(57)【要約】【課題】コンクリートの内部に浸透してしまう浸透性透明塗料の塗布範囲と塗布量とを検知できる塗布量管理装置を提供する。【解決手段】輝度計１と、輝度計１のレンズ筒１１に取り付けた、一面だけ開放の遮光箱２と、遮光箱２の内部に取り付けた紫外線光源２１とより構成する。紫外線光源２１は３３０〜４００ｎｍの紫外線を発する光源である。【選択図】図１
2013256432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの内部へ浸透する浸透性で透明な塗布材に、蛍光染料を添加して構成した、浸透性の透明塗料の塗布量を管理する装置であって、
輝度計と、
輝度計のレンズ筒に取り付けた、一面だけ開放の遮光箱と、
遮光箱の内部に取り付けた紫外線光源とより構成し、
紫外線光源は３３０〜４００ｎｍの紫外線を発する光源であることを特徴とする、
浸透性透明塗料の塗布量管理装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗布量管理装置を使用し、
浸透性の透明塗料を使用する現場のコンクリート表面で試験塗布を行い、
この塗布範囲に設定した測点を、遮光箱で外光から遮断し、
ここに紫外線を照射し、
この測点の輝度を輝度計で測定して輝度計測定値と塗布量との１次関数的な相関関係から管理輝度量を決定し、
この管理輝度量と現場での塗布後の輝度計による計測データとを比較して行う、
浸透性透明塗料の塗布量管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートの表面に塗布する、浸透性の透明な塗料の塗布量を管理する装置と管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの表面に透明の塗料を塗布する工法が利用されている。
このような塗料は次のような目的に使用されている。
＜１＞  打設後のコンクリートの乾燥収縮を低減する目的。この用途として例えばデッキスラブの表面に塗布してスラブ上下の乾燥収縮の差によるひび割れを抑制するために用いている。
＜２＞  コンクリート表面の耐久性を向上させる目的。これはコンクリート表面に付着した水滴の凍結融解の繰り返しによる耐久性の低下を阻止するために用いている。
【０００３】
しかしいずれの方法においても、塗布する材料が透明であるところから、まず塗布が実際になされたか否かの判断が困難であること、次に塗布されていたとしても、塗布量によって抑制効果や耐久性の向上効果が大きく異なるにも拘わらず、その塗布量の判断が困難である、という問題があった。
そのような問題を改善するものとして、下記のような技術が知られ、使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２４３６６号公報
【特許文献２】特開２００２−２００４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したような従来の透明塗料の塗布量管理方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞  上記のような技術は、透明ではあるが、「非浸透性」の透明塗料の塗布状態を対象にしたものであった。非浸透性であるから、対象物の内部に浸透することはなく、その表面に膜を形成するものである。
＜２＞  そのために、膜の厚さを計測することが可能であり、前記の各技術によって相応の効果が期待できると思われる。
＜３＞  しかしコンクリートの表面に塗布する「浸透性塗料」の場合には、一定時間後に浸透してしまうから、膜厚というものが存在しない。そのために、すぐに肉眼ではなにも見えなくなるから、塗布の有無の判断でさえ困難であったが、まして浸透量の判断に至っては従来の計器を使用してもその判断は不可能であった。
＜４＞  そのために浸透性の塗料を塗布するような工事では、使用した塗料の空き袋の枚数を数えて塗布量の推定を行っているのが実態である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような課題を解決する本発明の浸透性透明塗料の塗布量管理装置は、コンクリートの内部へ浸透する浸透性で透明な塗布材に、蛍光染料を添加して構成した、浸透性の透明塗料の塗布量を管理する装置であって、輝度計と、輝度計のレンズ筒に取り付けた、一面だけ開放の遮光箱と、遮光箱の内部に取り付けた紫外線光源とより構成し、紫外線光源は３３０〜４００ｎｍの紫外線を発する光源であることを特徴とするものである。
また本発明の浸透性透明塗料の塗布量管理方法は、上記の塗布量管理装置を使用し、浸透性の透明塗料を使用する現場のコンクリート表面で試験塗布を行い、この塗布範囲に設定した測点を、遮光箱で外光から遮断し、ここに紫外線を照射し、この測点の輝度を輝度計で測定して輝度計測定値と塗布量との１次関数的な相関関係から管理輝度量を決定し、この管理輝度量と現場での塗布後の輝度計による計測データとを比較して行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の浸透性透明塗料の塗布量管理装置と管理方法は以上説明したようになるから次のような効果のいずれかを得ることができる。
＜１＞  前記したように、従来は塗布対象物の表面に厚さを備えた膜が形成される塗料についての管理方法は開発されていた。しかし表面に膜を形成しない浸透性の透明塗料に対しては、膜厚を測定することができず、管理が不可能であった。それに対して本発明では表面に膜を形成しないような浸透性の透明塗料の塗布量を、輝度量から計測して数値として管理することができる。
＜２＞  このように塗布量について数値として管理できるから、従来のような空袋の数を数える、といった間接的な管理と異なり、その塗布効果を明確に把握することができる。
＜３＞  特に浸透性塗料をコンクリート表面に塗布すると、浸透してしまってその痕跡がほとんど肉眼では確認できず、塗り忘れが生じる可能性もある。しかし本発明の塗布量管理装置を使用すれば、浸透性透明塗料を塗布したコンクリート表面の塗布範囲を外光から遮断して、ここに紫外線を照射するだけで肉眼でも塗布範囲を確実に把握できるので無塗布の範囲が発生することがない。
＜４＞  発注者の立ち合いのもとで紫外線照射によるチェックを行えば、膜がないにも拘わらず塗布量の確認までできるので、信頼性の高い構造物を引き渡すことができる。
＜５＞  構造物の引き渡し時に施工者は発注者に対して履行責任を明確にできる。したがって顧客からの信用を高めるだけでなく、将来の無用の争いの発生も避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の塗布量管理装置の実施例の斜視図。
【図２】使用状態の断面図。
【図３】本発明の装置で使用する波長の領域の説明図。
【図４】光源の違いによる計測結果の比較図。
【図５】遮光箱内の光の散乱の効果を比較した図。
【図６】遮光状態の違いの効果を比較した図。
【図７】塗布量と輝度との関係を示す図。（蛍光染料濃度０．１ｗｔ）
【図８】塗布量と輝度との関係を示す図。（蛍光染料濃度０．０５ｗｔ）
【図９】塗布材の濃度と輝度を関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照にしながら本発明の塗布量管理装置と管理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
＜１＞対象とする塗料
本発明の透明塗料の塗布量管理装置および管理方法は、コンクリートの内部へ浸透する浸透性で透明な塗布材の塗布量を簡単に管理できるように構成したものであるが、まず本発明の管理の対象とする浸透性の塗料について説明する。
この浸透性の透明塗料は「浸透性塗布材」に「蛍光塗料」を一定の割合で添加したものであり、以下のように構成する。
【００１１】
＜２＞浸透性塗布材
浸透性塗布材は、塗布型収縮低減材として、例えばクラックセイバー  （太平洋マテリアル株式会社製）（国土交通省  新技術評価技術  ＮＥＴIＳ登録番号  ＳＫ−０８０００１−Ｖ）のような材料を採用することができる。
これらの塗布材は、コンクリートのモルタル中の自由水の表面張力を低減し、毛細管張力を減少させる結果、乾燥収縮を抑制し、ひび割れを低減する材料である。
この塗布材は塗布した直後には躯体表面が濡れた外観を呈するが、浸透した後には塗布前の外観に戻り、コンクリートの無垢の美観を損なわない、という点も製品のセールスポイントの一つとなっている。
この特徴を備えているが故に、前記したように、塗布範囲が不明確になりやすいという問題も備えているのである。
【００１２】
＜３＞蛍光染料
前記の浸透性塗布材に添加する蛍光染料は、有機系蛍光染料として次のような材料を採用することができる。
１）Ｋａｙａｐｈｏｒシリーズ  日本化薬株式会社製(ＫａｙａｐｈｏｒＨＢＣ,ＫａｙａｐｈｏｒＳＴＣ等)。
２）Ｋａｙａｌｉｇｈｔシリーズ  日本化薬株式会社製(Ｋａｙａｌｉｇｈｔ Ｋ 等)。
その他、蛍光塗料としては多数のものが市販されているが、硫化亜鉛や硫化カルシウムの無機材を主成分としたものは、昼光や蛍光灯、白熱灯などの光を当てると残光があるので暗所で短時間光る、という性質を備えている。
また上記の蛍光体表面にラジオアイソトープを固着したものは、残光がなくなった後も放射線によって蛍光を発光し続ける、という性質を備えている。
例えば、水性蛍光塗料として、シンロイヒ株式会社製のルミノエコカラースーパーなどが市販されている。
【００１３】
＜４＞配合の割合
上記の浸透性塗布材に添加する蛍光染料の割合については次のように構成することができる。
まず、蛍光染料濃度1.00vol％、0.10vol％、0.01vol％について塗布・輝度計測の実験を行った。（図９）
その結果、蛍光染料濃度0.10vol％で塗布量と輝度計測値とで比較的良好な一次関数的な相関が認められた。
さらに蛍光染料の濃度を調節し，蛍光染料濃度0.10vol％、0.05vol％で実験を行ったところ，両濃度とも塗布量と輝度計測値に一次関数的な相関が認められた。
その場合に、全測定データにより得られる一次近似線について、蛍光染料の濃度0.05vol％の方が濃度0.1vol％より相関性が良くなるという結果を得た。
以上の結果から塗布型収縮低減材（クラックセイバー）へ有機系蛍光染料（ＨＢＣ）を0.05〜0.1vol%添加すれば良いことが判明した。
更に望ましくは、蛍光染料濃度0.05 vol%添加すれば良い。
さらに浸透性透明塗布材と蛍光染料を工場であらかじめ混合しても良いし、現場で使用直前に混合しても良い。
どちらの場合も、使用直前にミキサー等で浸透性透明塗布材と蛍光染料を良く撹拌することが望ましい。
【００１４】
＜５＞使用方法
上記の構成からなる塗料を対象物に塗布する方法は特殊なものではなく、公知の方法、例えば刷毛、ローラー、吹き付け、噴霧などいかなる方法も採用することができる。
【００１５】
＜６＞塗布量の検査の必要
本発明の対象が、コンクリート表面に膜を形成することがない浸透性の塗料であるから、簡単に塗布量を判定することはできない。
特にコンクリートの含水比、種類、打設条件などによって、後述する輝度の値が大きく変化するので事前に基準値を設定しておくことができない。
よってコンクリート施工物件ごとに輝度を測定し、塗布量による輝度の基準値を設定する必要がある。
また施工現場で塗料塗布面の蛍光量を測定するために、現場での安定した輝度計測を可能とする措置が不可欠である。
そのために以下のような構成の塗布量管理装置を使用する。
【００１６】
＜７＞装置の構造（図１）
次に本発明の塗布量管理装置は、基本的には輝度計１と、一面開放の遮光箱２とによって構成する。
【００１７】
＜８＞輝度計
輝度計１は公知の市販のものを利用することができる。
輝度計１とは、自ら光を発する光源の輝度を測定する装置であり、レンズ筒１１に設けたレンズにより被測定面の微小部分の像を受光器上に結ばせ、絞りにより入射光線束の立体角を適当に制限して測光するものである
ここに「輝度」とは光源の微小面から観測方向を含む微小立体角内に放出される光束(単位時間当りの光量)をその微小面の見かけの面積および立体角で割ったものであり、発光体の単位面積あたりの明るさのことである。
その単位はカンデラ毎平方メートル（Ｃｄ／ｍ2）、スチルブＳｂなどを使用する。
【００１８】
＜９＞遮光箱
遮光箱２は直方体などの一面だけを開放した容器である。
その開放面と対称面に穴を開口し、その穴に前記の輝度計１のレンズ筒１１の先端の一部を挿入する。
レンズ筒１１を挿入する面には、紫外線光源２１を配置する。
さらに遮光箱２の内面には反射材２２を貼り付けて、遮光箱２の中で紫外線が散乱させる。
すると遮光箱２の開放面を測定対象の壁面の塗布面Ａに押し付けた場合に、内部で散乱した紫外線が塗布面Ａに当たる量が増えるので塗布面Ａの輝度を増加させることができる。
すなわち塗布量管理精度を向上させる結果となる。
遮光箱２の開放面の縁にはクッション材２３を取りつける。
このクッション材２３を測定対象の塗布面Ａに押し付けることができるので、塗布面Ａの凹凸にかかわらず、外光から確実に遮光することができる。
遮光箱２の構造を上記のように構成したために、０．１Ｃｄ／ｍ2程度の輝度の微弱な増減を確実に測定することができるようになった。
【００１９】
＜１０＞紫外線の光源の幅
遮光箱２の内部に取り付けた紫外線光源２１は、特に３３０〜４００ｎｍの紫外線を発する光源を採用する。（図３）
すなわち、近紫外領域のみを利用するものである。
この範囲の波長領域を利用する理由は、それ以外の波長の光源を使用する場合と比較して透明塗料を塗布した位置と、無塗布の位置との輝度の差がより大きくなること、その結果、塗布量管理の精度が向上することがわかったからである。
【００２０】
＜１１＞比較例
上記した特定領域の波長を発するＵＶ−ＬＥＤを光源に用いる場合、一般の蛍光管を光源に用いる場合とを比較した。
すると透明塗料を塗布していないコンクリート面の発色を抑制でき、塗布してある面との相違を明確に識別できることが分かった。        
また輝度の計測においても、バックグランドであるコンクリート素地の輝度が下がり，蛍光染料含有塗装を塗布した箇所と、塗布しない箇所との輝度の差をより明確にでき、塗布量管理の精度を上げることができた。
図４に光源の違いによる輝度計測結果を示す。
【００２１】
＜１２＞遮光箱の光の散乱による光量の増大
遮光箱２の内面に金属光沢を持つ反射材２２を貼り付けたり塗布したことによって、遮光箱２の内部で紫外線の散乱をさせることできた。（図５）
その結果、測定対象面、すなわち透明塗料の塗布面Ａに当たる紫外線量を増加させ、輝度の計測値を大きくすることができ、塗布量管理精度を向上させることができることが分かった。
【００２２】
＜１３＞遮光箱の遮光性と輝度計測（図６）
上記したように遮光箱２の開放側の縁部にクッション材２３を取りつけた。
この効果を確認するために、クッション材２３を取りつけた場合と取り付けない場合とを比較したが、明らかにクッション材２３が塗布部の凹凸を埋めてより確実に外光を遮断できること、その結果、外光に左右されない安定した輝度計測、塗布量管理ができることが分かった。
【００２３】
＜１４＞輝度と塗布量の相関
発明者らの実験から、上記の透明塗料の輝度と、その塗布量との間に１次関数的な相関関係があることが分かった。
この実験では横４００ｍｍ、縦１００ｍｍのコンクリート版に、前記した透明塗料を塗布し、８か所の測点において、３回に分けて塗布した状態の輝度を測定した。測点の選定方法は基本的に任意である。
その結果を図８に示すが、その実験条件においては、８か所の測点において、輝度は図のような数値となり、一次近似式が得られた。
この式がそのまますべての現場に通用するものでないが、少なくとも一定の相関関係があることが分かった。
【００２４】
＜１５＞管理輝度の設定
そこで透明塗料を塗布した現場ごとに、まず１〜２ｍ2程度のテスト区域を定める。
その範囲に透明塗料を数回の重ね塗りを行う。
そして塗布範囲において、本発明の塗布量管理装置を使用して数か所の輝度を測定する。
その輝度を測定して、例えば２回以上塗布した場合の管理輝度を、「１．０カンデラ／ｍ2以上」というように設定しておく。
すなわち、その現場のコンクリートの種類、打設条件下では、輝度が「１．０カンデラ／ｍ2以上」であれば、２回以上の重ね塗りを行った、ということになる。
【００２５】
＜１６＞塗布範囲の確認
透明塗料をブラシ塗り、吹き付け、噴霧など従来の方法でコンクリート表面に塗布する。
前記したように塗布する塗料は浸透性であるから、数時間を経過するとほとんどがコンクリート内に浸透してしまい、肉眼で塗布した場所を認識することはできないし、まして塗布した回数を知ることはできない。
そこで塗布をしたと想定できる範囲に、本発明の塗布量管理装置を利用して紫外線を照射する。
【００２６】
＜１７＞塗布回数の確認
肉眼では塗布した回数までは把握できないが、本発明の塗布量管理装置を使用して輝度を測定する。
そしてその場所の一定範囲の数点での輝度が、すべて前記の管理値である「１．０カンデラ／ｍ2以上」であれば、そこではすでに２回以上の重ね塗りを行った、ということが分かる。
輝度が不足していれば再度の塗布を行う。
【００２７】
＜１８＞データの管理
輝度計１をＰＣ、ＰＤＡなどにケーブルで接続してデータを入力し、先行して入力した管理値との比較を行う。
そうすれば、塗布の回数の適正、不適正を、現場で簡単に判断することができる。
その結果を保存して、コンクリート表面に浸透性の透明塗布料を塗布した実績の資料として残しておくことができる。
【００２８】
符号の説明
１：輝度計
１１：レンズ筒
２：遮光箱
２１：紫外線光源
２２：反射材
２３：クッション材
Ａ：塗布面
【図１】
2013256432.tif 000003
【図２】
2013256432.tif 000004
【図３】
2013256432.tif 000005
【図４】
2013256432.tif 000006
【図５】
2013256432.tif 000007
【図６】
2013256432.tif 000008
【図７】
2013256432.tif 000009
【図８】
2013256432.tif 000010
【図９】
2013256432.tif 000011