コンクリート構造物の防食・防水方法
【課題】
コンクリート構造物の出隅・入隅部分においても目視によって確認できる巨視的なピンホールのみならず、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールも存在しないコンクリート構造物の防食・防水被膜を形成する方法を提供する。
【解決手段】
コンクリート構造物の表面に、不陸調整性能及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、必要に応じてプライマー層を介し、該多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有する防食・防水被膜の形成方法。
コンクリート構造物の出隅・入隅部分においても目視によって確認できる巨視的なピンホールのみならず、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールも存在しないコンクリート構造物の防食・防水被膜を形成する方法を提供する。
【解決手段】
コンクリート構造物の表面に、不陸調整性能及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、必要に応じてプライマー層を介し、該多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有する防食・防水被膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の防食・防水方法に関し、上面、壁面などの平坦な部分のみならず、出隅・入隅部分においても、塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールがない防食・防水被膜を簡便かつ優れた作業性で形成することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリート構造物の腐食・劣化防止を目的として防食被膜が研究されている。特に、ピンホールの発生防止を目的とした防食被膜として、コンクリート構造物の表面に、合成樹脂繊維、天然繊維、無機質繊維から成る不織布、織布等の多孔質薄膜シートに液状プライマー樹脂を含浸したシート層を形成した後、被膜形成樹脂をスプレー塗布等による被膜形成方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１００３００公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の様な液状プライマー樹脂で多孔性薄膜シート層の形成法による場合、特にコンクリート構造物の出隅・入隅部分において多孔性薄膜シートと構造物との密着させることが十分でなく、得られた防食・防水被膜には巨視的なピンホールは発見できないが、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールが生じており、十分な塗膜性能を発揮できず、さらには、ピンホール対策としても満足できるものとは言えないものであった。
【０００４】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、コンクリート構造物の出隅・入隅部分においても目視によって確認できる巨視的なピンホールのみならず、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールも存在しないコンクリート構造物の防食・防水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、コンクリート構造物の防水・防食被膜の浮き、フクレ、および微視的なピンホールの発生原因につき種々検討を重ねた結果、次の様な知見を得た。
【０００６】
すなわち、浮き、フクレ、および微視的なピンホールもないコンクリート構造物の防水・防食被膜を形成するには、バインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼着することが有効であるが、特にコンクリート構造物の出隅・入隅部分においても多孔性薄膜シートを貼着するには、例えば、バインダー樹脂組成物が１，０００ｍＰａ・ｓ未満のプライマーのような低い粘度のものでは不十分であり、その様な低粘度の樹脂をコンクリート構造物の上面、壁面、及び出隅・入隅に塗布すると、防食・防水被膜が平滑でなく、さらには樹脂の垂れが生じ、それにより多孔性薄膜シートに浮き・フクレが発生する。さらに、例えば、バインダー樹脂組成物が５００，０００ｍＰａ・ｓを超えるような高い粘度のもので多孔性薄膜シートを貼着すると、浮き・フクレは発生しないものの、多孔性薄膜シートに十分に樹脂が含浸せず、その結果、微視的なピンホールのみならず、巨視的なピンホールも発生する。ところが、不陸調整性能及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するバインダー樹脂組成物をコテ、ヘラ、またはローラーで塗布した後に多孔性薄膜シートを貼着させると、驚くべきことに、コンクリート構造物の出隅・入隅部分でも、樹脂の垂れ、および、多孔性薄膜シートの浮き・フクレが防止され、平滑な防食・防水被膜を形成することができることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記の知見に基き完成されたものであり、その要旨は、コンクリート構造物の表面に、ペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、若しくは、該バインダー樹脂を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後に必要に応じてプライマーを含浸させて多孔性薄膜シート層を形成した後、前記多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有するコンクリート構造物の防食・防水方法に存する。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の防食・防水方法は、コンクリート構造物の表面にバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けて多孔性薄膜シート層を形成し、その後前記多孔性薄膜シート層の上に被膜形成性樹脂材料を形成する工程からなる。そして、本発明では、課題でもあるコンクリート構造物の出隅・入隅部分における塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールを防止するために、前記バインダー樹脂組成物に不陸調整性能、及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するバインダー樹脂組成物を使用して多孔性薄膜シート層を形成するものであるが、その際に多孔性薄膜シートを貼り付けた後、多孔性薄膜シートにバインダー樹脂組成物が十分に含浸しなかった場合など、必要に応じてプライマーを含浸させて多孔性薄膜シート層を形成するものである。前記プライマーは平坦部にも必要に応じて塗布されてもよい。
【００１０】
本発明に使用するバインダー樹脂組成物としては、バインダー樹脂、硬化剤、希釈剤および充填材を含む。さらに、必要に応じて、添加剤、垂れ止め剤、着色剤、体質顔料などの助剤を含むものである。
【００１１】
バインダー樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ノンスチレン型ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。また、硬化剤としては、バインダー樹脂を硬化させるものであれば、特に制限がなく、公知のものが使用される。希釈剤としては、バインダー樹脂を溶解するものであれば、特に制限なく、公知のものが使用される。充填材としては、バインダー樹脂に分散するものであれば、特に制限なく、公知のものが使用される。
【００１２】
バインダー樹脂組成物の粘度は、不陸調整性能を有するには、３，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃：ＢＭ型回転粘度計、４号ローター、６０ｍｉｎ−１）以上、好ましくは５，０００ｍＰａ・ｓ以上あることが望ましい。粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ未満のバインダー樹脂組成物の場合は、コンクリート構造物の防食・防水被膜が平滑でなく、特に出隅・入隅に塗布すると、バインダー樹脂組成物が垂れ易く、それにより多孔性薄膜シートに浮き・フクレが発生し易い。また、多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するには、２５０，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃：Ｂ８Ｕ型回転粘度計、６号ローター、２０ｍｉｎ−１）以下、好ましくは２００，０００ｍＰａ・ｓ以下が望ましい。粘度が２５０，０００ｍＰａ・ｓを超えるバインダー樹脂組成物の場合は、多孔性薄膜シートに十分に樹脂が含浸せず、その結果、微視的なピンホールのみならず、巨視的なピンホールも発生し易くなる。
【００１３】
前記バインダー樹脂の中で、コンクリートとの接着性、耐薬品性、耐収縮性、及び取扱い性を考慮すると、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、これらの水添化エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、含窒素エポキシ樹脂、アルコール類から誘導されるエポキシ樹脂、ポリブタジエン、天然ゴム、末端カルボキシル基を有する天然ゴムから誘導されるゴム変性エポキシ樹脂、臭素を含有する難燃型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１４】
硬化の高反応性、または硬化物中に３次元網目構造の易生成性を考慮すると、エポキシ基を少なくとも分子中に２個以上含有するエポキシ樹脂が好ましい。エピクロルヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリン−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。
【００１５】
前記エポキシ樹脂は、単独または混合物として使用することができる。また、エポキシ樹脂の粘度を低下させるモノエポキシ化合物等との混合物として使用することもできる。
【００１６】
エポキシ樹脂の硬化剤としては、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ―アミノエチルピペラジン、ｍ−キシリレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，４，６−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類、３級アミン塩類、ポリアミド樹脂類、イミダゾール類、ジシアンジアミド類、ケチミン類、三フッ化ホウ素錯化合物類、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ドデシニル無水コハク酸、無水ピロメリット酸、無水クロレン酸などの無水カルボン酸類、フェノール類、カルボン酸類などが挙げられる。
【００１７】
エポキシ樹脂の希釈剤としては、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルテーテル、アルキルグリシジルエーテル、１，６−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。また、非反応性希釈剤としては、ベンジルアルコール、ジオクチルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤が挙げられる。
【００１８】
充填材としては、重質炭酸カルシュウム、軽質炭酸カルシュウム、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン、ケイ酸アルミニュウム、酸化マグネシュウム、酸化亜鉛、カーボンブラック、硅砂等が挙げられる。添加剤としては、アミノシラン、エポキシシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。
【００１９】
本発明で使用する多孔性薄膜シートとしては、含浸したバインダー樹脂およびプライマーを保持し、かつ、バインダー樹脂およびプライマーとの接着性を有するものであれば、特に制限はなく、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール繊維、レーヨン繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、ビニロン繊維などからなる不織布または織布、ミネラルペーパー等が挙げられる。前記多孔性薄膜シートはこれらの繊維から選ばれる２種以上とを組み合わせてなる不織布または織布であってもよい。ミネラルペーパーとは、炭酸カルシュウム、水酸化カルシュウム、タルク、活性炭粉末、ケイ酸カルシュウム、炭酸マグネシュウム等の高機能を持つ粉体をペーパー化したものである。
【００２０】
これらの中でも直径６ミクロンから２０ミクロンのガラス短繊維：チョップストランドを水中に均一に分散させ、湿式抄紙法によりペーパー化したガラス繊維紙が好ましく、その厚さが０．０２〜０．５ｍｍ、目付量が１５〜８０ｇ／ｍ２のものが適している。
【００２１】
本発明で使用するプライマーとしては、多孔性薄膜シートに含浸したバインダー樹脂、多孔性薄膜シートおよび被膜形成性樹脂材料との接着性を有するものであれば、特に制限がなく、例えば、エポキシ樹脂組成物やポリウレタン樹脂組成物などから成る無溶剤型、溶剤型、水系のプライマーが使用できる。
【００２２】
本発明で使用する被膜形成性樹脂材料としては、多孔性薄膜シートに含浸したバインダー樹脂またはプライマーとの接着性、および、防食・防水性能を有し、刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成するものであればよい。
【００２３】
被膜形成性樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等が用いられるが、特に工期短縮やクラックに追従する伸びを考慮するとポリウレア系樹脂が好ましい。ポリウレア樹脂は一般的に主剤と硬化剤からなり、主剤としてはポリイソシアネート、硬化剤としてはポリエーテルアミンや芳香族ポリアミンが用いられる。市販のものでは、ＳＰＩ社製「商品名：ＰＯＬＹＳＨＩＥＬＤ ＡＩＮ−２０」などが挙げられる。そのほかウレア・ウレタン樹脂も使用できる。その場合主剤としてはポリイソシアネート、硬化剤としてはポリエーテルポリオール、変性アミン、硬化触媒（アミン系、金属系）が用いられる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンクリート構造物の防食・防水方法に関し、上面、壁面などの平坦な部分のみならず、出隅・入隅部分においても、塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールも存在しない平滑な防食・防水被膜を短工期で形成することが出来る。また、一般的に規模の大きなコンクリート構造物が、現場でコンクリートを成型したものである場合、型枠に接したコンクリート表面部分に発生し易い空気穴や巣穴等の空隙を、セメント系やポリマーセメント系、或いはバインダー樹脂に、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ノンスチレン型ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などを用いた不陸調整材のみでは、その表面調整に多大な時間と費用を要する。これに対して、本発明では、コンクリート構造物の腐食を、簡便かつ優れた作業性によって、短工期で完全に抑えることが出来るため、本発明の工業的な価値は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。粘度は２５℃で、バインダー樹脂組成物の粘度に合わせて、８，０００ｍＰａ・ｓ未満のものについては、ＢＭ型回転粘度計、４号ローター、６０ｍｉｎ−１、８，０００以上１６０，０００ｍＰａ・ｓ未満のものについては、ＢＨ型回転粘度計、６号ローターまたは７号ローター、２０ｍｉｎ−１、１６０，０００ｍＰａ・ｓ以上のものについては、Ｂ８Ｕ型回転粘度計、６号ローター、２０ｍｉｎ−１で測定した。なお、微視的なピンホール試験は、株式会社サンコウ電子研究所製「ＴＯ−２５０Ｃピンホール探知機」（コンクリート素地用）を使用し、電圧７ｋＶをかけ、試験体（ＪＩＳコンクリート板、３６０×６００×５０ｍｍ）全体についてピンホールの有無を検査した。評価は、○：ピンホールなし、△：ピンホールあり（５ヶ所以下／試験版）、×：多数ピンホールあり（６ヶ所以上／試験板）で行った。バインダー樹脂組成物の不陸調整性能は、試験板に０．５ｍｍの段差を設け、バインダー樹脂を上向きに１．０ｋｇ／ｍ２塗布した時の状態を目視により評価した。評価は、○：平滑に仕上がる、×：樹脂垂れ等があり平滑に仕上がらないで行った。また、出隅・入隅部分における多孔性薄膜シート層の浮き・フクレの確認は目視により検査した。評価は、○：浮きおよびフクレなし、×：浮きおよび／またはフクレありで行った。バインダー樹脂組成物の多孔性薄膜シートへの含浸性能は、建研式引張試験（ＪＩＳ Ａ ６９０９に準拠）による付着試験で評価した。評価は、○：母材破壊、×：シート層内破壊で行った。
【実施例】
【００２６】
実施例１〜４として、表１に示す粘度を有するバインダー樹脂組成物（付着量：１．０ｋｇ／ｍ２）をローラーまたはコテで塗布した後、多孔性薄膜シートとしてガラス繊維紙（厚さ：０．２３mm、目付量：３１ｇ／ｍ２）を貼り付け、２３℃で１日間硬化させた。そして、その上に必要に応じて、プライマーとしてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１６８ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）３５．２重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）６７．６重量部を含むエポキシ樹脂組成物を付着量：０．３ｋｇ／ｍ２でローラー塗布し、３時間後にポリウレア樹脂（ＳＰＩ社製：商品名「ＰＯＬＹＳＨＩＥＬＤ ＡＩＮ−２０」、付着量：３．０ｋｇ／ｍ２）を専用塗装機で塗布し２３℃で７日間硬化させて防食・防水被膜を作製した。
【００２７】
ポリウレア樹脂塗布には、動力：４５Ａ、２００Ｖ、５０Ｈｚ、供給圧力：４００Ｐｓｉ、吐出量：１３ｋｇ／ｍｉｎ（Ｍａｘ）、プライマリヒーター：４５００Ｗ×２（９０００Ｗ）の専用塗装機を使用した。また、その時に用いたコンプレッサーには、動力：２０Ａ、２００Ｖ、５０Ｈｚ、吐出圧力：０．６４〜０．８３ＭＰａ、吐出空気量：０．４４ｍ３／ｍｉｎのものを使用した。
【００２８】
表１中、実施例１では粘度：５，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）２６．２重量部、タルク１０．９重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）４０．２重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例２では粘度：１０，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）２６．２重量部、タルク２３．１重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）３４．５重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例３では粘度：５０，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）１３．３重量部、タルク４２．２重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）２８．７重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例４では粘度：２００，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）１２．６重量部、タルク８２．４重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）２５．３重量部を含むエポキシ樹脂組成物を使用した。
【００２９】
比較例１〜５として、表２に示すように、バインダー樹脂組成物の粘度、多孔性薄膜シートの有無、プライマーの有無を変更した以外は、実施例と同様の方法により、防食被膜を作製した。
【００３０】
表２中、比較例３の粘度：２，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン社製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）１３．３重量部、および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）４０重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、および、比較例４、５の粘度３００，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン社製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）２６．２重量部、タルク４６．９重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）３０．８重量部を含むエポキシ樹脂組成物を使用した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
以上の結果から明らかな様に、出隅・入隅部分の多孔性薄膜シート含浸層の浮き・フクレは、実施例の場合には確認されず、さらには、微視的なピンホールも確認されなかった。他方、比較例３のようなバインダー樹脂組成物の不陸調整性能が不足している場合、上向きに塗布した場合に樹脂垂れが生じ、出隅・入隅部分のシート含浸層の浮き・フクレが確認された。さらに、および比較例４および比較例５のようなバインダー樹脂組成物の多孔性薄膜シートへの含浸性能が不足している場合、不陸調整性能および出隅・入隅部分でのシート含浸層の浮き・フクレはなかったものの、多孔性薄膜シートにバインダー樹脂が十分に含浸せず、微視的なピンホールが確認され、さらには建研式引張試験の結果、シート層内破壊が確認された。また、多孔性薄膜シートを使用しなかった比較例１、比較例２および比較例５の場合は、何れも、微視的なピンホールが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の防食・防水方法に関し、上面、壁面などの平坦な部分のみならず、出隅・入隅部分においても、塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールがない防食・防水被膜を簡便かつ優れた作業性で形成することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリート構造物の腐食・劣化防止を目的として防食被膜が研究されている。特に、ピンホールの発生防止を目的とした防食被膜として、コンクリート構造物の表面に、合成樹脂繊維、天然繊維、無機質繊維から成る不織布、織布等の多孔質薄膜シートに液状プライマー樹脂を含浸したシート層を形成した後、被膜形成樹脂をスプレー塗布等による被膜形成方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１００３００公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の様な液状プライマー樹脂で多孔性薄膜シート層の形成法による場合、特にコンクリート構造物の出隅・入隅部分において多孔性薄膜シートと構造物との密着させることが十分でなく、得られた防食・防水被膜には巨視的なピンホールは発見できないが、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールが生じており、十分な塗膜性能を発揮できず、さらには、ピンホール対策としても満足できるものとは言えないものであった。
【０００４】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、コンクリート構造物の出隅・入隅部分においても目視によって確認できる巨視的なピンホールのみならず、浮き、フクレ、及び微視的なピンホールも存在しないコンクリート構造物の防食・防水方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、コンクリート構造物の防水・防食被膜の浮き、フクレ、および微視的なピンホールの発生原因につき種々検討を重ねた結果、次の様な知見を得た。
【０００６】
すなわち、浮き、フクレ、および微視的なピンホールもないコンクリート構造物の防水・防食被膜を形成するには、バインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼着することが有効であるが、特にコンクリート構造物の出隅・入隅部分においても多孔性薄膜シートを貼着するには、例えば、バインダー樹脂組成物が１，０００ｍＰａ・ｓ未満のプライマーのような低い粘度のものでは不十分であり、その様な低粘度の樹脂をコンクリート構造物の上面、壁面、及び出隅・入隅に塗布すると、防食・防水被膜が平滑でなく、さらには樹脂の垂れが生じ、それにより多孔性薄膜シートに浮き・フクレが発生する。さらに、例えば、バインダー樹脂組成物が５００，０００ｍＰａ・ｓを超えるような高い粘度のもので多孔性薄膜シートを貼着すると、浮き・フクレは発生しないものの、多孔性薄膜シートに十分に樹脂が含浸せず、その結果、微視的なピンホールのみならず、巨視的なピンホールも発生する。ところが、不陸調整性能及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するバインダー樹脂組成物をコテ、ヘラ、またはローラーで塗布した後に多孔性薄膜シートを貼着させると、驚くべきことに、コンクリート構造物の出隅・入隅部分でも、樹脂の垂れ、および、多孔性薄膜シートの浮き・フクレが防止され、平滑な防食・防水被膜を形成することができることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記の知見に基き完成されたものであり、その要旨は、コンクリート構造物の表面に、ペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、若しくは、該バインダー樹脂を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後に必要に応じてプライマーを含浸させて多孔性薄膜シート層を形成した後、前記多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有するコンクリート構造物の防食・防水方法に存する。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の防食・防水方法は、コンクリート構造物の表面にバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けて多孔性薄膜シート層を形成し、その後前記多孔性薄膜シート層の上に被膜形成性樹脂材料を形成する工程からなる。そして、本発明では、課題でもあるコンクリート構造物の出隅・入隅部分における塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールを防止するために、前記バインダー樹脂組成物に不陸調整性能、及び多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するバインダー樹脂組成物を使用して多孔性薄膜シート層を形成するものであるが、その際に多孔性薄膜シートを貼り付けた後、多孔性薄膜シートにバインダー樹脂組成物が十分に含浸しなかった場合など、必要に応じてプライマーを含浸させて多孔性薄膜シート層を形成するものである。前記プライマーは平坦部にも必要に応じて塗布されてもよい。
【００１０】
本発明に使用するバインダー樹脂組成物としては、バインダー樹脂、硬化剤、希釈剤および充填材を含む。さらに、必要に応じて、添加剤、垂れ止め剤、着色剤、体質顔料などの助剤を含むものである。
【００１１】
バインダー樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ノンスチレン型ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。また、硬化剤としては、バインダー樹脂を硬化させるものであれば、特に制限がなく、公知のものが使用される。希釈剤としては、バインダー樹脂を溶解するものであれば、特に制限なく、公知のものが使用される。充填材としては、バインダー樹脂に分散するものであれば、特に制限なく、公知のものが使用される。
【００１２】
バインダー樹脂組成物の粘度は、不陸調整性能を有するには、３，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃：ＢＭ型回転粘度計、４号ローター、６０ｍｉｎ−１）以上、好ましくは５，０００ｍＰａ・ｓ以上あることが望ましい。粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ未満のバインダー樹脂組成物の場合は、コンクリート構造物の防食・防水被膜が平滑でなく、特に出隅・入隅に塗布すると、バインダー樹脂組成物が垂れ易く、それにより多孔性薄膜シートに浮き・フクレが発生し易い。また、多孔性薄膜シートへの含浸性能を有するには、２５０，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃：Ｂ８Ｕ型回転粘度計、６号ローター、２０ｍｉｎ−１）以下、好ましくは２００，０００ｍＰａ・ｓ以下が望ましい。粘度が２５０，０００ｍＰａ・ｓを超えるバインダー樹脂組成物の場合は、多孔性薄膜シートに十分に樹脂が含浸せず、その結果、微視的なピンホールのみならず、巨視的なピンホールも発生し易くなる。
【００１３】
前記バインダー樹脂の中で、コンクリートとの接着性、耐薬品性、耐収縮性、及び取扱い性を考慮すると、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、これらの水添化エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、含窒素エポキシ樹脂、アルコール類から誘導されるエポキシ樹脂、ポリブタジエン、天然ゴム、末端カルボキシル基を有する天然ゴムから誘導されるゴム変性エポキシ樹脂、臭素を含有する難燃型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１４】
硬化の高反応性、または硬化物中に３次元網目構造の易生成性を考慮すると、エポキシ基を少なくとも分子中に２個以上含有するエポキシ樹脂が好ましい。エピクロルヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリン−ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。
【００１５】
前記エポキシ樹脂は、単独または混合物として使用することができる。また、エポキシ樹脂の粘度を低下させるモノエポキシ化合物等との混合物として使用することもできる。
【００１６】
エポキシ樹脂の硬化剤としては、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ―アミノエチルピペラジン、ｍ−キシリレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，４，６−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類、３級アミン塩類、ポリアミド樹脂類、イミダゾール類、ジシアンジアミド類、ケチミン類、三フッ化ホウ素錯化合物類、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ドデシニル無水コハク酸、無水ピロメリット酸、無水クロレン酸などの無水カルボン酸類、フェノール類、カルボン酸類などが挙げられる。
【００１７】
エポキシ樹脂の希釈剤としては、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルテーテル、アルキルグリシジルエーテル、１，６−へキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。また、非反応性希釈剤としては、ベンジルアルコール、ジオクチルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤が挙げられる。
【００１８】
充填材としては、重質炭酸カルシュウム、軽質炭酸カルシュウム、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン、ケイ酸アルミニュウム、酸化マグネシュウム、酸化亜鉛、カーボンブラック、硅砂等が挙げられる。添加剤としては、アミノシラン、エポキシシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。
【００１９】
本発明で使用する多孔性薄膜シートとしては、含浸したバインダー樹脂およびプライマーを保持し、かつ、バインダー樹脂およびプライマーとの接着性を有するものであれば、特に制限はなく、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール繊維、レーヨン繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン系繊維、ビニロン繊維などからなる不織布または織布、ミネラルペーパー等が挙げられる。前記多孔性薄膜シートはこれらの繊維から選ばれる２種以上とを組み合わせてなる不織布または織布であってもよい。ミネラルペーパーとは、炭酸カルシュウム、水酸化カルシュウム、タルク、活性炭粉末、ケイ酸カルシュウム、炭酸マグネシュウム等の高機能を持つ粉体をペーパー化したものである。
【００２０】
これらの中でも直径６ミクロンから２０ミクロンのガラス短繊維：チョップストランドを水中に均一に分散させ、湿式抄紙法によりペーパー化したガラス繊維紙が好ましく、その厚さが０．０２〜０．５ｍｍ、目付量が１５〜８０ｇ／ｍ２のものが適している。
【００２１】
本発明で使用するプライマーとしては、多孔性薄膜シートに含浸したバインダー樹脂、多孔性薄膜シートおよび被膜形成性樹脂材料との接着性を有するものであれば、特に制限がなく、例えば、エポキシ樹脂組成物やポリウレタン樹脂組成物などから成る無溶剤型、溶剤型、水系のプライマーが使用できる。
【００２２】
本発明で使用する被膜形成性樹脂材料としては、多孔性薄膜シートに含浸したバインダー樹脂またはプライマーとの接着性、および、防食・防水性能を有し、刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成するものであればよい。
【００２３】
被膜形成性樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂等が用いられるが、特に工期短縮やクラックに追従する伸びを考慮するとポリウレア系樹脂が好ましい。ポリウレア樹脂は一般的に主剤と硬化剤からなり、主剤としてはポリイソシアネート、硬化剤としてはポリエーテルアミンや芳香族ポリアミンが用いられる。市販のものでは、ＳＰＩ社製「商品名：ＰＯＬＹＳＨＩＥＬＤ ＡＩＮ−２０」などが挙げられる。そのほかウレア・ウレタン樹脂も使用できる。その場合主剤としてはポリイソシアネート、硬化剤としてはポリエーテルポリオール、変性アミン、硬化触媒（アミン系、金属系）が用いられる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンクリート構造物の防食・防水方法に関し、上面、壁面などの平坦な部分のみならず、出隅・入隅部分においても、塗膜の浮き、フクレ、及びピンホールも存在しない平滑な防食・防水被膜を短工期で形成することが出来る。また、一般的に規模の大きなコンクリート構造物が、現場でコンクリートを成型したものである場合、型枠に接したコンクリート表面部分に発生し易い空気穴や巣穴等の空隙を、セメント系やポリマーセメント系、或いはバインダー樹脂に、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ノンスチレン型ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などを用いた不陸調整材のみでは、その表面調整に多大な時間と費用を要する。これに対して、本発明では、コンクリート構造物の腐食を、簡便かつ優れた作業性によって、短工期で完全に抑えることが出来るため、本発明の工業的な価値は顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。粘度は２５℃で、バインダー樹脂組成物の粘度に合わせて、８，０００ｍＰａ・ｓ未満のものについては、ＢＭ型回転粘度計、４号ローター、６０ｍｉｎ−１、８，０００以上１６０，０００ｍＰａ・ｓ未満のものについては、ＢＨ型回転粘度計、６号ローターまたは７号ローター、２０ｍｉｎ−１、１６０，０００ｍＰａ・ｓ以上のものについては、Ｂ８Ｕ型回転粘度計、６号ローター、２０ｍｉｎ−１で測定した。なお、微視的なピンホール試験は、株式会社サンコウ電子研究所製「ＴＯ−２５０Ｃピンホール探知機」（コンクリート素地用）を使用し、電圧７ｋＶをかけ、試験体（ＪＩＳコンクリート板、３６０×６００×５０ｍｍ）全体についてピンホールの有無を検査した。評価は、○：ピンホールなし、△：ピンホールあり（５ヶ所以下／試験版）、×：多数ピンホールあり（６ヶ所以上／試験板）で行った。バインダー樹脂組成物の不陸調整性能は、試験板に０．５ｍｍの段差を設け、バインダー樹脂を上向きに１．０ｋｇ／ｍ２塗布した時の状態を目視により評価した。評価は、○：平滑に仕上がる、×：樹脂垂れ等があり平滑に仕上がらないで行った。また、出隅・入隅部分における多孔性薄膜シート層の浮き・フクレの確認は目視により検査した。評価は、○：浮きおよびフクレなし、×：浮きおよび／またはフクレありで行った。バインダー樹脂組成物の多孔性薄膜シートへの含浸性能は、建研式引張試験（ＪＩＳ Ａ ６９０９に準拠）による付着試験で評価した。評価は、○：母材破壊、×：シート層内破壊で行った。
【実施例】
【００２６】
実施例１〜４として、表１に示す粘度を有するバインダー樹脂組成物（付着量：１．０ｋｇ／ｍ２）をローラーまたはコテで塗布した後、多孔性薄膜シートとしてガラス繊維紙（厚さ：０．２３mm、目付量：３１ｇ／ｍ２）を貼り付け、２３℃で１日間硬化させた。そして、その上に必要に応じて、プライマーとしてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１６８ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）３５．２重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）６７．６重量部を含むエポキシ樹脂組成物を付着量：０．３ｋｇ／ｍ２でローラー塗布し、３時間後にポリウレア樹脂（ＳＰＩ社製：商品名「ＰＯＬＹＳＨＩＥＬＤ ＡＩＮ−２０」、付着量：３．０ｋｇ／ｍ２）を専用塗装機で塗布し２３℃で７日間硬化させて防食・防水被膜を作製した。
【００２７】
ポリウレア樹脂塗布には、動力：４５Ａ、２００Ｖ、５０Ｈｚ、供給圧力：４００Ｐｓｉ、吐出量：１３ｋｇ／ｍｉｎ（Ｍａｘ）、プライマリヒーター：４５００Ｗ×２（９０００Ｗ）の専用塗装機を使用した。また、その時に用いたコンプレッサーには、動力：２０Ａ、２００Ｖ、５０Ｈｚ、吐出圧力：０．６４〜０．８３ＭＰａ、吐出空気量：０．４４ｍ３／ｍｉｎのものを使用した。
【００２８】
表１中、実施例１では粘度：５，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）２６．２重量部、タルク１０．９重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）４０．２重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例２では粘度：１０，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）２６．２重量部、タルク２３．１重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）３４．５重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例３では粘度：５０，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）１３．３重量部、タルク４２．２重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）２８．７重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、実施例４では粘度：２００，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業製）１２．６重量部、タルク８２．４重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）２５．３重量部を含むエポキシ樹脂組成物を使用した。
【００２９】
比較例１〜５として、表２に示すように、バインダー樹脂組成物の粘度、多孔性薄膜シートの有無、プライマーの有無を変更した以外は、実施例と同様の方法により、防食被膜を作製した。
【００３０】
表２中、比較例３の粘度：２，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン社製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）１３．３重量部、および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）４０重量部を含むエポキシ樹脂組成物を、および、比較例４、５の粘度３００，０００ｍＰａ・ｓのバインダー樹脂組成物として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ、ジャパンエポキシレジン社製）１００重量部、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（坂本薬品工業社製）２６．２重量部、タルク４６．９重量部および硬化剤（大日本色材工業社製：「エポキシ変性ＭＸＤＡ」）３０．８重量部を含むエポキシ樹脂組成物を使用した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
以上の結果から明らかな様に、出隅・入隅部分の多孔性薄膜シート含浸層の浮き・フクレは、実施例の場合には確認されず、さらには、微視的なピンホールも確認されなかった。他方、比較例３のようなバインダー樹脂組成物の不陸調整性能が不足している場合、上向きに塗布した場合に樹脂垂れが生じ、出隅・入隅部分のシート含浸層の浮き・フクレが確認された。さらに、および比較例４および比較例５のようなバインダー樹脂組成物の多孔性薄膜シートへの含浸性能が不足している場合、不陸調整性能および出隅・入隅部分でのシート含浸層の浮き・フクレはなかったものの、多孔性薄膜シートにバインダー樹脂が十分に含浸せず、微視的なピンホールが確認され、さらには建研式引張試験の結果、シート層内破壊が確認された。また、多孔性薄膜シートを使用しなかった比較例１、比較例２および比較例５の場合は、何れも、微視的なピンホールが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面に、ペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、必要に応じてプライマー層を介し、該多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有することを特徴とするコンクリート構造物の防食・防水方法。
【請求項２】
前記バインダー樹脂組成物の粘度が３，０００〜２５０，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１記載のコンクリート構造物の防食・防水方法。
【請求項３】
前記被膜形成性樹脂材料がポリウレア樹脂である、請求項１および請求項２記載のコンクリート構造物の防食・防水方法。
【請求項１】
コンクリート構造物の表面に、ペースト状若しくはパテ状のバインダー樹脂組成物を塗布してから多孔性薄膜シートを貼り付けた後、必要に応じてプライマー層を介し、該多孔性薄膜シート含浸層の上に被膜形成性樹脂材料を刷毛、コテ、ヘラ、ローラー、或いはスプレー塗布して被膜を形成する工程を有することを特徴とするコンクリート構造物の防食・防水方法。
【請求項２】
前記バインダー樹脂組成物の粘度が３，０００〜２５０，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１記載のコンクリート構造物の防食・防水方法。
【請求項３】
前記被膜形成性樹脂材料がポリウレア樹脂である、請求項１および請求項２記載のコンクリート構造物の防食・防水方法。
【公開番号】特開２００６−１９３８８６（Ｐ２００６−１９３８８６Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３５０（Ｐ２００５−３３５０）
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]