JPH09302605A

JPH09302605A - 舗装工法

Info

Publication number: JPH09302605A
Application number: JP11865496A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Udagawa; 秀行宇田川; Hirotomo Sakai; 裕智酒井
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】特に、電気化学的処理で、浸透した塩素分を
効果的、経済的に除去し、処理に伴う交通遮断期間を著
しく短縮化し、その後の耐久性、電力消費低減能力、及
び処理能力を向上する塩害コンクリート床版上の再舗装
工法に関する。【解決手段】コンクリート床版、親水性材料層、及び
舗装材料層を形成してなる舗装工法を、また、該親水性
材料層が、電極を併設する、塩素吸収性物質を含有す
る、及び／又は液体移動が可能な空隙を配置する該舗装
工法を、さらに、コンクリート床版上の舗装を撤去し、
電極を併設している該親水性材料層を形成してから、又
は、その上に舗装材料層を形成してから該電極とコンク
リート床版内の鋼材との間に直流電流を流す再舗装工法
を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装工法、特に、
電気化学的処理して、浸透した塩素分を効果的、かつ、
経済的に除去する塩害コンクリート床版上の再舗装工法
に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】寒冷地では、自動車等の走行
の安全性を確保するため冬季を中心に融雪剤を舗装道路
面に散布することが多い。融雪剤としては、塩化カルシ
ウムや塩化ナトリウムなど、塩素を含むものが安価なた
め、通常使用されている。

【０００３】一方、舗装道路はその使用材料によって、
アスファルト舗装道路やコンクリート舗装道路に区別さ
れるが、わが国の舗装道路はアスファルト舗装道路が大
部分である。アスファルト舗装道路は、表面層をアスフ
ァルト舗装するもので、通常、舗装の支持基盤である路
床、表面層を支え、路床への荷重分散の機能を有する路
盤、及び表面層からなるものである。アスファルト舗装
下の路盤は、砂利等を締め固めたもの、コンクリート床
版を使用するものなどであり、産業等の大動脈となる高
速道路等の高架部分や、トンネル部分、及び橋梁部分等
はほとんどコンクリート床版を使用している。

【０００４】一般に、コンクリート床版は鉄筋を配置し
たコンクリート製であり、寒冷地等における舗装面への
塩化カルシウム等の融雪剤散布は、含有する塩素分がコ
ンクリート床版のコンクリート内部に浸入し、鉄筋を腐
食させコンクリート床版等のコンクリート構造物を劣化
させ、コンクリートの塩害劣化を引き起こし、その対策
の必要性が叫ばれている。また、コンクリート床版は、
そのコンクリート劣化防止の面から、漏水対策も含めコ
ンクリート床版防水工事を施すことが決められているた
め、通常、その塩害劣化は生じにくいが、防水が施され
ていないコンクリート床版や、防水が損傷している場合
などでは、舗装道路面に散布された融雪剤の塩素分がア
スファルト舗装層を通しコンクリート床版上面に到達
し、コンクリート床版のコンクリート内に浸透し塩害劣
化を引き起こす場合があった。

【０００５】コンクリート床版等のコンクリート構造物
の塩害対策としては、従来、劣化部分をはつり落とし、
コンクリートやモルタルなどで断面修復する工法が行わ
れていた。しかしながら、この方法では未補修部分から
早期に再劣化するという課題を抱えており信頼性に乏し
いものであった。

【０００６】一方、塩害対策の新工法として電気化学的
処理をする工法が提案されている（特開平 2−302384号
公報、特開平 7−315960号公報）。これらの工法は、電
流を流しやすくする電解質溶液を使用し、コンクリート
表面にセルロースファイバーからなる付着性の電解質溶
液保持材料を一時的に被覆する工法、又は、コンクリー
トの表面に容器を設け、その容器内に電解質溶液を満た
し、その中に電極を埋設して通電することにより、電気
化学的処理を行う工法である。しかしながら、これらの
工法を舗装道路のコンクリート床版に適用するには、処
理期間中の交通遮断が必要であり、わが国の高速道路等
のように交通量が多く、長時間の交通遮断ができず、ま
た、短時間で高速走行を可能としなければならない場合
は適用が難しいという課題があった。

【０００７】本発明者は、前記課題を解決すべく種々検
討した結果、特定の工法を採用することによって、交通
遮断期間を最小限に押さえ塩害劣化したコンクリート床
版を電気化学的に処理可能とし、舗装道路を再舗装する
ことが可能となる知見を得て本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、コンク
リート床版、親水性材料層、及び舗装材料層を形成して
なる舗装工法であり、該親水性材料層が電極を併設して
いること、塩素吸収性物質を含有すること、及び／又は
液体移動が可能な空隙を配置していることを特徴とする
該舗装工法であり、コンクリート床版上の舗装を撤去
し、電極を併設している該親水性材料層を形成してか
ら、又は、その上に舗装材料層を形成してから該電極と
コンクリート床版内の鋼材との間に直流電流を流すこと
を特徴とする再舗装工法である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明では、親水性材料層と舗装材料層か
ら形成する舗装層の層厚は特に制限されるものではない
が、通常、６〜９cm程度であり、例えば、ボルト等の突
起物がある場合は、10mm以上の舗装のかぶりを確保する
ことが好ましい。

【００１１】本発明でいうコンクリート床版とは、高速
道路等の高架部分や、トンネル部分、及び橋梁部分で、
舗装層を支持するもので、鉄筋等の鋼材を配置したコン
クリート製のものである。

【００１２】本発明でいう親水性材料層としては、コン
クリート床版を使用する道路等は車輌の走行位置が比較
的限定される場合が多く、荷重が集中することが多いこ
とから、舗装層の流動による破損が生じやすいために、
コンクリート床版に対して付着性が良好で、なじみもよ
いもので、耐流動性や耐剥離性などに優れたものが好ま
しい。親水性材料層の層厚は特に制限されるものではな
いが、0.5 〜５cm程度が好ましい。0.5 cm未満では、後
述の電極を併設することが困難であり、５cmを越えると
舗装層の厚さが制限されたり、経済性の面から好ましく
ない。

【００１３】本発明でいう親水性材料層を形成する親水
性材料としては、例えば、各種粉末、砂、及び砂利等の
充填物等の自ら硬化性を有するものでなく配置すること
により一定体積を占めることが可能な全てのものや、セ
メント等の水硬性物質、並びに、消石灰やドロマイトな
どの気硬性物質等が挙げられる。親水性材料層には、上
記親水性材料以外にも、プレキャスト製品や現場硬化物
を使用することも可能である。

【００１４】親水性材料層に併設される電極としては、
導電性を有するものであれば特に限定されるものではな
いが、電気的な腐食に対する抵抗性が高いものが望まし
い。具体的には、チタン、チタン合金、及び白金等又は
それらでメッキされた金属、炭素、並びに、体積抵抗率
が10³Ω・cm以下の導電性を有する高分子材料等が挙げ
られる。電極形状も特に制限されるものではなく、メッ
シュ状、線状、及び板状等どのような形状も使用可能で
ある。電極は、親水性材料層とコンクリート床版との間
に設置することも可能であり、親水性材料層中に埋設す
ることも可能である。また、親水性材料層の上面に設置
することも可能である。

【００１５】電気化学的処理によりコンクリート床版か
ら排出された塩素分を吸着・吸収するために、親水性材
料層に塩素吸収性物質を含有することは好ましい。塩素
吸収性物質を用いて、電気化学的処理することによりコ
ンクリート床版から排出された塩素分が再びコンクリー
ト床版内へ再浸透することを阻止でき、コンクリート床
版の再劣化を防止することが可能となる。コンクリート
床版から排出される塩素分は、通常、塩素イオン（C
l^-）の形となっているため、塩素吸収性物質として
は、陰イオンを選択的に固定する物質が好ましい。本発
明で使用する塩素吸収性物質としては、各種陰イオン交
換樹脂、陰イオンの選択性の高い天然・合成ゼオライ
ト、カルシウムアルミネートやカルシウムアルミノフェ
ライト、セメント水和物のカルシウムアルミネート水和
物、及びカルシウムアルミノフェライト水和物等の塩素
イオンを取り込みフリーデル氏塩（３CaO ・Al₂O₃・Ca
Cl₂・12H₂O ）を生成するもの等が挙げられる。塩素吸
収性物質の使用量は、コンクリート床版より排出される
塩素分に見合う吸収能力の量以上が好ましい。この量は
使用される塩素吸収性物質の吸収能力に左右される。塩
素吸収性物質を親水性材料層に含有することにより、効
率的、かつ、経済的なコンクリート床版の電気化学的処
理が可能となるのみならず、処理後の塩素分のコンクリ
ート床版への再浸透を防ぎ長期的に耐久性のあるコンク
リート構造物の維持が可能となる。

【００１６】電気化学的処理する場合は、その効率を高
めるため、電気を流す層、例えば、電極とコンクリート
床版中の鋼材間の親水性材料層やコンクリートを湿潤状
態に保持し通電することが好ましい。親水性材料層やコ
ンクリートの電気抵抗は含有水分に大きく左右され、含
有水分が多くなると電気抵抗が大きく低下し、電気化学
的処理に要する電力消費の削減が可能となるのみなら
ず、湿潤状態の保持により電気化学的処理の安定化や塩
素分のコンクリート床版外への移動の迅速化が大きくな
ることが期待される。

【００１７】また、親水性材料層に液体移動を可能とす
る空隙を配置することは好ましく、その空隙の構造は特
に制限されるものではなく、線状や編み目状などいずれ
も可能であり、空隙は各々独立していても良く連続して
いても良い。空隙を設ける方法としては、パイプ等空間
を有する製品を利用する方法、親水性材料層を配置する
際、空隙を形造りながら施工する方法などが可能であ
る。本発明で空隙を設ける意味は、コンクリート床版や
親水性材料層を湿潤状態に維持し電気化学的処理を容易
に行うためで、パイプ等を用いる場合は、パイプを有孔
構造とし親水性材料層に液体を供給できる構造とするこ
とが好ましい。

【００１８】親水性材料層は、本発明の電気化学的処理
を効率的に行う目的で、例えば、各種吸水性ポリマーや
増粘剤を配合し、保水性を付与することが好ましい。

【００１９】さらに、本発明でいう舗装材料層を形成す
る舗装材料としては、特に制限されるものではないが、
舗装用石油アスファルト、改質アスファルト、及び石油
アスファルト乳剤等の歴青材料、並びに、骨材やフィラ
ー等が使用される。

【００２０】本発明では、親水性材料層と舗装材料層と
の間に、流し貼りや熔着したりするシート系防水層、数
回重ね塗りする塗膜系防水層、及び舗装系防水層等の防
水層を設けることが好ましい。また、親水性材料層と舗
装材料層の間には接着力があることが好ましい。防水層
を設ける場合も、防水層を介しての接着力が当然期待さ
れ、その面からアクリル系接着層を防水層として形成す
ること、又は、防水層にアクリル層を接着層として設け
ることは好ましい。

【００２１】本発明法は、コンクリート床版上の舗装改
修時に適用できる。舗装面を再舗装する場合は、劣化し
た既設舗装を撤去し、コンクリート床版面を露出させ
る。露出したコンクリート床版上に、電極を併設してい
る親水性材料層を、さらに、その上に舗装材料層を形成
する。電気化学的処理は、コンクリート床版上の親水性
材料層に配置された電極とコンクリート床版内の鋼材と
の間に直流電源を介し直流電流を流す。配線の時期は、
特に制限されるものではなく、また、通電時期も特に制
限されるものではなく、舗装材料層を形成する前及び形
成してから通電することも可能である。親水性材料層に
配置された電極を正極、コンクリート床版内の鋼材を負
極として通電することで、コンクリート床版内に浸透し
た塩素分が、塩素イオンとして親水性材料層中の電極方
向に移動し、コンクリート床版外に排出される。この電
気的処理により、コンクリート床版は塩害劣化が停止す
る。本発明では、通電時コンクリート床版や親水性材料
層部分が湿潤状態にあることが、通電を効率的に行う意
味で好ましい。本発明では、電流をコンクリート床版表
面積当たり0.5 A/m²以上で、コンクリート床版内の鋼材
表面積当たり10A/m²以下に制御することが好ましい。本
発明法では、電気化学的処理に際し、親水性材料層に配
置した空隙に液体、一般には各種塩の水溶液を充填する
か供給し、コンクリート床版や親水性材料層を湿潤状態
に保つことにより、通電時の抵抗を低下安定させ、処理
電力を低減させかつ迅速な処理が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例で説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。

【００２３】実施例１鋼橋に敷設され、融雪剤として塩化カルシウムを舗装面
に散布したために塩害劣化した、厚さ170 mmでコンクリ
ート床版上面側と下面側にＤ25の異形鉄筋が約125 mm間
隔、かぶり厚さ20mmで配筋されている鉄筋コンクリート
製のコンクリート床版を用いた。このコンクリート床版
中の全塩素分を測定した。結果を表１に示す。コンクリ
ート床版上の舗装を撤去し、上面側鉄筋を１箇所露出さ
せリード線を結線し直流電源の負極側に接続した。さら
に、舗装用プライマー等の除去を目的として、コンクリ
ート床版表面をサンドブラスト処理しその後高圧水洗浄
した。その後、速硬セメント100 重量部、水70重量部、
及び骨材300 重量部を配合した超速硬セメントモルタル
を厚さ20mm打設し、このモルタルが硬化する前に、直流
電源の正極に接続したリード線を結線したチタンメッシ
ュを電極としてコンクリート床版上面10mmの位置になる
ように埋め込んだ。モルタル表面をコテがけし硬化させ
た後、散水し充分湿潤状態とし、モルタル表面に防水施
工し、厚さ70mmのアスファルト舗装を施した。電気化学
的処理は、電圧12〜25Ｖ、コンクリート１m²当り１Ａの
直流を通電し、防水施工した直後から１ヶ月間実施し、
その後コンクリート床版をコアリングし、全塩素分を測
定した。結果を表１に併記する。なお、実施例では、既
設舗装撤去開始から再舗装完了までの交通遮断期間は48
時間であった。比較のため、コンクリート床版表面をサ
ンドブラスト処理しその後高圧水洗浄した後、厚さ５mm
のポリエステル性不織布を敷き、その上にチタンメッシ
ュを電極として配置しさらに同様の不織布で覆い、消石
灰飽和溶液を充分散布し湿潤状態とした。この方法では
防水を施すことは不可能であった。この状態で電気化学
的処理を開始し、電圧15〜25Ｖ、コンクリート１m²当り
１Ａの直流を通電して１ヶ月間の処理を行い、その後、
不織布とチタンメッシュ電極を撤去し、防水施工し、そ
の上に900 mmのアスファルト舗装を施し交通解放した。
電気化学的処理後のコンクリート床版の全塩素分析を行
った。結果を表１に併記する。なお、比較例では交通遮
断期間は32日間必要であった。

【００２４】＜使用材料＞速硬セメント：市販の超速硬セメント骨材：市販の珪砂チタンメッシュ：チタンベース貴金属酸化物コーティン
グ、寿命は積算電流が7,500Ahr／m²以上、ロール幅120
cm、線径縦0.87×横0.87mm、目開き長手方向76mm×短手
方向34mm、電気抵抗値長さ方向0.05Ω／ｍ以下

【００２５】＜測定方法＞全塩素：コアリングした供試体をJCI-SC4 により全塩素
を分析

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例２コンクリート床版表面をサンドブラスト処理しその後高
圧水洗浄した後、速硬セメント100 重量部、カルシウム
アルミネート水和物10重量部、骨材300 重量部、及び水
70重量部を配合した超速硬セメントモルタルを厚さ20mm
打設したこと以外は実施例１と同様にアスファルト舗装
を実施した。電気化学的処理は、電圧10〜23Ｖ、コンク
リート１m²当り１Ａの直流を通電し、防水施工した直後
から１ヶ月間実施し、その後コンクリート床版をコアリ
ングし、全塩素分を測定した。実験前後の塩素分析結果
を表２に示す。なお、交通遮断期間は48時間であった。
また、塩素吸収性物質の併用により、可溶性塩素分は0.
01kg/m³となり、塩素吸収性物質を使用しない場合の5.
6kg/m³に比べ、コンクリート床版中の可溶性塩素分を減
少化できたことが明らかである。

【００２８】＜使用材料＞塩素吸収性物質：カルシウムアルミネート水和物（3CaO
・Al₂O₃・6H₂O）、合成物

【００２９】＜測定方法＞可溶性塩素：コアリングした供試体をJCI-SC4 により可
溶性塩素を分析

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例３実施例１と同様コンクリート床版表面をサンドブラスト
処理しその後高圧水洗浄した。コンクリート床版上面
に、100 mm間隔で孔径２mmの孔を水平の２方向に開孔し
た内径５mm、外径８mmのビニールパイプを200 mm間隔で
敷き、その後、超速硬セメントモルタルを打設したこと
以外は実施例１と同様にアスファルト舗装を実施した。
処理期間中、ビニールパイプに消石灰飽和溶液を供給し
続けたこと以外は実施例１と同様に電気化学的処理を行
ったが、電圧は５〜10Ｖと低い電圧で処理が可能であっ
た。実験前後の塩素分析結果を表３に示す。なお、交通
遮断期間は48時間であった。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明法によれば、塩害劣化が生じつつ
あるコンクリート床版に対して電気化学的処理による劣
化防止対策を施すにあたり、処理に伴う交通遮断期間を
著しく短縮することが可能であり、さらに、その後の耐
久性の維持、電力消費の低減、及び処理能力の向上を含
め、経済的・効果的な工法が可能となる。また、本発明
法は、道路の舗装だけでなく、滑走路や駐機場、並び
に、港湾施設等にも応用することが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート床版、親水性材料層、及び
舗装材料層を形成してなる舗装工法。
【請求項２】親水性材料層が電極を併設していること
を特徴とする請求項１記載の舗装工法。
【請求項３】親水性材料層が塩素吸収性物質を含有す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の舗装工法。
【請求項４】親水性材料層に液体移動が可能な空隙を
配置していることを特徴とする請求項１、２、又は３記
載の舗装工法。
【請求項５】コンクリート床版上の舗装を撤去し、電
極を併設している請求項１、又は、３及び／又は４記載
の親水性材料層を形成し、該電極とコンクリート床版内
の鋼材との間に直流電流を流し、さらに、該親水性材料
層の上に舗装材料層を形成することを特徴とする再舗装
工法。
【請求項６】コンクリート床版上の舗装を撤去し、電
極を併設している請求項１、又は、３及び／又は４記載
の親水性材料層を、さらに、その上に舗装材料層を形成
し、該電極とコンクリート床版内の鋼材との間に直流電
流を流すことを特徴とする再舗装工法。