JPH01160886A - コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣化防止及び補修方法 - Google Patents
コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣化防止及び補修方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
材料の劣化防止及び補修方法に関し、更に詳細には鉄筋
コンクリート構造物またはセメント、コンクリートない
しはこれらの混合物からなるセメント系材料の炭酸ガス
や塩化物あるいは窒素酸化物、もしくは硫酸、及び硫酸
塩類などの侵入、または凍結融解やアルカリ骨材反応な
どによる劣化を防止するため、及び劣化した鉄筋コンク
リート構造物またはセメント、コンクリートないしはこ
れらの混合物からなるセメント系材料を補修するための
コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣
化防止及び補修方法に関する。
化要因として (1)大気中の炭酸ガスによるセメントアルカリの中性
化。
る浸蝕。
生及び崩壊。
またはアルコ−jlz系のコロイド状シリカや水溶性ケ
イ酸塩系化合物あるいは高分子ディスバージ1ンの含浸
、または有機高分子材料入りのセメントペーストを塗布
するなどの諸方法が公開され実施されているが、いずれ
も抑制効果と耐久性の点で満足できるものがない。
高い水密性をもち、水を通しにくいため浸透性が悪く、
表層部に僅かに浸透するに過ぎない、またゾルに含まれ
る水を浸透させればアルカリ骨材反応を促進させて悪影
響を及ぼすこととなる。一方コロイド状シリカは結合力
と密着性が極めて弱いため、流出などにより徐々にその
硬化が低下する。
は耐候性、耐久性に限界があるなどの問題点を宥してい
る。
ものであり、劣化していないコンクリート構造物または
その他のセメント材料の劣化防止方法としてシラン化合
物とジルコニウム化合物及び有機溶作1とからなる組成
物を含浸させると表層部の深部に浸透し、強固な非晶質
の薄膜または塊状をつくり、透気性と吸水性を大幅に改
善し、更に圧縮強度や曲げ強度を向上させるものである
。該薄膜または塊状は通称ケイ酸ジルコニアであり、耐
水性、耐海水性、耐アルカリ性、耐酸性、耐有機薬品性
更に耐久性に優れているものである。
ト材料は中性化が進行しているので、これをアルカリ化
するためセメントペーストを被覆したのち、前記混合物
を含浸させ、補修すると共に以後の劣化を防止するもの
である。
ト材料の剥離、欠落部分にモルタルを補填し、更に中性
化が進んでいる表面にセメントペーストを被覆したのち
、前記組成物を含浸させ、補修すると共に以後の劣化を
防止するものである。
のセメント材料の劣化防止方法及び劣化したコンクリー
ト4II造物またはその他のセメント材料の効果的な補
修方法を提供するものである。
の表面に一般式Si(OR)4(式中、Rは炭素数1〜
5の炭化水素残基を示す、)で表わされるテトラアルコ
キシシラン、該テトラアルコキシシランの加水分解物及
び該加水分解物の部分縮合物の群から選ばれたすくなく
とも1種のシラン化合物と、一般式Zr(OR”)牛
(式中R′は炭素数1〜5の炭化水素残基を示す、)で
表わされるジルコニウムテトラアルコキシド、該ジルコ
ニウムテトラアルコキシドの加水分解物及び該加水分解
物の部分重縮合物の群から選ばれた少なくとも1種、の
ジルコニウム化合物及びに有機溶剤とを混合してなる組
成物を含浸させることを特徴とするコンクリート構造物
またはその龍のセメント系材料の劣化防止方法。
ント材料の表面にセメントペーストを被覆したのち、(
1)項の一般式5t(OR)4 で表わされるシラン
化合物と一般式Zr(OR’)4 で表わされるジル
コニウム化合物及び有機溶剤とを混合してなる組成物を
含浸させることを特徴とするコンクリート構造物または
その他のセメント系材料の補修方法。
ント材料の剥離不部分にモルタルを充填し、更に該コン
クリート構造物またはその他のセメント材料の表面にセ
メントペーストを被覆したのち、(1)項の一般式Si
(OR)4 で表されるシラン化合物と一般式Zr(
OR′)、 で表わされるジルコニウム化合物及び有
機溶剤とを混合してなる組成物を含浸させることを特徴
とするコンクリート構造物またはその他のセメント系材
料の補修方法を提供するものである。
ジルコニウムテトラアルコキシド:Zr(OR’)4
及び濃度調整用の有機溶剤との組成物が水密性である
セメント硬化体の表層部に深く浸透し、その水分により
短時間に加水分解が進行し、ゾルからゲルになり、更に
重縮合反応により非晶質のS膜または微細な塊により充
填され、該硬化体の透気性や吸水性が大巾に改善される
という知見に基づいてなされたものである。
R)+ は、水の存在により徐々に加水分解し、加水分
解物(テトラシラノール)となり、また該加水分解物が
重縮合して部分重縮合物を生じ、更に高分子量化して薄
11りまたは塊状を形成するもので本発明中においては
(b)ジルコニウム化合物とともに結合力を有する充填
材としての働きをするものである。
かで薄膜または塊状になるまで長時間(2〜10時間)
を要する。一方後述の(b)ジルコニウムテトラアルコ
キシド:Zr(OR′)4 は瞬時に加水分解が進行
する性質を有するので、この両者を混合することにより
加水分解速度が適度になり、作業性がよく、また硬度と
結合力が増すものである。
数1〜5のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
5ec−ブチル基、tert−ブチル基などである。
これらのテトラアルコキシシランの具体例としては、例
えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラ−n−プロポキシシラン、テトラ−1−プロポキシ
シラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−5ee
−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン
などを挙げることができる。
以上を併用することができる。 また、これらのテトラ
アルコキシシランのうち、特にテトラエトキシシランが
好ましい。
て部分的にアルコールを遊離し、対応する加水分解物(
テトラシラノール)を生ずるとともに、水媒体中でシラ
ノールの生成によるヒドロオキシル置換基の重縮合が行
なわれ、シラノールの部分縮合物が生成し、更に重縮合
して完全重縮合物であるシリカ成分が生成する。
トラアルコキシシランのほかに、加水分解物及び該加水
分解物の部分縮合物も包含するものである。かかる加水
分解物および/または部分重縮合物は、組成物中でテト
ラアルコキシシランより生成したものでもよく、また組
成物調整の際に予め加水分解物および/または部分重縮
合物、例えばエチルシリケート40(多摩化学工業輛製
)を配合してもよい。
〜60重量部、好ましくは20〜40重量部であり、5
重量部未満では充填材に供すると得られる膜または塊状
物の厚さや大きさが不充分であり、また硬度や結合力が
弱く、一方60重量部を越えると加水分解が容易に進行
せず、また硬度や結合力も弱く、更に相対的に(b)ジ
ルコニウム化合物の割合が少なくなって充分な効果を挙
げることができない。
Zr(OR’)4 は水の存在により加水分解し加水
分解物(ジルコニウムテトラヒドロキシド)となり、ま
た該加水分解物が重縮合物を生じ、更に高分子量化して
経時により薄膜または塊状をつくるので本発明中におい
ては(a)シラン化合物とともに結合力を有する充填材
としての働きをするものである。
非常に速く殆ど瞬時に加水分解が進行する水これは前述
の様に(a)テトラアルコキシシランとの水含により加
水分解速度が適度になるものである。また耐アルカリ性
や耐酸性が改善され、更に硬度、結合力が増し、作業性
も良くなるものである。
ば炭′素数1〜5のアルキル基であり、例えのメチル基
、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブ
チル基、Se’c−ブチル基、tert−ブチル基、な
どである。
ては、例えばジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニ
ウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシ
ド、ジルコニウムテトラ−i−プロポキシド、ジルコニ
ウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−5
ec−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−tert−ブ
トキシドなどを挙げることができる。
2種以上を併用することができる。
特にジルコニウムテトラ−n−ブトキシドが好ましい。
加水分解することによってアルコールを遊離し、対応す
るジルコニウムテトラヒドロキシドを生ずるとともに、
該ヒドロキシドの生成によるヒドロオキシル置換基の重
縮合が行われ、該ヒドロキシドの部分重縮合物が生成し
更に重縮合して完全重縮金物であるジルコニア成分が生
成する。
ジルコニウムテトラアルコキシドのほかに、その加水分
解物および該加水分解物の部分重縮合物をも包含するも
のである。かかる加水分解および/または部分重縮合物
は、混合物中でジルコニウムテトラアルコキシドより生
成したものでもよく、また混合物調整の際に予め配合し
たものでもよい。
は3〜,30重量部好ましくは8〜16重量部であり、
3重量部未満では短時間に加水分解が進行しない、耐ア
ルカリ性が敬仰されず、硬度が小さいなどの問題がある
。
造膜性が悪いなどの問題が生じ好ましくない。
ニウム化合物の濃度調整剤であり、またこれら(IL)
、(b)成分の加水分解を調整するためのものであり、
更にセメント材料に使用した時浸透率を改善するための
ものである。
ール誘導体、あるいは沸点が120℃以下の低沸点有機
溶剤が好適である。
しては、1価アルコールまたは2価アルコールであるエ
チレングリコールもしくはこの誘導体を挙げることがで
き、このうち1価アルコールとしては炭素数1〜8の脂
肪族アルコールが好ましく、具体的にはメタ//−ル、
エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、5ec−ブチルアル
コール、tert−ブチルアルコール、n−ペンチルア
ルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチル−2−
ペンタ、I−ル、4−メチル−n−ペンタノールなどを
挙げることができ、またエチレングリコールもしくはこ
の誘導体としてはエチレンクリコール、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノ
工゛チルエーテルなどを挙げることができる。これらの
アルコニル ル誘導体は、好ましくはi−プロピルアルコール、se
c−ブチルアルコール、n−プロピルアルコール、n−
ブチルアルコール、酢酸エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルであ
る。
えばトルエン、ベンゼン、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサン、テトラヒドロフランなどを挙げる
ことができる。
とができる。
、好ましくは15〜35重量部であり、10重量部未満
では加水分解が均一に進行しなかったり、セメント材料
への浸透性が悪くなったりする一方90重量部を越える
と固形分が少なくなり、−充填量が足りなかったり、加
水分解速度が低下したりして好ましくない。
てなるが、これらの成分にアルカリ金属塩、アミン類な
どの硬化触媒、微粒子状の無機顔料、各種界面活性剤、
カップリング剤、染料など従来公知のその他の添加剤を
添加することもできる。
(b)成分を一度に混合してもよいし、また(a)と(
b)、(a、)と(C)、(b)と(C)を混合した後
それぞれ(C)、(b)、(a)を混合してもよい。
あるコンクリート構造物またはその他のセメント系材料
の表面に刷毛、スプレーなどの手段により1m′当り1
0〜300g含浸させることができる。
材料の表面に前記の組成物を含浸させるものであるが、
この組成物は殆ど水を通さない機密なセメント系材料の
表層部に深く浸透し含浸される。含浸された前記組成物
はセメント系材料に含まれる水分と直ちに加水分解が進
行し、ゾルからゲルになり、更に重縮合反応により非晶
質の薄膜または塊状ができて充填され透気性や吸水性が
大[1]に改善され更に耐酸性が付与される。
ト系材料の表面にセメントペーストを被覆したのち前記
の組成物を含浸させると復元補修することができ、更に
透気性や吸水性が改善され耐酸性が付与される。
ト、ジェットセメント、白色セメント及びその他のセメ
ントに適量の水を加えてペースト状に練ったものである
が、これに細骨材を加えたものでもよい。
ト系材料の剥離部分にモルタルを充填し、更に該コンク
リート構造物またはその他のセメント系材料の表面にセ
メントペーストを被覆したのち前記の組成物を含浸させ
ると復元補修することができ、更に透気性や吸水性が改
善され耐酸性が付与される。
ェットセメント、白色セメント及びその他のセメントに
川砂、山砂その他の細骨材を適当に配合し、適量の水な
加えたセメントモルタルのことである。
ト系材料の劣化防止方法および補修方法により炭酸ガス
によりセメントアルカリ中性化の進行や塩化物あるいは
窒素酸化物、硫酸、硫#塩などの侵入、更に凍結融解や
アルカリ骨材反応などを防止し、耐久性能も大きく改善
し、その寿命を大巾に延ばすことができる。
明は特許請求の範囲を越えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。
準である。
べるため、第1表に示す。
て4種を用意した。これを第1表に示す。
X40X80mmのモルタル20ケを作成5た。こ・の
モルタルは市販の普通ポルドラシトセメントと細骨材と
して市販の川砂(5mm以下)を使用し1重量調合比は
セメン) (c)/水(W)/砂(S)で110.65
72.5とした。このモルタルを28日間20℃の水中
で養生した。なお無処理のモルタルを基準モルタルとす
る。
らべるため40X40X160mmのモルタルに組成物
A、B、C,Dを加圧含浸し、モルタルの破断面におけ
る組成物の浸透状況の比較をした。これを第1図に示す
、(組成物Aを含浸したモルタルをAモルタル、組成物
Bを含浸したモルタルを8モルタル、以下Cモルタル、
Dモルタル、8モルタル、Fモルタルと称する)A、8
モルタルは表面から中心まで金相に亘り含浸しており、
浸透性に優れていることがわかる。
まで浸透しないことが認められる。
しくは3時間含浸した場合の重量含浸率を示したもので
ある。CおよびDは3時間含浸で8.9〜10.3重量
%であるのに対し、Aは26.5重に%であり、含浸性
に富むことが定穢的に明白である。
で表面から順次スライスし、各層ごとに水銀圧入法によ
り、該モルタル試料中の気孔量(cc/gr )を実測
し、表面からの距離に対して気孔量の変化を示したもの
である。
面層、中心層を通じて同一で約0.098 cc/gr
である。しかし組成物Aを含浸すると表層の気孔量は約
0.063cc/grに減じ、明らかに気孔を閉塞して
いることが確認される。気孔の閉塞性はコンクリートの
耐久性向上に不可欠の要件である。
調べた。
28時間水中に浸漬した場合の吸水による重量増加の時
間変化を示したものである。即ち基準モルタルは浸漬後
約3時間で吸水率が約10重量%に達し、28日間で1
0.4重量%となる。
8日間浸漬で約4.2重量%の吸水率にとどまり、防水
効果のwI2F−なことが認められる。
果を調べるため無処理の基準モルタルと組成物A及びE
、Fを含浸したモルタルを用意し、これを鋼製の容器に
入れ、二酸化炭素ガス(COz)を満たし、ガス圧力を
3 K g/ cm″−定に14時間保持してモルタル
の中性化促進試験から炭酸化阻止効果を検定した。なお
組成物C・Dは全く効果がなかったので、比較例試験か
ら除外した。
ン指示薬によりアルカリ性保持領域[Ca(CH)z
]と炭酸化領域[CaCO31を赤色変化の有無によ
り調べた結果を示したものである。第5図で断面の白い
部分は炭酸化域を、打点域はアルカリ保持域を示す、基
準モルタルでは表面から約12〜14mm深さまで中性
化が進行しているが、へモルタルでは全く中性化城が認
められず炭酸化阻止に!#lI著な効果があることが証
明される。E−Fモルタルは表面から約2〜8mmまで
中性化が進行している。
イオン浸透阻止効果を調べるため基準モルタルと組成物
AおよびE、Fを含浸したモルタルを用意し、これを海
水中に浸漬し、一定時間後に液中より取り出し、長さ方
向につき切半し、その破断面犀表層から浸透した塩素イ
オンの検出の深さにより海水浸透域を検定した。
域により判別した。
分がC1−の検出域を、打点域が01−の非検出城を示
す、基準モルタルでは海水中に浸漬後、約1.5時間後
に表面より約15 m m深さまで、また3時間後には
断面の中心までC[が浸透することが確認された。しか
しAモルタルでは海水中浸漬後7日間でもCド は断面
に全く検出されず、塩素イオンの浸透阻止に効果がある
ことが判る。
能の向上を調べるため基準モルタルと組成物A及びE・
Fを含浸したモルタルををアメリカ試験規格ASTMC
666−77で行った。凍結融解サイクル数と曲げ強度
の関係を第7図に示す、また同サイクル数と試料の動弁
性係数の低下の関係を第8図に示す。
増加につれ大きく低下するが、Aモルタルでは、逆に強
度の増大が見られる。また第8図より基準モルタルの動
弁性係数は240サイクルで60%にまで低下するが、
へモルタルでは110%に増大することが認められる。
のである。
を調べるため基準モルタルと組成物Aを含浸したモルタ
ルを用意し、圧wA雉度と曲げ強度を614定した。第
2表に基準モルタルの強度値に対するAモルタルの強度
増大比を併せ示している。
対して、圧縮強度で61%増1曲げ強度で35%それぞ
れ増大しており、本発明組成物は密実な含浸条件下では
モルタルの強度増加に有効であることが判る。
のセメント系材料に対して、 (1)防水性の向上 (2)中性化阻1ヒ (3)塩素イオン浸透の抑制 (4)凍結融解性能の向上 (5)力学的強度の増大 などの効果がWJ2:であり、劣化防止に大きく寄与し
、更に劣化したコンクリート構造物またはその他のセメ
ント系材料の補修方法として大きな効果がある0本発明
の工業的、社会的意義は極め丈夫であると言える。
Claims (3)
- (1)コンクリート構造物またはその他のセメント系材
料の表面に一般式Si(OR)_4(式中、Rは炭素数
1〜5の炭化水素残基を示 す。)で表わされるテトラアルコキシシラ ン、該テトラアルコキシシランの加水分解物及び該加水
分解物の部分重縮合物の群から選ばれた少なくとも1種
のシラン化合物と、一般式Zr(OR′)_4(式中、
R′は炭素数1〜5の炭化水素基を示す。)で表わされ
るジルコニウムテトラアルコキシド、該ジルコニウムテ
トラアルコキシドの加水分解物及び該加水分解物の部分
重縮合物の群から選ばれた少なくとも1種のジルコニウ
ム化合物及び有機溶剤とを混合してなる組成物を含浸さ
せることを特徴とするコンクリート構造物またはその他
のセメント系材料の劣化防止方 法。 - (2)劣化したコンクリート構造物またはその他のセメ
ント系材料の表面にセメントペーストを被覆した後、前
項の一般式Si(OR)_4で表わされるテトラアルコ
キシシラン、該テトラアルコキシシランの加水分解物及
び該加水分解物の部分縮合物の群から選ばれた少なくと
も1種のシラン化合物と、一般式Zr (OR′)_4で表わされるジルコニウムテトラアルコ
キシド、該ジルコニウムテトラアルコキシドの加水分解
物及び該加水分解物の部分縮合物の群から選ばれた少な
くとも1種のジルコニウム化合物及び有機溶剤とを混合
してなる組成物を含浸させることを特徴とするコンクリ
ート構造物またはその他のセメント系材料の補修方法。 - (3)劣化したコンクリート構造物またはその他のセメ
ント系材料の剥離部分にコンクリートまたはモルタルを
充填し、更に該コンクリート構造物またはその他のセメ
ント系材料の表面にセメントベースを被覆したのち、(
1)項の一般式Si(OR)_4で表わされるテトラア
ルコキシシラン、該テトラアルコキシシランの加水分解
物及び該加水分解物の部分縮合物の群から選ばれたすく
なくとも1種のシラン化合物と、一般式Zr(OR′)
_4で表されるジルコニウムテトラアルコキシド、該ジ
ルコニウムテトラアルコキシドの加水分解物及び該加水
分解物の部分縮合物の群から選ばれた少なくとも1種の
ジルコニウム化合物及び有機溶剤とを混合してなる組成
物を含浸させることを特徴とするコンクリート構造物ま
たはその他のセメント系材料の補修方 法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316299A JPH01160886A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣化防止及び補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316299A JPH01160886A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣化防止及び補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160886A true JPH01160886A (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=18075574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316299A Pending JPH01160886A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | コンクリート構造物またはその他のセメント系材料の劣化防止及び補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01160886A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007268344A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Dainippon Toryo Co Ltd | 旧塗膜の補修方法 |
| KR100815046B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-03-18 | 한국전력공사 | 철근 콘크리트 보수용 표면 침투 보강제를 이용한 철근콘크리트의 보수 방법 |
| JP2008221036A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Bekku Kk | 塗装方法 |
| US9934459B2 (en) * | 2008-02-22 | 2018-04-03 | Toppan Printing Co., Ltd. | Transponder and booklet |
| JP2020195942A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 | 湿気硬化型コーティング材の形成方法 |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP62316299A patent/JPH01160886A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007268344A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Dainippon Toryo Co Ltd | 旧塗膜の補修方法 |
| KR100815046B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-03-18 | 한국전력공사 | 철근 콘크리트 보수용 표면 침투 보강제를 이용한 철근콘크리트의 보수 방법 |
| JP2008221036A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Bekku Kk | 塗装方法 |
| US9934459B2 (en) * | 2008-02-22 | 2018-04-03 | Toppan Printing Co., Ltd. | Transponder and booklet |
| JP2020195942A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 | 湿気硬化型コーティング材の形成方法 |
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