JP4051786B2

JP4051786B2 - コンクリート構造物の劣化防止工法

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Publication number: JP4051786B2
Application number: JP33787398A
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: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP2000160711A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ骨材反応に基づくコンクリート構造物の劣化を防止する工法に関する。本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、土木および建築などの分野において賞用されうる。
【０００２】
【従来の技術】
アルカリ骨材反応は、骨材に含まれるある種の鉱物（反応性シリカなど）とコンクリート中に存在するナトリウム、カリウムなどのアルカリ元素とが水の共存下で長時間にわたり徐々に反応し、ケイ酸ソーダなどの新たな物質を生成する反応である。このケイ酸ソーダの生成や、その吸水に伴って生じる膨張圧によって、コンクリートにひび割れが生じたり、著しい場合にはコンクリートの崩壊が起こったりする場合がある。
【０００３】
このようなアルカリ骨材反応が発生もしくは懸念される場合、従来より一般にいわゆる環境遮断による補修または予防措置が講じられている。
すなわち、アルカリ骨材反応は、アルカリ骨材反応を起こす骨材、十分なアルカリ量、十分な水分、の三つの条件が揃って初めて生じるものであるから、▲１▼アルカリ骨材を使用しない、▲２▼コンクリート構造物中のアルカリ元素量を減らす、▲３▼コンクリート構造物の表面に防水透湿性の塗膜を形成して外部からの水分を遮断するとともに内部の水分を追い出す、などの方法によりアルカリ骨材反応を防止または抑制しようとするものである。
【０００４】
このうち、コンクリート構造物内を乾燥状態とすることによりアルカリ骨材反応を防止する上記▲３▼の方法は、上記▲１▼および▲２▼の方法に比べて、新設時にも劣化後の補修時にも適用可能である、施工が簡便であり工期およびコストがそれほどかからない、などの点から特に有用である。たとえば、特開昭６２−２８８１８１号公報には、防水透湿性を有するとともにひび割れ追従性のよいポリマーセメントモルタルからなるコンクリート劣化防止用塗膜剤が開示され、また特公平２−１８３１５号公報には、同様に防水透湿性およびひび割れ追従性のよい塗膜をコンクリート構造物の表面に形成するコンクリート表面の補修または保護方法が開示されている。しかしながらこれらの方法は、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応の防止または抑制効果が不十分なものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制する手段として、これまで着目されていなかった当該構造物表面に形成する塗膜層の「断熱性」に着目し、この塗膜層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制すればアルカリ骨材反応の進行を防止または抑制できるとの推測の基、鋭意検討を行ったのである。
すなわち、本発明の目的は、コンクリート構造物の表面に設けた被覆層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制し、これによりアルカリ骨材反応の進行速度を抑えるコンクリート構造物の劣化防止工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、熱伝導係数が所定値以下の構成層を有し、かつ、最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層によりコンクリート表面を被覆した場合には、この断熱層の断熱効果によりアルカリ骨材反応が抑制されることを見出して本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層を少なくとも一層備え、かつ最外表面の日射吸収率が０．７以下である断熱層を形成することを特徴とする。
上記断熱層を設けることにより、コンクリート構造物の温度が上昇しにくくなるので、アルカリ骨材反応の進行を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法では、上記断熱層を最外表面に上塗材塗膜層を有するアクリルゴム系塗膜層とすることができる。
このアクリルゴム系塗膜層は、熱伝導係数が比較的低くまた塗膜形成が容易であるとともに、防水性および透湿性を備え、かつひび割れ追従性にも優れるという特長を有する。したがって、上記断熱層にアクリルゴム系塗膜層を用いた場合には、この断熱層により、コンクリート構造物の温度上昇を防止する作用とともに、コンクリート構造物の外部からの水分を遮断するとともに内部の水分を追い出すことによりコンクリート内部を乾燥状態に保つ作用も得られるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が発揮される。
【０００９】
そして、本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法は、上記断熱層が繊維層を有するものとすることができる。上記繊維層を設けることにより、断熱層全体としての熱伝導係数を小さくすることが容易となる。
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法において、上記断熱層は、上記コンクリート構造物側から表面側に向かって、（１）柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（２）繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（３）柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、（４）繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、及び
（５）繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層のいずれかの構成からなり、上記柔軟性樹脂層は、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、又は天然ゴムから形成され、上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層であり、
上記断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈ・℃以下であるものとすることができる。
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法において、上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法においては、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数が所定値以下の構成層を有し、かつ最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層を設ける。
上記「日射吸収率」は下記式（１）により求められ、その測定方法はＪＩＳＲ３１０６に記載されている。外気温が同じ場合、この日射吸収率が低いほど日射による熱を受けにくくなるため、断熱層表面の温度上昇が少なくなり、ひいてはコンクリート構造物の温度上昇が少なくなる。
１−（日射透過率＋日射反射率）（１）
本発明における断熱層は、その最外表面の日射吸収率が０．７以下である必要があり、より好ましくは０．５以下である。また、日射吸収率の下限は特に限定されないが、通常の塗料では０．２以上である。
【００１２】
また、上記「熱伝導係数（ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃）」は、下記式（２）に示すように、材料に固有の熱伝導率λ（ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）を材料の厚さ（ｍ）で割ったものであり、熱コンダクタンスともいわれる。

この材料からなる塗膜の両側に温度差がある場合、単位時間当たりの塗膜の伝熱量は「熱伝導係数×温度差」により求められる。すなわち、塗膜の一方が他方に対して高温である場合、塗膜の熱伝導係数が小さいほど一方の熱が他方に伝わりにくくなり、この塗膜の断熱性が高いといえる。
このように、熱伝導係数は「熱伝導率／膜厚」として得られる。したがって、熱伝導係数の低い構成層を得るためには、熱伝導率の低い材料、厚い層を形成しやすい材料、あるいはこの両方を備えた材料からこの構成層を形成すればよい。
【００１３】
本発明における断熱層は、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下（より好ましくは３００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下、さらに好ましくは２００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下）の構成層を備えることから、断熱層全体としての断熱性が高い。これにより、コンクリート構造物の温度の上昇を防いで、アルカリ骨材反応の進行を十分に抑制することができる。また、本発明の断熱層はその構成層の少なくとも一層がこのように低い熱伝導係数を有するので、簡単な構成で高い断熱性を有するものとすることができる。各構成層の熱伝導係数の下限は特に限定されないが、通常は０．１Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以上である。熱伝導係数が０．１Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃未満である構成層は、厚さが大きくなりすぎて施工上の問題を生じる場合がある。なお、断熱層全体の厚さは通常０．１ｍｍ〜１００ｍｍであり、０．５ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
【００１４】
なお、本発明の断熱層は、単一の構成層のみからなってもよく、複数の構成層からなってもよい。また、各構成層は一種類の材料から形成されてもよく、二種類以上の材料から形成されもよい。これらの構成層から形成される断熱層のうち少なくとも一つの構成層が上記値以下の熱伝導係数を有し、かつ断熱層の最外表面の日射吸収率が所定値以下であれば、本発明の断熱層として使用することができる。
【００１５】
本発明の断熱層における構成層としては、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、天然ゴムなどの柔軟性樹脂類からなる柔軟性樹脂層、ならびに、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などから形成された硬質樹脂層などが挙げられる。本発明の断熱層としては、コンクリート構造物のひびわれによく追従できることから、柔軟性樹脂層を備えることが好ましく、この柔軟性樹脂層のうち、アクリルゴムからなるアクリルゴム系組成物を用いて形成されたアクリルゴム系塗膜層が特に好ましい。このアクリルゴム系組成物は厚膜塗工が容易であるため熱伝導係数の小さな塗膜層を形成しやすいので、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層を形成する材料として好適である。また、アクリルゴムは透湿性を有するとともにひびわれ追従性が高いので防水性にも優れるため、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃を超えるアクリルゴム系塗膜層も、防水性および透湿性に優れた構成層として有用である。この場合には、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層を別に設ければよい。
以下、上記アクリルゴム系塗膜層を形成するアクリルゴム系組成物についてさらに詳しく説明する。
【００１６】
本発明のアクリルゴム系塗膜層の形成に用いられるアクリルゴム系組成物は、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アクリルゴム系共重合体からなることが好ましい。
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シル（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。
上記単量体の共重合割合は、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。
【００１７】
上記アクリルゴム系共重合体には、アルキル基の炭素数が４〜１０である上記アルキル（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他の単量体が共重合される。この「他の単量体」としては、（メタ）アクリル酸、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）アクリレート等が挙げられる。
【００１８】
上記アクリルゴム系組成物は、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、アクリルゴム系共重合体の水性エマルションからなることが好ましい。尚、エマルション中のアクリルゴム系共重合体の割合は、３０〜７０重量％であることが好ましい。
このアクリルゴム系共重合体エマルションは、例えば界面活性剤の存在下において前記単量体を乳化重合することにより得られる。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、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して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％に満たない場合には、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１０重量％を超える場合には、乾燥性及び塗膜の耐水性が低下する。
【００１９】
上記アクリルゴム系組成物には、この組成物から得られるアクリルゴム系塗膜層を強靱にする、塗膜層表面の粘着性を低減させる、施工性を向上させるなどの目的で、充填材を配合してもよい。充填材の配合量は、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して３０〜３００重量部とすることが好ましく、５０〜１５０重量部とすることがより好ましい。充填材の配合量が３００重量部を超えると、塗膜層の接着性、伸びおよ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、充填材としてセメント類を配合する場合、その配合量は、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して１０〜２００重量部とすることが好ましい。配合量が１０重量部に満たない場合には塗膜層の強度が低下し好ましくない。一方、配合量が２００重量部を越える場合には、塗膜層の柔軟性が低下し、ひびわれ追従性が不充分となって防水性が損なわれる場合がある。
また、上記アクリルゴム系組成物には、必要に応じて、アクリルゴム系共重合体１００重量部に対して５重量部以下の範囲で粘度安定剤、消泡剤等を配合することができる。
【００２０】
このアクリルゴム系組成物から形成されたアクリルゴム系塗膜層は、２０℃における伸び率が５０〜２００％であり、水蒸気透過性が５ｇ／ｍ²・日以上であることが好ましい。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する追従性が不足し、このため防水性が得られなくなる場合がある。一方、伸び率が２００％を越えると、摩耗及び衝撃等に弱くなり、塗膜層の耐久性が不十分なものとなる。また、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、このためアルカリ骨材反応を誘発させたり、コンクリート内部からの水分により塗膜層がふくれたりする恐れがある。
【００２１】
上記アクリルゴム系塗膜層は、この塗膜層により上記所定値以下の熱伝導係数が達成され、かつ塗膜層の表面が上記所定値以下の日射吸収率を有する場合には、単独で本発明の断熱層として使用することができる。このとき、上記アクリルゴム系塗膜層の厚さは０．２〜５ｍｍとすることが好ましく、０．５〜２ｍｍとすることがより好ましい。厚さ０．２ｍｍ未満では、この塗膜層の熱伝導係数を５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下とすることが困難であり、またコンクリートのひび割れに対する追従性が不足し、防水性が得られなくなる場合がある。一方、厚さが５ｍｍを超えると、水蒸気透過性が小さくなるためコンクリート内部を乾燥状態にすることができず、アルカリ骨材反応を誘発させたり、塗膜層がふくれたりする恐れがある。
【００２２】
このアクリルゴム系組成物からアクリルゴム系塗膜層を形成させるには、例えばコテ、刷毛又はローラー等により塗布する、リシンガン、スプレーガン等の機械により吹付けるなどの通常の方法によればよい。塗工時の粘度としては、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る。粘度が５００００ｃｐｓを超える場合には、厚塗りができるという利点がある一方で、施工に難点が生じる場合がある。
【００２３】
本発明の断熱層は、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、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、アクリル繊維などからなる織布または不織布状の繊維層を有することができる。この繊維層は、上記構成層の裏面側に配置されてもよく、上記構成層の内部に配置されてもよく、断熱層が二層以上の構成層から構成される場合にはこれらの構成層の間に配置されてもよい。また、二層以上の繊維層を、たとえば構成層の内部およびこの構成層の裏面側などに設けてもよい。この繊維層は、繊維に空気が包含されるなどの理由により一般に断熱性が高いので、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層として好適であり、本発明の断熱層全体としての熱伝導係数を小さくする効果がある。さらに、断熱層の強度を向上させる、コンクリートの剥落を防止するなどの効果も得られる。本発明の繊維層は、アクリルゴム系塗膜層と組み合わせることが好ましく、この場合、塗膜との密着性および外力に対する繊維層の保持性に優れる点から、ポリエステル繊維を原料とした不織布を用いることが好ましい。また、断熱層の付着強度を向上させるために、不連続な不織布を用いることもできる。
【００２４】
上記繊維層を塗膜層の裏面側に配置する方法としては、例えば以下の方法がある。
まず、断熱層を形成すべき部位に、接着性を向上させる目的で下塗材を施工する。下塗材としては、溶剤タイプのエポキシ樹脂溶剤溶液、またはエポキシ樹脂エマルションおよびその他一般のエマルションまたは粘着剤などが使用される。この下塗材は通常の方法で施工することができ、例えば、刷毛またはローラー等により塗布したり、またはスプレーガン等で吹き付けるなどの一般的な方法により塗布して下塗材塗膜を形成させる。
次に、ローラー、刷毛等により接着剤を塗布する。接着剤としては、下塗材塗膜および繊維層との密着性を有するものであれば種々のものが使用可能であり、ＮＢＲ系合成ゴム接着剤、エポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤およびポリウレタン系接着剤等が例示される。
塗布した接着剤が乾燥する前に、繊維層を形成する材料、例えばポリエステル不織布を貼り付ける。そして、この繊維層の表面に、塗膜層を形成する材料をコテ、ローラーまたは刷毛等により施工して乾燥することにより、繊維層が裏面側に配置された塗膜層が形成される。
【００２５】
本発明においては、上述のように例えばアクリルゴム系塗膜層のみを構成層とする断熱層を用いることも可能であるが、一般には、日射吸収率の調整、汚れ防止、断熱層の耐候性向上、美観の向上などの目的で、断熱層の表面に上塗材塗膜層を設けることが好ましい。この上塗材塗膜層を形成する上塗材としては、塗膜の日射吸収率が０．７以下になるものであれば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）アクリルウレタン系塗料、（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】
上塗材塗膜層としては、２０℃における伸び率が５０〜５００％であり、塗膜の厚さが５０〜３００μｍであるものが好ましい。上塗材塗膜層の２０℃における伸び率が５０％を下回ると、この上塗材塗膜層を柔軟性樹脂層の上に形成した場合、断熱層のひび割れ追従性を低下させたり、断熱層の柔軟性に追従できずに上塗材塗膜層自体が割れる場合がある。一方、伸び率が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。また、上塗材塗膜層の厚さが５０μｍを下回ると、隠ぺい性が不良となって外観上好ましくない。一方、厚さが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、アルカリ骨材反応を誘発させたり、また塗膜層が膨れ易くなったりする恐れがある。
なお、上塗材塗膜層厚さが５０〜３００μｍである場合、この上塗材塗膜層による断熱効果は通常小さいため、本発明では、上塗材塗膜層を断熱層と組み合わせて使用することが好ましい。
【００２７】
本発明の断熱層の好ましい構造としては、内側（コンクリート構造物側または裏側ともいう。）から外側（外気側または表面側ともいう。）に向かって順に、下記の構成層を有するものが挙げられる。なお、▲１▼〜▲５▼の断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数は５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下とする。
▲１▼柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲２▼繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲３▼柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲４▼繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
▲５▼繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００２９】
（１）使用した材料
▲１▼下塗材塗料
東亞合成株式会社製のエポキシ樹脂溶剤溶液、商品名「アロンブルコートＰ−２００」を用いた。
【００３０】
▲２▼アクリルゴム系組成物
下記の単量体を、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いて乳化重合させて、固形分濃度６０％のアクリルゴム系共重合体エマルションを得た。
［単量体組成］
２−エチルヘキシルアクリレート９２重量部
アクリロニトリル５重量部
メタクリル酸３重量部
このアクリルゴム系共重合体エマルション１００重量部（有姿）に対して、攪拌下で下記配合物を加えてアクリルゴム系組成物を得た。
［配合物］
炭酸カルシウム５０重量部
アルミナセメント５重量部
ポリアクリル酸ソーダ０．１重量部
なお、このアクリルゴム系組成物から形成された塗膜の熱伝導率は０．１６ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
【００３１】
▲３▼繊維層
東亞合成株式会社製のポリエステル繊維不織布、商品名「アロン緩衝シート」を用いた。なお、このシートの厚さは１２００μｍ、熱伝導率は０．０４ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
▲４▼エポキシ塗料
株式会社トウペ製のエポキシ塗料、商品名「ガードクリート＃１００中塗」を用いた。なお、このエポキシ塗料から形成された塗膜の熱伝導率は０．３５ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
▲５▼上塗り塗料
東亞合成株式会社製のアクリルウレタン系塗料、商品名「アロンブルコートＴ−３１０」のうち、白およびグレーの塗料を用いた。なお、この上塗り塗料から形成された塗膜の熱伝導率は０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃である。
【００３２】
（２）施工方法
（実施例１）
試験用基板の表面に、上記アクリルゴム系組成物をコテおよびローラーで塗装して乾燥させることを３回繰り返し、厚さ１，０００μｍのアクリルゴム系塗膜層を形成させた。このアクリルゴム系塗膜層の表面に、上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「アクリルゴム系塗膜層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数１６０ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃のアクリルゴム系塗膜層を有している。
【００３３】
（実施例２）
試験用基板の表面に上記アロン緩衝シートを配置して、厚さ１２００μｍの繊維層を形成させた。次いで、上記アクリルゴム系組成物をコテおよびローラーで塗装して乾燥させることを３回繰り返し、上記繊維層の表面に厚さ１，０００μｍのアクリルゴム系塗膜層を形成させた。このアクリルゴム系塗膜層の表面に上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して、厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「繊維層／アクリルゴム系塗膜層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３３．３ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃の繊維層と、熱伝導係数１６０ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃のアクリルゴム系塗膜層とを有している。
【００３４】
（実施例３）
試験用基板の表面に上記エポキシ塗料を塗布して、厚さ１，０００μｍのエポキシ樹脂層を形成させた。このエポキシ樹脂層の表面に、上記上塗り塗料（白色）をローラー塗装して厚さ１６０μｍの上塗材塗膜層（日射吸収率０．３）を形成し、内側から外側に向かって順に「硬質樹脂層／上塗材塗膜層」の構成を有する断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３５０ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃のエポキシ樹脂層を有している。
【００３５】
（比較例１）
エポキシ樹脂層の厚さを２００μｍとした点以外は実施例３と同様にして、断熱層を完成させた。このエポキシ樹脂層の熱伝導係数は１７５０ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃であり、比較例１の断熱層は熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層をもたない。
【００３６】
（比較例２）
白色の上塗り塗料に代えてグレーの上塗り塗料を用いて上塗材塗膜層（日射吸収率０．９）を形成した点以外は、実施例３と同様にして断熱層を完成させた。この断熱層は、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層として、熱伝導係数３５０ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃のエポキシ樹脂層を有している。
【００３７】
（３）評価
上記実施例および比較例の断熱層につき、下記▲１▼〜▲３▼の評価を行った。その結果を、断熱層の構成と併せて表１に示す。
【００３８】
▲１▼アルカリ骨材反応
質量比でセメント１、水０．５、砂２．２５のモルタルを用いて、４×４×１６ｃｍのモルタルからなる試験用基板を作製した。モルタルの作製は、ＪＩＳＡ５３０８モルタルバー法に準じて行った。なお、上記セメントとしては、Ｒ₂Ｏ＝０．２９％、Ｋ₂Ｏ＝０．５７％を含有する普通ポルトランドセメントを用いた。また、上記砂としては、香川県豊島産古銅輝石安山岩の反応性骨材を用いた。また、モルタル中のアルカリ量を水酸化ナトリウムにより調整して、このアルカリ量を１．２％とした。
上記作成したモルタルについて、打設から２４時間後に脱型し、直後に基調を測定した。基調を測定した後、長さ変化の測定に用いるプラグゲージ以外のモルタル面に、上記実施例および比較例の方法により断熱層を形成し、試験片とした。その後、この試験片を名古屋市工業臨海地帯に暴露した。
この試験片につき、ＪＩＳＡ１１２９のダイヤルゲージ法により暴露開始から１年後の試験片の膨張率を測定してアルカリ骨材反応の試験を行った。この試験において、暴露１年後の平均膨張率（％）が０．１０％未満の場合にはアルカリ骨材反応に対して無害、０．１０％以上の場合は有害であると判定する。
【００３９】
▲２▼ひび割れ追従性
図１に示すように、一方の面に切り込みを入れた１５０×７５×５ｍｍのスレート板２を試験用基板として用いた。この試験用基板の他方の面に、上記実施例および比較例の方法により断熱層１を形成し、温度２０℃、湿度６０％の条件下で２８日静置した。養生後、断熱層１の表面に切り込みを入れて面積１５０×５０ｍｍの追従性評価部分１ａを余剰部分１ｂから区分して、ひびわれ追従性試験用試験体を作製した。
この試験体に対し、図１の矢印の方向に５ｍｍ／分の引張速度で引張試験を行い、断熱層の追従性評価部分１ａ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。
【００４０】
▲３▼水蒸気透過性
試験用基板として離型板を用いて、上記実施例および比較例の方法により断熱層を形成した。これを温度２０℃、湿度６０％の条件下で１４日静置したものを脱型し、さらに温度２０℃、湿度６０％の条件下で１４日静置したものを試験体として、ＪＩＳＺ０２０８「防湿包装材料の透湿度試験方法」に準拠して水蒸気透過性を測定した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
表１から判るように、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層を有し、かつ最外表面（上塗材塗膜層）の日射吸収率が０．７以下である断熱層を形成した実施例１〜３では、暴露１年後の平均膨張率がいずれも０．１０％未満であり、アルカリ骨材反応が十分に抑制されていた。また、実施例１および２は、この断熱層が防水性および水蒸気透過性をも備えるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が得られる。
一方、熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下の構成層をもたない（最も熱伝導係数の小さい構成層でも１７５０Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃である）比較例１では、断熱性が低いため試験用基板の温度上昇を抑える効果が少なく、暴露１年後の平均膨張率が０．１８という高い値を示し、アルカリ骨材反応防止効果が不十分であった。また、日射吸収率が０．９と高い比較例２では、実施例３と同じ構成層を有するにもかかわらず、アルカリ骨材反応抑制効果は低下した。
【００４３】
なお、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々条件を変更することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のコンクリート構造物の劣化防止工法によると、コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数が所定値以下である構成層を備え、かつ、最外表面の日射吸収率が所定値以下である断熱層を形成することにより、この断熱層によりコンクリート構造物の温度上昇を抑制してアルカリ骨材反応の進行を抑えることができる。熱伝導係数が所定値以下である構成層としては、アクリルゴム系塗膜層および／または繊維層が好ましく用いられる。断熱層がアクリルゴム系塗膜層を有する場合には、この塗膜層の有する水蒸気透過性および防水性によりコンクリート内部を乾燥状態に保つ作用も得られるので、さらに優れたアルカリ骨材反応抑制効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ひびわれ追従性試験用試験体を示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１断熱層
１ａ追従性評価部分
１ｂ余剰部分
２スレート板

Claims

コンクリート構造物の表面に、熱伝導係数５００Ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈ・℃以下の構成層を少なくとも一層備え、かつ最外表面の日射吸収率が０．７以下である断熱層を形成することを特徴とするコンクリート構造物の劣化防止工法。
上記断熱層は、最外表面に上塗材塗膜層を有するアクリルゴム系塗膜層である請求項１記載のコンクリート構造物の劣化防止工法。
上記断熱層は繊維層を有する請求項１記載のコンクリート構造物の劣化防止工法。
上記断熱層は、上記コンクリート構造物側から表面側に向かって、
（１）柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（２）繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（３）柔軟性樹脂層／繊維層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、
（４）繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層、及び
（５）繊維層／柔軟性樹脂層／繊維層が内部に配置された柔軟性樹脂層／柔軟性樹脂層／上塗材塗膜層
のいずれかの構成からなり、
上記柔軟性樹脂層は、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、又は天然ゴムから形成され、
上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層であり、
上記断熱層における各構成層のうち少なくとも一層の熱伝導係数が５００Ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈ・℃以下である請求項１記載のコンクリート構造物の劣化防止工法。
上記上塗材塗膜層は、（メタ）アクリル系樹脂塗料、（メタ）アクリルウレタン系塗料、（メタ）アクリルシリコン系塗料、又はフッ素樹脂塗料で形成された塗膜層である請求項２記載のコンクリート構造物の劣化防止工法。