JP5753524B2 - コンクリート構造物養生用フィルム - Google Patents

Description

本発明は、道路建設に付帯するコンクリート橋梁やボックスカルバートなどのコンクリート構造物、あるいは建築物の中のコンクリート立ち上がり部分など各種のコンクリート面、特に直立した壁面や傾斜した壁面、及びはり部材の側面や底面等を有するコンクリート構造物を打設する場合において、これらのコンクリートの硬化を十分に行わせるためにコンクリート表面からの水分の揮散を防ぐために用いる養生用フィルムに関するものである。

空港舗装、道路、トンネル内舗装、広場、工場内舗装などのコンクリート床面、ならびにコンクリート橋梁や各種コンクリート構造物あるいは建築物のコンクリート壁面や床面を打設するときには、コンクリートの硬化を十分に行わせるために通常、マット散水養生が行われる。これは天然繊維や合成繊維の織布もしくは不織布でできたマット、または連続気泡ウレタンフォーム等の合成樹脂マットなどをコンクリート打設後、表面水が無くなったのちに敷き詰め、その上から水を撒いてコンクリートの水分の揮散を防止するだけでなく、十分な水分を供給してコンクリ―トの硬化を良好に進めさせようとするものである。

コンクリートの反応は水和反応であり、十分な水分の存在により正常な反応が行われるため、水分が保持されないと反応不足により十分な強度が得られず品質の劣るコンクリートになる可能性がある。また、空港舗装のように広いコンクリート舗装では直射日光があたり、風が強いなどの条件も加わり均一な水分の保持が難しい場合もある。これを防ぐために、養生マットや養生カバーなどの養生マット類が用いられる（特許文献１）。
また、養生マット類のほかに、アクリル樹脂やＥＶＡ樹脂などの合成樹脂エマルジョンを打設後のコンクリート表面にスプレー散布して、この合成樹脂の被膜をコンクリート表面に形成させ、これによりコンクリートの表面を日光や風から遮断し、かつコンクリート中の水分の揮散を防止するタイプの「被膜養生材」もある。
コンクリート面は打設後、表面の浮き水が無くなると直射日光の照射による加熱と風による空気流によって表面が急激に乾き始め、乾燥クラックを生じる。
これを防ぐために用いられる養生材は重要な構築用材であり、養生は過酷な環境下におかれるコンクリート構築物においては欠かせない工程である。

しかしながら、道路等の平らなコンクリート面とは異なり、橋梁の橋脚や高欄部やボックスカルバートなどの構造物壁面、コンクリートダム、水路、擁壁などの各種コンクリート構造物あるいは建築物の壁面などの立ち上がり部、すなわち、直立した壁面や急な傾斜の壁面、及びはり部材の側面や底面等では、型枠を取り外した後は、前記の養生マット類を全面に敷設して散水することが非常に困難なため、型枠を設置したままの状態で散水を行ったのち、型枠除去後は養生自体を行わずに放置することが余儀なくされていることが多い。

コンクリート打設後、型枠をそのまま存置しておけば型枠面からの水分逸散は殆ど無いが、施工工程やコスト面の理由から、次の工程に進むためには早めに型枠を外すことが必要になる場合が多い。
また、近年、水分の発散を防ぐフィルムからなる「保水テープ」という遮蔽材を用いる方法も報告されているが、この材料を全面に貼り付ける手間がかかる上に、型枠を外してからこの保水テープの貼り付けが完了するまでにコンクリート面が乾燥するという問題が残る。
このほか、従来からの方法である養生マット類を脱枠後に設置して湿潤養生を行う方法もあるが、鉛直面であるコンクリート面に密着させて設置することが困難であり、また底面（裏面）、天井面や床下裏面などへ設置することはほぼ不可能であること、さらに脱枠後、養生マットを設置するまでに乾燥が進行することも問題である。
しかしながら上記のようなコンクリート面にも、コンクリートを長寿命化するためには養生が重要であることは理解が広まっており、このような構造物のコンクリート面の養生を行う手段が様々に検討されているのが実情である。

特開２０１０−２５５２５１号公報

本発明はコンクリート橋梁の橋脚や高欄部やボックスカルバートなどの構造物壁面、コンクリートダム、水路、擁壁などの各種コンクリート構造物あるいは建築物の壁面、はり部材などの立ち上がり部や底面におけるコンクリート養生に関して次の課題を解決するものである。
（１）立ち上がり面等のコンクリートに合成樹脂フィルム等の養生用フィルムを付着させ、このフィルム層によって、コンクリート表面を大気と遮断し、水分を閉じ込め水和反応を十分に進めることができ、追加の散水などの作業を不要とすること。
（２）養生用フィルムはあらかじめ型枠に貼り付けておくことで、コンクリートの打設と同時に養生材の貼り付けができ、コンクリ―トの硬化後に貼り付けるという手間を不要とし、かつ、あとから人手によっては貼り付けられないような場所にも養生用フィルムを付着、密着させることができるようにすること。

本発明者らは鋭意研究によって従来の課題を解決するために、立ち上がり面等に適するコンクリート養生用の材料ならびに工法を考案した。
すなわち、硬化後のコンクリート表面にその後の作業として貼り付けるのではなく、コンクリートの型枠を取り外せばコンクリート表面に貼り付いた状態にできる養生材である。これにより型枠を取り外してから養生材を貼り付けるまでのタイムラグが無く、この間にコンクリート表面が乾いてしまうのを防ぐことができる。コンクリートは型枠を取り外すとすぐに 表面の水分が飛び、色が白色に変わってしまう。直射日光が当たったり、風が強ければ 表面層の水分が急激に低下し、ひび割れ発生に至ってしまう。しかしながら、本発明の工法であれば型枠を取り外しても養生材がコンクリートを覆っており、外気に触れさせることなく、水和反応の十分な継続を行うことができる。

本発明の養生材、すなわち養生用フィルムは、プラスチックフィルム等の水分の揮散を防ぐ機能を有するフィルム基材と、該基材の両面に塗布された粘着剤と、該粘着剤層の両面または片面に離型紙または離型フィルムなどの離型シートを貼着した構成からなる。
本発明の養生用フィルムは、作業現場で離型シートを剥がして型枠に貼り付けて使用することもできるが、予め型枠の表面に貼り付けた状態で現場に供給して使用することもできる。そのため、本発明は、また、養生用フィルム付き型枠に関するものである。
また本発明は、作業現場等で、養生用フィルムの片面を被覆していた離型シートを剥がして型枠に貼り付け、該型枠を用いて所定の枠組みを行い、次に他方の面の離型シートを剥がしてコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後、型枠を除去することでコンクリート面に養生用フィルムを残置させることからなる養生用フィルムの施工方法に関するものである。

以上により、本発明は次のような効果をもたらすことができる。
（１）コンクリートの打設に際して、養生用フィルムを事前に型枠に貼り付けておくだけでよく、打設後にコンクリート表面に貼っていく手間がかからない。
（２）コンクリートが硬化後に貼り付けるタイプのものと比べ、打設後のコンクリート表面が外気に触れないため、表面が乾くことが無く、水分を閉じ込める効果が高い。
（３）コンクリートの硬化後では、人手によっては貼り付けられないような場所やケース、例えば、高い直立面や、天井面、床下下面等にも対応できる。
（４）リワーク型（再粘着型）粘着剤を使用することで、型枠面、コンクリート面ともに一旦剥がしても貼り直すことができる。
（５）粘着剤で養生用フィルムを接着するため、最適の養生状態を維持することでコンクリートのクラック発生を抑制する効果が高まり、クラックの発生を最小限に留めることができる。
（６）フィルムを透明にすることでコンクリート養生中にコンクリートの表面の状態が判るため、予めその部分の補修などの対策を立てることができる。

本発明の養生用フィルムの構成を示す断面模式図。 両面に離型シートを貼着した本発明の養生用フィルムの断面模式図。 片面に両面離型タイプの離型シートを貼着した本発明の養生用フィルムの断面模式図。 試験方法を説明する概要図

以下に本発明のいくつかの例を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１は本発明の養生用フィルムの構造を示す断面模式図である。養生用フィルムは、フィルム基材（１）の片面に型枠側粘着剤（２）を設け、他方の面にコンクリート側粘着剤（３）の各塗布層よりなる。
フィルム基材としては、ＰＥＴ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなど様々な基材の中から選択できる。この選定はフィルム自体の引張強度や引き裂き強度ならびに水蒸気バリアー性、ガスバリアー性などのデータによって選定する。また、施工途中に溶接の火花やスパッタが飛んできてフィルムに接することがあっても、燃え広がらない性質を有するものが良い。フィルム基材は通常、無色、透明であるけれど、コンクリートに貼り付けたときに直射日光を反射するように白色に色を付けても良い。
基材は、プラスチックフィルムに限定されることなく、上記バリアー性等の機能を有するものであれば、不織布、合成樹脂含浸紙やプラスチックラミネート紙などであってもよい。

基材の両面に設ける粘着剤には、型枠面や硬化後のコンクリート面への養生用フィルムの貼り付けが十分に行われる粘着剤が選択される。粘着剤は、現場での作業の場合、離型シートを剥がして直ちに貼り付けることができ、リワーク型（再接着型）の粘着剤であれば貼り直すこともでき、貼り付けに失敗がないという利点を有する。
粘着剤は、コンクリート硬化後に型枠を取り外す際にフィルム基材（１）は全面にわたってコンクリートに付着、好ましくは密着し、型枠側からは容易に離れるように、質とコーティング量、厚みを選定する。
粘着剤は、コンクリート側と型枠側の両方とも同じ粘着剤であっても良く、また、異なる粘着剤とすることもできる。打設後のコンクリート面から型枠を外したとき養生用フィルムがコンクリート面に残ることが必要であることから、コンクリート面への付着力が型
枠面への付着力より大きくなるように、コンクリート側の粘着剤の塗布量を大きくするとか、粘着力の強い粘着剤を選択して使用するなどとするとよい。

図２および図３は、本発明の養生用フィルムの製品形態の断面模式図である。
図２は、フィルム基材（１）の両側に粘着剤（２、３）がコーティングされているタイプのもので、取扱い上、両方の粘着剤面は離型シート（４）で覆われている。この形式の製品は１枚物として、例えば型枠面の大きさの寸法で供給され、使用に際しては型枠側粘着剤（２）の離型シート（４）を剥がして型枠に接着させる。このようにした型枠を組んだのち、コンクリート側粘着剤（３）の離型シート（４）を剥がしてコンクリートを打設する。本例の場合、離型シートは片面離型のもであってもよい。
図３は、養生用フィルムを巻き物（長尺物）として供給する場合の例で、型枠側粘着剤（２）の面を両面離型タイプの離型シート（５）で覆い、巻き物として供給する。使用にあたり、養生用フィルムを所望の大きさに切断して使用する。
両面離型シート（５）をコンクリート側粘着剤（３）面にのみ被覆して巻き取ってもよい。

本発明の養生用フィルムはまず、コンクリ―ト型枠側に貼り付けておく。型枠側としてコーティングされた粘着剤（２）層の上を覆う離型シートを外すかまたは巻き物を解いて型枠に貼り付ける。粘着剤は貼り直しが効く粘着剤を選定しておくことで、もし間違えて貼り付けても何度でも貼り直すことができる。
リワーク型のアクリルエマルジョンの例としては 昭和電工（株）製ポリゾール ＰＳＡ−ＳＥ１００５Ｅ（アクリル酸エステル共重合体）またはポリゾールＰＳＡ ＳＥ−６１０１（アクリル酸エステル共重合体）などのポリアクリル型粘着剤が例示される。但し本発明はこのエマルジョンに特定されない。

コンクリートを打設すると、本発明の養生用フィルムはコンクリート側に密着する。コンクリート面への密着力は型枠側の粘着力よりも大きくなるように設計され、コンクリ―トの硬化後に型枠を取り外すときに型枠とともにコンクリートから離れることが無いようにする。型枠側のものより粘着力の大きい粘着剤を選択するとか、塗布厚を調整するなどで達成することができる。
養生用フィルムは型枠を取り外してもコンクリート面に密着しているため、コンクリート面は水分を貯めた状態を保ち表面が乾くことは無い。また直射日光の日差しや風なども防ぐことができるため、急激な乾燥による表面クラックの発生も防ぐことができる。そして、水分が封函されることで水和反応をより良く進めることができる。

以下に本発明の詳細を実施例にて説明する。
実施例１
本発明の養生用フィルムは以下の構成からなる。
厚み ５０μｍのＰＥＴ樹脂フィルムを基材として用い、その片側にリワーク型のアクリル系エマルジョンを粘着剤としてコーティングした。型枠側は ５μｍの厚みにコーティングし、またコンクリート側は同様にリワーク型のアクリル系エマルジョン粘着剤を厚み ５０μｍコーティングした。リワーク型のアクリルエマルジョンとして昭和電工（株）製ポリゾール ＰＳＡ−ＳＥ１００５Ｅ（アクリル酸エステル共重合体）を使用した。

この養生用フィルムを用いて、養生性能を確認した。
確認方法として 養生材の規格試験方法が国内規格に無い為、ＡＳＴＭ C−１５６に規定される水分損失量を測定した。
また、養生の効果によりモルタルの強度がどのように変わるかも調べた。
曲げ強度試験は ＪＩＳ Ｒ５２０１ により、温度４０℃、湿度４０％の条件下での
養生で材齢７日の曲げ強度を比較した。また同様にＪＩＳ Ｒ５２０１ により、温度４０℃、湿度４０％の条件下での養生で材齢７日の圧縮強度も比較した。

その結果、水分損失量は 0.05 Kg／ｍ^２と極めて低く、コンクリ―ト舗装用のスプレー塗布型被膜養生材（ 米国ASTM規格 適合品 ）の同試験方法による水分損失量が 0.3 Kg／ｍ^２であるのと比べても良好な結果となっている。また、米国ASTM規格 すなわちASTM C-309 TYPE２ での水分損失量の規格は0.55Kg／ｍ^２ であることからも良好な結果と言える。またモルタル供試体の曲げ強度は モルタル表面に養生材を何も施さない空気養生と比較して、１８％近く強度が高くなっている。同じく圧縮強度は ５０％以上増している結果が得られた。

実施例２
厚み １００μｍのＰＥＴ樹脂フィルムを基材として用い、その片側にリワーク型のアクリル系エマルジョンを粘着剤としてコーティングした。型枠側は ５μｍの厚みにコーティングし、またコンクリート側は同様にリワーク型のアクリル系エマルジョン粘着材を厚み ５０μｍコーティングした。粘着剤は、ポリゾールＰＳＡ ＳＥ−６１０１（アクリル酸エステル共重合体）を用いた。

こうして得た養生用フィルムについて、粘着剤の接着力を試験した。
接着力の測定方法については表２のとおりである。
また接着力試験の概要図を図４に示す。
接着力の試験結果は表３に記載のとおりである。

粘着剤の接着力と粘着剤の厚みによって、型枠側への粘着力およびコンクリート側への粘着力を適度に調整することができる、この接着力の程度や厚みについては、限定するものではない。また、粘着剤の樹脂に用いる架橋剤を変更したり、増減することでもこれらの粘着力を変えることができるため、適切な条件を選択できる。
本実施例の養生用フィルムを用いた結果、型枠には適切に貼り付けることができ、また容易に貼り直すことが出来た。また、コンクリートを打設するとコンクリート面に密着し、型枠を取り外してもコンクリート面から剥がれることは無かった。養生用フィルムはコンクリートに密着し、依然として黒い色を保持していることから水分を保持していることが確認できた。

１：養生用フィルム基材
２：型枠側粘着剤層
３：コンクリート側粘着剤層
４：離型シート（片面離型タイプ）
５：離型シート（両面離型タイプ）
６：試験体
７：ステンレス板

Claims (5)

1. コンクリート構造物を構築する際、コンクリート打設後型枠を取り外したコンクリート表面に付着させて該表面からの水分の揮散を防ぐフィルムであり、該フィルムが水分の揮散を防ぐ厚さ５０〜１００μｍのプラスチックフィルム基材の両面に型枠面およびコンクリート面に接着させるための粘着剤層を設けてなり、該粘着剤が一旦貼り付けた面から剥がしても再度貼り直すことができるリワーク型のアクリル系エマルジョン粘着剤で、フィルム基材の型枠面側に５μｍに対してコンクリート面側に５０μmとなる割合の厚さで塗布されてなり、予め型枠に貼り付けておくことでこの型枠を用いてコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後には型枠を取り外したときにコンクリート表面側に付着して離れずに機能し、機能後は人力で容易に取り外すことができることを特徴とするコンクリート構造物養生用フィルム。
2. フィルム基材の両面に設ける粘着剤がリワーク型のアクリル系エマルジョン粘着剤で、該粘着剤層の一方または両方の面を離型シートで被覆してなる請求項１記載の養生用フィルム。
3. フィルム基材の両面に設けられた粘着剤層の一方の面に離型シートを貼着して巻物とした請求項１または２記載の養生用フィルム。
4. 請求項１に記載の養生用フィルムを用いて、コンクリート構造物を構築する際に、フィルム基材の両面の粘着剤層を覆う離型シートの一方を剥がして型枠に貼り付け、該型枠を組付け、その後コンクリート側の粘着剤層の離型シートを剥がしてコンクリートを打設し、型枠除去することによってコンクリート面に養生用フィルムが付着するようにしたことを特徴とするコンクリート構造物の養生方法。
5. 請求項１に記載の養生用フィルムのフィルム基材の一方の粘着剤層面をコンクリート型枠面に貼り付け、他方の粘着剤層面を離型シートで被覆してなる養生用フィルム付きコンクリート型枠。

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