(57)【要約】【課題】  本発明は、効率的で安全な作業により、振動、騒音や粉塵の発生や廃棄物の排出もなく、また構造物の美観を損なうことなく、既設の構造物を補修することができる構造物の補修方法を提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いる既設の構造物の補修方法であって、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させる加熱溶融工程と、上記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを成形する成形工程とを含むことを特徴とする既設の構造物の補修方法を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】    無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いる既設の構造物の補修方法であって、
前記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させる加熱溶融工程と、前記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを成形する成形工程とを含むことを特徴とする既設の構造物の補修方法。
【請求項２】
前記自己修復可能なコンクリートが、硫黄と骨剤とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の既設の構造物の補修方法。
【請求項３】
前記自己修復可能なコンクリートが、さらに導電性材料を含むことを特徴とする請求項２に記載の既設の構造物の補修方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の既設の構造物の補修方法に用いられ、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリート。
【請求項５】
加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートであって、硫黄と骨剤と導電性材料とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなることを特徴とする自己修復可能なコンクリート。
【請求項６】
請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の既設の構造物の補修方法に用いられる構造部材であって、少なくとも一部に加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する前記自己修復可能なコンクリートを用いてなることを特徴とする構造部材。
【請求項７】
請求項６に記載の構造部材を用いることを特徴とする道路のジョイント部材。
【請求項８】
請求項６に記載の構造部材を用いることを特徴とする護岸部材。
【請求項９】
請求項６に記載の構造部材を用いることを特徴とする港湾部材。
【請求項１０】
請求項６に記載の構造部材を用いることを特徴とする護岸ブロック。
【請求項１１】
請求項６に記載の構造部材を用いることを特徴とする鋼管部材。
【請求項１２】
加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを受入れる受入手段と、前記受入手段により受入れた自己修復可能なコンクリートを予熱する予熱システムと、前記予熱システムにより予熱された自己修復可能なコンクリートを溶融する加熱攪拌炉と、前記加熱攪拌炉により溶融された自己修復可能なコンクリートを打設する打設手段とを有することを特徴とする施工車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路、護岸壁、さらには鋼管等の既設の構造物を、効率的で安全な作業により補修するための既設の構造物の補修方法に関する。また本発明は、上記補修方法に用いられる構造部材、自己修復可能なコンクリート、および自己修復可能なコンクリートを用いた修復作業等を容易に行うための施工車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば高架道路のジョイント部など、劣化したコンクリート構造物を補修する方法として、劣化部分を破壊して取り除き、そこへ新たなコンクリートを流し込んで乾燥させる方法や、電気化学的な手法を用いた補修工法が採用され、または提案されてきた（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
しかし、これら従来の方法では、補修開始から完了までに多大な時間、費用および労力を要し、道路交通開放の妨げとなるのみならず、補修部分とその周辺部分との質感および色彩が異なり、美観を損なうものになりやすいという問題があった。
【０００４】
また、電気化学的な手法による場合、コンクリート表面部に外部電極を設置し、処理後には取り払う必要があり、取り扱い性に問題があり、さらに処理電圧を大きく設定した場合は、感電の可能性があり、作業の安全性にも問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１７６２８７号公報
【特許文献２】特開平２−３０２３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、効率的で安全な作業により、振動、騒音や粉塵の発生や廃棄物の排出もなく、また美観を損なうことなく構造物を補修することができる既設の構造物の補修方法、取り扱い性に優れ、上記補修方法に好適に用いられる自己修復可能なコンクリート、上記補修方法に用いられる構造部材、および自己修復可能なコンクリートを容易に打設することができる施工車両を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いる既設の構造物の補修方法であって、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させる加熱溶融工程と、上記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを成形する成形工程とを含むことを特徴とする既設の構造物の補修方法を提供する。
【０００８】
本発明の既設の構造物の補修方法は、加熱溶融させた後、凝固させるといった簡便な方法により物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いるものであるので、補修部分を取り除き、新たなコンクリートを流し込んで硬化させるなどの必要がないことから、構造物の美観を損なうことがなく、時間、費用および労力がかからず極めて効率的で、安全な作業により構造部材の補修を行うことができるといった利点を有する。
【０００９】
上記発明においては、上記自己修復可能なコンクリートが、硫黄と骨剤とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなることが好ましい。このような硫黄硬化型セメント組成物からなる自己修復可能なコンクリートは、機械的強度や遮水性などの物理的性質に優れており、硫黄の物理的変化を利用することにより、硬化させるために養生期間を必要とすることもなく、短時間で補修を行うことができるからである。
また、本発明においては上記自己修復可能なコンクリートが、さらに導電性材料を含むことが好ましい。さらに導電性材料を含むことにより、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させるために加熱装置を設置したり、取り払ったりする必要がないことから、取り扱い性に優れるからである。
【００１０】
また本発明は、上記構造部材の補修方法に用いられ、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを提供する。本発明の自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復するものであるので、既設の構造物にひび割れが生じるなど既設の構造物の一部が破損したような場合に、本発明の自己修復可能なコンクリートを用いて、容易に補修することができる。
【００１１】
本発明はまた、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートであって、硫黄と骨剤と導電性材料とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなることを特徴とする自己修復可能なコンクリートを提供する。
【００１２】
本発明の自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させるといった簡便な方法により物理的性質を回復することができる。また、本発明の自己修復可能なコンクリートは、硫黄および骨材に加えて、さらに導電性材料を含む硫黄硬化型セメント組成物からなるものであるので、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させるために加熱装置を設置したり、取り払ったりする必要がないことから、取り扱い性に優れているといった利点を有する。
【００１３】
本発明はさらに、上記既設の構造物の補修方法に用いられる構造部材であって、少なくとも一部を加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いてなることを特徴とする構造部材を提供する。本発明の構造部材は、少なくとも一部を上記自己修復可能なコンクリートを用いてなるものであるので、構造部材が劣化した場合でも、上記自己修復可能なコンクリートの物理的性質を回復させることにより、容易に補修を行うことができる。
【００１４】
また本発明は、上記構造部材を用いることを特徴とする道路のジョイント部材を提供する。道路のジョイント部材として上記再生可能な構造部材を用いることにより、補修を速やかに完了させることができ、短時間で道路交通を開放することができるといった利点を有する。また、補修後に道路の美観を損なうこともない。
【００１５】
さらに本発明は、上記構造部材を用いることを特徴とする護岸部材を提供する。護岸部材として上記再生可能な構造部材を用いることにより、例えば干潮時などの短い時間で護岸部材の補修を完了させることができるといった利点を有する。
【００１６】
また本発明は、上記構造部材を用いることを特徴とする港湾部材を提供する。港湾部材として上記再生可能な構造部材を用いることにより、港湾部材の補修に要する時間、費用および労力を削減することができるといった利点がある。
さらに本発明は、上記構造部材を用いることを特徴とする護岸ブロックを提供する。護岸ブロックとして上記再生可能な構造部材を用いることにより、例えば干潮時などの短い時間で護岸部材の補修を完了させることができるといった利点を有する。
【００１７】
さらにまた本発明は、上記構造部材を用いることを特徴とする鋼管部材を提供する。鋼管部材として上記再生可能な構造部材を用いることにより、載荷疲労や地震により鋼管部材にひび割れ等が生じても、容易にこれを補修することができるといった利点がある。
【００１８】
本発明はさらに、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを受入れる受入手段と、前記受入手段により受入れた自己修復可能なコンクリートを予熱する予熱システムと、前記予熱システムにより予熱された自己修復可能なコンクリートを溶融する加熱攪拌炉と、前記加熱攪拌炉により溶融された自己修復可能なコンクリートを打設する打設手段とを有することを特徴とする施工車両を提供する。本発明の施工車両は、上記自己修復可能なコンクリートを、一つの車両で受入、加熱溶融、および打設することができるので、自己修復可能なコンクリートの施工を容易に行うことができるといった利点を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、効率的で安全な作業により、極めて容易に既設の構造物の補修を行うことができる。また、新たなコンクリートを供給する必要がないため、補修部分とその周辺部分の質感や色彩を調和させることができる。
また、従来の修復方法では、修復部分のコンクリートの除去作業の際、騒音・振動、さらには粉塵等が発生するが、本発明においては、このような騒音・振動、および粉塵等の発生のおそれがほとんどないという利点を有する。
さらに、従来の修復方法では、除去されたコンクリートの部分が廃材として排出されるが、本発明の方法によれば、廃材の排出が無い。
さらにまた、骨材として、各種廃棄物、泥土等を利用することが可能であり、さらにそれらの含有成分が滲出することなく安定に固化するため、廃棄物の有効利用や、泥土処理が可能となる。さらに、固化物は、安定固化体として海底に設置することにより、漁礁としての利用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の既設の構造物の補修方法、自己修復可能なコンクリート、上記補修方法に用いられる構造部材、および施工車両について詳細に説明する。なお、本発明でいう自己修復可能とは、コンクリートを溶融して成形することにより再生することを示すものである。
【００２１】
Ａ．既設の構造物の補修方法
まず、本発明の既設の構造物の補修方法について説明する。
本発明の既設の構造物の補修方法は、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いる既設の構造物の補修方法であって、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させる加熱溶融工程と、上記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを成形する成形工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、このように加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用い、この自己修復可能なコンクリートを加熱溶融し、成形するといった極めて簡便な工程により、既設の構造物の補修を行うものであることから、補修に要する時間、費用および労力を削減することができ、既設の構造物の補修を効率良く行えるといった利点を有する。
【００２３】
また、既設の構造物を補修するために、劣化部分を取り除いて新たなコンクリートを流し込むなどの必要がないことから、補修部分とその周辺部分との質感や色彩を調和させることができ、構造物の美観を損なうことなく補修を行うことができる点でも有用である。
【００２４】
さらには、補修を行うために大掛かりな装置を設置したり、取り外したりする必要がないことから、取り扱いが容易であり、また、電気化学的補修工法とは異なり、処理電圧を大きく設定する必要もないことから、感電の危険性もなく、作業の安全性にも優れている。
【００２５】
このような本発明の既設の構造物の補修方法は、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いることを大きな特徴の一つとし、この自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させる加熱溶融工程と、加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを成形する成形工程とを含んでいる。以下、各工程について述べる。
なお、本発明の既設の構造物の補修方法においては、既設の構造物の被補修部位が、上記自己修復可能なコンクリートで形成されている場合であってもよく、また既存のコンクリートで形成されている場合であってもよい。
【００２６】
１．加熱溶融工程
加熱溶融工程においては、自己修復可能なコンクリートを加熱し、溶融させる。本工程においては、劣化部分（被補修部分）が上記自己修復可能なコンクリートで形成されている場合、劣化部分の補修ができれば良いことから、自己修復可能なコンクリートを全域にわたって加熱し溶融させる必要はない。
【００２７】
加熱方法は、既設の構造物のうち少なくとも劣化部分の自己修復可能なコンクリートを溶融させることができるものであれば特に限定されるものではなく、通常の加熱手段を採りうる。例えば、自己修復可能なコンクリートにあらかじめ導電性材料を含有させておき、導通等により加熱するなどの方法が挙げられる。また、構造物の表面部から、ガスバーナーなどの加熱装置を用いて自己修復可能なコンクリートを加熱する方法を挙げることもできる。
一方、被補修部分が既存のコンクリートで形成されている場合は、自己修復可能なコンクリートを別に加熱溶融させておき、これをひび割れ部等に打設することになる。この場合の加熱溶融工程は、別途加熱槽などの加熱溶融手段等を用いて行われる。
【００２８】
加熱温度は、自己修復可能なコンクリートの組成により大きく異なるものであり、用いられる自己修復可能なコンクリートを溶融させることができる範囲内で適宜決定すれば良い。例えば、自己修復可能なコンクリートが後述する硫黄硬化型セメント組成物からなる場合には、１１９℃〜２００℃が好ましく、１４０℃〜２００℃がより好ましい。加熱温度が高すぎると硫黄が変質してしまうという問題があり、逆に加熱温度が低すぎると、自己修復可能なコンクリートを溶融させるのに時間がかかりすぎてしまい、効率的でないからである。
【００２９】
（自己修復可能なコンクリート）
本発明に用いられる自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させることにより、物理的性質を回復することができるものであれば特に限定されるものではない。ここで「物理的性質が回復する」とは、機械的強度、遮水性、耐薬品性および耐摩耗性などの自己修復可能なコンクリートの有する物理的性質が、施工当初のものとほぼ等しく回復し、補修前と比べて改善させることを意味する。
【００３０】
本発明に用いられる自己修復可能なコンクリートとしては、例えば、硫黄と骨材とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなるものが挙げられる。ここでいう硫黄硬化型セメント組成物とは、硫黄の溶融および凝固という物理的変化を利用した土木・建築用の接着材組成物を意味するものである。この硫黄硬化型セメント組成物は、硫黄をバインダーとして用い、硫黄の物理的変化を利用するものであることから、硬化させるために養生期間を必要とせず、短時間で物理的性質を回復することができる点で有用である。また、この硫黄硬化型セメント組成物からなる自己修復可能なコンクリートは、本発明の既設の構造物の補修方法により物理的性質を施工当初と同等のレベルにまで回復させることができる点でも優れている。
【００３１】
この硫黄硬化型セメント組成物には、硫黄および骨材、さらに必要に応じて導電性材料等が含まれる。以下、これらの構成材料について説明する。
【００３２】
（硫黄）
本発明に用いられる硫黄は、硫黄単体であれば特に限定されるものではなく、例えば天然産の硫黄や、石油もしくは天然ガスの脱硫によって生成した硫黄を用いることができる。
【００３３】
（骨材）
本発明に用いられる骨材は、特に限定されるものではなく、無機系資材または有機系資材を使用することができる。
【００３４】
無機系資材としては、焼却灰もしくは焼却飛灰、都市ゴミ高温溶融炉から発生する溶融飛灰（フライアッシュ）、石炭灰、研磨屑、流動床焼却装置で使用した流動砂、および各種金属製造時に副生する鉄鋼スラグ等の産業廃棄物、ホタテ貝などの貝殻や、例えば、無機系酸化物、粘土鉱物、活性炭、木炭、カーボンファイバー、グラスファイバー、砂、砂利、泥土等の有害物質を含まない無機系資材が挙げられる。
【００３５】
上記焼却灰としては、都市ゴミ焼却炉や産業廃棄物焼却炉等の各種焼却炉から排出され、主成分がシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化鉄等の酸化物であり、鉛、カドミウム、砒素等の有害金属を含んだものが挙げられる。
【００３６】
また、石炭灰としては、発電用、加熱用等の各種石炭焚燃焼炉から排出され、一般にコンクリート等の土木資材として用いられてきたものが挙げられる。
【００３７】
さらに、鉄鋼スラグとしては、製鉄業から副生するスラグ等が挙げられ、具体的には、高炉スラグ、平炉スラグ、転炉スラグ等が好ましく用いられる。
【００３８】
一方、有機系資材としては、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維等を挙げることができる。
【００３９】
これらの骨材は用途に応じて適宜選択されるものであり、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４０】
本発明においては、中でも、無機系資材を用いることが好ましい。無機系資材は物理的強度が高いことから、少量で所望の強度を得ることができるからである。また、例えば無機系資材として上記産業廃棄物を用いた場合には、硫黄と骨材とが十分に混合されていることにより硫黄が有害物質の溶出を遮蔽することができるので、産業廃棄物の再資源化を可能とし、環境負荷を低減することができる点でも有用である。
【００４１】
これらの無機系資材の中でも、木炭または活性炭を用いることがより好ましい。木炭または活性炭を用いることにより、上記再生可能な構造部材に導電性を付与することができ、導通し発熱させることにより、加熱装置や後述するような導電性材料を用いることなく、容易に自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させることができるからである。また、本発明の補修方法に用いられる構造部材を、例えば道路のジョイント部材等として用いる場合には、路面の凍結を防止することができるといった効果を有することもできる。
【００４２】
本発明の再生可能な構造部材における骨材の含有量は、上記硫黄と混合可能な範囲であれば特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜決定することができる。
【００４３】
（導電性材料）
本発明の硫黄硬化型セメント組成物には、硫黄と骨材とに加えて、さらに導電性材料が含まれていることが好ましい。導電性材料があらかじめ含まれていることにより、構造部材の表面部から加熱するだけでなく、内部に直接熱を浸透させることができるので、自己修復可能なコンクリートをより短時間で溶融させることができるといった利点を有するからである。
【００４４】
本発明に用いられる導電性材料としては、本発明の硫黄硬化型セメント組成物中に埋設または分散させることができ、かつ、導通等により自己修復可能なコンクリートを加熱溶融できるものであれば特に限定されるものではないが、自己修復可能なコンクリートを溶融温度まで昇温させられるものであることが好ましい。例えば、電熱線（ニクロム線）、導電性付与剤（特殊カーボン）などを挙げることができる。
上記導電性材料は１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４５】
上記導電性材料の含有量は、本発明の自己修復可能なコンクリートを十分に溶融させることができる範囲であれば特に限定されるものではない。
【００４６】
なお、導電性材料が含まれていない場合には、例えばガスバーナーなどを用いて既設の構造物の表面を加熱することにより、自己修復可能なコンクリートを溶融させれば良い。
【００４７】
（その他）
本発明の硫黄硬化型セメント組成物には、さらに硫黄変性剤が含まれていても良い。硫黄変性剤が含まれていることにより、上記硫黄が変性され、構造部材の難燃性、遮水性等を高めることができる。
【００４８】
本発明に用いられる硫黄変性剤としては、炭素数４〜２０のオレフィン系炭化水素；ジオレフィン系炭化水素；ジシクロペンタジエンおよびそのオリゴマー、シクロペンタジエン、リモネン等の環状オレフィン系炭化水素；スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。
これらの硫黄変性剤は１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４９】
硫黄変性剤の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば特に限定されるものではない。
【００５０】
本発明に用いられる硫黄硬化型セメント組成物には、上記成分の他にも、本発明の目的を損なわない範囲で各種の添加剤や混和剤等が含まれていても良い。添加剤、混和剤の種類および量は、用途に応じて適宜決定することができる。
本発明の自己修復可能なコンクリートとしては、通常、硫黄含有物を１０〜３０質量％、石炭灰などの無機系材料を５〜２５質量％、骨材を５５〜７５質量％の範囲内で含むものである。
【００５１】
本発明の自己修復可能なコンクリートは、硫黄硬化型セメント組成物を構成する上記各成分を混合することにより得られる。上記各成分の混合方法は特に限定されるものではないが、例えば、硫黄および必要に応じて用いられる硫黄変性剤を先に溶融し、あらかじめ水分を蒸発させ粉末状に乾燥させた骨材および必要に応じて導電性材料等を加えて混練する方法を用いることができる。
【００５２】
２．成形工程
次に、成形工程について説明する。
成形工程においては、上記加熱溶融工程において加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを所望の形状に整え、凝固させることにより成形する。成形方法は特に限定されるものではない。型枠を用いて成形しても良く、単に表面の形状を整えることにより成形しても良い。
【００５３】
３．その他
本発明の構造部材の補修方法には、加熱溶融工程および成形工程の他、本発明の目的を損なわない範囲で他の工程を含んでいても良い。例えば、自己修復可能なコンクリートの機械的強度や遮水性などの物理的性質をさらに高める目的で、加熱溶融工程の後に、自己修復可能なコンクリートの連続相を得るために混練する混練工程等を含んでいても良い。
【００５４】
本発明の既設の構造物の補修方法の利用態様としては、前記自己修復可能なコンクリートの用い方により２つの態様がある。第１の態様は、前記自己修復可能なコンクリートを少なくとも一部に用いてなる構成部材を有する既設の構造物を補修するものである。第１の態様については、「Ｃ．構造部材」においてさらに詳しく述べるのでここでの説明は省略する。一方、第２の態様は、既設の構造物にひび割れ等が生じるなど構造物の一部が破損したような場合に、前記自己修復可能なコンクリートを用いて上記破損部分を補修するものである。本発明に用いられる自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させるといった簡便な方法により物理的性質を回復することができるので、これを用いて一部が破損した構造物を容易に補修することができる。
【００５５】
このような本発明の既設の構造物の補修方法により補修された構造物は、機械的強度や遮水性などの物理的性質が回復し、また、補修部分の質感や色彩が周辺部分と調和し、美観性に優れたものとなる。このような本発明の構造物の補修方法は、種々の土木・建築分野において好適に用いられる。
【００５６】
Ｂ．自己修復可能なコンクリート
続いて、本発明の自己修復可能なコンクリートについて説明する。
本発明の自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートであって、硫黄と骨剤と導電性材料とを含む硫黄硬化型セメント組成物からなることを特徴とする。
【００５７】
本発明の自己修復可能なコンクリートは、加熱溶融させた後、凝固させるといった簡便な方法により物理的性質を回復するものである。本発明の自己修復可能なコンクリートは、硫黄をバインダーとした硫黄硬化型セメント組成物からなるものであり、硫黄の物理的変化を利用するものであることから、硬化させるために養生期間を必要とせず、短時間で補修を行うことができるといった利点を有する。また、本発明に用いられる硫黄硬化型セメント組成物は、硫黄および骨材に加えて、さらに導電性材料を含むものであるので、上記自己修復可能なコンクリートを加熱溶融させるために加熱装置を設置し、取り払う必要がないことから、取り扱い性にも優れている。
【００５８】
本発明の自己修復可能なコンクリートに用いられる硫黄硬化型セメント組成物に含有される硫黄、骨材、導電性材料およびその他の成分、さらにはこれらを混合して自己修復可能なコンクリートを製造する方法については、上記「Ａ．構造部材の補修方法」において述べたものと同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００５９】
Ｃ．構造部材
本発明の構造部材は、上記「Ａ．既設の構造物の補修方法」に用いられる構造部材であって、少なくとも一部を加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを用いてなることを特徴とする。本発明の構造部材は、少なくとも一部に上記自己修復可能なコンクリートを用いてなるものであるので、加熱溶融させた後、凝固させるといった簡便な方法により、容易に補修を行うことができる。
【００６０】
本発明の構造部材において、自己修復可能なコンクリートにより構成される部分は少なくとも一部であれば良い。例えば、従来のコンクリートを用いてなる構造物の表面部分のみを自己修復可能なコンクリートで被覆してなる積層体であっても良く、構造部材のうち劣化しやすい部分のみを自己修復可能なコンクリートで構成してなる複合体であっても良い。また、自己修復可能なコンクリートのみから構成される構造部材であっても良い。
【００６１】
なお、本発明の構造部材に用いられる自己修復可能なコンクリートは、上記「Ａ．構造部材の補修方法」において述べたものと同じものを使用できる。
【００６２】
このような本発明の構造部材は、例えば、道路のジョイント部材、河川や湖などの護岸壁を構築する護岸部材、港湾部材、護岸ブロックおよび鋼管部材として好適に用いられる。以下、それぞれについて説明する。
【００６３】
１．道路のジョイント部材
本発明の道路のジョイント部材は、路面側となる部分に上記自己修復可能なコンクリートが配された構造であれば特に限定されるものでなく、全体が自己修復可能なコンクリートで構成されたものであっても、従来のコンクリート等からなる基材上に自己修復可能なコンクリートが配置された構造を有し、自己修復可能なコンクリートを路面側に用いるようにしたものであってもよい。
このような、本発明の道路のジョイント部材は、例えば高架道路のジョイント部などに用いた場合に、交通量の増大や車両の大型化に伴い、劣化や老朽化により傷みが進んだ上記ジョイント部を、効率的で安全な作業により極めて容易に補修を行うことができるので、道路交通などの迅速な開放が可能になるといった利点を有する。また、補修部分はその周辺部分と質感および色彩を調和させることができることから、補修後の道路は、美観性に優れたものとなる。さらに、自己修復可能なコンクリートが硫黄硬化型セメント組成物からなるものである場合には、上記構造部材は、耐薬品性にも優れていることから、路面の凍結防止用塩分に対する劣化を防止することもできる。
【００６４】
２．護岸部材
本発明の護岸部材は、表面側に上記自己修復可能なコンクリートが配置された構造を有するものである。このような本発明の護岸部材は、例えば、護岸工事用ライニング材などに用いた場合に、効率的で安全な作業により補修を行うことができるので、これらに要する時間、費用および労力を削減することができるといった利点を有する。特に干潮時の短い時間に護岸部材の補修を完了させることができる点で有用である。また、自己修復可能なコンクリートが硫黄硬化型セメント組成物からなるものである場合には、上記構造部材は、遮水性や耐薬品性にも優れていることから、海水などの塩分に対する劣化を防止することもできる。本発明の護岸部材は、上記護岸工事用ライニング材のほか、消波ブロックなどに好適に用いられる。
【００６５】
３．港湾部材
本発明の港湾部材は、表面側に上記自己修復可能なコンクリートが配置された構造を有するものである。このような本発明の港湾部材は、例えば、埋立材などに用いた場合に、効率的で安全な作業により補修を行うことができるので、これらに要する時間、費用および労力を削減することができるといった利点を有する。また、自己修復可能なコンクリートが硫黄硬化型セメント組成物からなるものである場合には、上記構造部材は、遮水性や耐薬品性にも優れていることから、海水などの塩分に対する劣化を防止することもできる。さらに、上記構造部材から有害物質が浸出することもないため、生態系や景観を破壊するおそれがない。本発明の港湾部材は、上記埋立材のほか、海、河川または湖沼などに造る柱などの構造物、海底漁礁、バースなどの支持杭、突堤、船着場構造物などに好適に用いられる。
４．護岸ブロック
本発明の護岸ブロックは、従来の護岸ブロックの表面が上記自己修復可能なコンクリートにより覆われた構造を有するものである。このような本発明の護岸ブロックは、塩害や海中生物の付着等によって表面が劣化しても、干潮の間に加熱・溶融・固化して、再生することにより、迅速に表面修復を行うことができる。
【００６６】
５．鋼管部材
本発明の鋼管部材は、例えば、載荷疲労や地震により鋼管部材にひび割れ等が生じても、容易にこれを補修することができるといった利点を有する。上記鋼管部材としては、鋼管に上記自己修復可能なコンクリートが充填されてなるものであれば特に限定されるものではない。本発明の鋼管部材は、柱、梁、杭、マストなどに好適に用いられる。
【００６７】
５．その他
本発明の構造部材としては、上記のほかにも遮水性や耐薬品性が必要とされる、例えば化学工場の構造物や処理場の消化層、下水道管の内面保護等に好適に用いられる。
【００６８】
Ｄ．施工車両
次に、本発明の施工車両について説明する。
本発明の施工車両は、加熱溶融させた後、凝固させることにより物理的性質を回復する自己修復可能なコンクリートを受入れる受入手段と、前記受入手段により受入れた自己修復可能なコンクリートを予熱する予熱システムと、前記予熱システムにより予熱された自己修復可能なコンクリートを溶融する加熱攪拌炉と、前記加熱攪拌炉により溶融された自己修復可能なコンクリートを打設する打設手段とを有することを特徴とする。
【００６９】
なお、本発明の施工車両に用いられる自己修復可能なコンクリートは、上記「Ａ．再生可能な構造部材」において述べたものと同じものを使用できる。
【００７０】
本発明の施工車両は、施工箇所に自己修復可能なコンクリートを施工して構造部材を形成するために好適に用いられるものであり、上記自己修復可能なコンクリートを一つの車両で、受入、溶融、および打設まで行うことができるので、自己修復可能なコンクリートを供給することが可能な手段、例えば自己修復可能なコンクリートの搬送車等さえあれば、自己修復可能なコンクリートの施工を容易に行うことができるといった利点を有するものである。
【００７１】
このような本発明の施工車両について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の施工車両の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、搬送車から供給されるプレミックスＳＳＣ（ＳＳＣ：硫黄高炉スラグ固化体、自己修復可能なコンクリートの一例）を受け入れるＳＳＣ投入口（受入手段）と、投入されたＳＳＣに予熱を加え、融解させる予熱システムと、融解されたＳＳＣを溶融・攪拌する炉と、攪拌されたＳＳＣを打設するための打設ポンプおよびノズル（打設手段）とから概略構成されている。
【００７２】
このような本発明の施工車両の各装置について以下に詳しく説明する。
（受入手段）
本発明の施工車両は、例えば自己修復可能なコンクリートを搬送する搬送車等から、自己修復可能なコンクリートを受入れる受入手段を有する。通常は、上記搬送車等のノズルから供給される自己修復可能なコンクリート粒を施工車両内に受入るように形成された投入口等により構成される。
（予熱システム）
本発明における予熱システムは、受入手段により受入れた自己修復可能なコンクリートに対して、加熱器等により加熱することができるシステムであれば特に限定されるものではない。例えば、電熱器の周囲を低速で移動可能なように搬送コンベアを設けたシステム等を挙げることができる。
このような予熱システムを有することにより、自己修復可能なコンクリート材料が粒状で加熱されているため、炉内に投入されても自己修復可能なコンクリート材料全体が既に加熱された状態になっており自己修復可能なコンクリート材を炉内で均一にかつ速やかに溶融させることができる。このため、溶融された自己修復可能なコンクリートを安定して供給でき、連続した施工が行える。また、新たに炉内へ供給される自己修復可能なコンクリート材料によって炉内の温度低下も防げるため、炉内には常に溶融状態のＳＳＣが確保できる。
【００７３】
（加熱攪拌炉）
本発明に用いられる加熱攪拌炉は、上記予熱システムにより加熱され、ほぼ溶融された自己修復可能なコンクリートを加熱し、攪拌することができるものであれば特に限定されるものではない。例えば、炉内に攪拌翼を有するものであったり、炉自体が回転するようなもの等を挙げることができる。
このように、加熱攪拌炉を有することにより、加熱溶融した上記自己修復可能なコンクリート中の硫黄および骨材等の構成材料がさらに混練され、連続相となることにより、機械的強度や遮水性などの物理的性質を高めることができるからである。
【００７４】
（打設手段）
本発明に用いられる打設手段は、上記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを施工箇所に打設することができるものであれば特に限定されるものではないが、この打設装置には、加熱装置が備えられていることが好ましい。上記加熱溶融した自己修復可能なコンクリートを打設前に冷却固化させることなく、施工箇所に打設することができるので、作業性が良好となるからである。このような打設装置としては、例えば、打設ポンプや加熱装置を備えた打設ノズルなどが好ましく用いられる。
【００７５】
（その他）
本発明の施工車両は、この施工車両に自己修復可能なコンクリートが供給される必要がある。したがって、施工に必要とされる自己修復可能なコンクリートの量を積載し、これを順次本発明の施工車両の上記受入手段に補給することができる搬送車両を併用して、施工を行うことが好ましい。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の施工車両の一例を示す概略断面図である。
【図１】
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