JP2014009508A - Structure and method for protecting concrete construction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物の保護構造及びコンクリート構造物の保護工法に関する。 The present invention relates to a concrete structure protection structure and a concrete structure protection method.
コンクリートは、空気中の二酸化炭素によって徐々に中性化する。コンクリートの内部にまで中性化が進行すると、鉄筋が腐食し、コンクリート構造物の強度が大幅に低下してしまう。そのため、コンクリート構造物の表面にエポキシ樹脂組成物等から成る塗材を塗布し、コンクリートの中性化を防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。 Concrete is gradually neutralized by carbon dioxide in the air. When neutralization proceeds to the inside of the concrete, the reinforcing bars corrode and the strength of the concrete structure is greatly reduced. Therefore, a technique for applying a coating material made of an epoxy resin composition or the like to the surface of a concrete structure to prevent the neutralization of concrete has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１記載の技術のように、塗材をコンクリート構造物の表面に塗布する工法では、プライマー、パテ、下塗り、中塗り、上塗り等の多くの層を順次形成する必要があり、施工に要する時間と労力が過大になってしまう。 However, as in the technique described in Patent Document 1, in the method of applying a coating material to the surface of a concrete structure, it is necessary to sequentially form many layers such as a primer, putty, undercoat, intermediate coat, and top coat. Takes too much time and effort.
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、上述した課題を解決できるコンクリート構造物の保護構造及びコンクリート構造物の保護工法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above point, and it aims at providing the protection structure of a concrete structure and the protection method of a concrete structure which can solve the subject mentioned above.
本発明のコンクリート構造物の保護構造は、
コンクリート構造物と、前記コンクリート構造物の表面を覆う保護シートと、を備え、前記保護シートは、樹脂から成る基材と、炭素膜とを含むことを特徴とする。
The protective structure of the concrete structure of the present invention is
A concrete structure and a protective sheet covering the surface of the concrete structure are provided, and the protective sheet includes a base material made of resin and a carbon film.
本発明によれば、保護シートでコンクリート構造物の表面を覆うことで、その中性化を抑制できる。そのため、塗材を多層に塗布する工法に比べて、施工に要する時間や労力が少なくて済む。また、保護シートが、樹脂から成る基材と炭素膜とを含むので、中性化を抑制する効果が特に高い。さらに、保護シートが上記の構成を有することにより、コンクリート構造物の振動、コンクリート構造物に存在するひび割れの開閉（例えば列車や車両の通過により生じる振動やひび割れの開閉）や、温度変化に起因する収縮により、保護シートに繰り返し応力が加わっても、保護シートにひび割れや破断等が生じ難く、中性化抑制効果を維持できる。 According to this invention, the neutralization can be suppressed by covering the surface of a concrete structure with a protective sheet. Therefore, the time and labor required for construction can be reduced as compared with the construction method in which the coating material is applied in multiple layers. Moreover, since the protective sheet includes a base material made of resin and a carbon film, the effect of suppressing neutralization is particularly high. Furthermore, because the protective sheet has the above-described configuration, it is caused by vibrations of the concrete structure, opening / closing of cracks existing in the concrete structure (for example, opening / closing of vibrations and cracks caused by passage of trains and vehicles) and temperature changes. Even if stress is repeatedly applied to the protective sheet due to the shrinkage, the protective sheet is hardly cracked or broken, and the neutralization suppressing effect can be maintained.
本発明のコンクリート構造物の保護工法は、コンクリート構造物の表面を、樹脂から成る基材と炭素膜とを含む保護シートにより覆うことを特徴とする。
本発明によれば、保護シートでコンクリート構造物の表面を覆うことで、その中性化を抑制できる。そのため、塗材を多層に塗布する工法に比べて、施工に要する時間や労力が少なくて済む。また、保護シートが、樹脂から成る基材と炭素膜とを含むので、中性化を抑制する効果が特に高い。さらに、保護シートが上記の構成を有することにより、コンクリート構造物の振動、コンクリート構造物に存在するひび割れの開閉（例えば列車や車両の通過により生じる振動やひび割れの開閉）や、温度変化に起因する収縮等により、保護シートに繰り返し応力が加わっても、保護シートにひび割れや破断等が生じ難く、中性化抑制効果を維持できる。
The method for protecting a concrete structure according to the present invention is characterized in that the surface of the concrete structure is covered with a protective sheet including a resin-made base material and a carbon film.
According to this invention, the neutralization can be suppressed by covering the surface of a concrete structure with a protective sheet. Therefore, the time and labor required for construction can be reduced as compared with the construction method in which the coating material is applied in multiple layers. Moreover, since the protective sheet includes a base material made of resin and a carbon film, the effect of suppressing neutralization is particularly high. Furthermore, because the protective sheet has the above-described configuration, it is caused by vibrations of the concrete structure, opening / closing of cracks existing in the concrete structure (for example, opening / closing of vibrations and cracks caused by passage of trains and vehicles) and temperature changes. Even if stress is repeatedly applied to the protective sheet due to shrinkage or the like, the protective sheet is hardly cracked or broken, and the neutralization suppressing effect can be maintained.
本発明の実施形態を説明する。保護シートを構成する炭素膜としては、種々の炭素膜を使用することができるが、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が好ましい。ＤＬＣ膜を用いると、中性化抑制効果が一層高い。また、ＤＬＣ膜は、酸素や水蒸気の透過を抑制することができる。炭素膜は、種々の気相成膜法（例えば、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法等）により形成できる。また、プラズマＣＶＤ法として、大気圧プラズマＣＶＤ法、又は高真空下でのプラズマＣＶＤ法を用いることができる。 An embodiment of the present invention will be described. Various carbon films can be used as the carbon film constituting the protective sheet, but a diamond-like carbon (DLC) film is preferable. When a DLC film is used, the neutralization suppressing effect is even higher. In addition, the DLC film can suppress permeation of oxygen and water vapor. The carbon film can be formed by various vapor deposition methods (for example, a plasma CVD method, a sputtering method, etc.). As the plasma CVD method, an atmospheric pressure plasma CVD method or a plasma CVD method under high vacuum can be used.
前記炭素膜の膜厚は、例えば、０．０１〜２０μｍの範囲が好ましく、０．１〜５μｍの範囲が一層好ましい。この範囲内であることにより、中性化抑制効果が一層高い。
前記基材としては、例えば、フィルム状のものが好ましい。基材の膜厚は、例えば、１〜１０００μｍの範囲が好ましく、１０〜５００μｍの範囲が特に好ましい。この範囲内であることにより、中性化抑制効果が一層高い。基材を構成する樹脂としては、各種樹脂を用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ブタジエン等が挙げられる。
The film thickness of the carbon film is, for example, preferably in the range of 0.01 to 20 μm, and more preferably in the range of 0.1 to 5 μm. By being in this range, the neutralization suppressing effect is even higher.
As said base material, a film-like thing is preferable, for example. For example, the thickness of the substrate is preferably in the range of 1 to 1000 μm, particularly preferably in the range of 10 to 500 μm. By being in this range, the neutralization suppressing effect is even higher. Various resins can be used as the resin constituting the substrate, and examples thereof include polyethylene terephthalate (PET), phenol resin, melamine resin, epoxy resin, urea resin, vinyl chloride resin, polyethylene, polypropylene, butadiene and the like. .
前記保護シートは、樹脂から成る基材と、炭素膜のみから構成されていてもよいし、さらに炭素膜以外の膜を、基材と炭素膜との間、又は、炭素膜よりも上層に備えていてもよい。 The protective sheet may be composed only of a base material made of resin and a carbon film, and further, a film other than the carbon film is provided between the base material and the carbon film or in an upper layer than the carbon film. It may be.
前記保護シートは、例えば、接着剤により、前記コンクリート構造物の表面に接着されることが好ましい。この場合、コンクリート構造物の中性化を抑制する効果が一層高い。接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコン系接着剤、ゴム系接着剤等を使用できる。接着力の点から、特に、エポキシ系接着剤が好ましい。エポキシ系接着剤としては、例えば、日本ペイント株式会社製のタフガードＥパテ−２（商品名）等が挙げられる。接着剤は、例えば、コテ等を用いて、保護シートを貼る領域全面に塗布することが好ましい。接着剤は、コンクリート構造物側に塗布してもよいし、保護シート側に塗布してもよいし、両者に塗布してもよい。 The protective sheet is preferably bonded to the surface of the concrete structure with an adhesive, for example. In this case, the effect of suppressing neutralization of the concrete structure is even higher. As the adhesive, for example, an epoxy adhesive, a urethane adhesive, a silicon adhesive, a rubber adhesive, or the like can be used. From the viewpoint of adhesive strength, an epoxy adhesive is particularly preferable. Examples of the epoxy adhesive include Toughguard E Putty-2 (trade name) manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. The adhesive is preferably applied to the entire surface of the region where the protective sheet is pasted using, for example, a trowel. The adhesive may be applied to the concrete structure side, may be applied to the protective sheet side, or may be applied to both.
保護シートは、コンクリート構造物の表面に直接接着してもよいし、コンクリート構造物の表面に何らかの層を形成し、その層の上に接着してもよい。
前記保護シートは、例えば、その基材側(炭素膜が存在する側とは反対側)をコンクリート構造物に接着してもよいし、炭素膜が存在する側をコンクリート構造物に接着してもよい。特に、前者の接着方法をとれば、保護シートとコンクリート構造物との接着力が一層高くなる。
The protective sheet may be directly adhered to the surface of the concrete structure, or a certain layer may be formed on the surface of the concrete structure and adhered on the layer.
For example, the protective sheet may be bonded to the concrete structure on the substrate side (the side opposite to the side where the carbon film is present), or may be bonded to the concrete structure on the side where the carbon film is present. Good. In particular, if the former adhesion method is employed, the adhesion between the protective sheet and the concrete structure is further increased.
前記コンクリート建造物は特に限定されず、例えば、コンクリート高架橋（特に梁、柱）、コンクリート桁橋、電架柱、ビル、住宅等が挙げられる。なお、上側や近傍を列車（例えば新幹線等）や車両が通過するコンクリート構造物（例えばコンクリート高架橋の梁）には振動やひび割れの開閉が発生し易いが、そのようなコンクリート構造物に本発明のコンクリート構造物の保護構造及びコンクリート構造物の保護工法を適用すると、上述したように、振動やコンクリート構造物に存在するひび割れの開閉があっても保護シートにひび割れや破断等が生じ難いため、中性化抑制効果を維持できる。
＜実施例＞
１．保護シートの製造
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム（以下、ＰＥＴフィルムとする）として、東レ株式会社製のルミラーシリーズを用意した。このＰＥＴフィルムには、膜厚５０μｍのものと、膜厚１００μｍのものとの２種類がある。ＰＥＴフィルムは、樹脂から成る基材の一実施形態である。
The concrete structure is not particularly limited, and examples thereof include concrete viaducts (particularly beams and columns), concrete girder bridges, electric poles, buildings, houses, and the like. Note that vibrations and cracks are likely to open and close in concrete structures (such as concrete viaduct beams) that pass by trains (for example, Shinkansen) and vehicles on the upper side and in the vicinity. Applying the protection structure for concrete structures and the protection method for concrete structures, as mentioned above, it is difficult for cracks and breaks to occur in the protective sheet even if vibrations or opening / closing of cracks in the concrete structure occur. The effect of suppressing sexualization can be maintained.
<Example>
1. Production of Protective Sheet A Lumirror series manufactured by Toray Industries, Inc. was prepared as a polyethylene terephthalate (PET) film (hereinafter referred to as PET film). There are two types of PET films, one with a film thickness of 50 μm and one with a film thickness of 100 μm. A PET film is an embodiment of a substrate made of a resin.
ＰＥＴフィルムの片面に、大気圧プラズマＣＶＤ装置を用いて、ＤＬＣ膜を形成した。ＤＬＣ膜は、炭素膜の一実施形態である。ＤＬＣ膜の形成方法としては、特開２０１０−２０８２７７号公報に記載されている公知の方法を用いることができる。具体的には、以下のようにしてＤＬＣ膜を形成することができる。 A DLC film was formed on one side of the PET film using an atmospheric pressure plasma CVD apparatus. The DLC film is an embodiment of a carbon film. As a method for forming the DLC film, a known method described in JP 2010-208277 A can be used. Specifically, the DLC film can be formed as follows.
図１に、大気圧プラズマＣＶＤ装置１の概略構成を示す。大気圧プラズマＣＶＤ装置１は、互いに平行に配置された銅製の対向電極３、５と、それらの表面に配置された誘電体７、９を備える。対向電極３、５間には、図示しない供給配管から、雰囲気ガス１１が、所定の流速で供給される。雰囲気ガス１１は、原料ガスであるＣ2Ｈ2と希釈ガスであるＮ2との混合ガスである。対向電極３、５間には、パルス電源１３により高周波電圧が印加され、雰囲気ガス１１はプラズマ化されてプラズマ化雰囲気ガスとなる。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an atmospheric pressure plasma CVD apparatus 1. The atmospheric pressure plasma CVD apparatus 1 includes copper counter electrodes 3 and 5 arranged in parallel to each other, and dielectrics 7 and 9 arranged on the surfaces thereof. An atmospheric gas 11 is supplied between the counter electrodes 3 and 5 from a supply pipe (not shown) at a predetermined flow rate. The atmosphere gas 11 is a mixed gas of C 2 H 2 as a source gas and N 2 as a dilution gas. A high frequency voltage is applied between the counter electrodes 3 and 5 by the pulse power supply 13, and the atmosphere gas 11 is turned into plasma to become a plasma atmosphere gas.
ＰＥＴフィルム１５は、対向電極３、５の間に挿入され、一方の面を誘電体７に当接させた状態で、対向電極３、５と平行に移動する。このとき、ＰＥＴフィルム１５の反対面（対向電極５側の面）に、ＤＬＣ膜が形成される。 The PET film 15 is inserted between the counter electrodes 3 and 5, and moves parallel to the counter electrodes 3 and 5 with one surface being in contact with the dielectric 7. At this time, a DLC film is formed on the opposite surface of the PET film 15 (the surface on the counter electrode 5 side).
以上のようにしてＤＬＣ膜を形成したＰＥＴフィルムを、保護シートとする。図２に示すように、保護シート１０３は、ＰＥＴフィルム１５と、その片面に形成されたＤＬＣ膜１７とから構成される。 The PET film having the DLC film formed as described above is used as a protective sheet. As shown in FIG. 2, the protective sheet 103 is composed of a PET film 15 and a DLC film 17 formed on one side thereof.
保護シートにおけるＤＬＣ膜の膜厚は、０．２μｍ、１μｍ、２μｍの３種類とした。上記のように、ＰＥＴフィルムの膜厚には２種類あるので、保護シートの層構成には、以下の６種類がある。
(i)ＰＥＴフィルムの膜厚：５０μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：０．２μｍ
(ii) ＰＥＴフィルムの膜厚：５０μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：１μｍ
(iii)ＰＥＴフィルムの膜厚：５０μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：２μｍ
(iv)ＰＥＴフィルムの膜厚：１００μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：０．２μｍ
(v) ＰＥＴフィルムの膜厚：１００μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：１μｍ
(vi)ＰＥＴフィルムの膜厚：１００μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：２μｍ
なお、ＤＬＣ膜の膜厚は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面を観察する方法で測定した。
The thickness of the DLC film in the protective sheet was three types of 0.2 μm, 1 μm, and 2 μm. As described above, since there are two types of film thicknesses of the PET film, there are the following six types of layer configurations of the protective sheet.
(i) PET film thickness: 50 μm, DLC film thickness: 0.2 μm
(ii) PET film thickness: 50 μm, DLC film thickness: 1 μm
(iii) PET film thickness: 50 μm, DLC film thickness: 2 μm
(iv) PET film thickness: 100 μm, DLC film thickness: 0.2 μm
(v) PET film thickness: 100 μm, DLC film thickness: 1 μm
(vi) PET film thickness: 100 μm, DLC film thickness: 2 μm
The film thickness of the DLC film was measured by a method of observing a cross section with a scanning electron microscope (SEM).
２．コンクリート構造物の保護構造（その１）
水平断面が１辺７０ｃｍの正方形であるコンクリート高架橋の柱（コンクリート構造物の一実施形態）を施工対象とした。まず、コンクリート高架橋の柱の表面における脆弱層、付着物、及び粉塵をブラスト又は電動工具により除去した。次に、コンクリート高架橋の柱の表面を完全に乾燥させてから、その表面に、エポキシ系接着剤（日本ペイント株式会社製、商品名：タフガードＥパテ−２）を、ヘラ又はコテを用いて塗布した。塗布量は、０．５Ｋｇ／ｍ2とした。エポキシ系接着剤は、後に保護シートを貼る領域全体に塗布した。
2. Protective structure for concrete structures (Part 1)
A concrete viaduct pillar (one embodiment of a concrete structure) having a horizontal cross section of a square having a side of 70 cm was set as a construction target. First, fragile layers, deposits, and dust on the surface of concrete viaduct columns were removed by blasting or a power tool. Next, after completely drying the surface of the pillar of the concrete viaduct, an epoxy adhesive (made by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: Toughguard E Putty-2) is applied to the surface using a spatula or a trowel. did. The coating amount was 0.5 kg / m 2 . The epoxy adhesive was applied to the entire area where the protective sheet was pasted later.
次に、図３（ａ）に示すように、長さ３ｍ、幅１ｍの長方形の保護シート（ＰＥＴフィルムの膜厚：５０μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：１μｍ）１０３を、コンクリート高架橋の柱１０１の周囲に巻き回し、接着した。このとき、保護シート１０３のうち、ＤＬＣ膜１７が形成されていない面を接着面とした。そのため、図３（ａ）に示すように、コンクリート高架橋の柱１０１の表面に、接着剤層１９を介して、保護シート１０３のうちのＰＥＴフィルム１５側が接着され、ＤＬＣ膜１７は外側となる。 Next, as shown in FIG. 3 (a), a rectangular protective sheet 103 (PET film thickness: 50 μm, DLC film thickness: 1 μm) 103 having a length of 3 m and a width of 1 m is applied to the concrete viaduct pillar 101. Wrapped around and glued. At this time, the surface of the protective sheet 103 on which the DLC film 17 was not formed was used as an adhesive surface. Therefore, as shown in FIG. 3A, the PET film 15 side of the protective sheet 103 is bonded to the surface of the concrete viaduct pillar 101 via the adhesive layer 19, and the DLC film 17 becomes the outside.
また、保護シートを貼り付けるときは、保護シートの長手方向が、コンクリート高架橋の柱の周方向となるようにした。このとき、図３（ａ）に示すように、保護シート１０３の長手方向における一方の端部１０３ａは、コンクリート高架橋の柱１０１の１つの辺における中央部に位置し、保護シート１０３の長手方向における反対側の端部１０３ｂは、端部１０３ａと約２０ｍｍ重なっている。 Moreover, when affixing a protective sheet, it was made for the longitudinal direction of a protective sheet to turn into the circumferential direction of the pillar of a concrete viaduct. At this time, as shown in FIG. 3A, one end 103a in the longitudinal direction of the protective sheet 103 is located at the center of one side of the pillar 101 of the concrete viaduct, and in the longitudinal direction of the protective sheet 103. The opposite end 103b overlaps the end 103a by about 20 mm.
さらに、図３（ｂ）に示すように、複数の保護シート１０３を、上述した方法で、それぞれ高さを変えてコンクリート高架橋の柱１０１に貼り、コンクリート高架橋の柱１０１の下端から上端まで、表面全体を複数の保護シート１０３で覆うようにした。このとき、上下方向に隣接する保護シート１０３は、約２０ｍｍの重複部分１０５において重複している。なお、各保護シート１０３とコンクリート高架橋の柱１０１との接着強度は充分に高かった。 Further, as shown in FIG. 3 (b), a plurality of protective sheets 103 are attached to the concrete viaduct pillars 101 at different heights by the above-described method, and the surface is extended from the lower end to the upper end of the concrete viaduct pillars 101. The whole was covered with a plurality of protective sheets 103. At this time, the protective sheets 103 adjacent in the vertical direction overlap at an overlapping portion 105 of about 20 mm. The adhesive strength between each protective sheet 103 and the concrete viaduct pillar 101 was sufficiently high.
３．コンクリート構造物の保護構造（その２）
図４（ａ）に示すコンクリート高架橋３０１（コンクリート構造物の一実施形態）を施工対象とした。コンクリート高架橋３０１は、梁３０３、柱１０１、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７を備えている。なお、梁３０３には、コンクリート高架橋３０１の長手方向（列車等の進行方向）に沿うものと、短手方向に沿うものとがあるが、両方を施工対象とした。
3. Protective structure for concrete structures (Part 2)
A concrete viaduct 301 (one embodiment of a concrete structure) shown in FIG. The concrete viaduct 301 includes a beam 303, a column 101, a spring slab 305, and a central slab 307. The beam 303 includes a beam along the longitudinal direction of the concrete viaduct 301 (the traveling direction of the train) and a beam along the short direction.
まず、梁３０３、柱１０１、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７の表面における脆弱層、付着物、及び粉塵をブラスト又は電動工具により除去した。次に、梁３０３、柱１０１、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７の表面を完全に乾燥させてから、それらの表面に、エポキシ系接着剤（日本ペイント株式会社製、商品名：タフガードＥパテ−２）を、ヘラ又はコテを用いて塗布した。塗布量は、０．５Ｋｇ／ｍ2とした。エポキシ系接着剤は、後に保護シートを貼る領域全体に塗布した。 First, fragile layers, deposits, and dust on the surfaces of the beam 303, the column 101, the jumping slab 305, and the central slab 307 were removed by blasting or a power tool. Next, after the surfaces of the beam 303, the column 101, the protruding slab 305, and the central slab 307 are completely dried, epoxy adhesive (trade name: Toughguard E putty manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) is applied to the surfaces. -2) was applied using a spatula or a trowel. The coating amount was 0.5 kg / m 2 . The epoxy adhesive was applied to the entire area where the protective sheet was pasted later.
次に、図４（ｂ）に示すように、長方形の保護シート（ＰＥＴフィルムの膜厚：５０μｍ、ＤＬＣ膜の膜厚：１μｍ）１０３を、梁３０３、柱１０１、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７の表面に接着した。梁３０３の場合は、その底面３０３ａ、及び一対の側面３０３ｂ、３０３ｃに跨るように（すなわち保護シート１０３がコの字型となるように）保護シート１０３を接着した。このとき、保護シート１０３のうち、ＤＬＣ膜１７が形成されていない面を接着面とした。そのため、梁３０３の表面に、接着剤層を介して、保護シート１０３のうちのＰＥＴフィルム１５側が接着され、ＤＬＣ膜１７は外側となる。 Next, as shown in FIG. 4B, a rectangular protective sheet (PET film thickness: 50 μm, DLC film thickness: 1 μm) 103 is made up of a beam 303, a column 101, a protruding slab 305, and a center. Bonded to the surface of the slab 307. In the case of the beam 303, the protective sheet 103 is bonded so as to straddle the bottom surface 303a and the pair of side surfaces 303b and 303c (that is, the protective sheet 103 has a U shape). At this time, the surface of the protective sheet 103 on which the DLC film 17 was not formed was used as an adhesive surface. Therefore, the PET film 15 side of the protective sheet 103 is bonded to the surface of the beam 303 via the adhesive layer, and the DLC film 17 is on the outside.
梁３０３の表面には、隙間無く複数の保護シート１０３を貼り付け、隣接する保護シート１０３同士は、約２０ｍｍの重複部分において重複している。なお、各保護シート１０３と梁３０３との接着強度は充分に高かった。 A plurality of protective sheets 103 are attached to the surface of the beam 303 without any gaps, and adjacent protective sheets 103 overlap each other at an overlapping portion of about 20 mm. The adhesive strength between each protective sheet 103 and the beam 303 was sufficiently high.
また、柱１０１については、前記「２．コンクリート構造物の保護構造（その１）」の場合と同様に施工した。
また、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７については、それらの下面に、隙間無く保護シート１０３を接着した。隣接する保護シート１０３同士は、約２０ｍｍの重複部分において重複している。このとき、保護シート１０３のうち、ＤＬＣ膜１７が形成されていない面を接着面とした。そのため、跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７の表面に、接着剤層を介して、保護シート１０３のうちのＰＥＴフィルム１５側が接着され、ＤＬＣ膜１７は外側となる。なお、各保護シート１０３と跳ね出しスラブ３０５、及び中央スラブ３０７との接着強度は充分に高かった。
The column 101 was constructed in the same manner as in the case of “2. Protective structure for concrete structure (Part 1)”.
Moreover, about the protrusion slab 305 and the center slab 307, the protective sheet 103 was adhere | attached on those lower surfaces, without gap. Adjacent protective sheets 103 overlap at an overlapping portion of about 20 mm. At this time, the surface of the protective sheet 103 on which the DLC film 17 was not formed was used as an adhesive surface. Therefore, the PET film 15 side of the protective sheet 103 is bonded to the surfaces of the protruding slab 305 and the central slab 307 via the adhesive layer, and the DLC film 17 is on the outside. In addition, the adhesive strength between each protective sheet 103, the protruding slab 305, and the center slab 307 was sufficiently high.
４．コンクリート構造物の保護構造の評価
（１）耐疲労性の評価
（１−１）評価方法
ＪＩＳ Ａ１４３６−２００６「建築用被覆材料の下地不連続部における耐疲労性試験方法」を準用し、保護シートの耐疲労性を評価した。具体的には、以下のように評価を行った。
4). Evaluation of protective structure of concrete structure (1) Evaluation of fatigue resistance (1-1) Evaluation method JIS A1436-2006 "Fatigue resistance test method for discontinuous parts of coating materials for buildings" shall be applied mutatis mutandis. The fatigue resistance of was evaluated. Specifically, the evaluation was performed as follows.
保護シートを、１５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出し、これを試験体とした。図５に示すように、０．２ｍｍの隙間をおいて配置された一対の基板２０３、２０５に跨るように試験体２０１を設置し、基板２０３、２０５の両方に対し試験体２０１を接着した。そして、基板２０３は固定した状態で、基板２０５を、図５に示す矢印方向に沿って、振幅０．０４ｍｍ、周期０．１ｓｅｃで、６００万回往復移動させた。試験は、２０℃、６０℃、−１０℃においてそれぞれ行った。また、試験は、以下の保護シートのそれぞれについて行った。 The protective sheet was cut into a size of 150 mm × 50 mm and used as a test specimen. As shown in FIG. 5, the test body 201 was installed so as to straddle a pair of substrates 203 and 205 disposed with a gap of 0.2 mm, and the test body 201 was bonded to both the substrates 203 and 205. Then, with the substrate 203 fixed, the substrate 205 was reciprocated 6 million times along the arrow direction shown in FIG. 5 with an amplitude of 0.04 mm and a period of 0.1 sec. The test was performed at 20 ° C., 60 ° C., and −10 ° C., respectively. Moreover, the test was done about each of the following protective sheets.
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
（１−２）評価結果
いずれの保護シートについても、ひび割れや破断は見られなかった。この評価結果から、保護シートに対し、コンクリート構造物の振動やひび割れの開閉に起因する応力が繰り返し加わっても、保護シートにひび割れや破断等が生じ難いことが確認できた。
（２）中性化抑止性の評価
（２−１）評価方法
ＪＩＳ Ｒ５２１０−１９９７「セメントの物理試験方法」の１０．４「試供体の作り方」に規定される方法で、水、セメント、標準砂の質量比が０．６５：１：２であるモルタルを、１００×１００×４００ｍｍの型枠を用いて成型した。そのモルタルを、２３±２℃、湿度８０％以上の状態で２４時間養生したのち脱型し、材令７日まで、２３±２℃の下、水中養生した。その後、上記のモルタルから、１片が１００ｍｍの立方体を切り出した。この立方体のモルタルにおいて、成型時に型枠の側面に接しており、互いに対向する２面に、エポキシ系接着剤（日本ペイント株式会社製、商品名：タフガードＥパテ−２）を用いて保護シートを接着するとともに、他の４面には、エポキシ樹脂（コニシ製、商品名：クイックメンダー）を塗装し、試験体とした。なお、保護シートを接着するときは、ＤＬＣ膜が形成されていない面を接着面とした。その後、１４日間養生した。
The film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 1 μm, the film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 2 μm, and the film thickness of the PET film is 100 μm, DLC film thickness is 1 μm PET film thickness is 100 μm and DLC film thickness is 2 μm (1-2) Evaluation results No cracks or breaks are found in any of the protective sheets There wasn't. From this evaluation result, it was confirmed that even when stress due to the vibration of the concrete structure and the opening and closing of the cracks was repeatedly applied to the protective sheet, the protective sheet was hardly cracked or broken.
(2) Evaluation of neutralization deterrence (2-1) Evaluation method JIS R5210-1997 “Method for physical testing of cement” 10.4 “Method for making specimen”, water, cement, standard A mortar having a sand mass ratio of 0.65: 1: 2 was molded using a 100 × 100 × 400 mm mold. The mortar was cured for 24 hours in a state of 23 ± 2 ° C. and a humidity of 80% or more, and then demolded, and was cured under water at 23 ± 2 ° C. until the age of 7 days. Thereafter, a cube having a piece of 100 mm was cut out from the mortar. In this cubic mortar, the protective sheet is in contact with the side surface of the formwork at the time of molding, and an epoxy adhesive (made by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: Toughguard E Putty-2) is used on the two surfaces facing each other. While adhering, the other four surfaces were coated with an epoxy resin (manufactured by Konishi, trade name: Quick Mender) to prepare a test specimen. In addition, when bonding a protective sheet, the surface in which the DLC film was not formed was made into the bonding surface. Then, it was cured for 14 days.
次に、試験体を、温度２３±２℃、湿度６０％、ＣＯ2濃度５％の中性化促進環境下で７０日間静置した後、保護シートを貼った２面を含み、試験体を２等分する断面において、試験体を割裂した。割裂後、直ちに、断面にフェノールフタレイン１％溶液を噴霧し、赤色に変化しない部分（中性化した部分）の、保護シートを貼った表面からの最大深さを測定した。試験は、以下の保護シートのそれぞれについて行った。 Next, the specimen was left for 70 days in a neutralization-promoting environment at a temperature of 23 ± 2 ° C., a humidity of 60%, and a CO 2 concentration of 5%. The test specimen was split in a bisection. Immediately after splitting, a 1% phenolphthalein solution was sprayed on the cross section, and the maximum depth from the surface on which the protective sheet was pasted was measured for the portion that did not turn red (the neutralized portion). The test was conducted for each of the following protective sheets.
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
（２−２）評価結果
いずれの保護シートを用いた場合でも、断面全体が赤く変化し、中性化の進行は皆無であった。この評価結果から、保護シートでコンクリート構造物の表面を覆うことで、その中性化を抑制できることが確認できた。
（３）耐候性の評価
（３−１）評価方法
ＪＩＳ Ｋ５６００（塗料一般試験方法）７−７：１９９９促進耐候性（キセノンランプ法）に基づき耐候性を評価した。具体的には、以下のように行った。
The film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 1 μm, the film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 2 μm, and the film thickness of the PET film is 100 μm, The film thickness of the DLC film is 1 μm The film thickness of the PET film is 100 μm, and the film thickness of the DLC film is 2 μm (2-2) Evaluation result Even when any protective sheet is used, the entire cross section is It turned red and there was no progress in neutralization. From this evaluation result, it was confirmed that the neutralization can be suppressed by covering the surface of the concrete structure with the protective sheet.
(3) Evaluation of weather resistance (3-1) Evaluation method Weather resistance was evaluated based on JIS K5600 (paint general test method) 7-7: 1999 accelerated weather resistance (xenon lamp method). Specifically, it was performed as follows.
保護シートを、ＤＬＣ膜が形成されていない面が接着面となるように、コンクリート基盤に貼り付けた。そして、その保護シートに対し、キセノンランプを用い、紫外線を３０００時間照射した。その後、保護シートの割れ、はがれ、変色の程度を目視により観察した。試験は、以下の保護シートのそれぞれについて行った。 The protective sheet was affixed to the concrete base so that the surface on which the DLC film was not formed became an adhesive surface. The protective sheet was irradiated with ultraviolet rays for 3000 hours using a xenon lamp. Thereafter, the degree of cracking, peeling, and discoloration of the protective sheet was visually observed. The test was conducted for each of the following protective sheets.
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が０．２μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が２μｍであるもの
（３−２）評価結果
いずれの保護シートを用いた場合でも、保護シートの割れ、はがれ、変色は見られなかった。
（４）耐アルカリ性の評価
（４−１）評価方法
モルタル板（７０×７０×２０ｍｍ）の上面に、エポキシ系接着剤（日本ペイント株式会社製、商品名：タフガードＥパテ−２）を用いて保護シートを接着し、これを試験体とした。試験体を、図６に示すように、飽和水酸化カルシウム溶液に、３０日間、半浸漬した。その後、試験体を引き上げ、引き上げから２時間後に、保護シートの割れ、はがれ、軟化、溶出を目視により評価した。 また、上記のように飽和水酸化カルシウム溶液に浸漬後、引き上げた試験体において、ＪＳＣＥ Ｋ５３１−１９９９「表面保護材の付着強さ試験方法」により、保護シートとモルタル板との接着性を評価した。試験は、以下の保護シートのそれぞれについて行った。
The film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 1 μm, the film thickness of the PET film is 50 μm, the film thickness of the DLC film is 2 μm, and the film thickness of the PET film is 100 μm, The film thickness of the DLC film is 0.2 μm The film thickness of the PET film is 100 μm, The film thickness of the DLC film is 1 μm The film thickness of the PET film is 100 μm, and the film thickness of the DLC film is 2 μm Some (3-2) Evaluation Results Even when any protective sheet was used, the protective sheet was not cracked, peeled off or discolored.
(4) Evaluation of alkali resistance (4-1) Evaluation method On the upper surface of a mortar board (70 × 70 × 20 mm), an epoxy adhesive (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: Toughguard E Putty-2) is used. A protective sheet was adhered to make a test specimen. As shown in FIG. 6, the test specimen was immersed in a saturated calcium hydroxide solution for half a day for 30 days. Thereafter, the specimen was pulled up, and after 2 hours from the lifting, the protective sheet was visually evaluated for cracking, peeling, softening, and elution. Moreover, in the test body pulled up after being immersed in the saturated calcium hydroxide solution as described above, the adhesion between the protective sheet and the mortar plate was evaluated by JSCE K531-1999 “Testing method for adhesion strength of surface protective material”. . The test was conducted for each of the following protective sheets.
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
（評価結果）
いずれの保護シートにおいても、割れ、はがれ、軟化、溶出は見られなかった。また、保護シートとモルタル板との接着力は、約１ＭＰａであり、充分に高かった。
（５）ひび割れ追従性の評価
（評価方法）
ＪＳＣＥ Ｋ５３２−１９９９「表面被覆材のひび割れ追従性試験方法」に基づき、保護シートのひび割れ追従性を評価した。具体的には、以下のように評価を行った。
The film thickness of the PET film is 50 μm and the film thickness of the DLC film is 1 μm The film thickness of the PET film is 100 μm and the film thickness of the DLC film is 1 μm (Evaluation result)
In any of the protective sheets, cracking, peeling, softening, and elution were not observed. Moreover, the adhesive force between the protective sheet and the mortar plate was about 1 MPa, which was sufficiently high.
(5) Evaluation of crack followability (evaluation method)
Based on JSCE K532-1999 “Testing method for crack followability of surface coating material”, the crack followability of the protective sheet was evaluated. Specifically, the evaluation was performed as follows.
図５に示すように、一対の基板２０３、２０５に跨るように試験体２０１を設置し、基板２０３、２０５の両方に対し試験体２０１を接着した。そして、基板２０３、２０５を、毎分５ｍｍの速度で遠ざけていった。保護シートの一部又は全部が破断したときの試験体の伸びを追従性の評価値とした。試験は、以下の保護シートのそれぞれについて行った。 As shown in FIG. 5, the test body 201 was installed so as to straddle the pair of substrates 203 and 205, and the test body 201 was bonded to both the substrates 203 and 205. Then, the substrates 203 and 205 were moved away at a speed of 5 mm per minute. The elongation of the specimen when part or all of the protective sheet was broken was taken as the evaluation value for followability. The test was conducted for each of the following protective sheets.
ＰＥＴフィルムの膜厚が５０μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
ＰＥＴフィルムの膜厚が１００μｍであり、ＤＬＣ膜の膜厚が１μｍであるもの
また、評価は、標準条件と、低温（１０℃）条件とのそれぞれにおいて行った。
（評価結果）
追従性の評価値は、標準条件で０．６８ｍｍ以上、低温条件で０．７０ｍｍ以上であり、非常に高かった。
The film thickness of the PET film is 50 μm and the film thickness of the DLC film is 1 μm. The film thickness of the PET film is 100 μm and the film thickness of the DLC film is 1 μm. (10 ° C.) was performed in each of the conditions.
(Evaluation results)
The evaluation value of the followability was 0.68 mm or more under standard conditions and 0.70 mm or more under low temperature conditions, which was very high.
なお、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、保護シートで表面を覆うコンクリート構造物は、コンクリート高架橋の代わりに、コンクリート桁橋、電架柱、ビル、住宅等であってもよい。
In addition, this invention is not limited to the said Example at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from this invention.
For example, the concrete structure whose surface is covered with the protective sheet may be a concrete girder bridge, a power pole, a building, a house, or the like instead of the concrete viaduct.
また、保護シートの基材は、ＰＥＴ以外の樹脂であってもよい。また、保護シートの炭素膜は、ＤＬＣ膜以外の炭素膜（例えばアモルファスカーボン等）であってもよいし、高真空下でのプラズマＣＶＤ法により形成されたＤＬＣ膜であってもよい。 Further, the base material of the protective sheet may be a resin other than PET. Further, the carbon film of the protective sheet may be a carbon film other than the DLC film (for example, amorphous carbon) or a DLC film formed by a plasma CVD method under a high vacuum.
また、保護シートの接着に用いる接着剤は、ウレタン系接着剤、シリコン系接着剤、ゴム系接着剤であってもよい。 Further, the adhesive used for bonding the protective sheet may be a urethane-based adhesive, a silicon-based adhesive, or a rubber-based adhesive.
１・・・大気圧プラズマＣＶＤ装置、３、５・・・対向電極、７、９・・・誘電体、
１１・・・雰囲気ガス、１３・・・パルス電源、１５・・・ＰＥＴフィルム、
１７・・・ＤＬＣ膜、１０１・・・コンクリート高架橋の柱、１０３・・・保護シート、
１０３ａ、１０３ｂ・・・端部、１０５・・・重複部分、２０１・・・試験体、
２０３、２０５・・・基板、３０１・・・コンクリート高架橋、３０３・・・梁、
３０５・・・跳ね出しスラブ、３０７・・・中央スラブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Atmospheric pressure plasma CVD apparatus, 3, 5 ... Counter electrode, 7, 9 ... Dielectric material,
11 ... atmosphere gas, 13 ... pulse power supply, 15 ... PET film,
17 ... DLC film, 101 ... concrete viaduct pillar, 103 ... protective sheet,
103a, 103b ... end, 105 ... overlapping part, 201 ... test specimen,
203, 205 ... substrate, 301 ... concrete viaduct, 303 ... beam,
305 ... Slip-out slab, 307 ... Center slab
Claims (6)
前記コンクリート構造物の表面を覆う保護シートと、を備え、
前記保護シートは、樹脂から成る基材と、炭素膜とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の保護構造。 Concrete structures,
A protective sheet covering the surface of the concrete structure,
A protective structure for a concrete structure, wherein the protective sheet includes a base material made of a resin and a carbon film.
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