説明

コンクリート補強層の構造および形成方法

【課題】 コンクリート表面に補強材を樹脂層により固着して補強層を形成する場合に、ひび割れ位置を明瞭に観察可能とする。また、補強層の破断を防止して確実に補強効果を得る。
【解決手段】 コンクリート表面1にネット状あるいはメッシュ状の補強材3を透明な樹脂層4により固着して補強層5を形成する際、既に生じているひび割れ2の周囲のコンクリート表面にはそれを取り囲む位置にマーキング材を塗布して着色することによりマーキング層6を形成する。マーキング材は蛍光塗料であることが好ましい。マーキング層と樹脂層とを非付着状態に絶縁することにより、ひび割れ位置におけるコンクリートの変形による補強層に対する応力集中を緩和して補強層の早期判断を防止する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリートの表層部におけるひび割れの発生やその進展、剥落防止を目的として、コンクリート表面に形成する補強層の構造、およびその補強層を形成するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
通常のコンクリートは施工後にある程度の年数を経た後はその表面に少なからずひび割れが発生することは殆ど不可避であるともいえる。そのため、たとえばトンネル覆工壁としてのコンクリートのように、長年月にわたって高度の健全性や安全性を確保する必要のあるコンクリート構造物や、重大事故につながるような剥落が万が一にも許されないようなコンクリート構造物等に対しては、ひび割れ発生の有無やその程度、経時変化等を定期的に監視することが必要であり、またひび割れの発生が確認された場合には状況によっては補修や補強を行うことも必要である。
【0003】
従来より、劣化ないし老朽化した既存コンクリートに対する補修あるいは補強策として、既存コンクリートの表面に新たなコンクリートを増し打ちしたり、補強鋼板を装着するといった工法が実施されているが、そのような工法では既存コンクリートの表面が隠蔽されてしまうことからそれ以後の目視観察は不可能であり、補修後も監視を継続する必要がある場合には適用できるものではない。
【0004】
そのため、近年、たとえば特許文献1や特許文献2に示されるように、高強度繊維からなる補強材をコンクリート表面に接着するという工法が提案されている。これは、ガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維等の高強度繊維により形成したネット状ないしメッシュ状の補強材を、ほぼ透明な接着材によってコンクリート表面に一体に固着することを基本とするものである。これによれば、高強度繊維の引っ張り強度によってコンクリート表層部に対して優れた補強効果が得られるばかりでなく、補強材を固着した後もその隙間を通してコンクリート表面をそのまま目視観察できることから、ひび割れの発生やその進展を常に観察する必要のある場合には好適なものである。
【0005】
特に、特許文献2に示される工法では補強材を固着するための接着材として感光性樹脂(光硬化性樹脂)を採用することも提案されており、それによれば通常の接着材による場合に較べて硬化時間を大幅に短縮し得て短工期での施工が可能であるので、トンネル覆工壁を対象とするコンクリート剥落防止工法として有効であり、今後広く普及する気運にある。
【特許文献1】特開2001−355343号公報
【特許文献2】特開2003−293692号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、既にひび割れが生じているコンクリートに対して上記のような補強手法を実施する場合には、以下の点で改良の余地があるとされている。
【0007】
すなわち、図6(a)〜(b)に示すように、コンクリート表面1に比較的大きなひび割れ2が既に生じている場合に、そのひび割れ2のこれ以上の進展を防止することを目的として、ネット状(あるいはメッシュ状)の補強材3を樹脂層4により固着した構造の補強層5をコンクリート表面1に形成することが従来より行われているが、その場合には樹脂層4が十分に透明であったとしてもその下層側のひび割れ2の目視観察は必ずしも明瞭には行えない場合がある。特に、トンネル覆工壁が対象である場合には、通常は暗所ないし薄暗がりのなかで懐中電灯を使用しての観察が余儀なくされることから、ひび割れ2の位置を探すことが困難である場合も多い。
【0008】
また、上記のような従来の構造の補強層5は、状況によっては図6(c)に示すように比較的早期に破断してしまって十分な補強効果が得られないとの指摘もある。その理由としては、ひび割れ2が発生しているコンクリート表面1に対して面外方向の大きな剪断力が作用した場合には、ひび割れ2の位置に剪断力が集中して大きな剪断変形(特にひび割れ2の両側が上下逆方向にずれるような変形)が生じ易くなり、その変形がそのまま補強層5に伝達されてそこに大きな応力集中が生じ、そのような応力集中に補強層5が耐えられないためであると考えられる。したがって、ひび割れ2が既に生じているコンクリート表面1に対して上記のような補強層5を形成する場合には、補強層5の形成に先立ってひび割れ2を完全に補修するか、あるいは応力集中を考慮して補強層5をより増強する必要があるとされるが、いずれにしてもそのためには多大な手間とコストを要することは不可避であり、有効な改善策が望まれているのが実状である。
【0009】
上記事情に鑑み、本発明はコンクリート表面に既にひび割れが生じている場合であっても、その目視観察を容易に行うことが可能な補強層の構造とその形成方法を提供することを目的としている。また、本発明の他の目的は、上記に加えて、優れた補強効果が確実に得られる補強層の構造とその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1記載の発明は、コンクリートの表層部のひび割れやその進展、コンクリート片の剥落を防止するためにコンクリート表面に形成される補強層の構造であって、補強対象のコンクリート表面にネット状あるいはメッシュ状の補強材が透明な樹脂層により固着されているとともに、既に生じているひび割れの周囲のコンクリート表面には、該ひび割れを取り囲む位置にマーキング材が塗布されて着色されることによりマーキング層が形成されていることを特徴とする。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明のコンクリート補強層の構造であって、マーキング材は蛍光塗料であることを特徴とする。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明のコンクリート補強層の構造であって、マーキング層と樹脂層とは非付着状態に絶縁されていることを特徴とするコンクリート補強層の構造。
【0013】
請求項4記載の発明は、コンクリートの表層部のひび割れやその進展、コンクリート片の剥落を防止するためにコンクリート表面にネット状あるいはメッシュ状の補強材を透明な樹脂層により固着して補強層を形成するに際し、補強層の形成に先立って、既に生じているひび割れをマスキングテープによりマスキングしたうえでその周囲にマーキング材を塗布した後、マスキングテープを除去してひび割れを露出せしめるとともにその周囲にマーキング層を形成することを特徴とする。
【0014】
請求項5記載の発明は、請求項4記載のコンクリート補強層の形成方法であって、マーキング層の形成後にコンクリート表面上に補強層を形成するためのプライマーを塗布するに際しては、ひび割れおよびマーキング層の上にマスキング材を装着することにより、樹脂層をひび割れおよびマスキング層に対しては非付着状態に絶縁する状態で形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ひび割れの周囲が蛍光塗料等のマーキング材により着色されてマーキング層が形成されるので、トンネル内等の暗所においてもひび割れの位置を明瞭に確認でき、その目視観察のための作業効率を向上させることが可能である。また、ひび割れおよびその周囲に形成するマーキング層とその上に形成される樹脂層とを非付着状態に絶縁することにより、ひび割れ位置におけるコンクリートの変形がそのまま樹脂層に伝達されることが抑制され、それにより補強層に大きな応力集中が生じて早期に破断してしまうことを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の第1実施形態を図1〜図4に示す。本実施形態における補強層5は、基本的には上述した従来のものと同様に、高強度繊維からなるネット状あるいはメッシュ状の補強材3を透明な樹脂層4によりコンクリート表面1に固着して形成されるものであるが、それに加えて、コンクリート表面1に既に生じているひび割れ2の周囲にはマーキング材が塗布されて着色されることによりマーキング層6が形成されており、それによりひび割れ2の位置を自ずと明瞭に確認できるものとされている。
【0017】
本実施形態におけるマーキング層6は暗所においても明瞭に視認できるようにたとえば白色のような十分に明度が高い色調で形成されたものである。そのようなマーキング層6を形成するためのマーキング材としては適宜の着色塗料を用いれば良いが、特に蛍光塗料を使用することにより暗所においても視認性を十分に高めることができる。なお、ひび割れ2の箇所数が多いような場合には個々のひび割れ2に対してマーキング層6を形成するとともに個々に管理番号を付与すれば良く、その場合には蛍光塗料等の着色塗料によって各マーキング層6の近傍に管理番号を書き込むと良い。
【0018】
マーキング層6を形成するには、図2に示すようにひび割れ2の上とその周囲の領域を取り囲むようにマスキングテープ7を貼付し、図3に示すようにその内側にマスキング材としての着色塗料を吹き付けや刷毛塗り等により塗布した後、図4に示すようにマスキングテープ7を剥がせば良く、これによりひび割れ2を残してその周囲にマーキング層6を容易にかつ安価に形成することができる。勿論、そのように形成したマーキング層6の上には上述した補強層5を通常の手法によりそのまま支障なく形成することができる。
【0019】
図5は本発明の第2実施形態を示す。これは、マーキング層6およびひび割れ2と、その表面上に形成される補強層5における樹脂層4とを、非付着状態に絶縁するようにしたものである。すなわち、マーキング層6を形成した後に補強層5を形成するに際しては、通常はコンクリート表面1全体に対してプライマー8を塗布して接着力を確保するのであるが、本第2実施形態においてはプライマー8を塗布する際にはひび割れ2とその周囲のマーキング層6をマスキングしてそれらに対してはプライマー8を塗布しないものとし、それにより図5に模式的に示しているように樹脂層4をひび割れ2とマーキング層6に対しては接着されない状態で形成する。なお、マーキング層6を形成するマーキング材自体がプライマーや樹脂層4に対して接着され難い素材である場合には、格別の処理をせずとも樹脂層4を自ずと絶縁状態で形成することができる。
【0020】
本第2実施形態においては、第1実施形態の場合と全く同様にマーキング層6によりひび割れ2の位置を明瞭に確認できることに加え、ひび割れ2の周囲においては補強層5が絶縁されていることから、図5(b)に示すようにコンクリートが剪断力を受けてひび割れ2の位置で大きな剪断変形が生じたとしても、その変形がそのまま樹脂層4にまで伝達されることが緩和され、それにより図6(c)に示した従来の場合のようにひび割れ位置で補強層5に大きな応力集中が生じて早期に破断してしまうことを未然に防止することができ、補強層5による補強効果を確実に得られるものとなる。
【0021】
なお、本発明は、ひび割れ2の位置にマーキング層6を形成する限りにおいてその他の構成は任意であって、特に樹脂層4や補強材3としては公知のものを適宜採用可能であるが、好適な一例を挙げれば、樹脂層4としては可視光硬化型ビニルエステル樹脂が最適であり、補強材3としては高密度ポリエチレン2軸メッシュが最適であり、さらにその上にガラスクロスからなる透明な補強シートを積層することも好適である。勿論、補強層5を形成するに際してはプライマーの塗布のみならず適宜の下地処理を必要に応じて行えば良い。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1実施形態である補強層を示す図である。
【図2】同、マーキング層の形成工程を示す図であって、ひび割れとその周囲にマスキングテープを貼付した状態を示す図である。
【図3】同、マーキング材を塗布した状態を示す図である。
【図4】同、マーキング層が形成された状態を示す図である。
【図5】本発明の第2実施形態である補強層を示す図である。
【図6】従来一般の補強層を示す図である。
【符号の説明】
【0023】
1 コンクリート表面
2 ひび割れ
3 補強材
4 樹脂層
5 補強層
6 マーキング層
7 マスキングテープ
8 プライマー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリートの表層部のひび割れやその進展、コンクリート片の剥落を防止するためにコンクリート表面に形成される補強層の構造であって、
補強対象のコンクリート表面にネット状あるいはメッシュ状の補強材が透明な樹脂層により固着されているとともに、既に生じているひび割れの周囲のコンクリート表面には、該ひび割れを取り囲む位置にマーキング材が塗布されて着色されることによりマーキング層が形成されていることを特徴とするコンクリート補強層の構造。
【請求項2】
請求項1記載のコンクリート補強層の構造であって、
マーキング材は蛍光塗料であることを特徴とするコンクリート補強層の構造。
【請求項3】
請求項1または2記載のコンクリート補強層の構造であって、
マーキング層と樹脂層とは非付着状態に絶縁されていることを特徴とするコンクリート補強層の構造。
【請求項4】
コンクリートの表層部のひび割れやその進展、コンクリート片の剥落を防止するためにコンクリート表面にネット状あるいはメッシュ状の補強材を透明な樹脂層により固着して補強層を形成するに際し、
補強層の形成に先立って、既に生じているひび割れをマスキングテープによりマスキングしたうえでその周囲にマーキング材を塗布した後、マスキングテープを除去してひび割れを露出せしめるとともにその周囲にマーキング層を形成することを特徴とするコンクリート補強層の形成方法。
【請求項5】
請求項4記載のコンクリート補強層の形成方法であって、
マーキング層の形成後にコンクリート表面上に補強層を形成するためのプライマーを塗布するに際しては、ひび割れおよびマーキング層の上にマスキング材を装着することにより、樹脂層をひび割れおよびマスキング層に対しては非付着状態に絶縁する状態で形成することを特徴とするコンクリート補強層の形成方法。

【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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【公開番号】特開2007−46264(P2007−46264A)
【公開日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−229265(P2005−229265)
【出願日】平成17年8月8日(2005.8.8)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】(000187068)昭和高分子株式会社 (224)
【出願人】(000001096)倉敷紡績株式会社 (296)
【Fターム(参考)】