JP7141970B2 - トンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル覆工コンクリートが中性化等による劣化により剥離して落下することを防止するために、トンネル覆工コンクリートの表面に塗付して形成するトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法に関する。

従来、コンクリート構造物には、コンクリートの中性化や、地盤沈下などでコンクリート構造物に変形応力が加わることを原因とするひび割れが発生することがあり、当該ひび割れ及び中性化が進行するとコンクリート表層が剥離して落下し、落下個所によっては人や交通手段等に甚大な損害が発生する場合がある。このため、コンクリート表層の落下を防止するため、コンクリート表面を樹脂等によって被覆する対策が行われている。この対策に使用される具体的な工法として、通常のコンクリート片剥落防止性能の他に自己消火性及び非延焼性さらには燃焼時の発生ガスの安全性を有し、トンネル覆工コンクリート片の剥落防止に最適なトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法が提案されている（特許文献１）。

この剥落防止工法は、コンクリート表面に有機材料成分量が１～３０重量％のエポキシ樹脂ポリマーセメントモルタルを塗布して硬化させて成る含浸プライマー層と、該下地調整層の上にエポキシ樹脂と硬化剤と水酸化アルミニウムを含むエポキシ樹脂組成物から成り有機材料成分量が４０～６０重量％の補強層用接着剤を塗付して補強用メッシュシートを貼り付け、補強層用接着剤が硬化して成る補強層と、該補強層の上に有機材料成分量が５０重量％以下の水性シリコーン樹脂塗料を塗付して硬化させて成る上塗り層とから成り、全体として有機材料成分量が２５～５０重量％であることを特徴とするトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びトンネル覆工コンクリート片剥落防止工法である。

特開２０１７－０６６６２６号公報

しかしながら、特許文献１に示される剥落防止工法は、コンクリート表面への含浸補強効果がなく、コンクリート表面にひび割れがあると、施工後に該ひび割れ部分からコンクリートを劣化させる炭酸ガス等が侵入し、コンクリートが鉄筋で補強されている場合は該鉄筋が腐食して結局はコンクリート片の剥落が生じる場合があるという課題がある。

本発明の課題は、コンクリート表面にひび割れがあっても該ひび割れに含浸して補強し、これによってコンクリート中の鉄筋の腐食を未然に防止し、コンクリート片の剥落を防止すると共に、自己消火性及び非延焼性、さらには燃焼時の発生ガスの安全性を有し、トンネル覆工コンクリート片の剥落防止に最適な、トンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、コンクリート表面に、液状エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、又はビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂とから成り、該液状エポキシ樹脂の他に反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る含浸プライマー組成物を０．１～０．４ｋｇ／ｍ^２塗布して硬化させた含浸プライマー層と、該含浸プライマー層の上に液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とアミン系硬化剤と水酸化アルミニウムと硅砂と顔料を含み色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下で有機材料成分量が４０～６０重量％の補強層用接着剤組成物を０．５～１．５ｋｇ／ｍ^２塗付して質量が１００ｇ／ｍ^２以下の補強用メッシュシートが伏せ込まれて補強層用接着剤組成物が硬化して成る補強層と、該補強層の上に有機材料成分量が５０重量％以下の水性シリコーン樹脂塗料を０．０８～０．１５ｋｇ／ｍ^２で塗付して硬化させた上塗り層とから成り、含浸プライマー層と補強層と上塗り層の全体としての有機材料成分量が５５～７０重量％であることを特徴とするトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造を提供する。

また、請求項２記載の発明は、コンクリート表面に、液状エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、又はビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂から成り、該液状エポキシ樹脂の他に反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る含浸プライマー組成物を０．１～０．４ｋｇ／ｍ^２塗布して硬化させて含浸プライマー層を形成し、該含浸プライマー層の上に液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とアミン系硬化剤と水酸化アルミニウムと硅砂と顔料を含み色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下で有機材料成分量が４０～６０重量％の補強層用接着剤組成物を０．５～１．５ｋｇ／ｍ^２塗付して質量が１００ｇ／ｍ^２以下の補強用メッシュシートを伏せ込んで補強層用接着剤組成物を硬化させて補強層を形成し、該補強層の上に有機材料成分量が５０重量％以下の水性シリコーン樹脂塗料を０．０８～０．１５ｋｇ／ｍ^２塗付して硬化させて上塗り層を形成し、含浸プライマー層と補強層と上塗り層の全体としての有機材料成分量が５５～７０重量％であることを特徴とするトンネル覆工コンクリート片剥落防止工法を提供する。

本発明のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法は、コンクリート表面にひび割れがあっても該ひび割れに含浸して補強し、これによってコンクリート中の鉄筋の腐食を未然に防止する効果がある。また、コンクリートに対する良好な接着性と十分なコンクリート片剥落防止性能を有すると共に、トンネル内で火災が生じた場合であっても自己消火性を有しているため延焼性がなく、さらには例え燃焼させたとしてもその発生ガスは安全性を有する、という効果がある。

また、補強層用接着剤組成物は硅砂を含むため、コンクリート表面の巣穴を十分に充填する効果があり、さらには補強層用接着剤組成物が顔料によって日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下に着色されているため、硬化時の気象条件（気温や湿度、炭酸ガス濃度）によりその表面にアミン系硬化剤のアミンブラッシング（アミンの炭酸塩化による弱境界層）が生じても、該アミンブラッシングの有無を目視で容易に確認できる効果がある。

具体的には、アミンブラッシングが生じていると硬化物の極表層が白濁した状態となるため、硬化物の顔料によるＮ２５以上Ｎ６０以下の黒色が白っぽくなって肉眼で容易に該アミンブラッシングを確認することが出来る。アミンブラッシングが生じている場合は、この上に塗付される上塗り層が接着不良となるため、該アミンブラッシングを研磨等により除去して水性シリコーン樹脂塗料を塗付することで上塗り層の接着不良を未然に防止することが出来る効果がある。

以下、本発明に係るトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びこの剥落防止工法について詳しく説明する。

［含浸プライマー組成物］
本発明に使用される含浸プライマー組成物は、液状エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、又はビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂とから成り、該液状エポキシ樹脂の他に反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る。

ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂は、エポキシ当量が１８０～１９５のビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルであって液状であり、アルキルフェノール型液状エポキシ樹脂は、エポキシ当量が２００～２５０で、水酸基を有するアルキルジフェノール型液状エポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂の配合量は、含浸プライマー組成物全体１００重量部中２５～４０重量部が好ましく、２５重量部未満では硬化が不十分となり、４０重量部超では低温時での作業性が低下する。

またアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂の配合量は、含浸プライマー組成物全体１００重量部中０～２５重量部が好ましく、特に１５℃以下の低温時に使用する場合は１５～２５重量部を配合することがより好ましい。この場合、１５重量部未満では低温時の作業性が低下し、２５重量部超では５０℃での押し抜き試験が１．５ｋＮを下回る場合がある。市販のアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂としてはアルキルジフェノール型液状エポキシ樹脂であるエピクロンＨＰ―８２０（商品名、エポキシ当量：２００～２５０、粘度１０００－３０００ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＤＩＣ製）がある

含浸プライマー組成物には、これらのエポキシ樹脂に加えて反応性希釈剤が配合されるが、該反応性希釈剤はエポキシ樹脂の粘度を低減させ、コンクリートへの含浸性を向上させ、特にはコンクリートに生じている微細クラック及びひび割れへの含浸性を向上させることを目的に使用される。具体的には、分子内に２つのグリシジル基を有する２官能の反応性希釈剤が好ましい。反応性希釈剤の配合量は、含浸プライマー組成物全体１００重量部中１０～２０重量部が好ましく、１０重量部未満では低温時の作業性及び上記含浸性が不十分となり２０重量部超では硬化物の硬度が不足する。市販の２官能の反応性希釈剤としては、アデカグリシロールＥＤ－５０３（商品名、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量：１６５、ＡＤＥＫＡ社製）がある。

含浸プライマー組成物に含まれるポリアミドアミンは、多塩基酸とポリアミン化合物の脱水縮合物であり、多塩基酸としてはアジピン酸やダイマー酸等が、ポリアミン化合物としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等を使用することができる。活性水素当量は１００～１５０が好ましく、１００未満では補強層との接着が不十分となる場合があり、１５０超では低温での硬化が不十分となる。配合量は含浸プライマー組成物１００重量部中１５～３０重量部が好ましく、１５重量部未満では補強層との接着が不十分となる場合があり、３０重量部超では硬化物の硬度が不足する。市販のポリアミンドアミンとしては、トーマイド２５００（商品名、活性水素当量：１２５、アミン価：３７５～４０５、粘度：５００～１０００ｍＰ・ｓ／２５℃、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）がある。

含浸プライマー組成物に含まれる脂肪族変性ポリアミンは、脂肪族ポリアミンをマンニッヒ変性したものやエポキシ樹脂を付加したものを使用することができ、活性水素当量は６０～８０が好ましく、６０未満では補強層との接着が不十分となる場合があり、８０超では低温での硬化が不十分となる。配合量としては含浸プライマー組成物全体１００重量部中５～２０重量部が好ましく、５重量部未満では低温での硬化が不十分となり、２０重量部超では湿潤したコンクリートに対して接着性が不十分となる。市販の脂肪族変性ポリアミンとしては、フジキュア８１１６（商品名、活性水素当量：７１、アミン価：１００～４００、粘度１００～４００ｍＰ・ｓ／２５℃、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）がある。

含浸プライマー組成物に係るエポキシ樹脂中のエポキシ基の数とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンの活性水素基の数の当量比（エポキシ基の数／活性水素基の数）は０．８～１．２が好ましい。０．８未満では低温時に補強層との接着性が不十分となり、１．２超では湿潤したコンクリートに対して接着性が不十分となる。

含浸プライマー組成物には、これらの他にスチレン化フェノール等のフェノール類を添加しても良く、また塗付した際にタレが生じないよう非結晶性の微粉末ヒュームドシリカや、ヒュームドシリカの粒子表面のシラノール基と水素結合を形成し、該水素結合によりシリカ粒子と３次元構造を形成するフリーのＯＨ基を有するレオロジーコントロール剤を使用することが出来る。該レオロジーコントロール剤としてはポリヒドロキシカルボン酸アミドを好適に使用することが出来、市販のレオロジーコントロール剤としては、ＢＹＫ－４０５（商品名、株式会社ビックケミー社製、ポリヒドキシカルボン酸アミド含有量５１％）がある。また、この他にシランカップリング剤等の接着性付与剤や消泡剤を配合しても良い。

含浸プライマー組成物の市販品としては、ＪＤＢ－８１０ＥＳ（商品名、アイカ工業株式会社製、Ａ：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とから成る主剤（エポキシ当量：１８２、有機材料成分量：１００重量％）、Ｂ：ポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る硬化剤（活性水素当量：９７、有機材料成分量：１００重量％、Ａ：Ｂ＝２：１（重量比））が有る。

［補強層用接着剤組成物］
本発明に使用される補強層用接着剤組成物は、液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とアミン系硬化剤と水酸化アルミニウムと硅砂と顔料を含み色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下で有機材料成分量が５０～６５重量％であって、上記含浸プライマー層の上に０．５～１．５ｋｇ／ｍ^２塗付して以下に示す質量が１００ｇ／ｍ^２以下の補強用メッシュシートを伏せ込んで硬化させることにより補強層を形成する。塗付量が０．５ｋｇ／ｍ^２未満では補強用メッシュシートを伏せ込むことが困難となって剥落防止性能が不十分となり、１．５ｋｇ/ｍ^２超では有機材料成分が増加し、自己消火性及び発生ガスの安全性が不十分と成る。また有機材料成分量が５０重量％未満では剥落防止性能が不十分となり、６５重量％超では有機材料成分が増加し、自己消火性及び発生ガスの安全性が不十分と成る。

補強層用接着剤組成物に使用する液状エポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などの液状エポキシ樹脂が挙げられる。この中でビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の平均分子量が３７０～４００が好適に使用することができる。液状エポキシ樹脂の配合量は、補強層用接着剤組成物全体１００重量部中２５～４０重量部が好ましく、２５重量部未満では硬化が不十分となり、４０重量部超では低温時での作業性が低下する。

補強層用接着剤組成物に使用する反応性希釈剤は液状エポキシ樹脂の粘度を下げて補強層用接着剤組成物の塗付作業性を向上させるために使用される。具体的には、分子内に２つのグリシジル基を有する２官能の反応性希釈剤が好ましい。反応性希釈剤の配合量は、補強層用接着剤組成物全体１００重量部中５～１５重量部が好ましく、５重量部未満では低温時の作業性が不十分となり１５重量部超では硬化物の硬度が不足する。市販の２官能の反応性希釈剤としては、前記アデカグリシロールＥＤ－５０３（商品名、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量：１６５、ＡＤＥＫＡ社製）がある。

補強層用接着剤組成物には、以下に示す水酸化アルミニウム及び硅砂及び顔料の他、炭酸カルシウム等の充填材を配合して使用することが出来る。液状エポキシ樹脂及び反応性希釈剤及び水酸化アルミニウム及び顔料を含み、下記に詳述するようなアミン系硬化剤と組合わせて使用した際に色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号でＮ２５以上Ｎ６０以下と成るような市販品としては、ＪＤＢ－８２０ＥＳＡ（商品名、アイカ工業株式会社製、エポキシ当量：２４１、有機材料成分量：７７重量％、水酸化アルミニウム含有量：２０重量％、硅砂含有量：０重量％）がある。

補強用接着剤組成物に使用するアミン系硬化剤は、末端にアミノ基を有する化合物として、例えば、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ－アミノエチルピペラジン、ｍ－キシリレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等のアミン類及びこれらの変性アミン類、３級アミン塩類、ポリアミド樹脂類、イミダゾール類、ジシアンジアミド類、ケチミン類などが挙げられ、これらは単独もしくは併用で使用できる。アミン系硬化剤には下記水酸化アルミニウム及び硅砂及び顔料の他、炭酸カルシウム等の充填材を配合して使用することができる。水酸化アルミニウム及び硅砂及び顔料及び充填材を含み、上記ＪＤＢ－８２０ＥＳＡと組合わせて使用した際に色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号でＮ２５以上Ｎ６０以下と成るようなアミン系硬化剤を含み、液状エポキシ樹脂及び反応性希釈剤を含まない市販品としては、ＪＤＢ－８２０ＥＳＢ（商品名、アイカ工業株式会社製、活性水素当量：２２３、有機材料成分量：３０重量％、水酸化アルミニウム含有量：２０重量％、硅砂含有量：２０重量％、前記ＪＤＢ－８２０ＥＳＡとの配合比 １０：８（重量比））がある。

また、アミン系硬化剤としての活性水素当量は１５０～３００が好ましく、活性水素当量が１５０未満では硬化反応が速くなるため施工時の可使時間が短くなって施工が困難となり、３００超では水性シリコーン樹脂塗料との接着性が不十分と成る。

補強層用接着剤組成物に使用する水酸化アルミニウムは、化学式Ａｌ（ＯＨ）_３又はＡｌ_２Ｏ_３・３Ｈ_２Ｏで示される粉体であり、補強層に自己消火性を付与する。水酸化アルミニウムの付着水分としては０．０１重量％以上のものが好ましく、０．０１重量％未満では十分な自己消火性を得ることが難しい。市販品としてはハイジライトＨ－１００－ＭＥ（商品名、昭和電工株式会社製、平均粒径Ｄ５０：７３μｍ、比表面積：０．２ｍ^２／ｇ、付着水分：０．０２重量％、かさ密度：１．３ｇ／ｃｍ^３）がある。水酸化アルミニウムの補強層用接着剤組成物１００重量部中の含有量は１０～４０重量％が好ましく、１０重量％未満では自己消火性及び発生ガスの安全性が不十分と成り、４０重量部超では剥落防止性能が不十分となる。

補強層用接着剤組成物に使用する硅砂は、累積積算重量が５０％となる粒径（平均粒径Ｄ_５０）が１５０～２００μｍが好ましく、また補強層用接着剤組成物１００重量部中に該硅砂を１０～３０重量部含むことが好ましい。１０重量部未満ではコンクリートの巣穴への充填性が低下し、３０重量部超では塗付作業性が低下する。市販の硅砂としては東北硅砂７号（商品名、平均粒径Ｄ_５０：１８５μｍ、北日本産業社製）がある。

補強層用接着剤組成物に使用する顔料は、酸化チタン、鉄黒、カーボンブラック等を使用することができ、色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号でＮ２５以上Ｎ６０以下と成るようにこれらの顔料を組み合わせて使用する。Ｎ２５未満又はＮ６０超になると、補強層用接着剤組成物が硬化時の気象条件（気温や湿度、炭酸ガス濃度）によりその表面にアミン系硬化剤のアミンブラッシング（アミンの炭酸塩化による弱境界層）が生じても、該アミンブラッシングの有無を目視で容易に確認できない。

本発明の補強層の形成に使用する補強用メッシュシートは、質量が１００ｇ／ｍ^２以下、厚さが０．３ｍｍ以上であることが好ましい。質量が１００ｇ／ｍ^２超では貼り付け時の作業性及び仕上がり性が不十分と成り、厚さが０．３ｍｍ未満では十分な剥落防止性能が得られない。市販の補強用メッシュシートとしては、ＫＴＶ７２２６Ｙ １００Ｒ（商品名、厚さ：０．３７ｍｍ、質量：８４ｇ/ｍ^２、ビニロン製、日東紡績株式会社製）や、ＳＣＭ１８１０Ａ（商品名、厚さ：０．２８ｍｍ、質量：６６ｇ／ｍ^２、ポリプロピレン製、宇部エクシモ社製）がある。

該補強用メッシュシートは、補強層用接着剤組成物内に伏せ込んで使用するが、伏せ込むとは埋設するという意義であり、この伏せ込む方法はどのような方法でもよい。例えば、下記実施例及び比較例のように補強層用接着剤組成物又はエポキシ樹脂接着剤を、使用量全体の５０％を塗付した後、直ちに補強用メッシュシートを貼り付け、その上で、補強層用接着剤組成物又はエポキシ樹脂接着剤の残りの使用量（５０％）を塗付して、補強用メッシュシート埋設する。または、補強層用接着剤組成物又はエポキシ樹脂接着剤を所定の使用量のすべてを塗付し、直ちに補強層用メッシュシートを貼り付けて、その上から金鏝等により該補強層用メッシュシートを押し込むようにして、補強層用メッシュシートが露出している部分が無いようにする。

［水性シリコーン樹脂塗料］
本発明に使用する水性シリコーン樹脂塗料は、オルガノポリシロキサン系樹脂エマルジョンを主剤とし、グリシジル基含有シリコーンオリゴマーを硬化剤とするものを使用することが出来る。該主剤と硬化剤は所定の配合比で混合した際の有機材料成分が４０～６０重量％であり、上記補強層の上に０．０８～０．１５ｋｇ/ｍ^２で塗付して硬化させて上塗り層を形成する。市販の水性シリコーン樹脂塗料としては、ＪＤＢ－８５Ｍ（商品名、アイカ工業株式会社製、主剤と硬化剤の重量配合比：１５：１、有機材料成分量：５０重量％）がある。

本発明に係るトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造及びトンネル覆工コンクリート片剥落防止工法によって形成される塗膜は、塗膜全体としての有機材料成分が５５～７０重量％であり、有機材料成分が５５重量％未満では、コンクリート片剥落防止性能が不十分と成り、７０重量％超では、十分な延焼性、自己消火性及び発生ガスの安全性が得られない。

以下、実施例及び比較例にて具体的に説明する。

［実施例１乃至実施例３］
含浸プライマー組成物としてＪＤＢ－８１０Ｅ Ｓ（Ａ：主剤、Ｂ：硬化剤、配合比 Ａ：Ｂ＝２：１（重量比）、アイカ工業社製）、を、補強層用接着剤組成物としてＪＤＢ－８２０Ｅ Ｓ（Ａ：主剤、Ｂ：硬化剤、配合比 Ａ：Ｂ＝１０：８（重量比、アイカ工業社製）を、補強用メッシュシートとしてＳＣＭ１８１０Ａを、水性シリコーン樹脂塗料として、ＪＤＢ－８５Ｍを、それぞれ使用して、コンクリートに表１に示す塗布量にて含浸プライマー組成物を塗付して硬化させて含浸プライマー層を形成し、次に補強層用接着剤組成物を塗付して、補強用メッシュシートを貼り付け、さらに同補強層用接着剤組成物を表1に示す塗布量にて該補強用メッシュシート上に塗付して、補強用接着剤組成物中に補強用メッシュシートが伏せ込まれた状態とする。次に該補強層用接着剤組成物が硬化後、その上に水性シリコーン樹脂塗料を表1に示す塗布量にて塗付して硬化させて上塗り層を形成して実施例１乃至実施例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造とした。

［比較例１］
比較例１としては上記水性シリコーン樹脂塗料に代えて溶剤型ポリウレタン樹脂塗料ＪＤＢ－９５Ｕ（主剤Ａ：アクリルポリオール樹脂含有、有機材料成分：７５重量％、硬化剤Ｂ：ポリイソシアネート、有機材料成分：２５重量％、主剤Ａ：主剤Ｂ＝４：１（重量比））を使用し、表１に示す塗布量にて塗付して硬化させて比較例１のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造とした。

［比較例２］
比較例２としては含浸プライマー組成物に代えて、エポキシ樹脂ポリマーセメントモルタル層を形成するが、その際に使用した材料は、エポキシ樹脂組成物としてダイナミックレジンＪＤＥ－９６２Ａ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂、商品名、エポキシ当量２２１、固形分１００％、粘度０．５±０．２Ｐａ・ｓ／２５℃、有機材料成分量：１００重量％）を、水系硬化剤としてダイナミックレジンＪＤＥ－９６２Ｂ（アイカ工業（株）製エポキシ樹脂硬化剤、商品名、活性水素当量６９９、固形分２７％水溶液、粘度５０±２０ｍＰａ・ｓ／２５℃、有機材料成分量：２７重量％）を、骨材としてＪＩＳＧ５９０１ １００号のけい砂を、セメントとして普通ポルトランドセメントを使用し、エポキシ樹脂：水系硬化剤：骨材：セメント＝１：３：３．８４：４．１６（重量比）で均一に混合して表１に示す塗布量にてコンクリートに塗付して硬化させ下地調整層を形成する。該下地調整層の上に、表１に示す材料と塗付量で補強層及び上塗り層を形成して比較例２のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造とした。

[比較例３]
補強層用接着剤組成物に代えて水酸化アルミニウム及び硅砂及び顔料を含まないエポキシ樹脂接着剤ＪＤＢ－７９０Ｓ（商品名、アイカ工業株式会社製、主剤：エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９６、有機材料成分：９７重量％、粘度：５０Ｐａ・ｓ／２０℃）、硬化剤：変性ポリアミン（活性水素当量；１９４、有機材料成分：２９重量％、ちょう度：２５０／２０℃）、主剤：硬化剤＝１：１（重量比））を使用し、他は表１に示す材料と塗付量にて含浸プライマー層、補強層、及び上塗り層を形成して比較例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造とした。

［評価方法］

［押し抜き荷重］
ＪＩＳ Ａ ５３７２（プレキャスト鉄筋コンクリート製品）付属書５に規定する上ぶた式Ｕ形側溝（ふた）の１種呼び名３００（４００×６００×６０ｍｍ）（以下、「Ｕ形ふた」という。）のコンクリート中央部裏面を、φ１００ｍｍの形状かつ５５ｍｍ±３ｍｍの深さで、コンクリート用コアカッターにより切り込みを入れる。表面を、サンディング処理し、この処理面に実施例１乃び比較例１乃至比較例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造を形成し、ＮＥＸＣＯ試験方法７３４－２０１１（トンネル関係試験方法）に準じて試験を行ない、最大荷重を押し抜き最大荷重（ｋＮ）とした。

［コンクリート付着性］
２３℃下でＪＩＳＡ５３７１の３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの乾燥したコンクリート平板（ケット水分計ＨＩ－５２０コンクリートレンジにて５％以下）の表面をサンディング処理し、該処理面に、実施例１及び比較例１乃至比較例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造を形成する。その後２３℃、ＲＨ５０％条件下にて、７日間養生し、建研式接着力試験器により、４０×４０ｍｍ部分の積層状態のコンクリート片剥落防止構造とコンクリート平板との付着強度（Ｎ／ｍｍ^２）を測定した。

［自己消火性及び延焼性］
６００ｍｍ×９００ｍｍ×１２ｍｍの不燃材料（繊維混入ケイ酸カルシウム板）の上に、実施例２、実施例３及び比較例１乃至比較例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造を形成する。試験体を４５度角度に固定し、メッケルバーナーの位置を試験体の下部から３００ｍｍの中心部、バーナー火口から試験体までの距離を６５ｍｍに成るように調整する。火炎温度は試験開始から３０秒以内に１２００℃以上を有するものとし、試験時間は１０分とした。バーナーの炎を取り去ってから炎が消えるまでの時間及び燃え広がった範囲を計測した。判定基準としては、消炎時間が３０秒以下が自己消火性有りとし、延焼範囲の上端方向は６００ｍｍ以下が延焼性無しとする。

［発生ガスの安全性］
６００ｍｍ×９００ｍｍ×１２ｍｍの不燃材料（繊維混入ケイ酸カルシウム板）の上に、実施例２、実施例３及び比較例１乃至比較例３のトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造を形成する。該試験体を建築基準法にある「避難上有害な煙又はガスを発生しないこと」が確認できる試験方法（一般財団法人建築試験センターが定めた「防耐火性能試験・評価業務方法書」に基づくガス害性試験）に従い試験した。判定基準はマウスの平均行動停止時間が６．８分以上であるときに発生ガスの安全性有りとする。

[コンクリートへの含浸性]
ＮＥＸＣＯ試験法－４２６ ２００４：ひび割れ含浸材料の試験方法 に準じて、断面が１００ｍｍ×１００ｍｍ、長さ４００ｍｍのコンクリートはりを用意し、該コンクリートはりの中央部を割裂した後、ひび割れ幅が０．２ｍｍと成るようにスペーサで調整して水平に保持する。ひび割れ部分を下方向から上向きに実施例１乃至実施例３及び比較例１及び比較例３については、含浸プライマー組成物を表１に示す所定の塗付量にて塗付し、比較例２については、含浸プライマー組成物に代えて、上記エポキシ樹脂ポリマーセメントモルタル組成物を塗付し、それぞれ２３℃で７日間養生後、曲げ試験を行う。曲げ強度が２．０Ｎ／ｍｍ^２以上を○と評価し、これ以下を×と評価した。

［評価結果］
評価結果を表２に示す。

Claims (2)

1. コンクリート表面に、液状エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、又はビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂とから成り、該液状エポキシ樹脂の他に反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る含浸プライマー組成物を０．１～０．４ｋｇ／ｍ^２塗布して硬化させた含浸プライマー層と、該含浸プライマー層の上に液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とアミン系硬化剤と水酸化アルミニウムと硅砂と顔料を含み色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下で有機材料成分量が４０～６０重量％の補強層用接着剤組成物を０．５～１．５ｋｇ／ｍ^２塗付して質量が１００ｇ／ｍ^２以下の補強用メッシュシートが伏せ込まれて補強層用接着剤組成物が硬化して成る補強層と、該補強層の上に有機材料成分量が５０重量％以下の水性シリコーン樹脂塗料を０．０８～０．１５ｋｇ／ｍ^２で塗付して硬化させた上塗り層とから成り、含浸プライマー層と補強層と上塗り層の全体としての有機材料成分量が５５～７０重量％であることを特徴とするトンネル覆工コンクリート片剥落防止構造。
2. コンクリート表面に、液状エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、又はビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂とアルキルフェノール型液状エポキシ樹脂から成り、該液状エポキシ樹脂の他に反応性希釈剤とポリアミドアミンと脂肪族変性ポリアミンとから成る含浸プライマー組成物を０．１～０．４ｋｇ／ｍ^２塗布して硬化させて含浸プライマー層を形成し、該含浸プライマー層の上に液状エポキシ樹脂と反応性希釈剤とアミン系硬化剤と水酸化アルミニウムと硅砂と顔料を含み色調が日本塗料工業会の色見本帳の番号がＮ２５以上Ｎ６０以下で有機材料成分量が４０～６０重量％の補強層用接着剤組成物を０．５～１．５ｋｇ／ｍ^２塗付して質量が１００ｇ／ｍ^２以下の補強用メッシュシートを伏せ込んで補強層用接着剤組成物を硬化させて補強層を形成し、該補強層の上に有機材料成分量が５０重量％以下の水性シリコーン樹脂塗料を０．０８～０．１５ｋｇ／ｍ^２塗付して硬化させて上塗り層を形成し、含浸プライマー層と補強層と上塗り層の全体としての有機材料成分量が５５～７０重量％であることを特徴とするトンネル覆工コンクリート片剥落防止工法。