(57)【要約】【課題】含浸材のコンクリート構造物の表層部への浸透効率を高め、コンクリート構造物の表層部を良質の保護層に形成する。【解決手段】コンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるための浸透圧入装置１であって、コンクリート構造物の表面に沿ってスライド可能な浸透圧入部２と、浸透圧入部２のコンクリート構造物との対向面に設けられて、浸透圧入部２とコンクリート構造物との間をシールし、両者間に密閉された含浸材貯留空間１６を形成するシール手段１１と、含浸材貯留空間１６内に含浸材２８を圧送する含浸材供給手段２５と、含浸材貯留空間１６内の含浸材２８に超音波振動を付与する超音波加振手段３０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるための浸透圧入装置であって、
前記コンクリート構造物の表面に沿ってスライド可能な浸透圧入部と、該浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、該浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成するシール手段と、前記含浸材貯留空間内に含浸材を供給する含浸材供給手段と、前記含浸材貯留空間内に供給された含浸材に超音波振動を付与する超音波加振手段とを備えてなることを特徴とする浸透圧入装置。
【請求項２】
前記シール手段は、前記浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、前記コンクリート構造物の表面に圧接される一対のシール部材と、両シール部材間に形成される空間内に供給される圧縮空気とからなることを特徴とする請求項１に記載の浸透圧入装置。
【請求項３】
前記超音波加振手段は、前記浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられる加振子と、該加振子を加振させる加振子用電源とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の浸透圧入装置。
【請求項４】
コンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるための浸透圧入方法であって、
前記コンクリート構造物の表面に沿ってスライド可能な浸透圧入部と、該浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、該浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成するシール手段と、前記含浸材貯留空間内に含浸材を供給する含浸材供給手段と、前記含浸材貯留空間内に供給された含浸材に超音波振動を付与する超音波加振手段とを備えてなる浸透圧入装置を用い、
前記浸透圧入部を前記コンクリート構造物に対向配置させて、前記シール手段によって前記浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成し、この含浸材貯留空間内に前記含浸材供給手段により含浸材を供給するとともに、この含浸材に前記超音波加振手段により超音波振動を付与し、前記浸透圧入部を前記コンクリート構造物の表面に沿って所定の速度でスライドさせることを特徴とする浸透圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造体の表層部へ含浸材を浸透させるための浸透圧入装置及び浸透圧入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリートの製造においては、コンクリートに適度の流動性を付与して密実なコンクリートの充填ができるようにするために、セメントの水和反応に必要な水量（水セメント比で２７％前後）の２倍以上（日本建築学会のコンクリート工事標準仕様書では上限として６５％が規定されている）の水量を混入させている。
【０００３】
このため、余分な水の一部はコンクリートが固まる前にブリージング水等として逸出するが、かなりの量の水がコンクリート中に余剰水として残存するため、この余剰水が蒸発した後に空隙が残り、ポーラスなコンクリートが出来上がることになり、この空隙を通じて空気中の二酸化炭素やＳＯｘ、ＮＯｘ等の有害物質を含む雨水、飛来塩分等が侵入することになる。
【０００４】
コンクリートの早期劣化現象の主な原因は上記のようなポーラスなコンクリートの製造にあり、このようなポーラスなコンクリートを使用したコンクリート構造物の早期劣化現象に対応するために、各種のコンクリート補修工法が試みられている。その中の代表的な工法に「表面被覆工」があり、この「表面被覆工」は、土木学会により、有機系被覆工（塗装工法、シート工法）、無機系被覆工（単層塗装工法、複層塗装工法、メッシュ工法）、表面含浸工（シラン系表面含浸工、珪酸リチウム系表面含浸工、珪酸ナトリウム系表面含浸工）、断面修復工（左官工法、吹付工法、充填工法）の４つに区分されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような表面被覆工のうちの表面含浸工は、含浸効果を高めるために、刷毛塗り、ローラー刷毛塗り、吹付け、噴霧等によってコンクリート表層部に表面含浸材を浸透させているが、コンクリート組織が緻密であったり、表層部に多量の水分を含む場合には、含浸材の粘性を低下させたり、含浸時間を長くしても、必要な含浸深さを確保することができない。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、コンクリート構造物の表層部に含浸材を浸透させる場合に、コンクリート構造物のコンクリートの性状に影響されることなく、必要な含浸深さが確実に得られる浸透圧入装置及び浸透圧入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】
【０００７】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、コンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるための浸透圧入装置であって、前記コンクリート構造物の表面に沿ってスライド可能な浸透圧入部と、該浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、該浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成するシール手段と、前記含浸材貯留空間内に含浸材を供給する含浸材供給手段と、前記含浸材貯留空間内に供給された含浸材に超音波振動を付与する超音波加振手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明による浸透圧入装置によれば、浸透圧入部をコンクリート構造物の表面に対向させ、シール手段によって浸透圧入部とコンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成し、含浸材供給手段により含浸材貯留空間内に含浸材を供給し、超音波加振手段により含浸材貯留空間内の含浸材に超音波振動を付与し、粘性が小さくゾル状態を保った状態で浸透圧入部をコンクリート構造物の表面に沿ってスライドさせることにより、含浸材がコンクリート構造物の表層部に所定の深さで効率良く浸透されることになり、コンクリート構造物の表層部を含浸材が十分に浸透された保護層に形成することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の浸透圧入装置であって、前記シール手段は、前記浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、前記コンクリート構造物の表面に圧接される一対のシール部材と、両シール部材間に形成される空間内に供給される圧縮空気とからなることを特徴とする。
【００１０】
本発明による浸透圧入装置によれば、シール手段の一対のシール部材と、両シール部材間の空間内に供給される圧縮空気との協働により、浸透圧入部とコンクリート構造物との間がシールされ、密閉された含浸材貯留空間が形成されることになる。従って、含浸材貯留空間内に供給される含浸材が含浸材貯留空間内から漏出するのを防止できることになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の浸透圧入装置であって、前記超音波加振手段は、前記浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられる加振子と、該加振子を加振させる加振子用電源とからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明による浸透圧入装置によれば、超音波加振手段の加振子用電源により加振子を超音波振動させることにより、含浸材貯留空間内の含浸材に超音波振動が付与され、この含浸材の超音波振動がコンクリート構造物の表層部に伝達されることになり、効率良く含浸材がコンクリート構造物の表層部に浸透されることになる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、コンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるための浸透圧入方法であって、前記コンクリート構造物の表面に沿ってスライド可能な浸透圧入部と、該浸透圧入部の前記コンクリート構造物との対向面に設けられて、該浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成するシール手段と、前記含浸材貯留空間内に含浸材を供給する含浸材供給手段と、前記含浸材貯留空間内に供給された含浸材に超音波振動を付与する超音波加振手段とを備えてなる浸透圧入装置を用い、前記浸透圧入部を前記コンクリート構造物に対向配置させて、前記シール手段によって前記浸透圧入部と前記コンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成し、この含浸材貯留空間内に前記含浸材供給手段により含浸材を供給するとともに、この含浸材に前記超音波加振手段により超音波振動を付与し、前記浸透圧入部を前記コンクリート構造物の表面に沿って所定の速度でスライドさせることを特徴とする。
【００１４】
本発明による浸透圧入方法によれば、浸透圧入部をコンクリート構造物に対向配置させて、シール手段によって浸透圧入部とコンクリート構造物との間に密閉された含浸材貯留空間を形成し、この含浸材貯留空間内に含浸材供給手段により含浸材を供給し、この含浸材に超音波加振手段により超音波振動を付与し、浸透圧入部をコンクリート構造物の表面に沿って所定の速度でスライドさせることにより、コンクリート構造物の表層部に含浸材が効率良く浸透されることになる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように、本発明の浸透圧入装置及び浸透圧入方法によれば、含浸材貯留空間内に供給された含浸材に超音波振動を付与し、この状態で浸透圧入部をコンクリートの表面に沿ってスライドさせるように構成したので、含浸材は、粘性が小さいゾル状態を保った状態でコンクリート構造物の表層部に含浸されることになる。
従って、コンクリート組織が緻密であったり、表層部に多量の水分を含む場合等でああっても、効率良く含浸材を表層部に浸透させることができ、コンクリート構造物の表層部の全体を含浸材が十分に浸透された保護層に形成することができる。
また、含浸材貯留空間はシール手段によって完全にシールされているので、含浸材貯留空間内から含浸材が漏出するのを防止できる。従って、含浸材の無駄をなくすことができるので、含浸材の使用量を削減することができ、施工費を削減することができる。
さらに、コンクリート構造物の表面に沿って浸透圧入部をスライドさせることにより、コンクリート構造物の全表層部に連続して含浸材を浸透させることができるので、施工効率を大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明による浸透圧入装置の一実施の形態が示されていて、図１は浸透圧入装置の浸透圧入部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図、図４は図１の浸透圧入装置によるコンクリート構造物への含浸材の塗布作業を示す説明図である。
【００１７】
すなわち、この浸透圧入装置１は、各種のコンクリート構造物の表面に含浸材を浸透させるために用いられるものであって、浸透圧入部２と、浸透圧入部２に設けられるシール手段１１と、シール手段１１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段２０と、浸透圧入部２に含浸材２８を供給する含浸材供給手段２５と、含浸材２８に超音波振動を与える超音波加振手段３０とを備えている。
【００１８】
浸透圧入部２は、図１〜図３に示すように、四角形板状の本体部３と、本体部３の表面４側中央部に一体に設けられるコ形状の一対の把手部６とから構成され、本体部３に後述するシール手段１１、圧縮空気供給手段２０、含浸材供給手段２５、及び超音波加振手段３０が取り付けられる。
なお、本体部３は、四角形板状に限らず、円形板状、長円形板状等に形成してもよい。また、把手部６は、コ形状に限らず、他の形状に形成してもよい。
【００１９】
本体部２の裏面５側の中央部には、長方形状の加振子用溝７が所定の間隔ごとに互いに平行をなすように３箇所に設けられ、各加振子用溝７内に後述する超音波加振手段３０の加振子３１が着脱自在に取り付けられる。なお、加振子用溝７は、３箇所に限らず、１箇所、２箇所、又は４箇所以上に設けるようにしてもよい。
【００２０】
本体部３の裏面側の周縁部には、３つの加振子用溝７の外周を囲むように、断面四角形状のシール用溝８が全周に亘って環状に設けられ、このシール用溝８内に後述するシール手段１１の内側シール部材１２及び外側シール部材１３が着脱自在に装着される。
【００２１】
本体部３には、一端が周面の１箇所に開口し、他端がシール用溝８の底面の２箇所に開口する圧縮空気供給孔９と、一端が周面の１箇所に開口し、他端が隣接する加振子用溝７、７間の裏面５側の部分の２箇所に開口する含浸材供給孔１０とが設けられ、圧縮空気供給孔９の一端開口部に後述する圧縮空気供給手段２０のコンプレッサー２１が配管２２を介して接続され、含浸材供給孔１０の一端開口部に後述する含浸材供給手段２５の含浸材供給源２６が配管２７を介して接続されている。
なお、圧縮空気供給孔９の他端は、シール用溝８の底面の２箇所に限らず、１箇所又は３箇所以上に開口させてもよい。また、含浸材供給孔１０の他端は、本体部３の裏面５側の２箇所に限らず、１箇所又は３箇所以上に開口させてもよい。
【００２２】
シール手段１１は、本体部３の裏面５側のシール用溝８内の内周側の部分に着脱自在に装着される内側シール部材１２と、シール用溝８の外周側の部分に着脱自在に装着される外側シール部材１３と、内側シール部材１２と外側シール部材１３との間に形成される環状の空間１４内に供給される圧縮空気１５とから構成される。
【００２３】
この場合、内側シール部材１２及び外側シール部材１３は、先端部がシール用溝８から１〜２ｍｍ程度突出するように断面寸法が設定され、これにより、内側シール部材１２及び外側シール部材１３をコンクリート構造物３５の表面に圧接した際に、本体部３の裏面５とコンクリート構造物３５との間に厚みが１〜２ｍｍの密閉された含浸材貯留空間１６が形成される。
【００２４】
内側シール部材１２及び外側シール部材１３は、ウレタンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、四フッ化エチレン樹脂、金属等からなる各種のパッキン材等から構成される。内側シール部材１２及び外側シール部材１３の断面形状は、特に制限はなく、円形、四角形、Ｖ形、Ｙ形、Ｘ形等のものが使用される（本実施の形態においては断面四角形状のものを使用している）。
【００２５】
圧縮空気供給手段２０は、コンプレッサー２１と、コンプレッサー２１と浸透圧入部２の本体部３の圧縮空気供給孔９の一端開口部との間を接続する配管２２とから構成され、コンプレッサー２１の作動によって配管２２を介して圧縮空気供給孔９に圧縮空気１５を圧送することにより、圧縮空気供給孔９を介して内側シール部材１２と外側シール部材１３との間の空間１４内に圧縮空気１５が供給され、この圧縮空気１５と両シール部材１２、１３との協働により、浸透圧入部２の本体部３の裏面５とコンクリート構造物３５の表面３６との間がシールされる。
【００２６】
含浸材供給手段２５は、含浸材供給源２６と、含浸材供給源２６と浸透圧入部２の含浸材供給孔１０の一端開口部との間を接続する配管２７とから構成され、含浸材供給源２６の作動によって配管２７を介して含浸材供給孔１０に高分子系含浸材等の含浸材２８を圧送することにより、含浸材供給孔１０を介して浸透圧入部２の本体部３の裏面４側から含浸材２８が吐出され、本体部３の裏面５とコンクリート構造物３５の表面３６との間に形成される含浸材貯留空間１６内に含浸材２８が供給される。
【００２７】
超音波加振手段３０は、浸透圧入部２の各加振子用溝７内にそれぞれ着脱自在に装着される長方形板状の加振子３１と、加振子３１に配線３３を介して接続される加振子用電源３２とから構成されている。この場合、各加振子３１は、浸透圧入部２の本体部３の裏面５と面一となるように寸法が設定されている。加振子用電源３２の作動により、配線３３を介して各加振子３１を超音波振動させることにより、その振動が各加振子３１に接触する含浸材２８に伝達し、含浸材２８を介して含浸材２８に接触するコンクリート構造物３５の表層部３７に伝達し、含浸材２８の表層部２７への浸透が促進される。
【００２８】
本実施の形態においては、加振子３１に長方形板状のものを用いているが、この形状に限定されることなく、円形板状、ドーナツ板状等のものを使用してもよい。また、本実施の形態においては、浸透圧入部２の本体部３に３つの加振子３１を取り付けているが、２つ又は４つ以上の加振子を取り付けてもよい。複数の加振子を取り付ける場合には、複数の加振子が本体部３の全体に均一に散らばるように取り付けるのが好ましい。
【００２９】
次に、上記のように構成した本実施の形態による浸透圧入装置１の作用について説明する。
まず、コンクリート構造物３５の表面３６に浸透圧入装置１の浸透圧入部２の本体部３の裏面５側を対向させて、裏面５側の内側シール部材１２及び外側シール部材１３をコンクリート構造物３５の表面３６に接触させ、浸透圧入部２をコンクリート構造物３５の方向に押圧して、コンクリート構造物３５の表面３６と浸透圧入部２の本体部３との間に、内側シール部材１２及び外側シール部材１３によって周囲が囲まれた密閉された含浸材貯留空間１６を形成する。この場合、必要に応じて、予めコンクリート構造物３５の表面３６の凹凸をなくす処理を行い、含浸材貯留空間１６の密封性を高める。
【００３０】
そして、超音波加振手段３０の加振子用電源３２を作動させて、配線３３を介して各加振子３１を超音波振動させ、圧縮空気供給手段２０のコンプレッサー２１を作動させて、配管２２を介して内側シール部材１２と外側シール部材１３との間の空間１４内に圧縮空気１５を供給し、内側シール部材１２と外側シール部材１３と圧縮空気１５との協働により、浸透圧入部２の本体部３の裏面４とコンクリート構造物３５の表面３６との間に形成される含浸材貯留空間１６の周囲を完全にシールする。
【００３１】
そして、この状態で含浸材供給手段２５の含浸材供給源２６を作動させ、配管２７を介して浸透圧入部２の本体部３の裏面４側から含浸材を所定の圧力で吐出させ、含浸材貯留空間１６内に含浸材２８を充満させる。この場合、含浸材供給源２６から供給される含浸材２８の圧力とコンプレッサー２１から供給される圧縮空気１５の圧力とを等しくなるように調整することにより、含浸材貯留空間１６内から含浸材２８が漏出するのを防止する。
【００３２】
そして、浸透圧入部２をコンクリート構造物３５の表面３６に沿って所定の速度でスライドさせることにより、コンクリート構造物３５の表面３６の全体に含浸材２８が満遍なく均一に塗布されるとともに、コンクリート構造物３５の表層部３７に所定の深さまで含浸材２８が浸透されることになる。なお、図４中のａは含浸材２８の塗布済みのエリア、ｂは含浸材の塗布中のエリアを示している。
【００３３】
上記のように構成した本実施の形態による浸透圧入装置にあっては、含浸材供給手段２０の含浸材供給源２６から含浸材２８を所定の圧力で含浸材貯留空間１６内に供給し、この含浸材貯留空間１６内の含浸材２８に超音波加振手段３０の加振子３１によって超音波振動を付与し、この振動を含浸材２８を介してコンクリート構造物３５の表層部３７に伝達させているので、含浸材２８を粘性の小さな適度なゾル状態に保つことができ、このゾル状態を保った含浸材２８をコンクリート構造物３５の表層部３７に浸透させることができる。
【００３４】
従って、コンクリート構造物３５の表層部３７に含浸材２８を効率良く浸透させることができるので、コンクリート構造物３５の表層部３７を良質の保護層に形成することができる。
【００３５】
また、含浸材貯留空間１６を、シール手段１１の内側シール部材１２と外側シール部材１３と圧縮空気１５との協働によって完全にシールしているので、含浸材貯留空間１６内から含浸材２８が漏出するのを確実に防止できることになる。
従って、含浸材２８の漏出分を考慮する必要はなく、含浸材２８の使用量を削減することができ、表面含浸工の施工費を削減することができる。
【００３６】
さらに、コンクリート構造物３５の表面３６に沿って浸透圧入部２をスライドさせることにより、コンクリート構造物３５の全表層部３７に連続して含浸材２８を浸透させることができるので、表面含浸工の施工効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による浸透圧入装置の浸透圧入部の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図である。
【図４】浸透圧入装置による含浸材の塗布作業を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  浸透圧入装置                ２  浸透圧入部
３  本体部                      ４  表面
５  裏面                        ６  把手部
７  加振子用溝                  ８  シール用溝
９  圧縮空気供給孔              １０  含浸材供給孔
１１  シール手段                １２  内側シール部材
１３  外側シール部材            １４  空間
１５  圧縮空気                  １６  含浸材貯留空間
２０  圧縮空気供給手段          ２１  コンプレッサー
２２  配管                      ２５  含浸材供給手段
２６  含浸材供給源              ２７  配管
２８  含浸材                    ３０  超音波加振手段
３１  加振子                    ３２  加振子用電源
３３  配線                      ３５  コンクリート構造物
３６  表面                      ３７  表層部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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