(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させる。【解決手段】鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａに、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０を散布又は塗布して、コンクリート２２の空隙やひび割れ２６中を浸透させた後に、ケイ酸塩系の表面改質材１２を散布又は塗布する。すると、反応促進剤１０及びコンクリート２２に含まれているカルシウムと、表面改質材１２のケイ酸とが、急激に反応してゲル化する。これにより、表層コンクリート部分２２’の緻密化、及び、ひび割れ２６等の大きな空隙の閉塞が可能となる。更に、劣化因子の浸透を抑制できると共に、鉄筋２４の周囲へ亜硝酸イオンにより防錆効果を付与することができるため、鉄筋２４の腐食を抑制することが可能となる。従って、鉄筋コンクリート構造物２０をより強固に補修し、耐久性を向上させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させた後、ケイ酸塩系の表面改質材を、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補修工法。
【請求項２】
ひび割れが発生している前記鉄筋コンクリート構造物を対象とし、前記ひび割れを介して前記鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋に前記反応促進剤を到達させることで、前記鉄筋に防錆効果を付与することを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法。
【請求項３】
前記ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布した後に、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散水を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法。
【請求項４】
前記反応促進剤に、添加剤として界面活性剤を添加することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、劣化や変状が顕在化した鉄筋コンクリート構造物に対して適用するための、鉄筋コンクリート構造物の補修工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート構造物の補修に、シラン、シロキサン、ケイ酸アルカリ等を主成分とする表面改質材が広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。この中で、ケイ酸塩系の表面改質材は、主材料となるケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、又は、これらのいずれか２種類以上のケイ酸を混合した主材料がコンクリート中に含浸し、コンクリート中のカルシウムと化合してゲル化することで、コンクリート中の空隙を充填し、緻密化させて、コンクリート表層の改質や耐久性向上を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したケイ酸塩系の表面改質材を、コンクリート中のカルシウム濃度の低い中性化したコンクリートや、高炉セメント等の混合セメントを使用したコンクリート等に使用する場合、期待する性能を十分に付与することが難しいときがある。又、ケイ酸塩系の表面改質材を、ひび割れ等の過大な空隙に対して十分に充填することは困難であり、閉塞効果は低いと考えられる。更に、例えば、図２に示すように、沿岸域等の特に厳しい環境下にある鉄筋コンクリート構造物２０は、ひび割れ２６等が発生すると、ひび割れ２６から塩化物イオン等の劣化因子（図中、点線矢印で示す）が入り込み、鉄筋２４が腐食するリスクが高まることとなる。このため、このような鉄筋コンクリート構造物に対しては、何らかの、鉄筋鋼材の腐食の抑制対策が施される。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表層品質の改善のみならず、ひび割れ部の閉塞や鉄筋へ防錆効果を付与することで、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させた後、ケイ酸塩系の表面改質材を、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布して、前記鉄筋コンクリート構造物の空隙に浸透させる鉄筋コンクリート構造物の補修工法（請求項１）。
【０００８】
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、ケイ酸塩系の表面改質材を鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布するものである。亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤は、鉄筋コンクリート構造物の表面に散布又は塗布されると、表面から鉄筋コンクリート構造物内部の空隙に浸透する。更に、反応促進剤は、鉄筋コンクリート構造物の劣化状態や、鉄筋からコンクリート表面までの距離（かぶり）の如何によっては、鉄筋コンクリート構造物内部の鉄筋部分まで到達する。この場合は、反応促進剤が到達した鉄筋部分に、反応促進剤に含まれる亜硝酸イオンが蓄積することとなる。
【０００９】
一方、反応促進剤よりも後に散布又は塗布される、ケイ酸塩系の表面改質材は、反応促進剤と同様に、表面から鉄筋コンクリート構造物内部の空隙に浸透する。すると、先に浸透している反応促進剤のカルシウム及びコンクリートに元々含まれているカルシウムと、後から浸透してきた表面改質材のケイ酸とが、急激に反応してゲル化する。又、大きな空隙中でも同様の反応が起こり、空隙がゲル化合物により充填される。これにより、鉄筋コンクリート構造物の、表層コンクリート部分が緻密化されると共に、大きな空隙が閉塞される。更に、大きな空隙からの、塩化物イオン等の劣化因子の浸透が抑制されると共に、反応促進剤が到達した鉄筋部分に、蓄積した亜硝酸イオンにより防錆効果が付与されるため、鉄筋の腐食が抑制される。このため、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させるものとなる。
【００１０】
更に、本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、中性化したコンクリートや、高炉セメントといった混合セメントを使用したコンクリート等の、カルシウム濃度の低いコンクリートを含む鉄筋コンクリート構造物に対して適用してもよいものである。すなわち、このような鉄筋コンクリート構造物であっても、ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤を散布又は塗布することから、コンクリートの表面や空隙に、カルシウムが補充されることとなる。従って、カルシウムとケイ酸との反応が促進されることとなり、期待される補修性能を満足するものとなる。
【００１１】
（２）上記（１）項において、ひび割れが発生している前記鉄筋コンクリート構造物を対象とし、前記ひび割れを介して前記鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋に前記反応促進剤を到達させることで、前記鉄筋に防錆効果を付与する鉄筋コンクリート構造物の補修工法（請求項２）。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、ひび割れが発生している鉄筋コンクリート構造物を対象とするものであり、小さな空隙だけでなく、ひび割れ中にも、反応促進剤と表面改質材とを浸透させる。すると、先に散布又は塗布される反応促進剤が、ひび割れを介して、鉄筋コンクリート構造物内部の鉄筋部分にまで到達し、反応促進剤に含まれる亜硝酸イオンが鉄筋部分に蓄積する。これにより、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋部分に対して、防錆効果が付与されることとなる。更に、後から散布又は塗布される表面改質材が、ひび割れ中に浸透していた反応促進剤と反応するため、ひび割れがゲル化合物により充填される。これにより、防錆効果の付与に加えて、塩化物イオン等の劣化因子がひび割れから浸透することが抑制されるため、鉄筋の腐食が抑制される。このように、ひび割れが発生している場合であっても、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させるものである。
【００１２】
（３）上記（１）（２）項において、前記ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布した後に、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に散水を行う鉄筋コンクリート構造物の補修工法（請求項３）。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、反応促進剤と表面改質材とを散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物の表面に散水を行うことで、鉄筋コンクリート構造物表面の洗浄や、水分の補充を行うものである。すなわち、ケイ酸塩系の表面改質材を散布又は塗布すると、鉄筋コンクリート構造物の表面が白くなり、美観が損なわれる虞があるため、散水を行って洗浄することで、美観の低下を抑制するものである。更に、直射日光等によって、鉄筋コンクリート構造物の表面が乾いてくると、反応促進剤及びコンクリート中のカルシウムと表面改質材のケイ酸とが反応し難くなるため、散水によって水分を補充することで反応性を維持し、より確実に補修を行うものである。
【００１３】
（４）上記（１）から（３）項において、前記反応促進剤に、添加剤として界面活性剤を添加する鉄筋コンクリート構造物の補修工法（請求項４）。
本項に記載の鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤に、添加剤として界面活性剤を添加することで、反応促進剤のコンクリート中やひび割れ中への浸透性を高めるものである。これにより、反応促進剤が鉄筋部分に到達し易くなるため、鉄筋部分へより確実に防錆効果が付与されると共に、反応促進剤がコンクリート中に浸透し易くなるため、反応性ゲル化合物が生成される範囲が増大し、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修するものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記のような構成であるため、表層品質の改善のみならず、ひび割れ部の閉塞や鉄筋へ防錆効果を付与することで、鉄筋コンクリート構造物をより強固に補修し、耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法による補修のメカニズムを説明するための、鉄筋コンクリート構造物のイメージ断面図である。
【図２】劣化した鉄筋コンクリート構造物に対して、塩化物イオン等の劣化因子が浸透して鉄筋が腐食する様子を説明するための、鉄筋コンクリート構造物のイメージ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分は同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法により、鉄筋コンクリート構造物２０を補修する様子を示している。鉄筋コンクリート構造物２０は、例えば、桟橋等の港湾施設、護岸等の海岸施設、沿岸域の橋梁やコンクリート床板等の、特に塩害や中性化等による鉄筋腐食が懸念される位置に構築されたものである。又、図１の例において、鉄筋コンクリート構造物２０は、表面２０ａからコンクリート２２内部の鉄筋２４へ達する、ひび割れ２６が発生している。
【００１７】
上述したような鉄筋コンクリート構造物２０に対して、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法に従い、まずは、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０を、表面２０ａへ散布又は塗布する。この反応促進剤１０には、予め界面活性剤を添加し、コンクリート２２への浸透性を向上させておくことが好ましい。反応促進剤１０を散布又は塗布すると、図１（ａ）に示すように、反応促進剤１０が、表面２０ａから、表面２０ａ近傍のコンクリート２２の空隙に浸透すると共に、ひび割れ２６中を浸透する。ひび割れ２６中を浸透した反応促進剤１０は、コンクリート２２内部の鉄筋２４まで到達し、鉄筋２４の周囲に付着する。
【００１８】
次に、反応促進剤１０と同様に、ケイ酸塩系の表面改質材１２を、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａへ散布又は塗布する。この表面改質材１２には、従来から利用されている、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、又は、これらのいずれか２種類以上混合したものを主剤とする表面改質材を用いることができる。表面改質材１２を散布又は塗布すると、図１（ａ）に示すように、表面改質材１２が、表面２０ａから、表面２０ａ近傍のコンクリート２２の空隙に浸透すると共に、ひび割れ２６中を浸透する。すると、コンクリート２２中に元々含まれているカルシウムと、表面改質材１２に含まれるケイ酸とが反応するだけでなく、先に浸透していた反応促進剤１０に含まれるカルシウムと、表面改質材１２に含まれるケイ酸とが反応して、反応性ゲル化合物となる。
更に、表面改質材１２を散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａへ散水を行って、表面２０ａの洗浄や水分の補充を行う。
本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、上記のような手順により、鉄筋コンクリート構造物２０の改修を行うものである。
【００１９】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、図１（ａ）に示すように、ケイ酸塩系の表面改質材１２を鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａに散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０を、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａに散布又は塗布するものである。亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０は、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａに散布又は塗布されると、表面２０ａからコンクリート２２の空隙に浸透する。更に、反応促進剤１０は、鉄筋コンクリート構造物２０に発生したひび割れ２６中を浸透し、鉄筋２４まで到達する。これにより、反応促進剤１０が到達した鉄筋２４の周囲に、反応促進剤１０に含まれる亜硝酸イオンが蓄積することとなる。
【００２０】
一方、反応促進剤１０よりも後に散布又は塗布される、ケイ酸塩系の表面改質材１２は、反応促進剤１０と同様に、表面２０ａからコンクリート２２の空隙に浸透する。すると、先に浸透している反応促進剤１０のカルシウム及びコンクリート２２に元々含まれているカルシウムと、後から浸透してきた表面改質材１２のケイ酸とが、急激に反応してゲル化する。又、ひび割れ２６中でも同様の反応が起こり、図１（ｂ）に示すように、ひび割れ２６がゲル化合物１４により充填される。これにより、鉄筋コンクリート構造物２０の、表層コンクリート部分２２’を緻密化することができると共に、ひび割れ２６等の大きな空隙を閉塞することができる。更に、ひび割れ２６等の大きな空隙からの、塩化物イオン等の劣化因子（図１（ｂ）中、点線矢印で示す）の浸透を抑制することができると共に、反応促進剤１０が到達した鉄筋２４の周囲に、蓄積した亜硝酸イオンにより防錆効果を付与することができるため、鉄筋２４の腐食を抑制することができる。このため、鉄筋コンクリート構造物２０をより強固に補修し、耐久性を向上させることが可能となる。
【００２１】
更に、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、中性化したコンクリートや、高炉セメントといった混合セメントを使用したコンクリート等の、カルシウム濃度の低いコンクリートを含む鉄筋コンクリート構造物２０に対して適用可能なものである。すなわち、このような鉄筋コンクリート構造物２０であっても、ケイ酸塩系の表面改質材１２を散布又は塗布する前に、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０を散布又は塗布することから、コンクリート２２の表面や空隙に、カルシウムが補充されることとなる。従って、カルシウムとケイ酸との反応を促進することができ、期待される補修性能を満足することが可能となる。
【００２２】
又、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、反応促進剤１０と表面改質材１２とを散布又は塗布した後に、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａに散水を行うことで、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａの洗浄や、水分の補充を行うこととしてもよい。すなわち、ケイ酸塩系の表面改質材１２を散布又は塗布すると、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａが白くなり、美観が損なわれる虞があるため、散水を行って洗浄することで、美観の低下を抑制することができる。更に、直射日光等によって、鉄筋コンクリート構造物２０の表面２０ａが乾いてくると、反応促進剤１０及びコンクリート２２中のカルシウムと表面改質材１２のケイ酸とが反応し難くなるため、散水によって水分を補充することで反応性を維持することができ、より確実に補修を行うことが可能となる。
【００２３】
更に、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、亜硝酸カルシウムを主原料とする反応促進剤１０に、添加剤として界面活性剤を添加することで、反応促進剤１０のコンクリート２２中やひび割れ２６中への浸透性を高めてもよい。これにより、反応促進剤１０が鉄筋２４に到達し易くなるため、鉄筋２４へより確実に防錆効果を付与することができると共に、反応促進剤１０がコンクリート２２中に浸透し易くなるため、反応性ゲル化合物１４が生成される範囲が増大し、鉄筋コンクリート構造物２０をより強固に補修することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態に係る鉄筋コンクリート構造物の補修工法は、上述したような、劣化や変状が顕在化した鉄筋コンクリート構造物２０だけではなく、新設の鉄筋コンクリート構造物２０に対しても、予防保全のために適用可能なものである。
【符号の説明】
【００２４】
１０：反応促進剤、１２：表面改質材、２０：鉄筋コンクリート構造物、２０ａ：鉄筋コンクリート構造物の表面、２４：鉄筋、２６：ひび割れ
【図１】
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【図２】
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