ひび割れ施工
SAPISの特徴
低圧注入・調整圧注入・ひび割れ補修
鉄筋防食部補修・表面の浮き・コンクリートの爆裂・ひび割れなど断面修復工法(コンクリート浮き・剥離、鉄筋露出の修復)や浮き部分の隙間にエポキシ樹脂を注入しアンカーピンなどで建物に固定する工法
鉄筋腐食部補修にはコンクリ内部にある鉄筋は、アルカリ性で守られており水や大気に接することで徐々にアルカリから中性化へと変わっていき鉄筋が腐食し(錆て膨れ上がりコンクリを押してひび割れ・爆裂します)
腐食した鉄筋を取り除き再度保護し復元させるポリマーセメント充填工法又、圧力調整注入工法・低圧法など様々な工法のご提案をさせていただけます
コンクリートに生じるひび割れの種類
コンクリートに生じるひび割れを大きく分けると「進行性のないもの」か「進行性のもの」に二分できます。
進行性のないひび割れには、乾燥収縮によるものやセメントの水和熱によるもの、コンクリートの沈下・ブリーディングによるもの、型枠や支保工などの施工に関るものなどが挙げられます。
また、進行性のひび割れは様々な原因によってコンクリート自体が劣化していく現象のため、時間とともにひび割れ幅は拡大し、鉄筋の腐食とともに構造物の性能は加速的に低下していきます。
進行性のひび割れには、アルカリ骨材反応によるもの、凍結融解作用によるもの、コンクリートの中性化によるもの、塩化物の浸透によるもの、疲労によるものなどが挙げられます。
進行性のないもの原因・要因
1.大気が乾燥状態にあると、打設されたコンクリート中の水が時間の経過に伴って蒸発します。すると、当然コンクリートの体積は減少するため収縮します。これを乾燥収縮といいます。

2.一般的な物質と同様に、コンクリートも温度が上昇すると膨張し、降下すると収縮します。ひび割れは、セメントの水和熱量が大きい場合、部材表面部と内部の温度差によりひび割れが発生します。
水和熱は断面寸法の大きな部材や単位セメント量、外気温などにもよりますが、5日程度で最高点に達し、外気温程度に降下するまでに2~3週間程度が必要になります。

3.材料に起因する要因として過多なブリーディング水や、骨材の粒度などがあげられますが、スムーズな施工作業を実現するためには必要であるがセメント水和に使用されない余剰水(ブリーディング水)が、過剰に多いことで沈下ひび割れを発生させます。

4.まだ固まらないコンクリートを型枠に打ち込んだ場合、内側から型枠に向かって内圧と呼ばれる大きな力が働きます。その為、急速な打ち込みや、セパと呼ばれる型枠を押さえる治具不足等があると、型枠がはらみコンクリートにひび割れが発生することがあります。また、梁やスラブの型枠を支える支保工が不足したり、沈下した場合も同様にひび割れを発生させる原因になります。

コンクリートの温度変化に対しての熱膨張係数は10×10-6/℃です。これは長さ10mのコンクリート部材の温度が10℃上昇(下降)するとコンクリートが約1㎜膨張(収縮)することになります。
温度の変化によるひび割れは、体積変化が拘束される事で発生しますが、このメカニズムは大きく分けて内部拘束と外部拘束の2つに分けられます。

5.不等沈下(または不同沈下とも言います。)は、建物下の地盤が均等に沈下せず、建物が傾斜することを言います。
不等沈下の原因としては、建物の荷重のバランスが悪く、地盤に偏荷重が生じていたり、基礎の構造形式が違っていたり、支持層の違いなど原因は様々になります。

進行性のもの原因・要因
1.アルカリ骨材反応劣化
セメントに含まれるアルカリは、セメントの水和反応の過程でコンクリートの空隙内の水溶液に溶けだし、水酸化アルカリを主成分とする強アルカリ性の水溶液になります。
ある種のシリカ鉱物またはガラス質物質を含む骨材は、コンクリート中の高いアルカリ性の水溶液と反応して、コンクリートに異常な膨張およびそれに伴うひび割れを発生させることがあります。
アルカリ骨材反応を受けた構造物では、建設後数年~数十年が経過したあとにひび割れという形で変状が顕著化します。それ以外の変状には、変位・変形、ゲルの滲出、変色、ポップアウトなどがあります

2.凍結融解作用はコンクリート構造物にひび割れや損傷を与える要因の一つで、主に寒冷地での発生が多いのですが、比較的温暖と考えられる地域においても山間部や、寒暖の差が大きな場所では発生の可能性がある現象です。凍結融解作用によるひび割れの特徴は初期においては亀甲状の細かいひび割れが生じます。

コンクリートは、硬化する際に水とセメントの反応(水和反応)によって水酸化カルシウム(Ca(OH)2)を生じるため、pHが12~13という高いアルカリ性を示します。
このアルカリ分は鉄筋コンクリート構造中の鉄筋の表面に不動態被膜という保護膜を作り、鉄筋の腐食を防いでいます。ですが、空気中の二酸化炭素がコンクリートに徐々に浸透することでコンクリートの炭酸化が進み、アルカリ性も失われ中性に近づいて行きます。これがコンクリートの中性化と言われ、アルカリ性が失われることで鉄筋表面の不動態被膜が破壊され、鉄筋腐食(錆の発生)が起こります。

3.塩化物の浸透によるひび割れとは、コンクリート中の鋼材の腐食が塩化物イオンの存在により促進され、鋼材の腐食で生じた錆によって体積膨張が起こり、コンクリートにひび割れを引き起こす現象のことをいいます。また、ひび割れが生じると酸素と水の供給が容易となり、腐食は加速され、かぶりコンクリートの剥離、剥落や鋼材の断面減少などにより、構造物の耐力低下に至る場合があります。

4.コンクリートの疲労によるひび割れとは、コンクリート材料のもつ強度より低いレベルの荷重作用を繰返し受ける事によって生じるひび割れの事を指し、これを一般的に疲労損傷又は疲労破壊と言います。

処置内容
ひび割れ被覆工法は、微細なひび割れ(一般に幅0.2mm以下)の上に、ひび割れ追従性に優れた表面被覆材や目地材などを塗布する工法です。

2.注入工法施工方法

注入工法は、防水性および耐久性を向上させる目的のほかに、躯体の一体化を図ることも可能なため、コンクリート構造物全般に発生したひび割れの補修工法として最も普及しています。
その方法も従来はグリースポンプを利用した手動による注入方法でしたが、専用の治具が開発されたことにより、注入圧力0.4MPa以下の低圧で、かつ低速で注入する工法が主体です。
この工法の特徴としては、
①注入材の量の管理ができる、
②注入精度が作業員の熟練度に左右されない、
③ひび割れ深部のひび割れ幅が0.05mmと狭い場合でも確実に注入することができるなどがあります。

3.充填工法施工方法

充填工法は、1.0mm以上の比較的大きな幅のひび割れの補修に適する工法で、ひび割れに沿って、サンダーなどでコンクリートをカットし、その部分に補修材を充填する方法です。
この方法は、鋼材が腐食していない場合と腐食している場合とで異なってきます。

①鋼材が腐食していない場合
鋼材が腐食していない場合は、ひび割れに沿って約10mmの幅でコンクリートをUまたはV形にカットした後、このカットした部分に補修材を充填する方法です。ひび割れに動きがある場合、ウレタン樹脂やシリコーン樹脂などのシーリング材(目地材)や可とう性エポキシ樹脂など変形追従性の大きな材料を充填します。また、ひび割れに動きがない場合には、ポリマーセメントモルタルを充填する場合が多いです。

②鋼材が腐食している場合
鋼材が腐食している場合には、その原因として、中性化や塩害などが考えられます。この場合には、鋼材が露出するまでコンクリートをはつり、鋼材の錆落としを行い、鋼材の防錆処理した後、ポリマーセメントモルタルなどで断面修復をする必要があります。

4.その他工法

ひび割れに対するその他の補修工法としては、PC鋼材で締め付ける工法やシリコーン系やシラン系の浸透性吸水防止材による含浸材塗布工法などがあります。


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