(57)【要約】【課題】アスファルト舗装を舗設する道路橋の床版面に設ける、塩害、凍害、錆腐食その他損傷劣化を防止する性能が高い防水層の提供。【解決手段】  コンクリート床版もしくは鋼床版などの道路橋床版面に液状硬化型樹脂を塗布し、その塗布面に石油アスファルトをコーティングした硅砂を散布し、該硬化型樹脂を硬化させて該硅砂を固着させ、その上に加熱式アスファルト塗膜防水材を接着させ、次いでアスファルト舗装を施してなることを特徴とする道路橋床版の防水構造。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート床版あるいは鋼床版などの道路橋床面上に、硬化型樹脂層、該硬化型樹脂層に保持された石油アスファルトで被覆された硅砂層、加熱式アスファルト塗膜防水材層、およびアスファルト舗装層を順次積層してなることを特徴とする道路橋床版の防水構造。
【請求項２】
硅砂にコーティングする石油アスファルトが、ブロンアスファルトとストレートアスファルトとの混合物であることを特徴とする請求項１記載の床版防水構造。
【請求項３】
硅砂が、粒径0.3ｍｍから粒径2.4ｍｍの硅砂であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の床版防水構造。
【請求項４】
加熱式アスファルト塗膜防水材が、東日本・中日本・西日本高速道路株式会社の構造物施工管理要領に記載の床版防水材のグレードＩの規格に適合する防水材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の床版防水構造。
【請求項５】
硬化型樹脂が、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の床版防水構造。
【請求項６】
石油アスファルトをコーティングした硅砂を、硬化型樹脂塗布層と加熱式アスファルト塗膜防水材との接着に用いるとともに、加熱式アスファルト塗膜防水材とその上に施す舗装との接着に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の床版防水構造。
【請求項７】
コンクリート床版もしくは鋼床版などの床版面に液状硬化型樹脂を塗布し、その塗布面に石油アスファルトをコーティングした硅砂を散布し、該硬化型樹脂を硬化させて該硅砂を固着させ、その上に加熱式アスファルト塗膜防水材を接着させ、次いでアスファルト舗装を施すことからなる床版の防水施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアスファルト舗装を舗設する道路橋の床版面のコンクリ−ト面および鋼板面に防水層を形成する工法に関するものであり、塩害、凍害、錆腐食その他損傷劣化を防止する性能が高い防水工法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
土木並びに建築の工事に於いては、防水工事はその工事の生命線とも言える重要な部分となっている。防水の不完全な土木あるいは建築構造物はその構造物の耐久性が著しく短くなるばかりでなく、構造物内に設置する諸資産を損失することになりかねないことから、これらを防水構造とすることは重要ことである。
【０００３】
コンクリ−ト橋梁ではコンクリ−ト床版の上にアスファルト舗装がなされるが、このアスファルト舗装の損傷部や床版端部などから侵入した雨水はコンクリ−ト床版面のひび割れ箇所などから、床版内に浸透しコンクリ−ト内部の鉄筋部に到達すると鉄筋を腐食させ、コンクリ−ト橋自体の寿命をも左右することとなるため、アスファルト舗装を舗設する前にコンクリ−ト床版面に防水層を施工している。また、車両の走行安全性向上や騒音低減のため排水性舗装の施工が増加しており、排水性舗装では雨水を舗装体内に浸透させるため、この防水層の役割が一層増大してきている。
【０００４】
近年の交通量の増大や車両の大型化により床版は以前にも増して厳しい条件下にあるが、床版の打ち換えや補修は多額の費用を要するとともに、工事に伴う交通規制や通行止めによる交通渋滞が社会に与える影響は大きい。このような状況において、コンクリート床版の耐久性向上のため、防水層の性能はより高い性能を要求されるものとなっている。
【０００５】
この防水層としては、従来からシ−ト系防水層、塗布型防水層並びに舗装系防水層などがある。シート系防水層は合成繊維不織布やガラス繊維等に特殊アスファルトを含浸させて成形したアスファルト系の防水シートがある（特許文献１）。このようなシートを加熱したアスファルトで床版面に貼り付けたり、または常温接着型の接着材で貼り付けたり、施工機械によってシートの面を加熱しながら床版面に貼り付けてゆく方法などがある。
【０００６】
塗膜系防水層にはゴム改質したアスファルトを加熱溶融塗布して塗膜を形成させるタイプ、クロロプレン等の合成ゴムを揮発性溶剤に溶かした材料を塗布し、乾燥して塗膜を形成させたタイプ、二液反応型のエポキシ樹脂を硬化させて塗膜を形成させるタイプ、また近年にはポリウレタン樹脂を硬化させて塗膜を形成させたタイプなど様々なものがある（特許文献２）。
舗装系防水層は特殊なアスファルトに骨材と石粉を添加したアスファルト混合物を通常の舗装用機械で舗設するものである。
【０００７】
これらの防水層に対して、平成１９年には防水層に使用される材料や技術に関する最新の知見を取り入れることを目的に「道路橋鉄筋コンクリート床版防水層設計・施工資料」［日本道路協会］の全面的な見直しも行われた。同時にＮＥＸＣＯなど各関係機関では、大幅な基準の改定を行うと同時に、床版、舗装、防水層、排水設備など床版を水などから保護する全ての防水機構を床版防水システムとして確立することに注力している状況である。
このような背景から、システム全体の性能を発揮できる優れた防水層が望まれているのが実情である。
【０００８】
さらに、北海道や本州の日本海側などの積雪寒冷地では  凍結融解の繰り返し作用や凍結防止剤による塩害の影響などが大きく加わり、この床版防水システムにはさらなる改良が求められる状況にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２６５５８号公報
【特許文献２】特許第３１２８７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、この更なる改良が求められる床版防水システムに関するものである。
道路橋床版の耐久性向上、さらには積雪寒冷地での凍結融解の繰り返し作用や凍結防止剤による塩害の影響などに対応する防水層には次のような課題が求められる。
引張接着性およびせん断接着性、
ひび割れ抵抗性、
ブリスタリング抵抗性能、
アスファルト舗設負荷に対する適応性、
耐薬品性、
温度変化に対する適応性、
供用中の輪荷重の繰り返し負荷に対する抵抗性、
などである。
【００１１】
上記のうち、引張接着性およびせん断接着性は、防水層の有無により床版と舗装の接着性に影響を及ぼさないことが必要であり、コンクリートとアスファルトとの接着性異常を有することを引張接着性、せん断接着性で検証するものである。
ひび割れ抵抗性は供用後に床版が受ける重交通輪荷重によって僅かなひび割れが発生したとしても、そのひび割れの開閉の繰り返しに対しても抵抗性能を持ち続けることを意味する。
ブリスタリング防止性能とは、防水層の設置後から舗設までに放置期間を有する場合などに於いてコンクリート床版の水分と夏期日中の直射日光などの影響により版ぶくれ（ブリスタリング）の発生が懸念されるので、これを防止する性能である。
【００１２】
アスファルト舗設負荷に対する適応性とは、アスファルト混合物の舗設転圧時に防水層は舗設熱やアスファルト合材の中の骨材の押し込み荷重によって損傷することが予想されるため、これへの抵抗性を必要とする。
耐薬品性は防水層に影響を与える薬品物質としてアルカリがあるので、水酸化カルシウムでの抵抗性が必要である。
温度変化に対する適応性は、供用期間中の地域と気象の影響を考え、特に寒冷な地域では−３０℃から５０℃（温度差８０℃）の温度変化に耐えうる性能が必要である。供用中の輪荷重の繰り返し負荷に対する抵抗性は、供用中の大型トラックの繰り返し走行による疲労を想定するもので、通常ホイールトラッキング試験という試験でこれを検証する。
【００１３】
本発明は上記のごとく、従来からの防水層に対する課題に併せ、積雪寒冷地での凍結融解の繰り返し作用や凍結防止剤による塩害の影響などに対応できる道路橋床版の防水構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究の結果、次の床版防水システムを開発するに至った。
本発明の道路橋床版の防水構造は、コンクリート床版もしくは鋼床版などの道路橋床版面に液状硬化型樹脂を塗布し、その塗布面に石油アスファルトを表面にコーティングした硅砂を均一に散布し、硬化型樹脂を硬化させて該硅砂を塗膜面に固着させ、更にその上に加熱式アスファルト塗膜防水材を施工し、この加熱式アスファルト塗膜防水材の上にアスファルト舗装を施してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、コンクリート床版や鋼床版などの道路橋床版面上に、硬化型樹脂層、該硬化型樹脂層に保持された石油アスファルトで被覆された硅砂層、加熱式アスファルト塗膜防水材層、およびアスファルト舗装層を順次積層してなる防水層が形成され、この構成とすることによって、防水性能に加えて従来問題とされてきた種々の問題を解決することができる。
即ち、本発明の防水システムは、床版や舗装との接着性や耐薬品性、ひびわれ抵抗性、アスファルト舗設負荷に対する適応性や温度変化に対する適応性、輪荷重の繰り返し負荷に対する抵抗性など、床版防水層として基本的な性能を満足する上に、ブリスタリング抵抗性能に合わせて積雪寒冷地での凍結融解の繰り返し作用や凍結防止剤による塩害の影響などに対する性能が高い防水システムを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の防水構造が適用される床版は、特に限定されることなく、従来のコンクリート床版、鋼床版などとすることができる。床版の材質によっては版面を清掃、表面研磨などを施してもよい。使用する硬化型樹脂によっては、版面の埃や水分の除去などをするとより良い。
【００１７】
版面に塗布する硬化型樹脂としては、液状の硬化型樹脂が用いられ、強固な接着力や確かな防水性のためには、反応硬化型樹脂が好ましい。反応硬化型樹脂は、常温硬化型、加熱硬化型のいずれも使用でき、一液型でも、主剤と硬化剤とからなる二液型であってもよい。
硬化型樹脂としては、ウレタン、エポキシ、アクリル系の樹脂のいずれでも良く、例えば（メタ）アクリル酸エステル、ウレタン（メタ）アクリレートや、エポキシ（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリルオリゴマーを含有する常温硬化型の（メタ）アクリル樹脂などが挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。
反応性硬化型樹脂は、低粘度のものでは、例えばコンクリート版に塗布したとき、一部がコンクリート面に含浸して、版表面部に水蒸気を遮断する層を形成することからブリスタリングを防止することができる。
硬化型樹脂の塗布量は、特に限定されないが、塗布面に散布される前記硅砂が固着・保持される程度とされる。一例としてのアクリル系ラジカル硬化型樹脂の塗布量は、0.2ｋｇ/ｍ２  から0.5ｋｇ/ｍ２  が望ましい。0.2ｋｇ/ｍ２未満であると表面を均一に覆うことができなくなり、ブリスタリングの抑制が困難となる。
【００１８】
この反応硬化型樹脂の塗布方法は,一般的にローラー刷毛塗り、刷毛塗り、トンボなどによる流し塗り、エアレススプレーなどによるスプレー塗布などの方法があるが、これらの方法に制約され無い。
塗布の回数は特に制約は無いが、本発明では一番上の塗布を行ったときこの反応硬化型樹脂が硬化しないうちに、アスファルトでコーティングした硅砂（以下、ＡＳ硅砂と称する。）を塗膜面に散布するが、散布したＡＳ硅砂が塗膜の硬化後固着される状態となるようにする。ＡＳ硅砂は、アスファルト・コーティングされているため、この後、上面に施される加熱式アスファルト塗膜防水材の施工を十分なものとする。
なお、ＡＳ硅砂は、本発明の防水層の上面に舗設されるアスファルト舗装の際に使用される硅砂の代わりに使用してもよい。
【００１９】
塗布面に散布するＡＳ硅砂に用いる硅砂としては平均粒径0.5 mm〜2.5 mm程度のものが使用でき、一般の硅砂３号（粒子径1.2 mm〜2.4 mm）、もしくは硅砂４号（粒子径0.6 mm〜1.2 mm）などが好ましい。ＡＳ硅砂は、硬化型樹脂とその上に施工する加熱式アスファルト塗膜防水材との引張り接着性ならびにせん断接着性を向上させるものであり、あまり粒度が小さいと、これらの接着力が低くなってしまい、また粒径が大きすぎると防水層の厚みの中に取り込まれない部分が生じてしまい、防水層全体の防水性を阻害してしまう恐れがある。従って、適度な粒度が必要となる。一方、ＡＳ硅砂のもととなる硅砂の材質は天然のものでも人工のものでも問題は無い。
ＡＳ硅砂の散布量は、硅砂４号使用では、0.2 ｋｇ/ｍ２  から0.４ｋｇ/ｍ２が適する。
【００２０】
ＡＳ硅砂は、予め硅砂にコーティングする石油アスファルトとして、ブロンアスファルトとストレーとアスファルトの混合物を用い、この混合アスファルトを加熱溶融し、この溶融液に硅砂を浸漬し、引き上げて、余分のアスファルトを除去する方法などで、アスファルトで被覆された硅砂を得る。
ＡＳ硅砂のための石油アスファルトの例としては、１０−２０ブローンアスファルトと６０−８０ストレートアスファルトの混合物が例示でき、これらを等量混合するとか、目的とする防水性等に応じて任意の割合に配合して使用する。
【００２１】
ＡＳ硅砂を散布した面の上に施工する加熱式アスファルト塗膜防水材としては、東日本・中日本・西日本高速道路株式会社・構造物施工管理要領に記載の床版防水材のグレードＩの規格に適合する防水材であることとする。防水層には前述のように様々な性能が要求されるが、この東日本・中日本・西日本高速道路株式会社・構造物施工管理要領（ＮＥＸＣＯ規格）に記載の床版防水材のグレードＩの規格に合致する防水材であれば、総合的な防水性能を確保することができる。加熱式アスファルト塗膜防水材は1.2ｋｇ/ｍ２から1.6ｋｇ/ｍ２の範囲が好ましい。望ましくは1.4ｋｇ/ｍ２が良い。
この加熱式アスファルト塗膜防水材の上に、道路等の舗装に使用される通常のアスファルト混合物を舗設して本発明の防水システムを完成する。
【００２２】
床版防水材についての上記構造物施工管理要領（ＮＥＸＣＯ規格）のグレードＩ規格を下記表１（防水材料の品質規格）および表２（防水層の品質基準）に示す。
【表１】
2014122522.tif 000002
【００２３】
【表２】
2014122522.tif 000003
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明の詳細を実施例にて説明する。
実施例
本実施例では反応硬化型樹脂としてアクリル系樹脂を用いた。
床版試験体として、コンクリート床版を用い、予め表面を研磨し、均一面を出して埃などを除去し、水分を乾燥させた。この上にアクリル系樹脂（アクリル系モノマーを主成分とする樹脂と硬化剤(有機過酸化物等)とからなる樹脂液） をプライマーとして0.4ｋｇ/ｍ２  塗布した。その後直ちに、そのプライマープライマー塗布面にＡＳ硅砂を0.3ｋｇ/ｍ２の量で散布した。
ＡＳ硅砂は１４０℃の温度で加熱した硅砂（硅砂４号）に１０−２０ブローンアスファルトと６０−８０ストレートアスファルトの等量の混合物を添加して混合後、余分なアスファルトを除去し、表面にのみにアスファルトをコーティングしたものを用いた。
【００２５】
１時間以上放置後、プライマー塗膜面にＡＳ硅砂が固着したことを確認した上で、次に加熱式アスファルト塗膜防水材としてゴムアスファルト系の塗膜防水材を塗布した。この塗膜防水材は、前記構造物施工管理要領に記載の「床版防水材のグレードＩ」に適合する防水材である。
ゴムアスファルト系の塗膜防水材を加熱溶融塗布した後、直ちに一般の硅砂４号を散布し、該塗膜防水材を放冷し、該塗膜防水材層上に固着しなかった余分な硅砂を除去した。
本実施例による防水システムの構成を表３に示す。
【００２６】
【表３】
2014122522.tif 000004
【００２７】
上記表３に記載の構成におけるアスファルト舗装を施すが、舗装の種類として密粒度アスファルト混合物  １３Ｆ（ストレートアスファルト）とし、舗設の温度を１４０℃で線圧30ｋｇ/cm に調整したコンパクターにより舗設した。
この舗設は、東日本・中日本・西日本高速道路株式会社・構造物施工管理要領記載の防水材の試験に於ける負荷試験の一つの舗設負荷となるものである。
【００２８】
試験例
上記の防水構造を施したコンクリート床版試験体について各種試験を行った。
１）水浸ホイールトラッキング試験
この試験体に対して負荷試験の一つである水浸ホイールトラッキング試験を行った。この試験の条件は下記表４に記載のとおりである。
【００２９】
【表４】
2014122522.tif 000005
【００３０】
２）引張接着試験
次に防水層の性能評価のため、引張接着試験を行った。この試験は「道路橋床版防水便覧」の付録―１に記載の試験方法に従った。
試験はコアカッターによって試験体から直径１０ｃｍのコアーを抜き取り、抜き取ったコアーの上下面にエポキシ接着剤で固定治具を接着し、常温で６時間以上放置して接着剤を硬化させたのちに、このようにした固定治具をオートグラフ（引張試験機）に設置して引張試験を行った。測定の条件は表５に示すとおりである。
【表５】
2014122522.tif 000006
【００３１】
引張接着試験の結果を表６に示す。
【表６】
2014122522.tif 000007
表６に示すとおり、引張接着試験の結果は、東日本・中日本・西日本高速道路株式会社・構造物施工管理要領の規格に適合する。なお、別途その他の要求性能に対しても下記表５に記載のとおり適合するものであることが確認された。
【００３２】
３）その他の規格に基づく試験
寒地土研規格（寒地土木研究所規格）およびＮＥＸＣＯ規格に基づく試験を行った。
試験は、上記実施例による試験体（表３に示す構成）におけるアスファルト舗装として、密粒度ＡＳ舗装（密粒度アスファルト舗装）およびＳＭＡ舗装（砕石マスチックアスファルト舗装）を施したもの（舗設あり）と、アスファルト舗装を施さない加熱式アスファルト塗膜防水材までの構成のもの（舗設無）について試験を行った。
結果を表７に示す。表７の結果からわかるとおり、「舗設あり」、「舗設無」のいずれも試験に合格であった。
【００３３】
【表７】
2014122522.tif 000008
【００３４】
本発明の構成要件である硬化型樹脂、石油アスファルトで被覆された硅砂、および加熱式アスファルト塗膜防水材を使用することなく、また、本発明に示す順序で積層しない床版は、上記各試験において良好な結果を示さなかった。特に、アスファルト被覆硅砂を使用しない積層は、防水性、引張接着強度が低く、硅砂層からの剥離が見られた。