(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリートの表面に接着剤を塗布する塗布工程と、
粒径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、且つ、含水比率が０．２質量％以下である砂を前記接着剤が塗布された前記既設のコンクリートの表面に０．４ｋｇ／ｍ２以上２ｋｇ／ｍ２以下散布する散布工程と、
前記砂が散布された前記既設のコンクリートの表面に新しいコンクリートを打設する打設工程とを備えるコンクリートの施工方法。
【請求項２】
散布される前の砂を含水比率０．２質量％以下になるように調整する調整工程をさらに備えている請求項１に記載のコンクリートの施工方法。
【請求項３】
前記砂は、ＳｉＯ２含有量が４０質量％以上である請求項１又は２に記載のコンクリートの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリートに新たなコンクリートを打設するコンクリートの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の建設時や増設時において、既設のコンクリートに新たなコンクリートを打ち込んで、既設のコンクリート（旧コンクリート）と新しいコンクリート（新コンクリート）とを一体化させるコンクリートの施工方法（いわゆる打継ぎ工法）が知られている。かかる施工方法で施工されたコンクリート構造物は、旧コンクリートと新コンクリートとが接触する面（以下、打継面ともいう。）において強度、水密性が低下しやすくなる。特に、既設のコンクリートがすでに完全に硬化している場合には、打継面にレイタンスといわれる脆弱な層が存在する場合がある。そこで、かかるレイタンスをワイヤブラシ等で削って除去することが行われている。しかし、かかる除去作業は手作業で行う必要があり広範囲の打継面を処理することが煩雑であり、さらに、打継面に鉄筋等が張り出している場合には、鉄筋の周囲等を十分に削ることが困難である。
【０００３】
別の施工方法として、旧コンクリートが完全に硬化する前に新コンクリートを打ち込む場合もある。かかる場合にも、旧コンクリートの打継面となる表面を高圧水、高圧空気等を用いて削り、内部の骨材等を露出させて、骨材等によるアンカー効果で打継面における接続強度を向上させることが行われている。
高圧水、高圧空気等を用いてコンクリート表面を削る場合には広範囲の打継面でも容易に削ることができるが、高圧水を用いた場合には処理後廃水が発生し、高圧空気を用いた場合には粉塵が発生するため、これらの廃水や粉塵の処理が必要となる。
また、高圧水を用いた場合には打継面に水分が多量に残存し、高圧空気を用いた場合にはコンクリート表面の粉塵を洗浄するための洗浄水が打継面に多量に残存する。しかし、打継面に水分が多く存在すると新コンクリートとの接着強度が低下するため、コンクリート表面を乾燥させる作業が必要になる。すなわち、コンクリートの施工に煩雑な工程が必要になる。
【０００４】
これらの煩雑な工程を行わずに簡易に打継面を処理する方法としては、打継面に接着剤を塗布する方法がある。例えば、特許文献１には、低温でも硬化しやすく接着性に優れた特定の樹脂を含む打継ぎ用接着剤が記載されている。
あるいは、特許文献２乃至４に記載されているように、樹脂やモルタルなどの接着性のあるペーストからなる接着剤に、砂、骨材等の粒子を混合したものを打継面に塗布する方法もある。
【０００５】
しかしながら、かかる特許文献１乃至４に記載の方法では、十分に打継面の接着強度を向上させることが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２４０８３７号公報
【特許文献２】特開平５−１４１００５号公報
【特許文献３】特開２００３−２５３８８４号公報
【特許文献４】特開平７−１７３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑み、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度を十分に向上させることが容易にできるコンクリートの施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のコンクリートの施工方法は、既設のコンクリートの表面に接着剤を塗布する塗布工程と、粒径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、且つ、含水比率が０．２質量％以下である砂を前記接着剤が塗布された前記既設のコンクリートの表面に０．４ｋｇ／ｍ２以上２ｋｇ／ｍ２以下散布する散布工程と、前記砂が散布された前記既設のコンクリートの表面に新しいコンクリートを打設する打設工程とを備える。
。
【０００９】
本発明によれば、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度を十分に向上させることが容易にできる。すなわち、特定の含水比率の砂が既設のコンクリートと新しいコンクリートとの間に存在することで、塗布された接着剤による接着強度を向上させることができる。よって、煩雑な作業を行うことなく容易に既設のコンクリートと新しいコンクリートとの間の接着強度を十分に向上させることができる。
【００１０】
散布される前の砂を含水比率０．２質量％以下になるように調整する調整工程をさらに備えていてもよい。
【００１１】
前記調整工程をさらに備えることによって、特定の含水比率の砂を確実に得て散布することができる。よって、より確実に既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度を向上させることができる。
【００１２】
前記砂は、ＳｉＯ２含有量が４０質量％以上であってもよい。
【００１３】
前記砂のＳｉＯ２含有量が前記範囲である場合には、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度をより向上させることができる。
【００１４】
前記砂は、粒径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。
【００１５】
前記砂の粒径が前記範囲である場合には、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度をより向上させることができる。
【００１６】
前記散布工程において、砂の散布量は０．４ｋｇ／ｍ２以上２ｋｇ／ｍ２以下である。
【００１７】
前記砂の散布量が前記範囲である場合には、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、既設のコンクリートと新しいコンクリートとの接着強度を十分に向上させることが容易にできるコンクリートの施工方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のコンクリートの施工方法の一実施形態について説明する。
本実施形態のコンクリートの施工方法は、既設のコンクリートの表面に接着剤を塗布する塗布工程と、前記接着剤が塗布された前記既設のコンクリートの表面に含水比率０．５質量％以下の砂を散布する散布工程と、前記砂が散布された前記既設のコンクリートの表面に新しいコンクリートを打設する打設工程とを備えるコンクリートの施工方法である。
【００２０】
本実施形態の施工方法は、既設のコンクリート（以下、旧コンクリートともいう。）に新たなコンクリート（以下、新コンクリートともいう。）を打ち込むことで、新旧コンクリートが一体化されたコンクリートを施工する方法である。
既設のコンクリートは、例えば、すでに完成された建物、橋、道路等コンクリート構造物のコンクリート部分であってもよく、あるいは、建設中のコンクリート構造物の一部であってもよい。
【００２１】
旧および新コンクリートは特に限定されるものではなく、セメント、細骨材、粗骨材、水、その他混和材、混和剤等を含む通常のコンクリートであれば、どのようなコンクリートであってもよい。
【００２２】
（塗布工程）
本実施形態では、既設のコンクリートの表面に接着剤を塗布する塗布工程が実施される。
本実施形態で用いられる接着剤は、コンクリートを接着可能な接着剤であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリマーモルタル等のモルタル、熱硬化性樹脂系の合成樹脂系接着剤、などが挙げられる。
中でも、接着強度の観点からエポキシ樹脂系の合成樹脂系接着剤が好ましく挙げられる。
【００２３】
塗布工程において接着剤を塗布するコンクリート表面は、旧コンクリートの表面のうち新コンクリートが打継ぎされる面（打継面）の全面であってもよくあるいは、打継面の一部であってもよい。接着強度の観点からは、打継面の全面に接着剤を塗布することが好ましい。
【００２４】
接着剤の塗布量は、接着剤の種類、コンクリートの種類、必要とする接着強度等に応じて適宜設定可能であるが、たとえば、エポキシ樹脂系の接着剤を用いた場合には０．５ｋｇ／ｍ２以上２．０ｋｇ／ｍ２以下程度であることが接着強度の向上性の観点から好ましい。
【００２５】
（散布工程）
塗布工程を実施した後に、前記接着剤が塗布された前記既設のコンクリートの表面に含水比率０．５質量％以下の砂を散布する散布工程が実施される。
砂は含水比率が０．５質量％未満、好ましくは、０．２質量％未満であることが好ましい。
砂の含水比率が前記範囲である場合には、接着剤の表面と新コンクリートとの界面に存在した場合に、接着剤の接着強度を向上させることができる。
【００２６】
本実施形態の砂の含水比率とは、以下の方法で求められる率（百分率）をいう。
すなわち、ＪＩＳ  Ａ  １１０９「細骨材の密度および吸水試験方法」の記載の方法によって、表面乾燥飽水状態の試料の質量と乾燥後の試料の質量との差（Ａ）を測定する。さらに、ＪＩＳ  Ａ  １１２５「骨材の含水率試験方法及び含水率に基づく表面水率の試験方法」に記載の方法によって、乾燥前後の試料の質量差（Ｂ）を測定する。
そして、前記表面乾燥飽水状態の試料の質量と乾燥後の試料の質量との差（Ａ）に対する前記乾燥前後の試料の質量差（Ｂ）の比（百分率：Ｂ／Ａ×１００）を求めこれを含水比率とする。
【００２７】
砂としては、例えば、ＳｉＯ２含有量が４０質量％以上、好ましくは６０質量％以上９０質量％以下であるものが挙げられる。
ＳｉＯ２含有量が前記範囲である場合には、接着剤による接着強度をより向上させやすいため好ましい。
ＳｉＯ２含有量は、蛍光Ｘ線回折装置を用いて測定される量をいう。
【００２８】
砂としては、硫酸塩、硫化物等の硫黄を含む成分、酸化物等を含まないことが好ましい。また、砂はゼオライトを含まないことが好ましい。
これらの各成分の含有量が多くなると、接着剤による接着強度の向上を抑制するおそれがある。
【００２９】
砂としては、例えば、粒径が０．６ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、好ましくは、０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であるものが挙げられる。
粒径が前記範囲である場合には、接着剤による接着強度をより向上させやすいため好ましい。
【００３０】
本実施形態における砂の粒径の範囲は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１に規定されている上限および下限のふるいを連続するふるいとして用いて、ＪＩＳ  Ａ  １１０２に記載されている方法でふるいにかけて分級した砂をいう。
上限および下限のふるいとは、ＪＩＳ  Ａ  １１０２の「３．２  ふるい」に記載されているふるいをいい、すなわち、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１に規定されている公称目開き４．７５ｍｍのふるいを５．０ｍｍふるいといい、公称目開き６００μｍのふるいを０．６ｍｍふるいという。
例えば、粒径が０．６ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である砂とは、前記５．０ｍｍふるいと、前記０．６ｍｍふるいとを連続するふるいとして用いて前記方法で分級した砂を９０質量％以上含む砂をいう。
【００３１】
砂としては、例えば、ＪＩＳ  Ａ  １１３７「骨材中に含まれる粘土塊量の試験方法」で測定される粘土塊量が０．５％以下、好ましくは０．３％以下である砂が挙げられる。
粘土塊量が前記範囲である場合には、接着剤による接着強度をより向上させやすいため好ましい。
【００３２】
砂としては、例えば、ＪＩＳ  Ａ  １１０３「骨材の微粒分量試験方法」で測定される微粒分量が３．０％以下、好ましくは１．０％以下である砂が挙げられる。
微粒分量が前記範囲である場合には、接着剤による接着強度をより向上させやすいため好ましい。
【００３３】
前記散布工程において散布される砂の量（散布量）は特に限定されるものではないが、例えば、０．２ｋｇ／ｍ２以上２．０ｋｇ／ｍ２以下、好ましくは、０．４ｋｇ／ｍ２以上１．０ｋｇ／ｍ２以下であることが挙げられる。
砂の散布量が前記範囲である場合には、接着剤による接着強度をより向上させやすいため好ましい。
【００３４】
散布工程において砂を散布する手段は特に限定されるものではないが、例えば、サンドスプレッダーなどの散布手段が、均一に接着剤が塗布された面に砂を散布できるため好ましい。
【００３５】
（調整工程）
本実施形態のコンクリートの施工方法は、例えば、散布工程で散布される前の砂を含水比率０．５質量％以下になるように調整する調整工程をさらに備えていてもよい。
調整工程における砂の含水比率を調整する方法としては、砂の含水比率を測定して、前記含水比率の範囲の砂を選別することで調整してもよい。
あるいは、砂を乾燥させることで、前記含水比率の範囲の砂に調整してもよい。
砂の乾燥方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、天日で乾燥させること、バーナー等の加熱手段で加熱して乾燥させること、風にさらして乾燥させること、湿度を調整した室内において乾燥させることなどが挙げられる。
【００３６】
調整工程における調整方法としては、乾燥することが好ましく、特に、ジェットヒーターによる乾燥のように乾燥時間が短時間であるような乾燥方法が、時間短縮の観点から好ましい。
好ましい乾燥条件としては、例えば、９０℃以上１１０℃で、３時間以上１２時間以下の乾燥条件で乾燥すること等が挙げられる。
【００３７】
調整工程は、散布工程を実施するよりも前であればいつ実施してもよい。
例えば、調整工程をコンクリートの施工現場とは異なる場所、例えば、工場等で実施して、該工場等で前記含水比率に調整された砂を施工現場に移送して、散布工程で散布してもよい。
【００３８】
（打設工程）
本実施形態のコンクリートの施工方法では、前記散布工程を実施後、前記砂が散布された既設のコンクリートの表面に新しいコンクリートを打設する打設工程が実施される。
打設工程においては、旧コンクリートの接着剤が塗布され、且つ、砂が散布された面を打継面として新しいコンクリートを打設する。
新コンクリートとしては、旧コンクリートと同じセメント組成物からなるコンクリートでもよく、異なるセメント組成物であってもよい。また、打設時に、鉄筋等の鋼材を配置してもよい。
【００３９】
本実施形態のコンクリートの施工方法では、前記所定の含水比率である砂を接着剤を塗布した表面に散布することで、以下のような効果が得られる。
すなわち、接着剤の上から散布される砂の含水比率を特定の値よりも低くすることで、比較的乾燥した砂が旧コンクリートに塗布された接着剤と、新コンクリートとの界面に存在することになる。よって、砂のアンカー効果のみならず、前記乾燥した砂の作用により接着剤の接着強度が向上する。
【００４０】
本実施形態のコンクリートの施工方法では、コンクリート表面に接着剤を塗布した後に、該接着剤の表面に砂を散布することで、砂の表面のすべてが接着剤によって覆われることない。従って、接着剤に砂を混合した場合と違い、所定の含水比率である乾燥した砂の表面が新コンクリートと接触されることとなる。
含水比率が所定値よりも低い砂が接着剤の接着強度を向上させうる理由は、砂に含まれる水分が少ないことで接着剤の硬化性が向上し、砂のアンカー効果および接着剤の硬化性向上の相乗効果によるものであると考えられる。
【００４１】
本実施形態のコンクリートの施工方法によれば、旧コンクリートの打継面となる表面を削る必要がないため、施工作業が簡易且つ容易に行える。
また、コンクリート表面を削った場合のように粉塵や高圧水の処理が必要ないため、施工作業が簡易且つ容易に行える。
さらに、コンクリート表面をワイヤブラシで削ってから洗浄する、あるいは高圧水で削る場合のようにコンクリート表面に水分が多量に付着する工程の実施が不要であるため、コンクリート表面を乾燥させる工程を実施する必要がない。従って、より簡易にコンクリートの施工が行える。
【００４２】
尚、本実施形態は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
【００４４】
≪コンクリートの材料≫
コンクリートの材料として下記のものを準備した。
・セメント：超速硬セメント（旧コンクリート用、住友大阪セメント社製）
早強ポルトランドセメント（新コンクリート用、住友大阪セメント社製）
・水：水道水
・細骨材：陸砂
・粗骨材：砕石５号，６号を等量混合
・高性能ＡＥ減水剤：マスターグレニウムＳＰ８Ｒ（ＢＡＳＦジャパン社製）
【００４５】
上記コンクリートの材料を用いて下記表１に記載の配合で新旧コンクリートを作成した。
【００４６】
【表１】
0006386820.tif 000002
【００４７】
《砂の種類》
砂として下記表２に記載の砂１〜１０を準備した。
尚、砂の含水比率を変化させるために、以下のような方法で砂を調整した。
予め、含水比率を０とした砂に対し、所定の含水比率となる水を加え、含水比率が均一となるように３分間撹拌した。
【００４８】
【表２】
0006386820.tif 000003
【００４９】
尚、砂の粒径の調整方法、ＳｉＯ２量、粘土塊量、微粒分量、含水比率の測定（算出）は以下の方法で行った。
【００５０】
《粒径》
ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１で規定されたふるいであって、ＪＩＳ  Ａ  １１０２  「３．２  ふるい」に規定された０．６ｍｍ（公証目開き６００μｍ）、１．２ｍｍ（公証目開き１．１８ｍｍ）、２．５ｍｍ（公証目開き２．３６ｍｍ）、５．０ｍｍ（公証目開き４．７５ｍｍ）ふるいを、表１に記載の粒径の上限下限における各ふるいを連続したふるいとして、ＪＩＳ  Ａ  １１０２に記載の方法で分級した。
【００５１】
《ＳｉＯ２量》
蛍光Ｘ線回折装置（装置名：ＺＳＸ  ｐｒｉｎｕｓＩＩ、理学電気工業社製）を用いて、試料のＳｉＯ２を測定した。
【００５２】
《粘土塊量》
ＪＩＳ  Ａ  １１３７「骨材中に含まれる粘土塊量の試験方法」に従って測定した。
【００５３】
《微粒分量》
ＪＩＳ  Ａ  １１０３「骨材の微粒分量試験方法」に従って測定した。
【００５４】
《含水比率》
ＪＩＳ  Ａ  １１０９「細骨材の密度および吸水試験方法」の記載の方法によって、表面乾燥飽水状態の試料の質量と乾燥後の試料の質量との差（Ａ）を測定する。さらに、ＪＩＳ  Ａ  １１２５「骨材の含水率試験方法及び含水率に基づく表面水率の試験方法」に記載の方法によって、乾燥前後の試料の質量差（Ｂ）を測定する。そして、前記表面乾燥飽水状態の試料の質量と乾燥後の試料の質量との差に対する前記乾燥前後の試料の質量差の比（百分率：Ｂ／Ａ×１００）を求めこれを含水比率とした。
【００５５】
まず、表１に記載の配合の旧コンクリートは、サイズ直径１０ｃｍ×高さ５ｃｍの円筒形の型枠に打設後、２０℃で７日間養生させて硬化させた。
その後、上面を打継面として、全面にエポキシ樹脂系接着剤（商品名：ＫＣボンド、鹿島道路株式会社社製）を８ｇ／ｃｍ２塗布した。
接着剤を塗布した面に、上記各砂を表２に記載の散布量になるように散布した。尚、比較例１として、砂を散布しないサンプルを作製した。
その後、新コンクリートを旧コンクリートの上から打設した。
さらに、２０℃で１４日間養生させた後、下記方法で新旧コンクリートの接着強度を測定した。
【００５６】
《接着強度の測定方法》
上記方法で作製されたコンクリートサンプルを脱型し、コンクリートサンプルの下面（旧コンクリートの打継面と対向する面）及びコンクリートサンプルの上面（新コンクリートの打継面と対向する面）にフックを取り付けるための冶具をＫＳボンド（鹿島道路社製）で取り付けた）。取り付け後、万能試験機（装置名：ＵＨ−１０００ＫＮＩ、株式会社島津製作所社製）にフックを固定し，上下方向に引っ張った時の力の強さ（Ｎ／ｍｍ２）を接着強度として測定した。
結果を表２に示す。
【００５７】
表２に示すとおり、各実施例は、新旧コンクリートを接着剤のみで接着した塗布した比較例１よりも接着強度が上がっていた。
含水比率が０．５％を超えている砂を用いた比較例２では、比較例１よりも接着強度が低下していた。