JP2005015329A

JP2005015329A - コンクリート剥落防止方法およびコンクリート補修方法

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Publication number: JP2005015329A
Application number: JP2004163296A
Authority: JP
Inventors: Michio Takeyoshi; 理夫武吉
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】簡便に施工することができるコンクリート剥落防止方法、および、補修必要箇所を容易に発見し補修することができるコンクリート補修方法を提供する。
【解決手段】コンクリート表面に対して、温度２０℃、湿度６５％の環境下での直径１００ｍｍのコンクリート押し抜き試験において、破断に要するエネルギーが１Ｊ以上である高強度塗膜を形成することを特徴とするコンクリート剥落防止方法である。ここで高強度塗膜は、コンクリート押し抜き試験において、最大変位が１０ｍｍ以上であり、かつ、最大荷重が１００Ｎ以上であることが好ましい。また、高強度塗膜は、繊維状物質を含んでいてもよい。

Description

本発明は、コンクリートの剥落防止方法およびコンクリートの補修方法に関する。

コンクリートは塩害、中性化、アルカリ骨材反応および凍害等によって劣化し、剥離することが知られている。道路や線路の高架橋、トンネル等の構造物等にコンクリートが用いられている場合、この劣化が進行していると、自動車や鉄道の通過による振動が引き金になって、剥離したコンクリート片が落下する危険性がある。

このような剥離したコンクリートの落下を防止するために、コンクリート構造物の表面に、ガラスクロスに接着剤樹脂を含浸させたもの（例えば、非特許文献１参照）や、三軸メッシュと呼ばれるネット（例えば、非特許文献２参照）を貼り付ける処理を行うことが知られている。

しかしながら、これらの方法は、貼り付ける部分の形状に合うようにガラスクロスやネットを切り合わさなければならない。また、これらの継ぎ目が不充分であると強度が低下して、剥落を防止することができない場合もあり、さらに、熟練工をもってしても、全体的に作業には時間がかかるという問題点を有していた。また、三軸メッシュを用いる方法では、コンクリートの劣化によってメッシュが露出することにより不安感を与えるという問題があった。
里隆幸、宮下剛、"コンクリートはく落防止工法"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００２年１０月、大日本塗料、ＤＮＴコーティング技報、１０−１５頁、［平成１６年５月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎｅｓｅ／ｉｍａｇｅｐｄｆ／ｇｉｈｏ２−１０．ｐｄｆ＞アルファ工業株式会社、"アルファＶ工法"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００４年５月２７日、［平成１６年５月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｐｈａ−ｋｏｇｙｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｍｅｔｈｏｄｓ／ａｌｐｈａｖ．ｈｔｍ＞

本発明は、簡便に施工することができるコンクリート剥落防止方法、および、補修必要箇所を容易に発見し補修することができるコンクリート補修方法を提供することを目的とする。

本発明は、コンクリート表面に対して、温度２０℃、湿度６５％の環境下での直径１００ｍｍのコンクリート押し抜き試験において、破断に要するエネルギーが１Ｊ以上である高強度塗膜を形成することを特徴とするコンクリート剥落防止方法である。ここで高強度塗膜は、コンクリート押し抜き試験において、最大変位が１０ｍｍ以上であり、かつ、最大荷重が１００Ｎ以上であることが好ましい。高強度塗膜は、さらに、繊維状物質を含んでいてもよく、繊維径が１〜５００μｍかつ繊維長が０．２〜１０ｍｍであることが好ましい。また、高強度塗膜の上に、さらに、上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成してもよい。ここで、例えば、コンクリート表面は、既設の構造物の表面の一部または全部である。

また、本発明は、上記のコンクリート剥落防止方法によって形成された高強度塗膜または上塗り塗膜の変位発生部分に対して、コンクリート補修を行うことを特徴とするコンクリート補修方法である。

本発明のコンクリート剥落防止方法は、特定の物性値を有する高強度塗膜をコンクリート表面に対して形成するので、施工する対象物の形状に関係なく、塗膜を形成するという極めて簡便な方法によって施工を行うことができる。また、ガラスクロスや三軸メッシュを使用しないので、継ぎ目のない、連続した施工を行うことができる。

さらに上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成することによって、耐候性を向上させることができる。

また、本発明のコンクリート補修方法は、コンクリートの剥離によって生じる、上記コンクリート剥落防止方法によって形成された高強度塗膜またはその上に塗布して得られた上塗り塗膜の変位を、目視にて確認することができるので、変位の点検作業および変位発生部分に対する補修をより安全かつ確実に行うことができる。

なお、本発明のコンクリート剥落防止方法で得られる高強度塗膜は、非常に高い柔軟性および強度と、遮断性とを併せ持っているので、コンクリートのひび割れに対する追従性も高く、かつ、耐衝撃性および耐摩耗性にも優れている。従って、道路や鉄道の高架橋のコンクリート壁に使用した場合、自動車等の衝突によるコンクリート壁の破壊よって生じたコンクリート片の落下を防止することができるだけでなく、塩害や中性化等、使用環境によるコンクリートの劣化を防止することが可能であり、アルカリ骨材反応や車両等の通行による振動に起因するひび割れ追従性にも優れ、また、砂、小石等による摩耗を受ける環境下での耐久性に優れた性能をも発揮できると考えられる。

また、上記高強度塗膜に繊維状物質を含有することによって抗張力を増大させることができるので、塗膜の最大荷重を向上させることができる。従って、繊維状物質を含まない塗膜と繊維状物質を含んだ塗膜との２種類の高強度塗膜を各々の膜物性を必要とする箇所に応じて適用することができる。

本発明のコンクリート剥落防止方法は、コンクリート表面に対して、高強度塗膜を形成することを特徴とするものである。

本発明のコンクリート剥落防止方法の対象となるコンクリートは特に限定されるものではなく、例えば、水、セメント、細骨材および粗骨材を混練したものを打設して硬化させた、当業者によってよく知られているものを挙げることができる。上記コンクリート表面は、具体的には、剥落が発生することにより事故が生じる恐れが高いと考えられる道路や線路の高架橋、トンネル内壁、建築物の外壁面等、構造物の表面の一部または全部である。なお、コンクリート剥落の発生確率は、打設後の経年によって高くなることから、本発明のコンクリート剥落防止方法は、新設の構造物よりも既設の構造物に好適である。

上記コンクリート表面に対して形成される高強度塗膜とは、コンクリート押し抜き試験において、破断に要するエネルギーが１Ｊ以上である塗膜と定義される。１Ｊ未満であると、塗膜の一部分が破断した際、一気に塗膜の破壊が起こる恐れがある。好ましくは２Ｊ以上である。上限は特に限定されないが実質的に５００Ｊであることが好ましい。なお、上記コンクリート押し抜き試験は以下の要領で行った。

（１）ＪＩＳＡ５３３４（鉄筋コンクリートＵ形ふた）に規定する呼び名一種３００（縦４００ｍｍ×横６００ｍｍ×厚さ６０ｍｍ）のコンクリート板の中央部分を直径１００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの円筒形となるよう切断して円筒部を切り抜いた。切り抜かれた孔部および円筒部の凹凸を面取りおよびセメントモルタルで修復した。

（２）抜いた円筒部をコンクリート板の元の位置に戻し、コンクリート板と円筒部との隙間を直径８ｍｍのポリエチレンロッドで埋めて仮止めした。円筒溝の一方のみにセメントモルタルを厚さ５ｍｍとなるよう充填することで、一方の面のみコンクリート板を原形に復旧させた。

（３）原形に復旧させた面に対して、プライマー層を形成した後、試験する塗膜を形成することによって試験板を作製した。

（４）得られた試験板を、温度２０℃、湿度６５％の環境下において、圧縮可能な引っ張り試験機を押し抜き試験機として用いて円筒部に載荷して測定した。載荷速度は初期ピークまでは１ｍｍ／分、初期ピーク値が表れたらその後５ｍｍ／分とした。

なお、上記圧縮可能な引っ張り試験機としては特に限定されず、例えば、オートグラフＡＧ（島津製作所社製）等の万能試験機を挙げることができる。

本発明のコンクリート剥落防止方法において形成される上記高強度塗膜は、さらに、変化に対する追従性が高いものであることが好ましい。具体的には、上記コンクリート押し抜き試験において、最大変位が１０ｍｍ以上であり、かつ、最大荷重が１００Ｎ以上であることが好ましい。１０ｍｍ未満の変位で破断してしまう塗膜の場合、変位を発見する前に塗膜が破断してコンクリートが剥落してしまう危険性がある。

上記最大荷重が１００Ｎ未満であると、得られた高強度塗膜がコンクリートの劣化に伴う剥離に耐えることができず、容易に破断してしまう恐れがある。好ましくは２００Ｎ以上であり、上限は特に限定されないが実質的に５０００Ｎであることが好ましい。

ここで、上記高強度塗膜の破断に要するエネルギー、変位および上記最大荷重は、塗膜の物性値である、抗張力および伸び率と関係があるため、これらの値を変化させることにより、上記塗膜の破断に要するエネルギーおよび上記最大荷重を制御することができる。

上記高強度塗膜の抗張力および伸び率は、試験条件が２０℃、引っ張り速度１０ｍｍ／分である引っ張り試験において、それぞれ１ＭＰａ以上および１０％以上であることが好ましい。これらの値未満であると塗膜が変位に耐えきれず破断する恐れがある。さらに好ましい抗張力は２ＭＰａ以上である。抗張力の上限値は特に限定されないが実質的に５０ＭＰａであることが好ましい。一方、さらに好ましい伸び率は、５０％である。伸び率の上限値は特に限定されないが実質的に１０００％であることが好ましい。なお、上記引っ張り試験を行う機器としては例えば、オートグラフＡＧ−１００ＫＮＥ（島津製作所社製）等の引っ張り試験器を挙げることができる。

上記高強度塗膜は繊維状物質を含んでいてもよい。上記繊維状物質は、その充填効果によって、物性値の一つである抗張力を増大させることができる。上記繊維状物質は、抗張力、塗布作業性および仕上がり外観の観点から、繊維径が１〜５００μｍであり、かつ、繊維長が０．２〜１０ｍｍであるものが好ましい。なお、上記繊維径は上記繊維状物質の断面の直径を表すものである。また、上記繊維状物質の比重は特に限定されないが、後述の塗料中での分散安定性の観点から、０．９〜８であることが好ましい。上記繊維状物質の素材としては特に限定されず、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維等の化学合成繊維、ステンレス繊維等の金属繊維を挙げることができる。抗張力、伸び率および耐薬品性の観点から、ビニロン繊維であることが好ましい。上記高強度塗膜中の上記繊維状物質の体積濃度は、０．１％以上、６０％以下であることが好ましい。０．１％未満であると繊維状物質を含有する効果が不充分になる恐れがあり、６０％を超えると塗膜の伸び率、塗布作業性および仕上がり外観が低下する恐れがある。さらに好ましくは０．５％以上、３０％以下である。このような繊維状物質として、具体的には、ユニチカビニロン２０００Ｔ×４Ｍ（ユニチカ社製ビニロン繊維）、ユニチカビニロンＡＡ１．８×１Ｍ（ユニチカ社製ビニロン繊維）等を挙げることができる。

本発明のコンクリート剥落防止方法における上記高強度塗膜の形成は、塗料の塗布によって行われる。よって、この塗料から得られる塗膜が、先に説明した物性値を有している必要がある。逆に、先に説明した物性値を有する塗膜が得られるのであれば、本発明のコンクリート剥落防止方法で用いられる塗料は特に限定されるものではない。

上記物性値を有する塗膜を得るための塗料は、その物性値と適用される状況を考慮すると、常温硬化型のものであることが好ましい。上記常温硬化型のものとして、水酸基含有樹脂とイソシアネート系硬化剤とを含むウレタン樹脂系、アミノ基含有樹脂とイソシアネート系硬化剤とを含むウレア樹脂系、および、エポキシ樹脂とアミン系硬化剤とを含むエポキシ樹脂系、不飽和基含有樹脂とドライヤーとを含む不飽和樹脂系塗料等の常温硬化型塗料を挙げることができる。なお、上記物性値を有する塗膜を得るための塗料は、水性型、有機溶剤型、無溶剤型等の種々の形態を取ることができる。

上記水酸基含有樹脂としては、例えば、水酸基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂およびポリブタジエン樹脂等を挙げることができる。上記アミノ基含有樹脂として、例えば、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、脂環式ポリアミンおよびこれらの変性物等を挙げることができる。上記エポキシ樹脂として、例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、その他のグリシジル型等のエポキシ樹脂、および、脂環族エポキシ樹脂、さらに、これらを油変性したり、ウレタン変性したりすることによって得られるもの等を挙げることができる。上記不飽和基含有樹脂としては、例えば、不飽和基を有するアクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびポリエーテル樹脂等を挙げることができる。

また、上記イソシアネート系硬化剤として、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートおよび脂環族ポリイソシアネート等の単量体、２量体および３量体等、ならびに、これらをポリプロピレングリコール等のジオールによって鎖延長変性したもの等を挙げることができる。上記アミン系硬化剤としては、上記アミノ基含有樹脂で述べた中で比較的分子量の小さいものを挙げることができる。上記ドライヤーとしては、例えば、コバルト化合物等の遷移金属化合物を挙げることができる。

本発明のコンクリート剥落防止方法における上記高強度塗膜を得るための塗料の選定は、以下の手順により行うことができる。すなわち、ある塗料から得られる塗膜が先の高強度塗膜の要件である物性値を満たしていれば、その塗料を選択すればよい。この塗料が上記物性値を満たすものでない場合には、上記物性値を満たすように、その塗料の構成成分を変更していけばよい。

先に説明したように、本発明のコンクリート剥落防止方法における上記高強度塗膜が有するべき物性値は、抗張力および伸び率と関連している。なお、この抗張力と伸び率とは、互いに密接に関連していると考えられる。一般に、抗張力が大きいと伸び率が小さくなり、塗膜は堅くて脆い性質を有する。逆に、伸び率が大きいと抗張力が小さくなり、塗膜は柔らかくて弱い性質になる。上記抗張力と伸び率とは、塗膜のガラス転移温度（Ｔｇ）および架橋間分子量等によって調節することができる。すなわち、上記塗膜のＴｇを高くすると、一般に抗張力が大きくなり、伸び率が小さくなる。上記架橋間分子量を大きくすると、一般に伸び率が大きくなり、抗張力が小さくなる。この考えに基づいて、上記塗料の構成成分の変更を行うことができる。

上記塗膜のＴｇは、樹脂および硬化剤のＴｇ、硬化官能基量等で制御することができる。一方、架橋間分子量は、樹脂および硬化剤の分子量や硬化官能基濃度等で制御することができる。例えば、樹脂のＴｇは、その種類により選択が可能である。一般的に、ポリエーテル樹脂やポリブタジエン樹脂のＴｇは低い傾向にあり、アクリル樹脂やポリエステル樹脂のＴｇは、原料のＴｇによって制御しやすい。また、硬化剤のＴｇについては、例えば、硬化剤がイソシアネート系のものである場合には、芳香族系のものやイソシアヌレート体のような会合体のようなＴｇの高いものを選択したり、一方、ジイソシアネートの鎖延長に柔らかいジオールを使用することによって、低いＴｇのものを得ることができる。

また、硬化官能基の量および濃度、分子量の調節についても、当業者によく知られた技術により行うことができるものである。ただし、樹脂および硬化剤のＴｇおよび硬化官能基量と、塗膜の抗張力および伸び率とが必ずしも一義的に相関しているわけではないため、必要に応じて、試行錯誤を繰り返すことによって、目的とする塗料を選択することができる。また、上記塗料の構成成分の変更においては、各成分を自ら製造してもよいし、市販されている材料から選択してもよい。

上記高強度塗膜が繊維状物質を含む場合、上記高強度塗膜の形成に用いられる塗料は繊維状物質を含んでいる。上記繊維状物質として具体的には、上述のものを挙げることができる。塗料中への分散性の観点から、繊維状物質は、単繊維を集束して得られるストランドを所定の繊維長に切断したチョップドストランドであることが好ましい。

また、上記塗料中の上記繊維状物質の含有量は、上述した上記高強度塗膜中の体積濃度の範囲内となるように設定されるが、必要とする抗張力および伸び率を両立することができるよう、その範囲内において適宜設定することができる。

上記高強度塗膜の形成に用いられる塗料は顔料を含むことができる。上記顔料としては特に限定されず、具体的には、黄鉛、黄色酸化鉄、酸化鉄、カーボンブラック、二酸化チタン等の無機系顔料、アゾキレート系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等の有機系顔料等の着色顔料や、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、クレー、タルク等の体質顔料を挙げることができる。

上記塗料が上記顔料を含む場合、上記顔料のＰＶＣ（固形分顔料体積濃度）は１０〜３０％であることが好ましい。１０％未満であると塗布作業性が低下する恐れがあり、３０％を超えると塗布作業性が低下する恐れや得られる塗膜が本発明の方法に不適切な物性値となる恐れがある。

上記高強度塗膜の形成に用いられる塗料はその他、一般の塗料に用いられているその他の樹脂、有機溶剤、消泡剤、増粘剤、表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を含むことができる。

本発明のコンクリート剥落防止方法における高強度塗膜を形成するための塗料の塗布方法としては特に限定されず、ハケ塗布、スプレー塗布、ローラー塗布、コテ塗布、ヘラ塗布等、当業者によってよく知られている方法を挙げることができ、具体的には、上記塗料の種類に応じて適宜選択することができる。このようにして得られる塗膜の乾燥膜厚は塗膜全体として１００〜３０００μｍであることが好ましい。１００μｍ未満であると得られる塗膜が充分な強度を発現することができなくなり、３０００μｍを超えると膜厚に見合う効果が発現できず、経済的でない。好ましい下限値は３００μｍであり、上限値は２０００μｍである。

なお、上記塗料を塗布する前に、コンクリートと上記高強度塗膜との付着性を向上させるために、コンクリートの表面にプライマーと呼ばれる下地調整材を塗布しておくことが好ましい。また、コンクリートの表面をパテや断面修復モルタル等で面調整しておいてもよい。

このようにして、コンクリート表面に対して、上記高強度塗膜を形成することによってコンクリートの剥落を防止することができる。

また、本発明のコンクリート剥落防止方法では、先に形成された高強度塗膜の上に、紫外線劣化防止や景観向上等の目的で上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成してもよい。上記上塗り塗料としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料等、当業者によってよく知られているものを挙げることができる。これらのうち、コンクリートのひずみ等に追従できるように、柔軟形と呼ばれる弾性を有するものを用いることが好ましい。上記塗布方法および得られる塗膜の乾燥膜厚としては特に限定されず、具体的には、上記高強度塗膜を形成するための塗料のところで述べたものを挙げることができる。

本発明のコンクリート補修方法は、上記コンクリート剥落防止方法によって形成された高強度塗膜またはその上にさらに形成された上塗り塗膜の変位発生部分に対して、コンクリート補修を行うことを特徴とするものである。

上記変位の発生は、上記高強度塗膜または上塗り塗膜表面を目視により点検することによって確認されるものである。ここで、変位とは塗膜面に対する鉛直方向への変化量をいうものであり、例えば、変化量が１０ｍｍであれば、変位が１０ｍｍ発生していると判断される。変位の発生部分に対して行われる上記コンクリート補修は、上記塗膜に変位が確認された部分の塗膜を切除した後、当業者によってよく知られた方法、例えば、修復モルタル等によって補修する。

なお、上記補修は上記変位が３０ｍｍ以下で行うことが好ましい。３０ｍｍを超えるとコンクリートの劣化が進行し過ぎてしまい、補修による補強が困難になる恐れがある。

上記コンクリート補修方法によって補修されたコンクリートは、その表面に対して、必要な処理を行った後、再度、上述のコンクリート剥落防止方法を行っておくことが好ましい。

以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。なお、以下において「部」とあるのは「質量部」を意味する。

実施例１
ＪＩＳＡ５３３４（鉄筋コンクリートＵ形ふた）に規定する呼び名一種３００（縦４００ｍｍ×横６００ｍｍ×厚さ６０ｍｍ）のコンクリート板の中央部分を直径１００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの円筒形となるよう切断して円筒部を切り抜いた。切り抜く際に生じた表面の凸部は面取りし、凹部はセメントモルタルにて原型復旧させた。この時、抜かれたコンクリート板の穴の直径は１１０ｍｍであった。抜いた円筒部をコンクリート板の元の位置に戻し、コンクリート板と円筒部との隙間を直径８ｍｍのポリエチレンロッドで埋めて仮止めした。円筒溝の一方のみにセメントモルタルを厚さ５ｍｍとなるよう充填し、３日間養生することで一方の面のみコンクリート板を原形に復旧させた。

原形に復帰させた一方の面に対してサンダーによってケレンし、タフガードＥプライマー（日本ペイント社製エポキシ樹脂系塗料）を、塗布量を０．１ｋｇ／ｍ^２となるようにハケにて塗布した。４時間放置した後、タフガードＥパテＮ−２（日本ペイント社製エポキシ樹脂系塗料）を、塗布量を０．４ｋｇ／ｍ^２となるようにヘラにて塗布して面調整を行い、１日経時して試験基材を作製した。

面調整した試験基材上に、ポリハードナーＵＤ−５０３（第一工業製薬社製水酸基を有するポリエーテル樹脂）３０部、タイペークＲ−８２０（石原産業社製二酸化チタン）１５部、タルクＰＫ５０（富士タルク社製）４７部およびキシレン１０部を混合し混練した後、ポリフレックスＦＬ−８３（第一工業製薬社製イソシアネート系硬化剤）１００部を混合して得られたウレタン樹脂系塗料を用いて、乾燥膜厚１０００μｍとなるようにヘラにて塗布した。７日間自然養生し、試験板を作製した。なお、上記塗料の体積顔料濃度（ＰＶＣ）は１５％であった。得られた試験板に対して以下の測定および評価を行った。
（ａ）塗膜の破断に要するエネルギーおよび最大荷重
温度２０℃、湿度６５％の環境下において、得られた試験板を、スパン４００ｍｍとしてＨ鋼上に固定した。オートグラフＡＧ（島津製作所社製）を用いて、円筒部の中央部に鉛直にかつ均等に荷重がかかるように球座を挟んで載荷して、塗膜の破断に要するエネルギーおよび最大荷重を測定した。なお、載荷速度は初期ピークまでは１ｍｍ／分、初期ピーク値が表れたらその後５ｍｍ／分とした。また、この時３０ｍｍまで変位を変化させた時の塗膜の破断する変位を評価した。各試験板に対して３回の評価試験を行い、結果の平均値を表１に示した。
（ｂ）抗張力および伸び率
得られた試験板から塗膜を切り取った後、温度２０℃、湿度６５％の環境下において、ＪＩＳＫ７１１３−１９８１に準拠してオートグラフＡＧ−１００ＫＮＥ（島津製作所社製）によって測定した。結果を表１に示した。

また、この上にタフガードＵＤ上塗（日本ペイント社製柔軟形ウレタン樹脂系塗料）を、塗布量を０．１２ｋｇ／ｍ^２となるようにハケにて塗布したところ、良好な複層塗膜を得ることができた。

さらに、複層塗膜の一部分をディスクサンダーで剥離して、さらに、タフガードＥプライマーを、製造例１と同様にして塗布した。次いで、４時間放置した後、タフガードＥパテＮ−２を、製造例１と同様にして塗布して面調整を行い、１日経過後、再度同様にして、上記ウレタン樹脂系塗料を塗布したところ、問題なく施工することができた。

実施例２
タルクＰＫ５０を８２部としたこと、および、ポリフレックスＦＬ−８３に代えて、さらにＴｇの低いポリフレックスＳＬ−１３（第一工業製薬社製イソシアネート系硬化剤）１８０部として、得られる塗膜のＴｇの低くなるウレタン樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

実施例３
ウレタン樹脂系塗料に代えて、アデカレジンＥＰＵ−８６（旭電化社製ウレタン変性エポキシ樹脂）１００部、タイペークＲ−８２０を１５部、タルクＰＫ５０を４０部およびキシレンを１０部を混合し混練した後、アデカハードナーＥＨ−２２０（旭電化社製アミン系硬化剤）１４部を混合してエポキシ樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

実施例４
アデカレジンＥＰＵ−８６を９０部および、さらにＴｇの高いエピコート８２８（シェル化学社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）１０部を加えたこと、アデカハードナーＥＨ−２２０を１５部、および、タルクＰＫ５０を４１部として、得られる塗膜のＴｇが高く、架橋間分子量が小さくなるエポキシ樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

実施例５
実施例１で得られた原形復旧したコンクリート板の一方の面に対してサンダーによってケレンし、さらに、タフガードＲ−Ｍプライマー（日本ペイント社製湿気硬化型ポリウレタン樹脂系プライマー）を、塗布量を０．１５ｋｇ／ｍ^２となるようスプレーにて塗布した。１時間放置後、タフガードＲ−Ｐ（日本ペイント社製２液硬化型ポリウレア樹脂系塗料）を、塗布量を０．３ｋｇ／ｍ^２となるようにスプレーにて塗布して面調整を行い、１日経時して試験基材を作製した。

面調整した試験基材上に、タフガードＲ−Ｇ（日本ペイント社製２液硬化型ポリウレア樹脂系塗料）を用いて、乾燥膜厚１５００μｍとなるように２液衝突混合型スプレーガンにて塗布した。７日間自然養生し、試験板を作製し、実施例１と同様にして測定および評価を行った。

実施例６
実施例１で得られたウレタン樹脂系塗料に対して、さらに、ユニチカビニロン２０００Ｔ×４Ｍ（ユニチカ社製ビニロン繊維、チョップドストランド、繊維径１３μｍ、繊維長４ｍｍ）を、得られる塗膜中の体積濃度で３％となるように配合して、繊維物質含有のウレタン樹脂系塗料としたこと以外、実施例１と同様にして試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

実施例７
２０００Ｔ×４Ｍに代えてユニチカビニロンＡＡ１．８×１Ｍ（ユニチカ社製ビニロン繊維、、チョップドストランド、繊維径１３μｍ、繊維長１ｍｍ）を用いたこと以外は実施例６と同様にして試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

実施例８
実施例３で得られたエポキシ樹脂系塗料に対して、さらに、ユニチカビニロン２０００Ｔ×４Ｍを、得られる塗膜中の体積濃度で３％となるように配合して、繊維物質含有のエポキシ樹脂系塗料としたこと以外、実施例１と同様にして試験板を作製し、測定および評価を行った。さらに、実施例１と同様にして、良好な複層塗膜を得ることができた。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

比較例１
タルクＰＫ５０を１１部としたこと、および、ポリフレックスＦＬ−８３を１００部に代えて、硬化性官能基量の小さいＭＩＬＬＩＯＮＡＴＥＭＴＬ（日本ポリウレタン工業社製イソシアネート系硬化剤）２０部として、得られる塗膜のＴｇが高く、架橋間分子量が大きくなるウレタン樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

比較例２
アデカレジンＥＰＵ−８６を用いなかったこと、Ｔｇの高いエピコート８２８を１００部としたこと、タルクＰＫ５０を５２部としたこと、および、アデカハードナーＥＨ−２２０に代えて、Ｔｇが高く、硬化性官能基量の高いＧｅｎａｍｉｄ２０００（ヘンケル白水社製アミン系硬化剤）を４３部として、得られる塗膜のＴｇが高く、架橋間分子量が小さくなるエポキシ樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例４と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

比較例３
アデカレジンＥＰＵ−８６を５０部およびエピコート８２８（シェル化学社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）５０部としたこと、アデカハードナーＥＨ−２２０を６部、Ｔｇが高く、硬化性官能基量の高いＧｅｎａｍｉｄ２０００を２１部、および、タルクＰＫ５０を４６部として、得られる塗膜のＴｇが高く、架橋間分子量が小さくなるエポキシ樹脂系塗料を用いたこと以外は実施例４と同様にして、試験板を作製し、測定および評価を行った。なお、上記塗料のＰＶＣは１５％であった。

表１の結果から明らかなように、本発明のコンクリート剥落防止方法によって得られた塗膜は、塗膜の破断に要するエネルギーが非常に大きく、充分な最大荷重と伸び率を示しているので、最大変位が１０ｍｍ以上であった。また、塗膜中に繊維状物質を含有させることで、伸び率は若干小さくなるものの、抗張力を増大させることができ、最大荷重を向上させることができた。

さらに、得られた塗膜上に上塗り塗料を塗布して得られる複層塗膜も問題なく形成することができた。

しかしながら、得られる塗膜が本発明の塗膜物性値の特定範囲外であると、得られた塗膜の最大変位が１０ｍｍ未満となった。

本発明のコンクリート剥落防止方法およびコンクリート補修方法は、橋梁、高架橋、トンネル等のコンクリート構造物の表面に対して好適に用いることができる。

Claims

温度２０℃、湿度６５％の環境下での直径１００ｍｍのコンクリート押し抜き試験において、破断に要するエネルギーが１Ｊ以上である高強度塗膜を、コンクリート表面に対して形成することを特徴とするコンクリート剥落防止方法。
前記高強度塗膜は、前記コンクリート押し抜き試験において、最大変位が１０ｍｍ以上であり、かつ、最大荷重が１００Ｎ以上である請求項１に記載のコンクリート剥落防止方法。
さらに、繊維状物質を含んでいる請求項１または２に記載のコンクリート剥落防止方法。
前記繊維状物質は、繊維径が１〜５００μｍかつ繊維長が０．２〜１０ｍｍである請求項３に記載のコンクリート剥落防止方法。
前記高強度塗膜の上に、さらに、上塗り塗料を塗布して上塗り塗膜を形成する請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載のコンクリート剥落防止方法。
前記コンクリート表面は、既設の構造物の表面の一部または全部である請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載のコンクリート剥落防止方法。
請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載のコンクリート剥落防止方法によって形成された高強度塗膜または上塗り塗膜の変位発生部分に対して、コンクリート補修を行うことを特徴とするコンクリート補修方法。