JP2960623B2 - コンクリート構造物に対する成形された仕上げ材の設置工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンクリート構造物
を劣化環境から保護するための耐食性と遮断性を有する
成形された仕上げ材をコンクリート構造物に設置する場
合や、コンクリート構造物を内外部からの水の浸透を防
止するための防水性を有する成形された仕上げ材をコン
クリート構造物に設置する場合や、主に化粧を目的とし
た装飾性を有する成形された仕上げ材をコンクリート構
造物に設置する場合や、この他にもコンクリート構造物
の汚染防止や、摩耗防止や、菌、黴の繁殖防止等の種々
の目的に応じて成形された仕上げ材をコンクリート構造
物に設置する場合に、適用される仕上げ材の設置工法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリートは何十年という寿命
を見込んで各種構造物に用いられているが、近年になっ
てそのコンクリート構造物の新設時には予測していなっ
かた原因によりコンクリートが侵食されて、初期の予測
寿命が大幅に短くなるという問題が生じている。例え
ば、汚水や汚泥の処理施設におけるコンクリート槽等の
コンクリート構造物の汚水や汚泥と接触する表面が、ま
た汚水や汚泥から発生するガスと接触する表面が、微生
物を利用する処理によって発生する酸性物質によって短
期間で侵されて損壊することが分かってきた。また、上
水道施設においてもコンクリート構造物内で上水に混入
されている塩素ガスや水質浄化のために投入される凝集
沈澱剤などによりこれと接触する部分ではコンクリート
が侵される問題がある。また別に、コンクリート建造物
の装飾若しくは表面保護のために設けてある表面材が剥
落する事故のあることも周知の事実である。このような
ことから、コンクリートを、例えば、侵食されないよう
に表面を耐食性の物質で被覆することや、その被覆の長
期間安定であること等が望まれている。

【０００３】コンクリート構造物に種々の目的に応じて
成形された仕上げ材を設置することは、タイルで代表さ
れるように一般に行われている。現場でのみ施工可能な
塗装による塗膜や、左官仕上げによる形成層等に比べ
て、成形された仕上げ材の方が工程管理や品質管理の容
易な工場で生産されるため、品質の安定だけでなく使用
目的に適した適合性の高いものが得られる。このため工
場で成形された仕上げ材をコンクリート構造物に設置す
る事例が徐々に増加している。

【０００４】コンクリート構造物に成形された仕上げ材
を設置する方法としては、 （１）コンクリート構造物面または成形された仕上げ材
の裏面の全面に接着材を塗布して貼付ける方法。 （２）コンクリート構造物面または成形された仕上げ材
の裏面に部分的に接着材を塗布して貼付ける方法。 （３）コンクリート躯体に、アンカーやファスナー等の
固定具を用いて成形された仕上げ材を固定する方法。 （４）躯体コンクリートの打設の際に、成形された仕上
げ材を型枠の内面などの打設空間にあらかじめ配置して
おいて、打設コンクリートと接着させる方法。などがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）による方法
は、比較的小さな形状寸法のタイルなどの成形された仕
上げ材（以下成形品と記す）を設置する場合に用いられ
るが、成形品が大きい場合には適用し難く、また成形品
が小さい場合でも多数の目地の処理が必要となり、施工
作業に手間がかかるのみならず目地の多いことからその
目地部から防食、防水等の機能上の欠陥が発生しやすい
問題がある。前記（２）または（３）による方法は、比
較的形状寸法の大きい成形品の取付けに用いられている
が、部分的な結合であるため接着または固定された部分
に偏荷重や応力集中が生じやすく、接着材の破壊や強度
の低い成形品の破断が発生しやすい問題がある。前記
（４）の方法は、コンクリートの打設に伴いコンクリー
ト躯体に発生する欠陥である豆板（ジャンカ）や打継
目、ひび割れ等の処理が全くできない問題がある。

【０００６】さらに、これらの（１）〜（３）の方法で
は、一般に平坦度の悪いコンクリート躯体の表面の平坦
程度に影響されて成形品で仕上げられる表面の良好な平
坦度が得られ難く、また（４）の方法も、良好に設置す
ることが困難である型枠と同様に成形品を平坦度を良好
に設置することが困難であり、成形品で仕上げられる表
面の平坦度を良くすることは至難の業であるという問題
があった。本発明は、コンクリート構造物に設置した成
形品（成形された仕上げ材）が、コンクリートと一体化
して所要の機能を長期間保持するように安定した一体化
状態を持続するようにすること及びコンクリートの仕上
がり面に影響されないで所望の仕上がり面を得易いこと
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、成形品
（成形された仕上げ材）を用いて仕上げを施すコンクリ
ート構造物表面にそのコンクリート表面との間に５ｍｍ
以下の隙間を隔てて前記成形品を取付け、前記隙間に硬
化時も硬化後も体積変化が少ないグラウト材を充填して
前記コンクリート構造物とグラウト材と成形品を一体化
させることを特徴とする。すなわち、この手段において
は、例えば、コンクリート躯体に接着材や固定器具など
を用いて成形品を取り付ける。その際に、意図的に、例
えば３〜５ｍｍほどの隙間を躯体と成形品の間に設けて
おき、その隙間にグラウト材を充填してこれの硬化によ
って躯体と成形品とを一体化させるのである。隙間が５
ｍｍ以下であることは相当に小さい寸法であり、設置さ
れる成形された仕上げ材のコンクリート構造物表面から
の距離が小さいことである。

【０００８】成形品は、コンクリートの保護あるいは化
粧といった目的に応じて材質が選択されるが、一般的に
は均質であることが要求されることから工場で生産され
る成形品が適切であり、例えば、コンクリート保護の目
的で、無機質では、ステンレス鋼板、アルミ板、タイ
ル、有機質では、ポリエチレン、塩化ビニール、ポリプ
ロピレン、ウレタン、スチレン等の各種合成樹脂材等が
挙げられるが、これらは単独であっても複合材としてで
もよく、複合材では、ＦＲＰ、外装用コンクリート板
（ＡＬＣ板）等であり、目的に適合したものであれば、
別段差し支えない。装飾を主たる目的としている場合は
大理石を用いる場合もある。また、形状は平板、波板、
湾曲板、シート等であってもよい。グラウト材に接する
面の状態も平坦面、粗面、リブ付き面等であってもよ
い。要は目的に応じた付着性を確保できればよい。例え
ば、リブ付きのものの場合、グラウト材が充填可能な範
囲でリブの縁部端に膨大部があってもよい。

【０００９】前記成形品（成形された仕上げ材）の設置
に用いる接着材としては、ポリマーセメントモルタル
系、反応硬化型合成樹脂系、合成樹脂エマルジョン系、
無機質系等、適宜のものを用いることができる。また、
前記成形品の設置に用いる固定器具としては、ホールア
ンカー若しくはホークアンカー等であるが、鋼製、ステ
ンレス製、アルミ製、硬質塩化ビニル製、その他合成樹
脂製等、適宜のものを用いることができる。

【００１０】グラウト材は、（ａ）流動性がよく、充填
効率が高いこと、（ｂ）硬化時も、硬化後も体積変化が
少ないこと、（ｃ）コンクリートと成形品に対して一体
化するために必要な付着性があること等が要求され、用
途により（ｄ）耐熱性や硬さが付与されるものであるこ
とが望ましい。従って、具体的には、無機材ではセメン
ト系グラウト材、有機材ではエポキシ樹脂系グラウト
材、有機無機複合材ではポリマーセメント系グラウト材
等があり、目的に合わせて適宜選択使用する。グラウト
材の充填は、単なる注入か、加圧注入によるが、注入空
間は注入口と空気抜き孔以外の端縁部や目地部は閉じる
必要があり、注入に際して目地材、シールテープ、コー
キング材、溶着材等を用いて目地や端縁部の閉鎖処理を
しておく。

【００１１】

【作用】コンクリート躯体と成形品の隙間に注入された
グラウト材は、流動性が高いために隅々まで行きわた
り、隙間を完全に埋めるとともに、成形品及び躯体の間
の成形品設置用の接着剤や固定具等が付着もしくは密着
していないすべての部分に密着する。したがって、躯体
とグラウト材と表面保護材は隙間なく完全に一体化され
る。このようにコンクリート躯体と成形品との間に全く
隙間が存在していないために、例えば、その隙間に水分
が溜まることに起因する成形品のふくれ、破損、剥離、
剥落を防ぎ、かつそれらに伴う保護機能や装飾機能等の
目的とする機能の低下を防止することができる。また、
成形品はコンクリート躯体から間隔を隔てて設置される
のでコンクリートの表面の凹凸等に影響を受けないで所
望の仕上がり面としやすい。

【００１２】

【実施例】第１実施例を図１に示す。この実施例は飲料
水用の貯水槽に適用したもので、主に水質の保護を目的
とし、他に殺菌用に混入される塩素に対してコンクリー
トを保護する目的がある。図１において、１は飲料水用
の貯水槽を形成しているコンクリート躯体で、天井面
２、床面３及び周壁面４、４・・・・よりなっている。先
ず、コンクリート躯体に前処理を行う。コンクリートは
打設して型枠を取り外しただけの状態では、殆どの場合
に欠陥や不具合部分が生じるから、それをグラウト材が
良好に行きわたって密着結合するように処理する。すな
わち、豆板部、型枠段差の凸部等があればそれを除去し
てその後の凹所や木こん部をポリマーセメントモルタル
で補修し、ひび割れ部があればＶカットしてまた金物取
り合い部、金属周辺部をチッピングしてエポキシ樹脂コ
ーキング材で補修もしくは修復する。そして、前処理の
仕上げとして高圧水で洗浄して、脆弱部分や汚れ（セメ
ントノロ、レイタンス等）を除去する。次に、成形品で
ある厚さ５ｍｍの塩化ビニール板からなる保護板５、５
・・・・の裏面に、団子状の接着剤塊６、６・・・・を部分的に
付着させた上で、これを天井面２、床面３、周壁面４、
４・・・・などに押付けて接着させる。この接着剤として
は、粉末骨材を含有する低流動性エポキシ系接着剤に硬
化剤を混ぜたものを用い、約２０ｃｍの間隔で保護板
５、５・・・・に付着させ、付着割合は保護板面積の１５％
程度とする。

【００１３】床面３に貼付ける保護板５の適所には、予
め空気抜窓７を１箇所または数箇所に穿設しておく。ま
た周壁面４、４・・・・に貼付ける保護板５には高さ８０〜
１００ｃｍごとに注入窓８、８・・・・、９、９・・・・を穿設
しておく。保護板５、５・・・・と躯体１との隙間１０は３
〜５ｍｍ程度が適当であり、保護板５、５・・・・は貼付け
た後にその水槽内側の表面が平坦になるように押圧しな
がら調節する。

【００１４】保護板５、５・・・・の相互間の目地には、図
２（ａ）に示すように予め面取り１１、１１を加工して
おいた上で一般に市販されているコーキング剤１２を充
填し、グラウト材が漏出しないようにしておく。なお、
この実施例のような水槽では図２（ｂ）に示すように面
取りをしないで、後で取り外す粘着テープを貼るだけで
もよい。保護板５、５・・・・で形成されるコーナー部分に
は図３に示すように前記と同じコ−キング剤１２を充填
しておく。

【００１５】接着剤６、６・・・・が硬化し、かつコーキン
グ剤１２も硬化したならば、最下段の注入窓８、８・・・・
から隙間１０内にグラウト材を注入する。このグラウト
材としては、水硬性セメントに粉末骨材及び混和剤を混
ぜたものに水を加えて混和した高流動性のものを用い
る。

【００１６】注入したグラウト材が空気抜口７まで到達
したならば、グラウト材の注入を一旦中止し、空気抜口
７を同形の保護板片によって密閉する。そして先に注入
したグラウト材が硬化した後、グラウト材の注入を再開
し、その上部が注入口８、８・・・・の高さに達したならば
注入を中止する。今度は注入口８、８・・・・を同形の保護
板片によって密閉した後、次回に注入したグラウト材の
硬化を確認して注入口９、９・・・・よりグラウト材を注入
し、これらの注入口の高さまでグラウト材が到達したら
注入を再び中止し、注入口９、９・・・・を閉塞する。この
ような工程を繰り返して壁面の所定の高さまでグラウト
材を注入し、工事を完了する。保護板５、５・・・・は、上
述のように接着材６、６・・・・によらず、コンクリート躯
体１に打込んだアンカーボルトなどによって固定しても
よい。そのような場合の実施例として第２実施例を次に
示す。

【００１７】第２実施例は、し尿処理施設のコンクリー
トで構成されている濃縮貯留槽のコンクリートを、槽内
に発生する硫化水素がもとで生成される硫酸から保護す
る目的のものである。説明を簡略にするために図１を援
用する。同図において、コンクリート躯体１が濃縮貯留
槽のものである。この槽も天井面２、床面３、周壁面４
よりなっており、厚さ５ｍｍの塩化ビニール板からなる
保護板５、５、・・・・を施工する。第１実施例と異なる点
は、団子状の接着剤６、６・・・・に代えて図４（ａ）に示
すようなホークアンカー２０を用いて保護板５を固定す
る点である。この実施例では耐酸性を十分に考慮しなけ
ればならないから、ホークアンカー２０は材質をステン
レス鋼とし、取り付けたボルト２１の頭部２１ａを耐酸
性コーキング材２２（例えば出願人が発売するエポキシ
樹脂系コーキング材のジックボンドＥ１０）で露出しな
いようにカバーする。また、ホークアンカー２０はナッ
ト部２３のコンクリート面からの突出量を張設できる構
成のものを採用し、ナット部２３の設置の際に、同じコ
ンクリート面のものの先端が同一平面上に位置するよう
に調節しておく。なお、図４（ｂ）は他のホークアンカ
ー２０ａを示し、この場合もナット２３ａの位置を調節
しておく。

【００１８】空気抜き窓７、注入窓８、９等は第１実施
例と略同様に予め適当箇所に穿設しておく。また、保護
板５の相互間の目地やコーナー部分のグラウト材の漏れ
止めには、図２（ａ）、図３に示すコーキング材１２に
代えて前記耐酸性コーキング材２２を用いる。しかし、
目地の平坦な部分には保護板と同じ材質の塩化ビニール
の溶接棒を用いて溶着してもよい。そして、第１実施例
と同じ手順でグラウト材を注入して完成させる。グラウ
ト材としては、水硬セメント粉末骨材及び混和剤を混ぜ
たもの（例えば出願人が発売するシステムグラウトＫ
Ｈ）に水を加えて混和した高流動性のものを用いる。

【００１９】第３実施例を次に説明する。この実施例は
コンクリート躯体に施工する成形品として、主に装飾を
目的とした外装材である大理石を用いたものである。こ
の場合の概略の手順は第１実施例と同じであるが、成形
品が外装材であるので成形品にグラウト材注入口を穿設
することは好ましくないから、目地部を利用する。すな
わち、図示は省略するが、目地部を少なくとも幅３ｍｍ
程度に形成して目地閉鎖処理を行うときにグラウト材注
入口、点検口、空気抜き口を設ける点で第１実施例と異
なる。他は略同じであるから説明を省略する。

【００２０】上記各実施例における成形品は、コンクリ
ート側背面全域が隙間無く充填されるグラウト材によっ
てコンクリート躯体と一体化されているから、非常に安
定した状態で固定していることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によるときは、成形品である保護板や外装材がコンク
リート躯体から意図的に離された状態で部分的に接着さ
れあるいは固定具によって固定され、残余の隙間内に高
流動性のグラウト材がくまなく注入されるので、完工時
にはコンクリート躯体と保護板や外装材とは完全に一体
化され、その間に隙間が全く存在しない。これによっ
て、コンクリート躯体を透過しあるいはその表面から蒸
発した水分が隙間に溜まり、これに起因して保護板や外
装材が破断や剥離を生じたりするのを効果的に防ぐこと
ができる。また、成形品がコンクリート躯体に隙間無く
結合されることで、従来行われていた大きい成形品の設
置における部分的な結合による偏荷重や応力集中による
問題が完全に解決される。従って、コンクリート躯体に
設置された成形品が長期間剥落するようなことがなく、
成形品の材質を目的に応じて適切に選択することによ
り、コンクリート躯体の確実な保護が可能となり、また
装飾を目的とする場合であっても剥落による人身事故が
防止される効果を奏する。さらに、コンクリート躯体表
面の凹凸に影響されないように隙間を隔てた状態であら
かじめ成形品を設置できて、ほとんどそのままの位置関
係で施工が完了するから、所望の、例えば平坦度の良好
な仕上がり面が得られ、装飾を目的とする場合にはきわ
めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるグラウト材を注入
する前の状態を示す部分断面見取図である。

【図２】同実施例の保護板の目地部分の拡大断面図であ
る。

【図３】同実施例の保護板の隅部分の拡大断面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例のグラウト材注入前の保護
板の設置状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ コンクリート躯体 ２ 天井面（コンクリート構造物表面） ３ 床面（コンクリート構造物表面） ４ 周壁面（コンクリート構造物表面） ５ 保護板 ６ 接着剤 １０ 隙間 ２０ ホークアンカー（固定器具）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04F 13/08 - 13/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形された仕上げ材を用いて仕上げを施
   すコンクリート構造物表面にそのコンクリート表面との
   間に５ｍｍ以下の隙間を隔てて前記仕上げ材を取付け、
   前記隙間に硬化時も硬化後も体積変化が少ないグラウト
   材を充填して前記コンクリート構造物とグラウト材と仕
   上げ材を一体化させることを特徴とするコンクリート構
   造物に対する成形された仕上げ材の設置工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の工法において、前記成形
   された仕上げ材が、前記コンクリート構造物の保護のた
   めのものであり、無機質または有機質成形品あるいは無
   機質と有機質の複合成形品であることを特徴とするコン
   クリート構造物に対する成形された仕上げ材の設置工
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の工法において、前記成形
   された仕上げ材が、前記コンクリート構造物の化粧のた
   めの外装材であることを特徴とするコンクリート構造物
   に対する成形された仕上げ材の設置工法。