JPH05156820A - コンクリート構造物類の補修工法及び補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート構造物等の補修剤（例えば、親
水性一液型ポリウレタンプレポリマーと水ガラスとの混
合物）を使用し、該補修剤をコンクリート構造物中の大
小の亀裂等の奥深くまで補修剤の発泡圧によって浸透さ
せ、かつ一度の作業で広い面積のコンクリート等の補修
ができる補修工法及び補修装置を提供する。 【構成】 コンクリート構造物１の表面４に、周囲にシ
ーリング材を備えた圧接板６を当てがい、該圧接板６と
コンクリート構造物１の表面４との間に、補修剤（例え
ば、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーと水ガラス
との混合物）を圧入し、上記加圧作用が生じるまで、そ
のまま放置することにより、亀裂を有するコンクリート
等を補修する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート、モルタ
ル等から成る構造物の表層の大小の亀裂、若しくはピン
ホール等を補修する工法及び補修装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】工場、ビルディング、家屋等のコンクリ
ート構造物、道路側面の岩石壁面等のコンクリート構造
物類の表層の亀裂等の補修、防水等を行う方法として
は、コンクリート構造物類の表面に補修剤・防水剤等を
塗布する方法や、コンクリート構造物類の亀裂に、チュ
ーブ入り等の補修剤を圧入・充填する工法も周知であ
り、また亀裂等に圧入・充填する補修剤として、一液型
エポキシ樹脂がよく使用されている。

【０００３】しかるに、従来は上記のような補修剤を充
填するに当たっては、コンクリート表面の状況に応じ、
例えば少数の単なるピンホールを補修するためには上記
補修剤を塗布すればよいが、広域な亀裂等を補修するた
めには、該亀裂の一部分をハツって開口部を設けた上
で、該亀裂に沿って接着テープ等で表面を封止した後、
前記開口部から、ポンプ等の圧送機構に連結したホース
等の口を圧接させて補修剤を注入するという工法が採用
されており、作業は非常に複雑であって、かつ補修剤圧
送のための高圧ポンプ等の大規模な設備を要した。ま
た、コンクリート表面の微細な亀裂については、逐一上
記のような方法を適用するは面倒であり、従来工法には
有効で効率的な補修方法がなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって本発明は、前記
従来工法の問題点、すなわち、コンクリート構造物類の
少数の単なるピンホール等は補修剤の塗布によって補修
できるが、広域な亀裂等の補修工法は複雑な作業と大規
模の設備を要すること、及び、多数の微細な亀裂に対し
ては適切な補修工法がなかった点を解決しようとするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（１）コンクリート構造物類の表面に、周囲にシーリン
グ材を備えた圧接板を当てがい、該圧接板と上記コンク
リート構造物類の表面との間隙に、補修剤を圧入するこ
とを特徴とする、コンクリート構造物類の補修工法と、
（２）周囲にシーリング材を備えた圧接板に、その背面
から表面に貫通する、補修剤を圧入するための通路を設
け、該通路に逆止め弁を介在させて構成したコンクリー
ト構造物類の補修装置である。本発明におけるシーリン
グ材としては、耐化学性の可塑性と復元弾力性を有する
各種合成ゴム、ウレタンフォーム等の発泡体、あるいは
ウレタンとアスファルトとゴムからなる組成物の発泡体
等が好ましく、圧入する補修剤としては、親水性一液型
ポリウレタンプレポリマーと水ガラスとの混合物が好ま
しい。また、補修剤の圧入に際しては、上記圧接板の背
面から逆止め弁を介して表面へ貫通する通路によって、
上記圧接板の背面側から表面側へと補修剤を圧入した
後、該圧入を止めて暫時この状態を維持することが好ま
しい。これにより、ピンホールや微細な亀裂から大きな
亀裂までの奥深くまでを、一度の作業で広い面積を補修
できるものであり、しかも上記圧送のための器具はそれ
ほど高圧の圧送ポンプを用いないでも簡単に実施できる
ものである。

【０００６】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明を実施している状態を示す
側面概念図であるが、コンクリート構造物１には微細な
亀裂２，２′…及び大きな亀裂３，３′…がある。この
ようなコンクリート構造物の表面４に、周囲にシーリン
グ材５を備えた圧接板６を当てがうのが本発明における
準備行為である。

【０００７】シーリング材５は後記補修剤が圧接板６の
周囲に漏れ出すのを防止するための部材であって、耐化
学性の可塑性と復元弾力性を有する各種合成ゴム、ウレ
タンフォーム等の発泡体（スポンジ）、あるいはウレタ
ンとアスファルトとゴムからなる組成物の発泡体等を使
用する。本実施例では、ウレタンフォームと特殊アスフ
ァルト及びゴム組成物を一体発泡して得られた弾性シー
リング材「コンプリバンドＳ」（商品名：株式会社ニッ
トーボー製）を用いた。該コンプリバンドＳは、低温に
おいても復元性に優れ、かつ非粘着性ではあるが適度の
粘着性を示すものであり、どのように変形を加えても形
状復元し、耐熱性、耐寒性（０〜８０℃）があり、耐候
性もよいものである。こうした弾性シーリング材は、コ
ンクリート構造物類表面の凹凸に追従して変形しシーリ
ングするものであり、かつ後記補修剤の膨張による高圧
に耐える程度の強度のあるものであって、圧接板６の表
面の周囲に厚さ６ｍｍ程度にして貼付し、コンクリート
構造物類表面への後記圧接により、厚さ５ｍｍ程度に圧
縮されるものである。

【０００８】圧接板６は、やはり後記補修剤の膨張によ
る圧力（８〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）程度に耐えるように、
木板、金属板、合成樹脂板等で構成し、要部に後記補修
剤の通路を設けたものである。

【０００９】図２は図１の要部拡大断面図であるが、同
図に示すように、圧接板６の要部には表面（コンクリー
ト表面に接する側）から背面に貫通する補修剤供給用の
通路７を設けてあり、該通路７の背面にはホース８を装
着してあり、後記補修剤は上記ホース８から上記通路７
を通って上記圧接板６の表面へと圧送される構造として
ある。

【００１０】そして上記通路７には逆止め弁９を介在さ
せて設けてあり、ホース８側から通路７を通って圧接板
６の表面側へと圧入する補修剤は、上記逆止め弁９を通
過するが、上記補修剤の圧入を中止しても、既に圧接板
６の表面側に圧入された補修剤は、上記逆止め弁９の作
用によって圧接板６の背面側には逆流しない構造となっ
ている。

【００１１】ただし、図面に示した逆止め弁９は、ボー
ル逆止め弁の概念図を示したが、逆止め弁はこれに限ら
ず、リフト逆止め弁、スイング逆止め弁、ストップ逆止
め弁等、各種の逆止め弁のうちから適宜使用してよいこ
とは言うまでもない。

【００１２】なお、同図に示す実施例においては、上記
補修剤の通路７とは別に、逃げ穴１４を設けた例を示し
た。逃げ穴１４は後記補修剤の化学反応によって生じる
炭酸ガス等の圧力が、必要以上に高まったときに、該ガ
ス等を一部脱出させるための逃げ穴である。また、圧接
板６及びシーリング材５の表面には、後記補修剤が付着
しないように、シリコン化合物等から成る離型剤を塗布
しておくことが望ましい。

【００１３】以上のようにしてコンクリート構造物の表
面４に圧接板６を圧接した後に親水性一液型ポリウレタ
ンプレポリマーからなる補修剤「ＮＬペースト」（商品
名：武田薬品工業株式会社製）を上記圧接板６の表面
と、コンクリート構造物１の表面４との間に圧入するも
のであって、図１に示す実施例によれば、圧接板６はポ
ンプ等から成る圧送機具１０を搭載した台車１１の一端
に設けた枠体１２に取り付けて、上記台車１１ごと、図
示を省略した動力によってコンクリート構造物１の表面
４に圧接し、圧接後はストッパー１３によって圧接状態
を維持する構成にしておく。

【００１４】本実施例における補修剤の圧入作業は、補
修剤を上記ポンプ等から成る圧送機具１０によって、ホ
ース８、逆止め弁９及び補修剤の通路７を通ってコンク
リート構造物の表面４と圧接板６との間に圧入すること
によって行われる。

【００１５】後述するように、上記補修剤の圧入は、そ
れほどの高圧を用いて圧入する必要はなく、そのため必
ずしもポンプ等から成る圧送機具１０には格別の動力を
用いなくてもよく、小規模のものであればシリンダ状の
手押しポンプ等によって手作業で押し込むようにしても
よい。

【００１６】上記補修剤として周知のいずれの補修剤を
使用しても本発明を実施することはできるが、該補修剤
として親水性一液型ポリウレタンプレポリマーと水ガラ
スとの混合物を使用することも好ましい。

【００１７】補修剤として上記のように親水性一液型ポ
リウレタンプレポリマーと水ガラスとの混合物を圧入し
たときは、以下述べるように、親水性一液型ポリウレタ
ンプレポリマーは水と反応して膨張しながら、重合・硬
化するので、上記補修剤はコンクリート構造物の微細な
亀裂２，２′はもちろん、大きな亀裂３，３′の奥深く
まで圧入・充填され、コンクリート構造物内部の上記亀
裂等の補修の効果を生じるものである。

【００１８】上記親水性一液型ポリウレタンプレポリマ
ーは、水に接触すると、それと迅速に反応して炭酸ガス
を生成して発泡すると同時に架橋重合して硬化するもの
であり、ポリエステルグリコール、ポリエーテルグリコ
ール等のポリオールと、末端にイソシアネート基を有す
る化合物とを反応させた反応生成物であって、例えばエ
チレングリコールにエチレンオキシドとプロピレンオキ
シドとを重合させて得られる共重合体と、トリレンジイ
ソシアネートとの反応物である。

【００１９】上記水ガラスは、無機接着剤として知られ
ており、アルカリ珪酸塩又はこれを主成分とした水溶液
であり、アルカリとしては主にナトリウムであるが、ほ
かにカリウムもある。市販の水ガラスとしては、ＪＩＳ
１４０８規定の「珪酸ソーダ：ｎＮａ_２Ｏ・ｍＳｉ
Ｏ_２」があり、１号、２号、３号、４号がある。１〜４
号品は粘稠な液体で、いわゆる水ガラスと呼ばれるもの
で、その組成は例えば３号品は、ＳｉＯ_２が２８〜３０
％、Ｎａ_２Ｏが９〜１０％、残部が水からなるもので、
Ｎａ_２Ｏ：ＳｉＯ_２（モル比）＝１：３．０５である。

【００２０】本発明においては、親水性一液型ポリウレ
タンプレポリマーと水ガラス水溶液との混合物の重量比
は、１：１〜６（ただし、水ガラス水溶液はＪＩＳ３号
相当品で算出）であることが好ましく、さらに混合物に
は、界面活性剤を含有させることも好ましい。

【００２１】本発明の補修剤として使用する親水性一液
型ポリウレタンプレポリマーと水ガラス水溶液との混合
物の重量比が１：１〜６よりも低い場合は、親水性一液
型ポリウレタンプレポリマーの反応に必要な水量が確保
できず、また該範囲を超える場合は、親水性一液型ポリ
ウレタンプレポリマーと水ガラスとの反応が攪拌直後か
ら開始し、充分な可使時間が得られないことになって、
あまり好ましくない。

【００２２】以上のようにして、コンクリート構造物１
の表面４と圧接板６との間に厚さ５ｍｍ程度に、すなわ
ち、前記のように圧接板６の周囲に設けたシーリング材
５の厚さが５ｍｍ程度になるように圧接板６を枠体１２
によって圧接すれば、上記コンクリート構造物１の表面
４と圧接板６との間隙が０．５ｍｍ程度になるので、該
間隙を充たす程度に、上記のような親水性一液型ポリウ
レタンプレポリマーと水ガラスとの混合物を圧入する。

【００２３】この時点で、上記補修剤の圧入作業を止め
て、暫時（使用する親水性ポリウレタンプレポリマーと
水ガラスとの混合比等や環境温度等によって、その時間
は異なるが、２０分程度で上記発泡・膨張が前記加圧作
用として奏効する程度に、上記混合比を調整しておくの
で、その程度の時間）このままの状態で放置した後に、
前記圧接板６をコンクリート構造物１から引き離し、再
びコンクリート構造物１の別の部分の表面４に圧接板６
を当てがって、再び本発明の工法を繰り返すものであ
る。

【００２４】このとき前記逆止め弁９は、上記コンクリ
ート構造物１の表面４と圧接板６との間に圧入された上
記補修剤が、上記のように発泡・膨張して生じる圧力に
よって、圧接板６の背面側へと逆流してしまうのを防止
するものであって、上記圧力を暫時維持するのに役立つ
ものである。

【００２５】なお、本発明においては、上記工程を有す
るため、本発明に使用するポンプ等から成る圧送機具１
０においては、計量ポンプを組み合わせる等の構成によ
って、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーと水ガラ
スとはそれぞれ別々に計量を行いながら混合し、混合後
は直ちに圧送するとともに、圧送を止めた時点では、混
合後の上記補修剤はポンプ等から成る圧送機具１０内に
残存しないように構成し、且つ動作させることが好まし
い。

【００２６】本発明の親水性一液型ポリウレタンプレポ
リマーと水ガラスとの混合物を、コンクリート構造物類
の表面と圧接板の表面との間に圧入したときは、次のよ
うに作用する。すなわち、親水性一液型ポリウレタンプ
レポリマーは水ガラス中の水と接触反応して前記のよう
に炭酸ガスを生成して発泡すると同時に、架橋重合して
硬化する一方、該炭酸ガスの圧力（８〜１０ｋｇ／ｃｍ
_２）によって、水ガラスは無機質接着剤となってコンク
リート構造物の微細な亀裂２，２′…及び大きな亀裂
３，３′…の中に圧入・充填されて硬化し、該亀裂等の
内面を接合する。

【００２７】図３は本発明による補修を終わった状態を
示す図２同様の拡大図であるが、同図に示すように、コ
ンクリート構造物１の微細な亀裂２，２′…及び大きな
亀裂３，３′…を問わず、各亀裂には万遍なく本発明に
よる補修剤１５，１５…が充填され、また同表面４にも
塗布された状態になり、且つ硬化するから、上記補修剤
は、上記各亀裂を塞いで亀裂の内面を接合することにな
り、上記亀裂によって生じたコンクリート構造物の耐久
力の劣化を復元することになり、またコンクリート構造
物の表面４に付着して硬化した上記補修剤１５はコンク
リート構造物１の表面の防水処理の役目をはたすもので
ある。

【００２８】しかも、コンクリート構造物１の大小の亀
裂２，２′…及び３，３′…の間に充填された補修剤１
５，１５…、すなわち硬化したポリウレタン硬化物と水
ガラス硬化物の混合体は、コンクリートに比して、ある
程度の弾力性・柔軟性を備えたものとなる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、コンクリート構造物の表面と
圧接板との間に補修剤を圧入する工法であるから、一度
の作業でまんべんなく、広い面積の構造物の補修ができ
る。

【００３０】上記補修剤として親水性一液型ポリウレタ
ンプレポリマーと水ガラスとの混合物を使用した場合に
おいては、上記圧接板とコンクリート構造物表面との間
に圧入された親水性一液型ポリウレタンプレポリマー
は、水との反応によって炭酸ガスを発生して膨張するか
ら、該膨張圧力によって、本発明の補修剤はコンクリー
ト構造物の大小の亀裂等の奥深くまで、万遍なく行き渡
って圧入・補填され、該亀裂等の内面を接合するから、
大小のあらゆる亀裂等を一度の圧入作業によって有効に
補修できることになる。

【００３１】しかも、補修剤の圧入には上記のようにポ
ンプ等から成る圧送機具を使用するとしても、それは補
修剤を圧接板とコンクリート表面との間隙に圧入する圧
力さえあれば足りるのであって、該補修剤がコンクリー
ト構造物の亀裂等に圧入される圧力は、上記一液型ポリ
ウレタンプレポリマーと水との反応による膨張によって
得られるものであるから、上記補修剤圧入のための圧力
は、さほど大きくなくても充分であり、そのため圧入の
ためのポンプ等はそれほど高圧のものを必要としないの
で、場合によってはシリンダ状の手押しポンプによる手
押し作業でも間に合う等、軽微な施設で間に合う点も本
発明の長所である。

【００３２】また水ガラスは親水性一液型ポリウレタン
プレポリマーも水ガラスも、重合・硬化後にも、コンク
リートに比して柔軟性を保持しているものであるから、
本発明によって補修したコンクリート構造物中の、補修
前は亀裂であった部分には、柔軟材料が介在しているこ
とになるので、振動等は上記柔軟材料によって吸収する
という副次的効果も得られ、振動等に対して高い耐久力
を有するコンクリート構造物となるものと期待できる。

【００３３】さらに、従来の亀裂部分をハツり、該部分
へ補修剤を充填する工法にあっては、補修した部分がけ
が他のコンクリート表面とは別の色になってしまうの
で、補修後に全体の塗装が必要であったのに対し、本発
明によれば補修剤はコンクリート構造物の表面にも、上
記実施例の場合は厚さ０．５ｍｍ程度に補修剤が塗布さ
れるため、補修後に全体の塗装をする工程が省かれる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施している状態を示す側面概念図で
ある。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】本発明による補修を完了した後の図２同様の拡
大図である。

【符号の説明】 １ コンクリート構造物 ２ 微細な亀裂 ３ 大きな亀裂 ４ コンクリート構造物の表面 ５ シーリング材 ６ 圧接板 ７ 補修剤の通路 ８ ホース ９ 逆止め弁 １０ ポンプ等から成る圧送機具 １１ 台車 １２ 枠体 １３ ストッパー １４ 逃げ穴 １５ 充填された補修剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート構造物類の表面に、周囲に
   シーリング材を備えた圧接板を当てがい、該圧接板と上
   記コンクリート構造物類の表面との間隙に、補修剤を圧
   入することを特徴とする、コンクリート構造物類の補修
   工法。
2. 【請求項２】 圧入する補修剤が親水性一液型ポリウレ
   タンプレポリマーと水ガラスとの混合物であることを特
   徴とする、請求項１記載のコンクリート構造物類の補修
   工法。
3. 【請求項３】 上記圧接板の背面から逆止め弁を介して
   表面へ貫通する通路によって、上記圧接板の背面側から
   表面側へと補修剤を圧入した後、該圧入を止めて暫時こ
   の状態を維持することを特徴とする、請求項１ないし２
   記載のコンクリート構造物類の補修工法。
4. 【請求項４】 シーリング材が復元性のよい弾力性素材
   からなるものであることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかに記載のコンクリート構造物類の補修工法。
5. 【請求項５】 周囲にシーリング材を備えた圧接板に、
   その背面から表面に貫通する、補修剤を圧入するための
   通路を設け、該通路に逆止め弁を介在させて構成したコ
   ンクリート構造物類の補修装置。