建設機械施工 Vol.66

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CMI 報告る。さらに，この取替工事には多大な労力とコストがかかり，産廃等の環境負荷の観点からも維持管理手法が課題となっている。
本稿では，表面ハードコート層の耐候劣化等により劣化した透光性遮音壁の機能回復技術

白色化，あるいは曇化して透光性が低下した現場撤去
ポリカーボネート板の機能を回復させる新しい技術（以下，クリアスカイ工法と呼ぶ）を用いた実証実験
結果，ならびに国道の透光板や高速道路の透光性遮音壁を対象に試験施工した追跡調査結果について報告するものである。

榎園正義・谷倉泉

2．クリアスカイ工法の概要（1）クリアスカイ工法の原理
クリアスカイ工法の原理は，図─ 1 に示すように無色・透明で極めて含浸性能の高いストレートシリコ
ンを原料とする液材を，小傷やハードコートの割れ・1．はじめにはく離部にコーティング（クリアスカイ処理）するこ
近年，高速道路や自動車専用道路等の高架橋では，とによって，透光板表面の凹凸を減らし，透明度を復景観対策や日照の確保の観点，周辺住民の居住性や道元させるものである。その前処理としての下地処理に路利用者の快適性の向上に有効であることから，透光はウォータージェット工法（以下，WJ）を採用して性の遮音壁が数多く導入されてきた。また，この透光いる。

板の素材としては，表─ 1 に示すようにポリカーボネート，アクリル，ガラス等があり，耐衝撃性能，耐燃焼性能，透光性能等が求められ，使用実績としてはポリカーボネート板が最も多く使用されている。
表─ 1種類図─ 1

透光板の種類と性能

ポリカーボネート

アクリル①燃焼性（％）

自己消化性

可燃性

不燃性

②透過率（％）

89 ～ 9093

90 ～ 91③鉛筆硬度

2B ～ 4B

H ～ 2H

9H 以上④‌曲 げ強度（MPa）

88 ～ 94120

39 ～ 78⑤‌引張り強度（MPa）

59 ～ 6975

32 ～ 79⑥比重1.20

1.192.54⑦‌シャルピー衝撃（kj/m2）

843

17

アクリルの約 1/10

項目（強化）ガラス

クリアスカイ工法の原理（断面のイメージ）（2）クリアスカイ工法の特徴
本工法は，以下の①～⑤に示すような特徴があり，様々な施工条件における適用が可能である。
①簡易な養生と簡素化されたコーティング方法である
ため，従来の取替えによる改修方法と比較して施工の簡素化が図られ，大幅なコスト縮減（1/10 以下）が図られる。
②劣化により亀裂の入ったハードコートの上からでも，簡単に重ね塗りができる。

このポリカーボネートは紫外線により変色（黄変）③過酷な温度，湿度等の各種の環境条件や，飛来するする特性があり，素材表面の硬度もアクリルやガラス

軽量な細砂等による小傷などに対する耐久性を有と比べて軟質であるため，素材表面にアクリルやシリす。

コンのハードコートが施されているが，粉じんや砂等による微細な傷やハードコートの経年劣化によるはく④従来のコーティング剤と比較し，高い付着強度を有しているため，耐久性が高い。

離等が発生し，透光性が低下（曇化）する現象が各所⑤平行光線透過率の復元性が極めて良好である。

で見られるようになった。このように透光板の基本性⑥コーティング処理した表面は，親水性塗膜となるた能である透光性能が維持できなくなった結果，その対め汚れが固着しにくく，メンテナンスが容易である。

策として取替えが余儀なくされてきたのが現状であ建設機械施工 Vol.66

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3．実証実験概要（1）概要
経年劣化により透光性が確保できなくなり，高速道路の現場からその一部分が撤去されたポリカーボネート板を対象にして，クリアスカイ工法の適用による機能回復を確認する目的で実証実験を実施した。また，広範囲の面積に対して効率的な施工を目指したコーティングシステムの検討・開発を行った。
写真─ 1

透光板の劣化状況（2）予備実験
クリアスカイ工法の適用にあたっては，以下の手順で検討を行った。
①透光板の劣化原因究明②下地処理方法の検討③コーティングシステムの開発（a）透光板の劣化原因究明
透光板の表面には，写真─ 1 に示すように大きく写真─ 2

表面ハードコート層の観察

黒色・白色箇所の 2 種類の劣化程度の違いが確認された。
そのため透光板から試験体を採取し，写真─ 2 に示す素材の表面観察，EPMA・SEM 分析を行い劣化の状態を確認した。その結果，黒色で半透明に見える箇所は，表面処理層のハードコートが劣化・はく離してプライマーのみが残存し，耐候劣化により黄変していることがわかった。また，白色箇所はハードコートが残って微細なクラックが生じて白色化している部分で，比較的容易に表層がはく離することから劣化はか

写真─ 3

下地処理方法の検討なり進行していることが確認された。なお，現地でのヒアリングによれば，この透光板の劣化は設置数年後から確認されるようになったとのことであった。
（b）下地処理方法の検討
この透光性を回復するためには脆弱化したハードコート層のみをはく離できる下地処理方法を併用する必要があることから以下の実験的な検討を行った。
劣化したハードコート層をはく離するための下地処
理方法として，①物理的なはく離方法 6 種類と②化学

写真─ 4

コーティング方法の開発

的なはく離方法 13 種類について実験的な検討を行っ工法はいずれも WJ を用いたものであるが，CAB 工た。その結果，物理的なはく離方法では，WJ 工法と法は低圧ではあるものの水温を高めにしてはく離効果キャビテーションジェット（以下，CAB と呼ぶ）工を高めることを目的としたものである（写真─ 3）。

法で有効性が確認された。また，化学的なはく離方法（c）コーティング方法の開発

では，2 種類の薬品で残存ハードコート層のはく離が従来のコーティング方法は，刷毛やスポンジによる僅かに確認されたが，顕著な効果は確認できなかった。

手塗作業で行う簡易な方法であり，仕上げに塗りむら

この結果を踏まえ，下地処理方法としては WJ 工法おが生じるなど品質に若干のばらつきがあった。このた

よび CAB 工法を選定し，かつ小型のハンドタイプのめ，現場での広範囲の面積を対象とする場合には，安先端装置を装着させた実証実験を行うこととした。両定した施工品質が確保できる新たなコーティング方法

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が必要と考えてその開発を行った。その結果，コーティング材料を上部で横移動しながら流し掛けし，最下部で回収する方法を採用することとした。これにより透光板表面を垂れ落ちた塗布材料は，分子間結合により平滑な面を維持することが可能となり，工場の生産ラインとほぼ同等な仕上がりとなる（以下，フローコー
ト工法と呼ぶ）ことがわかった（写真─ 4）。
（3）実証実験写真─ 5

実験対象の透光性遮音壁（記号は，パネル箇所と測定位置）（a）概要
クリアスカイ工法の性能を確認するため，自動車専用道から撤去した実物大の透光性遮音壁（ポリカーボネート板）を用いて，検証実験を行った。
（b）実験条件
①対象材料

表─ 2
測定項目
目視
透光性能

測定項目と測定方法

測定方法

透過率

表面性状観察

主な仕様

メーカ（型式）

目視評価

近景，遠景

透過率計

測定域；平行光線
標準光源 A

光明理化学工業社（PT-50）－光学顕微鏡倍率；10 ～ 230
画素数；1,300,000

サンコー社（Dino-Lite Pro）

＜透光性遮音壁；写真─ 5 参照＞
・商品名；ポリカーボネイトプレート

屋外で実測可能な平行光線透過率（以下，透過率と呼・品番；PCMR58600，施工後 11 年経過ぶ）に着目し，暫定基準値として透過率 72％以上を・‌形状・寸法；高さ 2260 mm ×幅 1830 mm ×厚さ設定した。目視評価方法は，複数人の肉眼で近景と遠8mm × 3 枚

景の透明性を「悪い」，「良い」，「大変良い」の 3 段階

＜コーティング剤＞で判定する方法とし，施工前・施工後の透光性能は，・ラスティングコート（エコ ･24）

目視評価と透過率で評価した。

②下地処理方法の種類と条件（c）実験結果

透光板の下地処理は予備実験結果を踏まえて，WJ①下地処理効果

工法と CAB 工法を用いて行った。WJ 工法の噴射圧

WJ の噴射圧は，中圧（AMPa）以下で，パス回数

力は，50 ～ 280 MPa の範囲において，中圧（AMPa），が 2 回以上では目視評価と透過率ともに低下する傾向

やや中圧（BMPa），低圧（CMPa）の 3 段階の圧力をがあり，素地に対して過負荷状態となることから，パ設定し，移動速度は毎秒 20 mm とした。一方，CAB

ス回数は 1 回が最適であった。また，CAB の噴射圧

工法は 25 ～ 30 MPa の低圧力，水温は 80℃とし，シは低圧で，同様にパス回数は 1 回が表層（ハードコー

ステム全体の小型化を図った。

ト層）の除去に適合することが判明した。

③測定項目と測定方法

また，WJ と CAB の優位性を比較すると，施工後測定項目と測定方法を表─ 2 にまとめて示す。本の透過率および目視評価の結果からはほとんど差違は実験では，屋外や現場での測定の再現性を重視し，自見られなかった。しかしながら，本試験では WJ が施

動車等の窓ガラスの平行（可視）光線透過率を精密に工速度の面から効率的であった。

計ることのできる携帯型の平行光線透過率測定（TP-②透過率50）を採用した。

施工前・施工後の透過率測定結果の例を写真─ 6，④測定箇所と測定位置

図─ 2 に示す。施工後の透過率は，全て暫定基準値

測定箇所は，写真─ 5 に示す A ～ C の 3 パネルで， （72％）以上を十分に満足し，80％前後の透過率が確
1 パネルあたり 8 測点（例えば，A-1 ～ A-8）の合計保できる結果が得られた。また，その他の B，C パネ

24 測点とした。

ルでは下地処理をしていない箇所（施工前の透過率約⑤評価方法50％）において，施工後に 81.5 ～ 84.5％と高い透過NEXCO 設計要領 1）では，製造時の新製品を対象に率が得られたが，目視評価ではやや透明性に欠ける評

した光学的性質の評価基準値として，暗室内で測定す価「悪い」となった。この透過率の上昇は，新たなコーる全光線透過率（平行光線透過率＋拡散光線透過率；ティング剤塗布に起因するものと考えられることか75％以上）と曇価のみが規定されており，供用後の透ら，透過率の回復には有効な方法と考えられる。

光性能を評価する方法は確立されていない。そこで，

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December 20144．適用事例
本工法は国道の陸橋の透光板や高速道路等の透光性遮音壁を対象として小規模な試験施工（耐久性確認）が実施されており，追跡調査の結果，十分な補修効果が維持されていた。主な経過観察状況の概要を以下に
写真─ 6

施工前・施工後の状況示す。
（1）試験施工事例 1（既設物件；写真─ 7 参照）①実施日：平成 22 年（4 年経過）
②場所：北海道森町上台町国道 5 号線
③施工対象：歩道橋透光性遮音板④下地処理：清掃のみ⑤追跡調査結果：施工時の効果を維持（光沢度による評価）

図─ 2

平行光線透過率測定結果の例（A パネル）

写真─ 7

試験施工事例 1 の比較（2）試験施工事例 2（既設物件；写真─ 8 参照）①実施日：平成 23 年
（2.5 年経過時点で改良工事あり）②場所：T 高速道路
③施工対象：透光性遮音壁④下地処理：清掃のみ図─ 3

目視評価結果の例（A パネル）

⑤追跡調査結果：施工時の効果を維持（透過率，光沢度による評価）③目視評価結果
施工前の目視評価は，図─ 3 に示すように A パネ
ルの全測点で「悪い」評価であったが，施工後は測点
A-1 ～ A-7 の測点では「良い」，「大変良い」となった。
ただし，測点 A-8 はパス回数が 2 ～ 3 回負荷をかけていることから過負荷状態となっているものと推定される。なお，上述したパネル B，C の下地処理をしていない箇所では透過率は高いが，目視評価では「悪い」との相反する結果となった。
このようなことから，計測器による透過率の評価と写真─ 8合わせて，目視による評価も重要と考えられる。なお，
一般的な傾向としては，図─ 3 に示すように施工後試験施工事例 2 の比較

5．まとめの透過率と目視との評価結果は，概ね相関が見られた。
本実証実験で得られた結果は，次のとおりであった。

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No.12 December 2014（1）‌透光板（ポリカ板）の主な劣化原因は，透光板をとなっていた下地処理方法やコーティング方法，評価保護するために表層に被覆されたハードコートの方法については，本工法による要素技術の研究開発等

紫外線等に起因した劣化であると考えられる。

により概ね解決のめどが立った。

（2）‌素材を傷めずに最も透光性を回復できる下地処理

これにより，経年劣化により透光性能が低下して不方法は，WJ 工法でパス回数を 1 回に限定し，噴透明となった膨大な量の透光性遮音壁等は，道路利用射圧力は中圧（AMPa）以下に抑えることが有効者にとって安全・安心な道路環境と良好な景観を提供である。また，WJ 工法と CAB 工法の優位性をできるものと考えられる。今後は，現場の施工環境を比較すると，施工速度の面から WJ 工法が効率的踏まえ，施工の合理化を図るための下地処理機械のコであった。

ンパクト化等の研究開発が必要と考えられるが，その（3）‌コーティング方法については，施工速度，安定し実用化も十分可能である。

た膜厚，材料飛散のリスク回避が適用条件としてさらに，本手法は従来の取替工事と比べて維持管理要求されるが，新たに開発したフローコート工法

コストを 1/10 以下にまで大幅に低減できることや，の採用により，確実かつ円滑な施工ができること産廃等の環境負荷の低減を実現することが可能となるが確認できた。施工後の透過率は全て暫定基準値

ため，設備の長寿命化を合わせて極めて有効な維持管（72％）以上を十分に満足し，新品に近い 80％前理技術として活用できるものと考えられる。

後の透過率が確保できる結果が得られ，その有効性が検証できた。
（4）‌本透光板では，下地処理をしない箇所においても施工後に高い透過率が得られたが，目視評価によ《参 考 文 献》
1）設計要領 第五集 交通管理設備編（遮音壁設計要領），東・中・西日
本高速道路㈱：平成 23 年 7 月

る透明性は満足しないことから，下地処理は必要と考えられる。
（5）‌以上より，機能回復の評価方法は，施工前後の透過率と目視評価結果には概ね相関関係が見られる
が，両者を合わせた総合評価を行うことにより適［筆者紹介］
榎園 正義（えのきぞの まさよし）（一社）日本建設機械施工協会
施工技術総合研究所 研究第二部
課長

切な評価を得ることができる。

6．おわりに本クリアスカイ方法は，既設の道路や橋梁沿いの透光板や透光性遮音壁を対象としたリニューアルを目的として開発した新技術である。これまで他工法で課題

谷倉 泉（たにくら いずみ）
（一社）日本建設機械施工協会
施工技術総合研究所 研究第二部部長