JP5958958B2 - タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法に関する。

道路トンネルではドライバーの視認性や、景観性を向上させるために、トンネル内壁をタイル等を使って明色化することがある（例えば、特許文献１参照）。タイルが多く採用される理由は、不燃性でありトンネル内火災で有毒ガスを発しない、硬度が高く機械清掃時に傷がつきにくく汚れが落ちやすい、高い光沢を長期間維持する、といった特徴を有するためである。

特開２０１０−９０６７８号公報

しかしながら、トンネルのコンクリート壁面にひび割れが発生したり、漏水や結露が生じたり、長年交通振動を受けたりすることによってモルタルの付着力が低下し、タイルが壁面から剥がれて落下する事がある。剥落の要因がトンネル壁面にある場合、再度タイルを貼り付け直しても、再度剥がれ落ちることが多い。剥がれ落ちたタイルが通行車両と接触すると車両の損傷や事故の要因になり得る。このため、上記タイルが有する優れた機能を有していながらタイルのように剥がれ落ちることがなく、さらに既設タイル貼付部と景観的に一体となる材料と手法が必要となっている。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、トンネルの壁面などに、剥がれ落ちることがなく、不燃性であり、硬度が高く機械清掃時に傷がつきにくく汚れが落ちやすく、高い光沢を長期間維持する、タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を提供することを目的とする。

本発明のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法は、タイル目地模様を有する塗装の施工方法であって、平滑化処理を施した下地に、タイル目地模様に目地材を剥離可能に貼付する工程と、前記平滑化処理を施した下地のうち前記目地材の貼付された領域以外の領域に、モルタルを該目地材と略同じ厚みに塗布する工程と、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランおよび無機顔料を含有する第１の無機塗料を、少なくとも前記モルタルに塗布して、該第１の無機塗料による有色層を形成する工程と、前記第１の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第１の無機塗料が硬化する前に、前記目地材を剥離して、前記下地が露出された目地溝を形成した後、該第１の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第１の無機塗料を硬化させる工程と、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有し且つ透光性を有する第２の無機塗料を、前記有色層と前記目地溝とに、前記有色層よりも薄い厚みとなるように塗布したのち、前記第２の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第２の無機塗料を硬化させて、透光性且つ硬性のガラス質の保護層を形成する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、トンネルの壁面などに、剥がれ落ちることがなく、不燃性であり、硬度が高く機械清掃時に傷がつきにくく汚れが落ちやすく、高い光沢を長期間維持する、タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を施した壁面の一例を示す図、（ａ）は壁面の正面図、（ｂ）は壁面の断面図。 本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法の一例を示す図、（ａ）は壁面の断面図、（ｂ）は目地材等の断面図、（ｃ）はモルタル層等の断面図、（ｄ）は有色層等の断面図、（ｅ）は目地材除去時の有色層等の断面図、（ｆ）は保護層等の断面図。 本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法の一例を示す図、（ａ）はタイル貼付部とタイル剥落部を有する壁の一例を示す正面図、（ｂ）は下地を平坦化した壁面の正面図、（ｃ）は、タイル目地模様を有する塗装を施した壁の正面図。 本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法のフローチャート。 本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を施した壁面の一例を示す図。

本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を施した壁面（塗装物１）の一例を示す図であり、詳細には図１（ａ）は壁面の正面図、図１（ｂ）は壁面の断面図を示す。

本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示したように、塗装対象物としてのコンクリート建造物の側壁などに、タイル目地模様に目地５を形成した塗装を施す。
目地５により区画されたタイルに相当する疑似タイル部６は、下地９上に形成されたモルタル層２と、無機顔料を含有する無機塗料３Ｔ（第１の無機塗料）を塗布して形成された有色層３と、有色層３および目地５に無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）を塗布して形成された保護層４とを有する。

モルタル層２は、下地９上にモルタルなどが塗布され、矩形状に形成されている。
有色層３は、図１（ｂ）に示したように、下地９に第１の無機塗料としての無機塗料３Ｔ（第１の無機塗料）が塗布されて矩形状に形成されている。
無機塗料３Ｔは、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランおよび無機顔料を含有している。
アルコキシシロキサンは、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を有し、且つ、分子内にアルコキシ基を有する。アルコキシシロキサンは、空気中の水分などと反応することで、高硬性のガラス質材となる。オルガノシランは、ケイ素化合物であり、空気中の水分などと反応することで、高硬性のガラス質材となる。無機顔料としては、赤、白、緑、オレンジなどの所定の色の無機材料を採用することができる。

無機塗料３Ｔは、例えば、アルコキシシロキサンが３３〜４１重量％、オルガノシランが８．３〜１０．３重量％であり、好ましくは、アルコキシシロキサンが３５〜３９重量％、オルガノシランが９．０〜９．５重量％である。

無機塗料３Ｔは、不燃性、耐久性、耐候性などの各種条件を考慮すれば、無機塗料（例えば、（株）シクソン社製の中塗り用ＴＳコートＫＴ（色付））を用いることが好ましい。この無機塗料３Ｔは、一液性で無溶剤の塗料であり、不燃性である。また、この無機塗料３Ｔは、空気中の水分などと反応して高硬性のガラス質材となる。

保護層４は、図１（ｂ）に示したように、有色層３に無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）が塗布されて形成されている。保護層４は、厚さが２０μｍ〜１００μｍ程度である。

この無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）は、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有しており、透光性を有する。
無機塗料４Ｔは、例えば、アルコキシシロキサンが７７〜９５重量％、オルガノシランが５〜１１．３重量％であり、好ましくは、アルコキシシロキサンが８２〜９０重量％、オルガノシランが２．０〜５．０重量％である。

無機塗料４Ｔは、不燃性、耐久性、耐候性などの各種条件を考慮すれば、無機塗料（例えば、（株）シクソン社製の上塗り用ＴＳコートＫＴ（クリア））を用いることが好ましい。この無機塗料４Ｔは、一液性で無溶剤の塗料であり、不燃性である。この無機塗料４Ｔは、空気中の水分などと反応して高硬性のガラス質材となる。

＜タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法＞
図２は、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法の一例を示す図であり、詳細には、図２（ａ）は下地９としての壁面の断面図、図２（ｂ）は目地材８等の断面図、図２（ｃ）はモルタル層２等の断面図、図２（ｄ）は有色層３等の断面図、図２（ｅ）は目地材８除去時の有色層３等の断面図、図２（ｆ）は保護層４等の断面図をそれぞれ示す。

図３は、タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法の一例を示す図であり、詳細には（ａ）はタイル貼付部とタイル剥落部を有する壁の一例を示す正面図、図３（ｂ）は下地９を平坦化した壁面の正面図、図３（ｃ）はタイル目地模様を有する塗装を施した壁の正面図をそれぞれ示す。
図４は、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法のフローチャートである。

図２、図３、図４などを参照しながら、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法の一例を説明する。本実施形態では、塗装対象物は、トンネルなどのコンクリート製構造物の側壁などである。詳細には、図３（ａ）に示したように、トンネルのコンクリート構造物の側壁などに、タイル２０を貼付したタイル貼付部２１が形成されている。経年劣化などにより、コンクリート構造物の側壁に、タイル２０が剥がれ落ちたタイル剥落部２２が形成されている。このタイル剥落部２２に、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を実施する。

ステップＳ１１において、図３（ａ）、図２（ａ）に示したように、塗装対象物である下地９の表面を洗浄処理する。詳細には、タイル剥落部２２の下地９に残ったタイルなどを除去し、下地９のレイタンス、油分、汚れなどをワイヤブラシ、サンダー、サンドペーパーなどで除去し、水洗い洗浄処理、または、高圧洗浄処理を行う。レイタンスとは、セメントの主に石灰石などの微粒子や骨材の微粒分が、ブリーディング水とともにコンクリートの上面に上昇して堆積した多孔質な泥膜層である。

ステップＳ１３において、図３（ｂ）、図２（ａ）に示したように、タイル剥落部２２（タイル２０を剥がした後の面を含む）の下地９に素地調整工程を行う。詳細には、下地９の表面に欠損、ピンホールなど平坦でない部分が形成されている場合、セメント材などで素地調整、平坦化処理などを行う。

ステップＳ１５において、図２（ｂ）、図３（ｃ）に示したように、タイル目地模様に、養生テープや型枠などの目地材８を剥離可能に貼付する。この際、タイル貼付部２１の目地と同じ間隔のタイル目地模様となるように、目地材８を剥離可能に貼付する。

ステップＳ１７において、図２（ｂ）に示したように、平滑化処理を施した下地９のうち目地材８の貼付された領域以外の領域に、モルタルをその目地材８と略同じ厚みに塗布して、モルタル層２を形成する。所定時間だけ放置することにより、モルタル層２が乾燥して、硬化する。

ステップＳ１９において、中塗り工程を行う。詳細には、図２（ｄ）に示したように、顔料を含有した無機塗料３Ｔ（例えば（株）シクソン社製の中塗り用ＴＳコートＫＴ（色付））をローラー、刷毛などにより、モルタル層２のモルタル上に、また僅かに目地材８上に１、２回塗布して有色層３を形成する。標準的な塗布量は、０．１５ｋｇ／ｍ²程度である。

ステップＳ２１において、図２（ｅ）に示したように、第１の無機塗料３Ｔの硬化前に、養生テープや型枠などの目地材８を剥離（除去）して目地溝５ａを形成した後、所定時間だけ常温で放置して、無機塗料３Ｔを硬化させる。詳細には、有色層３では、無機塗料３Ｔが塗布された後、常温で所定時間放置すると、無機塗料３Ｔが空気中の水分などと反応して硬化し、高い硬性を有するガラス質の有色層３となる。

ステップＳ２３において、図２（ｆ）に示したように、上塗り工程を行う。詳細には、透光性を有する無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）を、有色層３と目地溝５ａとに、有色層３よりも薄い厚みとなるように塗布して保護層４とする。詳細には、ローラー、刷毛などにより上塗り用ＴＳコートＫＴ（クリア）を有色層３に１、２回塗布する。標準的な塗布量は、０．０６ｋｇ／ｍ²〜０．１２ｋｇ／ｍ²である。

ステップＳ２５において、硬化工程を行う。詳細には、無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）を塗布後、常温で所定時間放置すると、無機塗料４Ｔが空気中の水分などと反応して硬化し、透光性且つ硬性のガラス質の保護層４となる。

次に、塗装の塗りムラ、塗り残しなどを検査する。その後、必要に応じて塗膜性能確認の試験、付着強度試験、塗膜硬度試験、密着性試験、拡散反射率試験などを実施して、塗装状態を検査する。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法は、平滑化処理を施した下地９に、タイル目地模様に目地材８を剥離可能に貼付する工程（Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５）と、平滑化処理を施した下地９のうち目地材８の貼付された領域以外の領域に、モルタルを該目地材８と略同じ厚みに塗布する工程（Ｓ１７）と、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランおよび無機顔料を含有する無機塗料３Ｔ（第１の無機塗料）を、少なくともモルタル層２のモルタルに塗布して、無機塗料３Ｔによる有色層３を形成する工程（Ｓ１９）と、無機塗料３Ｔの硬化前に、目地材８を剥離して目地溝５ａを形成した後、無機塗料３Ｔを硬化させる工程（Ｓ２１）と、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有し且つ透光性を有する無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）を、有色層３と目地溝５ａとに、有色層３よりも薄い厚みとなるように塗布したのち、無機塗料４Ｔを硬化させて、透光性且つ硬性のガラス質の保護層４を形成する工程（Ｓ２３、Ｓ２５）と、を有する。
このため、トンネルの内壁などに対して、メンテナンスが容易で、良好な視認性のタイル目地模様を有する塗装（疑似タイル塗装）の施工方法を提供することができる。

また、無機塗料３Ｔ、および無機塗料４Ｔは、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有するので、塗布後、常温でも空気中の水分などと反応して、所定時間経過すると、硬性のガラス質の物質となる。このため、有色層３と保護層４は、硬性のガラス質の層（ホーロー層）となる。このため、コンクリート構造物の壁面（塗装物１）などが良好な耐久性を有する。

また、上述したように、無機塗料３Ｔと無機塗料４Ｔは、アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有しており、略同じ成分である。このため、有色層３と保護層４とが良好な密着性を有する。また、有色層３と保護層４の間で熱膨張率の差による歪が小さいので、温度変化による有色層３と保護層４が剥がれることを低減することができる。

また、トンネルのコンクリート構造物の側壁の下地９に、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法を実施すれば、トンネルのコンクリート構造物に、良好な視認性、耐久性、および、不燃性の塗装（疑似タイル塗装）を行うことができる。

また、本発明の実施形態では、図３に示したように、トンネルのコンクリート構造物の側壁にタイル２０を貼付したタイル貼付部２１とタイル剥落部２２とが形成されており、そのタイル剥落部２２の下地９に平滑化処理を施し、タイル貼付部２１の目地と同じ間隔のタイル目地模様となるように、目地材８を剥離可能に貼付し、上記塗装（疑似タイル塗装）を行う。
このため、タイル貼付部２１と、疑似タイル塗装部とで、視覚的に違和感のない塗装を行うことができる。図５は、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有する塗装の施工方法を施した壁面の一例を示す図である。例えば、図５に示したように、図中の左部分のタイル貼付部と、図中の中央部分の疑似タイル部とで、視覚的に違和感がない。

また、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法では、無機塗料３Ｔ（第１の無機塗料）、および、無機塗料４Ｔ（第２の無機塗料）が、一液性で無溶剤の塗料であり、且つ、不燃性であるので、不燃性の塗装（疑似タイル塗装）の施工方法を提供することができる。

また、本発明の実施形態によれば、無機塗料３Ｔは、アルコキシシロキサンが３３〜４１重量％、オルガノシランが８．３〜１０．３重量％である。また、無機塗料４Ｔは、アルコキシシロキサンが７７〜９５重量％、オルガノシランが５〜１１．３重量％である。このような重量比の無機塗料３Ｔ、および、無機塗料４Ｔを用いることで、耐久性、および、不燃性の塗装（疑似タイル塗装）を簡単に行うことができる。

また、第１の無機塗料３ＴとしてのＴＳコートＫＴ（色付）、第２の無機塗料４ＴとしてのＴＳコートＫＴ（クリア）は、１００％無機質の一液性溶剤であり、有機溶剤を含んでいないので、延焼による有毒ガスを発生しない。また、略密閉空間であるトンネル内で、本発明の実施形態に係るタイル目地模様を有する塗装の施工方法を行った場合であっても、作業者の人体に対して無害である。

また、疑似タイル部６および目地５の表面に高硬性のガラス質のホーロー被膜（保護層４）が形成されており、繰り返し表面洗浄を行った場合であっても、反射率の低下が少ない。また、疑似タイル部６は、表面に高硬性のガラス質のホーロー被膜（保護層４）が形成されているので、容易に清掃することができ、低コストで清掃などの維持管理を行うことができる。

また、本願発明者は、無機塗料４Ｔとして（株）シクソン社製上塗り用ＴＳコートＫＴ（クリア）を用い、上記本発明に係る疑似タイル塗装を行い、疑似タイル部分に関して、首都高速道路株式会社によるトンネル構造物設計要領に従った要求性能に対する検証試験を行った。
詳細には、火災時に有毒なガスを発生しない要求性能に関する試験として、（財）日本建築総合試験所「防耐火性能試験・評価業務方法書」ガス有害性試験を行い、有毒ガスが発生しないことを確認した。

また、長期耐久性に関する促進試験として、拡散反射率の測定を行った。詳細には、（株）シクソン社製上塗り用ＴＳコートＫＴ（クリア）にて保護層を形成した試験片に、トンネル内における汚染物質を塗布し、規定の回転ブラシで、１測定につきブラシ回転数７５回転にて洗浄した。測定機器は、分光測色計ＣＭ−３５００ｄを用いた。測定条件標準光はＤ６５光源、視野条件は１０°、測定径は直径３０ｍｍである。照射および受光の幾何学的条件は、条件ｃ、光トラップあり（ｄ／８，ＳＣＥ）に準拠している。
拡散反射率（Ｙ値）測定の結果、第１の試験体について、初期拡散反射率は９０．１％、洗浄測定３００回目の拡散反射率は６５．９％であった。
第２の試験体について、初期拡散反射率は８９．８％、洗浄測定３００回目の拡散反射率は６４．０％であった。
いずれの場合も規格値よりも良好な結果が得られた。詳細には、上記設計要領による、初期拡散反射率の規格値は６０％以上、洗浄測定後の拡散反射率の規格値は４０％以上であり、いずれの場合よりも良好な結果を得た。

また、ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−４〜５に従い、はがれ、われ及び顕著な磨滅に関する試験を行った。その試験の結果、はがれ、われ、磨滅が認められないことを確認した。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、タイル目地模様の塗装を行ったが、この形態に限ら得るものではなく、例えば、目地模様を図柄模様となるようにしてもよい。

１ 塗装物（壁面）
２ モルタル層
３ 有色層
３Ｔ 無機塗料（第１の無機塗料）
４ 保護層
４Ｔ 無機塗料（第２の無機塗料）
５ 目地
５ａ 目地溝
８ 目地材
９ 下地（塗装対象物）
２０ タイル
２１ タイル貼付部
２２ タイル剥落部

Claims (6)

1. タイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法であって、
   平滑化処理を施した下地に、タイル目地模様に目地材を剥離可能に貼付する工程と、
   前記平滑化処理を施した下地のうち前記目地材の貼付された領域以外の領域に、モルタルを該目地材と略同じ厚みに塗布する工程と、
   アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランおよび無機顔料を含有する第１の無機塗料を、少なくとも前記モルタルに塗布して、該第１の無機塗料による有色層を形成する工程と、
   前記第１の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第１の無機塗料が硬化する前に、前記目地材を剥離して、前記下地が露出された目地溝を形成した後、該第１の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第１の無機塗料を硬化させる工程と、
   アルコキシシロキサンを主成分とし、オルガノシランを含有し且つ透光性を有する第２の無機塗料を、前記有色層と前記目地溝とに、前記有色層よりも薄い厚みとなるように塗布したのち、前記第２の無機塗料と空気中の水分との反応により当該第２の無機塗料を硬化させて、透光性且つ硬性のガラス質の保護層を形成する工程と、
   を有することを特徴とするタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。
   
2. 前記下地は、トンネルのコンクリート構造物の側壁であることを特徴とする請求項１に記載のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。
3. トンネルのコンクリート構造物の側壁にタイルを貼付したタイル貼付部とタイル剥落部とが形成され、
   前記目地材を前記下地に貼付する工程のとき、前記タイル剥落部の下地に前記平滑化処理を施し、前記タイル貼付部の目地と同じ間隔のタイル目地模様となるように、前記目地材を剥離可能に貼付することを特徴とする請求項１または請求項２の記載のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。
4. 前記第１の無機塗料、および、第２の無機塗料は、一液性で無溶剤の塗料であり、且つ、不燃性であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。
5. 前記第１の無機塗料は、前記アルコキシシロキサンが３３〜４１重量％、前記オルガノシランが８．３〜１０．３重量％であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。
6. 前記第２の無機塗料は、前記アルコキシシロキサンが７７〜９５重量％、前記オルガノシランが５〜１１．３重量％であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のタイル目地模様を有するトンネル壁面の塗装方法。