(57)【要約】【課題】コンクリートの表面を表面被覆材で保護するさいに，その端縁部が剥離して表面被覆材の機能が低下するのを防止する。【解決手段】コンクリートを表面被覆材で保護するさいに，その表面被覆材の端縁部が存在する箇所のコンクリートの表面に撥水材を塗布し，この撥水材塗布によってコンクリートの露出表面からコンクリート中に水分が吸収されるのを阻止することを特徴とするコンクリート表面被覆材の剥がれ防止方法である。撥水材としては，アルキルアルコキシシランおよびポリオルガノシロキサンを有効成分とし且つ該有効成分を水系媒体中に７５重量％以上の量で含有するシラン・シロキサン系撥水材を用いることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを表面被覆材で保護するさいに，その表面被覆材の端縁部が存在する箇所のコンクリートの表面に撥水材を塗布し，この撥水材塗布によってコンクリートの露出表面からコンクリート中に水分が吸収されるのを阻止することを特徴とするコンクリート表面被覆材の剥がれ防止方法。
【請求項２】
撥水材は，アルキルアルコキシシランおよびポリオルガノシロキサンを有効成分とし且つ該有効成分を水系媒体中に７５重量％以上の量で含有するシラン・シロキサン系撥水材である請求項１に記載の剥がれ防止方法。
【請求項３】
表面被覆材は，樹脂系の表面被覆材である請求項１または２に記載の剥がれ防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，コンクリートを表面被覆材で保護するさいに，表面被覆材の端縁部がコンクリートから剥がれるのを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より，塩害や中性化等に起因するコンクリート構造物の劣化を防止するために，表面被覆材をコンクリート表面に施設することが行われている。例えば，海洋コンクリート構造物では耐塩害方法として表面被覆を施すことが行われ，下水処理施設では耐酸方法としてコンクリートコーティングやライニング等が行われている。
【０００３】
一般に，このような表面被覆材は，外部からの物質移動を遮断する機能を有するので，表面被覆材が存在していれば，劣化因子がコンクリート内部に浸透することを阻止できる。しかし，実際には，この表面被覆の効果が経年的に低減する現象が起きる。
【０００４】
表面被覆材の効果低減が起きる原因には，表面被覆材自体が，紫外線，摩耗，削り等によって劣化する場合と，表面被覆材がコンクリートから剥離する場合がある。
【０００５】
後者の表面被覆材が剥離する現象は，次の２種類に分類することができる。一つは，表面被覆材がなんらかの原因によって破壊され，その損傷箇所から剥離が生じる場合である。他の一つは，表面被覆材に端部や縁部（これらをまとめて端縁部という）が存在する場合に，その端縁部がコンクリートから剥離する場合である。
【０００６】
後者の端縁部の剥離については，建築分野では，端縁部を別部材でシールしたり，端縁部を打鋲等で固定処理したり，或いは表面被覆材の端縁部そのものが隠れるような施工に工夫したりしているが，土木用コンクリートの表面被覆材については，このような特別な対策はなされないのが現状であり，プライマーによって下地コンクリートを改質し，表面被覆材とコンクリートとの付着性能を端縁部を含めて向上させておくのが一般的な対応である。しかし，これでは端縁部の剥離を完全に防止することはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって，本発明は，表面被覆材の端縁部がコンクリートから剥離するのを未然に防止する有益な方法を見いだすことを課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，コンクリートを表面被覆材で保護するさいに，その表面被覆材の端縁部が存在する箇所のコンクリートの表面に撥水材を塗布し，この撥水材塗布によってコンクリートの露出表面からコンクリート中に水分が吸収されるのを阻止することを特徴とし，これによって，コンクリート表面被覆材の端縁部剥離を防止するものである。撥水材としては，外部からコンクリート中に水分が吸収されるのを阻止するが，コンクリート内部からの水蒸気は透過できるようなものが好ましく，このために，アルキルアルコキシシランおよびポリオルガノシロキサンを有効成分とし且つ該有効成分を水系媒体中に７５重量％以上の量で含有するシラン・シロキサン系撥水材を用いるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜２に，コンクリート１の表面に表面被覆材２を設けた場合に，その端縁３の剥離挙動を図解した。表面被覆材２の端縁３が存在する場合に，その部分がコンクリート１から剥離するのは，主としてコンクリート１に吸収される水分による。すなわち，表面被覆材２の端縁３が存在する箇所では，その端縁３の近傍には露出したコンクリート表面４が存在することになり，図１に示すように，この露出表面４からコンクリート内部に水分５が吸収される。この水分５の吸収は露出表面４が雨水等に触れる場合には一層促進される。
【００１０】
コンクリート内部に吸収された水分５は表面被覆材２の端縁３近傍の裏側まで浸出してコンクリート表面との接合強度を劣化させると共に，図２に図解したように，水分５がコンクリート内部から蒸発するさいに，表面被覆材２の裏側においてその内圧を高め，蒸気圧の集中さらには水分の集中が生じて，表面被覆材２の端縁部を内側から押し上げる力が作用して端縁３の剥離に至る。
【００１１】
図３〜４は，本発明に従う表面被覆材の剥離防止挙動を図解したものであり，図３のように，表面被覆材２の端縁３が存在する箇所のコンクリート１の表面に撥水材６を塗布する。撥水材６を塗布するコンクリート表面は，表面被覆材２が存在しない端縁３近傍の露出表面であり，これに加えて，望ましくは表面被覆材２が存在する端縁３近傍の内側表面（表面被覆材２の下地面）も含む（図３〜４ではこの例を示す）。撥水材６は水を透過しない撥水層を形成するものが望ましいが，液体の水は透過しないが，気体（水蒸気等）は透過するような性質を有するものが一層望ましい。
【００１２】
図３のように，表面被覆材２の端縁３が存在する箇所のコンクリート表面に撥水材６を塗布すると，この撥水材６の層が端縁３の近傍のコンクリート内に外部から（雨水等によって）水が浸入するのを阻止する。その結果，端縁３の近傍の表面被覆材２の裏側において，水蒸気発生による内圧上昇も防止される。撥水材６の層が気体透過性である場合には，かりに少量の水がコンクリート内に浸入しても，図４に図解的に示すように，その水蒸気は気体透過性の撥水材６の層を経て，外部に放出されるので，表面被覆材２の裏側で圧を高めるようなことも阻止される。このようにして，表面被覆材２の端縁３近傍に設けた撥水材６の層によって，表面被覆材２の端縁部が剥離する原因を除去することができる。
【００１３】
本発明で使用できる撥水材としては，シラン系撥水材や高分子のシロキサンを主成分とした撥水材が挙げられるが，実際にはシラン・シロキサン系撥水材が好適である。
【００１４】
シラン系撥水材は，シリコン分子５〜７％と有機溶剤を中心に形成されており，塗布にあたってコンクリートへの浸透性が高い反面，揮発しやすいという特徴を有している。一方，揮発を生じない材料として，高分子のシロキサンを主成分とした撥水材が提案されているが，このものは密度の高い塗膜を形成できるが，コンクリート中に浸透し難いので，ごく表層部のみに高密度の塗膜が形成される性質がある。ところが，シラン・シロキサン系撥水材を用いると，外部からの液体の水の浸透を防止する（撥水する）が，内部からの水蒸気は透過するような撥水層を形成することができる。
【００１５】
このシラン・シロキサン系撥水材は，一般式，Ｒ−Ｓｉ−（ＯＲ’）で表されるアルキルアルコキシシラン（但し，Ｒは炭素数１〜１５のアルキル基，ＯＲ’は炭素数１〜６のアルコキシ基を表す）と：一般式がＲ１ａＲ２ｂＲ３ｃＳｉＯ（４−ａ−ｂ−ｃ）／２で表されるポリオルガノシロキサン（但し，Ｒ１はメチル基，  Ｒ２はアミノアルキル基，  Ｒ３は水酸基またはアルコキシ基を表し，  ０＜ａ＋ｂ＋ｃ＜３の関係を有する）と：を有効成分とし，これらの有効成分を水系媒体中に７５重量％以上含有させたものである。
【００１６】
この場合，アルキルアルコキシシランとポリオルガノシロキサンの重量比は好ましくは２：１〜１０：１であるのがよい。また，このシラン・シロキサン系撥水材は少量の界面活性剤を含有することができる。
【００１７】
このシラン・シロキサン系撥水材は，有機溶媒を使用せず，水を媒体とする。塗布後においては，媒体中の水およびコンクリート中の水分がアルキルアルコキシシランと反応し，アルコールを放出しながらコンクリートに化学的に固定されたシリコーン樹脂へと３次元的に架橋し，強固な含浸塗膜を形成する。このシラン・シロキサン系撥水材は，有効成分が７５重量％以上，好ましくはほぼ８０重量％と多く，揮発性がなく飛散や液ダレも殆んど生じないので，１回の塗布で十分な撥水効果を得ることができる。塗布する方法としては，エアレススプレーまたはローラー塗布のいずれでもよく，塗布方向としてはコンクリートの上面，側面，下面のいずれでも良好な浸透深さが得られる。そのさい，塗布するコンクリート表面は極力乾いていた方が撥水効果が高くなる。
【００１８】
このシラン・シロキサン系撥水材を塗布して形成されたコンクリート表面のシリコーン撥水層は，水滴を通さない程度の微細な隙間が存在する。このため，水蒸気等の気体を透過するが液体を透過しないという性質を有する。この性質が，前記の図３〜４図で説明した表面被覆材の端縁剥離の防止に有効に作用する。実際には，同図の表面被覆材２の端縁３から少なくとも２０〜５０ｃｍまでのコンクリート露出面に，このシラン・シロキサン系撥水材を１００〜２５０ｇ／ｍ２程度の目付量で塗布するのがよく，これによって，端縁３の経年的な剥がれを防止することができる。
【００１９】
なお，本発明が適用される表面被覆材としては，コンクリートに適用される表面被覆材であれば，その種類を問わないが，実際には樹脂系の表面被覆材の場合に大きな効果を示す。樹脂系の表面被覆材としては，ポリウレタン，ポリウレア，ポリメチルメタクリレート，エポキシ等の表面被覆材が挙げられる。樹脂系の表面被覆材は，一般に物質移動を遮断する能力が高い。このため，コンクリート側からの物質（水蒸気等）による膨れを起こしやすいので，端縁部での剥離が起きやすい。この端縁部の剥離は本発明によればほぼ完全に防止できる。
【００２０】
【実施例】
〔対照例〕
１００×１００×１００ｍｍの材齢９１日のコンクリート供試体（Ｗ／Ｃ＝４０％，セメント＝４１３Ｋｇ／ｍ３，細骨材＝７７１Ｋｇ／ｍ３，粗骨材＝１０３４Ｋｇ／ｍ３）の一つの面の中心部に，ポリウレア樹脂からなる厚み２ｍｍで７０×７０ｍｍの方形の表面被覆を施した。この表面被覆を施した同じ供試体３個を海浜に６ケ月放置し，表面被覆材の端縁部の剥離状態を観察した。その結果，表面被覆を施した面が上面のものは，端縁部にほぼ１ｃｍ２の剥離が生じ，  側面のものはほぼ４ｃｍ２の剥離が生じ，底面のものは剥離が生じなかった。
【００２１】
〔実施例〕
対照例の表面被覆材の端縁部のコンクリート露出表面に，シラン・シロキサン系撥水材（旭化成ワッカーシリコーン株式会社から供給された商品名「ＢＳ  Ｃｒｅｍｅ  Ｃ」）を，その端縁部から幅１５ｍｍにわたって，厚み２００ｇ／ｍ２の撥水層を該表面被覆材の４辺の端縁部から隙間なくめぐらして形成し，端縁部の近傍にはコンクリート露出面が表れないようにした以外は，前記の対照例と同じ条件で試験を行った。その結果，いずれの供試体３個とも，表面被覆材の端縁部には全く剥離は生じていなかった。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によると，コンクリートを保護するための表面被覆材の端縁部が剥離する現象を非常に簡易の処法で防止することができるので，海洋コンクリート構造物等の保全等に威力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリートの表面に表面被覆材を設けた場合に，その端縁部の剥離挙動を説明するための略断面図である。
【図２】図１と同じく，表面被覆材の端縁部の剥離挙動を説明するための略断面図である。
【図３】本発明に従う表面被覆材の剥離防止挙動を説明するためのコンクリート部材の略断面図である。
【図４】図３と同じく，本発明に従う表面被覆材の剥離防止挙動を説明するための略断面図である。
【符号の説明】
１  コンクリート
２  表面被覆材
３  端縁
４  露出したコンクリート表面
５  水分
６  撥水材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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