(57)【要約】【課題】コンクリート表面に生じる亀裂の進行を抑制するコンクリート表面保護パネルおよび保護方法を提供する。【解決手段】アルカリ骨材反応によって亀裂の生じているコンクリート表面５の亀裂Ｃを覆って接着剤４で取り付けたコンクリート表面保護パネル１の表面板２が外部から亀裂Ｃ内部への水分、塩化物イオン、酸素等の供給を遮断し、鉄筋の錆による膨張やコンクリートのアルカリ成分と反応して生成したゲルが水分の供給を受けて膨張することを阻止して亀裂Ｃの進行を抑制し、弾性層３が亀裂Ｃの進行によるずれを弾性変形によって吸収し、ずれを表面板２に伝わりにくくして表面板２の変形を抑制する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート表面に取り付けるコンクリート表面保護パネルであって、防水性および気密性を有する表面板と、該表面板の裏面に設けられた防水性および気密性を有する弾性層とからなるコンクリート表面保護パネル。
【請求項２】
表面板がＦＲＰからなる請求項１に記載のコンクリート表面保護パネル。
【請求項３】
防水性および気密性を有する表面板と、該表面板の裏面に設けられた防水性および気密性を有する弾性層とからなるコンクリート表面保護パネルの前記弾性層をコンクリート表面に密接させて取り付け、コンクリートの亀裂によるずれを前記弾性層の弾性変形によって吸収させるコンクリート表面保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート表面保護パネルおよび保護方法に関し、さらに詳しくは、コンクリート表面に生じる亀裂の進行を抑制するコンクリート表面保護パネルおよび保護方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンクリート構造物における亀裂が問題となっており、特にアルカリ骨材反応による亀裂の危険性が指摘されている。
【０００３】
アルカリ骨材反応による亀裂とは、コンクリート中の骨材に含まれるシリカ鉱物（反応性骨材）がコンクリートのアルカリ成分と反応してゲルを生成し、このゲルが水分の供給を受け、膨張してコンクリート中に内部応力を発生させて亀裂を生じさせるもので、水分が供給されると進行して大きくなる。
【０００４】
この亀裂はコンクリート構造物の耐久性を著しく低下させ、またコンクリート片の落下を生じさせるなど危険なものであり、橋梁、鉄道・道路の高架橋など様々なコンクリート構造体で発生している。
【０００５】
この亀裂を補修する方法としては、表面塗装補修方法が一般的である。これは、アルカリ骨材反応による亀裂が生じたコンクリート表面に塗料を塗布して亀裂を塗膜で覆い、外部の水分や酸素などを遮断して亀裂の進行を抑えるものである。ところが、塗料は柔軟性が劣るため亀裂の進行やずれなどによる小さな変位にも追従できず、ひび割れてしまう。このひび割れた部分から雨などの水分、大気中の酸素などが亀裂内部に供給され、亀裂のさらなる拡大を生じさせてしまう。このため、塗料の塗布を定期的に行なう必要があり、コストのかかる補修方法となっていた。
【０００６】
また、塗膜に柔軟性をもたせて、ひび割れをしにくくする提案がされている（たとえば、特許文献１）。しかしながら、この補修方法でも、塗膜の柔軟性向上には限界があり、また塗膜では耐候性、耐衝撃性の観点からも不十分であり、有効な補修方法とはなっていなかった。
【特許文献１】特開昭６０−１９５２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、コンクリート表面に生じる亀裂の進行を抑制するコンクリート表面保護パネルおよび保護方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明のコンクリート表面保護パネルは、コンクリート表面に取り付けるコンクリート表面保護パネルであって、防水性および気密性を有する表面板と該表面板の裏面に設けられた防水性および気密性を有する弾性層とからなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のコンクリート表面保護方法は、防水性および気密性を有する表面板と、該表面板の裏面に設けられた防水性および気密性を有する弾性層とからなるコンクリート表面保護パネルの前記弾性層をコンクリート表面に密接させて取り付け、コンクリートの亀裂によるずれを前記弾性層の弾性変形によって吸収させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリート表面保護パネルによれば、防水性および気密性を有する表面板が外部からコンクリート亀裂内部に水分、塩化物イオン、酸素などが供給されるのを遮断し、さらなる亀裂の拡大を抑制することができる。
【００１１】
また、表面板の裏面に防水性および気密性を有する弾性層を設け、この弾性層がコンクリート表面の亀裂によるずれを弾性変形によって吸収するので、ずれが表面板に伝わりにくくなり表面板の変形を抑制することができ、亀裂が大きくなっても表面板に亀裂や脱落が発生せず、そのまま保持することができる。即ち、長期間にわたり外部からコンクリート亀裂内部に水分、塩化物イオン、酸素などが供給されるのを遮断し、さらなる亀裂の拡大を抑制することができる。
【００１２】
本発明のコンクリート表面保護方法によれば、防水性および気密性を有する表面板と、該表面板の裏面に設けられた防水性および気密性を有する弾性層とからなるコンクリート表面保護パネルの前記弾性層をコンクリート表面に密接させて取り付け、コンクリートの亀裂によるずれを前記弾性層の弾性変形によって吸収させるので、表面板が外部からコンクリート亀裂内部に水分、塩化物イオン、酸素などが供給されるのを遮断し、さらなる亀裂の拡大を抑制することができ、弾性層の弾性変形によって亀裂によるずれが表面板に伝わりにくくなり表面板の変形を抑制するので、亀裂が大きくなっても表面板をそのまま保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のコンクリート表面保護パネルを図１の実施形態に基づいて説明する。
なお、以下は本発明のコンクリート表面保護方法の説明を含むものである。
図１に示すようにコンクリート表面保護パネル１は防水性および気密性を有する表面板２と、この表面板２の裏面に設けられ、防水性および気密性を有する弾性層３とから構成されている。
【００１４】
表面板２は外部からコンクリート表面５の亀裂Ｃ内部への水分、酸素、塩化物イオン等の供給を遮断できる防水性、気密性を有するものを用いる。
【００１５】
防水性能としては例えば、土木学会規準のＪＳＣＥ−Ｋ−５２３透水量試験方法において０．００ｇの透水量となる防水性を有するものが好ましい。
【００１６】
気密性能としては例えば、アメリカ材料試験協会規格ＡＳＴＭ−Ｄ−１４３４酸素透過性試験方法において１．０×１０−２ｍｇ／ｃｍ２・日以下の酸素透過性、土木学会規準のＪＳＣＥ−Ｋ−５２４塩化物イオンの浸透深さ試験方法において０ｃmの浸透深さを有していることが好ましい。
【００１７】
さらに、軽量であると施工性や構造の簡略化等の面で好ましく、耐候性、耐衝撃性に優れているとメンテナンスや寿命の観点等から好ましい。耐候性については、土木学会規準のＪＳＣＥ−Ｋ−５１１耐候性試験方法において白亜化、われ、はがれがないことを満たすものが好ましい。
【００１８】
例えば、表面板２をＦＲＰ製とすると軽量、耐候性および耐衝撃性に優れたものとなり好適である。ＦＲＰの強化繊維としては、カーボン、ガラス、アラミドなどの繊維を単独または２種類以上複合して用いることができる。
【００１９】
強化繊維に含浸される樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを用いることができる。
【００２０】
ＦＲＰの他にポリカーボネイト、ポリイミドなどの樹脂薄板や防錆処理したアルミニウム、ステンレス鋼、チタンなどの金属薄板などを用いることができる。
【００２１】
厚みは上記した防水性能および気密性能を満たし、軽量となるように設定する。ＦＲＰにした場合は例えば、０．５〜６．０ｍｍ程度、さらに好ましくは０．５〜２．０ｍｍ程度とする。
【００２２】
また、形状は平板状だけでなく取り付け対象となるコンクリート表面５に応じて、曲面状等に成形したものを用いることもできる。
【００２３】
弾性層３は防水性および気密性を有し、適度な弾性を有するものを用いる。防水性能および気密性能は例えば、表面板２と同様に上記した規準を満たすものが好ましい。弾性はコンクリート表面５の亀裂Ｃによるずれを弾性変形によって吸収し、このずれを表面板２に伝わりにくくして、表面板２に亀裂や脱落を生じさせない程度のものとする。さらに、軽量であると施工性や構造の簡略化等の観点から好ましい。
【００２４】
例えば、発泡ポリエチレンは全体的に優れていて好適に用いることができる。その他に軟質ポリエチレン、軟質塩化ビニルなどの樹脂や天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどのゴムを用いることができる。
【００２５】
発泡ポリエチエンにした場合は、上記した防水性能および気密性能を満たし、軽量となるようにし、ずれの吸収性能も考慮して厚みを２．０〜１０．０ｍｍ程度とし、発泡倍率は４００〜６００％、好ましくは５００％とするのがよい。
【００２６】
弾性層３と表面板２とは、接着剤を用いて、もしくは、接着剤と伴に機械的に密接させるなど適宜、手段を選択して一体化しておく。
【００２７】
次に、コンクリート表面保護パネル１の取り付け方法について説明する。取り付けは、弾性層３をコンクリート表面５にして密着させるが、接着剤４を用いて取り付けることも接着剤と伴にアンカー等を用いて機械的に取り付けることもできる。また、弾性層３に接着剤４を塗布し、その上をはく離紙で覆っておき、取り付ける際に、はく離紙をはがして取り付けるようにすることもできる。
【００２８】
接着剤４による取り付けではコンクリート表面保護パネル１の軽量化を図ることができる。接着剤４は弾性層３およびコンクリート表面５との付着性に優れたものを使用するが、コンクリートとの付着強度については例えば、土木学会規準のＪＳＣＥ−Ｋ−５３１付着性試験方法において１．０Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。例えば、弾性エポキシ樹脂接着剤、ポリマーセメント、非弾性エポキシ樹脂接着剤、ゴム系接着剤などを使用する。
【００２９】
また、接着剤４と伴にアンカー等で取り付けることで、さらに強固にコンクリート表面５に固定することができる。
【００３０】
つぎに、コンクリート表面５に対する保護作用について説明する。既にアルカリ骨材反応等で亀裂の生じているコンクリート表面５の亀裂Ｃを覆って本発明のコンクリート表面保護パネル１を取り付ける。主に表面板２が外部から亀裂Ｃ内部への水分、酸素、塩化物イオン等の供給を遮断し、鉄筋の錆による膨張やコンクリートのアルカリ成分と反応して生成したゲルが水分の供給を受けて膨張することを阻止して亀裂Ｃの進行を抑制する。
【００３１】
亀裂Ｃの拡大が進行中の場合（アルカリ骨材反応による残存膨張等がある場合）であっても、弾性層３が亀裂Ｃの進行によるずれを弾性変形によって吸収し、ずれを表面板２に伝わりにくくして表面板２の変形を抑制するため、表面板２に亀裂や脱落が発生せず長期間に渡って表面板２は保持される。また、弾性層３も防水性および気密性を有しているので外部から亀裂Ｃ内部への水分、酸素、塩化物イオン等の供給を遮断する。
【００３２】
以上により、本発明のコンクリート表面保護パネル１を取り付けると長期間、亀裂Ｃの進行を抑制することができ、またメンテナンス作業も減らすことができる。即ち、コンクリート構造物のライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【００３３】
また、亀裂Ｃがまだ生じていないコンクリート表面５に取り付けることもでき、亀裂Ｃの予防対策として機能させ、亀裂Ｃの発生や進行を抑制することもできる。
【００３４】
このコンクリート表面保護パネル１を取り付けることでコンクリート表面５の亀裂、変色、汚れ等を覆うことで美観の向上にもなり、周辺景観に配慮した色の表面板２を選択すれば、周囲景観に合致したコンクリート構造物とすることができる。
【実施例】
【００３５】
図２に示すように高さ４００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚み１ｍｍのＦＲＰ製（強化繊維をガラス繊維、含浸樹脂を不飽和ポリエステル樹脂とした）の表面板２の裏面全体に厚み５ｍｍの発泡ポリエチレン（発泡倍率５００％）からなる弾性層３をホットメルト接着剤によって取り付けたコンクリート表面保護パネル１を用意した。これを高さ４００ｍｍ×幅２００ｍｍ×厚み５０ｍｍの四角柱のコンクリート試験体６の高さ４００ｍｍ×幅２００ｍｍの両面全体を覆うように弾性エポキシ樹脂接着剤で取り付けた。
コンクリート試験体６には高さ方向中間に亀裂の契機とするために塩化ビニルシート７を埋設し、塩化ビニルシート７の上下方向それぞれにキ字状に組み、一端を突出させた寸法Ｄ１６の異形鉄筋８を埋設して、それぞれの一端を上下方向に引張試験機で引張り、コンクリート試験体６表面に生ずる亀裂Ｃの進行に対する亀裂吸収性能（ひび割れ追従性能）を評価した。
【００３６】
その結果、水平方向に生じた亀裂Ｃの上下方向幅（ずれ）が８ｍｍとなるまで表面板２および弾性層３には亀裂は発生せず、脱落することなくコンクリート表面保護パネル１をコンクリート試験体６表面に保持させ続けることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のコンクリート表面保護パネルの構造を示す断面図である。
【図２】引張り試験の概要を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  コンクリート表面保護パネル
２  表面板
３  弾性層
４  接着剤
５  コンクリート表面
６  コンクリート試験体
７  塩化ビニルシート
８  異形鉄筋
【図１】
2005330722.tif 000003
【図２】
2005330722.tif 000004