(57)【要約】  【課題】コンクリート成形面の品質を低下させないようにコンクリート型枠を再利用する方法を提供する。  【解決手段】コンクリート型枠の表面の付着汚れを、剥離性皮膜形成ポリマー溶液又はエマルションの当該表面への塗布・乾燥により形成した皮膜に吸い付かせて剥離し、汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜で覆って平滑化する。また、型枠の再利用時に、平滑表面に低融点ワックス・エマルションの塗布により脱型用ワックス皮膜、好適には厚さ100μｍ以下の脱型用ワックス皮膜を形成する。好ましくは、ポリマー溶液又はエマルションをポリビニルアルコールの高粘性水溶液又は水エマルションとし、コーティング膜をフッ素樹脂製又は同等の耐熱性材料製とし、ワックス・エマルションの主成分を水中に懸濁した蜜蝋ワックスとする。  【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート型枠の表面の付着汚れを、剥離性皮膜形成ポリマー溶液又はエマルションの当該表面への塗布・乾燥により形成した皮膜に吸い付かせて剥離し、汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜で覆って平滑化してなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項２】
請求項１の再利用方法において、前記ポリマー溶液又はエマルションをポリビニルアルコールの高粘性水溶液又は水エマルションとしてなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項３】
請求項１又は２の再利用方法において、前記ポリマー溶液又はエマルションを型枠表面へ複数回塗布し乾燥させて多層皮膜を形成してなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかの再利用方法において、前記コーティング膜をフッ素樹脂製又はそれと同等の耐熱性材料製としてなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかの再利用方法において、前記型枠の再利用時に，前記平滑表面に低融点ワックス・エマルションの塗布により脱型用ワックス皮膜を形成してなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項６】
請求項５の再利用方法において、前記ワックス・エマルションの主成分を、水中に懸濁した蜜蝋ワックスとしてなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項７】
請求項５又は６の再利用方法において、前記ワックス皮膜を前記型枠内でのコンクリート固化に伴う温度上昇により型枠からコンクリート成形面へ移行させてなるコンクリート型枠の再利用方法。
【請求項８】
請求項５から７の何れかの再利用方法において、コンクリート型枠の内面に前記ワックス・エマルションの反復塗布により複数層の前記ワックス皮膜を重畳形成し、前記ワックス皮膜の厚さを調節してなるコンクリート型枠の再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート型枠の再利用方法に関し、とくに脱型後のコンクリート表面（以下、成形面ということがある。）の品質を低下させないようにコンクリート型枠を再利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトンネル覆工工事では、セントル（centre）と呼ばれる移動式の金属製コンクリート型枠を使用し、トンネル内の工区中央に設置したセントルとトンネル内面との間に当該工区の二次覆工コンクリートを打設する。セントルは、例えば特許文献１及び２のケレン装置や除去装置を用いて外側表面（外表面）に付着したコンクリート塊等を削り落としたのち、隣接工区に移動させて当該隣接工区の二次覆工コンクリートの打設に再利用する。また、特定のトンネル工事で使用したセントルは、経時的にこびり付いた汚れや錆をスクレーパー、サンダー等を用いて適宜削り落としたのち、他のトンネル工事に転用して繰り返し使用（reuse）される。最近は循環型社会形成の観点から、セントル等の金属製型枠だけでなく、他のコンクリート型枠についても、例えばコーティング等の加工を施した上で、複数の工事現場に転用して繰り返し使用することが求められている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７３５９９９号公報
【特許文献２】特許第２８４９５６５号公報
【特許文献３】特許第３１０７０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、金属製型枠やコーティング型枠のように繰り返し使用するコンクリート型枠（以下、再利用型枠ということがある。）の表面には、長期に亘る使用によってひび割れや錆、傷等の細かな凹凸（表面の不良化）が生じる。型枠表面の凹凸はコンクリート成形面のジャンカ（豆板）や黒ずみ汚れ（変色）の原因となるため、従来の再利用型枠を用いたコンクリート工事ではコンクリート成形面の修復作業（仕上げ作業）を必要とするケースがしばしば経験された。コンクリート成形面の修復作業は、手間と費用とがかかるだけでなく、騒音、粉塵、汚水の発生等の環境問題の原因になるので好ましくない。
【０００５】
また従来の再利用型枠を用いたコンクリート工事では、型枠表面の細かな凹凸に入り込んだセメント滓や錆・汚れ等（以下、これらを纏めて付着汚れということがある。）がコンクリート成形面に移行する問題もしばしば経験された。再利用型枠の表面のコンクリート塊や汚れ等は再利用前にケレン装置やスクレーパー等で削り落としているが、従来の方法では細かな凹凸に入り込んだ付着汚れを十分に除去することは困難である。使用回数が増えるに従って型枠表面の凹凸部分は拡大し且つ深くなる傾向があり、型枠表面の付着汚れはますます除去し難くなる。コンクリート型枠の繰り返し使用（reuse）が求められている一方で、再利用型枠を用いたコンクリート成形面におけるジャンカや黒ずみ汚れの発生（品質の低下）を抑えることが重要な課題となっている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、コンクリート成形面の品質を低下させないようにコンクリート型枠を再利用する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、従来の剥離性皮膜による構造物表面の洗浄方法に注目した。例えば特許文献３は、剥離が容易で且つ靭性の高い皮膜形成ポリマーの水溶液又は水エマルションを用い、凹凸のある構造物の表面を洗浄する方法を提案している。本発明者は、特許文献３のようなポリマーの皮膜を用いれば再利用型枠の表面の細かな凹凸に入り込んだ付着汚れをコンクリートに移行しない程度にまで除去できること、更に汚れ除去後の表面を平滑にして再利用すれば新しい型枠による場合と同等の品質のコンクリート成形面が得られることを実験的に確認した。本発明は、この実験結果に基づく更なる研究開発によって完成に至ったものである。
【０００８】
図１の流れ図を参照するに、本発明によるコンクリート型枠の再利用方法は、コンクリート型枠の表面の付着汚れを、剥離性皮膜形成ポリマー溶液又はエマルションの当該表面への塗布・乾燥により形成した皮膜に吸い付かせて剥離し、汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜で覆って平滑化してなるものである。好ましくは、ポリマー溶液又はエマルションをポリビニルアルコールの高粘性水溶液又は水エマルションとし、撥水性コーティング膜をフッ素樹脂製又はそれと同等の耐熱性材料製とする。
【０００９】
更に好ましくは、型枠の再利用時に、平滑表面に低融点ワックス・エマルションの塗布により脱型用ワックス皮膜、好適には厚さ100μｍ以下の脱型用ワックス皮膜を形成する。この場合、ワックス・エマルションの主成分を、水中に懸濁した蜜蝋ワックスとすることができる。また、ワックス皮膜を型枠内でのコンクリート固化に伴う温度上昇により型枠からコンクリート成形面へ移行させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるコンクリート型枠の再利用方法は、型枠表面の付着汚れを、剥離性皮膜形成ポリマー溶液又はエマルション（以下、両者を纏めて単にポリマー溶液ということがある。）の当該表面への塗布・乾燥により形成した皮膜に吸い付かせて剥離し、汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜で覆って平滑化し、再利用時に、低融点ワックス・エマルションの塗布により脱型用ワックス皮膜を型枠表面（平滑表面）に形成するので、次の顕著な効果を奏する。
【００１１】
（イ）ポリマー溶液により型枠表面の細かな凹凸に入り込んだ皮膜を作り、凹凸内の付着汚れを皮膜に吸い付かせて除去できるので、型枠表面の付着汚れに起因するコンクリート成形面の品質の低下を防止できる。
（ロ）付着汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜により平滑化するので、型枠表面の凹凸に起因するコンクリート成形面のジャンカや黒ずみ汚れ等の発生も解消できる。
（ニ）低融点ワックス皮膜を脱型剤（型枠剥離剤）として用いることにより、コンクリート固化時の水和熱によって脱型剤（脱型用ワックス皮膜）を軟化させ、平滑なコンクリート成形面の形成と容易な脱型とを確保することができる。
（ニ）新しい型枠による場合と同等の品質のコンクリート成形面が得られるので、コンクリート成形面の修復作業を省くことができ、コンクリート工事の工数削減及びコストダウンに貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、セントル等の金属製（鋼製）コンクリート型枠を再利用する場合に本発明を適用した実施例の流れ図を示す。以下、同図の流れ図に沿って本発明を説明するが、本発明は金属製型枠への適用に限定されず、コーティングされた型枠、プラスチック製型枠その他の再利用型枠に広く適用可能である。先ずステップS001において再利用型枠の表面（コンクリート対向面）上に残るコンクリート滓等の汚れを（ケレン装置やスクレーパー等による）ケレン作業によってできるだけ除去したのち、ステップS002において、その表面上に剥離性皮膜形成ポリマー溶液を塗布する。ポリマー溶液の塗布方法として、はけ塗り、ローラ塗り、吹き付け、しぼり出し等の適当な方法を選択できる。
【００１３】
本発明で用いる皮膜形成ポリマーは、水又は有機溶媒に溶解して薄膜状に塗布することができ且つ水又は有機溶媒の蒸発により剥離可能な付着性皮膜を形成するポリマーである。有害ガスや悪臭の発生等を避けるため、皮膜形成ポリマーは水溶性とすることが望ましい。例えば皮膜形成ポリマーを、ポリビニルアルコール（以下、PVAと表すことがある。）、エチレン・酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール等よりなる群から選ばれる一種又は二種以上の物質とすることができる。
【００１４】
好ましくは、皮膜形成ポリマー溶液として高粘性のPVA水溶液を用いる。PVA水溶液の粘性が低過ぎると乾燥時に薄くて脆い皮膜しか形成できず、剥離時に力を加えると簡単に破れてしまうため、剥離に手間がかかる。本発明者の実験によれば、PVAの重合度を高めてPVA水溶液の粘性を高くすることにより、靭性が高くシート状に剥離できる皮膜を形成できる。望ましくは重合度500〜5000、更に望ましくは重合度1000〜3000でケン化度90〜99モル％のPVAを濃度10〜30重量％で水に溶解し、粘度5,000〜100,000mPa・s程度の水溶液として用いる。水溶液中のPVA濃度は再利用型枠の材質、周囲の温度・湿度等の環境条件、塗布方法等に応じて適宜選択可能であるが、濃度が低すぎると剥離可能な皮膜が形成できず、濃度が高すぎると塗布が難しくなるので、5〜30重量％の範囲が適している。PVAの重合度及び濃度に関する詳細な実験結果は特許文献３に詳述されている。
【００１５】
更に剥離容易な皮膜を形成するため、PVA水溶液を型枠表面へ薄膜状に複数回塗布し乾燥させて形成した多層皮膜を用いることができる。本発明者は、例えばPVA水溶液を２回塗布し乾燥させて形成した２層皮膜は、単層皮膜に比し高い水分含有率（残存湿度）を長期間保持することを実験的に確認した。皮膜の靭性は皮膜内の水分含有率の高さに依存して大きくなるので、多層とすることにより皮膜の高い靭性を長期間維持して型枠表面からのシート状剥離の容易化を図ることができる。必要に応じて、PVA水溶液に木材パルプや木綿等の短繊維を好ましくは長さ３〜10mm で混入させるか又は複数回塗布したPVA水溶液の層の間に織布やガーゼ等の繊維性補強部材を挟みこむことにより、皮膜の靭性と剥がし易さとを更に高めることができる。また、PVA水溶液中に適当な可塑剤（例えば、グリセリン、プロピレングリコール等）を0.5〜15重量％添加して皮膜の柔軟性と靭性とを高めることが望ましく、必要に応じて充填材（例えば、硅砂、炭酸カルシウム等）を添加できる。
【００１６】
図１のステップS003において、ポリマー溶液の乾燥により形成された皮膜（又は多層皮膜）を型枠表面から剥離する。皮膜形成ポリマー溶液は、塗布時に液体であるから型枠表面の細かな凹凸のすみずみに入り込み、乾燥により凹凸内の付着汚れが吸い付いた剥離可能な皮膜となる。従って、上述したように靭性を高めてシート状に剥離容易な皮膜を形成することにより、コンクリートに移行し得る型枠表面の付着汚れを皮膜に吸い付かせて除去することができる。
【００１７】
次にステップS004において、再利用型枠の付着汚れ剥離後の表面を撥水性コーティング膜で覆うことにより、型枠表面の細かな凹凸を平滑化する。例えば、粘性があり且つ塗布後に固化する撥水性ワックス又は樹脂を付着汚れ剥離後の型枠表面に塗布し、細かな凹凸を埋めて型枠表面を平滑に修復する。カーワックス等として使用されるフッ素樹脂を型枠表面に塗布又は貼付し、フッ素コーティング膜により型枠表面を平滑に修復することができる。撥水性コーティング膜は、再利用する際にコンクリート固化時の水和熱によって軟化しない程度の耐熱性を有していることが望ましい。この観点から見て、フッ素樹脂又はそれと同等の耐熱性材料は、本発明で用いる撥水性コーティング膜の材料として適している。
【００１８】
ステップS001〜S004により再利用型枠の修復が完了し、修復された再利用型枠（以下、修復型枠ということがある。）が製作できる。但し、製作した修復型枠の表面は撥水性コーティング膜によって覆われており、再利用時に通常の流動性が大きい脱型剤（型枠剥離剤）を均一に塗布することは難しい。脱型剤の不均一な塗布は、コンクリート成形面の黒ずみ汚れその他の変色の原因となるので、修復作業を減らす観点から好ましくない。また流動性の高い脱型剤は、たとえ型枠表面に均一に塗布できた場合であっても、コンクリートの打設時に押し流されたり集積したりするため、型枠表面へのコンクリート中の異物付着（ノロ）やコンクリート成形面の黒ずみ汚れの原因となることが知られている。例えば脱型剤が押し流された部分の型枠表面ではノロが付着し、脱型剤の集積部分では脱型剤に含まれた汚れ分がコンクリート成形面に染みこんで黒ずみ汚れになると考えられる。
【００１９】
本発明者は、ステップS001〜S004により製作した修復型枠に適する脱型剤として、蝋ワックス等の低融点ワックスに注目した。低融点ワックスは常温で粘性が小さいので（例えば、岩田粘土計で50cp（センチポイズ）以下）、撥水性コーティング膜上にも均一に塗布することができ、そのまま乾燥して薄いワックス皮膜を形成する。この皮膜は水分及び油分がなく乾燥しているので、上述した流動性の高い脱型剤のようにコンクリート打設時に押し流されることがなく、ノロや黒ずみ汚れを発生させるおそれが小さい。
【００２０】
また低融点ワックスの皮膜は、型枠表面に密着してコンクリート打設時に型枠表面に留まる一方で、コンクリートの水和反応が進行する打設直後の時期に軟化する。実験によると、軟化した皮膜は、コンクリートの水和反応が十分に進行しコンクリート温度が高温から常温に低下する時に、型枠からコンクリート成形体へ実質上移行し転写される。打設したコンクリートが十分に固化した後に型枠をコンクリートから剥がすと、ワックス皮膜が既に型枠から離れてコンクリート成形面に移行しているので、型枠をコンクリート成形体から容易に分離できる。こうして低融点ワックスは脱型剤の機能を果たす。
【００２１】
図１のステップS005は、修復型枠の再利用時に、型枠の平滑表面に低融点ワックス・エマルションを塗布して脱型用ワックス皮膜、好適には厚さ100μｍ以下の脱型用ワックス皮膜を形成する処理を示す。またステップS006は、脱型用ワックス皮膜を形成した修復型枠を用いてコンクリートを打設する処理を示す。ワックス皮膜の厚さを100μｍ以下とするのは、これより厚いと型枠表面に密着する皮膜とならず、これより著しく薄いと脱型剤の機能を果せないからである。ワックス皮膜は当然に、コンクリート成形面及び型枠を保護するに足る最小厚さを有するが、脱型剤の機能を果たす範囲内で薄くすることができる。より好ましくは、脱型用ワックス皮膜の厚さを50μｍ以下とする。
【００２２】
低融点ワックスの一例は、例えば蜜蝋、鯨蝋、木蝋、石油製品系の蝋等の各種動物性、植物性又は鉱物性のワックスである。型枠からコンクリート成形面への移行を促進するため、ワックス・エマルションに適当な親コンクリート性化合物を含め、その化合物の親コンクリート性によりコンクリート固化に伴う温度上昇時にワックス皮膜を型枠からコンクリート成形体へ移行させてもよい。
【００２３】
好ましくは、ワックス・エマルションの主成分を水中に懸濁した蜜蝋ワックスとする。蜜蝋ワックスの滴点は50℃以下であるため、打設するコンクリートの固化時の最高温度が50℃以下であっても、ワックス皮膜が十分に軟化されコンクリート成形面に移行して脱型機能を果たす。また蜜蝋エマルションは成分を水で容易に希釈でき、吹付け塗布することが可能であり、また適宜回数だけ反復塗布することにより皮膜の厚さを容易に調節できる。更に水が溶媒であるため、コンクリート成形面に移行したワックス皮膜を例えば約60℃以上の温水の注水（シャワー等）又は洗浄により簡単に除去することができる。なお蜜蝋エマルションは微香性であり、その取扱いに換気を要しない利点もある。
【００２４】
［実験例１］
約４年間に亘り繰り返し使用して表面が不良化したセントル（金属製コンクリート型枠）を図１の流れ図に従って再利用し、本発明による再利用方法の効果を確認する実験を行った。先ずケレン作業により汚れをできるだけ除去したセントル表面に、高粘性のPVA水溶液を1,000g/m2の割合で塗布し乾燥させて皮膜を形成した。本実験では、重合度1000〜3000でケン化度90〜99モル％のPVAを濃度10〜30重量％で水に溶解し、粘度5,000〜100,000mPa・s程度としたPVA水溶液を用いた。塗布後12時間程度放置して乾燥させることにより、容易にシート状に剥離できる皮膜が形成できた。この皮膜に吸い付かせてセントル表面の付着汚れを剥離することにより、ケレン作業では除去できなかったセントル表面の付着汚れを効率的に除去できることが確認できた。
【００２５】
次に、カーワックス等として使用されるフッ素樹脂を用いてセントル表面にフッ素コーティング膜を形成した。このフッ素コーティングによりセントル表面の細かな凹凸を平滑化することができた。更に、表１に示す組成のワックス・エマルションを調製し、そのワックス・エマルションをスプレーガンによりセントル表面に62.5g／m2の割合で塗布し、約１時間放置してセントル表面に密着した無色透明のワックス皮膜を形成した。表１のワックス・エマルションは、ワックス成分として天然の蜜蝋を10重量％含む。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上述したフッ素コーティング膜及びワックス皮膜が表面に形成されたセントルを用いてコンクリートを打設し、１日後に脱型してコンクリート成形体を作製した。このコンクリート成形面を、本発明適用前のセントルによるコンクリート成形面と比較観察したところ、本発明適用前の成形面にはセントル表面の凹凸や脱型剤等に起因するジャンカや黒ずみ汚れが多数生じていたのに対し、本発明適用後の成形面にはジャンカや黒ずみ汚れが全く生じておらず、新しい型枠による場合と同等の品質のコンクリート成形面が得られた。また、本発明適用前のセントル表面にはコンクリートが付着し、付着コンクリートの除去に多大の作業時間を要していたのに対し、本発明適用後のセントル（修復型枠）の表面にはコンクリートが全く付着していなかった。これらの観察から、本発明適用後の修復型枠を用いれば、コンクリート成形面の修復作業を省くことができ、コンクリート工事の工数及びコストが削減できることが確認できた。
【００２８】
更に、本発明適用後のコンクリート成形面には、脱型用ワックス皮膜の移行による撥水性等のコーティング効果が認められた。コーティングされたコンクリート成形面は、外部への水分蒸発の速度が遅くなり，急激な乾燥が生じることがなく、その現象によってクラックの発生防止が期待できる。また、異物又は汚れの付着を防止し、撥水性による乾燥状態が維持されるため、増殖等に水分が必要なバクテリア・細菌・藻類等に対し抗菌効果も期待できる。
【００２９】
こうして本発明の目的である「コンクリート成形面の品質を低下させないようにコンクリート型枠を再利用する方法」の提供が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】金属製コンクリート型枠に本発明を適用した実施例の流れ図の一例である。
【図１】
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