JP2009203106A - Polymer cement material of high toughness for reinforcing bending of concrete frame and method for reinforcing bending of concrete frame using polymer cement material of high toughness - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメント、およびこの高靱性ポリマーセメントを用いたコンクリート躯体の曲げ補強工法に関し、例えば建築物の柱、梁、壁、床、天井、基礎等また、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物のコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材、および増厚材として、ポリマーセメントモルタルに短繊維を混入した高靱性ポリマーセメントを用いることにより、断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制し、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著であり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊が抑制され、また、変形、および曲げ性状が大きく増加し、また、補強機能が安定し、施工を効率良く行うためのものである。 The present invention relates to a high toughness polymer cement for bending reinforcement of a concrete frame, and a bending reinforcement method for a concrete frame using this high toughness polymer cement, for example, a column, a beam, a wall, a floor, a ceiling, a foundation, etc. of a building, In order to bend and reinforce the concrete frames of civil engineering structures such as elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, high-strength polymer fibers are mixed with polymer cement mortar as a cross-section repair material and thickening material for concrete frames. By using tough polymer cement, as a cross-section repair material, for example, it suppresses the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and is also a reinforcing member such as a sheet, plate, rod, or reinforcing bar formed by continuous fibers The adhesion strength against the material is remarkable, and the thickening material is Chakuwari裂 which destruction is suppressed, deformation, and flexural properties are increased significantly, also reinforcing function is stable, is used for performing efficient construction.
従来、コンクリ−ト等により形成された構造物を補修・補強を行う方法として、構造物面に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されてなる、炭素繊維、ポリアラミド繊維、ガラス繊維等よりなる補強繊維シートを貼り、前記熱硬化性樹脂を硬化せしめて構造物を補修・補強するにあたって、前記補強繊維シートの外表面を気密性シートで被覆したことにより、熱硬化性樹脂の樹脂塗布作業の完了後の臭いの発生を抑制し、補強繊維表面の平滑性を保証することで、構造物が長年の使用により劣化した場合に、補修または補強して寿命を延ばしたり、地震による損傷や、より大きな地震を想定した耐震基準の見直しなどによって、補修・補強を行うようにしたものがあった。そして、この構造物の補修・補強方法は、必要に応じて前記気密性シートを熱硬化性樹脂の硬化後に前記補強繊維シートから剥ぎ取り、その後に、結合材としてセメントと、ポリアクリル酸エステル等のポリマーとを用いるとともに、混和材料として砂を混合したポリマーセメントモルタルを増厚材として用いることにより増厚し、補修・補強を行うものであった（例えば、特許文献１参照）。
ところで、コンクリート等により形成された構造物は、長年の使用によるコンクリート性状の劣化、例えば耐圧縮強度の劣化、耐曲げ強度の劣化、耐引張強度の劣化、また、補強繊維シートに対する付着耐力を引き起こす構造物のかぶり部分での斜めひび割れの発生状況、また、構造物の内部の補強筋の付着割裂破壊を引き起こす補強筋への付着性、構造物の変形等はそれぞれ構造物の構築現場毎に異にするのが実情であるのに対し、上記特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法は、このような実情に即応して構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリートの構造物に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すというにはほど遠く、補強機能が不安定なものであった。
By the way, a structure formed of concrete or the like causes deterioration of concrete properties due to long-term use, for example, deterioration of compressive strength, deterioration of bending strength, deterioration of tensile strength, and adhesion strength to the reinforcing fiber sheet. The occurrence of oblique cracks in the cover part of the structure, the adhesion to the reinforcing bars that cause the splitting fracture of the reinforcing bars inside the structure, the deformation of the structure, etc. are different for each construction site. In contrast to the actual situation, the method for repairing / reinforcing a structure formed of the above-described conventional concrete or the like described in
また、上記特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法は、コンクリート等の構造物により形成された構造物を補強・補修するために、補強繊維シートよりなる補強部材をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて接着、硬化することを必要不可欠とし、構造物に補強繊維シートを貼り付け後の熱硬化樹脂の硬化時の臭いの発生を抑えることを主眼に発明がなされたものであるので、補強繊維シートに対する気密性シートの貼り付け、又は取外しに多くの手間、および労力を必要とし、施工には作業能率が低いものであった。
In addition, the method for repairing / reinforcing a structure formed of the above-described conventional concrete or the like described in
本発明は上記従来の問題点を解決するとともに、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制し、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著であり、しかも、増厚材としては、コンクリート躯体内部の補強筋の付着割裂破壊が抑制され、また、変形、および曲げ性状が大きく増加する等、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリートによりなる構造物に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定し、そして、施工性に優れ、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価なコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメント、およびこの高靱性ポリマーセメントを用いたコンクリート躯体の曲げ補強工法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems and bends a concrete frame made of a civil engineering structure such as a pillar, beam, floor, ceiling, foundation of a building, or an elevated road, bridge, tunnel, box culvert, or waterway. In order to reinforce, as a cross-section repair material for concrete frames, for example, the occurrence of oblique cracks at the cover of concrete frames is suppressed, and reinforcement of sheets, plates, rods, reinforcing bars, etc. formed by continuous fibers The adhesion strength to the members is remarkable, and as the thickening material, the adhesion splitting fracture of the reinforcing bars inside the concrete frame is suppressed, and the deformation and bending properties are greatly increased. Suitable for concrete and detailed bending reinforcement for concrete structures individually, the reinforcement function is stable, and construction The purpose of the present invention is to provide a high-toughness polymer cement for bending reinforcement of a concrete frame, which is superior in construction period, has a short construction period, and has a low construction cost and equipment cost, and a bending reinforcement method for a concrete frame using this high-toughness polymer cement And
本発明は上記課題に鑑みてなされ請求項１に記載の発明は、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等のコンクリート躯体の曲げ補強を行うコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントにして、無機主材としてセメントと珪砂を含む粉体を、主成分として水溶性高分子を含む水溶性エマルションに調合して所定時間、混練し、之に混和材料として、高炉スラグ微粉末と、二水石膏と、高性能ＡＥ減水剤とを所定割合調合して混練するとともに、短繊維を混入して分散することにより、前記コンクリート躯体の断面修復材、または増厚材として用いることを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ前記二水石膏の、前記セメント、および高炉スラグ微粉末との結合剤に対する混合割合が、１０重量％程度、混入されることを特徴とする。
In addition, the invention according to
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ混和材料として高炉スラグ微粉末を前記水溶性エマルションに対して１５０重量％以上混入して繊維を分散させたことを特徴とする。
In addition, the invention according to
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１−３において、前記短繊維の、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末との結合材に対する繊維体積率が、約０．５〜１．５％であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present invention is that, in claim 1-3, the fiber volume ratio of the short fiber to the binder and the cement and the blast furnace slag fine powder is about 0.5. It is characterized by being -1.5%.
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１−４において、前記水溶性高分子が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is the method according to claim 1-4, wherein the water-soluble polymer is polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, an ester thereof, or a copolymer thereof. It is characterized by being.
また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１−４において、前記水溶性高分子が、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、水溶性のエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポパール樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニール樹脂等の重合体、または、それらのエステル、或いはそれらの共重合体であることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 6 of the present invention is that, in claim 1-4, the water-soluble polymer is an acrylic resin, vinyl acetate resin, EVA resin, aqueous vinyl urethane resin, water-soluble epoxy resin, polysulfide. It is characterized by being a polymer such as resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, popal resin, alkyd resin, vinyl chloride resin, ester thereof, or copolymer thereof.
また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１−４において、前記水溶性高分子が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブチレンゴム等の合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであることを特徴とする。
In the invention according to
また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項５において、前記ポリアクリル酸、前記ポリメタクリル酸、前記ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体であることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１−８の何れかにおいて、連続繊維により形成されるシート、プレート、または、炭素繊維強化プラスチックのロッド、或いは鉄筋等の何れかの補強部材であり、何れかの該補強部材が、前記コンクリート躯体の外側面に添設され、該補強部材、または／および前記コンクリート躯体には曲げ補強用の前記高靱性ポリマーセメントが塗布されるか、または、吹き付けるか、打設されることにより固着して補強を行うことを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１−９の何れかにおいて、前記セメントが、白色セメント、普通・早強・超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメントから選ばれる何れかであることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１−１０の何れかにおいて、前記短繊維が、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリカーボネート繊維、ポリウレタン繊維、ポリアクリル繊維から選ばれる何れかであることを特徴とする。
The invention according to claim 11 of the present invention is the short fiber according to any one of
また、本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１−１１の何れかにおいて、前記補強部材が鉄筋であるか、また、補強部材を形成する繊維が、炭素繊維、またはガラス繊維であることを特徴とする。
The invention according to claim 12 of the present invention is the method according to any one of
また、本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１−１２の何れかにおいて、前記増厚材が、増し打ち厚さを５ｍｍ以上に形成されることを特徴とする。 The invention described in claim 13 of the present invention is characterized in that, in any one of claims 1-12, the thickening material is formed to have an increased punching thickness of 5 mm or more.
また、本発明の請求項１４に記載の発明は、無機主材として、セメントと珪砂を含む粉体を、主成分として水溶性高分子を含む水溶性エマルションに調合して所定時間、混練する工程と、之に混和材料として高炉スラグ微粉末と、二水石膏と、高性能ＡＥ減水剤とを所定割合調合して混練するとともに、短繊維を混入して分散する工程と、を有して製造された高靱性ポリマーセメントをコンクリート躯体の断面修復材、または増厚材として用いることを特徴とする。 The invention according to claim 14 of the present invention is a step of preparing a powder containing cement and silica sand as an inorganic main material into a water-soluble emulsion containing a water-soluble polymer as a main component and kneading for a predetermined time. And a step of mixing and kneading a predetermined ratio of fine powder of blast furnace slag, dihydrate gypsum, and high-performance AE water reducing agent as an admixture, and mixing and dispersing short fibers. The high toughness polymer cement is used as a cross-section restoration material or a thickening material for a concrete frame.
また、本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１３において、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ前記二水石膏の、前記セメント、および高炉スラグ微粉末との結合材に対する混合割合が、１０重量％程度、混入されることを特徴とする。 The invention according to claim 15 of the present invention is that, in claim 13, the mixing ratio of the powder and the water-soluble emulsion is 3 to 5: 1.0, and the dihydrate gypsum is The mixing ratio of the cement and the blast furnace slag fine powder to the binder is about 10% by weight.
また、本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５において、前記短繊維の、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末との結合剤に対する繊維体積率が、約０．５〜１．５％であることを特徴とする。 The invention according to claim 16 of the present invention is that, in claim 14 or 15, the fiber volume ratio of the short fiber to the cement and the binder to the blast furnace slag fine powder is about 0.5. It is characterized by being -1.5%.
また、本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１４−１６の何れかにおいて、前記水溶性高分子が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体であることを特徴とする。 The invention according to claim 17 of the present invention is the water-soluble polymer according to any one of claims 14 to 16, wherein the water-soluble polymer is polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, or an ester thereof, or It is a copolymer.
また、本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１４−１６の何れかにおいて、前記水溶性高分子が、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、水溶性のエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポパール樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニール樹脂、の重合体、または、それらのエステル、或いは共重合体であることを特徴とする。 The invention according to claim 18 of the present invention is the water-soluble polymer according to any one of claims 14 to 16, wherein the water-soluble polymer is an acrylic resin, vinyl acetate resin, EVA resin, aqueous vinyl urethane resin, or water-soluble epoxy. Resin, polysulfide resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, popal resin, alkyd resin, vinyl chloride resin, or ester or copolymer thereof .
また、本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１４−１６の何れかにおいて、前記水溶性高分子が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブチレンゴム等の合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであることを特徴とする。
The invention according to
また、本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１７において、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体であることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１４−２０において、連続する炭素繊維、ガラス繊維等の繊維により形成されるシート、プレート、または、ロッド、或いは、鉄筋等のうちの何れかが補強部材として、前記コンクリート躯体の外側面に添設され、該補強部材、または／および前記コンクリート躯体には曲げ補強用の前記高靱性ポリマーセメントが塗布されるか、または、吹き付けるか、打設されることにより固着して補強を行うことを特徴とする。
The invention according to
本発明は上記課題に鑑みてなされ、請求項１に記載の発明によれば、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等のコンクリート躯体の曲げ補強を行うコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントにして、無機主材としてセメントと珪砂を含む粉体を、主成分として水溶性高分子を含む水溶性エマルションに調合して所定時間、混練し、之に混和材料として、高炉スラグ微粉末と、二水石膏と、高性能ＡＥ減水剤とを所定割合調合して混練するとともに、短繊維を混入して分散することにより、前記コンクリート躯体の断面修復材、または増厚材として用いるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材の連続する無機繊維、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、またはロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
The present invention has been made in view of the above problems, and according to the first aspect of the present invention, concrete such as pillars, beams, floors, ceilings, foundations of buildings, elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, waterways, etc. A high-toughness polymer cement for bending reinforcement of a concrete frame that performs flexural reinforcement of the frame, and a powder containing cement and silica sand as the main inorganic material is formulated into a water-soluble emulsion containing a water-soluble polymer as the main component. Mixing and kneading a predetermined ratio of blast furnace slag fine powder, dihydrate gypsum, and high-performance AE water reducing agent as an admixture for time, kneading, and mixing and dispersing short fibers, Because it is used as a cross-section repair material or thickening material for concrete frames, the resulting high toughness polymer cement is a latent solution of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as an admixture. Within the inorganic fiber and the high toughness polymer cement, which is hydraulic, promotes the development of strength caused by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and improves the strength. Increases the bond strength of the fiber interface structure of the mixed short fibers and increases the strength of the polymer cement, for example, compressive strength, and decreases the matrix strength by increasing the amount of entrained air accompanying the mixing of the short fibers. Thus, the strength can be improved without reducing the adhesion strength of the fiber boundary surface. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, Moreover, as the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、請求項２に記載の発明によれば、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ前記二水石膏の、前記セメント、および高炉スラグ微粉末との結合材に対する混合割合が、１０重量％程度、混入されるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が増加され、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されて繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を大幅に向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、コンクリート躯体内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
Moreover, according to invention of
また、請求項３に記載の発明によれば、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ混和材料として高炉スラグ微粉末を前記水溶性エマルションに対して１５０重量％以上混入して繊維を分散させたので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、混入した短繊維の繊維補強機能が大きくなり、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材への境界面組織の付着強度が増加され、強度、例えば圧縮強度、曲げ強度がを大幅に向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in
また、請求項４に記載の発明によれば、前記短繊維の、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末との結合材に対する繊維体積率が、約０．５〜１．５％であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等が大きくなり、高弾性、および高靱性が発揮され、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されることなく、繊維境界面の付着強度を大幅に向上することができるとともに、混和材料として混入した高炉スラグのアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材の連続する繊維、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が大幅に増加することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、コンクリート躯体内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention of claim 4, the fiber volume ratio of the short fiber to the binder and the cement and the blast furnace slag fine powder is about 0.5 to 1.5%. The obtained high toughness polymer cement has low fluidity, but the strength of the polymer cement, for example, compressive strength, bending strength, tensile strength, etc. is increased, and high elasticity and high toughness are exhibited. Adhesive strength at the fiber interface can be greatly improved without lowering the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying mixing, and latent hydraulic properties due to alkali stimulation of blast furnace slag mixed as an admixture Strength development caused by the reaction between blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, continuous fibers of reinforcing members accompanying consumption of calcium hydroxide, and high toughness polymer cell The adhesive strength of the short fiber fiber interface tissue to be mixed in the cement can be significantly increased. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the concrete frame, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項５の記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材の連続する無機繊維、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、またはロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 5 of the present invention, the water-soluble polymer is polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, an ester thereof, or a copolymer thereof. The high toughness polymer cement has the potential hydraulic properties of the ground granulated blast furnace slag mixed as an admixture, the promotion of the strength development caused by the reaction between the ground granulated blast furnace slag powder and dihydrate gypsum, and the strength improvement. The strength of the polymer cement, for example, the compressive strength, is increased by increasing the bond strength of the continuous inorganic fibers of the reinforcing member accompanying the consumption of calcium oxide and the fiber interface structure of the short fibers mixed in the high toughness polymer cement. In addition, the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying the mixing of short fibers is reduced, reducing the bond strength at the fiber interface. It is possible to improve the Rukoto without strength. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, Moreover, as the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項６の記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、水溶性のエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポパール樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニール樹脂等の重合体、または、それらのエステル、或いはそれらの共重合体であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材の連続する無機繊維、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、またはロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 6 of the present invention, the water-soluble polymer is an acrylic resin, vinyl acetate resin, EVA resin, aqueous vinyl urethane resin, water-soluble epoxy resin, polysulfide resin, urea resin, Since it is a polymer such as melamine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, popal resin, alkyd resin, vinyl chloride resin, ester thereof or copolymer thereof, the resulting high toughness polymer cement is miscible. The latent hydraulic properties of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as a material, the promotion of strength development caused by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and the strength improvement, and the reinforcing member accompanying the consumption of calcium hydroxide Of continuous inorganic fibers and short fibers mixed in high-toughness polymer cement Increase in strength, thereby increasing the strength of polymer cement, such as compressive strength, and lowering the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying the incorporation of short fibers, thereby reducing the bond strength at the fiber interface The strength can be improved. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, Moreover, as the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項７に記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブチレンゴム等の合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材の連続する無機繊維、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構築物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、またはロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the seventh aspect of the present invention, the water-soluble polymer may be synthetic rubber latex such as chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene-butylene rubber, natural rubber, acetylcellulose, nitro Because it is cellulose, the resulting high toughness polymer cement has the potential hydraulic properties of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as an admixture, enhanced strength development caused by the reaction between fine blast furnace slag powder and dihydrate gypsum, and strength The strength of the polymer cement due to the improvement and the increase in the bond strength of the continuous inorganic fiber of the reinforcing member accompanying the consumption of calcium hydroxide and the fiber interface structure of the short fiber mixed in the high toughness polymer cement, For example, the matrix strength is increased by increasing the compressive strength and increasing the amount of entrained air that accompanies short fibers. It can be a decreased to improve the strength without reducing the adhesion strength of the fiber interface. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as pillars, beams, floors, ceilings, foundations of buildings, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, waterways, etc., concrete sections are repaired. As a material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and the adhesion strength to a reinforcing member such as a sheet, plate, rod, or reinforcing bar formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and to greatly increase the deformation and bending properties. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、請求項８に記載の発明によれば、前記ポリアクリル酸、前記ポリメタクリル酸、前記ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体であるので、低流動性でありながら、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等が大きくなり、高弾性、および高靱性が発揮され、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されることなく、繊維境界面の付着強度を大幅に向上することができるとともに、混和材料として混入した高炉スラグのアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ部粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材、および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が大幅に増加することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構築物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続する無機繊維により形成されるシート、または、プレート、ロッド等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、コンクリート躯体内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。
According to the invention described in
また、本発明の請求項９に記載の発明によれば、連続繊維により形成されるシート、プレート、または、ロッド、或いは、鉄筋等の何れかが補強部材であり、何れかの該補強部材が、前記コンクリート躯体の外側面に添設され、該補強部材、または／および前記コンクリート躯体には曲げ補強用の前記高靱性ポリマーセメントが塗布されるか、または、吹き付けるか、打設されることにより固着して補強を行うので、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になって高弾性、高靱性、高引張を発揮でき、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状を大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定するともに、補強部材自体耐薬品性に優れる。
According to the invention described in
また、本発明の請求項１０に記載の発明によれば、前記セメントが、白色セメント、普通・早強・超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメントから選ばれる何れかであるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、混和材料として混入した高炉スラグ部粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が増加され、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、圧縮強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されて繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を大幅に向上するのに寄与できる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続する繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。
In addition, according to the invention described in
また、本発明の請求項１１に記載の発明によれば、前記短繊維が、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリカーボネート繊維、ポリウレタン繊維、ポリアクリル繊維から選ばれる何れかであるので、短繊維によりポリマーセメントモルタルを低流動性でありながら、高弾性、高靱性のものにすることができ、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等を大きくすることができる。そして、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材と協同して高靱性ポリマーセメントの繊維境界面組織の付着強度が増加され、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されることなく繊維境界面の付着強度を大幅に向上するのに寄与できる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。しかも、廃棄処分をしても、公害を起こすことはない。 According to the invention of claim 11 of the present invention, the short fiber is any one selected from polyethylene fiber, polyamide fiber, polystyrene fiber, polypropylene fiber, polycarbonate fiber, polyurethane fiber, and polyacrylic fiber. The short fiber can make the polymer cement mortar low in fluidity and high elasticity and high toughness, and can increase the strength of the polymer cement, such as compressive strength, bending strength, and tensile strength. In addition, latent hydraulic properties of blast furnace slag fine powder mixed as an admixture are stimulated by alkali, promote strength development caused by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and cooperate with reinforcing members accompanying consumption of calcium hydroxide. As a result, the bond strength of the fiber interface structure of the high toughness polymer cement is increased, and the bond strength of the fiber interface is greatly reduced without decreasing the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying the incorporation of short fibers. Can contribute to improvement. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. Moreover, disposal does not cause pollution.
また、本発明の請求項１２に記載の発明によれば、前記補強部材が鉄筋であるか、また、補強部材を形成する繊維が、炭素繊維、またはガラス繊維であるので、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材によりコンクリート躯体への付着耐力が顕著になって高弾性、高靱性、高引張を発揮でき、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状を大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定するとともに、補強部材自体耐薬品性に優れている。 According to the invention described in claim 12 of the present invention, the reinforcing member is a reinforcing bar, or the fiber forming the reinforcing member is carbon fiber or glass fiber. In order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, waterways, etc. It is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part, and the adhesion strength to the concrete frame becomes remarkable due to the reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers, and high elasticity, high toughness, High tension can be exerted, and the thickening material can suppress the splitting fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and can also exhibit deformation and bending properties. It is possible to increase hear. Therefore, it is suitable for applying concrete fine bending reinforcement to each concrete frame which is different for each construction site, and the reinforcing function is stabilized, and the reinforcing member itself is excellent in chemical resistance.
また、本発明の請求項１３に記載の発明によれば、前記増厚材が、増し打ち厚さを５ｍｍ以上に形成されることを特徴とするので、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材によりコンクリート躯体への付着耐力が顕著になって高弾性、高靱性、高引張を発揮でき、しかも、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状を大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。 According to the thirteenth aspect of the present invention, since the thickening material is formed to have an additional punching thickness of 5 mm or more, the pillar, beam, floor, ceiling of the building In order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as foundations, elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, waterways, etc. The reinforcing member such as a sheet, plate, rod, or reinforcing bar made of continuous fibers makes the adhesion strength to the concrete frame remarkable, and can exhibit high elasticity, high toughness, and high tensile strength. It is possible to suppress the adhesion splitting fracture of the reinforcing bars, and to greatly increase the deformation and bending properties. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized.
また、本発明の請求項１４に記載の発明によれば、無機主材として、セメントと珪砂を含む粉体を、主成分として水溶性高分子を含む水溶性エマルションに調合して所定時間、混練する工程と、之に混和材料として高炉スラグ微粉末と、二水石膏と、高性能ＡＥ減水剤とを所定割合調合して混練するとともに、短繊維を混入して分散する工程と、を有して製造された高靱性ポリマーセメントをコンクリート躯体の断面修復材、または増厚材として用いるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、建築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 14 of the present invention, a powder containing cement and silica sand as an inorganic main material is mixed into a water-soluble emulsion containing a water-soluble polymer as a main component and kneaded for a predetermined time. And a step of mixing and kneading a predetermined ratio of fine powder of blast furnace slag, dihydrate gypsum, and high-performance AE water reducing agent as an admixture, and mixing and dispersing short fibers. High toughness polymer cement is used as a cross-section repair material or thickening material for concrete frames, so that the resulting high toughness polymer cement has latent hydraulic properties due to alkali stimulation of blast furnace slag fine powder mixed as an admixture, Strengthening and strength improvement caused by the reaction between blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum are promoted, strength is increased, and mixed in the reinforcing member and high toughness polymer cement accompanying consumption of calcium hydroxide. Increase the bond strength of the fiber interface structure of the short fibers to increase the strength of the polymer cement, such as compressive strength, bending strength, and tensile strength, and increase the amount of entrained air accompanying the incorporation of short fibers It is possible to improve the strength without lowering the matrix strength by reducing the adhesion strength of the fiber interface. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and to greatly increase the deformation and bending properties. Accordingly, it is suitable for concretely bending and reinforcing concrete concrete bodies which are different for each construction site individually, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項１５に記載の発明によれば、前記粉体と、前記水溶性エマルションとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ前記二水石膏の、前記セメント、および高炉スラグ部粉末との結合剤に対する混合割合が、１０重量％程度、混入されるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が増加され、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されて繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を大幅に向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 15 of the present invention, the mixing ratio of the powder and the water-soluble emulsion is 3 to 5: 1.0, and the cement of the dihydrate gypsum. , And the mixing ratio of the blast furnace slag part powder to the binder is mixed by about 10% by weight, so that the obtained high toughness polymer cement has a low fluidity and is mixed with the blast furnace slag fine powder mixed as an admixture. It is mixed into the reinforcing member and high toughness polymer cement due to the consumption of calcium hydroxide, the latent hydraulic properties due to alkali stimulation, the strength development that is caused by the reaction between blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and the strength improvement. This increases the bond strength of the fiber interface structure of short fibers, increases the strength of polymer cement, such as compressive strength, bending strength, tensile strength, etc. The strength without matrix strength by increasing the amount of air entrained is reduced to lower the adhesion strength of the fiber interface can be greatly improved. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項１６に記載の発明によれば、前記短繊維の、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末との結合剤に対する繊維体積率が、約０．５〜１．５％であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、低流動性でありながら、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等が大きくなり、高弾性、および高靱性が発揮され、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されることなく、繊維境界面の付着強度を大幅に向上することができるとともに、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が大幅に増加することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 16 of the present invention, the fiber volume ratio of the short fibers to the binder of the cement and the blast furnace slag fine powder is about 0.5 to 1.5%. Therefore, the obtained high toughness polymer cement has low fluidity, but the strength of the polymer cement, for example, compressive strength, bending strength, tensile strength, etc. is increased, and high elasticity and high toughness are exhibited. Adhesive strength at the fiber interface can be greatly improved without decreasing the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying the mixing of short fibers, and the alkali of the blast furnace slag fine powder mixed as an admixture Latent hydraulic properties due to stimulation, the development of strength caused by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and the reinforcement member and high toughness polymer cell associated with the consumption of calcium hydroxide. The adhesive strength of the short fiber fiber interface tissue to be mixed in the cement can be significantly increased. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項１７に記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、建築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention described in claim 17 of the present invention, the water-soluble polymer is polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, an ester thereof, or a copolymer thereof. The high toughness polymer cements are used for the latent hydraulic properties of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as an admixture, the development of strength caused by the reaction of fine powder of blast furnace slag and dihydrate gypsum, and the improvement of strength. The strength of the polymer cement, such as compressive strength, bending strength, and tensile strength, is increased by increasing the adhesion strength of the fiber interface structure of the short fiber mixed in the reinforcing member and high toughness polymer cement accompanying consumption of calcium oxide. In addition, the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air accompanying the mixing of short fibers is reduced, reducing the bond strength at the fiber interface. It is possible to improve the Rukoto without strength. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and to greatly increase the deformation and bending properties. Accordingly, it is suitable for concretely bending and reinforcing concrete concrete bodies which are different for each construction site individually, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項１８に記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、水溶性のエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポパール樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニール樹脂、の重合体、または、それらのエステル、或いは共重合体であるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、建築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the invention of claim 18 of the present invention, the water-soluble polymer is an acrylic resin, vinyl acetate resin, EVA resin, aqueous vinyl urethane resin, water-soluble epoxy resin, polysulfide resin, urea resin, Since it is a polymer of melamine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, popal resin, alkyd resin, vinyl chloride resin, or ester or copolymer thereof, the resulting high toughness polymer cement is used as an admixture. The latent hydraulic properties of the mixed blast furnace slag fine powder by alkali stimulation, the enhancement of strength caused by the reaction between the blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, the strength improvement, and the reinforcement member and high Increase the bond strength of the fiber interface texture of the short fibers mixed in the tough polymer cement, Without increasing the strength of the cement, such as compressive strength, bending strength, and tensile strength, and lowering the matrix strength due to the increase in the amount of entrained air that accompanies short fibers, without reducing the bond strength at the fiber interface Strength can be improved. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and to greatly increase the deformation and bending properties. Accordingly, it is suitable for concretely bending and reinforcing concrete concrete bodies which are different for each construction site individually, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項１９に記載の発明によれば、前記水溶性高分子が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブチレンゴム等の合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであるので、得られる高靱性ポリマーセメントは、混和材として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度の増加と、によりポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度を大きくし、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度を低下して繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、建築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。そして、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, the water-soluble polymer may be synthetic rubber latex such as chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene-butylene rubber, natural rubber, acetylcellulose, nitro Since it is a cellulose, the resulting high toughness polymer cement is composed of the latent hydraulic properties of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as an admixture, the promotion of strength development caused by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum, and strength The strength of the polymer cement, for example, compressive strength, bending strength, due to the improvement and the increase in the adhesion strength of the fiber interface structure of the short fiber mixed in the reinforcing member and high toughness polymer cement with consumption of calcium hydroxide , Increase the tensile strength and increase the amount of entrained air accompanying the incorporation of short fibers. It can be a decreased to improve the strength without reducing the adhesion strength of the fiber interface. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers becomes remarkable, and As the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and to greatly increase the deformation and bending properties. Accordingly, it is suitable for concretely bending and reinforcing concrete concrete bodies which are different for each construction site individually, and the reinforcing function is stabilized. And unlike the above-mentioned conventional repair and reinforcement methods for structures formed of concrete or the like described in
また、本発明の請求項２０によれば、前記ポリアクリル酸、前記ポリメタクリル酸、前記ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体であることを特徴とするので、低流動性でありながら、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度、引張強度等が大きくなり、高弾性、および高靱性が発揮され、また、短繊維を混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されることなく、繊維境界面の付着強度を大幅に向上することができるとともに、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末のアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末と二水石膏との反応で生じる強度発現促進、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材および高靱性ポリマーセメント内に混入される短繊維の繊維境界面組織の付着強度が大幅に増加することができる。このため、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、または、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著になり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。 According to claim 20 of the present invention, the polyacrylic acid, the polymethacrylic acid, the polyacrylonitrile, or an ester thereof, or a copolymer thereof is methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, Isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, cyclohexane acrylate, acrylic acid, polyacrylic acid, acrylic ester, polyacrylic ester, styrene, polystyrene, methacrylic acid, polymethacrylic acid, methacrylic ester, polymethacrylic ester, Since it is a polymer composed of acrylonitrile, polyacrylonitrile or the like, or a copolymer obtained by combining two or more of them, the polymer cement has a low fluidity. Degree, for example, compressive strength, bending strength, tensile strength, etc. are increased, high elasticity and high toughness are exhibited, and the matrix strength is not reduced due to the increase in the amount of entrained air accompanying the incorporation of short fibers In addition to significantly improving the bond strength at the fiber boundary surface, latent hydraulic properties of alkali-stimulated blast furnace slag fine powder mixed as an admixture and the strength developed by the reaction of blast furnace slag fine powder and dihydrate gypsum In addition, the adhesion strength of the fiber interface structure of the short fiber mixed in the reinforcing member and the high toughness polymer cement accompanying the consumption of calcium hydroxide can be greatly increased. For this reason, in order to bend and reinforce concrete frames made of civil engineering structures such as building columns, beams, floors, ceilings, foundations, or elevated roads, bridges, tunnels, box culverts, and waterways, As a repair material, for example, it is possible to suppress the occurrence of oblique cracks in the cover part of a concrete frame, and the adhesion strength to a reinforcing member such as a sheet formed by continuous fibers, or a plate, rod, or reinforcing steel becomes remarkable. Moreover, as the thickening material, it is possible to suppress the adhesion split fracture of the reinforcing bars inside the thickening material, and the deformation and bending properties can be greatly increased. Therefore, it is suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement individually to different concrete frames for each construction site, and the reinforcing function is stabilized.
また、本発明の請求項２１に記載の発明によれば、連続する炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等のうちの何れかが補強部材として、前記コンクリート躯体の外側面に添設され、該補強部材、または／および前記コンクリート躯体には曲げ補強用の前記高靱性ポリマーセメントが塗布されるか、または、吹き付けるか、打設されることにより固着して補強を行うので、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材として、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制でき、また、連続繊維により形成されるシート、または、プレート、ロッド、或いは鉄筋等の補強部材によりコンクリート躯体への付着耐力が顕著になって高弾性、高靱性、高引張を発揮でき、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊を抑制することができ、また、変形、および曲げ性状を大きく増加することができる。従って、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定するとともに、補強部材自体耐薬品性に優れる。
According to the invention described in
以下、図面に従って本発明を実施するための最良の形態につき、詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明のコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントを用いてコンクリート躯体を補強する場合の一実施形態を説明的に示した正面図、図２は同じく側面図、図３は同じく本実施形態のコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントを用いてコンクリート躯体を補強する場合の他例を説明的に示した正面図、図４は同じく側面図、図５は同じく同じく本発明のコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントを用いてコンクリート躯体を補強する場合の更なる他例を説明的に示した正面図、図６は同じく側面図、図７は本実施形態の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントにおいて、水溶性エマルションに対する高炉スラグ微粉末の混入比が１００重量％の供試体について荷重と、変位との関係を繊維体積率が、それぞれ０．５％、１．０％、１．５％と異なる毎に変位する様子を示した荷重−変位曲線を示すグラフ、図８は本実施形態の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントにおいて、水溶性エマルションに対する高炉スラグ微粉末の混入比が１５０重量％の供試体について荷重と、変位との関係を繊維体積率が、それぞれ０．５％、１．０％、１．５％と異なる毎に変位する様子を示した荷重−変位曲線を示すグラフ、図９は同じく本実施形態の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントにおいて、水溶性エマルションに対する高炉スラグ微粉末の混入比が２００重量％の供試体について荷重と、変位との関係を繊維体積率が、それぞれ０．５％、１．０％、１．５％と異なる毎に変位する様子を示した荷重−変位曲線を示すグラフ、図１０は同じく載架試験に用いられる供試体としてのコンクリート躯体を示す正面図、図１１は同じく図１０のＱ−Ｑ断面図、図１２は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材にて補強して載架試験を実施する状態を示す説明的な正面図、図１３は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートにより補強して載架試験を実施する状態を示す説明的な下面図、図１４は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてプレートにより補強して載架試験を実施する状態を示す説明的な下面図、図１５は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてプレートにより補強して載架試験を実施する状態を示す説明的な背面図、図１６は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより荷重−変位曲線を示したグラフ、図１７は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより曲げモーメント−曲率曲線を示したグラフ、図１８は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてプレートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより荷重−変位曲線を示したグラフ、図１９は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより曲げモーメント−曲率曲線を示したグラフ、図２０は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより荷重−変位曲線を示したグラフ、図２１は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工、および上向施工により補強して載架試験を実施することにより曲げモーメント−曲率曲線を示したグラフ、図２２は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを下向施工により補強したＮｏ１のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図、図２３は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてシートを上向施工により補強したＮｏ４のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図、図２４は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてプレートを下向施工により補強したＮｏ２のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図、図２５は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてプレートを上向施工により補強したＮｏ５のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図、図２６は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてロッドを下向施工により補強したＮｏ３のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図、図２７は同じく供試体としてのコンクリート躯体を補強部材としてロッドを上向施工により補強したＮｏ６のサンプルに載架試験を実施した場合の終局破壊性状を示した正面図である。 FIG. 1 is a front view illustratively showing an embodiment in the case of reinforcing a concrete frame using the high toughness polymer cement for bending reinforcement of the concrete frame of the present invention, FIG. 2 is a side view, and FIG. Front view illustratively showing another example of reinforcing a concrete case using the high toughness polymer cement for bending reinforcement of the concrete case of the present embodiment, FIG. 4 is also a side view, and FIG. FIG. 6 is a side view for explaining still another example of reinforcing a concrete frame using a high-toughness polymer cement for bending reinforcement of the concrete frame of FIG. 6, FIG. 6 is a side view of the same, and FIG. In the high toughness polymer cement for reinforcement, the relationship between the load and the displacement of the specimen having a mixing ratio of the blast furnace slag fine powder to the water-soluble emulsion of 100% by weight is the fiber body. FIG. 8 is a graph showing a load-displacement curve showing that the rate is displaced every time when the ratio is different from 0.5%, 1.0%, and 1.5%, and FIG. 8 is a high-toughness polymer for bending reinforcement according to the present embodiment. For cement, the mixing ratio of blast furnace slag fine powder to water-soluble emulsion is 150% by weight. The relationship between load and displacement is the fiber volume ratio of 0.5%, 1.0%, and 1.5%, respectively. FIG. 9 is a graph showing a load-displacement curve showing a state of displacement every time different from FIG. 9, and in the high toughness polymer cement for bending reinforcement of the present embodiment, the mixing ratio of the blast furnace slag fine powder to the water-soluble emulsion is 200 wt. A graph showing a load-displacement curve showing the relationship between the load and the displacement of the% specimens when the fiber volume ratio is different from 0.5%, 1.0% and 1.5%, respectively. Figure 10 shows FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line Q-Q of FIG. 10 and FIG. 12 is a diagram showing a concrete body reinforced with a reinforcing member. FIG. 13 is an explanatory bottom view showing the state in which the mounting test is carried out with the concrete frame as the specimen being reinforced with a sheet as a reinforcing member. 14 is an explanatory bottom view showing a state in which a concrete test body is reinforced with a plate as a reinforcing member and a mounting test is performed, and FIG. 15 is also reinforced with a plate using the concrete skeleton as a test piece as a reinforcing member. 16 is an explanatory rear view showing a state in which the mounting test is performed, and FIG. , And a graph showing a load-displacement curve by carrying out a mounting test with reinforcement by upward construction, FIG. 17 is a concrete construction as a specimen, and the sheet is downward construction and upward construction FIG. 18 is a graph showing a bending moment-curvature curve by performing a mounting test with reinforcement by the same, and FIG. 19 is a graph showing a load-displacement curve by performing a mounting test, FIG. 19 is a concrete test body as a reinforcing member, reinforcing the sheet by downward construction and upward construction, and performing the mounting test FIG. 20 is a graph showing a bending moment-curvature curve. Is a graph showing a load-displacement curve by carrying out a mounting test by reinforcing by downward construction and upward construction, FIG. 21 is a concrete construction as a specimen, and the sheet is constructed downward by using a reinforcing member as a reinforcing member. FIG. 22 is a graph showing a bending moment-curvature curve reinforced by carrying out a mounting test with reinforcement by upward construction, and FIG. 22 is a No. 1 sheet in which the sheet is reinforced by downward construction using a concrete frame as a specimen as a reinforcing member. 23 is a front view showing the ultimate fracture property when the sample is subjected to the mounting test, and FIG. 23 is the same as the specimen, but the mounting test is performed on the sample No. 4 in which the sheet is reinforced by the upward construction. FIG. 24 is a front view showing the ultimate fracture property in the case where the steel plate is used as a reinforcing member. FIG. 25 is a front view showing the ultimate fracture property when the mounting test is performed on the No. 2 sample reinforced by the construction, and FIG. 25 is a No. 5 sample in which the plate is reinforced by the concrete construction as the specimen and the reinforcing member. 26 is a front view showing the ultimate fracture property when the mounting test is performed on Fig. 26, and Fig. 26 is the same as that of the test specimen, but the mounting test was performed on the sample No. 3 in which the rod was reinforced by downward construction. FIG. 27 is a front view showing the ultimate fracture properties in the case, and FIG. 27 shows the ultimate fracture properties when a mounting test is performed on a No. 6 sample in which a rod is reinforced by upward construction using a concrete frame as a specimen as a reinforcing member. FIG.
本発明のコンクリート躯体１の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントＰＣＭの好適な実施形態は、無機主材としてセメントと珪砂を含む粉体Ｃｏを、主成分として水溶性高分子としてのポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体を含む水溶性エマルションＥｍに調合して所定時間、混練し、之に混和材料として、高炉スラグ微粉末Ｓｇと、二水石膏Ｇｙと、高性能ＡＥ減水剤Ｓｐとを所定割合調合して混練するとともに、短繊維Ｆを混入して分散させた構成である。そして、建築物の柱、梁、壁、基礎、床、天井、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体Ｋの曲げ補強を行うために前記コンクリート躯体Ｋの断面修復材Ｔ１、または増厚材Ｔ２として用いられる。
A preferred embodiment of the high toughness polymer cement PCM for bending reinforcement of the
前記セメントが、白色セメント、普通・早強・超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメントから選ばれる何れかであり、本実施形態では、白色セメントを用いたが、これは例示であり前記の何れかであってもよい。 The cement is any one selected from white cement, normal / early strength / super-early strength Portland cement, blast furnace cement, and silica cement. In the present embodiment, white cement is used, but this is an example and is described above. It may be either.
そして、上記高靱性ポリマーセメントＰＣＭについての組成、調合の割合を例えば表[１]、および表[２]について、二例を示す。 And the composition about the said high toughness polymer cement PCM, and the ratio of preparation will show two examples about Table [1] and Table [2], for example.
上記表[１]、および表[２]から、前記粉体Ｃｏと、前記水溶性エマルションＥｍとの混合割合が、３〜５：１．０であり、調合による検証を便宜にするために、粉体Ｃｏと、前記水溶性エマルションＥｍとの混合比を３．５：１．０の一定とした。そして高炉スラグ微粉末Ｓｇを水溶性エマルションＥｍに対する質量比で表[１]においては０．０〜３．０の割合に混入させているが、好ましくは１５０重量％以上混入して短繊維Ｆを分散させるのが良い。また、表[２]に示される一例では高炉スラグ微粉末Ｓｇの水溶性エマルションＥｍに対する混合比は、１．０、１．５、２．０の３水準とした。そして、表[１]、および表[２]の調合例においては、前記二水石膏Ｇｙの、前記セメント、および高炉スラグ微粉末Ｓｇとの結合材Ｂに対する混合割合が、１０重量％程度、混入される。 From Table [1] and Table [2] above, the mixing ratio of the powder Co and the water-soluble emulsion Em is 3 to 5: 1.0. The mixing ratio of the powder Co and the water-soluble emulsion Em was kept constant at 3.5: 1.0. And blast furnace slag fine powder Sg is mixed in the ratio of 0.0-3.0 in Table [1] by the mass ratio with respect to water-soluble emulsion Em, Preferably 150 weight% or more is mixed and the short fiber F is mixed. It is good to disperse. In the example shown in Table [2], the mixing ratio of the blast furnace slag fine powder Sg to the water-soluble emulsion Em was set at three levels of 1.0, 1.5, and 2.0. In the blending examples of Table [1] and Table [2], the mixing ratio of the dihydrate gypsum Gy to the cement and the binder B with the blast furnace slag fine powder Sg is about 10% by weight. Is done.
また、表[２]の調合例においては、前記短繊維Ｆの、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末Ｓｇとの結合剤Ｂに対する繊維体積率Ｖｆが、約０．５〜１．５重量％である。 Moreover, in the preparation example of Table [2], the fiber volume ratio Vf of the short fibers F to the binder B with the cement and the blast furnace slag fine powder Sg is about 0.5 to 1.5 weight. %.
前記高炉スラグ微粉末Ｓｇは、本実施形態では、密度が、２．８９ｇ／ｃｍ３、比表面積が６１４０ｃｍ２／ｇのものが用いられる。これは、例示であり、その材料は、本発明範囲を逸脱しない限り制限されない。 In the present embodiment, the blast furnace slag fine powder Sg has a density of 2.89 g / cm 3 and a specific surface area of 6140 cm 2 / g. This is exemplary and the material is not limited without departing from the scope of the present invention.
そして、前記短繊維Ｆとしては、容易に且つ安価に多量に入手でき、コンクリート躯体１に対する断面補修材Ｔ１、または、増厚材Ｔ２の付着性と、圧縮性、曲げ性、引張性、作業性、補強性等を良くするために、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリカーボネート繊維、ポリウレタン繊維、ポリアクリル繊維から選ばれる何れかが使用される。そして、本実施形態では、短繊維Ｆとして、密度０．９７ｇ／ｃｍ３、寸法が１２μ×１８ｍｍ、引張強度が２５８０Ｎ／ｍｍ２のポリエチレン繊維を用いることとしたが、これは例示であり、その材料、繊維太さ、長さは本発明範囲を逸脱しない限り制限されない。
And as the said short fiber F, it can obtain easily and cheap in large quantities, and the adhesiveness of the cross-section repair material T1 or the thickening material T2 with respect to the
また、水溶性高分子としての前記ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体である。 In addition, the polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, or their esters or their copolymers as water-soluble polymers are methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl. From acrylate, isobutyl acrylate, cyclohexane acrylate, acrylic acid, polyacrylic acid, acrylic ester, polyacrylic ester, styrene, polystyrene, methacrylic acid, polymethacrylic acid, methacrylic ester, polymethacrylic ester, acrylonitrile, polyacrylonitrile, etc. Or a copolymer obtained by combining two or more of them.
そして、本実施形態のコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを混練するには、オムニミキサーを使用し、粉体Ｃｏ、高炉スラグ微粉末Ｓｇ、二水石膏Ｇｙを３０秒間空練りし、次いで水溶性エマルションＥｍを投入し、９０秒間練り混ぜた後に短繊維Ｆを混入し、３分間練り混ぜた。 And in order to knead the high toughness polymer cement PCM for bending reinforcement of the concrete frame of this embodiment, an omni mixer is used, and powder Co, blast furnace slag fine powder Sg, and dihydrate gypsum Gy are kneaded for 30 seconds. Then, water-soluble emulsion Em was added, kneaded for 90 seconds, mixed with short fibers F, and kneaded for 3 minutes.
図１〜図６において、２はコンクリート躯体１を補強するための補強部材であり、この補強部材２は連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳ、または、前記無機繊維Ｆ２により形成されるプレートＰ、およびロッドＲ、或いは鉄筋Ｋのうちの何れかであり、何れかの該補強部材２が、補強を施すべき前記コンクリート躯体１の外側面（図１〜図６においてはコンクリート躯体１を供試体として載架試験に供することもあってコンクリート躯体１の下面個所）に添設され、該補強部材２、または／および前記コンクリート躯体１には曲げ補強用の前記高靱性ポリマーセメントＰＣＭが、（例えばこてを用いて塗布されるか、または、吹き付けるか、図には示さない）型枠内に打設されることによりコンクリート躯体１に固着して補強が行われる。この補強部材２に用いられる繊維Ｆ１が、炭素繊維、またはガラス繊維である。このように、補強部材２に炭素繊維、またはガラス繊維のような繊維Ｆ１を用いたのは、高靱性ポリマーセメントＰＣＭのアルカリ分、また、酸性雨等に対して劣化されずに、繊維Ｆ１自体が耐薬品性に優れ、圧縮、引張、曲げに充分に耐える。
1 to 6,
上記表[２]の調合例により得られた本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを、圧縮強度試験、引張強度試験、曲げ強度試験等の強度試験を供試体（テストピース）につき実施した結果、下記表[３]を得た。 As a result of carrying out strength tests such as a compressive strength test, a tensile strength test, a bending strength test on the specimen (test piece), the high toughness polymer cement PCM of the present embodiment obtained by the formulation example in Table [2] above, The following table [3] was obtained.
表[３]に示される圧縮強度試験、および引張強度試験においては、φ５０×１００ｍｍの円柱形状の供試体を用い、また、曲げ強度試験においては４０×４０×１６０ｍｍの角柱を用い、それぞれ繊維体積率Ｖｆが０．５％、１．０％、１．５％と異なる３個づつを用意して試験を行った。 In the compressive strength test and the tensile strength test shown in Table [3], a cylindrical specimen having a diameter of 50 × 100 mm was used, and in the bending strength test, a square column of 40 × 40 × 160 mm was used. The test was performed by preparing three pieces with different rates Vf of 0.5%, 1.0%, and 1.5%.
上記表[３]から、水溶性エマルションＥｍに対する高炉スラグ微粉末Ｓｇの混入比が異なる３種において、短繊維Ｆの繊維体積率Ｖｆが、それぞれ０．５％、１．０％、１．５％と異なる３個づつの前記供試体につき検証した結果、圧縮強度、引張強度、曲げ強度の試験項目につき、気乾密度が高いほど、高い測定値を示していることが分かる。 From the above table [3], the fiber volume fraction Vf of the short fibers F is 0.5%, 1.0% and 1.5% in three types having different mixing ratios of the blast furnace slag fine powder Sg to the water-soluble emulsion Em. As a result of verifying each of the three specimens different from%, it can be seen that the higher the air dry density, the higher the measured value for the test items of compressive strength, tensile strength and bending strength.
図７、図８、図９は、上記表[３]に示すような水溶性エマルションＥｍに対する高炉スラグ微粉末Ｓｇの混入比がそれぞれ１００重量％、１５０重量％、２００重量％と異なる３種の前記供試体について加える荷重と、変位との関係を短繊維Ｆの繊維体積率Ｖｆが、それぞれ０．５％、１．０％、１．５％と異なる毎に変位する様子をグラフに示した荷重−変位曲線である。 7, 8, and 9 show three kinds of mixing ratios of the blast furnace slag fine powder Sg to the water-soluble emulsion Em as shown in the above table [3], which are different from 100 wt%, 150 wt%, and 200 wt%, respectively. The graph shows how the relationship between the load applied to the specimen and the displacement is displaced whenever the fiber volume fraction Vf of the short fibers F is different from 0.5%, 1.0%, and 1.5%, respectively. It is a load-displacement curve.
上記表[３]、および図７、図８、図９に示す荷重−変位曲線から総じて、高炉スラグ微粉末の混入比が増加するのに伴って、繊維堆積率Ｖｆが大きいほど、強度性状、特に曲げ性状が良好であることがわかつた。 From the above table [3] and the load-displacement curves shown in FIG. 7, FIG. 8, and FIG. It was found that the bending property was particularly good.
本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭでは、上記表[１]、および表[２]の調合例に見られるように、粉体Ｃｏと、水溶性エマルションＥｍとに対して高炉スラグ微粉末Ｓｇと、二水石膏Ｇｙとを混和材として調合例に示すように混入しているので、高炉スラグ微粉末Ｓｇがアルカリ刺激による潜在水硬性を発揮するのと、高炉スラグ微粉末Ｓｇと二水石膏Ｇｙとが反応することにより生ずるエトリンガイトによる強度発現促進性、および強度向上と、水酸化カルシウムの消費に伴う繊維界面組織の緻密化による付着強度を増加させること、により、コンクリート躯体１に対する断面補修材Ｔ１、および増厚材Ｔ２として用いる場合の圧縮強度、引張強度、曲げ強度等の強度を向上し、短繊維Ｆ、並びに連続する繊維Ｆ１よりなる補強部材２としてのシートＳ、プレートＰ、ロッドＲ、鉄筋Ｋに対する繊維界面の付着強度の向上をはかることができる。
In the high toughness polymer cement PCM of the present embodiment, as seen in the formulation examples in the above Table [1] and Table [2], blast furnace slag fine powder Sg with respect to the powder Co and the water-soluble emulsion Em. , Blast furnace slag fine powder Sg exhibits latent hydraulic properties due to alkali stimulation, and blast furnace slag fine powder Sg and dihydrate gypsum Gy. The cross-sectional repair material T1 for the
以下、本実施形態で得られた高靱性ポリマーセメントＰＣＭが補強部材２とともに使用された場合に、建築物の例えば柱、梁、基礎、壁、床、天井、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体１の曲げ補強を行うための前記コンクリート躯体１の断面修復材Ｔ１、または増厚材Ｔ２として適しているかどうかを載架試験を実施することにより検証した。
Hereinafter, when the high toughness polymer cement PCM obtained in the present embodiment is used together with the reinforcing
試験は図１０、および図１１に示すコンクリート躯体よりなる供試体２０について行われた。図１０、および図１１において、供試体２０は、柱や梁を想定して正面において縦Ｘの長さＬ１が１５０ｍｍ、横Ｙの長さＬ２が２４００ｍｍであり、高さＨが２５０ｍｍの長さＬ３にて全体形状が略直方体形状に、レディーミクストコンクリート（Ｎ−３０−１８−２０）により成形される。そして、供試体２０は、その上面２０ａおよび下面２０ｂから３０ｍｍの内部に、すなわち内部上方には、３本の主筋２１,２１,２１を長手方向に配筋するとともに、内部下方には、２本の主筋２１,２１を長手方向に配筋し、且つ前記主筋２１,２１,２１；２１,２１の周囲には、横Ｙの二等分個所を中央基準線Ｉとして、左右に１１本づつ、合計２３本のあばら筋２２,２２・・・・を前記主筋２１,２１,２１；２１,２１を横切って長手方向に交叉して配筋し、溶接が行われた構造材が内蔵されている。前記主筋２１は、ＳＤ２９５Ａ、１０Ｄが使用される。また、前記あばら筋２２は、φ５のみがき棒鋼が使用される。この際、用いられる主筋２１の降伏強度は、３７０（Ｎ／ｍｍ２）、引張強度は５２０（Ｎ／ｍｍ２）、破断伸びは３５．８（％）であり、また、あばら筋２２の引張強度は７８９（Ｎ／ｍｍ２）、破断伸びは１０．３（％）である。
The test was performed on the
そして、コンクリート躯体１としての上記供試体２０に対する本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭについての連続繊維補強法を検証するために、補強部材２として断面修復材Ｔ１に炭素繊維による連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳ、または、プレートＰを用いる場合につき検証し、また、補強部材Ａとして増厚材Ｔ２に炭素繊維による連続する繊維Ｆ１により形成されたロッドＲを用いる場合につき検証することとした。
And in order to verify the continuous fiber reinforcement method about the toughness polymer cement PCM of this embodiment with respect to the said
このうち、断面修復材Ｔ１に連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳを用いる場合には、施工方法として下向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを６０ｍｍ、供試体２０に、積層した後、例えば公称厚さが０．１６７ｍｍ、引張強度が３４３０Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が２３０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された２枚のシートＳ,Ｓを層状に貼付けたものをＮｏ１のサンプルとした。また、施工方法として下向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に６０ｍｍ、積層した後、例えば公称厚さが２．０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、引張強度が１２００Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が４５０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに形成された１枚のプレートＰを貼付けたものをＮｏ２のサンプルとした。また、供試体２０の上面２０ａに、例えば公称断面積が７３．３ｍｍ２、引張強度が２４５０Ｎ／ｍｍ２程度、ヤング係数が１４７ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された３本のロッドＲ,Ｒ,Ｒ、または３−Ｄ１０の３本の異径の鉄筋Ｋ,Ｋ,Ｋを補強筋として３本配筋後、施工方法として下向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に３０ｍｍ、積層して増圧材Ｔ２として増圧したものをＮｏ３のサンプルとした。また、施工方法として上向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを６０ｍｍ供試体２０に、積層した後、例えば公称厚さが０．１６７ｍｍ、引張強度が３４３０Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が２３０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された２枚のシートＳ,Ｓを層状に貼付けたものをＮｏ４のサンプルとした。また、施工方法として上向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に６０ｍｍ、積層した後、例えば公称厚さが２．０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、引張強度が１２００Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が４５０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに形成された１枚のプレートＰを貼付けたものをＮｏ５のサンプルとした。また、供試体２０の下面２０ｂに、例えば公称断面積が７３．３ｍｍ２、引張強度が２４５０Ｎ／ｍｍ２程度、ヤング係数が１４７ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断した３本のロッドＲ,Ｒ,Ｒ、または、外周に螺旋溝を施して形成された３−Ｄ１０の３本の鉄筋Ｋ,Ｋ,Ｋを配筋後、施工方法として上向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に３０ｍｍ、積層して増圧材Ｔ２として増圧したものをＮｏ６のサンプルとすることにより、それぞれ荷重、スパン中央変位、主筋ひずみ、補強部材２としてのシートＳ、プレートＰ、ロッドＲ、鉄筋Ｋの表面のひずみについて測定をおこなった。この際、図１２に示すように、荷重は、ロードセル２３を用いて測定を行い、変位は変位計２４を用いて行い、また、図１５に示すように、主筋ひずみは主筋２１の配筋位置に対応する供試体２０の表面に貼付けたパイ型変位計２５を用いて測定し、さらに、シートＳ、プレートＰ、ロッドＲ、鉄筋Ｋのひずみは、図１３、図１４に示すように、これらに等間隔に貼付けたゲージ２６を用いて測定した。
Among these, when using the sheet S formed by the fibers F1 continuous to the cross-sectional repair material T1, after stacking the high toughness polymer cement PCM of this embodiment on the
これらの荷重、スパン中央変位、主筋ひずみ、補強部材ＡとしてのシートＳ、プレートＰ、ロッドＲ、鉄筋Ｋの表面のひずみについての測定項目を上記Ｎｏ１のサンプル〜Ｎｏ６のサンプルにつき測定した結果を整理してまとめると、図１６に、上記Ｎｏ１のサンプルと、Ｎｏ４のサンプルとの荷重−変位曲線を示すグラフが得られ、また、図１７には上記Ｎｏ１のサンプルと、Ｎｏ４のサンプルとの曲げモーメント−曲率を示すグラフが得られた。 The measurement items for the load, the center displacement of the span, the main bar strain, the strain on the surface of the sheet S, the plate P, the rod R, and the reinforcing bar K as the reinforcing member A are arranged for the No. 1 to No. 6 samples. In summary, FIG. 16 shows a graph showing the load-displacement curves of the No. 1 sample and No. 4 sample, and FIG. 17 shows the bending moment between the No. 1 sample and No. 4 sample. -A graph showing the curvature was obtained.
同様に、図１８には上記Ｎｏ２のサンプルと、Ｎｏ５のサンプルとの荷重−変位曲線を示すグラフが得られ、図１９には上記Ｎｏ２のサンプルと、Ｎｏ５のサンプルとの曲げモーメント−曲率を示すグラフが得られた。 Similarly, FIG. 18 is a graph showing load-displacement curves of the No. 2 sample and No. 5 sample, and FIG. 19 shows the bending moment-curvature of the No. 2 sample and No. 5 sample. A graph was obtained.
さらに、図２０には上記Ｎｏ３のサンプルと、Ｎｏ６のサンプルとの荷重−変位曲線を示すグラフが得られ、図２１は上記Ｎｏ３のサンプルと、Ｎｏ６のサンプルとの曲げモーメント−曲率を示すグラフが得られた。 Further, FIG. 20 is a graph showing the load-displacement curves of the No. 3 sample and the No. 6 sample, and FIG. 21 is a graph showing the bending moment-curvature of the No. 3 sample and the No. 6 sample. Obtained.
本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、無機主材としてセメントと珪砂を含む粉体Ｃｏを、水溶性高分子として主成分に、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体を含む水溶性エマルションＥｍに調合して所定時間、混練し、之に混和材料として、高炉スラグ微粉末Ｓｇと、二水石膏Ｇｙと、高性能ＡＥ減水剤Ｓｐとを所定割合調合して混練するとともに、短繊維Ｆを混入して分散することにより、コンクリート躯体１の断面修復材Ｔ１として用いるので、得られる高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、混和材料として混入した高炉スラグ微粉末Ｓｇのアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ部粉末Ｓｇと二水石膏Ｇｙとの反応で生じる強度発現促進、および強度向上と、また、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材２としての連続する繊維Ｆ１としての炭素繊維、および高靱性ポリマーセメントＰＣＭ内に混入される短繊維Ｆの繊維境界面組織の付着強度が増加されることにより、強度、例えば圧縮強度、引張強度、曲げ強度が大きくなり、また、短繊維Ｆを混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下されて繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を向上することができる。
The high toughness polymer cement PCM of the present embodiment is composed of powder Co containing cement and silica sand as an inorganic main material, a main component as a water-soluble polymer, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, or an ester thereof. Alternatively, a water-soluble emulsion Em containing such a copolymer is prepared and kneaded for a predetermined time. As a mixture, blast furnace slag fine powder Sg, dihydrate gypsum Gy, and high-performance AE water reducing agent Sp are predetermined. Mixing and kneading the ratio, and mixing and dispersing the short fiber F, it is used as the cross-section restoration material T1 of the
また、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、前記粉体Ｃｏと、前記水溶性エマルションＥｍとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ前記二水石膏Ｇｙの、セメント、および高炉スラグ微粉末Ｓｇとの結合材Ｂに対する混合割合が、１０重量％程度、混入されることと、粉体Ｃｏと、前記水溶性エマルションＥｍとの混合割合が、３〜５：１．０であり、且つ混和材料として高炉スラグ微粉末Ｓｇを前記水溶性エマルションＥｍに対して１５０重量％以上混入して繊維を分散させるのとから、得られる高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、低流動性でありながら、圧縮強度、引張強度、曲げ強度は大きくなって強度が向上し、また、前述の高炉スラグ微粉末Ｓｇのアルカリ刺激による潜在水硬性と、高炉スラグ微粉末Ｓｇと二水石膏Ｇｙとの反応で生じる強度発現促進、水酸化カルシウムの消費に伴う補強部材２としての繊維Ｆ１、および高靱性ポリマーセメントＰＣＭ内の短繊維Ｆの繊維境界面組織の付着強度が増加され、短繊維Ｆを混入するのに伴う連行空気量の増大によるマトリックス強度が低下され、繊維境界面の付着強度を低下させることなく強度を大幅に向上することができる。
Further, in the high toughness polymer cement PCM of the present embodiment, the mixing ratio of the powder Co and the water-soluble emulsion Em is 3 to 5: 1.0, and the dihydrate gypsum Gy is a cement, The mixing ratio of the blast furnace slag fine powder Sg to the binder B is about 10% by weight, and the mixing ratio of the powder Co and the water-soluble emulsion Em is 3 to 5: 1.0. And blast furnace slag fine powder Sg as an admixture is mixed with the water-soluble emulsion Em in an amount of 150% by weight or more to disperse the fibers, and the resulting high toughness polymer cement PCM has low fluidity. However, the compressive strength, tensile strength and bending strength are increased and the strength is improved. Also, the latent hydraulic property of the above-mentioned blast furnace slag fine powder Sg by alkali stimulation, the blast furnace slag fine powder Sg and two water The adhesion strength of the fiber interface structure of the fiber F1 as the reinforcing
また、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、前記短繊維Ｆの、前記セメント、および、前記高炉スラグ微粉末Ｓｇとの結合材Ｂに対する繊維体積率Ｖｆが、約０．５〜１．５％であるのと、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体であるのとから、得られる高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、低流動性でありながら、ポリマーセメントの強度、例えば圧縮強度、曲げ強度等が大きくなり、高弾性、および高靱性が発揮される。 Further, in the high toughness polymer cement PCM of this embodiment, the fiber volume ratio Vf of the short fiber F to the binder B with the cement and the blast furnace slag fine powder Sg is about 0.5 to 1.5. %, Polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylonitrile, their esters, or their copolymers are methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl Acrylate, cyclohexane acrylate, acrylic acid, polyacrylic acid, acrylic ester, polyacrylic ester, styrene, polystyrene, methacrylic acid, polymethacrylic acid, methacrylic ester, polymethacrylic ester, acrylonitrile, polyacrylonitrile The resulting high toughness polymer cement PCM is a low-fluidity polymer, such as a compressive strength, such as a compressive strength, The bending strength and the like are increased, and high elasticity and high toughness are exhibited.
そのため、建築物の例えば柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構築物よりなるコンクリート躯体１の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体１の断面補修材Ｔ１としては、例えばコンクリート躯体１のかぶり部分での斜めひび割れ３０の発生を抑制でき、また、連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳ、または、プレートＰ、ロッドＲ、鉄筋Ｋ等の補強部材２に対する付着耐力が顕著になり、また、変形、および曲げ性状が大きく増加することができる。
Therefore, in order to bend and reinforce the
測定の結果、施工方法として下向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを６０ｍｍ供試体２０に、積層した後、例えば公称厚さが０．１６７ｍｍ、引張強度が３４３０Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が２３０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された２枚のシートＳ,Ｓを層状に貼付けたＮｏ１のサンプルでは、曲げひび割れがサンプルに発生し、せん断ひび割れが発生後、シートＳ,Ｓの端部の高靱性ポリマーセメントＰＣＭにひび割れが生じ、コンクリート躯体１よりなる供試体２０と、高靱性ポリマーセメントＰＣＭよりなる断面補修材Ｔ１との接合面に一部、ズレが見られ、コンクリート躯体１よりなる供試体２０に対する断面修復部分に斜めひび割れ３０が発生するが、高靱性ポリマーセメントＰＣＭの斜めひび割れ強度が大きいために、シートＳ,Ｓの付着耐力が大きくなり、斜めひび割れ３０の発生を抑制し、終局的にはシートＳ,Ｓの付着剥離に至った（図２２参照）。
As a result of the measurement, a high tenacity polymer cement PCM of the present embodiment downwards as construction method to
このように、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭは、建築物の例えば柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構造物よりなるコンクリート躯体Ｋの曲げ補強を行うために、コンクリート躯体Ｋの断面補修材Ｔ１として、例えばコンクリート躯体１のかぶり部分での斜めひび割れ３０の発生を抑制でき、また、連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳよりなる補強部材２に対する付着耐力が顕著になり、また、変形、および曲げ性状が大きく増加する。
Thus, the high toughness polymer cement PCM of the present embodiment is a concrete made of a civil structure such as a pillar, a beam, a floor, a ceiling, a foundation, or an elevated road, a bridge, a tunnel, a box culvert, a waterway, etc. In order to perform bending reinforcement of the frame K, as the cross-sectional repair material T1 of the concrete frame K, for example, the occurrence of
そして、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体１に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。従って、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、コンクリート躯体を補強・補修するために、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
And it is suitable for carrying out the detailed bending reinforcement | strengthening to concrete
同様に、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを６０ｍｍ、供試体２０に、施工方法として上向きにこてを用いて塗布する等して積層した後、例えば公称厚さが０．１６７ｍｍ、引張強度が３４３０Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が２３０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された２枚のシートＳ,Ｓを層状に貼付けたＮｏ４のサンプルでは、Ｎｏ１の前記サンプルと同様、コンクリート躯体１よりなる供試体２０と、高靱性ポリマーセメントＰＣＭよりなる断面補修材Ｔ１との接合面に、ズレが見られたものの、高靱性ポリマーセメントＰＣＭの斜めひび割れ強度が大きいために、シートＳ,Ｓ の付着耐力が大きくなり、斜めひび割れ３０の発生を抑制し、最終的にはシートＳ,Ｓの付着剥離により終局状態に到った（図２３参照）。
Similarly, after the high toughness polymer cement PCM of the present embodiment is laminated to the
このように、Ｎｏ４のサンプルは、高靱性ポリマーセメントＰＣＭが、建築物の例えば柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構築物よりなるコンクリート躯体１の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体１の断面補修材Ｔ１として、例えばコンクリート躯体１のかぶり部分での斜めひび割れ３０の発生を抑制でき、また、連続する繊維Ｆ１により形成されるシートＳよりなる補強部材Ａに対する付着耐力が顕著になり、また、変形、および曲げ性状が大きく増加する。
As described above, the sample No. 4 is a concrete in which the high toughness polymer cement PCM is made of a civil engineering structure such as a pillar, a beam, a floor, a ceiling, a foundation, or an elevated road, a bridge, a tunnel, a box culvert, and a waterway. In order to perform bending reinforcement of the
そして、Ｎｏ４のサンプルも構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリート躯体１に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定する。従って、特許文献１に記載の上記従来のコンクリート等により形成された構造物の補修・補強方法とは異なり、補強繊維シート等よりなる補強部材の外表面に気密シートをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて貼り付けなくても済むので、補強部材に対する気密性シートの貼り付け、又は取外しが省略されるため、その手間、および労力が不要になり、施工性が優れるとともに、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる。
And the sample of No. 4 is also suitable for applying concrete and detailed bending reinforcement to the
また、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に６０ｍｍ、施工方法として下向きに積層した後、例えば公称厚さが２．０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、引張強度が１２００Ｎ／ｍｍ２、ヤング係数が４５０ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに形成された１枚のプレートＰを貼付けたＮｏ２のサンプルでは、補強部材２としてシートＳを用いた前述のＮｏ１のサンプル、およびＮｏ４のサンプルとの断面補修材と同様に、供試体２０と断面補修材との間の接合面に、ズレが見られたものの、最終的にはプレートＰの付着剥離により終局状態に到った（図２４参照）。
Moreover, after laminating the high toughness polymer cement PCM of this embodiment on the
また、供試体２０の上面２０ａに、例えば公称断面積が７３．３ｍｍ２、引張強度が２４５０Ｎ／ｍｍ２程度、ヤング係数が１４７ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断して形成された３本のロッドＲ,Ｒ,Ｒ、または３−Ｄ１０の異径な３本の鉄筋Ｋ,Ｋ,Ｋを補強筋として配筋後、本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に３０ｍｍ、施工方法として下向きに積層して増圧材Ｔ２として増圧したＮｏ３のサンプルでは、コンクリート躯体１としての供試体２０内の主筋２１やあばら筋２２等の鉄筋の降伏が先行し、補強材部材２としてのロッドＲの付着割裂破壊から供試体２０と増厚材Ｔ２との接合面の剥離が進展し、曲げ厚縮破壊を生じて剪断ひび割れが進展拡大したことにより、載架点近傍のコンクリート躯体１よりなる供試体２０の圧壊が見られたが、最終的には補強部材２としてのロッドＲの付着割裂破壊により終局状態に到った（図２６参照）。しかしながら、高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に対する増厚材Ｔ２として用いたことにより、補強筋としてのロッドＲ、または鉄筋Ｋの付着割裂破壊が抑制され、降伏先行による靱性とひび割れ強度が大きくなり、終局曲げ耐力を大きく向上できることがわかった。
Further, the
さらに、供試体２０の下面２０ｂに、例えば公称断面積が７３．３ｍｍ２、引張強度が２４５０Ｎ／ｍｍ２程度、ヤング係数が１４７ｋＮ／ｍｍ２の炭素繊維より、１８００ｍｍの長さに裁断した３本のロッドＲ,Ｒ,Ｒ、または３−Ｄ１０の異径の３本の鉄筋Ｋ,Ｋ,Ｋを補強筋として３本配筋後、施工方法として上向きに本実施形態の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に３０ｍｍ、積層して増圧材Ｔ２として増圧したＮｏ６のサンプルでは、同様に補強部材２としてのロッドＲ、または鉄筋Ｋの付着割裂破壊により終局状態に到った（図２７参照）。また、増厚材Ｔ２が、一部において引張破断し、ロッドＲ、また鉄筋Ｋの引き抜けが見られたが、高靱性ポリマーセメントＰＣＭを供試体２０に対する増厚材Ｔ２として用いたことにより、同様にロッドＲ、または鉄筋Ｋの付着割裂破壊が抑制され、降伏先行による靱性とひび割れ強度が大きくなり、終局曲げ耐力を大きく向上できることがわかった。
Further, the
上記実施形態での説明では、高靱性ポリマーセメントＰＣＭを形成するために、粉体Ｃｏを所定量混入して混練するための水溶性高分子として、主成分にポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、またはそれらのエステル、或いはそれらの共重合体を含む水溶性エマルションＥｍが、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキサンアクリレート、アクリル酸、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、スチレン、ポリスチレン、メタクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、ポリアクリロニトリル等からなる重合体、または、それらの２種以上を組み合わせた共重合体である場合を好適例として説明したけれども、これは代表的な例示であり、本発明の高靱性ポリマーセメントＰＣＭを形成するための水溶性高分子としては、上記のほかに、例えばアクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、水性ビニルウレタン樹脂、水溶性のエポキシ樹脂、ポリサルファイド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポパール樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニール樹脂等の重合体、または、それらのエステル、或いはそれらの共重合体であったり、さらには、前記水溶性高分子が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブチレンゴム等の合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースである場合にも粉体Ｃｏを混練することにより高靱性ポリマーセメントＰＣＭを形成することができる。 In the description of the above embodiment, as a water-soluble polymer for mixing and kneading a predetermined amount of powder Co in order to form a high toughness polymer cement PCM, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly A water-soluble emulsion Em containing acrylonitrile, or an ester thereof, or a copolymer thereof is methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, cyclohexane acrylate, acrylic acid, poly A heavy polymer consisting of acrylic acid, acrylic acid ester, polyacrylic acid ester, styrene, polystyrene, methacrylic acid, polymethacrylic acid, methacrylic acid ester, polymethacrylic acid ester, acrylonitrile, polyacrylonitrile, etc. However, this is a representative example, and is a water-soluble material for forming the high toughness polymer cement PCM of the present invention. As the polymer, in addition to the above, for example, acrylic resin, vinyl acetate resin, EVA resin, aqueous vinyl urethane resin, water-soluble epoxy resin, polysulfide resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, popal Resins, alkyd resins, vinyl chloride resins, or the like, or esters thereof, or copolymers thereof. Further, the water-soluble polymer may be chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene-butylene rubber, or the like. Synthetic rubber latex, natural rubber, acetyl cellulose, nito It is possible to form a high tenacity polymer cement PCM by kneading the powder Co also in the case of cellulose.
本発明は、建築物の柱、梁、床、天井、基礎、または、高架道路、橋梁、トンネル、ボックスカルバート、水路等の土木構築物よりなるコンクリート躯体の曲げ補強を行うために、コンクリート躯体の断面補修材としては、例えばコンクリート躯体のかぶり部分での斜めひび割れの発生を抑制し、また、連続繊維により形成されるシート、プレート、ロッド、或いは、鉄筋等の補強部材に対する付着耐力が顕著であり、しかも、増厚材としては、増厚材内部の補強筋の付着割裂破壊が抑制され、また、変形、および曲げ性状が大きく増加する等、構築現場毎にそれぞれ異なるコンクリートによりなる構造物に個別に具体的にきめ細かな曲げ補強を施すのに適し、補強機能が安定し、そして、施工性に優れ、施工期間が短く、施工費、および設備費は安価になる用途・機能に適する。 The present invention provides a cross-section of a concrete frame in order to bend and reinforce a concrete frame made of a civil engineering structure such as a building pillar, beam, floor, ceiling, foundation, or elevated road, bridge, tunnel, box culvert, and waterway. As a repair material, for example, it suppresses the occurrence of oblique cracks in the cover part of the concrete frame, and the adhesion strength to reinforcing members such as sheets, plates, rods, or reinforcing bars formed by continuous fibers is remarkable, Moreover, as the thickening material, the splitting fracture of the reinforcing bars inside the thickening material is suppressed, and deformation and bending properties are greatly increased. Specifically suitable for fine bending reinforcement, stable reinforcement function, excellent workability, short construction period, construction cost and installation Cost is suitable for applications and functions to become cheaper.
１ コンクリート躯体
２ 補強部材
２０ 供試体
２０ａ 上面
２０ｂ 下面
２１ 主筋
２２ あばら筋
２３ ロードセル
２４ 変位計
２５ パイ変位計
２６ ゲージ
３０ 斜めひび割れ
Ｂ 結合材
Ｃｏ 粉体
Ｅｍ 水溶性エマルション
Ｆ 短繊維
Ｆ１ 繊維
Ｇｙ 二水石膏
Ｋ 鉄筋
ＰＣＭ 高靱性ポリマーセメント
Ｐ プレート
Ｒ ロッド
Ｓ シート
Ｓｇ 高炉スラグ微粉末
Ｓｐ 高性能ＡＥ減水剤
Ｔ１ 断面修復材
Ｔ２ 増厚材
Ｖｆ 繊維体積率
1
20a top surface
20b bottom surface
21
24 Displacement meter
25
Claims (21)
合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであることを特徴とする請求項１−４の何れかに記載のコンクリート躯体の曲げ補強用の高靱性ポリマーセメント。 The water-soluble polymer is a synthetic rubber latex such as chloroprene rubber, nitrile rubber or styrene-butylene rubber, natural rubber, acetylcellulose, or nitrocellulose. A high toughness polymer cement for bending reinforcement of a concrete frame as described in 1.
合成ゴム系ラテックス、または、天然ゴム、或いは、アセチルセルロース、ニトロセルロースであることを特徴とする請求項１４−１６の何れかに記載のコンクリート躯体の曲げ補強工法。 The water-soluble polymer is a synthetic rubber latex such as chloroprene rubber, nitrile rubber or styrene-butylene rubber, natural rubber, acetylcellulose, or nitrocellulose. Bending reinforcement method for concrete frame as described in 1.
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