(57)【要約】【課題】コンクリート部材に発生したひび割れに起因するタイルのひび割れの発生を抑制する。【解決手段】コンクリート部材１２に対するタイル２２の貼付構造であって、タイル２２の裏側に形成された下地層２４と、下地層２４とコンクリート部材１２との間に設けられて両者を接着し、伸縮性を有するＥＶＡシート２６とを備えることを特徴とする。ＥＶＡシート２６の両面には起毛２６Ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材に対するタイルの貼付構造であって、
前記タイルの裏側に形成された下地層と、
前記下地層と前記コンクリート部材との間に設けられて両者を接着し、伸縮性を有するシートと、
を備えることを特徴とするタイルの貼付構造。
【請求項２】
前記シートの両面には起毛が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイルの貼付構造。
【請求項３】
前記シートは、エチレン酢酸ビニル樹脂系シートであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイルの貼付構造。
【請求項４】
前記下地層を形成する下地材は、ポリマーセメントペーストであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のタイルの貼付構造。
【請求項５】
コンクリート部材に対するタイルの貼付構造であって、
前記タイルの裏側に形成された下地層と、
前記下地層と前記コンクリート部材との間に設けられて両者を接着し、伸縮性を有するネットと、
を備えることを特徴とするタイルの貼付構造。
【請求項６】
コンクリート部材に貼り付けられるタイルユニットであって、
前記タイルの裏側に形成された下地層と、
前記下地層の前記タイルとは反対側の面に接着され、伸縮性を有し、前記コンクリート部材に接着されるシート又はネットと、
を備えることを特徴とするタイルユニット。
【請求項７】
コンクリート部材にタイルを貼り付ける方法であって、
前記タイルの裏側に下地層を形成し、前記下地層と前記コンクリート部材との間に伸縮性を有し、両者を接着するシート又はネットを設けることを特徴とするタイルの貼付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材に対するタイルの貼付構造および方法、タイルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイルをコンクリート部材に貼り付ける方法として、タイルを型枠内に敷き並べた状態で型枠内にコンクリートを流し込むことにより、タイルが貼り付けられたコンクリート部材を作製する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の方法では、タイルを型枠内に敷き並べた後にその上及び目地にモルタルを施工し、その上に立毛布帛を敷設してから、型枠内にコンクリートを流し込むことにより、先付けプレキャストコンクリート版を作製する。この方法では、立毛布帛の表面の立毛によりタイルの接着強度を高めようとしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の方法では、タイルを型枠内に敷き並べた後に、目地を塞ぎ目地の内周側（タイル裏面の中央）では開口した絶縁シートをタイル裏面に接着してから、型枠内にコンクリートを流し込むことにより、先付けプレキャストコンクリート版を作製する。この方法では、タイルとコンクリートとの温度変化による膨張、収縮の差に起因するタイルの剥離を防止しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３４００７号公報
【特許文献２】特開平５−２９３８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タイルが貼り付けられたコンクリート部材に何らかの原因でひび割れが発生した場合、そのひび割れに伴ってタイルにもひび割れが発生し得ることから、対策を要する。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コンクリート部材に発生したひび割れに起因するタイルのひび割れの発生を抑制することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るタイルの貼付構造は、コンクリート部材に対するタイルの貼付構造であって、前記タイルの裏側に形成された下地層と、前記下地層と前記コンクリート部材との間に設けられて両者を接着し、伸縮性を有するシートと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記タイルの貼付構造において、前記シートの両面には起毛が形成されてもよい。また、前記シートは、エチレン酢酸ビニル樹脂系シートであってもよい。さらに、前記下地層を形成する下地材は、ポリマーセメントペーストであってもよい。
【００１０】
また、本発明に係るタイルの貼付構造は、コンクリート部材に対するタイルの貼付構造であって、前記タイルの裏側に形成された下地層と、前記下地層と前記コンクリート部材との間に設けられて両者を接着し、伸縮性を有するネットと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るタイルユニットは、コンクリート部材に貼り付けられるタイルユニットであって、前記タイルの裏側に形成された下地層と、前記下地層の前記タイルとは反対側の面に接着され、伸縮性を有し、前記コンクリート部材に接着されるシート又はネットと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るタイルの貼付方法は、コンクリート部材にタイルを貼り付ける方法であって、前記タイルの裏側に下地層を形成し、前記下地層と前記コンクリート部材との間に伸縮性を有し、両者を接着するシート又はネットを設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コンクリート部材に発生したひび割れに起因するタイルのひび割れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るタイルの貼付構造を備えるタイル先付けＰＣａ部材を示す断面図である。
【図２】タイルユニットを作製する手順を示す断面図である。
【図３】タイルユニットを作製する手順を示す断面図である。
【図４】タイルユニットを作製する手順を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は、底面にタイルユニットが設けられるタイル先付けＰＣａ部材を作製する手順を示す縦断面図であり、（Ｂ）は、側面にタイルユニットが設けられるタイル先付けＰＣａ部材を作製する手順を示す平面図である。タイル先付けＰＣａ部材を作製する手順を示す断面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。
【図６】タイル先付けＰＣａ部材の作用を示す図である。
【図７】タイル先付けＰＣａ部材の試験体を示す底面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。
【図８】タイル先付けＰＣａ部材の試験体を示す底面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。
【図９】タイル先付けＰＣａ部材の試験体を示す底面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。
【図１０】ひび割れを誘発する実験の結果をまとめた表である。
【図１１】引張接着強度の試験の結果を示す表である。
【図１２】別の引張接着強度の試験結果を示す表である。
【図１３】曲げ強度試験の実施状況を示す図である。
【図１４】曲げ強度試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るタイルの貼付構造を備えるタイル先付けプレキャストコンクリート部材（以下、タイル先付けＰＣａ部材という）１０を示す断面図である。この図に示すように、タイル先付けＰＣａ部材１０は、外壁ＰＣａ版やＰＣａ製の柱や梁や床や等のコンクリート部材１２と、コンクリート部材１２の表面に貼り付けられたタイルユニット２０とを備えている。
【００１６】
タイルユニット２０は、縦横に規則的に隙間を空けて並べられた複数の矩形板状の陶磁器質のタイル２２と、複数のタイル２２の裏側に形成されたポリマーセメント系の下地層２４と、下地層２４とコンクリート部材１２との間に設けられたエチレン酢酸ビニル樹脂系の湿式防水シート（以下、ＥＶＡシートという）２６とを備えている。タイル２２の裏面には凹凸が形成されており、タイル２２の裏面と下地層２４との付着面積が増大されている。
【００１７】
下地層２４は、ポリマーセメントペーストをタイル２２の裏面に塗工して固化させることにより構築されており、その厚みはタイル２２の凸部２２Ａの位置で２〜５ｍｍ程度である。また、下地層２４は、全てのタイル２２の裏面全体を覆うと共にタイル２２の目地に入り込まないように構築されている。なお、ポリマーセメントペーストとしては、例えば、水、セメント、プライマー（日本化成社製のハイフレックスＨＦ１０００）を調合したもの等を用いることができる。
【００１８】
ＥＶＡシート２６は、下地層２４のタイル２２とは反対側の面全体を覆うように設けられており、その厚みは１ｍｍ程度（本実施形態では１．１５ｍｍ）である。このＥＶＡシート２６の表面には、細かな起毛２６Ａ及び化学反応基が付与されており、セメントが起毛２６Ａの間に浸透して物理的に結合すると共にセメント成分が反応基と化学的に結合することにより、ＥＶＡシート２６の両面が、コンクリート部材１２又は下地層２４に強固に結合する。また、ＥＶＡシート２６は、伸縮性（例えば、弾性範囲での伸び率が２００％程度の伸縮性）を備えている。なお、ＥＶＡシート２６としては、例えば、長谷川化学工業社製のサンエーシート等を用いることができる。
【００１９】
図２〜図４は、タイルユニット２０を作製する手順を示す断面図である。まず、図２に示すように、ベースシート２３が表面に貼り付けられることで一体化された複数のタイル２２を準備し、複数のタイル２２の目地に目地用バッカー３０を嵌め込む。次に、図３に示すように、ベースシート２３の周囲にせき板３２を設置し、ポリマーセメントペーストＰを、タイル２２の裏面及び目地用バッカー３０の上に、凸部２２Ａの位置で２〜５ｍｍの厚みとなり、せき板３２により塞き止められるように塗工する。
【００２０】
次に、図４に示すように、ポリマーセメントペーストＰが固化する前にＥＶＡシート２６をポリマーセメントペーストＰの層の上に敷設する。そして、ポリマーセメントペーストＰが固化して下地層２４が構築された後に、せき板３２を取り外す。以上により、タイルユニット２０が作製される。
【００２１】
図５（Ａ）は、底面にタイルユニット２０が設けられるタイル先付けＰＣａ部材１０を作製する手順を示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は、側面にタイルユニット２０が設けられるタイル先付けＰＣａ部材１０を作製する手順を示す平面図である。まず、タイルユニット２０を、ベースシート２３が型枠３４の底面３４Ａ又は側面３４Ｂに当接し、ＥＶＡシート２６が型枠３４の内側に露出するように、型枠３４の底面３４Ａ又は側面３４Ｂに取り付ける。その後、型枠３４内にコンクリートを打設し、天端押さえを実施して、コンクリートの硬化後に脱型し、ベースシート２３をタイル２２の表面から剥離すると共に、目地用バッカー３０をタイル２２の目地から取り外す。
【００２２】
図６は、タイル先付けＰＣａ部材１０の作用を示す図である。この図に示すように、タイル先付けＰＣａ部材１０では、コンクリート部材１２にひび割れＨが発生しても、コンクリート部材１２とタイル２２との間に介在するＥＶＡシート２６が面内方向に伸びることにより、ＥＶＡシート２６内の応力σの分布は、コンクリート部材１２から下地層２４へかけて減少するようになり、これにより、コンクリート部材１２からタイル２２への応力σの伝達が緩和され、タイル２２のひび割れが抑制されるものと考えられる。
【００２３】
以下、コンクリート部材１２とタイル２２との間にＥＶＡシート２６を介在させたことによる効果を確認するための実験について説明する。図７〜図９は、タイル先付けＰＣａ部材の試験体１００、２００、３００を示す底面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。本実験では、試験体１００、２００、３００をそれぞれ２体ずつ作製した。試験体１００、２００、３００は、長手方向から見た断面形状が四角形であり、長手方向中間部の断面積がその両側の断面積よりも小さい角形のコンクリート部材１１２を備える。試験体１００のコンクリート部材１１２の底面にはタイルユニット１２０が先付けされ、試験体２００のコンクリート部材１１２の側面にはタイルユニット２２０が先付けされている。また、試験体３００の底面にはタイルユニット３２０が直接先付けされている。
【００２４】
タイルユニット１２０、２２０は、上述のタイルユニット２０と同様、タイル２２、下地層及びＥＶＡシートにより構成され、タイルユニット３２０は、ベースシートに貼り付けられたタイル２２、目地用バッカーにより構成されている。即ち、試験体１００、２００では、タイル２２が下地層及びＥＶＡシートを介してコンクリート部材１１２に貼り付けられているのに対して、試験体３００では、タイル２２が直接コンクリート部材１１２に貼り付けられている。
【００２５】
タイルユニット２２０では、タイル２２が幅方向に２列、長手方向に３列配されている。このタイルユニット２２０のタイル２２の寸法は、幅方向で５０ｍｍ、長手方向で１００ｍｍである。
【００２６】
また、図示するように、１体の試験体１００、３００のタイルユニット１２０、３２０では、タイル２２が幅方向に２列、長手方向に７列配され、図示は省略するが、他の１体の試験体１００、３００のタイルユニット１２０、３２０では、タイル２２が幅方向に２列、長手方向に８列配されている。前者の試験体１００、３００のタイルユニット１２０、３２０のタイル２２の寸法は、幅方向で５０ｍｍ、長手方向で１００ｍｍである。一方、後者の試験体１００、３００のタイルユニット１２０、３２０のタイル２２の寸法は、長手方向一端側の縦横の４枚については、幅方向及び長手方向共に５０ｍｍであり、その他については、幅方向で５０ｍｍ、長手方向で１００ｍｍである。
【００２７】
また、タイルユニット１００、２００の下地層の材料であるポリマーセメントペーストは、水量：０．４ｋｇ、セメント：１．３ｋｇ、プライマー（日本化成社製ハイフレックスＨＦ１０００）：０．１ｋｇの割合の既製調合品を用いて、水量：０．６１６ｋｇ、セメント：１．３ｋｇ、プライマー：０．１５４ｋｇの割合で現場調合したものである。また、タイルユニット１００、２００のＥＶＡシートは、上述のタイルユニット２０のＥＶＡシート２６と同様のものを使用している。
【００２８】
また、試験体１００、３００のコンクリート部材１１２の長手方向中央部には、縦方向に貫通する円筒体であるカラム目地１１４が埋設され、試験体２００のコンクリート部材１１２の長手方向中央部には、カラム目地１１４が横方向に貫通するように埋設されている。
【００２９】
ここで、試験体１００、２００、３００は、長手方向中央部にひび割れを誘発するために、長手方向中央部の断面積がその両側よりも小さくなるように形成されると共に、長手方向中央部にカラム目地１１４が埋設されており、試験体１００、２００、３００のひび割れを誘発する位置と重なるように、タイルユニット１２０、２２０、３２０が先付けされている。
【００３０】
また、試験体１００、２００、３００の幅方向両側の側面に接合される一対の型枠１３０が設けられている。この一対の型枠１３０は鋼材である。また、一対の型枠１３０の長手方向の両側は、鉄筋１３２で結合され、この鉄筋１３２は、試験体１００、２００、３００のコンクリート部材１１２の長手方向両側に埋設されており、コンクリート部材１１２の長手方向両側と一対の型枠１３０とが一体化されている。ここで、コンクリート部材１１２は、一対の型枠１３０により長手方向に拘束されているため、コンクリート部材１１２が収縮すると、型枠１３０に長手方向の引張が拘束され、コンクリート部材１１２に長手方向への引張力が作用し、コンクリート部材１１２のひび割れが誘発される。
【００３１】
そこで、本実験では、型枠１３０を温めて膨張させることにより、コンクリート部材１１２に強制的に長手方向への引張力を与え、コンクリート部材１１２のひび割れを誘発した。なお、材齢７日でのコンクリート部材１１２の圧縮強度は、標準養生で２３．６Ｎ／ｍｍ２、現場封かん養生で２３．４Ｎ／ｍｍ２であった。
【００３２】
図１０は、ひび割れを誘発する実験の結果をまとめた表である。この表に示すように、タイル２２をコンクリート部材１１２に直接先付けした試験体３００では、ひび割れの発生確率は１００％（２体中の２体に発生）であった。これに対して、タイル２２、下地層２４、及びＥＶＡシート２６で構成されるタイルユニット１２０、２２０をコンクリート材１１２に貼り付けた試験体１００、２００では、タイル２２のひび割れの発生確率は２５％（４体中の１体のみに発生）と抑えられた。また、試験体１００、２００では、漏水の恐れがあるとされている０．３ｍｍ前後のひび割れがコンクリート部材１１２に発生したが、ひび割れした箇所の周辺のタイル２２に浮きはなかった。さらに、試験体１００、２００を材齢約６ヶ月まで屋外暴露したが、タイル２２の浮き、はがれ、新たなひび割れの発生は観察されなかった。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係るタイル先付けＰＣａ部材１０によれば、コンクリート部材１２にひび割れが発生しても、コンクリート部材１２からタイル２２への応力の伝達が緩和され、タイル２２のひび割れが抑制されることが確認されたが、タイル先付けＰＣａ部材１０には、引張接着強度、曲げ強度も要求される。
【００３４】
以下、タイル先付けＰＣａ部材１０の引張接着強度、曲げ強度を確認する試験について説明する。引張接着強度の試験については、日本建築学会「ＪＡＳＳ１９  陶磁器タイル工事」に準拠した接着試験機を用いて、タイルユニット１２０、３２０が底面に先付けされた試験体１００、３００のひび割れ発生箇所から離れたタイル２２に対して行った。なお、各試験体の試験対象のタイル２２は、それぞれ４枚であり、そのうち２枚のタイル２２の寸法は５０ｍｍ×５０ｍｍであり、残りの２枚のタイル２２の寸法は５０ｍｍ×１００ｍｍである。
【００３５】
図１１は、引張接着強度の試験の結果を示す表である。この表に示すように、何れの試験体においても、引張接着強度は０．４Ｎ／ｍｍ２以上となった。ここで、通常、タイルの引張接着強度は０．４Ｎ／ｍｍ２以上の場合を合格としていることから、本実施形態に係るタイル先付けＰＣａ部材１０によれば、タイル２２の引張接着強度も満足することが確認された。
【００３６】
また、図１２は、別の引張接着強度の試験結果を示す表である。本試験では、５種類の試験体を準備し、日本建築学会「ＪＡＳＳ１９  陶磁器タイル工事」に準拠した接着試験機を用いて、各種の試験体につき３枚のタイルについて行った。各種の試験体は、それぞれ、タイルを直接コンクリート部材に先付けしたＥＶＡシート無のもの、下地層をひび割れを誘発する実験と同様の調合のポリマーセメントペーストとしたＥＶＡシート有のもの、下地層をエチレン酢酸ビニル系再乳化形粉末樹脂を混合したポリマーセメントモルタル（日本化成社製のＮＳダブルワンＰ−１）としたＥＶＡシート有のもの、下地層をクリエイトグラウト（無収縮グラウト）としたＥＶＡシート有のもの、下地層を変成シリコーン樹脂を主成分としたタイル用接着剤（日本化成社製のＮＳ弾ボンド）としたＥＶＡシート有のものである。なお、タイルの寸法は５０ｍｍ×１００ｍｍであり、ＥＶＡシートは上述の試験と同様のものを使用している。
【００３７】
図１２の表に示すように、何れの試験体においても、引張接着強度は０．４Ｎ／ｍｍ２以上となった。従って、下地材の種類に関わらず、本実施形態に係るタイル先付けＰＣａ部材１０によれば、タイル２２の引張接着強度も満足することが確認された。
【００３８】
図１３は、曲げ強度試験の実施状況を示す図であり、図１４は、曲げ強度試験の結果を示す表である。本試験で用いる試験体４００は、１００×１００×４００ｍｍの角柱のコンクリート部材４１２の側面にタイル２２を先付けしたものであり、試験体４００を５種類、各種３体ずつ準備した。また、曲げ強度試験機１は、２点の支点で試験体４００の長手方向両側を下から支え、２点の支点の間の２点で試験体４００に上から載荷する装置であり、この装置に試験体４００をタイル２２を下向きにして設置する。
【００３９】
各種の試験体４００は、それぞれ、タイル２２を直接コンクリート部材４１２に先付けしたＥＶＡシート無のもの、下地層をひび割れを誘発する実験と同様の調合のポリマーセメントペーストとしたＥＶＡシート有のもの、下地層をエチレン酢酸ビニル系再乳化形粉末樹脂を混合したポリマーセメントモルタル（例えば、日本化成社製のＮＳダブルワンＰ−１）としたＥＶＡシート有のもの、下地層をクリエイトグラウト（無収縮グラウト）としたＥＶＡシート有のもの、下地層を変成シリコーン樹脂を主成分としたタイル用接着剤（日本化成社製のＮＳ弾ボンド）としたＥＶＡシート有のものである。
【００４０】
下地層をＮＳ弾ボンドとした試験体４００では、タイル２２及び目地の何れにもひび割れが発生せず、その他の試験体４００では、目地にはひび割れが発生したもののタイル２２にはひび割れは発生しなかった。また、タイル２２を直接コンクリート部材４１２に先付けした試験体４００、下地層をポリマーセメントペーストとした試験体４００については、載荷点直下でコンクリート部材４１２（側面）にひび割れが生じたのに対して、下地層をクリエイトグラウト、ＮＳダブルワンＰ−１とした試験体４００については、２点の載荷点の間の純曲げ区間でコンクリート部材４１２（側面）にひび割れが生じて目地までつながった。
【００４１】
また、曲げ強度試験の後、打音によるタイル２２の浮きを調査したところ、タイル２２を直接コンクリート部材４１２に先付けした試験体４００、下地層をポリマーセメントペーストとした試験体４００、及び、下地層をＮＳ弾ボンドとした試験体４００については、浮きが発生しなかった。これらの試験体４００では、ＥＶＡシートの伸びが大きいことにより、コンクリートの挙動が直接タイルに伝わらず、ＥＶＡシートによる応力伝達の縁切りの機能が発揮されているといえる。
【００４２】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、下地層２４とコンクリート部材１２との間のシートをＥＶＡシートとしたが、コンクリート部材１２とタイル２２との間の応力伝達を緩和できる伸縮性と、下地層２４とコンクリート部材１２とを接着できる接着強度とを有する他のシートやネット（網状体）に代えてもよい。さらに、下地層２４の下地材をポリマーセメントペーストとしたが、ポリマーセメントモルタルやタイル用接着剤等の他の下地材に代えてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  タイル先付けＰＣａ部材、１２  コンクリート部材、２０  タイルユニット、２２  タイル、２２Ａ  凸部、２３  ベースシート、２４  下地層、２６  ＥＶＡシート(シート)、２６Ａ  起毛、３０  目地用バッカー、３２  せき板、３４  型枠、３４Ａ  底面、３４Ｂ  側面、１００  試験体、１１２  コンクリート部材、１１４  カラム目地、１２０  タイルユニット、１３０  型枠、２００  試験体、２２０  タイルユニット、３００  試験体、３２０  タイルユニット、４００  試験体、４１２  コンクリート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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