コンクリート構造物の万能薬「タフネスコート」が実用段階に

タフネスコートの概要

技術の概要

タフネスコートは、コンクリート構造物の表面に髙ひずみ樹脂（ポリウレア樹脂）を吹き付けることにより、構造物に必要とされる以下の4つの機能を保持・向上させます。

落ちない（剥落防止）

• 対象構造物を膜厚1.5mmで被覆した場合、1.5kN（150kg）までのコンクリート片の剥落を防止
• トンネル覆工実験では、圧縮破壊しても大変形時まで最大荷重を保持

漏水しない（保水性向上）

• 水槽内を膜厚2.0mmで被覆した場合、最大ひび割れ幅10mm、最大水圧０.3MPaまで保水性を確保（大規模地震時における貯水槽のひび割れ幅は2.0mm〜3.0mm程度）

劣化しない（塩害・凍害に対する耐久性向上）

• 塩害に対して、膜厚1.0mmの場合、塩分透過量は基準値^※2の1/50および1/500
• 膜厚1.0mmで、鉄筋の発錆限界までの到達時間を約10倍に延長
• 凍害に対して、膜厚2.0mmの場合、外部からの水分侵入を阻止でき、凍害（凍結融解サイクル300回）に対する性能低下はほぼ0％

（１）一般環境のPCまたはRC構造物は1.0×10^-2mg/cm²・日以下、（２）特に厳しい環境、塗替困難な部位は1.0×10^-3mg/cm²・日以下（日本道路協会）

倒れない（衝撃性能向上）

• 壁高欄^※3破壊時のコンクリート片剥落を防止（構造体の前面よりも裏面への施工が有効）
• 構造体に復元力が発生。構造崩壊に対する安全性が1.5倍に向上

■構造崩壊（破壊接地）までの衝突実験結果

タフネスコートなしの場合、レベル2で破壊接地。タフネスコートありの場合、レベル3で破壊接地。

橋の両端に設けられるコンクリート製の柵（欄干）の一種

施工は簡便。新設・既設を問わず適用可能

本技術は、専用装置を用いた吹付工法により、広範囲を短時間で施工することができます。吹き付けられたポリウレア樹脂は、瞬時に硬化するため液ダレしません。また、強度の発現も早く（最短２日程度）、新設・既設を問わず適用可能であるなど、他の補修・補強工法にはない利点を備えています。

ポリウレア樹脂の材料特性

本技術に用いられるポリウレア樹脂は、酸・アルカリに強く、耐候性に優れ、毒性もないため、従来から構造物の防水や防食に使用されていました。これらに加えて、引張強度が大きく（24N/mm²）、200％程度まで引き伸ばしても破断しないなど、優れた力学特性を持っています。

よく似た素材としては、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などがありますが、エポキシ樹脂は引張強度が大きい（70N/mm²）反面、5%程度しか引き伸ばすことができず、ポリウレタン樹脂は400%程度まで引き伸ばすことができる反面、引張強度が小さい（12N/mm²）ため、本技術には強度と伸びの双方に優れたポリウレア樹脂が採用されています。

なお、ポリウレア樹脂は耐候性に優れているため、吹付後15年程度経過した後も、引張強度、伸びのいずれも約75％の性能を保持することができます。

材料比較