(57)【要約】【課題】接着強度を確保して、補強強度を向上させることができるコンクリート構造物の補修材料を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料であって、少なくとも二層のシート状部材を積層した基材と、該基材へ含浸された硬化性樹脂組成物とからなり、前記基材における前記シート状部材は、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層は引裂強度２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材であり、前記硬化性樹脂組成物の２５℃での粘度が４００〜３０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とするコンクリート構造物の補修材料。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料であって、
少なくとも二層のシート状部材を積層した基材と、該基材へ含浸された硬化性樹脂組成物とからなり、前記基材における前記シート状部材は、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層は引裂強度２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材であり、前記硬化性樹脂組成物の２５℃での粘度が４００〜３０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とするコンクリート構造物の補修材料。
【請求項２】
前記硬化性樹脂組成物が、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質とを含む組成物とからなる請求項１に記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項３】
前記珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液の下記数式で表される数値ｎが０．５〜１．１である請求項２に記載のコンクリート構造物の補修材料。
ｎ＝Ｓ／Ｍ
（Ｓ：水溶液に含まれるケイ素のモル数、Ｍ：水溶液に含まれるアルカリ金属のモル数）
【請求項４】
前記珪酸塩化合物に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物の前記硬化性樹脂組成物から得られる硬化物に含まれる比率が、硬化物の乾燥固形分に対しＭ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム）に換算し５〜３０重量％である請求項２又は３に記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項５】
前記ポゾラン活性物質がアルミニウムを含む化合物であり、該アルミニウムの前記硬化性樹脂組成物から得られる硬化物に含まれる比率が、硬化物の乾燥固形分に対しＡｌ2Ｏ3に換算し２０〜４０重量％である請求項２〜４のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項６】
前記ポゾラン活性物質がメタカオリンである請求項２〜５のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項７】
前記硬化性樹脂組成物の乾燥硬化物に対し、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物を含むポリマーエマルションが硬化物の乾燥固形分に対しポリマーの固形分重量として３〜１０重量％配合されている請求項１〜６のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項８】
前記第一層の下記数式で表される数値Ｘが２．０以上である請求項１〜７のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
Ｘ＝Ａ×Ｂ
（Ａ：１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍ、Ｂ：軸数）
【請求項９】
前記第一層が引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを目間隔５ｍｍ〜２５ｍｍで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材である請求項１〜８のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項１０】
前記第一層とコンクリート構造物の間に、第三層として気孔率９０％以上かつ透液性のシート状部材を備える請求項１〜９のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料を用いた既設コンクリート構造物を補修する補修方法であって、硬化性樹脂組成物を補修用基材に含浸させコンクリート構造物に貼り付ける貼付工程と、前記硬化性樹脂組成物が含浸された前記補修用基材を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンクリート構造物の補修用材料及びコンクリート構造物の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物は、高強度で施工性に優れ、安価であるというメリットがあるため、日本では高度成長期を中心に、多くのコンクリート建造物が作られてきた。コンクリート建造物は、耐久性に優れるが、長年の使用で大気中の二酸化炭素が水分とともに浸透することによって中性化が引き起こされたり、海風や凍結防止剤飛沫に含まれる塩化物イオンが浸透することによって腐食膨張したりして、ヒビ割れが生じることもある。このようなヒビ割れを起点として又はコンクリートに染み込んだ水分の凍結等が原因となり、コンクリート片が剥落することがある。
【０００３】
このようなコンクリートの剥落を防止する試みとして、特許文献１及び２等には、メッシュシートと不織布を組み合わせた剥落防止用積層基材を用いることが提案されている。このような剥落防止用積層基材は、通常、接着剤又は結合剤等の硬化性樹脂組成物を含浸させて補修用材料としてコンクリートに貼着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２６２３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−０１９１４６号公報
【特許文献３】特許第４２６２４６１号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、接着剤又は結合剤等の硬化性樹脂組成物の粘度が高すぎると、基材への含浸に時間がかかり、粘度が低すぎると剥落防止補修用材料を垂直面に貼りつけた場合に、硬化組成物の液だれが生じるという問題があった。
さらに、特許文献２のように、不織布として、引裂強度の弱い無機硬化物を用いる場合には、補修用基材として、十分な補強強度が得られない。
加えて、メッシュシートが直接コンクリート面に接する場合には、メッシュ裏側に十分な接着剤又は結合剤等の硬化組成物が供給されず、接着強度が十分に発現しにくいという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、接着強度を確保して、補強強度を向上させることができるコンクリート構造物の補修材料及びコンクリート構造物の補修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】
本願は以下の発明を含む。
（１）既設のコンクリート構造物の補修に用いられる補修材料であって、少なくとも二層のシート状部材を積層した基材と、該基材へ含浸された硬化性樹脂組成物とからなり、前記基材における前記シート状部材は、前記コンクリート構造物側から第一層及び第二層とした場合、前記第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であり、前記第二層は引裂強度２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材であり、前記硬化性樹脂組成物の２５℃での粘度が４００〜３０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とするコンクリート構造物の補修材料。
（２）前記硬化性樹脂組成物が、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるポゾラン活性物質とを含む組成物とからなる上記コンクリート構造物の補修材料。
（３）前記珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液の下記数式で表される数値ｎが０．５〜１．１である上記コンクリート構造物の補修材料。
ｎ＝Ｓ／Ｍ
（Ｓ：水溶液に含まれるケイ素のモル数、Ｍ：水溶液に含まれるアルカリ金属のモル数）
（４）前記珪酸塩化合物に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物の前記硬化性樹脂組成物から得られる硬化物に含まれる比率が、硬化物の乾燥固形分に対しＭ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム）に換算し５〜３０重量％である上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（５）前記ポゾラン活性物質がアルミニウムを含む化合物であり、該アルミニウムの前記硬化性樹脂組成物から得られる硬化物に含まれる比率が、硬化物の乾燥固形分に対しＡｌ２Ｏ３に換算し２０〜４０重量％である上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（６）前記ポゾラン活性物質がメタカオリンである上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（７）前記硬化性樹脂組成物の乾燥硬化物に対し、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物を含むポリマーエマルションが硬化物の乾燥固形分に対しポリマーの固形分重量として３〜１０重量％配合されている上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（８）前記第一層の下記数式で表される数値Ｘが２．０以上である上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
Ｘ＝Ａ×Ｂ
（Ａ：１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍ、Ｂ：軸数）
（９）前記第一層が引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを目間隔５ｍｍ〜２５ｍｍで多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材である上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（１０）前記第一層とコンクリート構造物の間に、第三層として気孔率９０％以上かつ透液性のシート状部材を備える上記に記載のコンクリート構造物の補修材料。
（１１）上記いずれか１つに記載のコンクリート構造物の補修材料を用いた既設コンクリート構造物を補修する補修方法であって、硬化性樹脂組成物を補修用基材に含浸させコンクリート構造物に貼り付ける貼付工程と、前記硬化性樹脂組成物が含浸された前記補修用基材を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコンクリート構造物の補修用基材は、無機硬化性樹脂組成物を用いることができ、コンクリート構造物の本来の耐火性能の低下を最小限にとどめるか又は損なわず、接着強度を確保して、補強強度を向上させることができる。
また、本発明のコンクリート構造物の補修方法では、上述した補修用基材を用いて、簡便かつ確実にコンクリート構造物を補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のコンクリート構造物の補修用材料（二層構造）を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明のコンクリート構造物の補修用材料（三層構造）を用いたコンクリート構造物の補修形態の一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜補修材料＞
本願における補修材料は、既設のコンクリート構造物の補修に用いられるものであって、硬化性樹脂組成物と、この硬化性樹脂組成物を含浸した補修用基材とを含んで構成される。硬化性樹脂組成物と補修用基材とは、別個に存在させてもよいが、補修の際に、後述するように硬化性樹脂組成物を補修用基材に含浸させた状態とする。
補修材料５は、図１及び図２に示すように、例えば、コンクリート構造物１に貼り付けることにより、補修材料における硬化性樹脂組成物がコンクリート構造物１の表面に塗布含浸され、その組成物が硬化又はコンクリート構造物と結合することによって、コンクリート構造物１を補修するものである。
【００１１】
＜補修用基材＞
補修用基材は、少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される。例えば、補修用基材は、図１に示すように、コンクリート構造物側から第一層２及び第二層３がこの順に積層されるようにして使用される。また、図２に示すように、コンクリート構造物側から第三層４、第一層２及び第二層３がこの順に積層された構成を有していてもよい。
特に、補修用基材は、第一層はマルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。
さらに、第二層は引裂強度が２．０Ｎ以上かつ透液性のシート状部材であることが好ましい。
【００１２】
（第一層）
第一層２は、マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材であることが好ましい。マルチフィラメントは、長繊維を利用して構成されたものが好ましく、引張強度１５０Ｎ以上のものが好ましい。マルチフィラメントを多軸メッシュ状に組み合わせたシート状部材の式（１）で表される値Ｘは２．０以上であることが好ましく、２．５以上、２．８以上又は３．０以上であることがより好ましい。
Ｘ＝Ａ×Ｂ          （１）
ここで、Ａは上記シート状部材の１方向の引張強度ｋＮ／５０ｍｍを表し、Ｂは上記シート状部材の軸数を表す。Ａは、マルチフィラメントの５０ｍｍ当たりの本数を変えることにより任意の値をとることができる。Ｂは、２〜４の範囲を有するものが挙げられる。なかでも、Ａは、１５０ｋＮ以上であることが好ましく、Ｂは２〜３であるものが好ましい。
本構成により第一層２は、コンクリート構造物から落下するコンクリート片を受け止める耐力層としての機能を満たすことができる。
【００１３】
第一層２の材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ビニロンメッシュシート又はガラスメッシュシートからなることが好ましい。ガラス長繊維は、ガラスヤーン又はロービングを用いることが好ましい。ガラスヤーンは、ガラス繊維に撚りをかけて合撚糸としたものであり、ロービングは、ガラス繊維を集束したものである。多軸メッシュの織り方は、平織り、綾織り、絡み織り、組布等が挙げられる。また多軸メッシュの織り方の方向は、直交する二軸、もしくは、それ以上の多軸織物であってもよい。
【００１４】
第一層２の厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
第一層は、５０ｇ/ｍｍ2以上の目付量であることが好ましく、６０ｇ/ｍｍ2以上であることがより好ましく、さらに好ましくは７５ｇ/ｍｍ2以上である。
このような目付量の範囲とすることにより、引張強度を向上させて、コンクリート片剥落時に破断を生じさせることなく、補修材料５の十分な耐力を確保することができる。
【００１５】
第一層は、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きの二軸織物であることが好ましく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の目開きで、５０ｇ/ｍｍ2以上の目付量の二軸織物であることがより好ましい。また、二軸織物と同等の開口率の多軸織物であってもよい。
特に、第一層は、引張強度１５０Ｎ以上のマルチフィラメントを、目間隔５ｍｍ〜２５ｍｍで組み合わせた二軸又は三軸メッシュのシート状部材であることがより好ましい。
目開きをこの範囲とすることにより、第２層とコンクリート構造物もしくは第２層と第３層の接着力を向上させ、補修材料５の十分な強度を確保することができる。また、第１層の単位面積当たりの長繊維本数を適度な数として、第１層が第２層を破り出てくる際の抵抗力を高め、補修材料５の十分な強度を確保することができる。
【００１６】
（第二層）
第二層３は、透液性のシート状部材であることが好ましい。該透液性シート状部材の引裂強度は２．０Ｎ以上であることが好ましい。引裂強度を２．０Ｎ以上とすることにより、第二層３は、第１層が第２層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすことができる。
【００１７】
第二層３の形状としては、織布、不織布等が挙げられる。材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられる。なかでも、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましく、特に、長繊維不織布であることがより好ましい。ガラス不織布は、硬化性樹脂組成物との相溶性に優れるため、硬化性樹脂組成物が浸透しやすく、硬化性樹脂組成物を硬化させたときに補修材料をコンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性樹脂組成物との相溶性を高めるため、繊維表面に表面処理を行うことが望ましい。
【００１８】
第二層３の厚みは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
このような厚みの範囲とすることにより、第１層が第２層を破り出てくる際の抵抗力を高める補強層としての機能を満たすとともに、硬化性樹脂組成物の基材への含浸量を抑えることができ経済的に有利である。
【００１９】
（第三層）
第三層４は、気孔率が９０％以上かつ透液性のシート状部材であることが好ましい。これにより、硬化性樹脂組成物の含浸性を確保することができるため、補修材料５とコンクリート構造物の接着強度を向上させる接着層としての機能を満たすことができる。
第三層４の形状としては不織布が挙げられる。材質としてはポリエステル、ポリオレフィン、ビニロン、アラミド、炭素繊維、ガラス繊維等が挙げられ、ポリプロピレン不織布又はガラス不織布で構成されることが好ましい。ガラス不織布は、硬化性樹脂組成物との相溶性に優れるため、硬化性樹脂組成物が浸透しやすく、硬化性樹脂組成物を硬化させたときに補修材料をコンクリート構造物に強固に固着させることができる。好適なガラス不織布として、チョップドストランドマット、ガラスペーパー、フェルト等が挙げられる。
ポリプロピレン不織布を用いる場合は、硬化性樹脂組成物との相溶性を高めるため、繊維表面に表面処理を行うことが好ましい。
【００２０】
第三層４の厚みは、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。第三層４の厚みが０．１ｍｍ以上であることにより、補修材料５とコンクリート構造物の接着強度が確保され、１．５ｍｍ以下であることにより、硬化性樹脂組成物の基材への含浸量を抑えることができ経済的に有利である。
【００２１】
（積層一体化）
少なくとも二層のシート状部材を積層して構成される補修用基材は、硬化性樹脂組成物を含浸することにより一体化してもよいが、予め一体化させておくことが好ましい。一体化させておくことにより、塗布含浸時の各シート部材のズレを防ぐことができる。
一体化の方法は、機械的な繊維交絡、化学的な接着等を利用することができ、例えば、縮絨、ニードルパンチ、ケミカルボンド、サーマルボンド、水流交絡等が挙げられる。
【００２２】
図１においては補修用基材が二層構造の場合を、図２においては補修用基材が三層構造の場合を示しているが、補修用基材が四層以上であってもよい。四層以上の場合においても、第二層３はコンクリート構造物と接する側から数えて第一層２よりも外側の層に配置されることが好ましい。このような積層構造により、補修材料５の強度とコンクリート構造物への密着性を両立することができる。なお、積層体の最多積層数は特に限定されない。
【００２３】
（硬化性樹脂組成物）
硬化性樹脂組成物は、補修用基材に塗布及び／又は含浸されるものである。硬化性樹脂組成物を積層体に塗布及び／又は含浸させた上で、硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、コンクリート構造物１と補修材料５とを接着することができる。例えば、硬化性樹脂組成物は、液状であるものが挙げられる。補修材料５を接着することにより、コンクリート構造物の劣化部分からのコンクリート片の剥落を防止することができる。
【００２４】
硬化性樹脂組成物は、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂等の有機系材料、セメントスラリー、石膏、ガラス等の無機系材料のいずれでもよい。なかでも無機系材料を用いることは、コンクリート構造物の耐火性能を損なわずに確保することができる観点から好ましい。
無機系硬化性樹脂組成物としては、特に、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液と、ポゾラン活性物質とを含む組成物（以下、「ジオポリマー」という場合がある）が好ましい。ジオポリマーでは、珪酸塩水溶液からなる液体成分とポゾラン活性物質からなる固体成分の比重差が、セメントスラリーに含まれる水とセメントの比重差に比べて小さいため、硬化性樹脂組成物における成分の分離を抑制することができる。
【００２５】
また、珪酸ナトリウム及び珪酸カリウムは、コンクリート構造物１の表面に塗布及び／又は含浸されたときに、コンクリート中の水酸化カルシウムとＣ-Ｓ-Ｈゲルを生成することができるため、補修用材料５とコンクリート構造物１の接着強度をより強固にすることができる。
このような硬化性樹脂組成物は、２５℃での粘度が４００〜３０００ｍＰａ・ｓであるものが好ましい。このような粘度とすることにより、補修用基材への含浸性を確保することができる。また、コンクリート構造物に貼着した際の硬化性樹脂組成物の液だれを防止することができる。
【００２６】
特に、ジオポリマーを用いる場合、ポゾラン活性物質は、電気伝導率差０．４ｍＳ／ｃｍ以上であるものが好ましく、０．５ｍＳ／ｃｍ以上、０．６ｍＳ／ｃｍ以上又は０．７ｍＳ／ｃｍ以上であるものがより好ましく、０．８ｍＳ／ｃｍ以上、１．０ｍＳ／ｃｍ以上、１．２ｍＳ／ｃｍ以上であるものがさらに好ましい。このような電気伝導率差とすることにより、珪酸塩水溶液との反応性を十分に確保でき、補修用材料５とコンクリート構造物１との接着強度を高めることができる。ここでの電気伝導率差は、アルカリ物質により誘発されるポゾラン活性物質の反応性に関連する指標であり、後述する評価方法により得られる飽和水酸化カルシウム水溶液のポゾラン活性物質投入前後の電気伝導率の差を意味する。
【００２７】
ここで、ポゾラン活性物質とは、水と酸化カルシウム、水酸化カルシウム又は水酸化アルミニウム等とが反応して硬化する物質であり、例えば、シリカダスト、珪藻土、タルク、アエロジル、ホワイトカーボン、カオリン、メタカオリン、活性白土、酸性白土等が挙げられる。なかでも、メタカオリンが好ましい。ポゾラン活性物質は、通常、ポゾラン活性物質中のシリカ成分をＳｉＯ2換算した場合のシリカ成分含有量が４０重量％以上であるもの又はアルミナ成分をＡｌ2Ｏ3 換算した場合のアルミナ成分含有量が３０重量％以上であるものが好ましい。
ポゾラン活性物質は、通常、塊又は粉末状であるが、ポゾラン活性物質は塊状又は粉末状のものをそのまま用いてもよい。また、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いて、その状態を変化させたものを用いてもよい。
【００２８】
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。溶射技術は、例えば、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が挙げられる。好ましくは、材料粉末を２０００〜１６０００℃の温度で溶融し、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧し、比表面積が０．１〜１００ｍ2／ｇの粉末とすることが好ましい。
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。粉砕は、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等を用いる方法が挙げられる。また、分級は、篩、比重、風力、湿式沈降等を用いる方法が挙げられる。これらの手段は任意に併用することができる。
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等を用いる方法が挙げられる。作用させる機械的エネルギーは、適度に活性化しつつ、負荷を最小限とするために、０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。
【００２９】
硬化性樹脂組成物、例えば、ジオポリマーにおける珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物は、その合計含有率が、硬化性樹脂組成物から得られる硬化物の乾燥固形分に対し、Ｍ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）に換算して、５〜３０重量％であることが好ましく、１０〜３０重量％であることがより好ましい。また、ポゾラン活性物質に由来するアルミニウムの含有率は、硬化物の乾燥固形分に対し、Ａｌ2Ｏ3に換算して、２０〜４０重量％であることが好ましく、２５〜３５重量％であることがより好ましい。
【００３０】
さらに、硬化性樹脂組成物は、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム又はこれらの混合物の水溶液の下記数式で表される数値ｎが０．４〜１．１であるものが好ましく、０．５〜１．１であるものがより好ましく、０．５〜１．０であるものがさらに好ましい。
【００３１】
（その他の成分）
硬化性樹脂組成物は、上記成分に加えて、当該分野で公知の添加剤を含んでいてもよい。例えば、フィラー、改質剤、分散剤、硬化時間調整剤、顔料、酸化防止剤、ポリマーエマルション等が挙げられる。これらは特に限定されず、公知のものを利用することができる。フィラーとしては、一般に充填剤として使用されるもののいずれであってもよい。例えば、カーボン、セルロース、鉱物質微粉末、合成された無機質結晶粉末などが挙げられる。改質剤としては珪酸塩水溶液と反応することができる各種金属塩が挙げられ、例えば軽焼酸化マグネシウム、亜鉛華等が挙げられる。ポリマーエマルションとしては、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの添加剤は、硬化性樹脂組成物の意図する作用を損なわない範囲において、任意の含有量で用いることができる。特に、ポリマーエマルションは、硬化性樹脂組成物の乾燥固形分の全重量に対して、ポリマーの固形分重量が３〜１０重量％となるように配合されていることが好ましい。これにより、硬化性樹脂組成物の流動性を向上し、硬化物の接着強度を向上し、硬化物の乾燥収縮を抑制することができる。
【００３２】
積層体への硬化性樹脂組成物の含浸量は特に限定するものではなく、積層体の全体にわたって均一に硬化性樹脂組成物が保持され、硬化性樹脂組成物の硬化によって積層体の全体が強固に一体化させることができるように調整することが好ましい。例えば、積層体：硬化性樹脂組成物の質量比は、１：４〜１：１２程度であることが好ましく、１：４〜１：１０であることがより好ましい。
【００３３】
＜コンクリート構造物の補修方法＞
本発明のコンクリート構造物の補修方法は、上述したコンクリート構造物の補修材料を用いて行うことができる。上述した硬化性樹脂組成物を上述した積層体を含む補修用基材に塗布及び／又は含浸させる塗布含浸工程と、硬化性樹脂組成物が塗布含浸された補修用基材を対象のコンクリート構造物に貼り付ける貼付工程と、硬化性樹脂組成物が塗布含浸された補修用基材を硬化させる硬化工程とを含む。このような補修方法によれば、従来のように塗装・乾燥を繰り返す必要もないことから、簡便かつ効率的に作業を行うことができ、作業性にも優れる。
【００３４】
（塗布含浸工程）
塗布含浸工程は、硬化性樹脂組成物を補修用基材に塗布含浸させることにより行う。積層体を形成してから硬化性樹脂組成物を含浸させてもよいし、硬化性樹脂組成物を含浸させてから積層体を形成してもよいし、積層体を形成しながら硬化性樹脂組成物を含浸させてもよい。また、積層体を対象のコンクリート構造物に貼り付ける前後のいずれに硬化性樹脂組成物を含浸させてもよい。
【００３５】
硬化性樹脂組成物を含浸させる方法としては、例えば、（１）ローラーを使って手作業で塗布含浸を行うハンドレイアップ法、（２）スプレーにより塗布含浸する方法、（３）金型により積層体の厚みを規定した後に、圧入によって硬化性樹脂組成物を積層体に塗布含浸させる方法、（４）減圧により積層体の厚みを規定した後、減圧注入によって硬化性樹脂組成物を積層体に含浸させる方法、（５）積層体を硬化性樹脂組成物に浸漬し、積層体に硬化性樹脂組成物を連続的に含浸させた後に、ロールによって積層体に厚みを規定する方法、（６）ロール転写により連続的に塗布含浸を行う方法等が挙げられる。これらは組み合わせて利用してもよい。
含浸時の作業性を上げるため、また含浸シートへのゴミの付着や含浸シート同士の付着を防止するため、積層体の表裏面を樹脂製の保護フィルムでカバーしてもよい。この保護フィルムはコンクリート構造物に貼り付ける際に除去される。
【００３６】
（貼付工程）
得られた補修材料を、コンクリート構造物に貼り付ける。この際、補修材料とコンクリート構造物の表面の間に入り込んだ気泡を取り除くことは、特に、補修材料とコンクリート構造物の表面との密着性を高めるために重要である。気泡除去の方法としては、ロールや金へらを使って気泡を補修材料の外側に追い出す方法が好適である。
【００３７】
（硬化工程）
補修材料に含浸された硬化性樹脂組成物の硬化は、コンクリート構造物に補修材料を密着させた状態で設置することによって行なわれる。コンクリート構造物の表面に、硬化性樹脂組成物を含浸させる時間を確保するという観点から、硬化性樹脂組成物の硬化時間は３０〜３００分であることが好ましく、より好ましくは４５〜２４０分である。硬化時間は、有機系材料の場合は硬化触媒の量や種類によって、無機系材料の場合は含まれる水分量によって、特にジオポリマーの場合は珪酸塩水溶液に由来するナトリウム、カリウム、リチウム又はこれらの混合物の含有率や珪酸塩水溶液に由来するＳｉＯ2とＭ2Ｏ（Ｍはナトリウム、カリウム及びリチウム）の比率（ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ）、そしてポゾラン活性物質の電気伝導率差やアルミニウムの含有率等によって調整することができる。硬化性樹脂組成物の硬化が完了すると、コンクリート構造物に補修材料が固着されて、コンクリート構造物の補修を完了させることができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本願のコンクリート構造物の補修用材料を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
ビニロンマルチフィラメントからなる三軸メッシュシート（目付量９０ｇ／ｍ2、目開き８ｍｍ、厚み０．３５ｍｍ、Ｘ＝３．０）を、親水化ポリプロピレンスパンボンド不織布（目付量３０ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、引裂強度１６Ｎ）に積層することにより積層体を作製した。
三軸メッシュシートが「第一層」に相当し、目付量３０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布が「第二層」に相当する。
硬化性樹脂組成物として、低粘度２液性エポキシ樹脂（コニシ社製  E206S  粘度６００ｍＰａ・ｓ）を使用した。
上記で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、７０ｇの硬化性樹脂組成物を含浸硬化させることにより、実施例１のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
これらの作業は全て２３℃の環境下で行った。
【００４０】
（実施例２）
実施例１で作製したシートに第三層としてガラス不織布（目付量２５ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、気孔率９５％）を積層することにより積層体を作製した。
超微粒子セメント（茶谷産業株式会社製  商品名：ウルトラマイクログレイン）２５０ｇと、イオン交換水１２０ｇ、セメント改質用ラテックス（日本エイアンドエル株式会社製  商品名：Ｌ−３６４２Ｅ）５０ｇとを混合することにより、硬化性樹脂組成物を調製した。調整した硬化性樹脂組成物の粘度は２５０Ｐａ・ｓであった。
上記で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、１４０ｇの硬化性樹脂組成物を含浸硬化させることにより、実施例２のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
これらの作業は全て２３℃の環境下で行った。
【００４１】
（実施例３）
ＪＩＳ Ｋ １４０８で規定する３号珪酸ナトリウム水溶液１００ｇと３５％水酸化ナトリウム水溶液１００ｇ（ｎ＝０．４）、ラテックス（日本エイアンドエル株式会社製  商品名：ＳＲ−１５１）２０ｇを２４時間攪拌して珪酸塩水溶液を得た。焼成カオリン（ＢＡＳＦ社製  商品名：ＳＰ−３３  電気伝導率差０．８ｍＳ／ｃｍ）１００ｇと混合することにより、硬化性樹脂組成物を調製した。得られた硬化性樹脂組成物の粘度は８００Ｐａ・ｓであった。また、硬化物の全重量に対して、硬化物中のＮａ2Ｏ（換算値）の含有率は１２．８重量％、Ａｌ2Ｏ3（換算値）の含有率は３１．０重量％であった。
実施例１で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、９０ｇの硬化性樹脂組成物を含浸硬化させることにより、実施例３のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
これらの作業は全て２３℃の環境下で行った。
【００４２】
（実施例４）
実施例２で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、実施例３で作製した硬化性樹脂組成物を１１０ｇ含浸硬化させることにより、実施例４のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
これらの作業は全て２３℃の環境下で行った。
【００４３】
（実施例５）
ＪＩＳ Ｋ １４０８で規定する３号珪酸ナトリウム水溶液１００ｇと３０％水酸化ナトリウム水溶液５０ｇ（ｎ＝０．７）、ラテックス（日本エイアンドエル株式会社製  商品名：ＳＲ−１５１）１５ｇを２４時間攪拌して珪酸塩水溶液を得た。三菱重工業社製ウルトラファインミル（ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５％、粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％、エタノール７５％の混合液をメタカオリンの０．６％添加）にて、３．３ＫＷ／ｋｇのエネルギーで、３時間処理した焼成カオリン（ＢＡＳＦ社製  商品名：ＳＰ−３３  電気伝導率差１．１ｍＳ／ｃｍ）１３０ｇと１０℃の環境条件において混合することにより、硬化性樹脂組成物を調製した。得られた硬化性樹脂組成物の粘度は１０００Ｐａ・ｓであった。
また、硬化物の全重量に対して、硬化物中のＮａ2Ｏ（換算値）の含有率は１１．３重量％、Ａｌ2Ｏ3（換算値）の含有率は３０．９重量％であった。
実施例２で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、１１０ｇの硬化性樹脂組成物を１０℃の環境下で含浸させ、２３℃の環境下で硬化させることにより、実施例５のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
【００４４】
（実施例６）
ガラスロービング織物（目付量１２５ｇ／ｍ2、目開き８ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、Ｘ＝３．２、平織）からなるガラスロービングの二軸メッシュシートを、親水化ポリプロピレンスパンボンド不織布（目付量３０ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、引裂強度１６Ｎ）、及びガラス不織布（目付量２５ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、気孔率９５％）と積層することにより積層体を作製した。
ガラスロービングの二軸メッシュシートが「第一層」に相当し、スパンボンド不織布が「第二層」に、ガラス不織布が「第三層」に相当する。
上記で作製したシート積層体４００ｍｍ×４００ｍｍに、実施例２で作製した硬化性樹脂組成物を１１０ｇ含浸させることにより、実施例５のコンクリート構造物の補修材料を作製した。
これらの作業は全て２３℃の環境下で行った。
【００４５】
（比較例１）
実施例１に対し、第二層をガラス不織布（目付量２５ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、引裂強度０．４Ｎ）とした以外、実施例１と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を作製した。
【００４６】
（比較例２）
実施例６に対し、第一層をガラスロービングの織物（目付量６０ｇ／ｍ2、目開き９ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、Ｘ＝１．６、平織）とした以外、実施例５と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を作製した。
【００４７】
（比較例３）
実施例４に対し、第三層を親水化ポリプロピレンスパンボンド不織布（目付量３０ｇ／ｍ2、厚み０．２ｍｍ、気孔率８５％）とした以外、実施例１と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を作製した。
【００４８】
（比較例４）
実施例１に対し、第二層を取り除いた以外、実施例１と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を作製した。該補修材料では硬化性樹脂組成物の液だれが発生し、補修面の外観を損ねる結果となったため、剥落防止性能と付着力の測定は行っていない。
【００４９】
（比較例５）
実施例３に対し、混合含浸作業を１０℃の環境下で行い、２３℃の環境下で硬化させることとした以外、実施例３と同様にしてコンクリート構造物の補修材料を作製した。
【００５０】
（粘度）
硬化性樹脂組成物の粘度測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１７に従い、ファンギラブ社製ビスコスタープラスＲ型を用い、Ｒ４ローターにて回転数５０ｍｉｎ-1、２３℃の条件下で最初に粘度が安定し始めたタイミングで測定を行った。
（電気伝導率差）
ポゾラン活性物質について『Ｃｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，  Ｖｏｌ．１９，  ｐｐ．６３−６８，  １９８９』に従い、４０±１℃の条件で、Ｃａ（ＯＨ）2飽和水溶液２００ｍｌの電気伝導率を測定する。続いてメタカオリン５ｇを投入し、攪拌して２分後の電気伝導率を測定し、投入前の電気伝導率との差を電気伝導率差とした。
（耐剥落防止性能の評価）
各実施例及び比較例のコンクリート構造物補修材料の耐剥落防止性能を、首都高速道路株式会の「橋梁構造物設計要領コンクリート片剥落防止編」に記載される押抜試験により評価した。具体的には、各実施例で作製した補修材料を試験体に貼り付けて温度２３℃、相対湿度５０％で３日間養生した後に、試験体に張り付いた補修材料に対して押し抜き試験を行なうことにより、変位１０ｍｍ〜５０ｍｍにおける最大荷重を測定した。その結果を表１に示す。表１中「押抜耐力」の値は、３回測定した平均値である。
（接着力）
各実施例及び比較例のコンクリート構造物補修材料のコンクリートへの接着力は建研式簡易引張試験機（テクノテスター  Ｒ−１００００ＮＤ）により評価した。具体的には、ＪＩＳ  Ａ  ５３７１に規定される平板（呼び３００）に、各実施例で作製した補修材料を貼り付けて温度２３℃、相対湿度５０℃で３日間養生した後、前記簡易引張試験機の標準使用方法に基づき接着力を測定した。その結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2017186825.tif 000003
【００５２】
各実施例の補修材料の押抜き試験及び接着力の評価の結果から、本発明のコンクリートの補修材料は、コンクリートに対する密着性に優れ、かつ耐剥落防止性能において大幅に向上させることができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の補修材料によれば、コンクリート構造物の寿命を延命することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  第一層
２  第二層
３  第三層
４  補修材料
５  コンクリート構造物
【図１】
2017186825.tif 000004
【図２】
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