図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

樹脂材料を吹き付けることによって作製された供試体を使用して性能試験施工前に行うことで、品質を安定化させることが可能な樹脂材料の品質管理方法を提供する。

解決手段

構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料の品質管理方法である。 そして、性能試験用の供試体を作製するために、複数の穴が形成された供試体用型枠を設置する工程(ステップS1)と、供試体用型枠の穴に、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付ける工程(ステップS2)と、供試体用型枠を撤去してその穴の内部に作製された供試体を使用して性能試験を行う工程(ステップS3,S4)と、性能試験の結果に基づいて構造物の表面への吹き付けを行うか否かを判定する工程(ステップS5)とを備えている。

概要

背景

トンネル天井橋桁の下面など、構造物の表面がコンクリートモルタルによって構成されている場合に、劣化などに伴う表面材料剥落を防止する目的で、補強塗料を塗布する剥落対策工が知られている(特許文献1,2参照)。

特許文献1,2には、硬化型ポリウレア系樹脂を補強塗料としてスプレーガンで吹き付ける工法が開示されている。補強塗料は、プライマーによって下地処理された上に、吹き付けによって衝突混合される。

同様の剥落対策工として、特許文献3に開示されているように剥落防止アンカーを設置する工法も知られているが、この文献に記載されているように、品質管理のために抜き出し試験が行えるようになっている。

概要

樹脂材料を吹き付けることによって作製された供試体を使用して性能試験施工前に行うことで、品質を安定化させることが可能な樹脂材料の品質管理方法を提供する。構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料の品質管理方法である。 そして、性能試験用の供試体を作製するために、複数の穴が形成された供試体用型枠を設置する工程(ステップS1)と、供試体用型枠の穴に、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付ける工程(ステップS2)と、供試体用型枠を撤去してその穴の内部に作製された供試体を使用して性能試験を行う工程(ステップS3,S4)と、性能試験の結果に基づいて構造物の表面への吹き付けを行うか否かを判定する工程(ステップS5)とを備えている。

目的

本発明は、樹脂材料を吹き付けることによって作製された供試体を使用して性能試験を施工前に行うことで、品質を安定化させることが可能な樹脂材料の品質管理方法及び供試体用型枠を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料品質管理方法であって、性能試験用の供試体を作製するために、複数の穴が形成された供試体用型枠を設置する工程と、前記供試体用型枠の穴に、前記構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付ける工程と、前記供試体用型枠を撤去して前記穴の内部に作製された前記供試体を使用して性能試験を行う工程と、前記性能試験の結果に基づいて前記構造物の表面への吹き付けを行うか否かを判定する工程とを備えたことを特徴とする樹脂材料の品質管理方法。

請求項2

前記供試体用型枠の穴は、前記樹脂材料を吹き付ける側から裏面側に向けて広がっていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂材料の品質管理方法。

請求項3

前記供試体用型枠の穴に樹脂材料を吹き付けることによって形成される供試体は、ダンベル形引張特性試験用であることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂材料の品質管理方法。

請求項4

前記性能試験は、引張強さと切断時伸びを求める試験であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂材料の品質管理方法。

請求項5

構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料の性能試験用の供試体を作製するための供試体用型枠であって、板状部材に複数の穴が形成されており、前記穴は前記樹脂材料の吹き付け側から裏面側に向けて広がっていることを特徴とする供試体用型枠。

請求項6

前記穴は、ダンベル形に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の供試体用型枠。

技術分野

0001

本発明は、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料品質管理方法及び供試体用型枠に関するものである。

背景技術

0002

トンネル天井橋桁の下面など、構造物の表面がコンクリートモルタルによって構成されている場合に、劣化などに伴う表面材料剥落を防止する目的で、補強塗料を塗布する剥落対策工が知られている(特許文献1,2参照)。

0003

特許文献1,2には、硬化型ポリウレア系樹脂を補強塗料としてスプレーガンで吹き付ける工法が開示されている。補強塗料は、プライマーによって下地処理された上に、吹き付けによって衝突混合される。

0004

同様の剥落対策工として、特許文献3に開示されているように剥落防止アンカーを設置する工法も知られているが、この文献に記載されているように、品質管理のために抜き出し試験が行えるようになっている。

先行技術

0005

特開2007−16402号公報
特開2004−218352号公報
特開2005−76344号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら構造物の表面に衝突させることで混合される樹脂材料は、施工時の状況によって品質バラツキが生じ、充分な引張強度が得られないことがある。

0007

すなわち、吹き付けによる樹脂材料の性能は、施工が行われる温度や湿度、又は下地処理の状態や作業員の施工技能などによって変わることがあるため、施工前に引張強さなどの所望する性能が発揮されているかを簡単に確認できることが望ましい。

0008

そこで、本発明は、樹脂材料を吹き付けることによって作製された供試体を使用して性能試験を施工前に行うことで、品質を安定化させることが可能な樹脂材料の品質管理方法及び供試体用型枠を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

前記目的を達成するために、本発明の樹脂材料の品質管理方法は、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料の品質管理方法であって、性能試験用の供試体を作製するために、複数の穴が形成された供試体用型枠を設置する工程と、前記供試体用型枠の穴に、前記構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付ける工程と、前記供試体用型枠を撤去して前記穴の内部に作製された前記供試体を使用して性能試験を行う工程と、前記性能試験の結果に基づいて前記構造物の表面への吹き付けを行うか否かを判定する工程とを備えたことを特徴とする。

0010

ここで、前記供試体用型枠の穴は、前記樹脂材料を吹き付ける側から裏面側に向けて広がっている構成とすることができる。また、前記供試体用型枠の穴に樹脂材料を吹き付けることによって形成される供試体は、ダンベル形引張特性試験用とすることができる。さらに、前記性能試験は、引張強さと切断時伸びを求める試験とすることができる。

0011

また、供試体用型枠の発明は、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料の性能試験用の供試体を作製するための供試体用型枠であって、板状部材に複数の穴が形成されており、前記穴は前記樹脂材料の吹き付け側から裏面側に向けて広がっていることを特徴とする。ここで、前記穴は、ダンベル形に形成することができる。

発明の効果

0012

このように構成された本発明の樹脂材料の品質管理方法では、供試体用型枠の穴に、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付けることによって供試体を作製する。

0013

このように樹脂材料を吹き付けることによって作製された供試体であれば、衝突混合状態も実施工に近い状態になっており、そのような供試体を使用して性能試験を施工前に行って確認することで、品質を安定化させることができる。

0014

また、供試体用型枠の穴が、樹脂材料を吹き付ける側から裏面側に向けて広がっていれば、所望する形状の複数の供試体を、吹き付けによって容易に形成することができる。

0015

例えば供試体は、ダンベル形の引張特性の試験用に成形することができる。また、性能試験としては、引張強さと切断時伸びを求める試験を実施することができる。

図面の簡単な説明

0016

本実施の形態の樹脂材料の品質管理方法の工程の流れを説明するフロー図である。
供試体用型枠の表面の構成を示した平面図である。
供試体用型枠の穴の形状を説明する断面図である。
供試体用型枠の穴に向けて吹付け材が吹き付けられた状態を説明する断面図である。
比較用型枠の穴に向けて吹付け材が吹き付けられた状態を説明する断面図である。
ダンベル状試験片の構成を説明する平面図である。
引張強度と破断伸び率経時変化を示したグラフである。

実施例

0017

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態の樹脂材料の品質管理方法の工程の流れを説明するフロー図である。

0018

本実施の形態で管理対象となる樹脂材料は、ポリウレア系樹脂、ポリウレタン系樹脂エポキシ系樹脂ポリエステル系樹脂アクリル系樹脂などの吹き付けに使用される硬化性組成物である。例えば、トンネルのアーチ部や橋梁桁下面のコンクリートの剥落防止のために、ポリウレア系樹脂又はポリウレタン系樹脂が吹き付けられる。

0019

続いて吹き付けによる剥落対策工の一例を説明する。トンネルの覆工などのコンクリート構造物表層に、引張強度が1MPa以上のエポキシ樹脂プライマー層と、引張強度が5MPa以上、引張破断伸びが50-800%である厚みが0.8-4mmのポリウレア系樹脂又はポリウレタン系樹脂の吹付け層とを設ける。

0020

下地処理によって下地層を形成する際には、コンクリート表層浸透してコンクリート及び吹付け層と強固に接着可能な物性を有するプライマーが使用される。一例として、コンクリートの表面が乾燥状態にあるときに、例えばエポキシ系樹脂のプライマーを塗布する。このエポキシ樹脂プライマーとしては、例えば指触乾燥時間が10-200分の範囲にあるものを使用することができる。

0021

本実施の形態の樹脂材料の品質管理方法では、剥落対策工の実施工を行うのと同じ環境下及び条件によって、性能試験を行うための供試体を、供試体用型枠1を使用して作製する。

0022

図2及び図3Aは、供試体用型枠1の構成を説明するための図である。この供試体用型枠1は、引張強さや切断時伸びなどの引張特性の性能試験を行うための供試体を作製する型枠である。

0023

引張特性の性能試験は、加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの引張特性の求め方の日本工業規格であるJIS K 6251に基づく試験を行う。この試験で使用される供試体は、図4に示すようなダンベル状試験片4である。ダンベル状試験片4には、ダンベル状1号形、2号形、3号形、5号形、6号形、7号形及び8号形のサイズが異なる7種類がある。

0024

ダンベル状試験片4は、中央の括れた部分が試験対象となる平行部41となり、その両側に拡幅端部42,42が形成される。また、試験を開始する際には、平行部41の両端付近標線43,43を付け、標線43,43間の間隔を標線間距離Lとする。

0025

このようなダンベル状試験片4を作製する供試体用型枠1は、図2の表面1a側の平面図に示すように、プラスチックなどの合成樹脂製又は発泡スチロール製長方形の板状部材に、複数の穴10,・・・が形成される。例えば、20cm×30cm程度の長方形の板状部材を、供試体用型枠1とすることができる。

0026

この図では、縦2段×横4列の8個の穴10,・・・が穿孔されている。供試体用型枠1に設けられる穴10は、図3Aに示すように、吹き付け側となる表面1a側が狭い幅狭開口11となり、裏面1b側が広い幅広開口12となる。

0027

すなわちこの穴10は、幅狭開口11から幅広開口12に向けて広がる断面台形状に成形されている。ここで、供試体用型枠1の厚さは5mm程度とする。
この供試体用型枠1は、プラスチック板2などの平滑面に裏面1bを接触させて設置される。そして、ポリウレア系樹脂などの樹脂材料である吹付け材3は、表面1a側から幅狭開口11に向けて吹き付けられる。

0028

図3Bは、供試体用型枠1に対して吹付け材3,3Aが吹き付けられた状態を示している。吹付け材3は表面1aに付着するとともに、穴10の内部でプラスチック板2に吹き付けられた吹付け材3Aは、幅広開口12の幅に至るまで広がって、ダンベル状試験片4に形成される。

0029

これに対して、図3Cに示すように、垂直な壁面の穴a1が形成された比較用型枠aは、穴a1に向けて吹付け材3が吹き付けられると、穴底部のプラスチック板2に吹き付けられた吹付け材3Bが、穴a1の両側面に形成された吹付け材3C,3Cを介して表面a2の吹付け材3,3と連続してしまう。

0030

図3Bに示すように、ダンベル状試験片4となる吹付け材3Aと表面1a側の吹付け材3との縁が切れて不連続となっていれば、ダンベル状試験片4をプラスチック板2に付着させた状態で容易に供試体用型枠1を撤去(脱型)することができる。これに対して、図3Cに示すように、供試体とすべき吹付け材3Bが表面a2側の吹付け材3と連続してしまうと、比較用型枠aを撤去する際に吹付け材3Bも剥がれてしまい、容易に供試体を作製することができない。

0031

次に、本実施の形態の樹脂材料の品質管理方法、並びに樹脂材料の品質管理方法及び供試体用型枠の作用について説明する。

0032

まず、図1の工程の流れを説明するフロー図に示したように、ステップS1では、上述した供試体用型枠1をプラスチックで製作し、トンネルの剥落対策工の施工対象区間に置かれたプラスチック板2上に設置する。

0033

一方、剥落対策工の実施工を行う構造物(トンネルの覆工など)に対しては、表面の清掃をし、プライマーを塗布できる状態にしておく。

0034

続いてステップS2では、プラスチック板2上に設置された供試体用型枠1の穴10の幅狭開口11に向けて、実施工で使用するのと同じ配合のポリウレア系樹脂を吹付け材3として吹き付ける。

0035

供試体用型枠1は、吹付け材3の硬化後に脱型により撤去する。この脱型は、図3Bに示すように、吹付け材3Aが穴の中で周囲の吹付け材3からは分離した不連続の状態で存在しているため、容易に行うことができる。

0036

供試体用型枠1を撤去した後のプラスチック板2上には、複数のダンベル状試験片4,・・・が露出することになる。これらのダンベル状試験片4,・・・は、実施工の吹付け層と同じ環境及び条件で作製されたことになる。

0037

そのため、ダンベル状試験片4,・・・を使用して行われる性能試験は、実際の剥落対策工となる吹付け層の品質を、的確に表していると言える。そこで、ダンベル状試験片4を使用した性能試験を、実施工を行う前に実施する。

0038

ステップS4では、吹き付けによって作製されたダンベル状試験片4に、図4に示すように、平行部41の両端付近に標線43,43を印として付ける。標線間距離Lは、ダンベル状試験片4のサイズによって異なるが、例えばダンベル状3号形であればL=20mm、ダンベル状5号形であればL=25mmにする。
一方、平行部41の中央及び標線43,43付近の位置において、厚さ計を用いて厚さと幅を測定し、3つの測定値中央値を使用して断面積を算出する。

0039

そして、ダンベル状試験片4を使用した引張試験を実施し、硬化直後の早期引張強度(引張強さ)と早期破断伸び率(切断時伸び)を確認する(ステップS4)。ここで、「引張強さ」は、試験片を切断するまで引っ張ったときに記録される最大の引張力を試験片の試験前の断面積で除した値となる。また、「切断時伸び」は、試験片が切断したときの伸びを試験前の試験長さ(標線間距離L)に対する比率(%)で表した値となる。

0040

供試体用型枠1への吹付け材3の吹き付けから、吹付け材3の硬化、脱型を経て上記引張試験を実施するまでの時間は、5分程度あれば完了させることができる。

0041

図5は、養生時間を変えたダンベル状試験片4に対して引張試験を実施した結果を示している。グラフでは、引張強さを「引張強度」とし、切断時伸びを「破断伸び率」として示している。

0042

また図5には、最終(7日後(養生時間10,080分))の引張強度(25.0N/mm2)を1点鎖線で示し、最終(7日後(養生時間10,080分))の破断伸び率(264%)を破線で示した。この最終の引張強度及び破断伸び率と、経時変化で示した初期の引張強度及び破断伸び率との関係を見ると、初期の引張強度や破断伸び率の結果から最終の引張強度や破断伸び率を推定できると言える。

0043

そこでステップS5では、早期引張強度及び早期破断伸び率を、図5に示したような基準となる経時変化を示した試験結果と比較して、最終的な品質が設計値などの求められる引張特性を満たすことができるか否かを判断する。

0044

そして、試験結果で得られた初期性能によって品質不良が推定される場合は、実施工を行わず、吹付け材3の配合や施工環境施工条件などの、品質が低下する原因を究明する(ステップS7)。

0045

これに対して、試験結果で得られた初期性能によって品質が良好であると推定された場合は、ステップS6で実施工に移行し、トンネルのアーチ部などの施工対象となる箇所への吹き付けを行う。すなわち構造物の表面に対して、下地処理としてエポキシ樹脂系プライマーを塗布して、下地層を形成する。さらに、その下地層の表面には、ポリウレア系樹脂を吹付け材3としてスプレーガンで吹き付けて、吹付け層を形成する。

0046

また、早期引張強度及び早期破断伸び率の結果では、結果にバラツキがある場合もあるため、ステップS8では、1日後、7日後にも、ダンベル状試験片4を使用して引張試験を実施し、所定の性能を満たしているかを確認する。

0047

このように構成された本実施の形態の樹脂材料の品質管理方法では、供試体用型枠1の穴10に、構造物の表面に吹き付けられる樹脂材料と同じ配合の樹脂材料を吹き付けることによってダンベル状試験片4を作製する。

0048

このように樹脂材料を吹き付けることによって作製されたダンベル状試験片4であれば、衝突混合状態も実施工に近い状態になっており、そのようなダンベル状試験片4を使用して性能試験を施工前に行うことで、品質を安定化させることができる。すなわち、温度や湿度などの施工環境の基準だけで行われる従来の品質管理では防ぐことが難しい施工不良箇所の発生を未然に防ぎ、実際に施工される樹脂材料の品質を高い精度で管理することができる。

0049

また、性能試験用に作製されたダンベル状試験片4を使用して試験を行うため、剥落対策工となっている吹付け層に試験のための切り込みなどの損傷を与えなくても良く、試験箇所補修作業も不要にできる。
さらに、検査員の手が届きやすい場所に設置されたプラスチック板2に設けられたダンベル状試験片4であれば、容易に性能試験を実施することができる。

0050

また、供試体用型枠1の穴10は、吹付け材3を吹き付ける表面1a側から裏面1b側に向けて広がっているため、表面1aに付着する吹付け材3と、穴10の中に形成されるダンベル状試験片4となる吹付け材3Aとを分離させることができる。
このため、脱型が容易となる供試体用型枠1を使用して、多くのダンベル状試験片4,・・・を、吹き付けによって一度に容易に設けることができる。

0051

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

0052

例えば前記実施の形態では、ダンベル状試験片4を作製して、引張試験を実施する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、別の性能試験によっても、樹脂材料の品質を管理することができる。ここで、別の性能試験を行う場合は、その性能試験に適した形状の供試体が作製できる供試体用型枠を使用すればよい。

0053

また、前記実施の形態では、主にトンネルに剥落対策工を施工する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば高架橋の桁下面を吹付け施工領域として剥落対策工を施工する場合にも適用することができる。

0054

さらに、前記実施の形態では、引張強度と破断伸び率の両方を使用して品質を管理する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方又は別の性能を示す試験結果によって品質管理を行う場合にも、本発明を適用することができる。

0055

1供試体用型枠
1a 表面(吹き付け側)
1b 裏面
10 穴
11 幅狭開口
12幅広開口
3吹付け材(樹脂材料)
4ダンベル状試験片(供試体)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ