JP3656417B2

JP3656417B2 - コンクリート構造物の保護工法

Info

Publication number: JP3656417B2
Application number: JP19962598A
Authority: JP
Inventors: 武裕簗瀬; 浩一福島; 義人浦本
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000017742A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の保護工法に関するものであり、土木及び建築等の技術分野において賞用され得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にコンクリート構造物は、セメントの水和物である水酸化カルシウムの存在によりｐＨ１２〜１３の強アルカリ性を呈するため、例えば、鉄筋コンクリート構造物の場合にはコンクリート内部の鉄筋は表面に不動態膜が形成されることにより腐食が抑制されている。
しかしながら、炭酸ガスがコンクリート中に侵入すると、これと水和物の水酸化カルシウムが反応して炭酸カルシウムを生成するため、コンクリートの中性化が促進され、又、塩化物イオンが鉄筋表面に侵入した場合には、鉄筋表面を被覆していた不動態膜が破壊されて鉄筋を腐食させる。鉄筋の腐食が進行すると、腐食前に比較して約２．５倍の体積膨張を伴うため、錆の進行と共にコンクリートにクラックを生じさせ、コンクリートの強度低下をもたらし、当初予定していた構造物の耐用強度が維持できなくなる問題がある。又、コンクリート中にアルカリ骨材反応を起こす骨材の混入している場合には、アルカリ骨材反応の進行によりコンクリートにクラックが発生し、前記と同様のトラブルが発生する。
【０００３】
このようなコンクリート構造物の塩害、中性化及びアルカリ骨材反応が発生もしくは懸念される場合、従来より一般的にいわゆる環境遮断による補修が講じられている。
即ち、コンクリート構造物の表面に塗料、防水材及びポリマーセメントモルタル等の塗膜を形成し、炭酸ガス、塩分酸素及び水分等を遮断する方法である。
また、塗膜としては（メタ）アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、及びウレタン樹脂系の塗料、防水材、及びポリマーセメントモルタルが一般的に用いられていた。
さらに、ひび割れ追従性および水蒸気透過性に優れた高級アクリル酸エステルを主成分とする重合体からなる組成物から形成された中塗材塗膜を用いる場合には、下地調整材塗膜と中塗材塗膜との密着性を確保するために、下地調整材塗膜の表面に、溶剤系下塗材塗膜を形成した後に、中塗材塗膜を形成させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の塗料、防水材及びポリマーセメントモルタル等の塗膜を形成する工法では、塗膜の柔軟性に欠けるため、コンクリート構造物にクラックが発生した場合、塗膜はこれに追従できず、ひび割れ部から、前記した劣化要因を遮断することができず、劣化の進行を抑制できない。又、水蒸気透過性に劣るため、コンクリート構造物内部を乾燥状態に導くことができず、アルカリ骨材反応、塩害及びふくれを誘発してしまう。
さらに、下地調整材塗膜を形成させた後、溶剤系下塗材塗膜を形成させ、高級アクリル酸エステルを主成分とする重合体からなる組成物から形成された塗膜を用いた場合には、塗膜のふくれを発生することがあった。この現象は以下の理由によるものと考えられる。つまり、下塗材を形成する組成物であるトルエン及びキシレン等の有機溶剤が下地調整材塗膜中に含浸し、それらが十分に散逸する前に中塗材塗膜を形成させるため、塗膜形成後に夏期の気温の上昇等、温度の上昇に伴って含浸していた有機溶剤が下塗材塗膜を侵し、さらには揮発した有機溶剤の膨張圧によって、塗膜のふくれを発生するものである。
又、上記塗膜を用いた場合には、コンクリート構造物の端部及び角部所謂出隅部のコンクリートが剥落することもあった。これらの原因としては、コンクリート打設時の施工不良、塗膜を形成させる際に残存した劣化要因による鉄筋腐食によるかぶりコンクリートの押し出し、及び地震によるせん断力やその他の荷重によるコンクリートの押し出し等が挙げられる。このような場合、従来ある上記塗膜では強度に欠けるため、剥落しようとするコンクリートの落下を防止することができない。
【０００５】
本発明者らは、上記問題点を解消し、コンクリート構造物中への劣化要因の侵入を遮断して塩害及び中性化を防止し、コンクリート構造物内部に滞留した水分を速やかに放出してアルカリ骨材反応を防止し、コンクリート構造物のひび割れに対しても優れた追従性を有し、これら性能を長期に亘り保持することができ、塗膜形成後の温度上昇によっても塗膜にふくれが発生することもなく、さらにコンクリートの剥落を防止する簡易な工法を見出すべく鋭意検討したのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、コンクリート表面に、特定の樹脂から形成された下地調整材塗膜（１）及び下塗材塗膜（２）と、特定の樹脂から形成され、特定の物性を有する塗膜（３）の３層を形成する施工方法が有効であることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明はコンクリート構造物の表面に、下記下地調整材塗膜（１）を形成し、その塗膜表面（１）にエポキシ樹脂を含有する組成物を硬化させてなる下塗材塗膜（２）を形成し、下塗材塗膜（２）の表面に下記塗膜（３）を形成することを特徴とするコンクリート構造物の保護工法である。
（１）カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルション及び無機質水硬性物質を含有する組成物を硬化させてなる塗膜。
（３）アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％の共重合割合とする共重合体を含有する組成物を硬化させてなる塗膜であって、２０℃における伸び率が５０〜２０００％、遮塩性１０^-2〜１０^-4ｍｇ/ ｃｍ²日、水蒸気透過性５ｇ/ ｍ²日以上、膜厚１００〜５０００μｍを有する塗膜。
以下本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
○下地調整材塗膜（１）
本発明に用いる下地調整材塗膜（１）はカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションと無機質水硬性物質から形成された塗膜である。
【０００８】
○無機質水硬性物質
本発明に用いる無機質水硬性物質は特に限定されたものでなく、各種のセメント、無水及び半水石膏、生石灰並びに亜鉛華等が挙げられる。これらの中でもセメントを使用することが好ましく、例えば、普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、早強セメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、白色セメント、コロイドセメント及び中庸熱ポルトランドセメント等があり、さらにこれらの中でも、特に入手が容易で、本発明の効果を充分に発揮できる、ポルトランドセメント又はアルミナセメントが好ましい。
又、無機質水硬性物質は２種以上を併用することもできる。
【０００９】
○カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルション
本発明において用いられるカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションは、アクリル酸エステル及びメタアクリル酸エステルの一種以上を好ましくは２０〜１００重量％含む単量体又は単量体混合物を水中もしくは下記カチオン系又はノニオン系の界面活性剤の存在下に常法により重合して容易に得ることができ、通常は得られる固形分濃度が３０〜７０重量％になるように行われる。
上記（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、エチル、ｎ−プロピル、iso −プロピル、ｎ−ブチル、iso −ブチル、sec −ブチル、ｎ−アミル、iso −アミル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、オキソヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ｎ−ノニル、オキソノニル、ｎ−デシル、オキソデシル等のアルキル基の炭素数が１〜１０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
【００１０】
本発明における下地調整材塗膜（１）を形成する重合体は、当該（メタ）アクリレートに加え、それらと共重合可能な不飽和エチレン結合を有するその他の単量体を共重合したものであっても良い。その他の単量体としては、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジエン、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド及び炭素数１〜３のアルキル（メタ）クリレート等が挙げられる。
エマルションをカチオン系にする方法としては、前記単量体をカチオン系界面活性剤の存在下通常公知のエマルション重合法によって製造する方法、又はノニオン系界面活性剤の存在下通常公知のエマルション重合法により得られたエマルションにカチオン系界面活性剤を添加混合することによってってカチオン系にする方法がある。
本発明に使用しうるカチオン系界面活性剤は、例えば、トリメリルオクタデシルアンモニウムクロライド、トリメチルドデシルアンモニウムクロライド、トリメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリメチルステアリルアンモニウムクロライドのごとき４級アンモニウム塩、或いはジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルバルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルオレイルアミン、トリオクチルアミン、Ｎ−メチルモルフォリン、ジメチルベンジルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンのごとき３級アミンであり、特に好ましくは、トリメチルステアリルアンモニウムクロライドのごとき４級アンモニウム塩が挙げられる。カチオン系界面活性剤は単独で使用し得るが、ノニオン系界面活性剤を併用すればエマルションの安定性が改良され、無機質水硬性物質と混合する時の作業性等の改良効果がある。
ノニオン系の界面活性剤としては通常（メタ）アクリル系重合体エマルションに使用されるもののいづれもが使用できる。例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンのアルキル及びアルキルフェノールエーテル、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステルである。
界面活性剤の配合量はエマルションの重量固形分に対し、カチオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤のそれぞれが、０．１〜４重量％及び０．５〜１０重量％であることが好ましい。界面活性剤の配合量が少ない場合、エマルションの安定性に欠けるものとなる。一方、配合量が多い場合には、乾燥性及び塗膜の耐水性を低下させてしまう。
【００１１】
本発明に用いるエマルションには、その他の成分として消泡剤を配合することができる。消泡剤としては、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール及びシクロヘキサノール等の一般に使用される消泡剤が使用できる。消泡剤の配合割合としては、重合体固形分に対して０．１〜５重量％が好ましい。
【００１２】
下地調整材塗膜（１）用組成物には硅砂、川砂等の細骨材を配合することができ、無機質水硬性物質１００重量部に対し、５００部以下であることが好ましい。５００重量部を越える場合、塗膜強度や水密性、気密性を損なう場合がある。
【００１３】
下地調整材塗膜（１）を形成する組成物中のカチオン系（メタ）アクリル重合体エマルションは、無機質水硬性物質１００重量部に対して１〜３０重量部の割合で調合することが好ましい。この値が１重量部に満たない場合には、塗膜の気密性、水密性、下地に対する付着性が低下する。３０重量部を越える場合には、下地調整材を形成する組成物の乾燥性が不良になったり、塗膜強度が低下するようになる。
【００１４】
○下塗材塗膜（２）
本発明では前記下地調整材塗膜（１）の表面に、下地調整材塗膜（１）と下記中塗材塗膜（３）との密着性を向上させる目的で、これらの塗膜の間にエポキシ樹脂を含有する組成物から形成された下塗材塗膜（２）を形成する。
下塗材塗膜（２）を形成する組成物としては、トルエン又はキシレン等を有機溶剤とする溶剤系のエポキシ樹脂及び水系のエポキシ樹脂エマルションを含有する組成物等がある。これら組成物の中でも溶剤系のものは、有機溶剤が下地調整材塗膜中に含浸し、それが気温の上昇に伴って、下塗材塗膜（２）を侵し塗膜の膨れを生じたり、施工時の臭気、作業者への健康面、作業時の火災に対する危険性、及び揮発する有機溶剤の環境に及ぼす影響等にも問題があるため、水系の組成物を用いることが好ましい。
【００１５】
下塗材塗膜（２）に使用するエポキシ樹脂としては、種々のものが使用でき、例えばビスフェノールＡ又はそのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ又はそのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。ここで、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等を挙げることができる。この他にも「基礎合成樹脂の化学（新版）」（三羽忠広著、技報堂発行）第３７２頁〜第３７９頁記載のグリシジル型エポキシ樹脂、同書第３８８頁〜第３９１頁記載の非グリシジル型エポキシ樹脂が挙げられる。好ましくはグリシジル型エポキシ樹脂である。
【００１６】
○塗膜（３）
本発明の工法では、下塗材塗膜（２）の表面に、アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％の共重合割合とする組成物から形成された塗膜であって、２０℃における伸び率が５０〜２０００％、遮塩性１０^-2〜１０^-4ｍｇ/ ｃｍ²日、水蒸気透過性５ｇ/ ｍ²日以上、膜厚１００〜５０００μｍを有する塗膜（３）を形成する。
【００１７】
アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−アミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、オキソヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、オキソノニル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート及びオキソデタル（メタ）アクリレート等が挙げられる。アルキル基の炭素数が４より小さいアルキル（メタ）アクリレートは、耐アルカリ性の点で好ましくなく、他方炭素数が１０を越えるものは耐寒性が低下してしまう。上記単量体中の割合は、３０〜９８重量％である必要があり、好ましくは５０〜９０重量％である。この割合が３０重量％を下回ると、塗膜の下地ひび割れ追従性、耐水性及び耐アルカリ性が低下する。他方９８重量％を越えると、十分な強度の塗膜を得られないことがある。
【００１８】
本発明における重合体は、当該（メタ）アクリレートに加え、それらと共重合可能な不飽和エチレン結合を有する単量体を共重合したものであっても良い。その他単量体としては、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ブタジエン、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド及び炭素数１〜３のアルキル（メタ）クリレート等が挙げられる。又、塗膜（３）に難燃性を付与するために、塩化ビニリデンを構成単量体として使用することもできる。
【００１９】
重合体の形態としては、安全性に優れ、一液型であるために施工性に優れ、得られた塗膜がベタツキもなく、耐水性、耐薬品性、耐紫外線性及び耐オゾン性が良好である点で重合体の水性エマルションが好ましい。尚、エマルション中の重合体の割合は、３０〜７０重量％であることが好ましい。
重合体のエマルションは、界面活性剤の存在下前記単量体を乳化重合することにより得られたものであれば良い。界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系のいずれもが使用できる。界面活性剤の配合量は重合体１００重量部に対し、０．１〜１０重量％であることが好ましい。界面活性剤の配合量が０．１％重量％に満たない場合、エマルションの安定性に欠けるものとなる。一方、１０重量％を超える場合には、乾燥性及び塗膜の耐水性を低下させてしまう。
【００２０】
又、得られる塗膜を強靱にし、又塗膜表面の粘着性の低減、施工性を向上させるために、組成物に充填材を配合することもできる。充填材の配合量は、重合体１００重量部に対して、充填材を３０〜３００重量部、好ましくは５０〜１５０重量部程度配合することが好ましい。充填材の配合量が３００重量部を超えると、塗膜の接着性、伸び及び防水機能を損なう場合がある。充填材の具体例としては、硅砂、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、石膏、珪藻土、酸化チタン、並びに各種ポルトランドセメント、高炉セメント及びアルミナセメント等のセメント類の一種又は２種以上が用いられる。尚、充填材として無機質水硬性物質を配合する場合、その配合量は、重合体１００重量部に対して、１０〜２００重量部程度までが好ましい。１０重量部に満たない場合には塗膜の強度が低下し好ましくない。一方、２００重量部を越える場合には、塗膜の柔軟性が低下し、下地ひびわれ追従性が充分でないことがある。
又、必要に応じて、重合体１００重量部に対して５重量部程度までの粘度安定剤、消泡剤等を配合することができる。
【００２１】
又、塗膜に難燃性を付与するため、塩化ビニリデンの重合体又は／及び塩化ビニリデンの共重合体を配合したり、トリアジン環を有する化合物を配合することもできる。
【００２２】
本発明の塗膜（３）は、遮塩性が１０^-2〜１０^-4ｍｇ／ｃｍ²・日、２０℃における伸び率が５０〜２０００％、水蒸気透過性が５ｇ／ｍ²・日以上であることが必要である。
遮塩性が、１０^-2ｍｇ／ｃｍ²・日を超えると、飛来塩分に対する遮断効果が不十分となり、長期的な防錆効果に欠け、又１０^-4ｍｇ／ｃｍ²・日に満たないとこれに対応した効果を得ることができない。
２０℃における伸び率が５０％に満たないと、コンクリートのひび割れに対して追従できず、水、酸素、二酸化炭素及び飛来塩分を遮断することができず、又２０００％を越えると、摩耗及び衝撃等に弱くなり、塗膜の耐久性が不十分なものとなる。
水蒸気透過性が５ｇ／ｍ²・日に満たないと、コンクリート内部の水分を放出しにくいためにコンクリート内部を乾燥状態にすることができず、アルカリ骨材反応及び塩害を誘発させたり、水分により塗膜がふくれてしまうことがある。
【００２３】
本発明における塗膜（３）の形成膜厚は１００〜５０００μｍの範囲内となるように施工する必要がある。形成膜厚が１００μｍに満たない場合にはコンクリートのひび割れに対する追従性に欠け、なおかつ環境遮断性に劣るものとなり、又形成膜厚が５０００μを超える場合には、水蒸気透過性が小さくなり、コンクリート内部を乾燥状態にすることができず、アルカリ骨材反応及び塩害を誘発させたり、又塗膜がふくれ易くなってしまう。
【００２４】
本発明における塗膜（３）は、必要に応じて、塗膜強度を向上させコンクリートの剥落を防止する目的で、塗膜中に繊維状織布を含有することができる。
ここでいう繊維状織布とは、繊維を原料とした網目状の織布のことであり、例えば、ポリエステル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維等が挙げられる。これらの中でも、強度、塗膜（３）との密着性及び施工性に優れる点から、ガラス繊維を原料としたガラスクロスが好ましい。
【００２５】
○上塗材塗膜
本発明では、必要に応じて前記塗膜（３）の表面に、美観を向上させる目的及び塗膜（３）の保護を目的として上塗材塗膜を形成することもできる。上塗材塗膜としては、２０℃における伸び率が５０〜５００％、膜厚５０〜３００μｍを有する塗膜であるものが好ましい。上塗材塗膜の２０℃における伸び率が５０％を下回ると、塗膜（３）のひび割れ追従性を低下させたり、塗膜（３）の柔軟性に追従できずに上塗材塗膜自体が割れることあり、他方５００％を上回ると、外部からの汚染を受けやすくなって、美観上好ましくない。
又、上塗材塗膜の形成膜厚が５０μｍを下回ると、隠ぺい性不良となり、外観上好ましくなく、他方３００μｍを上回ると、コンクリート内部の水分を放出しにくいためにコンクリート内部を乾燥状態にできず、アルカリ骨材反応及び塩害を誘発させたり、塗膜が膨れ易くなってしまう。
上塗材塗膜を形成する上塗材としては、種々のものが使用可能であり、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、フッ素樹脂塗料及びエポキシ樹脂塗料等が挙げられる。
【００２６】
○施工方法
以下、本発明の施工方法について説明する。本発明の劣化防止工法はコンクリート表面に、下地調整材組成物を施工し下地調整材塗膜（１）を形成し、その表面に前記下塗材組成物を施工して下塗材塗膜（２）を形成し、次いでその表面に中塗材塗膜である塗膜（３）を形成する組成物を施工して塗膜（３）を形成するものである。又、必要に応じて塗膜（３）の表面に、前記上塗材組成物を施工して上塗材塗膜を形成することもできる。下地調整材塗膜（１）、下塗材塗膜（２）、塗膜（３）及び上塗材塗膜を形成する組成物の施工方法としては、通常の方法で行えば良く、例えばコテ、刷毛又はローラー等により塗布したり、リシンガン、スプレーガン等の機械により吹付けたりする方法がある。又、塗膜（３）を施工する場合、優れたひび割れ追従性を付与するために、膜厚への配慮を行う必要がある。
【００２７】
塗膜（３）を形成する組成物の粘度としては、施工方法により異なるが、３００ｃｐｓ以上（Ｂ型粘度計、１２回転、ローターＮｏ．４、２０℃）であることが施工性に優れるため好ましく、より好ましくは１０００〜５００００ｃｐｓである。粘度が３００ｃｐｓに満たないと、一度に厚塗りすることが難しくなり、又高粘度の場合には、厚塗りができる利点があるが、施工に難点が生じる場合がある。
又、本発明の工法では、必要に応じて塗膜（３）が繊維状織布を含有することもできる。塗膜（３）中に繊維状織布を含有する塗膜（３）を形成する施工方法としては、各種方法で施工すれば良く、例えば以下のような方法がある。
塗膜（３）を形成すべき部位に、塗膜（３）を形成する組成物をコテ又はローラー等により施工する。施工した組成物が乾燥する前に、繊維状織布を組成物の表面からコテ等により押さえつける。その後素早く、繊維状織布と塗膜（３）が一体となるように、繊維上織布の表面に組成物をコテ又はローラー等により施工し乾燥して、繊維状織布を含有する塗膜（３）を形成する。
【００２８】
本発明の工法は、土木・建築における種々のコンクリート構造物に適用可能である。尚、本発明において、コンクリート構造物とは、コンクリート及びモルタルを意し、本発明の工法では、既に塩害やアルカリ骨材反応により、劣化を受けたもしくは劣化のおそれのあるコンクリート構造物や、コンクリート表面の剥落が懸念されるコンクリート構造物にも適用することが可能である。又、コンクリート構造物の例として、高覧、橋脚、橋台、床版下面、桟橋、ドルフィン、ボックスカルバート、トンネル、導水路、貯水槽、地下ピット、壁、屋根、軒裏、パラペット、バルコニー等が挙げられる。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。尚、以下に示す「部」及び「％」は、いずれも重量基準である。
○評価方法
各実施例及び比較例の施工方法で得られた塗膜を、以下の方法に従い評価した。
（１）塗膜の外観
塗膜の外観用の試験基板として７０×７０×２０ｍｍのモルタルを使用し、前記下地調整材塗膜（１）、下塗材塗膜（２）、塗膜（３）、及び上塗材塗膜を基板全面にコテ、ローラーを用いて形成し、２０℃、６０％相対湿度の条件下で１４日静置したものを試験体とした。試験体を５０±３℃の恒温器中で７日間加温した後、試験室に２時間静置し、塗膜のふくれ、はがれ、ひび割れの有無を目視によって調べた。
【００３０】
（２）遮塩性
日本道路公団「維持修繕要領・橋梁編塗装材料の規格適合試験」しゃ塩性試験に準拠して実施した。
【００３１】
（３）水蒸気透過性
前記塗膜（３）及び上塗材塗膜を離型板にコテ、ローラーを用いて形成した。２０℃、６０％相対湿度の条件下で１４日静置したもを脱型し、さらに２０℃、６０％相対湿度の条件下で１４日静置したもをのを試験体とし、ＪＩＳＺ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法」に準拠して実施した。
【００３２】
（４）付着性
試験基板として７０×７０×２０ｍｍのモルタルに、前記下地調整材塗膜（１）、下塗材塗膜（２）、塗膜（３）、及び上塗材塗膜をコテ、ローラーを用いて形成した。２０℃、６０％相対湿度の条件下で１４日静置したもをのを試験体とし、日本道路公団「維持修繕要領・橋梁編塗装材料の規格適合試験」コンクリートの付着性試験に準拠して実施した。
【００３３】
（５）ひび割れ追従性試験及び塗膜強度
ひびわれ追従性試験用試験板として塗膜を形成しない面に切り込みを入れたスレート板（１５０×７５×５ｍｍ）を使用し、前記下地調整材塗膜（１）、下塗材塗膜（２）、塗膜（３）及び上塗材塗膜を、塗膜の大きさが１５０×５０ｍｍとなるようにコテ、ローラーを用いて形成し、２０℃、６０％相対湿度の条件下で２８日静置した。養生後、塗膜表面に１５０×５０ｍｍとなるように切り込みを入れ、又、塗膜を塗布していないスレート面に切り込みを入れ、図１に示すひびわれ追従性試験用試験体に加工した。
この試験体を図１の矢印の方向に５ｍｍ／分の引張速度で引張試験を行い、塗膜にピンホール又は破断を生じた時の追従ひびわれ幅を測定した。又、最大荷重を求め、塗膜単位幅あたりの塗膜強度を次の計算式を用いて求めた。
【００３４】
【式１】

【００３５】
○下地調整材塗膜（１）を形成する組成物の製造
表１に示す単量体を使用し、界面活性剤を使用して水性媒体中に当該単量体を分散させた後加熱し、これにラジカル重合開始剤を滴下して重合反応を行った。
得られた重合体エマルションに、表１に示す配合物を攪拌下に添加混合し、
組成物を得た。
【００３６】
【表１】

【００３７】
＊１：１部のトリメチルステアリルアンモニウムクロライド
＊２：１部のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
【００３８】
○塗膜（３）を形成する組成物の製造
表２に示す単量体を使用し、界面活性剤を使用して水性媒体中に単量体を分散させた後加熱し、これにラジカル重合開始剤を滴下して、重合反応を行った。得られた重合体エマルションに、表２に示す配合物を攪拌下に添加混合し、組成物を得た。
【００３９】
【表２】

【００４０】
＊１：１部のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
＊２：１部のトリメチルステアリルアンモニウムクロライド
＊３：１部のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
【００４１】
○実施例１〜５
前記評価方法に示した方法で、表３に示す下地調整材塗膜（１）を形成する組成物を塗布し、乾燥して下地調整塗膜（１）を形成させた。これに表３に示すように下塗材塗膜（２）を形成させ、次いでその表面に塗膜（３）及び上塗材塗膜を形成することにより、積層施工した。
得られた塗膜の評価結果は表３に示す通りであり、本発明の施工方法で形成された積層塗膜は、外観は良好で、ひび割れ追従性が大きく、遮塩性、水蒸気透過性及び付着性に優れていることがわかる。
又、実施例５の塗膜（３）に繊維状織布を形成した積層塗膜では、塗膜強度が飛躍的に向上している。
【００４２】
【表３】

【００４３】
＊１：エポキシ樹脂水性エマルション型塗料［アロンブルコートＰ−３００、東亞合成株式会社］を使用して形成。
＊２：柔軟性アクリルウレタン樹脂溶剤型塗料［アロンブルコートＴ−３１０、東亞合成株式会社］を使用して形成。
【００４４】
○比較例１〜７
前記評価方法に示した方法で、表４に示す下地調整材塗膜（１）を形成する組成物を塗布し、乾燥して下地調整材塗膜（１）を形成させた。これに表４に示すように必要に応じて下塗材塗膜（２）を形成させ、次いでその表面に塗膜（３）及び上塗材塗膜を形成することにより、積層施工した。
得られた積層塗膜の評価結果を表４に示す。
比較例１は、下地調整塗膜（１）にカチオン系でない（メタ）アクリル重合体エマルションを含有する組成物を用いた場合であり、付着性に劣っている。
比較例２は、下塗材塗膜（２）を形成する組成物に、水性エマルション組成物でない溶剤系組成物を使用した場合であり、塗膜の一部にふくれが発生した。
比較例３は、塗膜（３）の２０℃における伸び率が５０％に満たない、且つ遮塩性が１０^-2ｍｇ/ ｃｍ²日に満たない場合であり、遮塩性及びひび割れ追従性に劣っている。
比較例４は、塗膜（３）の２０℃における伸び率が２０００％を超える場合であり、付着性及び塗膜強度に劣っている。
比較例５は、塗膜（３）の形成塗膜厚が１００μｍに満たない場合であり、遮塩性、ひび割れ追従性及び塗膜強度に劣っている。
比較例６は、硬質エポキシ樹脂溶剤型塗料を用いて塗膜（３）を形成した場合であり、ひび割れ追従性及び水蒸気透過性に劣る。
比較例７は、下塗材塗膜（２）を形成する組成物に水性エマルション組成物でない溶剤系組成物を使用し、且つ硬質エポキシ樹脂溶剤型塗料及びガラスクロス繊維状織布を用いて塗膜（３）を形成した場合であり、ひび割れ追従性及び水蒸気透過性に劣っている。
【００４５】
【表４】

【００４６】
＊１：エポキシ樹脂水性エマルション型塗料［アロンブルコートＰ−３００、東亞合成株式会社］を使用して形成。
＊２：エポキシ樹脂溶剤型塗料［アロンブルコートＰ−２００、東亞合成株式会社］を使用して形成。
＊３：エポキシ樹脂塗料［硬質エポキシ樹脂溶剤型塗料［ガードクリート＃１００中塗、株式会社トウペ製］を使用して形成。
＊４：柔軟性アクリルウレタン樹脂溶剤型塗料［アロンブルコートＴ−３１０、東亞合成株式会社］を使用して形成。
＊５：ウレタン樹脂塗料［硬質ウレタン樹脂溶剤型塗料、ガードクリート＃１００上塗、株式会社トウペ製］を使用して形成。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の工法によれば、塗膜（３）及び上塗材塗膜がひび割れ追従性の優れる塗膜であるため、コンクリートにクラックが発生した場合もこれに追従できることが可能となり、劣化要因の侵入を長期に亘り防止する。又、塗膜（３）が水蒸気透過性に優れた塗膜であることにより、コンクリート内部を乾燥状態に導き、さらに遮塩性にも優れているため、アルカリ骨材反応、塩害、中性化及び膨れの発生を防止する。又、下地調整材塗膜（１）の表面に施工する下塗材組成物が水系であるため、有機溶剤が含浸し、それが気温の上昇に伴って下塗材塗膜（２）を侵し、塗膜（３）にふくれ等の異常を生ずることがない。又、塗膜（３）に繊維状織布を形成することによって、コンクリートの剥落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ひび割れ追従性試験用試験体の平面図
【図２】ひび割れ追従性試験用試験体の正面図
【符号の説明】
１；形成塗膜、２；スレート板

Claims

コンクリート構造物の表面に、下記下地調整材塗膜（１）を形成し、その塗膜表面（１）にエポキシ樹脂を含有する組成物を硬化させてなる下塗材塗膜（２）を形成し、下塗材塗膜（２）の表面に下記塗膜（３）を形成することを特徴とするコンクリート構造物の保護工法。
（１）カチオン系（メタ）アクリル重合体エマルション及び無機質水硬性物質を含有する組成物を硬化させてなる塗膜。
（３）アルキル基の炭素数が４〜１０であるアルキル（メタ）アクリレートを３０〜９８重量％の共重合割合とする共重合体を含有する組成物を硬化させてなる塗膜であって、２０℃における伸び率が５０〜２０００％、遮塩性１０^-2〜１０^-4ｍｇ/ ｃｍ²日、水蒸気透過性５ｇ/ ｍ²日以上、膜厚１００〜５０００μｍを有する塗膜。
塗膜（３）が繊維状織布をさらに含有する請求項１記載のコンクリート構造物保護工法。