JP3952365B2 - 複合構造体の施工方法及び該施工方法により得られる複合構造体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、床版防水工法及び該床版防水工法により得られる複合構造体に関する。さらに詳しくは改良された長期耐久性を有する透水性自動車道路に供される床版防水工法及び該床版防水工法により形成される自動車道路に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
塗膜系床版防水工法は、従来から種々の技術が提案されている。例えば、床版にプライマーを塗付、該プライマーの硬化乾燥後ウレタン又はウレアからなる防水材を塗工し、該面にウレタンプライマー、さらにエポキシ樹脂を塗付し、次いで該表面に合材を敷設し転圧する工法、床版面に防水性能を有するホットメルト接着剤を施工し、次いで該表面に合材を敷設し転圧する工法等である。
【0003】
しかし、床版と防水層、或は防水層と合材との接着が十分に満足できるものではなく、防水性能および接着性能ともに優れる床版防水工法の開発が要求されている。特に、吸水状態の床版への接着性は不十分であり、また、ウレタン、ウレタンウレア、ウレアからなる防水材は、アスファルトと骨材からなる合材層との接着が困難であり、床版防水用には不適とされている。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、吸水状態の床版及び防水層と合材との接着が改良された優れた床版防水工法及び該工法からなる構造体を提供することを目的としている。
【0005】
【発明の概要】
本発明に係る複合構造体の施工方法は、床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、
床版の表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500重量部を含有させた硬化性プライマーを塗付量100〜1000(g/m2)で1回以上塗付し、該硬化性プライマーを半硬化(JIS K-5400)状態まで固化した後、
硬化性ウレタン、硬化性ウレア、硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材を0.3〜4(kg/m2)塗付し、該防水材を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
湿気硬化型ウレタン樹脂を50〜300(g/m2)塗付し、該湿気硬化型ウレタン樹脂を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物5〜80重量%およびアスファルト20〜95重量%からなる接着剤を溶融下0.3〜2(kg/m2)塗工し、
次いで該表面に舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧することを特徴としている。
【0006】
本発明に係る複合構造体は、前記複合構造体の施工方法により得られる。
本発明に係る他の複合構造体の施工方法は、床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、
床版表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500部含有させた硬化性プライマーを塗付量100〜1000(g/m2)で1回以上塗付し、該硬化性プライマーを半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
硬化性ウレタン、硬化性ウレアおよび硬化性ウレタンウレアからなる群から選ばれる少なくとも1種の防水材を300〜3000(g/m2)塗付し、該防水材を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
湿気硬化型ウレタン樹脂を50〜300(g/m2)塗付し、該湿気硬化型ウレタン樹
脂を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該カルボキシル変性物5〜80重量%およびアスファルト20〜95重量%からなる接着剤を溶融下0.3〜2(kg/m2)塗工し、
次いで該表面に砂を100〜300(g/m2)散布した後、舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧することを特徴としている。
【0007】
本発明に係る他の複合構造体は、上記床版防水工法により得られる。
前記床版防水工法では、硬化性プライマーがウレタンであることが好ましい。
本発明に係る前記床版防水工法では、床版、防水材、合材からなる複合構造体の施工方法において、床版の表面に、
(A)アウイン系セメント20〜30重量%、4〜6号硅砂69.5〜78重量%および保水剤0.5〜3重量%からなる粉体を93〜99重量部と、
(B)SBRエマルション、アクリル樹脂エマルションおよびエポキシ樹脂エマルションからなる群から選ばれる樹脂1〜7重量部並びに水10〜15重量部とからなる速硬化性ポリマーセメントモルタルを300(g/m2)〜20(kg/m2)塗付し、
該速硬化性ポリマーセメントモルタルの塗付後30〜120分の後、前記床版防水工法を実施することができる。
【0008】
本発明に係る複合構造体は、さらに上記床版防水工法により得られる。
【0009】
【発明の具体的説明】
本発明に係る複合構造体の施工方法は、床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、
床版の表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500重量部を含有させた硬化性プライマーを塗付量100〜1000(g/m2)で1回以上塗付し、該硬化性プライマーを半硬化時間の状態まで固化した後、
硬化性ウレタン、硬化性ウレア、硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材を0.3〜4(kg/m2)塗付し、該防水材を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
湿気硬化型ウレタン樹脂を50〜300(g/m2)塗付し、該湿気硬化型ウレタン樹脂を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物5〜80重量%およびアスファルト20〜95重量%からなる接着剤を溶融下0.3〜2(kg/m2)塗工し、
次いで該表面に舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧する防水工法である。
【0010】
このような本発明の床版防水工法に用いられる、吸水状態の床版表面であっても強固に接着するプライマーとしては、水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500重量部含有させた硬化性プライマーが好適に用いられる。
該硬化性プライマーとしては、エポキシ樹脂プライマー、ウレタン樹脂プライマー、ビニルエステル樹脂プライマー、アクリル樹脂プライマー等が挙げられるが、低温速硬化性と床版への接着性の点で硬化性ウレタン樹脂プライマーが好適である。
【0011】
前記硬化性ウレタン樹脂プライマーとしては、湿気硬化型ウレタン樹脂、二液混合型ウレタン樹脂からなるプライマーが挙げられる。
前記湿気硬化型ウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物との反応によって一分子中に1個以上の遊離イソシアネート基を有するプレポリマーとして調製される。具体的には、窒素ガス雰囲気下、有機ポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO)1個に対し活性水素基含有化合物の活性水素基が0.1〜0.8の比率で計量、攪拌下、温度40〜120℃で4〜8時間反応することで調製される。このようにして得られるプレポリマーは、イソシアネート基含有量が1〜15重量%、好ましくは2.5〜12重量%である。
【0012】
この反応時、または、反応後、必要に応じ従来公知の触媒や安定剤、消泡剤、溶剤等の添加剤を用いることができる。
前記有機ポリイソシアネートとしては特に制限はないが、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、例えば、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(イソシアヌレート体)等の脂環式ポリイソシアネート、例えば、m−キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等の芳香環含有脂肪族ポリイソシアネート、例えば、ヘキサメレンジイソシアンート等の脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられ、これらは単独でもよく、また、2種以上併用してもよい。好ましくは芳香族ポリイソシアネート、さらに好ましくは2,4−トリレンジイソシアネートまたは2,6−トリレンジイソシアネートまたはそれらの混合物、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートが挙げられる。
【0013】
前記活性水素基含有化合物としては特に制限はないが、例えば、多価アルコール、高分子量ポリオール、ポリアミン等が挙げられる。
前記多価アルコールとしては、エチレングリコール、グリセリン、ブチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサメチレングリコール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
【0014】
前記高分子量ポリオールとしては、例えば、前記多価アルコール或はポリアミンにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の低分子量アルキレンオキシドを付加重合して得られるポリエチレンポリオール、ポリエチレンプロピレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、例えば、ビスフェノール類にエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の低分子量アルキレンオキシドを付加重合して得られるビスフェノール系ポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリブチレンカーボネートポリオール、ポリプロピレンアジペートグリコール、ひまし油ポリオール等が挙げられる。
【0015】
前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシアルキレンポリアミン等の脂肪族ポリアミン、例えば、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミン、水添キシリレンジアミン等の脂環式ポリアミン、例えば、キシリレンジアミン等の芳香環含有脂肪族ポリアミン、例えば、3,5−ジエチル−2,4−ジアミノトルエン、3,5−ジエチル−2,6−ジアミノトルエン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、1,1'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,1',2,2'−テトラクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,3,5−トリエチル−2,6−ジアミノベンゼン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニル−メタン、N,N’−ビス(t−ブチル)−4,4'−ジアミノジフェニル−メタン、ジ(メチルチオ)トルエンジアミン等の芳香族ポリアミンが挙げられる。
【0016】
これら上記の活性水素基含有化合物は、単独で用いてもよく、また2種以上併用してもよい。好ましくは、活性水素基2〜4であり平均分子量200〜6000のポリエチレンポリオール、ポリエチレンプロピレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、ビスフェノール系ポリオール、ひまし油ポリオールが挙げられる。
【0017】
添加剤としては、例えば、アセトン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等の溶剤、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、N−メチルモルホリン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、オクチル酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、オクチル酸コバルト等の触媒、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジ2−エチルヘキシル、アジピン酸ジオクチル、燐酸トリクレジル、燐酸トリオクチル、エポキシ化大豆油等の可塑剤、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、マイカ、コロイダルシリカ、亜鉛華等の体質顔料、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、酸価クロム、ウルトラマリン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー等の着色剤、その他市販の消泡剤、レベリング剤、色別れ防止剤、安定剤等が挙げられる。
【0018】
湿気硬化型ウレタン樹脂は、前記した溶剤で希釈して用いることができ、該粘度が1000mPa・s(25℃)以下、好ましくは500mPa・s(25℃)以下となるように調整される。
二液混合型ウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートを含むA液と活性水素基含有化合物を含むB液とからなり、使用の直前に所定の比率に計量、混合して用いられる。
【0019】
A液としては、前記の有機ポリイソシアネートおよび/またはウレタンプレポリマーが挙げられ、好ましくは芳香族ポリイソシアネート、さらに好ましくは' 2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの単体あるいはこれらと前記の活性水素基含有化合物からなるプレポリマーが挙げられる。A液には必要により、前記の添加剤から選ばれた化合物が含まれてもよい。
【0020】
B液としては、前記活性水素基含有化合物が含まれており、さらに必要により前記の添加剤が含まれてもよい。
活性水素基含有化合物としては、前記のうち単独で用いてもよく、また2種以上併用してもよい。好ましくは、活性水素基2〜4であり平均分子量200〜6000のポリエチレンポリオール、ポリエチレンプロピレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、ビスフェノール系ポリオール、ひまし油ポリオールが挙げられる。
【0021】
二液混合型ウレタン樹脂において、A液とB液の混合比率はA液中のイソシアネート基とB液中の活性水素基の比率に基づいて決められ、イソシアネート基1個に対し活性水素基0.5〜2個、好ましくは0.8〜1.2個の範囲である。
また、A液およびB液は、必要により前記した溶剤で希釈することができ、該粘度が1000mPa・s(25℃)以下、好ましくは500mPa・s(25℃)以下となるように調整される。
【0022】
本発明に用いられる水硬性アルミナはρアルミナを含有するものが好適であり、平均粒子径300μm以下、好ましくは150μm以下のものが好適である。
本発明に用いられる水硬性アウイン系鉱物粉末としては、水硬性アウイン系セメントが挙げられ、該水硬性アウイン系セメントは、エトリンガイトの形成に適した鉱物からなり、平均粒子径150μm以下、好ましくは100μm以下とすることにより水吸収性能が向上し、床版の含水量が多くとも強固に接着することができ好ましい。アウイン系セメントは普通ポルトランドセメントより速硬化性であり床版面の水分を急速に吸収、水和に消費すること、アルカリ性が低いため、湿潤面、水滴が付着した床版に対しての接着力が向上するとともに、プライマーの耐久性特に接着耐久性に優れることから好ましい。
【0023】
水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系セメントの硬化性ウレタン樹脂への添加量は硬化性ウレタン樹脂100重量部に対し10〜500重量部であるが、該添加量が硬化性ウレタン樹脂100重量部に対し10重量部以上とすることで吸水状態のコンクリート面への接着性を高く保つことができ好ましい。また、500重量部以下とすることで接着強度と固化物の強度を維持し、また作業性がより向上するので好ましい。
【0024】
なお、水硬性アルミナ及び若しくは水硬性アウイン系セメントには酸価カルシウム、酸化マグネシウム、ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水と反応する化合物、硬化遅延剤等を併用してもよい。
本発明に用いる硬化性ウレタン樹脂プライマーは、湿気硬化型ウレタン樹脂にあっては水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系セメントを予めウレタンプレポリマーに添加混合し調製、また、使用時に所定の量をウレタンプレポリマー或はウレタンプレポリマー溶液に添加混合して得られる。二液混合型ウレタン樹脂にあっては、水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系セメントを予めB液に添加混合して調製、又は使用時に所定の量をA液或はB液或はA液とB液の混合物に添加混合して得られる。
【0025】
本発明の防水材は、硬化性ウレタン、硬化性ウレタンウレア、硬化性ウレアから選ばれる少なくとも1種であり、いずれも2液混合型である。
二液混合型ウレタンは、有機ポリイソシアネートを含むA液と活性水素基含有化合物を含むB液とからなり、使用の直前に所定の比率に計量、混合して用いられる。
【0026】
A液としては、前記の有機ポリイソシアネート及び又はウレタンプレポリマーが挙げられ、好ましくは芳香族ポリイソシアネート、さらに好ましくは4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの少なくとも1種或はこれらと前記の活性水素基含有化合物からなるプレポリマーの混合物であり、遊離イソシアネート基含有量8〜15%のものが挙げられる。A液には必要により、前記の添加剤から選ばれた化合物が含まれてもよいが、溶剤は残留する恐れがあり好ましくない。
【0027】
B液としては、前記活性水素基含有化合物とウレタン化触媒の混合物が挙げられる。活性水素基含有化合物としては、活性水素基2〜4の多価アルコール類、ポリオール類、アミン類から選ばれる2種以上を併用したものが好適である。多価アルコールとしては1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが挙げられ、高分子量ポリオール類としてはヒドロキシル価18〜280mg/gのポリオキシアルキレンポリオール、好ましくポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、ビスフェノール系ポリオール、ひまし油ポリオールが挙げられる。
【0028】
さらに必要により前記の添加剤が含まれてもよいが、溶剤は残留する恐れがあり好ましくない。
二液混合型ウレタンにおいて、A液とB液の混合比率はA液中のイソシアネート基とB液中の活性水素基の比率に基づいて決められ、イソシアネート基1個に対し活性水素基0.5〜2個、好ましくは0.8〜1.2個の範囲である。
【0029】
二液混合型ウレタンウレアは、有機ポリイソシアネートを含むA液と活性水素基含有化合物を含むB液とからなり、使用の直前に所定の比率に計量、混合して用いられる。
A液としては、前記の有機ポリイソシアネート及び又はウレタンプレポリマーが挙げられ、好ましくは芳香族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族基含有脂肪族ポリイソシアネートが挙げられ、さらに好ましくは4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、ヘキチチレンジイソシアネートの3量体(イソシアヌレート体)、m−キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートの少なくとも1種、あるいはこれらと前記の活性水素基含有化合物からなるプレポリマーの混合物であり、遊離イソシアネート基含有量8〜15%のものが挙げられる。
【0030】
A液には必要により、前記の添加剤から選ばれた化合物が含まれてもよいが、溶剤は残留する恐れがあり好ましくない。
B液としては、前記活性水素基含有化合物とウレタン化触媒の混合物が挙げられる。活性水素基含有化合物としては、活性水素基2〜4の多価アルコール類、ポリオール類、アミン類から選ばれる2種以上を併用したものが好適である。多価アルコールとしては1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが挙げられ、ポリオール類としてはヒドロキシル価18〜280mg/gのポリオキシアルキレンポリオール、好ましくポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、ビスフェノール系ポリオール、ひまし油ポリオールが挙げられる。アミン類としてはアミン価180〜700の芳香族ポリアミン、好ましくは3,5−ジエチル−2,4−ジアミノトルエン、3,5−ジエチル−2,6−ジアミノトルエン、1,1'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,1',2,2'−テトラクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,3,5−トリエチル−2,6−ジアミノベンゼン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニル−メタン、N,N’−ビス(t−ブチル)−4,4'−ジアミノジフェニル−メタン、ジ(メチルチオ)トルエンジアミンが挙げられる。さらに必要により前記の添加剤が含まれてもよい。必要に応じて、残留しない程度溶剤を用いてもよい。
【0031】
二液混合型ウレタンウレアにおいて、A液とB液の混合比率はA液中のイソシアネート基とB液中の活性水素基の比率に基づいて決められ、イソシアネート基1個に対し活性水素基0.5〜2個、好ましくは0.8〜1.2個の範囲である。
二液混合型ウレアは、有機ポリイソシアネートを含むA液と活性水素基含有化合物を含むB液とからなり、使用の直前に所定の比率に計量、混合して用いられる。
【0032】
A液としては、前記の有機ポリイソシアネート及び又はウレタンプレポリマーが挙げられ、好ましくは芳香族ポリイソシアネート、さらに好ましくは4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの少なくとも1種或はこれらと前記の活性水素基含有化合物からなるプレポリマーの混合物であり、遊離イソシアネート基含有量8〜15%のものが挙げられる。A液には必要により、前記の添加剤から選ばれた化合物が含まれてもよいが、溶剤は残留する恐れがあり好ましくない。
【0033】
B液としては、前記活性水素基含有化合物の混合物が挙げられる。活性水素基含有化合物としては、活性水素基2〜4のアミン類から選ばれる2種以上を併用したものが好適である。アミン類としては平均分子量200〜6000のポリオキシアルキレンジアミン、ポリオキシアルキレントリアミンが挙げられ、より具体的にはポリプロピレングリコール鎖の末端ヒドロキシル基のアミノ化されたジアミン、トリアミンが好適である。また、これと併用されるアミン類としては、アミン価180〜700の芳香族ポリアミン、好ましくは3,5−ジエチル−2,4−ジアミノトルエン、3,5−ジエチル−2,6−ジアミノトルエン、1,1'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,1',2,2'−テトラクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,3,5−トリエチル−2,6−ジアミノベンゼン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニル−メタン、N,N’−ビス(t−ブチル)−4,4'−ジアミノジフェニル−メタン、ジ(メチルチオ)トルエンジアミン等が挙げられ、これらから選ばれる少なくとも1種である。さらに必要により前記の添加剤が含まれてもよい。また残留しない程度溶剤を用いてもよい。
【0034】
二液混合型ウレアにおいて、A液とB液の混合比率はA液中のイソシアネート基とB液中のアミノ基の比率に基づいて決められ、イソシアネート基1個に対しアミノ基0.5〜1.5個、好ましくは0.8〜1.2個の範囲である。
二液混合型ウレタン、二液混合型ウレタンウレア、二液混合型ウレアにおいて、混合物の反応性はJISK5400に規定される指触乾燥時間として2〜3600秒、好ましくは2〜1800秒であり、該反応性の調整は、二液混合型ウレタン、二液混合型ウレタンウレアにあっては、例えば、前記の触媒、好ましくは酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、オクチル酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、オクチル酸コバルト等より選ばれる少なくとも1種の触媒、有機酸により行うことができ、二液混合型ウレアにあっては、例えば、電子吸引性基を有する1,1'−ジクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、1,1',2,2'−テトラクロロ−4,4'−ジアミノジフェニルメタン及び又は或はジ(メチルチオ)トルエンジアミン等を併用又は多用することによりできる。
【0035】
また、二液混合型ウレタン、二液混合型ウレタンウレア、二液混合型ウレアからなる防水材の破断伸び率と引張強度はひび割れ負荷耐性、ずり耐性にとって重要であり、本発明の防水材は、破断伸び率450〜800%と引張強度5〜25MPaの物性を有するものである。
二液混合型ウレタン、二液混合型ウレタンウレア、二液混合型ウレアから選ばれる防水材の塗付量は、新設床版にあっては300〜3000(g/m2)、改修床版面にあっては1000〜4000(g/m2)である。
【0036】
本発明の工法に用いられる、防水材表面に塗装される湿気硬化型ウレタン樹脂は前記湿気硬化型ウレタン樹脂が好適であり、該塗付量は50〜300(g/m2)、好ましくは60〜150(g/m2)である。
本発明の工法に用いられる防水材と合材とを一体化させる接着剤としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を部分ケン化したもの、または、該ケン化物をさらに酸によって変性したカルボキシル変性物、さらには、これらの混合物を5〜80重量%、好ましくは10〜80重量%含有し、アスファルトを20〜95重量%、好ましくは20〜90重量%含有することが望ましい。
【0037】
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物は、例えば、特公平5−26802号公報等に準拠して製造することができ、該エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物のケン化度は20〜90重量%であり、さらに、該カルボキシル変性物の酸価が1.5〜180(KOHmg/g)、好ましくは2〜150(KOHmg/g)であり、該水酸基化が10〜300(KOHmg/g)、好ましくは15〜150(KOHmg/g)である。原料のエチレン−酢酸ビニル共重合体は、原料組成として、酢酸ビニル含有量20〜50重量%、好ましくは25〜45重量%である。
【0038】
アスファルトは、天然又は石油の蒸留残査として得られる瀝青を主成分とするものであって、例えばストレートアスファルト、ブローンアスファルト等が挙げられる。また、これらアスファルトにゴムや熱可塑性樹脂、これらの用途に用いられるその他の改質剤、添加剤等を配合してもよい。
本発明の床版防水工法の第2の態様、即ち下地床版表面が著しい凹みが多いか中性化等による強度低下の懸念がある場合に用いられる下地調整材は、
(A)アウイン系セメント20〜30重量%、4〜6号硅砂69.5〜78重量%、保水剤0.5〜3重量%からなる粉体(これら3成分の合計100重量%)と、
(B)SBRエマルション及びアクリル樹脂エマルション、エポキシ樹脂エマルションからなる群から選ばれる混和剤樹脂と
からなる速硬化性ポリマーセメントモルタルであって、より具体的には、
粉体(A)を93〜99重量部、混和剤中の樹脂(B)を1〜7重量部、および水10〜15重量部からなる。
【0039】
これらポリマーセメントモルタルの塗付量は下地床版の状態によって異なるが300(g/m2)〜20(kg/m2)である。
また、該速硬化性ポリマーセメントモルタルを床版の表面に塗付後30〜120分の後、これを後述する床版防水工法の床版として用いることもできる。
本発明の床版防水工法実施に先立ち、対象のコンクリート製床版は新設コンクリート面にあっては、ワイヤブラシ、ディスクサンダー等によって表面のレイタンスを除去しておくことが好ましい。また、降雨後等水膜や水溜まりがある場合には、圧縮空気等で吹き飛ばすかウエス等で拭き取り、これの無いようにしておくことが好ましい。また、既設道路の改修にあっては、床版上面の切削屑等の無いようにしておくことが好ましい。また、降雨後等水膜や水溜まりがある場合には、上記同様にして、これの無いようにしておくことが好ましい。
【0040】
本発明によれば、第1の態様として、コンクリート製床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、該コンクリート製床版表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系セメントを硬化性ウレタン樹脂100質量部に対し10〜500質量部含有させた硬化性ウレタンプライマーが100〜1000(g/m2)で1回以上塗付される。該プライマーの塗付は鏝、ローラー刷毛、ゴムベラ、スプレーガン等を用いる公知の方法で行うことができる。該塗付量は、100〜1000(g/m2)であり、好ましくは、100〜300(g/m2)で塗装し、下地への浸透が多く該面が粉状になるようなときは樹脂による光沢の発現するまで、この塗付量で重ね塗りをする。また、ピンホールのあるときは、同様にしてその部位をこの塗付量で重ね塗りし、これの無いようにすることが重要である。
【0041】
本発明に用いられるプライマーを歩行可能な迄乾燥させた後に接着剤を塗布することが好ましい。この時間は、JIS K−5400で求められる半硬化状態になるまでを指標とする(本明細書において同じ意味である)。乾燥条件は、通常、25℃で30〜60分であり、この時間が経過すれば、次工程に移行することは可能である。
【0042】
上記プライマーの乾燥後、硬化性ウレタン、硬化性ウレア、硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材が塗工される。
該防水材は二液混合型であり、使用の直前に所定の比率に計量、混合して用いられる。該塗装方法は特に制限は無いが、例えば、ガスマー社製プロポーショナーH−2000による計量、調圧、調温の下、ホットホースを介して、スタティックミキサーを装着したガスマー社製GAPガン等によるによる混合吐出、或はガスマー社製GX−7ガン、グラスクラフト社製プロブラーガン等によるスプレー塗装方法が好適である。
【0043】
該防水材の塗付量は、0.3〜4(kg/m2)、好ましくは0.3〜3(kg/m2)であることが望ましく、下地床版のひび割れや車輌通行による床版の繰り返し撓み負荷に対する耐性の点で、新設床版にあっては0.3〜3(kg/m2)、好ましくは0.3〜2.5(kg/m2)、さらに好ましくは1.5〜2.5(kg/m2)であり、改修床版面にあっては下地の荒れているのを被覆するに十分な1〜4(kg/m2)、好ましくは1.5〜3.5(kg/m2)であることが望ましい。
【0044】
本発明の床版防水工法に用いられる防水材の反応性は、JISK5400に規定される指触乾燥時間として2〜3600秒、好ましくは2〜1800秒であり、歩行可能な迄の時間は、5秒〜120分である。この時間が経過すれば、次工程に移行することは可能である。
本発明の床版防水工法に用いられる、上記防水材表面に施工される湿気硬化型ウレタン樹脂は、刷毛、ローラー刷毛、スプレーガン等を用いる公知の方法で塗装することができる。該塗付量は50〜300(g/m2)、好ましくは60〜150(g/m2)である。
【0045】
本発明の床版防水工法に用いられる湿気硬化型ウレタン樹脂の歩行可能な迄の乾燥時間は、25℃で30〜60分であり、この時間が経過すれば、次工程に移行することは可能である。
本発明床版防水工法に用いられる接着剤は、溶融下、上記湿気硬化型ウレタン樹脂の表面に塗工される。該塗工方法は、特に限定されないが、例えば、溶融状態の接着剤を柄杓で汲み取り目的の面に排出し、金鏝で流し延べる方法、ラインマーカ等専用機械で溶融状態とし塗工する等従来公知の方法で行うことができる。該塗付量は0.3〜2(kg/m2)、好ましくは0.5〜1.5(kg/m2)である。この接着剤は、冷えると固化し歩行可能な状態となるが、特に夏季などの気温の高い環境では合材運搬車輌等による損傷を防ぐため6号硅砂等の砂を必要に応じ散布する。砂の散布量は、好ましくは100〜300(g/m2)であることが望ましい。
【0046】
上記接着剤塗工の完了後、舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧する。具体的には、施主指定の合材(アスファルト舗装材)を該合材に適した160〜185℃の温度で該防水材面にアスファルトフィニッシャーにより敷きならし、鉄輪ローラー、タイヤローラーで転圧することで合材の熱が防水材まで伝わり、接着剤のアスファルトが溶融して合材と防水材、さらには床版まで強固に一体化される。
【0047】
また、上記した床版防水工法により、床版から合材まで強固に一体化した複合構造体を得ることができ、例えば自動車道路が提供される。
【0048】
【発明の効果】
吸水状態の床版であっても、水硬性アルミナ粉体及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性ウレタン樹脂100重量部に対し10〜500重量部含有させた硬化性ウレタンプライマーおよび硬化性ウレタン、硬化性ウレア、硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材、さらに、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物5〜80重量%、アスファルト20〜95重量%からなる接着剤をシステム化、最適化したことで、走行車輌による振動、伸縮に耐え、気候変動に伴う温度変化、薬品負荷後であっても床版から最上層の合材まで良好な接着強度と防水機能を維持する道路が提供される。
【0049】
【実施例】
更に本発明を具体的な実施例で詳細に説明するが、本発明は実施例に何ら限定されない。
[湿気硬化型ウレタン樹脂プライマーの調製]
湿気硬化型ウレタン樹脂として、アミン系触媒を添加されたウレタン樹脂分約35%のポリウエイP−2080(サン テクノケミカル社製)100重量部に対し、アウイン系セメント(チチブコンクリート社製)120重量部を添加、攪拌混合して湿気硬化型ウレタン樹脂プライマー▲1▼を調製した。
[二液硬化型ウレタン樹脂の調製]
ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート100重量部に対し、キシレン125重量部、酢酸エチル28重量部を添加して、A液を得た。
【0050】
3官能性ポリプロピレングリコール(平均分子量1000)100重量部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物(BA−P3、日本乳化剤社製)64重量部に炭酸カルシウム40重量部を添加、混合してB液を得た。
[二液硬化型ウレタン樹脂プライマーの調製]
二液硬化型ウレタン樹脂のA液100重量部、B液140重量部からなるB液に水硬性アルミナ(BK−112、住友化学工業社製)25重量部を添加、混合して二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲2▼を得た。
【0051】
二液硬化型ウレタン樹脂のA液100重量部、B液140重量部からなるB液に水硬性アルミナ(BK−112、住友化学工業社製)60重量部を添加、混合して二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲3▼を得た。
[二液硬化型ウレタンウレア防水材]
二液硬化型ウレタンウレア防水材として、リムスプレーR−2000(三井化学産資社製)を用いた。
[二液硬化型ウレア防水材1の調製]
(A液の調製)
窒素ガス雰囲気下、攪拌翼の付いた反応釜にカルボジイミド変性4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート100重量部を仕込み、攪拌下、平均分子量2000のポリプロピレングリコール12.7重量部、平均分子量3000のポリプロピレングリコール103重量部を順次滴下し、80℃で5時間反応した。これにプロピレンカーボネート38重量部を添加、室温まで冷却して、NCO基含有量11.5%のA液を得た。
【0052】
(B液の調製)
窒素ガス雰囲気下、攪拌翼の付いた混合釜に平均分子量2000のポリオキシアルキレンポリアミン(ジェファーミンD−2000、サンテクノケミカル社製)100重量部、平均分子量5000のポリオキシアルキレンポリアミン(ジェファーミンT−5000、サンテクノケミカル社製)17.1重量部、ジエチルトルエンジアミン25.7重量部、着色剤及び添加剤8重量部を仕込み、攪拌、混合してB液を得た。
【0053】
A液とB液の混合比率は、容積比で1:1のときNCO基/アミノ基では1.07である。スプレーによる硬化皮膜の物性はJISK6502に規定される引張強度が12MPa、破断伸び率が520%であった。
[湿気硬化型ウレタン]
湿気硬化型ウレタン樹脂として、アミン系触媒を添加されたウレタン樹脂分約35%のポリウエイP−2080(サン テクノケミカル社製)を用いた。
[接着剤の調製]
攪拌翼の付いた混合釜に、予め120℃に調節したストレートアスファルト60−80を仕込み200℃に調節、攪拌下、該アスファルト100重量部に対しエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物(デュミランC−2271、三井武田ケミカル社製)53重量部添加し200℃で3時間、溶融混合して接着剤1を得た。
【0054】
上記と同様にして、100重量部のストレートアスファルト60−80に対しデュミランC−2271を100重量部添加し、溶融混合して接着剤2を得た。
[合材]
改質II型アスファルト、骨材を185℃に調節、ミキサーで混合して合材とした。
【0055】
【実施例1】
水中に24時間浸漬した形状60×300×300mmのJISマーク入りコンクリート板(市販品、JISA−5304)を水中から取出し、表面の水膜をペーパータオルで除去、直ちに湿気硬化型ウレタン樹脂プライマー▲1▼を中毛ローラー刷毛で塗付した。15分でこのプライマーは指触乾燥状態となったが、塗付してから30分後、温度60℃、吐出圧力10.5MPaでリムスプレーR−2000防水材を2.2(kg/m2)、プロブラーガンで吹きつけた。該被膜は約20秒で指触乾燥状態になった。スプレーしてから30分後、該防水膜表面にP−2080を刷毛で75(g/m2)を塗付し30分間硬化した。次いで、予め200℃に調節した接着剤1を固化P−2080表面に流し落し金鏝で約1mm厚さに延ばした。塗付量は1.1(kg/m2)であった。接着剤放冷の後、予め185℃で混合した合材を厚さ5cmになるように敷設、転圧して試験体1を2個作製した。
【0056】
上記の湿気硬化型ウレタン樹脂プライマーの代わりに二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲2▼を用い、接着剤1の表面に6号硅砂150(g/m2)をほぼ均一に散布した以外、上記と同様にして試験体2を2個作製した。
上記の二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲2▼の代わりに二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲3▼を用いる以外、試験体2と同様にして試験体3を2個作製した。
【0057】
上記のリムスプレーR−2000の代わりに二液硬化型ウレア防水材を、接着剤1の代わりに接着剤2を用いる以外、試験体3と同様にして試験体4を2個作製した。
なお、二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲2▼及び二液硬化型ウレタン樹脂プライマー▲3▼は、いずれも指触乾燥時間15分であったが塗布してから60分後に防水材を塗工した。
【0058】
作製した試験体を約20℃の水中に24時間浸漬、次いで60℃、湿度80%に調整した恒温恒湿庫内で24時間処理した後、各試験体の1個は約10cm角に切り出し、引張り接着試験に供した。
結果を表1に示した。
【0059】
【比較例1】
湿気硬化型ウレタン樹脂プライマーの代わりに、P−2080を用いた以外は実施例1の試験体2作製手順と同様にして試験体を2個作製した。
作製した試験体は実施例1と全く同じ条件で処理、試験に供した。
結果を表1に示した。
【0060】
【比較例2】
実施例1の試験体3作製手順のうち、リムスプレーR−2000塗工後、直接、該防水材に合材を敷設した試験体を2個作製した。
作製した試験体は実施例1と全く同じ条件で処理、試験に供した。
結果を表1に示した。
【0061】
【実施例2】
実施例1で作製、処理した試験体のうち、試験体1、試験体4の各1個について、該試験体を半分(約110×300×150mm)に切り出し、防水材直近の合材側及びコンクリート側を各5mm残し長手方向の半分の位置(150×150mm)に切り込みを入れ、片側を固定し片側を0.2mm引張り(5mmと薄い合材、コンクリートは破壊する)、この位置を基準に±0.15mmの伸縮負荷を10Hzの速さで480万回加えた。試験後、100℃に加熱して合材、接着剤を除去、溶剤メチレンクロライドで接着剤を除去して防水材の状態を目視観察した。
【0062】
結果を表2に示した。
【0063】
【比較例3】
[二液硬化型ウレア防水材2の調製]
(A液の調製)
窒素ガス雰囲気下、攪拌翼の付いた反応釜にカルボジイミド変性4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート100重量部を仕込み、攪拌下、平均分子量2000のポリプロピレングリコール66.7重量部を滴下し、80℃で5時間反応した。室温まで冷却して、NCO基含有量15.5%のA液を得た。
【0064】
(B液の調製)
窒素ガス雰囲気下、攪拌翼の付いた混合釜に平均分子量2000のポリオキシアルキレンポリアミン(ジェファーミンD−2000、サンテクノケミカル社製)100重量部、、ジエチルトルエンジアミン40.9重量部、着色剤及び添加剤8重量部を仕込み、攪拌、混合してB液を得た。
【0065】
A液とB液の混合比率は、容積比で1:1のときNCO基/アミノ基では1.07である。スプレーによる硬化皮膜の物性はJISK6502に規定される引張強度が25MPa、破断伸び率が230%であった。
実施例1の試験体4の作製手順のうち、二液硬化型ウレア防水材の代わりに二液硬化型ウレア防水材2を用いた以外、実施例1の試験体4と同様にして試験体を作製した。
【0066】
作製した試験体について、実施例2と同様の処理、加工および試験を行った。結果を表2に示した。
【0067】
【実施例3】
コンクリート板(形状60×300×300mm、市販品)のレイタンスを電動ワイヤブラシで除去したところ、直径10mm、深さ10mmを超える気泡による空洞や深さ5mm程度の凹みを多数生じた。この面の四辺端部に幅10mm、厚さ10mmの仕切り堰を張り付け、この板を水中に24時間浸漬した後、水中から取出し表面の水膜をペーパータオルで除去、アウイン系セメント、硅砂、保水剤からなる粉体100重量部に対し、SBRを10重量%含有するエマルジョンを14重量部加え、予め混合したポリマーセメントモルタル(チチブコンクリート社製)を直ちに打設した。流動性が良くゴムべラで軽くならす程度で平らな面となった。このセメントモルタルは打設後、60分で固化したが120分後に、実施例1の試験体2と同様にして試験体5を作製した。
【0068】
上記において、ポリマーセメントモルタルの混和剤をエポキシ樹脂分を40重量%含有するエマルション(ポリウエイプライマーW−7001、サンテクノケミカル社製)に代え、ポリマーセメントモルタル粉体100重量部に対し13重量部、水9重量部の比率で混合したものを打設、厚さ3mmに仕上た以外、上記と同様にして試験体6を作製した。
【0069】
作製した試験体を実施例1と全く同じ条件で処理、試験に供した。
結果を表3に示した。
【0070】
【表1】
【0071】
【表2】
【0072】
【表3】
Claims (8)
- 床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、
床版の表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500重量部を含有させた硬化性プライマーを塗付量100〜1000(g/m2)で1回以上塗付し、該硬化性プライマーを半硬化(JIS K-5400)状態まで固化した後、
硬化性ウレタン、硬化性ウレアおよび硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材を0.3〜4(kg/m2)塗付し、該防水材を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
湿気硬化型ウレタン樹脂を50〜300(g/m2)塗付し、該湿気硬化型ウレタン樹脂を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物5〜80重量%およびアスファルト20〜95重量%からなる接着剤を溶融下0.3〜2(kg/m2)塗工し、
次いで該表面に舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧することを特徴とする複合構造体の施工方法。 - 請求項1記載の複合構造体の施工方法により得られる複合構造体。
- 床版、防水材、合材(アスファルト舗装材)からなる複合構造体の施工方法において、
床版表面に水硬性アルミナ及び/又は水硬性アウイン系鉱物粉末を硬化性樹脂100質量部に対し10〜500重量部含有させた硬化性プライマーを塗付量100〜1000(g/m2)で1回以上塗付し、該硬化性プライマーを半硬化(JISK-5400)状態とした後、
硬化性ウレタン、硬化性ウレアおよび硬化性ウレタンウレアからなる群から選ばれる少なくとも1種の防水材を300〜3000(g/m2)塗付し、該防水材を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
湿気硬化型ウレタン樹脂を50〜300(g/m2)塗付し、該湿気硬化型ウレタン樹脂を半硬化(JIS K-5400)状態とした後、
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物及び/又は該ケン化物のカルボキシル変性物5〜80重量%およびアスファルト20〜95重量%からなる接着剤を溶融下0.3〜2(kg/m2)塗工し、
次いで該表面に砂を100〜300(g/m2)散布した後、舗装用熱アスファルトコンクリートを敷設し転圧することを特徴とする複合構造体の施工方法。 - 請求項3記載の複合構造体の施工方法により得られる複合構造体。
- 硬化性プライマーがウレタン樹脂プライマーであることを特徴とする請求項1または3記載の複合構造体の施工方法。
- 床版、防水材、合材からなる複合構造体の施工方法において、床版の表面に、
(A)アウイン系セメント20〜30重量%、4〜6号硅砂69.5〜78重量%および保水剤0.5〜3重量%からなる粉体を93〜99重量部と、
(B)SBRエマルション、アクリル樹脂エマルションおよびエポキシ樹脂エマルションからなる群から選ばれる樹脂1〜7重量部並びに水10〜15重量部とからなる速硬化性ポリマーセメントモルタルを300(g/m2)〜20(kg/m2)塗付し、
該速硬化性ポリマーセメントモルタルの塗付後30〜120分の後、請求項1または3に記載の複合構造体の施工方法を実施することを特徴とする請求項1または3に記載の複合構造体の施工方法。 - 請求項6記載の複合構造体の施工方法により得られる複合構造体。
- 前記防水材が、硬化性ウレタン、硬化性ウレアおよび硬化性ウレタンウレアから選ばれる少なくとも1種の防水材であって、破断伸び率が450〜800%であり、引張強度が5〜25MPaであることを特徴とする請求項1、3、5または6記載の複合構造体の施工方法。
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