(57)【要約】      （修正有）【課題】コンクリート構造物の補修に用いられる補修材料についてはより強度が高く、かつ、補修施工を簡便かつ容易に行うことができるコンクリート構造物の補修方法の提供。【解決手段】既設のコンクリート構造物１の補修に用いられる補修材料を用いた補修方法であって、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と硬化剤とを含む組成物からなる硬化性液状組成物と、少なくとも二層のシート状部材を積層した補修用基材５とをそれぞれ準備する工程と、前記硬化性液状組成物を前記補修用基材５に含浸させコンクリート構造物１に貼付ける工程と、前記硬化性液状組成物が含浸されコンクリート構造物１に貼付けられた前記補修用基材５に、２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工する工程とを含むコンクリート構造物の補修方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料を用いた補修方法であって、
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と硬化剤とを含む組成物からなる硬化性液状組成物と、少なくとも二層のシート状部材を積層した補修用基材と、２価以上の陽イオンを含む水溶液とをそれぞれ準備する工程と、
前記硬化性液状組成物を前記補修用基材に含浸させコンクリート構造物に貼付ける工程と、
前記硬化性液状組成物が含浸されコンクリート構造物に貼付けられた前記補修用基材に、前記２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工する工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
【請求項２】
前記硬化剤が、ジアルデヒド、有機酸エステル、無機酸エステル、有機酸金属塩、無機酸金属塩、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種を主成分として含む組成物からなる請求項１に記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項３】
前記金属酸化物がメタカオリンである請求項２に記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項４】
前記金属酸化物が、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質からなる請求項２又は３に記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項５】
前記硬化性液状組成物が、２５℃で４００〜３０００ｍＰａ・ｓの粘度を示すものである請求項１〜４のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項６】
前記２価以上の陽イオンを含む水溶液が、硫酸マグネシウム又は硫酸アルミニウム水溶液である請求項１〜５のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項７】
前記２価以上の陽イオンを含む水溶液は、塗工量が前記補修用基材へ含浸された硬化性液状組成物に含まれる珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の４０重量％換算の水溶液１００重量部に対して、固形分として０．５〜４重量部である請求項１〜６のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項８】
前記２価以上の陽イオンを含む水溶液が、５〜３０重量％の濃度を有する請求項１〜７のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項９】
前記シート状部材は、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層が引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを目開き５〜２５ｍｍで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材である請求項１〜８のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンクリート構造物の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、高強度で施工性に優れ、安価であるというメリットがあるため、日本では高度成長期を中心に、多くのコンクリート建造物が作られてきた。コンクリート建造物は、耐久性に優れるが、長年の使用で大気中の二酸化炭素が水分とともに浸透することによって中性化が引き起こされたり、海風や凍結防止剤飛沫に含まれる塩化物イオンが浸透することによって腐食膨張したりして、ヒビ割れが生じることもある。
このようなコンクリートの剥落を防止する試みとして、特許文献１及び２等には、メッシュシートと不織布を組み合わせた、種々の剥落防止用積層基材を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２６２３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−０１９１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンクリート構造物の補修に用いられる補修材料については、コンクリートの剥落を確実に防止するためにより強度が高いものが求められている。同時に、補修を簡便かつ容易に行うことができ、本来の補修材料の性能を十分に発揮させることができるコンクリート構造物の補修方法が強く求められている。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物の補修に用いられる補修材料についてはより強度が高く、かつ、補修施工を簡便かつ容易に行うことができるコンクリート構造物の補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は以下の発明を含む。
（１）既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料を用いた補修方法であって、
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と硬化剤とを含む組成物からなる硬化性液状組成物と、少なくとも二層のシート状部材を積層した補修用基材とをそれぞれ準備する工程と、
前記硬化性液状組成物を前記補修用基材に含浸させコンクリート構造物に貼付ける工程と、
前記硬化性液状組成物が含浸されコンクリート構造物に貼付けられた前記補修用基材に、２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工する工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
（２）前記硬化剤が、ジアルデヒド、無機酸エステル、有機酸金属塩、無機酸金属塩、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種を主成分として含む組成物からなる上述したコンクリート構造物の補修方法。
（３）前記金属酸化物がメタカオリンである上述したコンクリート構造物の補修方法。
（４）前記金属酸化物が、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質からなる上述したコンクリート構造物の補修方法。
（５）前記硬化性液状組成物が、２５℃で４００〜３０００ｍＰａ・ｓの粘度を示すものである上述したコンクリート構造物の補修方法。
（６）前記２価以上の陽イオンを含む水溶液が、硫酸マグネシウム又は硫酸アルミニウム水溶液である上述したコンクリート構造物の補修方法。
（７）前記２価以上の陽イオンを含む水溶液は、塗工量が前記補修用基材へ含浸された硬化性液状組成物に含まれる珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の４０重量％換算の水溶液１００重量部に対して、固形分として０．５〜４重量部である上述したコンクリート構造物の補修方法。
（８）前記２価以上の陽イオンを含む水溶液が、５〜３０重量％の濃度を有する上述したコンクリート構造物の補修方法。
（９）前記シート状部材は、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層が引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを目開き５〜２５ｍｍで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層が引裂強度２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材である上述したコンクリート構造物の補修方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のコンクリート構造物の補修用基材は、無機硬化性液状組成物を用いることができ、コンクリート構造物の本来の耐火性能の低下を最小限にとどめるか又は損なわず、接着強度を確保して、補強強度を向上させることができる。
また、本発明のコンクリート構造物の補修方法では、上述した補修用基材を用いて、簡便かつ確実にコンクリート構造物を補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のコンクリート構造物の補修材料（二層構造）を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明のコンクリート構造物の補修材料（三層構造）を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のコンクリート構造物の補修方法は、既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料を用いた補修方法であって、主として、
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と硬化剤とを含む組成物からなる硬化性液状組成物と、少なくとも二層のシート状部材を積層した補修用基材と、２価以上の陽イオンを含む水溶液とをそれぞれ準備する工程と、
前記硬化性液状組成物を前記補修用基材に含浸させコンクリート構造物に貼付ける工程と、
前記硬化性液状組成物が含浸されコンクリート構造物に貼付けられた前記補修用基材に、前記２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工する工程とを含む。
このような補修方法によれば、従来のように塗装及び乾燥を繰り返す必要がなくなり、簡便かつ効率的に作業を行うことができ、作業性にも優れる。
【０００９】
〔硬化性液状組成物、補修用基材、２価以上の陽イオンを含む水溶液の準備〕
本願における補修材料は、既設のコンクリート構造物の補修に用いられるものであって、少なくとも二層のシート状部材を積層した補修用基材と、該補修用基材へ含浸された硬化性液状組成物と、硬化性液状組成物が含浸された補修用基材に塗工される２価以上の陽イオンを含む水溶液を含んで構成される。硬化性液状組成物と補修用基材とは、別個に存在させてもよいが、補修の際に、後述するように硬化性液状組成物を補修用基材に含浸させた状態とする。
補修材料５、１５は、図１及び図２に示すように、例えば、コンクリート構造物１に貼り付けることにより、補修材料における硬化性液状組成物がコンクリート構造物１の表面に塗布含浸され、その組成物が硬化又はコンクリート構造物と結合することによって、コンクリート構造物１を補修するものである。
【００１０】
（補修用基材）
補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される。例えば、図１に示すように、補修材料５は、コンクリート構造物１側から第一層２及び第二層３がこの順に積層されるようにして使用される。また、図２に示すように、補修材料１５は、コンクリート構造物１側から第三層４、第一層２及び第二層３がこの順に積層された構成を有していてもよい。
特に、第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。
さらに、第二層は引裂強度が２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材であることが好ましい。
【００１１】
（第一層）
第一層２は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。マルチフィラメントは、長繊維を利用して構成されたものが好ましく、引張強度１５０Ｎ以上のものが好ましい。マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材の式（１）で表される値Ｘは２．０以上であることが好ましく、２．５以上、２．８以上又は３．０以上であることがより好ましい。
Ｘ＝Ａ×Ｂ          （１）
ここで、Ａは上記シート状部材の１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍを表し、Ｂは上記シート状部材の軸数を表す。Ａは、マルチフィラメントの５０ｍｍ当たりの本数を変えることにより任意の値をとることができる。Ｂは、２〜４の範囲を有するものが挙げられる。なかでも、Ａは、０．７５ｋＮ以上であることが好ましく、Ｂは２〜３であるものが好ましい。
本構成により第一層２は、コンクリート構造物から落下するコンクリート片を受け止める耐力層としての機能を満たすことができる。
【００１２】
第一層２の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ビニロンメッシュシート又はガラスメッシュシートからなることが好ましい。ガラス繊維は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。また多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸、もしくは、それ以上の多軸織物であってもよい。
【００１３】
第一層２の厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
第一層は、５０ｇ/ｍｍ2以上の目付量であることが好ましく、６０ｇ/ｍｍ2以上であることがより好ましく、さらに好ましくは７５ｇ/ｍｍ2以上である。
このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修材料５の十分な耐力を確保することができる。
【００１４】
第一層は、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きの二軸織物であることが好ましく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きで、５０ｇ/ｍｍ2以上の目付量の二軸織物であることがより好ましい。また、二軸織物と同等の開口率の多軸織物であってもよい。
特に、第一層は、引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを、目開き５〜２５ｍｍで組み合わせた二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。
目開きをこの範囲とすることにより、第２層とコンクリート構造物もしくは第２層と第３層の接着力を向上させ、補修材料５の十分な強度を確保することができる。また、第１層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第１層が第２層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修材料５の十分な強度を確保することができる。
【００１５】
（第二層）
第二層３は、透液性のシート状部材であることが好ましい。該透液性シート状部材の引裂強度は２．０Ｎ以上であることが好ましい。引裂強度を２．０Ｎ以上とすることにより、第二層３は、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすことができる。
【００１６】
第二層３の形状としては、織布、不織布等が挙げられる。材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましく、特に、長繊維不織布であることがより好ましい。ガラス不織布は、硬化性液状組成物との相溶性に優れるため、硬化性液状組成物が浸透しやすく、硬化性液状組成物を硬化させたときに補修材料をコンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性液状組成物との相溶性を高めるため、繊維に親水化処理を行うこともできる。
【００１７】
第二層３の厚みは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
このような厚みの範囲とすることにより、第一層が第二層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすとともに、硬化性液状組成物の基材への含浸量を抑えることができ経済的に有利である。
【００１８】
（積層一体化）
少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される補修用基材は、硬化性液状組成物を含浸することにより一体化してもよいが、予め一体化させておくことが好ましい。一体化させておくことにより、塗布含浸時の各シート部材のズレを防ぐことができる。
一体化の方法は、機械的な繊維交絡、化学的な接着等を利用することができ、例えば、縮絨、ニードルパンチ、ケミカルボンド、サーマルボンド、水流交絡等が挙げられる。
【００１９】
図１においては補修用基材が二層構造の場合を、図２においては補修用基材が三層構造の場合を示しているが、補修用基材が四層以上であってもよい。四層以上の場合においても、第二層３はコンクリート構造物と接する側から数えて第一層２よりも外側の層に配置されることが好ましい。このような積層構造により、補修材料５、１５の強度とコンクリート構造物１への密着性を両立することができる。なお、補修用基材の最多積層数は特に限定されない。
【００２０】
（硬化性液状組成物）
硬化性液状組成物は、補修用基材に塗布及び／又は含浸されるものである。硬化性液状組成物を補修用基材に塗布及び／又は含浸させた上で、硬化性液状組成物を硬化させることにより、コンクリート構造物と補修材料とを接着することができる。例えば、硬化性液状組成物は、液状であるものが挙げられる。補修材料を接着することにより、コンクリート構造物の劣化部分からのコンクリート片の剥落を防止することができる。
【００２１】
硬化性液状組成物としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液（珪酸塩水溶液）と、硬化剤とを含む組成物が好ましい。珪酸塩水溶液は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物水溶液によりｐＨを調整して使用することができる。アルカリ金属水酸化物水溶液ｐＨを調整した珪酸塩水溶液もまた、珪酸塩水溶液である。
【００２２】
また、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムは、コンクリート構造物１の表面に塗布及び／又は含浸されたときに、コンクリート中の水酸化カルシウムとＣ-Ｓ-Ｈゲルを生成することができるため、補修材料とコンクリート構造物の接着強度をより強固にすることができる。
このような硬化性液状組成物は、２５℃での粘度が４００〜３０００ｍＰａ・ｓであるものが好ましい。このような粘度とすることにより、補修用基材への含浸性を確保することができる。また、コンクリート構造物に貼着した際の硬化性液状組成物の液だれを防止することができる。
【００２３】
硬化剤は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の硬化を促進するための成分である。硬化剤は、脱水縮合反応を促進させるために、ｐＨ中性付近に調整するものが挙げられる。また、Ｓｉ−Ｏ−金属−Ｏ−Ｓｉの結合を形成して硬化を促進するために、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物中のアルカリ金属を二価以上の金属と置き換えることができるものが挙げられる。硬化剤としては、有機酸エステル、ジアルデヒド、無機酸エステル、有機酸金属塩、無機酸金属塩、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群より選択される１種以上を含むことが好ましく、有機酸エステル、金属酸化物及び金属水酸化物からなる群より選択される１種以上の化合物を用いることがより好ましい。
【００２４】
有機酸エステルは、水溶液中で酸を発生させることによりＳｉ−Ｏ結合の形成を促進することができるという利点がある。有機酸エステルとしては、例えば、炭酸エステル、酢酸エステル等が挙げられる。なかでも、トリアセチンが好ましい。
ジアルデヒドとしては、例えば、マロンジアルデヒド等が挙げられる。
無機酸エステルとしては、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸等のエステル、例えば、燐酸トリメチル等が挙げられる。
有機酸金属塩としては、蟻酸、酢酸、マロン酸、炭酸等のアルカリ金属、アルカリ土類金属塩、例えば、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
無機酸金属塩としては、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸等のアルカリ金属、アルカリ土類金属塩、例えば、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００２５】
金属酸化物及び金属水酸化物は、金属イオンが溶け出すことにより、Ｓｉ−Ｏ−金属−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物を硬化させることができる。金属酸化物及び金属水酸化物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムや、ポゾラン活性物質等が挙げられる。
金属酸化物は、ポゾラン活性物質であることが好ましい（以下、硬化剤がポゾラン活性物質である硬化性液状組成物を「ジオポリマー」という場合がある）。ポゾラン活性物質とは、それ自体が水と反応することはないが、水と酸化カルシウム又は水酸化カルシウムの混合液と反応して硬化する物質であり、例えば、シリカダスト、珪藻土、タルク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、メタカオリン、活性白土、酸性白土等が挙げられ、なかでも、メタカオリンが好ましい。
ポゾラン活性物質は、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるものが好ましく、０．５ｍＳ／ｃｍ以上、０．６ｍＳ／ｃｍ以上又は０．７ｍＳ／ｃｍ以上であるものがより好ましく、０．８ｍＳ／ｃｍ以上、１．０ｍＳ／ｃｍ以上、１．２ｍＳ／ｃｍ以上であるものがさらに好ましい。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸塩水溶液との反応性を十分に確保でき、補修材料５とコンクリート構造物１との接着強度を高めることができる。ここでの電気伝導率差は、アルカリ物質により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、後述する評価方法により得られる飽和水酸化カルシウム水溶液のポゾラン活性物質投入前後の電気伝導率の差を意味する。
ポゾラン活性物質は、ポゾラン活性物質中のシリカ成分をＳｉＯ2換算した場合のシリカ成分含有量が４０重量％以上であるもの又はアルミナ成分をＡｌ2Ｏ3換算した場合のアルミナ成分含有量が３０重量％以上であるものが好ましい。
ポゾラン活性物質は、通常、塊又は粉末状であるが、塊状又は粉末状のものをそのまま用いてもよい。また、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いて、その状態を変化させたものを用いてもよい。
【００２６】
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。溶射技術は、例えば、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げられる。好ましくは、材料粉末を２０００〜１６０００℃の温度で溶融し、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧し、比表面積が０．１〜１００ｍ2／ｇの粉末とすることが好ましい。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。粉砕は、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等を用いる方法が挙げられる。また、分級は、篩、比重、風力、湿式沈降等を用いる方法が挙げられる。これらの手段は任意に併用することができる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等を用いる方法が挙げられる。作用させる機械的エネルギーは、適度に活性化しつつ、負荷を最小限とするために、０．５〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。
【００２７】
硬化剤の配合量は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物への溶出速度によって様々で、組成物の全体を１００重量部としたときに、０．２〜１５０重量部で配合されていることが好ましい。この範囲に設定することにより、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の硬化促進に十分に寄与することができる。また、硬化剤として液状有機物を用いる場合においても、Ｓｉ−Ｏ結合の中に取り込まれる硬化剤成分を維持して、十分な硬化を導くことができる。さらに、硬化剤として粉体無機物を用いる場合においても、組成物の粘度を過度に増大させることなく、組成物を十分に補修用基材に含浸させることができる。また、別の観点から、硬化剤は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の４０重量％換算の水溶液１００重量部に対して、０．１〜１００重量部相当で含有されていてもよいが、１〜８０重量部相当で含有されていることが好ましく、１〜６０重量部相当で含有されていることがより好ましい。
特に、ここでの硬化剤に無機酸金属塩として２価以上の陽イオンを含む強酸塩を含む場合は、それらは、上述した範囲内において、施工時の粘度（つまり施工性）を考慮するとともに、可使時間を確保し得る量、つまり、少なめの量（下限付近の量）を選択することが好ましい。
【００２８】
ジオポリマーにおける珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物は、その合計含有率が、硬化性液状組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、Ｍ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）に換算して、５〜３０重量％であることが好ましく、１０〜３０重量％であることがより好ましい。また、ポゾラン活性物質に由来するアルミニウムの含有率は、硬化物の乾燥固形分に対し、Ａｌ2Ｏ3に換算して、２０〜４０重量％であることが好ましく、２５〜３５重量％であることがより好ましい。
【００２９】
さらに、硬化性液状組成物は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液の下記数式で表される数値ｎが０．４〜１．１であるものが好ましく、０．５〜１．１であるものがより好ましく、０．５〜１．０であるものがさらに好ましい。
ｎ＝Ｓ／Ｍ
（Ｓ：水溶液に含まれるケイ素のモル数、Ｍ：水溶液に含まれるアルカリ金属のモル数）。
【００３０】
（その他の成分）
硬化性液状組成物は、上記成分に加えて、当該分野で公知の添加剤を含んでいてもよい。例えば、フィラー、分散剤、硬化時間調整剤、顔料、酸化防止剤、ポリマーエマルション等が挙げられる。これらは特に限定されず、公知のものを利用することができる。フィラーとしては、一般に充填剤として使用されるもののいずれであってもよい。例えば、カーボン、セルロース、鉱物質微粉末、合成された無機質結晶粉末などが挙げられる。ポリマーエマルションとしては、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの添加剤は、硬化性液状組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の含有量で用いることができる。特に、ポリマーエマルションは、硬化性液状組成物の乾燥固形分の全重量に対して、ポリマーの固形分重量が３〜１０重量％となるように配合されていることが好ましい。これにより、硬化性液状組成物の流動性を向上し、硬化物の接着強度を向上し、硬化物の乾燥収縮を抑制することができる。
【００３１】
補修用基材への硬化性液状組成物の含浸量は特に限定するものではなく、補修用基材の全体にわたって均一に硬化性液状組成物が保持され、硬化性液状組成物の硬化によって補修用基材の全体が強固に一体化させることができるように調整することが好ましい。例えば、補修用基材：硬化性液状組成物の重量比は、１：４〜１：１２程度であることが好ましく、１：４〜１：１０であることがより好ましい。
【００３２】
（２価以上の陽イオンを含む水溶液）
２価以上の陽イオンを含む水溶液は、２価以上の陽イオンを含む限り、どのようなｐＨを有していてもよい。なかでも、強酸塩であるものが好ましい。ここでの２価以上の陽イオンとしては、マグネシウム、アルミニウム等が挙げられる。強酸塩としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の塩が挙げられる。なかでも、硫酸マグネシウム又は硫酸アルミニウムが好ましい。
２価以上の陽イオンを含む水溶液は、濃度が２〜５０重量％であることが好ましく、５〜３０重量％であることがより好ましい。濃度が薄くなりすぎれば塗工量が増えるため作業性が悪くなり、濃度が濃すぎれば均一な塗工が難しくなるため作業性が悪くなる。なかでも、２価以上の陽イオンを含む水溶液は、濃度が５〜３０重量％であるものが好ましい。
【００３３】
〔硬化性液状組成物の含浸及び貼付〕
（塗布含浸工程）
硬化性液状組成物を補修用基材に塗布及び／又は含浸させる。補修用基材を形成してから硬化性液状組成物を含浸させてもよいし、硬化性液状組成物を含浸させてから補修用基材を形成してもよいし、補修用基材を形成しながら硬化性液状組成物を含浸させてもよい。また、補修用基材を対象のコンクリート構造物に貼り付ける前後のいずれに硬化性液状組成物を含浸させてもよい。
【００３４】
硬化性液状組成物を含浸させる方法としては、例えば、（１）ローラーを使って手作業で塗布含浸を行うハンドレイアップ法、（２）スプレーにより塗布含浸する方法、（３）金型により補修用基材の厚みを規定した後に、圧入によって硬化性液状組成物を補修用基材に塗布含浸させる方法、（４）減圧により補修用基材の厚みを規定した後、減圧注入によって硬化性液状組成物を補修用基材に含浸させる方法、（５）補修用基材を硬化性液状組成物に浸漬し、補修用基材に硬化性液状組成物を連続的に含浸させた後に、ロールによって補修用基材に厚みを規定する方法、（６）ロール転写により連続的に塗布含浸を行う方法等が挙げられる。これらは組み合わせて利用してもよい。
含浸時の作業性を上げるため、また含浸シートへのゴミの付着や含浸シート同士の付着を防止するため、補修用基材の表裏面を樹脂製の保護フィルムでカバーしてもよい。この保護フィルムはコンクリート構造物に貼り付ける際に除去される。
【００３５】
（貼付工程）
硬化性液状組成物が含浸された補修用基材を、コンクリート構造物に貼り付ける。この際、硬化性液状組成物が含浸された補修用基材とコンクリート構造物の表面の間に入り込んだ気泡を取り除くことは、コンクリート構造物の表面との密着性を高めるために重要である。気泡除去の方法としては、ロールや金へらを使って気泡を外側に追い出す方法が好適である。
塗布含浸工程と貼付工程はそれぞれ単独で行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００３６】
（硬化工程）
補修用基材に含浸された硬化性液状組成物の硬化は、コンクリート構造物に密着させた状態で設置することによって行なわれる。コンクリート構造物の表面に、硬化性液状組成物を含浸させる時間を確保するという観点から、硬化性液状組成物の硬化時間は１５〜３００分であることが好ましく、より好ましくは３０〜２４０分である。硬化時間は、珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物の含有率や珪酸塩水溶液に由来するＳｉＯ２とＭ２Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）の比率（ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏ）によって、また含まれる水分量や硬化剤量によって、そしてポゾラン活性物質の電気伝導率差やアルミニウムの含有率等によって調整することができる。
硬化性液状組成物の硬化が完了すると、コンクリート構造物に硬化性液状組成物が含浸された補修用基材を固着させることができる。
【００３７】
〔水溶液の塗工〕
２価以上の陽イオンを含む水溶液を、コンクリート構造物に硬化性液状組成物が含浸された補修用基材を密着させて設置した状態で行う。硬化性液状組成物の硬化を補助するという観点から、２価以上の陽イオンを含む水溶液の塗工を開始する時間は、硬化性液状組成物の貼付の直後から7日以内に行うことが好ましく、３０分〜２４時間後に行うことがさらに好ましい。この範囲に行うことにより、硬化性液状組成物に含まれる水分の蒸散が十分に進み、２価以上の陽イオンを含む水溶液が十分に浸透させることができる。
塗工の方法は、一般的な方法を用いることができ、刷毛、ローラー、スプレーガン等が挙げられる。
２価以上の陽イオンを含む水溶液の塗工が完了すると、硬化性液状組成物の硬化状態をより強固にすることができ、コンクリート構造物の補修を完了させることができる。
【００３８】
硬化性液状組成物が含浸された補修用基材への２価以上の陽イオンを含む水溶液の塗工は、硬化性液状組成物の硬化を補助する目的で行われるものであり、硬化性液状組成物が含浸された補修用基材全体に均一に行うことが好ましい。
２価以上の陽イオンを含む水溶液は、含浸させた硬化性液状組成物に含まれる珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の４０重量％換算の水溶液１００重量部に対して、固形分として０．５〜１０重量部となるように塗工することが好ましく、０．５〜４重量部とすることがさらに好ましい。この範囲とすることにより、十分な硬化を補助する作用を得ることができ、塗工成分の表面への析出を回避して、外観を向上させることができる。
以下、本発明のコンクリート構造物の補修方法を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
実施例Ａ−１
ＪＩＳ  Ｋ  １４０８で規定する３号珪酸ナトリウム水溶液４６ｇへ２７重量％水酸化ナトリウム水溶液６２ｇを加えて調整した珪酸塩水溶液（ＳｉＯ2＝１６．３％、Ｎａ2Ｏ＝１０．５％）に、その他成分のポリマーエマルションとしてスチレンブタジエンゴムエマルション（日本ゼオン株式会社製  商品名：ＬＸ４０７  Ｆ４３、）１１ｇを加え２４時間撹拌し、その他成分を含む珪酸塩水溶液を得た。
上記水溶液に、硬化剤としてメタカオリン５９ｇ（ＢＡＳＦ社製  商品名：ＳＰ−３３  電気伝導率差０．８ｍＳ／ｃｍ）を混合することにより、硬化性液状組成物を調製した。
また、引張強度２５０Ｎのビニロンマルチフィラメントからなる二軸メッシュシート（目付量９０ｇ／ｍ2、目開き７ｍｍ、厚み０．３５ｍｍ、Ｘ＝２．５）を、ガラス不織布（目付量２５ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、引張強度４５Ｎ／２５ｍｍ）を上に２枚、下に１枚重ね合わせ、四層のシート状部材を積層した補修用基材を作製した。
作製した補修用基材４００ｍｍ×４００ｍｍに、１７０ｇの硬化性液状組成物を含浸させることにより、硬化性液状組成物が含浸された補修用基材を作製した。
硬化性液状組成物が含浸された補修用基材を、コンクリート構造物の試験体に貼り付けた後、３時間後に２価以上の陽イオンを含む水溶液として、１０重量％の硫酸マグネシウム水溶液１３．４ｇ（４０質量％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として１．９重量部）を塗工し、標準条件（温度２３℃、相対湿度５０％）下で３日間養生し、評価サンプルを得た。
【００４０】
実施例Ａ−２
２価以上の陽イオンを含む水溶液として、２０重量％の硫酸アルミニウム水溶液１０．０５ｇ（４０％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として２．９重量部）を用いた以外は実施例Ａ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００４１】
実施例Ａ−３
２価以上の陽イオンを含む水溶液として、３重量％の硫酸マグネシウム水溶液４４．７ｇ（４０％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として１．９重量部）を用いた以外は実施例Ａ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００４２】
比較例Ａ−１
２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工しないこと以外は実施例Ａ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００４３】
比較例Ａ−２
２価以上の陽イオンを含む水溶液として、１０重量％の硫酸ナトリウム水溶液１３．４ｇ（４０％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として１．９重量部）を用いた以外は実施例Ａ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００４４】
（電気伝導率差）
ポゾラン活性物質について『Cement Concrete Research, Vol.19, pp.63-68, 1989』に従い、４０±１℃の条件で、Ｃａ（ＯＨ）2飽和水溶液２００ｍｌの電気伝導率を測定する。続いてメタカオリン５ｇを投入し、攪拌して２分後の電気伝導率を測定し、投入前の電気伝導率との差を電気伝導率差とした。
【００４５】
（押し抜き強度）
各実施例及び比較例のコンクリート構造物の補修材料の耐剥落防止性能を、首都高速道路株式会の「橋梁構造物設計要領コンクリート片剥落防止編」に記載される押抜試験により評価した。具体的には、各実施例及び比較例で作製した補修材料を試験体に貼り付けて温度２３℃、相対湿度５０℃で３日間養生した。その後、試験体に張り付いた補修材料に対して押し抜き試験を行なうことにより、変位１０〜５０ｍｍにおける最大荷重を測定した。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
実施例Ｂ−１
硬化性液状組成物として、ＪＩＳ  Ｋ  １４０８で規定する３号珪酸ナトリウム水溶液１５０ｇ、硬化剤として２２．５ｇの炭酸カルシウム多孔質粒子（白石カルシウム社製  商品名：Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ−１５）、７．５ｇのトリアセチン（東京化成工業株式会社製）、その他成分の分散剤として０．４ｇの非イオン系界面活性剤（ポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル）を混合することにより硬化性液状組成物を調製した。
得られた硬化性液状組成物を用いた以外は実施例Ａ−１と同様にして評価サンプルを得た。つまり、この実施例では、２価以上の陽イオンを含む水溶液として、１０重量％の硫酸マグネシウム水溶液１３．４ｇ（４０重量％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として１．０重量部）を塗工し、標準条件（温度２３℃、相対湿度５０％）下で３日間養生し、評価サンプルを得た。
【００４８】
実施例Ｂ−２
２価以上の陽イオンを含む水溶液として、２０重量％の硫酸アルミニウム水溶液１７．９ｇ（４０％換算の珪酸塩水溶液１００重量部に対して、固形分として２．６重量部）を用いた以外は実施例Ｂ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００４９】
比較例Ｂ−１
２価以上の陽イオンを含む水溶液を塗工しないこと以外は実施例Ｂ−１と同様にして評価サンプルを得た。
【００５０】
＜性能評価＞
上述した実施例及び比較例の試験体に張り付けた補修材料に対して、上記と同様に押し抜き強度を測定した。その結果を表２に示す。
【表２】
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【符号の説明】
【００５１】
１  コンクリート構造物
２  第一層
３  第二層
４  第三層
５、１５  補修材料
【図１】
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【図２】
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