JP7229468B2

JP7229468B2 - コンクリートのはく落防止工法及びそれに用いるはく落防止シート

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Publication number: JP7229468B2
Application number: JP2019041100A
Authority: JP
Inventors: 聖世勝野; 圭一加藤
Original assignee: 三商株式会社
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2039-03-07
Also published as: JP2020143506A

Description

本発明は、コンクリートのはく落防止工法及びそれに用いるはく落防止シートに関する。

コンクリート構造物は劣化が進行するとその表面からコンクリート片が剥がれ落ち、コンクリート構造物自体の強度低下や小片の剥落による事故等の問題が生じている。この問題を解決するために従来、コンクリート表面にコンクリート剥落防止シートを被覆固定する工法であって、コンクリート表面に第１層としてプライマー兼接着剤を塗布し、その上から第２層としてコンクリート剥落防止シートを繊維糸ネットがコンクリート面となるように貼り合わせ、その上から第３層として接着剤を塗布する方法がある。（例えば、特許文献１参照。）。また、コンクリート構造物に対して、接着用ポリマーセメントモルタル及びメッシュ状シートでコンクリート構造物表面を被覆し、その上から水系塗料で被覆することを特徴とするコンクリート剥落防止工法がある（例えば、特許文献２参照。）。

加えて近年、コンクリートの異常を目視により検知可能な工法として、透明塗膜によるはく落防止工法が提案されている。例えば、コンクリート構造物の突合せ部に、下塗り塗膜、繊維シート及び上塗り塗膜を備える積層体を形成させて、コンクリート構造物からのコンクリートの剥落を防止する方法であって、水系下塗り塗料及び水系上塗り塗料として引火点のない水系エマルジョン塗料を用いてクリアな下塗り塗膜及び上塗り塗膜を形成させ、また、繊維シートとして厚さが０．１～１．５ｍｍで、目合いは一辺が１～１５ｍｍで、引張強度が２００～１０００（Ｎ／５ｃｍ）である繊維シートを用いることを特徴とする方法がある。（例えば、特許文献３参照。）。

しかし、これらの工法は不透明でコンクリート表面に生じるひび割れなどの異常を目視により検知することが困難であったり、透明な材料を用いて目視可能であっても、何層にも塗り重ねる必要があるため工期がかかるという課題がある。

特開２０１３－１９１４６号公報特開２０１３－１９１４６号公報特開２０１９－７３１３号公報

解決しようとする問題点は、コンクリートのはく落を防止方法であって、十分な視認性を有する簡易な方法を提供する点である。

本発明のコンクリートはく落防止工法によれば、十分な視認性を有するとともに工期が短いという利点がある。

コンクリート天井面に本発明のはく落防止シートを貼り付けた状態を示した説明図である。コンクリート垂直面に本発明のはく落防止シートの別例を貼り付けた状態を示した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明のコンクリートはく落防止工法は図１に示すように、コンクリートとしてのコンクリート天井面１の表面に透明プライマー２としてのアクリル樹脂溶液を塗付量５０ｇ／ｍ^２（不揮発分）で塗付して乾燥させた後、厚さ１８０μｍの透明なポリカーボネート層３と厚さ６０μｍの透明な粘着層４とを積層させたはく落防止シート５をポリカーボネート層３側が外面になるようにして（すなわち、粘着層４がコンクリート表面側になるようにして）貼り付ける。

本発明のコンクリートはく落防止工法に用いる構成材料は使用するすべての構成材料が透明であることが必要である。すべての構成材料が透明であることにより、コンクリート表面にひび割れ等の変状が生じた場合に目視で確認することができる。

前記透明の度合いは可視光透過率で規定することができる。本発明で使用する各構成材料の可視光透過率は好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、最も好ましくは８５％以上である。可視光透過率は可視光の全光線透過率をいい、ＪＩＳＫ７３６１－１プラスチック－透明材料の全光線透過率の試験方法－第１部：シングルビーム法、ＪＩＳＲ３１０６板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法等により測定することができる。

前記コンクリートは天井面に限定されず、壁などの垂直面、トンネル内壁等の曲面に用いても良い。

前記透明プライマー２はアクリル樹脂溶液に限らず、例えばウレタン樹脂溶液、エポキシ樹脂溶液、シリコーン樹脂溶液等を用いても良い。溶液は有機溶剤に溶解した状態で用いても良いし、乳化されたエマルジョンの状態で用いても良い。また、低粘度の樹脂を用いて無溶剤の状態で塗付しても良い。

前記透明プライマー２は複数のプライマー２を塗り重ねて用いても良い。特にコンクリート表面が湿っている場合には、エポキシ樹脂プライマー２を塗付した後にアクリル樹脂プライマーを塗付することが好ましい。

前記透明プライマー２にアクリル樹脂を用いる場合には、アクリル樹脂のガラス転移点は好ましくは２０～－４０℃であり、より好ましくは１０～－３０℃であり、最も好ましくは０～－２０℃である。この範囲にあるとき、コンクリート表面とはく落防止シート５との密着性に優れる。

前記透明プライマー２の塗付量は不揮発分に換算して好ましくは２０～２００ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは３０～１５０ｇ／ｍ^２であり、最も好ましくは４０～１２０ｇ／ｍ^２である。

前記透明プライマー２には透明性を阻害しない範囲で通常のプライマーに添加される成分を添加することができる。例えば、増粘剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安定化剤等が挙げられる。

前記はく落防止シート５はポリカーボネート層３と粘着層４とを積層したものであることが必要である。ポリカーボネート層３と粘着層４とを積層したものであることにより、コンクリート片のはく落防止効果と工期の短縮性とに優れる。

前記ポリカーボネート層３はポリカーボネート製であることが必要である。ポリカーボネートを用いることにより、薄膜でコンクリート片のはく落防止性能に優れる。

前記ポリカーボネートの厚さは好ましくは５０～５００μｍであり、より好ましくは８０～３００μｍであり、最も好ましくは１００～２００μｍである。この範囲にあるとき、コンクリート片のはく落防止性能に優れる。

前記ポリカーボネートの表面は平滑でも良いし、凹凸をつけても良い。適度な凹凸を付与して表面光沢を抑制することにより、自動車のヘッドライトの光を拡散反射させることができるため、運転者の視界を妨げるおそれが少ない。前記凹凸は艶消しの塗装やコーティングを行うことにより付与させても良い。

前記粘着層４はアクリル樹脂であることが好ましい。アクリル樹脂を用いることにより耐候性に優れる。また、アクリル樹脂をイソシアネート、オキサゾリン基含有ポリマー等の架橋剤により架橋させて用いても良い。

前記粘着層４の厚さは好ましくは１０～１５０μｍ、より好ましくは３０～１２０μｍ、最も好ましくは５０～１００μｍである。この範囲にあるとき、コンクリート表面への密着性に優れるとともに、コンクリートのアルカリ成分がポリカーボネート層３に接触することを抑制することができる。

前記はく落防止シート５の表面側（すなわちポリカーボネート層３の表面側）には、紫外線吸収層７を積層させることが好ましい。はく落防止シート５の表面側に紫外線吸収層７を積層させることにより、屋外でも長期にわたってコンクリート片のはく落防止効果を保持することができる。

前記紫外線吸収層７は建設現場で塗装しても良いし、はく落防止シート５を製造する際にあらかじめコーティングしたものとしても良い。紫外線吸収層７をあらかじめコーティングしたものとすることにより、さらに工期を短縮することができる。

前記紫外線吸収層７は任意に設定することができる。例えば、アクリル樹脂、アクリルシリコーン共重合樹脂等の合成樹脂に紫外線吸収剤を混合した塗料又はコーティング剤でも良いし、ポリカーボネート層３を成形する際に、紫外線吸収剤を練り込んで積層させても良い。例えば表層は紫外線吸収剤を練り込んだポリメタクリル酸メチル層とすることもできる。

前記紫外線吸収層７の積層に替えて、ポリカーボネート層３に紫外線吸収剤を練り込んでも良い。

前記紫外線吸収剤としては例えば、２-（２‘－ヒドロキシ－５’－メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、２－（２‘-ヒドロキシ－３’－ｔｅｒｔ－ブチル－５‘－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３‘，５’－ジ－ｔｅｒｔ－アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２‘－ヒドロキシ－５’－ｔｅｒｔ－オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２‘－メチレンビス［６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ｔｅｒｔ－オクチルフェノール］、６－（２－ベンゾトリアゾリル）－４－ｔｅｒｔ－オクチル－６’－ｔｅｒｔ－ブチル－４‘－メチル－２,２’－メチレンビスフェノール、２－（２Ｈ－ベンソトリアゾール－２－イル）－４，６－ビス（１－メチル－１－フェニルエチル）フェノール、２，２‘－メチレンビス［６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）フェノール］、２－メチレンビス［６－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）フェノール］、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－ｐ－クレゾール、２－（５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－５－［２－（２－エチルヘキサノイロキシ)エトキシ]フェノール、２，４，６－トリス（２－ヒドロキシ－４－ヘキシロキシ－３－メチルフェニル）－１,３,５－トリアジン等のトリアジン系紫外線吸収剤、［２－ヒドロキシ－４－（オクチロキシ）フェニル］（フェニル）メタノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられる。

前記紫外線吸収剤に加えて光安定化剤を併用しても良い。光安定化剤としては例えば、前記光安定化剤としては例えば、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）ブタン－１，２，３，４－テトラカルボキシレート、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル) ブタン－１,２,３,４－テトラカルボキシレート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル) セバケート、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル) セバケート、ビス（１－ウンデカノキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル)カルボネート、１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジルメタクリレート、２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルメタクリレート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネート等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。

前記前記はく落防止シート５の表面側（すなわちポリカーボネート層３の表面側）には、粘着層４の粘着を抑制する離型層を積層させても良い。このように構成することにより、枚葉又はロール状ではく落防止シート５を製造する際に、該はく落防止シート５同士が粘着層４により密着しないようにするための離型紙を不要にすることができる。

前記離型層はフッ素樹脂等を用いることができる。また、紫外線吸収層７にあらかじめフッ素樹脂等を混合又は添加することにより、単層で紫外線吸収効果と離型効果とを付与することができる。

前記はく落防止シート５は枚葉でも良いし、ロールにした巻物状でも良い。

前記はく落防止シート５の幅は好ましくは３００～１５００ｍｍ、より好ましくは４００～１２００ｍｍである。この範囲にあるとき、貼付け作業性に優れるとともに、トンネル内壁の継ぎ目部分に貼り付けた場合に、継ぎ目の左右のひび割れが生じやすい部分を一度の貼付け作業で被覆することができる。

前記はく落防止シート５はコンクリートの脱型直後に施工しても良いし、脱型後の養生が完了した後に施工しても良い。また、コンクリート打設後、数年から数十年経過した後の維持保全として施工しても良い。コンクリートの脱型直後に施工する場合には、コンクリートの水分揮発を抑制することができるため、急激な水分蒸発によるコンクリート強度の低下を抑制することができる。

以上のように施工されたはく落防止シート５はコンクリート片のはく落防止効果を有しているとともに、コンクリート表面にひび割れ等の変状が生じた場合でも、その変状を目視により確認することができる。

前記はく落防止工法により保護されたコンクリート構造物は、はく落防止シート５の表面に紫外線吸収層７を再塗装することにより、耐用年数を延長することができる。前記紫外線吸収層７の再塗装は数年から数十年単位で定期的に行うことが好ましい。

以下、実施例及び比較例により本発明の効果を説明する。試験は、ＪＩＳＡ５３７２：２００４（プレキャスト鉄筋コンクリート製品）に規定されているＵ形ふた、呼び名１種（４００×６００×６０ｍｍ）の中央部をφ１００ｍｍの形状でコンクリート用コアドリルによりコア抜きをしたものを基板とし、実施例及び比較例の工法を用いて試験体とした。ここで、コア抜き方向は裏面（はく落防止工法施工面の反対の面）より５５ｍｍ±３．０ｍｍも深さで行った。続いて、ＮＥＸＣＯ試験方法試験法４２４はく落防止の押抜き試験に準拠して押抜き試験を行い、変位が１０ｍｍ以上における最大荷重Ｐ_ｉが１．８ｋＮ以上であれば◎、１．５ｋＮ以上１．８ｋＮ未満であれば〇、１．５ｋＮ未満であれば×とした。

実施例１に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）透明プライマーとしてのアクリル樹脂（水性エマルジョン、不揮発分２５質量％）を塗付量１００ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）厚さ１３０μｍのポリカーボネート層３と厚さ６０μｍのアクリル樹脂粘着層とを積層させたはく落防止シートを、粘着層がプライマー塗付面になるよう貼り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは２００μｍであり、試験体作製に要した工程は２工程で、要した時間は３時間だった。押抜き試験の結果は〇だった。

実施例２に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）透明プライマーとしてのエポキシ樹脂（２液型、固形分１００％）を塗付量１５０ｇ／ｍ^２で塗付して硬化させた後、（工程２）プライマーとしてのアクリル樹脂（水性エマルジョン、不揮発分２５質量％）を塗付量１００ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程３）厚さ１８０μｍのポリカーボネート層３と厚さ３０μｍのアクリル樹脂粘着層とを積層させたはく落防止シートを、粘着層がプライマー塗付面になるよう貼り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは３６０μｍであり、試験体作製に要した工程は３工程で、要した時間は１０時間だった。押抜き試験の結果は〇だった。

実施例３に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）透明プライマーとしてのアクリル樹脂（水性エマルジョン、不揮発分４５質量％）を塗付量１２０ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）厚さ１８０μｍのポリカーボネート層３と厚さ６０μｍのアクリル樹脂粘着層とを積層させたはく落防止シートを、粘着層がプライマー塗付面になるよう貼り付けて試験体とした。該はく落防止シートのポリカーボネート層３の表面側には厚さ５μｍの紫外線吸収層を設けた。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは２５０μｍであり、試験体作製に要した工程は２工程で、要した時間は４時間だった。押抜き試験の結果は◎だった。

実施例４に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）透明プライマーとしてのアクリル樹脂（水性エマルジョン、不揮発分５５質量％）を塗付量８０ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）厚さ２５０μｍのポリカーボネート層３と厚さ９０μｍのアクリル樹脂粘着層とを積層させたはく落防止シートを、粘着層がプライマー塗付面になるよう貼り付け、（工程３）さらに表面に紫外線吸収塗料を塗付量５０ｇ／ｍ^２で塗り付けて試験体とした。試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは３５０μｍであり、試験体作製に要した工程は３工程で、要した時間は５時間だった。押抜き試験の結果は◎だった。

比較例１に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）下塗り塗料としての透明エポキシ樹脂塗料を塗付量１００ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥する前に、（工程２）ガラス繊維シート（厚さ：０．１４ｍｍ、目合い：０．５ｍｍ、引張強度（縦：８００、横：８００（Ｎ／５ｃｍ）（糸本数、縦：４０本、横：３５本））を貼り合わせ、（工程３）上塗り塗料としての透明エポキシ樹脂塗料を塗付量２００ｇ／ｍ^２で塗り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは３００μｍであり、試験体作製に要した工程は３工程で、要した時間は２４時間だった。押抜き試験の結果は×だった。

比較例２に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）下塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を塗付量５０ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）中塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を１０００ｇ／ｍ２で塗付して乾燥する前に、（工程３）ガラス繊維シート（厚さ：０．２５ｍｍ、目合い：５ｍｍ、引張強度（縦：５１０、横：５５０（Ｎ／５ｃｍ）（糸本数、縦：１０本、横：１０本）））を貼り合わせ、（工程４）上塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を塗付量１００ｇ／ｍ^２で塗り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは８００μｍであり、試験体作製に要した工程は４工程で、要した時間は４８時間だった。押抜き試験の結果は〇だった。

比較例３に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）下塗り塗料としての不透明エポキシ樹脂塗料を塗付量５０ｇ／ｍ^２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）中塗り塗料としての不透明エポキシ樹脂塗料（ガラス繊維入り）を１５００ｇ／ｍ２で塗付して乾燥させ、（工程３）上塗り塗料としての不透明アクリル樹脂塗料を塗付量１２０ｇ／ｍ^２で塗り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができなかった。はく落防止工法の総厚さは１０００μｍであり、試験体作製に要した工程は３工程で、要した時間は１６時間だった。押抜き試験の結果は〇だった。

比較例４に用いたはく落防止工法の試験体は、（工程１）下塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を塗付量５０ｇ／ｍ２で基板の表面に塗布して乾燥させた後、（工程２）中塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を１０００ｇ／ｍ２で塗付して乾燥する前に、（工程３）上塗り塗料としての透明アクリル樹脂塗料を塗付量１００ｇ／ｍ２で塗り付けて試験体とした。試験体は目視によりコンクリート表面を観察することができた。はく落防止工法の総厚さは６００μｍであり、試験体作製に要した工程は３工程で、要した時間は４８時間だった。押抜き試験の結果は×だった。

１コンクリート天井面
２プライマー
３ポリカーボネート層
４粘着層
５はく落防止シート
６コンクリート垂直面
７紫外線吸収層

Claims

脱型直後のコンクリート表面に（１）プライマーを塗布した後に、（２）はく落防止シート（繊維に合成樹脂を含浸させたものを除く）を貼り付けるコンクリートのはく落防止工法であって、使用するすべての構成材料が透明であり、前記はく落防止シートが、少なくとも透明なポリカーボネート層と透明な粘着層とを積層したものであって、前記ポリカーボネート層の表面側に透明な紫外線吸収層を積層させてあることを特徴とするコンクリートのはく落防止工法。