(57)【要約】【課題】塗工材を塗布して塗工材層を形成し補修を行う工法において、該塗工材層にコンクリート床版に加わる活荷重等に対する充分な耐荷力を発揮せしめることができ、又補強後の経年劣化によるコンクリートの亀裂、膨らみ、コンクリート破片の落下を長期に亘り防止する補強効果上げることができる橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造を提供する。【解決手段】コンクリート床版１の裏面の表層コンクリートを除去して形成した表層コンクリート除去面域２に、１立方メートル当たり、ポルトランドセメント３００〜６００ｋｇ、砂６００〜１２００ｋｇ、ポリマー樹脂１０〜  １２０ｋｇ、補強樹脂繊維１０〜６０ｋｇを主成分とする補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を塗布し、補強用塗工材層８を形成した橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造。【選択図】        図２
2007100423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート床版裏面の表層コンクリートを除去し、該表層コンクリート除去面域を補強用塗工材層で修復する橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造において、１立方メートル当たり、
ポルトランドセメント  ３００〜  ６００ｋｇ、
砂                    ６００〜１２００ｋｇ、
ポリマー樹脂            １０〜  １２０ｋｇ、
補強樹脂繊維            １０〜    ６０ｋｇ、
を主成分とする補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを上記表層コンクリート除去面域に塗布し上記補強用塗工材層を形成したことを特徴とする橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造。
【請求項２】
上記補強樹脂繊維として、繊維長５〜２０ｍｍ、太さ１０〜２００μのビニロン繊維、又は同ポリエチレン繊維、又は同ビニロン繊維と同ポリエチレン繊維の混合繊維を用いたことを特徴とする請求項１記載の橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造。
【請求項３】
上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルから成る補強用塗工材層中に上記表層コンクリート除去面域に亘る合成樹脂製メッシュを埋設し、該メッシュと上記補強樹脂繊維との絡み合い構造を形成したことを特徴とする請求項１記載の橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋梁におけるコンクリート床版の裏面の補修構造、特に補強用塗工材を塗布して床版裏面に塗工材層を形成し補強を図る補修構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来経年劣化したコンクリート床版裏面の補修構造として、コンクリート床版裏面の表層コンクリートを除去し、該表層コンクリート除去面域に補強用塗工材を塗布して修復する補修構造が行われており、該補強用塗工材として炭酸カルシウム等の鉱物質粉末を充填したエポキシ樹脂塗工材を用い、該エポキシ樹脂塗工材を上記床版裏面の表層コンクリート除去面域に塗布し修復する方法が採られている。
【０００３】
又上記エポキシ樹脂塗工材中に上記コンクリート除去面域に亘る合成樹脂製メッシュを埋設し塗工材層を強化する方法が採られている。
【０００４】
又メッシュを埋設する場合には、上記エポキシ樹脂を下塗りし、該下塗りの表面に上記メッシュを貼付し、該メッシュの表面に上記エポキシ樹脂の上塗りを施していた。
【０００５】
更に上記エポキシ樹脂の耐候性に欠ける弱点を補うために、上記エポキシ樹脂の表面にアクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂から成る紫外線遮断塗料を塗布して作業を完了していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
橋梁におけるコンクリート床版は路面からの雨水浸透や、車両走行に伴う活荷重による経年劣化が進行し、コンクリート床版全体の耐力が経年的に減殺されるばかりか、コンクリート床版裏面に亀裂や膨らみを生じてコンクリート破片が落下する問題を有しており、その修復が不可欠となっている。
【０００７】
然るに、この浅く広面積のコンクリート除去面域にエポキシ樹脂塗工材を塗布し塗工材層を形成する方法では、外観上の亀裂修復に止まり、この塗工材層にコンクリート床版全体の耐荷力回復乃至向上効果を期待することが殆どできず、又コンクリートの経年劣化による亀裂や膨らみ発生、コンクリート剥落に対しても長期間に亘り補修効果を維持することが困難である。  
【０００８】
特に上記エポキシ樹脂は漏水を完全に遮断する性状を有するため、却って漏水の水圧による塗工材層の膨らみを助長し、コンクリート面から剥離する問題を生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
而して発明者は上記塗工材の塗布によって補強を図る補修構造において、該塗工材について種々試行を重ねた結果、上記補強用塗工材として、
ポルトランドセメント  ３００〜  ６００ｋｇ、
砂                    ６００〜１２００ｋｇ、
ポリマー樹脂            １０〜  １２０ｋｇ、
補強樹脂繊維            １０〜    ６０ｋｇ、
（１立方メートル当たりの配合比）
を主成分とする補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを用い、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルを上記表層コンクリート除去面域に塗布して上記補強用塗工材層を形成する補修構造の採用により、極めて顕著な補強効果を上げることを見出したものである。
【００１０】
上記補強樹脂繊維としては、繊維長５〜２０ｍｍ、太さ１０〜２００μのビニロン繊維、又は同ポリエチレン繊維、又は同ビニロン繊維と同ポリエチレン繊維の混合繊維を用いる。
【００１１】
上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルから成る補強用塗工材層中に上記表層コンクリート除去面域に亘る合成樹脂製メッシュを埋設することができ、該メッシュと上記補強樹脂繊維との絡み合い構造を形成し、相乗的に補強効果を向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表層コンクリートを除去した浅い除去面域に塗工材を塗布して塗工材層を形成し補修を行う工法において、上記配合比の塗工材を用いることによりコンクリート床版に加わる活荷重等に対する顕著な耐荷力を発揮せしめることができた。
【００１３】
又補修後におけるコンクリートの経年劣化等による前記亀裂、膨らみの発生を長期に亘り有効に防止し、著しい補強効果が期待できる。
【００１４】
即ち上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルは補強用塗工材層に著しい強度向上と、高い靱性を付与すると共に、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタルは水分を透過し分散する特性を有し、漏水等による有害な膨らみや亀裂発生を極めて有効に抑止することができる。特に０．１ｍｍ以下の微細なひび割れが無数に発生しても強度を低下しない補修を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造を実施するための最良の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。コンクリート床版１とはＰＣコンクリート床版、又は現場打ちコンクリート床版の双方を意味している。
【００１６】
図１，図２Ａに示すように、橋梁におけるコンクリート床版１の補修面域のコンクリート表層をウォータージェットの適用により除去しコンクリート除去面域２を形成する。
【００１７】
ウォータージェットはノズルより超高圧水を噴射しコンクリート表層を埋設鉄筋に達しない深さにハツリ除去する方法として既知である。このウォータージェットの他、サンドブラスト、スチールブラスト、サンダー等の適用が可能である。
【００１８】
上記補修面域のコンクリート表層に劣化による膨らみが生じている場合には、該膨らみを生成している箇所のコンクリートを埋設鉄筋３を露出する深さまで除去して凹所４を形成する。
【００１９】
次に図２Ｂに示すように、上記凹所４の内面、殊に露出鉄筋３の表面に防錆材５を塗布して防錆処理を施し、凹所４内をセメントモルタル（セメントと砂の混練材）又はポリマーセメントモルタル６を充填し修復しつつ、コンクリート除去面域２の内面にエポキシ樹脂を塗布し含浸せしめる、プライマー処理７を行う。このプライマー処理７は現場の状況に応じ選択的に実施する。
【００２０】
次に図２Ｃに示すように、上記表層コンクリート除去面域２を補強用塗工材層８で修復する。即ち、下記の配合比から成る補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を用意し、該補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を上記プライマー層７の表面、又はプライマー層７を有しないコンクリート除去面域２のコンクリート表面に塗布し補強用塗工材層８を形成する。
【００２１】
〈補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９の１立方メートル当たりの配合比〉
ポルトランドセメント  ３００〜  ６００ｋｇ
砂                    ６００〜１２００ｋｇ
ポリマー樹脂            １０〜  １２０ｋｇ
補強樹脂繊維            １０〜    ６０ｋｇ
【００２２】
上記組成材を主成分とし且つ上記配合比で加水混練して成る補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を上記表層コンクリート除去面域２に吹付け塗布、ローラー塗布等により塗布し上記補強用塗工材層８を形成する。
【００２３】
上記補強樹脂繊維１０としては、繊維長５〜２０ｍｍ、太さ１０〜２００μのビニロン繊維、又は同ポリエチレン繊維、又は同ビニロン繊維と同ポリエチレン繊維の混合繊維が有効である。
【００２４】
補強樹脂繊維１０としてポリエチレン繊維とビニロン繊維の混合繊維を用いる場合には、ポリエチレン繊維２〜１０ｋｇ、ビニロン繊維８〜５０ｋｇで選択し、全体として上記１０〜６０ｋｇになるように配合する。適例としてポリエチレン繊維５ｋｇ、ビニロン繊維３０ｋｇの混合繊維を用いる。
【００２５】
上記ポリマー樹脂としては、スチレンブタジエン樹脂系、ポリアクリル酸エステル樹脂系（アクリル樹脂系）、エチレン酢ビ樹脂系、酢ビ・ベオバ樹脂系等を用いる。
【００２６】
本発明に用いる砂として、珪石から製造した珪砂、人工軽量砂（例えばセラミック砂）、川砂、山砂、鉱滓、フライアッシュ等の単体、又は混合物を用いる。
【００２７】
次に上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９から成る補強用塗工材層８中に上記表層コンクリート除去面域２に亘る合成樹脂製メッシュ１１を埋設する補修構造と、同メッシュ１１を埋設しない補修構造について説明する。
【００２８】
上記合成樹脂製メッシュ１１を埋設する場合には、図２Ｃに示す、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９は表層コンクリート除去面域２の深さを若干超えるレベルに塗布し、即ち、コンクリート床版１裏面から僅かに突出する厚みに塗布して下塗り９ａを施す。
【００２９】
次に図２Ｄに示すように、上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９の下塗り９ａの未硬化状態において、該下塗り９ａの表面（膨出面）にポリエチレンメッシュシート又はアラミドメッシュシート等から成る編成構造の合成樹脂製メッシュ１１を加圧貼付する。
【００３０】
上記合成樹脂製メッシュ１１の加圧貼付により、下塗り９ａの補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９がメッシュ１１の網目内へ侵入し、同時に補強樹脂繊維が網目に進入し、後記する上塗り９ｂの塗布にてメッシュ１１の形成線材と補強樹脂繊維とが絡み合い結合した状態を形成する。
【００３１】
次に図２Ｅに示すように、上記下塗り９ａの表面、即ちメッシュ１１の表面に上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を重ね塗りして上塗り９ｂを施し、上記メッシュ１１を補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９から成る下塗り９ａと上塗り９ｂから成る補強用塗工材層８内に埋設する。
【００３２】
上記下塗り９ａと上塗り９ｂの各塗布厚は予定する厚みの補強用塗工材層８の略二分の一程度にする。この場合、従来行われていた塗工材層８の表面への紫外線遮断塗料の塗布を省約できる。又必要に応じ上記塗工材層８の表面に着色塗料を塗布する。
【００３３】
又上記合成樹脂製メッシュ１１を埋設しない場合には、図２Ｃに示す、補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を表層コンクリート除去面域２の深さを超えるレベルに塗布し、即ち、上記下塗り９ａと上塗り９ｂを重ね塗りした厚みに塗布する。
【００３４】
必要に応じ上記塗工材層８の表面に着色塗料を塗布する。この場合、従来行われていた塗工材層８の表面への紫外線遮断塗料の塗布を省約できる。
【００３５】
よって図１に示すように、橋梁におけるコンクリート床版裏面の全体、又は必要面域に上記配合の補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９の塗布による補強用塗工材層８を形成し、補修工事を行う。
【００３６】
次に上記補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を、下記の配合比で混練し成形した角棒状供試体（１００×１００×４００ｍｍ）の強度試験結果について説明する。
【００３７】
〈補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９の１立方メートル当たりの配合比〉
ポルトランドセメント            ４５０ｋｇ
砂                            １０００ｋｇ
アクリル樹脂（ポリマー樹脂）      １４ｋｇ
ポリエチレン繊維                  ２４ｋｇ（繊維長１０ｍｍ前後、太さ２０μ）
減水剤                          ０．２ｋｇ
【００３８】
上記配合比で混練した補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル９を用い、メッシュ１１を埋設しないで塗布厚６ｍｍの補強用塗工材層８を形成した供試体の強度試験結果、即ち供試体の両端に軸線方向の引張応力を加えた場合の図３に示す引張応力（ｎ／平方ミリメートル）に対するひずみ（％）の関係を検査した結果、同グラフに示すように、２〜６％の伸び（ひずみ）を生ずるまで強度を維持することが確認された。
【００３９】
又図４に示す上記供試体に曲げ荷重を与えた場合における、曲げ荷重（ｋＮ）に対する変位量（ｍｍ）と強度の関係を検査した結果、１〜４ｍｍの曲げ変位量においても充分な曲げ強度を維持することが確認された。
【００４０】
上記に加え、メッシュ１１を埋設した場合には、補強樹脂繊維１０とメッシュ１１のポリマーセメントモルタル９を媒体としての絡み合い効果が望め、更に飛躍的な増強効果が望める。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造によりコンクリート床版の裏面に補強用塗工材層を形成した状態を示す断面図。
【図２】Ａ乃至Ｅは本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造を工程順に説明する断面図。
【図３】本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造の供試体の引張応力（ｎ／平方ミリメートル）に対するひずみ（％）の強度試験結果を示すグラフ。
【図４】本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版裏面の補修構造の供試体の曲げ荷重（ｋＮ）に対する変位量（ｍｍ）の強度試験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４２】
１…コンクリート床版、２…表層コンクリート除去面域、３…鉄筋、４…凹所、５…防錆材、６…セメントモルタル又はポリマーセメントモルタル、７…プライマー層、８…補強用塗工材層、９…補強樹脂繊維入りポリマーセメントモルタル、９ａ…下塗り、９ｂ…上塗り、１０…補強樹脂繊維、１１…合成樹脂製メッシュ。
【図１】
2007100423.tif 000003
【図２】
2007100423.tif 000004
【図３】
2007100423.tif 000005
【図４】
2007100423.tif 000006