JP7166537B2

JP7166537B2 - 橋梁用防水工法と防水層の構造

Info

Publication number: JP7166537B2
Application number: JP2018236907A
Authority: JP
Inventors: 正夫北野
Original assignee: エムケービルド株式会社
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: JP2020097860A

Description

本発明は、アスファルトで舗装された橋梁に対する防水工法と、当該防水工法により形成された防水層の構造に関する。

従来、橋梁の床版上に舗装を行うに際しては、舗装に先立って床版面上に防水層を構築した後、舗装を施す。一般的な床版防水層は、プライマー層、床版と防水層との接着層、防水層、防水層と舗装との接着層で構成される。これは、雨水等の浸透によって、鋼床版の場合、床版面が発錆、腐蝕するのを防止したり、コンクリート製の床版の場合には、同じく浸透してきた雨水が、さらに床版中の微細なひび割れを伝わって、補強等の目的で埋設されている床版中の鉄筋等を発錆、腐蝕させたりするのを防止することを目的とする。

防水層を構成する床版防水材料は、シート系防水材（流し貼り型、加熱溶着型、常温粘着型）、塗膜系防水材（アスファルト加熱型、ゴム溶剤型、反応樹脂型）等があり、これらの防水材料が、単層又は積層されて使用されている。
しかしながら、シート系防水材の場合、コンクリート床版に接着するのに空気を抱き込みアスファルト舗装を行ったとき空気が原因で密着不良となり剥れや膨れが発生する原因になる。また、従来型塗膜系防水材では防水材料を塗布後硅砂4号（粒形０．２～１．２mm）を散布すると塗膜を破りピンホールの発生の原因になる。図5に示す従来の防水層構造は、アスファルト塗装層Ａの下に硅砂Ｓを入れ、その下に防水層Ｘを備えている。このような防水層構造の場合、舗装に用いられる骨材が舗装の転圧で防水層を突き破ってピンホールを形成してひび割れを誘引して防水性を損なうことが指摘されている。またさらに、塗膜系防水材の場合、特に２液型材料（ウレタン、アクリル樹脂）を用いる場合は、乾燥に時間がかかり、天候に左右されるという欠点がある。
なお、床版と防水層との接着層を構成する材料も接着性が悪いと、コンクリートから剥がれやすいという問題があるため、材料特性に留意する必要がある。

橋梁に対する防水工法と、当該防水工法により形成された防水層の構造としては、種々の発明や考案が提案されている。
特許文献１に記載された技術には、ウレタン系樹脂を含む樹脂塗膜防水層（ウレタン系防水層）の上にウレタン系樹脂などの接着剤を薄く塗布し、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）系熱可塑性樹脂シートを敷き詰めている。ウレタン系防水層を用いた床版防水構造は、プライマー樹脂層、ウレタン系防水層、ウレタン樹脂接着剤層、ＥＶＡ系熱可塑性樹脂シートを順次積層してなる構成である。このような構成の床版防水構造は、プライマー樹脂層およびウレタン系防水層を形成した後、ウレタン樹脂接着剤の主剤／硬化剤（イソシアネート／ポリオール）を工事現場で混合し、それをローラ刷毛等で薄く均一に塗布し、熱可塑性樹脂シートを敷き均して施工する。

さらに、特許文献２は、床版とアスファルト舗装体との間に設けられる床版用防水部材として、軟化点が１１０℃ 以上の熱可塑性樹脂を含む織布または不織布である熱可塑性樹脂繊維シートと、軟化点が１５０℃以下の熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂シートとが積層されて一体化されている床版用防水部材を提案している。このような床版用防水部材を使用することにより、短時間に床版防水構造の施工を可能とするとしている。

特許第３９５６７５７号公報特開２０１４－１６３１８９号公報

しかしながら、特許文献１に示された床版防水構造では、プライマー樹脂層の硬化に冬季の場合は１時間程度が必要であり、ウレタン樹脂接着剤を硬化させるには２～３時間以上の時間を費やす。また、このような床版防水構造の施工方法は工程数が多く、かつ接着剤等の硬化や養生に多くの時間を必要とする問題がある。さらに、供用中の道路橋梁の舗装および防水層の補修工事は一般的に短い道路規制時間（夜間８～１０時間）内に行う必要があるが、特許文献１に示された床版防水構造は施工に時間がかかり過ぎるため、このような短時間で行うべき補修工事等には不向きであった。

また、特許文献２に示された床版防水構造では、短時間での施工は可能となるものの、硅砂や骨材を散布した場合に、珪砂や骨材が当該床版用防水部材の塗膜を破る課題を解決することはできない。

本発明は、以上のような従来技術の欠点を解決するため、強度に優れ、かつ、剥離しにくく、さらに短時間で施工可能な橋梁用防水工法と防水層の構造を提供することを課題とする。

本発明は、上記問題を解決するために、床版とアスファルト舗装体との間に設けられる橋梁床版用防水部材であって、接着性と弾力性とに優れた熱溶融型材料からなる防水シートと、網状組織体とが積層されて一体化されたものであることを特徴とする。なお、該網状組織体は、網状の強化繊維を不織布に貼り付けたもの、または、網状の強化繊維の目付けを細かくした布状シートとするとよい。また、防水シートは、材料として、アスファルト、ナフサ溜分、スチレンブタジエン共重合体、エチレンブタジエン共重合体、加硫ゴム粉、ポリエステル繊維などからなるようにするとよい。

また、本発明は、橋梁床版上に設けられる床版防水構造であって、床版上に形成された、前述の橋梁床版用防水部材を備え、該床版用防水部材の上にさらに接着性と弾力性とに優れた熱溶融型材料からなる防水シート及び網状組織体を重層したことを特徴とする。

さらに、橋梁床版上に設ける床版防水構造の施工方法であって、接着性と弾力性とに優れた熱溶融型材料を加熱溶解した後に床版上に塗布または散布する工程と、塗布した層に、網状の強化繊維を不織布に貼り付けた網状組織体、又は、網状の強化繊維の目付けを細かくした布状シートである網状組織体を貼り付ける工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、防水層の構造は、強度に優れ、かつ、剥離しにくく、さらに橋梁用防水工法は短時間で施工することができる。

本発明に係る橋梁用防水層の構造を示す図である。本発明に係る網状構造体の一例を示す図である。本発明に係る網状構造体の別の例を示す図である。本発明に係る橋梁用防水工法の手順を示すフローチャートである。従来の橋梁用防水層の構造を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。各図において、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は、本発明を理解するために誇張して表現している場合もあり、必ずしも縮尺どおり精緻に表したものではないことに留意されたい。なお、本発明は下記に示される実施例に限られるものではない。

実施例１を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照する。

図１は、本発明に係る橋梁用防水層１０の構造を示す図である。図１に示すとおり、橋梁床版用防水層１００は、コンクリート床版Ｃの表面にアスファルトプライマーＰが塗布され、その上に、防水シート１と網状構造体２とからなる防水層１０、接着層Ｂ、舗装層Ｃを備えている。

防水シート１は、接着性と弾力性とに優れた熱溶融型樹脂からなる。熱溶融型樹脂としては、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等がある。例えば、アスファルト、ナフサ溜分、スチレンブタジエン共重合体、エチレンブタジエン共重合体のほか、加硫ゴム粉、ポリエステル繊維などを用いてもよい。橋梁用防水工法の手順については後述するが、防水シート１の材料である熱溶融型樹脂は、直接加熱せずに、加熱式二重釜によりオイルを加熱し間接的に温度２１０℃まで加熱溶解する。加熱溶解された熱溶融型樹脂は別の塗布機械に移され１．５～２ｍｍの厚さに均一に塗布され、防水シート１となる。防水シート１を塗布後、強化繊維からなる網状構造体２を表面に張り付ける。この時、軽くローラなどを用いて押さえるとよい。

図２及び３を参照する。図２及び３は、本発明に係る網状構造体２の一例を示す図である。網状構造体２は、ガラス、金属、又は樹脂から作られた太さ０．１ｍｍ～０．５ｍｍの繊維状にした線状体を適宜組み合わせ網状構造とするとよい。なお、図２においては、互いに直交するように線状体を０．０１ｍｍ～１０ｍｍ間隔の目付けで組み合わせ編成している。編成は直交積層や千鳥構成等選択するとよいが特に限定されるものではない。なお、網状構造体２は、線状体の目付けを細かくして布状シートとしたものであってもよい。
また、図３に示すように、網状構造体２は、機械的強度を高めるため、不織布２１を網状体２０に貼付けたものでもよい。
さらに、網状構造体２は、例えば連続線条を曲がりくねらせて多数のループを形成し、それぞれのループを互いに接触せしめ、接触部の大部分を融着することで、一定の幅と厚みを保形した三次元ランダムループ構造としたものでもよい。

図４は、本発明に係る橋梁用防水工法の手順を示すフローチャートである。

図４に示すとおり、前処理工程（Ｓ１１０）として、コンクリート床版Ｃにあるレイタンスや埃、旧塗膜などを除去し（Ｓ１１１）、コンクリート床版Ｃの表面を、高周波水分計等を用いて水分量（％）以下であることを確認する（Ｓ１１２）。
前処理工程（Ｓ１１０）を終えると、塗布工程（Ｓ１２０）に移る。まず、コンクリート床版Ｃの表面にアスファルトプライマーを０．１ｋｇ/m2を塗布する（Ｓ１２１）。次に防水シート１の材料である熱溶融型樹脂は、直接加熱せずに、加熱式二重釜によりオイルを加熱し間接的に温度２１０℃まで加熱溶解する（Ｓ１２２）。加熱溶解された熱溶融型樹脂は別の塗布機械に移され１．５～２ｍｍの厚さに均一に塗布され、防水シート１となる（Ｓ１２３）。防水シート１を塗布後、強化繊維からなる網状構造体２を表面に張り付ける（Ｓ１２４）。この時、軽くローラなどを用いて押さえるとよい。乾燥時間は冷却することで固化する（Ｓ１３０）。ウレタンやアクリルタイプの防水材とは異なり、乾燥時間が大幅に削減できた。（外気温が20℃のとき5分以内に乾燥養生できた。）

実施例２を下記表１及び２を参照して詳細に説明する。

実施例２として、本発明に係る防水シート１と他社製品Ａ及びＢとの比較試験を行った。以下、試験の結果を説明する。測定は下記条件の下、実施された。ここで、比較試験はＣＧＳＢ（Canadian General Standard Board）３７．５０－Ｍ８９の基準仕様に基づいて行い、評価した。
なお、実施例２の比較試験の本発明に係る防水シート１は、材料として、アスファルト、ナフサ溜分、スチレンブタジエン共重合体、エチレンブタジエン共重合体、加硫ゴム粉からなるものである。

比較試験日：平成３０年１１月１日
試験場所：Chandler, Arizona USA クラフコ社品質管理部において
他社製品Ａ：セロシールSS-B（ニチレキ株式会社製）
他社製品Ｂ：タフシール（東亜道路株式会社製）
試験内容：加熱用防水材に関するゴム化アスファルトについて
試験装置：National Standard Of Canada CAN/CGSB-37.50－M89による
測定装置：

結果として、表１に示すとおり、粘度については、他社Ａと本発明品が合格範囲であった。コーン針入度については、３製品ともに、２５℃及び５０℃のいずれも規格範囲内で合格であった。フロー値及び吸水性については、３製品ともに、規格範囲内で合格であった。強度は、他社Ｂと本発明品が規格範囲内で合格であった。しかし、対ピーク負荷時の比率強度をみると、本発明品のみが合格であった。また、付着性、水蒸気浸透圧、低温時の柔軟性、ブリッジ状態でのひび割れも本発明品のみが合格であった。

また、５時間後の加熱安定性について、さらに、比較試験を実施した。表２に示すとおり、粘度については、他社Ａと本発明品が合格範囲であった。コーン針入度については、２５℃及び５０℃のいずれも本発明品のみが合格であった。フロー値は、３製品ともに、規格範囲内で合格であった。低温時の柔軟性については、他社Ａと本発明品が合格範囲であった。

表１及び表２に示すとおり、比較試験において、本発明品はすべての項目において規格をクリアしている。他方、他社Ａは粘度において本発明品に優れるものの、規格を満たしていないものがある。また、他社Ｂは規格を満たさない項目が多かった。

以上、本発明に係る橋用防水工法と防水層の構造における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本発明に係る橋梁床版の防水層の構造は、強度に優れ、かつ、剥離しにくく、さらに橋梁用防水工法は短時間で施工することができ広く利用することができる。

１防水シート
２網状構造体
１０防水層
１００橋梁床版防水構造
２０網状体
２１不織布

Claims

床版とアスファルト舗装体との間に設けられる床版用防水部材であって、接着性と弾力性とに優れた熱溶融型材料からなる防水シートと、網状組織体とが積層されて一体化され、
前記網状組織体は、網状の強化繊維の目付けを細かくした布状シートであって、連続線条を曲がりくねらせて多数のループを形成し、それぞれのループを互いに接触せしめ、接触部の大部分を融着することで、一定の幅と厚みを保形した三次元ランダムループ構造としたことを特徴とする橋梁用の床版用防水部材。
床版上に設けられる床版防水構造であって、前記床版上に形成された、請求項１に記載された床版用防水部材を備え、該床版用防水部材の上にさらにもう一層前記防水シートを重層したことを特徴とする橋梁用の床版防水構造。