【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、建造物の表面保護方法に関する。
海岸、河川、砂漠、砂丘等に近接し、若しくは
その中に構築された鉄鋼若しくはコンクリート製
の建造物、例えば橋梁、堤防、鉱物資源採掘所等
においては、その外表面が風害、砂害、塩害、凍
害により浸蝕され、その建造物自体の耐久性の点
で重大なる影響を受けているところである。
すなわち、海岸や砂漠、砂丘等においては、大
小様々の砂が存在するため、強風によりその砂が
地表から舞い上つて飛来し、建造物の外表面に繰
り返し衝突する。この砂は建造物の外表面を恰も
サンドプラスト機にかけた如く少しずつ浸蝕破壊
し、コンクリート製建造物の場合には鉄筋やPC
ケーブルが露出するに至り、その耐久性を著しく
低下させている。
また鉄骨構造の建造物の場合には、サンドプラ
スト的現象により鉄骨断面が減少しコンクリート
製の場合と同様著しく耐久性を低下させている。
従来においてもかかる浸蝕害に対して、各種塗
料や各種合成樹脂等により建造物表面を塗膜処理
し、その耐久性の維持を図る試みがなされている
が、これら従来の手段においては凍害、風害、塩
害に対して短期的にはある程度の有効性がみられ
るものの、風、水とともに飛来する砂による浸蝕
と、塩害、凍害等の相乗作用のため、短期間のう
ちに建造物表面の塗装やコーテイングが剥離、脱
落せしめられ、その耐久性を著しく低下せしめる
ことへの対策は何等考慮されていなかつた。
本発明の主たる目的は、上述した砂による建造
物表面の浸蝕を有効に防止し、その耐久性の低下
を招来しない建造物の表面保護方法の提供にあ
る。
本発明の他の目的は、耐熱、耐寒、耐水、耐
油、耐薬品、耐候、耐オゾンの諸特性に優れかつ
ガス透過性にも優れた建造物の表面保護層を形成
することができ、建造物を長期間にわたつて各種
浸蝕害より保護し得る建造物の表面保護方法の提
供にある。
かかる本発明の目的は建造物の表面に、シリコ
ン樹脂系の浸透型撥水防水剤を塗布した後、その
上に変性アルキルシリコン系樹脂からなる表面保
護層と形成する建造物の表面保護方法により達成
される。
海岸や砂漠、砂丘等の地域に構築された鉄骨若
しくはコンクリート製の建造物の外表面は、台風
来襲時のような風速30〜50ｍ／ｓのような強風は
稀なこととしても、平常時においても風速10〜20
ｍ／ｓ程度の風に晒されている。
風速と砂粒子との力学的関係については、例え
ば直径２mmの砂粒子が風速13ｍ／ｓ程度の風によ
り移動を開始し、地表面を転動したり、地表面の
形状によつては空中に跳躍したり浮遊したりする
ことが知られている。この傾向は砂粒子の粒径が
小さくなれば顕著になることはいうまでもない。
このような空中を浮遊し、風による運動エネル
ギーを保有した無数の砂粒子は、建造物の外表面
に衝突するが、本発明者はこのような砂粒子の衝
突による建造物外表面の浸蝕を防止すべく鋭意研
究の結果、建造物の表面に、シリコン樹脂系の浸
透型撥水防水剤を塗布した後、その上に変性アル
キルシリコン系樹脂からなる表面保護層を形成す
ることによつて、上述した砂粒子による浸蝕を防
止し得ることを見出し、本発明を完成するに至つ
たものである。
本発明は上述した建造物の表面に、シリコン樹
脂系の浸透型撥水防水剤を塗布した後、その上に
変性アルキルシリコン系樹脂からなる表面保護層
を形成することによつて、砂粒子の衝撃力を吸収
することを基本的原理とするものである。
次に本発明を詳述すると、表面保護層を形成す
べきコンクリート製の建造物の外表面を予め清掃
し、油分、ゴミ、カビなどを取り除く、また外表
面のクラツク等には予め公知の充填材を充填し、
調整しておく。処理面を充分に乾燥した後、有機
溶剤に溶解したシリコン樹脂系の浸透型撥水防水
剤を常温下で塗布する。塗布手段としてスプレー
を用いる場合には処理面から20〜30cm程度の位置
から上記浸透型撥水防水剤を吹き付ける。尚塗布
手段としてはスプレーのほか、ハケ、ローラ等を
用いることもできる。
本発明における前記撥水防水剤の使用は、処理
面に浸透型撥水防水剤を含浸させることによつ
て、強力な防水効果を得ることにより外部よりの
水の浸入を防止し、反面通気性をもたせ、さらに
後述する表面保護層と処理面との接着性を向上さ
せるためである。
次に弾性のある変性アルキルシリコン系樹脂
を、予め夫々専用のプライマーで処理した前記処
理面に対しスプレー、ハケ、ローラー等を用いて
常法により塗布し、0.1〜３mm程度の膜厚を有す
る表面保護層を形成する。
表面保護層の膜厚は、本発明者らの実験により
決定されたものであつて、膜厚を0.1mm未満とす
ると一様な表面保護層と形成することが困難であ
り、一方膜厚が３mmを越える保護層を必要とする
砂粒子の衝突エネルギーは現実には極めて頻度が
少ないからである。
また表面保護層の膜厚は力学的観点からも実験
された結果であり、図面に示すように建造物１の
表面に塗布された表面保護層２に対し、直径ｄmm
の砂粒子３が飛来した場合には砂粒子３の衝突力
F〓1、表面保護層２の圧縮応力ΣF〓2（F〓1、F〓2はベ
ク
トルを意味する）とすると、F〓1≦ΣF〓2の関係が成
立するように弾性のちがう表面保護層２の場合を
も勘案して膜厚を選定したものである。
このようにして建造物１の外表面に表面保護層
２を形成し、放置乾燥させる。この硬化した表面
保護層２は、建造物１の外表面に飛来する無数の
砂粒子３の運動エネルギーをすぐれた圧縮復元力
によつて吸収し、砂粒子３が建造物１の外表面を
直接的に浸蝕することを阻止する。
したがつて従来の塗料や各種合成樹脂による外
表面の保護方法に比べ、建造物自体の耐久性を格
段に向上し得るものである。
ここで表面保護層２の材質について説明する
と、合成樹脂のうちシリコン系の変性アルキルシ
リコン系樹脂が前記表面保護層２として好適であ
る。
変性アルキルシリコン系樹脂について詳述する
と、シリコン系樹脂のアルキル基として、メチル
基の代わりに変性アルキル基を結合させ、耐アル
カリ性を向上させた樹脂であつて、その代表物性
値を第１表に示す。
The present invention relates to a method for protecting the surface of a building. Steel or concrete structures built near or in coasts, rivers, deserts, sand dunes, etc., such as bridges, embankments, mineral resource mines, etc., have their outer surfaces exposed to wind damage, sand damage, and salt damage. The structure itself has been eroded by frost damage, and the durability of the structure itself has been seriously affected. That is, since sand of various sizes exists on beaches, deserts, sand dunes, etc., the sand is blown up from the ground by strong winds and repeatedly collides with the outer surface of buildings. This sand gradually erodes and destroys the outer surface of the building, as if it had been run through a sandplast machine, and in the case of concrete buildings, it can cause damage to reinforcing steel or PCB.
The cable has now been exposed, significantly reducing its durability. Furthermore, in the case of steel-framed buildings, the cross-section of the steel frame is reduced due to a sand blasting phenomenon, resulting in a significant decrease in durability, similar to buildings made of concrete. In the past, attempts have been made to treat the surfaces of buildings with coatings using various paints and various synthetic resins to maintain their durability against such erosion damage, but these conventional methods do not prevent frost damage, wind damage, etc. Although it is effective to some extent in the short term against salt damage, due to the synergistic effect of erosion caused by sand blown by wind and water, salt damage, and frost damage, it is difficult to paint or paint the surface of buildings in a short period of time. No consideration has been given to countermeasures against the fact that the coating peels off and falls off, significantly reducing its durability. The main object of the present invention is to provide a method for protecting the surface of a building that effectively prevents the erosion of the surface of the building due to the sand and does not cause a decrease in its durability. Another object of the present invention is to form a surface protective layer for buildings that has excellent properties such as heat resistance, cold resistance, water resistance, oil resistance, chemical resistance, weather resistance, and ozone resistance, as well as excellent gas permeability. The purpose of the present invention is to provide a method for protecting the surface of a building, which can protect objects from various types of erosion over a long period of time. The purpose of the present invention is to provide a method for protecting the surface of a building by applying a silicone resin-based penetrating water-repellent and waterproofing agent to the surface of the building, and then forming a surface protection layer made of a modified alkyl silicone resin thereon. achieved. The exterior surfaces of steel frame or concrete structures built in areas such as coasts, deserts, and sand dunes are exposed to strong winds of 30 to 50 m/s, such as during a typhoon, even in normal times. Also wind speed 10~20
It is exposed to wind of about m/s. Regarding the mechanical relationship between wind speed and sand particles, for example, a sand particle with a diameter of 2 mm starts moving due to a wind speed of about 13 m/s, rolls on the ground surface, and depending on the shape of the ground surface, it may fly into the air. They are known to jump and float. Needless to say, this tendency becomes more pronounced as the grain size of the sand particles becomes smaller. Countless sand particles floating in the air and possessing kinetic energy from the wind collide with the outer surface of the building, but the inventor has developed a method to prevent erosion of the outer surface of the building due to the collision of such sand particles. As a result of intensive research to prevent this, we have applied a silicone resin-based penetrating water-repellent waterproofing agent to the surface of buildings, and then formed a surface protection layer made of modified alkyl silicone-based resin on top of it. It was discovered that the erosion caused by the sand particles described above can be prevented, and the present invention was completed. The present invention applies a silicone resin-based penetrating water-repellent waterproofing agent to the surface of the above-mentioned building, and then forms a surface protective layer made of a modified alkyl silicone-based resin thereon, thereby reducing sand particles. The basic principle is to absorb impact force. Next, the present invention will be described in detail. The outer surface of a concrete building on which a surface protection layer is to be formed is cleaned in advance to remove oil, dirt, mold, etc., and cracks on the outer surface are filled with a well-known filling method in advance. fill with material,
Adjust it. After sufficiently drying the treated surface, a silicone resin-based penetrating water-repellent and waterproofing agent dissolved in an organic solvent is applied at room temperature. When using a spray as the application means, the above-mentioned penetrating water repellent and waterproofing agent is sprayed from a position of about 20 to 30 cm from the treated surface. In addition to spraying, brushes, rollers, etc. can also be used as the application means. The use of the water-repellent waterproofing agent in the present invention is achieved by impregnating the treated surface with a penetrating water-repellent waterproofing agent to obtain a strong waterproofing effect, thereby preventing water from entering from the outside, while providing breathability. This is to improve the adhesion between the surface protective layer and the treated surface, which will be described later. Next, an elastic modified alkyl silicone resin is applied to the treated surfaces, which have been previously treated with a dedicated primer, using a spray, brush, roller, etc., using a conventional method, and the surface has a film thickness of about 0.1 to 3 mm. Forms a protective layer. The thickness of the surface protective layer was determined by the inventors' experiments, and it is difficult to form a uniform surface protective layer if the thickness is less than 0.1 mm. This is because the impact energy of sand particles that requires a protective layer exceeding 3 mm is actually extremely rare. In addition, the film thickness of the surface protective layer is the result of experiments from a mechanical viewpoint.
When sand particles 3 of
Assuming that F〓 1 and the compressive stress ΣF〓 2 of the surface protective layer 2 ( F〓 1 and F〓 2 mean vectors), the surface protection layer with different elasticity is The film thickness was selected taking the case of layer 2 into consideration as well. In this way, the surface protective layer 2 is formed on the outer surface of the building 1 and left to dry. This hardened surface protection layer 2 absorbs the kinetic energy of countless sand particles 3 flying onto the outer surface of the building 1 with its excellent compressive restoring force, and the sand particles 3 directly touch the outer surface of the structure 1. prevent corrosion. Therefore, compared to conventional methods of protecting the outer surface using paint or various synthetic resins, the durability of the building itself can be significantly improved. Here, the material of the surface protection layer 2 will be explained. Among synthetic resins, a silicone-based modified alkyl silicone resin is suitable for the surface protection layer 2. To explain in detail about modified alkyl silicone resin, it is a resin with improved alkali resistance by bonding a modified alkyl group instead of a methyl group as the alkyl group of the silicone resin, and its representative physical property values are shown in Table 1. show.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
次に表面保護層２の耐久性についての実験結果
を説明する。
第２表に示すように本発明により膜厚0.3mmに
形成した表面保護層２は、30秒間のサンドプラス
ト状態にもかかわらず何の影響も受けず、強大な
耐久性を示した。
30秒間のサンドプラスト状態は、建造物の自然
環境下における耐用年数に換算すると約５年位に
相当するものと考えられ、本発明により形成した
表面保護層２は充分な耐久性を有することが理解
できる。
またシリコン樹脂の変性アルキルシリコン系樹
脂を用いた場合には、耐熱性、耐寒性に優れ、い
ずれの温度においても物性の変化が少なく、いか
なる場所の建造物に対して本発明を適用できるも
のである。
さらに変性アルキル基を有する変性アルキルシ
リコン系樹脂を用いて表面保護層を形成した場合
には、耐アルカリ性に優れ、特にコンクリート製
建造物の外表面保護として好適である。
さらにシリコン系樹脂特有の耐油、耐水、耐薬
品性、強接着性、耐候性、耐オゾン性、ガス透過
性等の諸特性を有効に発揮させることができ、建
造物の外表面を各種の浸蝕から保護する画期的な
方法を提供し得たものである。
尚上述した説明においては、建造物の外表面に
撥水性防水剤を塗布した後表面保護層を形成する
場合について説明したが、撥水性防水剤を施工せ
ず、外表面に直接表面保護層を塗布形成すること
もできる。
この場合にも上記各種の特性を発揮し得ること
はいうまでもない。
また、コンクリート製建造物のほか、鉄骨製の
建造物、レンガ、プラスターボード、スレート
板、モルタル等各種の建材よりなる建造物の外表
面における各種の浸蝕害を、有効に防止すること
のできる極めて実益性の大なる表面保護方法を提
供し得たものである。[Table] Next, experimental results regarding the durability of the surface protective layer 2 will be explained. As shown in Table 2, the surface protective layer 2 formed to a thickness of 0.3 mm according to the present invention was not affected by the sandblasting for 30 seconds and exhibited great durability. It is thought that the sandplast state for 30 seconds is equivalent to about 5 years in terms of the useful life of a building under the natural environment, and the surface protective layer 2 formed according to the present invention has sufficient durability. It can be understood. Furthermore, when a modified alkyl silicone resin of silicone resin is used, it has excellent heat resistance and cold resistance, and its physical properties change little at any temperature, making it possible to apply the present invention to buildings in any location. be. Furthermore, when a surface protective layer is formed using a modified alkyl silicone resin having a modified alkyl group, it has excellent alkali resistance and is particularly suitable for protecting the outer surface of concrete buildings. Furthermore, it is possible to effectively utilize the properties unique to silicone resins such as oil resistance, water resistance, chemical resistance, strong adhesiveness, weather resistance, ozone resistance, gas permeability, etc., and prevent various types of corrosion from occurring on the external surfaces of buildings. This provided an innovative method for protecting against In the above explanation, we have explained the case where a surface protective layer is formed after applying a water-repellent waterproofing agent to the outer surface of a building, but it is also possible to form a surface protective layer directly on the outside surface without applying a water-repellent waterproofing agent. It can also be formed by coating. It goes without saying that the various properties described above can also be exhibited in this case. In addition to concrete buildings, it is extremely practical because it can effectively prevent various types of corrosion damage on the external surfaces of steel frame buildings, and buildings made of various building materials such as bricks, plasterboards, slate boards, and mortar. This provides a highly effective surface protection method.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
図面は本発明の基本的原理を示す省略断面図で
ある。
１……建造物、２……表面保護層、３……砂粒
子。
The drawings are abbreviated cross-sectional views illustrating the basic principles of the invention. 1... Building, 2... Surface protective layer, 3... Sand particles.