JPCLマガジン2012年7月号で紹介されました。
塗装されたコンクリートは、建築材料として一般的に使用されており、間違いなく塗装の不具合が発生する可能性が最も高い材料です。このような不具合が発生すると、基材が早期に劣化する可能性が高くなり、補修のための追加費用が発生するのが一般的です。
多くの場合、包括的な品質管理手順の欠如が塗装の失敗の根源となっています。他の建材と同様、コンクリートへの塗装は、塗装の性能と寿命を確保するための特別な対策が必要です。
コンクリート表面が健全で、埃や油脂などの汚染物質によって損なわれておらず、コンクリート内の水分レベルが塗装に適していると判断された場合、塗装の品質管理プログラムの一部として、以下の対策を実施する必要があります。
塗膜の品質管理を保証する上で最初に考慮すべきことの1つは、コンクリートの物理的な表面形状（アンカーまたは表面の「プロファイル」とも呼ばれる）と塗布される塗膜との適合性です。最近のASTMstandard D7682"Standard Test Method for Replication and Measurement of Concrete Surface Profiles Using Replica Putty" は、コンクリートの表面形状を決定する手段として、方法A（視覚的比較）と方法B（定量的測定）の両方に言及しています。塗膜の不具合の可能性、準備や材料のコストを考えると、このプロファイルを参照用に恒久的に記録しておくことが望ましいかもしれません。
表面形状の視覚的比較と定量的測定の両方を満足させる試験方法の一つとして、速硬化の2液パテがあります。パテの塗布と除去により、表面サンプルの永久的な浮き彫り型が得られます。この浮き彫り型をICRI（国際コンクリート補修協会）のCSP（コンクリート表面形状）クーポンと目視で比較したり、試験方法に従って型にある複数の箇所を専用のマイクロメーターで測定したりすることができます。
気候条件を測定する主な理由は、再加工や保護膜の早期破壊を避けるためである。推奨事項や要件は、コーティングメーカーが指定するものに加え、国際的に認知された様々な規格でカバーされています。結果を記録する機能は、塗装前、塗装中、塗装後にこれらの条件を観察した証拠として重要です。
表面処理と塗装は、最適な環境条件下で行うことにより、塗膜の不具合を未然に防ぐことができます。コンクリート上の塗料の長期的な性能に影響を与える主な要因は、前処理と塗装の際の気候条件です。塗装業者や検査官、所有者は、携帯型の電子機器を使って環境条件を測定し、記録することができます（写真）。PosiTector DPM写真)
コンクリートの膜厚を測定する主な目的は、適切な保護範囲を確保しながらコーティングコストを管理することです。商業的な契約では、多くの場合、作業完了時に独立した検査が要求されます。
コンクリート用塗料は、外観の美しさ、耐久性、耐摩耗性、湿気、塩分、化学物質、紫外線などからの保護など、さまざまな目的で使用されます。コンクリート用の塗料には、ラテックス塗料、アクリル塗料、ラッカー、ウレタン塗料、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などがあります。セントアンソニー滝の橋（写真）は、夜間の多色LED照明を引き立てるために均一な平滑コーティングが施され、落書き防止用のクリアコートで仕上げられています。
従来、コンクリートのような石造りの基材上の塗膜の厚さを測定するためには、破壊試験法が使用されてきました。コンクリートは、硬いものから軟らかいものまで、また平滑なものから凹凸のあるものまで、さまざまな種類の塗膜があり、その厚みも広範囲に及びます。コンクリートの表面はかなり粗いため、厚みの測定に大きなばらつきが生じる可能性があります。
ASTM D6132"Standard Test Method for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Applied Organic Coatings Using an Ultrasonic Gage" は、検査後の塗膜補修の必要性がなく、検査官と施工業者の双方にとって時間を節約できる非破壊検査方法について詳述しています。超音波測定試験機(PosiTector 200写真）は、塗膜の表面に貼ったカプラントの助けを借りて、プローブ（振動子）を使って塗膜に超音波振動を与えることで動作します。
超音波膜厚計は、SSPC-PA 9「超音波ゲージを用いたセメント系下地における乾燥塗膜厚の測定」の範囲でも使用されています。PA 9の方法では、塗膜表面の別々のスポット測定領域で、規定された最低数の許容可能な（この方法の下で）ゲージの読み取り値を平均化することによって塗膜の厚さを決定します。
塗料を必要な厚さに正しく塗布した後、塗料とコンクリート下地との間の接着強度を定量的に測定することが望ましいとされています。この試験方法は、ASTM D7234"Standard Test Method for Pull-Off Adhesion Strength of Coatings on Concrete Using Portable Pull-Off Adhesion Testers" に詳しく記載されています。
プルオフ式付着性試験とは、垂直方向に引張力を加えたときに、塗膜が基材から剥離する抵抗力を測定する方法です。携帯型のプルオフ式付着性試験機（PosiTest AT 自動および手動モデル）は、指定された直径の塗膜を基材から引き剥がすのに必要な力を測定します。この測定された引き剥がし力によって、塗膜と基材との間の引張接着の強さを直接示すことができます。接着剤や準備の悪いドリーなど、プルオフのばらつきの原因を排除することで、接着力試験の結果はより有意義で予測可能なものになります。
プルオフ式付着性試験機の主な構成要素は、圧力源、圧力ゲージ、アクチュエータです。操作時には、プルスタブ（ドリー）の平らな面を評価対象の塗膜に密着させます。接着剤を硬化させた後、アクチュエーターからのカップリングコネクターをドリーに装着します。圧力源を作動させることにより、システム内のアクチュエータにゆっくりと圧力が加えられます。
コンクリート上で試験を行う場合、アクチュエーター内の圧力は通常、コンクリート自体の内部引張強度を超え、その時点でコンクリート内で凝集破壊が起こります。システムの圧力計の最大圧力表示から、引き剥がしの発生した圧力を直接読み取ることができます。台車の周囲を適切にカットすれば、コンクリートの補修だけでなく、塗装されていないコンクリートの引張強度の測定にも使用することができます。
建築材料としてのコンクリートの利用が拡大するにつれ、塗装を施す際に適切な品質管理手段を確立する必要性も高まっています。上記のように、これらの対策は塗膜とその下の構造の両方の寿命を保証し、コストと性能の期待に応えるための主要な要因です。
DAVID BEAMISH（1955年 - 2019年）ニューヨークを拠点に世界中で販売されているハンドヘルド型塗装試験機メーカー、DeFelsko Corporationの元社長です。土木工学の学位を持ち、工業塗装、品質検査、製造業など様々な国際的産業において、これらの試験機器の設計、製造、販売に25年以上の経験を持つ。トレーニングセミナーを開催し、NACE、SSPC、ASTM、ISOなどさまざまな組織のメンバーとして活躍しました。
