JP4785359B2 - 吹付け材料及びそれを用いた補修工法 - Google Patents

Description

本発明は、土木及び建築分野におけるコンクリート構造物の補修・補強工事で使用する吹付け材料およびそれを用いた補修工法に関する。

コンクリート構造物は、塩害、中性化、凍結融解、及び化学的腐食等の作用により劣化が進行し、表面にひび割れや浮き等が発生する恐れがある。その対策として、劣化した部分を打音検査等で確認し、電動ピック、エアピック、ウォータージェット等により取り除き、新たに補修部材で充填し補修する工事が行われている。
このような補修工事では、吹付け工法が多く適用されており、一般的には、練り混ぜたモルタルをポンプで圧送し、圧縮空気と混合し、モルタルを吹き飛ばして施工する方法であり、システムが機械化されているので施工スピードが速く、補修断面への付着性に優れ、鉄筋裏側への密実な充填も可能という利点がある。

吹付け工法において、モルタルとしては、JIS A 6203に規定されたポリマーエマルジョンを含有するポリマーセメントモルタルが使われる場合が多い（特許文献１〜３参照）。

特開２０００−３３５９５３号公報 特開２００１−３２２８５８号公報 特開平６−１２８００７号公報

上記特許文献１〜３に記載された発明は、ポリマーエマルジョンの混和により耐久性を向上させたり、付着力を向上させたり、粉塵やリバウンドを低減させたりするものであり、また、特許文献１には、モルタルの乾燥ひび割れを低減させるために、膨張材を含有させること、吹き付け施工時のモルタルの跳ね返りや脱落を防止したり圧送時のモルタルの滑りをよくするために、粘調剤を含有させることが示されており、特許文献２には、ひび割れを防止するために、短繊維を混合することが示されているが、いずれの特許文献にも、収縮低減材を含有させること、凝結促進剤を含有させることについては示されていない。

一方、RO(AO)nH（Ｒは炭素数４〜６のアルキル基、Ａは炭素数２〜３の１種又は２種のアルキレン基、ｎは１〜１０の整数）で示される低級アルコールのアルキレンオキサイド付加物を主体とする収縮低減剤を含むベースコンクリートに、アルミニウム塩等を主成分とする急結剤を配合してなる湿式吹付けコンクリートの発明も公知である（特許文献４参照）。
また、セメントモルタル・コンクリート吹付け材料用の急結剤（凝結促進剤）として、皮膚に対する刺激性が少ない硫酸アルミニウムを主成分とする酸性のアルカリフリー急結剤も使用されている（特許文献５参照）。

特開２００１−３４２０５１号公報 特開２００１−２１３６５８号公報

特許文献４の発明によれば、施工性が良好で、初期の収縮量が小さくてひび割れが発生しない、４０Ｎ／ｍｍ^２以上の圧縮強度を発現する湿式吹付けコンクリートが得られるというものであるが、収縮低減剤としては、低分子の液状のものが示されているだけで、また、この収縮低減剤を膨張材と併用することは示されていない。特許文献４や５に示されているような凝結促進剤を使用すると、早期開放や厚付けが可能となるが、いずれにしても、これらの文献には、凝結促進剤を重合度の高い粉体の収縮低減剤や膨張材と組み合わせることは示されていない。

さらに、「一般式がＸ[O(AO)nR]mで示され、Ｘは２〜８個の水酸基を有する化合物の残基、AOは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基、Ｒは水素原子か炭素数１〜１８の炭化水素基又は炭素数２〜１８のアシル基、ｎは３０〜１０００、ｍは２〜８であり、オキシアルキレン基の６０モル％以上はオキシエチレン基であるポリオキシアルキレン誘導体を含有してなる粉体の乾燥収縮低減剤の配合割合が、質量比でセメント：膨張材：乾燥収縮低減剤＝８０〜９８：２〜２０：０．２〜１０であることを特徴とするセメント組成物。」の発明が公知である（特許文献６参照）。

特開２００２−６８８１３号公報

特許文献６の発明においては、特定の配合比を有するセメント、膨張材及び粉体の乾燥収縮低減剤を含有してなるセメント組成物を使用することにより、セメント、モルタル、コンクリ−ト等の硬化体の収縮量は少なく、高い曲げひび割れ強度が得られ、また、セメント組成物のプレミックス化が可能であるというものであるが、このセメント組成物を吹付け材料として使用すること、このセメント組成物に凝結促進剤を含有させることは示されていない。

また、飛来塩分等の外部から侵入する劣化要因に対しては、耐久性を向上させるために樹脂系の表面被覆材を塗布する方法もある（非特許文献１参照）。
「コンクリート混和剤の開発技術」、１９９８年９月３０日、（株）シーエムシー発行、第２６５頁〜第２７９頁

従来吹付け工法に補修モルタルとして通常使用されている前記のポリマーセメントモルタルでは、一回の吹付け厚さは天井面で２０〜５０ｍｍ程度であり、修復深さが例えば、１００ｍｍ以上と厚い場合は２〜５回と最初に吹き付けたモルタルがある程度硬くなってから数回に分割して吹き付けて断面を修復しなければならなかった。無理に厚く付けようとすると、吹き付けた箇所が落下し穴が開いたりして、修復作業に手間がかかった。従って、修復が完了するまでの施工時間がかかるといった課題があった。また、ポリマーエマルジョンは高価な材料であり、補修モルタル自体のコストも高くなる等の課題があった。特に、樹脂系の表面被覆材をさらに組み合わせるとトータル的に材料コストが大幅にアップする。
さらに、ポリマーセメントモルタルは、そうでないモルタルにくらべ粘性がありポンプ圧送時の圧送抵抗がかかり長距離圧送が難しく、圧送できたとしてもモルタルの実吐出量が大幅に少なくなるといった課題もあった。

既設トンネルの補修工事等では、厚付けおよび早期開放を目的に凝結促進剤を使用した吹付け材料も使用されている。しかし、凝結促進剤が混入すると硬化収縮が大きくなり、ひび割れが発生するという課題もあった。

本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリマーエマルジョンを含まず安価でひび割れ抵抗性に優れ、１回の吹き付けで厚付けが可能であり、ポンプ圧送性に優れた吹付け材料及び補修工法が可能となり、凝結促進剤を混合しても硬化収縮が小さく、さらに、表面改質材を組み合わせることで、大幅なコストアップにならずに、炭酸ガス、塩化物、及び水の浸入を大幅に抑制できる補修工法を完成するに至った。
特に、吹付け材料及び補修工法への適用が考えられていなかった特許文献６に記載されたセメント組成物に特定の凝結促進剤を組み合わせることにより、吹付け材料及び補修工法への適用を可能としたものである。

本発明は、前記課題を解決するために、次のような構成をとるものである。
（１）セメント１００質量部に対して、膨張材２〜１０質量部、一般式がＸ[O(AO)nR]mで示され、Ｘは２〜８個の水酸基を有する化合物の残基、AOは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基、Ｒは水素原子、炭素数１〜１８の炭化水素基、又は炭素数２〜１８のアシル基、ｎは３０〜１０００、ｍは２〜８であり、オキシアルキレン基の６０モル％以上はオキシエチレン基であるポリオキシアルキレン誘導体１〜１０質量部、砂を含有するセメントモルタルに、さらに、硫酸アルミニウム水溶液を主成分とする凝結促進剤を、セメント１００質量部に対して、固形分で０．０５〜３質量部、増粘剤、及びメチロールメラミン系流動化剤を含有する補修モルタルであることを特徴とする吹付け材料である。
（２）繊維類を含有することを特徴とする前記（１）の吹付け材料である。
（３）前記（１）又は（２）の吹付け材料を用いて、劣化したコンクリートを取り除いた断面を修復することを特徴とするコンクリート構造物の補修工法である。
（４）前記（１）又は（２）の吹付け材料を用いて、劣化したコンクリートを取り除いた断面を修復し、さらにその断面修復部が硬化した後に、外部からの塩化物イオン、炭酸ガス、及び水の侵入を防止するために表面部分に表面改質材を塗布することを特徴とするコンクリート構造物の補修工法である。

本発明の吹付け材料及び吹付け工法を用いることで、１回の吹付けによる厚付けが可能となるから、施工スピードを短縮化できる。膨張材と特定のポリオキシアルキレン誘導体を吹付け材料に含有させることで、凝結促進剤の使用による硬化収縮が防止され、大幅にひび割れ発生を低減することができる。また、ポリマーエマルジョンを使用しないので安価な補修モルタルとすることが可能となる。さらに、表面改質材を塗布することで、炭酸ガス、塩化物、及び水の浸入を大幅に抑制できるので、中性化、塩害、及び凍害等に対する抵抗性を大幅に向上し、本発明の吹付け材料と表面改質材との組み合わせにより耐久性の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用するセメントとしては特に限定されるものではないが、JIS R 5210に規定されている各種ポルトランドセメント、JIS R 5211、 JIS R 5212、 およびJIS R 5213に規定された各種混合セメント、JISに規定された以上の混和材混入率で製造した高炉セメント、フライアッシュセメントおよびシリカセメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント、アルミナセメントから選ばれる１種又は２種以上などが挙げられる。

本発明で使用する膨張材は、モルタルの乾燥ひび割れを低減するために使用されるもので特に限定されるものではないが、アウイン系、カルシウムアルミノフェライト系、石灰系等のものが挙げられる。
膨張材の使用量は、通常、セメント１００質量部に対して、２〜１０質量部が好ましく、４〜８質量部がより好ましい。２質量部未満ではモルタルのひび割れ防止が充分できない場合があり、１０質量部を超えて配合してもその効果の向上が期待できない。

本発明で使用するポリオキシアルキレン誘導体は、一般式がＸ[O(AO)nR]mで示され、Ｘは２〜８個の水酸基を有する化合物の残基、AOは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基、Ｒは水素原子、炭素数１〜１８の炭化水素基、又は炭素数２〜１８のアシル基、ｎは３０〜１０００、ｍは２〜８であり、オキシアルキレン基の６０モル％以上はオキシエチレン基であるポリオキシアルキレン誘導体からなるものである。
ｎの値が３０未満であると融点が低くなり粉体で使用することが難しくなり、ｎの値が１０００を超えると粘度が高くなり製造が難しくなる。
オキシエチレン基が６０モル％未満であると融点が低くなり粉体で使用することが難しくなり、セメント溶液中での溶解性が悪くなる。

一般式Ｘ[O(AO)nR]mにおいて、Ｘは２〜８個の水酸基を有する化合物の残基であるが、水酸基を２〜８個有する化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、スチレングリコール、炭素数８〜１８のアルキレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−ペンタントリオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ソルバイド、ソルビトールとグリセリンの縮合物、アドニトール、アラビトール、キシリトール、マンニトール等の多価アルコール類、あるいはそれらの部分エーテル化物、又はエステル化物、キシロース、アラビノース、リボース、ラムノース、グリコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、ソルボース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、シュークロース、ラフィノース、ゲンチアノース、メレジトース等の糖類、あるいはそれらの部分エーテル化物又はエステル化物等が挙げられる。

一般式Ｘ[O(AO)nR]mにおいて、AOで示される炭素数２〜１８のオキシアルキレン基は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、炭素数６〜１８のα−オレフィンオキシド等に由来するもので、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシテトラメチレン基、炭素数６〜１８のオキシアルキレン基等があり、２種以上が付加しているときは、ブロック状付加でもランダム状付加でもよい。

上記一般式において、Ｒで示される炭素数１〜１８の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、アリル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、イソセチル基、オクタデシル基、イソステアリル基、オレイル基、ベンジル基、クレジル基、ブチルフェニル基、ジブチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、ドデシルフェニル基、スチレン化フェニル基等が挙げられる。

また、同じくＲで示される炭素数２〜１８のアシル基としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸，パルミチン酸、イソパルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸等に由来するアシル基が挙げられる。

ポリオキシアルキレン誘導体の使用量は、セメント１００質量部に対して１〜１０質量部が好ましく、３〜８質量部がより好ましい。１質量部未満では収縮低減効果が得られず、１０質量部を超えると強度発現が阻害される場合がある。

本発明で使用する硫酸アルミニウムを主成分とする凝結促進剤とは、硫酸アルミニウム水溶液単独、あるいは硫酸アルミニウム水溶液単独に凝結促進効果を害さない範囲で各種添加物を併用したものである。
本発明の硫酸アルミニウム水溶液単独に凝結促進効果を害さない範囲で各種添加物を併用したものとは、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等に代表されるアミン類、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム、硝酸カリウム等の硝酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等の硫酸塩、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム等の硫酸水素塩、水酸化アルミニウム、炭酸アルミニウムを添加物とした硫酸アルミニウム水溶液を主成分とする凝結促進剤である。
本発明の硫酸アルミニウム水溶液を主成分とする凝結促進剤の使用量は、セメント１００質量部に対して、固形分で０．０５〜３質量部であり、０．５〜２．５質量部が好ましい。０．０５質量部未満では、吹き付けてもダレるおそれがあり、３質量部を超えると長期強度発現性を阻害するおそれがある。

本発明で使用する増粘剤は、モルタルの粘度を調整するものであり特に限定されるものではないが、一般に水溶性高分子物質と呼ばれているもので、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸やそのナトリウム塩やカリウム塩、及びポリエチレンオキサイドなどが挙げられ、モルタルが跳ね返ったり、脱落したりするのを防止したり、圧送時のモルタルの滑りを良くするために使用される。
増粘剤の使用量は、通常、セメント１００質量部に対して、０．０２〜０．５質量部であり、０．０５〜０．３質量部がより好ましい。０．０２質量部未満ではモルタルの跳ね返りを低減することが難しく、０．５質量部を超えるとその効果の向上が期待できない場合がある。

本発明で使用する流動化剤とは、メラミン系流動化剤、特に、メチロールメラミン系流動化剤であり、モルタルの流動性の調整に使用される。
流動化剤の使用量は、セメント１００質量部に対して、０．０２〜１質量部が好ましく、０．１〜０．８質量部がより好ましい。０．０２質量部未満では、流動性を改善する効果が発揮されない場合があり、１質量部を越えると、流動性が良すぎ吹付けたときにダレや跳ね返りが多くなるおそれがある。
本発明の流動化剤の混合方法は特に限定されるものではないが、例えば、あらかじめセメントに、また、セメントや水に分散しておくことが好ましい。

本発明で使用する骨材とは、特に限定されるものではないが、川、山、及び海から産出する天然骨材、軽量骨材、及びこれらの２種以上を併用した混合骨材等が使用できる。骨材は施工する現場で混合してもよいが、予めセメントと混合しておく場合は、骨材を乾燥させた乾燥骨材を使用すればよい。
骨材の使用量は、セメント１００質量部に対して、１５０〜３００質量部が好ましい。１５０質量部未満では吹付けたときにダレが多くなる場合があり、３００質量部を超えると跳ね返りが多くなる場合がある。

本発明では、吹付けたモルタルの曲げ耐力を向上させることを目的に繊維類を配合して使用することが可能である。
繊維の種類としては、ビニロン繊維やプロピレン繊維に代表される高分子繊維類、鋼繊維、ガラス繊維、及び炭素繊維に代表される無機繊維類が挙げられ、特に限定されるものではない。
繊維の使用量は、セメントモルタル１ｍ３に対して、０．０５〜３容積部が好ましく、０．１〜２容積部がより好ましい。０．０５容積部未満では曲げ耐力を向上させる効果が発揮されない場合があり、３容積部を超えるとモルタルの流動性に悪影響を与える場合がある。
繊維の長さは、曲げ耐力の付与とポンプ圧送性を考慮して３〜４０ｍｍが好ましい。

本発明では、必要に応じ、減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、AE剤、消泡剤、防錆剤、撥水剤、ベントナイト等の粘土鉱物、抗菌剤等の各種セメント混和剤を併用することが可能である。

本発明の吹付け材料と混合する水量は、モルタルのポンプ圧送性、吹付け性、及び硬化物性を考慮し、通常、セメント１００質量部に対して、３０〜６０質量部が好ましく、３５〜５０質量部がより好ましい。３０質量部未満ではモルタルの流動性が低下する場合があり、６０質量部を超えると強度発現性が低下する場合がある。

本発明の吹付け材料の施工方法は、吹付け材料と水とを混合し、練り混ぜたモルタルをポンプで圧送し、圧送途中で圧縮空気と硫酸アルミニウムを主成分とする凝結促進剤を合流混合して吹付ける方法であれば、吹付けシステムや方法は特に限定されるものではない。
本発明の吹付け材料で吹付けた面は、コテ仕上げを行わないでそのままの状態でもよく、美観を求められる場合はコテ仕上げを行うことも可能である。コテ仕上げを行える時間は、本発明の凝結促進剤の使用量および気温等によって異なるが、概ね、１０〜１２０分の範囲である。例えば、凝結促進剤使用量が多くなるほど、気温が高くなるほどコテ仕上げを行える時間は短くなり、凝結促進剤使用量が少なくなるほど、気温が低くなるほどコテ仕上げを行える時間は長くなる。
コテ仕上げを行う場合は、コテ仕上げを行う層のみをコテ作業の時間を考慮して凝結促進剤の使用量を少なくして吹付けることも可能である。

本発明では、修復した材料自体には乾燥収縮抵抗性を持たせてあるが、中性化、遮塩性に対する抵抗性は不充分な面がある。従って、より耐久性を向上させることを目的にコンクリート表面に表面改質材を施工する。
本発明の表面改質材とは、コンクリートの表面に塗布し、コンクリートの劣化要因となる炭酸ガス、塩化物イオン、水の浸入を大幅に抑制する作用を持つものであり、特に限定されるものではなく市販されているものが使用可能である。
種類としては、アクリル系塗布材、アクリル−シリコン系塗布材、エポキシ系塗布材、ウレタン系塗布材、アクリル−ウレタン系塗布材、クロロプレン系塗布材、ブタジエン系塗布材、シラン系塗布材、ポリエステル系塗布材、ケイ酸塩系塗布材等が挙げられる。
他に、JIS R 6203で規定されているようなポリマーエマルジョンを表面に塗布することも可能である。
表面改質材の塗布量および塗布方法は、各材料の製造メーカーの施工要領に従えばよい。 以下、実施例に基づき詳細に説明する。

参考例１
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、ポリオキシアルキレン誘導体５質量部、膨張材を表に示すように加えた（質量部、以下同じ）ドライセメントモルタルを調整した。このドライセメントモルタルに水をセメント１００質量部に対して４５質量部加えモルタルミキサーで練り混ぜてセメントモルタルとし、これに、凝結促進剤として硫酸アルミニウム水溶液をセメント１００質量部に対して固形分で１．５質量部となるように加え１０秒間練り混ぜ、すばやく、厚さ４×横４×縦１６ｃｍの型枠に詰めて、所定材齢で長さ変化と圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント 市販品
骨材 ：新潟県青海町産石灰砂乾燥品 最大粒径１．２ｍｍ
膨張材 ：カルシウムサルホアルミネート系膨張材 市販品
ポリオキシアルキレン誘導体 ：ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１８９−Ｈ 市販品
凝結促進剤：硫酸アルミニウム水溶液 固形分２０％
（試験方法）
長さ変化率：JHS-416に準拠した。測定材齢は２８日。
圧縮強度 ：JIS R
5201に準拠した。測定材齢は２８日。

表１によれば、２〜１０質量部の膨張材をポリオキシアルキレン誘導体と併用することにより、長さ変化が極めて小さくなり、硬化収縮が小さくなっているのがわかる。

参考例２
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、膨張材６質量部、ポリオキシアルキレン誘導体を表に示すように加えたドライセメントモルタルを調整したこと以外は参考例１と同様に行った。結果を表２に示す。

表２によれば、１〜１０質量部のポリオキシアルキレン誘導体を膨張材と併用することにより、長さ変化が小さくなり、硬化収縮が小さくなっているのがわかる。特に、ポリオキシアルキレン誘導体を３〜１０質量部にすると、長さ変化が極めて小さくなる。

参考例３
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、膨張材６質量部、ポリオキシアルキレン誘導体５質量部加えたドライセメントモルタルを調整した。このドライセメントモルタルに水をセメント１００質量部に対して４５質量部加えモルタルミキサーで練り混ぜてセメントモルタルとし、これに、凝結促進剤として硫酸アルミニウム水溶液をセメント１００質量部に対して固形分で表に示すように加え１０秒間練り混ぜ、すばやく、厚さ４×横４×縦１６ｃｍの型枠に詰めて、所定材齢で長さ変化と圧縮強度を測定した。結果を表３に示す。

表３によれば、凝結促進剤として固形分で０．０５〜３質量部の硫酸アルミニウムを加えても、長さ変化はそれほど大きくならないから、凝結促進剤の使用による硬化収縮が抑制されているのがわかる。

実験例１
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、膨張材６質量部、ポリオキシアルキレン誘導体５質量部、増粘剤及び／又は流動化剤を表に示すように加えたドライセメントモルタルを調整した。このドライセメントモルタルに水をセメント１００質量部に対して４５質量部加え左官ミキサーで練り混ぜてセメントモルタルとし、これをスクイズポンプで圧送し、途中で、凝結促進剤として硫酸アルミニウム水溶液をセメント１００質量部に対して固形分で１．５質量部となるように圧縮空気と共に加え吹き付けた。そのときのポンプ圧力、リバウンド率、及び厚さ４×横４×縦１６ｃｍの型枠に吹き付けて採取した試験体の長さ変化および圧縮強度を測定した。結果を表４に示す。
（使用材料）
増粘剤 ：メチルセルロース 市販品
流動化剤：メチロールメラミン系流動化剤 市販品
（試験方法）
ポンプ圧力：スクイズポンプ吐出口に圧力計を設置し、内径４０ｍｍのホースで１０ｍ 圧送したときの最大圧力を測定した。
リバウンド率：モルタルを３分間コンクリートでできた天井面に吹き付けたときの、付 着せずに落下したモルタル分の全吹付け量に対する割合（百分率）。

表４によれば、０．０２〜０．５質量部の増粘剤を加えることにより、リバウンド率が小さくなり、モルタルの跳ね返りが低減されること、０．０２〜１質量部の流動化剤を加えることにより、ポンプ圧力が小さくなり、流動性が改善されることがわかる。増粘剤と流動化剤を併用することにより、モルタルの跳ね返りと流動性が共に改善される。

実験例２
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、膨張材６質量部、ポリオキシアルキレン誘導体５質量部、増粘剤０．０５質量部、流動化剤０．５質量部加えたドライセメントモルタルを調整した。このドライセメントモルタルに水をセメント１００質量部に対して４５質量部加え左官ミキサーで練り混ぜてセメントモルタルとした。このモルタル１ｍ３あたり繊維類が表に示すような容積になるように加えさらに練り混ぜ、得られた繊維含有モルタルをスクイズポンプで圧送し、途中で、凝結促進剤として硫酸アルミニウム水溶液をセメント１００質量部に対して固形分で１．５質量部となるように圧縮空気と共に加え吹き付け、厚さ１０×横１０×縦４０ｃｍの型枠に吹き付けて採取した試験体の曲げタフネスを測定した。結果を表５に示す。
（使用材料）
繊維A：ビニロン繊維 繊維長さ６ｍｍ
繊維径０．２ｍｍ 市販品
繊維B：鋼繊維 繊維長さ１０ｍｍ 繊維径０．２ｍｍ 市販品
（試験方法）
曲げタフネス：ＪＳＣＥ Ｇ ５５２に準拠した。養生方法は温度２０℃，湿度６０％ の部屋で気中養生した。測定材齢は２８日とした。

表５によれば、０．０５〜３．０容積部の繊維類を加えることにより、曲げタフネスが向上することがわかる。

実験例３
セメント１００質量部に対して、骨材２００質量部、膨張材６質量部、ポリオキシアルキレン誘導体５質量部、増粘剤０．０５質量部、流動化剤０．５質量部加えたドライセメントモルタルを調整した。このドライセメントモルタルに水をセメント１００質量部に対して４５質量部加え左官ミキサーで練り混ぜてセメントモルタルとした。このモルタル１ｍ3あたり繊維A１容量部となるように加えさらに練り混ぜ、得られた繊維含有モルタルをスクイズポンプで圧送し、途中で、凝結促進剤として硫酸アルミニウム水溶液をセメント１００質量部に対して固形分で表に示すようになるように圧縮空気と共に加え吹き付け、厚付け性を測定した。結果を表６に示す。
（試験方法）
厚付け性：コンクリートでできた天井面とノズル先端の距離を５０ｃｍとしてモルタル を吹き付け、落下しないで天井面に付着している最大の厚さ。

表６によれば、凝結促進剤として固形分で０．０５〜３質量部の硫酸アルミニウムを加えることにより、厚付け性が向上することがわかる。特に、硫酸アルミニウムを１．０質量部以上にすると、厚付け性が顕著に向上する。

実験例４
実験例３の実験No.6-6で採取した試験体に表面改質材を塗布し塩化物イオン浸透深さと中性化深さを測定した。その結果、塩化物イオン浸透深さは２．５ｍｍ、中性化深さは１．９ｍｍであった。尚、比較のためになにも塗布しない試験体も同様に行った結果、塩化物イオン浸透深さは６．１ｍｍ、中性化深さは５．２ｍｍであった。
表面改質材：シラン系水性エマルジョン 市販品
塗布方法：４×４×１６ｃｍに成形したモルタルの全面に３００ｇ／ｍ２となるように 塗布した。
養生期間：２８日間 （温度２０℃、湿度６０％）
（試験方法）
塩化物イオン浸透試験：JIS
A 1171に準拠した。測定材齢は２８日
中性化深さ試験：JIS
A 1171に準拠した。測定材齢は２８日
促進条件：炭酸ガス濃度５％、温度３０℃、湿度６０％

実験例５
実験例３の実験No.6-6で採取した試験体に表面改質材を塗布し塩化物イオン浸透深さと中性化深さを測定した。その結果、塩化物イオン浸透深さは２．８ｍｍ、中性化深さは２．１ｍｍであった。尚、比較のためになにも塗布しない試験体も同様に行った結果、塩化物イオン浸透深さは６．１ｍｍ、中性化深さは５．２ｍｍであった。
表面改質材：ケイ酸塩系塗布材 市販品
塗布方法：４×４×１６ｃｍに成形したモルタルの全面に２００ｇ／ｍ２となるように 塗布した。
養生期間：２８日

実験例６
実験例３の実験No.6-6で採取した試験体に表面改質材を塗布し塩化物イオン浸透深さと中性化深さを測定した。その結果、塩化物イオン浸透深さは０ｍｍ、中性化深さは０ｍｍであった。尚、比較のためになにも塗布しない試験体も同様に行った結果、塩化物イオン浸透深さは６．１ｍｍ、中性化深さは５．２ｍｍであった。
表面改質材：下塗り材：アクリル系塗布材 市販品
上塗り材：アクリル−ウレタン系塗布材 市販品
塗布方法：４×４×１６ｃｍに成形したモルタルの全面にプライマーとしてアクリル系 塗布材を２００ｇ／ｍ２（下塗り材）となるように塗布し、硬化後に、さら にアクリル−ウレタン系塗布材を４００ｇ／ｍ２（上塗り材）となるように 塗布した。
養生期間：２８日

Claims (4)

1. セメント１００質量部に対して、膨張材２〜１０質量部、一般式がＸ[O(AO)nR]mで示され、Ｘは２〜８個の水酸基を有する化合物の残基、AOは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基、Ｒは水素原子、炭素数１〜１８の炭化水素基、又は炭素数２〜１８のアシル基、ｎは３０〜１０００、ｍは２〜８であり、オキシアルキレン基の６０モル％以上はオキシエチレン基であるポリオキシアルキレン誘導体１〜１０質量部、砂を含有するセメントモルタルに、さらに、硫酸アルミニウム水溶液を主成分とする凝結促進剤を、セメント１００質量部に対して、固形分で０．０５〜３質量部、増粘剤、及びメチロールメラミン系流動化剤を含有する補修モルタルであることを特徴とする吹付け材料。
2. 繊維類を含有することを特徴とする請求項１に記載の吹付け材料。
3. 請求項１又は２に記載の吹付け材料を用いて、劣化したコンクリートを取り除いた断面を修復することを特徴とするコンクリート構造物の補修工法。
4. 請求項１又は２に記載の吹付け材料を用いて、劣化したコンクリートを取り除いた断面を修復し、さらにその断面修復部が硬化した後に、外部からの塩化物、炭酸ガス、及び水の侵入を防止するために表面部分に表面改質材を塗布することを特徴とするコンクリート構造物の補修工法。