JP5575574B2 - コンクリートの剥落防止方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物外壁のコンクリートの剥落防止の方法および同方法に用いる装置に関する。

建物のコンクリート製外壁の剥落を防止するために、建物のコンクリート外壁に強度の高い被膜を形成することが提案されている。
特開２００６-３４８６８７号公報（特許文献１）は、地震時に内外装壁のタイルが剥落せず、且つ内外装壁のタイルの剥落防止が後から容易に施工できると共にタイル貼りの内外壁の風合いを損なわず、見た目が悪くならない内外装壁のタイル剥落防止工法を提供するものである。

当該公報によれば、壁面全体に１ｍ間隔で縦横に線を引き、各交点付近と各中央部との目地部２に穿設するイ)穴あけ工程を行い、該穴に鞘を挿入するロ)鞘取付け工程を行う。そして下塗りを行い、ガラス繊維入りのアクリルシリコン樹脂で第１回目の中塗りを行うハ)第１塗膜形成工程が行われ、第１塗膜形成後、鞘に、第１塗膜を突抜いてピン３が目地部２と面一に打込まれるニ)塗膜固定工程を行う。更に目地部２と同色でピン３の頭部が塗布されるホ)着色工程を行い、前記塗材で第２回目の中塗りが行われるヘ)第２塗膜形成工程を行う。次にト)仕上げ工程を行って完成させる内外装壁のタイル剥落防止工法が提案されている。

また、特開２０１０-１７０７号公報（特許文献２）は、コンクリート構造物の素地の表面状態を外部から目視で確認することができる強化コーティング方法を提供するものである。

当該公報は、コンクリート構造物の表面の汚れを除去し、コンクリート構造物表面に透明ポリウレタン樹脂溶液を塗り付けたのちにガラス連続繊維シートを貼着し、その上から透明ポリウレタン樹脂溶液を塗り付けてガラス連続繊維シートに含侵させ、これを乾燥させることで固化させて透明又は半透明の第一コーティング層を形成する方法を提案する。

さらに、特開２００４-６０１９７号公報（特許文献３）は、作業効率向上、施工時間短縮、コスト低減を図れ、長期耐久性に優れたコンクリート剥落防止方法および補強層付きコンクリート構造物を提供することを目的とした発明を開示する。

当該発明によれば、コンクリート構造物表面に、補強層として、引張り強さ７Ｎ／ｍｍ^２以上かつ引張り伸び３００％以上の樹脂塗膜を含む１層以上の塗膜からなる塗膜層を形成し、コンクリート構造物からのコンクリートの剥落を防止するコンクリート剥落防止方法および補強層付きコンクリート構造物。コンクリート構造物表面に合成樹脂からなる緩衝層を形成し、該緩衝層表面に合成樹脂で形成された樹脂塗膜を形成して、コンクリート構造物表面に緩衝層と樹脂塗膜を含む補強層を形成するコンクリート剥落防止方法および補強層付きコンクリート構造物。コンクリート構造物表面と補強層を、プライマーを介して接合し、プライマーにはセメントおよび／またはシラン系カップリング剤を添加する。

特開２００５-１５３２９号公報（特許文献４）、特開２００６-１５９２１４号公報（特許文献５）も同様に組成に特徴のある剥落防止用塗材を提案するものである。
特開２００６-３４８６８７号公報 特開２０１０-１７０７号公報 特開２００４-６０１９７号公報 特開２００５-１５３２９号公報 特開２００６-１５９２１４号公報

上記は何れも建物外壁のコンクリート剥落防止に利用可能な方法あるいは塗材を提案するものであるが、これを高層ビル、特にいわゆる超高層ビルに適用するには種々の問題がある。たとえば、手作業でシートの貼り付けと塗材の塗布をするとなると多くの工程を要し、作業を効率的に行なうことができないためにコスト高になる、高所作業においては特に塗材に飛沫が飛散しないように注意が必要であること、大掛かりな専用装置を別途設ける必要がないこと、複数回の作業が不要なように留意する必要があること等である。

本発明は従来技術が有する上記の課題を解決するべく発明されたもので、以下に記載する特徴を有する。

本発明は、小口に狭歪部を含むプレキャストコンクリート版からの建物外壁コンクリートの剥落防止方法であって、複数のノズルを含む塗材吹き付け装置を建物外壁に沿って移動可能に設けたゴンドラに搭載し、前記建物外壁と前記ゴンドラとを含む前記複数のノズル近傍の所定領域を負圧に維持すると共に、前記複数のノズルを建物外壁の前記挟歪部内及び前記挟歪部外に位置させ、前記挟歪部の内部及び外部表面に複数のノズルから塗材を同時に吹き付けつつ、前記ゴンドラを移動させて挟歪部を含む建物外壁表面に塗材の被膜を順次形成することを含むことを特徴とする。

本発明は、通常の方法では塗材の塗布を効率的に行うことが困難である狭歪部を含む建物外壁コンクリートの剥落防止に特に好適な方法を提供するものであるが、本方法は狭歪部を有しない外壁に対して利用することも可能である。当該狭歪部はコンクリートからなる部分を有するが、ゴンドラガイド（レール）など鋼製の部分を含むものであってもよい。複数のノズルは、少なくとも２つのノズルであるが、ノズルの数は４または６のように偶数であっても良いし、３、５のような奇数であっても良い。塗材吹き付け装置を移動可能に設ける手段は、当該装置を外壁・窓の清掃用のゴンドラに搭載することであっても良いし、ゴンドラとは別に準備した当該装置用の移動装置（例えば移動可能な小型のロボットあるいは小型のゴンドラ）に搭載する方法であっても良い。

建物外壁と複数のノズル近傍の所定領域を負圧に維持する方法としては、例えば、塗材吹き付け装置を概ね気密に囲うと共に、当該囲いと建物外壁との間にスカートを設けて空気の流通を制限し、スカートと建物外壁との隙間を通って空気が気密に囲われた領域に流入するように、気密に囲われた領域内の空気を外部に排出する方法がある。

ノズルの位置は、塗装対象面がノズルから吐出される塗材によって一面、略均一に覆われるように決定することが必要である。前記狭歪部内にノズルを配置する際、狭歪部内が狭い場合には特に、ノズルを塗装表面から離して位置させることが必要であるが、そのために複数のノズルが互いに向き合った位置関係に配置する結果、一方のノズルから吐出された塗材によって他方のノズルが覆われて吐出効率が低下する、あるいは目詰まりを起こす可能性があることに注意する必要がある。この問題を解決するには、向き合った一対のノズルは、お互いの吐出方向が他方のノズルに直接向けられることがないように、吐出方向をずらすか、ノズルの位置自体をずらして配置することが有効である。

速硬化タイプであって皮膜強度の高い塗材としては、速硬化タイプのポリウレア樹脂とポリウレタン樹脂との混合樹脂を挙げることができる。

前記挟歪部は、ゴンドラに設けられた係合装置と協同して前記ゴンドラの位置決めと移動時のガイド機能を有するものであって、前記ゴンドラの移動方向は、吹き付けられた後の塗材と前記係合装置が接触しないように決定されていることが好ましい。
この発明の一態様では、前記ゴンドラに設けられた係合装置を、前記挟歪部と協同してゴンドラの位置決めと移動時のガイド機能を有するものとすることができる。

建物の外壁には、外壁メインテナンス用のゴンドラが移動可能なように所定のガイドレールが設けられている場合がある。このような場合、前記塗材吹き付け装置をゴンドラに搭載し、ゴンドラを移動しながら塗材の塗布を行うことができる。その際、ゴンドラの移動方向を考慮して、挟歪部の塗装直後に当該位置をゴンドラの係合部分が通過しないよう注意する必要がある。例えば、ゴンドラが下方に移動する際には、ノズルをゴンドラとガイドとの係合部分よりも上に位置させる等である。

前記複数のノズルの吐出方向は、吐出された塗材が他のノズルに吹き付けられないよう、他のノズルに正対する方向から所定の位置または角度だけずれているのが望ましい。

所定の位置または角度だけずれているとは、例えば、２つのノズルが水平方向に所定距離だけ隔たって位置し、概ね互いの方向を向いている場合には、左側のノズルが水平方向よりも所定角αだけ上を向いており、右側のノズルが水平方向よりも所定角αだけ下を向いている等である。左右のノズルの触れ角αは同一でなくても良い。また、左右のノズルが共に上向きまたは下向きでも良いが、一方が上向き、他方が下向きであることが相互の吐出の干渉を避けるためには好ましい。左右のノズルの位置が上下方向にずれている場合には、それぞれ水平方向に向いていても良い。

また、本発明は、小口に挟歪部を含むプレキャストコンクリート版からの建物外壁コンクリートの剥落防止のための被膜形成装置であって、建物外壁に沿って移動可能に設けられたゴンドラと、前記ゴンドラに搭載されると共に、前記挟歪部の内部及び外部表面に複数のノズルから塗材を同時に吹き付けて前記挟歪部を含む建物外壁表面に塗材の被膜を形成する塗材吹き付け装置と、前記建物外壁と前記ゴンドラを含む前記複数のノズル近傍の所定領域を負圧に維持する負圧装置と、前記複数のノズルを建物外壁の前記挟歪部内及び前記挟歪部外に位置させつつ、前記ゴンドラを移動させる移動装置を含むことを特徴とする。

本発明の方法によれば、高層ビルにおいても効率よく安定してコンクリートの剥落防止のための塗装を行うことができる。本発明の上記以外の効果については明細書全体を通じて明らかにする。

以下に、発明の理解を容易にするために、発明の好ましい実施例に従って本発明の構成および効果を説明するが、本発明は記載された実施例に限定されるわけではなく、実施例はあくまでも本発明の理解を容易にするための一例に過ぎない点に留意されたい。

図１は、地震時に建物の外壁が損傷を受ける様子を模式的に示したものである。地震時に建物の躯体が変形すると、躯体の変形にしたがって建物の外壁を構成するパネル要素１００が回転するが、建物躯体の水平変形が所定値以上になると外壁パネル１００同士が干渉し、亀裂１１０さらには剥落を生じる可能性がある。

図２は、建物の外壁を構成するパネルの、鉛直方向に延びる側面近傍を示す水平断面図である。外壁パネルの側面には凹部２００、２０２が形成されていることが多く、パネル同士が干渉衝突した場合、この凹部近傍の凸部２１０、２１２に亀裂が生じて剥落する可能性がある。

図３は、２つの建物外壁パネルが互いに接する位置を示す水平断面図である。前述のようにパネルの側面には凹部が形成されており、左右のパネルの凹部によって図に示すような奥が広がった形状の凹部３００が形成されている。図３においては、紙面下側が建物外部、紙面上側が建物内部である。したがって、左右のパネルによって形成された凹部３００は、建物外部に対して開放されており、建物内部方向は閉じている。この種の形状と構造は、建物外壁パネルの境界部にゴンドラをガイドするためのレールを埋設した場合などにおいては一般的な構造である。

図３は、さらに、本発明に基づく塗材吹き付け装置の４つのノズル３１０、３１２、３１４、３１６の配置と吐出方向を示すものである。水平視においては４つのノズルは左右対称に配置され、図において右側に配置された２つのノズル３１２、３１６は左向きに塗材を吐出し、左側に配置された２つのノズル３１０、３１４は右向きに塗材を吐出し、その結果、前記凹部を含む近傍領域に略一様な塗材の皮膜を形成する。

ただし、本発明に基づく塗材吹き付け装置４００のノズルの吐出方向は、図４に示すように、互いにねじれ方向を向いておりその結果、一方のノズルから吐出された塗材が他方のノズルに皮膜を形成して吐出を妨げたり目詰まりを起こしたりすることが排除されている。

図５は、塗材の塗布時に、塗材吹き付け装置４００各ノズル３１０から吐出された塗材によって対象部位５００が覆われる様子を模式的に示したものである。塗材の吹き付け装置のノズル近傍は養生器具によって塗布後の塗材の流れ、たれを防止するのが好ましい。

塗装は１層であっても良いが、組成の異なる３つの塗材から構成される３層構造等、複数の層を有するものであってもよい。例えば、図６に示す、コンクリート表面との接着性を強化するためのプライマー層６００、剥落防止のための強度を提供する超速硬化ウレタン層６１０、汚れの付着防止あるいは紫外線カットのためのトップコート６２０からなる３層構造である。その場合、それぞれの塗材に対して一対以上のノズルを設けることによって塗材吹き付け装置が１回通過することによって３層の塗膜を形成するのが好ましい。

図７は、負圧によってゴンドラあるいは塗材吹き付け装置を建物外壁に固定すると共に塗材の飛沫の飛散を防止する概念を図示したものである。ゴンドラまたは塗材吹き付け装置の養生器具を囲むように設けた気密の囲い７００に、この場合には一対のファン７１０を設けて気密の囲い７００内部の空気を排出し、気密の囲い７００と建物外壁の隙間から空気７２０を導入することによってゴンドラ等を建物外壁に吸着させる。

図８は、本発明に基づく剥落防止のための塗装方法を適用する際の、所定数を決定する手順を示すフローチャートである。落下物の最大落下荷重を推定し、当該最大落下荷重に対して塗膜が十分な強度を提供できるか否かを判断する。塗膜が十分な安全率を設定できる場合にのみ本発明による方法に従ってコンクリートの剥落防止工法を適用することはいうまでもない。本発明の剥落防止工法を適用する場合には、次に、塗材の下地となる部分（例えば既存塗膜の接着強度等）の強度と塗布する塗材の接着強度が所定の値以上であることを確認して、十分な強度が確保できる場合には、塗布を実施する。既存の塗膜の接着強度が不十分な場合には当該既存塗膜を撤去してから次の作業に進む。吹き付けを行う際は、ゴンドラの移動速度、吹き付けの形式、飛沫の防止方法について具体的に仕様を設定する。

地震時に建物外壁パネルが損傷を受ける様子を模式的に示した図面 建物外壁パネルの側面を示す概念図 本発明に基づく、建物外壁パネルの凹部に対する塗材の拭き付けを示す概念図 本発明に基づく塗材吐出ノズルの例 本発明に基づくノズルの養生器具の概念図 複数の層を有する塗膜の概念図 負圧によってゴンドラを安定させると共に飛沫の飛散を防止する概念図 本発明の方法を適用する際の判断フロー

１００ 建物外壁パネル
１１０ ひび割れ
２００ 外壁パネル側部の凹部
２１０ 対壁パネル側部の凸部
３００ ２つのパネルの協会部に形成された凹部
３１０ 塗材吐出ノズル
４００ 複数のノズルを有する吐出器具
５００ 塗布対象部位
６００ 第１層
６１０ 第２層
６３０ 第３層
７００ 気密囲い
７１０ ファン
７２０ 空気の流れ

Claims (5)

1. 小口に狭歪部を含むプレキャストコンクリート版からの建物外壁コンクリートの剥落防止方法であって、
   複数のノズルを含む塗材吹き付け装置を建物外壁に沿って移動可能に設けたゴンドラに搭載し、
   前記建物外壁と前記ゴンドラとを含む前記複数のノズル近傍の所定領域を負圧に維持すると共に、前記複数のノズルを建物外壁の前記挟歪部内及び前記挟歪部外に位置させ、
   前記挟歪部の内部及び外部表面に複数のノズルから塗材を同時に吹き付けつつ、前記ゴンドラを移動させて挟歪部を含む建物外壁表面に塗材の被膜を順次形成することを含む、建物外壁コンクリートの剥落防止方法。
2. 前記挟歪部は、ゴンドラに設けられた係合装置と協同して前記ゴンドラの位置決めと移動時のガイド機能を有するものであって、
   前記ゴンドラの移動方向は、吹き付けられた後の塗材と前記係合装置が接触しないように決定されている、請求項１に記載の方法。
3. ゴンドラに設けられた係合装置は、前記挟歪部と協同してゴンドラの位置決めと移動時のガイド機能を有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記複数のノズルの吐出方向は、吐出された塗材が他のノズルに吹き付けられないよう、他のノズルに正対する方向から所定の位置と角度だけずれている、請求項１から３のいずれか一項記載の方法。
5. 小口に挟歪部を含むプレキャストコンクリート版からの建物外壁コンクリートの剥落防止のための被膜形成装置であって、
   建物外壁に沿って移動可能に設けられたゴンドラと、
   前記ゴンドラに搭載されると共に、前記挟歪部の内部及び外部表面に複数のノズルから塗材を同時に吹き付けて前記挟歪部を含む建物外壁表面に塗材の被膜を形成する塗材吹き付け装置と、
   前記建物外壁と前記ゴンドラを含む前記複数のノズル近傍の所定領域を負圧に維持する負圧装置と、
   前記複数のノズルを建物外壁の前記挟歪部内及び前記挟歪部外に位置させつつ、前記ゴンドラを移動させる移動装置を含む、被膜形成装置。