(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の隙間に室温硬化型樹脂組成物からなる注入材を注入するさいに，その注入材として，硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下を示し且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さ試験に供したときに硬化した樹脂層の破断面が凝集破壊する（メタ）アクリル系樹脂組成物を使用し，注入された該樹脂組成物が硬化した層内で，当該隙間の位置またはその近傍で発生する温度ひび割れ応力を開放させることを特徴とするコンクリート構造物のひび割れ抑制法。
【請求項２】
温度ひび割れ応力の開放は，該硬化した層が防水性を保持したままで伸延または破断することによって行われる請求項１に記載のコンクリート構造物の温度ひび割れ抑制法。
【請求項３】
コンクリート構造物は，環境温度の変化によって温度応力を受けるダム，アバットメント，橋脚またはフーチングである請求項１または２に記載のコンクリート構造物の温度ひび割れ抑制法。
【請求項４】
隙間は，ひび割れ箇所である請求項１ないし３のいずれかに記載のコンクリート構造物の温度ひび割れ抑制法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリート構造物の温度ひび割れ抑制法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダム，アバットメント（橋台），橋脚，フーチングなどのコンクリート構造物は温度ひび割れ応力を受けてひび割れを発生し易い。発生したひび割れに対しては，通常はエポキシ樹脂等の室温硬化性樹脂組成物を注入し，ひび割れ内で硬化させる補修方法が一般的に行われている。ＪＩＳ  Ａ  ６０２４（１９９２）「建築補修用注入エポキシ樹脂」や日本道路公団試験研究所技術資料第１２２号「ひび割れ注入工法用エポキシ樹脂系ひび割れ注入材の品質規格」には，使用するエポキシ樹脂の品質その他を規定している。
【０００３】
最近では，低温硬化性に優れ且つ変異源性物質（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル）や環境ホルモン類似物質（ビスフェノールＡ）を含まないひび割れ注入工法用の注入材として，（メタ）アクリル樹脂組成物が注目されている。例えば電気化学工業株式会社製の商品名ハードロックIIＤＫ５３０シリーズは市場で入手できる（メタ）アクリル樹脂組成物であるが，これは，前掲のＪＩＳ  Ａ６０２４（１９９２）「建築補修用注入エポキシ樹脂」で規定する品質規格を満足し，また日本道路公団試験研究所技術資料第１２２号「ひび割れ注入工法用エポキシ樹脂系ひび割れ注入材の品質規格」の第１種品質規格を満足するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリートのひび割れ箇所では，外気温度が低いときにはコンクリートが収縮してひび割れ幅が増加し，外気温度が高いときにはコンクリートが膨張してひび割れ幅が減少するという現象が起きる。ダムのような規模の大きなマスコンクリートではその挙動が顕著となる。この現象は，ひび割れ箇所を注入材で補修したところでも起こり，その補修箇所の近傍に，前記の挙動による応力が作用して新たなひび割れが発生することになる。このひび割れを放置すると，ひび割れから浸透した水分による内部の鉄筋腐食の影響や，水分の凍結融解の影響等でマスコンクリート構造物の破壊まで進行し，その機能を維持できないといった事態に至ることもある。
【０００５】
したがって，本発明の課題は，コンクリート構造物とくにマスコンクリート構造物に起こり易い環境の温度変化によるひび割れ発生を可能な限り抑制することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために，本発明においては，コンクリート構造物の隙間に注入した注入材でひび割れ発生応力の変動を開放させるように注入材の性質を改善した点に特徴がある。コンクリート構造物に発生したひび割れを室温硬化型樹脂の注入材で補修する場合に，硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下を示すような樹脂組成物を使用すると，ひび割れ内の該樹脂組成物の硬化層において当該ひび割れ箇所またはその近傍で新たに発生する温度ひび割れ応力を効果的に開放できることがわかった。つまり，ひび割れ等の隙間に装填した注入材が新たなひび割れの防止作用を呈するのである。
【０００７】
したがって，本発明によれば，コンクリート構造物とくにマスコンクリート構造物の隙間に室温硬化型樹脂組成物からなる注入材を注入するさいに，その注入材として硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下を示す室温硬化型樹脂組成物を使用し，注入された該樹脂組成物が硬化した層内で，当該隙間の位置またはその近傍で発生する温度ひび割れ応力を開放させることを特徴とするコンクリート構造物のひび割れ抑制法を提供する。そのさい，温度ひび割れ応力の変動の開放は，該硬化した層が防水性を保持したままで伸延または破断することによって行われ得る。
【０００８】
本発明で使用する室温硬化型樹脂組成物は（メタ）アクリル系樹脂組成物を使用することができ，そのものは，乾燥モルタル硬化体との接着強さ試験に供したときに硬化した樹脂層の破断面が凝集破壊するものであるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明においては，コンクリート構造物の隙間に，硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下を示す室温硬化型樹脂組成物を注入することによってコンクリート構造物の温度ひび割れを抑制するものである。コンクリート構造物の隙間とは代表的には温度ひび割れであるが，それ以外の割れや亀裂であってもよいし，場合によってはコンクリート構築時に形成された隙間であってもよい。以下の説明では隙間がひび割れ箇所である場合を例として説明する。
【００１０】
ひび割れ箇所に本発明に従う室温硬化型樹脂を注入し硬化させると，その硬化した層内で，当該ひび割れ内またはその近傍で発生する温度ひび割れ応力の変動を開放または吸収させることができる。すなわち，硬化層は伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下であるために，環境温度の変化によって発生するその近傍の温度応力はこの硬化層で十分に吸収または開放される。とくに低温環境下で発生する引張応力がこの硬化層に作用したときに，硬化層が防水性を保持したままで伸延または破断してその応力を開放する。防水性を保持したままとは，硬化した樹脂層がひび割れのコンクリート面に完全に付着保持したままその樹脂層の内部で凝集破壊することにより，硬化樹脂層が破断しても防水性が維持されることを意味する。
【００１１】
このようにして，本発明によるとコンクリート構造物，特にマスコンクリート構造物のひび割れに注入された硬化樹脂層で温度応力が防水性を保持したまま開放されることになり，温度変化によるひび割れ幅の変動が生じても，この近傍での新たな温度ひび割れの発生が効果的に抑制されることになる。
【００１２】
本発明のように硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下の室温硬化型樹脂組成物を注入材として使用する点は，ＪＩＳ  Ａ  ６０２４（１９９２）「建築補修用注入エポキシ樹脂」で規定する品質規格のものとは好対象である。すなわち，後者では，硬化した樹脂に伸び率を付与するという概念はなく，乾燥面モルタル接着強さは６Ｎ／ｍｍ2以上でモルタル材料破壊する強度を有するものである。また，日本道路公団試験研究所技術資料第１２２号「ひび割れ注入工法用エポキシ樹脂系ひび割れ注入材の品質規格」では，ひび割れは進行度（進行度Ａ，ＢおよびＣ）により分類され，それぞれの進行度に応じて硬化した樹脂の伸び率が規定されているが，これはひび割れ幅の進行に対応することを目的としたものであり，本発明のようにひび割れ幅の変動に対応することを目的としたものではない。また，規定されている乾燥面モルタル接着強さは６Ｎ／ｍｍ2以上であり，モルタル材料破壊の強度を有するものである。
【００１３】
注入材によって新たな温度ひび割れの発生を抑制できるには，注入する室温硬化型樹脂組成物の性質として，硬化状態における伸び率が２００％以上であり，同時に硬化状態における乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下であることが必要である。この両性質を同時に満たさないと新たな温度ひび割れの発生を抑制する効果は有利には発現できない。ただし，乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下であるといっても，乾燥モルタル硬化体との接着強さ試験に供したときに，硬化した樹脂層の破断面が凝集破壊するものであるのが好ましい。
【００１４】
本発明に従う室温硬化型樹脂の「硬化状態における伸び率」とは「ＪＩＳ  Ｋ７１１３プラスチックの引張試験方法」の２．（９）項で定義されている「引張破壊伸び」をいい，また，その測定は「ＪＩＳ  Ａ  ６０２４（１９９２）建築補修用注入エポキシ樹脂」で規定されている「引張破壊伸び」についての試験方法（標準条件）に従う。
【００１５】
本発明に従う室温硬化型樹脂の「硬化状態における乾燥モルタル硬化体との接着強さ」とは，同じく「ＪＩＳ  Ａ  ６０２４（１９９２）建築補修用注入エポキシ樹脂」に規定の「接着強さ」をいい，その測定は，同規定の試験の環境条件が「標準条件」の場合に従う。接着強さ試験の破壊状況は目視観察による。接着強さ試験での破壊状況はモルタル材料で破壊する場合と，樹脂組成物で破壊する場合がある。樹脂組成物で破壊するにしても，モルタル面には樹脂が完全に接着保持した状態を維持しつつ樹脂組成物が凝集した状態で破壊するものを樹脂組成物の凝集破壊と呼ぶ。
【００１６】
硬化状態における伸び率が２００％以上で且つ乾燥モルタル硬化体との接着強さが５Ｎ／ｍｍ2以下を示す樹脂組成物として，本発明においては（メタ）アクリル系樹脂組成物を使用することができる。このような高い伸び率および接着樹脂層の凝集破壊性に加えて，易作業性，高耐久性等の特性も（メタ）アクリル系樹脂組成物によって発現することができる。そして，乾燥モルタル硬化体との接着強さ試験に供したときに硬化した樹脂層の破断面が凝集破壊する（メタ）アクリル系樹脂組成物であるのが特に好ましい。
【００１７】
（メタ）アクリル系樹脂組成物とは（メタ）アクリル系単量体または（メタ）アクリル系単量体を含有する混合物からなる室温，例えばー１０℃〜４０℃で硬化する樹脂組成物をいい，室温硬化する点で，重合開始剤および分解促進剤を使用することが好ましい。
【００１８】
（メタ）アクリル系単量体としては，（メタ）アクリル酸，メチル（メタ）アクリレート，エチル（メタ）アクリレート，ブチル（メタ）アクリレート，２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート，２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート，２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート，ジシクロペンテニルオキシアルキル（メタ）アクリレート，ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート，ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート，ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート，ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート，１，４−ブタンジオール（メタ）アクリレート，フェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート，ノニフェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート，エポキシ（メタ）アクリレート及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート及び末端（メタ）アクリル変性液状ポリブタジエン等が挙げられる。これらを単独又は２種以上併用して使用することができる。
【００１９】
本発明で使用する（メタ）アクリル系樹脂組成物は，実質的に重合開始剤と分解促進剤の混合により硬化を進めるアクリル系接着剤であることが好ましい。周知の通り，アクリル系接着剤の硬化は，特に硬化剤を添加しなくとも，熱重合により進行するが，土木建築工事現場でアクリル系接着剤を硬化させる際には，化学工場と異なり，安定した熱源の確保とその管理が困難であり，より簡便な方法で硬化反応を進行させる必要がある。そのためには，重合開始剤と分解促進剤の混合により常温で硬化を進めることが好ましい。
【００２０】
本発明で用いる（メタ）アクリル系樹脂組成物の重合開始剤としては，ラジカル重合開始剤として使用される過酸化物あるいはアゾ化合物が好適に用いられるが，過酸化物あるいはアゾ化合物の種類には特に制限はなく，例えば過酸化物としては，クメンハイドロパーオキサイド，メチルエチルケトンパーオキシド及び過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物，並びに過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物があり，アゾ化合物としてはアゾビスイソブチロニトリル等がある。これらの中では，硬化性の点で有機過酸化物が好ましい。
【００２１】
また，分解促進剤は重合開始剤の分解を促進する化合物であり，具体例としては，ジエチルチオ尿素等のチオ尿素誘導体，Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−トルイジン等のアミン類，ナフテン酸コバルト，オクチル酸コバルト等の有機酸金属塩，並びに銅アセチルアセトネート等の有機金属キレート化合物等があり，これらは単独又は２種以上併用して使用することが可能である。これらの中では，硬化性の点で有機酸金属塩や有機金属キレート化合物が好ましい。
【００２２】
本発明の具体的なひび割れ注入工法は通常のひび割れ注入で用いられている低圧注入治具工法，機械式低圧注入工法，機械式高圧注入工法等が適用可能であり，ひび割れ表面をシール材でシールした後，注入口から本発明の室温硬化型樹脂組成物を注入し硬化させる。
【００２３】
【実施例】
長大橋のアンカレッジを固定するフーチングに発生した同程度のひび割れに対し，表１に示した本発明に従う実施例１〜２の室温硬化型樹脂組成物，並びに比較例１〜３の室温硬化型樹脂組成物を用いて機械式低圧注入工法で注入補修した。そして，１日間，１カ月間および１年間の経過を観察し，その結果を表１に併記した。なお，本試験に用いた長大橋のフーチングは，コンクリート打設後３カ年が経過しており，ひび割れの進行は止まっている。
【００２４】
【表１】
0003901509.tif 000002
【００２５】
表１の注１〜５の室温硬化型樹脂組成物は次のものを表す。
注１：電気化学工業株式会社製の室温硬化型アクリル樹脂組成物接着剤
注２：電気化学工業株式会社製の室温硬化型アクリル樹脂組成物接着剤"耐震ボンド" １００重量部にメチルメタアクリレート単量体１０重量部を混合した室温硬化型樹脂組成物
注３：電気化学工業株式会社製の室温硬化型アクリル樹脂組成物接着剤
注４：コニシ株式会社製の室温硬化型エポキシ樹脂注入材
注５：コニシ株式会社製の室温硬化型エポキシ樹脂注入材
【００２６】
表１の結果から明らかなように，伸び率と乾燥モルタル接着強さが本発明で規定する値を満足する実施例１〜２の室温硬化型樹脂組成物でひび割れを補修すると，その硬化した樹脂層でその近傍で発生する温度ひび割れ応力を開放させることができる結果，その近傍に新たなひび割れの発生をみないのに対し，本発明で規定する値を満足しない比較例１〜３の室温硬化型樹脂組成物ではその近傍に新たなひび割れの発生をみた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明した様に，本発明によれば，ひび割れの幅が外気温度によって変動するダム，橋台（アバット），橋脚またはフーチング等のコンクリート構造物において，その温度応力を，硬化した樹脂層で開放できる結果，新たなひび割れの発生を抑制できると共に，硬化した樹脂層でその応力を開放した後でもその樹脂層は防水性を維持するので，長期にわたってコンクリート構造物の機能を維持できる。