(57)【要約】【課題】コンクリート躯体表面に対して十分な付着性を備えた樹脂被覆コンクリート構造物の製造方法を提供する。【解決手段】コンクリート材料の流動状態下で、常温で固形状を保つとともに、高温変形して除去可能な下部が拡開した形状の複数の凸状型材２を、同コンクリート表層内部に埋設する。コンクリート硬化後に得られたコンクリート躯体１の表面側から加熱し、埋設された凸状型材２を熱変形させ、これを躯体１の表層内部に形成された底部拡開する凹部１ａから外に除去する。躯体１の表面に溶融した合成樹脂をライニングし、合成樹脂被覆層６の一部が前記各凹部１ａに充填した状態で躯体１の表面を一体に覆う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非加熱時には下部が拡大した固形状態であり加熱時には変形可能である複数の凸状型材を、コンクリート材料の内部に埋設する第１工程と、
前記コンクリート材料の硬化後に、得られたコンクリート躯体の表面で前記凸状型材を加熱し、前記凸状型材を変形させてコンクリート躯体から除去することにより、コンクリート躯体の表面に開口するとともに内部において底部が拡大した凹部を形成する第２工程と、
前記コンクリート躯体の表面側から合成樹脂を供給することにより、前記合成樹脂で前記各凹部を充填するとともに前記コンクリート躯体の表面を一体に覆う合成樹脂被覆層形成する第３工程と、
からなることを特徴とするコンクリートのライニング方法。
【請求項２】
前記第３工程において、前記コンクリート躯体に形成された前記凹部への樹脂充填と前記コンクリート躯体の表面に対する樹脂ライニングを同時に連続的に行うことを特徴とする請求項１記載のコンクリートのライニング方法。
【請求項３】
前記第３工程において、前記コンクリート躯体に形成された前記凹部への樹脂充填を行った後に、前記コンクリート躯体の表面に対する樹脂ライニングを行うことを特徴とする請求項１記載のコンクリートのライニング方法。
【請求項４】
前記第３工程において、前記コンクリート躯体の表面に予めコンクリート又は樹脂被覆層、又はその双方に接着性のあるプライマーを塗布することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のコンクリートのライニング方法。
【請求項５】
前記コンクリート躯体の表層内部には底部が拡径する複数の凹部が形成され、前記凹部には前記樹脂被覆層の一部が廻り込むことで、アンカー体が形成されていることを特徴とする被覆コンクリート構造物。
【請求項６】
コンクリート躯体の表面に開口するとともに内部において底部が拡大した凹部を形成するための凸状型材であって、非加熱時には固形状態であり加熱時には変形可能となる材料からなり、その拡大した底部を下にしてコンクリート材料の表層内部に適宜配置で間隔で埋設されるものであることを特徴とする被覆コンクリート構造物の凸状型材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防食性及び止水性に優れたコンクリートのライニング方法、並びに同方法によって得られる被覆コンクリート構造物及び同ライニング方法に用いられる凸状型材に関する。
【背景技術】
【０００２】
防食性、止水性を要求されるコンクリート構造物の施工方法として、コンクリート躯体の施工後に、その表面に合成樹脂製の被覆層をライニングする方法があるが、この方法は、コンクリート躯体表面と被覆材との間で剥離が生じやすい。この原因はコンクリート面と被覆材である合成樹脂層との接着性が、コンクリートが内部に有する水分やコンクリートに発生したひびわれからの侵入水のために低下することと、温度変化により生ずる熱膨張・収縮差のためである。
【０００３】
そこで、下記特許文献１では、コンクリート表面側に凸部を連続的あるいは断続的に突設した型枠部材を設置してコンクリートを打設し、養生硬化後、当該型枠を脱型することでコンクリートの表面に複数の凹部を形成し、被覆材のライニング時に被覆材が一部が凹部内に回り込んで充填されることにより、アンカー効果を得られるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４９０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方法では、型枠脱型時の型抜き性を確保するため、凹部は深さ方向に直線乃至は若干逆台形状断面に形成されるため、この部分に充填された樹脂は引抜き抵抗が比較的弱く、十分なアンカー効果を得にくかった。なおこの方法において、コンクリート構造物躯体の表面に、あり溝状の凹部を成型する方法も開示はされているが、脱型時における型抜き方向にアンダーカットが形成されているため、あり溝に沿った側方からでしか型抜きができず、実際には実現が困難であった。
本発明は、以上の課題を解決するものであり、その目的とするところは、アンカー効果が高く、コンクリート躯体表面に対して十分な接着性と固着性を備えた樹脂被覆層を形成することのできるコンクリート構造物の防食・防水ライニング方法及び同方法により得られる被覆コンクリート構造物、並びにライニング用の凸状型材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に記載された本発明に係るコンクリートのライニング方法は、非加熱時には下部が拡大した固形状態であり加熱時には変形可能である複数の凸状型材２を、コンクリート材料１’の内部に埋設する第１工程と、前記コンクリート材料１’の硬化後に、得られたコンクリート躯体１の表面で前記凸状型材２を加熱し、前記凸状型材２を変形させてコンクリート躯体１から除去することにより、コンクリート躯体１の表面に開口するとともに内部において底部が拡大した凹部１ａを形成する第２工程と、前記コンクリート躯体１の表面側から合成樹脂を供給することにより、前記合成樹脂で前記各凹部１ａを充填するとともに前記コンクリート躯体１の表面を一体に覆う合成樹脂被覆層６形成する第３工程とからなることを特徴としている。
【０００７】
なお、本発明で言う「非加熱時には下部が拡大した固形状態であり加熱時には変形可能である」とは、常温では下部が拡大した固形状を保ち、加熱されて高温になると変形（溶融を含む）して硬化したコンクリート内から除去可能になることを意味し、例えばパラフィンのごとく２０℃前後の常温では固形状を保ち、１００℃前後の高温に曝されることにより液化し、硬化したコンクリートの凹部内から外部に吸引して除去することが可能なものや、あるいは高温で収縮する熱収縮性樹脂や高温で可塑的な挙動を示す熱軟化性の高いゴムなどの材料のように、加熱時に硬化したコンクリート内から除去可能な変形を示す材料の特性を意味している。
【０００８】
請求項２の方法では、請求項１記載の方法の前記第３工程において、前記コンクリート躯体１に形成された前記凹部１ａへの樹脂充填と前記コンクリート躯体１の表面に対する樹脂ライニングを同時に連続的に行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の方法では、請求項１記載の方法の前記第３工程において、前記コンクリート躯体１に形成された前記凹部１ａへの樹脂充填を行った後に、前記コンクリート躯体１の表面に対する樹脂ライニングを行うことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の方法では、請求項１記載の方法の前記第３工程において、前記コンクリート躯体１の表面に予めコンクリート又は樹脂被覆層、又はその双方に接着性のあるプライマー５を塗布することを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載された被覆コンクリート構造物の発明は、前記コンクリート躯体１の表層内部には底部が拡径する複数の凹部１ａが形成され、前記凹部１ａには前記樹脂被覆層６の一部が廻り込むことで、アンカー体６ａが形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載された被覆コンクリート構造物の凸状型材２の発明によれば、コンクリート躯体１の表面に開口するとともに内部において底部が拡大した凹部を形成するための凸状型材２であって、非加熱時には固形状態であり加熱時には変形可能となる材料からなり、その拡大した底部を下にしてコンクリート材料１’の表層内部に適宜間隔で配置・埋設されるものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
以上により、請求項１記載の発明によれば、凸状型材のコンクリート材料１’の内部への埋設及び撤去により底部が拡開した複数の凹部１ａをコンクリート躯体１の表層内部に開口形成することができるため、その形成後に表面にライニングされる樹脂の一部が前記凹部１ａ内に廻り込んでアンカー体６ａとして機能し、このアンカー体６ａは従来よりも引抜き抵抗が大であるため、コンクリート躯体１と樹脂被覆層６との接着性又は固着性が大きくなり、耐久性が大幅に向上する。
【００１４】
請求項２の方法では、コンクリート躯体１の表面のライニングと、凹部１ａ内への充填を同一工程で連続的に行えるため、工程が簡単である。
【００１５】
請求項３の方法では、凹部１ａへの樹脂充填の後に、コンクリート躯体１の表面へライニングを行うため、凹部１ａへの充填漏れがなく、確実なアンカー構造及びこれによるアンカー効果を得ることができる。
【００１６】
請求項４の方法では、コンクリート躯体１の表面部位に対する樹脂被覆層６の接着性と固着性を増加できる。
【００１７】
請求項５の被覆コンクリート構造物によれば、コンクリート躯体１と樹脂被覆層６との接着性と固着性が大であり、コンクリート構造物表面の防食、防水性を長期期に亘って保持できる。
【００１８】
請求項６のライニング用凸状型材２にあっては、必要に応じてコンクリート躯体１の表層の任意の位置及び任意の数だけ底部が拡開した凹部１ａを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の最良の実施の形態につき添付図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の方法における施工手順を示す概略説明図である。図２（ａ），（ｂ）は型枠材埋設工程における、詳細手順を示す概略説明図、図３（ａ），（ｂ）はライニング工程における他の実施形態を示す概略説明図である。
【００２０】
まず図１（ａ）に示すように、図示しない型枠内に打設されたコンクリート材料１’が流動状態にあるうちに、底部が拡開した形状である複数のライニング用凸状型材２を適宜間隔をおいてコンクリート材料の表層部に嵌入させ、コンクリート材料１’の養生硬化までの間、保持する。
【００２１】
この凸状型枠材２を構成する材料としては、パラフィン、熱収縮性樹脂、または熱軟化性のゴムなどが用いられ、室温（例えば２０℃内外）では硬質であって、その形状が維持され、（５０〜１００℃）程度の高温下で溶融、軟化乃至は収縮する素材が用いられる。
【００２２】
コンクリート材料１’の硬化によりコンクリート躯体１（以後躯体１と略記する）が形成された後は、図１（ｂ）に示すように、前記凸状型枠材２の埋設位置をめがけてブロワーヒータ４により熱風を吹込む。型枠材２がパラフィンなどから構成されている場合には、溶融し、型枠材２の外形に等しい内形の凹部１ａが躯体１の表層内部に開口して形成される。凹部１ａの内底部に溜った液状パラフィンは、熱風飛沫拡散や吸引除去することによって回収される。回収物は再び型枠材２の成型材料としてリサイクルされる。
【００２３】
また型枠材２が、熱収縮性の樹脂や熱軟化性のゴムなどで構成されている場合には、熱風吹付により、凹部１ａの内部で適宜収縮乃至は軟化して上端の狭い開口からでも取出し可能であり、図示しない取出し治具などを用いて容易に除去可能である。
【００２４】
凹部１ａより残滓を除去した後は、躯体１の表面にライニングされる樹脂の種類によっては、図１（ｃ）に示すように、前処理工程として、躯体１の表面にプライマー５が塗布される。プライマー５は躯体１及びライニングされる樹脂の双方に対する馴染性、接着性、固着性に富んだ塗装材料であって、樹脂と同系統のプライマーなどが用いられる。またその塗装にはスプレー等の手段が採用できる。
【００２５】
その後は、図１（ｄ）に示すように躯体１の表面に樹脂被覆層６がライニングされる。ライニング方法として、躯体１が大形であって平坦なものであれば、樹脂を所定の膜厚でカーテン状に押出すカーテンフローコータなどの押し出し機７を用いることができ、この押出し機７を矢印方向に沿って順次移動しつつ樹脂被覆層６を押出す。また、躯体１が小形であって曲面があるものである場合には、刷毛、あるいはローラコータなどを用いて人手によりライニング作業を行うことができる。ライニング時には、樹脂が流動してその一部が凹部１ａ内に回り込み、内部の空気を押し出しつつ凹部１ａ内に充填され、剥離防止用のアンカー体６ａとして機能する。
【００２６】
樹脂被覆層６を構成する樹脂の種類としては、熱可塑性樹脂と、熱硬化形樹脂の二種類に大別されるが、例えば熱可塑性樹脂を用いる場合、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂などが好適な例として挙げられる。ライニング方法としては、樹脂ペレットをその融点以上に溶融し、この溶融物を前記押出し機７で必要な幅及び厚さを有するシート状に押出しつつ躯体１の表面を矢印方向に移動させる手法がある。その冷却硬化によって、図１（ｅ）に示すように、躯体１の表面に、複数箇所アンカー体６ａで結合された強靱なシート状の樹脂被覆層６が形成される。この樹脂被覆層６の厚みは、１回のライニングで０．５〜５mm程度であるが、積層することで厚くすることも可能である。
【００２７】
また、熱硬化形樹脂の場合、エポキシ系樹脂やその繊維強化樹脂などでライニングすることにより、所定時間後重合硬化し、いずれにおいても図１（ｅ）に示すように、躯体１の表層内部に複数箇所アンカー体６ａで結合された強靱なシート状の樹脂被覆層６が形成される。このライニング厚みは、１〜５mm程度が望ましい。
【００２８】
熱可塑性と熱硬化性樹脂を比較した場合、熱硬化形の場合には主剤及び硬化剤の配合等の手数や可使時間の制約や、硬化までに時間がかかる等の点から、熱可塑性樹脂が取扱いやすいが、いずれにしろ形成された樹脂被覆層６は、冷却による硬化または、重合硬化により強靱なシート状皮膜を躯体１の表面に形成し、かつ複数箇所をシート状皮膜と一体のアンカー体６ａによって躯体１の表面に強固に保持されるものとなる。
また、前記実施形態ではライニング工程において、樹脂被覆層６のライニングと同時に凹部１ａ内にその一部を回り込ませて充填したが、図３（ａ）に示すように、シリンダ押出し式のチューブ８等を用いてスポット的に各凹部１ａ内に樹脂を充填してアンカー体６ａとし、この樹脂が溶融または未硬化の状態で図３（ｂ）に示すように、同一樹脂又はアンカー体６ａと一体化し得る材質の樹脂をライニングして樹脂被覆層６として一体化することもできる。この場合には、各凹部１ａ内への充填が一層確実となり、かつその後にライニングされる樹脂被覆層６の膜厚も安定させることができる。
【００２９】
以上の工程を経て得られる被覆コンクリート構造物は、上水道、または下水道関連設備など水路設備などにおける現場打コンクリートや、工場生産されるＰＣ（プレキャストコンクリート）部材のいずれにも適用できる。水路設備の内壁に適用した場合には、流水に対する耐摩耗性を確保でき、また下水道関連設備の内壁などに適用した場合には、内部で発生する硫化水素ガスによるコンクリート表面の腐食を防護し、耐久性を大幅に向上できることになる。
【００３０】
例えば、ＰＣ部材の用途の１つに、構築された地下空間の内表面を被覆するＰＣ部材として、予め所定の形状に構成された多数のセグメント部材を用いる場合があるが、隣接して配置された該セグメント部材の継手部分を被覆するために、本発明のような構造を採用すれば、この継手部分に安定した防食性及び止水性を付与して地下構造物としての耐久性を大幅に向上させることができる。
【００３１】
次にコンクリート材料に埋設されるライニング用凸状型材の形状例について、図４を用いて説明する。図４（ａ）の（イ）は前記実施形態で用いられた凸状型材２の単体の断面及び斜視図を示し、前述のごとき所定厚みの略円盤状の底部２ａと底部２ａから突出する円柱状の軸部２ｂから構成されている。この場合の凸状型材はコンクリート材料の表層に適宜間隔をおいて埋設されるため、接着面又は固着面となるコンクリート面の面積に応じた個数を埋設できる。
【００３２】
これに対し、図４（ａ）の（ロ）では例えば厚さ数mm程度の連結用シート９の下面に適宜間隔をおいてその軸部２ｂを一体化した状態で配列した場合を示す。この場合には、コンクリート材料の面積が大きい場合に同一の配置パターンで一括して埋設できるため、作業性に富むとともに、押込み時における凸状型材２の転倒を防止できる。
【００３３】
以下同様にして、図４（ｂ）に示す円錐台形状に形成された凸状型材１０を、（イ）に示すように個々に用いても良いし、（ロ）に示すように連結シート１１の下面に一体に配列して用いることも可能であり、図４（ｃ）に示す縦断面下向き矢印状に形成された凸状型材１２を（イ）に示すごとく、個々に用いても良いし、（ロ）に示すように連結シート１３の下面に一体に配列して用いることも可能であり、さらには、図４（ｄ）に示すように、軸部の下部左右からテトラポッド状の根が左右に伸びる平断面円筒または矩形状の凸状型材１４を（イ）に示すごとく個々に用いても良いし、（ロ）に示すごとく連結シート１５の下面に一体に配列して用いることも可能であり、要はコンクリート躯体１の強度に影響を与えることなく除去作業が容易で、樹脂ライニングによる充填後は過不足を生ずることなく十分なアンカー効果を得られる形状であれば、いずれの形状も採用可能である。
【００３４】
なお前述のごとく、図４ではいずれの型枠材も中実に描かれているが、コンクリート材料の嵌入時の圧力に耐えられる構造であれば、中空構造であっても良い。また、図４の各分図（ａ）〜（ｄ）の各図（ロ）において、一列のみでなく図の紙面と直交する方向にも碁盤目状または千鳥状に配列するか、紙面直交方向に連続して形成できることも勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の方法の実施形態における一施工手順を示す概略説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は型枠材埋設工程における詳細手順を示す概略説明図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はライニング工程における他の実施形態を示す概略説明図である
【図４】（ａ）〜（ｄ）はライニング用型枠材の各種形状例を示し、（イ）は単体を、（ロ）はシート下面に一体配列した場合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１’コンクリート
１  コンクリート躯体
１ａ  底部拡開する凹部
２，１０，１２，１４  ライニング用凸状型材
９，１１、１３，１５  連結用シート
５  プライマー
６  樹脂被覆層
６ａ  アンカー体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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