JP2004092186A - 新規目地板 - Google Patents

Abstract

【課題】目地部のコンクリート面への密着性が良好で、目地のシール性に優れた目地板の提供。
【解決手段】生コンクリートに接触したときに生コンクリートが目地板表面をグリップして硬化するように、深さ０．５ｍｍ以上の凹凸状エンボス面を両面に有する目地板で、コンクリートの硬化後にコンクリート面と密着する特性を有することを特徴とする新規目地板。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は様々な現場打ちコンクリート製の土木構造物工事に於いて使用されている目地板に関するものであり、従来、目地板と目地板挿入面とが平滑で分断しやすいものであったものを、創意工夫により接着力を発現させ、目地板を有効に機能させることができる画期的な方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート製の土木構造物には様々なものがあるが、そのうちの多くは現場打ちのコンクリートで作られている。例えば、コンクリート舗装道路、埠頭、空港、工場内や事業所内のヤードなどの広い平面的なコンクリート構造物から、ダム、高架、護岸擁壁、法面、建築物などの立体的なものまで様々である。この現場打ちのコンクリートで構造物を建造する際、構造物の大きさや構造によってはコンクリート版とコンクリート版の間に目地板を挿入している。目地板はコンクリートが温度膨張してもその膨張による移動量を吸収する役目を果たしており、これが無いと膨張による圧力によりひび割れやコンクリート版の破壊を生じる。
【０００３】
上記のことから、目地板はコンクリートよりも柔らかい材料で、圧縮されても復元しやすい材料で作られている。例えば、木質繊維を互いに絡ませた板状物にアスファルトを染み込ませたもの（一般名：ケンタイト）、樹脂を発泡させた板、ゴムを発泡させた板、アスファルトと木質繊維等を混合して板状にし、表裏面を被覆材で覆ったもの（一般名：エラスタイト）などである。
このような目地板はコンクリート構造物を作る際に予め目地を形成させようとする位置に設置しておいてから、生コンクリートを打設したり、あるいは舗装道路のように先に打設し硬化したコンクリート舗装版の端面に目地板を貼り付けてから、後の舗装版の生コンクリートを打設するなどの方法によって用いられている。このようにして挿入された目地板は構造物の完成後、その膨張を吸収する機能を果たす。
【０００４】
これら従来からの目地板は次のような性状を有している。
▲１▼歴青質目地板は価格的に経済性を有するが、コンクリート版の膨張や収縮による加圧−圧解除の繰り返しに基づく目地板のコンクリート舗装表面へのはみ出しが大きく、しかも寒暑の変化に対する物性の変化も大きく、復元性が小さいという欠点が有った。
▲２▼ゴムや樹脂の発泡体目地板は、高い復元性能を有し、コンクリート版からのはみ出しも少ないが、材質的に剛性に乏しいために施工上の作業性が悪く、しかも圧縮強度が小さいので、コンクリートの応圧で目地板の所定の厚みが圧縮されて目地に存在するようになるという欠点が有る。
▲３▼アスファルトを繊維板に含浸させて製造される歴青繊維質目地板は歴青質目地板の性能の一部を改善してはいるが、発泡体目地板ほどの高い復元性は無い。
【０００５】
土木工事でのコンクリート構造物は雨水に曝されるものが多く、その中には雨水の侵入を許さない構造物あるいは雨水をできるだけ侵入させたくないものがある。目地板は上述のようにコンクリートの膨張の圧力を吸収することが目的のため、通常は目地板とコンクリートの隙間から雨水は侵入する。このようなコンクリート構造物の目地は、その表面をシール材でシールして雨水の浸入を防いでいる。例えば、コンクリート舗装や空港、工場内や事業所内のヤードなどの広い平面的な構造物は、目地から雨水が常に浸入すると、コンクリート版の下面に施した路盤を軟弱化させたり、損傷を与えたりして最終的にはコンクリート版をも傷つけてしまう。
【０００６】
道路を立体交差にする場合や高速道路などでの基礎を支える道路擁壁や護岸の擁壁、法面に施したコンクリートなどは雨水を出来るだけ侵入させたくない構造物である。
目地のシールは次のように行う。まず、道路、空港、工場のヤードなどの広い面積のコンクリート舗装は一定間隔に目地を形成させて、これに後からゴムアスファルト系の加熱注入シール材やウレタン系、ポリサルファイド系等の常温注入シール材等を注入してシールする。広い面積のコンクリートの場合、硬化収縮によるひび割れを一定の位置に導く為に、さらにコンクリートカッターを用いてコンクリートを切断して目地を作っているが、コンクリートの膨張を吸収させる部分には目地板を挿入してあり、この目地板を挿入した目地の上端から何センチかを空間にして、この部分にシール材を流し入れてシールしている。
次に立体的な建造物では、その建造物が雨水の浸入を拒否するものである場合には、目地の上端の２センチ程度を空間にしてそこにノンサギングタイプ（垂直目地用）のシール材をコーキングガンなどによりコーキングして止水シールしている。
【０００７】
従来の概念では目地板はコンクリート打設途中に挟み込むだけのものであり、何らそれ以外の発展は無かった。目地板は目地の止水性を期待するものではなく、目地の止水は目地シール材に依存していた。
目地板の機能は緩衝性であり、コンクリートの膨張収縮による歪み量を目地の位置で吸収することが唯一の機能であった。その機能を満たすために圧縮強度、復元率、施工性（曲げ剛性）、はみ出し、その他の諸性能が付随してきた。しかしながら緩衝材という性質上、その長い使用期間中、常に圧縮、解放が繰り返されるため目地板は経年後に厚み方向の圧縮歪みを生じ、その結果コンクリートと目地板表面との間に離脱が見られ、隙間が生じるようになる。これは先に述べた各種の目地板でもその程度に差があるものの、必ずといっても良い明らかな傾向である。歴青繊維質目地板は、その傾向が比較的少ない品種であり、これは目地板自体が水分を中に取り込み、また、揮散させると言う繰り返しの中で、厚み方向の歪みの回復作用を持っているからであるが、これに対しゴム発泡目地板、樹脂発泡目地板、歴青質目地板は圧縮永久歪みを生じる傾向にあり、特に塑性変形性の強い歴青質目地板に於いてはその傾向は顕著である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
目地板は上述のように従来からの概念に基づく機能しか持ち得なかったが、本発明は目地板に新たな機能を持たせるものである。
その機能はコンクリート面への付着であり、これにより目地に於ける止水効果の増強が期待できる。通常の目地板はコンクリート面とは容易に離脱するため、目地シールを通常行わない立体的コンクリート構造物、例えば護岸擁壁、コンクリート法面、高欄など、コンクリート舗装面以外のコンクリート構造物では、目地に於ける止水は全く期待できなかった。本来であれば、コンクリート構造物の耐久性の向上のため、目地の上部に目地シールを行うことが望ましい場所も多々有るが、施工性や経済性等の面で目地シールが行われず、耐久性への影響は黙認されてきた。
目地シールを行わなくとも、目地板自体に目地の止水の効果が幾分かでもあれば、目地シールを行われない場所に於いても、構造物の耐久性の向上に寄与できるものと考えられる。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明者らは、コンクリート製の構造物の耐久性向上を意図して、従来の目地板の概念にとらわれない発想により、目地板にコンクリートへの付着という機能を付与した。
すなわち、本発明は生コンクリートに接触したときに生コンクリートが目地板表面をグリップ（把持）して硬化するように、深さ０．５ｍｍ以上の凹凸状エンボス面を両面に有する目地板で、コンクリートの硬化後にコンクリート面と密着する特性を有することを特徴とする新規目地板及び該目地板を用いた目地の形成工法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
コンクリートへの付着はコンクリート側の性質を利用するという発想に基づいている。すまわち、目地板の表面にある程度以上の凹凸を付け、これによりコンクリートの硬化時に目地板表面をコンクリートがグリップして硬化することにより、付着力を発現させる。
目地板はコンクリートが膨張したとき圧縮され本来の板厚よりも小さくなり、コンクリートが収縮したとき元の厚さに復元するのが望ましいが、従来の目地板ではコンクリートが収縮したときに、ものによってはその板厚が回復することなく、コンクリート間の目地部に隙間を生じさせてしまうものも多かった。本発明の目地板は、圧縮されて、その後に圧縮から開放されたときに、前記凹凸面によるコンクリートとの付着により、引張り作用が生じて目地板の板厚をもとに戻すことが出来る。
【００１１】
目地板としては、瀝青繊維質目地板、樹脂発泡体目地板、ゴム発泡体目地板または瀝青質目地板などが使用できる。これらの目地板は、板に成形時に、または板に成形した後に、凹凸面を有するエンボスプレスやエンボスロールで加圧加工して表面に目的とする凹凸面を付与する。
例えば、瀝青目地板の場合、石油アスファルトのうち針入度が１０から２０の範囲にあるブローンアスファルトを６５〜７５部、木材チップを細かく粉砕したノコクズを２０〜２５部、炭酸カルシウム充填材を５〜１０部を１５０〜１７０℃にて混合しアスファルトマスチックとし、このように調製したマスチックを、カレンダーロールで所定の厚みのシート状に成形し、次いでエンボスロールで表面に所望の凹凸を付することで製造できる。カレンダーロールでの成形時にロールにポリエステル不織布やフィルムなどの被覆材をそれぞれ供給し、被覆材の間にアスファルトマスチックを挟み込んで板状に成形する様にしてもよい。
上記の組成において、充填材、増量材等としてノコクズ、炭酸カルシウムの他に、鉱物粒、砂粒、ゴム粉末、天然繊維又は合成繊維粉砕品を配合することができる。
【００１２】
エンボス形状は、通常絹目と呼ばれる桝目状のものが好ましく、凹凸は目地板表面に角錐状に突出した形でも、角錐状に凹んだ形状に設けてもよい。角錐形状は四角錐、三角錐など任意である。この他、円錐形状の突起または凹部を設けるようにしてもよい。また、目地板の縦または横方向の一方向にのみ流れる凹凸を設けてもよい。
凹凸（エンボス）の高さまたは深さは、打設される生コンクリートや目地板の材質によって異なるが、０．５ｍｍ以上、好ましくは１〜２ｍｍの範囲で選択するとよい。
【００１３】
目地板表面に凹凸を付ける方法は、その目地板の材質及び製造法により相違するが、石油アスファルトと木質繊維、増量剤などを混合して加熱状態下で両面を織布または不織布などの被覆材でサンドイッチして成形する歴青質目地板では、加熱状態下で表面にエンボス模様のついたロールで成形後、冷却することで容易に製造できる。
【００１４】
ゴムや樹脂の発泡体目地板ではラインでの連続成形やホットプレスでのバッチ成形を行っているが、それぞれの成形ロールやホットプレスの面にエンボス加工を施すことで加工が可能である。
ゴムや樹脂の発泡体目地板などの場合には、表面に目地板とコンクリートに対して接着性の良好な歴青材や樹脂などの塗付剤を厚めに塗布して塗付層を形成し、この塗布層にエンボス加工を施してもよい。
歴青繊維質目地板は解繊した繊維をアスファルト等の瀝青材とともに水中に分散し、湿式抄造で成形することが主流となっているが、湿式抄造直後にエンボスロールで表面に凹凸を付けてその後、乾燥することで製造が出来る。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例と共に詳細に説明する。ここでは、上記の歴青質目地板の製造とその効果について説明するが、その他の種類の目地板についても、同様の製造、同様の効果が期待できる。
【００１６】
実施例．１
石油アスファルトのうち、針入度が１０から２０の範囲にあるブローンアスファルトを６５部、木材チップを細かく粉砕したノコクズを２５部、炭酸カルシウム充填材を１０部を１５０〜１７０℃にて混合しアスファルトマスチックとする。このようにしたマスチックを、図１に示すように上下に位置させたカレンダーロール１、１で所定の厚みに成形を行う。このとき、上下のカレンダーロール１にはポリエステル不織布などの伸びを有する被覆材２をそれぞれ供給し、被覆材２、２の間にアスファルトマスチック３を挟み込んで板状に成形する。その後、成形品が熱変形が可能な温度の間に表面に凹凸面を有するエンボスロール４でエンボス加工し、成形品を急冷して板状の本発明品となす。得られた成形品（目地板）はエンボス表面を有し、平均厚み（ｔ）が１０ｍｍで幅（Ｗ）１０００ｍｍ、長さ（Ｌ）１０００ｍｍである。
なお、カレンダーロール１とエンボスロール４とは内部に冷却水を通すなどして適温に冷却しておく。目地板のエンボス形状の密度は１ｃｍ^２当たり４個の凸部を有し、その凹凸起伏差は１．６ｍｍとした。図２は、目地板５の表裏両面にエンボス面６、６を設けた状態を示す斜視図である。
【００１７】
実施例．２
実施例１の本発明品と性状を比較するために、実施例１の製造方法と同様にしてエンボスロールのエンボス形状の密度だけを、１ｃｍ^２当たり９個その凹凸起伏差は１．２ｍｍとなるように設計して本発明の目地板を製造した。なお、得られた目地板は実施例１と同様にエンボス表面を有し、平均厚みが１０ｍｍで幅１０００ｍｍ、長さ１０００ｍｍである。
また、全くエンボス状起伏が表面に無い従来型の目地板も実施例１と同様に製造してこれを比較例とした。この比較例は目地板として現在実用されているものである。
【００１８】
これらの実施例および比較例によって得られた目地板をコンクリート構造物用目地板の標準規格である米国ＡＳＴＭ−Ｄ−１７５１規格により性能試験を行った。なお、この米国規格は本明細書では参考規格として使用しており、現行製品（比較例）の結果を標準とし、エンボス製品がより優れた特性を有することを示すために用いた。
また、コンクリート目地へ設置された目地板がその表面とコンクリート面との間でどの程度の水圧に耐えられるかについて、止水耐水圧試験を下記のように行った。
まず、図３に示すような底板８の上面にコンクリート型枠（Ｌ４００×Ｗ４００ｍｍ×ｈ１００ｍｍ）７を配置したものを準備し、この型枠７内の中央にＬ１００×Ｗ１００×ｔ１０ｍｍの目地板５を厚さ１０ｍｍ面を下にして直立させた状態で設置し、目地板５の上端面がぎりぎり露出するように周りにコンクリート１０を打設する。コンクリート１０の硬化後に型枠７の底板８を取り除き、目地板５の下端面が露出している状態とする。
【００１９】
次に図４に示すように、コンクリート１０中の目地板を覆い被すようにして鉄製の升９をコンクリート１０上に置き、升９とコンクリート１０との接触面から水がしみ出ないようにエポキシ系接着剤１３でシールする。鉄製の升９にはポンプ１１で水を送れるような装置を配管接続して、その間に水圧計１２を設置する。升９内に水を送り、これにより、目地板とコンクリートの接触面の水密性の良否を水圧にて比較する。
【００２０】
実施例１、実施例２並びに比較例についてこれらの試験の結果を表１、表２に示した。
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
これらの結果のうち、１／２圧縮強度が小さいとコンクリートの打設時の圧力で厚みが変化してしまい、逆に大き過ぎるとコンクリートの膨張に対しての緩衝性が乏しくなる。実施例、比較例ともに適度な範囲にある。次に回復率は高い方が良く、はみ出しは少ない方が良い。今回の実施例はエンボスの起伏の平均厚みを製品厚としているが、この限りではエンボス加工の表面を有する本発明品は比較例よりも性能的に優れる。密度、歴青含有率、吸水性は性能上に大差ない数値を示した。
次に止水耐水圧試験の結果は比較例に対して本発明の実施例は大きく差が出ており、従来の目地板は設置直後も殆ど水密性が無いという状況に対して、本発明の目地板はある程度の水密性を有すると言える。コンクリートの膨張、収縮によりこの水密性は次第に失われる可能性も予想されるが、設置初期にこれだけの水密性を有していることは、コンクリート構造物の耐久性の向上に寄与できるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上により、本発明は次のような多数の効果をもたらす。
１．従来の目地板はコンクリートに埋め込まれた時に、全く水密性が無いものであるが、本発明の目地板を用いることにより、水密性が付与できる。
２．コンクリート構造物の目地部の水密性を高めることにより、構造物自体の耐久性が向上する。特にこれまでコンクリート構造物の目地では、目地シールを施したいが構造的に困難な場合があり、このような構造物では通常の目地板を従来通り使用するのに比較してより構造物の耐久性の向上に寄与できる。
３．本発明の目地板は目地板としての性能も向上している。また、生コンクリートを打設した場合には、コンクリートの硬化後、コンクリートが目地板の表面をグリップする効果が生じるので、コンクリートと目地板の間に隙間が生じにくく、異物などが入りにくい。また、一度圧縮された目地板もこのグリップする力によって回復する力が高まり、目地板自体の性能、耐久性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】目地板の製造方法を示す模式図である。
【図２】本発明の目地板の一例の斜視図である。
【図３】目地板の水密度測定のための試片の作製装置の斜視図である。
【図４】目地板の水密度測定のための試験装置の斜視図である。
【符号の説明】
１：カレンダーロール
２：被覆材
３：アスファルトマスチック
４：エンボスロール
５：本発明の目地板
６：エンボス突起
７：型枠
８：底板
９：鉄製の升
１０：コンクリート
１１：送水ポンプ
１２：水圧計
１３：エポキシ樹脂接着剤

Claims (5)

1. 生コンクリートに接触したときに生コンクリートが目地板表面をグリップして硬化するように、深さ０．５ｍｍ以上の凹凸状エンボス面を両面に有する目地板で、コンクリートの硬化後にコンクリート面と密着する特性を有することを特徴とする新規目地板。
2. 目地板が、瀝青繊維質目地板、樹脂発泡体目地板、ゴム発泡体目地板または瀝青質目地板であることを特徴とする請求項１記載の新規目地板。
3. 目地板が、成形時にエンボス表面を有するプレスまたはロールでエンボス加工を行った瀝青繊維質目地板、樹脂発泡体目地板またはゴム発泡体目地板であることを特徴とする請求項１記載の新規目地板。
4. 目地板が、石油アスファルトに充填材、繊維系増量材などを混合したアスファルトマスチックの表裏両面を不織布またはその他の繊維系シートで被覆し板状にしたものを、加温状態でエンボスロールによりエンボス加工し、放冷したものであることを特徴とする請求項１記載の新規目地板。
5. コンクリート構造物の施工にあたり、請求項１ない４記載の目地板を用いることを特徴とする目地の形成工法。

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