JP6506113B2 - 鉄筋コンクリート構造物の補修方法 - Google Patents
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Description
本発明は、鉄筋コンクリート構造物の補修方法に関し、さらに詳しくは、鉄筋コンクリート構造物を補修する際に、マクロセル腐食の進行を抑制しつつ、補修対象部に新たに打設した材料と、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートとの一体性をより向上させることができる鉄筋コンクリート構造物の補修方法に関するものである。
柱、杭、橋梁等の鉄筋コンクリート構造物を補修する工法としては、例えば、その構造物の劣化したコンクリートを部分的に削って除去し、内部の鉄筋を露出させた後、その補修対象部に新たな材料（コンクリートやモルタル等）を打設する断面修復工法がある。このような補修をした場合には、新たに打設した材料（モルタルやセメント材料等）内部の鉄筋と、健全な既存コンクリート内部の鉄筋との境界部付近では、自然電位が極端に異なることによって鉄筋、既存コンクリートおよび新たに打設した材料を介して電気回路が形成される。これにより、補修部分近傍の鉄筋の腐食が進行する、いわゆるマクロセル腐食が発生することが知られている。従来、このマクロセル腐食を防止する方法は種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１で提案されている方法では、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを除去した後の補修対象部の表面に絶縁剤を塗布する。その後、この表面に新たなコンクリートを打設する。この塗布した絶縁剤によって、新旧のコンクリート間の電気抵抗を増大させて電気回路の形成を抑制する。その絶縁剤として、撥水性を有するシラン系やシロキサン系の含浸剤が使用される。このような含浸剤を用いることによって、マクロセル腐食の発生を抑制することが可能になるが、新旧のコンクリートの境界面には撥水性を有する含浸剤が存在することになる。この含浸剤が介在することによって、新たに打設したコンクリートは既存コンクリートに付着し難くなる。そのため、新たに打設したコンクリートを既存コンクリートに強固に付着させて鉄筋コンクリート構造物との一体性をより向上させるには改善の余地がある。
本発明の目的は、鉄筋コンクリート構造物を補修する際に、マクロセル腐食の進行を抑制しつつ、補修対象部に新たに打設した材料と、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートとの一体性をより向上させることができる鉄筋コンクリート構造物の補修方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを部分的に除去した補修対象部に、前記構造物に内設されていた鉄筋を露出させ、次いで、この補修対象部に新たな材料を打設して、露出させた前記鉄筋を埋設した状態にして硬化させることにより前記構造物と一体化させる鉄筋コンクリート構造物の補修方法であって、
前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の一部に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする。
また、本発明の別の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを部分的に除去した補修対象部に、前記構造物に内設されていた鉄筋を露出させ、次いで、この補修対象部に新たな材料を打設して、露出させた前記鉄筋を埋設した状態にして硬化させることにより前記構造物と一体化させる鉄筋コンクリート構造物の補修方法であって、前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の全範囲に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする。
前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の一部に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする。
また、本発明の別の鉄筋コンクリート構造物の補修方法は、鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを部分的に除去した補修対象部に、前記構造物に内設されていた鉄筋を露出させ、次いで、この補修対象部に新たな材料を打設して、露出させた前記鉄筋を埋設した状態にして硬化させることにより前記構造物と一体化させる鉄筋コンクリート構造物の補修方法であって、前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の全範囲に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする。
本発明において、打設する新たな材料として使用する複数微細ひび割れ型セメント複合材料は、通常のモルタルやセメント材料に比して耐防食性に優れている。また、この複合材料は水結合材比が低いので、物質移動抵抗性が高い。そのため、新たに打設された複合材料に覆われた範囲では、マクロセル腐食の発生に必要な酸素の供給が抑制され、いわゆるマクロセル腐食が発生し難くなる。また、この複合材料は、既存コンクリートとの付着性にも優れているので、既存コンクリートに強固に付着させることができる。それ故、新たに打設した複合材料と鉄筋コンクリート構造物との一体性をより向上させることができ、従来の補修材料に比して耐久性に優れた補修が可能になる。
前記複合材料には補強繊維が混入されているので鉄筋コンクリート構造物との一体性がより向上する。また、前記複合材料として高強度な材料を用いることによって、よりマクロセル腐食の防止効果および一体性を向上させるには一段と有利になっている。
前記複合材料の水結合材比が０．１５以上０．３以下であり、シリカフュームを混入させておくこともできる。これにより、複合材料が硬化した際に一段と高い強度を発現させることができる。
前記複合材料の硬化後の電気抵抗率を例えば５００Ω・ｍ以上にすると、前記複合材料を打設した補修対象部のマクロセル腐食の発生を抑制するにはより有利になる。また、前記複合材料の硬化後の酸素透過係数を例えば０．００１×１０-16ｍ2以下にすると、前記複合材料を打設した補修対象部の耐防食性をより向上させることができる。
前記複合材料を前記鉄筋の露出表面の一部に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することもできる。或いは、前記複合材料を前記鉄筋の露出表面の全範囲に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することもできる。これらの場合、前記複合材料の使用量を抑制できるので、補修に要する材料コストを低減することができる。
前記新たな材料として前記複合材料のみを使用することもできる。これにより、補修対象部の電気抵抗の増加、腐食反応に必要な酸素の供給量の大幅な減少効果が得られるので、マクロセル腐食の進行抑制効果をより確実に発揮できる。
以下、本発明の鉄筋コンクリート構造物の補修方法を、図面に示した実施形態に基づいて説明する。
図１に例示するように、本発明によって補修された鉄筋コンクリート構造物１（以下、構造物１という）では、既存コンクリート２が部分的に除去された補修対象部４に、新たに打設された複数微細ひび割れ型セメント複合材料５（以下、複合材料５という）が充填されて硬化している。複合材料５は、補修対象部４の鉄筋３および既存コンクリート２の表面に直接接触していて、鉄筋３が複合材料５に埋設された状態になっている。複合材料５は、既存コンクリート２および鉄筋３と強固に付着することにより構造物１と一体化している。
本発明は、補修対象部４に打設する新たな材料として複合材料５を使用することが大きな特徴の一つである。この複合材料５の構成材料は、セメント、細骨材、混和材、混和剤、強化繊維５ａ、水である。セメントとしては例えば、普通または低熱ポルトランドセメントを用いる。細骨材としては例えば、砂や珪砂を用いる。混和材としては例えば、シリカヒュームやフライアッシュ、膨張材を用いる。混和剤としては例えば、高性能ＡＥ減水剤および消泡剤を用いる。
複合材料５に混合される強化繊維５ａとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、高強度ポリエチレン繊維（ＰＥ）を用いる。強化繊維５ａは例えば、直径０．０１ｍｍ〜０．０４ｍｍ、長さ６ｍｍ〜１２ｍｍ、弾性係数４０ＧＰａ〜９０ＧＰａ、引張破断強度１６００ＭＰａ〜２８００ＭＰａである。複合材料５の全体に対する補強繊維５ａの混入率は、例えば体積割合で０．５％〜２．０％である。
複合材料５として、複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料（ＨＰＦＲＣＣ）の中でも、超高強度および高靭性を併せ持つ超高強度ひずみ硬化型セメント系材料（以下、ＵＨＰ−ＳＨＣＣという）を用いるとよい。ＵＨＰ−ＳＨＣＣの構成材料は、セメント、細骨材、混和材、混和剤、強化繊維５ａ、水である。セメントとしては、例えば、普通または低熱ポルトランドセメントを用いる。細骨材としては、例えば、珪砂を用いる。混和材としては、例えば、シリカフュームおよび膨張材を用いる。混和剤としては、例えば、高性能ＡＥ減水剤および消泡剤を用いる。強化繊維５ａとしては、例えば、高強度ポリエチレン繊維（直径０．０１２ｍｍ程度、密度０．９７ｇ／ｃｍ2程度、弾性係数８８ＧＰａ程度、引張破断強度２７００ＭＰａ程度）を用いる。
図１の実施形態では、既存コンクリート２が部分的に除去されて形成された窪み状の補修対象部４の全範囲に複合材料５のみが新たに打設されているが、図２、図３に例示する実施形態のように、複合材料５の他に複合材料５とは異なる種類の材料（例えば一般的な無収縮モルタル６等）を使用して補修することもできる。即ち、２種類以上の新たな材料５、６を補修対象部４に打設して補修することもできる。
図２では、複合材料５を補修対象部４の既存コンクリート２の表面の全範囲および鉄筋３の露出表面の一部に直接接触させて打設している。さらに、この複合材料５を覆って無収縮モルタル６が新たな材料として打設されて、窪み状の補修対象部４が複合材料５および無収縮モルタル６により充填されている。
この実施形態では、複合材料５の層厚は例えば５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上にする。複合材料５は硬化して既存コンクリート２および鉄筋３と強固に付着し、無収縮モルタル６は硬化して複合材料５および鉄筋３と強固に付着する。この実施形態では、補修対象部４の大部分は無収縮モルタル６により充填され、複合材料５は既存コンクリート２と無収縮モルタル６の間の絶縁性および一体性を高めるための材料として使用されている。
図３では、複合材料５を補修対象部４の既存コンクリート２の表面の全範囲および鉄筋３の露出表面の全範囲に直接接触させて打設している。さらに、この複合材料５を覆って無収縮モルタル６が新たな材料として打設されて、窪み状の補修対象部４が複合材料５および無収縮モルタル６により充填されている。
この実施形態では、鉄筋３に対する複合材料５のかぶり厚は、例えば５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上、さらに好ましくは３０ｍｍ以上にする。複合材料５は硬化して既存コンクリート２および鉄筋３と強固に付着し、無収縮モルタル６は硬化して複合材料５および既存コンクリート２と強固に付着する。
図２および図３の実施形態において、複合材料５を覆って打設される材料としては、無収縮モルタル６に限らず、その他に無収縮モルタル６以外の材料を用いることができる。
図１に例示するように構造物１を補修する場合の本発明の補修方法の手順は、まず、図４に例示するように、構造物１の既存コンクリート２を部分的に除去して内部の鉄筋３を露出させる。次いで、鉄筋３を露出させた補修対象部４に、新たな材料として複合材料５を打設して、既存コンクリート２の表面および鉄筋３の露出表面に直接接触させる。これにより図１に例示するように、複合材料５に鉄筋３を埋設した状態にして硬化させる。鉄筋３に対する複合材料５のかぶり厚は、例えば５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上、さらに好ましくは３０ｍｍ以上にする。既存コンクリート２および鉄筋３に付着して硬化した複合材料５は構造物１と一体化する。
図２に例示するように構造物１を補修する場合は、図４に例示するように、構造物１の既存コンクリート２を部分的に除去して内部の鉄筋３を露出させる。次いで、この補修対象部４の既存コンクリート２の表面の全範囲を所定の厚さ以上で覆って複合材料５を打設し、鉄筋３の露出表面の一部に直接接触させて鉄筋３を部分的に複合材料５に埋設した状態にする。
次いで、複合材料５の外側を覆って無収縮モルタル６を打設する。この状態で、複合材料５および無収縮モルタル６を硬化させることにより、複合材料５を既存コンクリート２および鉄筋３と強固に付着させる。また、無収縮モルタル６を複合材料５および鉄筋３に付着させて、複合材料５および無収縮モルタル６を構造物１と一体化させる。
図３に例示するように構造物１を補修する場合は、図４に例示するように、構造物１の既存コンクリート２を部分的に除去して内部の鉄筋３を露出させる。次いで、この補修対象部４の既存コンクリート２の表面の全範囲および鉄筋４の露出表面の全範囲を所定厚さ以上で覆って複合材料５を打設し、既存コンクリート２の表面の一部に直接接触させて鉄筋３を複合材料５に埋設した状態にする。
次いで、複合材料５の外側を覆って無収縮モルタル６を、補修対象分４の既存コンクリート２の残りの表面に直接接触させて打設する。この状態で、複合材料５および無収縮モルタル６を硬化させることにより、複合材料５を既存コンクリート２および鉄筋３と強固に付着させる。また、無収縮モルタル６を複合材料５に付着させて、複合材料５および無収縮モルタル６を構造物１と一体化させる。
図１に例示するように補修対象部４に複合材料５を打設して補修した場合、構造物１が負荷を受けて変形した際に、引張応力下において複合材料５に複数の微細ひび割れが発生することで、通常のセメント材料に比して高い靭性や強度を発揮する。さらに、構造物１の内部に延在して埋設されている鉄筋３と複合材料５とが連続的に一体化しているので、微細なひび割れが鉄筋３を通じて複合材料５のより広い範囲に分散されて、複合材料５が有する擬似ひずみ硬化特性を効果的に発揮させることができ、一段と耐力を向上させた補強が可能になっている。
さらに複合材料５は、通常のモルタルやセメント材料に比して耐防食性に優れ、かつ、水結合材比が低いので物質移動抵抗性が高い。したがって、複合材料５に覆われた範囲の鉄筋３では、腐食に必要な酸素の供給が抑制される。これに伴って、いわゆるマクロセル腐食が発生し難くなる。
加えて、複合材料５は、既存コンクリート２との付着性にも優れているので、直接、既存コンクリート２に接触させて強固に付着させることができる。それ故、新たに打設した複合材料５と構造物１との一体性をより向上させることができ、マクロセル腐食の発生を抑制しつつ、従来に比して耐久性に優れた補修が可能になる。
また、複合材料５として高強度な材料を用いることによって、マクロセル腐食の防止効果および構造物１との一体性をさらに向上させることができる。
複合材料５の硬化後の電気抵抗率を例えば５００Ω・ｍ以上にすると、既存コンクリート２と複合材料５に跨って埋設された鉄筋３を介して電気回路が形成され難くなるので、マクロセル腐食の発生を抑制するにはより有利になる。また、複合材料５の酸素透過係数を例えば０．００１×１０-16ｍ2以上にすると、複合材料５に埋設された鉄筋３に酸素が供給され難くなるので、複合材料５を新たに打設した補修対象部４の耐防食性をより向上させることができる。尚、酸素透過係数は透気試験（トレント法）によって測定される。
図２、図３に例示するように、打設した複合材料５を覆って複合材料５とは異なる材料（無収縮モルタル６）を打設して補修した場合は、複合材料５の使用量を抑制できる。複合材料５は、無収縮モルタル６などの一般的な打設材料に比して単位体積当たりのコストが高いので、この方法によれば、補修対象部４の補修に要する材料コストを低減することが可能になる。
本発明は、鉄筋コンクリート杭、鉄筋コンクリート柱、鉄筋コンクリート橋梁等、様々な構造物１を補修対象にすることができる。
[耐防食性]
本発明の補修方法により補修された構造物の耐防食性を、試験サンプルＳを用いて確認した。図５、図６に例示する試験サンプルＳでは、長方形（縦寸法１５０ｍｍ、横寸法５３０ｍｍ）の鋼板７の一方表面に２本の鉄筋３（Ｄ１３，ＳＤ２９５）を点溶接ｗして互いの間隔をあけて平行に並べて固定した。この鋼板７の一方表面に複合材料５として、表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣを、縦寸法１５０ｍｍ、横寸法４００ｍｍ、厚さ３０ｍｍにして打設して硬化させることにより、複合材料５と鉄筋３と鋼板７とを一体化させて試験サンプルＳを作成した。
本発明の補修方法により補修された構造物の耐防食性を、試験サンプルＳを用いて確認した。図５、図６に例示する試験サンプルＳでは、長方形（縦寸法１５０ｍｍ、横寸法５３０ｍｍ）の鋼板７の一方表面に２本の鉄筋３（Ｄ１３，ＳＤ２９５）を点溶接ｗして互いの間隔をあけて平行に並べて固定した。この鋼板７の一方表面に複合材料５として、表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣを、縦寸法１５０ｍｍ、横寸法４００ｍｍ、厚さ３０ｍｍにして打設して硬化させることにより、複合材料５と鉄筋３と鋼板７とを一体化させて試験サンプルＳを作成した。
図５、図６中の各寸法は次のとおりである。Ｗ１＝３９０ｍｍ、Ｗ２＝７０ｍｍ、Ｗ３＝４００ｍｍ、Ｗ４＝６５ｍｍ、Ｂ＝１５０ｍｍ、Ｂ１＝９０ｍｍ、Ｂ２＝３０ｍｍ、ｔ＝３０ｍｍ。
表１の成分を詳述すると、セメントは普通ポルトランドセメント（密度３．１６ｇ／ｃｍ3）、シリカヒューム（密度２．２０ｇ／ｃｍ3、比表面積２００，０００ｃｍ2／ｇ）、膨張材はエトリンガイト・石灰複合系膨張材（密度３．１０ｇ／ｃｍ3）、砂は珪砂７号（密度２．６８ｇ／ｃｍ3）、強化繊維は高強度ポリエチレン繊維（密度０．９７ｇ／ｃｍ3、直径０．０１２ｍｍ、長さ６ｍｍ、弾性係数８８Ｇｐａ、引張破断強度２７００ＭＰａ）、高性能ＡＥ減水剤（密度１．１０ｇ／ｃｍ3、ポリカルボン酸系）、消泡剤（密度１．００ｇ／ｃｍ3、ポリエーテル系）である。
この試験サンプルＳを図７に例示するように、パイ型変位計８を用いて、鋼板７を２つの支点１２で支持した状態で試験サンプルＳの中央部を２点で押圧して、純曲げ区間の複合材料５に１．５％の曲げひずみを与えて微細ひび割れを導入した。支点１２の間隔を４６０ｍｍとして、押圧する２点の間隔は１００ｍｍにした。図７中の各寸法は次のとおりである。Ｗ５＝１００ｍｍ、Ｗ６＝１８０ｍｍ。
この試験サンプルＳのひび割れ面を暴露面として鋼板７を含む暴露面以外の面をすべてエポキシ樹脂により被覆して、桟橋下の飛沫帯に試験サンプルＳを設置して海洋環境下に暴露した。暴露期間は３年として、暴露後の１年後および３年後において試験サンプルＳの図５の中央部Ａにて、交流インピーダンス法によって鋼板７の分極抵抗を測定した。また、暴露３年後の複合材料５を鋼板７から剥がし、この複合材料５を縦断した断面において、塩化物イオンの浸透状況を、０．１Ｎ硝酸銀溶液の噴霧およびＥＰＭＡ分析により観察した。その結果、暴露後１年と３年とでは、分極抵抗の値にはほとんど変化がなく、ＣＥＢ（ヨーロッパコンクリート委員会）による腐食速度の判定基準では不動状態（腐食なし）と判定された。
塩化物イオンの浸透状況は、微細ひび割れが存在しない領域では、塩化物イオンの浸透深さは５ｍｍに留まっていて浸透はほとんどない状況であった。一方、微細ひび割れが存在する領域では、微細ひび割れに沿って塩化物イオンが浸透して鋼板７に達していた。しかしながら、鋼板７には腐食はなく、鉄筋３の表面にわずかな腐食が見られる程程度であった。これは、複合材料５が有する微細ひび割れの分散性により酸素、水等の劣化因子の供給が抑制されたことで優れた耐防食性が発揮されたと考えられる。
[耐マクロセル腐食]
本発明の補修方法により補修された構造物の耐防食性を、試験サンプルＳを用いて確認した。図８に例示するように、鉄筋コンクリートを構成する既存コンクリート２に新たな材料を打継いで４種類の試験サンプルＳ（従来例、実施例１、２、比較例）を作製し、それぞれの試験サンプルＳについて、既存コンクリート２と新たな材料とを跨いで埋設された鉄筋３に対して、マクロセル腐食速度を測定した。試験サンプルＳの縦寸法は４００ｍｍ、横寸法は１００ｍｍ、厚さ寸法は１００ｍｍであった。鉄筋３の仕様はＤ１６であり、試験サンプルＳのほぼ中央部に埋設した。図８中の各寸法は次のとおりである。Ｌ１＝１５０ｍｍ、Ｌ２＝３５ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、ｔ＝１００ｍｍ。
本発明の補修方法により補修された構造物の耐防食性を、試験サンプルＳを用いて確認した。図８に例示するように、鉄筋コンクリートを構成する既存コンクリート２に新たな材料を打継いで４種類の試験サンプルＳ（従来例、実施例１、２、比較例）を作製し、それぞれの試験サンプルＳについて、既存コンクリート２と新たな材料とを跨いで埋設された鉄筋３に対して、マクロセル腐食速度を測定した。試験サンプルＳの縦寸法は４００ｍｍ、横寸法は１００ｍｍ、厚さ寸法は１００ｍｍであった。鉄筋３の仕様はＤ１６であり、試験サンプルＳのほぼ中央部に埋設した。図８中の各寸法は次のとおりである。Ｌ１＝１５０ｍｍ、Ｌ２＝３５ｍｍ、Ｌ３＝１０ｍｍ、ｔ＝１００ｍｍ。
マクロセル腐食速度の測定は、既存コンクリート２において間隔をあけた２点、打継部Ｍを跨いで間隔をあけた２点、新たな材料において間隔をあけた２点の３箇所について、それぞれの２点にリード線１０を接続して、無抵抗電流計９を用いて測定を行った。その結果を図９〜図１２のグラフ図に示す。図９〜図１２ではそれぞれ、図８における最も左側のリード線１０を接続した範囲、左側から２番目および３番目のリード線１０を接続した範囲、左側から４番目および５番目のリード線１０を接続した範囲、最も右側のリード線１０を接続した範囲の合計４点におけるマクロセル腐食速度を示している。尚、マクロセル腐食速度の値が大きい程、腐食速度が速いことを示している。
図９に例示する従来例では、新たな材料として一般的な無収縮モルタル６を使用した。従来例では既存コンクリート２と無収縮モルタル６との打継部Ｍを境にしてマクロセル腐食速度が大幅に速くなっている。
図１０に例示する実施例１では、新たな材料として表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣ５を使用した。実施例１では、いずれの位置においてもマクロセル腐食速度は実質的にゼロであり変化がない。
図１１に例示する実施例２では、新たな材料として表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣ５および一般的な無収縮モルタル６およびを使用し、既存コンクリート２と無収縮モルタル６との間にＵＨＰ−ＳＨＣＣ５を介在させて、これら材料を一体化させた。ＵＨＰ−ＳＨＣＣ５の縦寸法は５ｍｍであった。実施例２では打継部Ｍを跨いでマクロセル腐食速度が多少速くなっている。
図１２に例示する比較例は、実施例２におけるＵＨＰ−ＳＨＣＣ５に補強繊維５ａを混合していないことのみが実施例２と異なる。比較例では打継部Ｍを跨いでマクロセル腐食速度が、実施例２よりも速くなっている。
図１０に例示する実施例１では、新たな材料として表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣ５を使用した。実施例１では、いずれの位置においてもマクロセル腐食速度は実質的にゼロであり変化がない。
図１１に例示する実施例２では、新たな材料として表１に示す配合のＵＨＰ−ＳＨＣＣ５および一般的な無収縮モルタル６およびを使用し、既存コンクリート２と無収縮モルタル６との間にＵＨＰ−ＳＨＣＣ５を介在させて、これら材料を一体化させた。ＵＨＰ−ＳＨＣＣ５の縦寸法は５ｍｍであった。実施例２では打継部Ｍを跨いでマクロセル腐食速度が多少速くなっている。
図１２に例示する比較例は、実施例２におけるＵＨＰ−ＳＨＣＣ５に補強繊維５ａを混合していないことのみが実施例２と異なる。比較例では打継部Ｍを跨いでマクロセル腐食速度が、実施例２よりも速くなっている。
図９〜図１２の結果より、実施例１、２は従来例および比較例に比してマクロセル腐食速度が小さくなっており、マクロセル腐食の防止効果があることが分かる。
[既存コンクリートに対する付着性]
本発明の補修方法により補修された構造物における打設した新たな材料の既存コンクリートに対する付着性を、試験サンプルＳを用いて確認した。上述した従来例、実施例１〜２の３種類の試験サンプルＳに対して、図１３に示すように、２つの支点１２で支持した状態で試験サンプルＳの中央部の打継部Ｍを跨いだ２点で押圧して、曲げ強度を測定した。支点１２の間隔は３００ｍｍとして、押圧する２点の間隔は１００ｍｍであった。図１３中の各寸法は次のとおりである。Ｌ４＝１００ｍｍ、Ｌ５＝１００ｍｍ、Ｌ６＝５０ｍｍ、ｔ＝１００ｍｍ。
本発明の補修方法により補修された構造物における打設した新たな材料の既存コンクリートに対する付着性を、試験サンプルＳを用いて確認した。上述した従来例、実施例１〜２の３種類の試験サンプルＳに対して、図１３に示すように、２つの支点１２で支持した状態で試験サンプルＳの中央部の打継部Ｍを跨いだ２点で押圧して、曲げ強度を測定した。支点１２の間隔は３００ｍｍとして、押圧する２点の間隔は１００ｍｍであった。図１３中の各寸法は次のとおりである。Ｌ４＝１００ｍｍ、Ｌ５＝１００ｍｍ、Ｌ６＝５０ｍｍ、ｔ＝１００ｍｍ。
測定結果は図１４のグラフ図に示すとおりであり、従来例の曲げ強度を基準の１．００として指数で示した。指数の値が大きい程、曲げ強度が大きいことを示している。従来例は打継部Ｍで破損し、実施例１は既存コンクリート２で破損し、実施例２は無収縮モルタル６で破損した。この結果より、実施例１、２は従来例に比して、打設した新たな材料の既存コンクリートに対する付着強度が大幅に向上していることが分かる。
１ 鉄筋コンクリート構造体
２ 既存コンクリート
３ 鉄筋
４ 補修対象部
５ 複数微細ひび割れ型セメント複合材料（新たな材料）
５ａ 補強繊維
６ 一般的な無収縮モルタル（新たな材料）
７ 鋼板
８ パイ型変位計
９ 無抵抗電流計
１０ リード線
１１ 押し治具
１２ 支点
Ｓ 試験サンプル
Ｍ 打継部
ｗ 溶接部
２ 既存コンクリート
３ 鉄筋
４ 補修対象部
５ 複数微細ひび割れ型セメント複合材料（新たな材料）
５ａ 補強繊維
６ 一般的な無収縮モルタル（新たな材料）
７ 鋼板
８ パイ型変位計
９ 無抵抗電流計
１０ リード線
１１ 押し治具
１２ 支点
Ｓ 試験サンプル
Ｍ 打継部
ｗ 溶接部
Claims (5)
- 鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを部分的に除去した補修対象部に、前記構造物に内設されていた鉄筋を露出させ、次いで、この補修対象部に新たな材料を打設して、露出させた前記鉄筋を埋設した状態にして硬化させることにより前記構造物と一体化させる鉄筋コンクリート構造物の補修方法であって、
前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の一部に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補修方法。 - 鉄筋コンクリート構造物の既存コンクリートを部分的に除去した補修対象部に、前記構造物に内設されていた鉄筋を露出させ、次いで、この補修対象部に新たな材料を打設して、露出させた前記鉄筋を埋設した状態にして硬化させることにより前記構造物と一体化させる鉄筋コンクリート構造物の補修方法であって、
前記新たな材料として、少なくとも複数微細ひび割れ型セメント複合材料を使用し、この複合材料を前記補修対象部の既存コンクリートの表面の全範囲および前記鉄筋の露出表面の全範囲に直接接触させて打設し、前記複合材料を覆って前記複合材料とは異なる種類の新たな材料を打設することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補修方法。 - 前記複合材料の水結合材比が０．１５以上０．３以下であり、シリカフュームを混入させておく請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修方法。
- 前記複合材料の硬化後の電気抵抗率が５００Ω・ｍ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の補修方法。
- 前記複合材料の硬化後の酸素透過係数が０．００１×１０-16ｍ2以下である請求項１〜４のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の補修方法。
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