アルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法
【課題】劣化したコンクリート構造物の補修に用いるアルミナセメント組成物およびそれを使用した補修工法を提供する。
【解決手段】アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物である。無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種であり、流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。さらに、高分子繊維、セメント混和用ポリマー、骨材を含有する前記アルミナセメント組成物である。また、前記アルミナセメント組成物を用いる補修工法である。
【解決手段】アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物である。無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種であり、流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。さらに、高分子繊維、セメント混和用ポリマー、骨材を含有する前記アルミナセメント組成物である。また、前記アルミナセメント組成物を用いる補修工法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の補修、特に硫酸により劣化を受けた下水処理施設のコンクリート構造物の補修などに使用するアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理施設におけるコンクリート構造物は、下水中で発生する硫酸還元細菌の影響で硫酸が発生しコンクリートが侵食され、さらに内部の鉄筋の腐食で錆による膨張圧が生じ、コンクリートにひび割れ、浮きが発生し、コンクリート片のはく落などが起きている。このような下水処理施設での補修工法としては、劣化部をウォータージェットにより除去し断面修復してから樹脂ライニングを行う方法が多く実施されている。これに用いる断面修復材は、高炉水砕スラグにポリマーを配合した材料（特許文献１）、アルミナセメントからなる材料（特許文献２、３）、高炉水砕スラグやシリカフュームなどの微粉末を多量に混和したセメントモルタルが使用されている（特許文献４）。また、アルミナセメントと高炉スラグ微粉末を用いた材料で、５μｍ以下のアルミナセメント粒子を２５重量％以下とし、リチウム塩を含有する材料が提案されている（特許文献５）。
【特許文献１】特開平０３−２９０３４８号公報
【特許文献２】特開２００３−８９５６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２９２２４５号公報
【特許文献４】特開２０００−１２８６１８号公報
【特許文献５】特開２００２−２９３６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、硫酸によるコンクリート構造物の劣化は、セメントの水和で生じる水酸化カルシウムと硫酸が反応することで進行するため、通常のポルトランドセメントを用いた補修材料では樹脂ライニングにわずかなピンホールが存在すれば長期的な耐久性は望めないという課題があった。また、下水処理施設には、湿度が低く風通りのよい開放されたピットや水路なども存在し、冬季の寒い時期の施工では、セメントの凝結時間が遅れるため初期収縮ひび割れが発生しやすいという課題があった。さらに、微粉末を多量に混和した材料は、自己収縮がポリマーセメントよりも大きく、冬季に限らず初期ひび割れが発生しやすく、モルタルの粘りが強く作業性が悪いという課題があった。
本発明者らは、前記課題を解決するため、特定のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、（１）アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物、（２）無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種である（１）のアルミナセメント組成物、（３）流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種である（１）または（２）のアルミナセメント組成物、（４）高分子繊維を含有する（１）〜（３）のいずれかのアルミナセメント組成物、（５）セメント混和用ポリマーを含有する（１）〜（４）のいずれかのアルミナセメント組成物、（６）骨材を含有する（１）〜（５）のいずれかのアルミナセメント組成物、（７）（１）〜（６）のいずれかのアルミナセメント組成物を用いる補修工法、（８）（１）〜（６）のいずれかのアルミナセメント組成物を吹付ける補修工法、である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のアルミナセメント組成物は、流動性、作業性に優れる。さらに、その硬化体は、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れるため長期耐久性が良好なコンクリート構造物の補修を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明で使用するアルミナセメントとは、モノカルシウムアルミネートを主要鉱物として含有するクリンカー粉砕物から得られるものであり、例えば、アルミナセメント１号やアルミナセメント２号などが使用できる。アルミナセメントの粉末度は、水和活性の点で２０００〜８０００ｃｍ２／ｇが好ましい。また、アルミナセメントの粒度調整を行い、粒子径５μｍ以下の粒子を全体の３０質量％未満としたものが硬化するときの収縮が小さくなるので好ましい。
【０００８】
本発明で使用するポゾラン物質とは、アルカリ刺激によりポゾラン活性を示す物質であり、アルミナセメントと併用することで、水和物の相転移による強度低下を抑制する目的や、施工時のモルタルのダレ抵抗性を向上させる目的で使用するものである。例えば、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、転炉スラグ、シリカフューム、およびフライアッシュなどが挙げられる。
ポゾラン物質の粉末度は、水和活性の点でブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。
ポゾラン物質の使用量は、通常、アルミナセメント１００質量部に対して、８０〜２００質量部が好ましく、１００〜１５０質量部がより好ましい。なお、シリカフュームは、アルミナセメント１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましい。
【０００９】
本発明で使用するＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライトとは、スメクタイト類に属する粘土鉱物の一種であり、層状構造を有している。特徴としては、その層間には水分子を伴った種々の金属イオンが入っており、層間の金属イオンが交換性を有している。ヘクトライトの場合は、リチウムを含有するのが特徴である。ヘクトライトのＬｉ２Ｏ含有量は０．７〜２．５質量％が好ましく、０．７質量％未満では低温での硬化促進効果が小さく、２．５質量％を超えると流動性に影響する場合がある。ヘクトライトの従来の用途は、チクソ性を有することからセメント系材料のレオロジー特性を改善する目的で使用されているが、アルミナセメント系材料に適用すると、低温時の硬化性状が改善する。
ヘクトライトの使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、０．３〜５質量部がより好ましい。０．１質量部未満では低温での硬化促進効果が小さく、１０質量部を超えると硬化が早くなりすぎモルタルの流動性に影響する場合がある。
【００１０】
本発明で使用する無機繊維とは、主に、断面修復した際のダレを防止する目的で使用するものであり、特に限定されるものではないが、繊維状のアルミノケイ酸マグネシウム類やケイ酸マグネシウム類を使用することが好ましい。アルミノケイ酸マグネシウム類としてはパリゴルスカイト、アタパルジャイトなどが挙げられ、ケイ酸マグネシウム類としてはセピオライトなどが挙げられる。通常、繊維長が０．５〜１０μｍ、繊維径が３０Å程度のものが使用される。この範囲を外れるとダレ防止や適度な流動性が得られない場合がある。
無機繊維の使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、０．３〜２質量部がより好ましい。０．１質量部未満ではダレを防止する効果が小さく、５質量部を超えると適度な流動性が得られない場合がある。
【００１１】
本発明で使用する流動化剤とは、モルタルに適度な流動性を与える目的で使用するものであり、例えば、ポリカルボン酸系物質類、メラミン系物質類、リグニンスルホン酸系物質類、ナフタレンスルホン酸系物質類などが挙げられる。これらの中で、適度な流動性を与え、強度発現性に影響を与えにくい点でポリカルボン酸系物質類、リグニンスルホン酸系物質類を併用して使用することが好ましい。
アルミナセメントにリチウムを含有する物質を併用すると、少量でもフローロスが大きくなる傾向があり、２０ｍ以上のポンプ圧送を必要とする施工方法に適用することが困難な場合がある。しかしながら、ポリカルボン酸系物質とリグニンスルホン酸系物質を併用して使用すると、適当な流動性を与え且つフローロスを抑制できることが可能となり、コテ塗りはもちろんポンプ圧送性にも優れるアルミナセメント組成物とすることが可能である。
ポリカルボン酸系物質とリグニンスルホン酸系物質を併用する割合は、ポリカルボン酸系物質類１００質量部に対してリグニンスルホン酸系物質類１０〜２００質量部が好ましい。１０質量部未満では流動性ロスを抑制する効果が小さく、２００質量部を超えると初期強度発現性を阻害する場合がある。
流動化剤の使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．０５〜０．７質量部が好ましく、０．１〜０．５質量部がより好ましい。０．０５質量部未満では、適度な流動性が得られ難く、０．７質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
【００１２】
本発明で使用する高分子繊維とは、アルミナセメントが硬化するまでに入るひび割れを抑制するために使用するもので、ひび割れ応力を分散する効果がある。繊維長やアスペクト比は特に限定するものではないが、ひび割れ抑制効果やモルタルの流動性を阻害しにくい点で繊維長が２〜１５ｍｍ、アスペクト比が３００〜１０００の高分子繊維が好ましい。
高分子繊維の種類としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維などが挙げられる。特に限定されるものではないが、これらの中でモルタル中における繊維の付着力が比較的優れるビニロン繊維やアクリル繊維の使用が好ましい。
高分子繊維の使用量は、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して０．０２〜０．６質量部が好ましく、０．０７〜０．４質量部がより好ましい。０．０２質量部未満では、ひび割れ抑制効果が小さく、０．６質量部を超えるとモルタルの流動性に影響する場合がある。
【００１３】
本発明で使用するセメント混和用ポリマーとは、ＪＩＳ Ａ ６２０３で規定されているセメント混和用のポリマー（ポリマーディスパージョン）であり、中性化、塩害、凍害などの耐久性を向上させ、モルタルの付着強度、曲げ強度、引張強度などの強度特性を改善する目的で使用する。例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、および天然ゴムなどのゴムラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体、およびスチレン・アクリル酸エステル共重合体やアクリロニトリル・アクリル酸エステルに代表されるアクリル酸エステル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂に代表される液状ポリマーなどが挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を使用できる。
セメント混和用ポリマーの使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して固形分換算で１〜２０質量部が好ましく、３〜１０質量部がより好ましい。１質量部未満では耐久性の向上効果が小さく、２０質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
【００１４】
本発明のアルミナセメント組成物は、水と混合し、骨材を含まないペースト、あるいは骨材を含むモルタルやコンクリートとして使用できるが、使用する骨材の種類としては、特に限定されるものではないが、耐酸性を有する骨材の使用が好ましい。例えば、珪石骨材、アルミナ骨材、ムライト骨材、シャモット骨材、炭化珪素骨材、アルミナセメントクリンカー骨材などが挙げられる。
骨材の使用量は、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して２５０質量部以下であり、２５０質量部を超えると流動性や付着強度が低下する傾向がある。
また、２ｍｍ以下の薄塗りをする場合は骨材を含まないペーストを使用し、２ｍｍを超える厚みを確保する場合は骨材を含むモルタルやコンクリートを使用することが好ましい。
【００１５】
本発明では、低温においてより迅速な強度発現が必要な場合は、炭酸、硫酸、ケイ酸、硝酸、水酸化物、リン酸、ホウ酸、有機酸などのリチウム塩を併用することができる。
また、本発明のアルミナセメント組成物には品質に悪影響を与えない範囲で、ＡＥ剤、増粘剤、発泡剤、凝結遅延剤、撥水剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、防水剤、抗菌剤などの各種添加剤、さらに、リチウムを含有するヘクトライト以外の物質などの各種添加材を併用することができる。
【００１６】
本発明のアルミナセメント組成物を用いたコンクリート構造物の補修では、ミキサーで練り混ぜたモルタルやコンクリートをコテで塗っても良く、型枠を作りその内部に充填しても良く、さらに、圧縮空気を用いて吹き飛ばす吹付けで施工しても良い。 特に、大きな断面を補修する場合は，モルタルを吹付けで施工することが作業効率の点で好ましい。
【００１７】
以下、実施例で詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
アルミナセメント１００質量部に対して、ポゾラン物質１００質量部、表１に示す種類と量のヘクトライト、無機繊維Ａ０．５質量部、流動化剤０．２質量部（流動化剤Ａ０．１５質量部、流動化剤Ｂ０．０５質量部）を加え、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしアルミナセメント組成物を調製した。このアルミナセメント組成物１００質量部に対して水を１３．８質量部加えたモルタルのフロー、フロー保持率、ダレ性、始発時間、圧縮強度、耐硫酸性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１９】
（使用材料）
アルミナセメント：アルミナセメント１号、市販品
ヘクトライトＡ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量０．７質量％
ヘクトライトＢ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量１．２質量％
ヘクトライトＣ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量２．５質量％
無機繊維Ａ：繊維状アルミノケイ酸マグネシウム（アタパルジャイト）、市販品、繊維長２μｍ、繊維径約３０Å
ポゾラン物質Ａ：高炉水砕スラグ微粉末、ブレーン比表面積７０００ｃｍ２/ｇ、市販品
流動化剤：流動化剤Ａのポリカルボン酸系物質（デグッサコンストラクション社製、商品名メルフラックスＡＰ１０１Ｆ）１００質量部に対し流動化剤Ｂのリグニンスルホン酸系物質（日本製紙ケミカル社製、商品名バニレックスＮ）３３．３質量部を配合した混合物
骨材：乾燥珪砂、最大粒径１．２ｍｍ
【００２０】
（試験方法）
フロー試験、圧縮強度試験：ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠して測定した。
フロー保持率：練り混ぜた直後のフローと６０分後のフローの比。測定は温度２０℃、湿度８０％で行った。
フロー保持率（％）＝（６０分後のフロー／練り混ぜ直後のフロー）×１００
ダレ性：縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚み６ｃｍのコンクリート製平版の表面を湿らせ、厚み２ｃｍでモルタルを塗り付けて２４時間後の付着状態を観察した。異常なければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
始発時間：ＪＩＳ Ａ １１４７に準拠して測定した（試験温度５℃）。
耐硫酸性試験：練り混ぜたモルタルをφ７．５×１５ｃｍに成形し、温度２０℃の水中に２８日間養生後、温度２０℃で５％硫酸水溶液中に２８日間浸漬したときの硫酸イオンの浸透深さを測定した。浸透深さの判定はフェノールフタレイン法で行った。
【００２１】
【表１】
【００２２】
表１より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例２】
【００２３】
アルミナセメント１００質量部に対して、表２に示す量の無機繊維Ａ、Ｂを加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、ポゾラン物質１００質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表２に示す。
【００２４】
（使用材料）
無機繊維Ｂ：繊維状ケイ酸マグネシウム：セピオライト、市販品、繊維長５μｍ、繊維径約３０Å
【００２５】
【表２】
【００２６】
表２より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例３】
【００２７】
アルミナセメント１００質量部に対して、表３に示す種類と量のポゾラン物質を加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表３に示す。
【００２８】
（使用材料）
ポゾラン物質Ｂ：フライアッシュ、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２/ｇ、市販品
ポゾラン物質Ｃ：シリカフューム、平均粒子径０．１〜０．２μｍ、市販品
【００２９】
【表３】
【００３０】
表３より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例４】
【００３１】
アルミナセメント１００質量部に対して、表４に示す量の流動化剤Ａと流動化剤Ｂを加え配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】
表４より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例５】
【００３４】
アルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加え、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して表５に示す種類と量の高分子繊維を加えドライモルタルとし、初期ひび割れ抵抗性を測定したこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表５に示す。
【００３５】
（使用材料）
高分子繊維Ａ：ビニロン繊維、繊維長６ｍｍ、繊維径２６μｍ、アスペクト比２３１、市販品
高分子繊維Ｂ：ビニロン繊維、繊維長６ｍｍ、繊維径１４μｍ、アスペクト比４２９、市販品
【００３６】
（試験方法）
初期ひび割れ抵抗性：練り混ぜたモルタルを縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚さ６ｃｍのコンクリート製平板に厚さ１０ｍｍとなるようにコテで塗り付け、温度５℃、湿度４０％、平均風速２ｍ／ｓの空間に放置し、１日後のひび割れ全長さを測定した。
【００３７】
【表５】
【００３８】
表５より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れ、さらに、初期ひび割れ抵抗性に優れていることが判る。
【実施例６】
【００３９】
アルミナセメント１００質量部に対して表６に示す量のセメント混和用ポリマーを加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して高分子繊維Ａを表６に示す量を加えドライモルタルとし、塩化物イオン浸透抵抗性を測定したこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表６に示す。
【００４０】
（使用材料）
セメント混和用ポリマー：アクリル−スチレン系再乳化型樹脂粉末、市販品
【００４１】
（試験方法）
塩分浸透性試験：ＪＩＳ Ａ １１７１に準拠した。
【００４２】
【表６】
【００４３】
表６より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れ、さらに、塩分浸透性に優れていることが判る。
【実施例７】
【００４４】
表７に示す実施例１、２、３、５、６の各実験No.のアルミナセメント組成物を用いて、サンドブラストで表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み２ｃｍになるようにコテを用いて塗り付け、ダレ性、６０分練り置いた後のコテ塗り性、浮き、ひび割れを確認し、さらに、材齢３０日後の付着強度を測定した。その結果を表７に示す。
【００４５】
（試験方法）
ダレ性：サンドブラストした表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み２ｃｍになるように塗りつけて２４時間後の付着状態を観察した。異常がなければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
６０分練り置いた後のコテ塗り性：練り混ぜてから６０分後にコテ塗りを行ったときの作業性を確認した。硬くてコテ塗りできない場合は×、塗りにくい場合は△、練り混ぜ直後とほぼ同様なコテ塗り性であれば○とした。
浮き：材齢２８日後に硬化したモルタルをハンマーで打音検査を行った。浮きがある場合は×、浮きが無い場合は○とした。
ひび割れ：材齢２８日後に硬化したモルタルのひび割れの有無を観察し、ひび割れ全長さを測定した。
付着強度：材齢２８日後にφ５５ｍｍのコアドリルで硬化したモルタルを下地コンクリートまで削孔し、エポキシ樹脂で引張試験用のアタッチメントを取り付け、材齢３０日となる時点で建研式引張試験機により測定した。
【００４６】
【表７】
【００４７】
表７より、本発明のアルミナセメント組成物は、優れたダレ性を有し、しかも、６０分後のコテ塗り性に優れ、硬化したモルタルに浮きが無く、ひび割れが少なく、コンクリートとの付着強度が高いことが判る。
【実施例８】
【００４８】
表８に示す実施例１、２、３、４、５、６の各実験No.のアルミナセメント組成物を用いて、サンドブラストで表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み４ｃｍになるように吹き付けた直後にコテ仕上げを行い、ダレ性、６０分練り置いた後のポンプ圧送性、さらに、実施例７と同様に、浮き、ひび割れを確認し、材齢３０日後の付着強度を測定した。その結果を表８に示す。
【００４９】
（試験方法）
ダレ性：サンドブラストした表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み４ｃｍになるように吹き付けて２４時間後の付着状態を観察した。異常がなければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
６０分練り置いた後のポンプ圧送性：練り混ぜたアルミナセメント組成物をホッパーに投入し、ホース先端まで圧送後運転を停止し、６０分後再起動したときのポンプの圧送負荷を確認した。負荷が大き過ぎて圧送できない場合は×、圧送できる場合を○とした。
【００５０】
【表８】
【００５１】
表８より、本発明のアルミナセメント組成物は、優れたダレ性を有し、しかも、６０分後のポンプ圧送性に優れ、硬化したモルタルに浮きが無く、ひび割れが少なく、コンクリートとの付着強度が高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法は、流動性、作業性に優れる。さらに、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れるため長期耐久性が良好なコンクリート構造物の補修を容易に行うことが可能となるので、下水処理施設などの土木分野に幅広く適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の補修、特に硫酸により劣化を受けた下水処理施設のコンクリート構造物の補修などに使用するアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理施設におけるコンクリート構造物は、下水中で発生する硫酸還元細菌の影響で硫酸が発生しコンクリートが侵食され、さらに内部の鉄筋の腐食で錆による膨張圧が生じ、コンクリートにひび割れ、浮きが発生し、コンクリート片のはく落などが起きている。このような下水処理施設での補修工法としては、劣化部をウォータージェットにより除去し断面修復してから樹脂ライニングを行う方法が多く実施されている。これに用いる断面修復材は、高炉水砕スラグにポリマーを配合した材料（特許文献１）、アルミナセメントからなる材料（特許文献２、３）、高炉水砕スラグやシリカフュームなどの微粉末を多量に混和したセメントモルタルが使用されている（特許文献４）。また、アルミナセメントと高炉スラグ微粉末を用いた材料で、５μｍ以下のアルミナセメント粒子を２５重量％以下とし、リチウム塩を含有する材料が提案されている（特許文献５）。
【特許文献１】特開平０３−２９０３４８号公報
【特許文献２】特開２００３−８９５６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２９２２４５号公報
【特許文献４】特開２０００−１２８６１８号公報
【特許文献５】特開２００２−２９３６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、硫酸によるコンクリート構造物の劣化は、セメントの水和で生じる水酸化カルシウムと硫酸が反応することで進行するため、通常のポルトランドセメントを用いた補修材料では樹脂ライニングにわずかなピンホールが存在すれば長期的な耐久性は望めないという課題があった。また、下水処理施設には、湿度が低く風通りのよい開放されたピットや水路なども存在し、冬季の寒い時期の施工では、セメントの凝結時間が遅れるため初期収縮ひび割れが発生しやすいという課題があった。さらに、微粉末を多量に混和した材料は、自己収縮がポリマーセメントよりも大きく、冬季に限らず初期ひび割れが発生しやすく、モルタルの粘りが強く作業性が悪いという課題があった。
本発明者らは、前記課題を解決するため、特定のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、（１）アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物、（２）無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種である（１）のアルミナセメント組成物、（３）流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種である（１）または（２）のアルミナセメント組成物、（４）高分子繊維を含有する（１）〜（３）のいずれかのアルミナセメント組成物、（５）セメント混和用ポリマーを含有する（１）〜（４）のいずれかのアルミナセメント組成物、（６）骨材を含有する（１）〜（５）のいずれかのアルミナセメント組成物、（７）（１）〜（６）のいずれかのアルミナセメント組成物を用いる補修工法、（８）（１）〜（６）のいずれかのアルミナセメント組成物を吹付ける補修工法、である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のアルミナセメント組成物は、流動性、作業性に優れる。さらに、その硬化体は、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れるため長期耐久性が良好なコンクリート構造物の補修を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
本発明で使用するアルミナセメントとは、モノカルシウムアルミネートを主要鉱物として含有するクリンカー粉砕物から得られるものであり、例えば、アルミナセメント１号やアルミナセメント２号などが使用できる。アルミナセメントの粉末度は、水和活性の点で２０００〜８０００ｃｍ２／ｇが好ましい。また、アルミナセメントの粒度調整を行い、粒子径５μｍ以下の粒子を全体の３０質量％未満としたものが硬化するときの収縮が小さくなるので好ましい。
【０００８】
本発明で使用するポゾラン物質とは、アルカリ刺激によりポゾラン活性を示す物質であり、アルミナセメントと併用することで、水和物の相転移による強度低下を抑制する目的や、施工時のモルタルのダレ抵抗性を向上させる目的で使用するものである。例えば、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、転炉スラグ、シリカフューム、およびフライアッシュなどが挙げられる。
ポゾラン物質の粉末度は、水和活性の点でブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。
ポゾラン物質の使用量は、通常、アルミナセメント１００質量部に対して、８０〜２００質量部が好ましく、１００〜１５０質量部がより好ましい。なお、シリカフュームは、アルミナセメント１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましい。
【０００９】
本発明で使用するＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライトとは、スメクタイト類に属する粘土鉱物の一種であり、層状構造を有している。特徴としては、その層間には水分子を伴った種々の金属イオンが入っており、層間の金属イオンが交換性を有している。ヘクトライトの場合は、リチウムを含有するのが特徴である。ヘクトライトのＬｉ２Ｏ含有量は０．７〜２．５質量％が好ましく、０．７質量％未満では低温での硬化促進効果が小さく、２．５質量％を超えると流動性に影響する場合がある。ヘクトライトの従来の用途は、チクソ性を有することからセメント系材料のレオロジー特性を改善する目的で使用されているが、アルミナセメント系材料に適用すると、低温時の硬化性状が改善する。
ヘクトライトの使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、０．３〜５質量部がより好ましい。０．１質量部未満では低温での硬化促進効果が小さく、１０質量部を超えると硬化が早くなりすぎモルタルの流動性に影響する場合がある。
【００１０】
本発明で使用する無機繊維とは、主に、断面修復した際のダレを防止する目的で使用するものであり、特に限定されるものではないが、繊維状のアルミノケイ酸マグネシウム類やケイ酸マグネシウム類を使用することが好ましい。アルミノケイ酸マグネシウム類としてはパリゴルスカイト、アタパルジャイトなどが挙げられ、ケイ酸マグネシウム類としてはセピオライトなどが挙げられる。通常、繊維長が０．５〜１０μｍ、繊維径が３０Å程度のものが使用される。この範囲を外れるとダレ防止や適度な流動性が得られない場合がある。
無機繊維の使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、０．３〜２質量部がより好ましい。０．１質量部未満ではダレを防止する効果が小さく、５質量部を超えると適度な流動性が得られない場合がある。
【００１１】
本発明で使用する流動化剤とは、モルタルに適度な流動性を与える目的で使用するものであり、例えば、ポリカルボン酸系物質類、メラミン系物質類、リグニンスルホン酸系物質類、ナフタレンスルホン酸系物質類などが挙げられる。これらの中で、適度な流動性を与え、強度発現性に影響を与えにくい点でポリカルボン酸系物質類、リグニンスルホン酸系物質類を併用して使用することが好ましい。
アルミナセメントにリチウムを含有する物質を併用すると、少量でもフローロスが大きくなる傾向があり、２０ｍ以上のポンプ圧送を必要とする施工方法に適用することが困難な場合がある。しかしながら、ポリカルボン酸系物質とリグニンスルホン酸系物質を併用して使用すると、適当な流動性を与え且つフローロスを抑制できることが可能となり、コテ塗りはもちろんポンプ圧送性にも優れるアルミナセメント組成物とすることが可能である。
ポリカルボン酸系物質とリグニンスルホン酸系物質を併用する割合は、ポリカルボン酸系物質類１００質量部に対してリグニンスルホン酸系物質類１０〜２００質量部が好ましい。１０質量部未満では流動性ロスを抑制する効果が小さく、２００質量部を超えると初期強度発現性を阻害する場合がある。
流動化剤の使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して０．０５〜０．７質量部が好ましく、０．１〜０．５質量部がより好ましい。０．０５質量部未満では、適度な流動性が得られ難く、０．７質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
【００１２】
本発明で使用する高分子繊維とは、アルミナセメントが硬化するまでに入るひび割れを抑制するために使用するもので、ひび割れ応力を分散する効果がある。繊維長やアスペクト比は特に限定するものではないが、ひび割れ抑制効果やモルタルの流動性を阻害しにくい点で繊維長が２〜１５ｍｍ、アスペクト比が３００〜１０００の高分子繊維が好ましい。
高分子繊維の種類としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維などが挙げられる。特に限定されるものではないが、これらの中でモルタル中における繊維の付着力が比較的優れるビニロン繊維やアクリル繊維の使用が好ましい。
高分子繊維の使用量は、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して０．０２〜０．６質量部が好ましく、０．０７〜０．４質量部がより好ましい。０．０２質量部未満では、ひび割れ抑制効果が小さく、０．６質量部を超えるとモルタルの流動性に影響する場合がある。
【００１３】
本発明で使用するセメント混和用ポリマーとは、ＪＩＳ Ａ ６２０３で規定されているセメント混和用のポリマー（ポリマーディスパージョン）であり、中性化、塩害、凍害などの耐久性を向上させ、モルタルの付着強度、曲げ強度、引張強度などの強度特性を改善する目的で使用する。例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、および天然ゴムなどのゴムラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体、およびスチレン・アクリル酸エステル共重合体やアクリロニトリル・アクリル酸エステルに代表されるアクリル酸エステル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂に代表される液状ポリマーなどが挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を使用できる。
セメント混和用ポリマーの使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して固形分換算で１〜２０質量部が好ましく、３〜１０質量部がより好ましい。１質量部未満では耐久性の向上効果が小さく、２０質量部を超えると強度発現性に影響する場合がある。
【００１４】
本発明のアルミナセメント組成物は、水と混合し、骨材を含まないペースト、あるいは骨材を含むモルタルやコンクリートとして使用できるが、使用する骨材の種類としては、特に限定されるものではないが、耐酸性を有する骨材の使用が好ましい。例えば、珪石骨材、アルミナ骨材、ムライト骨材、シャモット骨材、炭化珪素骨材、アルミナセメントクリンカー骨材などが挙げられる。
骨材の使用量は、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して２５０質量部以下であり、２５０質量部を超えると流動性や付着強度が低下する傾向がある。
また、２ｍｍ以下の薄塗りをする場合は骨材を含まないペーストを使用し、２ｍｍを超える厚みを確保する場合は骨材を含むモルタルやコンクリートを使用することが好ましい。
【００１５】
本発明では、低温においてより迅速な強度発現が必要な場合は、炭酸、硫酸、ケイ酸、硝酸、水酸化物、リン酸、ホウ酸、有機酸などのリチウム塩を併用することができる。
また、本発明のアルミナセメント組成物には品質に悪影響を与えない範囲で、ＡＥ剤、増粘剤、発泡剤、凝結遅延剤、撥水剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、防水剤、抗菌剤などの各種添加剤、さらに、リチウムを含有するヘクトライト以外の物質などの各種添加材を併用することができる。
【００１６】
本発明のアルミナセメント組成物を用いたコンクリート構造物の補修では、ミキサーで練り混ぜたモルタルやコンクリートをコテで塗っても良く、型枠を作りその内部に充填しても良く、さらに、圧縮空気を用いて吹き飛ばす吹付けで施工しても良い。 特に、大きな断面を補修する場合は，モルタルを吹付けで施工することが作業効率の点で好ましい。
【００１７】
以下、実施例で詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
アルミナセメント１００質量部に対して、ポゾラン物質１００質量部、表１に示す種類と量のヘクトライト、無機繊維Ａ０．５質量部、流動化剤０．２質量部（流動化剤Ａ０．１５質量部、流動化剤Ｂ０．０５質量部）を加え、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしアルミナセメント組成物を調製した。このアルミナセメント組成物１００質量部に対して水を１３．８質量部加えたモルタルのフロー、フロー保持率、ダレ性、始発時間、圧縮強度、耐硫酸性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１９】
（使用材料）
アルミナセメント：アルミナセメント１号、市販品
ヘクトライトＡ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量０．７質量％
ヘクトライトＢ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量１．２質量％
ヘクトライトＣ：市販品、Ｌｉ２Ｏ含有量２．５質量％
無機繊維Ａ：繊維状アルミノケイ酸マグネシウム（アタパルジャイト）、市販品、繊維長２μｍ、繊維径約３０Å
ポゾラン物質Ａ：高炉水砕スラグ微粉末、ブレーン比表面積７０００ｃｍ２/ｇ、市販品
流動化剤：流動化剤Ａのポリカルボン酸系物質（デグッサコンストラクション社製、商品名メルフラックスＡＰ１０１Ｆ）１００質量部に対し流動化剤Ｂのリグニンスルホン酸系物質（日本製紙ケミカル社製、商品名バニレックスＮ）３３．３質量部を配合した混合物
骨材：乾燥珪砂、最大粒径１．２ｍｍ
【００２０】
（試験方法）
フロー試験、圧縮強度試験：ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠して測定した。
フロー保持率：練り混ぜた直後のフローと６０分後のフローの比。測定は温度２０℃、湿度８０％で行った。
フロー保持率（％）＝（６０分後のフロー／練り混ぜ直後のフロー）×１００
ダレ性：縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚み６ｃｍのコンクリート製平版の表面を湿らせ、厚み２ｃｍでモルタルを塗り付けて２４時間後の付着状態を観察した。異常なければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
始発時間：ＪＩＳ Ａ １１４７に準拠して測定した（試験温度５℃）。
耐硫酸性試験：練り混ぜたモルタルをφ７．５×１５ｃｍに成形し、温度２０℃の水中に２８日間養生後、温度２０℃で５％硫酸水溶液中に２８日間浸漬したときの硫酸イオンの浸透深さを測定した。浸透深さの判定はフェノールフタレイン法で行った。
【００２１】
【表１】
【００２２】
表１より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例２】
【００２３】
アルミナセメント１００質量部に対して、表２に示す量の無機繊維Ａ、Ｂを加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、ポゾラン物質１００質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表２に示す。
【００２４】
（使用材料）
無機繊維Ｂ：繊維状ケイ酸マグネシウム：セピオライト、市販品、繊維長５μｍ、繊維径約３０Å
【００２５】
【表２】
【００２６】
表２より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例３】
【００２７】
アルミナセメント１００質量部に対して、表３に示す種類と量のポゾラン物質を加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表３に示す。
【００２８】
（使用材料）
ポゾラン物質Ｂ：フライアッシュ、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２/ｇ、市販品
ポゾラン物質Ｃ：シリカフューム、平均粒子径０．１〜０．２μｍ、市販品
【００２９】
【表３】
【００３０】
表３より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例４】
【００３１】
アルミナセメント１００質量部に対して、表４に示す量の流動化剤Ａと流動化剤Ｂを加え配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加えドライモルタルとしたこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】
表４より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れていることが判る。
【実施例５】
【００３４】
アルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部加え、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して表５に示す種類と量の高分子繊維を加えドライモルタルとし、初期ひび割れ抵抗性を測定したこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表５に示す。
【００３５】
（使用材料）
高分子繊維Ａ：ビニロン繊維、繊維長６ｍｍ、繊維径２６μｍ、アスペクト比２３１、市販品
高分子繊維Ｂ：ビニロン繊維、繊維長６ｍｍ、繊維径１４μｍ、アスペクト比４２９、市販品
【００３６】
（試験方法）
初期ひび割れ抵抗性：練り混ぜたモルタルを縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚さ６ｃｍのコンクリート製平板に厚さ１０ｍｍとなるようにコテで塗り付け、温度５℃、湿度４０％、平均風速２ｍ／ｓの空間に放置し、１日後のひび割れ全長さを測定した。
【００３７】
【表５】
【００３８】
表５より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れ、さらに、初期ひび割れ抵抗性に優れていることが判る。
【実施例６】
【００３９】
アルミナセメント１００質量部に対して表６に示す量のセメント混和用ポリマーを加えた配合物を調製し、この配合物中のアルミナセメント１００質量部に対して、無機繊維Ａ０．５質量部、ヘクトライトＢ０．５質量部、ポゾラン物質Ａ１００質量部、流動化剤０．２質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトの合計１００質量部に対して、骨材１７０質量部、さらに、アルミナセメントとポゾラン物質とヘクトライトと骨材の合計１００質量部に対して高分子繊維Ａを表６に示す量を加えドライモルタルとし、塩化物イオン浸透抵抗性を測定したこと以外は実施例１と同様に行った。その結果を表６に示す。
【００４０】
（使用材料）
セメント混和用ポリマー：アクリル−スチレン系再乳化型樹脂粉末、市販品
【００４１】
（試験方法）
塩分浸透性試験：ＪＩＳ Ａ １１７１に準拠した。
【００４２】
【表６】
【００４３】
表６より、本発明のアルミナセメント組成物は、フローが大きくその保持率が高い優れた流動性と、優れたダレ性を有し、しかも、始発時間が長く作業性が良好で強度発現性、耐硫酸性に優れ、さらに、塩分浸透性に優れていることが判る。
【実施例７】
【００４４】
表７に示す実施例１、２、３、５、６の各実験No.のアルミナセメント組成物を用いて、サンドブラストで表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み２ｃｍになるようにコテを用いて塗り付け、ダレ性、６０分練り置いた後のコテ塗り性、浮き、ひび割れを確認し、さらに、材齢３０日後の付着強度を測定した。その結果を表７に示す。
【００４５】
（試験方法）
ダレ性：サンドブラストした表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み２ｃｍになるように塗りつけて２４時間後の付着状態を観察した。異常がなければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
６０分練り置いた後のコテ塗り性：練り混ぜてから６０分後にコテ塗りを行ったときの作業性を確認した。硬くてコテ塗りできない場合は×、塗りにくい場合は△、練り混ぜ直後とほぼ同様なコテ塗り性であれば○とした。
浮き：材齢２８日後に硬化したモルタルをハンマーで打音検査を行った。浮きがある場合は×、浮きが無い場合は○とした。
ひび割れ：材齢２８日後に硬化したモルタルのひび割れの有無を観察し、ひび割れ全長さを測定した。
付着強度：材齢２８日後にφ５５ｍｍのコアドリルで硬化したモルタルを下地コンクリートまで削孔し、エポキシ樹脂で引張試験用のアタッチメントを取り付け、材齢３０日となる時点で建研式引張試験機により測定した。
【００４６】
【表７】
【００４７】
表７より、本発明のアルミナセメント組成物は、優れたダレ性を有し、しかも、６０分後のコテ塗り性に優れ、硬化したモルタルに浮きが無く、ひび割れが少なく、コンクリートとの付着強度が高いことが判る。
【実施例８】
【００４８】
表８に示す実施例１、２、３、４、５、６の各実験No.のアルミナセメント組成物を用いて、サンドブラストで表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み４ｃｍになるように吹き付けた直後にコテ仕上げを行い、ダレ性、６０分練り置いた後のポンプ圧送性、さらに、実施例７と同様に、浮き、ひび割れを確認し、材齢３０日後の付着強度を測定した。その結果を表８に示す。
【００４９】
（試験方法）
ダレ性：サンドブラストした表面を目粗しした０．５ｍ２のコンクリート表面に厚み４ｃｍになるように吹き付けて２４時間後の付着状態を観察した。異常がなければ○とし、はらんだり、ずれ落ちたりすれば×とした。試験は温度２０℃、湿度６０％の室内で行った。
６０分練り置いた後のポンプ圧送性：練り混ぜたアルミナセメント組成物をホッパーに投入し、ホース先端まで圧送後運転を停止し、６０分後再起動したときのポンプの圧送負荷を確認した。負荷が大き過ぎて圧送できない場合は×、圧送できる場合を○とした。
【００５０】
【表８】
【００５１】
表８より、本発明のアルミナセメント組成物は、優れたダレ性を有し、しかも、６０分後のポンプ圧送性に優れ、硬化したモルタルに浮きが無く、ひび割れが少なく、コンクリートとの付着強度が高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のアルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法は、流動性、作業性に優れる。さらに、初期ひび割れ抵抗性、強度発現性、耐硫酸性などに優れるため長期耐久性が良好なコンクリート構造物の補修を容易に行うことが可能となるので、下水処理施設などの土木分野に幅広く適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物。
【請求項２】
無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項３】
流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１または２に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項４】
高分子繊維を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項５】
セメント混和用ポリマーを含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項６】
骨材を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物を用いることを特徴とする補修工法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物を吹付けることを特徴とする補修工法。
【請求項１】
アルミナセメント、ポゾラン物質、Ｌｉ２Ｏ含有量が０．７〜２．５質量％のヘクトライト、無機繊維、および流動化剤を含有するアルミナセメント組成物。
【請求項２】
無機繊維がアルミノケイ酸マグネシウム類およびケイ酸マグネシウム類の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項３】
流動化剤がポリカルボン酸系物質類およびリグニンスルホン酸系物質類の中から選ばれた少なくとも１種である請求項１または２に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項４】
高分子繊維を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項５】
セメント混和用ポリマーを含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項６】
骨材を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物を用いることを特徴とする補修工法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアルミナセメント組成物を吹付けることを特徴とする補修工法。
【公開番号】特開２００７−２２３８７６（Ｐ２００７−２２３８７６Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４９９８３（Ｐ２００６−４９９８３）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３２９６）電気化学工業株式会社 (1,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３２９６）電気化学工業株式会社 (1,539)
【Ｆターム（参考）】
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