ポリマーセメントグラウト材
【課題】 グラウト材としての流動性を損なうことなく、細骨材の材料分離現象を防止し、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を抑制でき、コンクリートの断面修復または増厚用に好適に使用できる、コンクリートとの付着性に優れ、硬化後の表面硬度が十分なポリマーセメントグラウト材を提供する。
【解決手段】 ポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合してなり、さらに水と混合して得られ、コンクリート構造物の断面修復または増厚用のグラウト材として使用する。
【解決手段】 ポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合してなり、さらに水と混合して得られ、コンクリート構造物の断面修復または増厚用のグラウト材として使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーセメントグラウト材に関し、特に、中性化、塩害、アルカリ骨材反応、凍害などの劣化現象により劣化したコンクリート構造物の断面修復または増厚に用いるポリマーセメントグラウト材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にコンクリート構造物の断面修復または増厚に用いる材料は、対象となるコンクリートの材質の力学的性質にできる限り類似していることが望ましいことから、セメント系材料が好適に使用されており、特に使用環境が厳しい場所等では、下地との一体性や外部からの有害物質浸透抑制の点から、ポリマーセメント系の材料がよく使用されている。
また、コンクリート構造物の大断面の補修には吹き付け工法やグラウトの充填工法が用いられているが、流し込み成型ができ、人的負担が少なく、マニュアル化による施工安定性の高いグラウト充填工法が大規模な断面修復または増厚には多く適用されている。
【０００３】
このようなコンクリート構造物の大断面の断面修復または増厚に使用されるグラウト材として、特開２００２−２８５１５３号公報には、セメント、分級フライアッシュ及びカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含むセメント系無機粉体と、乾燥収縮低減剤、細骨材を含有する、ポリマーを添加していないセメント系のグラウト材組成物が開示されている。
一方、ポリマーセメント系グラウト材は、ポリマーによる粘性増加による注入・充填性の低下や、乾燥収縮の増加が大きいため、特開平１０−２６５２５１号公報に、セメント、石灰石微粉末、珪砂、再乳化性粉体樹脂及び粉体添加物に加えて、スメクタイト型粘土鉱物、シリカヒュームまたは低減収縮剤が所定の割合で均一に混合されて調製された組成物に更にジエチレングリコールが０．０５〜０．５質量％混合された半たわみ性舗装用ポリマーセメント組成物が開示されている。
【０００４】
しかし、かかるポリマーセメント組成物を、梁や床版補修のような大断面の修復に用いた場合には、修復した断面にひび割れが発生し易く、ひび割れを通じて劣化因子である水、炭酸ガス、塩化物イオンなどが浸入し易くなり、結果的に断面修復箇所の耐久性が損なわれるといった欠点がある。
また、単純に減水剤の添加や水量の増加によって、かかるポリマーセメント組成物の粘性を低下させると、骨材が沈降し、ひび割れが発生するといった問題点がある。
特にこの傾向は、再乳化型粉末樹脂を用いた材料に現れるため、市販レベルでの一材化ポリマーセメントグラウト材の商品化が困難となっている。
【０００５】
かかる点に鑑み、特開２００５−８２４１６号公報には、ポルトランドセメント、膨張材、再乳化型粉末樹脂、骨材、短繊維物質、収縮低減剤、減水剤、及び消泡剤を含有する、一材化ポリマーセメントグラウト材に短繊維を混和して、ひび割れを発生しにくくしたポリマーセメント組成物が記載されている。
【０００６】
しかし、かかるポリマーセメント組成物は、短繊維を添加しているために、汎用のグラウト材に求められている、日本道路公団規格のＪ１４ロート流下時間規格値の流動性が確保されていないなどの課題を有している。
【０００７】
また、コンクリート構造物の断面修復では、断面修復材料は、元の部材コンクリートの厚さ（例えば２０〜５０ｃｍ程度）に比較して薄い層（例えば１〜４ｃｍ程度）で修復されることがほとんどであり、また、乾燥しやすい屋外環境であるため、コンクリートとの付着性が十分に得られないことが大きな問題となるが、断面修復面が薄い層であっても、コンクリートとの付着性が十分であることが望まれており、更に、硬化後の表面硬度が十分であることが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、グラウト材としての流動性を損なうことなく、細骨材の材料分離現象を防止し、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を抑制可能な、コンクリート構造物の断面修復または増厚用に好適に使用できるポリマーセメントグラウト材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、所定の物質を特定の配合割合としたポリマーセメントグラウト材が、上記目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明のポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなることを特徴とする。
好適には、前記本発明のポリマーセメントグラウト材において、前記粉末減水剤はポリカルボン酸系減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤とよりなることを特徴とし、更に好適には、セメント１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸系減水剤を０．１〜０．５質量部、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を０．３〜２．０質量部配合することを特徴とする。
【００１０】
更に好適には、本発明のポリマーセメントグラウト材は、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように、水を混合してなるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、十分な流動性を有し、材料分離現象がなく均一であり、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を有効に抑制することができる。
また、本発明のポリマーセメントグラウト材は、断面修復または増厚面が大断面であっても、コンクリート構造物母体との付着性が良好で、表面硬度も優れ、ひび割れ発生を抑制できるため、耐久性に優れるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を以下の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなる、ポリマーセメントグラウト材である。
かかる特定の組成として配合することで、グラウト材としての流動性を損なうことなく、細骨材の材料分離現象を防止して、コンクリートとの付着性を大きく改善し、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を抑制することができ、硬化後の表面硬度を向上させることができる。
【００１３】
本発明のポリマーセメントグラウト材に用いるセメントとしては、現場の施工条件等を考慮して選定することができ、特に限定されず、例えば普通、早強、中庸熱及び超早強硬等の各種ポルトランドセメント、これらの各種ポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグなどを混合した高炉セメント等の各種混合セメント、速硬セメント等を、単独または２種以上で用いることができる。
特に安価で早期強度を発現することから、早強セメントを用いることが好ましい。
【００１４】
また、該セメントには、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカヒューム、石灰石粉末、石英粉末、二水石膏、半水石膏、無水石膏、生石灰系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材などの公知の混和材を添加することができる。
その配合割合は、特に限定されず、適宜設計することができるが、特にカルシウムサルフォアルミネート系膨張材は、セメント１００質量部に対して、５〜２０質量部が好ましく、これは、自己収縮を抑制するとともに過剰膨張を防止することが容易となるからである。
【００１５】
更に、本発明のポリマーセメントグラウト材においては、前記セメント１００質量部に、粉末度（比表面積）５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末が１０〜１２０質量部混合される。
当該分級フライアッシュもしくは高炉スラグ微粉末の粉末度（比表面積）は、５０００ｃｍ２／ｇ以上であることを要する。
ブレーン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満では、断面修復用グラウト材の施工時において、配合している細骨材がグラウト材中で分離し、沈降し易くなるため、施工箇所の上下で不均一な硬化体となってしまうからであり、これは、乾燥収縮低減剤を添加した場合に、さらに顕著となる。
かかる粉末度（ブレーン比表面積）は、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定されるブレーン比表面積を表すものである。
【００１６】
従って、ブレーン比表面積５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を、本発明のポリマーセメントグラウト材に混合することにより、グラウト材の流動性を低下させずに、見掛け粘度を上昇させ、細骨材の分離抵抗性を向上させることが可能となる。
なお、粉末度としては、上記したように５０００ｃｍ２／ｇ以上であれば良いが、特に５５００ｃｍ２／ｇ以上１２０００ｃｍ２／ｇ以下のものがより好ましい。
【００１７】
当該分級フライアッシュとしては、通常、火力発電所などのボイラーで石炭の燃焼灰として排出されるフライアッシュをサイクロンなどの分級機を用いて分級し、粉末度を５０００ｃｍ２／ｇ以上に粒度調整したものなどを使用することができ、高炉スラグ微粉末としては、通常、高炉製鉄所において副産される高炉スラグを粉砕し、粉末度を５０００ｃｍ２／ｇ以上に粒度調整したものなどを使用することができる。
【００１８】
当該分級フライアッシュ及び高炉スラグ微粉末の配合量としては、上記セメント１００質量部に対し１０〜１２０質量部であり、好ましくは２０〜１００質量部である。
配合量がかかる範囲であると、本発明のポリマーセメントグラウト材中、珪砂等の細骨材の分離、沈降防止に有効となる。
当該分級フライアッシュ及び高炉スラグ微粉末の配合量が１０質量部未満では分離防止効果が十分でなく、一方、１２０質量部を越えると、初期強度の低下等を引き起こし、好ましくない。
【００１９】
更に、本発明のポリマーセメントグラウト材は、上記セメント１００質量部に対して、２種類以上の粉末減水剤が合計で０．５〜２．５質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部混合されていることを要する。
粉末減水剤としては、リグニンスルフォン酸系、オキシ有機酸系、ナフタレン系、ポリカルボン酸系、メラミン系の塩等の公知のものが使用することができるが、収縮を低減させる観点から、減水効果の大きいポリカルボン酸系減水剤の使用が望ましい。
更に、ポリカルボン酸系減水剤の他に、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を配合して、２種類以上の減水剤を併用する。
かかる２種以上の減水剤を併用することにより、細骨材を分離することなく、収縮低減を図ることができる。
【００２０】
ポリカルボン酸塩系粉末減水剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、０．１〜０．５質量部が好ましく、０．２〜０．４質量部がより好ましい。
０．１質量部未満では、所定の減水効果が得られず、また、０．５質量部を超えて混合すると、セメントの硬化遅延や骨材の沈降分離を引き起こす恐れがある。
同様に、メラミン系粉末減水剤もしくはナフタレン系粉末減水剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、０．３〜２．０質量部が好ましく、０．４〜１．５質量部がより好ましい。
０．３質量部未満では、十分な減水効果が得られず、また、２．０質量部以上では、減水効果は変わらず、かえって強度発現等への悪影響が出る可能性がある。
更に、ポリカルボン酸塩系粉末減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤との合計配合量は、セメント１００質量部に対して０．５〜２．５質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部であることが、セメントの硬化遅延を抑制し、流動性を確保し単位水量を減少させる点から望ましい。
【００２１】
更に、本発明においては、セメント１００質量部に対して、２〜１０質量部の乾燥収縮低減剤が混合されている。
乾燥収縮低減剤は、低級アルコールアルキレンオキシド付加物、グリコールエーテル・アミノアルコール誘導体、ポリエーテル、低分子量アルキレンオキシド共重合体などを用いることができ、その組成および形状（液体もしくは粉体）に関わらず、断面修復用グラウト材硬化体中の水の表面張力を低下させることで乾燥収縮を低減できるものであれば任意の１種以上の乾燥収縮低減剤を用いることができる。
乾燥収縮低減剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、２〜１０質量部、好ましくは２〜５質量部が好ましい。２質量部未満では、乾燥収縮低減効果が小さく、また、１０質量部を越えて混合しても、乾燥収縮低減効果がほとんど変わらず、経済的ではない。
【００２２】
また、本発明のポリマーセメントグラウト材に使用する再乳化形粉末樹脂としては、ＪＩＳ Ａ ６２０３に規定されたものを使用することができ、例えば、ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル／バーサック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサック酸ビニルエステル／アクリル酸エステル等の樹脂が挙げられ、これらの中から適宜、選択して単独、または混合して使用することができる。
る。
特に、耐水性等の耐久性が要求される部材に用いる場合には、アクリル系の再乳化型粉末樹脂の使用が好ましい。
【００２３】
再乳化形粉末樹脂は、ＪＩＳ Ａ ６２０３に規定するポリマーディスパージョンを噴霧乾燥した粉末樹脂で、水を添加すると再度乳化するものをいい、ポリマーディスパージョンとは、上記ポリマーの微粒子が水中に分散し、浮遊している状態のものである。
ポリマーを安定化する方法としては、例えば、アクリル酸を共重合するカルボキシル方式（アニオン化方式）、水溶性ポリマー例えばポリビニルアルコール等の水溶液中で重合する保護コロイド方式、重合反応性界面活性剤等を共重合する方式、非重合反応性界面活性剤による安定化方式がある。
かかる再乳化形粉末樹脂の製造方法は特に限定されることなく、これらのポリマーディスパージョンを粉末化方法やブロッキング防止法等の公知の任意の方法を用いて調製することができる。
再乳化形粉末樹脂の再乳化液としては、最低造膜温度が０℃以上であることが望ましい。
最低造膜温度が０℃以上であることにより、コンクリートとの付着性およびポリマーセメントグラウト材の表面硬度が硬く、早期強度発現性に優れることとなる。
【００２４】
かかる再乳化形粉末樹脂の配合量としては、セメント１００質量部に対して、５〜３０質量部配合されてなり、好適には、７〜１５質量部であることが望ましい。
これは、かかる配合比で、再乳化形粉末樹脂を混合することより、ポリマーセメントグラウト材として使用した際に、コンクリートに対して、良好な接着性を有するものとなるからである。
再乳化形粉末樹脂がセメントに対して５質量部未満では、コンクリートとの付着性能が十分に発揮できず、また、３０質量部を超えると、ポリマーセメントグラウト材の流動性や強度が低下し、コンクリート構造物の断面修復または増厚材としての性能に支障が発生する恐れがあるからである。
【００２５】
本発明のポリマーセメントグラウト材に使用する細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂、３〜８号珪砂、石灰石、及びスラグ細骨材等を使用することができ、微細な粉や粗い骨材を含まない粒度調整した珪砂や石灰石等の細骨材を用いることが好ましい。
その配合割合は、上記セメント１００質量部に対して、１２０〜４００質量部、好ましくは１５０〜３００質量部とすることが望ましい。
これは、かかる配合比で細骨材を混合することより、作業性が良く、実用的な強度発現性を有し、実用上問題のない硬化収縮を有する補修材料となるからである。
細骨材がセメントに対して１２０質量部未満では、乾燥収縮や水和熱によるひび割れが発生するおそれがあり、また、４００質量部を超えると、コンクリート構造物をはつり取った箇所への充填性や強度発現性に支障の出るおそれがあるからである。
【００２６】
本発明のポリマーセメントグラウト材においては、上記材料のほかに、凝結遅延剤、硬化促進剤、増粘剤、消泡剤、発泡剤、防錆剤、防凍剤、着色剤、保水剤等の添加剤を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することができる。
【００２７】
また、本発明のポリマーセメントグラウト材は、適量な水を添加して混練するが、水は、セメント等の硬化に悪影響を及ぼす成分を含有していなければ、水道水や地下水、河川水等の水を用いることができ、例えば、「ＪＩＳ Ａ ５３０８ 付属書９ レディーミクストコンクリートの練混ぜに用いる水」に適合するものが好ましいが、混和剤に含まれる水を用いることも可能である。
当該水の量は、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように添加調整されることが、上記効果をより有効に発現させるために好ましい。
【００２８】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、それぞれの材料を施工時に混合しても、予め一部を混合してもかまわないが、予め粉末成分を混合した材料と水とを混合することが、施工現場での計量手間や計量ミスをなくす点で好ましい。
【００２９】
このようにして得られたポリマーセメントグラウト材は、建築・土木分野での施工に有用であり、例えば、コンクリート建造物等のコンクリートやモルタル部の一部を除去、はつりとった後に、必要に応じて鉄筋の錆びを落とし、必要な厚さの当該グラウト材を用いて施工することで、その建造物に十分な表面強度と付着性とを付与することができる。
【００３０】
本発明のポリマーセメントグラウト材の施工方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ポンプ圧送、流し込み等が利用でき、また養生方法としては、施工現場での環境温度で養生を行っても、十分な初期強度を短時間に発現することができるものである。
【実施例】
【００３１】
本発明を次の実施例、比較例及び試験例に基づいて説明する。
（使用材料）
・セメント
早強ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）
・フライアッシュＡ（分級フライアッシュ；ブレーン粉末度５６００ｃｍ２／ｇ）
商品名「ＦＡ２０」（テクノ・リソース社製）
・フライアッシュＢ（ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
商品名「フライアッシュ」（関西電力社製）
・高炉スラグ粉末Ａ（高炉スラグ微粉末；ブレーン粉末度７８００ｃｍ２／ｇ）
商品名「ファインセラメント１０Ａ」（第一セメント社製）
・高炉スラグ粉末Ｂ（ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
商品名「エスメント」（住友金属工業社製）
・膨張材（カルシウムサルフォアルミネート系膨張材）
商品名「サクス」（住友大阪セメント社製）
但し、上記ブレーン粉末度とは、ブレーン方法で測定した比表面積を表す。
【００３２】
・粉末減水剤
商品名「マイティ２１Ｐ」（花王社製ポリカルボン酸塩系；粉末減水剤Ａ）
商品名「シーカメントＦＦ８６／１００」（日本シーカ社製メラミンスルフォン酸
塩系；粉末減水剤Ｂ）
・消泡剤
商品名「アデカネートＢ−２１１Ｆ」（旭電化社製）
・乾燥収縮低減剤
商品名「テスタＦ＃１００」（住友大阪セメント社製）
・再乳化型粉末樹脂
商品名「モビリスＤＭ２０７２Ｐ」（ニチゴー・モビニール社製）
・乾燥珪砂
珪砂３号と珪砂６号を１：１の割合で混合したもの
・繊維（ビニロン繊維）
商品名「ＲＥＣ１５ ６ｍｍ」（クラレ社製）
【００３３】
実施例１〜２、比較例１〜７
２０℃の恒温槽内で高速ハンドミキサを用いて、上記材料を以下の表１に示す配合割合で各材料を均一に混練して、ポリマーセメントグラウト材を得た。
なお、比較例は、実施例において用いたフライアッシュＡ（ブレーン粉末度５６００ｃｍ２／ｇの分級フライアッシュ）に替えて、ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇの通常のフライアッシュＢ（関電社製）を、また、高炉スラグＡ（ブレーン粉末度７８００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末）に替えて、ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末Ｂを用い、更に必要に応じて、短繊維であるビニロン繊維ＲＥＣ１５ ６ｍｍ（クラレ社製）を用いた。
但し、配合する水の量は、各ポリマーセメントグラウト材において、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように調整されて添加した。
しかし、比較例６及び比較例７では、グラウト材として一定の性能を得るためには、流下時間での調整が困難なため、表１に示す適量の水を添加した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
試験例
上記実施例１〜２、比較例１〜７で得られた各ポリマーセメントグラウト材を、以下の試験に供した。
その結果も上記表１に示す。
（１）流動性試験
日本道路公団試験方法ＪＨＳ ３１２−１９９２に準じ、Ｊ１４ロートにより各ポリマーセメントグラウト材の流下時間（秒）を測定した。
（２）材料分離抵抗性試験
混練して得られた各ポリマーセメントグラウト材を内容積５Ｌの容器に入れ、混練後１時間まで静置し、細骨材の分離およびブリーディングの有無を目視により観察した。
但し、材料分離抵抗性については、以下の基準により評価した。
○：細骨材の分離なし、かつブリーディングなし
×：細骨材の分離またはブリーディングあり、もしくは両方あり
【００３６】
（３）圧縮強度試験
日本道路公団試験方法ＪＨＳ ３１２−１９９２に準じ、各ポリマーセメントグラウト材を型枠に流し込み、φ５０ｍｍ×ｈ１００ｍｍの各円柱供試体を作成し、２０℃の６０％ＲＨで２８日間養生した（材齢４週経た後）各円柱供試体の圧縮強度を測定した。
（４）乾燥収縮率試験
日本道路公団材料施工資料（第１号）「型枠コンクリート工用断面修復材の品質規格試験」に準じ、各ポリマーセメントグラウト材を４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型枠に流し込み、４８時間後に脱型し、温度２０℃、湿度６０％ＲＨで２８日間養生して、乾燥収縮を測定した。
【００３７】
表１に示すように、実施例１及び２のポリマーセメントグラウト材は日本道路公団規格のＪ１４ロート流下時間に水量を調整した場合には、材料分離も起こさず、圧縮強度４５Ｎ／ｍｍ２以上及び材齢２８日後における乾燥収縮５×１０−４以下を満足し、良好な性状を有している。
一方、フライアッシュ及び高炉スラグ粉末のブレーン粉末度を下げた比較例１及び２では、細骨材の沈降が観察され、材料の均質性が保持されておらず、現場での施工においては、注入機材内でのグラウト材の詰まりやコンクリート構造物の断面修復施工面でのひび割れの発生の可能性がある。
【００３８】
含有される収縮低減剤量を低下させた比較例３では、材料分離等は観察されないものの、乾燥収縮量が大きく、現場における施工においては、ひび割れの発生する可能性がある。
また、骨材量を増大させた比較例４では、乾燥収縮量は小さくなるものの、材料分離が観察され、圧縮強度も低くなった。
【００３９】
使用した粉末減水剤をポリカルボン酸塩系１種類にした比較例５のグラウト材では、実施例１のグラウト材と比較し、配合される水量が低減され、また乾燥収縮量が低減されるものの、骨材の沈降が観察され、材料分離が発生いた。
また、粉末減水剤をメラミン系１種類にした比較例６では、ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように調整することができず、なおかつ、流下時間が遅いにもかかわらず、材料分離が観察され、また、圧縮強度も低下した。
更に、短繊維を添加し、ひび割れ抑制を意図した比較例７は、特開２００５−８２４１６号公報に公開されている技術であり、Ｊ１４ロート流下時間が６〜１０秒の範囲内ではなく、２２．９秒であった。
なお、比較例７において水量添加を多くすると、骨材分離が発生し、乾燥収縮が大きくなり、強度も低下する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、建築・土木分野での施工、例えば橋脚下や港湾のコンクリート構造物の断面修復または増厚材としての用途に好適に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーセメントグラウト材に関し、特に、中性化、塩害、アルカリ骨材反応、凍害などの劣化現象により劣化したコンクリート構造物の断面修復または増厚に用いるポリマーセメントグラウト材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にコンクリート構造物の断面修復または増厚に用いる材料は、対象となるコンクリートの材質の力学的性質にできる限り類似していることが望ましいことから、セメント系材料が好適に使用されており、特に使用環境が厳しい場所等では、下地との一体性や外部からの有害物質浸透抑制の点から、ポリマーセメント系の材料がよく使用されている。
また、コンクリート構造物の大断面の補修には吹き付け工法やグラウトの充填工法が用いられているが、流し込み成型ができ、人的負担が少なく、マニュアル化による施工安定性の高いグラウト充填工法が大規模な断面修復または増厚には多く適用されている。
【０００３】
このようなコンクリート構造物の大断面の断面修復または増厚に使用されるグラウト材として、特開２００２−２８５１５３号公報には、セメント、分級フライアッシュ及びカルシウムサルフォアルミネート系膨張材を含むセメント系無機粉体と、乾燥収縮低減剤、細骨材を含有する、ポリマーを添加していないセメント系のグラウト材組成物が開示されている。
一方、ポリマーセメント系グラウト材は、ポリマーによる粘性増加による注入・充填性の低下や、乾燥収縮の増加が大きいため、特開平１０−２６５２５１号公報に、セメント、石灰石微粉末、珪砂、再乳化性粉体樹脂及び粉体添加物に加えて、スメクタイト型粘土鉱物、シリカヒュームまたは低減収縮剤が所定の割合で均一に混合されて調製された組成物に更にジエチレングリコールが０．０５〜０．５質量％混合された半たわみ性舗装用ポリマーセメント組成物が開示されている。
【０００４】
しかし、かかるポリマーセメント組成物を、梁や床版補修のような大断面の修復に用いた場合には、修復した断面にひび割れが発生し易く、ひび割れを通じて劣化因子である水、炭酸ガス、塩化物イオンなどが浸入し易くなり、結果的に断面修復箇所の耐久性が損なわれるといった欠点がある。
また、単純に減水剤の添加や水量の増加によって、かかるポリマーセメント組成物の粘性を低下させると、骨材が沈降し、ひび割れが発生するといった問題点がある。
特にこの傾向は、再乳化型粉末樹脂を用いた材料に現れるため、市販レベルでの一材化ポリマーセメントグラウト材の商品化が困難となっている。
【０００５】
かかる点に鑑み、特開２００５−８２４１６号公報には、ポルトランドセメント、膨張材、再乳化型粉末樹脂、骨材、短繊維物質、収縮低減剤、減水剤、及び消泡剤を含有する、一材化ポリマーセメントグラウト材に短繊維を混和して、ひび割れを発生しにくくしたポリマーセメント組成物が記載されている。
【０００６】
しかし、かかるポリマーセメント組成物は、短繊維を添加しているために、汎用のグラウト材に求められている、日本道路公団規格のＪ１４ロート流下時間規格値の流動性が確保されていないなどの課題を有している。
【０００７】
また、コンクリート構造物の断面修復では、断面修復材料は、元の部材コンクリートの厚さ（例えば２０〜５０ｃｍ程度）に比較して薄い層（例えば１〜４ｃｍ程度）で修復されることがほとんどであり、また、乾燥しやすい屋外環境であるため、コンクリートとの付着性が十分に得られないことが大きな問題となるが、断面修復面が薄い層であっても、コンクリートとの付着性が十分であることが望まれており、更に、硬化後の表面硬度が十分であることが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、グラウト材としての流動性を損なうことなく、細骨材の材料分離現象を防止し、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を抑制可能な、コンクリート構造物の断面修復または増厚用に好適に使用できるポリマーセメントグラウト材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、所定の物質を特定の配合割合としたポリマーセメントグラウト材が、上記目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明のポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなることを特徴とする。
好適には、前記本発明のポリマーセメントグラウト材において、前記粉末減水剤はポリカルボン酸系減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤とよりなることを特徴とし、更に好適には、セメント１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸系減水剤を０．１〜０．５質量部、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を０．３〜２．０質量部配合することを特徴とする。
【００１０】
更に好適には、本発明のポリマーセメントグラウト材は、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように、水を混合してなるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、十分な流動性を有し、材料分離現象がなく均一であり、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を有効に抑制することができる。
また、本発明のポリマーセメントグラウト材は、断面修復または増厚面が大断面であっても、コンクリート構造物母体との付着性が良好で、表面硬度も優れ、ひび割れ発生を抑制できるため、耐久性に優れるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を以下の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のポリマーセメントグラウト材は、セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなる、ポリマーセメントグラウト材である。
かかる特定の組成として配合することで、グラウト材としての流動性を損なうことなく、細骨材の材料分離現象を防止して、コンクリートとの付着性を大きく改善し、さらには硬化後も温度応力および乾燥収縮によるひび割れ発生を抑制することができ、硬化後の表面硬度を向上させることができる。
【００１３】
本発明のポリマーセメントグラウト材に用いるセメントとしては、現場の施工条件等を考慮して選定することができ、特に限定されず、例えば普通、早強、中庸熱及び超早強硬等の各種ポルトランドセメント、これらの各種ポルトランドセメントにフライアッシュや高炉スラグなどを混合した高炉セメント等の各種混合セメント、速硬セメント等を、単独または２種以上で用いることができる。
特に安価で早期強度を発現することから、早強セメントを用いることが好ましい。
【００１４】
また、該セメントには、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカヒューム、石灰石粉末、石英粉末、二水石膏、半水石膏、無水石膏、生石灰系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材などの公知の混和材を添加することができる。
その配合割合は、特に限定されず、適宜設計することができるが、特にカルシウムサルフォアルミネート系膨張材は、セメント１００質量部に対して、５〜２０質量部が好ましく、これは、自己収縮を抑制するとともに過剰膨張を防止することが容易となるからである。
【００１５】
更に、本発明のポリマーセメントグラウト材においては、前記セメント１００質量部に、粉末度（比表面積）５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末が１０〜１２０質量部混合される。
当該分級フライアッシュもしくは高炉スラグ微粉末の粉末度（比表面積）は、５０００ｃｍ２／ｇ以上であることを要する。
ブレーン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ未満では、断面修復用グラウト材の施工時において、配合している細骨材がグラウト材中で分離し、沈降し易くなるため、施工箇所の上下で不均一な硬化体となってしまうからであり、これは、乾燥収縮低減剤を添加した場合に、さらに顕著となる。
かかる粉末度（ブレーン比表面積）は、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定されるブレーン比表面積を表すものである。
【００１６】
従って、ブレーン比表面積５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を、本発明のポリマーセメントグラウト材に混合することにより、グラウト材の流動性を低下させずに、見掛け粘度を上昇させ、細骨材の分離抵抗性を向上させることが可能となる。
なお、粉末度としては、上記したように５０００ｃｍ２／ｇ以上であれば良いが、特に５５００ｃｍ２／ｇ以上１２０００ｃｍ２／ｇ以下のものがより好ましい。
【００１７】
当該分級フライアッシュとしては、通常、火力発電所などのボイラーで石炭の燃焼灰として排出されるフライアッシュをサイクロンなどの分級機を用いて分級し、粉末度を５０００ｃｍ２／ｇ以上に粒度調整したものなどを使用することができ、高炉スラグ微粉末としては、通常、高炉製鉄所において副産される高炉スラグを粉砕し、粉末度を５０００ｃｍ２／ｇ以上に粒度調整したものなどを使用することができる。
【００１８】
当該分級フライアッシュ及び高炉スラグ微粉末の配合量としては、上記セメント１００質量部に対し１０〜１２０質量部であり、好ましくは２０〜１００質量部である。
配合量がかかる範囲であると、本発明のポリマーセメントグラウト材中、珪砂等の細骨材の分離、沈降防止に有効となる。
当該分級フライアッシュ及び高炉スラグ微粉末の配合量が１０質量部未満では分離防止効果が十分でなく、一方、１２０質量部を越えると、初期強度の低下等を引き起こし、好ましくない。
【００１９】
更に、本発明のポリマーセメントグラウト材は、上記セメント１００質量部に対して、２種類以上の粉末減水剤が合計で０．５〜２．５質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部混合されていることを要する。
粉末減水剤としては、リグニンスルフォン酸系、オキシ有機酸系、ナフタレン系、ポリカルボン酸系、メラミン系の塩等の公知のものが使用することができるが、収縮を低減させる観点から、減水効果の大きいポリカルボン酸系減水剤の使用が望ましい。
更に、ポリカルボン酸系減水剤の他に、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を配合して、２種類以上の減水剤を併用する。
かかる２種以上の減水剤を併用することにより、細骨材を分離することなく、収縮低減を図ることができる。
【００２０】
ポリカルボン酸塩系粉末減水剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、０．１〜０．５質量部が好ましく、０．２〜０．４質量部がより好ましい。
０．１質量部未満では、所定の減水効果が得られず、また、０．５質量部を超えて混合すると、セメントの硬化遅延や骨材の沈降分離を引き起こす恐れがある。
同様に、メラミン系粉末減水剤もしくはナフタレン系粉末減水剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、０．３〜２．０質量部が好ましく、０．４〜１．５質量部がより好ましい。
０．３質量部未満では、十分な減水効果が得られず、また、２．０質量部以上では、減水効果は変わらず、かえって強度発現等への悪影響が出る可能性がある。
更に、ポリカルボン酸塩系粉末減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤との合計配合量は、セメント１００質量部に対して０．５〜２．５質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部であることが、セメントの硬化遅延を抑制し、流動性を確保し単位水量を減少させる点から望ましい。
【００２１】
更に、本発明においては、セメント１００質量部に対して、２〜１０質量部の乾燥収縮低減剤が混合されている。
乾燥収縮低減剤は、低級アルコールアルキレンオキシド付加物、グリコールエーテル・アミノアルコール誘導体、ポリエーテル、低分子量アルキレンオキシド共重合体などを用いることができ、その組成および形状（液体もしくは粉体）に関わらず、断面修復用グラウト材硬化体中の水の表面張力を低下させることで乾燥収縮を低減できるものであれば任意の１種以上の乾燥収縮低減剤を用いることができる。
乾燥収縮低減剤の混合量としては、セメント１００質量部に対して、２〜１０質量部、好ましくは２〜５質量部が好ましい。２質量部未満では、乾燥収縮低減効果が小さく、また、１０質量部を越えて混合しても、乾燥収縮低減効果がほとんど変わらず、経済的ではない。
【００２２】
また、本発明のポリマーセメントグラウト材に使用する再乳化形粉末樹脂としては、ＪＩＳ Ａ ６２０３に規定されたものを使用することができ、例えば、ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル／バーサック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサック酸ビニルエステル／アクリル酸エステル等の樹脂が挙げられ、これらの中から適宜、選択して単独、または混合して使用することができる。
る。
特に、耐水性等の耐久性が要求される部材に用いる場合には、アクリル系の再乳化型粉末樹脂の使用が好ましい。
【００２３】
再乳化形粉末樹脂は、ＪＩＳ Ａ ６２０３に規定するポリマーディスパージョンを噴霧乾燥した粉末樹脂で、水を添加すると再度乳化するものをいい、ポリマーディスパージョンとは、上記ポリマーの微粒子が水中に分散し、浮遊している状態のものである。
ポリマーを安定化する方法としては、例えば、アクリル酸を共重合するカルボキシル方式（アニオン化方式）、水溶性ポリマー例えばポリビニルアルコール等の水溶液中で重合する保護コロイド方式、重合反応性界面活性剤等を共重合する方式、非重合反応性界面活性剤による安定化方式がある。
かかる再乳化形粉末樹脂の製造方法は特に限定されることなく、これらのポリマーディスパージョンを粉末化方法やブロッキング防止法等の公知の任意の方法を用いて調製することができる。
再乳化形粉末樹脂の再乳化液としては、最低造膜温度が０℃以上であることが望ましい。
最低造膜温度が０℃以上であることにより、コンクリートとの付着性およびポリマーセメントグラウト材の表面硬度が硬く、早期強度発現性に優れることとなる。
【００２４】
かかる再乳化形粉末樹脂の配合量としては、セメント１００質量部に対して、５〜３０質量部配合されてなり、好適には、７〜１５質量部であることが望ましい。
これは、かかる配合比で、再乳化形粉末樹脂を混合することより、ポリマーセメントグラウト材として使用した際に、コンクリートに対して、良好な接着性を有するものとなるからである。
再乳化形粉末樹脂がセメントに対して５質量部未満では、コンクリートとの付着性能が十分に発揮できず、また、３０質量部を超えると、ポリマーセメントグラウト材の流動性や強度が低下し、コンクリート構造物の断面修復または増厚材としての性能に支障が発生する恐れがあるからである。
【００２５】
本発明のポリマーセメントグラウト材に使用する細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂、３〜８号珪砂、石灰石、及びスラグ細骨材等を使用することができ、微細な粉や粗い骨材を含まない粒度調整した珪砂や石灰石等の細骨材を用いることが好ましい。
その配合割合は、上記セメント１００質量部に対して、１２０〜４００質量部、好ましくは１５０〜３００質量部とすることが望ましい。
これは、かかる配合比で細骨材を混合することより、作業性が良く、実用的な強度発現性を有し、実用上問題のない硬化収縮を有する補修材料となるからである。
細骨材がセメントに対して１２０質量部未満では、乾燥収縮や水和熱によるひび割れが発生するおそれがあり、また、４００質量部を超えると、コンクリート構造物をはつり取った箇所への充填性や強度発現性に支障の出るおそれがあるからである。
【００２６】
本発明のポリマーセメントグラウト材においては、上記材料のほかに、凝結遅延剤、硬化促進剤、増粘剤、消泡剤、発泡剤、防錆剤、防凍剤、着色剤、保水剤等の添加剤を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することができる。
【００２７】
また、本発明のポリマーセメントグラウト材は、適量な水を添加して混練するが、水は、セメント等の硬化に悪影響を及ぼす成分を含有していなければ、水道水や地下水、河川水等の水を用いることができ、例えば、「ＪＩＳ Ａ ５３０８ 付属書９ レディーミクストコンクリートの練混ぜに用いる水」に適合するものが好ましいが、混和剤に含まれる水を用いることも可能である。
当該水の量は、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように添加調整されることが、上記効果をより有効に発現させるために好ましい。
【００２８】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、それぞれの材料を施工時に混合しても、予め一部を混合してもかまわないが、予め粉末成分を混合した材料と水とを混合することが、施工現場での計量手間や計量ミスをなくす点で好ましい。
【００２９】
このようにして得られたポリマーセメントグラウト材は、建築・土木分野での施工に有用であり、例えば、コンクリート建造物等のコンクリートやモルタル部の一部を除去、はつりとった後に、必要に応じて鉄筋の錆びを落とし、必要な厚さの当該グラウト材を用いて施工することで、その建造物に十分な表面強度と付着性とを付与することができる。
【００３０】
本発明のポリマーセメントグラウト材の施工方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ポンプ圧送、流し込み等が利用でき、また養生方法としては、施工現場での環境温度で養生を行っても、十分な初期強度を短時間に発現することができるものである。
【実施例】
【００３１】
本発明を次の実施例、比較例及び試験例に基づいて説明する。
（使用材料）
・セメント
早強ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）
・フライアッシュＡ（分級フライアッシュ；ブレーン粉末度５６００ｃｍ２／ｇ）
商品名「ＦＡ２０」（テクノ・リソース社製）
・フライアッシュＢ（ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
商品名「フライアッシュ」（関西電力社製）
・高炉スラグ粉末Ａ（高炉スラグ微粉末；ブレーン粉末度７８００ｃｍ２／ｇ）
商品名「ファインセラメント１０Ａ」（第一セメント社製）
・高炉スラグ粉末Ｂ（ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
商品名「エスメント」（住友金属工業社製）
・膨張材（カルシウムサルフォアルミネート系膨張材）
商品名「サクス」（住友大阪セメント社製）
但し、上記ブレーン粉末度とは、ブレーン方法で測定した比表面積を表す。
【００３２】
・粉末減水剤
商品名「マイティ２１Ｐ」（花王社製ポリカルボン酸塩系；粉末減水剤Ａ）
商品名「シーカメントＦＦ８６／１００」（日本シーカ社製メラミンスルフォン酸
塩系；粉末減水剤Ｂ）
・消泡剤
商品名「アデカネートＢ−２１１Ｆ」（旭電化社製）
・乾燥収縮低減剤
商品名「テスタＦ＃１００」（住友大阪セメント社製）
・再乳化型粉末樹脂
商品名「モビリスＤＭ２０７２Ｐ」（ニチゴー・モビニール社製）
・乾燥珪砂
珪砂３号と珪砂６号を１：１の割合で混合したもの
・繊維（ビニロン繊維）
商品名「ＲＥＣ１５ ６ｍｍ」（クラレ社製）
【００３３】
実施例１〜２、比較例１〜７
２０℃の恒温槽内で高速ハンドミキサを用いて、上記材料を以下の表１に示す配合割合で各材料を均一に混練して、ポリマーセメントグラウト材を得た。
なお、比較例は、実施例において用いたフライアッシュＡ（ブレーン粉末度５６００ｃｍ２／ｇの分級フライアッシュ）に替えて、ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇの通常のフライアッシュＢ（関電社製）を、また、高炉スラグＡ（ブレーン粉末度７８００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末）に替えて、ブレーン粉末度４０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末Ｂを用い、更に必要に応じて、短繊維であるビニロン繊維ＲＥＣ１５ ６ｍｍ（クラレ社製）を用いた。
但し、配合する水の量は、各ポリマーセメントグラウト材において、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように調整されて添加した。
しかし、比較例６及び比較例７では、グラウト材として一定の性能を得るためには、流下時間での調整が困難なため、表１に示す適量の水を添加した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
試験例
上記実施例１〜２、比較例１〜７で得られた各ポリマーセメントグラウト材を、以下の試験に供した。
その結果も上記表１に示す。
（１）流動性試験
日本道路公団試験方法ＪＨＳ ３１２−１９９２に準じ、Ｊ１４ロートにより各ポリマーセメントグラウト材の流下時間（秒）を測定した。
（２）材料分離抵抗性試験
混練して得られた各ポリマーセメントグラウト材を内容積５Ｌの容器に入れ、混練後１時間まで静置し、細骨材の分離およびブリーディングの有無を目視により観察した。
但し、材料分離抵抗性については、以下の基準により評価した。
○：細骨材の分離なし、かつブリーディングなし
×：細骨材の分離またはブリーディングあり、もしくは両方あり
【００３６】
（３）圧縮強度試験
日本道路公団試験方法ＪＨＳ ３１２−１９９２に準じ、各ポリマーセメントグラウト材を型枠に流し込み、φ５０ｍｍ×ｈ１００ｍｍの各円柱供試体を作成し、２０℃の６０％ＲＨで２８日間養生した（材齢４週経た後）各円柱供試体の圧縮強度を測定した。
（４）乾燥収縮率試験
日本道路公団材料施工資料（第１号）「型枠コンクリート工用断面修復材の品質規格試験」に準じ、各ポリマーセメントグラウト材を４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型枠に流し込み、４８時間後に脱型し、温度２０℃、湿度６０％ＲＨで２８日間養生して、乾燥収縮を測定した。
【００３７】
表１に示すように、実施例１及び２のポリマーセメントグラウト材は日本道路公団規格のＪ１４ロート流下時間に水量を調整した場合には、材料分離も起こさず、圧縮強度４５Ｎ／ｍｍ２以上及び材齢２８日後における乾燥収縮５×１０−４以下を満足し、良好な性状を有している。
一方、フライアッシュ及び高炉スラグ粉末のブレーン粉末度を下げた比較例１及び２では、細骨材の沈降が観察され、材料の均質性が保持されておらず、現場での施工においては、注入機材内でのグラウト材の詰まりやコンクリート構造物の断面修復施工面でのひび割れの発生の可能性がある。
【００３８】
含有される収縮低減剤量を低下させた比較例３では、材料分離等は観察されないものの、乾燥収縮量が大きく、現場における施工においては、ひび割れの発生する可能性がある。
また、骨材量を増大させた比較例４では、乾燥収縮量は小さくなるものの、材料分離が観察され、圧縮強度も低くなった。
【００３９】
使用した粉末減水剤をポリカルボン酸塩系１種類にした比較例５のグラウト材では、実施例１のグラウト材と比較し、配合される水量が低減され、また乾燥収縮量が低減されるものの、骨材の沈降が観察され、材料分離が発生いた。
また、粉末減水剤をメラミン系１種類にした比較例６では、ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように調整することができず、なおかつ、流下時間が遅いにもかかわらず、材料分離が観察され、また、圧縮強度も低下した。
更に、短繊維を添加し、ひび割れ抑制を意図した比較例７は、特開２００５−８２４１６号公報に公開されている技術であり、Ｊ１４ロート流下時間が６〜１０秒の範囲内ではなく、２２．９秒であった。
なお、比較例７において水量添加を多くすると、骨材分離が発生し、乾燥収縮が大きくなり、強度も低下する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のポリマーセメントグラウト材は、建築・土木分野での施工、例えば橋脚下や港湾のコンクリート構造物の断面修復または増厚材としての用途に好適に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなることを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項２】
請求項１記載のポリマーセメントグラウト材において、前記粉末減水剤はポリカルボン酸系減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤とよりなることを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項３】
請求項２記載のポリマーセメントグラウト材において、セメント１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸系減水剤を０．１〜０．５質量部、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を０．３〜２．０質量部配合することを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載のポリマーセメントグラウト材において、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように、水を混合してなることを特徴とするポリマーセメントグラウト材。
【請求項１】
セメント１００質量部に対し、ブレーン粉末度５０００ｃｍ２／ｇ以上の分級フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末を１０〜１２０質量部、２種類以上の粉末減水剤を合計で０．５〜２．５質量部、収縮低減剤を２〜１０質量部、再乳化型粉末樹脂を５〜３０質量部、細骨材を１２０〜４００質量部配合し、さらに水を混合してなることを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項２】
請求項１記載のポリマーセメントグラウト材において、前記粉末減水剤はポリカルボン酸系減水剤と、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤とよりなることを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項３】
請求項２記載のポリマーセメントグラウト材において、セメント１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸系減水剤を０．１〜０．５質量部、メラミン系減水剤および／またはナフタレン系減水剤を０．３〜２．０質量部配合することを特徴とする、ポリマーセメントグラウト材。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載のポリマーセメントグラウト材において、日本道路公団試験方法 ＪＨＳ ３１２−１９９２（無収縮モルタル品質管理試験方法）に規定されるＪ１４ロート流下時間が６〜１０秒となるように、水を混合してなることを特徴とするポリマーセメントグラウト材。
【公開番号】特開２００７−４５６５０（Ｐ２００７−４５６５０Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３０２９５（Ｐ２００５−２３０２９５）
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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