JP5989513B2 - 防水仕上げ構造及び防水仕上げ方法 - Google Patents

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Description

本発明は,コンクリート建築物屋上の陸屋根等に施工される不飽和ポリエステル樹脂と繊維強化材とを積層して複合させたFRP防水に係る防水仕上構造及び防水仕上方法に関し,詳しくは下地コンクリート中の水分の影響で膨れや剥がれが生じることがなく,短工期で施工可能な防水仕上げ構造及び防水仕上げ方法に関する。
従来、コンクリート建築物の屋上に塗膜防水材を施工すると,下地コンクリート中に過剰の水分が含まれていたり,施工後何らかの原因により下地コンクリート中に過剰の水分が供給されると,塗膜防水材に膨れが生じたり,該水分により下地コンクリートとの接着力が低下して剥がれが生じることがあった。
かかる膨れや剥がれを防止するため及び短工期で施工が可能な塗膜防水材として,複合防水工法及びそれによって得られる複合防水構造体(特許文献1)が提案されている。該複合防水工法は,下地面に直接もしくは適宜の層を介してシート系ルーフィング材を敷設し,このシート系ルーフィング材を固定金具を用いて機械的に固定したのち,その上に直接もしくは適宜の層を介して繊維強化樹脂層を形成するようにしたこと特徴する。
しかしながら,該複合防水工法はシート系ルーフィング材を直接固定金具を用いて機械的に固定するため,台風等の強風により屋上のパラペット回りに脈動するような複雑で強い負圧が生じるとシート系ルーフィング材の強度が弱い場合は,該シート系ルーフィング材が固定金具の周りで破断し,その結果複合防水構造体全体が大きく剥離する場合があるという課題がある。
これを解決するために,通気性シート体を直接固定具で固定するのではなく,通気性シートの上に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層を塗付したのち,その上から固定具にて通気性シートを下地に固定する防水仕上げ構造と防水仕上げ方法が提案されている(特許文献2)。該防水仕上げ構造は,繊維質基材の少なくとも片面に非通気層が積層された通気性シート体が基体の表面に配置され,該通気性シート体の一部表面に施工された不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層、該不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層から該基体に打ち込まれた固定具,少なくとも先に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層の施工されなかった該通気性シート体の表面部分と該固定具を覆って形成された不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層とから仕上げられていることを特徴とする。
特開2001−193230号公報 特許第4066323号公報
しかしながら,特許文献2に示される防水仕上げ構造と防水仕上げ方法は,部分的には固定具で通気性シート体及びこれと一体となった防水仕上げ構造が下地コンクリートに固着はされていても,固定具で固着されている部分以外の部位においては,通気性シート体及び通気性シート体と一体となった防水仕上げ構造の下地コンクリートに対する密着性が不十分であるという課題があり,上記のように台風等の強風によって屋上のパラペット回りに脈動するような複雑で強い負圧が生じると,固定具で固着されている部分以外の部位において通気性シート体と下地コンクリートとが剥離して大きく膨らんだ状態となる課題がある。
本発明が解決しようとする課題は、通気性シート体の,固定具で下地に固着されている部分以外の部位においても,下地コンクリートに十分に密着して容易に剥離することがなく,結果として強風によって脈動するような負圧が生じても通気性シート体が剥離することがない防水仕上げ構造及び防水仕上げ方法を提供することにある。
請求項1記載の発明は,樹脂固形分が50〜90重量%,粘度4.0〜25.0Pa・s/25℃の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに0.3〜0.5kg/m塗布し,直ちに該塗布面に,目付け量150〜250g/mの繊維質基材の片面に非通気層が積層された通気性シート体の繊維質基材面が当接するように該通気性シート体を配設し,該通気性シート体の非通気層の上に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層を形成したことを特徴とする防水仕上げ構造を提供する。
請求項2記載の発明は,樹脂固形分が50〜90重量%,粘度4.0〜25.0Pa・s/25℃の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに少なくとも0.3kg/m塗布し,直ちに該塗布面に,目付け量150〜250g/mの繊維質基材の片面に非通気層が積層された通気性シート体の繊維質基材面が当接するように該通気性シート体を配設し,該通気性シート体の非通気層の上に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層を形成することを特徴とする防水仕上げ方法を提供する。
本発明の請求項1記載の防水仕上げ構造は,樹脂固形分が50〜90重量%,粘度4.0〜25.0Pa・s/25℃の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに0.3〜0.5kg/m塗布し,直ちに該塗布面に,目付け150〜250g/mの繊維質基材の片面に非通気層が積層された通気性シート体の繊維質基材面が当接するように該通気性シート体を配設するため,繊維質基材に湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤が十分に浸透して硬化するという効果がある。また,湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに塗布した後は,直ちに通気性シートを配設することができるため,施工時間を短くすることができる効果がある。
特に通気性シート体を下地コンクリートに固着する接着剤は湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤であるため,湿気による硬化反応の際に接着剤層は微細な発泡状態となり,また繊維質基材に浸透して空気と接触する面積が増加してさらに微細な発泡が生じるため繊維質基材の通気性が阻害されずに繊維質基材が補強されるという効果がある。このため下地コンクリートと十分に密着して容易に剥離しないという効果があると共に,保持されている繊維質基材の通気性によって非通気層の上に形成される不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層が下地水分の影響を受けて膨れが発生することがないという効果がある。
また,湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤はウレタン樹脂特有のある程度の柔軟性を有しているため,屋上の下地コンクリートが夏と冬の大きな温度変化により伸縮したり,一部にクラックが発生して該クラック巾が温度変化や振動による伸縮しても,これらの伸縮に追従する効果がある。
なお,非通気性シート体には繊維質基材の片面に非通気層が積層されているため,該非通気層の上に形成される不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層は繊維質基材へ浸透することが無く,このため,下地コンクリート中の水分は上記のように該繊維質基材の層を拡散移動することとなって不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層は水分の影響を受けて膨れが発生することがないという効果がある。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明に使用する湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤は,大気中の水分によって硬化する末端イソシアネートプレポリマーから成り,必要に応じて希釈剤,脱水剤,充填剤,消泡剤,触媒等が配合される。末端イソシアネートプレポリマーは,ポリオールとイソシアネート化合物を反応することに得られ,イソシアネート化合物には2, 4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4, 4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、ポリメリックジメニルメタンジイソシアネート(p−MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物のほか、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物や脂環式ポリイソシアネート化合物等を使用することができ,これらの化合物を単独或いは混合物として使用することができる。より好ましいポリイソシアネート化合物としては芳香族系のポリイソシアネートのMDI,TDIが挙げられる。
またポリオールには,ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ランダムまたはブロック共重合体のポリオキシエチレン−プロピレン共重合ポリオール、アミン化合物(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン等)にエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドを開環重合させて得られるポリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール類、ジカルボン酸類(アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸等)とグリコール類(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)とを重縮合させて得られるポリエチレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートアジペートポリオール、ポリヘキサメチレンアジペートポリオール等のポリエステルポリオール類、ポリラクトンポリオール類等があり、通常分子量が200〜20,000のものが単独あるいは混合して用いられる。また、低分子量のポリオールももちろん使用することができ、このようなものとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のポリオール類等があげられ、前記したものと同様に単独あるいは混合物として用いられる。
末端イソシアネートプレポリマーは,前記ポリオールの水酸基に対して前記イソシアネート化合物のNCO基が過剰となるように反応させて得られ,NCO基含有濃度が1重量%以上のものが使用される。NCO基含有濃度が1重量%未満であると,大気中の水分との反応性が低くなって硬化後の接着剤中に含まれる泡が少なくなる。このため,下地コンクリートに本発明の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を塗布後,直ちに配設される通気性シート体の繊維質基材の通気性を阻害する。
また,本発明の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の樹脂固形分は50〜90重量%であり,50重量%未満では通気性シート体と接着が不十分となり,90重量%超では下地コンクリートに塗布する際の作業性が不良となるほか,通気性シート体の繊維質基材への浸透が不十分となる。固形分は105℃下に3時間放置したのち重量を測定し,初期重量に対する重量%を算出したものである。
また,本発明の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の粘度は4.0〜25.0Pa・s/25℃であり,4.0Pa・s/25℃未満では下地コンクリートに塗布する際の作業性が不良となり,25.0Pa・s/25℃超では,通気性シート体の繊維質基材への浸透が不十分となるとともに,下地コンクリートに塗布する際の作業性が不良となる。粘度はB型粘度計,4号ローター,20rpmで測定したものである。
本発明の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の性状は上記のとおりであるが,通気性シート体の下地コンクリートに対する塗布量は,繊維質基材の目付け量との関係で0.3〜0.5kg/mである。0.3kg/m未満では通気性シート体の接着が不十分となり,0.5kg/m超では通気性シート体の繊維質基材の通気性が阻害される。
通気性シート体は,通気性を持つ材質若しくは構造からなるものであれば、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル、ナイロン、ビニロン、アクリルなどの合成繊維、或いはこれらの混合された複合繊維、ガラス繊維などの無機繊維、麻繊維など天然繊維、合成繊維に無機繊維、天然繊維などが混合された複合繊維から加工された不織布、織布などの繊維質基材の片面に薄い非通気層が積層されたものが使用される。非通気層には樹脂シート、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニール樹脂などの合成樹脂シート、或いはアスファルトシート等の厚み0.1〜1.0mm程度の非通気性の素材が使用される。
本願発明に使用される通気性シート体の繊維質基材の目付け量は150〜250g/mであり,目付け量が150g/m未満では,湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤が上記塗布量下地コンクリートに塗布されると,これに配設される通気性シートの繊維質基材の隙間を殆どすべてを接着剤が満たしてしまって通気性が不良と成り,250g/m超では,湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の上記塗布量による繊維質基材の補強が不十分となり,結果として通気性シート体の接着性が不良となる。
通気性シート体の非通気層の上に形成される不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層は,例えばガラス繊維シートを配置した上に硬化剤の配合された不飽和ポリエステル樹脂を塗布し、更にガラス繊維シートを重ねるか、該通気性シート体の表面の非通気層の上に不飽和ポリエステル樹脂を塗布したのち、該塗布面にガラス繊維シートを重ね、更に不飽和ポリエステル樹脂を塗布することにより得ることができる。
以下,実施例及び比較例にて具体的に説明する。
実施例1
実施例1として,NCO基含有濃度2.5%,粘度12.3Pa・s/25℃,固形分85%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.3〜0.5kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98(商品名,アイカ工業(株)製)をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
実施例2
実施例2として,NCO基含有濃度2.5%,粘度12.3Pa・s/25℃,固形分85%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.3〜0.5kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量230g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルムを積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
実施例3
実施例3として,NCO基含有濃度2.5%,粘度4.0Pa・s/25℃,固形分80%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.3〜0.5kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
実施例4
実施例4として,NCO基含有濃度3.0%,粘度22.4Pa・s/25℃,固形分55%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.3〜0.5kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
比較例1
比較例1として,NCO基含有濃度2.5%,粘度4.0Pa・s/25℃,固形分80%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.15kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
比較例2
比較例2として,NCO基含有濃度6.0%,粘度0.1Pa・s/25℃,固形分40%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.2kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
比較例3
比較例3として,NCO基含有濃度2.0%,粘度2.0Pa・s/25℃,固形分95%の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を使用し,下地に対する塗布量は0.4kg/mとし,塗布は金鏝にて均一に塗布した。通気性シートは繊維質基材が目付け量180g/mのポリエステル繊維から加工された不織布であって、この片面に0.3mmのポリエチレンフィルム製の非通気層を積層したものを使用した。非通気層の上には,溶剤型ウレタンプライマーJU−70を0.1kg/m塗布乾燥後,繊維強化材として坪量450g/m
のガラス繊維マットJR−98をおいたのち、硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2000)を1.5kg/m
塗布して該ガラス繊維マットに浸透、硬化させて繊維強化樹脂層を形成した。更にトップコートとして硬化剤を配合した不飽和ポリエステル樹脂(アイカ工業(株),ジョリエースJE−2080)を0.4kg/m
塗布した。
評価項目および評価方法
密着性(剥離強度)
実施例1乃至実施例4および比較例1乃至比較例3の防水仕上げ構造を,各々試験温度25℃雰囲気下で合板下地に接着面約2.5×2.5cm/非接着面2.5×7.5cmの寸法2.5×10cmで形成し、7日間養生したものを試験体とした。その試験体の非接着面端部をバネ計りに固定し,角度90°で5N/secの速度で試験体が破壊するまで引張り荷重を載荷した。該載荷による試験体の破壊状態を目視で確認し,得られた最大載荷量(N)を接着面の幅2.5cmで除して,剥離強度(N/cm)を算出した。破壊状態については以下のように評価した。○:界面破壊がない。△:一部に界面破壊がある。×:全面が界面破壊である。
耐疲労性
実施例1乃至実施例4および比較例1乃至比較例3の防水仕上げ構造を,各々下地長手方向の中央に長手方向に直角に2mmの隙間を有するように形成した厚さ8mmのフレキシブル板下地上に下地長手方向に平行に長さ300mm,直角に幅100mmで短冊状に形成したものを試験体とした。その試験体を平面に保ちながら長手方向に対して平行方向に水平移動できる疲労試験機を用いて、20℃に温度調整した雰囲気下で±1.0mmのひずみ負荷を与えた。ひずみ負荷は1周期10分間で500回繰り返し、500回毎にせん断はく離の発生の有無を目視で確認した。評価は以下により行った。○:1500回において試験体3体ともせん断はく離が生じない。△:500回超1,500回未満において試験体1体でもせん断はく離を生じる。×:500回未満において試験片3体ともせん断はく離を生じる。
作業性
実施例1乃至実施例4および比較例1乃至比較例3の防水仕上げ構造を,各々試験温度25℃雰囲気下で下地コンパネ(厚さ12mm)上に形成し,以下を基準としてその際の作業性を評価した。○:湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の塗布作業性が良好であり,且つ不織布貼付け作業性が良好である。△:湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の塗布作業性,若しくは不織布貼付け作業性のいずれかが不良である。×:湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤の塗布作業性、および不織布貼付け作業性が共に不良である。
耐膨れ性
実施例1乃至実施例4および比較例1乃至比較例3の防水仕上げ構造を,各々JISA5371の300mm×300mm×厚さ60mmのコンクリート平板上に形成して試験体とした。コンクリート平板の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を塗布する面は,サンドペーパー#80で十分に研磨し清掃した。該試験体を温度30℃の温水に浸漬し、水面は塗膜表面より10mm下がった位置となるよう調整し、23℃室内に30日間静置し膨れ発生の有無を目視で確認した。評価は以下のように行った。○:膨れの発生がない。×:膨れの発生がある。
評価結果
評価結果を表1に示す。
Figure 0005989513




Claims (2)

  1. 樹脂固形分が50〜90重量%,粘度が4.0〜25.0Pa・s/25℃の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに0.3〜0.5kg/m塗布し,直ちに該塗布面に,目付け量150〜250g/mの繊維質基材の片面に非通気層が積層された通気性シート体の繊維質基材面が当接するように該通気性シート体を配設し,該通気性シート体の非通気層の上に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層を形成したことを特徴とする防水仕上げ構造。
  2. 樹脂固形分が50〜90重量%,粘度4.0〜25.0Pa・s/25℃の湿気硬化型ウレタン樹脂接着剤を下地コンクリートに0.3〜0.5kg/m塗布し,直ちに該塗布面に,目付け量150〜250g/mの繊維質基材の片面に非通気層が積層された通気性シート体の繊維質基材面が当接するように該通気性シート体を配設し,該通気性シート体の非通気層の上に不飽和ポリエステル樹脂繊維強化樹脂層を形成することを特徴とする防水仕上げ方法。

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