JP4051786B2 - Deterioration prevention method for concrete structures - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ骨材反応に基づくコンクリート構造物の劣化を防止する工法に関する。本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、土木および建築などの分野において賞用されうる。
【０００２】
【従来の技術】
アルカリ骨材反応は、骨材に含まれるある種の鉱物（反応性シリカなど）とコンクリート中に存在するナトリウム、カリウムなどのアルカリ元素とが水の共存下で長時間にわたり徐々に反応し、ケイ酸ソーダなどの新たな物質を生成する反応である。このケイ酸ソーダの生成や、その吸水に伴って生じる膨張圧によって、コンクリートにひび割れが生じたり、著しい場合にはコンクリートの崩壊が起こったりする場合がある。
【０００３】
このようなアルカリ骨材反応が発生もしくは懸念される場合、従来より一般にいわゆる環境遮断による補修または予防措置が講じられている。
すなわち、アルカリ骨材反応は、アルカリ骨材反応を起こす骨材、十分なアルカリ量、十分な水分、の三つの条件が揃って初めて生じるものであるから、▲１▼アルカリ骨材を使用しない、▲２▼コンクリート構造物中のアルカリ元素量を減らす、▲３▼コンクリート構造物の表面に防水透湿性の塗膜を形成して外部からの水分を遮断するとともに内部の水分を追い出す、などの方法によりアルカリ骨材反応を防止または抑制しようとするものである。
【０００４】
このうち、コンクリート構造物内を乾燥状態とすることによりアルカリ骨材反応を防止する上記▲３▼の方法は、上記▲１▼および▲２▼の方法に比べて、新設時にも劣化後の補修時にも適用可能である、施工が簡便であり工期およびコストがそれほどかからない、などの点から特に有用である。たとえば、特開昭６２−２８８１８１号公報には、防水透湿性を有するとともにひび割れ追従性のよいポリマーセメントモルタルからなるコンクリート劣化防止用塗膜剤が開示され、また特公平２−１８３１５号公報には、同様に防水透湿性およびひび割れ追従性のよい塗膜をコンクリート構造物の表面に形成するコンクリート表面の補修または保護方法が開示されている。しかしながらこれらの方法は、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応の防止または抑制効果が不十分なものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制する手段として、これまで着目されていなかった当該構造物表面に形成する塗膜層の「断熱性」に着目し、この塗膜層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制すればアルカリ骨材反応の進行を防止または抑制できるとの推測の基、鋭意検討を行ったのである。
すなわち、本発明の目的は、コンクリート構造物の表面に設けた被覆層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制し、これによりアルカリ骨材反応の進行速度を抑えるコンクリート構造物の劣化防止工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、熱伝導係数が所定値以下の構成層を有し、かつ、最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層によりコンクリート表面を被覆した場合には、この断熱層の断熱効果によりアルカリ骨材反応が抑制されることを見出して本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層を少なくとも一層備え、かつ最外表面の日射吸収率が０．７以下である断熱層を形成することを特徴とする。
上記断熱層を設けることにより、コンクリート構造物の温度が上昇しにくくなるので、アルカリ骨材反応の進行を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法では、上記断熱層を最外表面に上塗材塗膜層を有するアクリルゴム系塗膜層とすることができる。
このアクリルゴム系塗膜層は、熱伝導係数が比較的低くまた塗膜形成が容易であるとともに、防水性および透湿性を備え、かつひび割れ追従性にも優れるという特長を有する。したがって、上記断熱層にアクリルゴム系塗膜層を用いた場合には、この断熱層により、コンクリート構造物の温度上昇を防止する作用とともに、コンクリート構造物の外部からの水分を遮断するとともに内部の水分を追い出すことによりコンクリート内部を乾燥状態に保つ作用も得られるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が発揮される。
【０００９】
そして、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、上記断熱層が繊維層を有するものとすることができる。上記繊維層を設けることにより、断熱層全体としての熱伝導係数を小さくすることが容易となる。
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法において、上記断熱層は、上記コンクリート構造物側から表面側に向かって、（１）柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（２）繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（３）柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（４）繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、及び
（５）繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層のいずれかの構成からなり、上記柔軟性樹脂層は、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、又は天然ゴムから形成され、上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層であり、
上記断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ２・ｈ・℃以下であるものとすることができる。
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法において、上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法においては、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数が所定値以下の構成層を有し、かつ最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層を設ける。
上記「日射吸収率」は下記式（１）により求められ、その測定方法はＪＩＳ Ｒ３１０６に記載されている。外気温が同じ場合、この日射吸収率が低いほど日射による熱を受けにくくなるため、断熱層表面の温度上昇が少なくなり、ひいてはコンクリート構造物の温度上昇が少なくなる。
１−（日射透過率＋日射反射率） （１）
本発明における断熱層は、その最外表面の日射吸収率が０．７以下である必要があり、より好ましくは０．５以下である。また、日射吸収率の下限は特に限定されないが、通常の塗料では０．２以上である。
【００１２】
また、上記「熱伝導係数（ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃）」は、下記式（２）に示すように、材料に固有の熱伝導率λ（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）を材料の厚さ（ｍ）で割ったものであり、熱コンダクタンスともいわれる。
このように、熱伝導係数は「熱伝導率／膜厚」として得られる。したがって、熱伝導係数の低い構成層を得るためには、熱伝導率の低い材料、厚い層を形成しやすい材料、あるいはこの両方を備えた材料からこの構成層を形成すればよい。
【００１３】
本発明における断熱層は、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下（より好ましくは３００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下、さらに好ましくは２００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下）の構成層を備えることから、断熱層全体としての断熱性が高い。これにより、コンクリート構造物の温度の上昇を防いで、アルカリ骨材反応の進行を十分に抑制することができる。また、本発明の断熱層はその構成層の少なくとも一層がこのように低い熱伝導係数を有するので、簡単な構成で高い断熱性を有するものとすることができる。各構成層の熱伝導係数の下限は特に限定されないが、通常は０．１Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以上である。熱伝導係数が０．１Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃未満である構成層は、厚さが大きくなりすぎて施工上の問題を生じる場合がある。なお、断熱層全体の厚さは通常０．１ｍｍ〜１００ｍｍであり、０．５ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
なお、本発明の断熱層は、単一の構成層のみからなってもよく、複数の構成層からなってもよい。また、各構成層は一種類の材料から形成されてもよく、二種類以上の材料から形成されもよい。これらの構成層から形成される断熱層のうち少なくとも一つの構成層が上記値以下の熱伝導係数を有し、かつ断熱層の最外表面の日射吸収率が所定値以下であれば、本発明の断熱層として使用することができる。
【００１５】
本発明の断熱層における構成層としては、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、天然ゴムなどの柔軟性樹脂類からなる柔軟性樹脂層、ならびに、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などから形成された硬質樹脂層などが挙げられる。本発明の断熱層としては、コンクリート構造物のひびわれによく追従できることから、柔軟性樹脂層を備えることが好ましく、この柔軟性樹脂層のうち、アクリルゴムからなるアクリルゴム系組成物を用いて形成されたアクリルゴム系塗膜層が特に好ましい。このアクリルゴム系組成物は厚膜塗工が容易であるため熱伝導係数の小さな塗膜層を形成しやすいので、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層を形成する材料として好適である。また、アクリルゴムは透湿性を有するとともにひびわれ追従性が高いので防水性にも優れるため、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃を超えるアクリルゴム系塗膜層も、防水性および透湿性に優れた構成層として有用である。この場合には、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層を別に設ければよい。
以下、上記アクリルゴム系塗膜層を形成するアクリルゴム系組成物についてさらに詳しく説明する。
【００１６】
本発明のアクリルゴム系塗膜層の形成に用いられるアクリルゴム系組成物は、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％の共重合割合とするアクリルゴム系共重合体からなることが好ましい。
アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−アミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、オキソヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、オキソノニル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート及びオキソデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは、耐アルカリ性の点で好ましくなく、他方炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下してしまう。
上記単量体の共重合割合は、３０〜９８重量％である必要があり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が３０重量％を下回ると、塗膜の下地ひび割れ追従性、耐水性及び耐アルカリ性が低下する。他方９８重量％を越えると、十分な強度の塗膜を得られないことがある。
【００１７】
上記アクリルゴム系共重合体には、アルキル基の炭素数が４〜１０である上記アルキル（メタ）アクリレートに加え、それらと共重合可能な不飽和エチレン結合を有する他の単量体が共重合される。この「他の単量体」としては、（メタ）アクリル酸、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジエン、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド及び炭素数１〜３のアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００１８】
上記アクリルゴム系組成物は、安全性に優れ、一液型であるために施工性に優れ、得られた塗膜がベタツキもなく、耐水性、耐薬品性、耐紫外線性及び耐オゾン性が良好である点で、アクリルゴム系共重合体の水性エマルションからなることが好ましい。尚、エマルション中のアクリルゴム系共重合体の割合は、３０〜７０重量％であることが好ましい。
このアクリルゴム系共重合体エマルションは、例えば界面活性剤の存在下において前記単量体を乳化重合することにより得られる。界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系のいずれもが使用できる。界面活性剤の配合量は、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して０．１〜１０重量％であることが好ましい。界面活性剤の配合量が０．１％重量％に満たない場合には、エマルションの安定性に欠けるものとなる。一方、配合量が１０重量％を超える場合には、乾燥性及び塗膜の耐水性が低下する。
【００１９】
上記アクリルゴム系組成物には、この組成物から得られるアクリルゴム系塗膜層を強靱にする、塗膜層表面の粘着性を低減させる、施工性を向上させるなどの目的で、充填材を配合してもよい。充填材の配合量は、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して３０〜３００重量部とすることが好ましく、５０〜１５０重量部とすることがより好ましい。充填材の配合量が３００重量部を超えると、塗膜層の接着性、伸びおよび防水機能を損なう場合がある。充填材の具体例としては、硅砂、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、石膏、珪藻土、酸化チタン、並びに各種ポルトランドセメント、高炉セメント及びアルミナセメント等のセメント類の一種又は２種以上が用いられる。尚、充填材としてセメント類を配合する場合、その配合量は、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して１０〜２００重量部とすることが好ましい。配合量が１０重量部に満たない場合には塗膜層の強度が低下し好ましくない。一方、配合量が２００重量部を越える場合には、塗膜層の柔軟性が低下し、ひびわれ追従性が不充分となって防水性が損なわれる場合がある。
また、上記アクリルゴム系組成物には、必要に応じて、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して５重量部以下の範囲で粘度安定剤、消泡剤等を配合することができる。
【００２０】
このアクリルゴム系組成物から形成されたアクリルゴム系塗膜層は、２０℃における伸び率が５０〜２００％であり、水蒸気透過性が５ｇ／ｍ2・日以上であることが好ましい。２０℃における伸び率が５０％に満たないと、コンクリートのひび割れに対する追従性が不足し、このため防水性が得られなくなる場合がある。一方、伸び率が２００％を越えると、摩耗及び衝撃等に弱くなり、塗膜層の耐久性が不十分なものとなる。また、水蒸気透過性が５ｇ／ｍ2・日に満たないと、コンクリート内部の水分を放出しにくいためにコンクリート内部を乾燥状態にすることができず、このためアルカリ骨材反応を誘発させたり、コンクリート内部からの水分により塗膜層がふくれたりする恐れがある。
【００２１】
上記アクリルゴム系塗膜層は、この塗膜層により上記所定値以下の熱伝導係数が達成され、かつ塗膜層の表面が上記所定値以下の日射吸収率を有する場合には、単独で本発明の断熱層として使用することができる。このとき、上記アクリルゴム系塗膜層の厚さは０．２〜５ｍｍとすることが好ましく、０．５〜２ｍｍとすることがより好ましい。厚さ０．２ｍｍ未満では、この塗膜層の熱伝導係数を５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下とすることが困難であり、またコンクリートのひび割れに対する追従性が不足し、防水性が得られなくなる場合がある。一方、厚さが５ｍｍを超えると、水蒸気透過性が小さくなるためコンクリート内部を乾燥状態にすることができず、アルカリ骨材反応を誘発させたり、塗膜層がふくれたりする恐れがある。
【００２２】
このアクリルゴム系組成物からアクリルゴム系塗膜層を形成させるには、例えばコテ、刷毛又はローラー等により塗布する、リシンガン、スプレーガン等の機械により吹付けるなどの通常の方法によればよい。塗工時の粘度としては、施工方法により異なるが、３００ｃｐｓ以上（Ｂ型粘度計、１２回転、ローターＮｏ．４、２０℃）であることが施工性に優れるため好ましく、より好ましくは１０００〜５００００ｃｐｓである。粘度が３００ｃｐｓに満たないと、一度に厚塗りすることが難しくなる。粘度が５００００ｃｐｓを超える場合には、厚塗りができるという利点がある一方で、施工に難点が生じる場合がある。
【００２３】
本発明の断熱層は、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維などからなる織布または不織布状の繊維層を有することができる。この繊維層は、上記構成層の裏面側に配置されてもよく、上記構成層の内部に配置されてもよく、断熱層が二層以上の構成層から構成される場合にはこれらの構成層の間に配置されてもよい。また、二層以上の繊維層を、たとえば構成層の内部およびこの構成層の裏面側などに設けてもよい。この繊維層は、繊維に空気が包含されるなどの理由により一般に断熱性が高いので、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層として好適であり、本発明の断熱層全体としての熱伝導係数を小さくする効果がある。さらに、断熱層の強度を向上させる、コンクリートの剥落を防止するなどの効果も得られる。本発明の繊維層は、アクリルゴム系塗膜層と組み合わせることが好ましく、この場合、塗膜との密着性および外力に対する繊維層の保持性に優れる点から、ポリエステル繊維を原料とした不織布を用いることが好ましい。また、断熱層の付着強度を向上させるために、不連続な不織布を用いることもできる。
【００２４】
上記繊維層を塗膜層の裏面側に配置する方法としては、例えば以下の方法がある。
まず、断熱層を形成すべき部位に、接着性を向上させる目的で下塗材を施工する。下塗材としては、溶剤タイプのエポキシ樹脂溶剤溶液、またはエポキシ樹脂エマルションおよびその他一般のエマルションまたは粘着剤などが使用される。この下塗材は通常の方法で施工することができ、例えば、刷毛またはローラー等により塗布したり、またはスプレーガン等で吹き付けるなどの一般的な方法により塗布して下塗材塗膜を形成させる。
次に、ローラー、刷毛等により接着剤を塗布する。接着剤としては、下塗材塗膜および繊維層との密着性を有するものであれば種々のものが使用可能であり、ＮＢＲ系合成ゴム接着剤、エポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤およびポリウレタン系接着剤等が例示される。
塗布した接着剤が乾燥する前に、繊維層を形成する材料、例えばポリエステル不織布を貼り付ける。そして、この繊維層の表面に、塗膜層を形成する材料をコテ、ローラーまたは刷毛等により施工して乾燥することにより、繊維層が裏面側に配置された塗膜層が形成される。
【００２５】
本発明においては、上述のように例えばアクリルゴム系塗膜層のみを構成層とする断熱層を用いることも可能であるが、一般には、日射吸収率の調整、汚れ防止、断熱層の耐候性向上、美観の向上などの目的で、断熱層の表面に上塗材塗膜層を設けることが好ましい。この上塗材塗膜層を形成する上塗材としては、塗膜の日射吸収率が０．７以下になるものであれば種々のものが使用可能であり、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、フッ素樹脂塗料及びエポキシ樹脂塗料等が挙げられる。
【００２６】
上塗材塗膜層としては、２０℃における伸び率が５０〜５００％であり、塗膜の厚さが５０〜３００μｍであるものが好ましい。上塗材塗膜層の２０℃における伸び率が５０％を下回ると、この上塗材塗膜層を柔軟性樹脂層の上に形成した場合、断熱層のひび割れ追従性を低下させたり、断熱層の柔軟性に追従できずに上塗材塗膜層自体が割れる場合がある。一方、伸び率が５００％を上回ると、外部からの汚染を受けやすくなって、美観上好ましくない。また、上塗材塗膜層の厚さが５０μｍを下回ると、隠ぺい性が不良となって外観上好ましくない。一方、厚さが３００μｍを上回るとコンクリート内部の水分を放出しにくいためにコンクリート内部を乾燥状態にできず、アルカリ骨材反応を誘発させたり、また塗膜層が膨れ易くなったりする恐れがある。
なお、上塗材塗膜層厚さが５０〜３００μｍである場合、この上塗材塗膜層による断熱効果は通常小さいため、本発明では、上塗材塗膜層を断熱層と組み合わせて使用することが好ましい。
【００２７】
本発明の断熱層の好ましい構造としては、内側（コンクリート構造物側または裏側ともいう。）から外側（外気側または表面側ともいう。）に向かって順に、下記の構成層を有するものが挙げられる。なお、▲１▼〜▲５▼の断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数は５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下とする。
▲１▼柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲２▼繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲３▼柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲４▼繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲５▼繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００２９】
（１）使用した材料
▲１▼下塗材塗料
東亞合成株式会社製のエポキシ樹脂溶剤溶液、商品名「アロンブルコートＰ−２００」を用いた。
【００３０】
▲２▼アクリルゴム系組成物
下記の単量体を、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いて乳化重合させて、固形分濃度６０％のアクリルゴム系共重合体エマルションを得た。
［単量体組成］
２−エチルヘキシルアクリレート ９２重量部
アクリロニトリル ５重量部
メタクリル酸 ３重量部
このアクリルゴム系共重合体エマルション１００重量部（有姿）に対して、攪拌下で下記配合物を加えてアクリルゴム系組成物を得た。
［配合物］
炭酸カルシウム ５０ 重量部
アルミナセメント ５ 重量部
ポリアクリル酸ソーダ ０．１重量部
なお、このアクリルゴム系組成物から形成された塗膜の熱伝導率は０．１６ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
【００３１】
▲３▼繊維層
東亞合成株式会社製のポリエステル繊維不織布、商品名「アロン緩衝シート」を用いた。なお、このシートの厚さは１２００μｍ、熱伝導率は０．０４ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
▲４▼エポキシ塗料
株式会社トウペ製のエポキシ塗料、商品名「ガードクリート＃１００中塗」を用いた。なお、このエポキシ塗料から形成された塗膜の熱伝導率は０．３５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
▲５▼上塗り塗料
東亞合成株式会社製のアクリルウレタン系塗料、商品名「アロンブルコートＴ−３１０」のうち、白およびグレーの塗料を用いた。なお、この上塗り塗料から形成された塗膜の熱伝導率は０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
【００３２】
（２）施工方法
（実施例１）
試験用基板の表面に、上記アクリルゴム系組成物をコテおよびローラーで塗装して乾燥させることを３回繰り返し、厚さ１，０００μｍのアクリルゴム系塗膜層を形成させた。このアクリルゴム系塗膜層の表面に、上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「アクリルゴム系塗膜層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数１６０ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃のアクリルゴム系塗膜層を有している。
【００３３】
（実施例２）
試験用基板の表面に上記アロン緩衝シートを配置して、厚さ１２００μｍの繊維層を形成させた。次いで、上記アクリルゴム系組成物をコテおよびローラーで塗装して乾燥させることを３回繰り返し、上記繊維層の表面に厚さ１，０００μｍのアクリルゴム系塗膜層を形成させた。このアクリルゴム系塗膜層の表面に上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して、厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「繊維層／アクリルゴム系塗膜層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３３．３ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃の繊維層と、熱伝導係数１６０ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃のアクリルゴム系塗膜層とを有している。
【００３４】
（実施例３）
試験用基板の表面に上記エポキシ塗料を塗布して、厚さ１，０００μｍのエポキシ樹脂層を形成させた。このエポキシ樹脂層の表面に、上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「硬質樹脂層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３５０ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃のエポキシ樹脂層を有している。
【００３５】
（比較例１）
エポキシ樹脂層の厚さを２００μｍとした点以外は実施例３と同様にして、断熱層を完成させた。このエポキシ樹脂層の熱伝導係数は１７５０ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃であり、比較例１の断熱層は熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層をもたない。
【００３６】
（比較例２）
白色の上塗り塗料に代えてグレーの上塗り塗料を用いて上塗材塗膜層（日射吸収率０．９）を形成した点以外は、実施例３と同様にして断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３５０ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃のエポキシ樹脂層を有している。
【００３７】
（３）評価
上記実施例および比較例の断熱層につき、下記▲１▼〜▲３▼の評価を行った。その結果を、断熱層の構成と併せて表１に示す。
【００３８】
▲１▼アルカリ骨材反応
質量比でセメント１、水０．５、砂２．２５のモルタルを用いて、４×４×１６ｃｍのモルタルからなる試験用基板を作製した。モルタルの作製は、ＪＩＳ Ａ５３０８モルタルバー法に準じて行った。なお、上記セメントとしては、Ｒ2Ｏ＝０．２９％、Ｋ2Ｏ＝０．５７％を含有する普通ポルトランドセメントを用いた。また、上記砂としては、香川県豊島産古銅輝石安山岩の反応性骨材を用いた。また、モルタル中のアルカリ量を水酸化ナトリウムにより調整して、このアルカリ量を１．２％とした。
上記作成したモルタルについて、打設から２４時間後に脱型し、直後に基調を測定した。基調を測定した後、長さ変化の測定に用いるプラグゲージ以外のモルタル面に、上記実施例および比較例の方法により断熱層を形成し、試験片とした。その後、この試験片を名古屋市工業臨海地帯に暴露した。
この試験片につき、ＪＩＳ Ａ１１２９のダイヤルゲージ法により暴露開始から１年後の試験片の膨張率を測定してアルカリ骨材反応の試験を行った。この試験において、暴露１年後の平均膨張率（％）が０．１０％未満の場合にはアルカリ骨材反応に対して無害、０．１０％以上の場合は有害であると判定する。
【００３９】
▲２▼ひび割れ追従性
図１に示すように、一方の面に切り込みを入れた１５０×７５×５ｍｍのスレート板２を試験用基板として用いた。この試験用基板の他方の面に、上記実施例および比較例の方法により断熱層１を形成し、温度２０℃、湿度６０％の条件下で２８日静置した。養生後、断熱層１の表面に切り込みを入れて面積１５０×５０ｍｍの追従性評価部分１ａを余剰部分１ｂから区分して、ひびわれ追従性試験用試験体を作製した。
この試験体に対し、図１の矢印の方向に５ｍｍ／分の引張速度で引張試験を行い、断熱層の追従性評価部分１ａにピンホール又は破断を生じた時の追従ひびわれ幅を測定した。
【００４０】
▲３▼水蒸気透過性
試験用基板として離型板を用いて、上記実施例および比較例の方法により断熱層を形成した。これを温度２０℃、湿度６０％の条件下で１４日静置したものを脱型し、さらに温度２０℃、湿度６０％の条件下で１４日静置したものを試験体として、ＪＩＳ Ｚ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法」に準拠して水蒸気透過性を測定した。
【００４１】
【表１】
表１から判るように、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層を有し、かつ最外表面（上塗材塗膜層）の日射吸収率が０．７以下である断熱層を形成した実施例１〜３では、暴露１年後の平均膨張率がいずれも０．１０％未満であり、アルカリ骨材反応が十分に抑制されていた。また、実施例１および２は、この断熱層が防水性および水蒸気透過性をも備えるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が得られる。
一方、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃以下の構成層をもたない（最も熱伝導係数の小さい構成層でも１７５０Ｋｃａｌ／ｍ2・ｈ・℃である）比較例１では、断熱性が低いため試験用基板の温度上昇を抑える効果が少なく、暴露１年後の平均膨張率が０．１８という高い値を示し、アルカリ骨材反応防止効果が不十分であった。また、日射吸収率が０．９と高い比較例２では、実施例３と同じ構成層を有するにもかかわらず、アルカリ骨材反応抑制効果は低下した。
【００４３】
なお、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々条件を変更することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法によると、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数が所定値以下である構成層を備え、かつ、最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層を形成することにより、この断熱層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制してアルカリ骨材反応の進行を抑えることができる。熱伝導係数が所定値以下である構成層としては、アクリルゴム系塗膜層および／または繊維層が好ましく用いられる。断熱層がアクリルゴム系塗膜層を有する場合には、この塗膜層の有する水蒸気透過性および防水性によりコンクリート内部を乾燥状態に保つ作用も得られるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ひびわれ追従性試験用試験体を示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ 断熱層
１ａ 追従性評価部分
１ｂ 余剰部分
２ スレート板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for preventing deterioration of a concrete structure based on an alkali aggregate reaction. The method for preventing deterioration of a concrete structure according to the present invention can be used in fields such as civil engineering and architecture.
[0002]
[Prior art]
Alkali-aggregate reaction is the reaction of certain minerals (such as reactive silica) contained in aggregates and alkali elements such as sodium and potassium in concrete over time in the presence of water. It is a reaction that generates new substances such as acid soda. The generation of this sodium silicate and the expansion pressure that accompanies the water absorption may cause cracks in the concrete or, in some cases, collapse of the concrete.
[0003]
When such an alkali-aggregate reaction occurs or is concerned, conventionally, so-called repair or preventive measures have been taken by blocking the environment.
That is, the alkali aggregate reaction occurs only when the three conditions of the aggregate causing the alkali aggregate reaction, the sufficient amount of alkali, and the sufficient water content are met. (1) No alkali aggregate is used. (2) A method of reducing the amount of alkali elements in the concrete structure, (3) Forming a waterproof and moisture-permeable coating film on the surface of the concrete structure to block moisture from the outside and expel moisture inside. Thus, the alkali aggregate reaction is to be prevented or suppressed.
[0004]
Of these, the method (3), which prevents alkali-aggregate reaction by making the concrete structure dry, is repaired after deterioration compared to the methods (1) and (2) above. It is particularly useful in that it can be applied sometimes, the construction is simple, and the construction period and cost are not so high. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-288181 discloses a coating agent for preventing deterioration of concrete comprising a polymer cement mortar having waterproof and moisture permeability and good crack followability, and Japanese Patent Publication No. 2-18315. Similarly, a method for repairing or protecting a concrete surface is disclosed in which a coating film having good waterproof and moisture permeability and cracking followability is formed on the surface of a concrete structure. However, these methods are insufficient in preventing or suppressing the alkali aggregate reaction of the concrete structure.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors paid attention to the “heat insulation” of the coating layer formed on the surface of the structure which has not been focused as a means for suppressing the alkali aggregate reaction of the concrete structure. Based on the assumption that the progress of the alkali-aggregate reaction can be prevented or suppressed if the temperature rise of the concrete structure is suppressed by this, an intensive study was conducted.
That is, an object of the present invention is to provide a concrete structure deterioration prevention method that suppresses the temperature rise of the concrete structure by the coating layer provided on the surface of the concrete structure, thereby suppressing the progress rate of the alkali aggregate reaction. There is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
When the concrete surface is covered with a heat insulating layer having a thermal conductivity coefficient of a predetermined value or less and a solar heat absorption rate of the outermost surface being a predetermined value or less, this heat insulating layer The present invention was completed by finding that the alkali-aggregate reaction was suppressed by the heat insulating effect.
[0007]
That is,Of the present inventionThe concrete structure deterioration prevention method has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m on the surface of the concrete structure.2A heat insulating layer having at least one layer of h · ° C. or lower and an solar radiation absorption rate of 0.7 or less on the outermost surface is formed.
Providing the heat insulating layer makes it difficult for the temperature of the concrete structure to rise, so the progress of the alkali aggregate reaction can be suppressed.
[0008]
Also, the concrete structure deterioration prevention method of the present inventionsoThe above insulation layerTheIt can be set as the acrylic rubber-type coating-film layer which has a top coat material coating-film layer in the outermost surface.
This acrylic rubber-based coating film layer has the characteristics that it has a relatively low thermal conductivity coefficient, is easy to form a coating film, has waterproofness and moisture permeability, and is excellent in crack followability. Therefore, when an acrylic rubber-based coating film layer is used for the heat insulating layer, the heat insulating layer prevents an increase in the temperature of the concrete structure, blocks moisture from the outside of the concrete structure, and Since the action of keeping the inside of the concrete in a dry state can be obtained by expelling moisture, a further excellent alkali aggregate reaction suppression effect is exhibited.
[0009]
And as for the deterioration prevention method of the concrete structure of this invention, the said heat insulation layer shall have a fiber layer. By providing the fiber layer, it is easy to reduce the thermal conductivity coefficient of the heat insulating layer as a whole.
In the method for preventing deterioration of a concrete structure according to the present invention, the heat insulating layer is (1) flexible resin layer / top coating film layer, (2) fiber layer / soft, from the concrete structure side to the surface side. (3) Flexible resin layer / fiber layer / flexible resin layer / top coat material coating layer, (4) Flexible resin layer / flexibility with fiber layer disposed inside Resin layer / top coating layer, and
(5) It consists of any structure of fiber layer / flexible resin layer / flexible resin layer / flexible resin layer / overcoat material coating layer in which the fiber layer is disposed, and the flexible resin layer is made of acrylic. Formed from rubber, urethane rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, or natural rubber,The top coating film layer is a coating layer formed of a (meth) acrylic resin paint, a (meth) acrylurethane paint, a (meth) acrylic silicon paint, or a fluororesin paint,
The thermal conductivity coefficient of at least one of the constituent layers in the heat insulating layer is 500 Kcal / m.2-It can be made into h * degrees C or less.
In the method for preventing deterioration of a concrete structure of the present invention, the top coating film layer comprises a (meth) acrylic resin paint, a (meth) acrylurethane paint, a (meth) acrylsilicon paint,OrIt can be set as the coating-film layer formed with the fluororesin coating material.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
In the concrete structure deterioration prevention method of the present invention, a heat insulating layer having a constituent layer having a thermal conductivity coefficient of a predetermined value or less on the surface of the concrete structure and a solar radiation absorption rate of the outermost surface being a predetermined value or less. Is provided.
The above-mentioned “sunlight absorption rate” is obtained by the following formula (1), and the measuring method is described in JIS R3106. When the outside air temperature is the same, the lower the solar absorptivity, the less likely it is to receive heat from solar radiation, so the temperature rise on the surface of the heat insulation layer is reduced, and the temperature rise of the concrete structure is reduced.
1- (Solar radiation transmittance + Solar reflectance) (1)
In the heat insulating layer in the present invention, the solar radiation absorption rate of the outermost surface needs to be 0.7 or less, more preferably 0.5 or less. Moreover, the lower limit of the solar radiation absorption rate is not particularly limited, but is 0.2 or more in a normal paint.
[0012]
In addition, the above-mentioned “thermal conductivity coefficient (kcal / m2・ H · ° C. ”is obtained by dividing the intrinsic thermal conductivity λ (kcal / m · h · ° C.) by the thickness (m) of the material, as shown in the following formula (2): Also called thermal conductance.
Thus, the thermal conductivity coefficient is obtained as “thermal conductivity / film thickness”. Therefore, in order to obtain a constituent layer having a low thermal conductivity coefficient, the constituent layer may be formed from a material having a low thermal conductivity, a material that can easily form a thick layer, or a material having both.
[0013]
The heat insulating layer in the present invention has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m.2· H · ° C or less (more preferably 300 Kcal / m2· H · ° C or less, more preferably 200 Kcal / m2-H · ° C or less) is provided, the heat insulating property as a whole heat insulating layer is high. Thereby, the temperature rise of the concrete structure can be prevented and the progress of the alkali aggregate reaction can be sufficiently suppressed. In addition, since at least one of the constituent layers of the heat insulating layer of the present invention has such a low heat conduction coefficient, it can have a high heat insulating property with a simple structure. The lower limit of the thermal conductivity coefficient of each constituent layer is not particularly limited, but is usually 0.1 Kcal / m.2・ It is h ・ ℃ or more. Thermal conductivity coefficient is 0.1Kcal / m2-A constituent layer having a temperature of less than h.degree. C. may be too thick to cause a construction problem. In addition, the thickness of the whole heat insulation layer is 0.1 mm-100 mm normally, and it is preferable that it is 0.5 mm-30 mm.
[0014]
In addition, the heat insulation layer of this invention may consist only of a single structural layer, and may consist of a some structural layer. Each constituent layer may be formed of one type of material, or may be formed of two or more types of materials. Of the heat insulating layers formed from these constituent layers, if at least one of the constituent layers has a heat conduction coefficient equal to or lower than the above value, and the solar radiation absorption rate of the outermost surface of the heat insulating layer is equal to or lower than a predetermined value, It can be used as a heat insulating layer.
[0015]
As a constituent layer in the heat insulating layer of the present invention, a flexible resin layer made of flexible resins such as acrylic rubber, urethane rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, natural rubber, and epoxy resin, acrylic resin, Examples thereof include a hard resin layer formed from a urethane resin, a polyester resin, or the like. As the heat insulation layer of the present invention, it is preferable to provide a flexible resin layer because it can follow the cracks of the concrete structure well, and among these flexible resin layers, an acrylic rubber-based composition made of acrylic rubber is used. The acrylic rubber-based coating film layer is particularly preferable. Since this acrylic rubber-based composition is easy to apply a thick film, it is easy to form a coating layer having a small thermal conductivity coefficient, so that the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m.2-It is suitable as a material for forming a constituent layer of h.degree. In addition, acrylic rubber has moisture permeability and cracks and has high follow-up performance, so it has excellent waterproof properties, so that the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m.2An acrylic rubber-based coating layer exceeding h · ° C. is also useful as a constituent layer excellent in waterproofness and moisture permeability. In this case, the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m.2-A separate constituent layer of h · ° C or lower may be provided.
Hereinafter, the acrylic rubber-based composition for forming the acrylic rubber-based coating layer will be described in more detail.
[0016]
The acrylic rubber-based composition used for forming the acrylic rubber-based coating layer of the present invention is an acrylic having an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms and a copolymerization ratio of 30 to 98% by weight. It is preferably made of a rubber copolymer.
Specific examples of the alkyl (meth) acrylate having 4 to 10 carbon atoms in the alkyl group include n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, n-amyl ( (Meth) acrylate, iso-amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, oxoheptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate , 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, oxononyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, oxodecyl (meth) acrylate, and the like. Alkyl (meth) acrylates having an alkyl group with less than 4 carbon atoms are not preferred in terms of alkali resistance, while those with more than 10 carbon atoms are less resistant to cold.
The copolymerization ratio of the monomer needs to be 30 to 98% by weight, and preferably 50 to 90% by weight. When this ratio is less than 30% by weight, the coating film has cracks in the underlying crack, water resistance and alkali resistance. On the other hand, if it exceeds 98% by weight, a coating film having sufficient strength may not be obtained.
[0017]
In addition to the alkyl (meth) acrylate having 4 to 10 carbon atoms in the alkyl group, the acrylic rubber copolymer is copolymerized with other monomers having an unsaturated ethylene bond copolymerizable therewith. Is done. As this "other monomer", (meth) acrylic acid, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, butadiene, (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide and carbon Examples thereof include alkyl (meth) acrylates of 1 to 3.
[0018]
The acrylic rubber-based composition is excellent in safety and excellent in workability because it is a one-pack type, and the obtained coating film is not sticky, and has water resistance, chemical resistance, ultraviolet resistance and ozone resistance. It is preferable that it consists of the aqueous emulsion of an acrylic rubber-type copolymer at the point which is favorable. In addition, it is preferable that the ratio of the acrylic rubber-type copolymer in an emulsion is 30 to 70 weight%.
This acrylic rubber copolymer emulsion is obtained, for example, by emulsion polymerization of the monomer in the presence of a surfactant. As the surfactant, any of anionic, nonionic and cationic can be used. It is preferable that the compounding quantity of surfactant is 0.1 to 10 weight% with respect to 100 weight part of acrylic rubber-type copolymers. When the amount of the surfactant is less than 0.1% by weight, the emulsion lacks stability. On the other hand, when the blending amount exceeds 10% by weight, the drying property and the water resistance of the coating film are lowered.
[0019]
The acrylic rubber-based composition is provided with a filler for the purpose of toughening the acrylic rubber-based coating layer obtained from the composition, reducing the adhesiveness of the coating layer surface, and improving workability. You may mix | blend. The blending amount of the filler is preferably 30 to 300 parts by weight, and more preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic rubber copolymer. When the blending amount of the filler exceeds 300 parts by weight, the adhesion, elongation and waterproof function of the coating layer may be impaired. Specific examples of the filler include cinnabar, talc, calcium carbonate, kaolin, gypsum, diatomaceous earth, titanium oxide, and one or more cements such as various Portland cement, blast furnace cement, and alumina cement. In addition, when mix | blending cements as a filler, it is preferable that the compounding quantity shall be 10-200 weight part with respect to 100 weight part of acrylic rubber-type copolymers. When the blending amount is less than 10 parts by weight, the strength of the coating layer is undesirably lowered. On the other hand, when the blending amount exceeds 200 parts by weight, the flexibility of the coating layer is lowered, cracking ability is insufficient, and waterproofness may be impaired.
Moreover, a viscosity stabilizer, an antifoamer, etc. can be mix | blended with the said acrylic rubber-type composition in the range of 5 weight part or less with respect to 100 weight part of acrylic rubber-type copolymers as needed.
[0020]
The acrylic rubber-based coating layer formed from this acrylic rubber-based composition has an elongation at 50 ° C. of 50 to 200% and a water vapor permeability of 5 g / m.2-It is preferable that it is more than a day. If the elongation at 20 ° C. is less than 50%, the followability to cracks in concrete is insufficient, and thus waterproofness may not be obtained. On the other hand, if the elongation exceeds 200%, it becomes weak against abrasion and impact, and the durability of the coating layer becomes insufficient. Water vapor permeability is 5g / m2・ If it is less than a day, it is difficult to release the moisture inside the concrete, so the inside of the concrete cannot be dried, so that the alkali aggregate reaction is induced or the coating layer is formed by moisture from inside the concrete. There is a risk of blistering.
[0021]
The acrylic rubber-based coating film layer can be used alone when a thermal conductivity coefficient of the predetermined value or less is achieved by the coating film layer and the surface of the coating film layer has a solar radiation absorption rate of the predetermined value or less. It can be used as a heat insulating layer of the invention. At this time, the thickness of the acrylic rubber-based coating film layer is preferably 0.2 to 5 mm, and more preferably 0.5 to 2 mm. When the thickness is less than 0.2 mm, the thermal conductivity coefficient of the coating layer is 500 Kcal / m.2・ It is difficult to set the temperature to h · ° C. or lower, and the followability to cracks in the concrete is insufficient, so that waterproofness may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 5 mm, the water vapor permeability becomes small, so that the inside of the concrete cannot be dried, and there is a possibility that an alkali aggregate reaction is induced or the coating layer is swollen.
[0022]
In order to form the acrylic rubber-based coating film layer from this acrylic rubber-based composition, for example, a normal method such as application with a trowel, brush or roller, or spraying with a machine such as a ricin gun or a spray gun may be used. The viscosity at the time of coating varies depending on the construction method, but it is preferably 300 cps or more (B-type viscometer, 12 rotations, rotor No. 4, 20 ° C.) because of excellent workability, more preferably 1000 to 50000 cps. It is. If the viscosity is less than 300 cps, it is difficult to apply a thick coat at once. When the viscosity exceeds 50000 cps, there is an advantage that thick coating can be performed, but there is a case where construction is difficult.
[0023]
The heat insulating layer of the present invention can have a woven or non-woven fiber layer made of polyester fiber, polypropylene fiber, glass fiber, carbon fiber, vinylon fiber, aramid fiber, polyamide fiber, acrylic fiber and the like. This fiber layer may be arranged on the back side of the above-mentioned constituent layer, may be arranged inside the above-mentioned constituent layer, or these constituent layers when the heat insulating layer is composed of two or more constituent layers. It may be arranged between. Two or more fiber layers may be provided, for example, inside the constituent layer and on the back side of the constituent layer. Since this fiber layer generally has high heat insulating properties because air is included in the fiber, the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m.2-It is suitable as a constituent layer of h.degree. C. or lower, and has the effect of reducing the thermal conductivity coefficient of the entire heat insulating layer of the present invention. Furthermore, effects such as improving the strength of the heat insulating layer and preventing the concrete from peeling off are also obtained. The fiber layer of the present invention is preferably combined with an acrylic rubber-based coating layer. In this case, a nonwoven fabric made of polyester fiber is used from the viewpoint of excellent adhesion to the coating and retention of the fiber layer against external force. It is preferable. Moreover, in order to improve the adhesive strength of a heat insulation layer, a discontinuous nonwoven fabric can also be used.
[0024]
Examples of the method for arranging the fiber layer on the back side of the coating layer include the following methods.
First, an undercoat material is applied to a site where a heat insulating layer is to be formed for the purpose of improving adhesiveness. As the primer, a solvent type epoxy resin solvent solution, or an epoxy resin emulsion and other general emulsions or adhesives are used. This undercoat material can be applied by a usual method. For example, the undercoat material is applied by a general method such as application with a brush or roller, or spraying with a spray gun or the like to form an undercoat material coating film.
Next, an adhesive is applied by a roller, a brush or the like. Various adhesives can be used as long as they have adhesion to the primer coating film and the fiber layer. NBR synthetic rubber adhesives, epoxy adhesives, polyester adhesives, and polyurethane adhesives An adhesive etc. are illustrated.
Before the applied adhesive is dried, a material for forming a fiber layer, for example, a polyester nonwoven fabric is attached. And the coating film layer by which the fiber layer has been arrange | positioned at the back side is formed on the surface of this fiber layer by constructing and drying the material which forms a coating film layer with a trowel, a roller, or a brush.
[0025]
In the present invention, as described above, for example, it is possible to use a heat insulating layer having only an acrylic rubber-based coating layer as a constituent layer, but in general, adjustment of solar radiation absorption rate, prevention of dirt, weather resistance of the heat insulating layer For the purpose of improvement and improvement of aesthetic appearance, it is preferable to provide a top coat film layer on the surface of the heat insulating layer. As the top coating material for forming the top coating film layer, various materials can be used as long as the solar radiation absorption rate of the coating film is 0.7 or less. ) Acrylic urethane paint, (meth) acryl silicon paint, fluororesin paint, epoxy resin paint, and the like.
[0026]
As the top coat film layer, those having an elongation at 20 ° C. of 50 to 500% and a coating film thickness of 50 to 300 μm are preferable. If the elongation at 20 ° C. of the top coat film layer is less than 50%, when this top coat film layer is formed on the flexible resin layer, the crack followability of the heat insulation layer may be reduced, The top coat film layer itself may break without being able to follow the flexibility. On the other hand, if the elongation exceeds 500%, it tends to be subject to contamination from the outside, which is not preferable from an aesthetic point of view. On the other hand, if the thickness of the top coat film layer is less than 50 μm, the hiding property becomes poor, which is not preferable in appearance. On the other hand, if the thickness exceeds 300 μm, it is difficult to release the moisture inside the concrete, so that the inside of the concrete cannot be dried, and an alkali aggregate reaction may be induced, and the coating layer may be easily swelled. .
In addition, since the heat insulation effect by this top coat film layer is usually small when the thickness of the top coat film layer is 50 to 300 μm, in the present invention, the top coat film layer can be used in combination with the heat coat layer. preferable.
[0027]
As a preferable structure of the heat insulating layer of the present invention, one having the following constituent layers in order from the inside (also referred to as the concrete structure side or the back side) to the outside (also referred to as the outside air side or the surface side) can be mentioned. . In addition, the thermal conductivity coefficient of at least one of the constituent layers in the heat insulating layers (1) to (5) is 500 Kcal / m.2・ H ・ ℃ or less.
(1) Flexible resin layer / top coating film layer
(2) Fiber layer / flexible resin layer / top coating material coating layer
(3) Flexible resin layer / fiber layer / flexible resin layer / coating material coating layer
(4) Flexible resin layer / flexible resin layer / coating material coating layer with fiber layer arranged inside
(5) Fiber layer / flexible resin layer / flexible resin layer with fiber layer disposed therein / flexible resin layer / coating material coating layer
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0029]
(1) Material used
(1) Undercoat paint
An epoxy resin solvent solution manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name “Aronbull Coat P-200” was used.
[0030]
(2) Acrylic rubber composition
The following monomers were emulsion polymerized using sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant to obtain an acrylic rubber copolymer emulsion having a solid content concentration of 60%.
[Monomer composition]
92 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate
Acrylonitrile 5 parts by weight
3 parts by weight of methacrylic acid
To 100 parts by weight (solid) of this acrylic rubber copolymer emulsion, the following compound was added under stirring to obtain an acrylic rubber composition.
[Compound]
50 parts by weight of calcium carbonate
5 parts by weight of alumina cement
0.1 parts by weight of sodium polyacrylate
In addition, the thermal conductivity of the coating film formed from this acrylic rubber-based composition is 0.16 kcal / m · h · ° C.
[0031]
(3) Fiber layer
Polyester fiber nonwoven fabric manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name “Aron Buffer Sheet” was used. The sheet has a thickness of 1200 μm and a thermal conductivity of 0.04 kcal / m · h · ° C.
(4) Epoxy paint
An epoxy paint manufactured by Toupe Co., Ltd., trade name “Guard Cleat # 100 Intermediate Coating” was used. In addition, the thermal conductivity of the coating film formed from this epoxy paint is 0.35 kcal / m · h · ° C.
(5) Top coat
Of the acrylic urethane-based paint manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name “Aronbull Coat T-310”, white and gray paints were used. In addition, the thermal conductivity of the coating film formed from this top coat is 0.3 kcal / m · h · ° C.
[0032]
(2) Construction method
Example 1
The acrylic rubber-based coating layer having a thickness of 1,000 μm was formed on the surface of the test substrate by repeating the coating of the acrylic rubber-based composition with a trowel and a roller and drying three times. On the surface of this acrylic rubber-based coating layer, the above-mentioned top coating (white) is roller-coated to form a 160 μm thick top coating layer (solar absorption rate 0.3), from the inside toward the outside. A heat insulating layer having the configuration of “acrylic rubber-based coating film layer / top coating material coating film layer” was completed. This heat insulating layer has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m.2・ Heat conductivity coefficient 160kcal / m2-It has an acrylic rubber-based coating layer at h · ° C.
[0033]
(Example 2)
The Aron buffer sheet was placed on the surface of the test substrate to form a fiber layer having a thickness of 1200 μm. Next, the acrylic rubber-based composition was coated with a trowel and a roller and dried three times to form an acrylic rubber-based coating layer having a thickness of 1,000 μm on the surface of the fiber layer. The surface of this acrylic rubber-based coating layer is roller-coated with the above-mentioned top coating (white) to form a 160 μm thick top coating layer (solar absorption rate 0.3), from the inside to the outside in order. A heat insulating layer having a configuration of “fiber layer / acrylic rubber-based coating layer / top coating layer” was completed. This heat insulating layer has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m.2・ Heat conductivity coefficient of 33.3 kcal / m2-Fiber layer of h · ° C and thermal conductivity coefficient of 160 kcal / m2-It has an acrylic rubber coating film layer of h.
[0034]
(Example 3)
The epoxy paint was applied to the surface of the test substrate to form an epoxy resin layer having a thickness of 1,000 μm. On the surface of this epoxy resin layer, the above-mentioned top coat paint (white) is roller-coated to form a 160 μm-thick top coat film layer (solar absorptivity 0.3). A heat-insulating layer having the structure of “layer / top coat film layer” was completed. This heat insulating layer has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m.2・ Heat conductivity coefficient 350 kcal / m2-It has an epoxy resin layer of h · ° C.
[0035]
(Comparative Example 1)
A heat insulating layer was completed in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the epoxy resin layer was 200 μm. The thermal conductivity coefficient of this epoxy resin layer is 1750 kcal / m.2H / ° C., the heat insulating layer of Comparative Example 1 has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m2・ Does not have a component layer below h · ° C.
[0036]
(Comparative Example 2)
A heat insulating layer was completed in the same manner as in Example 3 except that a top coat film layer (sunlight absorption rate 0.9) was formed using a gray top coat instead of a white top coat. This heat insulating layer has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m.2・ Heat conductivity coefficient 350 kcal / m2-It has an epoxy resin layer of h · ° C.
[0037]
(3) Evaluation
The following (1) to (3) were evaluated for the heat insulating layers of the above Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1 together with the structure of the heat insulating layer.
[0038]
(1) Alkali aggregate reaction
A test substrate made of 4 × 4 × 16 cm mortar was prepared using a mortar of
About the created mortar, it demolded 24 hours after placement, and the basic tone was measured immediately after. After measuring the basic tone, a heat insulating layer was formed on the mortar surface other than the plug gauge used for measuring the change in length by the methods of the above-mentioned Examples and Comparative Examples to obtain a test piece. Then, this test piece was exposed to the Nagoya city industrial coastal zone.
About this test piece, the expansion rate of the test piece one year after the start of exposure was measured by the dial gauge method of JIS A1129, and the alkali aggregate reaction test was conducted. In this test, when the average expansion rate (%) after 1 year of exposure is less than 0.10%, it is determined to be harmless to the alkali aggregate reaction, and when it is 0.10% or more, it is determined to be harmful.
[0039]
(2) Crack followability
As shown in FIG. 1, a 150 × 75 × 5
The test specimen was subjected to a tensile test in the direction of the arrow in FIG. 1 at a tensile speed of 5 mm / min, and the follow-up crack width when a pinhole or fracture occurred in the follow-up evaluation portion 1a of the heat insulation layer was measured.
[0040]
(3) Water vapor permeability
Using a release plate as a test substrate, a heat insulating layer was formed by the methods of the above Examples and Comparative Examples. This was left for 14 days under the conditions of temperature 20 ° C. and humidity 60%, demolded, and further left for 14 days under conditions of temperature 20 ° C. and humidity 60%. The water vapor permeability was measured according to the “moisture permeability test method of moisture-proof packaging material”.
[0041]
[Table 1]
As can be seen from Table 1, the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m.2In Examples 1 to 3, in which a heat-insulating layer having a constituent layer of h · ° C. or lower and a solar absorptivity of the outermost surface (coating material coating layer) of 0.7 or lower was formed, one year after exposure The average expansion coefficient was less than 0.10%, and the alkali-aggregate reaction was sufficiently suppressed. In Examples 1 and 2, since this heat insulating layer also has waterproofness and water vapor permeability, a further excellent alkali aggregate reaction suppression effect can be obtained.
On the other hand, the thermal conductivity coefficient is 500 Kcal / m2· Does not have a constituent layer of h · ° C or less (even a constituent layer with the smallest thermal conductivity coefficient is 1750 Kcal / m2In Comparative Example 1, since the heat insulating property is low, the effect of suppressing the temperature rise of the test substrate is small, and the average expansion coefficient after one year of exposure shows a high value of 0.18. The reaction preventing effect was insufficient. Further, in Comparative Example 2 where the solar radiation absorption rate was as high as 0.9, the alkali aggregate reaction suppression effect was lowered despite having the same constituent layers as in Example 3.
[0043]
In addition, in this invention, it is not restricted to what is shown to the said specific Example, Various conditions can be changed within the range of this invention according to the objective and the use.
[0044]
【The invention's effect】
According to the method for preventing deterioration of a concrete structure of the present invention, the surface of the concrete structure is provided with a constituent layer having a thermal conductivity coefficient of a predetermined value or less, and the solar radiation absorption rate of the outermost surface is a predetermined value or less. By forming the layer, this heat insulating layer can suppress the temperature rise of the concrete structure and suppress the progress of the alkali aggregate reaction. As the constituent layer having a thermal conductivity coefficient of a predetermined value or less, an acrylic rubber-based coating film layer and / or a fiber layer is preferably used. When the heat insulating layer has an acrylic rubber-based coating layer, the water vapor permeability and waterproofness of the coating layer can also provide an action to keep the inside of the concrete in a dry state. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a test body for a crack follow-up test, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view.
[Explanation of symbols]
1 Insulation layer
1a Tracking performance evaluation part
1b Surplus part
2 Slate plate
Claims (5)
（１）柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（２）繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（３）柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（４）繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、及び
（５）繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
のいずれかの構成からなり、
上記柔軟性樹脂層は、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、又は天然ゴムから形成され、
上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層であり、
上記断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ２・ｈ・℃以下である請求項１記載のコンクリート構造物の劣化防止工法。From the concrete structure side to the surface side, the heat insulation layer,
(1) Flexible resin layer / top coating material coating layer,
(2) Fiber layer / flexible resin layer / top coating film layer,
(3) Flexible resin layer / fiber layer / flexible resin layer / top coating film layer,
(4) Flexible resin layer / flexible resin layer / overcoat material coating layer in which fiber layer is disposed, and (5) Flexible resin in which fiber layer / flexible resin layer / fiber layer is disposed. Layer / flexible resin layer / top coating material coating layer
The flexible resin layer is formed from acrylic rubber, urethane rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, or natural rubber,
The top coating film layer is a coating layer formed of a (meth) acrylic resin paint, a (meth) acrylurethane paint, a (meth) acrylic silicon paint, or a fluororesin paint,
The method for preventing deterioration of a concrete structure according to claim 1, wherein at least one of the constituent layers in the heat insulating layer has a thermal conductivity coefficient of 500 Kcal / m 2 · h · ° C or less.
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