JP4961128B2 - 防食ボードの取付け方法 - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードの取付方法に関し、特に、防食ボードの取付方法に関する。
従来、下水施設などの高腐食環境下にあるコンクリート構造物の防食材として、耐酸性に優れコンクリートと同等以上の圧縮強度を有し吸水率が低い改質硫黄を用いた防食ボードがあり、接着剤を用いてコンクリート構造物に貼り付ける方法が考えられる。
なお、これに関連する技術としては、下記特許文献１〜３に示すものもある。但し、特許文献１に示す硫黄組成物成形用原料は、硫黄とフィラー材を複合化した固化ペレットであり、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードに関する技術ではない。また、特許文献２に示す本体構造物の改修構造及び本体構造物の改修方法は、コンクリート構造物の内周表面にパネルを貼り付けて補強する技術であるが、改質硫黄を用いた防食ボードに関する技術ではない。さらに、特許文献３に示す多孔質硫黄資材は、改質硫黄を用いた資材であるが、透水性を有する連続空隙が形成されている。そのため、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードには適していない。
特開２００１−２６１４２５号公報
特開２００２−３７１７９５号公報
特開２００４−１８９５３８号公報
しかしながら、従来の防食ボードの取付方法にあっては、耐酸性の接着剤でコンクリート構造物に貼り付けた防食ボードは薄く成形されたものであり、しかもコンクリート構造物の背面から圧力のある地下水がひび割れ等を通じて滲出すため、接着剤の剥離が生じて防食ボードが剥がれやすいという問題があった。
本発明は、上記の従来技術に係る問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コンクリート構造物から剥がれにくい防食ボードの取付方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明は、防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを固定し、前記防食ボードに形成したボルト孔を前記アンカーボルトに挿通させて、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする。
また、本発明は、防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記防食ボードに形成したボルト孔及び前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを挿通して固定し、該アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする。
また、本発明において、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施す際に、前記接着剤と同一の接着剤を用いることを特徴とする。
また、本発明において、前記ボルト孔と前記アンカーボルトとの間に間隙がある場合には、該間隙に前記接着剤を充填することを特徴とする。
また、本発明において、前記接着剤は、エポキシ樹脂と硅砂とを含有することを特徴とする。
本発明によれば、（１）防食ボードの取り扱いが容易となるとともに、（２）コンクリート構造物に貼り付けた防食ボードが剥がれにくくなる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る防食ボード、及び防食ボードの取付方法について説明する。
＝＝＝（１）防食ボード＝＝＝
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る防食ボードについて説明する。
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る防食ボードについて説明する。
図１は本実施形態に係る防食ボードの説明図であり、図１に示す防食ボード１０は、改質硫黄１ａ,１ｂの間に補強層２を介在させたものである。
改質硫黄１ａ,１ｂは、硫黄に所定の添加剤を加えて改質した固化体であり、例えば、石油精製の脱硫工程で回収した硫黄にオレフィン系化合物を加え、さらに鉄鋼スラグや石炭灰等を混ぜ合わせて固化したものである。かかる改質硫黄１ａ,１ｂは、コンクリートに比べて高強度で遮水性・耐酸性に優れており、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードに適している。
一方、補強層２は、補強繊維がネット状に配置されたものである。補強繊維をネット状に配置することにより、補強効果を向上させつつ、コスト増加を可及的に抑制することが可能となる。補強繊維としては、例えば、ビニロン短繊維や、ポリプロピレン、ガラス、アラミド、ポリエチレン等からなる補強繊維があり、好ましくは炭素繊維である。なお、図１に示す補強層２は、改質硫黄の中央部（以下「中央層」という。）に一層だけ埋め込まれたものであるが、改質硫黄の中央層に複数埋め込まれたものや、改質硫黄の表層に埋め込まれたものであってもよい。
上記構成の防食ボード１０は、例えば、硅砂を混入した溶融硫黄を所定の型枠に半分流し込んでその上から炭素繊維ネットを敷き、さらに残り半分の溶融硫黄を流し込んで製造したものである。かかる防食ボード１０は、改質硫黄１ａ，１ｂの間に補強層２が介在しており衝撃強度が高くなっている。そのため、防食ボード１０に衝撃が加わったとしても容易に割れてしまうことはなく、運搬・保管及び取付などの際に、取り扱いが容易である。
そこで、かかる防食ボード１０の衝撃強度を確認するために、炭素繊維を改質硫黄の中央層に埋め込んだもの（実施例１）及び炭素繊維を改質硫黄の表層に埋め込んだもの（実施例２）を供試体として、シャルピー衝撃試験（ＪＩＳ Ｋ ７１１；「シャルピー衝撃試験方法」参照）を実施した。その際、従来技術の防食ボード、すなわち改質硫黄のみからなるもの（比較例）を比較対象とした。但し、各供試体のサンプル数は異なる。なお、各供試体と支持台との間は７０ｍｍに設定した。改質硫黄１としては、硫黄（２０％）、ケイ砂（７０％）、石炭灰（１０％）を１４０℃に温めた状態で溶融し常温で固化したものを用いており、補強層２としては、炭素繊維をネット状に配置したものを用いた。炭素繊維間の中心間隔は２０ｍｍであり、炭素繊維の厚さは５ｍｍであった。各供試体の寸法は、いずれも１００ｍｍ×１００ｍｍ、ｔ＝１０ｍｍとし、実施例１，２については、経糸部分を中心として１０ｍｍ幅に切り出したものを供試体とした。比較例についても実施例１，２と同様１０ｍｍ幅に切り出したものを供試体とした。その試験結果を表１に示す。
表１に示すように、本発明に係る実施例１，２の防食ボードは、改質硫黄に補強層を介在していない従来の防食ボードと比べると、径糸部分及び糸無し部分の衝撃強度はいずれも高くなっており、特に径糸部分の衝撃強度は著しく高い結果を示した。また、補強層を改質硫黄の中央層に埋め込んだ実施例１の防食ボードは、補強層を改質硫黄の表層に埋め込んだ実施例２の防食ボードよりも衝撃強度が高い。なお、実施例１に係る防食ボードのシャルピー値を計算すると、（２０．４２＋１．２５）÷２＝１０．８３５ｋＪ／ｍ２の値を示すことなり、これは比較例に係る防食ボードのシャルピー値と比べると、１０．８３５÷１．２０≒９倍の衝撃強度を示す結果となった。
以上の通り、本実施形態の防食ボード１０は、改質硫黄１に補強層２を介在させることにより衝撃強度が高くなる。また、衝撃強度をより高くするには、補強層２を改質硫黄１の表層よりも中央層に介在させておくことが好ましい。このように衝撃強度が向上すると、前述したように防食ボード１０の取り扱いが容易となる。
＝＝＝（２）防食ボードの取付方法＝＝＝
次に、図２〜６を参照しながら、本発明の防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための取付方法について説明する。図２は防食ボード１０を所定の形状に成形した防食ボード１０ａ，１０ｂを示す平面図、図３は図２に示した防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０に貼り付けた様子を示す正面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視平面図、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視平面図、図６は図３のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図７は図１の取付後の様子を示す正面図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図である。
次に、図２〜６を参照しながら、本発明の防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための取付方法について説明する。図２は防食ボード１０を所定の形状に成形した防食ボード１０ａ，１０ｂを示す平面図、図３は図２に示した防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０に貼り付けた様子を示す正面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視平面図、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視平面図、図６は図３のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図７は図１の取付後の様子を示す正面図、図８は図７のＤ−Ｄ線断面図である。
図２（ａ），（ｂ）に示す防食ボード１０ａ，１０ｂは、図１に示した防食ボード１０をパネル状に成形したものであり、それぞれ断面が正方形状（例えば、４００ｍｍ×４００ｍｍ、ｔ＝１２ｍｍ），長方形状（例えば、４００ｍｍ×１３２ｍｍ、ｔ＝１２ｍｍ）に成形されており、いずれもその中心部にボルト孔１１が貫通形成されている。そして、かかる防食ボード１０ａ，１０ｂを複数枚準備して、図３〜６に示すコンクリート構造物５０の所定箇所に耐酸性の接着剤３０で貼り付けている。なお、図中に示すコンクリート構造物５０は、水路隅角部を取り出したものである。
ところで、上記の防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０に貼り付けるには、まず、コンクリート構造物５０の表面にアンカー孔５１を設け、このアンカー孔５１にアンカーボルト２０を固定しておく。
次に、防食ボード１０ａ，１０ｂの裏面側又はコンクリート構造物５０の表面側に接着剤３０を塗布し、上記のボルト孔１１をアンカーボルト２０に挿通させるようにして、防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０に貼り付ける。但し、防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０の表面側に接着剤３０で貼り付けてから、アンカーボルト２０をボルト孔１１及びアンカー孔５１に挿通し、防食ボード１０ａ，１０ｂをコンクリート構造物５０に貼り付けることとしてもよい。
接着剤３０は、耐酸性の接着剤であり、耐酸性とは、下水道事業団平成１４年１２月版「下水道コンクリート構造物の腐食抑制技術及び防食指針・同マニュアル」品質規格適合品をいう。接着剤３０としては、例えば、樹脂系接着剤（エポキシ樹脂系、ビニルエステル樹脂系、シリコーン系、アクリル樹脂系など）、ゴム系接着剤（クロロプレンゴム系など）、若しくは水・気硬性接着剤（セメント系、石膏系など）等があり、特に、耐酸エポキシ樹脂と硅砂とを含有したものが好ましい。耐酸エポキシ樹脂に硅砂を混入しておくことにより、接着剤３０の粘性が増し、接着剤３０が垂れにくくなって施工性が向上する。
次に、アンカーボルト２０に押付部材２４及びナット２１を設ける。そして、このナット２１を螺回することにより押付部材２４を締め上げ、さらにこの押付部材２４が防食ボード１０ａをコンクリート構造物５０の表面側に押し付けて仮止め状態とする。このように防食ボード１０ａをコンクリート構造物５０に仮止めしておくと、コンクリート構造物５０と防食ボード１０ａとの接着力が向上する。なお、押付部材２４としては、例えば、端太材等を用いることが可能であり、図中では平座金２２及びリップ溝形鋼２３（例えば、高さ：１００ｍｍ、幅：５０ｍｍ、リップ：２０ｍｍ）を用いている。そのため、仮止めが簡易であり、仮止め完了後には押付部材２４を取り外すことも容易である。なお、防食ボード１０ｂについても防食ボード１０ａと同様に仮止めすることとする。
次に、接着剤３０が硬化して仮止めが完了すると、ナット２１及び押付部材２４を取り外して皿ナット８０を設け、皿ナット８０がボルト孔１１を塞いだ状態にする。そして、アンカーボルト２０のうち皿ナット８０から突き出た部分を切断し、その上から耐酸性の接着剤を塗布して防食被覆を施す（図７，８参照）。かかる接着剤としては、前述した接着剤３０と同一のものが好ましい。また、ボルト孔１１とアンカーボルト２０との間に間隙がある場合には、アンカーボルト２０の腐食を防止するために、その間隙にも接着剤３０を充填することとする。さらに、防食ボード１０ａと防食ボード１０ｂとの目地部分（図４（ｂ）のＩＶ部拡大図参照）や、防食ボード１０ａ同士の目地部分（図５（ｂ）のＶ部拡大図参照）、或いは防食ボード１０ｂ同士の目地部分などにも接着剤３０を塗布して防食被覆を施すことが好ましい。
以上の通り、本実施形態の防食ボードの取付方法によれば、仮止めの作用によって接着剤３０が圧着されており、コンクリート構造物５０と防食ボード１０ａ，１０ｂとの接着力が向上する。すなわち、防食ボード１０ａ，１０ｂは、接着剤３０だけでなくアンカーボルト２０と皿ナット８０によって、コンクリート構造物５０の表面に対し押し付けるようにして固定されており、躯体側からの水分移動を止めて接着剤３０が剥離しにくくなっている。これにより、コンクリート構造物５０に貼り付けた防食ボード１０ａ，１０ｂが剥がれにくくなる。
１（１ａ，１ｂ） 改質硫黄
２ 補強層
１０（１０ａ，１０ｂ） 防食ボード
１１ ボルト孔
２０ アンカーボルト
２１ ナット
２４ 押付部材
３０ 接着剤
５０ コンクリート構造物
５１ アンカー孔
８０ 皿ナット
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５０ コンクリート構造物
５１ アンカー孔
８０ 皿ナット
Claims (7)
- 防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、
前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを固定し、前記防食ボードに形成したボルト孔を前記アンカーボルトに挿通させて、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、
前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、
前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記防食ボードに形成したボルト孔及び前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを挿通して固定し、該アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、
前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 請求項１又は２に記載の防食ボードの取付方法において、
前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施す際に、前記接着剤と同一の接着剤を用いることを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載の防食ボードの取付方法において、
前記ボルト孔と前記アンカーボルトとの間に間隙がある場合には、該間隙に前記接着剤を充填することを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 請求項１から４のいずれか１項に記載の防食ボードの取付方法において、
前記接着剤は、エポキシ樹脂と硅砂とを含有することを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載の防食ボードの取付方法において、
前記押付部材は、リップ溝形鋼と平座金とを有し、前記リップ溝形鋼をその開口面が前記防食ボードに当接するように配置し、前記ナットにより前記平座金を介して、前記リップ溝形鋼を前記防食ボードに押し付けることによって、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けることを特徴とする防食ボードの取付方法。 - 請求項１から６のいずれか１項に記載の防食ボードの取付方法において、
前記防食ボードは、改質硫黄に補強繊維を含んだ補強層を介在させてなることを特徴とする防食ボードの取付方法。
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