JP2022061353A - コンクリート剥落防止材及びその配設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光性樹脂材料を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の経時変化を観察し易く、コンクリートの含水率が高い状態でも施工可能で、保管や取扱いも容易なコンクリート剥落防止材及びその配設方法を提供すること。【解決手段】コンクリート剥落防止材１０は、ガラス繊維１４に感光性樹脂１５を含侵させ、プリプレグの状態になっているＦＲＰ層１２を具える。感光性樹脂１５の屈折率が１．５１～１．５９であるため、感光性樹脂１５を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の視認性に優れ、補修後のコンクリート製構造物の表面の経時変化を簡便に観察することができる。コンクリート剥落防止材１０を接着させるコンクリートの素地調整を行い、コンクリートの表面にプライマーを塗布し、ＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に貼り付け、ＦＲＰ層１２に光線を照射することによって、コンクリート剥落防止材１０を配設することにより、コンクリートの含水率が高い状態でも施工可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートの表面に配設されるコンクリート剥落防止材及びその配設方法に関する。

コンクリート製の構造物は、経年劣化により表面層のひび割れ、剥離が発生する。特にコンクリート製の橋梁や高架橋は、コンクリート片が落下すると、その下を通行する人や車両へ危害を及ぼす可能性がある。そこで、コンクリートにひび割れ等がないかを定期的に点検し、劣化が認められる場合に、コンクリートの剥落を防止するための対策が行われている。この対策に使用されるコンクリート剥落防止材又はその配設方法として、特許文献１，２に示すものが開発されている。また、補修を行った後にも、コンクリート製構造物の表面の経時変化を観察できるコンクリート剥落防止材として、特許文献３に示すものが提案されている。

特開２００３－２９３６９２号公報 特開２００３－３０７０３４号公報 特開２０１８－５３６０１号公報

特許文献１には、コンクリートの断面処理、下地表面処理を行った後、プライマーを塗布し、その上から感光性樹脂材料を塗布し、それを光照射によって硬化させ、補強材を貼付け、その後、感光性樹脂材料の塗布・硬化を２回行うというコンクリート剥落防止材の配設方法が開示されている。

特許文献２には、コンクリートの表面にプライマーを塗布し、その上に１液型エポキシ樹脂組成物を含有する不陸調整材を塗布し硬化させて不陸調整材層を形成し、さらにその上に、１液型エポキシ樹脂組成物を含有する含浸材を塗布して剥落防止用シートを貼り付けて、剥落防止用シートに含浸材を含浸させ、さらにこの剥落防止用シートに含浸材を含浸させる工程を必要回数繰り返すというコンクリート剥落防止材の配設方法が開示されている。

特許文献３には、第１の（メタ）アクリル系感圧接着剤層と、第１の（メタ）アクリル系感圧接着剤層上の、ガラス繊維又はポリマーモノフィラメントを含む補強基材と、補強基材上の第２の（メタ）アクリル系感圧接着剤層とを有し、補強基材の屈折率が約１．４０～約１．６０であり、補強基材が第１及び／又は第２の（メタ）アクリル系感圧接着剤層の接着剤で含浸されているコンクリート剥落防止材が開示されている。

しかし、紫外線、可視線、近赤外線などの光線によって硬化する感光性樹脂材料を使用したコンクリート剥落防止材の場合、感光性樹脂材料を硬化させると、コンクリート製構造物の表面の経時変化を観察し難い。また、プライマー及び感光性樹脂材料を塗布するコンクリートの表面が濡れている場合、乾燥させる必要があり、これに工数や時間が掛かる。また、感光性樹脂材料の保管や取扱いには細心の注意を要するという問題もある。

そこで、本発明は、前述した事情に鑑み、感光性樹脂材料を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の経時変化を観察し易く、さらには、コンクリートの含水率が高い状態でも施工可能で、保管や取扱いも容易なコンクリート剥落防止材及びその配設方法を提供することをその目的とする。

本発明は、ガラス繊維に感光性樹脂を含侵させたＦＲＰ層を具えるシート状のコンクリート剥落防止材であって、
前記感光性樹脂の屈折率が１．５１～１．５９であることを特徴とするコンクリート剥落防止材、
又は、
ガラス繊維に感光性樹脂を含侵させたＦＲＰ層を具えるシート状のコンクリート剥落防止材であって、
前記感光性樹脂の屈折率が１．５１～１．５９であるコンクリート剥落防止材の配設方法であって、
前記コンクリート剥落防止材を接着させるコンクリートの素地調整を行う素地調整ステップと、
前記コンクリートの表面にプライマーを塗布するプライマー塗布ステップと、
前記ＦＲＰ層を前記コンクリートの表面に貼り付けるシート貼付ステップと、
前記ＦＲＰ層に光線を照射する光線照射ステップを有することを特徴とするコンクリート剥落防止材の配設方法によって前記課題を解決した。

一般的に産業用Ｅ－ガラス繊維の屈折率は１．５５程度であり、透明な樹脂とガラス繊維との複合材料において良好な透明性を得るには、樹脂とガラス繊維との屈折率の差を小さくする必要がある。本発明のコンクリート剥落防止材は、ガラス繊維に感光性樹脂を含侵させたＦＲＰ層を具えるシート状のコンクリート剥落防止材であって、感光性樹脂の屈折率が１．５１～１．５９であるため、本発明のコンクリート剥落防止材及びその配設方法によれば、感光性樹脂を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の視認性に優れ、亀裂の発生やその進行具合が、特殊な機器に頼らず、目視で確認することができる。よって、補修後のコンクリート製構造物の表面の経時変化を簡便に観察することができる。また、本発明のコンクリート剥落防止材を用いて、コンクリート剥落防止材を接着させるコンクリートの素地調整を行い、コンクリートの表面にプライマーを塗布し、ＦＲＰ層をコンクリートの表面に貼り付け、ＦＲＰ層に光線を照射することによって、コンクリート剥落防止材を配設することにより、コンクリートの含水率が高い状態でも施工可能である。

また、ＦＲＰ層の一方の面の全体に、光線を透過させる光透過フィルムが貼り付けられている構成とすれば、ＦＲＰ層をコンクリートの表面に貼り付けた後に、ローラ等で光透過フィルムの上からＦＲＰ層をコンクリートの表面に対して押付けることができ、ＦＲＰ層をコンクリートの表面に接着させ易く、ＦＲＰ層の厚みを調整し易いので、感光性樹脂を硬化させた後の透明度を高め易い。

また、ＦＲＰ層の一方の面又は他方の面の全体のいずれかを覆う、最も外側に位置する、感光性樹脂を硬化させる光線を遮断する保護フィルムが貼り付けられている構成とすれば、感光性樹脂が光線による影響を受けることを防止することができるので、保管や取扱いが容易となる。さらに、保護フィルムが外側に位置するようにロール状に巻かれていれば、ＦＲＰ層が保管時又は運搬時などの使用前に、感光性樹脂が光線による影響を受けることを一層防止することができる。

また、保護フィルムが貼り付けられている面とは反対の面の全体を覆う、最も外側に位置する、光線を遮断する内側保護フィルムが貼り付けられている構成にする、或いは、ロール状のコンクリート剥落防止材の全体を包み、光線を遮断する包装保護フィルムを具える構成とすれば、感光性樹脂が光線による影響を受けることを防止することができるので、保管や取扱いがさらに容易になる。

本発明の実施形態のコンクリート剥落防止材を展開した状態の側面図。 図１のコンクリート剥落防止材をロール状にした状態の斜視図。 図２のコンクリート剥落防止材が包装保護フィルムを具えた状態の概略図。 図１のコンクリート剥落防止材の配設方法のフローチャート。

本発明の実施形態を図１～４を参照して説明する。但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態であるコンクリート剥落防止材１０を展開した状態の側面図である。コンクリート剥落防止材１０は、ガラス繊維１４に感光性樹脂１５を含侵させ、プリプレグの状態になっているＦＲＰ層１２を具え、展開させた状態はシート状である。ガラス繊維１４は、図示しているようなガラスクロスを用いるのがよい。

感光性樹脂１５は、屈折率が１．５１～１．５９の範囲内にある、紫外線、可視線、近赤外線などの光線によって硬化する公知の光硬化性樹脂を用いる。一般的に産業用Ｅ－ガラス繊維の屈折率は１．５５程度であり、感光性樹脂１５とガラス繊維１４との複合材料において良好な透明性を得るには、感光性樹脂１５とガラス繊維１４との屈折率の差を小さくする必要がある。この点、コンクリート剥落防止材１０の感光性樹脂１５の屈折率は、１．５１～１．５９であるため、感光性樹脂１５を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の視認性に優れ、亀裂の発生やその進行具合が、特殊な機器に頼らず、目視で確認することができるようになる。よって、補修後のコンクリート製構造物の表面の経時変化を簡便に観察することができる。

ＦＲＰ層１２の一方の面（図１では、上側の面）の全体には、光線を透過させる光透過フィルム１７を貼り付けることができる。これにより、光透過フィルム１７が表面となるようにＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に貼り付け、その後、ローラ等で光透過フィルム１７の上からＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に対して押付けることができるので、ＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に接着させ易く、ＦＲＰ層１２の厚みを調整し易いので、感光性樹脂１５を硬化させた後の透明度を高め易い。

また、ＦＲＰ層１２の一方の面の全体であって、最も外側には、保護フィルム１８が貼り付けられている。保護フィルム１８は、感光性樹脂１５が硬化する種類の光線を遮断するフィルム又はシートである。保護フィルム１８は、最も外側に位置していれば、ＦＲＰ層の他方の面（図１の下側の面）に貼り付けることも可能である。これにより、感光性樹脂１５が光線による影響を受けることを防止することができるので、保管や取扱いが容易となる。

また、保護フィルム１８が貼り付けられている面とは反対の面（図１では、下側の面）には、全体を覆う、最も外側に位置する、光線を遮断する内側保護フィルム１６を貼り付けることもできる。内側保護フィルム１６は、保護フィルム１８と同様に、感光性樹脂１５が硬化する種類の光線を遮断するものとすればよい。これにより、感光性樹脂１５が光線による影響を受けることを一層防止することができる。

図２に示すように、コンクリート剥落防止材１０は、使用するとき以外、ロール状にするのがよい。このとき、保護フィルム１８が外側に位置するようにする。本構成とすることで、コンクリート剥落防止材１０の保管時又は運搬時などの使用前に、感光性樹脂１５が光線による影響を受けることを防止することができるので、保管や取扱いがさらに容易となる。なお、コンクリート剥落防止材１０をロール状にし易いように、中心に芯材１１を設けてもよい。

ここで、コンクリート剥落防止材１０のように、内側保護フィルム１６を設けていれば、コンクリート剥落防止材１０をロール状にしたときに、感光性樹脂１５が光線による影響を受けることをさらに防止することができる。

また、図３に示すように、ロール状のコンクリート剥落防止材１０の全体を包む、包装保護フィルム１３を設けた構成としてもよい。例えば、袋状の包装保護フィルム１３にロール状のコンクリート剥落防止材１０を入れる構成や、シート状の包装保護フィルム１３でコンクリート剥落防止材１０を巻く構成とすることができる。包装保護フィルム１３は、保護フィルム１６と同様に、感光性樹脂１５が硬化する種類の光線を遮断するものとすればよい。本構成によれば、ＦＲＰ層１２が光線による影響を受けることをさらに防止することができるので、保管や取扱いがさらに容易になる。

次に、図４を用いて、コンクリート剥落防止材１０の配設方法を説明する。まず、素地調整ステップＳ１０を行う。素地調整ステップＳ１０では、補修を行うコンクリートの表面の素地調整を行う。具体的には、コンクリートの表面に浮きやひび割れ等がある場合、断面処理を行い、その後、サンディングや高圧洗浄によりコンクリート剥落防止材１０を接着させ易い状態にする。

素地調整ステップＳ１０の後、プライマー塗布ステップＳ１２を行う。プライマー塗布ステップＳ１２では、素地調整を行ったコンクリートの表面にプライマーを塗布する。プライマーとしては、公知のコンクリートプライマーを用いればよい。

ここで、コンクリート剥落防止材１０が包装保護フィルム１３を有する場合には、包装保護フィルム１３を開梱する開梱ステップＳ１３を行う。開梱ステップＳ１３がプライマー塗布ステップＳ１２の次に行われることにより、ＦＲＰ層１２が光線による影響を受けることを抑えることができる。

コンクリート剥落防止材１０がロール状とされている場合には、プライマー塗布ステップＳ１２又は開梱ステップＳ１３の後、コンクリート剥落防止材１０を展開する展開ステップＳ１４を行う。コンクリート剥落防止材１０が芯材１１を有する場合には、芯材１１を除去する。

また、コンクリート剥落防止材１０が内側保護フィルム１６を有する場合には、シート貼付ステップＳ１６に進む前に、内側保護フィルム１６を剥がす内側保護フィルム剥離ステップＳ１５を行う。

展開ステップＳ１４又は内側保護フィルム剥離ステップＳ１５の後、シート貼付ステップＳ１６を行う。シート貼付ステップＳ１６は、ＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に貼り付ける工程からなる。このとき、コンクリート剥落防止材１０が保護フィルム１８を有する場合には、保護フィルム１８を剥がしてからＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に貼り付けるか、或いは、ＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に貼り付けてから保護フィルム１８を剥がせばよい。

コンクリート剥落防止材１０が光透過フィルム１７を有する場合には、シート貼付ステップＳ１６の後に、圧着ステップＳ１７を行う。圧着ステップＳ１７では、ローラ等で光透過フィルム１７の上からＦＲＰ層１２をコンクリートの表面に対して押付ける作業を行う。この作業は、次の光線照射ステップＳ１８を実行しながら行ってもよい。

次に、光線照射ステップＳ１８を行う。光線照射ステップＳ１８では、ＦＲＰ層１２の感光性樹脂１５に光線を照射する。このとき、光線は、感光性樹脂１５が硬化する種類の光線である必要がある。感光性樹脂１５を硬化させ、ＦＰＲ層１２をコンクリートの表面に密着させる。

コンクリート剥落防止材１０が光透過フィルム１７を有する場合には、最後に、光透過フィルム１７を剥がす光透過フィルム剥離ステップＳ１９を行い、施工完了となる。

ここで、コンクリート剥落防止材１０を上述した配設方法で配設したものの押し抜き試験結果は以下のとおりである。本試験は、公益社団法人土木学会基準のＪＳＣＥ－Ｋ５３３に基づく試験方法により行った。プライマーは、アクリル系の主剤１００に対し、エポキシ系の硬化剤２０が混合された、２液硬化型アクリル／エポキシ系のコンクリートプライマーを用いた。

次に、コンクリートを飽和湿潤させた状態で押し抜き試験を行った。具体的には、素地調整ステップＳ１０による素地調整を行ったコンクリートを２日～４日間、完全浸水させた後、半浸水の状態に置き、表面の水分を布で拭き取り、プライマー塗布ステップＳ１２によるプライマーを塗布し、２４時間後、シート貼付ステップＳ１６及び光線照射ステップＳ１８を行い、コンクリート剥落防止材１０を配設した。その押し抜き試験結果が表１である。なお、浸水前のコンクリートの含水率は、約８％ＨＲであった。

上述した試験結果に示されているように、本発明によれば、コンクリートの含水率が高い状態でも、施工が可能で、かつ、コンクリートの剥落を防止する強度とされる押し抜き強度１．５ｋＮ以上の強度を有することが確認できた。

以上説明したように、本発明によれば、感光性樹脂材料を硬化させた後もコンクリート製構造物の表面の経時変化を観察し易く、さらには、コンクリートの含水率が高い状態でも施工可能で、保管や取扱いも容易なコンクリート剥落防止材及びその配設方法を提供することができる。

１０ コンクリート剥落防止材
１２ ＦＲＰ層
１３ 包装保護フィルム
１４ ガラス繊維
１５ 感光性樹脂
１６ 内側保護フィルム
１７ 光透過フィルム
１８ 保護フィルム
Ｓ１０ 素地調整ステップ
Ｓ１２ プライマー塗布ステップ
Ｓ１３ 開梱ステップ
Ｓ１４ 展開ステップ
Ｓ１５ 内側保護フィルム剥離ステップ
Ｓ１６ シート貼付ステップ
Ｓ１７ 圧着ステップ
Ｓ１８ 光線照射ステップ
Ｓ１９ 光透過フィルム剥離ステップ

Claims (12)

1. ガラス繊維に感光性樹脂を含侵させたＦＲＰ層を具えるシート状のコンクリート剥落防止材であって、
   前記感光性樹脂の屈折率が１．５１～１．５９であることを特徴とする、
   コンクリート剥落防止材。
2. 前記ＦＲＰ層の一方の面の全体に、光線を透過させる光透過フィルムが貼り付けられている、請求項１のコンクリート剥落防止材。
3. 前記ＦＲＰ層の一方の面又は他方の面の全体のいずれかを覆う、最も外側に位置する、前記光線を遮断する保護フィルムが貼り付けられている、請求項１又は２のコンクリート剥落防止材。
4. 前記保護フィルムが外側に位置するようにロール状に巻かれている、請求項３のコンクリート剥落防止材。
5. 前記保護フィルムが貼り付けられている面とは反対の面の全体を覆う、最も外側に位置する、光線を遮断する内側保護フィルムが貼り付けられている、請求項３又は４のコンクリート剥落防止材。
6. 前記コンクリート剥落防止材の全体を包み、光線を遮断する包装保護フィルムを具える、請求項１から５のいずれかのコンクリート剥落防止材。
7. ガラス繊維に感光性樹脂を含侵させたＦＲＰ層を具えるシート状のコンクリート剥落防止材であって、
   前記感光性樹脂の屈折率が１．５１～１．５９であるコンクリート剥落防止材の配設方法であって、
   前記コンクリート剥落防止材を接着させるコンクリートの素地調整を行う素地調整ステップと、
   前記コンクリートの表面にプライマーを塗布するプライマー塗布ステップと、
   前記ＦＲＰ層を前記コンクリートの表面に貼り付けるシート貼付ステップと、
   前記ＦＲＰ層に光線を照射する光線照射ステップを有することを特徴とする、
   コンクリート剥落防止材の配設方法。
8. 前記ＦＲＰ層の一方の面の全体に、光線を透過させる光透過フィルムが貼り付けられ、
   前記シート貼付ステップの後に、前記光透過フィルムの上から前記ＦＲＰ層を前記コンクリートの表面に対して押付ける圧着ステップと、
   前記光線照射ステップの後に、前記光透過フィルムを剥がす光透過フィルム剥離ステップをさらに有する、
   請求項７のコンクリート剥落防止材の配設方法。
9. 前記ＦＲＰ層の一方の面又は他方の面の全体のいずれかを覆う、最も外側に位置する、前記光線を遮断する保護フィルムが貼り付けられ、
   前記シート貼付ステップにおいて、前記保護フィルムを剥がす、
   請求項７又は８のコンクリート剥落防止材の配設方法。
10. 前記保護フィルムが外側に位置するように前記コンクリート剥落防止材がロール状に巻かれ、
    前記プライマー塗布ステップの後に、前記コンクリート剥落防止材を展開する展開ステップをさらに有する、
    請求項９のコンクリート剥落防止材の配設方法。
11. 前記保護フィルムが貼り付けられている面とは反対の面の全体を覆う、最も外側に位置する、光線を遮断する内側保護フィルムが貼り付けられ、
    前記保護フィルム剥離ステップの前又は後に、前記内側保護フィルムを剥がす内側保護フィルム剥離ステップをさらに有する、
    請求項９又は１０のコンクリート剥落防止材の配設方法。
12. 前記コンクリート剥落防止材の全体を包み、光線を遮断する包装保護フィルムを具え、
    前記プライマー塗布ステップの次に、前記包装保護フィルムを開梱する開梱ステップをさらに有する、
    請求項７又は１１のいずれかのコンクリート剥落防止材の配設方法。

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