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クラックに対応した防蝕ライニング2

構造クラックの上に施工する防蝕ライニング

   構造クラックの上に、普通のライニングをすると、その同じ箇所にヒビが入ります。
   ライニングのひび割れを防ぐには、特別なやり方が必要です。
   コンクリートの ひび割れには、別々の原因による色々なタイプが有ります。
 
それは偶発クラック構造クラックに分けられます。
 
偶発的クラックというのは、硬化収縮、地震、コールドジョイント等のような、過去にただ1回だけ存在した原因によって発生したものであり、クラック幅が変動しないという特徴があります。
 
構造クラックというのは、その構造物の構造上、必然的に発生するものであり、現に今存在する原因によって発生しているものです。
     クラック幅が時間的に変化するという特徴があります。
 
半地下式の大型コンクリート槽の地上部に発生するクラック(*1)とか、伸縮目地(*2)のようなものがこれにあたります。
(1)槽は夏冬の温度差で伸縮するが、地面に拘束されている地中部と、フリーで動ける地上部では伸び 方が異なるため、クラックが発生する。
(2)大型構造物の伸縮を吸収する目的で、構造体の一部に故意に作られた間隙のこと。

幅が変動しない偶発クラックは樹脂注入やパテ埋めで修理できますが幅が変動する構造クラックにその方法を適用すると、クラック幅が変動するので、)同じ場所に、再度クラックが入ります
従って、構造クラックを有するコンクリート構造物に何かの被覆をする場合には、その“伴割れ”を防ぐ工夫が不可欠です。
そういう工夫をしたものが、構造クラック用ライニング仕様です。
 

構造クラック用ライニング仕様

構造クラックの例
どんなタンクでも、液を入れると液圧によって膨らみます。
金属製タンクなら、圧力に比例して多少伸びて膨らんでバランスがとれますが、コンクリートは少しでも膨らむと、すぐヒビが入ります。(注*
このヒビは液を抜くと元に戻り、液を入れると再び広がり、液が漏れ出します。
典型的な構造クラックです。
このような動くヒビ割れをどうやってシールするか?

先ず、普通に塗装やライニングをしたらどうなるのか?
そこから考えてみましょう。
下図です。元のクラック幅はゼロですから、AからBに変化した時、クラック部の塗膜の伸び率は、無限大です。(△δ/0=∞)
(こんな拡がり方を“ゼロスパンの拡張”といいます。)
無限大の破断伸び率をもつ材料はありませんから、どんな塗膜でも破れます。
→          △δ        ←
A(元の状態)
 
 
 
B(クラックが拡張した状態)
   では、ゴム状塗膜だったら?・・・図B´のようになって破れないのでは?
A
C
部に注目してください。ここの伸び率は計算上無限大です。だから、B´のようになることはありません。必ず、C図のように下部に切欠き(ノッチ)が入ります
だから、膜厚が薄かったり、ノッチが伝播しやすい材料であったなら、やはり、切れてしまいます。
つまり、ゴム状というだけでは、クラック対策になりません。
 
以上を予備知識として本題に入ります。実例で考え方を説明しましょう。
 
弊社が行っている構造クラック対策は、
非接着にして、ノッチが入るのを防ぐ。
膜の一部にノッチが入っても、それが膜本体にダメージを与えない構造にする。
    の、二種類です。(あと一種、特殊なやり方がありますが、あとで説明します。)
    先ず①から、断面図で説明します。
→△d ← (図1)
図1のようにクラック上にDの幅で、例えば養生テープを貼ってから、塗膜を覆せたと仮定しましょう。(このような働きをするテープをボンドブレーカーといいます。)
クラックが、ゼロから△dに拡がった時、この伸びはDの幅に分散吸収されます。
先程、無限大だったその伸び率は△d/Dになります。この数値が、膜材料の破断伸び率より小さければ膜は破れない・・・という仕掛けです。
 
次の(図2)は、それをさらに徹底し、一定間隔で作ったアンカーで下地と結合させたものです。
(図2)
(旭硝子エンジニアリング製TSAシート)
図1のやり方が、クラックを個別狙い撃ちする方式なのに対して、図2の方式は、施工後、コンクリートのどこにクラックができても、膜は損傷しません
(図2のようなライニング方式を“ルースライニング”或いはアンカーライニングと称します。 写真のような成型品を使うやり方の他、FRPライニング方式でも出来ます。)
②の全面接着方式です。ソテック流の原理は次の三つ
①、ノッチの入りにくいゴム状のものを厚く塗る
 
      これが最も原始的なやり方です。
       (悪くは無いけど、芸も無い)
←*
②、膜の中間にノッチブレーカー*を設ける。
(* ソテック用語なのでよそでは通じません。)
ガラスクロス等の高強度材料を軟質材料の上にはさむと、ノッチの伝播がここで止まります。
高強度(ノッチブレーカーとして働く)
←軟質
③軟質な下層、高強度な上層という二重構造にすれば、下層のノッチは界面で止まります。
③´このバリエーションとして、軟質層を発泡スチロールや発泡ポリエチレンにして、より効果を高めるやり方もあります。
(例・・弊社“ポリバックライニング。)
 

横ズレ(せん断)の動きをする間隙のシール法

   さて、構造クラックには、もう一つのタイプがあります。
図のように、二つの面が横ズレするような空隙です。
   A、非接着方式の考え方を応用して、シールすることもできます。
←ゴム状シール材
                                         ボンドブレーカー
 
これは、石油タンクの底板張出部のシールなどに用いられているやり方です。
 
   B、こんな空隙はグリス状のものやオイル状のものを注入してシールする方が、素直なやり方です。(機械類は、このやり方が基本)
狭い隙間への注入作業を想定した、低粘度で注入し易く、時間が経つと高粘度の粘着性物質に変わるものも有ります
(弊社ペネトシール・・・耐水、防錆、粘着シーラント)
注入時は低粘度
 
粘着性が出てくる。
株式会社ソテック 〒272-0004 千葉県市川市原木2165 TEL.047-328-6390 FAX.047-328-6392 1.防蝕ライニング設計、施工 2.防蝕ライニング材・接着剤・製造、販売
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