JP2018177595A - Curable composition and repair material - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、硬化性組成物及び補修材料に関する。 The present disclosure relates to curable compositions and repair materials.
従来から大量に生産されているポルトランドセメントは、その主原料は石灰石であることから、焼成して酸化カルシウムに分解される際、二酸化炭素を排出する。このため、ポルトランドセメントを使用しないコンクリートを製造する技術として、ジオポリマー法が注目されている。
ジオポリマー法は、ケイ酸の縮重合体をバインダとして利用し、粉末同士を接合する技術である。このジオポリマー法に利用されるジオポリマー組成物としては、フィラー、アルカリ溶液及び骨材で構成されるものが提案されている（例えば、特許文献１）。フィラーは、ケイ素とアルミニウムとを豊富に含有するものが使用され、例えば、カオリン、粘土、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ、もみ殻灰等のポゾラン活性物質と称されるものが挙げられる。アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムと、水ガラス（Ｎａ２ＳｉＯ３）またはケイ酸カリウム（Ｋ２ＳｉＯ３）との水溶液が一般的である。
Since Portland cement, which is conventionally produced in large quantities, is mainly limestone, it emits carbon dioxide when it is burned and decomposed into calcium oxide. For this reason, the geopolymer method has attracted attention as a technology for producing concrete that does not use portland cement.
The geopolymer method is a technology of bonding powders using a condensation polymer of silicic acid as a binder. As a geopolymer composition used for this geopolymer method, what is comprised with a filler, an alkaline solution, and an aggregate is proposed (for example, patent document 1). As the filler, those rich in silicon and aluminum are used, for example, those referred to as pozzolanic active substances such as kaolin, clay, fly ash, silica fume, blast furnace slag, rice husk ash and the like. As an alkaline solution, an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide and water glass (Na 2 SiO 3 ) or potassium silicate (K 2 SiO 3 ) is generally used.
しかし、従来の組成物を用いた場合には、必要な強度を発現させるためには養生期間を長期化するとか、高温高湿での養生を必要とするなどの課題がある。特に、後者は高温高湿に保つための設備とエネルギーが必要となる。 However, when the conventional composition is used, there are problems such as prolonging the curing period or requiring curing at high temperature and high humidity in order to develop the necessary strength. In particular, the latter requires equipment and energy to maintain high temperature and high humidity.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、常温硬化・短期養生で初期強度発現、耐水付着力、耐燃焼性に優れた硬化性組成物及び補修材料を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a curable composition and a repair material excellent in initial strength expression, water adhesion and combustion resistance with room temperature curing and short-term curing. .
本願は以下の発明を含む。
（１）珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物である第１の成分と、
メタカオリンである第２の成分と、
カルシウム含有量が酸化カルシウム（ＣａＯ）換算で２０〜６０重量％の化合物である第３の成分とを含むことを特徴とする硬化性組成物。
（２）さらに、スチレンブタジエンゴムが、硬化性組成物中の固形分として３〜１０重量％含まれる上記の硬化性組成物。
（３）上記のいずれかに記載の硬化性組成物と
少なくとも１方向の引張強度が１ｋＮ／５０ｍｍ以上であり、マルチフィラメントを組み合わせた多軸のメッシュシートとを含むことを特徴とする補修材料。
The present application includes the following inventions.
(1) a first component which is sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof,
A second component which is metakaolin,
A curable composition comprising: a third component which is a compound having a calcium content of 20 to 60% by weight in terms of calcium oxide (CaO).
(2) The curable composition as described above, wherein the styrene butadiene rubber is further contained in an amount of 3 to 10% by weight as a solid content in the curable composition.
(3) A repair material comprising the curable composition as described in any of the above and a multiaxial mesh sheet in which the tensile strength in at least one direction is 1 kN / 50 mm or more and in which multifilaments are combined.
本発明によれば、プライマーを必要とせず、常温硬化・短期養生で初期強度発現、耐水付着力、耐燃焼性に優れた硬化性組成物及び補修材料を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a curable composition and a repair material excellent in initial strength development, water adhesion, and combustion resistance in ordinary temperature curing / short-term curing without requiring a primer.
〔硬化性組成物〕
本願の硬化性組成物は、主として、
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物である第１の成分と、
メタカオリンである第２の成分と、
カルシウム含有量が酸化カルシウム（ＣａＯ）換算で２０〜６０重量％の化合物である第３の成分とを含む。
このような組成を有する硬化性組成物とすることにより、迅速に硬化させることができる。また、硬化物においては、耐水付着力を向上させることができるとともに、初期及び長期にわたる高い強度を発現／維持させることができる。そして、この初期強度発現は、常温硬化及び短期養生で実現することができる。さらに、このような硬化性組成物を用いることにより、耐燃焼性に優れた被対象物、例えば、コンクリート構造物の剥落防止用の補修材料を提供することができる。
[Curable composition]
The curable composition of the present invention mainly comprises
A first component which is sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof,
A second component which is metakaolin,
It contains a third component which is a compound having a calcium content of 20 to 60% by weight in terms of calcium oxide (CaO).
By setting it as the curable composition which has such a composition, it can be hardened rapidly. Moreover, in a hardened | cured material, while being able to improve water-resistant adhesiveness, the initial stage and the high intensity | strength over a long term can be expressed / maintained. And, this initial strength development can be realized by cold curing and short-term curing. Furthermore, by using such a curable composition, it is possible to provide a repair material for preventing flaking of an object having excellent combustion resistance, such as a concrete structure.
（第１の成分）
第１の成分として、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物が挙げられる。
硬化性組成物においては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の硬化は、脱水反応を誘起し、Ｓｉ−Ｏ結合を形成することによって行なわれる。脱水反応はｐＨを中性付近に移動させることにより促進させることができる。また、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物のアルカリ金属を、二価以上の金属と置き換えることによってＳｉ−Ｏ−金属−Ｏ−Ｓｉの結合を形成して硬化を促進することが可能である。
(The first component)
As the first component, sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof can be mentioned.
In the curable composition, the curing of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof is carried out by inducing a dehydration reaction to form Si-O bond. The dehydration reaction can be promoted by moving the pH to near neutrality. In addition, by replacing the alkali metal of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture of these with a metal having a valence of 2 or more, it is possible to form a bond of Si-O-metal-O-Si to accelerate curing. It is.
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物は、硬化性組成物において、いずれか１種が含有されていればよいが、３種が含有されていてもよい。なかでも、価格及び入手の容易さの観点から、珪酸ナトリウムが含有されていることが好ましい。
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物、つまり、アルカリ金属珪酸塩は一般にＭ2Ｏ・ｎＳｉＯ2・ｍＨ2Ｏの分子式で表され、ｎが０．５〜４．０の範囲にある組成物及びこれらの混合物を意味する。第1の成分として、ｎは０.７〜３．０であることが好ましく、１．０〜２．０であることがより好ましい。
In the curable composition, any one of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof may be contained, but three kinds may be contained. Among them, sodium silicate is preferably contained from the viewpoint of cost and availability.
Sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof, that is, an alkali metal silicate is generally represented by the molecular formula of M 2 O · nSiO 2 · mH 2 O, and n is in the range of 0.5 to 4.0 By compositions is meant mixtures thereof. As the first component, n is preferably 0.7 to 3.0, and more preferably 1.0 to 2.0.
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物は、通常、その取り扱いの容易さから水溶液の形態のものを用いることが好ましい。例えば、市販されている水ガラス、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物を用いて調整することができる。特に、ＪＩＳ規格（Ｋ１４０８）の１〜３号珪酸ソーダ、４号珪酸ソーダ、メタ珪酸ナトリウム１種、２種を用いて調整することが容易である。ｎはこれら市販の珪酸アルカリと、アルカリ金属の水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等を混合することにより任意に調整することができる。アルカリ金属の水酸化物は固形物、水溶液のいずれも用いることができる。 It is preferable to use sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof in the form of an aqueous solution because of the ease of handling. For example, it can be prepared using commercially available water glass, sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof. In particular, it is easy to adjust using No. 1 to No. 3 sodium silicate, No. 4 No. 4 sodium silicate, and one or two types of sodium metasilicate according to JIS Standard (K1408). n can be optionally adjusted by mixing these commercially available alkali silicates and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like. The hydroxide of an alkali metal can use either a solid or an aqueous solution.
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液は、組成物の全体を１００重量部とした場合、例えば、３０〜８０重量部含有されていればよく、３５〜７５重量部含有されることがより好ましい。この場合の水溶液は、例えば、１０〜６０重量％換算の水溶液が挙げられ、１５〜５０重量％換算の水溶液が好ましく、２０〜４０重量％換算の水溶液がより好ましい。 The aqueous solution of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof may be contained in an amount of 30 to 80 parts by weight, for example, 35 to 75 parts by weight, based on 100 parts by weight of the whole composition. Is more preferred. The aqueous solution in this case includes, for example, an aqueous solution in 10 to 60% by weight conversion, preferably a 15 to 50% by weight aqueous solution, and more preferably a 20 to 40% by weight aqueous solution.
（第２の成分）
第２の成分は、メタカオリンである。メタカオリンは、カオリンを約５００〜９００℃で焼成して結晶水を一部除去したもので、非晶性で、ポゾラン活性を有する物質である。
メタカオリンは、例えば、ＳｉＯ２換算した場合のシリカ成分含有量が４０重量％以上であるものが挙げられる。また、アルミニウムをＡｌ２Ｏ３ 換算した場合のアルミナ成分含有量が３０重量％以上であるものが挙げられ、３５重量％以上のものが好ましい。また、メタカオリンは、通常、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上である。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸塩水溶液との反応性を十分に確保でき、補修用材料と被対象物、例えば、コンクリート構造物との接着強度を高めることができる。ここでの電気伝導率差は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、後述する評価方法により得られる飽和水酸化カルシウム水溶液のポゾラン活性物質投入前後の電気伝導率の差を意味する。
(The second ingredient)
The second component is metakaolin. Metakaolin is a substance which is amorphous and has pozzolanic activity, which is kaolin calcined at about 500 to 900 ° C. to partially remove water of crystallization.
Examples of metakaolin include those having a silica component content of 40% by weight or more when converted to SiO 2 . Also, it includes those alumina component content when aluminum was converted Al 2 O 3 is 30 wt% or more, preferably not less than 35 wt%. In addition, metakaolin generally has an electrical conductivity difference of 0.4 mS / cm or more. By setting such a difference in electrical conductivity, the reactivity with the aqueous solution of silicate can be sufficiently secured, and the adhesion strength between the material for repair and the object, for example, a concrete structure can be enhanced. The electrical conductivity difference here is an index related to the reactivity of the pozzolanic active substance induced by sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof, and a saturated aqueous solution of calcium hydroxide obtained by the evaluation method described later. Mean the difference in electrical conductivity before and after the pozzolanic active substance injection.
メタカオリンは、通常、塊又は粉末状であるが、塊状又は粉末状のものをそのまま用いてもよい。また、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いて、その状態を変化させたものを用いてもよい。
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。溶射技術は、例えば、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げられる。好ましくは、材料粉末を２０００〜１６０００℃の温度で溶融し、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧し、比表面積が０．１〜１００ｍ２／ｇの粉末とすることが好ましい。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。粉砕は、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等を用いる方法が挙げられる。また、分級は、篩、比重、風力、湿式沈降等を用いる方法が挙げられる。これらの手段は任意に併用することができる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等を用いる方法が挙げられる。作用させる機械的エネルギーは、適度に活性化しつつ、負荷を最小限とするために、０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。
Metakaolin is usually in the form of a mass or powder, but a mass or powder may be used as it is. Moreover, in order to make it active, you may use that from which the state was changed using methods, such as a thermal-spray process, pulverization classification, and the effect | action of mechanical energy.
As a method of thermal spray treatment, a thermal spray technique applied to a ceramic coating is applied. The thermal spraying technique includes, for example, plasma thermal spraying, high energy gas thermal spraying, and arc thermal spraying. Preferably, the material powder is melted at a temperature of 2000 to 16000 ° C. and sprayed at a speed of 30 to 800 m / sec to obtain a powder having a specific surface area of 0.1 to 100 m 2 / g.
Any known method can be adopted as a method of pulverizing and classifying. The pulverization may be carried out using a jet mill, a roll mill, a ball mill or the like. Further, classification may be carried out using a sieve, specific gravity, wind force, wet sedimentation, or the like. These means can be optionally used in combination.
As a method of applying mechanical energy, a method using a ball medium mill, a medium agitation type mill, a roller mill or the like can be mentioned. The mechanical energy to be applied is preferably 0.5 kwh / kg to 30 kwh / kg in order to minimize the load while appropriately activating.
硬化性組成物における、第２の成分の含有率は、例えば、硬化性組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、２０〜７５重量％であることが好ましく、２５〜７０重量％であることがより好ましい。または、第２の成分は、第１の成分の水溶液１００重量部に対して３０〜１００重量部であることが好ましく、４０〜８０重量部であることがより好ましい。 The content of the second component in the curable composition is, for example, preferably 20 to 75% by weight, and preferably 25 to 70% by weight, with respect to the dry solid content of the cured product obtained from the curable composition. It is more preferable that Alternatively, the amount of the second component is preferably 30 to 100 parts by weight, and more preferably 40 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous solution of the first component.
（第３の成分）
第３の成分は、カルシウム含有量が酸化カルシウム（ＣａＯ）換算で２０〜６０重量％の化合物である。このような化合物としては、例えば、スラグ粉末等が挙げられる。なかでも、高炉スラグが好ましい。
第３の成分は、硬化性組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、１０〜７０重量％であることが好ましく、１５〜６５重量％であることがより好ましい。また、第３の成分は、第２の成分に対して、２０〜２５０重量％であることが好ましく、３０〜２００重量％であることがより好ましい。または、第３の成分は、第1の成分の水溶液１００重量部に対して２０〜１５０重量部であることが好ましく、３０〜１００重量部であることがより好ましい。
(3rd ingredient)
The third component is a compound having a calcium content of 20 to 60% by weight in terms of calcium oxide (CaO). As such a compound, slag powder etc. are mentioned, for example. Among them, blast furnace slag is preferable.
The third component is preferably 10 to 70% by weight, and more preferably 15 to 65% by weight, based on the dry solid content of the cured product obtained from the curable composition. Moreover, it is preferable that it is 20 to 250 weight% with respect to a 2nd component, and, as for a 3rd component, it is more preferable that it is 30 to 200 weight%. Alternatively, the amount of the third component is preferably 20 to 150 parts by weight, and more preferably 30 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous solution of the first component.
（その他の成分）
本発明の硬化性組成物は、上記成分に加えて、当該分野で公知の添加剤を含んでいてもよい。例えば、硬化剤、アルキルシリコネート、顔料、酸化防止剤、フィラー、改質剤、分散剤、硬化時間調整剤、ポリマーエマルション（ラテックス）、ポゾラン活性物質、界面活性剤等が挙げられる。なかでも、ラテックスを含むことが好ましい。これらは特に限定されず、公知のものを利用することができる。なお、これらの添加剤が、第２の成分又は第３の成分に該当する場合は、それぞれ上述した成分に分類されるものとする。
(Other ingredients)
The curable composition of the present invention may contain, in addition to the above components, additives known in the art. For example, curing agents, alkyl siliconates, pigments, antioxidants, fillers, modifiers, dispersing agents, curing time adjusters, polymer emulsions (latex), pozzolanic active substances, surfactants and the like can be mentioned. Among them, it is preferable to contain a latex. These are not particularly limited, and known ones can be used. In addition, when these additives correspond to a 2nd component or a 3rd component, they shall be classify | categorized into the component mentioned above, respectively.
硬化剤は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の硬化を促進するための成分である。硬化剤は、上述したように、脱水反応を促進させるために、ｐＨ中性付近に調整するものが好ましい。また、Ｓｉ−Ｏ−金属−Ｏ−Ｓｉの結合を形成して硬化を促進するために、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物中のアルカリ金属を二価以上の金属と置き換えることができるものが好ましい。硬化剤としては、有機酸エステル、ジアルデヒド、無機酸エステル、有機酸金属塩、無機酸金属塩、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群より選択される１種以上を含むことが好ましく、有機酸エステル、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群より選択される１種以上の化合物を用いることがより好ましい。 The curing agent is a component for accelerating the curing of sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof. As described above, the curing agent is preferably adjusted to around pH neutral in order to accelerate the dehydration reaction. In addition, in order to form a bond of Si-O-metal-O-Si and accelerate the curing, an alkali metal in sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof is replaced with a divalent or higher metal. The one that can be done is preferable. The curing agent preferably contains one or more selected from the group consisting of organic acid ester, dialdehyde, inorganic acid ester, organic acid metal salt, inorganic acid metal salt, metal oxide and metal hydroxide, It is more preferable to use one or more compounds selected from the group consisting of organic acid esters, metal oxides and metal hydroxides.
有機酸エステルは、水溶液中で酸を発生させることによりＳｉ−Ｏ結合の形成を促進することができるという利点がある。有機酸エステルとしては、例えば、炭酸エステル、酢酸エステル等が挙げられる。なかでも、トリアセチンが好ましい。
ジアルデヒドとしては、例えば、マロンジアルデヒド等が挙げられる。
無機酸エステルとしては、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸等のエステル、例えば、燐酸トリメチル等が挙げられる。
有機酸金属塩としては、蟻酸、酢酸、マロン酸、炭酸等のアルカリ金属、アルカリ土類金属塩、例えば、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
無機酸金属塩としては、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸等のアルカリ金属、アルカリ土類金属塩、例えば、硫酸マグネシウム等が挙げられる。
金属酸化物及び金属水酸化物は、金属イオンが溶け出すことにより、Ｓｉ−Ｏ−金属−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物を硬化させることができる。金属酸化物及び金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
Organic acid esters have the advantage that they can promote the formation of Si-O bonds by generating an acid in aqueous solution. Examples of the organic acid ester include carbonic acid ester, acetic acid ester and the like. Among these, triacetin is preferred.
Examples of dialdehydes include malondialdehyde and the like.
Examples of the inorganic acid ester include esters of nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and the like, for example, trimethyl phosphate and the like.
Examples of the organic acid metal salt include alkali metal such as formic acid, acetic acid, malonic acid and carbonic acid, and alkaline earth metal salts such as sodium hydrogen carbonate.
Examples of inorganic acid metal salts include alkali metals such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and alkaline earth metal salts such as magnesium sulfate.
The metal oxide and the metal hydroxide form a Si-O-metal-O-Si bond by the dissolution of metal ions, and can cure sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture of these. . Examples of the metal oxide and the metal hydroxide include magnesium hydroxide, magnesium carbonate, calcium carbonate, calcium hydroxide and the like.
硬化剤として、組成物中での硬化剤の沈降を防止するという観点及びガラス繊維に含浸させやすいという観点においては、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムが好ましい。 As a curing agent, magnesium hydroxide and magnesium carbonate are preferable in view of preventing sedimentation of the curing agent in the composition and in view of easy impregnation of glass fiber.
アルキルシリコネートは、アルキル基と、少なくとも１つのシリコネート基［−ＳｉＯ−Ｍ＋（式中、Ｍ＋は１価の陽イオンを形成しうる基を示す）］とを有する。アルキルシリコネートとしては、例えば、炭素数１〜３のモノ、ジ、トリアルキルシリコネート又はそれらのアルカリ金属塩が挙げられる。具体的には、ナトリウムヘキシルシリコネート、ナトリウムプロピルシリコネート、ナトリウムビニルシリコネート、ナトリウムジメチルシリコネート、ナトリウムメチルシリコネート、カリウムジメチルシリコネート、カリウムメチルシリコネートが挙げられる。 The alkyl siliconate has an alkyl group and at least one siliconate group [-SiO - M + (wherein, M + represents a group capable of forming a monovalent cation)]. Examples of the alkyl siliconate include mono-, di-, tri-alkyl siliconates having 1 to 3 carbon atoms or alkali metal salts thereof. Specifically, sodium hexyl siliconate, sodium propyl siliconate, sodium vinyl siliconate, sodium dimethyl siliconate, sodium methyl siliconate, potassium dimethyl siliconate, potassium methyl siliconate can be mentioned.
フィラーとしては、有機フィラー（例えば、セルロース等）及び無機フィラー（例えば、カーボン、鉱物質微粉末、合成された無機質結晶粉末、炭酸カルシウム等）等が挙げられる。鉱物質微粉末としては、硬砂岩粉末、ケイ砂粉末、ゼオライト、ジルコニア、シリカの粉末等が挙げられる。
改質剤としては珪酸塩水溶液と反応することができる各種金属塩が挙げられ、例えば軽焼酸化マグネシウム、亜鉛華等が挙げられる。
ポリマーエマルション（ラテックス）としては、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物等が挙げられる。なかでも、スチレンブタジエンゴムが好ましい。ラテックス、特に、スチレンブタジエンゴムは、硬化性組成物中の固形分として２〜１０重量％含まれることが好ましい。
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性及び非イオン性のいずれでもよい。なかでも、非イオン性界面活性剤が好ましい。
ポゾラン活性物質とは、それ自身に水硬性はほとんどもたないが、水の存在のもとで水酸化カルシウムと常温で反応して、不溶性の化合物を作って硬化する物質のことである。ポゾラン活性物質としては、例えば、シリカダスト、珪藻土、タルク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、活性白土、酸性白土等が挙げられる。ポゾラン活性物質は、シリカ成分をＳｉＯ２換算した場合のシリカ成分含有量が、ポゾラン活性物質の全質量に対して４０重量％以上であるもの又はアルミナ成分をＡｌ２Ｏ３換算した場合のアルミナ成分含有量が３０重量％以上であるものが好ましい。
ポゾラン活性物質は、通常、塊又は粉末状であるが、塊状又は粉末状のものをそのまま用いてもよい。また、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いて、その状態を変化させたものを用いてもよい。
Examples of the filler include organic fillers (eg, cellulose etc.) and inorganic fillers (eg carbon, fine mineral powder, synthesized inorganic crystalline powder, calcium carbonate etc.) and the like. As fine mineral powder, hard sandstone powder, silica sand powder, zeolite, zirconia, powder of silica, etc. may be mentioned.
Examples of the modifier include various metal salts capable of reacting with an aqueous solution of silicate, and examples thereof include light-burned magnesium oxide, zinc flower and the like.
Examples of the polymer emulsion (latex) include acrylic rubber, styrene butadiene rubber, and mixtures thereof. Among them, styrene butadiene rubber is preferable. The latex, in particular styrene butadiene rubber, is preferably contained in an amount of 2 to 10% by weight as a solid content in the curable composition.
The surfactant may be any of anionic, cationic and nonionic. Among them, nonionic surfactants are preferred.
A pozzolanic active substance is a substance which itself has little hydraulicity, but reacts with calcium hydroxide at normal temperature in the presence of water to form an insoluble compound and harden it. Examples of pozzolanic active substances include silica dust, diatomaceous earth, talc, aerosil, white carbon, kaolin, activated clay, acid clay and the like. The pozzolanic active substance has a silica component content of 40% by weight or more based on the total mass of the pozzolanic active substance when the silica component is converted to SiO 2, or an alumina component when the alumina component is converted to Al 2 O 3 That whose content is 30 weight% or more is preferable.
The pozzolanic active substance is usually in the form of mass or powder, but mass or powder may be used as it is. Moreover, in order to make it active, you may use that from which the state was changed using methods, such as a thermal-spray process, pulverization classification, and the effect | action of mechanical energy.
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。溶射技術は、例えば、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げられる。好ましくは、材料粉末を２０００〜１６０００℃の温度で溶融し、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧し、比表面積が０．１〜１００ｍ２／ｇの粉末とすることが好ましい。微細で比表面積の大きいものは、反応性が高く、また吸着能が大きいため金属に対する安定化効果を発揮することができるからである。例えば、その粒径は、５０μｍ以下が挙げられ、好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは５ｎｍ〜１０μｍである。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。粉砕は、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等を用いる方法が挙げられる。また、分級は、篩、比重、風力、湿式沈降等を用いる方法が挙げられる。これらの手段は任意に併用することができる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等を用いる方法が挙げられる。作用させる機械的エネルギーは、適度に活性化しつつ、負荷を最小限とするために、０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。
As a method of thermal spray treatment, a thermal spray technique applied to a ceramic coating is applied. The thermal spraying technique includes, for example, plasma thermal spraying, high energy gas thermal spraying, and arc thermal spraying. Preferably, the material powder is melted at a temperature of 2000 to 16000 ° C. and sprayed at a speed of 30 to 800 m / sec to obtain a powder having a specific surface area of 0.1 to 100 m 2 / g. Fine and large specific surface area is high in reactivity and high in adsorption ability so that the stabilizing effect on metal can be exhibited. For example, the particle size may be 50 μm or less, preferably 20 μm or less, and particularly preferably 5 nm to 10 μm.
Any known method can be adopted as a method of pulverizing and classifying. The pulverization may be carried out using a jet mill, a roll mill, a ball mill or the like. Further, classification may be carried out using a sieve, specific gravity, wind force, wet sedimentation, or the like. These means can be optionally used in combination.
As a method of applying mechanical energy, a method using a ball medium mill, a medium agitation type mill, a roller mill or the like can be mentioned. The mechanical energy to be applied is preferably 0.5 kwh / kg to 30 kwh / kg in order to minimize the load while appropriately activating.
ポゾラン活性物質は、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるものが好ましく、０．５ｍＳ／ｃｍ以上、０．６ｍＳ／ｃｍ以上又は０．７ｍＳ／ｃｍ以上であるものがより好ましく、０．８ｍＳ／ｃｍ以上、１．０ｍＳ／ｃｍ以上、１．２ｍＳ／ｃｍ以上であるものがさらに好ましい。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸塩水溶液との反応性を十分に確保することができる。電気伝導率差は、アルカリ物質により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、ポゾラン活性物質について『Ｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｖｏｌ．１９， ｐｐ．６３−６８， １９８９』に従い、４０±１℃の条件で、Ｃａ（ＯＨ）２飽和水溶液２００ｍｌの電気伝導率を測定し、続いてメタカオリン５ｇを投入し、攪拌して２分後の電気伝導率を測定し、投入前の電気伝導率との差を意味する。 The pozzolanic active substance preferably has an electric conductivity difference of 0.4 mS / cm or more, more preferably 0.5 mS / cm or more, 0.6 mS / cm or more, or 0.7 mS / cm or more, 0. More preferably, it is 8 mS / cm or more, 1.0 mS / cm or more, 1.2 mS / cm or more. By setting it as such an electrical conductivity difference, the reactivity with silicate solution can fully be ensured. The conductivity difference is an index related to the reactivity of the pozzolanic active substance induced by the alkaline substance, and the pozzolanic active substance is described in "Cement Concrete Research, Vol. 19, pp. Measure the conductivity of 200 ml of a Ca (OH) 2 saturated aqueous solution according to 63-68, 1989 'at 40 ± 1 ° C., then add 5 g of metakaolin and stir for 2 minutes. Is measured, which means the difference between the conductivity and the conductivity before charging.
これらの添加剤は、硬化性組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の含有量で用いることができる。通常、１０質量部以下で配合されていることが好ましい。特に、ポリマーエマルションは、硬化性組成物の乾燥固形分の全重量に対して、ポリマーの固形分質量が２〜１０重量％となるように含まれていることが好ましい。これにより、硬化性組成物の硬化物の接着強度を向上し、硬化物の乾燥収縮を抑制することができる。 These additives can be used in any content as long as the intended effect of the curable composition is not impaired. Usually, it is preferable to mix | blend in 10 mass parts or less. In particular, the polymer emulsion is preferably contained such that the solid content mass of the polymer is 2 to 10% by weight based on the total weight of the dry solid content of the curable composition. Thereby, the adhesive strength of the hardened | cured material of a curable composition can be improved, and the drying shrinkage of hardened | cured material can be suppressed.
〔補修材料〕
本発明の補修材料は、上述した硬化性組成物と、メッシュシートとを含む。メッシュシートは、単層であってもよいが、少なくとも１層のメッシュシートを含む積層体であることが好ましい。この補修材料は、特に、コンクリート構造物の補修材料として有効に利用することができる。
[Repairing material]
The repair material of the present invention comprises the above-described curable composition and a mesh sheet. The mesh sheet may be a single layer, but is preferably a laminate including at least one mesh sheet. This repair material can be effectively used particularly as a repair material for concrete structures.
（メッシュシート又は積層体）
メッシュシートは、少なくとも１層が、マルチフィラメントを組み合わせた多軸のメッシュシートであることが好ましい。マルチフィラメントは、長繊維を利用して構成されたものが好ましい。さらに他のメッシュシートと組み合わせて積層体とする場合には、必ずしもマルチフィラメントを組み合わせた多軸のメッシュシートでなくてもよい。
メッシュシートは、ポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等によって形成されたものが挙げられる。なかでも、ビニロンメッシュシート又はガラスメッシュシートからなることが好ましい。ガラス繊維は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。また多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸、もしくは、それ以上の多軸織物であってもよい。
(Mesh sheet or laminate)
The mesh sheet is preferably a multi-axial mesh sheet in which at least one layer is a combination of multifilaments. The multifilament is preferably configured using long fibers. Furthermore, in the case of forming a laminate by combining with other mesh sheets, the multi-axial mesh sheet may not necessarily be a combination of multifilaments.
Examples of the mesh sheet include those formed of polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, glass fiber and the like. Especially, it is preferable to consist of a vinylon mesh sheet or a glass mesh sheet. Glass fiber is preferably glass yarn or roving. Glass yarn is obtained by twisting glass fibers to form a twisted yarn, and roving is obtained by collecting glass fibers. The weave method of the multiaxial mesh includes plain weave, twill weave, entangled weave, knitted fabric and the like. Further, the direction of weave of the multiaxial mesh may be a biaxial or more multiaxial woven fabric orthogonal to each other.
メッシュシートの厚みは、０．１〜５ｍｍであるものが好ましく、０．３〜３ｍｍであるものがより好ましい。メッシュシートは、目間隔５〜２５ｍｍでメッシュ状に組み合わせた二軸織物又は多軸織物であることが好ましい。
メッシュシートは、５０ｇ/ｍ2以上の目付量であることが好ましく、６０ｇ/ｍ2以上であることがより好ましく、７５ｇ/ｍ2以上であることがさらに好ましい。このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、被対象物片、例えば、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修材料の十分な耐力を確保することができる。
The thickness of the mesh sheet is preferably 0.1 to 5 mm, and more preferably 0.3 to 3 mm. The mesh sheet is preferably a biaxial woven fabric or a multiaxial woven fabric combined in a mesh shape with an eye spacing of 5 to 25 mm.
The mesh sheet preferably has a basis weight of 50 g / m 2 or more, more preferably 60 g / m 2 or more, and still more preferably 75 g / m 2 or more. By setting the weight per unit area in such a range, the tensile strength can be improved, and a sufficient proof strength of the repair material can be secured without causing breakage when the target object piece, for example, a concrete piece is peeled off.
メッシュシートは、少なくとも１方向の引張強度が１ｋＮ／５０ｍｍ以上であるものが好ましく、マルチフィラメントを組み合わせた多軸の、少なくとも１方向の引張強度が１ｋＮ／５０ｃｍ以上であるものがより好ましく、マルチフィラメントを組み合わせた多軸の、少なくとも１方向の引張強度が１ｋＮ／５０ｍｍ以上、かつ目間隔５ｍｍ〜２５ｍｍで組み合わせた二軸又は三軸メッシュシートであることがさらに好ましい。
なお、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせた積層体の式（１）で表される値Ｘは２．０以上であることが好ましく、２．５以上、２．８以上又は３．０以上であることがより好ましい。
Ｘ＝Ａ×Ｂ （１）
ここで、Ａはメッシュシート又はシート状部材の１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍを表し、Ｂはメッシュシート又はシート状部材の軸数を表す。Ａは、マルチフィラメントの５０ｍｍ当たりの本数を変えることにより任意の値をとることができる。Ｂは、２〜４の範囲を有するものが挙げられる。なかでも、Ａは、１ｋＮ／５０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｋＮ／５０ｍｍ以上であることがより好ましく、１５０ｋＮ／５０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、Ｂは２〜３であるものが好ましい。
このような構成により、メッシュシートが、被対象物、例えば、コンクリート構造物から落下するコンクリート片を受け止める耐力層としての機能を満たすことができる。
The mesh sheet preferably has a tensile strength of 1 kN / 50 mm or more in at least one direction, more preferably a multiaxial combined multifilament having a tensile strength of 1 kN / 50 cm or more in at least one direction, multifilament It is further preferable that the biaxial or triaxial mesh sheet is a combination of multiaxial, in which the tensile strength in at least one direction is 1 kN / 50 mm or more, and the eye interval is 5 mm to 25 mm.
In addition, it is preferable that the value X represented by Formula (1) of the laminated body which combined the multifilament in multiaxial mesh shape is 2.0 or more, 2.5 or more, 2.8 or more, or 3.0 or more It is more preferable that
X = A × B (1)
Here, A represents the tensile strength kN / 50 mm in one direction of the mesh sheet or sheet-like member, and B represents the number of axes of the mesh sheet or sheet-like member. A can take an arbitrary value by changing the number per 50 mm of multifilaments. As B, one having a range of 2 to 4 can be mentioned. Among them, A is preferably 1 kN / 50 mm or more, more preferably 50 kN / 50 mm or more, still more preferably 150 kN / 50 mm or more, and B is preferably 2-3.
With such a configuration, the mesh sheet can fulfill the function as a load-bearing layer that receives an object, for example, a piece of concrete falling from a concrete structure.
他の基材層として、例えば、シート状部材を用いることが好ましい。このシート状部材の形状としては、織布、不織布等が挙げられる。材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましく、特に、長繊維不織布であることがより好ましい。ガラス不織布は、硬化性組成物との相溶性に優れるため、硬化性組成物が浸透しやすく、硬化性組成物を硬化させたときに補修材料を被対象物、例えば、コンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性組成物との相溶性を高めるため、繊維表面に表面処理を行うことが好ましい。
シート状部材の厚みは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。このような厚みの範囲とすることにより、メッシュシートの補強層としての機能を果たすことができるとともに、硬化性組成物の含浸量を抑えることができ、経済的に有利である。
For example, it is preferable to use a sheet-like member as another base material layer. The shape of the sheet-like member may, for example, be a woven fabric or a non-woven fabric. Examples of the material include polyester, polyolefin, vinylon, aramid, carbon fiber, glass fiber and the like. Among them, a polypropylene non-woven fabric or a glass non-woven fabric is preferable, and in particular, a long-fiber non-woven fabric is more preferable. Since the glass nonwoven fabric is excellent in compatibility with the curable composition, the curable composition easily penetrates, and when the curable composition is cured, the repair material is firmly fixed to the target object, for example, a concrete structure. It can be fixed. Suitable glass nonwovens include chopped strand mats, glass paper, felts, and the like.
In the case of using a polypropylene non-woven fabric, in order to enhance the compatibility with the curable composition, it is preferable to carry out surface treatment on the fiber surface.
The thickness of the sheet-like member is preferably 0.1 mm or more and 1.0 mm or less, and more preferably 0.15 mm or more and 0.5 mm or less. By setting it as such a thickness range, while being able to fulfill | perform the function as a reinforcement layer of a mesh sheet, the impregnation amount of a curable composition can be restrained and it is economically advantageous.
メッシュシートが他の基材層との積層体として構成される場合、積層体を予め一体化させておいてもよい。予め一体化させておくことにより、塗布含浸時の各シートのズレを防ぐことができる。
一体化の方法は、機械的な繊維交絡、化学的な接着等を利用することができ、例えば、縮絨、ニードルパンチ、ケミカルボンド、サーマルボンド、水流交絡等が挙げられる。
積層体は、例えば、２層構造、３層構造、４層以上であってもよく、積層数は特に限定されない。
When the mesh sheet is configured as a laminate with another base material layer, the laminate may be integrated in advance. By integrating in advance, it is possible to prevent displacement of each sheet at the time of coating and impregnation.
As a method of integration, mechanical fiber entanglement, chemical adhesion and the like can be used, and examples thereof include crimp, needle punch, chemical bond, thermal bond, water flow entanglement and the like.
The laminate may have, for example, a two-layer structure, a three-layer structure, or four or more layers, and the number of laminations is not particularly limited.
硬化性組成物のメッシュシート又は積層体への含浸方法は、例えば、塗布、噴霧、浸漬、圧入、減圧注入等種々の方法を利用することができる。含浸時の作業性を上げるため、また含浸シートへのゴミの付着、含浸シート同士の付着を防止するため、含浸後の積層体の表裏面を樹脂製の保護フィルムでカバーしてもよい。この保護フィルムは被対象物、例えば、コンクリート構造物に貼り付ける際に除去される。 As a method of impregnating the curable composition into a mesh sheet or a laminate, for example, various methods such as application, spraying, immersion, press-in, and injection under reduced pressure can be used. The front and back surfaces of the laminate after impregnation may be covered with a resin protective film in order to improve the workability at the time of impregnation, and to prevent the adhesion of dust to the impregnated sheet and the adhesion between the impregnated sheets. This protective film is removed when it is attached to an object, for example, a concrete structure.
含浸のタイミングとして、被対象物、例えば、コンクリート構造物への貼付前に含浸させてもよいし、被対象物、例えば、コンクリート構造物への貼付と含浸を同時に行ってもよい。 As the timing of impregnation, impregnation may be performed before attaching to an object, for example, a concrete structure, or attachment to, and impregnation of an object for example, a concrete structure may be simultaneously performed.
メッシュシート又は積層体への硬化性組成物の含浸量は特に限定するものではなく、メッシュシート又は積層体の全体にわたって均一に硬化性組成物が保持され、硬化性組成物の硬化によってメッシュシート又は積層体の全体が強固に一体化させることができるように調整することが好ましい。例えば、メッシュシート又は積層体：硬化性組成物の質量比は、１：４〜１：２０程度であることが好ましく、１：４〜１：１５であることがより好ましい。 The amount of impregnation of the curable composition into the mesh sheet or laminate is not particularly limited, and the curable composition is uniformly held throughout the mesh sheet or laminate, and the mesh sheet or the mesh sheet is cured by curing of the curable composition. It is preferable to adjust so that the whole of the laminate can be firmly integrated. For example, the mass ratio of the mesh sheet or the laminate: the curable composition is preferably about 1: 4 to 1:20, and more preferably 1: 4 to 1:15.
〔補修方法〕
上述した補修材料を、被対象物、例えば、構造物、特に、コンクリート構造物に貼り付け、硬化性組成物を硬化させることにより行うことができる。
積層体に組成物を含浸させることにより得られた補修材料を被対象物、例えば、コンクリート構造物に貼り付ける方法としては、公知の方法によって行うことができる。例えば、貼り付けの際には、適度に押圧することが好ましい。また、補修材料と被対象物、例えば、コンクリート構造物の表面の間に入り込んだ気泡を取り除くことが好ましい。これにより、補修材料と被対象物、例えば、コンクリート構造物の表面との密着性を高めることができる。気泡除去の方法としては、ローラー、へら等を使って気泡を補修材料の外側に追い出すことが好ましい。
また、被対象物、例えば、コンクリート構造物への貼り付けと含浸を同時に行う方法としては、特に限定されないが、例えば、Ａ) 被対象物、例えば、コンクリート構造物へメッシュシート又は積層体を粘着テープ等で仮固定しその表面から硬化性組成物をローラー、ヘラ、コテ、ハケ等を用いて塗りこみ含浸させる方法、Ｂ）被対象物、例えば、コンクリート構造物表面に速硬化組成物をローラー、ヘラ、コテ、ハケ等を用いて塗り、その上にメッシュシート又は積層体を貼り合せてローラー、ヘラ等でしごいて含浸させる方法、Ｃ）Ｂの方法の後さらにメッシュシート又は積層体の上から速硬化組成物をローラー、ヘラ、コテ、ハケ等を用いて塗りこみ含浸させる方法等が挙げられる。
[Repair method]
The repair material described above can be applied to an object, for example, a structure, in particular, a concrete structure, and curing the curable composition.
As a method of affixing the repair material obtained by impregnating the laminated body with the composition to a target object, for example, a concrete structure, it can be performed by a known method. For example, in the case of affixing, it is preferable to press appropriately. Also, it is preferable to remove air bubbles that have entered between the repair material and the object, for example, the surface of the concrete structure. Thereby, the adhesion between the repair material and the surface of the target object, for example, a concrete structure can be enhanced. As a method of removing bubbles, it is preferable to use a roller, a spatula or the like to expel the bubbles to the outside of the repair material.
Moreover, it does not specifically limit as a method to perform adhesion | pasting to a target object, for example, a concrete structure, and impregnation simultaneously, For example, A) Adhering a mesh sheet or a laminated body to a target object, for example, a concrete structure A method of temporarily fixing with a tape etc. and coating and impregnating the curable composition from the surface with a roller, spatula, iron, brush etc. B) Target object, for example, a roller of fast curing composition on the surface of a concrete structure Using a spatula, spatula, trowel, brush, etc., pasting the mesh sheet or laminate on it and impregnating with a roller, spatula etc., impregnating it, and after the method of C) B, further mesh sheet or laminate From the top, a method of coating, impregnating, and impregnating a rapid curing composition with a roller, a spatula, a trowel, a brush and the like can be mentioned.
補修材料に含浸された組成物の硬化は、被対象物、例えば、コンクリート構造物に補修材料を密着させた状態で、その状態を維持することによって行うことができる。例えば、組成物の硬化時間は１０〜１８０分が挙げられ、２０〜１２０分とすることができる。硬化時間は、組成物の組成比率、周辺温度等によって調整することができる。組成物の硬化が完了すると、被対象物、例えば、コンクリート構造物に補修材料が強固に固着されて、被対象物、例えば、コンクリート構造物の補修が完了する。硬化のために補修材料を加熱してもよいが、周辺温度で維持してもよい。
以下、本発明の硬化性樹脂組成物及び補修材料を、実施例を挙げてより詳細に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
The curing of the composition impregnated in the repair material can be performed by maintaining the repair material in close contact with the object, for example, a concrete structure. For example, the curing time of the composition may be 10 to 180 minutes, and may be 20 to 120 minutes. The curing time can be adjusted by the composition ratio of the composition, the ambient temperature and the like. When curing of the composition is complete, the repair material is firmly affixed to the object, eg, a concrete structure, to complete the repair of the object, eg, a concrete structure. The repair material may be heated for curing but may be maintained at ambient temperature.
Hereinafter, the curable resin composition and the repair material of the present invention will be described in more detail by way of examples. The present invention is not limited to these.
実施例１
固形分２７重量％、ＳｉＯ2/Ｎａ2Ｏ（モル比）＝１．６に調整された珪酸ナトリウム水溶液１００ｇ、ラテックス（日本ゼオン株式会社製 商品名：ＬＸ４０７ Ｆ４３、スチレンブタジエンゴム（固形分５０％））１０ｇを２４時間撹拌して、珪酸塩水溶液を得た。
上記珪酸塩水溶液１１０ｇに、第２成分としてのメタカオリン（電気伝導率差２．０ｍＳ／ｃｍ) ５５ｇ、第３成分として高炉スラグ微粉末（商品名：エスメント、日鉄住金高炉セメント社製）５５ｇを混合することにより、速硬化性の液状組成物を調製した。
また、ビニロン製マルチフィラメントからなる目間隔１０ｍｍのメッシュシート（厚み：１ｍｍ、目付量：１００ｇ／ｍ２、引張強度１５０ｋＮ／５０ｍｍ）に、ガラス不織布（目付量２５ｇ／ｍ２、厚み０．２ｍｍ）をコンクリート貼付面側に１枚積層し、反対側の最表面層にポリプロピレン不織布（目付量３０ｇ／ｍ２、厚み０．２ｍｍ）を１枚積層することにより、３層のシート状部材を積層した繊維シート積層体を作製した。
作製したシート積層体３００ｍｍ×３００ｍｍに、１００ｇの硬化性組成物を含浸させることにより、コンクリート構造物の補修材料を作製した。これを３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み６０ｍｍのコンクリート平板（ＪＩＳ Ａ ５３７１）に貼り合せ、２３℃５０％ＲＨの部屋に３日間静置し、硬化させた。
Example 1
100 g of sodium silicate aqueous solution adjusted to solid content 27 wt%, SiO 2 / Na 2 O (molar ratio) = 1.6, latex (Nippon Zeon Co., Ltd. trade name: LX407 F43, styrene butadiene rubber (solid content 50%) )) 10g was stirred for 24 hours to obtain an aqueous solution of silicate.
Into 110 g of the above-mentioned silicate aqueous solution, 55 g of metakaolin (electric conductivity difference: 2.0 mS / cm) as the second component and 55 g of blast furnace slag fine powder (trade name: esment, manufactured by Nippon Steel Sumikin Cement Co., Ltd.) as the third component A rapid curing liquid composition was prepared by mixing.
In addition, a mesh sheet (thickness: 1 mm, weight per unit area: 100 g / m 2 , tensile strength 150 kN / 50 mm) made of vinylon multifilament and made of glass non-woven fabric (weight per unit area 25 g / m 2 , thickness 0.2 mm) Was laminated on the concrete paste side, and one sheet of polypropylene non-woven fabric (30 g / m 2 in area , 0.2 mm in thickness) was laminated on the outermost surface layer on the opposite side to laminate three layers of sheet-like members A fiber sheet laminate was produced.
A repair material for a concrete structure was produced by impregnating 100 g of the curable composition in the produced sheet laminate 300 mm × 300 mm. This was bonded to a 300 mm × 300 mm × 60 mm thick concrete plate (JIS A 5371), allowed to stand in a room at 23 ° C. and 50% RH for 3 days, and cured.
実施例２
第３成分として高炉スラグ１２０ｇを用いた以外、実施例１と同様に硬化性組成物を得、実施例１と同様にして評価サンプルを得た。
Example 2
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 120 g of blast furnace slag was used as the third component, and an evaluation sample was obtained in the same manner as in Example 1.
実施例３
第２成分としてメタカオリン８０ｇを用いた以外、実施例１と同様に硬化性組成物を得た。これを３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み６０ｍｍのコンクリート平板（ＪＩＳ Ａ ５３７１）にペイントローラーを用いて６０ｇ塗布した。続けて３層のシート状部材を積層した繊維シート積層体を実施例１と同様に作製し、これを、硬化性組成物を塗布したコンクリート平板上に重ねて貼り合せ、金属製の脱泡ローラーでしごいて含浸させた。続けて硬化性組成物４０ｇを、ペイントローラーを用いてシート積層体表面に塗布し、２３℃５０％ＲＨの部屋に３日間静置し、評価サンプルを得た。
Example 3
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 80 g of metakaolin was used as the second component. 60 g of this was applied to a 300 mm × 300 mm × 60 mm thick concrete plate (JIS A 5371) using a paint roller. Subsequently, a fiber sheet laminate in which three layers of sheet-like members are laminated is produced in the same manner as in Example 1, and this is laminated on a concrete flat plate coated with a curable composition and laminated. It was soaked and impregnated. Subsequently, 40 g of the curable composition was applied to the surface of the sheet laminate using a paint roller, and allowed to stand in a room at 23 ° C. and 50% RH for 3 days to obtain an evaluation sample.
実施例４
第２成分としてのメタカオリンを７０ｇ、第３成分としての高炉スラグを９０ｇとし、第４成分のラテックスを含まない以外、実施例１と同様に硬化性組成物を得、実施例１と同様にして評価サンプルを得た。
Example 4
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 70 g of metakaolin as the second component and 90 g of blast furnace slag as the third component were used and the latex of the fourth component was not contained. An evaluation sample was obtained.
比較例１〜３
第１から第３の成分を表１に記載のとおり用いた以外、実施例１と同様に硬化性組成物を得、実施例１と同様にして評価サンプルを得た。
Comparative Examples 1 to 3
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first to third components were used as described in Table 1, and an evaluation sample was obtained in the same manner as in Example 1.
＜付着力評価＞
・水浸漬前（初期）
得られた実施例及び比較例のサンプルに対して、４０ｍｍ×４０ｍｍの鋼製付着子を２液エポキシ接着剤（商品名：ボンドＥ−２５０、コニシ社製）で取り付け、質量１ｋｇのおもりをのせて２３℃５０％ＲＨ雰囲気下で２４時間静置し硬化させた。その後コンクリートカッターで鋼製付着子の周りに平板に達するまで切り込みを入れた。簡易型単軸引張試験器（テクノスター Ｒ−１００００ＮＤ）を用いて、ＪＳＣＥ−Ｅ５４５に準拠した付着強度試験を行った。
・水浸漬１０日後
実施例及び比較例で得られたサンプルを、２３℃の水にサンプル全体が完全に浸る状態にして１０日間静置し、その後水からサンプルを取り出して２３℃５０％ＲＨ雰囲気下で１６ｈ静置した。その後は初期と同様の方法により鋼製付着子の取付・硬化、切り込みを行い、付着強度試験を行った。
<Evaluation of adhesion>
Before water immersion (initial)
A 40 mm × 40 mm steel adhesive is attached to a sample of the obtained example and comparative example with a two-component epoxy adhesive (trade name: Bond E-250, manufactured by Konishi), and a weight of 1 kg is attached. It was allowed to stand for 24 hours in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH for curing. After that, a cut was made with a concrete cutter around the plate made of steel until it reached a flat plate. The adhesion strength test based on JSCE-E545 was done using the simple type uniaxial tension tester (Technostar R-10000ND).
10 days after immersion in water The samples obtained in Examples and Comparative Examples are allowed to stand for 10 days with the entire sample completely immersed in water at 23 ° C., after which the sample is removed from the water and the atmosphere is 23 ° C. and 50% RH. It stood still for 16 h below. After that, attachment / hardening and cutting of the steel adhesive were performed by the same method as in the initial stage, and an adhesion strength test was performed.
＜耐燃焼性能評価＞
ＮＥＸＣＯ試験方法 試験法７３８−２０１１「トンネル補修材料の延焼性試験方法」に基づき行った。
表１の結果から、実施例１〜４に示したように、第１の成分に対して、第２の成分と第３の成分とを組み合わせて用いることにより、初期及びその後の強度に優れた補修材料を得ることができる。
<Evaluation of combustion resistance performance>
NEXCO test method It carried out based on test method 738-2011 "tunnel repair material fire spreadability test method".
From the results of Table 1, as shown in Examples 1 to 4, by using the second component and the third component in combination with the first component, the initial strength and the subsequent strength are excellent. Repair material can be obtained.
Claims (3)
メタカオリンである第２の成分と、
カルシウム含有量が酸化カルシウム（ＣａＯ）換算で２０〜６０重量％の化合物である第３の成分とを含むことを特徴とする硬化性組成物。 A first component which is sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or a mixture thereof,
A second component which is metakaolin,
A curable composition comprising: a third component which is a compound having a calcium content of 20 to 60% by weight in terms of calcium oxide (CaO).
少なくとも１方向の引張強度が１ｋＮ／５０ｍｍ以上であり、マルチフィラメントを組み合わせた多軸のメッシュシートとを含むことを特徴とする補修材料。
A repair material comprising the curable composition according to any one of claims 1 and 2 and a multiaxial mesh sheet combining a multifilament in which the tensile strength in at least one direction is 1 kN / 50 mm or more. .
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