JP4247071B2 - 床版の防水施工方法およびそれに用いるタックシート材 - Google Patents

Description

本発明は、自動車道路、鉄道、歩道橋などの橋梁部分におけるコンクリートまたは鋼構造物からなる床版の防水施工方法およびそれに用いるタックシート材に関する。更に詳細には、床版の防水および舗装を施工するにあたり、防水層とアスファルト舗装との間に熱可塑性合成樹脂からなるタックシート材を介設することにより、施工作業性が著しく改善され、アスファルトと防水層とを強固に接着させることができる、床版の防水施工方法およびそれに用いるタックシート材に関する。

自動車道路、鉄道、歩道橋などの橋梁部分におけるコンクリートまたは鋼構造物からなる床版については、社会資本の充実から、その耐久性を高める必要性が求められている。高速道路においては、国内約10,000kmに至ろうとしているなかで、車両の大型化、荷載重量増加などにより、特に橋梁部における床版の損傷が激しい。損傷対策として、道路の基盤であるコンクリート、鋼などの床版の強度向上が求められるが、床版は雨水、塩水などの影響を強く受け、また車両加重負荷などにより大きく損傷を受けている。特に最近では、雨水などが路面に滞ることなく即アスファルト内部へ雨水などを逃がすために、高速道路では透水性道路が採用されており、益々床版への影響が大きくなっている。
従って、雨水、塩水などが床版に届くのを防ぐため、通常床版上に防水層が設けられており、日本道路公団では、旧来のアスファルト防水に代わる新しい性能照査の防水マニアルが作成されている。床板の防水施工は、通常、コンクリートや鋼などからなる床版上に、ポリウレタン、ポリウリア、アクリルなどの熱可塑性合成樹脂からなる防水層を設け、その上にアスファルトを敷設して熱溶融して締め固めることにより行なわれている。

そして、より耐久性の高い防水施工として、多くの方法がこれまで提案されている。例えば、特許文献１では、コンクリート床版の表層に塗膜防水層を施し、その上に熱可塑性樹脂粒子を散布した後にアスファルト舗装を施工して、熱で溶融後の冷却に伴う再固形化により、物理的に絡み合い接着硬化を図ることでコンクリート床版に防水層およびアスファルトを強固に設置して、大型重機などの通行による防水層の損傷等を防止する方法が提案されている。特許文献２では、防水層と接着層の間に硅砂などの瀝青系材料を散布して防水層とアスファルトとのずれを防止する施工方法が提案されている。特許文献３では、防水層とアスファルト舗装の間に、熱可塑性合成樹脂シートを設けて、防水層とアスファルト舗装の接着を図る方法が提案されている。また、特許文献４では、防水層とアスファルトとの間に、ポリエステル長繊維などからなる不織布を跨ぐように設けて、その下部側にポリウレア樹脂などを含浸させて一体的に硬化し、その上部側には瀝青材、乳剤などのタックコート剤とともにポリウレア樹脂を一体的に硬化して、防水層とアスファルトとを強固に接着させる防水施工方法が提案されている。
特開平３−９３９０４号公報 特開２０００−１７０１１１号公報 特開平８−９２９０５号公報 特開２００２−２４２１０６号公報

しかしながら、上記の特許文献１で提案されている熱可塑性樹脂粒子を散布する方法では、コンクリート床版への防水層およびアスファルトの強力な付着は達成されず、また、熱可塑性樹脂粒子を散布する場合に均一に散布するのが困難であるなどの作業性の問題もある。特許文献２の瀝青系材料を使用する方法でも、環境変化により低温時には流動などを起こし防水層とアスファルト舗装との接着不良を引き起こすことが問題になっており、また、瀝青系材料を均一に散布するのが難しく、散布後のアスコン転圧時に転圧負荷で移動して均一化が困難であるなどの作業性の問題もある。特許文献３の熱可塑性合成樹脂シートを用いる方法は、シートの展開時に皺が発生しやすく空気の抱き込みもあり、作業性に問題があり、また接着強度も十分でないなどの問題がある。また、特許文献４の不織布およびタックコート剤を用いる方法でも、防水層およびアスファルトのコンクリート床版への付着強度は十分に満足なものではなく、作業工程が複雑であるなどの問題がある。

従って、本発明の課題は、自動車道路、鉄道、歩道橋などの橋梁部分におけるコンクリートまたは鋼構造物からなる床版の上に防水層およびアスファルトを強固に付着させることのできる防水施工方法を提供することにある。
更に、本発明の課題は、上記した従来の施工方法の作業性の問題点を解決して施工作業性に優れ、作業スピード化が計られ、加えて、車両負荷などによる防水層の剥がれや膨れ現象などが防止でき、またアスファルトのひび割れなども有効に防ぐことの出来る防水施工方法を提供することにある。
更に、本発明の課題は、上記した種々の点で優れた防水施工方法を可能にする新しいタックシート材を提供することにある。

本発明は、コンクリートまたは鋼構造物からなる床版の上面に合成樹脂プライマーを塗布もしくは散布した後に、合成樹脂防水層を設置し、更に該防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布し、次いでアスファルト舗装を敷設する床版の防水施工方法において、
防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布した後に、熱可塑性合成樹脂を空間を有するシート状に成形してなるタックシート材、あるいは熱可塑性合成樹脂を不織布もしくは織物上に空間を有するように成形してなるタックシート材を介設して、アスファルト舗装を敷設する、
ことを特徴とする床版の防水施工方法である。
更に、本発明は、床版の防水施工方法に用いるための、熱可塑性合成樹脂を空間を有するシート状に成形してなるタックシート材、あるいは熱可塑性合成樹脂を不織布もしくは織物上に空間を有するように成形してなるタックシート材である。

本発明の防水施工方法においては、図１に示すように、先ず、自動車道路、鉄道、歩道橋などの橋梁部分におけるコンクリートまたは鋼構造物からなる床版１の上面に、合成樹脂プライマー２を、スプレーマシンやローラなどにより塗布もしくは散布する。床版は事前に切削砥石などにより平滑に研磨するのが望ましい。合成樹脂プライマーとしては特に限定されず、通常使用される合成樹脂プライマーであればいずれでもよい。例えば、１液型プライマーや２液型プライマーなどのコンクリート含浸タイプのプライマーが好ましく、具体的には２液型エポキシ樹脂などが挙げられる。
次いで、合成樹脂防水層３が設置される。防水層に用いる合成樹脂としては、例えば、メタクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などの従来より防水層に使用されている各種の合成樹脂が使用でき、防水性能を発揮できるものであれば限定されない。具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（EEA）、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリウレタンポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。合成樹脂の耐熱温度は、通常150から220℃の範囲にあるのが好ましく、また、引張伸度は100から350％ の範囲にあるのが好ましい。

合成樹脂防水層３を設置した後に、防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを、スプレーマシンやローラによって塗布または散布する。合成樹脂プレポリマーとしては、防水層とアスファルトとの間の接着を強固にするために通常使用されている合成樹脂プレポリマーであればいずれでもよく、限定されない。具体的には、例えば、ポリウレタンプレポリマー、イソシアネート基を有する反応性ポリウレタンプレポリマーなどが挙げられる。
本発明では、防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布後に、タックシート材を介設して、その後にアスファルト舗装を敷設する。本発明で用いるタックシート材は、熱可塑性合成樹脂を空間を有するシート状に成形してなるタックシート材、あるいは熱可塑性合成樹脂を不織布もしくは織物上に空間を有するように成形してなるタックシート材である。ここで、熱可塑性合成樹脂を空間を有するシート状に成形してなるタックシート材としては、溶融した熱可塑性合成樹脂を押し出し装置で金属板上に空間を有するように押し出してシート状に成形してなるタックシート材が好ましい。このようなタックシート材としては、具体的には、例えば、熱可塑性合成樹脂を、空間を有するように、例えば、蜘蛛の巣状、不織布状、網目状などの形状にしてシート状に成形してなるタックシート材が挙げられる。あるいは、熱可塑性合成樹脂を、ポリエステル繊維などからなる不織布上もしくは網状などの織物上に、空間を有するように、例えば、テープ状、ビード状などに成形してなるタックシート材が挙げられる。これらの中でも、熱可塑性合成樹脂を、蜘蛛の巣状もしくは不織布状の形状にしてシート状に成形してなるタックシート材、あるいは、熱可塑性合成樹脂を、ポリエステル繊維などからなる不織布上もしくは網状織物上に、テープ状もしくはビード状に成形してなるタックシート材が好ましい。図２に、熱可塑性合成樹脂を蜘蛛の巣状に成形したタックシート材を、図３に、熱可塑性合成樹脂を網状織物上にテープ状もしくはビード状に成形したタックシート材を示した。

熱可塑性合成樹脂を蜘蛛の巣状に成形したタックシート材の場合には、その厚みは0.2mm〜3.0mm、最大空間径は3cm以下、空間率は10％〜70％、樹脂量は150g/m²〜800g/m²が好ましい。熱可塑性合成樹脂を網状織物上にテープ状もしくはビード状に成形したタックシート材の場合には、樹脂の厚みは0.2mm〜4mm、テープ幅は0.5cm〜10cm、テープ間隔は0.5cm〜10cm、ビード幅は0.5cm〜5cm、ビード間隔は0.5cm〜8cm、樹脂量は150g/m²〜800g/m²が好ましい。
本発明のタックシート材は、通常、幅が1m〜2m、長さが20m〜40m程度のものが好ましい。
タックシート材に用いる熱可塑性合成樹脂としては、特に制限されず、軟化点が90℃〜110℃程度の通常の熱可塑性合成樹脂が用いられる。具体的には、例えば、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリウレア樹脂、熱可塑性ポリウレタンポリウレア樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂などが挙げれる。なかでも、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、熱可塑性ポリエスル樹脂、特に、熱可塑性脂肪酸誘導体ポリアミド樹脂が好ましい。

本発明のタックシート材は、防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布した後、ある程度硬化して粘着性を示した段階で、合成樹脂プレポリマーの上に展開させ、画鋲方式でタックシート材の必要点を、ホットガンで樹脂を瞬間溶融、冷却することにより、防水層と強固に一体化させることができる。
次いで、タックシート材が乾燥後に、必要に応じて、更に、上記したと同様の合成樹脂プレポリマーを再び塗布もしくは散布して、その後に、加熱型アスファルト舗装体を敷設することにより、防水層とアスファルトとを、タックシート材を介して、強固に結合させ一体化して、床版に強固に付着させることができる。
また、本発明では、熱可塑性樹脂からなるタックシート材を用いるため、タックシート材は腰が強く、そのために、作業中のたわみ、皺、よれなどがなく、また、タックシート材に破れなどが生じた場合には、ホットガンなどで簡単に修復でき、タックシート展開後にはその上を歩行することができるなど、種々の点で施工作業性に優れ、作業のスピード化が計れる。更には、防水層の上面に介設した時に、空気の抱き込みやよれが生じることがなく、得られるアスファルト舗装体は、車両負荷などによる防水層の剥がれや膨れ現象などが防止でき、またアスファルトのひび割れなども有効に防ぐことが出来る。
以下に、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例になんら制限されるものではない。

（１）タックシート材の製造
熱可塑性脂肪酸誘導体ポリアミド樹脂である、Cognis製DerfitM-93（軟化点93℃）を特殊な押し出し装置で、押し出し温度100℃前後にて多段式ノズルを軸方向に対して左右に1cm−10cmふらしながらステンレス板上に流し、ステンレス製水冷ローラーにて板上の樹脂を冷却しながら押さえることにより、図２に示すような蜘蛛の巣状の樹脂からなるタックシート材を得た。このタックシート材は、幅1300mm、長さ40m、樹脂量0.5kg/m²、空間率35％の巻物として得た。

（２）タックシート材を用いた床版の防水施工
予め床版を清掃した後に、エポキシプライマーを0.25mmで塗布し、次いで瞬結混合ポリウレタンで厚み2.0mm以上の防水層を設置した上に、ウレタンプレポリマーを0.1mmの厚みで塗布し、粘着を示し始めた段階で、上記（１）で作製したタックシート材を端より軸方向に展開した。粘着によりタックシート材は、下の防水層と固定化したが、より強固な一体化を計ることを目的として、横方向に30cm毎に、軸方向に1m毎にホットガンで画鋲方式で瞬間的にタックシート材の部分を溶融、冷却することにより固定した。施工面積は、1300mmｘ40mであった。
タックシート材の展開と固定は極めて簡単な作業にて終えることができた。タックシート材は、蜘蛛の巣状であり、防水層とタックシート材との間の空気溜り、膨れは完全に押さえられた。また、タックシート材の腰の強さのため、作業中での皺の発生は完全に押さえることが出来た。繋ぎ部は、約0.7mmの厚みのタックシートでラップさせること無く突合せで連続してタックシート材を防水層上に展開できた。
次に、アスコンの転圧工程にて175℃に熱した溶融アスファルトをフィニシャーなるキャタピラーにてタックシート材上に置いて、鉄ローラーにて溶融アスコンを締め固めると同時に溶融アスコンの熱を利用して、タックシート材を完全に溶融させ、しかもウレタンプレポリマーと化学反応にて、防水層、ウレタンプレポリマー、タックシート材、アスコンとの複合構造の強力な一体化を得た。

（３）引っ張り強度およびせん断強度の測定
施工後10日後、コアリングを行ない、日本道路公団 床版マニアルに沿って引っ張り強度およびせん断強度を測定した。得られた結果を以下に示した。
-10℃ 23℃ 60℃
引っ張り強度 JH規格値 1.2 0.6 0.1
測定値 2.63 1.80 0.15
せん断強度 JH規格値 0.8 0.2 0.03
測定値 2.40 1.05 0.19

実施例１の（１）で用いたと同様な押し出し機にて、固定多段式ノズルで熱可塑性脂肪酸誘導体ポリアミド樹脂である、Cognis 製 Derfit M-93（軟化点 93 ℃）を、ポリエステル網状織物上にビード状あるいはテープ状に複数本数流して、空冷後、図３に示すようなタックシート材を得た。このタックシート材は、幅1000mm、長さ40m、樹脂重量0.5kg/m²、空間率35％であった。
次いで、実施例１の（２）と同様の作業によりアスファルト舗装体を得て、実施例１の（３）と同様の測定を行なった。得られた結果は以下に示した通りである。
-10℃ 23℃ 60℃
引っ張り強度 2.13 1.50 0.15
せん断強度 2.33 0.95 0.19

以上に詳細に説明した通り、本発明では、自動車道路、鉄道、歩道橋などの橋梁部分における床版施工を実施するにあたり、防水層とアスファルト舗装の間に、熱可塑性合成樹脂を、例えば、蜘蛛の巣状もしくは不織布状の形状にしてシート状に成形してなるタックシート材、あるいは熱可塑性合成樹脂をポリエステル繊維などからなる不織布上もしくは網状織物上にテープ状もしくはビード状に成形してなるタックシート材を介設して、防水層とアスファルト舗装の接着を行なうため、床版、防水層およびアスファルト舗装は一体化されて強固に接着される。
また、本発明では、熱可塑性合成樹脂からなるタックシート材を用いるため、タックシート材は腰が強く、そのために、作業中のたわみ、皺、よれなどがなく、種々の点で施工作業性に優れ、作業のスピード化が計れる。更には、防水層の上面に介設した時に、空気の抱き込みやよれが生じることがなく、得られるアスファルト舗装体は、車両負荷などによる防水層の剥がれや膨れ現象などが防止でき、またアスファルトのひび割れなども有効に防ぐことが出来る。

図１は、本発明の防水施工方法を示す概略図である。１は床版、２は合成樹脂プライマー、３は防水層、４は合成樹脂プレポリマー、５はタックシート材、６はアスファルト舗装を示す。 図２は、熱可塑性合成樹脂を蜘蛛の巣状に形状にしてシート状に成形してなる、本発明のタックシート材を示す。 図３の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、熱可塑性合成樹脂をポリエステル繊維の網状織物上にテープ状もしくはビード状に成形してなる、本発明のタックシート材を示す。７は熱可塑性合成樹脂、８は網状織物を示す。

Claims (6)

1. コンクリートまたは鋼構造物からなる床版の上面に合成樹脂プライマーを塗布もしくは散布した後に、合成樹脂防水層を設置し、更に該防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布し、次いでアスファルト舗装を敷設する床版の防水施工方法において、
   防水層の上面に合成樹脂プレポリマーを塗布もしくは散布した後に、熱可塑性合成樹脂を不織布上もしくは網状織物上にビード状もしくはテープ状に成形してなるタックシート材を介設して、アスファルト舗装を敷設する、
   ことを特徴とする床版の防水施工方法。
2. タックシート材を構成する熱可塑性合成樹脂が熱可塑性ポリアミド樹脂である、請求項１の床版の防水施工方法。
3. 熱可塑性ポリアミド樹脂が熱可塑性脂肪酸誘導体ポリアミド樹脂である、請求項２の床版の防水施工方法。
4. 床版の防水施工方法に用いるための、熱可塑性合成樹脂を不織布もしくは織物上にビード状もしくはテープ状に成形してなるタックシート材。
5. 熱可塑性合成樹脂が熱可塑性ポリアミド樹脂である、請求項４のタックシート材。
6. 熱可塑性ポリアミド樹脂が熱可塑性脂肪酸誘導体ポリアミド樹脂である、請求項５のタックシート材。