WO2013005677A1 - コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料及び該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法 - Google Patents

コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料及び該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法 Download PDF

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concrete
repair
water
crack
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台浩 安
利治 岸
小出　貴夫
小林　薫
松田　芳範
暁 細田
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財団法人生産技術研究奨励会
国立大学法人横浜国立大学
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Definitions

  • the present invention relates to a repair material for cracks with water leakage in a concrete structure and a repair method for the cracks using the repair material, and particularly to a repair material containing a self-healing material used for cracks with water leakage in a concrete structure, and The present invention relates to a method for repairing the crack using the repair material.
  • Concrete used for construction of buildings or civil structures includes cement, water, aggregates, etc., and has the property of hardening by the hydration reaction of cement.
  • the hardened concrete may be cracked due to the action of stress, temperature change or volume change due to drying or the like. Cracks in concrete cause water leakage, rebar corrosion, and the like, which is a major factor in greatly reducing durability, so repairing or the like is necessary if the degree of cracking is large.
  • repairs such as injection of repair fillers and cross-section repairs for cracks occurring in concrete slabs and bridge piers and tunnel lining concrete Is done.
  • concrete structures such as viaducts used in open air are concrete structures due to changes in the environment (temperature, humidity, solar radiation, etc. depending on the season and weather) and loads and vibrations from trains and vehicles traveling above.
  • the crack width changes with time. Therefore, even if the cracks are repaired once, cracks may occur again due to changes in the environment (temperature, humidity, solar radiation, etc. depending on the season and weather) and the load and vibration of the trains and vehicles traveling above.
  • repair technology that follows changes in crack width caused by the external environment of the structure.
  • the self-healing concrete as described above does not provide reliable cracking self-healing performance, and further improvement of the water stopping performance after the occurrence of cracking is required.
  • it when used in building structures, it can exhibit sufficient self-healing not only for a period immediately after placing concrete but also for cracks after a long period of time. Is also sought.
  • Patent Document 4 a material having self-healing performance (aluminosilicate, magnesium silicate, carbonate, calcium oxide, expanded material, etc.) is added to the concrete, and the concrete itself is used when cracking occurs by utilizing its chemical action.
  • these materials with self-healing performance are highly water-absorbing, swelling, or highly reactive with water.
  • the amount of water reducing agent added must be increased, and there is a problem that the setting of the concrete is significantly delayed or the manufacturing cost is increased.
  • Patent Document 5 proposes a repair technique for waterproofing (stopping water) the lining concrete of a tunnel structure by mixing a self-healing material with a spraying material, but with a large-scale repair by spraying. Therefore, when applied to a concrete structure in service (such as a viaduct or tunnel), there is a problem that the service of the concrete structure has to be stopped.
  • An object of the present invention is to effectively repair a crack in a serviced concrete structure such as a viaduct or a tunnel, which does not interfere with the use of the concrete structure. It is to provide a repair material and a repair method that can be stopped.
  • the repair material for cracks with water leakage in the concrete structure of the present invention is a paste containing cement, water and a self-healing material, and the self-healing material is a layered silicate mineral, feldspar, oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid It is characterized by containing an acid.
  • the crack repair material with water leakage is mortar containing cement, water, fine aggregate and self-healing material
  • the self-healing material is a layered silicate mineral , Feldspar, oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid
  • the fine aggregate is composed of silica, feldspar, porcelain stone, calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, lithium-containing inorganic material or mineral, magnesium
  • it is at least one material selected from the group consisting of inorganic materials or minerals, amorphous silica-containing inorganic materials, and blast furnace slag, and has a maximum particle size of 1 mm or less.
  • the maximum particle size in the present invention was evaluated by passing through a sieve having a nominal aperture of 1 mm as defined in Japanese Industrial Standards JIS Z8801-1 "Sieving for testing-Part 1: Metal mesh sieve". It is.
  • the self-healing material further includes calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, magnesium-containing inorganic material or mineral It contains at least one auxiliary material selected from the group consisting of an amorphous silica-containing inorganic material, an ettringite-based and / or quicklime-based expanding material, calcium oxide, short fibers, and a water-absorbing resin.
  • the method for repairing a crack with water leakage in a concrete structure is the above-described method for repairing a crack with water leakage in the concrete surface portion directly above the crack on the concrete surface and along the crack portion. It is a repair method of the crack accompanying the water leak in a concrete structure characterized by apply
  • Another method for repairing a crack with water leakage in a concrete structure according to the present invention is a method for repairing a crack with water leakage, in which a hole is formed immediately above the crack on the concrete surface and along the cracked portion. After providing a plurality of holes, the repair material according to any one of the present invention is filled or injected into the hole, and further, the concrete surface portion where cracks accompanied by water leakage including the hole filled or injected with the repair material are generated. It is the repair method of the crack accompanying the water leak in a concrete structure characterized by apply
  • an aqueous silicate solution is applied in advance as a base treatment material.
  • concrete structures such as viaduct concrete superstructure, floor slab bottom and pier, abutment side surface Reduce the amount of water leakage (leakage speed) against cracks with water leakage occurring inside the tunnel lining concrete, or cracks with water leakage on slabs, walls, etc. of building structures such as office buildings or condominiums.
  • the healing ability of the self-healing material can be effectively exhibited.
  • concrete structures such as viaducts used in open-air, concrete structures caused by changes in the environment (temperature, humidity, solar radiation, etc. due to seasons and weather) and loads and vibrations caused by trains and vehicles traveling above.
  • the crack width has a follow-up property with respect to a change with time, even if the crack width changes (a crack is generated again) in the crack portion once repaired, the crack is self-healed again by the remaining repair material. That is, according to the repair material and the repair method of the present invention, it is possible to follow the change with time of the crack width. Furthermore, when water leakage of cracks generated in a concrete structure in service is performed, it is possible to shorten the period of service suspension without interfering with service such as road closure.
  • the repair material for cracks with water leakage in the concrete structure of the present invention is a paste containing cement, water and a self-healing material, and the self-healing material is a layered silicate mineral, feldspar, oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid It is a repair material for cracks with water leakage in concrete structures containing acid.
  • the crack repair material with water leakage is mortar containing cement, water, fine aggregate and self-healing material
  • the self-healing material is a layered silicate mineral , Feldspar, oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid
  • the fine aggregate is composed of silica, feldspar, porcelain stone, calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, lithium-containing inorganic material or mineral
  • magnesium Cracking with water leakage in a concrete structure which is at least one material selected from the group consisting of inorganic materials or minerals, amorphous silica-containing inorganic materials, and blast furnace slag, and has a maximum particle size of 1 mm or less It is a repair material.
  • the repair material of the present invention has a follow-up property to the change over time of the crack width of concrete obtained by kneading cement and water or cement and water and fine aggregate with the self-healing material. Paste or mortar.
  • the self-healing material is a material containing layered silicate mineral, feldspar, oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid, preferably further containing calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, magnesium At least one auxiliary material selected from the group consisting of inorganic materials or minerals, amorphous silica-containing inorganic materials, ettringite-based and / or quicklime-based expansion materials, calcium oxide, short fibers, and water-absorbing resins. .
  • kaolinite As the layered silicate mineral (aluminosilicate, magnesium silicate) contained in the self-healing material, kaolinite, halloysite, dickite, nacrite, audrite, clay mineral talc-pyrophyllite group belonging to the kaolin family of clay minerals Talc (talc), Willemsite, Kerolite (Poor crystalline talc), Pimelite (Poor crystalline Willemlite), Pyrophyllite (Corbite, Waxite), Saponite belonging to the smectite group of clay minerals, hectorite , Sauconite, Stevensite, Swinholderite, Montmorillonite, Krullite, Nontronite, Volconcoreite, Trioctahedral vermiculite belonging to the vermiculite family of clay minerals, Dioctahedral vermiculite, Mica of clay minerals Muscobite (muscovite), phlogopite (phlogopit
  • layered silicate minerals aluminosilicate, magnesium silicate
  • talc talc, is preferably used in 3MgO ⁇ 4SiO 2 ⁇ H 2 O ), even further in the montmorillonite Na- bentonite, Ca-bentonite, acid clay, attapulgite (palygorskite, Mg 5 Si 8 O 20 ( OH) 2 (OH 2 ) 4 ⁇ H 2 O, where a part of Mg is replaced by Al), use of sepiolite (Mg 8 Si 12 O 30 (OH 2 ) 4 (OH) 4 ⁇ 6 to 8H 2 O)
  • layered silicate mineral aluminosilicate, magnesium silicate
  • a general industrial grade pulverized to a particle size of about 10 to 100 ⁇ m can be used.
  • the minerals exemplified above may be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the layered silicate mineral is preferably contained in a repair material containing a self-healing material in an amount of 3 to 20% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • the feldspar contained in the self-healing material includes anorthite (CaAl 2 Si 2 O 8 ), anorthite (NaAlSi 3 O 8 ), plagioclase and minerals containing a continuous solid solution of anorthite and feldspar.
  • orthoclase belonging to feldspar KAlSi 3 O 8
  • albite NaAlSi 3 O 8
  • minerals comprising a continuous solid solution of orthoclase and albite and the like.
  • a strong alkaline substance such as cement or anorthite that easily reacts with oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid, but it is mainly composed of feldspar and orthofeldspar for ceramic raw materials that are inexpensive and easily available.
  • Minerals to be used may be used. These may be those of general industrial grade pulverized to a particle size of about 10 to 100 ⁇ m.
  • the feldspar the minerals exemplified above may be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the feldspar is preferably contained in the repair material containing the self-healing material in an amount of 2 to 10% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • examples of the oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid contained in the self-healing material include oxycarboxylic acid (hydroxycarboxylic acid; a compound having a hydroxyl group and a carboxyl group in one molecule), citric acid, L-tartaric acid, malic acid, Examples include lactic acid.
  • examples of dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, itaconic acid (methylene succinic acid), and the like.
  • citric acid, L-tartaric acid, oxalic acid, malonic acid, fumaric acid, and maleic acid are particularly preferable because they are inexpensive and easily available.
  • These oxycarboxylic acids or dicarboxylic acids are preferably used in an industrial grade and in a powder state adjusted to a particle size of about 10 to 100 ⁇ m. Acids or dicarboxylic acids can also be used.
  • Oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid is preferably contained in a repair material containing a self-healing material in an amount of 0.1 to 3% by mass from the viewpoint of exhibiting good crack self-healing performance.
  • the repair material for cracks with water leakage in the concrete structure of the present invention is a paste kneaded with cement and water in the self-healing material mixture, or a mortar kneaded with cement, fine aggregate and water in the self-healing material mixture. is there.
  • Portland cement other mixed cements, super-hard cement, and the like can be used without particular limitation.
  • Portland cement include various types of Portland cement such as low heat, moderate heat, normal, early strength, ultra-early strength, and sulfate resistance.
  • Examples of mixed cement include blast furnace cement, fly ash cement, and silica cement. It is done.
  • super hard cements examples include alumina cement, 11CaO ⁇ 7Al 2 O 3 ⁇ CaX 2 (X is a halogen element such as F), Auin (calcium sulfoaluminate (3CaO ⁇ 3Al 2 O 3 ⁇ CaSO 4 )) Further, a coarse cement obtained by adjusting the above-mentioned various cements to a particle size larger than usual (for example, the maximum particle size is 100 to 300 ⁇ m, and the Blaine specific surface area is 500 to 2000 cm 2 / g).
  • inexpensive Portland cement is preferable, and in order to suppress cracking of the hardened body of mortar or concrete, belite (C 2 S) in which the drying shrinkage (self-shrinkage) of the hardened body of mortar or concrete is reduced.
  • belite C 2 S
  • Particular preference is given to the use of low-heat Portland cement or medium-heated Portland cement with a high content.
  • coarse-grained cement adjusted to a particle size larger than usual for example, maximum particle size is 100 to 300 ⁇ m, Blaine specific surface area is 500 to 2000 cm 3 / g
  • the self-healing performance of the repair material is improved. This is preferable because the long-term preservation effect is improved.
  • the cements exemplified above may be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the amount of the cement added is preferably in the range of 50 to 100 parts by mass with respect to 10 parts by mass of the self-healing material. If the added amount of cement is less than 50 parts by mass, the strength of the repair material paste or mortar will be insufficient, and the risk of the repair material applied to or applied to cracked concrete will sag or fall off (drop) due to the action of gravity. This is not preferable because of increased properties. On the other hand, if the added amount of cement exceeds 100 parts by mass, the content of the self-healing material in the repair material becomes low, and the self-healing performance against cracks accompanying water leakage in the concrete structure cannot be sufficiently obtained, which is not preferable.
  • the water to be blended is not particularly limited as long as it does not contain organic substances, chloride ions, sodium ions, potassium ions, etc. that adversely affect the cracked concrete cured body that is subject to hydration reaction or repair of the cement.
  • tap water, industrial water, ground water, river water, rain water, distilled water, high purity water for chemical analysis (ultra pure water, pure water, ion exchange water) and the like can be used. Among these, use of tap water or industrial water which is inexpensive and stable in quality is preferable.
  • the amount of water added is preferably in the range of 2 to 10 parts by mass with respect to 10 parts by mass of the total amount of the repair material including the self-healing material and cement.
  • the amount of water added is less than 2 parts by mass, water is insufficient, and a paste or mortar suitable for application, filling, and pouring on cracked concrete cannot be obtained.
  • the amount of water added exceeds 10 parts by mass, water becomes excessive, causing problems in application or filling (injection), and the strength of the paste and mortar of the repair material is insufficient.
  • the repair material applied or filled (injected) into the resulting concrete is not suitable because it increases the risk of dripping or dropping (falling).
  • a chemical admixture for concrete such as a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent can be used in combination.
  • the chemical admixture those known as water reducing agents used in concrete such as liquid or powder water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents and the like can be applied without limitation.
  • the chemical admixture is preferably contained in an amount of 0.1 to 3.0% by mass with respect to the cement.
  • the self-healing material may include calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, magnesium-containing inorganic material or mineral, amorphous silica-containing inorganic material, ettringite-based and / or quicklime as necessary.
  • At least one or more auxiliary materials selected from the group consisting of a system expansion material, an inorganic material containing calcium oxide, short fibers, and a water absorbent resin can be further blended.
  • Ca (H 2 PO 4 ) 2 primary calcium phosphate
  • CaHPO 4 second calcium phosphate
  • Ca 3 (PO 4 ) 2 tricalcium phosphate
  • bone ash Ca 3 (PO 4 ) 2
  • CaHPO 4 secondary calcium phosphate
  • CaHPO 4 reacts with calcium hydroxide formed as a hydrate of cement mineral or the layered silicate mineral (magnesium silicate) in the cracked portion of concrete.
  • Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) (hydroxyapatite hydroxyapatite), Ca 18 Mg 2 H 2 (PO 4 ) 14 (witt rockite), tricalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate
  • calcium phosphate compounds such as hydrate, calcium hydrogen phosphate anhydrate, amorphous calcium phosphate, octacalcium phosphate and the like can be formed and a dense hydrate can be formed in the cracked portion.
  • the minerals exemplified above are mixed alone or in any combination and in any mixing ratio. Things can also be used.
  • the calcium phosphate is preferably contained in the repair material containing the self-healing material in an amount of 1 to 5% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • alkali metal or alkaline earth metals As carbonates of these alkali metals or alkaline earth metals, light magnesium carbonate containing Li 2 CO 3 (lithium carbonate), MgCO 3 (magnesium carbonate), and light calcium carbonate containing CaCO 3 (calcium carbonate) are concrete materials. It is particularly preferable because it has excellent properties for repairing cracks.
  • the alkali metal or alkaline earth metal carbonate it is preferable to use a general industrial grade pulverized to a particle size of about 10 to 100 ⁇ m. What was combined and mixed by arbitrary mixing ratios can also be used.
  • the alkali metal or alkaline earth metal carbonate is preferably contained in the repair material containing the self-healing material in an amount of 1 to 5% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • dolomite containing a large amount of magnesium dolomite, CaCO 3 ⁇ MgCO 3
  • peridotite olivine (salt) Rock, olivine sand, forsterite sand, dunite sand, etc.
  • main component (Mg, Fe) 2 SiO 4 )
  • magnesium carbonate or magnesium hydroxide which is expensive but has a high magnesium content.
  • minerals, slags, and refractories containing magnesium which have a low magnesium content but are very inexpensive.
  • inorganic materials and minerals containing magnesium can also be used by mixing the above-exemplified inorganic materials or minerals alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the inorganic material and mineral containing magnesium are preferably contained in a repair material containing a self-healing material in an amount of 1 to 5% by mass from the viewpoint of exhibiting good crack self-healing performance.
  • amorphous silica-containing inorganic material examples include siliceous white clay, tuff (rhyolite tuff, zeolitic tuff, etc.), dacite, diatomaceous earth, acidic volcanic rock, volcanic ash, and shirasu.
  • fly ash As the amorphous silica-containing inorganic material, use of fly ash (coal ash) that is inexpensive and easily available is preferable.
  • fly ash the type I specified in Japanese Industrial Standard JIS A 6201 “Fly Ash for Concrete” is used. Standard products, Class II standard products, Type III standard products, Type IV standard products, classified fly ash adjusted to a specific particle size (particle size distribution) with a maximum particle size of about 10-20 ⁇ m, pressurized fluidized bed coal ash (PFBC) And high calcium type fly ash containing 10 mass% or more of CaO represented by the above.
  • High calcium type fly ash containing 10% by mass or more is particularly preferable because of its high pozzolanic reactivity.
  • amorphous silica-containing inorganic materials those of general industrial grade adjusted to a particle size of about 10 to 100 ⁇ m are preferably used, and the materials exemplified above are used alone or in any combination and arbitrarily What was mixed with the mixing ratio of can also be used.
  • the amorphous silica-containing inorganic material is preferably contained in the repair material containing the self-healing material in an amount of 1 to 10% by mass from the viewpoint of exhibiting good crack self-healing performance.
  • the ettringite-based and / or quicklime-based expansion material used as an auxiliary material for the self-healing material includes commercially available ettringite-based (calcium sulfoaluminate-based) expansion material, quicklime-based expansion material, ettringite-calcium composite expansion material.
  • Auin calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) or free lime (CaO) or free gypsum (CaSO 4 ), which is an active ingredient of wood and expansion material
  • non-fired Ingredient component-containing materials gypsum, Auin, calcium oxide powders are mixed in any combination and mixing ratio, and are not subjected to a firing treatment after mixing.
  • these expanding materials or non-fired expanding material component-containing materials those satisfying the standard of Japanese Industrial Standard JIS A 6202 “Expanding material for concrete”, which is stable in quality, are preferable.
  • the repair material containing the self-healing material preferably contains 1 to 10% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • a material containing calcium oxide serving as an auxiliary material for the self-healing material
  • quick lime for sinter-making
  • quick lime for steel making converter hard-fired (dead-fired) quick lime
  • soil improvement Quick lime for use converter slag containing a large amount of calcium oxide as a by-product during steelmaking, electric furnace reducing slag, and the like.
  • hard calcined (dead calcined) quick lime or super hard calcined quick lime which has a slower digestion rate (hydration reaction rate) than ordinary quick lime.
  • the material containing calcium oxide generates Ca (OH) 2 by reaction with water, but this reaction is volume expansion and also functions as an expansion material.
  • the alkali metal or alkaline earth metal carbonate and the inorganic material containing the calcium oxide, calcium carbonate (calcite, CaCO 3 ) or the like having a high stability due to the reaction of these two components is used.
  • the reaction product can be precipitated (generated) in cracks in the concrete, and a better crack self-healing performance can be obtained.
  • the particle size of 10 It is preferable to use a powder adjusted to about ⁇ 100 ⁇ m, and it is also possible to use a single calcium oxide or a plurality of calcium oxides having different types and particle sizes.
  • the material containing calcium oxide is preferably contained in the repair material containing the self-healing material in an amount of 1 to 10% by mass from the viewpoint of exhibiting good self-healing performance of cracks.
  • the short fibers serving as an auxiliary material for the self-healing material are not particularly limited except for short fibers harmful to the human body such as asbestos (asbestos), and any of polymer fibers, inorganic fibers, metal fibers, etc. Even materials can be used.
  • Polymer fibers include vinylon polymer fibers, polypropylene polymer fibers, polyvinyl alcohol polymer fibers, polyacrylic polymer fibers, polyacrylonitrile polymer fibers, polyamide polymer fibers, polyurethane polymers. Examples thereof include fiber, cellulosic polymer fiber, rayon polymer fiber, and acetate polymer fiber.
  • Inorganic fibers include alkali-resistant glass fiber, rock wool, slag wool, wollastonite fiber, basic magnesium sulfate fiber, potassium titanate fiber, attapulgite (palygorskite), sepiolite, PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, etc. Can be mentioned.
  • metal fibers include steel fibers, high-tensile steel fibers, and stainless steel fibers.
  • the organic fibers it is preferable to use inexpensive vinylon polymer fibers and polypropylene polymer fibers as the organic fibers.
  • the inorganic fiber use of rock wool, slag wool, wollastonite fiber, basic magnesium sulfate fiber, potassium titanate fiber, attapulgite (palygorskite), sepiolite having high affinity with self-healing materials and cement is preferable.
  • the use of basic magnesium sulfate fiber, attapulgite (palygorskite) and sepiolite having a composition (component) of a healing material (aluminosilicate, magnesium silicate) is particularly preferred.
  • the short fiber preferably has a fiber length of 6 mm or less and a fiber diameter of 0.1 mm or less. Short fibers may be used alone, or a mixture of a plurality of short fibers of different materials and shapes in any combination and in any mixing ratio can be used.
  • the short fibers are preferably contained in a repair material containing a self-healing material in an amount of 0.1 to 5% by volume from the viewpoint of improving the bending strength of the repair material or preventing peeling.
  • water-absorbing resin that is an auxiliary material for the self-healing material
  • examples of the water-absorbing resin that is an auxiliary material for the self-healing material include polyacrylic acid-based superabsorbent resins, nonionic superabsorbent resins (modified polyalkylene oxide, etc.), cationic superabsorbent resins, And pure sulfonic acid vinyl monomers (acrylamide, tertiary butyl sulfonic acid, etc.).
  • nonionic highly water-absorbing resin modified polyalkylene oxide, etc.
  • high water-absorbing ability is unlikely to deteriorate even in a coexisting environment with a cement-based material that generates a large amount of Ca ions when in contact with water.
  • a sulfonic acid vinyl monomer having a purity such as acrylamide / tertiary butyl sulfonic acid.
  • the water absorption amount according to JIS K 7223 “Test method for water absorption amount of superabsorbent resin” is 20 to 40 (when pure water is used).
  • the use of a water absorbent resin is particularly preferred.
  • the material containing the water absorbent resin is preferably contained in an amount of 0.01 to 5% by mass in the repair material including the self-healing material.
  • the repair material including the self-healing material is preferably included in the repair material including the self-healing material at a maximum of 10% by mass, preferably 5% by mass or less.
  • Fine aggregates used in the repair material of the present invention include silica, feldspar, porcelain stone, calcium phosphate, alkali metal or alkaline earth metal carbonate, lithium-containing inorganic material or mineral, magnesium-containing inorganic material or mineral
  • a mortar fine aggregate obtained by adjusting the particle size of at least one material selected from the group consisting of an amorphous silica-containing inorganic material and blast furnace slag to a maximum particle size of 1 mm or less can be used.
  • the maximum particle diameter exceeds 1 mm
  • the workability when the repair material (mortar) of the present invention is applied to the concrete surface portion directly above and along the crack of the concrete surface is deteriorated, and
  • the coating thickness of the repair material becomes excessive (excessive), and the repair material after coating tends to peel off due to the action of gravity, or cracks are likely to occur in the coated repair material itself, which is not preferable.
  • the coating thickness of the repair material cannot be set to 1 mm or less, which is not preferable.
  • the total amount of fine aggregate added is preferably 5 parts by mass or less based on 1 part by mass of the self-healing material and cement.
  • the total amount of fine aggregates used for the repair material is 5 for 1 part by mass of the self-healing material and cement, taking into account the crack repairing ability and manufacturing cost of the repair material (mortar). It is preferable to set it as a mass part or less.
  • silica stones used as the fine aggregate of the mortar include natural silica stones and silica sand.
  • quartzite powder and silica sand for ceramic materials or building materials that are inexpensive and easily available. Any of these may be those of a general industrial grade whose particle size is adjusted (pulverized) to a particle size of 1 mm or less.
  • the silica stone the minerals exemplified above may be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the feldspar used as the fine aggregate of the mortar includes anorthite (CaAl 2 Si 2 O 8 ), plagioclase (NaAlSi 3 O 8 ), anorthite and anorthite and a feldspar continuous solid solution, orthoclase belonging to alkali feldspar (KAlSi 3 O 8), albite (NaAlSi 3 O 8), minerals comprising a continuous solid solution of orthoclase and albite and the like.
  • a strong alkaline substance such as cement or anorthite that easily reacts with oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid, but it is mainly composed of feldspar and orthofeldspar for ceramic raw materials that are inexpensive and easily available.
  • Minerals to be used may be used.
  • those of general industrial grade whose particle size is adjusted to a particle size of 1 mm or less can be used.
  • the feldspar the minerals exemplified above may be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • porcelain stone used as the fine aggregate of the mortar ceramic raw materials containing fine quartz (SiO 2 ) and sericite (Sericite; KAl 2 AlSi 3 O 10 (OH) 2 ) particles and those And minerals containing Among these, it is preferable to use a mineral mainly composed of pottery stone for ceramics that is inexpensive and easily available, such as Amakusa pottery stone.
  • a mineral mainly composed of pottery stone for ceramics that is inexpensive and easily available, such as Amakusa pottery stone.
  • those of general industrial grade whose particle size is adjusted to a particle size of 1 mm or less can be used.
  • what mixed the said illustrated mineral alone or in arbitrary combinations and arbitrary mixing ratios can also be used for porcelain stones.
  • CaHPO 4 dibasic calcium phosphate
  • Ca hydroxide produced as a hydrate of cement mineral and the above-mentioned layered silicate mineral (magnesium silicate)
  • Ca 18 Mg 2 H 2 (PO 4 ) 14 witrockite
  • tricalcium phosphate calcium hydrogen phosphate dihydrate
  • calcium hydrogen phosphate is particularly preferable because calcium phosphate compounds such as non-hydrate, amorphous calcium phosphate, and octacalcium phosphate can be produced and a dense hydrate can be precipitated (generated) at the cracked portion.
  • CaCO 3 calcium carbonate
  • dolomite mainly composed of MgCO 3 (magnesium carbonate) repair concrete cracks It is particularly preferable because of its excellent properties.
  • the alkali metal or alkaline earth metal carbonate is preferably a general industrial grade whose particle size is adjusted to 1 mm or less, and the alkali metal or alkaline earth metal carbonate exemplified above. Can be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • lithium-containing minerals such as ambrigonite, montebracite, and biquitaite.
  • inexpensive petalite feldspar
  • spodumene lithium-containing minerals
  • the inorganic material or mineral containing lithium is preferably a general industrial grade pulverized to a particle size of 1 mm or less as the fine aggregate of mortar.
  • the above-exemplified inorganic material or mineral can be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • dolomite containing a large amount of magnesium dolomite, CaCO 3 ⁇ MgCO 3
  • peridotite olivine (salt) Rock, olivine sand, forsterite sand, dunite sand, etc.
  • main component (Mg, Fe) 2 SiO 4 )
  • amorphous silica-containing inorganic material examples include siliceous white clay, tuff (rhyolite tuff, zeolitic tuff, etc.), dacite, diatomaceous earth, acidic volcanic rock, volcanic ash, and shirasu.
  • fly ash coarse powder (cinder ash, hearth ash), siliceous white clay, tuff (rhyolite tuff, zeolitic tuff, etc.), Sites, diatomaceous earth, acidic volcanic rocks, volcanic ash, shirasu, etc. are preferably used.
  • amorphous silica-containing inorganic materials are preferably those of general industrial grade adjusted to a particle size of 1 mm or less, and the above exemplified materials are used alone or in any combination and in any mixing ratio. It is also possible to use a mixture of the above.
  • blast furnace slag used as the fine aggregate of the mortar examples include blast furnace granulated slag fine aggregate, blast furnace decooling slag and the like which are by-products during steelmaking.
  • blast furnace slag coarse aggregate as defined in JIS A 501-1 “Slag Aggregate for Concrete-Part 1: Blast Furnace Slag Aggregate”, which is stable and easily available among the granulated blast furnace slag.
  • the above-exemplified materials can be used alone or in any combination and in any mixing ratio.
  • the self-healing material contained in the repair material used in the present invention produces an insoluble and expandable hydrate by hydration reaction with water in the cracked portion of the concrete.
  • the cracked portion can be filled by the expansion.
  • the layered silicate mineral in the self-healing material swells by reaction with water, and then combined with hydrates or elution components generated from other self-healing materials, the cracked portion Insoluble precipitates can be formed.
  • the layered silicate mineral having swelling properties swells immediately and fills the voids in the concrete first. Reduce the space in which hydrates can precipitate.
  • auxiliary materials that promote the self-healing ability of cracks can further improve the self-repairing action of cracks accompanying water leakage.
  • fine aggregates (silica stone, feldspar, porcelain stone, calcium phosphate, carbonates of alkali metals or alkaline earth metals, lithium-containing inorganic materials or minerals, magnesium, if necessary)
  • Workability for repairing while maintaining the self-repairing action of cracks with water leakage by mixing inorganic materials or minerals, at least one material selected from the group consisting of amorphous silica-containing inorganic materials and blast furnace slag It becomes possible to improve (fillability, application properties) and stability (durability) of the repair material after construction.
  • the method for repairing a crack with water leakage in a concrete structure is a method of repairing a repair material, which is a paste or mortar containing the self-healing material, directly above the crack on the concrete surface and along the cracked portion. It is a repair method applied to the part.
  • the method for repairing a crack with water leakage in another concrete structure of the present invention is a method for repairing a crack with a water leak, in which a hole is formed immediately above the crack on the concrete surface and along the cracked portion.
  • the repair material which is a paste or mortar containing the self-healing material
  • a repair material that is a paste or mortar containing the self-healing material is applied to a surface portion.
  • silicate as a base treatment material is further provided. It is desirable to apply an aqueous solution in advance.
  • the crack repairing method for a concrete structure of the present invention uses a paste or mortar containing a self-healing material directly above the cracks on the concrete surface and on the cracked parts.
  • the amount of water leakage water leakage rate
  • a paste or a mortar containing a self-healing material is filled or injected into the hole, and the repair is further performed.
  • the paste or mortar containing the self-healing material exemplified above to the concrete surface portion where cracks accompanied by water leakage including holes filled or injected with the material occur, the cracks in the concrete surface portion are blocked, and the amount of water leakage ( The water leakage rate) can be further reduced as compared with the case where only application is performed.
  • the concentration of active ingredients that self-heal cracks is increased from the surface of the concrete by the action of diffusion, etc. It is possible to effectively occlude cracks existing at deep positions and to self-heal.
  • the method for repairing a crack with water leakage in a concrete structure of the present invention can be applied even when the width of the crack to be repaired exceeds 0.3 mm in the concrete surface portion.
  • the concrete structure to which the crack repairing method of the concrete structure of the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to any civil engineering / building structure such as a viaduct concrete superstructure, floor slab bottom and pier, abutment side surface.
  • the present invention can be applied to cracks accompanying water leakage generated inside the lining concrete of a tunnel, or cracks generated in slabs, walls, etc. of building structures such as office buildings or condominiums.
  • concrete structures such as viaducts used in open-air, concrete structures caused by changes in the environment (temperature, humidity, solar radiation, etc.
  • the crack can be self-repaired following the change with time of the crack width.
  • the repair material and the repair method of the present invention since repair is performed only for cracks generated on the bottom surface of the concrete floor slab of the bridge, the side surface of the pier, or the inner surface of the lining concrete of the tunnel, the use of the concrete structure in service is prevented. Is less likely to interfere with service.
  • silicate aqueous solution in advance as a base treatment material
  • the silicate aqueous solution used is sodium silicate.
  • magnesium hexafluorosilicate magnesium fluorosilicate include silicofluoride aqueous sodium like.
  • a sodium silicate aqueous solution water glass that is inexpensive and easily available.
  • sodium silicate aqueous solution When applied to concrete, sodium silicate aqueous solution (water glass) reacts with calcium hydroxide, which is a cement hydrate present in the concrete, to produce an insoluble calcium silicate compound (hydrate), and cracked parts. A dense hydrate can be formed.
  • the concentration of sodium silicate aqueous solution (water glass) is 58% by mass (No. 1 sodium silicate), 52% by mass (No. 2 sodium silicate), 42% by mass (No. 3 sodium silicate) and other industrial grades. It is preferable to use the raw material as it is or after diluting it appropriately with water, and the coating amount is preferably such that no dripping occurs on the concrete surface.
  • a paste or mortar containing a self-healing material is applied to the crack surface immediately above the crack on the concrete surface of the concrete structure where the crack has occurred.
  • a paste or mortar is used.
  • remove the chips (shaving powder) remaining on the polished concrete surface with high-pressure air or a brush, etc. then use fingers, plasterers, rollers, brushes, spraying equipment, etc. It is preferable to apply.
  • the cracking repair material is applied along the cracks generated on the concrete surface to be repaired.
  • a crack repair material may be applied within a thickness range of 0.5 to 3 mm to a portion that has been polished in a strip shape with a width of about 30 to 100 mm around the crack using the disc grinder, electric brush, or the like. preferable.
  • the coating thickness is less than 0.5 mm, the repair material including the self-healing material is insufficient, and the effect of reducing the amount of water leakage from the crack becomes insufficient.
  • the coating thickness exceeds 3 mm, the labor for coating becomes excessive, and repair materials including self-healing materials are excessive, which is not preferable in terms of construction method.
  • a plurality of holes are formed by drilling directly along the crack on the concrete surface of the concrete structure where the crack has occurred and along the crack portion.
  • the drilling hole is provided including a cracked portion, and a plurality of holes are provided along the cracked portion.
  • the drilling portion is filled or injected with a paste or mortar containing a self-healing material.
  • the size of the hole is preferably 10 to 30 mm in diameter and 20 to 60 mm in depth, and the hole interval is preferably in the range of 40 to 100 mm.
  • the crack of the concrete structure which can apply this invention is not specifically limited, For example, it can apply suitably to the crack with the water leakage which penetrates a concrete member and the crack width is about 0.3 mm.
  • the drilling hole is along the cracked portion generated on the concrete surface to be repaired, that is, including the cracked portion, and a width of about 30 to 100 mm around the cracked portion using a disk grinder, electric brush, etc.
  • a general drilling device such as a hammer drill is used to drill holes avoiding these in order to prevent damage to the reinforcing bars and sheath tube in the concrete structure. It is preferable that the depth of the drilling hole is about the cover thickness of the reinforcing bar.
  • the hole diameter is less than 10 mm, the depth is less than 20 mm, and the hole interval exceeds 100 mm, the repair material including the self-healing material is insufficient and the self-healing of the cracks is insufficient, which is not preferable.
  • the hole diameter is more than 30 mm, depth is more than 60 mm, and the hole interval is less than 40 mm, the labor for drilling and filling the repair material becomes excessive, and the repair material including self-healing material becomes excessive. This is not preferable because it is uneconomical in construction.
  • the repair material including the self-healing material used in the present invention is formed by partially drilling a crack portion such as a concrete structure, for example, a concrete floor slab lower surface of a bridge and a side surface of a pier, a tunnel lining concrete inner surface, and the like.
  • a crack portion such as a concrete structure, for example, a concrete floor slab lower surface of a bridge and a side surface of a pier, a tunnel lining concrete inner surface, and the like.
  • a paste or mortar that is hardened to prevent the repair material from sagging or falling off (falling) due to the action of gravity.
  • When filling the crack repair material remove the chips (shaving powder) remaining inside the drilled hole with high-pressure air or a brush, and then fill it with fingers, metal bars, resin bars, or an injection device. can do.
  • a crack repair material is applied along the cracked portion including the cracked portion.
  • a crack repair material may be applied within a thickness range of 0.5 to 3 mm to a portion that has been polished in a strip shape with a width of about 30 to 100 mm around the crack using the disc grinder, electric brush, or the like. preferable. If the coating thickness is less than 0.5 mm, the repair material including the self-healing material is insufficient, and the effect of reducing the amount of water leakage from the cracks becomes insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the coating thickness exceeds 3 mm, the labor for coating becomes excessive, and repair materials including self-healing materials are excessive, which is not preferable in terms of construction method.
  • Mortar mixer for paste or mortar kneading, Hobart mixer N-50, strength test conforming to JIS R 5201 "Cement physical test method", 100V single phase motor output 125W
  • Concrete mixer for concrete kneading, manufactured by Taihei Kiko Co., Ltd., biaxial forced kneading mixer, SUPER DOUBLE MIXER SD-100, capacity 100 liter, 200V three-phase motor output 5.5 kW
  • Concrete pressure tester for cracking due to splitting of cylindrical specimens, manufactured by Shimadzu Corporation, maximum loading capacity 3000KN
  • Digital microscope for crack observation, Keyence, VHX-1000
  • Disc grinder for concrete edge cleaning, manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., disc diameter 125 mm, 100 V single-phase motor output 960 W
  • Hammer drill for end face drilling of cylindrical specimen, manufactured by Hitachi
  • Self-healing material layered silicate mineral Na-bentonite (Western gel, manufactured by Bentonite Sangyo Co., Ltd., Wyoming, USA, maximum particle size 50 ⁇ m) and talc (general-purpose talc SSS, manufactured by Nihon Talc, maximum particle size 50 ⁇ m) Feldspar (potassium feldspar, manufactured by Kyoritsu Ceramics Co., Ltd., India, for ceramics raw materials, pulverized product, maximum particle size 100 ⁇ m) Oxycarboxylic acid or dicarboxylic acid (anhydrous citric acid, manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., for food addition, pulverized product, maximum particle size 100 ⁇ m) A self-healing material was prepared by using the above four types of materials and weighing them so that the total amount of one batch was 10 kg at the blending ratio shown in Table 1 below, and mixing with a V-type mixer.
  • Auxiliary material A calcium phosphate (dicalcium phosphate, Eighteen, manufactured by Toyo Denka Kogyo Co., Ltd., for feed, made in China, pulverized product, maximum particle size 100 ⁇ m)
  • B Alkali metal carbonate (high purity lithium carbonate, manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd., for battery material production, Chile, finely pulverized product, maximum particle size 20 ⁇ m)
  • C Inorganic material or mineral containing magnesium (light magnesium carbonate, manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., for food addition, maximum particle size 50 ⁇ m)
  • D Amorphous silica-containing inorganic material (fly ash, JIS A 6201 type II compliant product, manufactured in Japan, maximum particle size 50 ⁇ m)
  • E Ettlingite (calcium sulfoaluminate) -based expansion material (SACS, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., JIS R 6202 compliant
  • E2 silica stone (No.
  • each repair material was obtained by blending each material at a blending ratio indicating the material.
  • the repair paste using the self-healing material of Table 1 and containing no auxiliary material is a repair material No. No. 2 and a repair paste with no self-healing material added as a repair material No. 1 was prepared.
  • a repair paste containing the self-healing material of Table 1 and the eight types of auxiliary materials of (2) above is referred to as a repair material No. Prepared as 3-10.
  • the mortar for repairing (Table 2 below) at the blending ratio shown in Table 2 below. Repair materials No. 11 to 28) were prepared.
  • the prepared cylindrical specimen was sealed in a 20 ° C. thermostatic chamber for 91 days in a sealed state using a polyethylene vinyl cap and a rubber band at the head (opening) of a simple steel mold. After curing for 91 days, the mold is removed, and using a pressure tester, all 62 cylindrical specimens are split in accordance with Japanese Industrial Standards JIS A 1113 “Concrete Split Tensile Strength Test Method”. Ruptured.
  • the split (fractured) cylindrical specimen was precisely aligned with the two fracture surfaces, and the outside (side portion) of the cylindrical specimen using three steel bands with an inner diameter of 100 mm, a width of 12 mm, and a thickness of 0.8 mm.
  • the crack width of the surface portion of the upper and lower surfaces of the cylindrical specimen was adjusted to be about 0.3 mm.
  • a pipe made of vinyl chloride with an inner diameter of 100 mm ⁇ height of 100 mm for water passage test is connected to the upper surface of the cylindrical specimen (the upper part of the mold at the time of specimen preparation).
  • a commercially available sealing material silicone rubber was applied to the joint between the specimen and the pipe and the cracked portion on the side surface of the cylindrical specimen, and a water stop treatment was performed.
  • the 28 cylindrical specimens that have been subjected to the above-mentioned polishing are directly above the cracks at the center of the surface of the lower face of the specimen to which no vinyl chloride pipe is connected (the bottom face of the mold at the time of specimen preparation), that is, the cylinder.
  • a hole for filling a repair material having a diameter of 16 mm and a depth of 30 mm was formed at one central portion of the crack on the lower surface of the specimen.
  • No. 1 shown in Table 2 above was formed in the drilling part.
  • No. 1-10 paste or no. 11-28 mortars were filled with 10 mm diameter round bar and plasterer.
  • the sodium silicate aqueous solution as a base treatment material is made of vinyl chloride for the remaining three cylindrical specimens subjected to only the scouring and the remaining two cylindrical specimens subjected to the scouring and drilling. Brushing was applied to the entire polished surface, the polished surface, and the drilled portion (including the inside of the hole) on the lower surface of the specimen (the bottom surface of the mold when preparing the specimen) to which no pipe was connected. After the application is completed, the coated surface is left to stand for about 30 minutes and sufficiently impregnated with a base treatment material. 2 paste and N grease. Application or application and filling using 11 mortars were performed in the same manner as described above (Examples 53 to 56 in Table 4 below). In addition, one of the cylindrical specimens subjected to only the above-described cleaning was coated only with an aqueous sodium silicate solution for comparison (Comparative Example 6 in Table 4 below).
  • the vinyl chloride pipe and steel band were removed from the cylindrical specimen for water flow test, and using a pressure tester, Japanese Industrial Standards JIS A 1113 In accordance with the above, the cylindrical specimen was split and broken into two again. In the same manner as in the first test, the cylinder specimen was split (broken), and the two fracture surfaces were precisely aligned, and three steel bands having an inner diameter of 100 mm, a width of 12 mm, and a thickness of 0.8 mm were used.
  • the water flow test evaluation of water stoppage
  • the water flow test was performed in the same manner as the first time. That is, water was continuously supplied to a PVC pipe connected to the upper part of the specimen, and a continuous water flow state was established. Immediately after the start of water flow and on the seventh day after the start of water flow, the amount of water flow per 5 minutes was measured.
  • Water leakage evaluation initial water leakage amount water leakage amount evaluation for 5 minutes immediately after the start of water flow
  • D More than 5% of the amount of water leakage becomes 10% or less
  • Examples 1 to 56 of the present invention had no problem in workability, and water leakage was extremely effectively reduced. Especially in the second water flow test after reintroducing cracks, water leakage can be reduced extremely effectively, and it was determined that the repair method was good, but comparative examples other than the present invention In the case of 1 to 6, it is clear that there is a problem in workability or a problem such as insufficient water leakage prevention effect.
  • the crack repair material and crack repair method for concrete structures according to the present invention include, for example, a viaduct concrete superstructure for railways or automobiles, floor slab bottoms and piers, abutment side surfaces, and water leakage generated inside the tunnel lining concrete.
  • the present invention can be applied to a concrete structure that easily causes cracks and leaks of slabs and walls of building structures such as office buildings or condominiums, and has been difficult to repair cracks.

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Abstract

　供用中のコンクリート構造物、例えば高架橋やトンネル等に発生した漏水を伴うひび割れに対して、コンクリート構造物の供用を妨げることなく、該ひび割れを効果的に補修して漏水を止めることが可能な補修材料及び補修方法を提供することを目的とする。　コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料は、セメント、水及び自己治癒材料を含有するペーストであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有するものである。

Description

コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料及び該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法
　本発明は、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料及び該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法に関し、特にコンクリート構造物において漏水を伴うひび割れに用いる、自己治癒材料を含有する補修材料及び該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法に関する。
　建築又は土木構造物の構築に用いられるコンクリートは、セメント、水、骨材等を含み、セメントの水和反応によって硬化する性質を有する。この硬化後のコンクリートは、応力の作用、温度変化あるいは乾燥等による体積変化が生じること等によって、ひび割れが発生する場合がある。コンクリートにおけるひび割れは、漏水、鉄筋腐食等を発生させ、耐久性を大きく低下させる主要因となるため、ひび割れの程度が大きいと補修等を行うことが必要である。例えば、鉄道あるいは自動車用のコンクリート高架橋、トンネル等のコンクリート構造物において、コンクリート高架橋の床版及び橋脚、トンネルの覆工コンクリートに発生したひび割れに対して補修用充填材の注入や断面修復等の補修が行われる。
　しかしながら、このコンクリート高架橋の床版及び橋脚、トンネルの覆工コンクリートに発生したひび割れを補修する場合、供用中の高架橋あるいはトンネルにおいて、通行止めを含む交通規制の実施等を行う必要があるため、工期が長期間に渡り、又、多大な費用がかかるという問題があった。更に、雨水や地下水により発生した漏水を伴うひび割れを補修する場合、エポキシ系樹脂やウレタン系樹脂等の有機系補修材料は、水の存在する湿潤状態では、注入不良、硬化不良、付着不良等を起こすため、補修自体が非常に困難となってしまうという問題もあった。
　更に露天で供用される高架橋等のコンクリート構造物は、環境（季節や天候による温度、湿度、日射等）の変化や上部を走行する列車や車両による荷重や振動等に起因して、コンクリート構造物のひび割れ幅が経時に伴い変化する。そのため、一度ひび割れを補修しても、環境（季節や天候による温度、湿度、日射等）の変化や上部を走行する列車や車両による荷重や振動等によって再度ひび割れが発生する場合があり、これらコンクリート構造物の外部環境に起因するひび割れ幅の変化に追従する補修技術が望まれている。
　かかる点に鑑みて、コンクリート構造物に修復、防水、止水工事等を行わなかった場合であっても、止水性能や耐久性を維持することができるもので、ひび割れが発生してもこれを自ら修復できる自己治癒コンクリートが開発されている（例えば、特許文献１、２、３、４参照）。
　しかし、上述したような自己治癒コンクリートは、確実なひびわれ自己治癒性能が得られるものではなく、ひび割れ発生後の止水性能の更なる向上が求められている。
　又、建築構造物に用いられる場合、コンクリートの打設直後の間もない期間だけでなく、長い時間が経過した後にひび割れが生じた場合であっても、十分な自己治癒性を発揮し得ることも求められている。
　特に上述した特許文献４では、自己治癒性能を有する材料（アルミノシリケート、マグネシウムシリケート、炭酸塩、酸化カルシウム、膨張材等）をコンクリートに加えて、その化学的作用を利用してひび割れ発生時にコンクリート自身が能動的にひび割れを治癒する技術が提案されているが、これら自己治癒性能を有する材料は、吸水性又は膨潤性あるいは水との反応活性が高いため、コンクリートにそのまま練り混ぜるとコンクリートのスランプ低下を引き起こし、スランプ回復のため減水剤の添加量の増大をせざるを得ず、コンクリートの凝結を著しく遅延させたり、あるいは製造コストを高騰させてしまう等の問題がある。
　又、特許文献５では、吹付け材料に自己治癒材料を混合してトンネル構造体の覆工コンクリートの防水（止水）を行う補修技術が提案されているが、吹付けによる大規模な補修であるため、供用中のコンクリート構造物（高架橋あるいはトンネル等）に適用した場合、コンクリート構造物の供用を中止せざるを得ないという問題があった。
特許第３６５８５６８号公報 特開２００５－２３９４８２号公報 特開２００７－３３２０１０号公報 特開２００９－１９０９３７号公報 特開２０１０－１８０１０７号公報
　本発明の目的は、供用中のコンクリート構造物、例えば高架橋やトンネル等に発生した漏水を伴うひび割れに対して、コンクリート構造物の供用を妨げることなく、該ひび割れを効果的に補修して漏水を止めることが可能な補修材料及び補修方法を提供することである。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料は、セメント、水及び自己治癒材料を含有するペーストであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有することを特徴とする。
　また、本発明の他のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料は、セメント、水、細骨材及び自己治癒材料を含有するモルタルであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有し、前記細骨材は、珪石、長石、陶石、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、リチウムを含有する無機材料又は鉱物、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料及び高炉スラグからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料であって且つ最大粒径が１ｍｍ以下であることを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料である。
　なお、本発明における最大粒径は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｚ　８８０１－１「試験用ふるい－第１部：金属製網ふるい」に規定される公称目開き１ｍｍのふるいを通過することで評価したものである。
　好適には、前記本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料において、前記自己治癒材料は、更に、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材、酸化カルシウム、短繊維及び吸水性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の補助材料を含有することを特徴とする。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法は、漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート構造物において、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って、コンクリート表面部分に上記本発明のいずれかの補修材料を塗布することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法である。
　他の本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法は、漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート構造物において、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って削孔して複数の孔を設けた後、上記本発明のいずれかの補修材料を該孔に充填又は注入し、更に該補修材料を充填又は注入した孔を含む漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート表面部分に上記本発明の他の補修材料を塗布することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法である。
　好適には、上記本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法において、補修材料を塗布、充填又は注入する前に、下地処理材としてケイ酸塩水溶液を予め塗布することを特徴とする。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料及び、該補修材料を用いた該ひび割れの補修方法によれば、コンクリート構造物、例えば高架橋のコンクリート上部工、床版底面及び橋脚、橋台側面、トンネルの覆工コンクリート内側に発生した漏水を伴うひび割れ、あるいはオフィスビル又はマンション等の建築構造物のスラブ、壁等に発生した漏水を伴うひび割れに対して、漏水量（漏水速度）を低下させ、自己治癒材料の治癒能力を効果的に発揮させることが可能となる。
　特に、露天で供用される高架橋等のコンクリート構造物において、環境（季節や天候による温度、湿度、日射等）の変化や上部を走行する列車や車両による荷重や振動等に起因するコンクリート構造物のひび割れ幅の経時変化に対する追従性を有するため、一度修復したひび割れ部分において、ひび割れ幅が変化（ひび割れが再度発生）しても、残存する補修材料によってひび割れが再度自己治癒する。即ち、本発明による補修材料及び該補修方法によれば、ひび割れ幅の経時変化に追従可能である。
　更に供用中のコンクリート構造物に発生したひび割れの漏水防止を行う際に、通行止め等の供用を妨げることなく、又は、供用中止の期間を短縮することを可能とする。
　以下、本発明を好適な実施形態に基づいて説明するが、これらに限定されるものではない。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料は、セメント、水及び自己治癒材料を含有するペーストであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有する、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料である。
　また、他の本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料は、セメント、水、細骨材及び自己治癒材料を含有するモルタルであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有し、前記細骨材は、珪石、長石、陶石、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、リチウムを含有する無機材料又は鉱物、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料及び高炉スラグからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料であって且つ最大粒径が１ｍｍ以下である、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料である。
　即ち、本発明の補修材料は、上記自己治癒材料に、セメント及び水、又は、セメント及び水及び細骨材を加えて混練して得られた、コンクリートのひび割れ幅の経時変化に対する追従性を有するペースト又はモルタルである。
　ここで、自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含む材料であり、好適には、更に、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材、酸化カルシウム、短繊維及び吸水性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の補助材料が含有される。
　前記自己治癒材料に含まれる層状ケイ酸塩鉱物（アルミノシリケート、マグネシウムシリケート）としては、粘土鉱物のカオリン族に属するカオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト、ナクライト、オーディライト、粘土鉱物のタルク－パイロフィライト族に属するタルク（滑石）、ウィレムサイト、ケロライト（結晶性の悪いタルク）、ピメライト（結晶性の悪いウィレムライト）、パイロフィライト（葉蝋石、蝋石）、粘土鉱物のスメクタイト族に属するサポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト、スインホルダイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、ボルコンスコアイト、粘土鉱物のバーミキュライト族に属する３八面体型バーミキュライト、２八面体型バーミキュライト、粘土鉱物の雲母族に属するマスコバイト（白雲母）、フロゴパイト（金雲母）、アンナイト（鉄雲母）、イーストナイト、シデロフィライトテトラフェリ鉄雲母、ポリリシオナイト、セラドン石、鉄セラドン石、鉄アルミノセラドン石、アルミノセラドン石、砥部雲母、ソーダ雲母、セリサイト（絹雲母）、粘土鉱物の層間欠損型雲母族に属するイライト、海緑石、ブラマーライト、ウォンネサイト、粘土鉱物の脆雲母族に属するクリントナイト、キノシタ、ヒデ雲母、真珠雲母、粘土鉱物の緑泥石族に属するクリノクロア（緑泥石）、シャモサイト、ペナンタイト、ニマイト、ベイリクロア、ドンバサイト、クッケアイト、スドーアイト等が挙げられる。
　これらの層状ケイ酸塩鉱物（アルミノシリケート、マグネシウムシリケート）の中では、特に、モンモリロナイト（（Ｎａ，Ｃａ）０．３３（Ａｌ，Ｍｇ）２Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ、ｎ＝不定）、タルク（滑石、３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）の使用が好ましく、更にモンモリロナイトの中でもＮａ－ベントナイト、Ｃａ－ベントナイト、酸性白土、アタパルジャイト（パリゴルスカイト、Ｍｇ５Ｓｉ８Ｏ２０（ＯＨ）２（ＯＨ２）４・Ｈ２Ｏ、ただしＭｇの一部はＡｌに置換されている）、セピオライト（Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ２）４（ＯＨ）４・６～８Ｈ２Ｏ）の使用が、膨潤作用によるひび割れの自己治癒性能に優れているため、特に好ましい。
　又、層状ケイ酸塩鉱物（アルミノシリケート、マグネシウムシリケート）は、粒径１０～１００μｍ程度に粉砕された一般の工業用グレードのものを使用することができる。
　更に、層状ケイ酸塩鉱物は、上記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該層状ケイ酸塩鉱物は、自己治癒材料を含む補修材料中、３～２０質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　更に、前記自己治癒材料に含まれる長石としては、斜長石に属する灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）、曹長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）、灰長石及び曹長石の連続固溶体を含む鉱物、アルカリ長石に属する正長石（ＫＡｌＳｉ３Ｏ８）、曹長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）、正長石及び曹長石の連続固溶体を含む鉱物等が挙げられる。
　これらの中では、セメント等の強アルカリ性物質あるいはオキシカルボン酸又はジカルボン酸と反応しやすい灰長石の使用が特に好ましいが、安価で入手が容易な窯業原料用の曹長石、正長石を主成分とする鉱物を使用しても良い。これらは、いずれも粒径１０～１００μｍ程度に粉砕された一般の工業用グレードのものを使用することができる。又、長石は、上記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該長石は、自己治癒材料を含む補修材料中、２～１０質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　更に、前記自己治癒材料に含まれるオキシカルボン酸又はジカルボン酸としては、オキシカルボン酸（ヒドロキシカルボン酸；１分子中に水酸基とカルボキシル基をもつ化合物）では、クエン酸、Ｌ－酒石酸、リンゴ酸、乳酸等が挙げられる。ジカルボン酸（１分子中２つのカルボキシル基をもつ化合物）では、シュウ酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸（メチレンコハク酸）等が挙げられる。これらの中でも、クエン酸、Ｌ－酒石酸、シュウ酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸が安価で入手が容易であることから特に好ましい。これらオキシカルボン酸又はジカルボン酸は、工業用グレードで、粒径１０～１００μｍ程度に調整された粉体状態のものを使用することが好ましく、単体又は任意の種類及び粒径の異なる複数のオキシカルボン酸又はジカルボン酸を使用することもできる。オキシカルボン酸又はジカルボン酸は、自己治癒材料を含む補修材料中、０．１～３質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料は、前記自己治癒材料混合物にセメント及び水と混練したペースト、又は、前記自己治癒材料混合物にセメント、細骨材及び水と混練したモルタルである。
　該セメントとしては、ポルトランドセメント、その他の混合セメント、超速硬系セメント等を特に制限なく使用できる。ポルトランドセメントとしては、低熱、中庸熱、普通、早強、超早強、耐硫酸塩等の各種ポルトランドセメントが挙げられ、又、混合セメントとしては、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等が挙げられる。超速硬系セメントとしては、アルミナセメント、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＸ２系（ＸはＦ等のハロゲン元素）セメント、アウイン（カルシウムサルフォアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４））系セメント、更に、前述の各種セメントを通常より大きな粒度（例えば、最大粒径が１００～３００μｍ、ブレーン比表面積が５００～２０００ｃｍ２／ｇ）に調整した粗粉セメントが挙げられる。
　これらの中でも、安価なポルトランドセメントが好ましく、さらにモルタルやコンクリートの硬化体のひび割れを抑制するためには、モルタルやコンクリートの硬化体の乾燥収縮（自己収縮）が小さくなるビーライト（Ｃ２Ｓ）含有量の高い低熱ポルトランドセメント又は中庸熱ポルトランドセメントの使用が特に好ましい。又、各種セメントの通常より大きな粒度（例えば、最大粒径が１００～３００μｍ、ブレーン比表面積が５００～２０００ｃｍ３／ｇ）に調整した粗粉セメントを使用した場合は、補修材料の自己治癒性能の長期温存効果が向上するため好ましい。
　更に、これらセメントは、上記例示したセメントを単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該セメントの添加量は、前記自己治癒材料１０質量部に対して５０～１００質量部の範囲内が好適である。セメントの添加量が５０質量部未満では、補修材料のペースト又はモルタルの強度が不足し、重力の作用によって、ひび割れの生じたコンクリートに塗布又は塗布した補修材料がダレたり、脱落（落下）する危険性が増大するため好ましくない。
　一方、セメントの添加量が１００質量部を超えると補修材料中の自己治癒材料の含有量が低くなり、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れに対する自己治癒性能が十分に得られないため好ましくない。
　又、配合する水としては、上記セメントの水和反応や補修対象となるひび割れの生じたコンクリート硬化体に悪影響を及ぼす有機物、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等を含有しなければ特に限定されず、上水道水、工業用水、地下水、河川水、雨水、蒸留水、化学分析用の高純度水（超純水、純水、イオン交換水）等が使用できる。これらの中でも、安価で品質の安定している上水道水又は工業用水の使用が好ましい。
　該水の添加量は、自己治癒材料を含む補修材料及びセメントの合計量１０質量部に対して２～１０質量部の範囲内が好適である。水の添加量が２質量部未満では、水が不足して、ひび割れの生じたコンクリートに対する塗布、充填、注入の用途に適したペースト又はモルタルが得られないため不適当である。一方、水の添加量が１０質量部を超えると、水が過剰となり塗布又は充填（注入）に不具合が生じ、又、補修材料のペースト及びモルタルの強度が不足し、重力の作用によって、ひび割れの生じたコンクリートに塗布又は充填（注入）した補修材料がダレたり、脱落（落下）する危険性が増大するため不適当である。
　更に、水の添加量を減らすためポリカルボン酸系高性能減水剤等のコンクリート用化学混和剤を併用することもできる。化学混和剤としては、液体状又は粉末状の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等のコンクリートに用いられる減水剤として公知のものを制限なく適用できる。化学混和剤は、上記セメントに対して、０．１～３．０質量％含まれることが好ましい。
　また、前記自己治癒材料には、必要に応じて、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材、酸化カルシウムを含有する無機材料、短繊維及び吸水性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の補助材料を更に配合することができる。
　前記自己治癒材料の補助材料となるリン酸カルシウムとしては、Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２（第１リン酸カルシウム）、ＣａＨＰＯ４（第２リン酸カルシウム）、Ｃａ３（ＰＯ４）２（第３リン酸カルシウム）、骨灰（リン酸カルシウム＝Ｃａ３（ＰＯ４）２）等が挙げられる。
　これらのリン酸カルシウムの中では、ＣａＨＰＯ４（第２リン酸カルシウム）は、コンクリートのひび割れ部分において、セメント鉱物の水和物として生成する水酸化カルシウム又は、該層状ケイ酸塩鉱物（マグネシウムシリケート）と反応し、結合力が高いＣａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ）（ハイドロキシアパタイト＝水酸燐灰石）、Ｃａ１８Ｍｇ２Ｈ２（ＰＯ４）１４（ウィットロッカイト）、リン酸三カルシウム、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、非晶質リン酸カルシウム、リン酸八カルシウム等のリン酸カルシウム化合物を生じて、ひび割れ部分に緻密な水和物を形成することができるため、特に好ましい。また、リン酸カルシウムは、粒径１０～１００μｍ程度に粉砕された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、上記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　リン酸カルシウムは、自己治癒材料を含む補修材料中、１～５質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となるアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩としては、例えば、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム；カルサイト、アラゴナイト、バテライト）、ドロマイト（苦灰石、ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）、マグネサイト（菱苦土鉱、主成分＝ＭｇＣＯ３）、Ｌｉ２ＣＯ３（炭酸リチウム）、Ｎａ２ＣＯ３（炭酸ナトリウム）、Ｋ２ＣＯ３（炭酸カリウム）、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）、ＬｉＨＣＯ３（炭酸水素リチウム）、ＮａＨＣＯ３（炭酸水素ナトリウム）、ＫＨＣＯ３（炭酸水素カリウム）、Ｍｇ（ＨＣＯ３）２（炭酸水素マグネシウム）等が挙げられる。
　これらのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩としては、Ｌｉ２ＣＯ３（炭酸リチウム）、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）を含む軽質炭酸マグネシウム、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）を含む軽質炭酸カルシウムが、コンクリートのひび割れを修復する特性に優れることから特に好ましい。アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩は、粒径１０～１００μｍ程度に粉砕された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、上記例示した材料又は鉱物を単体で、又は、任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩は、自己治癒材料を含む補修材料中、１～５質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となるマグネシウムを含有する無機材料又は鉱物は、人工物としては、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム＝マグネシア、ペリクレース）、Ｍｇ（ＯＨ）２（水酸化マグネシウム＝ブルーサイト）、ＭｇＳＯ４（硫酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＮＯ２）２（亜硝酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＮＯ３）２（硝酸マグネシウム）、２ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（ケイ酸マグネシウム、ｎ＝不定）、Ｍｇ６Ａｌ２（ＣＯ３）（ＯＨ）１６・４Ｈ２Ｏ（ハイドロタルサイト）等の工業用マグネシウム化合物、フェロニッケル精錬時の副産物であるフェロニッケルスラグ除冷滓及び日本工業規格ＪＩＳ　Ａ　５０１１－２に適合するコンクリート用骨材用のフェロニッケルスラグ細骨材等のマグネシウム含有スラグ、フォルステライト煉瓦及びマグサイト煉瓦等のマグネシウム含有耐火物等が挙げられる。又、天然物としては、マグネシウムを多量に含有するドロマイト（苦灰石、ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）、マグネサイト（菱苦土鉱、主成分＝ＭｇＣＯ３）、かんらん岩＝かんらん石（ヅン岩、オリビンサンド、フォルステライトサンド、ダナイトサンド等、主成分＝（Ｍｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４）、蛇紋岩（３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ、一部ブルーサイト＝Ｍｇ（ＯＨ）２を含む）、角閃石（Ｍｇ７（Ｓｉ４Ｏ１１）２（ＯＨ）２、ただし石綿＝アスベストを含むものは除く）、輝石、頑火輝石（エンスタタイト＝Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ６）、透輝石（ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６）、コーリンガイト（Ｍｇ１０Ｆｅ２ＣＯ３（ＯＨ）２４・２Ｈ２Ｏ）、スジクレナイト（Ｍｇ６Ｆｅ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、パイロオーライト（Ｍｇ６Ｆｅ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、ブルグナテライテ（Ｍｇ６Ｆｅ（ＯＨ）１３ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、ネスケホニト（ＭｇＣＯ３・３Ｈ２Ｏ）等のマグネシウム含有鉱物等が挙げられる。
　これらマグネシウムを含有する無機材料又は鉱物は、一部膨張反応性を有する場合があるため、自己治癒材料を含む補修材料ペースト硬化体及び補修材料モルタル硬化体のポップアウトを避けるため、粒径１０～１００μｍ程度に粉砕された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、ひび割れの自己治癒速度を重視する場合は、高価ではあるがマグネシウム含有量の高い炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムの使用が好ましい。
　一方、製造コストの低減を図るためには、マグネシウム含有量は低いが、極めて安価なマグネシウムを含有する鉱物及びスラグ、耐火物の使用が好ましい。
　これらマグネシウムを含有する無機材料及び鉱物は、上記例示した無機材料又は鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。該マグネシウムを含有する無機材料及び鉱物は、自己治癒材料を含む補修材料中、１～５質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となる非晶質シリカ含有無機材料としては、非晶質（ガラス質）のシリカ（二酸化ケイ素＝ＳｉＯ２））を少なくとも５０質量％以上含有し、いわゆるポゾラン反応性を有する無機材料及び鉱物である。該非晶質シリカ含有無機材料の人造物としては、フライアッシュ（石炭灰）、シリカフューム（フュームドシリカ）、電融ジルコニア製造時に回収されるシリカ質微粉末、光ファイバー等のシリカガラス製造時に回収されるシリカ質微粉末、金属シリコン（Ｓｉ、ケイ素）を燃焼（酸化）させて製造する合成シリカ質微粉末、ケイ素塩化物を気化し高温の水素炎中において気相反応によって合成するシリカ質微粉末、ケイ酸ソーダ水溶液のｐＨを調整して合成する沈降性シリカ又はシリカゲル、もみ殻又は稲わらの燃焼灰、カオリン鉱物（カオリナイト＝Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ、ディカイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、ハロイサイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・４Ｈ２Ｏ）等）を５００～９００℃程度で焼成したメタカオリン等に代表される焼成粘土、窯業から発生する廃材（廃瓦、廃煉瓦、廃陶器、廃陶磁器等）、製鋼時に発生する高炉フューム等が挙げられる。又、該非晶質シリカ含有無機材料の天然物としては、珪酸質白土、凝灰岩（流紋岩質凝灰岩、ゼオライト質凝灰岩等）、デイサイト、珪藻土、酸性火山岩、火山灰、シラス等が挙げられる。
　該非晶質シリカ含有無機材料としては、安価で入手の容易なフライアッシュ（石炭灰）の使用が好ましく、フライアッシュとしては、日本工業規格ＪＩＳ　Ａ　６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に定められたI種規格品、II種規格品、III種規格品、IV種規格品、最大粒径が１０～２０μｍ程度の特定粒径（粒度分布）に調整された分級フライアッシュ、加圧流動床石炭灰（ＰＦＢＣ）に代表されるＣａＯを１０質量％以上含有する高カルシウム型のフライアッシュ等が挙げられる。これらの中では、不純物の少ないＪＩＳのI種又はII種の規格適合品、分級フライアッシュ、ＣａＯを１０質量％以上含有する高カルシウム型のフライアッシュの使用がより好ましく、更に分級フライアッシュ、ＣａＯを１０質量％以上含有する高カルシウム型のフライアッシュは、ポゾラン反応性が高いので特に好ましい。
　これらの非晶質シリカ含有無機材料は、粒径１０～１００μｍ程度に調整された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、上記例示した材料を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該非晶質シリカ含有無機材料は、自己治癒材料を含む補修材料中、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から１～１０質量％含まれていることが好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となる前記エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材としては、市販のエトリンガイト系（カルシウムサルフォアルミネート系）膨張材、生石灰系膨張材、エトリンガイト－生石灰複合系膨張材、膨張材の有効成分であるアウイン＝カルシウムサルフォアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）あるいは遊離石灰（ＣａＯ）あるいは遊離石膏（ＣａＳＯ４）を含有するセメントクリンカ又はセメント、非焼成の膨張材成分含有材料（石膏、アウイン、酸化カルシウムの粉末をそれぞれ任意の組合せ及び混合比率で混合したもので、混合後に焼成処理を施さないもの）等が挙げられる。これら膨張材又は非焼成の膨張材成分含有材料の中でも品質の安定している日本工業規格ＪＩＳ　Ａ　６２０２「コンクリート用膨張材」の規格を満足するものが好ましい。
　該膨張材材料は、粒径１０～１００μｍ程度に調整された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、上記例示した材料を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。自己治癒材料を含む補修材料中に、１～１０質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となる酸化カルシウム（生石灰、ＣａＯ）を含有する材料としては、市販の製銑焼結用生石灰、製鋼転炉用生石灰、硬焼（死焼）生石灰、土質改良用生石灰、製鋼時の副産物で酸化カルシウムを多量に含む転炉スラグ及び電気炉還元スラグ等が挙げられる。
　本発明では、通常の生石灰より消化速度（水和反応速度）が遅い硬焼（死焼）生石灰、超硬焼生石灰の使用が好ましい。酸化カルシウムを含有する材料は、水との反応によりＣａ（ＯＨ）２を生じるが、この反応は体積膨張であり、膨張材としても機能する。
　また、前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩と、該酸化カルシウムを含有する無機材料を組み合わせることで、これらの両成分の反応による炭酸カルシウム（カルサイト、ＣａＣＯ３）等の安定性の高い反応生成物をコンクリートのひび割れに部分に析出（生成）させることができ、一層優れたひび割れ自己治癒性能が得られるようになる。
　又、これら酸化カルシウムを含有する無機材料は、一部膨張反応性を有する場合があるため、自己治癒材料を含む補修材料ペースト硬化体及び補修材料モルタル硬化体のポップアウトを避けるため、粒径１０～１００μｍ程度に調整された粉体を使用することが好ましく、単体又は任意の種類及び粒径の異なる複数の酸化カルシウムを使用することもできる。
　該酸化カルシウムを含有する材料は、自己治癒材料を含む補修材料中に、１～１０質量％含まれていることが、良好なひび割れの自己治癒性能を発現させる点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となる短繊維としては、アスベスト（石綿）のように人体に有害な短繊維を除けば特に制限されず、高分子繊維、無機繊維、金属繊維等のいずれの材質のものでも使用することができる。
　高分子繊維としては、ビニロン系高分子繊維、ポリプロピレン系高分子繊維、ポリビニルアルコール系高分子繊維、ポリアクリル系高分子繊維、ポリアクリルニトリル系高分子繊維、ポリアミド系高分子繊維、ポリウレタン系高分子繊維、セルロース系高分子繊維、レーヨン系高分子繊維、アセテート系高分子繊維等が挙げられる。
　無機繊維としては、耐アルカリ性ガラス繊維、ロックウール、スラグウール、ワラストナイト繊維、塩基性硫酸マグネシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、アタパルジャイト（パリゴルスカイト）、セピオライト、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等が挙げられる。金属繊維としては、鋼繊維、高張力鋼繊維、ステンレス繊維等が挙げられる。
　これらの中では、有機繊維としては安価なビニロン系高分子繊維、ポリプロピレン系高分子繊維の使用が好ましい。無機繊維としては、自己治癒材料及びセメントとの親和性の高いロックウール、スラグウール、ワラストナイト繊維、塩基性硫酸マグネシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、アタパルジャイト（パリゴルスカイト）、セピオライトの使用が好ましく、自己治癒材料（アルミノシリケート、マグネシウムシリケート）の組成（成分）を有する塩基性硫酸マグネシウム繊維、アタパルジャイト（パリゴルスカイト）、セピオライトの使用が特に好ましい。
　該短繊維の形状は、繊維長が６ｍｍ以下、繊維直径が０．１ｍｍ以下のものが好ましい。短繊維は単独で使用しても良いが、又、材質及び形状の異なる複数の短繊維を任意の組合せ且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　該短繊維は、自己治癒材料を含む補修材料中に、０．１～５体積％含まれていることが、補修材料の曲げ強度向上あるいは剥落防止の点から好ましい。
　また、前記自己治癒材料の補助材料となる吸水性樹脂としては、ポリアクリル酸系高吸収性樹脂、ノニオン型の高吸水性樹脂（変性ポリアルキレンオキサイド等）、カチオン型の高吸水性樹脂、高純度スルホン酸系ビニルモノマー（アクリルアミド・ターシャリーブチルスルホン酸等）などが挙げられる。
　これらの中では、水と接した際に多量のＣａイオンを生ずるセメント系材料との共存環境下でも吸水能力が低下しにくい、ノニオン型の高吸水性樹脂（変性ポリアルキレンオキサイド等）、あるいは高純度スルホン酸系ビニルモノマー（アクリルアミド・ターシャリーブチルスルホン酸等）の使用が好ましく、特にＪＩＳ　Ｋ　７２２３「高吸水性樹脂の吸水量試験方法」による吸水量が、純水の場合＝２０～４０（ｇ/ｇ）、人工海水の場合＝２０～４０（ｇ／ｇ）、セメントの５０質量％水スラリーからろ過抽出した高アルカリ性水溶液の場合＝２０～４０（ｇ/ｇ）程度の吸収能力を持つ吸水性樹脂の使用が特に好ましい。
　該吸水性樹脂を含有する材料は、自己治癒材料を含む補修材料中に、０．０１～５質量％含まれることが好ましい。
　また、補修材料を複数種類含有する場合は、自己治癒材料を含む補修材料中に、補助材料総量で最大１０質量％、好ましくは５質量％以下で含まれることが好ましい。
　本発明の補修材料に用いる細骨材としては、珪石、長石、陶石、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、リチウムを含有する無機材料又は鉱物、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、高炉スラグからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料を最大粒径１ｍｍ以下に粒度調整したものをモルタルの細骨材として使用することができる。
　最大粒径が１ｍｍを超えると、本発明の補修材料（モルタル）をコンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って、コンクリート表面部分に塗布する際の施工性が悪化し、又、補修材料の塗布厚が過大（過剰）となり、塗布後の補修材料が重力の作用により剥落し易く、あるいは塗布した補修材料そのものにひび割れが発生し易くなるため好ましくない。特に補修材料の塗布厚さを１ｍｍ以下に設定できなくなるため好ましくない。
　また、細骨材の総添加量は、前記自己治癒材料及びセメントを合算した１質量部に対して５質量部以下が好適である。珪石を含む細骨材の添加量が５質量部を超えると補修材料中の自己治癒材料の含有量が低くなり、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れに対する自己治癒性能が十分に得られないため好ましくない。従って、前記補修材料（モルタル）に使用する細骨材混合総量は、補修材料（モルタル）のひび割れ修復能力及び製造コストを勘案して、自己治癒材料及びセメントを合算した１質量部に対して５質量部以下とすることが好ましい。
　前記モルタルの細骨材となる珪石としては、天然産の珪石及び珪砂等が挙げられる。
　これらの中では、安価で入手が容易な窯業原料用あるいは建材原料用の珪石粉末及び珪砂の使用が好ましい。これらは、いずれも粒径１ｍｍ以下に粒度調整（粉砕）された一般の工業用グレードのものを使用することができる。又、該珪石は、前記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となる長石としては、斜長石に属する灰長石（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）、曹長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）、灰長石及び曹長石の連続固溶体を含む鉱物、アルカリ長石に属する正長石（ＫＡｌＳｉ３Ｏ８）、曹長石（ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８）、正長石及び曹長石の連続固溶体を含む鉱物等が挙げられる。
　これらの中では、セメント等の強アルカリ性物質あるいはオキシカルボン酸又はジカルボン酸と反応しやすい灰長石の使用が特に好ましいが、安価で入手が容易な窯業原料用の曹長石、正長石を主成分とする鉱物を使用しても良い。これらは、いずれも粒径１ｍｍ以下に粒度調整された一般の工業用グレードのものを使用することができる。又、長石は、前記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となる陶石としては、微細な石英（ＳｉＯ２）及び絹雲母（セリサイト；ＫＡｌ２ＡｌＳｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２）の粒子を含有する窯業用原料及びそれらを含む鉱物等が挙げられる。
　これらの中では、天草陶石等の安価で入手が容易な窯業用陶石を主成分とする鉱物の使用が好ましい。これらは、いずれも粒径１ｍｍ以下に粒度調整された一般の工業用グレードのものを使用することができる。又、陶石は、前記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記リン酸カルシウムとしては、天然産のＣａＨＰＯ４（第２リン酸カルシウム）、骨灰（リン酸カルシウム＝Ｃａ３（ＰＯ４）２）、Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２（第１リン酸カルシウム）、Ｃａ３（ＰＯ４）２（第３リン酸カルシウム）等が挙げられる。
　これらの中では、ＣａＨＰＯ４（第２リン酸カルシウム）は、セメント鉱物の水和物として生成する水酸化カルシウムや前記の層状ケイ酸塩鉱物（マグネシウムシリケート）と反応し、結合力が高いＣａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ）（ハイドロキシアパタイト＝水酸燐灰石）、Ｃａ１８Ｍｇ２Ｈ２（ＰＯ４）１４（ウィットロッカイト）、リン酸三カルシウム、リン酸水素カルシウム二水和物、リン酸水素カルシウム無水和物、非晶質リン酸カルシウム、リン酸八カルシウム等のリン酸カルシウム化合物を生じて、ひび割れ部分に緻密な水和物を析出（生成）させることができるため、特に好ましい。又、リン酸カルシウムは、粒径１ｍｍ以下に粒度調整された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、前記例示した鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となるアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩としては、天然産の無機炭酸塩が好適であり、例えば、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム；カルサイト、アラゴナイト、バテライト）ドロマイト（苦灰石；ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）、マグネサイト（菱苦土鉱、主成分＝ＭｇＣＯ３）等が挙げられる。
　これらの中では、ＣａＣＯ３（カルサイト）を主成分とする石灰石、ＣａＣＯ３（アラゴライト）を主成分とする貝殻、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）を主成分とするドロマイトが、コンクリートのひび割れを修復する特性に優れることから特に好ましい。又、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩は、粒径１ｍｍ以下に粒度調整された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、前記例示したアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となるリチウムを含有する無機材料又は鉱物としては、天然物のペタライト（葉長石；ＬｉＡｌＳｉ４Ｏ１０）、スポジュメン（リシア輝石；ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６）、レピドライト（リシア雲母＝Ｋ（Ｌｉ，Ａｌ）３（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）（ＯＨ，Ｆ）２）、アンブリゴナイト、モンテブラサイト、ビキタアイト等のリチウム含有鉱物が挙げられる。
　これらの中では、安価なペタライト（葉長石）、スポジュメン（リシア輝石）等のリチウム含有鉱物の使用が好ましい。又、リチウムを含有する無機材料又は鉱物は、粒径１ｍｍ以下に粉砕された一般の工業用グレードのものをモルタルの細骨材として使用することが好ましい。又、リチウムを含有する無機材料又は鉱物は、前記例示した無機材料又は鉱物を単体で、あるいは任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となるマグネシウムを含有する無機材料又は鉱物は、人工物としては、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム＝マグネシア、ペリクレース）、Ｍｇ（ＯＨ）２（水酸化マグネシウム＝ブルーサイト）、ＭｇＳＯ４（硫酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＮＯ２）２（亜硝酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＮＯ３）２（硝酸マグネシウム）、２ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（ケイ酸マグネシウム、ｎ＝不定）、Ｍｇ６Ａｌ２（ＣＯ３）（ＯＨ）１６・４Ｈ２Ｏ（ハイドロタルサイト）等の工業用マグネシウム化合物、フェロニッケル精錬時の副産物であるフェロニッケルスラグ除冷滓及び日本工業規格ＪＩＳ　Ａ　５０１１－２に適合するコンクリート用骨材用のフェロニッケルスラグ細骨材等のマグネシウム含有スラグ、フォルステライト煉瓦及びマグサイト煉瓦等のマグネシウム含有耐火物等が挙げられる。又、天然物としては、マグネシウムを多量に含有するドロマイト（苦灰石、ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）、マグネサイト（菱苦土鉱、主成分＝ＭｇＣＯ３）、かんらん岩＝かんらん石（ヅン岩、オリビンサンド、フォルステライトサンド、ダナイトサンド等、主成分＝（Ｍｇ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４）、蛇紋岩（３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ、一部ブルーサイト＝Ｍｇ（ＯＨ）２を含む）、角閃石（Ｍｇ７（Ｓｉ４Ｏ１１）２（ＯＨ）２、ただし石綿＝アスベストを含むものは除く）、輝石、頑火輝石（エンスタタイト＝Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ６）、透輝石（ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６）、コーリンガイト（Ｍｇ１０Ｆｅ２ＣＯ３（ＯＨ）２４・２Ｈ２Ｏ）、スジクレナイト（Ｍｇ６Ｆｅ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、パイロオーライト（Ｍｇ６Ｆｅ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、ブルグナテライテ（Ｍｇ６Ｆｅ（ＯＨ）１３ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ）、ネスケホニト（ＭｇＣＯ３・３Ｈ２Ｏ）等のマグネシウム含有鉱物等が挙げられる。
　これらの中では、安価なドロマイト、又は、セメントとの反応性を有するかんらん岩、フェロニッケルスラグ細骨材等の使用が好ましい。コンクリートに有害な膨張性を含有しない無機材料又は鉱物であれば、前記例示した無機材料又は鉱物を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となる非晶質シリカ含有無機材料は、非晶質（ガラス質）のシリカ（二酸化ケイ素＝ＳｉＯ２）を少なくとも５０質量％以上含有し、いわゆるポゾラン反応性を有する無機材料及び鉱物である。該非晶質シリカ含有無機材料の人造物としては、フライアッシュ（石炭灰）の粗粉、カオリン鉱物（カオリナイト＝Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ、ディカイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、ハロイサイト（Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・４Ｈ２Ｏ）等）を５００～９００℃程度で焼成したメタカオリン等に代表される焼成粘土、窯業から発生する廃材（廃瓦、廃煉瓦、廃陶器、廃陶磁器等）等が挙げられる。又、該非晶質シリカ含有無機材料の天然物としては、珪酸質白土、凝灰岩（流紋岩質凝灰岩、ゼオライト質凝灰岩等）、デイサイト、珪藻土、酸性火山岩、火山灰、シラス等が挙げられる。
　これらの中では、安価で入手の容易なフライアッシュ（石炭灰）の粗粉（シンダーアッシュ、炉底灰）、あるいは、珪酸質白土、凝灰岩（流紋岩質凝灰岩、ゼオライト質凝灰岩等）、デイサイト、珪藻土、酸性火山岩、火山灰、シラス等の使用が好ましい。これら非晶質シリカ含有無機材料は、粒径１ｍｍ以下に調整された一般の工業用グレードのものを使用することが好ましく、前記例示した材料を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　また、前記モルタルの細骨材となる高炉スラグとしては、製鋼時の副産物である高炉水砕スラグ細骨材、高炉除冷スラグ等が挙げられる。
　これらの中では、高炉水砕スラグの中でも品質が安定し入手の容易な、ＪＩＳ　Ａ　５０１１－１「コンクリート用スラグ骨材－第１部：高炉スラグ骨材」に定められた高炉スラグ粗骨材又は高炉スラグ細骨材を、粒径１ｍｍ以下に粉砕したものの使用が好ましい。これら潜在水硬性を有する材料は、前記例示した材料を単体で、又は任意の組合せで且つ任意の混合割合で混合したものを使用することもできる。
　前述の各材料を混合して得られた自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを、漏水を伴うひび割れが生じたコンクリート面に適用した場合、かかるコンクリートに対して優れた自己治癒性を付与でき、又長期間に渡ってこの自己治癒性を維持することが可能となる。
　上記効果の要因については、明らかではないが、次のように推測される。
　即ち、本発明で使用する補修材料に含まれる自己治癒性を有する材料は、コンクリートのひび割れ部において、水との水和反応により不溶性且つ膨張性を有する水和物を生成し、この水和物の膨張によってひび割れ部を充填することができる。又、自己治癒性を有する材料中の層状ケイ酸塩鉱物は、水との反応によって膨潤し、その後、他の自己治癒材料から生成する水和物又は溶出する成分と組み合わされて、ひび割れ部分に不溶性の析出物を形成することができる。これらを塗布又は塗布及び充填したコンクリートにおいて、ひび割れ部に水が浸入した際には、まず、膨潤性を有する層状ケイ酸塩鉱物が即座に膨潤してコンクリート中の空隙を先に埋め、コンクリートにおける水和物が析出可能な空間を減少させる。
　そして、これに続いて、長石と、オキシカルボン酸又はジカルボン酸の反応によって溶出する成分が拡散等によってひび割れ部に移動することで、ひび割れ部を選択的に閉塞（自己治癒）することにより、優れた効果を発揮することができると考えられる。
　また、必要に応じてひび割れの自己治癒能力を促進する補助材料（リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材、酸化カルシウムを含有する材料、短繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料）を添加することで、漏水を伴うひび割れの自己修復作用を更に向上させることができる。
　更に必要に応じてひび割れの自己治癒能力を促進する細骨材（珪石、長石、陶石、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、リチウムを含有する無機材料又は鉱物、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、高炉スラグからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料）を混合することで、漏水を伴うひび割れの自己修復作用を保持しつつ、補修の施工性（充填性、塗布性状）及び施工後の補修材料の安定性（耐久性）を向上させることが可能となる。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法は、前記自己治癒材料を含むペースト又はモルタルである補修材料を、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って、コンクリート表面部分に塗布する補修方法である。
　本発明の他のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法は、漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート構造物において、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って削孔して複数の孔を設けた後、前記自己治癒材料を含むペースト又はモルタルである補修材料を該孔に充填又は注入し、更に該補修材料を充填又は注入した孔を含む漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート表面部分に前記自己治癒材料を含むペースト又はモルタルである補修材料を塗布する、補修方法である。
　好ましくは、上記本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法において、前記自己治癒材料を含むペースト又はモルタルの補修材料を塗布、充填又は注入する前に、更に下地処理材としてケイ酸塩水溶液を予め塗布することが望ましい。
　無機系の自己治癒材料は、ひび割れの自己治癒性能に優れているが、単純にコンクリート表面のひび割れ部分にのみ自己治癒材料を含む補修材料を充填した場合には、充填量が極めて微量であるためひび割れの自己治癒効果が十分ではない場合があり、そのため、本発明のコンクリート構造物のひび割れ補修方法は、自己治癒材料を含むペースト又はモルタルをコンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って、コンクリート表面部分に塗布することによって、コンクリート表面部分のひび割れを閉塞させ、漏水量（漏水速度）を大幅に低下させて、止水することができる。
　又、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って削孔して複数の孔を設けた後、自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを該孔に充填又は注入し、更に該補修材料を充填又は注入した孔を含む漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート表面部分に前記に例示した自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを塗布することによって、コンクリート表面部分のひび割れを閉塞させ、漏水量（漏水速度）を塗布のみを行った場合より更に低下させることができる。充填したペースト又はモルタルに含まれる自己治癒材料から、ひび割れを自己治癒させる有効成分、例えば析出物の前駆体となる各種金属イオンあるいは微粒子等の濃度が増大し、拡散等の作用によって、コンクリート表面より深い位置に存在するひび割れをも効果的に閉塞して自己治癒させることが可能となる。
　本発明のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法は、補修対象となるひび割れの幅が、コンクリート表面部において０．３ｍｍを超える場合にも適用することが可能である。
　本発明のコンクリート構造物のひび割れの補修方法が適用できるコンクリート構造物は特に限定されず、任意の土木・建築構造物に適用でき、例えば、高架橋のコンクリート上部工、床版底面及び橋脚、橋台側面、トンネルの覆工コンクリート内側に発生した漏水を伴うひび割れ、あるいは、オフィスビル又はマンション等の建築構造物のスラブ、壁等に発生したひび割れ等に適用することが可能である。又、露天で供用される高架橋等のコンクリート構造物において、環境（季節や天候による温度、湿度、日射等）の変化や上部を走行する列車や車両による荷重や振動等に起因するコンクリート構造物のひび割れ幅の経時変化に対する追従性を有するため、一度修復したひび割れ部分においてひび割れ幅が変化（ひび割れが再度発生）しても、塗布部又は充填部に残存する未反応の補修材料によってひび割れが再度修復される。即ち、本発明による補修材料及び該補修方法によれば、ひび割れ幅の経時変化に追従してひび割れの自己修復が可能である。本発明においては、例えば、橋梁のコンクリート床版下面及び橋脚側面、トンネルの覆工コンクリート内面のいずれかに発生したひび割れに対してのみ補修を行うため、供用中のコンクリート構造物の供用を妨げることがない、又は供用を妨げることが少ない。
　更に、本発明の自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを塗布、充填又は注入する前に、下地処理材としてケイ酸塩水溶液を予め塗布することが好ましく、使用するケイ酸塩水溶液は、ケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス＝Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｘＨ２Ｏ、ｎ＝２～４）、ケイフッ化マグネシウム（ヘキサフルオロケイ酸マグネシウム）、ケイフッ化ナトリウム水溶液等が挙げられる。
　これらの中では、安価で且つ入手の容易なケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）の使用が好ましい。ケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）は、コンクリートに塗布すると、コンクリート中に存在するセメント水和物である水酸化カルシウムと反応し、不溶性のケイ酸カルシウム化合物（水和物）を生じて、ひび割れ部分に緻密な水和物を形成することができる。ケイ酸ナトリウム水溶液（水ガラス）の濃度は、５８質量％（１号ケイ酸ソーダ）、５２質量％（２号ケイ酸ソーダ）、４２質量％（３号ケイ酸ソーダ）等の工業用グレードのものを原液のまま、あるいは水で適宜希釈して使用することが好ましく、塗布量は、コンクリート表面にダレが生じない程度が好ましい。又、塗布したケイ酸塩水溶液が十分に含浸した後に、ひび割れを有するコンクリート表面、削孔部にケイ酸塩水溶液を予め塗布した後、更に自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを塗布又は充填及び塗布を行うのが好ましい。
　本発明のコンクリート構造物のひび割れの補修方法は、ひび割れが発生したコンクリート構造物のコンクリート表面のひび割れの直上で自己治癒材料を含むペースト又はモルタルをひび割れ面に塗布する。この際、重力の作用による補修材料のダレあるいは脱落又は、剥落を防止するため、硬練りのペースト又はモルタルとする。又、塗布に際しては、研掃したコンクリート表面に残留する切子（削り粉）を高圧空気、あるいはブラシ等で除去した後、手指、左官鏝、ローラー、はけ、吹きつけ装置等を使用して適宜塗布することが好ましい。
　詳細には、塗布は、補修対象となるコンクリート表面に生じたひび割れに沿って、ひび割れ補修材料を塗布する。例えば、前記ディスクグラインダ、電動ブラシ等を用いてひび割れ部分を中心に幅３０～１００ｍｍ程度、帯状に研掃した部分に、ひび割れ補修材料を塗布厚０．５～３ｍｍの範囲内で塗布することが好ましい。なお、塗布厚が０．５ｍｍ未満では、自己治癒材料を含む補修材料が不足してひび割れからの漏水量の低減効果が不十分になるため好ましくない。又、塗布厚が３ｍｍを超えると、塗布の労力が過大となり、更に自己治癒材料を含む補修材料が過剰で、工法上、不経済となるため好ましくない。
　本発明のコンクリート構造物のひび割れの補修方法は、ひび割れが発生したコンクリート構造物のコンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って削孔して複数の削孔を設ける。該削孔は、ひび割れ部分を含んで設けられ、ひび割れ部分に沿って、複数設けられる。該削孔部に自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを充填又は注入する。該削孔の大きさは、直径１０～３０ｍｍ及び深さ２０～６０ｍｍ、孔の間隔は４０～１００ｍｍの範囲内であることが好ましい。
　なお、本発明を適用できるコンクリート構造物のひび割れは、特に限定されず、例えば、ひび割れ幅が０．３ｍｍ前後でかつコンクリート部材を貫通する漏水を伴うひび割れに好適に適用することができる。
　詳細には、削孔は、補修対象となるコンクリート表面に生じたひび割れ部分に沿って、即ち、ひび割れ部分を含んで、ディスクグラインダ、電動ブラシ等を用いてひび割れ部分を中心に幅３０～１００ｍｍ程度、帯状に研掃した後、ハンマドリル等の一般的な削孔機器を使用して、コンクリート構造物中の鉄筋、シース管等を損傷させないように、これらを避けて削孔する。
　削孔の深さは、鉄筋のかぶり厚さ程度とすることが好ましい。なお、孔の直径が１０ｍｍ未満及び深さ２０ｍｍ未満、孔の間隔が１００ｍｍを越えると自己治癒材料を含む補修材料が不足してひび割れの自己治癒が不十分になるため好ましくない。又、孔の直径が３０ｍｍ超及び深さ６０ｍｍ超、孔の間隔が４０ｍｍ未満の場合は、削孔作業及び補修材料の充填作業の労力が過大となり、更に自己治癒材料を含む補修材料が過剰となり、工法上不経済となるため好ましくない。
　また、本発明に使用する自己治癒材料を含む補修材料は、コンクリート構造物、例えば橋梁のコンクリート床版下面及び橋脚側面、トンネルの覆工コンクリート内面等のひび割れ部分を一部削孔して、該削孔に充填する際に、重力の作用による補修材料のダレあるいは脱落（落下）を防止するため、硬練りのペースト又はモルタルとすることが好ましい。
　ひび割れ補修材料の充填に際しては、削孔した孔の内部に残留する切子（削り粉）を高圧空気あるいはブラシ等で除去した後、手指、金属棒、樹脂棒あるいは注入装置等を使用して適宜充填することができる。
　本発明のコンクリート構造物のひび割れの補修方法においては、前記複数の削孔にひび割れ補修材料を充填した後、該削孔を設けたコンクリート表面に生じたひび割れに沿って、即ち、該削孔を含むひび割れ部分を含んで該ひび割れ部分に沿って、ひび割れ補修材料を塗布する。
　例えば、前記ディスクグラインダ、電動ブラシ等を用いてひび割れ部分を中心に幅３０～１００ｍｍ程度、帯状に研掃した部分に、ひび割れ補修材料を塗布厚０．５～３ｍｍの範囲内で塗布することが好ましい。
　なお、塗布厚が０．５ｍｍ未満では自己治癒材料を含む補修材料が不足してひび割れからの漏水量の低減効果が不十分になるため好ましくない。又、塗布厚が３ｍｍを超えると、塗布の労力が過大となり、更に自己治癒材料を含む補修材料が過剰で、工法上、不経済となるため好ましくない。
　以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用機器］
Ｖ型ミキサ（自己治癒材料＝粉体のプレミックス用、容量５０リットル、２００Ｖ三相モータ出力２．６ｋＷ）
モルタルミキサ（ペースト又はモルタル混練用、ホバートミキサＮ－５０、ＪＩＳ　Ｒ　５２０１「セメントの物理試験方法」の強さ試験適合品、１００Ｖ単相モータ出力１２５Ｗ）
コンクリートミキサ（コンクリート混練用、大平洋機工社製、二軸強制練りミキサ、ＳＵＰＥＲ　ＤＯＵＢＬＥ　ＭＩＸＥＲ　ＳＤ－１００、容量１００リットル、２００Ｖ三相モータ出力５．５ｋＷ）
コンクリート用耐圧試験機（円柱供試体の割裂によるひび割れ導入用、島津社製、最大載荷能力３０００ＫＮ）
デジタルマイクロスコープ（ひび割れ観察用、キーエンス社製、ＶＨＸ－１０００）
ディスクグラインダ（コンクリート端面研掃用、日立工機社製、ディスク径１２５ｍｍ、１００Ｖ単相モータ出力９６０Ｗ）
ハンマドリル（円柱供試体の端面削孔用、日立工機社製、ＤＨ４２、１００Ｖ単相モータ出力１１４０Ｗ）
［使用材料］
（１）自己治癒材料
層状ケイ酸塩鉱物：Ｎａ－ベントナイト（ウエスタンジェル、ベントナイト産業社製、米国ワイオミング産、最大粒径５０μｍ）及びタルク（汎用タルクＳＳＳ、日本タルク社製、最大粒径５０μｍ）
長石（カリ長石、共立窯業社製、インド産、窯業原料用、粉砕品、最大粒径１００μｍ）
オキシカルボン酸又はジカルボン酸（無水クエン酸、扶桑化学工業社製、食品添加用、粉砕品、最大粒径１００μｍ）
　上記４種類の材料を用いて、次の表１の配合割合で１バッチの合計量が１０ｋｇとなるように計量後、Ｖ型ミキサで混合し、自己治癒材料を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（２）補助材料
Ａ：リン酸カルシウム（第二リン酸カルシウム、エイティーン、東洋電化工業社製、飼料用、中国産、粉砕品、最大粒径１００μｍ）
Ｂ：アルカリ金属の炭酸塩（高純度炭酸リチウム、本庄ケミカル社製、電池材料製造用、チリ産、微粉砕品、最大粒径２０μｍ）
Ｃ：マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物（軽質炭酸マグネシウム、神島化学工業社製、食品添加用、最大粒径５０μｍ）
Ｄ：非晶質シリカ含有無機材料（フライアッシュ、ＪＩＳ　Ａ　６２０１のII種適合品、日本産、最大粒径５０μｍ）
Ｅ：エトリンガイト（カルシウムサルフォアルミネート）系膨張材（ＳＡＣＳ、住友大阪セメント社製、ＪＩＳ　Ｒ　６２０２適合品、最大粒径４５μｍ）
Ｆ：酸化カルシウムを含有する無機材料（超硬焼生石灰、吉澤石灰工業社製、乾燥材用、最大粒径５０、μｍ）
Ｇ：短繊維（ビニロン短繊維、パワロンＲＦＣＳ７×６、クラレ社製、繊維直径２７μｍ、繊維長６ｍｍ、密度＝１．３ｇ／ｃｍ３）
Ｈ：吸水性樹脂（変性ポリアルキレンオキサイド／ノニオン型熱可塑性吸水性樹脂、アクアコークＴＷＢ、住友精化社製、セメントの５０質量％水スラリーからろ過抽出した高アルカリ性水溶液の吸水能２０～３０ｇ/ｇ）
　上記８種類の補助材料は、表１で調整した自己治癒材料に対する内割換算で１～１５質量％の範囲で添加した（表２）。
（３）ペースト又はモルタル用材料
セメント（低熱ポルトランドセメント、住友大阪セメント社製、ＪＩＳ　Ｒ　５２１０適合品、密度＝３．２４ｇ／ｃｍ３）
水（上水道水、千葉県船橋市産）
（４）モルタル用細骨材材料
Ｅ１＝珪石（３号珪砂、東海工業社製、愛知県産、建材原料用、最大粒径２．４ｍｍ）
Ｅ２＝珪石（７号珪砂Ｎ７０、日瓢礦業社製、栃木県産、建材原料用、最大粒径３００μｍ）
Ｆ＝長石（カリ長石、共立窯業社製、インド産、窯業原料用、最大粒径４００μｍ）
Ｇ＝陶石（天草陶石、共立窯業社製、熊本県天草産、窯業原料用、最大粒径４００μｍ）
Ｈ＝リン酸カルシウム（第二リン酸カルシウム、エイティーン、東洋電化工業社製、中国産、飼料用、最大粒径６００μｍ）
Ｉ＝アルカリ土類金属の炭酸塩（石灰石＝ＣａＣＯ３、近江鉱業社製、粉砕品、最大粒径６００μｍ）
Ｊ＝リチウムを含有する無機材料又は鉱物（スポジュメン＝リシア輝石；ＬｉＡｌＳｉ２Ｏ６、トウチュウ社製、オーストラリア産、窯業原料用、Ｌｉ２О含有＝５．１％、粉砕品、最大粒径２００μｍ）
Ｋ＝マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物（ドロマイト＝ＭｇＣＯ３、栃木県佐野市産、粉砕品、最大粒径６００μｍ）
Ｌ＝非晶質シリカ含有無機材料（別府白土＝天然ポゾラン、化学組成；ＳｉＯ２＝８９％、Ａｌ２Ｏ３＝５％、大分県別府産、粉砕品、最大粒径６００μｍ）
Ｍ＝高炉スラグ（高炉水砕スラグ細骨材、ＪＩＳ　Ａ　５０１１－１適合品の粉砕品、最大粒径９００μｍ）
　下記表２に示すように、各材料を表示する配合割合で配合して、各補修材料を得た。具体的には、前記表１の自己治癒材料を使用し、補助材料を含有しない補修用ペーストは補修材料Ｎｏ．２として、また、自己治癒材料を添加しない補修用ペーストを比較のために補修材料Ｎｏ．１として調製した。
　さらに、前記表１の自己治癒材料及び前記（２）の８種類の補助材料を含有させた補修用ペーストを補修材料Ｎｏ．３～１０として調製した。
　また、前記表１の自己治癒材料、前記（２）の８種類、及び前記（４）の細骨材材料９種類を使用し、下記表２に示す配合割合で、補修用モルタル（下記表２の補修材料Ｎｏ．１１～２８）を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（５）補修材料塗布用下地処理材
ケイ酸ナトリウム水溶液（富士化学社製、Ｎａ２ＳｉＯ３の水溶液、ＪＩＳ　Ｋ　１４０８規定の３号ケイ酸ソーダ相当品、濃度＝４０～４２質量％、ＳｉＯ２含有量＝２８～３０質量％、工業用）
（６）模擬補修試験用；ひび割れ導入コンクリート円柱供試体用材料
セメント：普通ポルドランドセメント（住友大阪セメント社製、ＪＩＳ　Ｒ　５２１０適合品、密度＝３．１５ｇ／ｃｍ３）
細骨材：千葉県富津産陸砂（表乾密度＝２．５５ｇ／ｃｍ３、吸水率２．１％、ＦＭ＝２．６５）
粗骨材：茨城県桜川市産硬質砂岩砕石２００５（表乾密度＝２．６６ｇ／ｃｍ３、吸水率０．６％、ＦＭ＝６．６７）
水：上水道水
コンクリート用ＡＥ減水剤：（ＢＡＳＦ社製、リグニンスルホン酸系、ＪＩＳ　Ａ　６２０４適合品）
［模擬補修試験用；ひび割れ導入コンクリート円柱供試体の作製］
　前記（６）のひび割れ導入コンクリート円柱供試体用各材料を用いて、水セメント質量比：５０％（単位水量＝１７５ｋｇ／ｍ３）、ｓ／ａ（細骨材率；細骨材の絶対容積÷（細骨材の絶対容積＋粗骨材の絶対容積））＝４６．５体積％の配合で、ＡＥ減水剤をセメントに対して０．４質量％を用いて、スランプ＝１２ｃｍ（日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１０１）、空気量＝４．５％（日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１２８）のコンクリートを２０℃恒温室で、日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１３８「試験室におけるコンクリートの作り方」に準拠し、１００リットルミキサを使用して１バッチあたり７０リットルとして２バッチ練り混ぜた。練り上ったフレッシュコンクリートを用いて、日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１３２「コンクリート強度試験用供試体の作り法」に準拠し、鋼製簡易型枠を使用して直径１００ｍｍ×高さ２００ｍｍの円柱供試体を６２個作製した。
　作製した円柱供試体は、鋼製簡易型枠の頭部（開口部）をポリエチレン製ビニールキャップ及び輪ゴムを使用して封かん状態とし、２０℃恒温室内で９１日間封かん養生した。９１日間の養生後、脱型し、耐圧試験機を用いて、日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１１３「コンクリートの割裂引張強度試験方法」に準拠して、円柱供試体６２個全てを割裂し、２つに破断させた。
　割裂（破断）させた円柱供試体は、２つの破断面を正確に合わせ、内直径１００ｍｍ×幅１２ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼製バンドを３本用いて円柱供試体の外部（側面部分）を３箇所拘束し、デジタルマイクロスコープを用いて円柱供試体に導入したひび割れ部のひび割れ幅を観察（供試体上下面をそれぞれ３箇所ずつ計測）しながら、鋼製バンドの張力を調節することによって、円柱供試体上下面の表面部分のひび割れ幅が約０．３ｍｍとなるように調整した。ひび割れ幅を約０．３ｍｍに調整後、円柱供試体上面（供試体作製時の型枠上部側）に通水試験用の内直径１００ｍｍ×高さ１００ｍｍの塩化ビニル製パイプを接続し、円柱供試体とパイプの接続部及び円柱供試体側面のひび割れ部分に市販のシーリング材（シリコーンゴム）を塗布して止水処理を行った。
　ディスクグラインダを用いて、作製した通水試験用円柱供試体６２個全てに対して、塩ビパイプを接続していない供試体下面（供試体作製時の型枠底面側）の面全体の研掃を行った。研掃を終えた円柱供試体２８個は、左官鏝を用いて前記表２に示すＮｏ．１～１０のペースト又はＮｏ．１１～２８のモルタルを塩化ビニル製パイプを接続していない供試体下面（供試体作製時の型枠底面側）の面全体に厚さが約１ｍｍとなるように塗布した（下記表３及び表４の実施例１～２６及び比較例２・３）。この他、研掃を終えた円柱供試体１個は、比較用として何も塗布しなかった（下記表４の比較例１）。
　前記研掃を終えた円柱供試体２８個には、塩化ビニル製パイプを接続していない供試体下面（供試体作製時の型枠底面側）の面中央部のひび割れの直上、即ち、該円柱供試体下面の該ひび割れの中心部１箇所に前記ハンマドリルを使用して、直径１６ｍｍ×深さ３０ｍｍの補修材料充填用の孔をあけた。
　前記研掃及び削孔を行った円柱供試体２８個には、削孔部に前記表２に示すＮｏ．１～１０のペースト又はＮｏ．１１～２８のモルタルを直径１０ｍｍの丸棒鋼及び左官鏝を用いて充填した。その後、直ちに左官鏝を用いて、各供試体において孔に充填したものと同じ材料（前記表２に示すＮｏ．１～１０のペースト又はＮｏ．１１～２８のモルタル）を該供試体の該削孔が設けられたひび割れを含む端面（塩ビパイプを接続していない供試体下面）の面全体に厚さが約１ｍｍとなるように塗布した（下記表４の実施例２７～５２及び比較例４・５）。
　また、前記研掃のみ行った円柱供試体の残り３個と、研掃及び削孔を行った円柱供試体の残り２個に対して、下地処理材として前記ケイ酸ナトリウム水溶液を、塩化ビニル製パイプを接続していない供試体下面（供試体作製時の型枠底面側）の研掃面、研掃面及び削孔部分（孔の内部も含む）全体にハケで塗布した。塗布完了後、塗布面を上に向けて約３０分静置し、下地処理材を十分に含浸させた後、前記表２のＮо．２のペースト及びＮо．１１のモルタルを用いて塗布又は塗布及び充填を前記同様の方法で行った（下記表４の実施例５３～５６）。又、前記研掃のみ行った円柱供試体の１個は、比較用としてケイ酸ナトリウム水溶液のみ塗布した（下記表４の比較例６）。
　なお、これらの作業は全て２０℃恒温室内で実施し、円柱供試体に対する通水試験（止水性の評価）は、補修材料を塗布あるいは塗布及び充填が完了した直後に開始した。
　通水試験は、円柱供試体の補修面を下側にして鉄製の網棚の上に静置した後、円柱供試体上部に接続した塩化ビニル製パイプに連続して上水道水を供給し、連続通水状態とした。通水開始直後及び通水開始から７日目の５分間あたりの通水量の測定を行った。
　以上のように円柱供試体端面のひび割れに対して、補修材料の塗布あるいは塗布及び充填による補修を行った後、通水試験を実施して得られた評価結果を下記表３及び表４の実施例１～５６及び比較例１～６（補修材料未使用の場合、Ｎｏ．１＝自己治癒材料を添加していないセメントペーストを塗布又は／及び充填した場合：２例、Ｎｏ．１１＝粒径１ｍｍを超える細骨材を塗布又は／及び充填した場合：２例、下地処理材の塗布のみ行った場合）に示す。
　１回目の通水試験（７日間通水）を終えた後、通水試験用の円柱供試体から塩化ビニル製パイプ及び鋼製バンドを取り外し、耐圧試験機を用いて、日本工業規格　ＪＩＳ　Ａ　１１１３に準拠して、円柱供試体を割裂し、再度２つに破断させた。
　１回目と同様に割裂（破断）させた円柱供試体は、２つの破断面を正確に合わせ、内直径１００ｍｍ×幅１２ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼製バンドを３本用いて円柱供試体の外部（側面部分）を３箇所拘束し、デジタルマイクロスコープを用いて円柱供試体に導入したひび割れ部のひび割れ幅を観察（供試体上下面をそれぞれ３箇所ずつ計測）しながら、鋼製バンドの張力を調節することによって、円柱供試体上下面の表面部分のひび割れ幅が約０．３ｍｍとなるように調整した。ひび割れ幅を約０．３ｍｍに調整後、円柱供試体上面（供試体作製時の型枠上部側）に通水試験用の内径１００ｍｍ×高さ１００ｍｍの塩化ビニル製パイプを接続し、パイプの接続部及び円柱供試体側面のひび割れ部分に市販のシーリング材（シリコーンゴム）を塗布して止水処理を行った。
　なお、２回目の割裂によるひび割れの再導入後は、ペースト又はモルタルの塗布あるいは充填は、いっさい行わなかった。
　２回目の円柱供試体に対する通水試験（止水性の評価）は、２回目の割裂によるひび割れの再導入直後に開始した。通水試験は、１回目と全く同様の方法で行った。即ち、供試体の上部に接続した塩ビ製パイプに連続して水を供給し、連続通水状態とした。通水開始直後及び通水開始から７日目の５分間あたりの通水量の測定を行った。
（施工性の評価）
　補修方法の施工性の評価として、自己治癒材料を含む補修材料の塗布あるいは充填及び塗布作業が可能であるか、又、施工に関する作業量の多寡（施工効率）を以下の３段階の指標で評価した。
施工性の判定
判定◎：施工可能、作業量が極めて少なく施工効率が極めて高い
判定○：施工可能、作業量が少なく施工効率が高い
判定×：施工不可、作業困難
（通水試験；止水性の評価）
　自己治癒材料を含むペースト又はモルタルを用いて、塗布あるいは充填及び塗布を行った後、該円柱供試体の上部に接続した塩化ビニル製パイプに上水道水を注水し、常時１０ｃｍの水頭を与えてコンクリート円柱供試体のひび割れからの漏水量を７日間測定して止水性の評価を、以下の５段階の指標で評価した。
止水性の評価
初期漏水量＝通水開始直後の５分間あたりの漏水量
評価Ａ：通水試験開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の１％以下となる場合
評価Ｂ：通水試験開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の１％よりも大きく、５％以下となる場合
評価Ｃ：通水試験開始７日目の５分間あたりの漏水量が初期漏水量の５％よりも大きく１０％以下となる場合
評価Ｄ：通水試験開始７日目の５分間あたりの漏水量を初期漏水量の１０％よりも大きく２５％以下となる場合
評価Ｅ：通水試験開始７日目の５分間あたりの漏水量を初期漏水量の２５％以下にすることができない場合
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上記表３及び表４より、本発明の実施例１～５６は、施工性に問題がなく、又、漏水が極めて効果的に減少した。特にひび割れを再導入した後の２回目の通水試験においても、漏水を極めて効果的に減少させることができ、補修方法として良好であると判断されたのに対して、本発明以外の比較例１～６の場合は、施工性に問題がある、あるいは漏水防止効果が不十分等の問題があることが明らかである。
　本発明のコンクリート構造物のひび割れ補修材料及びひび割れの補修方法は、例えば、鉄道あるいは自動車用の高架橋のコンクリート上部工、床版底面及び橋脚、橋台側面、トンネルの覆工コンクリート内側に発生した漏水を伴うひび割れ、及びオフィスビル又はマンション等の建築構造物のスラブ、壁等の漏水が発生し易く、又、ひび割れの補修が困難であったコンクリート構造物に対して極めて好適に適用することができる。

Claims (6)

  1. 　セメント、水及び自己治癒材料を含有するペーストであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料。
  2. 　セメント、水、細骨材及び自己治癒材料を含有するモルタルであって、前記自己治癒材料は、層状ケイ酸塩鉱物、長石、オキシカルボン酸又はジカルボン酸を含有し、前記細骨材は、珪石、長石、陶石、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、リチウムを含有する無機材料又は鉱物、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料及び高炉スラグからなる群より選ばれる少なくとも１種の材料であって且つ最大粒径が１ｍｍ以下であることを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修材料。
  3. 　請求項１又は２記載のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料において、前記自己治癒材料は、更に、リン酸カルシウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、マグネシウムを含有する無機材料又は鉱物、非晶質シリカ含有無機材料、エトリンガイト系及び／又は生石灰系膨張材、酸化カルシウム、短繊維及び吸水性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の補助材料を含有することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れ用補修材料。
  4. 　漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート構造物において、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って、コンクリート表面部分に請求項１～３のいずれかの項に記載の補修材料を塗布することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法。
  5. 　漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート構造物において、コンクリート表面のひび割れの直上であって且つ該ひび割れ部分に沿って削孔して複数の孔を設けた後、請求項１～３のいずれかの項に記載の補修材料を該孔に充填又は注入し、更に該補修材料を充填又は注入した孔を含む漏水を伴うひび割れが発生したコンクリート表面部分に請求項１～３のいずれか一項に記載の補修材料を塗布することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法。
  6. 　請求項４及び５記載のコンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法において、補修材料を塗布、充填又は注入する前に、下地処理材としてケイ酸塩水溶液を予め塗布することを特徴とする、コンクリート構造物における漏水を伴うひび割れの補修方法。
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