(57)【要約】【課題】  既設のコンクリート構造物と補修材料との間の界面部分の剥離やひび割れを有効に抑制することができる、コンクリート構造物床版補修用プライマー及び当該プライマーを用いたコンクリート構造物床版補修工法を提供する。【解決手段】  コンクリート構造物床版補修用プライマーは、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）に準じてプライマー硬化物を測定した硬度が８０〜１００（アスカーＣ）であり、コンクリート構造物床版の補修工法は、前記プライマーを既存のコンクリート構造物床版の補修箇所の表面に塗布し、更にモルタル又はコンクリート補修材料を塗布して硬化させて増厚する補修工法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）に準じてプライマー硬化物を測定した硬度が８０〜１００（アスカーＣ）であることを特徴とする、コンクリート構造物床版補修用プライマー。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート構造物床版補修用プライマーにおいて、前記硬度が８０〜９０（アスカーＣ）であることを特徴とする、コンクリート構造物床版補修用プライマー。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプライマーを、既存のコンクリート構造物床版の補修箇所の表面に塗布し、更にモルタル又はコンクリート補修材料を塗布して硬化させて増厚し、コンクリート構造物を補強することを特徴とする、コンクリート構造物床版の補修工法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリート構造物床版の補修工法において、前記増厚は、コンクリート構造物床版の上面を増厚することを特徴とする、コンクリート構造物床版の補修工法。
【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床版補修用プライマーに関し、特にコンクリート床版の増厚補修に用いられる床版補修用プライマー及び当該プライマーを用いたコンクリート構造物床版補修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のコンクリート構造物、特に道路橋等は、走行する自動車の荷重が連続して加わることで、コンクリート床版の老朽化が進行し、また道路橋の鋼材の腐食も進行し、かかる老朽化や腐食によるコンクリート構造物の剥離やひび割れの発生が問題となっており、早急に床版の疲労損傷に対する補強対策が必要となっている。
【０００３】
鉄筋コンクリート構造物の既設の床版の補強には、床版を上面から補強する上面補強方法と、床版の下面から補強する下面補強方法とに大別され、下面補強方法の中で、床版の断面を増大させる増厚工法が、下面増厚工法である。
【０００４】
かかる下面増厚工法は、床版を下面から補強するため、車の道路通行を遮断する必要がなく、また、部分的に補強して段差が生じたとしても、通行の妨げにはならない点が運用上有利に利用されている。
【０００５】
一般に、下面増厚工法は、例えば、既設のコンクリート構造物の既設の床版下面の補強箇所に補強鉄筋を配し、その上に増厚材料のモルタルやコンクリート等で補強する工法であり、かかる増厚材料であるモルタルやコンクリートと既設のコンクリートとの間に長期的な接着力が必要とされる。
【０００６】
かかる接着力を確保するために、既設のコンクリート構造物と補強材料である増厚材料のモルタルやコンクリートとの間に接着剤を塗布したり、プライマーを塗布したりして、接着力を高めている。具体的には、例えば、増厚界面プライマー等を塗布する工法等が用いられている。
【０００７】
既設のコンクリート構造物の床版と追加補強する鉄筋や増厚材料であるモルタル等とを一体化して接着力を高めるコンクリート床版の下面増厚補強工法として、例えば、特開２００２−１６７９７７号公報（特許文献１）には、既設コンクリート床版の補強を必要とする部分のコンクリートを、補強箇所の少なくとも両端部分を鉄筋の裏側まで除去し、鉄筋を露出させ、露出した鉄筋に連結具で補強鉄筋を結合し、この補強部分に短繊維補強モルタルまたはコンクリートを吹き付けて増厚する鉄筋コンクリート床版の下面増厚補強工法で、短繊維補強モルタルまたはコンクリートは、高靱性の繊維補強セメント複合材料（高靱性ＦＲＣ材料）である鉄筋コンクリート床版の下面増厚補強工法が開示されている。
【０００８】
また、特開２０１５−１２９３９３号公報（特許文献２）には、コンクリート構造の施工方法として、コンクリート床版及び前記コンクリート床版の上部に舗装層を備えたコンクリート構造の施工方法であって、前記コンクリート床版の上面にエポキシ樹脂系の接着剤を塗布する工程と、前記接着剤の上面に繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成する工程と、前記繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層の上面に前記舗装層としてアスファルト層を形成する工程と、を備え、前記コンクリート床版の上に、防水層を設置することなく、前記繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層を形成し、当該繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）層が前記コンクリート床版への透水を防止することを特徴とする、コンクリート構造の施工方法が開示されている。
【０００９】
更に、コンクリート構造物の補強方法に及びそれに用いるプライマーとして、特開平１０−７７５０号公報（特許文献３）には、コンクリート構造物の表面にラジカル重合性プライマー組成物を塗布し、次いで繊維製基材とラジカル重合硬化樹脂形成性組成物を含浸・施工し、重合、硬化させて前記繊維製基材と前記硬化性組成物の複合材料層をコンクリート構造体表面に形成するコンクリート構造物の補強方法で、前記繊維製基材が炭素繊維製基材であって、前記ラジカル重合性プライマー組成物並びに前記ラジカル重合硬化樹脂形成性組成物が、次の（ａ）〜（ｃ）の成分、（ａ）重合性不飽和モノマー（ｂ）ビニルエステル樹脂（ｃ）ラジカル重合開始剤を含有するものである、コンクリート構造物の補強方法が記載されている。
【００１０】
しかし、これらの従来の補修工法は、既設のコンクリート構造物と補強材料とを接着させるプライマーの選定に関するものであり、例えば、ポリマーや繊維を添加した靭性を有する断面修復材料を、コンクリート床版等の曲げ疲労が生じる部分に適用した場合には、既設のコンクリート構造物と断面修復材（補修材料）との曲げ挙動が異なるため、界面部に応力が集中し、かかる部分から剥離を生じる場合があるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１６７９７７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２９３９３号公報
【特許文献３】特開平１０−７７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、上記課題を解決し、既設のコンクリート構造物と補修材料との間の界面部分の剥離やひび割れを有効に抑制することができる、コンクリート構造物床版補修用プライマー及び当該プライマーを用いたコンクリート構造物床版補修工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、補修材料として、ポリマーや繊維を添加した靭性を有する断面修復材料を、コンクリート床版等の曲げ疲労が生じる部分に適用した場合であっても、特定の範囲の硬度を有するプライマーを用いることによって、コンクリート床版の応力が生じ得る界面部分からの断面修復材料の剥離を有効に抑制できることを見出し、本発明に到った。
【００１４】
請求項１記載のコンクリート構造物床版補修用プライマーは、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）に準じてプライマー硬化物を測定した硬度が８０〜１００（アスカーＣ）であることを特徴とする、コンクリート構造物床版補修用プライマーである。
【００１５】
請求項２記載のコンクリート構造物床版補修用プライマーは、請求項１記載のコンクリート構造物床版補修用プライマーにおいて、前記硬度が８５〜９５（アスカーＣ）であることを特徴とする、コンクリート構造物床版補修用プライマーである。
【００１６】
請求項３記載のコンクリート構造物床版の補修工法は、請求項１又は２記載のプライマーを、既存のコンクリート構造物床版の補修箇所の表面に塗布し、更にモルタル又はコンクリート補修材料を塗布して硬化させて増厚し、コンクリート構造物を補強することを特徴とする、コンクリート構造物床版の補修工法である。
【００１７】
請求項４記載のコンクリート構造物床版の補修工法は、請求項３記載のコンクリート構造物床版の補修工法において、前記増厚は、コンクリート構造物床版の上面を増厚することを特徴とする、コンクリート構造物床版の補修工法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のコンクリート構造物床版補修用プライマーは、既設のコンクリート構造物と補強材料とを強固に接着することができ、界面の曲げ強度も引張強度も十分な強度を有し、補修部分の剥離、ひび割れ、剥落等を有効に防止することができる。
特に、既設のコンクリート構造物と補修材料との曲げ挙動が異なっても、応力が集中する界面部分からの補修材料の剥離を、有効に抑制することが可能となる。
【００１９】
また、本発明のコンクリート構造物床版の補修工法は、コンクリート構造物床版の補修を有効に実施できるとともに、コンクリート構造物の床版の上面でも下面でも補修することができ、当該補修部分の剥離、ひび割れ、剥落等を有効に防止する工法とすることが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を次の好適な実施形態により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床版補修用プライマーは、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）に準じてプライマー硬化物を測定した硬度が８０〜１００（アスカーＣ）を有する、コンクリート構造物床版補修用プライマーである。
特に好ましくは、前記硬度が８５〜９５（アスカーＣ）である。
【００２１】
ここで、アスカーＣとは、ＳＲＩＳ０１０１（日本ゴム協会標準規格）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）の一種で、硬さを測定するための測定器を示すものである。例えば、アスカーＣで２０とは、アスカーＣ硬度計で測定した値が２０ということを示しており、数字が大きいほど硬い材料を示すこととなる。
例えば、硬度を測定するには、別の硬さ測定器として、ＪＩＳ  Ｋ６２５３のデュロメータ（ＪＩＳ  Ａデュロメータ等）やアスカーＦ等を例示することができる。
ＪＩＳ  Ａデュロメータは、ショアＡデュロメータと同じものであり、アスカーＣは、針入れ試験で測るよりも硬い材料でＪＩＳ  Ａデュロメータよりも柔らかい材料を測定する際に好適に用いられる硬度計である。
【００２２】
本発明のプライマーの硬度を上記範囲に調整することで、界面部の応力集中を緩和するとともに、部材間の応力負担を適正化することができ、界面剥離やひび割れを抑制することが可能である。
従来は、既設のコンクリート構造物と補修材料とは弾性係数が異なることにより、その界面のプライマーに負荷がかかり、剥離等が発生していたが、本発明のプライマーは、その硬度を上記範囲に調整することで、界面部の応力を緩和して界面剥離やひび割れを抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明のプライマーは、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ  ０１０１）に準じて測定した硬度が８０〜１００（アスカーＣ）とするように調整できれば、その成分は特に限定されず、任意の市販の接着樹脂と硬化剤を組み合わせて用いることが可能である。
例えば、プライマーを構成する主剤としては、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂等を例示することができ、硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、ポリチオール、脂肪族アミン、変性シリコーン、第３級アミン等を例示することができる。
【００２４】
上記本発明のプライマーは、既設のコンクリート構造物、例えば道路橋の床版の補修部分と、モルタルやコンクリート等の補修材料との間に補修用の本発明のプライマーを塗布して、既設のコンクリート構造物と補修材料とを接着させて、界面部の応力集中を緩和するとともに、部材間の応力負担を適正化して、界面剥離やひび割れを抑制することを可能とする。
【００２５】
既設のコンクリート構造物の床版の補修工法としては、特に限定されず、公知の任意のコンクリート構造物の床版補修工法に、本発明のプライマーを適用することができる。
例えば、本発明のコンクリート構造物床版の補修工法は、本発明の上記プライマーを、既存のコンクリート構造物床版の補修箇所の表面に塗布し、更にモルタル又はコンクリート補修材料を塗布して硬化させて増厚し、コンクリート構造物を補強することで、コンクリート構造物床版を補修する補修工法である。
【００２６】
例えば、コンクリート構造物の劣化個所をはつり取った後、当該はつり箇所に本発明のプライマーを塗布し、型枠を設け、上記補修材料を充填して、コンクリート構造物を増厚して補修することができる。当該方法は、大面積であっても施工性を良好とすることが可能である。
【００２７】
上記コンクリート構造物床版の補修工法においては、前記増厚するコンクート床版の補修箇所は、コンクリート構造物床版の上面であっても下面であってもよく、いずれの表面の補修に適用することが可能である。
また、適用するコンクリート構造物としては、鉄筋等の補強鉄筋等を内在させる鉄筋コンクリート構造物であってもよく、特に道路橋部材の中での鋼材の腐食による損傷、大型車両による交通量の増大に伴う疲労損傷、融雪剤の散布による塩害や凍害による損傷、更にはかぶり不足による鉄筋の露出、かぶりコンクリートの剥離や遊離石灰の発生などの損傷が観察されるコンクリート構造物床版等が例示できる。
【００２８】
次いで、補修するコンクリート構造物床版を、例えばはつり出し、その上に本発明のプライマーを塗布するが、その塗布の方法は特に限定されず、公知の手段や方法を用いることができる。
【００２９】
例えば、ローラーや刷毛等を用いてプライマーを均一に塗布できるが、プライマーが下地に吸い込まれて充分に塗膜が形成されていない部分は増し塗りして、補修箇所全体がなるべく均一に塗布されるようにすることが望ましい。
その塗布量は、プライマーを補修箇所に塗布することができれば特に限定されないが、例えば、１００〜５００（ｇ／ｍ２）とすることにより、本発明の上記効果を更に有効に奏することが可能となる。
【００３０】
コンクリート構造物床版の補修箇所に、本発明のプライマーを塗布した後に、当該箇所に補修材料を適用して補修するが、その補修材料は、公知のコンクリート構造物床面の補修に用いられる補修材料であれば任意の材料を用いることができる。
例えばモルタルやコンクリートを例示でき、補強繊維が含有されている繊維補強セメント複合材料であってもよい。これにより、ポリマーや繊維を添加した靭性を有する補修材料を、コンクリート床版等の曲げ疲労が生じる部分に適用した場合であっても、既設のコンクリート構造物と補修材料との曲げ挙動が異なることによる界面部の集中応力による剥離を有効に抑制することが可能となる。
【００３１】
また、増厚の施工厚みは、特に限定されず、補修及び増厚する厚さで決定することができるが、通常は２０ｍｍ〜２００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
【００３２】
また補修材料の組成は、使用目的、使用部位、費用対効果等により変化し得るものであり、水分量は施工形態や骨材量、施工性、耐久性など考慮して使用され、その水分量は施工形態や施工性など考慮して使用され、限定されるものではない。
【００３３】
本発明を以下に好適な一例を挙げて説明する。
下記表１に示す各主剤と各硬化剤を、表１に示す配合割合で用いて、各プライマーを調製した。
具体的には、コンクリート構造物である道路橋の床版の補修部分に、当該プライマーを塗布する直前に、表１中の主剤と硬化剤とをそれぞれ混合して、各プライマーを調製するものである。
【００３４】
【表１】
2018145593.tif 000002
【００３５】
上記各プライマーＡ〜Ｆを、１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍの大きさの型枠に流し込み、室温で硬化させて、各硬化物試験体を調製した。
得られた各硬化物の比重を、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２に準じて測定した。その結果を上記表１に示す。
また、各硬化物の圧縮強さを、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０８に準じて測定し、その結果を上記表１に示す。
【００３６】
（各プライマー硬化物の硬さの測定）
上記各硬化物試験体を、アスカー社製のアスカー硬度計Ｃ型を用いて、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ）に準じて、各プライマー硬化物試験体の硬さを測定した。
その結果を、下記表２に示す。
【００３７】
（モルタル供試体の曲げ強度の測定）
４×４×１６ｃｍの型枠に、厚さ２．５ｃｍとなるように、ＪＩＳモルタルを打設して、材齢１４日後に、表１の各プライマーＡ〜Ｆを１５０ｇ／ｍ２塗布後、その上に、厚さが１．５ｃｍとなるように超速硬モルタルを打設し、さらに１４日間養生したものを、各曲げ強度試験用モルタル供試体として、各モルタル供試体の曲げ強度をＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準じて測定した。
その結果を表２に示す。
【００３８】
なお、上記超速硬モルタルは、以下の配合のものを用いた。
セメント：カルシウムアルミネート系速硬セメント（住友大阪セメント株式会社製）
・・２５質量部
細骨材：ＪＩＳ標準砂・・・７５質量部
ポリマー：アクリル系ポリマーディスパーション
・・１．２５質量部（固形分として）
水：水道水  ７．５質量部（上記ポリマーディスパージョンに含まれる水分も含む）
【００３９】
（モルタル供試体の引張強度）
前記曲げ強度の８５％荷重を３回負荷した各モルタル供試体の載荷部を４ｃｍ幅に切断し、４×４×４ｃｍの各引張強度試験用モルタル供試体を製造した。
各引張強度試験用モルタル供試体の両面に冶具を取り付けて、建研式引張強度試験機を用いて、前記各供試体が破断する強度である引張強度を測定した。
その結果を下記表２に示す。
破断した各供試体を目視で観察し、破断した状態の結果も下記表２に示す。
【００４０】
【表２】
2018145593.tif 000003
【００４１】
（判定方法）
以下の判定基準で評価し、モルタル供試体の上記曲げ強度と引張強度の双方が○の評価のものを総合評価として○とし、少なくとも片方の評価が×のものを総合評価として×とした。
その結果も表２に示す。
曲げ強度：６．０Ｎ／ｍｍ２以上のものを○、６．０Ｎ／ｍｍ２未満のものは×
引張強度：４．０Ｎ／ｍｍ２以上のものを○、４．０Ｎ／ｍｍ２未満のものは×
【００４２】
上記したように、本発明のコンクリート構造物床版補修用プライマーは、既設のコンクリート構造物と補強材料との間に塗布等することにより、界面の曲げ強度も引張強度も十分な強度を有し、補修部分の剥離、ひび割れ、剥落等を防止することができる。
従って、本発明のコンクリート構造物床版の補修工法は、有効にコンクリート構造物床版の補修を実施でき、補修部分の剥離、ひび割れ、剥落等を防止する工法となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のコンクリート構造物床版補修用プライマーは、コンクリート構造物である道路橋、鉄道橋等の既設のコンクリート構造物の床版の上面や下面の増厚補修に有効に適用することができる。