関西道路研究会 技術講演会 コンクリート床版の 複合防水材料について 平成２７年９月１１日 ニチレキ(株) 森端 洋行 内 容 １．橋梁について ２．床版防水の種類とその役割について ３．コンクリート床版の複合防水材料について 2 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １．橋梁について（現状） ●供用５０年以上となる橋が一気に増える ●道路橋に要求される性能が増える ・長く大事に保全し、安全で安心な道路サービスを提供する ・ライフサイクルコストの縮減等を図る ●橋梁長寿命化計画策定率は80％を超えており、 修繕実施率も上昇し続けている。 3 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １．橋梁について（防水工法の多様化） 付加価値のある、新しい床版防水が運用されだした。 防水工法も多様化している。 防水工法は大別して、以下の３種類に分類される。 ●⼀般防⽔ ●⾼性能防⽔ ●複合防⽔（⼆重防⽔） etc… 4 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １．橋梁について 橋には何が求められている？ ①建設した橋は、より長く供用すること ②適切な設計・メンテナンスをして、補修回数を減らす こと なぜ？ ①建設費用が高く、また景観を損ねることもあるため。 多く造ることができない。 ②迂回路が確保できない。（代替道路の確保が困難） ③交通車両が集中するため渋滞が激しい。 5 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １．橋梁について 床版はどうして破損していくのか？ ●床版の主たる損傷は、ひび割れの発生と鉄筋の腐食 ひび割れの 発生原因 ・・・・・ 交通荷重 アルカリ骨材反応 セメントコンクリートの乾燥・収縮 鉄筋の腐食原因 ・・・ 塩化物（凍結防止剤、海水）の侵入（塩害） コンクリートの中性化 損傷の促進要因 ・・・ 雨水の浸透 凍結融解作用 6 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １．橋梁について 舗装はどうして破損していくのか？ ●舗装の主たる損傷は、剥離、塑性流動、段差 剥離の発生原因 ・・・ 防水上や舗装内の水の存在 コンクリートの中性化 塑性流動の 発生原因 ・・・ 車両の渋滞、車両走行位置の固定化 段差の腐食原因 ・・・ ジョイント部のコンクリートとの硬さの違い 7 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. ２．床版防水 防水はなぜ必要か？ ●床版に水が入ると乾燥状態に比べて早く床版が破損する。 ●床版に塩化物が入ると鉄筋が腐食する。 道路橋示方書（S48）の基準で 作成した床版で 乾燥状態と湿潤状態の疲労 強度が同じ値の時の載荷回 数（N）を比較すると、湿潤状 態では乾燥状態に比べて 50～300倍の速さで破壊する ことが報告されています。 図．輪荷重走行試験結果 引用：道路橋床版防水便覧 8 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. ２．床版防水 防水の種類 ●一般防水 ・国交省、県市町村、都市高速など全市場に適用 ・NEXCOの補修橋 ●高性能防水 ・高耐久性が要求される箇所に適用 ・NEXCO新設橋での適用が多い ●複合防水 ・床版の微細なクラックに含浸し、床版自体に防水機能を与 えることが出来る。 ・注目、技術開発が進められている工法である 9 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 一般防水とは シート系床版防水層 流し貼り型 加熱溶着型 常温粘着型 塗膜系床版防水層 アスファルト加熱型 ゴム溶剤型 10 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. シート系床版防水層 工場製品の防水シートを使用した防水層 ○基材にポリエステル系やガラス繊維などの 不織布や織布に改質アスファルトを含浸させたシート ○厚さは1.0～3.5mm程度 11 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. シート系床版防水層 流し貼り型 ・貼付用アスファルトで防水シートを貼付 ・新設時、打換え時ともに使用実績が多い ・舗装時日当たりの施工量 ３００～５００㎡ ・防水材舗設後の養生時間なし ・歩道など舗装厚さが薄い場合、供用後ブ リスタリングが発生することがある プライマ塗布 舗装 シート系防水材 貼付用アスファルト 溶剤型アスファルトプライマー コンクリート床版 標準断面 シート系防水材の貼付け 12 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. シート系床版防水層 加熱溶着型 ・電気ヒータ、トーチバーナでシートを 加熱しながら施工 ・床版の凹凸が大きい箇所には不向き ・舗装時日当たりの施工量 ３００～５００㎡ ・防水材舗設後の養生時間なし 施工状況（電気ヒータ） 舗装 シート系防水材 溶剤型アスファルトプライマー コンクリート床版 標準断面 施工状況（トーチバーナ） 13 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. シート系床版防水層 常温粘着型 ・防水シートの持つ粘着力で、 床版に直接シートを貼付ける。 ・施工性に優れ、使用実績が多くなって きている（新設時、打換え時とも） ・舗装時日当たりの施工量 ４００～６００㎡ ・防水材舗設後の養生時間なし 施工状況 舗装 ｼｰﾄ系防水材 溶剤型アスファルトプライマー コンクリート床版 標準断面 完成状況 14 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 塗膜系床版防水層 アスファルト加熱型 ・加熱溶融し防水材を大刷毛で塗布 ・舗装打換え時、歩道部の使用実績が 多い ・舗装時日当たりの施工量 ５００～７００㎡ ・防水材舗設後の養生時間なし ・ブリスタリングの発生が比較的低い 施工状況(大刷毛による塗布) 舗装 珪砂 塗膜防水材 溶剤型アスファルトプライマー コンクリート床版 標準断面 施工状況(珪砂散布) 15 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 高性能防水とは ●一般防水の初期性能に加え、長期的に高い性能が 要求される場合に適用する防水 NEXCOでは３０年持つ防水層として、下記の 負荷試験を規定している。 ○温冷・薬品負荷 ○交通荷重負荷（ホイールトラッキング負荷） ○ひび割れ開閉負荷 16 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 高性能防水とは ○温度変化および薬品負荷試験 右図の1サイクルを1年間相当の負荷とみなし 30サイクル（30年）の負荷を与える ○交通荷重負荷（ホイールトラッキング負荷） 載荷走行時間は、30年間で表層全面打換えを2回と考え、 120分としている ○ひび割れ開閉負荷 繰返しひび割れ開閉回数は、東名・名神の大型車交通量 （1日1方向（2車線）あたり15,000台/日）におけるひび割れ開閉 から算定し、30年に相当する480万回としている 17 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 温度変化および薬品負荷試験 30サイクル＝30年（１ｻｲｸﾙ＝１年） 60 温度（℃） 50℃ 4h 40 水浸（アルカリ溶液） 16h 20 0 -10℃ 4h -20 （寒冷地 -30℃） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 時間（h） 1サイクル＝２４時間 18 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 温度変化および薬品負荷試験 ホイールトラッキング負荷 低温養生 4hr（-10or-30℃） 薬品に浸漬 16hr 30サイクル後 輪荷重 ﾎｲｰﾙﾄﾗｯｷﾝｸﾞ負荷 ホイールトラッキング負荷 （60℃×２時間） 高温養生 4hr（50℃） 19 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １６ ひび割れ開閉負荷 ①温度変化および薬品負荷（30ｻｲｸﾙ） ②ﾎｲｰﾙﾄﾗｯｷﾝｸﾞ負荷 ⇒幅15cm(ﾄﾗｯｷﾝｸﾞ方向）にｶｯﾄ ③中央部に切り込み（AS／Ｃｏ双方） ④防水層を残してＡＳ/ＣＯの双方にひび割れ 幅15cm ひび割れ開閉（前）の供試体作製状況 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １７ ひび割れ開閉負荷 ○負荷条件 ・試験温度 23℃ ・初期ひび割れ幅 0.25mm ・正弦波 10Hz ・供試体寸法 30×15cm ・振 幅 ±0.15mm ・開閉回数 480万回 振幅；０．３mm 回数 ：480万回（正味６日間） Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. １８ ひび割れ開閉負荷 7cm 15cm 7cm 7～8cm 負荷後の供試体 7×7×7～8cmに整形後 防水性試験Ⅱ 照査試験供試体 防水性試験Ⅱを実施 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 合否判定；漏水なし ９ 合否判定（防水性試験Ⅱ） アスコン 防水層 コンクリート 試験後供試体 （割断面） 蛍光ﾗﾝﾌﾟ 照射 漏水なし⇒合 格 ｱｽｺﾝ 防水層 Co版 漏水判定 漏水あり⇒不合格 蛍光塗料の浸透を見て合否 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 漏水が明らかに判別できる 高性能防水の断面例（１） ＨＱトップＡＵ（端部保護材） 基 層 ＨＱラバソイドⅡ（防水シート） ＨＱファルト（貼付用アスファルト） ＨＱプライマーⅡ（二次プライマー） ５号珪砂 ＨＱプライマー（一次プライマー） 床版部 ＨＱプライマーＡＵⅡ（端部二次プライマー） ＨＱハイブレンＡＵ（端部防水材） ＨＱプライマーＡＵ（端部一次プライマー） 端部 一次プライマー ：ＨＱプライマー 一次プライマー ：ＨＱプライマーＡＵ 〃 ：５号珪砂 防水材 ：ＨＱハイブレンＡＵ 二次プライマー ：ＨＱプライマーⅡ 二次プライマー ：ＨＱプライマーＡＵⅡ 貼付用アスファルト ：ＨＱファルト 端部保護材 ：ＨＱトップＡＵ 防水シート ：ＨＱラバソイドⅡ 24 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 高性能防水の断面例（２） 床版部 端部 プライマー ：ＨＱプライマーＡＵ プライマ ：ＨＱプライマーＡＵ 防水材 ：ＨＱハイブレンＡＵ 防水材 ：ＨＱハイブレンＡＵ 舗装用接着材 ：ＨＱコートＡＵ 舗装用接着材 ：ＨＱコートＡＵ 付着防止剤 ：４号珪砂 端部保護材 ：ＨＱトップＡＵ 25 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. ３．コンクリート床版の複合防水材料について 浸透系材料（床版に浸透して機能を付与する）と， 従来のアスファルト加熱型塗膜系防水材を組み合わ せた工法。 一般防水とは，プライマーが異なる。 防水層の種類 プライマー 防水層 塗膜系床版防水層 アスファルト加熱型 溶剤型プライマー アスファルト加熱型 複合防水 浸透系防水材料 アスファルト加熱型 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 複合防水とは ●複合防水は、塗膜系防水層（アスファルト加熱型）と プライマーが樹脂系である。 ●プライマー（浸透系防水材料）が床版表面に浸透して 防水機能を付与する。 ●床版に発生している細かなひび割れ、舗装切削時に 発生する微細なひび割れに浸透し、補修することで 床版の耐久性を向上させる。 27 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 複合防水とは 第１次防水層 浸透系防水 アクリル系 エポキシ系 エポキシアクリレート系 第２次防水層 塗膜系床版防水層 アスファルト加熱型 28 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 複合防水工法の特徴 ①床版の微細なクラックに含浸して補修することで，床 版の耐久性を向上させる ②床版表面に浸透し，塗膜系加熱型防水層の防水性を 向上させる Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 施工手順 浸透系材料塗布工 塗膜系防水材塗布工 吹付またはローラー塗布 大刷毛による塗布 ４号硅砂散布 ４号硅砂散布 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 施工手順 床版清掃状況 加熱型塗膜系防水材の施工状況 浸透系材料の塗布状況 ４号珪砂散布終了 31 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 施工手順（手順毎の留意点） ①下地調整および清掃 ・アスファルト層は残らないよう除去 ・清掃は丁寧に行う． ・散水は最小限にする． ②浸透系防水材料の混合攪拌 ・所定量塗布する． ・主剤、硬化剤を所定量 計量し均一に混合する． ・気温により、硬化促進剤を添加する． 32 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 施工手順（手順毎の留意点） ③浸透系防水材料の塗布 ・表面の乾燥状態を確認する。 ・浸透系防水材料は所定量塗布する。 ・降雨中は作業しない。 ・強風時の施工は飛散するため避ける。 ・可使時間を超えた材料は使用しない。 ④珪砂散布 ・浸透系防水材料塗布後、 珪砂を所定量散布する。 ・珪砂が固着するまで養生する。 33 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 施工手順（手順毎の留意点） ⑤アスファルト加熱型防水の 溶解・塗布 ・溶解には専用の溶解釜を使用する． ・局部加熱防止のため、適宜攪拌する． ・所定量塗布する． ⑥珪砂散布 ・ｱｽﾌｧﾙﾄ加熱型防水施工後 直ちに珪砂を散布する． 34 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 長寿命化のためには 床版をどのように守るか 水、塩化物から床版を守る 床版防水 防⽔ 水、塩化物の浸入を防ぐ 止水処理 ⽌⽔ ⻑寿命化 排⽔ 入った水を素早く排出する 排水設備 舗装 快適な走行環境を提供する 舗装技術 35 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved. 終 ご清聴ありがとうございました 36 Copyright(c) NICHIREKI CO.,LTD. All rights reserved.
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