JP6425204B2 - 法面の改修方法 - Google Patents

Description

本発明は、法面に吹付けられたモルタルまたはコンクリートからなる保護層に発生する亀裂から雨水等の侵入を防止し、保護層の塩害や中性化等の劣化を抑制し、さらに、保護層が剥落するのを防止する法面の改修方法に関する。

風化等により劣化した崖面や法面には、崖面や法面を保護し、これらの面が不安定化するのを防止するために、モルタルまたはコンクリート（以下、「モルタル等」と記すこともある。）が吹付けられて、これらからなる保護層が設けられている（例えば、特許文献１参照）。崖面や法面が不安定化する形態としては、浸食による崩落、表層の崩壊、抜け落ち等が挙げられる。このような不安定化が生じることを防止するために、モルタル等からなる保護層が設けられる。このような保護層を設ける工法は、外気、温度変化および浸透水に対する遮蔽効果が高い上に、施工性に優れていることから、最も多く採用されている工法の１つである。

特開２０１３−１５８５号公報

ところで、崖面や法面が多く存在する我が国において、近年、多発する集中豪雨や自然災害により、法面や斜面の崩壊だけではなく、尊い人命も失われている。法面等の崩壊は、人名救助や災害復旧の妨げになる。法面等の崩壊の一因としては、法面等に吹付けられたモルタル等からなる保護層の経年劣化により生じた亀裂に雨水等が侵入して、保護層の裏面を浸食することが挙げられる。その結果、地盤と保護層の間に空洞が形成されて、保護層の崩壊に至ることがある。

モルタル等からなる保護層が劣化する要因としては、例えば、（１）経年劣化による亀裂からの雨水の浸入、（２）凍害、（３）化学的浸食（塩害（塩化カルシウム）、中性化（二酸化炭素）等）等が挙げられる。
保護層の経年劣化は、年月の経過とともに、保護層と地盤（法面）との密着性が損なわれて浮きが生じ、それが地盤の緩みとともに、亀裂をさらに大きくする現象である。また、保護層の経年劣化は、その亀裂から、保護層の表層部の土砂化した部分に植生が進入して、亀裂を押し広げる現象である。

保護層の凍害は、モルタル等からなる保護層中の自由水や、吸水率が大きい骨材の水分が凍結融解作用を繰り返し受けることによって、保護層に亀裂が生じたり、保護層の表層部が剥離したりして、表層に近い部分から破壊し、次第に劣化していく現象である。
保護層の塩害は、次のような現象である。山岳地帯等において、冬期に、雪による道路の凍結を防止するために、路面に塩化カルシウム等の融雪剤が散布される。融雪剤が散布された路面を自動車等が通行したり、風が吹いたりすると、融雪剤が飛散して、崖面や法面に形成された保護層に付着することがある。融雪剤が保護層に付着すると、保護層中の鋼材等が腐食して体積膨張により、保護層内部より亀裂を生じて、モルタル等が剥落する。このように融雪剤によりモルタル等が劣化しやすいため、山岳地帯では、保護層の寿命が短く、頻繁にモルタル等の吹き付けを行わなくてはならず、崖面や法面の安定化に要する費用が高くなる。
保護層の中性化は、大気中の二酸化炭素（ＣＯ_２）がモルタル等の内部に侵入し、炭酸化反応を引き起こすことにより、本来、アルカリ性であるモルタル等のｐＨを下げる現象である。中性化は、保護層の表面より進行し、保護層内に存在する鋼材に達すると、不動体被膜を破壊する。これにより、鋼材が腐食し、腐食生成物の体積膨張により、保護層に亀裂が生じたり、保護層が剥離したりする。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、法面に吹付けられたモルタルからなる保護層に発生した亀裂から雨水等の侵入を防止し、保護層の塩害や中性化等の劣化を抑制し、さらに、これらの劣化によって保護層が剥落するのを防止する法面の改修方法を提供することを目的とする。

本発明の法面の改修方法は、法面に吹付けられたモルタルからなる保護層の表面に延命層を積層することによって、前記保護層に発生した亀裂からの雨水等の侵入を防ぎ、前記保護層の劣化を抑制し、前記保護層からのモルタル片の剥落を防止する法面の改修方法であって、前記延命層として、０．８ｍｍ以上の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を有する超速硬化性ポリウレタン樹脂およびポリウレア樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である高分子化合物からなる塗膜層を、スプレーガンにより形成することを特徴とする。

本発明の法面の改修方法において、前記保護層と前記延命層との間に、プライマー層を形成することが好ましい。

本発明の法面の改修方法において、前記延命層上に、トップコート層を形成することが好ましい。

本発明によれば、法面に吹付けられたモルタルからなる保護層の表面に、延命層として、０．８ｍｍ以上の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を有する塗膜層を積層することにより、保護層に発生した亀裂から雨水等の侵入を防止し、保護層の塩害や中性化等の劣化を抑制し、さらに、これらの劣化によって保護層が剥落するのを防止することができ、ひいては、保護層の長寿命化を図ることができる。

本実施形態の法面の改修方法を説明する概略図であり、崖面または法面を有する地形の高さ方向と平行な断面図である。 本実施形態の法面の改修方法を説明する概略図であり、崖面または法面を有する地形の高さ方向と平行な断面図であり、図１の一部を拡大した図である。 本実施形態の法面の改修方法において、トップコート層で安全対策の視線誘導を設けた一例を示す正面図である。

本発明の法面の改修方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

図１は、本実施形態の法面の改修方法を説明する概略図であり、法面を有する地盤の高さ方向と平行な断面図である。図２は、本実施形態の法面の改修方法を説明する概略図であり法面を有する地盤の高さ方向と平行な断面図であり、図１の一部を拡大した図である。
図１および図２において、符号１は地盤、１ａは法面（崖面）、２はモルタルまたはコンクリートからなる保護層、３は延命層、４はプライマー層、５はトップコート層を示す。なお、プライマー層４、トップコート層５は、必要に応じて用いることができる。
本実施形態の法面の改修方法は、地盤１の法面１ａに吹付けられたモルタル等からなる保護層２の表面２ａに延命層３を積層することによって、保護層２に発生した亀裂からの雨水等の侵入を防ぎ、保護層２の劣化を抑制し、保護層２からのモルタル片またはコンクリート片の剥落を防止する法面の改修方法であって、延命層３として、０．８ｍｍ以上の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を有する塗膜層を形成する方法である。
延命層３は、保護層２を補修および補強して、その寿命（耐用年数）を延ばす（延命化）する層である。

保護層２は、地盤１の法面１ａを保護し、法面１ａが不安定化するのを防止するために、吹付けられた、一般的なモルタルまたはコンクリートからなる層である。
なお、法面１ａは、地盤１が崖である場合、崖面である場合もある。

延命層３を形成する塗膜層は、構造物施工管理要領（平成２５年７月版、３−６：コンクリート、３−６−２：表面保護要求性能、高速道路総合技術研究所）によって規定される亀裂追従性が、０．８ｍｍ以上であり、５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。
延命層３の塗膜層の亀裂追従性が０．８ｍｍ未満では、モルタル等からなる保護層２の経年劣化による変状に対する塗膜層の亀裂追従性が不十分であり、延命層３による保護層２の延命効果が十分に得られない。

延命層３を形成する塗膜層は、日本道路公団構造物施工管理要領「コンクリート塗装材の品質規格試験方法 ＪＨＳ４１７−１９９９」に規定される遮塩性が３．７×１０^−５ｍｇ／ｃｍ^２・日以下であり、この規格値５．０×１０^−３ｍｇ／ｃｍ^２・日以下を満たしており、遮塩性に優れた塗膜層である。すなわち、補強層３の塗膜層は、融雪剤として用いられる塩化カルシウム等の塩を遮蔽する効果が高く、モルタル等からなる保護層２がその塩によって腐食することを防止することができる。

延命層３を形成する塗膜層は、構造物施工管理要領（平成２５年７月版、３−６：コンクリート、３−６−２：表面保護要求性能、高速道路総合技術研究所）によって定義される中性化阻止性が、中性化深さ１ｍｍ以下である。

延命層３の厚みは、１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。
延命層３の厚みが、上記の範囲内であれば、例えば、延命層３の遮塩性を３．７×１０^−５ｍｇ／ｃｍ^２・日以下とすることができる。

延命層３を形成する塗膜層は、上記の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を満たすことが可能な高分子化合物からなることが好ましい。
また、高分子化合物は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アスファルトウレタン系樹脂およびアスファルトからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
これらの高分子化合物は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

例えば、道路に面した法面１を施工する場合、片側通行等による道路の車線規制の解除を早めて、工期を短縮するためには、高分子化合物としては、速硬化性を有する材料である、超速硬化性ポリウレタン樹脂やポリウレア系樹脂等が好適に用いられる。
地盤１の法面１ａに対する延命層３の施工面積が大きいため、延命層３を効率的に形成する必要がある。モルタル等は、吹付け後の養生時間が４日〜２８日間であるため、施工時間を短縮することが難しい。これに対して、超速硬化性ポリウレタン樹脂やポリウレア系樹脂は、塗布後の養生時間が１日間であるため、施工時間を短縮することができる。よって、超速硬化性ポリウレタン樹脂やポリウレア系樹脂を用いることにより、地盤１の法面１ａに対する延命層３の施工を効率的に行うことができる。

保護層２の表面２ａ、または、プライマー層４における保護層２と接している面とは反対側の面（以下、「表面」と言う。）４ａに対して、延命層３を形成する塗膜層を塗工する方法としては、特に限定されないが、例えば、２液衝突攪拌混合式スプレーガンまたはスタティックミキサー式スプレーガン等により、保護層２の表面２ａまたはプライマー層４の表面４ａに対して、塗膜層を構成する高分子化合物を含む塗料組成物を散布する方法が挙げられる。特に、超速硬化性ポリウレタン樹脂をスプレーガンにより散布する場合、イソシアネート成分とポリオール成分を混合してなる硬化性混合物をスプレーガンに供給、保護層２の表面２ａまたはプライマー層４の表面４ａに散布して塗膜を形成してもよく、スプレーガンにイソシアネート成分とポリオール成分とを別々に供給してスプレーガン内で混合して得られる混合物を、保護層２の表面２ａまたはプライマー層４の表面４ａに散布して塗膜を形成してもよい。

プライマー層４は、モルタル等からなる保護層２と延命層３との親和性を有するものであることが好ましく、保護層２の表面２ａが湿っている場合もあることから、湿潤面に接着可能であるものが好ましい。具体的には、プライマー層４をなすプライマーとしては、常温硬化性のウレタン系樹脂や、エポキシ系樹脂からなるプライマーが好ましく用いられ、これらのプライマーは１液硬化型でも２液硬化型でもよい。
また、プライマー層４は、保護層２と延命層３との接着が十分な場合は、省くことができる。

トップコート層５は、延命層３を保護（耐候性向上）や景観調和や安全対策の視線誘導等の目的で形成される。トップコート層５を形成する高分子化合物としては、例えば、２液硬化型溶剤系アクリルウレタン樹脂、２液硬化型水系アクリルウレタン樹脂、水系アクリル樹脂、オルガノシロキサン系樹脂等が用いられる。

トップコート層５は、通常、延命層３を保護する目的で形成されるが、図３に示すように、延命層３における保護層２と対向する面とは反対側の面（以下、「表面」と言う。）３ａに、延命層３とは色分けされた異色領域６として設けられていてもよい。この異色領域６は、例えば、図３に示すように、法面１ａに沿う道路１１（図１参照）の進行方向を示す視線誘導用の矢印等である。異色領域６の形状、大きさ（面積）および数は、特に限定されず、異色領域６が示す情報（進行方向、崖崩れや土砂崩れの注意喚起等）に応じて適宜調整される。
また、異色領域６を形成する場合、トップコート層５を形成する高分子化合物に目的に応じた色調の顔料を混合した混合物を用い、延命層３とは色分けして、延命層３の表面３ａに、その混合物を塗布して異色領域６を形成してもよい。

延命層３の表面３ａに対して、トップコート層５をなす高分子化合物を塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、ローラー、刷毛、スプレーガン等により、延命層３の表面３ａに対して高分子化合物を散布する方法が挙げられる。

本実施形態の法面の改修方法では、まず、モルタル等からなる保護層２の表面２ａに付着している塵埃や異物を完全に除去する。また、保護層２の表面２ａに突起物や段差などがある場合、動力工具や手工具を併用して、その表面２ａを平滑にすることが好ましい。さらに、保護層２の表面２ａにおける延命層３が形成される部分（被形成面）を全て平滑処理した後、ブラシ、エアーブローなどで被形成面を清掃し、塵埃や異物を完全に除去することが好ましい。

次いで、清掃済みの保護層２の表面２ａに、プライマーを塗布して、プライマー層４を形成する。
なお、本実施形態では、プライマー層４を設けた場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、保護層２の表面２ａの表面状態等によって、保護層２と延命層３との接着力が十分に得られる場合には、プライマー層４の形成を省略してもよい。

次いで、保護層２の表面２ａ、または、プライマー層４の表面４ａに、延命層３を形成する塗膜層を構成する高分子化合物を含む塗料組成物を塗布し、その塗料組成物を硬化させて、延命層３を形成する。
次いで、延命層３の表面３ａに、トップコート層５を形成する高分子化合物を含む塗料組成物を塗布し、その塗料組成物を硬化させて、トップコート層５を形成し、施工を完了する。

本実施形態の法面の改修方法によれば、地盤１の法面１ａに吹付けられたモルタル等からなる保護層２の表面２ａに、延命層３として、０．８ｍｍ以上の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を有する塗膜層を積層することにより、法面１ａに吹付けられたモルタル等からなる保護層２に発生した亀裂から雨水等の侵入を防止し、保護層の塩害や中性化等の劣化を抑制し、さらに、これらの劣化によって保護層が剥落するのを防止することができる。また、得られた延命層３は、保護層２に発生した亀裂から雨水等が侵入するのを防止することができるとともに、保護層２が剥落するのを防止することができる０．３ｋＮ以上の押抜き強度（構造物施工管理要領（平成２５年７月版、３−６：コンクリート、３−６−２：表面保護要求性能、高速道路総合技術研究所））を有する。また、延命層３は、融雪剤として用いられる塩化カルシウム等の塩を遮蔽する効果が高いので、モルタル等からなる保護層２がその塩によって劣化することを防止することができる。その結果、保護層２が劣化し、モルタル等が剥落することを防止することができ、ひいては、保護層２の長寿命化を図ることができる。

また、本実施形態の法面の改修方法によれば、延命層３の表面３ａに異色領域６を形成することにより、法面１ａの周辺環境に関する情報（法面１ａに沿う道路１１の進行方向、崖崩れや土砂崩れの注意喚起等）を掲示することができる。また、延命層３を形成することにより、モルタル等からなる保護層２が直接、風雨（風雪）に晒されることがなく、保護層２に染みができたり、汚れが付着したりすることを防止できるので、法面１ａの美観を維持することができる。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例）
既設の老朽化したモルタルからなる保護層の表面を清掃して、ゴミ、異物などを除去した後、その保護層上に、変性エポキシ系プライマー（商品名：レジプライマーＰＷ−Ｆ、ダイフレックス社製）を、塗布量０．２ｋｇ／ｍ^２の割合で散布し、厚み６５μｍのプライマー層を形成した。
次いで、プライマー層の上に、２液型超速硬化性ポリウレタン樹脂（商品名：ＣＶスプレー、ダイフレックス社製）を、スプレーガンにより、塗布量１．０ｋｇ／ｍ^２の割合で散布し、厚み１０００μｍの延命層を形成した。
次いで、延命層の上に、２液型溶剤系アクリルウレタン樹脂（商品名：レジトップ、ダイフレックス社製）を、スプレーガンにより、塗布量０．１５ｋｇ／ｍ^２の割合で散布し、厚み４７μｍのトップコート層を形成し、法面の改修を行った。
実施例の法面の改修方法の特徴を表１に示す。

（比較例１）
既設の老朽化したモルタルからなる保護層を、人力および機械により地盤の法面から剥ぎ取った後、既設の保護層と同様に、法面にモルタルを吹付けて、モルタルからなる保護層を形成し、法面の改修を行った。
比較例１の法面の改修方法の特徴を表１に示す。

（比較例２）
既設の老朽化したモルタルからなる保護層の表面を清掃して、ゴミ、異物などを除去した後、その保護層上に、ポリマーセメント（商品名：バスク、日丸産業社製）を用い、厚み２０００μｍのポリマーセメントからなる第二の保護層を形成し、法面の改修を行った。
比較例２の法面の改修方法の特徴を表１に示す。

（比較例３）
既設の老朽化したモルタルからなる保護層の表面に、鋼繊維または有機繊維からなる短繊維を配置し、その短繊維の上から、既設の保護層と同様に、モルタルを吹付けて、モルタルからなる保護層を形成し、法面の改修を行った。
比較例３の法面の改修方法の特徴を表１に示す。

表１から、実施例の法面の改修方法によって既設の老朽化したモルタルからなる保護層の表面に形成された延命層は、比較例１〜３の法面の改修方法によって既設の老朽化したモルタルからなる保護層の表面に形成された保護層よりも、亀裂追従性、遮塩性、遮水性および中性化阻止性について優れていることが分かる。また、実施例の法面の改修方法は、比較例１〜３の法面の改修方法よりも、低コストかつ短い工期で法面を改修できるばかりでなく、二酸化炭素の排出量が少なく、騒音が小さい等の環境面でも優れていることが分かる。

１・・・地盤、１ａ・・・法面、２・・・保護層、３・・・延命層、４・・・プライマー層、５・・・トップコート層、６・・・異色領域、１１・・・道路。

Claims (3)

1. 法面に吹付けられたモルタルからなる保護層の表面に延命層を積層することによって、前記保護層に発生した亀裂からの雨水等の侵入を防ぎ、前記保護層の劣化を抑制し、前記保護層からのモルタル片の剥落を防止する法面の改修方法であって、
   前記延命層として、０．８ｍｍ以上の亀裂追従性、遮塩性および中性化阻止性を有する超速硬化性ポリウレタン樹脂およびポリウレア樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である高分子化合物からなる塗膜層を、スプレーガンにより形成することを特徴とする法面の改修方法。
2. 前記保護層と前記延命層との間に、プライマー層を形成することを特徴とする請求項１に記載の法面の改修方法。
3. 前記延命層上に、トップコート層を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の法面の改修方法。

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