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農業施設の点検・診断、補修工法
農業施設の 機能点検・診断、補修工法 (独)農業・食品産業技術総合研究機構 農村工学研究所施設資源部 水利施設機能研究室 内 容 1.農業用水路に生じる主な変状の種類 2.農業用水路の点検、診断のポイント 3.簡易補修材料および施工方法 1.農業用水路に生じる主な変状の種類 変状の種類 (1)ひび割れ (2)目地損傷 (3)骨材露出 (4)たわみ・変形 (5)その他の変状 (錆汁,鉄筋露 出,はく離・ はく落など) 継目損傷 骨材露出 ひび割れ たわみ・変形 開水路の変状の例 水路側面に発生したひび割れ 目地からの漏水状況 摩耗により骨材の露出した水路 地震により側壁が変形した水路 コンクリートのはく落による鉄筋の露出 2.農業用水路の点検、診断のポイント 検討の流れ 変状の発見 ・日常・定期・臨時点検 年1回の健康診断,毎日の 血圧測定 調査 ・原因の推定,程度の把握 評価 ・原因の特定,程度の確定 判定 ・対策の有無の判定 対策工法の選定 精密検査,人間ドック すり傷?,風邪?,胃潰瘍? 経過観察?,応急処置?,恒久対策? ・簡易補修等による機能回 復手法の選定 投薬?,注射?,塗り薬?,手術? コンクリート水路調査のポイント 天端から垂直に伸びるひび 割れが多く見られる(乾燥収 縮ひび割れ)その他の水平 ひび割れ、斜めひび割れ、亀 甲状のひび割れ等は、劣化 要因の把握に努める必要が ある 常時水位以下では摩耗が 比較的多く見られる 鉄筋被りが不足すると、その痕跡模様 が出たり、鉄筋が露出することがある とくにハンチ部には注意する 水路躯体の損傷と発生部位にも注意して観察する 天端の欠損、損傷 ・車両等の衝突、凍害等 側壁部の欠損・損傷 ・地震、外力等 底盤の欠損、損傷 ・不同沈下、揚圧力等 ひび割れタイプ別の特徴と原因 ひび割れタイプ ①不規則なひび割れ ②直線状又は方形状のひび割れ 外観変状の特徴 コンクリート硬化中に網目状ひび割れ が発生 比較的短めの微細ひび割れ(打設後早 期) 乾燥ひび割れより大き目の網目状ひび 割れ ひび割れ中心より 120 度の角度に 3 本 のひび割れが発生 微細な網目状ひび割れ 微細な網目状ひび割れ、剥離・剥落 鉄筋部分で、鉄筋方向に直線状または 方形状のひび割れが発生 ひび割れ原因 骨材の泥分 セメントの異常凝縮 アルカリ骨材反応 硫酸塩鉱物の成長 養生中の急激な乾燥 凍害 中性化 塩害 錆汁を伴うことが多い ③水平方向のひび割れ ④横断方向ひび割れ コンクリートの沈降により発生 急激な打込み 局所的な引張りひび割れが発生 打込みを中断した時の不連続面に発生 型枠の早期脱型、沈下 コールドジョイント 壁高が高い場合、壁中段に水平ひび割 れが発生 温度応力の発生 スパン中央に規則的に発生 温度応力の発生 乾燥収縮 (以上は前表参照) 不同沈下 不同沈下により目地部に段差が生じて いる場合は、目地部周辺にもひび割れ や欠損が生じる ⑤斜め方向ひび割れ ⑥目地付近のひび割れ・欠損 打込みを中断した時の不連続面に発生 コールドジョイント 右記の原因でも、現場の条件によって ひび割れが斜めに発生することがある 急激な打込み 温度応力 型枠の早期脱型、沈下 不同沈下 横断目地付近のひび割れやコンクリー トの剥落、欠損 コンクリートの温度膨張 コンクリートの不十分な 充填 漏水による目地部浸食 不同沈下による段差 簡易補修で対応可能なひび割れ 1/2 1/2 1/4 ひび割れ 温度応力ひび割れ 乾燥収縮ひび割れ 乾燥収縮・温度応力ひび割れ(最もよく見られるひび割れ) 簡易補修では対応できないひび割れ 塩害や中性化によるひび割れ 簡易補修では対応できないひび割れ ひび割れ アルカリ骨材反応によるひび割れ 簡易補修では対応できないひび割れ 凍害によるひび割れ 簡易補修では対応できないひび割れ 斜めに走るひび割れ (外部からの大きな力を受けて生じた) 3.簡易補修材料および施工方法 農業用水路の主要な変状と簡易補修の可能性 変状 目地損傷 変状の要因 目地材の劣化, 目地ずれ 補修方針 漏水防止 91件 初期欠陥 選択可能な工法 簡易補修の可能性 成型ゴム × 充填工法(シーリング, パテ) ○ 止水セメント,モルタル ○ テープ,シート ○ 漏水防止 ひび割れ 52件 沈下 29件 骨材露出 構造的要因 重大な損傷につながる場合があるため,詳細 調査を行い補強対策を検討する × 専門家に 相談 地盤沈下, 土砂流出 嵩上げ △ 規模によっ ては可能 セメント,モルタル × 基礎補強 摩耗 粗度改善 断面修復,断面被覆 △ 簡易化が 必要 × 専門家に 相談 26件 たわみ・変形 5件 重大な損傷につながる場合があるため,詳細 調査を行い補強対策を検討する 目地補修に用いる変成シリコン 目地補修に用いるウレタン系シー リング材 目地やひび割れ補修に用いる 接着シート及び粘着テープ シーリング材による目地の補修状況 接着シートによるひび割れの補修手順 (接着剤:ウレタン系コーキング材) ①表層のほこりをワイヤーブラシ で清掃後,シート幅に沿って養 生テープを設置し,ウレタン ガンで注入 ②ヘラでウレタンを均一に 凹凸を埋めるようにならす ③シートを接着する ④養生テープを剥がし完成 粘着テープによるひび割れの補修手順 ①表層のほこりをワイヤー ブラシで清掃 ②プライマーを均一に塗布 ③テープにたるみをもたせ凹 凸を埋めるように接着する ④ゴムローラー,指などで入念 に接着面を凹凸に追随させる 簡易補修の留意事項 • 補修の前には必ず施工箇所の清掃(土砂やコケ 類の除去、コンクリートの浮きの叩き落とし) を入念に行うこと。 • 水中仕様の補修材料以外の場合、施工箇所は乾 燥状態にすること。 • 目地やひび割れは温度変化により開いたり閉じ たりする(気温が低い時期は開きが大きくなり 、気温が高い時期は開きが小さくなる)ので、 動きに追従する材料を選定する。 簡易補修工法の一覧(目地補修,ひび割れ漏水) 工法の特徴 簡易性 価格(参考) 使用状況 シリコンゴム 追従性が高い。安価で容易に材 料が手に入る。 研磨,はつりは不要。 成型に慣れが必要。 288円/本 (330ml) 多くの実績があるが下地処 理,施工不備による再劣化 多数有り。 ウレタン 追従性が高い。重ね塗りによる 長寿命化の可能性大。重ね塗り を含めた補修計画の作成により 耐久性はかなり伸びる可能性が ある。 研磨,はつりは不要。 成型に慣れが必要。 456円/本 (320ml) シリコンほど多くは使用され ていない。重ね塗りが可能と いうことは管理者にあまり知 られていない。 テープ 要望は高いが施工長が長くなる と,貼付時に浮きやズレが生じや すくなる。凹凸が大きいと止水効 果と粘着力が大きく下がる。 研磨,はつりは不要。 簡易性大。 エポキシ樹脂 追従性が高い。表面強度,耐候 性向上のための表面処理が必要 材料の扱いに慣れが 必要。 防水モルタル 追従性は低いが耐久性は高い。 グラインダー,コテ仕 上げを要するため簡 易性低。 幅30cm高さ 30cmの目地補 修で200円~ 300円 急結止水セメ ント 追従性は低いが耐久性は高い。 グラインダー,コテ仕 上げを要するため簡 易性低。 450円/kg 水中パテ 水中施工が可能。施工環境に左 右されないため需要は大きい。 耐久性と追従性の改良が必要。 研磨,はつりは不要。 簡易性大。 凹凸面への接着性の改良が 必要。水路目地への適用例 は少なく需要は大きい。 現在研究開発中。 電動工具を要しなければ使 用される可能性大 船,橋梁補修において使用さ れているが,追従性を要する 水路補修への適用は少ない。