モルタル硬化体を形成する硬化体形成工程と、を有するコンクリート構造物の補修方法であって、耐硫酸性セメント組成物は、セメント、高炉スラグ、メタカオリン、シリカフューム、繊維、アルミナセメントクリンカー骨材及び樹脂を含有するコンクリート構造物の補修方法。【選択図】図4[PROBLEMS] To provide a concrete structure capable of forming a cured sulfuric acid-resistant mortar that has good mortar feeding and elongation by a trowel, does not crack after repair, and has a small weight change rate even when exposed to high-concentration sulfuric acid. Provides repair methods for things. SOLUTION: A mortar construction process for constructing a sulfuric acid resistant mortar prepared by mixing and kneading a sulfuric acid resistant cement composition and water at a place where a part of a concrete structure is removed, and a sulfuric acid resistant mortar. A cured body forming step of curing and forming a sulfate-resistant mortar cured body at a location, wherein the sulfate-resistant cement composition is cement, blast furnace slag, metakaolin, silica fume, A method for repairing a concrete structure containing fiber, alumina cement clinker aggregate and resin. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、下水処理施設、農業集落廃水施設、及び温泉排水施設などの腐食環境下にある土木・建築施設などのコンクリート構造物の補修方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a concrete structure such as a civil engineering / building facility under a corrosive environment such as a sewage treatment facility, an agricultural settlement wastewater facility, and a hot spring drainage facility.
下水処理場、汚泥処理場、下水管渠などの下水処理施設等では、廃水中に含まれる硫酸塩や有機酸が、硫酸塩還元菌によって分解され硫化水素が発生する。さらに、その硫化水素は、下水処理施設等で用いられているコンクリート構造物の内壁表面に生息する硫黄酸化菌の作用により、硫酸に変化するため、コンクリート内壁表面が常に硫酸酸性雰囲気に曝され続けることとなり、コンクリートが腐食される。 In sewage treatment facilities such as sewage treatment plants, sludge treatment plants, and sewage pipes, sulfate and organic acids contained in wastewater are decomposed by sulfate-reducing bacteria to generate hydrogen sulfide. Furthermore, the hydrogen sulfide changes into sulfuric acid due to the action of sulfur-oxidizing bacteria that live on the inner wall surface of concrete structures used in sewage treatment facilities, etc., so the inner wall surface of the concrete continues to be exposed to a sulfuric acid atmosphere. As a result, the concrete is corroded.
コンクリート構造物の腐食が進むと、下水の漏洩に繋がることはもとより、施設そのものの崩壊に繋がりかねないことから、コンクリート構造物の腐食の抑制は、下水道の発達した都市における重要な課題となっている。 As the corrosion of concrete structures progresses, it may lead to the leakage of sewage, as well as the collapse of the facilities themselves, so the suppression of corrosion of concrete structures is an important issue in cities where sewerage has developed. Yes.
特許文献1には、アルミナセメント40〜65質量部及び高炉スラグ微粉末35〜60質量部を含有してなる結合材と、骨材と、2種類の高性能減水剤とを水/結合材比18〜30質量%で混練してなる化学抵抗性を有する遮塩性セメントモルタル・コンクリートが開示されている。 In Patent Document 1, a binder containing 40 to 65 parts by mass of alumina cement and 35 to 60 parts by mass of blast furnace slag fine powder, an aggregate, and two kinds of high-performance water reducing agents are mixed in a water / binder ratio. A salt-insulating cement mortar / concrete having chemical resistance obtained by kneading at 18 to 30% by mass is disclosed.
特許文献2には、ポルトランドセメントと高炉スラグ微粉末とメタカオリンとを含有し、該ポルトランドセメント100重量部に対して該高炉スラグ微粉末が50〜200重量部、該ポルトランドセメント、該高炉スラグ微粉末および該メタカオリンの合計量100重量部に対して該メタカオリンが2〜10重量部であることを特徴とする耐酸性セメント材料が開示されている。 Patent Document 2 contains Portland cement, blast furnace slag fine powder, and metakaolin, and 50 to 200 parts by weight of the blast furnace slag fine powder with respect to 100 parts by weight of the Portland cement, the Portland cement, and the blast furnace slag fine powder. An acid-resistant cement material is disclosed in which the metakaolin is 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the metakaolin.
特許文献3には、アルミナセメント、ポゾラン物質、SiO2/R2Oモル比が0.5〜2であるアルカリ金属珪酸塩、増粘剤および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物であり、増粘剤が、粘度10,000〜40,000mPa・sの水溶性アルキルセルロース、水溶性ヒドロキシアルキルアルキルセルロースおよびスルホン酸塩基とアミド酸塩基を含有するポリマーの中から選ばれた少なくとも1種である前記アルミナセメント組成物が開示されている。 Patent Document 3 discloses an alumina cement composition containing an alumina cement, a pozzolanic material, an alkali metal silicate having a SiO 2 / R 2 O molar ratio of 0.5 to 2, a thickener and a fluidizing agent, The thickener is at least one selected from a water-soluble alkylcellulose having a viscosity of 10,000 to 40,000 mPa · s, a water-soluble hydroxyalkylalkylcellulose, and a polymer containing a sulfonate group and an amidate group. The alumina cement composition is disclosed.
しかしながら、コンクリート構造物の補修方法において、アルミナセメントを使用した耐硫酸性モルタルは、強度発現性を高めるため、水/結合材比を低く抑える必要があり、混和性が悪く、ハンドミキサー等で混練する場合は、作業者への負担が大きい。また、水/結合材比が低くなるとモルタルは緻密になり、単位容積質量が2.10kg/L以上と重く、コテによるモルタルの送りや伸びが悪く、作業者に負担がかかる等の問題があった。 However, in the method of repairing concrete structures, sulfuric acid-resistant mortar using alumina cement is required to keep the water / binder ratio low in order to increase strength development, so that the miscibility is poor and it is kneaded with a hand mixer or the like. When doing so, the burden on the worker is large. In addition, when the water / binder ratio is lowered, the mortar becomes dense, the unit volume mass is as heavy as 2.10 kg / L or more, the feeding and elongation of the mortar by the iron is bad, and there is a problem that the operator is burdened. It was.
また、耐硫酸性向上のため高炉スラグを多量に添加したモルタルが使用されているが、耐硫酸性モルタルは、樹脂ライニングの下地用に使用される場合が多く、高炉スラグが多量に添加されている耐硫酸性モルタルを使用すると、カルシウム成分が多いため、表層の樹脂ライニングに部分的な欠損ができた場合やピンホールがあった場合には、モルタル表層に硫酸イオンとカルシウムの反応により、石膏、エトリンガイト、モノサルフェートが析出して重量が増加し、樹脂ライニングとの接着性が低下する。さらに、高炉スラグやシリカフューム等のポゾラン微粉末を使用した場合には、モルタルの収縮が大きくなり、施工後にクラックが入り易いなどの問題があった。 In addition, mortar containing a large amount of blast furnace slag is used to improve sulfuric acid resistance, but sulfuric acid resistant mortar is often used as a base for resin lining, and a large amount of blast furnace slag is added. When using sulfuric acid resistant mortar, there are many calcium components, so if there is a partial defect in the resin lining of the surface layer or if there is a pinhole, the surface of the mortar layer will react with sulfate ions and calcium to cause gypsum. Ettringite and monosulfate are precipitated, the weight is increased, and the adhesiveness with the resin lining is lowered. Further, when pozzolanic fine powders such as blast furnace slag and silica fume are used, there is a problem that the shrinkage of the mortar becomes large and cracks are likely to occur after construction.
そこで、本発明は、コテによるモルタルの送りや伸びが良好であるとともに、補修後のひび割れ発生がなく、高濃度の硫酸等に曝されても重量変化率の小さい耐硫酸性モルタル硬化体を形成できるコンクリート構造物の補修方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention forms a sulfate-resistant mortar cured body that has good feeding and elongation of the mortar with a trowel, does not generate cracks after repair, and has a small weight change rate even when exposed to high-concentration sulfuric acid. The purpose is to provide a repair method for concrete structures that can be repaired.
上記目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明者らは、セメント、高炉スラグ、特定の比表面積を有するメタカオリン、シリカフューム、繊維、アルミナセメントクリンカー骨材及び樹脂を含む耐硫酸性セメント組成物を用いることより、コテ作業性が良好で、硫酸等による腐食環境下においても重量変化率が小さく、ひび割れ発生の少ない補修方法を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have found that a sulfate-resistant cement composition containing cement, blast furnace slag, metakaolin having a specific surface area, silica fume, fiber, alumina cement clinker aggregate and resin. As a result, the present inventors completed the present invention by finding a repair method that has good iron workability, has a small weight change rate even in a corrosive environment such as sulfuric acid, and generates less cracks.
すなわち、本発明は、コンクリート構造物の一部を除去した箇所に、耐硫酸性セメント組成物と水とを配合し混練して調製した耐硫酸性モルタルを施工するモルタル施工工程と、耐硫酸性モルタルを硬化させて、当該箇所に耐硫酸性モルタル硬化体を形成する硬化体形成工程と、を有するコンクリート構造物の補修方法であって、耐硫酸性セメント組成物は、セメント、高炉スラグ、メタカオリン、シリカフューム、繊維、アルミナセメントクリンカー骨材及び樹脂を含有し、メタカオリンのBET比表面積が13〜18m2/gであり、セメント100質量部に対して、高炉スラグ80〜300質量部、メタカオリン15〜100質量部、シリカフューム15〜100質量部、繊維0.5〜3.0質量部含む、コンクリート構造物の補修方法を提供することを目的とする。 That is, the present invention is a mortar construction process for constructing a sulfuric acid resistant mortar prepared by mixing and kneading a sulfuric acid resistant cement composition and water at a place where a part of a concrete structure is removed, and sulfuric acid resistance. A cured body forming step of curing a mortar to form a sulfuric acid resistant mortar hardened body at the location, the sulfuric acid resistant cement composition comprising cement, blast furnace slag, metakaolin , Silica fume, fiber, alumina cement clinker aggregate and resin, the BET specific surface area of metakaolin is 13 to 18 m 2 / g, blast furnace slag 80 to 300 parts by mass, metakaolin 15 to 100 parts by mass of cement Repair of concrete structure including 100 parts by weight, silica fume 15 to 100 parts by weight, fiber 0.5 to 3.0 parts by weight An object of the present invention is to provide a law.
本発明のコンクリート構造物の補修方法によれば、コテ作業性が良好であり、下水道施設のような狭い空間においても作業がし易く、また、硫酸等による腐食環境下においても石膏等の析出が抑制され、重量変化率が小さいため、樹脂ライニングとの長期接着性に優れることから、長期耐久性に優れる。このように、本発明のコンクリート構造物の補修方法において、コテ作業性が良好で、重量変化率が小さい優れた効果を具備する理由は必ずしも明らかではないが、その理由の一つとして、本発明者らはコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物に含まれる各成分が相互に作用するとともに、特に特定のメタカオリンとシリカフュームとを組み合わせることによって生じる作用がコテ作業性の向上や重量変化率の縮小に寄与しているものと考えている。 According to the method for repairing a concrete structure of the present invention, the iron workability is good, the work is easy even in a narrow space such as a sewerage facility, and precipitation of gypsum and the like also occurs in a corrosive environment such as sulfuric acid. Since it is suppressed and the rate of change in weight is small, it is excellent in long-term durability because it is excellent in long-term adhesion with a resin lining. As described above, in the method for repairing a concrete structure according to the present invention, the reason why the iron workability is excellent and the weight change rate is excellent is not necessarily clear, but one reason is that In addition to the interaction between the components contained in the sulfate-resistant cement composition used in the repair method of concrete structures, the action caused by the combination of specific metakaolin and silica fume improves the workability of the iron. We believe that it contributes to the reduction of the rate of weight change.
本発明のコンクリート構造物の補修方法の好ましい態様[(1)、(2)]を以下に示す。本発明では、これらの態様を適宜組み合わせることがより好ましい。 Preferred embodiments [(1), (2)] of the method for repairing a concrete structure of the present invention are shown below. In the present invention, it is more preferable to appropriately combine these aspects.
(1)本発明のコンクリート構造物の補修方法に用いる耐硫酸性セメント組成物は、シリカフュームのBET法比表面積が15〜25m2/gであることが好ましい。これにより、コテ作業における伸びや送り等の作業性を一層向上することができる。 (1) The sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure according to the present invention preferably has a BET specific surface area of silica fume of 15 to 25 m 2 / g. Thereby, workability | operativity, such as extension and feeding in a trowel work, can be improved further.
(2)本発明のコンクリート構造物の補修方法に用いる耐硫酸性セメント組成物は、さらに細骨材を含み、セメント100質量部に対して、細骨材150〜375質量部含むことが好ましい。これにより、コテ塗り作業における切れや離れ等の作業性をより向上することができる。 (2) The sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure of the present invention further contains fine aggregate, and preferably contains 150 to 375 parts by mass of fine aggregate with respect to 100 parts by mass of cement. Thereby, workability | operativity, such as a cutting | disconnection in the ironing operation | work and separation | separation, can be improved more.
本発明によれば、耐硫酸性セメント組成物を用いることにより、コテ作業が良好な耐硫酸性モルタルでの補修方法を提供することが可能であることから、補修箇所への塗り付けがし易く、狭い作業空間においても作業者への負担を軽減できる。また、硫酸等の腐食環境下において重量変化率が小さいことから、樹脂ライニングとの長期接着性に優れ、構造物の長寿命化が可能となる。 According to the present invention, by using the sulfuric acid resistant cement composition, it is possible to provide a repairing method using a sulfuric acid resistant mortar with good ironing work, and therefore it is easy to apply to the repaired part. The burden on the operator can be reduced even in a narrow work space. In addition, since the rate of change in weight is small in a corrosive environment such as sulfuric acid, it is excellent in long-term adhesion with a resin lining, and the life of the structure can be extended.
本発明のコンクリート構造物の補修方法の好ましい態様を以下に説明する。本実施形態のコンクリート構造物の補修方法は、コンクリート構造物の腐食部を除去する工程と、除去した箇所に、所定の成分を含む耐硫酸性セメント組成物と水とを配合し混練して調製した耐硫酸性モルタルを施工するモルタル施工工程と、耐硫酸性モルタルを硬化させて、当該箇所に耐硫酸性モルタル硬化体を形成する硬化体形成工程と、を有する。以下、各工程の詳細について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。 The preferable aspect of the repair method of the concrete structure of this invention is demonstrated below. The method for repairing a concrete structure according to the present embodiment is prepared by mixing and kneading a step of removing a corroded portion of the concrete structure, and a sulfuric acid resistant cement composition containing a predetermined component and water at the removed portion. A mortar construction process for constructing the sulfuric acid-resistant mortar, and a cured body forming process for curing the sulfuric acid-resistant mortar to form a sulfuric acid-resistant mortar cured body at the location. Hereinafter, the details of each step will be described with reference to the drawings. In addition, since embodiment based on this indication demonstrated below is an illustration for demonstrating this invention, this invention should not be limited to the following content.
<コンクリート構造物の腐食部の除去工程>
図1は、本実施形態のコンクリート構造物の補修方法が適用される、腐食部及び剥落部を有するコンクリート構造物10の一部の断面を模式的に示す断面図である。
<Removal process of corroded part of concrete structure>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a partial cross section of a concrete structure 10 having a corroded portion and a peeled portion to which the method for repairing a concrete structure of the present embodiment is applied.
図1に示すコンクリート構造物10は、内側から健全部11、腐食部12、及び剥落部13を順次有する。コンクリート構造物10は、新設時には表面10aを有していたが、腐食環境下で生じた腐食によって表面部分が腐食して、表面側のコンクリートの一部が剥落した剥落部13が発生している。このため、場合によって腐食部12の一部がコンクリート構造物10の表面に露出している。本実施形態の補修方法では、新設時と同様の形状とするために、コンクリート構造物10の表面部分を補修して、新設時の表面10aを形成する。なお、コンクリート構造物10は、内部に鉄筋を有していてもよい。ここでは、コンクリート構造物の内部の鉄筋までは腐食が到達していない場合について説明する。 The concrete structure 10 shown in FIG. 1 has a healthy part 11, a corroded part 12, and a peeled part 13 in order from the inside. The concrete structure 10 has a surface 10a at the time of new construction, but the surface portion is corroded by the corrosion generated in the corrosive environment, and a peeled portion 13 is generated in which a part of the concrete on the surface side is peeled off. . For this reason, part of the corroded portion 12 is exposed on the surface of the concrete structure 10 in some cases. In the repair method of the present embodiment, the surface portion of the concrete structure 10 is repaired to form the surface 10a at the time of new installation in order to obtain the same shape as at the time of new installation. In addition, the concrete structure 10 may have a reinforcing bar inside. Here, the case where corrosion has not reached the reinforcing bar inside the concrete structure will be described.
まず、腐食部を特定するため、外観観察や打音法等の調査により、コンクリート構造物の腐食部12を特定する。次に、コンクリート構造物10から腐食部12が完全に除去されるようにはつり取る。 First, in order to identify the corroded portion, the corroded portion 12 of the concrete structure is identified by investigations such as appearance observation and a sounding method. Next, the concrete structure 10 is suspended so that the corroded portion 12 is completely removed.
図2は、図1のコンクリート構造物の腐食部12を除去した後のコンクリート構造体を模式的に示す断面図である。コンクリート構造物の腐食部12の除去は、例えば、ウォータージェットやブレーカ等の打撃法で行うことができるが、打撃法を用いた場合、コンクリート構造物の健全な部分にマイクロクラックを誘発させる恐れがあるため、ウォータージェットがより好ましい。ウォータージェットではつりとる場合は、腐食部12が完全に除去できるよう、適切な吐出圧で行い、200MPa以上の吐出圧が好ましい。はつり取る深さは、コンクリート構造物のはつり面にフェノールフタレイン溶液を噴霧して赤色を呈し、引張強度が1.5N/mm2以上となるまでとする。また、はつり取りにより、鉄筋が露出した場合には、鉄筋の腐食の程度を確認し、必要があれば鉄筋の防錆処理や新たな補強を行うことが好ましい。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the concrete structure after removing the corroded portion 12 of the concrete structure shown in FIG. The removal of the corroded portion 12 of the concrete structure can be performed by, for example, a hitting method such as a water jet or a breaker. However, when the hitting method is used, there is a risk of inducing microcracks in a healthy portion of the concrete structure. For this reason, a water jet is more preferable. When picking up with a water jet, it is performed at an appropriate discharge pressure so that the corroded portion 12 can be completely removed, and a discharge pressure of 200 MPa or more is preferable. The depth to be hulled is such that a phenolphthalein solution is sprayed on the hanger surface of the concrete structure to give a red color and the tensile strength becomes 1.5 N / mm 2 or more. In addition, when the reinforcing bar is exposed by lashing, it is preferable to check the degree of corrosion of the reinforcing bar and, if necessary, to perform rust prevention treatment or new reinforcement.
腐食部12をはつり取ったコンクリートはつり面には、吸水調整剤(プライマー)の塗布、または、水湿しを行う。吸水調整剤を用いる場合は、当該吸水調整剤塗布後、乾燥させて、図3のプライマー層15を形成することが好ましい。吸水調整剤は、合成樹脂エマルジョンを水で希釈したものを好適に用いることができる。吸水調整剤は、刷毛やリシンガン等を適宜選択して塗布することができる。水湿しを行う場合は、水を噴霧し、はつり面が乾きはじめたところで、耐硫酸性モルタルの塗り付け(モルタルの施工)を行う。 The concrete from which the corroded portion 12 is removed is coated with a water absorption adjusting agent (primer) or dampened with water on the suspended surface. In the case of using a water absorption adjusting agent, it is preferable to form the primer layer 15 of FIG. 3 by applying the water absorption adjusting agent and then drying it. As the water absorption adjusting agent, a synthetic resin emulsion diluted with water can be suitably used. As the water absorption adjusting agent, a brush, a lysing gun or the like can be appropriately selected and applied. When water dampening is performed, water is sprayed, and when the hanger surface starts to dry, a sulfuric acid resistant mortar is applied (construction of mortar).
図3は、はつり取った箇所の表面にプライマー層15が形成されたコンクリート構造体を模式的に示す断面図である。このようなプライマー層15を形成することによって、コンクリート構造体とモルタル硬化物との接着性を一層向上することができる。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a concrete structure in which the primer layer 15 is formed on the surface of the portion that has been removed. By forming such a primer layer 15, the adhesion between the concrete structure and the cured mortar can be further improved.
<耐硫酸性モルタルの施工工程>
図4は、本実施形態の耐硫酸性モルタルの施工工程を説明するための模式断面図である。所定の成分を含有する耐硫酸性セメント組成物を水と混練し、耐硫酸性モルタルを調製する。耐硫酸性セメント組成物と水との混練には、ハンドミキサーやモルタルミキサー等が適宜使用できる。
<Construction process of sulfuric acid resistant mortar>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a construction process of the sulfuric acid resistant mortar of the present embodiment. A sulfuric acid resistant cement composition containing a predetermined component is kneaded with water to prepare a sulfuric acid resistant mortar. For kneading the sulfuric acid resistant cement composition and water, a hand mixer or a mortar mixer can be used as appropriate.
調製した耐硫酸性モルタル16を、プライマー層15の表面を覆うようにして1回または数回に分けて塗り付けて、コンクリート構造体の新設時の表面10aの位置まで耐酸性モルタル16を充填する。なお、耐硫酸性セメント組成物及び耐硫酸性モルタルの内容については後述する。 The prepared sulfuric acid resistant mortar 16 is applied once or several times so as to cover the surface of the primer layer 15, and the acid resistant mortar 16 is filled to the position of the surface 10a when the concrete structure is newly installed. . The contents of the sulfuric acid resistant cement composition and the sulfuric acid resistant mortar will be described later.
耐硫酸性モルタルの塗り付けは、左官工法を用いることができ、施工面積が10m2以上の大面積であれば、吹付け工法を用いることができる。左官工法では、左官職人がコテ板に、適量の耐硫酸性モルタルを載せ、腐食部12をはつり取った箇所に、金コテ等を用いて耐硫酸性モルタル16を塗り付ける。コンクリートの腐食部12をはつり取った厚みに応じて、1〜数回塗り付ける。1回の塗厚は、40mm以下とし、通常、1日での塗厚は、50mm程度までとする。 A plastering method can be used for applying the sulfuric acid resistant mortar, and a spraying method can be used if the construction area is a large area of 10 m 2 or more. In the plastering method, a plasterer craftsman puts an appropriate amount of sulfuric acid-resistant mortar on the iron plate, and applies the sulfuric acid-resistant mortar 16 to the portion where the corroded portion 12 is removed using a gold iron or the like. It is applied one to several times depending on the thickness of the corroded portion 12 of the concrete. The coating thickness at one time is 40 mm or less, and the coating thickness per day is usually up to about 50 mm.
図5は、吹き付け工法による施工方法を示す模式図である。吹き付け工法は、コンクリート構造物10に耐硫酸性モルタルを吹き付けることによって、腐食部12をはつり取った箇所に耐硫酸性モルタル16を充填する方法である。図5に示すように、吹き付け工法に用いる装置は、ミキサ21、ホッパ付きモルタルポンプ22、エアー源23、耐圧ホース24及び吹き付けガン25を備えたものを用いることができる。吹き付け工法に用いる装置としては、ホッパとモルタルポンプが分離しているものであってもよい。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a construction method by a spraying method. The spraying method is a method in which a sulfuric acid resistant mortar 16 is filled in a portion where the corroded portion 12 is scraped by spraying a sulfuric acid resistant mortar onto the concrete structure 10. As shown in FIG. 5, the apparatus used for the spraying method can be one provided with a mixer 21, a mortar pump 22 with a hopper, an air source 23, a pressure hose 24, and a spray gun 25. As an apparatus used for the spraying method, a hopper and a mortar pump may be separated.
吹き付け工法では、腐食部をはつり取った箇所に、耐硫酸性モルタルを1〜数回に分けて吹き付けることが好ましい。1回目の施工では、例えば20〜40mm程度の厚みとなるように耐硫酸性モルタルを吹き付ける。そして、2回目以降の施工は、それぞれ40mm以内の厚さとなるように耐硫酸性モルタル吹き付けを繰り返す。最終回の施工は、15mm程度の厚みとなるように耐硫酸性モルタルを吹き付ける。その後、コンクリート構造物10と耐硫酸性モルタル16とが一体化するように、耐硫酸性モルタル16の表面を鏝で仕上げる。 In the spraying method, it is preferable that the sulfuric acid resistant mortar is sprayed in one to several times on the portion where the corroded portion is removed. In the first construction, for example, sulfuric acid-resistant mortar is sprayed so as to have a thickness of about 20 to 40 mm. In the second and subsequent constructions, sulfuric acid-resistant mortar spraying is repeated so that the thickness is within 40 mm. In the final construction, sulfuric acid resistant mortar is sprayed so as to have a thickness of about 15 mm. Thereafter, the surface of the sulfuric acid resistant mortar 16 is finished with a scissors so that the concrete structure 10 and the sulfuric acid resistant mortar 16 are integrated.
耐硫酸性モルタル16の表面は、次工程の硬化体形成工程で形成した耐硫酸性モルタル硬化体の表層に樹脂ライニングを塗布する場合は、平坦に仕上げ、モルタルライニングを塗布する場合や耐硫酸性モルタルの重ね塗りを行う場合は、櫛目コテで仕上げを行う。また、表層の仕上げは、必要に応じてプライマーや養生剤を散布しながら行う。 The surface of the sulfuric acid resistant mortar 16 is flat when the resin lining is applied to the surface layer of the sulfuric acid resistant mortar cured body formed in the subsequent curing body forming step, and when the mortar lining is applied or the sulfuric acid resistance When recoating mortar, finish with a comb iron. The surface layer is finished while spraying a primer or a curing agent as necessary.
<硬化体形成工程>
耐硫酸性モルタルの塗り付け後、耐硫酸性モルタル16を硬化させて、耐硫酸性モルタル硬化体を形成する硬化体形成工程を行う。これによって、優れた耐腐食性と樹脂ライニングとの優れた接着性を兼ね備えた耐硫酸性モルタル硬化体によって補修されたコンクリート構造物を得ることができる。
<Hardened body formation process>
After applying the sulfuric acid resistant mortar, the sulfuric acid resistant mortar 16 is cured to form a cured body forming step of forming a sulfuric acid resistant mortar cured body. As a result, it is possible to obtain a concrete structure repaired by a sulfuric acid-resistant mortar cured body that has both excellent corrosion resistance and excellent adhesion to a resin lining.
耐硫酸性モルタル硬化体の表層に耐硫酸性モルタルを塗り重ねる場合、又はモルタルライニングを塗布する場合は、耐硫酸性モルタル硬化体が十分に硬化していることを確認し、当該表層が乾燥している場合には、水湿し、又はプライマー塗布を行う。プライマーを塗布する場合は、プライマーが十分に乾燥してから塗り付けを行う。耐硫酸性モルタル硬化体の表層に樹脂ライニングを行う場合は、耐硫酸性モルタル硬化体の表面が十分に乾燥していることを確認して行う。 When applying a sulfuric acid-resistant mortar to the surface layer of the sulfuric acid-resistant mortar cured product or applying a mortar lining, make sure that the sulfuric acid-resistant mortar cured product is sufficiently cured and the surface layer is dried. If so, wet with water or apply primer. When the primer is applied, it is applied after the primer is sufficiently dried. When the resin lining is applied to the surface layer of the sulfuric acid resistant mortar cured body, it is confirmed that the surface of the sulfuric acid resistant mortar cured body is sufficiently dried.
<耐硫酸性セメント組成物>
次に、本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物について、以下に説明する。本実施形態に使用する耐硫酸性セメント組成物は、セメント、高炉スラグ、メタカオリン、シリカフューム、繊維、アルミナセメントクリンカー骨材及び樹脂を含む。
<Sulfuric acid resistant cement composition>
Next, the sulfuric acid resistant cement composition used in the concrete structure repair method of the present embodiment will be described below. The sulfuric acid resistant cement composition used in the present embodiment includes cement, blast furnace slag, metakaolin, silica fume, fiber, alumina cement clinker aggregate, and resin.
セメントは、JIS R 5210「ポルトランドセメント」で規定されるポルトランドセメントから選択して使用可能で、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸ポルトランドセメントが使用できる。この中でも、早期強度発現性の観点から、早強ポルトランドセメント又は超早強ポルトランドセメントを用いることが好ましい。 The cement can be used by selecting from Portland cement specified by JIS R 5210 “Portland cement”. Normal Portland cement, early strength Portland cement, super early strength Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, sulfuric acid resistance Portland cement can be used. Among these, from the viewpoint of early strength development, it is preferable to use early-strength Portland cement or ultra-early-strength Portland cement.
セメントのブレーン比表面積は、好ましくは2600〜5400cm2/gであり、より好ましくは2800〜5200cm2/gであり、さらに好ましくは3000〜5000cm2/gである。セメントのブレーン比表面積は、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準じて求められる。セメントのブレーン比表面積が上記の好ましい範囲であることにより、作業性に優れる。 The brane specific surface area of the cement is preferably 2600 to 5400 cm 2 / g, more preferably 2800 to 5200 cm 2 / g, and still more preferably 3000 to 5000 cm 2 / g. The brain specific surface area of the cement is determined according to JIS R 5201 “Physical Test Method for Cement”. When the cement specific surface area of the cement is in the above preferred range, the workability is excellent.
高炉スラグは、セメント混和材として一般的なものであり、いずれの市販品も使用することができる。これらのなかでも、JIS A 6206「コンクリート用高炉スラグ微粉末」で規定される高炉スラグを用いることが好ましい。高炉スラグは、潜在水硬性により、硬化体を緻密化し耐硫酸性を向上させる。上述の高炉スラグを用いることによって、化学的反応性、特に耐酸性に優れたモルタル硬化体を形成することができる。 Blast furnace slag is a common cement admixture, and any commercially available product can be used. Among these, it is preferable to use blast furnace slag specified by JIS A 6206 “Blast furnace slag fine powder for concrete”. The blast furnace slag densifies the hardened body and improves sulfuric acid resistance due to latent hydraulic properties. By using the above-mentioned blast furnace slag, it is possible to form a mortar cured body excellent in chemical reactivity, particularly acid resistance.
高炉スラグのブレーン比表面積は、好ましくは2,000〜8,000cm2/gであり、より好ましくは2,500〜6,000cm2/gであり、さらに好ましくは3,000〜5,000cm2/gである。高炉スラグのブレーン比表面積は、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準じて求められる。高炉スラグのブレーン比表面積が2,000cm2/gより小さい場合、硬化体の緻密化が不十分となり、耐硫酸性が低下し、8,000cm2/gを超えた場合は、粒子が細かくなり過ぎ、コテ塗り作業において、コテへの粘着力が大きくなり、作業性が悪化する傾向がある。 The blast furnace slag has a brane specific surface area of preferably 2,000 to 8,000 cm 2 / g, more preferably 2,500 to 6,000 cm 2 / g, and still more preferably 3,000 to 5,000 cm 2. / G. The brane specific surface area of the blast furnace slag is determined according to JIS R 5201 “Physical Test Method for Cement”. If the blast furnace slag has a Blaine specific surface area of less than 2,000 cm 2 / g, the cured body will be insufficiently densified, and the sulfuric acid resistance will decrease. If it exceeds 8,000 cm 2 / g, the particles will become finer. In the troweling operation, the adhesive strength to the trowel increases and the workability tends to deteriorate.
高炉スラグの含有量は、セメント100質量部に対して、80〜300質量部であり、好ましくは90〜280質量部であり、より好ましくは100〜260質量部であり、特に好ましくは110〜250質量部である。高炉スラグの含有量がセメント100質量部に対して、80質量部小さくなると耐硫酸性が低下し、300質量部より大きくなると硫酸浸透深さは小さく抑えられるが、硫酸暴露環境下において重量変化率が大きくなる。 The content of the blast furnace slag is 80 to 300 parts by mass, preferably 90 to 280 parts by mass, more preferably 100 to 260 parts by mass, and particularly preferably 110 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Part by mass. When the content of the blast furnace slag is 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement, the sulfuric acid resistance is lowered. When the content is more than 300 parts by mass, the sulfuric acid penetration depth is reduced, but the rate of change in weight in an environment exposed to sulfuric acid. Becomes larger.
メタカオリンは、通常、カオリナイトを550〜1200℃で加熱して得られ、焼成カオリンとも呼ばれる非晶質のポゾラン材料の一種である。また、主な化学成分はAl2O3及びSiO2である。 Metakaolin is usually a kind of amorphous pozzolanic material obtained by heating kaolinite at 550 to 1200 ° C. and also called calcined kaolin. The main chemical components are Al 2 O 3 and SiO 2 .
メタカオリンのBET比表面積は、13〜18m2/gであり、好ましくは13.5〜17.5m2/gであり、特に好ましくは14〜17m2/gである。メタカオリンのBET比表面積は、JIS Z 8830「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」に準じて求められる。メタカオリンのBET比表面積が13m2/gより小さい場合、硫酸暴露環境下での重量変化率が大きくなり、作業性も悪化する。また、18m2/gより大きい場合、粉体としての取扱いが難しくなり、また、モルタルとした場合のコテへの粘着性が増大し、かえって作業性を悪化させる。 The BET specific surface area of metakaolin is 13 to 18 m 2 / g, preferably 13.5 to 17.5 m 2 / g, and particularly preferably 14 to 17 m 2 / g. The BET specific surface area of metakaolin is determined according to JIS Z 8830 “Method for measuring specific surface area of powder (solid) by gas adsorption”. When the BET specific surface area of metakaolin is smaller than 13 m 2 / g, the rate of change in weight in an environment exposed to sulfuric acid increases and workability also deteriorates. On the other hand, if it is larger than 18 m 2 / g, handling as a powder becomes difficult, and the adhesiveness to the iron when mortar is increased increases the workability.
メタカオリンの含有量はセメント100質量部に対し、15〜100質量部であり、好ましくは30〜90質量部であり、特に好ましくは45〜80質量部である。 The content of metakaolin is 15 to 100 parts by mass, preferably 30 to 90 parts by mass, and particularly preferably 45 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
シリカフュームは、セメント混和材として一般的なものであり、いずれの市販品も使用することができる。これらのなかでも、JIS A 6207「コンクリート用シリカフューム」で規定されるシリカフュームを用いることが好ましい。このようなシリカフュームは、硬化体強度を向上させる効果と共に、ベアリング効果によって鏝塗り作業性を向上させる作用を有する。また、耐久性に一層優れたモルタル硬化体を形成することができる。 Silica fume is a common cement admixture, and any commercially available product can be used. Among these, it is preferable to use silica fume defined in JIS A 6207 “Silica fume for concrete”. Such a silica fume has the effect of improving the glazing workability by the bearing effect as well as the effect of improving the strength of the cured body. Moreover, the mortar hardening body which was further excellent in durability can be formed.
シリカフュームの含有量はセメント100質量部に対して、15〜100重量部であり、好ましくは30〜90質量部であり、特に好ましくは45〜80質量部である。メタカオリンおよびシリカフュームの含有量が上記の範囲であれば、耐硫酸性の低下がなく、高炉スラグを多量に配合した場合でも、硫酸等の腐食環境下においても重量変化率が小さく、モルタルの単位容積質量が軽く、作業性が良好な範囲とすることが可能となる。 The content of silica fume is 15 to 100 parts by weight, preferably 30 to 90 parts by weight, and particularly preferably 45 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement. If the content of metakaolin and silica fume is in the above range, there is no reduction in sulfuric acid resistance, and even when a large amount of blast furnace slag is blended, the weight change rate is small even in a corrosive environment such as sulfuric acid, and the unit volume of mortar The mass is light and the workability can be in a good range.
シリカフュームのBET法比表面積は、10〜25m2/gが好ましく、より好ましくは16〜24m2/g、さらに好ましくは17〜23.5m2/g、特に好ましくは18〜23m2/gである。シリカフュームのBET比表面積は、JIS Z 8830「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」に準じて求められる。シリカフュームのBET法比表面積が15m2/gよりも小さい場合、耐硫酸性が低下する。また、25m2/gよりも大きい場合、コテへの粘着性が増大し、かえって作業性が悪化する。 BET specific surface area of the silica fume is preferably 10 to 25 2 / g, more preferably 16~24m 2 / g, more preferably 17~23.5m 2 / g, particularly preferably is 18~23m 2 / g . The BET specific surface area of silica fume is determined according to JIS Z 8830 “Method for measuring specific surface area of powder (solid) by gas adsorption”. When the BET specific surface area of silica fume is smaller than 15 m 2 / g, the sulfuric acid resistance is lowered. Moreover, when larger than 25 m < 2 > / g, the adhesiveness to a iron will increase and workability will deteriorate on the contrary.
繊維は、酸に対して安定なものであれば使用可能であり、ビニロン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機繊維や耐アルカリ性ガラス繊維等の無機繊維が使用でき、これらの繊維の1種または2種以上を組み合わせて使用できる。繊維径は0.3〜30μm、繊維長3〜30mmの繊維が好適に使用され、施工後のクラック抑制の効果が高い。 The fiber can be used as long as it is stable against acid, and organic fibers such as vinylon fibers, nylon fibers, and polypropylene fibers, and inorganic fibers such as alkali-resistant glass fibers can be used. Two or more types can be used in combination. A fiber having a fiber diameter of 0.3 to 30 μm and a fiber length of 3 to 30 mm is preferably used, and the effect of suppressing cracks after construction is high.
繊維の含有量はセメント100質量部に対して、0.5〜3.0質量部であり、好ましくは1.0〜2.75質量部であり、さらに好ましくは1.5〜2.5質量部である。繊維の含有量がセメント100質量部に対して0.5質量部よりも小さくなるとクラック抑制効果が不十分となる。また、3.0質量部より多くなると、コテ伸びやコテ送り等の作業性が悪化するため好ましくない。 The fiber content is 0.5 to 3.0 parts by mass, preferably 1.0 to 2.75 parts by mass, and more preferably 1.5 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Part. When the fiber content is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement, the crack suppression effect becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 3.0 parts by mass, workability such as iron elongation and iron feeding deteriorates, such being undesirable.
アルミナセメントクリンカー骨材は、化学成分としてSiO2含有量が少なく、耐硫酸性に優れる。アルミナセメントクリンカー骨材は、粒子径2.5mm以上の粒子を含まないものが好ましく、粒子径1.2mm以上の粒子を含まないものがより好ましい。粒子径は、JIS Z 8801−1「試験用ふるい−第1部:金属製網ふるい」に規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて、JIS A 1102「骨材のふるい分け試験方法」に準じて求めることができる。本明細書において、「粒子径2.5mm以上の粒子を含まない」とは、ふるい目開き2.5mmのふるいを用いたときのふるいにとどまる粒子の質量分率が0%のことをいう。アルミナセメントクリンカー骨材の粒子径が2.5mmを超えると、薄塗りする場合に、骨材が露出し、表層の仕上りが悪くなり、樹脂ライニングとの接着性を阻害する要因となる。 The alumina cement clinker aggregate has a low SiO 2 content as a chemical component and is excellent in sulfuric acid resistance. The alumina cement clinker aggregate preferably does not contain particles with a particle diameter of 2.5 mm or more, and more preferably does not contain particles with a particle diameter of 1.2 mm or more. The particle size is determined according to JIS A 1102 “Aggregate Screening Test Method” using several sieves having different nominal dimensions as defined in JIS Z8801-1 “Sieving Screens—Part 1: Metal Mesh Screen”. It can be determined according to In the present specification, “not including particles having a particle diameter of 2.5 mm or more” means that the mass fraction of particles remaining in the sieve when using a sieve having a sieve opening of 2.5 mm is 0%. When the particle diameter of the alumina cement clinker aggregate exceeds 2.5 mm, the aggregate is exposed when thin coating is applied, and the finish of the surface layer is deteriorated, which becomes a factor that hinders adhesion to the resin lining.
アルミナセメントクリンカー骨材の各ふるいにとどまる質量分率(%)が、
好ましくは、ふるい目開き0.6mmで0〜30%、ふるい目開き0.3mmで18〜68%、ふるい目開き0.15mmで53〜85%であり、
より好ましくは、ふるい目開き0.6mmで3〜28%、ふるい目開き0.3mmで20〜65%、ふるい目開き0.15mmで58〜82%であり、
特に好ましくは、ふるい目開き0.6mmで8〜25%、ふるい目開き0.3mmで35〜60%、ふるい目開き0.15mmで63〜80%である。
The mass fraction (%) remaining on each sieve of alumina cement clinker aggregate is
Preferably, the sieve opening is 0.6 to 0 to 30%, the sieve opening to 0.3 mm is 18 to 68%, the sieve opening is 0.15 mm to 53 to 85%,
More preferably, it is 3 to 28% at 0.6 mm sieve opening, 20 to 65% at 0.3 mm sieve opening, and 58 to 82% at 0.15 mm sieve opening,
Particularly preferably, the sieve opening is 8 to 25% at 0.6 mm, 35 to 60% at 0.3 mm sieve opening, and 63 to 80% at 0.15 mm sieve opening.
アルミナセメントクリンカー骨材の各ふるいにとどまる質量分率が上記範囲であることにより、より優れた表面精度及び耐硫酸性を有する。 When the mass fraction remaining on each sieve of the alumina cement clinker aggregate is in the above range, the surface accuracy and sulfuric acid resistance are further improved.
アルミナセメントクリンカー骨材の粗粒率は、好ましくは1.00〜2.00であり、より好ましくは1.05〜1.90であり、さらに好ましくは1.08〜1.80であり、特に好ましくは1.10〜1.70である。細骨材の粗粒率が上記範囲であることにより、コテ塗り作業性をより良好にしつつ、耐酸性及び強度を一層向上することができる。 The coarse particle ratio of the alumina cement clinker aggregate is preferably 1.00 to 2.00, more preferably 1.05 to 1.90, still more preferably 1.08 to 1.80, particularly Preferably it is 1.10-1.70. When the coarse particle ratio of the fine aggregate is within the above range, the acid resistance and strength can be further improved while improving the ironing workability.
アルミナセメントクリンカー骨材の含有量は、セメント100質量部に対して、好ましくは30〜200質量部であり、より好ましくは50〜175質量部であり、特に好ましくは75〜150質量部である。アルミナセメントクリンカー骨材の含有量が30質量部未満では、耐硫酸性が低下する。アルミナセメントクリンカー骨材の含有量が多い場合、耐硫酸性は向上するが、経済面で実用的でなくなるため、200質量部を上限とするのが好ましい。 The content of the alumina cement clinker aggregate is preferably 30 to 200 parts by mass, more preferably 50 to 175 parts by mass, and particularly preferably 75 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the content of the alumina cement clinker aggregate is less than 30 parts by mass, the sulfuric acid resistance decreases. When the content of the alumina cement clinker aggregate is large, the sulfuric acid resistance is improved, but it is not practical in terms of economy, so it is preferable that the upper limit is 200 parts by mass.
樹脂は、補修するコンクリートとの接着を確保でき、耐硫酸性を阻害しないものであれば特に制限はなく、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂などの公知の樹脂エマルジョンまたは再乳化樹脂粉末を用いることができる。すなわち、樹脂としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル酸誘導体、エチレン、酢酸ビニルなどのα−オレフィン化合物、スチレンなどのビニル化合物、ブタジエンなどの重合成分の重合体又は共重合体を用いることができ、これらの樹脂を1種または2種以上を組み合わせて使用できる。 The resin is not particularly limited as long as it can ensure adhesion with the concrete to be repaired and does not impair sulfuric acid resistance, and use a known resin emulsion or re-emulsified resin powder such as acrylic resin, vinyl acetate resin, etc. Can do. That is, the resin includes (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylic acid esters, α-olefin compounds such as ethylene and vinyl acetate, vinyl compounds such as styrene, and polymerization components such as butadiene. A polymer or a copolymer can be used, and these resins can be used alone or in combination of two or more.
樹脂は、耐硫酸性の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル;(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル酸誘導体の重合体;(メタ)アクリル酸誘導体とスチレンとの重合体などが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、及び2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。この中でも、(メタ)アクリル酸誘導体とスチレンとの重合体がより好ましい。 The resin is preferably an acrylic resin from the viewpoint of sulfuric acid resistance. Examples of acrylic resins include (meth) acrylic such as acrylic acid and methacrylic acid; polymers of (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylic acid esters; polymers of (meth) acrylic acid derivatives and styrene, and the like. Can be mentioned. Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Among these, a polymer of a (meth) acrylic acid derivative and styrene is more preferable.
樹脂の含有量は、セメント100質量部に対して、好ましくは5〜40質量部であり、より好ましくは7〜30質量部であり、特に好ましくは10〜20質量部である。樹脂の含有量がセメント100質量部に対して、5質量部未満の場合、コンクリート構造物の補修部分への接着性が低下し、40質量部よりも大きい場合、モルタルとした場合に圧縮強度の低下や作業性の悪化の原因となる。ここで、樹脂が樹脂エマルジョンの場合、上述樹脂の含有量は、樹脂エマルジョン中から水分を除いた固形分の含有量をいう。 The content of the resin is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 7 to 30 parts by mass, and particularly preferably 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. When the resin content is less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement, the adhesiveness to the repaired part of the concrete structure is reduced, and when it is greater than 40 parts by mass, the compressive strength of the mortar is reduced. This may cause deterioration and deterioration of workability. Here, when the resin is a resin emulsion, the content of the above-mentioned resin refers to the content of a solid content obtained by removing moisture from the resin emulsion.
本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物は、さらに細骨材を含むことが好ましい。また、細骨材は2.5mm以上の粒子を含まないものが好ましく、粒子径1.2mm以上の粒子の質量分率が20%未満のものが好ましい。このような細骨材として、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類から選択したものを好適に用いることができる。 It is preferable that the sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure of the present embodiment further includes fine aggregate. Further, the fine aggregate preferably does not contain particles of 2.5 mm or more, and preferably has a mass fraction of particles having a particle diameter of 1.2 mm or more of less than 20%. As such fine aggregates, those selected from sands such as quartz sand, river sand, land sand, sea sand and crushed sand can be suitably used.
細骨材の粒子径は、JIS Z 8801−1「試験用ふるい−第1部:金属製網ふるい」に規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて、JIS A 1102「骨材のふるい分け試験方法」に準じて求めることができる。本明細書において、「粒子径1.2mm以上の粒子の質量分率」とは、ふるい目開き1.2mmのふるいを用いたときのふるいにとどまる粒子の質量分率(%)のことをいう。 The particle size of the fine aggregate was determined by using several sieves with different nominal sizes as defined in JIS Z8801-1 “Sieving sieve for test-Part 1: Metal mesh sieve”. It can be determined according to “Sieving Test Method”. In the present specification, the “mass fraction of particles having a particle diameter of 1.2 mm or more” refers to the mass fraction (%) of particles remaining in the sieve when a sieve having a sieve opening of 1.2 mm is used. .
細骨材中に粒子径1.2mm以上の粒子を質量分率で20%以上含む場合、耐硫酸性セメント組成物のコテ塗り作業性が低下する傾向にある。上記質量分率の下限値に特に制限はなく、0%であってもよい。優れたコテ塗り作業性を得るため、細骨材中の粒子径1.2mm以上の粒子の質量分率は、好ましくは0〜20%未満であり、より好ましくは1〜15%であり、さらに好ましくは2〜12%であり、特に好ましくは2〜10%である。 When the fine aggregate contains particles having a particle diameter of 1.2 mm or more in a mass fraction of 20% or more, the ironing workability of the sulfuric acid resistant cement composition tends to decrease. There is no restriction | limiting in particular in the lower limit of the said mass fraction, and 0% may be sufficient. In order to obtain excellent ironing workability, the mass fraction of particles having a particle diameter of 1.2 mm or more in the fine aggregate is preferably 0 to less than 20%, more preferably 1 to 15%, Preferably it is 2 to 12%, and particularly preferably 2 to 10%.
細骨材の各ふるいにとどまる質量分率(%)が、
好ましくは、ふるい目開き0.6mmで37〜67%、ふるい目開き0.3mmで72〜100%、ふるい目開き0.15mmで80〜100%であり、
より好ましくは、ふるい目開き0.6mmで42〜62%、ふるい目開き0.3mmで77〜97%、ふるい目開き0.15mmで85〜100%であり、
特に好ましくは、ふるい目開き0.6mmで47〜58%、ふるい目開き0.3mmで82〜92%、ふるい目開き0.15mmで90〜100%である。
The mass fraction (%) that remains on each sieve of fine aggregate
Preferably, the sieve opening is 37 to 67% at 0.6 mm, the sieve opening is 0.3 to 72 to 100%, the sieve opening is 0.15 mm and 80 to 100%,
More preferably, it is 42 to 62% at 0.6 mm sieve opening, 77 to 97% at 0.3 mm sieve opening, 85 to 100% at 0.15 mm sieve opening,
Particularly preferred is 47 to 58% at 0.6 mm sieve opening, 82 to 92% at 0.3 mm sieve opening, and 90 to 100% at 0.15 mm sieve opening.
細骨材の各ふるいにとどまる質量分率が上記範囲であることにより、より優れたコテ作業性を有する。 When the mass fraction remaining on each sieve of the fine aggregate is within the above range, the iron workability is more excellent.
細骨材の粗粒率は、好ましくは2.10〜2.60であり、より好ましくは2.15〜2.55であり、さらに好ましくは2.18〜2.52であり、特に好ましくは2.20〜2.50である。細骨材の粗粒率が上記範囲であることにより、コテ塗り作業性をより良好にしつつ、耐酸性及び強度を一層向上することができる。 The coarse particle ratio of the fine aggregate is preferably 2.10 to 2.60, more preferably 2.15 to 2.55, still more preferably 2.18 to 2.52, and particularly preferably. 2.20 to 2.50. When the coarse particle ratio of the fine aggregate is within the above range, the acid resistance and strength can be further improved while improving the ironing workability.
細骨材の含有量は、セメント100質量部に対して、好ましくは150〜375質量部であり、より好ましくは175〜350質量部であり、さらに好ましくは200〜325質量部であり、特に好ましくは225〜300質量部である。細骨材の含有量を上記範囲に調整することにより、コテ塗り作業性をより良好にしつつ、耐酸性及び強度を一層向上することができる。 The content of the fine aggregate is preferably 150 to 375 parts by mass, more preferably 175 to 350 parts by mass, still more preferably 200 to 325 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass of cement. Is 225 to 300 parts by mass. By adjusting the content of the fine aggregate to the above range, the acid resistance and strength can be further improved while improving the ironing workability.
本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物において、アルミナセメントクリンカー骨材及び細骨材を組み合わせて用いる場合、その粒子径は2.5mm以上の粒子を含まないものが好ましく、粒子径1.2mm以上の粒子の質量割合が20質量%未満のものが好ましい。粒子径1.2mm以上の粒子を質量分率で20%以上含む場合、耐硫酸性セメント組成物のコテ塗り作業性が低下する傾向にある。上記質量分率の下限値に特に制限はなく、0%であってもよい。優れたコテ塗り作業性を得るため、細骨材中の粒子径1.2mm以上の粒子の質量分率は、好ましくは0〜20%未満であり、より好ましくは0.5〜15%であり、さらに好ましくは0.7〜12%であり、特に好ましくは1〜10%である。 In the sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure according to the present embodiment, when an alumina cement clinker aggregate and a fine aggregate are used in combination, the particle diameter does not include particles of 2.5 mm or more. The mass ratio of particles having a particle diameter of 1.2 mm or more is preferably less than 20% by mass. When particles having a particle diameter of 1.2 mm or more are contained in a mass fraction of 20% or more, the ironing workability of the sulfuric acid resistant cement composition tends to be lowered. There is no restriction | limiting in particular in the lower limit of the said mass fraction, and 0% may be sufficient. In order to obtain excellent soldering workability, the mass fraction of particles having a particle diameter of 1.2 mm or more in the fine aggregate is preferably 0 to less than 20%, more preferably 0.5 to 15%. More preferably, it is 0.7 to 12%, and particularly preferably 1 to 10%.
アルミナセメントクリンカー骨材及び細骨材を組み合わせて用いる場合の各ふるいにとどまる質量分率(%)が、
好ましくは、ふるい目開き0.6mmで29〜59%、ふるい目開き0.3mmで62〜92%、ふるい目開き0.15mmで75〜100%であり、
より好ましくは、ふるい目開き0.6mmで34〜54%、ふるい目開き0.3mmで67〜87%、ふるい目開き0.15mmで80〜100%であり、
特に好ましくは、ふるい目開き0.6mmで39〜49%、ふるい目開き0.3mmで72〜85%、ふるい目開き0.15mmで85〜95%である。
When using a combination of alumina cement clinker aggregate and fine aggregate, the mass fraction (%) remaining in each sieve is
Preferably, it is 29 to 59% at a sieve opening 0.6 mm, 62 to 92% at a sieve opening 0.3 mm, 75 to 100% at a sieve opening 0.15 mm,
More preferably, it is 34 to 54% at 0.6 mm sieve opening, 67 to 87% at 0.3 mm sieve opening, and 80 to 100% at 0.15 mm sieve opening,
Particularly preferably, the sieve opening is 39 to 49% at 0.6 mm, 72 to 85% at 0.3 mm, and 85 to 95% at 0.15 mm.
各ふるいにとどまる質量分率が上記範囲であることにより、より優れたコテ作業性を有し、より優れた表面精度及び耐硫酸性を有する。 When the mass fraction remaining in each sieve is in the above range, it has better iron workability, and more excellent surface accuracy and sulfuric acid resistance.
アルミナセメントクリンカー骨材及び細骨材を組み合わせて用いる場合の粗粒率は、好ましくは1.85〜2.45であり、より好ましくは1.95〜2.35であり、さらに好ましくは2.00〜2.30であり、特に好ましくは2.05〜2.25である。粗粒率が上記範囲であることにより、コテ塗り作業性をより良好にしつつ、耐酸性及び強度を一層向上することができる。 When the alumina cement clinker aggregate and the fine aggregate are used in combination, the coarse particle ratio is preferably 1.85 to 2.45, more preferably 1.95 to 2.35, and still more preferably 2. It is 00-2.30, Most preferably, it is 2.05-2.25. When the coarse particle ratio is in the above range, the acid resistance and strength can be further improved while improving the ironing workability.
本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物は、作業性や強度、保水性等の観点から、必要に応じて流動化剤、保水剤、増粘剤、凝結調整剤等を含んでも良い。 From the viewpoint of workability, strength, water retention, etc., the sulfuric acid resistant cement composition used in the concrete structure repair method of the present embodiment includes a fluidizing agent, a water retention agent, a thickening agent, and a coagulation adjustment as necessary. An agent or the like may be included.
流動化剤は、本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。流動化剤の含有量を適宜調整すれば、耐硫酸性セメント組成物と水とを含む耐硫酸性モルタルのフロー値を調整することができる。 The fluidizing agent can be appropriately added as long as it does not impair the characteristics of the sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure of the present embodiment. By appropriately adjusting the content of the fluidizing agent, the flow value of the sulfuric acid resistant mortar containing the sulfuric acid resistant cement composition and water can be adjusted.
流動化剤は、減水効果、好適な流動性を併せ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリカルボン酸系、ポリエーテル系及びポリエーテルカルボン酸などの市販の流動化剤から選択することができる。本実施系の高耐酸水硬性組成物に含まれる流動化剤としては、特にポリエーテル系、ポリエーテルカルボン酸などの市販の流動化剤を用いることが好ましい。耐酸性を保ちつつ所定の流動性を付与する観点から、流動化剤はポリカルボン酸エステルを含むことが好ましい。 The fluidizing agent is selected from commercially available fluidizing agents such as formaldehyde condensate of melamine sulfonic acid, casein, calcium caseinate, polycarboxylic acid, polyether, and polyether carboxylic acid, which have both water reduction effect and suitable fluidity. can do. As the fluidizing agent contained in the highly acid-resistant hydraulic composition of the present embodiment, it is particularly preferable to use a commercially available fluidizing agent such as polyether-based or polyether carboxylic acid. From the viewpoint of imparting a predetermined fluidity while maintaining acid resistance, the fluidizing agent preferably contains a polycarboxylic acid ester.
流動化剤の含有量は、セメント100質量部に対して、好ましくは0.1〜2.0質量部、より好ましくは0.15〜1.75質量部、さらに好ましくは0.2〜1.5質量部、特に好ましくは0.25〜1.50質量部である。流動化剤の含有量を上述の範囲に調整することにより、好ましい流動性を付与することができ、鏝塗り作業性や吹き付け作業性を良好にすることができる。 The content of the fluidizing agent is preferably 0.1 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.15 to 1.75 parts by mass, and still more preferably 0.2 to 1. parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. 5 parts by mass, particularly preferably 0.25 to 1.50 parts by mass. By adjusting the content of the fluidizing agent to the above-described range, preferable fluidity can be imparted, and the tanning workability and the spraying workability can be improved.
<耐硫酸性モルタル>
次に、本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性モルタルについて、以下に説明する。本実施形態に使用する耐硫酸性モルタルは上記耐硫酸性セメント組成物と水とを含む。より具体的には、上記耐硫酸性セメント組成物と水とを配合し、混練することにより調製できる。ここで、水の配合量を適宜変更することにより、耐硫酸性モルタルのフロー値及び単位容積質量を調整することができる。このように水の配合量を適宜変更することにより、用途に適した耐硫酸性モルタルを調製することができる。ここで、フロー値とは、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定される値であり、単位容積質量とは、JIS A 1171「ポリマーセメントモルタルの試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定される値(単位:kg/L)である。
<Sulfuric acid resistant mortar>
Next, the sulfuric acid resistant mortar used for the repair method of the concrete structure of this embodiment is demonstrated below. The sulfuric acid resistant mortar used in this embodiment includes the sulfuric acid resistant cement composition and water. More specifically, the sulfuric acid resistant cement composition and water can be blended and kneaded. Here, the flow value and unit volume mass of sulfuric acid resistant mortar can be adjusted by changing the compounding quantity of water suitably. Thus, the sulfuric acid resistant mortar suitable for a use can be prepared by changing the compounding quantity of water suitably. Here, the flow value is a value measured according to the test method described in JIS R 5201 “Physical test method for cement”, and the unit volume mass is JIS A 1171 “Test method for polymer cement mortar. It is a value (unit: kg / L) measured based on the test method described in the above.
水の含有量は、耐硫酸性セメント組成物100質量部に対し、好ましくは15〜25質量部であり、より好ましくは17〜24質量部であり、さらに好ましくは19〜23質量部である。 The content of water is preferably 15 to 25 parts by mass, more preferably 17 to 24 parts by mass, and further preferably 19 to 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sulfuric acid resistant cement composition.
耐硫酸性セメント組成物に含まれる樹脂が樹脂エマルジョンである場合、水の含有量は、樹脂エマルジョン中の水分の量を考慮する必要がある。したがって、水と樹脂エマルジョン中の水分の合計量が、上述の好ましい水の含有量となるように調整する。 When the resin contained in the sulfuric acid resistant cement composition is a resin emulsion, the water content needs to consider the amount of water in the resin emulsion. Therefore, the total amount of water and water in the resin emulsion is adjusted to the above-described preferable water content.
本実施形態に使用する耐硫酸性モルタルのフロー値は、好ましくは145〜210mmであり、より好ましくは150〜200mmであり、さらに好ましくは155〜180mmである。 The flow value of the sulfuric acid resistant mortar used for this embodiment becomes like this. Preferably it is 145-210 mm, More preferably, it is 150-200 mm, More preferably, it is 155-180 mm.
耐硫酸性モルタルの水の含有量およびフロー値を上述の範囲とすることによって、コテ塗り作業性に加え、吹き付け作業性も良好となる。 By setting the water content and flow value of the sulfuric acid resistant mortar within the above-mentioned ranges, the spraying workability is improved in addition to the ironing workability.
本実施形態に使用する耐硫酸性モルタルの単位容積質量は、好ましくは1.80〜2.10kg/Lであり、より好ましくは1.85〜2.08kg/Lであり、さらに好ましくは1.90〜2.06kg/Lである。 The unit volume mass of the sulfuric acid resistant mortar used in the present embodiment is preferably 1.80 to 2.10 kg / L, more preferably 1.85 to 2.08 kg / L, still more preferably 1. 90 to 2.06 kg / L.
単位容積質量が上述の範囲であることによって、耐硫酸性モルタルの良好な施工性(良好な鏝塗り性や吹き付け性)を維持しつつ、コンクリート構造体と一体化するための適度な圧縮強度と一層優れた接着性を兼ね備えた耐硫酸性モルタル硬化体を得ることができる。 When the unit volume mass is in the above-mentioned range, while maintaining good workability of the sulfuric acid resistant mortar (good paintability and sprayability), moderate compressive strength to integrate with the concrete structure and It is possible to obtain a sulfuric acid-resistant mortar cured body having even better adhesiveness.
<耐硫酸性モルタル硬化体>
本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性モルタル硬化体は、上述の耐硫酸性モルタルを硬化させることによって得ることができる。耐硫酸性モルタル硬化体について、以下に説明する。本実施形態に使用する耐硫酸性モルタル硬化体は、補修用モルタル硬化体として好適に用いることができる。すなわち、上述の耐硫酸性モルタルが硬化して形成される本実施形態の耐硫酸性モルタル硬化体は、硫酸等による腐食環境下においても重量変化率が小さく、耐ひび割れ性に優れ、長期耐久性に優れる。
<Sulfuric acid resistant mortar cured product>
The sulfuric acid resistant mortar cured body used in the method for repairing a concrete structure of the present embodiment can be obtained by curing the above sulfuric acid resistant mortar. The sulfuric acid resistant mortar cured body will be described below. The sulfuric acid resistant mortar cured product used in the present embodiment can be suitably used as a repaired mortar cured product. That is, the sulfuric acid-resistant mortar cured product of the present embodiment formed by curing the sulfuric acid-resistant mortar has a small weight change rate even in a corrosive environment such as sulfuric acid, has excellent crack resistance, and long-term durability. Excellent.
ここで、重量変化率とは、20℃65%RH条件下で調製した耐硫酸性モルタルをφ50×100mmの円筒型枠に詰めて24時間養生し、型枠脱型後に20℃条件下で14日間水中養生し、さらに20℃65%RH条件下で14日間気中養生した耐硫酸性モルタル硬化体の重量を基準とし、その後10質量%の硫酸溶液に10日間浸漬した耐硫酸性モルタル硬化体の重量から基準の重量を差し引いた差分を基準の重量で除して百分率とした値(単位:%)である。 Here, the weight change rate means that a sulfuric acid-resistant mortar prepared under 20 ° C. and 65% RH conditions is packed in a φ50 × 100 mm cylindrical mold and cured for 24 hours. Cured sulfuric acid mortar, which was immersed in a 10% by mass sulfuric acid solution for 10 days, based on the weight of the cured sulfuric acid mortar cured in water for 20 days and further cured in air at 20 ° C. and 65% RH for 14 days. It is a value (unit:%) obtained by dividing the difference obtained by subtracting the reference weight from the weight of the weight and dividing the difference by the reference weight.
本実施形態に使用する耐硫酸性モルタル硬化体の重量変化率は、好ましくは−1.0〜4.5%であり、より好ましくは−0.5〜4.0%であり、さらに好ましくは0.0〜3.7%である。 The weight change rate of the sulfuric acid resistant mortar cured product used in the present embodiment is preferably −1.0 to 4.5%, more preferably −0.5 to 4.0%, and still more preferably. It is 0.0 to 3.7%.
重量変化率が上述の範囲であることによって、耐硫酸性モルタル硬化体は、樹脂ライニングとの長期接着性に優れ、構造物の長寿命化が可能となる。 When the rate of change in weight is in the above-described range, the sulfate-resistant mortar cured product has excellent long-term adhesion with the resin lining, and the structure can have a long life.
ここで、耐ひび割れ性とは、風速3m/sを塗布面に直接当て、キセノンランプを塗布面より850mm離れた場所から照射しながら、塗布面に施工および養生を行ったときの、900cm2当たりのひび割れ本数を測定したものである。 Here, the resistance to crazing, against direct wind speed 3m / s to the coating surface, while irradiating from a distance 850mm from the coated surface of the xenon lamp, when performing construction and curing the coated surface, 900 cm 2 per The number of cracks is measured.
本実施形態に使用する耐硫酸性モルタル硬化体の耐ひび割れ性は、900cm2当たりのひび割れ本数が、好ましくは3本以下、より好ましくは1本以下、特に好ましくは0本である。 As for the crack resistance of the cured sulfuric acid-resistant mortar used in the present embodiment, the number of cracks per 900 cm 2 is preferably 3 or less, more preferably 1 or less, and particularly preferably 0.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
以下に、実施例を挙げて本発明の内容を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 The contents of the present invention will be specifically described below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these examples.
[使用材料]
実施例及び比較例で使用した材料を以下に記す。
(1)セメント[C]
・早強ポルトランドセメント(宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積4,480cm2/g)
(2)高炉スラグ[SG]
・JIS A 6206で規定される高炉スラグ(ブレーン比表面積4,660cm2/g「JIS R 5201に準じて測定」)
(3)メタカオリン[MK](BET法比表面積15.9m2/g「JIS Z 8830に準じて測定」)
(4)シリカヒューム[SH](BET法比表面積21.9m2/g「JIS Z 8830に準じて測定」)
(5)繊維[F]
・ビニロン繊維(クラレ社製、商品名:KVS702、繊維径26.2μm、繊維長5mm)
(6)アルミナセメントクリンカー骨材[AK](ケルネオス・ジャパン社製、骨材の粒度構成(連続する各ふるいの間にとどまる質量分率、各ふるいにとどまる質量分率)及び粗粒率を表1に示す)
[Materials used]
The materials used in Examples and Comparative Examples are described below.
(1) Cement [C]
・ High-strength Portland cement (manufactured by Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., Blaine specific surface area 4,480 cm 2 / g)
(2) Blast furnace slag [SG]
・ Blast furnace slag specified by JIS A 6206 (Blaine specific surface area 4,660 cm 2 / g “measured according to JIS R 5201”)
(3) Metakaolin [MK] (BET method specific surface area 15.9 m 2 / g “measured according to JIS Z 8830”)
(4) Silica fume [SH] (BET method specific surface area 21.9 m 2 / g “measured according to JIS Z 8830”)
(5) Fiber [F]
・ Vinylon fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name: KVS702, fiber diameter 26.2 μm, fiber length 5 mm)
(6) Alumina cement clinker aggregate [AK] (Kelneos Japan Co., Ltd., aggregate particle size composition (mass fraction remaining between each continuous sieve, mass fraction remaining on each sieve) and coarse particle ratio 1)
なお、骨材の粒度構成は、JIS A 1102「骨材のふるい分け試験方法」に準拠して測定した。 The aggregate particle size was measured according to JIS A 1102 “Aggregate Screening Test Method”.
(7)細骨材
・細骨材A[SA−A](骨材の粒度構成及び粗粒率を表2に示す)
・細骨材B[SA−B](骨材の粒度構成及び粗粒率を表3に示す)
(7) Fine aggregate-Fine aggregate A [SA-A] (Table 2 shows the particle size composition and coarse particle ratio of the aggregate)
Fine aggregate B [SA-B] (Table 3 shows the particle size composition and coarse particle ratio of the aggregate)
(8)樹脂[RE]
・再乳化樹脂粉末(主成分:スチレン−アクリル共重合体)
(8) Resin [RE]
・ Re-emulsified resin powder (main component: styrene-acrylic copolymer)
(9)流動化剤[FL]
・ポリエーテル・ポリカルボン酸系流動化剤
(9) Fluidizer [FL]
・ Polyether ・ Polycarboxylic acid based fluidizer
[耐硫酸性セメント組成物の調製(製造)]
温度20℃、相対湿度65%の恒温恒湿室において、上記材料(総量:各5kg)を表4に示す配合No.1〜6の割合で計量し、回転型ドラムミキサーを用いて3分間混合し、耐酸硫性セメント組成物を得た。
[Preparation (manufacture) of sulfuric acid resistant cement composition]
In a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, the above materials (total amount: 5 kg each) were blended with the formulation No. 1 shown in Table 4. It measured in the ratio of 1-6, and it mixed for 3 minutes using the rotary drum mixer, and obtained the acid-sulfur-resistant cement composition.
表4より配合No.2〜No.6の各配合に含まれるAK及びSA−Bを合わせた骨材の粒度構成及び粗粒率を表5に示す。 From Table 4, formulation no. 2-No. Table 5 shows the particle size constitution and the coarse particle ratio of the aggregate obtained by combining AK and SA-B contained in each of the six formulations.
表4に示す割合で調製した各配合1kgに対して、表6に示す混練水量を配合して混練し、実施例1〜3及び比較例1〜3の耐硫酸性モルタルを調製した。混練は、温度20℃、相対湿度65%の条件下で、ホバートミキサーを用いて低速で1分間混練した後、混合容器内を攪拌羽根で掻き落とし、さらに2分間混練した。 With respect to 1 kg of each formulation prepared at the ratio shown in Table 4, the kneading water amount shown in Table 6 was blended and kneaded to prepare sulfuric acid resistant mortars of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3. The kneading was carried out under conditions of a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% using a Hobart mixer at a low speed for 1 minute, then scraping the inside of the mixing container with a stirring blade and further kneading for 2 minutes.
[耐硫酸性モルタル及び耐硫酸性モルタル硬化体の物性の評価]
調製した各実施例及び各比較例の耐硫酸性モルタル組成物の単位容積質量、フロー値、コテ作業性、及び耐硫酸性モルタル硬化体の耐硫酸性(重量変化率)を測定した。測定結果は表6に示す通りであった。各測定は、以下に示す方法で行った。
[Evaluation of physical properties of sulfuric acid resistant mortar and cured sulfuric acid resistant mortar]
The unit volume mass, flow value, trowel workability, and sulfuric acid resistance (weight change rate) of the cured sulfuric acid mortar of each of the prepared examples and comparative examples were measured. The measurement results were as shown in Table 6. Each measurement was performed by the method shown below.
(1)フロー値の測定方法
JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に記載の試験方法に準拠してフロー値を測定した。
(2)単位容積質量の測定方法
JIS A 1171「ポリマーセメントモルタルの試験方法」に記載の試験方法に準拠して単位容積質量を測定した。
(3)コテ作業性の評価方法
耐硫酸性モルタルをコンクリート板にコテ塗りし、その際の作業性(コテ送り、コテ伸び、コテ離れ、コテ切れ)を評価した。コテ送りとは、モルタルを均等に塗り広げる場合に手に掛かる力の小ささ(あるいは重さ)を評価したものであり、コテ伸びとは、所定量のモルタルを塗り広げた場合に一度に塗り広げられる面積の大きさ(塗り面積)を評価したものであり、コテ離れとは、モルタルを上下左右に塗り広げた場合のコテへの粘着力(べたつき)の小ささを評価したものであり、コテ切れとは、モルタルを塗り広げた後、コテをモルタルから離した場合のコテへの付着量の少なさ(コテ残り)を評価したものである。また、この作業性は5段階(5:大変良好、4:良好、3:普通、2:不良、1:大変不良)で評価した。
(5)耐硫酸性の評価方法
φ50×100mmの円筒型枠に耐硫酸性モルタルを2層詰めし、各層につき、15回の突き固めを行った。24時間後に脱型した後、温度20℃の水中に14日間養生し、さらに温度20℃、相対湿度65%の気中で14日間養生して試験体を作製した。当該養生後の試験体重量(A)を測定した後、試験体を10質量%硫酸溶液に10日間浸漬し、水洗い後、試験体の水分を拭き取り、重量(B)を測定した。重量変化率は下記式(1)を用いて算出した。
重量変化率=(B−A)/A×100 (1)
(1) Measurement method of flow value The flow value was measured based on the test method described in JIS R 5201 "Physical test method of cement".
(2) Measuring method of unit volume mass The unit volume mass was measured based on the test method described in JIS A 1171 “Test method of polymer cement mortar”.
(3) Evaluation method of iron workability A mortar of sulfuric acid resistance was applied to a concrete board, and the workability (feeding, iron elongation, iron separation, iron cutting) at that time was evaluated. Iron feeding is an evaluation of the small force (or weight) applied to the mortar when it is spread evenly, and trowel elongation is the application of a specified amount of mortar at once. It is an evaluation of the size of the area that can be spread (coating area), and the detachment from the iron is an evaluation of the low adhesive strength (stickiness) to the iron when the mortar is spread vertically and horizontally, The term “cutting iron” refers to the evaluation of the small amount of iron attached to the iron when the iron is separated from the mortar after spreading the mortar (the iron residue). Further, this workability was evaluated in five stages (5: very good, 4: good, 3: normal, 2: poor, 1: very bad).
(5) Method for evaluating sulfuric acid resistance Two layers of sulfuric acid-resistant mortar were packed in a cylindrical frame of φ50 × 100 mm, and each layer was tamped 15 times. After demolding after 24 hours, the specimen was cured in water at a temperature of 20 ° C. for 14 days, and further cured in an atmosphere at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% for 14 days to prepare a test specimen. After measuring the weight (A) of the specimen after curing, the specimen was immersed in a 10% by mass sulfuric acid solution for 10 days, washed with water, wiped off the moisture of the specimen, and measured for weight (B). The weight change rate was calculated using the following formula (1).
Weight change rate = (B−A) / A × 100 (1)
[測定結果]
表6に示すとおり、セメント100質量部に対して、高炉スラグ80〜300質量部、BET法比表面積が13〜18m2/gのメタカオリン15〜100質量部、シリカヒューム15〜100質量部、繊維0.5〜3.0質量部を含む耐硫酸性セメント組成物を用いて調製した耐硫酸性モルタル(実施例1〜3)は、単位容積質量が2.10kg/L以下と軽く、コテ伸びおよびコテ送りが4以上と良好で、10質量%硫酸溶液に浸漬した場合の重量変化率も4%以下と良好であった。
[Measurement result]
As shown in Table 6, with respect to 100 parts by mass of cement, 80 to 300 parts by mass of blast furnace slag, 15 to 100 parts by mass of metakaolin with a BET specific surface area of 13 to 18 m 2 / g, 15 to 100 parts by mass of silica fume, fiber The sulfuric acid resistant mortars (Examples 1 to 3) prepared using the sulfuric acid resistant cement composition containing 0.5 to 3.0 parts by mass are light in unit volume mass of 2.10 kg / L or less, Also, the iron feed was as good as 4 or more, and the rate of change in weight when immersed in a 10% by mass sulfuric acid solution was also as good as 4% or less.
また、メタカオリンおよびシリカヒュームを含有していない耐硫酸性モルタル(比較例1、2)、及びシリカヒュームのみを含有する耐硫酸性モルタル(比較例3)は、コテ伸びおよびコテ送りが3以下と作業性が悪く、10質量%硫酸溶液に浸漬した場合の耐硫酸性モルタル硬化体の重量変化率も5%以上であった。 In addition, the sulfate-resistant mortar containing no metakaolin and silica fume (Comparative Examples 1 and 2), and the sulfuric acid-resistant mortar containing only silica fume (Comparative Example 3) had an iron elongation and iron feed of 3 or less. The workability was poor, and the weight change rate of the cured sulfuric acid-resistant mortar when immersed in a 10% by mass sulfuric acid solution was also 5% or more.
[耐硫酸性モルタル硬化体の耐ひび割れ性の評価]
表4の配合No.4をベースにF(繊維)の配合割合のみを表7に示す割合に変更した配合No.7〜11を上述の耐硫酸性セメント組成物の調製(製造)と同様の方法で、表7に示す混練水量で耐硫酸性モルタルを調製した。ここで、配合No.9は表4の配合No.4と同じである。
[Evaluation of crack resistance of cured sulfuric acid mortar]
In Table 4, the formulation No. 4 based on No. 4, the blending ratio of F (fiber) only was changed to the ratio shown in Table 7. 7 to 11 were prepared in the same manner as in the preparation (production) of the above-mentioned sulfuric acid resistant cement composition, and sulfuric acid resistant mortar was prepared with the amount of kneading water shown in Table 7. Here, the formulation No. 9 is the formulation No. of Table 4. Same as 4.
調製した各実施例及び各比較例の耐硫酸性モルタル組成物の単位容積質量、フロー値、及び耐硫酸性モルタル硬化体の耐ひび割れ性を測定した。測定結果は表7に示す通りであった。測定は、以下に示す方法で行った。 The unit volume mass, flow value, and crack resistance of the cured sulfuric acid mortar were measured for each of the prepared sulfuric acid resistant mortar compositions of each example and comparative example. The measurement results are as shown in Table 7. The measurement was performed by the method shown below.
(1)耐ひび割れ性
耐硫酸性モルタルを、コテを用いて、10mm厚で塗布面積900cm2となるようスレート板に塗り付け、風速3m/sの風を当てながら、さらに当該モルタル表面から850mm離した場所からキセノンランプを照射した。塗り付けから30分後に耐硫酸性モルタル表面をコテで平坦に仕上げ、5日経過後、ひび割れの発生状況を確認した。また、この耐ひび割れ性は5段階(900cm2当たり、A:ひび割れ無し、B:1〜3本、C:4〜6本、D:7〜9本、E:10本以上)で評価した。結果を表7に示す。
(1) Crack resistance Sulfur-resistant mortar was applied to a slate plate using a trowel so that the coating area was 900 cm 2 with a thickness of 10 mm, and further 850 mm away from the mortar surface while applying a wind of 3 m / s. Xenon lamp was irradiated from the place where it was done. 30 minutes after painting, the surface of the sulfuric acid resistant mortar was flattened with a trowel, and after 5 days, the occurrence of cracks was confirmed. Moreover, this crack resistance was evaluated in five steps (per 900 cm 2 , A: no crack, B: 1 to 3, C: 4 to 6, D: 7 to 9, E: 10 or more). The results are shown in Table 7.
[測定結果]
表7に示すとおり、セメント100質量部に対し、繊維0.5〜3質量部の範囲である実施例4〜7は、補修後のひび割れ性評価がB以上で、良好な耐ひび割れ性を有することが確認された。
[Measurement result]
As shown in Table 7, with respect to 100 parts by mass of cement, Examples 4 to 7, which are in the range of 0.5 to 3 parts by mass of fibers, have a crack resistance evaluation after repair of B or more and have good crack resistance. It was confirmed.
以上の結果から、本実施形態のコンクリート構造物の補修方法に用いられる耐硫酸性セメント組成物から形成される耐硫酸性モルタルは、コテ送りやコテ伸び等のコテ作業性が良好で、耐硫酸性モルタル硬化体は、高濃度の硫酸に晒された場合でも、重量変化率が小さく、通風や日射のある悪条件においてもひび割れの発生を抑制できることが確認された。 From the above results, the sulfuric acid resistant mortar formed from the sulfuric acid resistant cement composition used in the method for repairing a concrete structure of the present embodiment has good iron workability such as iron feeding and iron elongation, and sulfuric acid resistance. It was confirmed that the cured mortar has a small weight change rate even when exposed to a high concentration of sulfuric acid, and can suppress the occurrence of cracks even under adverse conditions such as ventilation and solar radiation.
本発明によれば、塗り付け時のコテ作業性(モルタルの送りや伸び等)が良好で、高濃度の硫酸等の酸性腐食環境下においても重量変化率が小さく、ライニング材との接着耐久性に優れる耐硫酸性モルタル硬化体を形成できる耐硫酸性セメント組成物及び耐硫酸性モルタルを提供することができる。また、高濃度の硫酸等に曝されても重量変化率の小さく、耐ひび割れ性に優れた耐硫酸性モルタル硬化体を提供することができる。 According to the present invention, trowel workability (feeding and elongation of mortar, etc.) at the time of application is good, the rate of change in weight is small even in an acidic corrosive environment such as high-concentration sulfuric acid, and durability for adhesion to the lining material It is possible to provide a sulfate-resistant cement composition and a sulfate-resistant mortar that can form a cured sulfuric acid-resistant mortar that is superior to the above. In addition, it is possible to provide a cured sulfuric acid mortar that has a small weight change rate and is excellent in cracking resistance even when exposed to a high concentration of sulfuric acid or the like.
10…コンクリート構造物、10a…表面、11…健全部、12…腐食部、13…剥落部、15…プライマー層、16…耐酸性モルタル組成物、21…ミキサー、22…モルタルポンプ、23…コンプレッサー、24…耐圧ホース、25…吹き付けノズル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Concrete structure, 10a ... Surface, 11 ... Healthy part, 12 ... Corrosion part, 13 ... Exfoliation part, 15 ... Primer layer, 16 ... Acid-resistant mortar composition, 21 ... Mixer, 22 ... Mortar pump, 23 ... Compressor 24 ... pressure hose, 25 ... spray nozzle.
Claims (3)
前記耐硫酸性セメント組成物は、セメント、高炉スラグ、メタカオリン、シリカフューム、繊維、アルミナセメントクリンカー骨材及び樹脂を含有し、
前記メタカオリンのBET比表面積が13〜18m2/gであり、
前記セメント100質量部に対して、前記高炉スラグ80〜300質量部、前記メタカオリン15〜100質量部、前記シリカフューム15〜100質量部、前記繊維0.5〜3.0質量部含む、
コンクリート構造物の補修方法。 A mortar construction process for constructing a sulfuric acid resistant mortar prepared by mixing and kneading a sulfuric acid resistant cement composition and water in a place where a part of the concrete structure is removed, and curing the sulfuric acid resistant mortar A cured body forming step of forming a sulfuric acid-resistant mortar cured body at the location, and a repair method for a concrete structure,
The sulfuric acid resistant cement composition contains cement, blast furnace slag, metakaolin, silica fume, fiber, alumina cement clinker aggregate and resin,
The BET specific surface area of the metakaolin is 13-18 m 2 / g,
80 to 300 parts by mass of the blast furnace slag, 15 to 100 parts by mass of the metakaolin, 15 to 100 parts by mass of the silica fume, and 0.5 to 3.0 parts by mass of the fiber with respect to 100 parts by mass of the cement.
Repair method for concrete structures.
請求項1に記載のコンクリート構造物の補修方法。 The silica fume has a BET specific surface area of 10 to 25 m 2 / g.
The method for repairing a concrete structure according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のコンクリート構造物の補修方法。 The sulfuric acid resistant cement composition further includes a fine aggregate, and includes 150 to 375 parts by mass of a fine aggregate with respect to 100 parts by mass of the cement.
The repair method of the concrete structure of Claim 1 or Claim 2.
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