JP6947581B2 - セメント硬化体構造物の表面保護工法およびセメント硬化体構造物の表面保護構造 - Google Patents
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(1)
本発明のセメント硬化体構造物の表面保護工法は、予備塗布工程と貼付工程とを含む。予備塗布工程では、セメント硬化体構造物の角部表面に、変性シリコーン樹脂を含む充填用樹脂組成物を予備塗布する。貼付工程では、予備塗布された充填用樹脂組成物およびセメント硬化体構造物の表面全体に保護シートを貼り付ける。さらに、保護シートは樹脂で構成されかつ弾性率(GPa)と厚み(μm)との積が200以上900以下である。
上記(1)のセメント硬化体構造物の表面保護工法は、充填用樹脂組成物が、150Pa・s以上1000Pa・s以下の粘度および4.5以上8.5以下のチクソインデックスを有してよい。
上記(1)または(2)のセメント硬化体構造物の表面保護工法は、予備塗布工程の前に、セメント硬化体構造物の角部を面取りする面取工程をさらに含んでよい。
本発明のセメント硬化体構造物の表面保護構造は、セメント硬化体構造物と、セメント硬化体構造物の角部表面に設けられた変性シリコーン樹脂を含む充填用樹脂組成物の硬化物と、セメント硬化体構造物およびセメント硬化体構造物の表面全体に設けられた保護シートと、を含む。保護シートは樹脂で構成されかつ弾性率と厚みとの積が200以上900以下である。
上記(4)のセメント硬化体構造物の表面保護構造は、充填用樹脂組成物の硬化物の引張強さが0.7N/mm2以上であってよい。
図1および図2に、第1実施形態のセメント硬化体構造物の表面保護構造およびそれを得るためのセメント硬化体構造物の表面保護工法を説明する模式的断面図を示す。本実施形態では、コンクリート建造物200の表面を保護シート300によって保護する。
コンクリート建造物200は、コンクリートと、鉄筋などの芯材とを含んで構成される。コンクリートは、セメントに、水、砂利、砂などを混合し、セメントの水和反応により硬化したものである。コンクリート建造物200は、新設の者であってもよいし、供用中のものであってもよい。コンクリート建造物200としては、コンクリート高架橋(梁、柱など)、コンクリート桁橋、電架柱、ビル、住宅などが挙げられる。
本実施形態では、コンクリート建造物200の表面全体に接着剤樹脂組成物400’を塗布し、接着剤樹脂組成物400’の塗布層を形成する。接着剤樹脂組成物400’としては特に限定されず、当業者が適宜決定することができる。たとえば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤などが挙げられる。これらの中でも、保護対象であるコンクリート建造物200の線膨張率と保護シート300の樹脂層310の線膨張率との差を緩衝する点で、弾性接着剤を選択することができる。
予備塗布工程では、出隅250の面取り面251に充填用樹脂組成物500’を塗布する。図示された態様では、接着剤樹脂組成物400’の層を介して充填用樹脂組成物500’が塗布されているがこの態様に限定されない。たとえば、接着剤樹脂組成物400’の層が面取り面251で欠落し、充填用樹脂組成物500’が面取り面251に直接塗布されていてもよい。
充填用樹脂組成物500’は、変性シリコーン樹脂を含む接着剤樹脂組成物である。具体的には、充填用樹脂組成物500’は、変性シリコーン樹脂と硬化剤(具体的にはシラノール縮合触媒など)とを含み、その他の樹脂およびその硬化剤を含んでよい。一例として、変性シリコーンとエポキシ樹脂とそれらの硬化剤とを含む樹脂組成物が挙げられる。
オレフィン成分としては、イソブチレンが挙げられる。
変成シリコーン樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
有機チタネートとしては、例えば、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシルチタネート)トリエタノールアミンチタネートなどのチタンアルコキシド類、チタンテトラアセチルアセトナート、チタンエチルアセトアセテート、オクチレングリコレートなどのチタンキレート類などが挙げられる。
シラノール縮合触媒は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
エポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記以外にも、エポキシ硬化剤としては、ポリアミド樹脂;2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類;無水フタル酸などのカルボン酸無水物などの化合物が挙げられる。
エポキシ硬化剤は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
充填用樹脂組成物500’の粘度は、たとえば150Pa・s以上1000Pa・s以下、好ましくは300Pa・s以上700Pa・s以下であってよい。粘度が上記下限値以上であることは、垂れにくさの点で好ましく、上記上限値以下であることは、塗りやすさの点で好ましい。また、粘度が上記下限値以上であることは、充填用樹脂組成物500’の塗膜の厚みを適度に確保することができ、上記上限値以下であることは、充填用樹脂組成物500’の密着性が良好になるため、保護シート300の剥離をより効果的に抑制することができる点で好ましい。なお、本明細書において粘度は、JIS Z 8803に準拠して単一円筒形粘度計としてB型粘度計を用い、No.7ローター、23℃で測定した値である。粘度を上記の範囲内とすることによって、作業性が良好となる。
充填用樹脂組成物500’の層を設けた後、コンクリート建造物200の表面全体に保護シート300を貼り付ける。この時、保護シート300は出隅250の面取り面251およびその両面を一体的に被覆する。この時、保護シート300の屈曲面が滑らかになるように貼り付ける。充填用樹脂組成物500’の層が設けられているため、本工程によって、従来的に浮きが生じていた部分が充填用樹脂組成物500’で充填されるとともに充填用樹脂組成物500’の表面を緩やか且つ滑らかな形状に形成することができる、したがって、保護シート300の出隅250への追従性が良好となる。
保護シート300は、樹脂層310と機能性層350とを含む。本実施形態では、保護シート300の樹脂層310の側がコンクリート建造物200に対向するように貼り付けているが、この態様に限定されない。本発明においては、保護シートの機能性層350の側がコンクリート建造物200に対向するように貼り付けてもよい。
樹脂層310の材質としては樹脂であればよく、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど)、ポリアミド樹脂(ナイロンなど)、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)などが挙げられる。
この中でも、弾性率と厚みを、それらの積が上述の所定の範囲で設計するとともに個々の値を良好な値で設計しやすい点で、ポリエステル樹脂であることが好ましい。
機能性層350は、樹脂層310とは異なる層、または、樹脂層310の表面が改質されることによって生じた表面改質層である。
機能性層350としては、保護構造の性能を向上させる機能を有する層であることが好ましく、当該機能としては、たとえば耐候性(紫外線カット性)、ガスバリア性などが挙げられる。機能性層350の具体例としては、耐候性付与のためのフッ素コーティング層およびアクリルコーティング層、ならびに、ガスバリア性付与のためのシリカ系コーティング層などが挙げられる。
コンクリート建造物200と保護シート300との間には、網状シートが介在していてもよい。網状シートは、接着剤樹脂組成物400’の層、または、接着剤樹脂組成物400’と充填用樹脂組成物500’の層中に埋め込まれてよい。これによって、保護構造100がさらに強化される。
以下における第2実施形態では、主に第1実施形態およびその変形例と異なる点について説明し、共通する点については基本的に説明を省略する。
本実施形態では、コンクリート建造物200の入隅250aを含む部分を保護する。本実施形態では入隅250aは面取り面251aを有する。これによって、充填用樹脂組成物が入隅250a全体に塗布される。
セメント硬化体構造物の試験体として、600mm×600mm×2000mm、C面の巾約30mmのボックスカルバートを用意した。
充填用樹脂組成物として、変性シリコーンを含む接着剤樹脂組成物(積水フーラー社製、開発品番A-430C)を用意した。この充填用樹脂組成物の、粘度(JIS Z 8803に準拠して単一円筒形粘度計としてB型粘度計を用い、No.7ローター、23℃で測定した値)は500Pa・sであり、チクソインデックス(BS粘度計を用い、No.7ローターの1rpmの条件下で測定した粘度を、前記BS粘度計を用い、前記No.7ローターの10rpmの条件下で測定した粘度で除した値)は7、硬化物のJIS K6251に準拠した引張強さは1.0N/mm2であった。
保護シートとして、40nmのDLC膜が所定厚(表1参照)の樹脂シートに設けられた積層シートを用意した。この積層シートのASTM D 822に準拠した弾性率は、0.8GPa、4.7GPa、または6GPaであった。
比較例1から比較例5は、充填用樹脂組成物を用いなかったことを除いて、それぞれ、実施例1から5と同様にしてボックスカルバートの表面保護構造を得た。比較例6から比較例8は、それぞれ、表2に示す樹脂および厚みの保護シートを用いたことを除いて、実施例1から5と同様にしてボックスカルバートの表面保護構造を得た。なお、比較例8で用いた保護シートの弾性率は0.8GPaであった。
表2に、保護シートの構成樹脂、厚み、弾性率(GPa)と厚み(μm)との積、および施工評価(角部における浮きの有無、角部以外の部分におけるシワの有無)についてまとめる。
本明細書において、表面保護構造100,100aが請求項の「セメント硬化体構造物の表面保護構造」に相当し、コンクリート建造物200が「セメント硬化体構造物」に相当し、出隅250および入隅250aが「角部」に相当し、面取り面251,251aが「角部表面」に相当し、保護シート300が「保護シート」に相当し、充填用樹脂組成物500’が「充填用樹脂組成物」に相当し、接着層500が「充填用樹脂組成物の硬化物」に相当する。
200 コンクリート建造物(セメント硬化体構造物)
250 出隅(角部)
250a 入隅(角部)
251,251a 面取り面(角部表面)
300 保護シート
500’ 充填用樹脂組成物
500 接着層(充填用樹脂組成物の硬化物)
Claims (3)
- セメント硬化体構造物の角部表面に、変性シリコーン樹脂およびエポキシ樹脂を含む充填用樹脂組成物を予備塗布する予備塗布工程と、
予備塗布された前記充填用樹脂組成物および前記セメント硬化体構造物の表面全体に保護シートを貼り付ける貼付工程と、を含み、
前記保護シートが樹脂層およびDLC膜を含む積層体で構成されかつ弾性率(GPa)と厚み(μm)との積が200以上900以下である、セメント硬化体構造物の表面保護工法。 - 予備塗布工程の前に、前記セメント硬化体構造物の角部を面取りする面取工程をさらに含む、請求項1に記載のセメント硬化体構造物の表面保護工法。
- セメント硬化体構造物と、
前記セメント硬化体構造物の角部表面に設けられた変性シリコーン樹脂およびエポキシ樹脂を含む充填用樹脂組成物の硬化物と、
前記セメント硬化体構造物および前記充填用樹脂組成物の硬化物の表面全体に設けられた保護シートと、を含み、
前記保護シートが樹脂およびDLC膜を含む積層体で構成されかつ弾性率と厚みとの積が200以上900以下である、セメント硬化体構造物の表面保護構造。
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