JP2014218401A - コンクリート床の補修方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】躯体コンクリートに下地処理(A)を施し、次いでセメント、最大粒径が0.15mmより大きい骨材、保水剤及びポリマーを含有する下地調整モルタル(a)を施工する工程(B)、下地調整モルタル(a)の表面に再度下地処理(C)を施し、セメント、最大粒径0.15mm以下の骨材、保水剤及びポリマーを含有する仕上げモルタル(b)を施工する工程(D)からなるコンクリート床の補修方法。
【選択図】なし
Description
この問題を改善するため、補修を要するコンクリートまたはモルタルの床に浸透性のある樹脂溶液と、エポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、接着剤が硬化する前に樹脂セメントモルタルを塗り重ねて仕上層を形成する方法が考案された(特許文献1)。
また、特許文献2の方法では、補修対象箇所が大きい場合には施工が煩雑となる問題があるとともに、仕上げモルタルと補修領域の下地コンクリートとの付着性は、汚れに大きく影響されるため、耐久性が低い恐れがあり、下地処理作業時間の短縮が課題である。
〔2〕補修領域の躯体コンクリートに施す下地処理(A)が、散水、水性ポリマーディスパージョンの塗布、またはエポキシ樹脂プライマーの塗布である〔1〕記載のコンクリート床の補修方法。
〔3〕躯体コンクリートに施工した下地調整モルタル(a)の内部または表面に補強材を設置する〔1〕または〔2〕記載のコンクリート床の補修方法。
〔4〕補強材が、耐アルカリガラス繊維ネット、有機繊維ネット、または樹脂ロッドを含有する〔3〕記載のコンクリート床の補修方法。
〔5〕下地調整モルタル(a)の施工厚さが15mm以上の場合、骨材中の軽量骨材の比率(軽量骨材質量/骨材全質量)が0.009〜0.065ある〔1〕〜〔4〕のいずれか記載のコンクリート床の補修方法。
〔6〕躯体コンクリートの補修部位に、内部から順に次の(A)、(B)、(C)及び(D)の層を有する補修されたコンクリート床構造。
(A)下地処理層、
(B)セメント、最大粒径が0.15mmより大きい骨材、保水剤及びポリマーを有する下地調整モルタル層、
(C)下地処理層、
(D)セメント、最大粒径が0.15mm以下の骨材、保水剤及びポリマーを有する仕上げモルタル層。
〔7〕(A)下地処理層及び/又は(C)下地処理層が、水性ポリマー又はエポキシ樹脂の層である〔6〕記載の補修されたコンクリート床構造。
〔8〕(B)下地調整モルタル層の内部または表面に補強材を有する〔6〕又は〔7〕記載の補修されたコンクリート床構造。
〔9〕補強材が、耐アルカリガラス繊維ネット、有機繊維ネット、または樹脂ロッドを含有する〔8〕記載の補修されたコンクリート床構造。
〔10〕(B)下地調整モルタル層の施工厚さが15mm以上の場合、骨材中の軽量骨材の比率(軽量骨材質量/骨材全質量)が0.009〜0.065である〔6〕〜〔9〕のいずれか記載の補修されたコンクリート床構造。
耐久性が要求される工場、倉庫床、病院の床等の補修方法として有用である。
下地調整モルタルの場合は、施工効率を考慮すると工程(B)の施工厚さにより軽量骨材を含有するものと、珪砂、石灰石のような普通骨材のみを含有するものに分けるのが好ましい。施工厚さが15mmを超える場合は、最大粒径3mmの軽量骨材を細骨材に含有する下地調整モルタル(a)が施工効率が向上し好ましい。施工厚さが15mm未満では、床の補修であるため軽量骨材の有無は施工効率に影響がないため、普通骨材を細骨材とした下地調整モルタル(a)で良い。
最大粒径が0.15mmを超える骨材は、セメント100質量部に対し80〜103質量部用いるのが好ましく、83〜100質量部用いるのがより好ましい。また、軽量骨材を含有する骨材を使用する場合には、骨材全質量に対し軽量骨材比率(軽量骨材/骨材全質量)0.009〜0.065の骨材が好ましい。
保水剤は、セメント100質量部に対して0.09〜0.20質量部用いるのが好ましく、0.12〜0.18質量部用いるのがより好ましい。
ポリマーは、セメント100質量部に対して0.5〜25質量部用いるのが好ましく、1.1〜20質量部用いるのがより好ましい。表面親水性ポリマーと表面疎水性ポリマーを併用する場合には、表面疎水性ポリマー/表面親水性ポリマーの比率が0.18〜0.43が好ましい。
すなわち、下地調整モルタル(a)の施工厚さが15mmを超える場合、仕上げモルタル(b)を施工するまでの間、硬化収縮、乾燥収縮によるひび割れ抑制と施工後の繰返し載荷による曲げ破断に対する補強として下地調整モルタル(a)の内部又は表面に設置することが好ましい。補強材として設置するネットは、補強効果、ひび割れ防止、繰り返し載荷に対する耐久性の点から、目の開きが5〜100mmであることが好ましい。
補強材としては、耐アルカリガラス繊維ネット、有機繊維ネット、樹脂ロッドが好ましい。
補強材として設置するネットの厚さは、施工性と施工効率の点から、下地調整モルタル(a)の施工厚さの1〜30vol%が好ましい。補強材の設置位置は、硬化収縮、乾燥収縮による引張応力を効果的に低減し曲げタフネスを向上するため、下地調整モルタル(a)の表層付近が良い。
本発明においては、下地調整モルタル(a)の施工を行い、硬化後再度下地処理(C)を行う。下地処理(C)は、前述の下地処理(A)と同様に行うことができる。下地処理(C)においても、ポリマーディスパージョン処理又はエポキシ樹脂プライマー処理がドライアウト防止効果の点で好ましく、さらにエポキシ樹脂プライマー処理が、ドライアウト防止効果及び付着力向上効果の点でより好ましい。
保水剤は、セメント100質量部に対して0.03〜0.35質量部用いるのが好ましく、0.05〜0.30質量部用いるのがより好ましい。
ポリマーは、セメント100質量部に対して5〜20質量部用いるのが好ましく、6〜15質量部用いるのがより好ましい。
(A)下地処理層、
(B)セメント、最大粒径が0.15mmより大きい骨材、保水剤及びポリマーを有する下地調整モルタル層、
(C)下地処理層、
(D)セメント、最大粒径が0.15mm以下の骨材、保水剤及びポリマーを有する仕上げモルタル層。
[下地調整モルタル(a)のフレシュ性状の確認]
20℃、80%RHの試験室で実施した。
<フロー試験>
JISR5201に従って実施した。
<単位容積質量の測定>
JISA1171に従い、500mlのステンレス製容器を用いて実施した。
<フレッシュ性状の目標値>
フロー値の目標値は表8の通り、「180±10mm」とし、単位容積質量の目標値は、軽量骨材を使用するものは、「1.70±0.05kg/l」とし、軽量骨材を使用しないものは、「1.95±0.10kg/l」とした。
20℃の試験室で実施した。
<曲げ強さ>
JISA6916CM−2に従い、4×4×16cmの供試体を用いて実施した。材齢7日で5N/mm2以上のものを「良好」とし、5N/mm2未満を「不良」とした。
<圧縮強さ>
JISA6916CM−2に従い、圧縮強さを測定した後の供試体を用いて実施した。材齢7日で24N/mm2以上のものを「良好」とし、24N/mm2未満を「不良」とした。
<長さ変化率>
JISA6916CM−2に従い、4×4×16cmの供試体を用いて7日の長さ変化率を測定した。
長さ変化率が0.05%以内であるものを「良好」とし、0.05%を超えるものを「不良」とした。
<吸水量>
JISA6916CM−2に従い、70×70×20mmのモルタル基板を用いて実施した。吸水量が2.0g以下を「良好」とし、2.0gを超えたもの「不良」とした。
<付着強さ>
JISA6916CM−2に従い、70×70×20mmのモルタル基板を用いて実施した。材齢7日の付着強さが2.0N/mm2以上であるものを「良好」とし、2.0N/mm2未満であるものを「不良」とした。
<硬化性状の評価>
硬化性状の各項目の評価結果がすべて「良好」であるものを総合評価が「良好」とし、1項目でも評価結果が「不良」であるものは総合評価が「不良」とした。
作製したモルタルに対し、温度20℃の環境下で次の方法によりコテ塗り施工性を評価した。即ち、100×100×6cmのコンクリート平板を、100×100cmの一面を底面として地面に平らに設置した。設置したコンクリート平板に5倍希釈液のアクリルエマルションを0.15kg/m2塗布した。乾燥後、2cm厚さで市販の金鏝を用い作製したフレッシュ状態のモルタルを塗付け、下地調整モルタル(a)のコテ塗り施工性の評価を行った。容易に平滑に塗付けられたモルタルをコテ伸びが「良好」とし、コテ波ができたものを「不良」とした。また、使用した金ゴテにモルタルが殆ど残存していないものをコテ切れが「良好」とし、金ゴテに著しくモルタルが付着残存したものをコテ切れが「不良」とした。モルタル面が平滑に仕上がり、且つ塗付け24時間経過後に塗付けられたモルタルにひび割れが見られなかったモルタルを仕上がり面が「良好」と判断した。コテ波ができ、且つ塗付け24時間経過後に塗付けられたモルタルにひび割れ発生したものを仕上がり面が「不良」と判断した。塗付け24時間経過後にモルタル面にひび割れが発生したものはモルタル面の平滑性によらず「不良」と判断した。これらの項目が1項目でも「不良」となったものは全てコテ塗り施工性「不良」と判断した。
20℃、80%RHの試験室で実施した。
<フロー試験>
JASS15M-103のフローコーンを用いて引抜きフロー値を測定した。
<単位容積質量の測定>
JISA1171に従い、500mlのステンレス製容器を用いて実施した。
<フレッシュ性状の目標値>
フロー値の目標値は、「120±15mm」とし、単位容積質量の目標値は、「1.90±0.10kg/l」とした。
<コテ塗り施工性の試験方法>
100×100×6cmのコンクリート平板を、100×100cmの一面を底面にして地面に平らに設置した。温度20℃の環境下で、設置した該平板のピンホールが肉眼観察により約50個存在することが確認された100×100cmの一面に、仕上げモルタル(b)を金ゴテで押し広げて塗り付けた。
<ピンポールの発生数の確認>
仕上げモルタル(b)を塗り付け30分間静置し、ピンホールの発生個数が10個未満であるものを「良好」とし、10個以上を「不良」とした。
<膨れの発生数の確認>
仕上げモルタル(b)を塗り付け60分間静置後、膨れの発生個数を指触で確認した。10個未満であるものを良好とし、10個以上を不良とした。
<付着強さ>
JISA6916C−2に従い、70×70×20mmのモルタル基板を用いて実施した。材齢7日の付着強さが2.0N/mm2以上であるものを「良好」とし、2.0N/mm2未満であるものを「不良」とした。
温度20℃の環境下で次の方法により仕上げモルタル(b)のコテ塗り施工性を評価した。100×100×6cmのコンクリート平板を、100×100cmの一面を底面として地面に平らに設置した。設置したコンクリート平板に5倍希釈液のアクリルエマルションを0.15kg/m2塗布した。乾燥後、市販の金鏝を用い作製したフレッシュ状態の仕上げモルタル(b)を塗付け、5分未満で抵抗無くコンクリート平板全面に塗付けられた仕上げモルタル(b)をコテ伸びが「良好」とし、5分以上コテ波ができたものを「不良」とした。また、使用した金ゴテにモルタルが殆ど残存していないものをコテ切れが「良好」とし、金ゴテに著しくモルタルが付着残存したものをコテ切れが「不良」とした。
モルタル面が平滑に仕上がり、且つ塗付け60分経過後に塗付けられたモルタルにピンホール、膨れが増えず合計数が20個未満であったモルタルを仕上がり面が「良好」と判断した。ピンホール、膨れが増え、合計数が20個以上であったものを仕上がり面が「不良」と判断した。これらの項目が1項目でも「不良」となったものは全てコテ塗り施工性「不良」と判断した。
コンクリートと下地調整モルタル(a)、コンクリートと仕上げモルタル(b)及び下地調整モルタル(a)と仕上げモルタル(b)の付着強さを確認した。
<コンクリートと下地調整モルタル(a)の付着試験方法>
温度20℃、湿度80%の室内で下地処理(A)を施した30×30×6cmのコンクリート平板と下地処理(A)を実施しなかった30×30×6cmのコンクリート平板の30×30cmの一面に作製した下地調整モルタル(a)を金ゴテで押し広げて10mm厚さに塗り付けた。これを温度20℃、湿度60%の試験室に塗り付け面を上面として水平に設置し、養生を行った。材齢7日で建研式接着力試験機を用い、4×4cm鋼鉄製アタッチメントを市販のエポキシ樹脂接着剤で張り付け、付着強さを測定した。
<コンクリートと下地調整モルタル(a)の付着性の評価>
付着強さが2.0N/mm2以上のものを「良好」とし、2.0N/mm2未満のものを「不良」とした。破断面は、凝集破断が70%以上の場合を「良好」とし、70%未満の場合は「不良」とした。付着強さが2.0N/mm2以上で凝集破断が70%以上の場合を「付着性良好」とした。
同様の操作で仕上げモルタル(b)を1mm厚さに塗り付けた。これを温度20℃、湿度60%の試験室に塗り付け面を上面として水平に設置し、養生を行った。材齢7日で建研式接着力試験機を用い、付着強さを測定した。
<コンクリートと仕上げモルタル(b)の付着性の評価>
付着強さが2.0N/mm2以上のものを良好とし、2.0N/mm2未満のものを不良とした。破断面は、凝集破断が70%以上の場合を「良好」とし、70%未満の場合は「不良」とした。付着強さが2.0N/mm2以上で凝集破断が70%以上の場合を「付着性良好」とした。
温度20℃、湿度80%の室内で5倍希釈液のアクリルエマルションを0.15kg/m2塗布し、乾燥させた30×30×6cmのコンクリート平板の30×30cmの一面に作製した下地調整モルタル(a)を金ゴテで押し広げて10mm厚さに塗り付けた。これを温度20℃、湿度60%の試験室に塗り付け面を上面として水平に設置し、4日間養生を行った。さらに、アクリルエマルションを0.15kg/m2塗布し乾燥させ、仕上げモルタル(b)を1mm厚さに塗り付けた。これを温度20℃、湿度60%の試験室に塗り付け面を上面として水平に設置し、3日間養生を行った。4×4cmの切込みを下地コンクリート平板に達するまで入れ、4×4cm鋼鉄製アタッチメントを市販のエポキシ樹脂接着剤で張り付け付着強さを測定した。
<下地調整モルタル(a)と仕上げモルタル(b)の付着性の評価>
付着強さが2.0N/mm2以上のものを良好とし、2.0N/mm2未満のものを不良とした。破断面は、凝集破断が70%以上の場合を「良好」とし、70%未満の場合は「不良」とした。付着強さが2.0N/mm2以上で凝集破断が70%以上の場合を「付着性良好」とした。
<硫酸浸透深さの測定>
JISA1106に準じてφ5×10cmの簡易型枠を用いて作製した供試体を20℃に維持した2lの5%硫酸溶液に28日間浸漬した。浸漬後の供試体を水洗し、該供試体底面(φ5cmの面)から5cmの箇所を底面と平行となるよう切断した。切断面にフェノールフタレイン溶液を添加し、赤く呈色した領域を供試体内部への硫酸浸透深さと見なし、供試体側面(φ5×10cmの面)から最も深部まで呈色した地点までの長さを測定した。
この長さが3.0mm未満であったものを硫酸抵抗性「良好」と判断し、それ以外を硫酸抵抗性「不良」と判断した。尚、浸漬に使用した硫酸溶液は7日毎に全量入れ替えた。
(浸漬前供試体直径−浸漬日数28日後のフェノールフタレイン呈色域)×1/2
φ5×10cm供試体の質量を測定した後、これを20℃に維持した5%硫酸溶液に28日間浸漬した。浸漬後の供試体を水洗して質量を測定し、浸漬前後の質量から質量変化率を次の式で算出した。尚、浸漬に使用した硫酸溶液は7日毎に全量入れ替えた。
<硫酸抵抗性の評価>
硫酸抵抗性の評価方法を表17に示す。
本発明の補修方法の耐久性の評価を行うため、1m×4m×0.02mの範囲で補修工事を行い、6ヶ月間ひび割れと浮きの発生の有無を目視観察で確認した。
[使用材料]
補修工事の施工工程と各工程での使用材料を表24に示す。
2.5t〜4tのフォークリフトが1t〜2tの荷物を積載しほぼ1日行きかう倉庫内の床の補修を環境温度20℃で実施し、6ヶ月間ひび割れの観察を実施した。補修領域は、1m×4m×0.02mとした。下地調整モルタル(a)は、工期短縮を考え、急硬性混和材を混和したものを使用し、補強材としてガラス繊維ネット太平洋マテリアル(株)製「太平洋CRネット」を表層部に伏せ込んで平均18mm施工した。下地調整(A)は、太平洋マテリアル(株)製「太平洋モルヒットエマルション」の5倍液を150g/m2を躯体コンクリートと下地調整モルタル(a)に塗布した。下地調整モルタル(a)の養生期間は3日間とし、仕上げモルタル(b)を施工した。仕上げモルタル(b)の養生は、7日間として供用を開始した。施工断面を図4に示す。
供用開始1ヶ月は7日ごとにひび割れの発生の有無を目視観察し、1ヶ月以降は6ヶ月までひび割れの有無及びひび割れ本数と浮きの有無を確認した。確認結果を表25に示す。
2 仕上げモルタル(b)
3 補強材
4 躯体コンクリート
Claims (10)
- 躯体コンクリートに下地処理(A)を施し、次いでセメント、最大粒径が0.15mmより大きい骨材、保水剤及びポリマーを含有する下地調整モルタル(a)を施工する工程(B)、下地調整モルタル(a)の表面に再度下地処理(C)を施し、セメント、最大粒径0.15mm以下の骨材、保水剤及びポリマーを含有する仕上げモルタル(b)を施工する工程(D)からなるコンクリート床の補修方法。
- 補修領域の躯体コンクリートに施す下地処理(A)が、散水、水性ポリマーディスパージョンの塗布、またはエポキシ樹脂プライマーの塗布である請求項1記載のコンクリート床の補修方法。
- 躯体コンクリートに施工した下地調整モルタル(a)の内部または表面に補強材を設置する請求項1または2記載のコンクリート床の補修方法。
- 補強材が、耐アルカリガラス繊維ネット、有機繊維ネット、または樹脂ロッドを含有する請求項3記載のコンクリート床の補修方法。
- 下地調整モルタル(a)の施工厚さが15mm以上の場合、骨材中の軽量骨材の比率(軽量骨材質量/骨材全質量)が0.009〜0.065である請求項1〜4のいずれか記載のコンクリート床の補修方法。
- 躯体コンクリートの補修部位に、内部から順に次の(A)、(B)、(C)及び(D)の層を有する補修されたコンクリート床構造。
(A)下地処理層、
(B)セメント、最大粒径が0.15mmより大きい骨材、保水剤及びポリマーを有する下地調整モルタル層、
(C)下地処理層、
(D)セメント、最大粒径が0.15mm以下の骨材、保水剤及びポリマーを有する仕上げモルタル層。 - (A)下地処理層及び/又は(C)下地処理層が、水性ポリマー又はエポキシ樹脂の層である請求項6記載の補修されたコンクリート床構造。
- (B)下地調整モルタル層の内部または表面に補強材を有する請求項6又は7記載の補修されたコンクリート床構造。
- 補強材が、耐アルカリガラス繊維ネット、有機繊維ネット、または樹脂ロッドを含有する請求項8記載の補修されたコンクリート床構造。
- (B)下地調整モルタル層の施工厚さが15mm以上の場合、骨材中の軽量骨材の比率(軽量骨材質量/骨材全質量)が0.009〜0.065である請求項6〜9のいずれか記載の補修されたコンクリート床構造。
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