JP5917881B2 - 覆工板 - Google Patents
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Description
表面に本発明の樹脂層を設ける対象となる覆工板は、従来から道路工事や橋梁工事等において交通路を確保するための仮設路面板として路面覆工施工に用いられる覆工板であって、該覆工板の遮熱性、温度上昇抑制が要求されるものであれば特に限定されない。例えば、夏の炎天下に敷設される鋼製覆工板である。
遮熱機能を有する樹脂層は上記覆工板の基体表面に設けられ、主樹脂と1種以上の遮熱材、あるいは主樹脂と細骨材と1種以上の遮熱材とからなる。遮熱材が遮熱粉粒体である場合は主樹脂中に分散あるいは偏在させて用いられ、遮熱材が遮熱骨材である場合は従来の細骨材と同様に樹脂層の表層に散布・固着させて用いられ、遮熱材が樹脂塗料である場合は樹脂層の表層(細骨材がある場合は細骨材の表面)に遮熱層として設けられる。樹脂層の厚さは5〜15mmが好ましい。
主樹脂は樹脂層(覆工板表面に形成される塗膜)の主体となる樹脂であり、樹脂層を覆工板基体に定着させ、細骨材を用いる場合は細骨材を樹脂層に固着させる。主樹脂として用いる樹脂は、従来から金属製覆工板の表面被覆やノンスリップ塗装における骨材の固着に用いられているものであれば特に限定されない。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂などである。中でも、ラジカル硬化可能な樹脂と酸基を有する化合物とを必須成分として含むものは好ましい。これが好ましいのは、覆工板に塗布した時の良好な性状の確保(適度な粘度による作業性、均一な膜厚、ダレやクラックが生じ難い等)、硬化後における不必要な遊離化合物の不生成などの理由による。
本発明で用いる細骨材は、珪砂、酸化アルミニウムや炭化珪素等のセラミック粒、砕砂、川砂、珪石粒、再生砂、スラグ、タイルや陶磁器の廃材などモルタルや覆工板のノンスリップ塗装で使われている公知の細骨材でよい。これらの中で珪砂や珪石粒が特に好ましい。これらの骨材は一種類のみを用いてもよく、適宜二種類以上混合して用いてもよい。細骨材の粒径は0.5〜5mm程度であることが好ましい。細骨材は樹脂層表面を凹凸形状にしてスリップ防止機能を付与するために用いられるが、主樹脂の機能を阻害することなく適度の凹凸形状を形成するためには上記範囲が好ましい。また、細骨材の量としては主樹脂100重量部に対して200〜500重量部程度を散布して固着される量である。固着されないものは回収され再使用される。
C−1.遮熱塗料(遮熱樹脂)
本発明では樹脂層に遮熱機能を付与する方法の一つとして、樹脂層の表層に遮熱樹脂による遮熱層を設ける。この遮熱層は主樹脂層の表面あるいは主樹脂と細骨材を主体とした主樹脂層の表面(突出している骨材の表面)に遮熱塗料を塗布することにより得られる。この遮熱塗料(遮熱樹脂)からなる遮熱材は、2液硬化型樹脂系遮熱塗料が好ましい。2液硬化型樹脂系遮熱塗料が好ましいのは、覆工板の基材である鋼板との密着性がよく形成される塗膜に耐久性があり、また、硬化剤によって硬化時間を調節し易いからである。2液硬化型樹脂としては、例えば、上記主樹脂として用いられるラジカル硬化可能な樹脂と酸基を有する化合物とを必須成分として含むもの、非水溶性エポキシ樹脂と硬化剤であるアミン系化合物からなるもの、ウレタン系樹脂と硬化剤であるイソシアネート樹脂からなるもの、アクリルポリオール樹脂と硬化剤であるアダクト系ポリイソシアネート化合物からなるもの、特開平11−10071に開示されるもの、特開2005−23277に開示されるものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。非水系の2液硬化型樹脂系遮熱塗料が好ましい。
上記細骨材を遮熱骨材にすることは好ましい。遮熱骨材とは遮熱機能を有する骨材であり、珪砂等の従来の骨材や骨材基材として用いる廃セメント硬化体の表面に遮熱顔料を付着あるいは焼付したもの、硬質セラミック中空粒等である。具体的には、例えば、特開2007−217586に開示される遮熱性骨材、特開2006−144369に開示される真空球体セラミック、シラスバルーン、美州興産社の遮熱骨材等である。
本発明では樹脂層に遮熱機能を付与する方法の一つとして、遮熱機能を有する遮熱粉粒体からなる遮熱材を主樹脂中に分散あるいは偏在させるが、ここで用いる粉粒体は従来から遮熱顔料や遮熱中空粒として知られているものであり遮熱塗料に含まれるものである。但し、本発明で用いる樹脂の性能(硬化時間、硬化強度等)を著しく阻害するものは除外される。
本発明の覆工板の樹脂層の構造例を図1に示す。
(A)簡易遮熱実験
1)使用材料
・主樹脂;ジェコスコート(ラジカル硬化可能な樹脂と酸基を有する化合物とを必須成分として含むもの)
・遮熱粉粒体;市販の白色顔料
・細骨材;3号珪砂(粒径0.6〜1.7mm)
遮熱細骨材(セラミックサンド3号A粒)
・遮熱塗料(上塗り塗料);市販の2液硬化型樹脂系遮熱塗料(A)、市販の2液硬化型樹脂系遮熱塗料(B)、主樹脂に遮熱粉粒体を分散させて混和したもの
図2に示すように、厚さ0.6mmの5cm角亜鉛鋼板10の表面に主樹脂を0.2g/cm2散布し主樹脂層20を設け、主樹脂が硬化する前に細骨材を散布し細骨材を主樹脂に半ば埋め込む形で細骨材層30を主樹脂層20の上に設けた。主樹脂は、予め、遮熱粉粒体を含まないもの、遮熱粉粒体を分散して5重量%含むもの、遮熱粉粒体を分散して10重量%含むもの、をそれぞれ用意して用いた。また、主樹脂の硬化後、主樹脂層20から突出している細骨材の表面に遮熱塗料(上塗り塗料)を塗布したものも作製した。各試験体の上方からハロゲンランプ(100℃以上)を20分間照射し、熱電対60により20分後の亜鉛鋼板10の裏面温度を測定した。また、主樹脂層20の硬化時間をPPカップに主樹脂5gを量り入れ、硬化剤を2%添加し、マドラーで撹拌して測定した。なお、比較として遮熱材(遮熱粉粒体、遮熱骨材、遮熱塗料)を用いないもの(プレーン)についても同様に実験した。
主樹脂層20の硬化時間、20分後の亜鉛鋼板10の裏面温度、効果温度差(プレーンとの温度差)を表1に示す。
実施工に使用している厚さ200mmで1×3m角の鋼製覆工板基体200を用い、実使用を想定して覆工板試験体100を日陰ができない炎天下のアスファルト路面上に直接置いて熱電対400により覆工板試験体の表面温度を測定した。覆工板試験体100は表2に示すように4種類とした。また、併せて、熱電対410、420によりアスファルト路面温度と路面から高さ1.5mの気温も測定した。測定は24時間行ったが測定期間中は晴天であった。図3に覆工板試験体100の設置状況の概要を示す。図3に示すように、各覆工板試験体とアスファルト路面の表面温度測定は3箇所で15分ごとに行い平均値を求めた。実験結果として、最高温度、効果温度差を表2に、温度の経時変化を図4に示す。効果温度差とは、従来品と比べどの程度遮熱効果を示すものであり、実用されている覆工板による覆工板試験体である試験体No.2との温度差をいう。表2に示す最高温度、図4に示す各覆工板試験体の表面温度と路面温度は3箇所での測定値の平均値である。
[滑り抵抗試験]
試験体を温度20±2℃、相対湿度60±5%の試験室内に48時間以上静置した後、ASTM E 303に準じて行った。ただし、滑り抵抗値の測定回数は5回とし、測定箇所は試験体中央部とした。また、試験体の基体(鋼板)は覆工板(3000mm×1000mm×200mm)から切り出したもの(幅197mm、長さ197mm、厚さ13mm)を用いた。なお、試験は、試験体表面を清掃後十分に散水した湿潤状態で行った。試験体の種類と試験結果(平均値)を表3に示す。抵抗比は遮熱材を含まない従来品(No.1)に対する比である。滑り抵抗値の目安は湿潤状態で60BPN以上(旧日本道路公団舗装施工管理要領)である。
下記の試験条件でJIS K 7204(プラスチック−摩耗輪による摩耗試験方法)に準じて行い、下式により摩耗質量を求めた。試験体の種類と試験結果(平均値)を表3に示す。摩耗比は遮熱材を含まない従来品(No.1)に対する比である。
・試験体;幅100mm、長さ100mm、厚さ12mm
・摩耗輪;H−22
・試験荷重;4.9N
・回転数;500回転及び1000回転
摩耗質量(g)=試験前の試験体の質量(g)−500回転後又は1000回転後の試験体の質量(g)
10…亜鉛鋼板、20…主樹脂層、30…細骨材層、40…遮熱塗料層(上塗り層)、50…ハロゲンランプ、60…熱電対
100…覆工板試験体、200…鋼製覆工板基体、300…樹脂層、400…(覆工板試験体の表面温度測定用)熱電対、410…(アスファルト路面温度測定用)熱電対、420…(気温測定用)熱電対、500…アスファルト路面
Claims (3)
- 交通路を確保するための仮設路面板として路面覆工施工に用いられる覆工板であって、前記覆工板の表面には、1種以上の遮熱材を含むことによる遮熱機能と細骨材が固着していることによるスリップ防止機能とを併せ持った樹脂層が設けられており、前記樹脂層に含まれる前記遮熱材の一つは2液硬化型樹脂系遮熱塗料であり、前記樹脂層の表層部分として、前記細骨材の上に前記2液硬化型樹脂系遮熱塗料による被覆層が表面が平滑にならないようにして設けられていることを特徴とする覆工板。
- 前記遮熱材の一つは遮熱機能を有する遮熱粉粒体であり、前記樹脂層の主樹脂に対して重量比率で5〜10%分散あるいは偏在して含まれていることを特徴とする請求項1に記載の覆工板。
- 前記細骨材は遮熱骨材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の覆工板。
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