説明

防食ボード及びその取付方法

【課題】(1)取り扱いが容易な改質硫黄を用いた防食ボードを提供するとともに、(2)コンクリート構造物から剥がれにくい防食ボードの取付方法を提供する。
【解決手段】改質硫黄1a,1bを用いた防食ボード10a,10bであって、改質硫黄1a,1bに補強層2を介在させたものである。また、かかる防食ボード10a,10bを接着剤30でコンクリート構造物50に貼り合わせる際に、アンカーボルト20、ナット21、及び押付部材24などを用いて接着剤30が硬化するまで仮止めし、仮止めが完了した後に接着剤30で防食被覆を施す。

【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に防食被覆を施すための防食ボード及びその取付方法に関し、特に、改質硫黄を用いた防食ボード及びその取付方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、下水施設などの高腐食環境下にあるコンクリート構造物の防食材として、耐酸性に優れコンクリートと同等以上の圧縮強度を有し吸水率が低い改質硫黄を用いた防食ボードがあり、接着剤を用いてコンクリート構造物に貼り付ける方法が考えられる。
【0003】
なお、これに関連する技術としては、下記特許文献1〜3に示すものもある。但し、特許文献1に示す硫黄組成物成形用原料は、硫黄とフィラー材を複合化した固化ペレットであり、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードに関する技術ではない。また、特許文献2に示す本体構造物の改修構造及び本体構造物の改修方法は、コンクリート構造物の内周表面にパネルを貼り付けて補強する技術であるが、改質硫黄を用いた防食ボードに関する技術ではない。さらに、特許文献3に示す多孔質硫黄資材は、改質硫黄を用いた資材であるが、透水性を有する連続空隙が形成されている。そのため、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードには適していない。
【特許文献1】特開2001−261425号公報
【特許文献2】特開2002−371795号公報
【特許文献3】特開2004−189538号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の技術にあっては、次に掲げる問題があった。すなわち、(1)従来の防食ボードにあっては、改質硫黄を用いており防食性に優れているが、この改質硫黄は衝撃強度が低い。そのため、防食ボードに衝撃が加わると容易に割れてしまうなど、取り扱いが困難であった。また、(2)従来の防食ボードの取付方法にあっては、耐酸性の接着剤でコンクリート構造物に貼り付けた防食ボードは薄く成形されたものであり、しかもコンクリート構造物の背面から圧力のある地下水がひび割れ等を通じて滲出すため、接着剤の剥離が生じて防食ボードが剥がれやすいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の従来技術に係る問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、(1)取り扱いが容易な改質硫黄を用いた防食ボードを提供するとともに、(2)コンクリート構造物から剥がれにくい防食ボードの取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明は、コンクリート構造物に防食被覆を施すための改質硫黄を用いた防食ボードであって、前記改質硫黄に補強繊維を含んだ補強層を介在させてなることを特徴とする。
【0007】
また、本発明において、前記補強層は、前記改質硫黄の中央層に介在されていることを特徴とする。
【0008】
また、本発明において、前記補強層は、前記補強繊維がネット状に配置されていることを特徴とする。
【0009】
また、本発明において、前記補強繊維は、炭素繊維であることを特徴とする防食ボード。
【0010】
また、本発明は、防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを固定し、前記防食ボードに形成したボルト孔を前記アンカーボルトに挿通させて、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記防食ボードに形成したボルト孔及び前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを挿通して固定し、該アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする。
【0012】
また、本発明において、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施す際に、前記接着剤と同一の接着剤を用いることを特徴とする。
【0013】
また、本発明において、前記ボルト孔と前記アンカーボルトとの間に間隙がある場合には、該間隙に前記接着剤を充填することを特徴とする。
【0014】
また、本発明において、前記接着剤は、エポキシ樹脂と硅砂とを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、(1)防食ボードの取り扱いが容易となるとともに、(2)コンクリート構造物に貼り付けた防食ボードが剥がれにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る防食ボード、及び防食ボードの取付方法について説明する。
【0017】
===(1)防食ボード===
まず、図1を参照しながら、本実施形態に係る防食ボードについて説明する。
【0018】
図1は本実施形態に係る防食ボードの説明図であり、図1に示す防食ボード10は、改質硫黄1a,1bの間に補強層2を介在させたものである。
【0019】
改質硫黄1a,1bは、硫黄に所定の添加剤を加えて改質した固化体であり、例えば、石油精製の脱硫工程で回収した硫黄にオレフィン系化合物を加え、さらに鉄鋼スラグや石炭灰等を混ぜ合わせて固化したものである。かかる改質硫黄1a,1bは、コンクリートに比べて高強度で遮水性・耐酸性に優れており、コンクリート構造物に防食被覆を施すための防食ボードに適している。
【0020】
一方、補強層2は、補強繊維がネット状に配置されたものである。補強繊維をネット状に配置することにより、補強効果を向上させつつ、コスト増加を可及的に抑制することが可能となる。補強繊維としては、例えば、ビニロン短繊維や、ポリプロピレン、ガラス、アラミド、ポリエチレン等からなる補強繊維があり、好ましくは炭素繊維である。なお、図1に示す補強層2は、改質硫黄の中央部(以下「中央層」という。)に一層だけ埋め込まれたものであるが、改質硫黄の中央層に複数埋め込まれたものや、改質硫黄の表層に埋め込まれたものであってもよい。
【0021】
上記構成の防食ボード10は、例えば、硅砂を混入した溶融硫黄を所定の型枠に半分流し込んでその上から炭素繊維ネットを敷き、さらに残り半分の溶融硫黄を流し込んで製造したものである。かかる防食ボード10は、改質硫黄1a,1bの間に補強層2が介在しており衝撃強度が高くなっている。そのため、防食ボード10に衝撃が加わったとしても容易に割れてしまうことはなく、運搬・保管及び取付などの際に、取り扱いが容易である。
【0022】
そこで、かかる防食ボード10の衝撃強度を確認するために、炭素繊維を改質硫黄の中央層に埋め込んだもの(実施例1)及び炭素繊維を改質硫黄の表層に埋め込んだもの(実施例2)を供試体として、シャルピー衝撃試験(JIS K 711;「シャルピー衝撃試験方法」参照)を実施した。その際、従来技術の防食ボード、すなわち改質硫黄のみからなるもの(比較例)を比較対象とした。但し、各供試体のサンプル数は異なる。なお、各供試体と支持台との間は70mmに設定した。改質硫黄1としては、硫黄(20%)、ケイ砂(70%)、石炭灰(10%)を140℃に温めた状態で溶融し常温で固化したものを用いており、補強層2としては、炭素繊維をネット状に配置したものを用いた。炭素繊維間の中心間隔は20mmであり、炭素繊維の厚さは5mmであった。各供試体の寸法は、いずれも100mm×100mm、t=10mmとし、実施例1,2については、経糸部分を中心として10mm幅に切り出したものを供試体とした。比較例についても実施例1,2と同様10mm幅に切り出したものを供試体とした。その試験結果を表1に示す。
【表1】

【0023】
表1に示すように、本発明に係る実施例1,2の防食ボードは、改質硫黄に補強層を介在していない従来の防食ボードと比べると、径糸部分及び糸無し部分の衝撃強度はいずれも高くなっており、特に径糸部分の衝撃強度は著しく高い結果を示した。また、補強層を改質硫黄の中央層に埋め込んだ実施例1の防食ボードは、補強層を改質硫黄の表層に埋め込んだ実施例2の防食ボードよりも衝撃強度が高い。なお、実施例1に係る防食ボードのシャルピー値を計算すると、(20.42+1.25)÷2=10.835kJ/mの値を示すことなり、これは比較例に係る防食ボードのシャルピー値と比べると、10.835÷1.20≒9倍の衝撃強度を示す結果となった。
【0024】
以上の通り、本実施形態の防食ボード10は、改質硫黄1に補強層2を介在させることにより衝撃強度が高くなる。また、衝撃強度をより高くするには、補強層2を改質硫黄1の表層よりも中央層に介在させておくことが好ましい。このように衝撃強度が向上すると、前述したように防食ボード10の取り扱いが容易となる。
【0025】
===(2)防食ボードの取付方法===
次に、図2〜6を参照しながら、本発明の防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための取付方法について説明する。図2は防食ボード10を所定の形状に成形した防食ボード10a,10bを示す平面図、図3は図2に示した防食ボード10a,10bをコンクリート構造物50に貼り付けた様子を示す正面図、図4は図3のA−A矢視平面図、図5は図3のB−B線矢視平面図、図6は図3のC−C線断面図である。なお、図7は図1の取付後の様子を示す正面図、図8は図7のD−D線断面図である。
【0026】
図2(a),(b)に示す防食ボード10a,10bは、図1に示した防食ボード10をパネル状に成形したものであり、それぞれ断面が正方形状(例えば、400mm×400mm、t=12mm),長方形状(例えば、400mm×132mm、t=12mm)に成形されており、いずれもその中心部にボルト孔11が貫通形成されている。そして、かかる防食ボード10a,10bを複数枚準備して、図3〜6に示すコンクリート構造物50の所定箇所に耐酸性の接着剤30で貼り付けている。なお、図中に示すコンクリート構造物50は、水路隅角部を取り出したものである。
【0027】
ところで、上記の防食ボード10a,10bをコンクリート構造物50に貼り付けるには、まず、コンクリート構造物50の表面にアンカー孔51を設け、このアンカー孔51にアンカーボルト20を固定しておく。
【0028】
次に、防食ボード10a,10bの裏面側又はコンクリート構造物50の表面側に接着剤30を塗布し、上記のボルト孔11をアンカーボルト20に挿通させるようにして、防食ボード10a,10bをコンクリート構造物50に貼り付ける。但し、防食ボード10a,10bをコンクリート構造物50の表面側に接着剤30で貼り付けてから、アンカーボルト20をボルト孔11及びアンカー孔51に挿通し、防食ボード10a,10bをコンクリート構造物50に貼り付けることとしてもよい。
【0029】
接着剤30は、耐酸性の接着剤であり、耐酸性とは、下水道事業団平成14年12月版「下水道コンクリート構造物の腐食抑制技術及び防食指針・同マニュアル」品質規格適合品をいう。接着剤30としては、例えば、樹脂系接着剤(エポキシ樹脂系、ビニルエステル樹脂系、シリコーン系、アクリル樹脂系など)、ゴム系接着剤(クロロプレンゴム系など)、若しくは水・気硬性接着剤(セメント系、石膏系など)等があり、特に、耐酸エポキシ樹脂と硅砂とを含有したものが好ましい。耐酸エポキシ樹脂に硅砂を混入しておくことにより、接着剤30の粘性が増し、接着剤30が垂れにくくなって施工性が向上する。
【0030】
次に、アンカーボルト20に押付部材24及びナット21を設ける。そして、このナット21を螺回することにより押付部材24を締め上げ、さらにこの押付部材24が防食ボード10aをコンクリート構造物50の表面側に押し付けて仮止め状態とする。このように防食ボード10aをコンクリート構造物50に仮止めしておくと、コンクリート構造物50と防食ボード10aとの接着力が向上する。なお、押付部材24としては、例えば、端太材等を用いることが可能であり、図中では平座金22及びリップ溝形鋼23(例えば、高さ:100mm、幅:50mm、リップ:20mm)を用いている。そのため、仮止めが簡易であり、仮止め完了後には押付部材24を取り外すことも容易である。なお、防食ボード10bについても防食ボード10aと同様に仮止めすることとする。
【0031】
次に、接着剤30が硬化して仮止めが完了すると、ナット21及び押付部材24を取り外して皿ナット80を設け、皿ナット80がボルト孔11を塞いだ状態にする。そして、アンカーボルト20のうち皿ナット80から突き出た部分を切断し、その上から耐酸性の接着剤を塗布して防食被覆を施す(図7,8参照)。かかる接着剤としては、前述した接着剤30と同一のものが好ましい。また、ボルト孔11とアンカーボルト20との間に間隙がある場合には、アンカーボルト20の腐食を防止するために、その間隙にも接着剤30を充填することとする。さらに、防食ボード10aと防食ボード10bとの目地部分(図4(b)のIV部拡大図参照)や、防食ボード10a同士の目地部分(図5(b)のV部拡大図参照)、或いは防食ボード10b同士の目地部分などにも接着剤30を塗布して防食被覆を施すことが好ましい。
【0032】
以上の通り、本実施形態の防食ボードの取付方法によれば、仮止めの作用によって接着剤30が圧着されており、コンクリート構造物50と防食ボード10a,10bとの接着力が向上する。すなわち、防食ボード10a,10bは、接着剤30だけでなくアンカーボルト20と皿ナット80によって、コンクリート構造物50の表面に対し押し付けるようにして固定されており、躯体側からの水分移動を止めて接着剤30が剥離しにくくなっている。これにより、コンクリート構造物50に貼り付けた防食ボード10a,10bが剥がれにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施形態に係る防食ボードの説明図である。
【図2】所定の成形した防食ボードを示す平面図である。
【図3】図2に示した防食ボードをコンクリート構造物に貼り付けた様子を示す正面図である。
【図4】図3のA−A矢視平面図である。
【図5】図3のB−B線矢視平面図である。
【図6】図3のC−C線断面図である。
【図7】図1の取付後の様子を示す正面図である。
【図8】図7のD−D線断面図である。
【符号の説明】
【0034】
1(1a,1b) 改質硫黄
2 補強層
10(10a,10b) 防食ボード
11 ボルト孔
20 アンカーボルト
21 ナット
24 押付部材
30 接着剤
50 コンクリート構造物
51 アンカー孔
80 皿ナット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート構造物に防食被覆を施すための改質硫黄を用いた防食ボードであって、
前記改質硫黄に補強繊維を含んだ補強層を介在させてなることを特徴とする防食ボード。
【請求項2】
請求項1に記載の防食ボードにおいて、
前記補強層は、前記改質硫黄の中央層に介在されていることを特徴とする防食ボード。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の防食ボードにおいて、
前記補強層は、前記補強繊維がネット状に配置されていることを特徴とする防食ボード。
【請求項4】
請求項3に記載の防食ボードにおいて、
前記補強繊維は、炭素繊維であることを特徴とする防食ボード。
【請求項5】
請求項1から4に記載の防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、
前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを固定し、前記防食ボードに形成したボルト孔を前記アンカーボルトに挿通させて、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、
前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする防食ボードの取付方法。
【請求項6】
請求項1から4に記載の防食ボードをコンクリート構造物に取り付けるための防食ボードの取付方法であって、
前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面に耐酸性の接着剤で貼り付け、前記防食ボードに形成したボルト孔及び前記コンクリート構造物に形成したアンカー孔にアンカーボルトを挿通して固定し、該アンカーボルトに設けたナットを螺回することにより、前記ナットと前記防食ボードとの間に設けた押付部材で、前記防食ボードを前記コンクリート構造物の表面側に押し付けるようにして仮止めし、
前記接着剤が硬化した後に、前記ナット及び前記押付部材を取り外して、前記アンカーボルトの頭部側に皿ナットを設け、該皿ナットが前記ボルト孔を塞いだ状態とし、前記アンカーボルトのうち前記皿ナットから突き出た部分を切断するとともに、前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施すことを特徴とする防食ボードの取付方法。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の防食ボードの取付方法において、
前記アンカーボルトの頭部側及び前記皿ナットに防食被覆を施す際に、前記接着剤と同一の接着剤を用いることを特徴とする防食ボードの取付方法。
【請求項8】
請求項5から7のいずれかに記載の防食ボードの取付方法において、
前記ボルト孔と前記アンカーボルトとの間に間隙がある場合には、該間隙に前記接着剤を充填することを特徴とする防食ボードの取付方法。
【請求項9】
請求項5から8のいずれかに記載の防食ボードの取付方法において、
前記接着剤は、エポキシ樹脂と硅砂とを含有することを特徴とする防食ボードの取付方法。


【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2007−106645(P2007−106645A)
【公開日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−300849(P2005−300849)
【出願日】平成17年10月14日(2005.10.14)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【出願人】(000004444)新日本石油株式会社 (1,898)
【Fターム(参考)】