(57)【要約】      （修正有）【課題】コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてのコンクリート中への水分の浸透を防止すること，とくに，ひび割れを充填剤で閉塞することなくひび割れを通じてのコンクリート中への水分の浸透を防止する。【解決手段】コンクリート構造物の表面からコンクリート１内部に向けて複数本の液剤注入孔３を穿つこと，該注入孔から液体の吸水防止材を圧入することにより当該ひび割れ２からコンクリート中に該吸水防止材を浸透させること，および該吸水防止材として浸透性吸水防止材を使用する。【選択図】図２
2006169715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてコンクリート中に水分が浸透するのを防止する方法において，該ひび割れに液状の吸水防止材を注入して該ひび割れからコンクリート中に該吸水防止材を浸透させること，注入された吸水防止材によって該ひび割れを閉塞しないこと，および該吸水防止材として浸透性吸水防止材を使用すること，を特徴と
するひび割れ経由のコンクリート中への水分浸透防止法。
【請求項２】
コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてコンクリート中に水分が浸透するのを防止する方法において，コンクリート構造物の表面からコンクリート内部に向けて複数本の液剤注入孔を穿つこと，該注入孔から液状の吸水防止材を圧入することにより該ひび割れ内に該吸水防止材を注入して当該ひび割れからコンクリート中に該吸水防止材を浸透させること，および該吸水防止材として浸透性吸水防止材を使用すること，を特徴とするひ
び割れ経由のコンクリート中への水分浸透防止法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてコンクリート中に水分が浸
透するのを抑制する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物に発生したひび割れを通じて水分がコンクリート中に浸透すると，アルカリ骨材反応，鉄筋腐食，その他の原因によりコンクリートの弱体化を招く。このため，ひび割れを補修することが行われるが，この補修のために，通常はひび割れ部分に硬化剤等を充填する方法，例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂，ポリマーセメント等の硬化
してひび割れを閉塞する材料を充填する方法が採用されている。
【０００３】
だが，コンクリート構造物に発生したひび割れは年間の気温の変化に応じてその幅が変化（開閉）するし，振動を受けやすいコンクリート構造物では振動等によってもそのひび割れの幅が開閉する。ひび割れ幅が開閉すると，それらのひび割れに硬化剤等が充填されていても，ひび割れの開閉に硬化剤が追従できずにひび割れ部分に隙間が開いたり，ひび割れ周辺のコンクリートに損傷を与えたりすることがある。その結果，補修された後でもコンクリートの内部に水分が浸透して，凍害，アルカリ骨材反応，疲労劣化などのコンクリート劣化を進行させる原因となる。この場合，ひび割れがコンクリート内部に存在するさいには，そのようなひび割れを通じての水分浸透をどのようにして効果的に防止するか
，まったく未知であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明は，コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてのコンクリート中への水分の浸透を防止すること，とくに，ひび割れに硬化剤等で充填して閉塞する従来法に代えて，ひび割れを充填剤で閉塞することなくひび割れを通じてのコンクリート中へ
の水分の浸透を防止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成する手段として，本発明によれば，コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてコンクリート中に水分が浸透するのを防止する方法において，該ひび割れに液状の吸水防止材を注入して該ひび割れからコンクリート中に該吸水防止材を浸透させること，注入された吸水防止材によって該ひび割れを閉塞しないこと，および該吸水防止材として浸透性吸水防止材を使用すること，を特徴とするひび割れ経由のコンクリート中
への水分浸透防止法を提供する。
【０００６】
さらに本発明によれば，コンクリート構造物に発生したひび割れを通じてコンクリート中に水分が浸透するのを防止する方法において，コンクリート構造物の表面からコンクリート内部に向けて複数本の液剤注入孔を穿つこと，該注入孔から液状の吸水防止材を圧入することにより該ひび割れ内に該吸水防止材を注入して当該ひび割れからコンクリート中に該吸水防止材を浸透させること，および該吸水防止材として浸透性吸水防止材を使用す
ること，を特徴とするひび割れ経由のコンクリート中への水分浸透防止法を提供する。
【０００７】
ここで，使用する浸透性吸水防止材は，Ａ）アルキルアルコキシシラン，Ｂ）ポリオルガノシロキサン，Ｃ）乳化剤，およびＤ）水からなり，且つＡ／Ｂの重量比が５０／１〜１０／１で，Ａ＋Ｂの合計量が全組成物中の５〜９０重量％の液性シラン・シロキサン系
のものであるのがよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると，ひび割れからコンクリート中に吸水防止材を浸透させることにより，ひび割れ空間を形成しているコンクリート表面部全体に吸水防止材の反応層を形成させるものであるから，ひび割れを注入剤で充填閉塞することなくひび割れを通じての水のコンクリート中への浸透が防止される。このため，ひび割れ幅が気温の変化や振動によって開閉する場合でも，従来のように硬化剤を充填した場合のように隙間を発生させたりひび割れ周辺に損傷を与えたりすることがなく，吸水防止材の反応層がバリヤーとなってコンク
リート中への水の浸透が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
コンクリート構造物に発生したひび割れが構造物表面に存在しても，或いは構造物内部に存在しても，そのひび割れを通じてコンクリート中に浸透する浸透性吸水防止材を注入する点に本発明の特徴がある。ひび割れが構造物表面に存在する場合には，そのひび割れ内に浸透性吸水防止材を圧入するか，場合によっては流し込む。圧入の場合には，液体注
入機を用いてひび割れ内に吸水防止材の液を注入すればよい。
【００１０】
ひび割れがコンクリート構造物の内部に存在することが予想される場合には，その部分に至るような細孔を穿ち，その細孔を通じて吸水防止材の液を注入すればよい。その場合，液を注入する細孔の近傍に複数本の同様の細孔を穿っておき，それらの細孔から注入液が流出することを確認しながら注入操作を行うのがよい。本発明で使用する浸透性の吸水防止材としては，後述のシラン・シロキサン系の浸透性吸水防止材を使用するのが好まし
い。
【００１１】
以下に，鉄筋コンクリート製のスラブの内部に水平方向のひび割れが発生していること
が予想される場合の本発明の実施の態様を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は，鉄筋コンクリートスラブ１の内部に，水平方向のひび割れ２が存在する場合を示した略断面図であり，このような場合に，スラブ１の下面からひび割れ２に達するように削孔３を穿つ。図示の例では，水流式のミストドリル４を用いて直径６ｍｍ程度の削孔３を形成する例を示している。削孔にさいしては，予め内部鉄筋と接触しないように電磁波反射法などによって（例えばＲＣレーダなどによって）鉄筋位置を探査しておくのが好ましく，鉄筋に触れない位置で所要の間隔（例えば３０ｃｍ程度）を開けて複数本の削孔
３を行う。
【００１３】
形成した削孔３から浸透性吸水防止材を注入するのであるが，その注入操作をより確実にするために，図２のように，各削孔３に注入プラグ５を差し込み，そのネジを締めて固定部ゴムを広げて孔内に固定したうえ，逆止弁ニップル６をプラグ５の先端に装着する。注入操作は，一つの削孔３のニップル６に注入ガンを接続し，この注入ガンに液体の浸透性吸水防止材を給送することによって行う。そのさい，図３のように，他の削孔３のニップル６は取り外しておき，エアー抜きに供し，やがて注入剤が流出してきたことをもってひび割れ２への注入操作の完了を確認する。注入位置に近い削孔からは注入剤が流出するが，他の削孔からは流出しない場合には，流出した削孔にニップル６を取り付けて流出を
止め，さらに注入を続ける。
【００１４】
削孔以外の箇所から注入剤が流出するおそれがあるとき（例えばひび割れがスラブ表面に達しているような場合）には，その部分をシール材（例えばアクリル樹脂系シール材）で封止してシールを施す。また，注入した削孔に対しても注入終了後は同様のシール材を
充填して仕上げを施す。
【００１５】
このようにして，液状の浸透性吸水防止材をひび割れ２内に注入することにより，これらのひび割れ２からコンクリート中に該吸水防止材が所要の厚さだけ浸透し，その浸透した層内で防水層が形成される。ひび割れ２内に残存した浸透性吸水防止材もやがて反応してひび割れ部の表面部に防水層を形成する。したがって，ひび割れの空洞は若干その容積が小さくなることはあっても，空洞が密実な硬化剤で充填されるような状態とはならず，ほぼもとのひび割れに沿って空洞が残ることになるが，この空洞を経てコンクリート中に
水が侵入することは前記の防水層によって阻止される。
【００１６】
本発明で使用する液状の浸透性吸水防止材としては，下記のＡ〜Ｄの成分からなり且つＡ／Ｂの重量比が５０／１〜１０／１で，Ａ＋Ｂの合計量が全組成物中の５〜９０重量％であるシラン・シロキサン系の浸透性吸水防止材を使用するのが好ましい。Ａ：アルキル
アルコキシシラン，Ｂ：ポリオルガノシロキサン，Ｃ：乳化剤およびＤ：水。
【００１７】
ここで，Ａ成分であるアルキルアルコキシシランは，下記の一般式（１）で表されるも
のが好ましい。
Ｒ1xＳi(ＯＲ2)4-x   ・・（１）
式中，Ｒ1は同一または異なっていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基，Ｒ2は同一または異なっていてもよい炭素数１〜６のアルキル基または水素原子，Ｘは１または２の
整数を表す。
【００１８】
式（１）中のＲ1の例は，メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基， tert-プチル基, ｎ−ペンチル基，イソペンチル基，ネオペンチル基， tert-ペンチル基，ｎ−ヘキシル基のようなヘキシル基，ｎ−ヘプチル基のようなヘプチル基，ｎ−オクチル基および２，２，４−トリメチルペンチルのようなオクチル基，ｎ−ノニル基のようなノニル基，ｎ−デシル基のようなデシル基およびｎ−ドデシル基のようなドデシル基などのアルキル基，シクロペンチル基，シクロへキシル基，４−エチルシクロへキシル基，シクロへプチル基，ノルボルニル基及びメチルシクロヘキシル基のようなシクロアルキル基であり，分子中で同一または異なっていてもよい。好ましい
Ｒ1は炭素数４〜１０のアルキル基である。
【００１９】
式（１）中のＲ2の例は，水素，メチル基，エチル基，n −プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基， tert-ブチル基，n −ペンチル基，イソペンチル基，ネオペンチル基， tert-ペンチル基，n −ヘキシル基のようなへキシル基であり，分子中で同一または異なっていてもよい。これらのなかでも好ましいＲ2は炭素数１又は２のア
ルキル基である。また，Ａ成分は２種以上の異なる構造の組み合わせでもよい。
【００２０】
Ｂ成分であるポリオルガノシロキサンは下記の平均組成式（２）で表わされるものが好
ましい。
Ｒ3ａＲ4ｂ（ＯＲ5)cＳｉＯ(4-a-b-c)/2・・(2)
式中，Ｒ3は炭素数１〜２０のアルキル基，Ｒ4は塩基性窒素を少なくとも１個有する基で置換された炭素数１〜３０の炭化水素基，ＯＲ5は炭素数１〜６のアルコキシ基または水酸基であり，ａ，ｂ，ｃは各々０から３．０の任意の値であり，ａ＋ｂ＋ｃは３以下
である。
【００２１】
式（２）中のＲ3の例は，メチル基，エチル基，ｂ−プロピル基，イソプロピル基，n
−ブチル基，イソブチル基， tert-プチル基，ｎ−ペンチル基，イソペンチル基，ネオペンチル基， tert-ペンチル基，ｎ−へキシル基のようなへキシル基，ｎ−へプチル基のようなへプチル基，ｎ−オクチル基及び２，２，４−トリメチルペンチル基のようなオクチル基，ｎ−ノニル基のようなノニル基，ｎ−デシル基のようなデシル基及びｎ−ドデシル基のようなドデシル基などのアルキル基，シクロペンチル基，シクロへキシル基，４−エチルシクロへキシル基，シクロへプチル基，ノルボルニル基及びメチルシクロへキシル基
のようなシクロアルキル基であり，分子中で同一または異なっていてもよい。
【００２２】
式（２）中のＲ4の好適な例は，
Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）3−，
Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）2−，
Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）2ＮＨ（ＣＨ2）3−，
Ｈ3ＣＮＨ（ＣＨ2）3−，
Ｃ2Ｈ5ＮＨ（ＣＨ2）2−，
Ｈ（ＮＨＣＨ2ＣＨ2）3−，
Ｃ4Ｈ9ＮＨ（ＣＨ2）2ＮＨ（ＣＨ2）2−，
シクロ−Ｃ6Ｈ11ＮＨ（ＣＨ2）3−，
（ＣＨ3）2Ｎ（ＣＨ2）3−および
（Ｃ2Ｈ5）2Ｎ（ＣＨ2）3−
などのように表されるアミノ基含有炭化水素基である。
【００２３】
式（２）中のＯＲ5の例は，メトキシ基,エトキシ基,ｎ−プロポシキ基，イソプロポキシ基，ｎ−ブトキシ基，イソブトキシ基，tert−ブトキシ基のようなアルコキシ基または水酸基であり，分子中で同一または異なっていてもよい。これらのなかでも好ましいＯＲ5は，炭素数１または２のアルコキシ基である。式（２）においての平均組成としては
，ａ，ｂ，ｃは各々０から３．０の任意の値であって，好ましくは，0.8 ＜ａ≦2.0,  0
≦ｂ＜1.7,  0 ≦ｃ＜0.5 で，1.0 ＜ａ＋ｂ＋ｃ＜3.0 である。
【００２４】
Ｂ成分の粘度は，２５℃で１０ mPa・S 〜５０００ mPa・S であることが好ましい。１０ mPa・S 未満，または５０００ mPa・S より高いとシラン／シロキサン成分の多孔質材料の細孔への浸透が不均一となり好ましくない。特に好ましい粘度は１０ mPa・S 〜３０００ mPa・S である。Ｂ成分のポリオルガノシロキサンは，当業者にとっては，公知の方法によって製造することができる。例えば，メチルトリクロロシランとジメチルジクロロシランとの混合物をアルコールの存在下に加水分解縮合を行う方法，メチルトリアルコキシシランとジメチルジアルコキシシランとをアルカリ触媒下に加水分解縮合を行う方法な
どがある。このポリオルガノシロキサンの２種以上を混合して使用することができる。
【００２５】
使用するシラン・シロキサン系の吸水防止材中，成分ＡとＢの合計量は５〜９０重量％であることが必要である。５重量％未満では防水効果が薄くなり，９０重量％を超えると，エマルジョンの粘度が高すぎて注入の作業性が劣ることとなる。好ましい成分ＡとＢの合計量は１０〜６０重量％である。またＡ成分とＢ成分との重量比Ａ／Ｂは５0 ／1 〜１
０／１であるのがよく，この範囲外ではコンクリート中への高い浸透性が得られない。
【００２６】
Ｃ成分の乳化剤としては各種公知の乳化剤を使用することができる。アニオン乳化剤としては，炭素原子数８〜１８の鎖長を有するアルキルスルフェート，疎水性基中に８〜１８個の炭素原子数を有し，かつ１〜４０個のエチレンオキシド（EO）又はプロピレンオキシド（po）単位を有するアルキル及びアルカリールエーテルスルフェート，8 〜18個の炭素原子数を有するアルキルスルホネート，アルキルアリールスルホネート，一価アルコール又はアルキルフェノールとのスルホコハク酸のエステル及び半エステルを挙げることができる。非イオン乳化剤としてはポリビニルアルコール，３〜４０個のエチレンオキシド（EO）単位及び８〜２０個の炭素原子数を有するアルキルとからなるアルキルポリグリコールエーテル，エチレンオキシド／プロピレンオキシド（EO／PO）ブロック共重合体，アルキルアミンのエチレンオキシド又はプロピレンオキシドとの付加生成物などを挙げることができる。カチオン乳化剤としては炭素原子数８〜２４個を有する第一級，第二級及び第三級脂肪アミンの塩，第四級アルキル及びアルキルべンゾールアンモニウム塩，アルキルピリジニウム塩，アルキルイミダゾリニウム塩及びアルキルオキサゾリニウム塩，長鎖の置換アミノ酸，ベタインなどを挙げることができる。好ましい乳化剤は，非イオン乳化剤，特にアルキルポリグリコールエーテル，エチレンオキシド又はプロピレンオキシドとのアルキルアミンの付加生成物，及びポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールは，酢酸ビニル単位を５〜２０％含有し，５００〜３０００の重合度を有するものが好ましい。乳化剤の量は通常０．１〜１０重量％であり，好ましくは０．１〜５重量％であ
る。
【００２７】
この吸水防止材には，Ａ成分のシランが加水分解に対して安定になるように，ｐＨ値を５〜８の範囲内に安定化させる緩衝剤を含有させることが有効である。緩衝剤としては，他の成分に対して化学的に不活性である各種の有機及び無機の酸及び塩基を用いることができ，カルボン酸，リン酸，炭酸及び硫酸のアルカリ塩，アルカリ土類塩及びアンモニウム塩などが適当である。炭酸ナトリウム，炭酸水素ナトリウム，リン酸水素ナトリウム及び酢酸とアンモニア水とからなる混合物がより好ましい。緩衝剤の使用量は３重量％以下
である。また，この吸水防止材には防食剤や消泡剤を添加することもできる。
【００２８】
本発明によれば，このような浸透性吸水防止材を，図４に示したように，コンクリート１のひび割れ２に注入し，ひび割れ２からコンクリート１中に浸透させると，図５に示したように，ひび割れ２の空洞からコンクリート１の中にこの注入剤が一様に浸透し，その浸透した部分で反応を起こして防水層７を形成する。この防水層７は，ひび割れ２を形成している全表面に一様に形成され且つひび割れ２をこの防水層が閉塞するものでもない。したがって，ひび割れ２に水分が入り込んでも，この防水層７がコンクリート中への水の浸透を防止し，また，ひび割れが硬化物で充填されていないので，ひび割れが開閉しても
隙間が発生したりその周辺に損傷を与えたりすることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】コンクリートスラブのひび割れに対して本発明法を適用する場合の削孔例を示したスラブ略断面図である。
【図２】図１の削孔にプラグを取り付けた状態を示した略断面図である。
【図３】図２のプラグから浸透性吸水防止材を注入する状態を示した略断面図である。
【図４】ひび割れ部分のコンクリート部分断面図である。
【図５】図４のひび割れの全表面部分からコンクリート中に浸透した吸水防水剤が防水層を形成している様子を示すコンクリート部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  コンクリート
２  ひび割れ
３  削孔
４  ミストドリル
５  プラグ
６  逆止弁ニップル
７  防水層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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