JP2020026703A - 接着シート、防水構造及び防水構造の施工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 優れた耐久性を有する防水構造を短時間で容易に施工可能な、接着用シートが提供すること。【解決手段】 アスファルト舗装道路の防水構造を構成する、アスファルト舗装体と防水層とを接着する接着シート10であって、アスファルト又はアスファルト合材の溶融物と融着する熱可塑性樹脂を含む融着層1と、アクリル系粘着剤を含む粘着剤層2と、融着層及び粘着剤層の間に配置された、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層3とを備える、接着シート10。【選択図】図1
Description
本発明は、アスファルト舗装道路の防水構造を構成するアスファルト舗装体と防水層とを接着する接着シート、防水構造及び防水構造の施工方法に関する。
橋梁等のアスファルト舗装道路では、雨水等の水分が浸入することによりアスファルトが劣化して亀裂が発生する場合がある。また舗装中を浸透してきた雨水等がコンクリート床版内部に浸透すると床版の劣化が著しく促進されてしまう。そこで、各種の防水構造及びその施工方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、橋梁等のコンクリート床版上に、ウレタン系防水材層、アスファルト舗装体を積層してなる床版防水構造であって、ウレタン系防水材層とアスファルト舗装体が熱可塑性樹脂シートを介して接合してなる床版防水構造が開示されている。一方、特許文献2には、防水層、融着層、粘着剤層及び接合層を備える、アスファルト舗装道路用防水シートが開示されている。
交通規制を伴った道路の補修等では、施工時間の短縮が望まれる。しかし、特許文献1に記載の方法では、ウレタン系防水材層の施工後、付着性の問題から防水層上にそのままレベリング層(平坦性をするための層)を舗設することができないため、複数の工程からなる接着層を防水層上に施工する必要があり、多くの人出が必要となり、養生時間も含めた施工時間も長期化する。
また、広い面積を施工する道路の補修等では、シートの経済性や取扱性も重要である。この点、特許文献2の防水シートは現場での施工時間の面で優れるが、シートの経済性や取扱性に関しては改善の余地がある。このため、施工時間の短縮と、経済性及び取扱性の向上とを両立させる技術が望まれる。
本発明の一側面は、アスファルト舗装道路の防水構造を構成する、アスファルト舗装体と防水層とを接着する接着シートであって、アスファルト又はアスファルト合材の溶融物と融着する熱可塑性樹脂を含む融着層と、アクリル系粘着剤を含む粘着剤層と、融着層及び粘着剤層の間に配置された、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層と、を備える接着シートに関する。
本発明の他の一側面は、上記接着シートと、接着シートの融着層側に敷設されたアスファルト舗装体と、接着シートの粘着剤層側に敷設された防水層と、を備える、防水構造に関する。
本発明のさらに他の一側面は、防水層上に、上記の接着シートを、粘着剤層が防水層側となるように配置する工程と、接着シートの融着層上に、アスファルト舗装体を敷設する工程とを含む、アスファルト舗装道路の防水構造の施工方法に関する。
本発明によれば、優れた耐久性を有する防水構造を短時間で容易に施工可能な、接着用シートが提供される。この接着シートは、構成部材の数が少なく低コストで提供でき、また防水層を含まないことから、層厚を薄くすることができるため、取扱性にも優れる。本発明によれば、さらに、このような接着シートを適用した防水構造及び防水構造の施工方法も提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されるものではない。
(接着シート)
実施形態に係る接着シート10は、図1に示すように、溶融アスファルトと融着する熱可塑性樹脂を含む融着層1と、アクリル系粘着剤を含む粘着剤層2と、これらの層間に配置された、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層3とを備えている。
実施形態に係る接着シート10は、図1に示すように、溶融アスファルトと融着する熱可塑性樹脂を含む融着層1と、アクリル系粘着剤を含む粘着剤層2と、これらの層間に配置された、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層3とを備えている。
融着層は、アスファルト又はアスファルト合材の溶融物で軟化して、アスファルトとの積層体を形成する熱可塑性樹脂(以下、場合により「熱可塑性樹脂A」という。)を含んでいる。融着層は、好ましくはアスファルト又はアスファルト合材の溶融物との接触により溶融し、界面部分で融着して積層体を形成する。アスファルトの溶融物の温度は、典型的には100〜280℃(好ましくは120〜260℃)、アスファルト合材の溶融物の温度は、典型的には100〜220℃(好ましくは100〜200℃)である。したがって融着層は通常100〜280℃で軟化する。なお、アスファルト又はアスファルト合材の溶融物は固化して、アスファルト舗装体を構成する。
ここで、アスファルトとは、例えば、JIS K2207:1996で定義されるものであり、ストレートアスファルト40〜60、ストレートアスファルト60〜80、ストレートアスファルト80〜100、ストレートアスファルト100〜120、ストレートアスファルト120〜150、ストレートアスファルト150〜200、等が含まれる。さらに、舗装設計施工指針の改訂版「舗装設計施工指針(平成十八年版)」に定義される、通常のストレートアスファルトにゴムや熱可塑性エラストマーを改質材として添加したもの、あるいはブローイングなど改質操作を加えた改質アスファルトが含まれる。ポリマー改質アスファルトI型、ポリマー改質アスファルトII型、ポリマー改質アスファルトIII型、ポリマー改質アスファルトIII型−W、ポリマー改質アスファルトIII型−WF、ポリマー改質アスファルトH型、ポリマー改質アスファルトH型−F、セミブローンアスファルトAC−100、硬質アスファルト等が含まれる。アスファルト合材とは、例えば、アスファルト合材協会が規定している材料であり、アスファルトと、骨材(砕石、砂、アスファルト再生骨材等)、フィラー(石粉等)等の添加物とを混合した混合材料である(アスファルト混合物とも呼ばれる。)。
熱可塑性樹脂Aの溶融温度は、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは80℃以下である。熱可塑性樹脂Aの溶融温度が100℃以下である場合、融着層1とアスファルト舗装体との融着性が一層良好となる。また、冬期に防水構造の施工を行う場合でも、アスファルト舗装体との十分な接着強度が得られやすくなる。
熱可塑性樹脂Aの溶融温度は、例えば30℃以上であってよく、35℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましい。熱可塑性樹脂Aの溶融温度が30℃以上である場合、車両の通行による輪荷重により、アスファルト舗装体に轍掘れが生じることを十分に防止できる。
なお、本明細書中、熱可塑性樹脂Aの溶融温度は、JIS K6924−2:1997に従う方法で測定される値を示す。
熱可塑性樹脂Aは、アスファルト舗装体との融着後に十分な接着性を維持できる観点から、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂であってよい。より具体的には、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー、エチレンアクリル共重合体(EAA)、及びスチレンブチレンエラストマー(SBS)からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂であってよい。熱可塑性樹脂Aは、防水構造の耐久性に更に優れる観点から、耐水性を有するエラストマーであることが好ましい。熱可塑性樹脂Aは、アスファルト舗装体との接着性に優れる観点から、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)であることがより好ましい。融着層1は、一種又は二種以上の熱可塑性樹脂Aを含んでよい。
熱可塑性樹脂Aの重量平均分子量は、例えば10000以上であってよく、40000以上であってもよい。また、熱可塑性樹脂Aの重量平均分子量は、例えば100000以下であってよく、60000以下であってもよい。なお、本明細書中、熱可塑性樹脂Aの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算で測定される値を示す。
融着層1は、熱可塑性樹脂A以外の成分を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂A以外の成分としては、例えば、フィラー及び不織布等の補強材、酸化防止剤、耐光性材料、劣化防止剤等が挙げられる。
融着層1は、熱可塑性樹脂Aを主成分とする層であってよく、熱可塑性樹脂Aのみからなる層であってもよい。融着層1における熱可塑性樹脂Aの含有量は、融着層1の全量基準で、例えば60質量%以上であってよく、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
融着層1の厚さは、例えば0.1mm以上であってよく、0.2mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがより好ましい。これにより、アスファルト又はアスファルト合材との融着性に優れるという効果が奏される。融着層1の厚さは、例えば10mm以下であってよく、5mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがより好ましい。これにより、例えば、接着シートをロール状とした場合にロールの重量が重くなりすぎず、ロールの巻き長さを長くできる等、施工時の取扱い性に優れるという効果が奏される。
融着層1の溶融温度、すなわち、融着層1を構成する成分(樹脂組成物)の溶融温度は、例えば80℃以下であってよく、70℃以下であることが好ましい。これにより、アスファルト舗装体の敷設時の融着性が一層良好になる。融着層1の溶融温度は、例えば30℃以上であってよく、40℃以上であってもよい。これにより、車両の通行による輪荷重により、アスファルト舗装体に轍掘れが生じることを十分に防止できる。なお、本明細書中、融着層1の溶融温度は、JIS K6924−2:1997に従う方法で測定される値を示す。
粘着剤層2は、接着シートと防水層とを接合する層であり、アクリル系粘着剤を含む。アクリル系粘着剤は、溶剤型アクリル系粘着剤、エマルジョン型アクリル系粘着剤及びホットメルト型アクリル系粘着剤からなる群より選択される少なくとも一種の粘着剤であってよい。また、溶剤型天然ゴム系粘着剤、溶剤型ブロックコポリマー系粘着剤等の他の粘着剤と混合されたものであってもよい。さらには、アクリル系粘着剤と他の粘着剤とを積層し、アクリル系粘着剤を融着層側に配置させたものであってもよい。また、アクリル系粘着剤の層と他の粘着剤の層とを並べて配置させ粘着剤層を形成してもよい。本実施形態では、粘着剤層2として、アクリル系粘着テープを用いてもよく、粘着剤層2は、上述のように一種又は二種以上の粘着剤を含んでよい。
粘着剤層2は、発泡体であることが好ましい。この場合、防水構造の耐久性が更に向上する傾向がある。このような効果が得られる原因は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察している。発泡した粘着材は優れた吸着力を持ち、平滑な面に対してはより強固に、表面に凹凸ある面に対しても安定的に固定(吸着)する。接着用シートが敷設される面は防水層が施工された面であるため平滑な場合が多いと考えられるが、防水層を施す前の下地状態によっては防水層の表面に凹凸が生じることも考えられる。発泡した粘着材は優れた弾性を有するため、平滑面および凹凸面のどちらに対しても表面追従性に富み、接触面積が増えることにより施工面との粘着性が得やすく、防水構造の耐久性がさらに向上すると推察される。
なお、「粘着剤層2が発泡体である」とは、粘着剤層2の少なくとも一部が発泡体であることを意味する。
粘着剤層2は、上述のように、融着層1側の表面と、融着層1とは反対側の表面に粘着剤を含む層であればよく、1層に限定されない。粘着剤層2は、例えば、基層と基層の両面に粘着剤を含む層からなる層であってよい。このような観点から、粘着剤層2は、両面粘着テープであってよい。
粘着剤層2の厚さは、例えば0.1mm以上であってよく、0.5mm以上であることが好ましく、1.0mm以上であることがより好ましい。これにより、下地(コンクリート)に対する接着性に優れるという効果が奏される。粘着剤層2の厚さは、例えば10mm以下であってよく、5mm以下であることが好ましく、2mm以下であることがより好ましい。これにより、例えば、接着シートをロール状とした場合にロールの重量が重くなりすぎず、ロールの巻き長さを長くできる等、施工時の取扱い性に優れるという効果が奏される。
イソシアネート層3は、イソシアネート化合物を含む層である。粘着剤層2はそれ自体粘着性を有するため融着層1に接着するが、溶融アスファルトと融着する熱可塑性樹脂を融着層1に用い、粘着剤層2にアクリル系粘着剤を含有させた場合は、防水構造を形成させたときに、両層の接着性が劣ることを本発明者らは見出した。さらに、本発明者らは、この現象は、溶融アスファルトと融着する熱可塑性樹脂としてEVAを用いた場合において顕著であり、融着層1と粘着剤層2との間に、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層3を形成させたときに特異的に両層の接着強度が向上するとの知見を得た。すなわち、融着層1と粘着剤層2との間に、他の接着性の層やプライマー層を設けても、防水構造を形成させたときの接着性は不十分なままである。
イソシアネート化合物としては、芳香族系、脂肪族系、脂環式のモノイソシアネート又はポリイソシアネートが適用可能であり、これらのイソシアネートは高分子量化又は環化(イソシアヌレート化等)されていてもよい。
イソシアネート化合物として適用できるポリイソシアネートの例としては、芳香族ジイソシアネート[例えば、2,6−トルエンジイソシアネート;2,5−トルエンジイソシアネート;2,4−トルエンジイソシアネート;m−フェニレンジイソシアネート;p−フェニレンジイソシアネート;メチレンビス(o−クロロフェニルジイソシアネート);ジフェニルメタンジイソシアネート(「MDI」と略する場合があり、2,2’−MDI、2,4’−MDI、4,4’−MDIの少なくとも1種を含む。好ましくは4,4’−MDIからなるモノメリックMDIである。);ポリカルボジイミド変性メチレンジフェニレンジイソシアネート;(4,4’−ジイソシアナト−3,3’,5,5’−テトラエチル)ジフェニルメタン;4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメトキシビフェニル(o−ジアニシジンジイソシアネート);5−クロロ−2,4−トルエンジイソシアネート;1−クロロメチル−2,4−ジイソシアナトベンゼン]、芳香族−脂肪族ジイソシアネート(例えば、m−キシリレンジイソシアネート、テトラメチル−m−キシリレンジイソシアネート)が挙げられる。
イソシアネート化合物の例としては更に、脂肪族ジイソシアネート[例えば、1,4−ジイソシアナトブタン;1,6−ジイソシアナトヘキサン;1,12−ジイソシアナトドデカン;及び2−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン]、脂環式ジイソシアネート[例えば、メチレンジシクロヘキシレン−4,4’−ジイソシアネート;3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート);2,2,4−トリメチルヘキシルジイソシアネート;及びシクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート]、複数のイソシアネート基を側鎖又は末端に有するポリマー又はオリゴマーが挙げられる。
イソシアネート化合物としては、芳香族系イソシアネートが有用である。当該芳香族系イソシアネートとしては、上述の芳香族ジイソシアネートが好適であり、芳香族ジイソシアネートとしてはMDIが好ましい。MDIは、2,2’−MDI、2,4’−MDI、4,4’−MDIの少なくとも1種を含んでおり、好ましくは4,4’−MDIからなる。芳香族系イソシアネートは、芳香環を2つ有する芳香族系イソシアネート(芳香環を「核」と捉え「芳香族系イソシアネートの2核体」と呼ぶ場合がある。)、芳香族イソシアネートの多核体(芳香環を3以上有する芳香族系イソシアネート)又はこれらの混合物であってもよい。芳香族イソシアネートの多核体は、「核」数の異なる多核体の混合物であってもよい。芳香族系イソシアネートの2核体の代表例は、前述のMDIであり、芳香族イソシアネートの多核体の代表例はポリメリックMDIである。
イソシアネート層3は、イソシアネート化合物以外の成分を含有していてもよく、そのような成分としては、イソシアネート基を含有しないポリマーが挙げられ、極性基等で変性した変性ポリオレフィンが好ましい。変性ポリオレフィンとしては、クロロ化ポリオレフィンが好適である。
イソシアネート層3は、例えば、K−500NT、K−500、K−550、V−720、V−700、C−100、N−200(すべて3M社製)等を用いて形成できる。これらのうち、K−500NT及びK−500は、イソシアネート化合物とクロロ化ポリオレフィンを含有しており、K−550、V−720、V−700、C−100及びN−200は、イソシアネート化合物を含有し、クロロ化ポリオレフィンを含有しない。
イソシアネート層3は、粘着性樹脂組成物を含む層であってもよい。粘着性樹脂組成物は、例えば熱可塑性樹脂と粘着性付与剤とを含有する樹脂組成物であってよい。
粘着性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂は、例えば、変性EVA等であってよい。
粘着付与剤としては、例えば、ロジン系、テルペン系、合成石油系、フェノール樹脂系、キシレン樹脂系等の粘着付与剤が挙げられる。
イソシアネート層3の厚さは、粘着性樹脂組成物を含まない場合は、例えば0.0001mm以上であってよく、0.0005mm以上であることが好ましく、0.001mm以上であることがより好ましい。これにより、融着層1と粘着剤層2の間の層間接着性に更に優れるという効果が奏される。イソシアネート層3の厚さは、例えば0.1mm以下であってよく、0.05mmであることが好ましく、0.02mm以下であることがより好ましい。これにより、イソシアネート層3の凝集力が強く保たれる。
イソシアネート層3の厚さは、粘着性樹脂組成物を含む場合は、例えば0.01mm以上であってよく、0.05mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがより好ましい。これにより融着層1と粘着剤層2との間の層間接着性に更に優れるという効果が奏される。イソシアネート層3の厚さは、例えば2mm以下であってよく、1mm以下であることが好ましく、0.5mm以下であることがより好ましい。これにより、例えば、接着シートをロール状とした場合にロールの重量が重くなりすぎず、ロールの巻き長さを長くできる等、施工時の取扱い性に優れるという効果が奏される。
接着シート10の厚さは、例えば0.1mm以上であってよく、0.5mm以上であることが好ましく、1mm以上であることがより好ましい。これにより、防水構造の耐久性および舗装との接着耐久性に更に優れるという効果が奏される。具体的には、NEXCO試験方法 第4編 構造関係試験方法(平成27年7月)の防水性試験IIに規定される耐貫通性能に優れるという効果が奏される。接着シート10の厚さは、例えば10mm以下であってよく、7mm以下であることが好ましく、5mm以下であることがより好ましい。これにより、例えば、接着シート10をロール状とした場合にロールの重量が重くなりすぎず、ロールの巻き長さを長くできる等、施工時の取扱い性に優れるという効果が奏される。
接着シート10は、融着層1、粘着剤層2及びイソシアネート層3以外の他の層をさらに備えていてよい。例えば、接着シート10は、粘着剤層2上に粘着剤層2を保護する保護層が設けられていてよい。また、接着シート10は、融着層1上に融着層1を保護する保護層が設けられていてよい。これらの保護層は、防水構造の施工時に剥離される。また、接着シート10は、他の層として、クロス基材、不織布等で構成される補強層などをさらに備えていてもよい。
接着シート10は、アスファルト舗装が行われる道路に舗装と防水層との接着層を形成するために用いられる。
(防水構造及びその施工方法)
図2は、一実施形態に係る防水構造の概略を示す断面図である。本実施形態に係る防水構造20は、接着シート10の融着層1側にアスファルト舗装体5、粘着剤層2側に防水層6を備えるものである。防水層6は、下地層8の上に下地用プライマー層7を介して形成することができる。
図2は、一実施形態に係る防水構造の概略を示す断面図である。本実施形態に係る防水構造20は、接着シート10の融着層1側にアスファルト舗装体5、粘着剤層2側に防水層6を備えるものである。防水層6は、下地層8の上に下地用プライマー層7を介して形成することができる。
図3は、他の実施形態に係る防水構造の概略を示す断面図である。本実施形態に係る防水構造20は、接着シート10の融着層1側にアスファルト舗装体5、粘着剤層2側に防水層6を備えるものであり、粘着剤層2と防水層6の間にはプライマー層4を備える。防水層6は、下地層8の上に下地用プライマー層7を介して形成することができる。
図2及び図3において、防水層6の種類は特に限定されず、公知の材料を用いることができる。例えばウレタン樹脂タイプやMMA樹脂タイプなどが挙げられる。
図2及び図3において、アスファルト舗装体5は、特に限定されず、公知のアスファルト舗装体(アスファルト又はアスファルト合材からなる)を用いることができる。アスファルト舗装体5の厚さは、例えば200mm以上であってよく、75mm以上であってもよい。また、アスファルト舗装体5の厚さは、例えば50mm以上であってよく、25mm以上であってもよい。
図2及び図3において、下地層8は、アスファルト舗装が行われる道路であり、例えば、コンクリート(例えばコンクリート床版)であってよい。
図2及び図3において、下地用プライマー層7は、防水層6と下地層8との接着を確保するために用いられる。選択される下地用プライマー層7の種類は特に限定されず、公知の材料を用いることができる。例えば防水層6がウレタン樹脂タイプであればウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系又はMMA樹脂系の材料、防水層6がMMA樹脂タイプであればMMA樹脂系又はエポキシ樹脂系の材料などが挙げられる。
図2及び図3において、下地用プライマー層7の厚さは、例えば0.01mm以上であってよく、0.05mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがより好ましい。これにより防水層6と下地層8との間の層間接着性に更に優れるという効果が奏される。
アスファルトの亀裂の伝播及びアスファルトの流動を防ぐために防水層と舗装の間の付着を確保することも重要である。図3におけるプライマー層4は、防水層6がウレタン樹脂タイプであればエポキシ系やイソシアネート系、防水層6がMMA樹脂タイプであればイソシアネート系の材料(イソシアネート化合物)が好ましい。イソシアネート化合物を用いる場合、この化合物はイソシアネート層3を構成するイソシアネート化合物と同種類にすることができ、イソシアネート化合物以外の成分として、極性基を有する脂肪族高分子(クロロ化ポリオレフィン、アクリルゴム等)を更に含むことが好ましい。イソシアネート層3が、極性基を有する脂肪族高分子とイソシアネート化合物とを含有する場合、これらは硬化物としてイソシアネート層3を構成していてもよい。イソシアネート層3がこのような成分を含有する場合において、極性基を有する脂肪族高分子は、イソシアネート基との相互作用が高いため、接着性を向上できる。
プライマー層4としてエポキシ系を用いる場合、プライマー層4は、エポキシ樹脂とエポキシ樹脂の硬化剤を含有することが好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAタイプのエポキシ樹脂、ビスフェノールFタイプのエポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂を適用でき、エポキシ樹脂の硬化剤としては、アミン化合物、メルカプト化合物、酸等が挙げられる。また、アミン(脂肪族アミンなど)とダイマー酸のポリマーを硬化剤として用いてもよい。なお、防水層6にMMA系樹脂を用いることが、硬化速度が速く短時間施工が可能である観点から多く、この場合は、MMA系樹脂では硬化反応の途中で表面にワックス成分をブリードさせることで空気中の酸素との接触を阻止して硬化性を担保しているため、ワックス成分との接着性を向上するという効果を奏する。
図4は、一実施形態に係る防水構造の施工方法を説明するための図である。図4に示すように、下地層8の上に下地用プライマー層7を設け、その上に防水層6を設ける(図4(a))。次に、接着シート10を、粘着剤層2が防水層6側に来るように積層し(図4(b))、接着シート10の融着層1上に、アスファルト舗装体5を形成する(図4(c))。図4(c)におけるアスファルト舗装体5、接着シート10及び防水層6の積層体が防水構造20に相当する。なお、図3の防水構造を形成するためには、防水層6を形成した後に、プライマー層4を形成し、接着シート10を、粘着剤層2がプライマー層4側に来るように積層し、接着シート10の融着層1上に、アスファルト舗装体5を形成すればよい。
アスファルト舗装体5を敷設する工程では、例えば、加熱したアスファルト舗装体5を融着層1上に均一に敷きならした後、加圧してよい。この場合、アスファルト舗装体5の熱によって融着層1が溶融して、融着層1とアスファルト舗装体5とが融着する。アスファルト舗装体5の舗設時の加熱温度は、融着層1が溶融できる温度であることが好ましく、例えば、220℃以下であってよく、180℃以下であってよい。また、アスファルト舗装体5の加熱温度は、例えば100℃以上であってよく、150℃以上であってよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
以下、本発明の内容を実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[接着シートの作製]
(実施例1−1)
エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)(商品名:ウルトラセン750(「ウルトラセン」は登録商標)、東ソー株式会社製、融点:64℃)を、押出し成形機を用いてシート化し、厚さ0.6mmのEVAシート(EVA層、融着層)を得た。この際、押出機の温度は200℃を保持した。次いで、グラビア印刷機(線数:120lpi)を用いて、EVAシート上にポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート)及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)をグラビア塗工した後、溶媒を揮発させた。これにより、EVAシート上にイソシアネート層を形成した。イソシアネート層の厚さは0.001mmであった。
(実施例1−1)
エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)(商品名:ウルトラセン750(「ウルトラセン」は登録商標)、東ソー株式会社製、融点:64℃)を、押出し成形機を用いてシート化し、厚さ0.6mmのEVAシート(EVA層、融着層)を得た。この際、押出機の温度は200℃を保持した。次いで、グラビア印刷機(線数:120lpi)を用いて、EVAシート上にポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート)及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)をグラビア塗工した後、溶媒を揮発させた。これにより、EVAシート上にイソシアネート層を形成した。イソシアネート層の厚さは0.001mmであった。
次いで、厚さ1mmのアクリルフォームテープ(商品名:4481MH、3M社製)を積層シートのイソシアネート層側の表面上にラミネートし、厚さ1.601mmの接着シート(以下「接着シートA」と呼ぶ。)を得た。
(比較例1−1)
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)を用いなかった他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.600mmの接着シート(以下「接着シートB」と呼ぶ。)を得た。
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)を用いなかった他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.600mmの接着シート(以下「接着シートB」と呼ぶ。)を得た。
(比較例1−2)
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)の代わりに、同組成物と同様の厚さで、イソシアネート化合物を含有しない2液型エポキシ接着剤(商品名:PR−E、近代化成社製)からなる層を形成した他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.601mmの接着シート(以下「接着シートC」と呼ぶ。)を得た。
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)の代わりに、同組成物と同様の厚さで、イソシアネート化合物を含有しない2液型エポキシ接着剤(商品名:PR−E、近代化成社製)からなる層を形成した他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.601mmの接着シート(以下「接着シートC」と呼ぶ。)を得た。
(比較例1−3)
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)の代わりに、同組成物と同様の厚さで、イソシアネート化合物を含有しないEVA系ホットメルト接着剤(商品名:スコチウェルド3747、3M社製)からなる層を形成した他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.601mmの接着シート(以下「接着シートD」と呼ぶ。)を得た。
ポリメリックMDI及びクロロ化ポリオレフィンを含有する組成物(商品名:K500、3M社製、固形分量:8質量%)の代わりに、同組成物と同様の厚さで、イソシアネート化合物を含有しないEVA系ホットメルト接着剤(商品名:スコチウェルド3747、3M社製)からなる層を形成した他は、実施例1−1と同様にして、厚さ1.601mmの接着シート(以下「接着シートD」と呼ぶ。)を得た。
[接着シートの評価]
接着シートA、B、C及びDについて、融着層を剥離する剥離試験を行った。すなわち、JIS Z0237:2009で規定される引張試験機を用いて、融着層と粘着剤層をそれぞれ引張試験機のチャックでつかみ、室温(23℃)で300mm/分でT型はく離試験を行い、層間接着力を評価した。結果を表1に示す。
接着シートA、B、C及びDについて、融着層を剥離する剥離試験を行った。すなわち、JIS Z0237:2009で規定される引張試験機を用いて、融着層と粘着剤層をそれぞれ引張試験機のチャックでつかみ、室温(23℃)で300mm/分でT型はく離試験を行い、層間接着力を評価した。結果を表1に示す。
[防水構造の形成]
(実施例2−1)
JIS A5371:2000に準拠した舗道板(30×30×6cm)のコンクリート表面をショットブラスト処理して表面を平滑化し、その上に、MMA樹脂を主成分とするコンクリート用プライマーを厚さ0.2mmとなるようにローラーで塗布し、常温で硬化させることで下地用プライマー層を形成した。次いで、MMA樹脂防水材(株式会社富士技研製)を、下地用プライマー層上にスプレーガンにて塗布し、完全硬化させることで防水層を形成し、粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層した。そして、接着シートAの融着層上に、140℃で加熱されたアスファルト合材(骨材の配合割合は6号砕石58.0%、7号砕石14.5%、粗砂8.5%、細砂8.0%、石粉11.0%であり、ストレートアスファルト60〜80量は5.6%。厚さ:40cm)を施しアスファルト舗装体を形成した。その後、8×8cmサイズの試験片を切り出した。
(実施例2−1)
JIS A5371:2000に準拠した舗道板(30×30×6cm)のコンクリート表面をショットブラスト処理して表面を平滑化し、その上に、MMA樹脂を主成分とするコンクリート用プライマーを厚さ0.2mmとなるようにローラーで塗布し、常温で硬化させることで下地用プライマー層を形成した。次いで、MMA樹脂防水材(株式会社富士技研製)を、下地用プライマー層上にスプレーガンにて塗布し、完全硬化させることで防水層を形成し、粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層した。そして、接着シートAの融着層上に、140℃で加熱されたアスファルト合材(骨材の配合割合は6号砕石58.0%、7号砕石14.5%、粗砂8.5%、細砂8.0%、石粉11.0%であり、ストレートアスファルト60〜80量は5.6%。厚さ:40cm)を施しアスファルト舗装体を形成した。その後、8×8cmサイズの試験片を切り出した。
(実施例2−2)
MMA樹脂防水材の代わりに、常温硬化2液型ポリウレタン樹脂防水材(商品名:ノバレタン(登録商標)ES、三菱ケミカルインフラテック社製)、MMA樹脂を主成分とするコンクリート用プライマー(商品名:ノバレタンPR−400、三菱樹脂インフラテック社製)を用いた他は、実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
MMA樹脂防水材の代わりに、常温硬化2液型ポリウレタン樹脂防水材(商品名:ノバレタン(登録商標)ES、三菱ケミカルインフラテック社製)、MMA樹脂を主成分とするコンクリート用プライマー(商品名:ノバレタンPR−400、三菱樹脂インフラテック社製)を用いた他は、実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
(実施例2−3)
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:V−720、3M社製、1%以上のアクリルゴムを含有。固形分量:7質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:V−720、3M社製、1%以上のアクリルゴムを含有。固形分量:7質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
(実施例2−4)
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:K−500、1%以上のクロロ化ポリオレフィンを含有。3M社製、固形分量:4.5質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:K−500、1%以上のクロロ化ポリオレフィンを含有。3M社製、固形分量:4.5質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
(実施例2−5)
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:N−100、3M社製。固形分量:41−46質量%。)をトルエンで約10倍に希釈して適度な粘度に調整した上で塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
実施例2−1と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:N−100、3M社製。固形分量:41−46質量%。)をトルエンで約10倍に希釈して適度な粘度に調整した上で塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−1と同様にして試験片を作製した。
(実施例2−6)
実施例2−2と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:PR−E、株式会社近代化成製、固形分量:30質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−2と同様にして試験片を作製した。
実施例2−2と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:PR−E、株式会社近代化成製、固形分量:30質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−2と同様にして試験片を作製した。
(実施例2−7)
実施例2−2と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:V−720、3M社製、1%以上のアクリルゴムを含有。固形分量:7質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ:0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−2と同様にして試験片を作製した。
実施例2−2と同様に防水層を完全硬化させた後、イソシアネート化合物を含む防水層プライマー(商品名:V−720、3M社製、1%以上のアクリルゴムを含有。固形分量:7質量%)を塗布し(塗布量:0.05kg/m2)、含有する溶媒を揮発させ、厚さ:0.001mmのプライマー層(防水層用プライマー層)を形成させた。この防水層用プライマー層上に粘着層がこの防水層と接するように接着シートAを積層し、その後は実施例2−2と同様にして試験片を作製した。
(比較例2−1)
接着シートAの代わりに接着シートCを用いた他は、実施例2−3と同様にして、試験片を作製した。
接着シートAの代わりに接着シートCを用いた他は、実施例2−3と同様にして、試験片を作製した。
(比較例2−2)
接着シートAの代わりに接着シートDを用いた他は、実施例2−3と同様にして、試験片を作製した。
接着シートAの代わりに接着シートDを用いた他は、実施例2−3と同様にして、試験片を作製した。
[防水構造の評価1]
実施例2−1〜2−7及び比較例2−1〜2−2の試験片を用いて、剥離試験を行った。図5はこの剥離試験の試験方法を模式的に示す断面図である。図5に示すように、融着層1、イソシアネート層3及び粘着剤層2から構成される接着シート10を、防水層6となす角度(剥離角)θが135°になるように、室温にて300mm/分の速度で引っ張ることで剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
実施例2−1〜2−7及び比較例2−1〜2−2の試験片を用いて、剥離試験を行った。図5はこの剥離試験の試験方法を模式的に示す断面図である。図5に示すように、融着層1、イソシアネート層3及び粘着剤層2から構成される接着シート10を、防水層6となす角度(剥離角)θが135°になるように、室温にて300mm/分の速度で引っ張ることで剥離強度を測定した。結果を表2に示す。
[防水構造の評価2]
(実施例3−1)
実施例2−3と同様に接着シートAを積層した後に、接着シートAの融着層上が十分に湿る程度に霧吹きで水を拭きかけた。これは降雨があった場合を想定したものである。その後、表面に付着した水分をウエスで拭き取り、実施例2−3と同様に試験片を作製した。そして試験片に直径φ100mmのコアを抜き剥離強度を測定した。図6はこの剥離強度の試験方法を模式的に示す断面図である。図6に示すように、下地層8(コンクリート層)上に、下地用プライマー層7、防水層6、接着シート10及びアスファルト舗装体5をこの順に備える積層物に対して、アスファルト舗装体5側から下地層8に達するまで、円形状の溝を形成し、溝の内側のアスファルト舗装体5に冶具9を2液型エポキシ樹脂で接合した。そして、道路橋床版防水便覧(社団法人日本道路協会発行)に従い、23℃において載荷速度約毎秒0.1N/mm2で鉛直方向に接着界面または材料が破壊するまで試験し、破壊したときの最大荷重を計測し引張接着強度とした。
(実施例3−1)
実施例2−3と同様に接着シートAを積層した後に、接着シートAの融着層上が十分に湿る程度に霧吹きで水を拭きかけた。これは降雨があった場合を想定したものである。その後、表面に付着した水分をウエスで拭き取り、実施例2−3と同様に試験片を作製した。そして試験片に直径φ100mmのコアを抜き剥離強度を測定した。図6はこの剥離強度の試験方法を模式的に示す断面図である。図6に示すように、下地層8(コンクリート層)上に、下地用プライマー層7、防水層6、接着シート10及びアスファルト舗装体5をこの順に備える積層物に対して、アスファルト舗装体5側から下地層8に達するまで、円形状の溝を形成し、溝の内側のアスファルト舗装体5に冶具9を2液型エポキシ樹脂で接合した。そして、道路橋床版防水便覧(社団法人日本道路協会発行)に従い、23℃において載荷速度約毎秒0.1N/mm2で鉛直方向に接着界面または材料が破壊するまで試験し、破壊したときの最大荷重を計測し引張接着強度とした。
(比較例3−1)
JIS A5371:2000に準拠した舗道板(30×30×6cm)のコンクリート表面をショットブラスト処理して表面を平滑化し、その上に、MMA樹脂を主成分とする溶剤系コンクリート用プライマーを厚さ0.2mmとなるようにローラーで塗布し、溶剤を揮発させることで下地用プライマー層を形成した。次いで、下地用プライマー層上に、常温硬化2液型ポリウレタン樹脂防水材(商品名:ノバレタンES)をスプレーガンにて塗布し、完全硬化させることで防水層を形成した。防水層上に2液型ウレタン系接着材(商品名:ノバレタンTCバインダー、三菱樹脂インフラテック社製)をローラー塗布し(厚さ:2.5mm)、2液型ウレタン接着剤の可使時間内に、通気孔を有するEVA単層シート(厚さ:0.6mm)を積層した。そして、EVA単層シート上に霧吹きで十分に湿る程度の水を拭きかけた。これは降雨があった場合を想定したものである。その後、表面に付着した水分をウエスで拭き取り、160℃で加熱されたアスファルト舗装(実施例2−3で用いたものと同種。厚さ:4cm)を施した。その後、直径φ100mmのコアを抜き、実施例3−1と同様に引張接着強度を測定した。
JIS A5371:2000に準拠した舗道板(30×30×6cm)のコンクリート表面をショットブラスト処理して表面を平滑化し、その上に、MMA樹脂を主成分とする溶剤系コンクリート用プライマーを厚さ0.2mmとなるようにローラーで塗布し、溶剤を揮発させることで下地用プライマー層を形成した。次いで、下地用プライマー層上に、常温硬化2液型ポリウレタン樹脂防水材(商品名:ノバレタンES)をスプレーガンにて塗布し、完全硬化させることで防水層を形成した。防水層上に2液型ウレタン系接着材(商品名:ノバレタンTCバインダー、三菱樹脂インフラテック社製)をローラー塗布し(厚さ:2.5mm)、2液型ウレタン接着剤の可使時間内に、通気孔を有するEVA単層シート(厚さ:0.6mm)を積層した。そして、EVA単層シート上に霧吹きで十分に湿る程度の水を拭きかけた。これは降雨があった場合を想定したものである。その後、表面に付着した水分をウエスで拭き取り、160℃で加熱されたアスファルト舗装(実施例2−3で用いたものと同種。厚さ:4cm)を施した。その後、直径φ100mmのコアを抜き、実施例3−1と同様に引張接着強度を測定した。
1…融着層、2…粘着剤層、3…イソシアネート層、4…プライマー層、5…アスファルト舗装体、6…防水層、7…下地用プライマー層、8…下地層、9…治具、10…接着シート、20…防水構造。
Claims (9)
- アスファルト舗装道路の防水構造を構成する、アスファルト舗装体と防水層とを接着する接着シートであって、
アスファルト又はアスファルト合材の溶融物と融着する熱可塑性樹脂を含む融着層と、
アクリル系粘着剤を含む粘着剤層と、
前記融着層及び前記粘着剤層の間に配置された、イソシアネート化合物を含むイソシアネート層と、
を備える、接着シート。 - 前記熱可塑性樹脂は、溶融温度が100℃以下の熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の接着シート。
- 前記熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含有する、請求項1又は2に記載の接着シート。
- 前記粘着剤層は、発泡体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の接着シート。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の接着シートと、
前記接着シートの前記融着層側に敷設されたアスファルト舗装体と、
前記接着シートの前記粘着剤層側に敷設された防水層と、
を備える、防水構造。 - 前記粘着剤層と防水層との間に、プライマー層を備える、請求項5に記載の防水構造。
- 前記プライマー層は、
極性基を有する脂肪族高分子及びイソシアネート化合物若しくはこれらの硬化物、
又は、
エポキシ樹脂及び該エポキシ樹脂の硬化剤若しくはこれらの硬化物、を含有する、請求項6に記載の防水構造。 - 防水層上に、前記粘着剤層が前記防水層側となるように、請求項1〜4のいずれか一項に記載の接着シートを配置する工程と、
前記接着シートの前記融着層上に、アスファルト舗装体を敷設する工程と、
を含む、アスファルト舗装道路の防水構造の施工方法。 - 前記防水層上にプライマー層を形成し、該プライマー層上に、前記粘着剤層が該プライマー層側となるように前記接着シートを配置して、前記接着シートの前記融着層上に、前記アスファルト舗装体を敷設する、請求項8に記載の施工方法。
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---|---|---|---|
JP2018153295A JP2020026703A (ja) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | 接着シート、防水構造及び防水構造の施工方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111705655A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-25 | 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 | 一种钢桥面铺装结构的预制模块拼接结构 |
JP7337411B1 (ja) | 2022-03-29 | 2023-09-04 | 株式会社石川建設 | アスファルト舗装用両面粘着テープ、アスファルトの舗装方法及びアスファルト舗装構造 |
-
2018
- 2018-08-16 JP JP2018153295A patent/JP2020026703A/ja active Pending
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