(57)【要約】【課題】コンクリート構造物にドリルで穿孔した穴から注入剤としてエポキシ樹脂を注入して硬化させても，夏季に該エポキシ樹脂の頭部が膨らんでコンクリート壁面や床面である表面より飛び出ることのないコンクリート構造物の注入材注入工法及びこれに使用する注入材を提供する。【解決手段】コンクリート構造物のひび割れ等の空隙にエポキシ樹脂を注入するにあたって，コンクリート構造物に穿孔し，該穿孔穴よりひび割れやジャンカや鉄筋周囲の空隙に注入材としてエポキシ樹脂を注入して硬化させ，穿孔穴を該エポキシ樹脂で充填硬化させるコンクリート構造物の注入材注入工法において，エポキシ樹脂は，液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルと，スチレン付加メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成ることを特徴とするコンクリート構造物の注入材注入工法及びこれに使用する注入材である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物のひび割れやジャンカや鉄筋周囲の空隙にエポキシ樹脂を注入するにあたって，コンクリート構造物に穿孔し，該穿孔穴よりひび割れやジャンカや鉄筋周囲の空隙に注入材としてエポキシ樹脂を注入して硬化させ，穿孔穴を該エポキシ樹脂で充填硬化させるコンクリート構造物の注入材注入工法において，エポキシ樹脂は，液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルと，スチレン付加メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成ることを特徴とするコンクリート構造物の注入材注入工法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート構造物の注入材注入工法に使用する注入材であって，液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルと，スチレン化メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成ることを特徴とするコンクリート構造物の注入材。
【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や，コンクリート構造物内部にあるジャンカや，ＲＣ造においてコンクリート打設時等に鉄筋周囲に生じた空隙にエポキシ樹脂を注入する際のコンクリート構造物の注入材注入工法及びこれに使用する注入材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，コンクリート建築物にひび割れが生じて亀裂が発生したり，コンクリート構造物内部にジャンカや鉄筋周囲に空隙がある場合，これらの欠陥は漏水の原因になり，またコンクリート構造物としての強度が不足することがあるため，エポキシ樹脂等を注入して補修する必要がある。
【０００３】
これらの欠陥を補修する方法としては，コンクリート構造物の亀裂部等にドリルで穴を穿孔し，該穴に高圧注入バルブのノズルを差し込みエポキシ樹脂を注入して補修する高圧工法や，注射器形状をした注入器において，シリンダとピストン間に弾性体を介在させ，同様にコンクリート構造物の亀裂部等にドリルで穴を穿孔し，該穴に注入器のノズルを差し込み弾性体の圧縮力でシリンダ内のエポキシ樹脂を注入して補修する低圧工法等が知られている。
【０００４】
また，コンクリート構造物のひび割れや，ジャンカ，鉄筋周囲の空隙に注入充填剤を注入する方法において，コンクリートやモルタル部分に，コンクリートやモルタル表面から鉄筋位置に達する非貫通穴（Ａ）または，深さ１〜１００ｍｍ程度の非貫通穴（Ａ）を穿つ，あるいは穴を開けずに，コンクリートやモルタル部分のひび割れ部（Ｂ）と連通し，該穴（Ａ）の口端部より穴の先端，又はひび割れ部（Ｂ）に向けて注入材（Ｘ）を注入するに際し，注入器（Ｙ）を用い，一定の圧力で，穴（Ａ）又はひび割れ部（Ｂ）内に注入材（Ｘ）を注入すると共に，穴（Ａ）内と注入治具（２）又は注入治具（２）内の空気を外部に抜き，穴（Ａ）内と注入治具（２）又は注入治具（２）内を低圧状態にしながら穴（Ａ）内，又は，ひび割れ部（Ｂ）から注入材（Ｘ）を注入することを特徴とするコンクリート構造物への注入材の注入方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３０２４４号公報
【０００６】
しかしながら，コンクリート構造物にドリルで穿孔した穴から注入剤としてエポキシ樹脂を注入した場合，該穿孔穴には硬化後のエポキシ樹脂が充填されることになり，気温が低い冬から春に注入工事が行なわれてエポキシ樹脂が硬化した場合，夏季に該エポキシ樹脂の頭部が熱膨張により膨らんでコンクリートの壁面や床面である表面より突出することがあるという課題がある。特に該膨れは，コンクリートの壁面や床面全体が薄塗り塗料等で塗装されている場合は外観上その凹凸が目立つという課題となっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は，気温が低い冬から春にかけて，コンクリート構造物にドリルで穿孔した穴から注入剤としてエポキシ樹脂を注入して硬化させても，夏季に該エポキシ樹脂の頭部が膨らんでコンクリート壁面や床面である表面より突出することのないコンクリート構造物の注入材注入工法及びこれに使用する注入材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は，コンクリート構造物のひび割れやジャンカや鉄筋周囲の空隙にエポキシ樹脂を注入するにあたって，コンクリート構造物に穿孔し，該穿孔穴よりひび割れやジャンカや鉄筋周囲の空隙に注入材としてエポキシ樹脂を注入して硬化させ，穿孔穴を該エポキシ樹脂で充填硬化させるコンクリート構造物の注入材注入工法において，エポキシ樹脂は，液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルと，スチレン付加メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成ることを特徴とするコンクリート構造物の注入材注入工法を提供する。
【０００９】
請求項２記載の発明は，請求項１記載のコンクリート構造物の注入材注入工法に使用する注入材であって，液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルと，スチレン化メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成ることを特徴とするコンクリート構造物の注入材を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリート構造物の注入材注入工法は，気温が低い冬から春にかけて，コンクリート構造物にドリルで穿孔した穴から注入材として請求項１記載のエポキシ樹脂を注入して硬化させても，夏季に該エポキシ樹脂の頭部が膨らんでコンクリート壁面や床面である表面より突出することがないという効果がある。
【００１１】
特にコンクリートの壁面や床面全体が薄塗り塗料等で塗装されている場合は上記エポキシ樹脂がコンクリートの表面より突出することがないため外観上の美観が保たれるという効果がある。
【００１２】
また本発明の請求項２記載のコンクリート構造物の注入材は，請求項１記載のコンクリート構造物の注入材注入工法に使用する注入材であって，該注入材注入工法に使用することにより，冬季にドリルで穿孔した穴に充填硬化した注入材が夏季に膨らんでコンクリート壁面や床面である表面より飛び出ることがないという効果がある。
【００１３】
特にコンクリートの壁面や床面全体が薄塗り塗料等で塗装されている場合は，冬季にドリルで穿孔した穴に充填硬化した注入材が夏季にコンクリートの表面より突出することがないため外観上の美観が保たれるという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明にかかるコンクリート構造物は，特には注入材を注入後に外観上の美観が要求される建築物に関するが，コンクリート表面を穿孔するにあたっては，まずは該コンクリート表面を全面サンディングしてひび割れ等を明確し，またコンクリート構造物の断面が欠損して鉄筋が露出している場合には，その欠損部分にポリマーセメントモルタル等にて予め断面補修を行なっておく。
【００１６】
次に注入材であるエポキシ樹脂を注入するポイントに印をつけ，直径６〜１０ｍｍ程度で深さ４０〜２００ｍｍ程度にドリルにて穿孔し，該穿孔穴に残っている削粉を吸塵して清掃する。清掃後，例えばエポキシ樹脂をシリンダ内に充填した注射器形状の注入器のノズルを該穿孔穴に挿し込みセットしてシリンダ内のエポキシ樹脂をひび割れ等に注入する。
【００１７】
注入するエポキシ樹脂は，液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルと，スチレン付加メタキシレンジアミンと，脂環式アミンと，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成り，ＪＩＳＡ６０２４−２００８建築補修用注入エポキシ樹脂の表４  硬質形エポキシ樹脂の品質  低粘度形冬用に規定される規格値を満足するものが好ましい。
【００１８】
エポキシ樹脂が硬化後は注入器を撤去し，穿孔穴に満たされている硬化後のエポキシ樹脂をコンクリート表面と面一になるようにサンディング等により調整する。
【００１９】
その後，美観のため，コンクリート表面全体に塗料や塗材を塗布して仕上げる。
【００２０】
液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテル
本発明でいうエポキシ樹脂は，主剤となる液状のビスフェノール型ジグリシジルエーテルと，これと常温で反応する硬化剤となるスチレン付加メタキシレンジアミンと脂環式アミンとメルカプタン末端ポリサルファイド化合物とから成るが，液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルとは，液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル，液状ビスフェノールＦ型ジグリシジルエーテル，液状ビスフェノールＡＤ型ジグリシジルエーテル，及びこれらの変性物を言い，単独或いは併せて用いてもよく，また反応性若しくは非反応性希釈剤を配合しても良い。最も多く配合する液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルの軟化点は３５℃以下が好ましく，このような液状ビスフェノール型ジグリシジルエーテルとしては，液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルが，汎用性，コスト等で適当である。市販の液状ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルとしては，ＤＥＲ−３３１Ｎ（商品名，ダウケミカル社製，エポキシ当量１７０〜１９０）がある。液状ビスフェノール型ジグルシジルエーテルの配合量はエポキシ樹脂１００重量部中，５０重量部〜７５重量部であり，５０重量部未満では十分な硬化物性が得られず，７５重量部超では注入材としての粘度が高くなり作業性が劣り注入がスムーズに行われなくなる。
【００２１】
スチレン付加メタキシレンジアミン
本発明に使用するスチレン付加メタキシレンジアミンは，メタキシレンジアミンにスチレンを付加したものであり，活性水素当量としては８０〜１２０が好ましい。市販のスチレン付加率９９％のスチレン付加メタキシレンジアミンとしては，ガスカミン２４０（活性水素当量１０３，粘度６６ｍＰａ・ｓ／２５℃）がある。スチレン付加メタキシレンジアミンの配合量は，エポキシ樹脂１００重量部中，１０重量部〜２０重量部であり，１０重量部未満では湿潤面に対する接着性が不十分になると共に注入材としての粘度が高くなり作業性が劣り注入がスムーズに行われなくなり，２０重量部超では硬化物が脆くなる。
【００２２】
脂環式アミン
本発明に使用する脂環式アミンとは，イソホロンジアミン，４，４´−ジアミノシクロヘキサン，ピペラジン，Ｎ−アミノエチルピペラジン等及びこれらの変性物をいい，特にはＮ−アミノエチルピペラジン及びこの変性物が，硬化反応性が良好であるため好ましい。市販のＮ−アミノエチルピペラジンのビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル付加物として，ダイトクラールＡ−５９２９Ｂ（活性水素当量７８．７，粘度９０〜２００ｍＰ・ｓ／２５℃，大都産業株式会社製）がある。脂環式アミンの配合量は，エポキシ樹脂１００重量部中，１０重量部〜２０重量部であり，１０重量部未満では湿潤面に対する接着性が不十分になると共に耐熱性が低くなり，２０重量部超では注入材としての粘度が高くなり作業性が劣り注入がスムーズに行われなくなる。
【００２３】
メルカプタン末端ポリサルファイド化合物
本発明に使用するメルカプタン末端ポリサルファイド化合物とは，分子中にジサルファイド結合を有し，末端にメルカプタン基を有する化合物である。好ましいメルカプタン末端ポリサルファイド化合物としては，分子中に−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＳＳ−または−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＳＳ−で示されるようなポリサルファイド結合含有構造単位を有し，末端がメルカプタン基である化合物を挙げることができる。市販のメルカプタン末端ポリサルファイド化合物としては，チオコールＬＰ−３(商品名，平均分子量１０００，粘度１．２Ｐａ・ｓ／２５℃)がある。メルカプタン末端ポリサルファイド化合物の配合量は，エポキシ樹脂１００重量部中，３重量部〜１０重量部であり，３重量部未満では湿潤面に対する接着性が不十分となり，１０重量部超で硬化物が柔らかくなりすぎる。
【００２４】
以下，実施例及び比較例にて具体的に説明する。
【実施例】
【００２５】
実施例及び比較例
実施例又は比較例として，表１に示す配合にて主剤と硬化剤を分けた状態で，各材料を均一に混合し実施例又は比較例のエポキシ樹脂とした。該エポキシ樹脂は，試験の直前に主剤と硬化剤を均一に混合して，試験に供した。表１中，ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルにはＤＥＲ３３１Ｎを，ビスフェノールＦ型ジグリシジルエーテルにはＪＥＲ−８０７（エポキシ当量；１６０〜１７５，粘度３〜４．５Ｐａ・ｓ／２５℃，商品名，三菱化学社製）を，３級カルボン酸モノグリシジルエーテルにはカージュラＥ（エポキシ当量；２４０〜２６０，粘度５〜１５ｍＰａ・ｓ／２５℃，商品名，三菱化学社製）を，スチレン付加メタキシレンジアミンにはガスカミン２４０を，脂環式アミンにはダイトクラールＡ−５９２９Ｂを，メルカプタン末端ポリサルファイド化合物にはチオコールＬＰ−３を，脂肪族ポリアミンＡにはエピキュア３１０７（活性水素当量；９５，粘度０．４〜０．８Ｐａ・ｓ／２５℃，商品名，三菱化学社製）を，脂肪族ポリアミンＢにはハードナーＯＨ−８０２（活性水素当量；５２，粘度０．４〜０．８Ｐａ・ｓ／２５℃，商品名，ＰＴＩジャパン株式会社製）を，２，４，６トリジメチルアミノメチルフェノールにはアンカミンＫ−５４（商品名，エアプロダクツジャパン社製）を硬化促進剤として，それぞれ使用した。
【００２６】
【表１】
2015030987.tif 000002
【００２７】
評価項目及び評価方法
【００２８】
膨れ試験
ＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍのコンクリート平板を５℃下で水中に２４時間全浸漬し，その後表面部分を水中から引き上げて厚さ方向の下部３０ｍｍのみを水に浸漬した状態とする。この状態でコンクリート表面を一の端部から相対する他端方向に２００ｍｍの長さで深さ１５ｍｍ幅１５ｍｍでＵカットする。次に５℃に調整した実施例または比較例のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤をそれぞれ十分に混合してＵカット部に充填して硬化させ，５℃にて１４日間養生し，実施例又は比較例の湿潤状態の膨れ試験用試験体とした。
【００２９】
同様にＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍのコンクリート平板を５℃下に２４時間放置し表面の含水率を５％（ケット水分計ＨＩ−５２０，コンクリートレンジ）以下であることを確認する。この状態でコンクリート表面を一の端部から相対する他端方向に２００ｍｍの長さで深さ１５ｍｍ幅１５ｍｍでＵカットする。次に５℃に調整した実施例または比較例のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤をそれぞれ十分に混合してＵカット部に充填して硬化させ，５℃にて１４日間養生し，実施例又は比較例の乾燥状態の膨れ試験用試験体とした。
【００３０】
次にコンクリート平板のＵカット部に充填し硬化した，実施例または比較例の湿潤状態及び乾燥状態の膨れ試験用試験体のエポキシ樹脂表面の上記一の端部に，歪みゲージとしてプラスチック用ゲージＧＦＬＡ−６−５０−３ＬＴ（（株）東京測器研究所製）を貼り付け，試験体の温度を５℃から３５℃に変化させ測定される歪み(μ)をデータロガーＴＤＳ−３０３（(株)東京測器研究所製）にて測定した。併せて歪みが１００μ超を×，１００μ以下を○として評価した。
【００３１】
ＪＩＳ  Ａ６０２４−２００８建築補修用注入エポキシ樹脂の表４  硬質形エポキシ樹脂の品質試験
ＪＩＳ  Ａ６０２４−２００８建築補修用注入エポキシ樹脂の規定に従い，該ＪＩＳ規格の表４  硬質形エポキシ樹脂の品質  低粘度型冬用の各試験項目について評価した。
【００３２】
評価結果
膨れ試験の結果を表２に，ＪＩＳ  Ａ６０２４−２００８建築補修用注入エポキシ樹脂の表４  硬質形エポキシ樹脂の品質  低粘度形冬用の評価結果を表３に示す。
【００３３】
【表２】
2015030987.tif 000003
【００３４】
【表３】
2015030987.tif 000004
【００３５】
まとめ
実施例及び比較例のエポキシ樹脂は，ＪＩＳ  Ａ６０２４−２００８建築補修用注入エポキシ樹脂の表４  硬質形エポキシ樹脂の品質  低粘度形冬用に規定される規格値を満たしているが，膨れ試験において大きな差異があり，実施例は湿潤状態及び乾燥状態ともに○評価であった。実施例は夏季において膨れは視認されないと評価された。