防水
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防水加工とは、物体、人、または構造物を防水または耐水性にするプロセスであり、特定の条件下では水による影響を比較的受けにくく、または水の浸入を防ぐことができます。このような製品は、湿潤環境や特定の深さまでの水中で使用できます。
耐水性と防水性は、液体の状態、場合によっては加圧された状態での水の浸透に対する耐性を指すことが多い一方、防湿性は湿度や湿気に対する耐性を指します。材料または構造物を通過する水蒸気の透過率は、水蒸気透過率（MVTR）として報告されます。
かつて船やボートの船体は、タールやピッチを塗布することで防水加工されていました。現代の製品では、撥水コーティングを施したり、継ぎ目をガスケットやOリングで密閉したりすることで防水加工が施されることがあります。
防水は、建物の構造（地下室、デッキ、湿った場所など）、船舶、キャンバス、衣類（レインコートやウェーダー）、電子機器、紙製梱包材（液体用 カートンなど）に関して使用されます。
建設中
建設においては、建物や構造物は、内容物と構造の健全性を保護するために、膜やコーティングを用いて防水処理されます。建設仕様書における建物外皮の防水は、建設仕様協会（Construction Specifications Institute）のマスターフォーマット2004の「07：熱および湿気の保護」に記載されており、屋根材や防水材も含まれます。
建築工事において、防水は管理された環境である建物の外皮を作る上で基本的な要素です。屋根材、サイディング、基礎、そしてこれらの表面を貫通するあらゆる箇所は、耐水性、場合によっては防水性を備えていなければなりません。屋根材は一般的に耐水性を備え、傾斜屋根から水をはじくように設計されていますが、氷のダムや平らな屋根など、状況によっては防水性を備えていなければなりません。アスファルトやタールを混ぜたフェルト紙やタール紙で作った積層屋根、その他のビチューメン防水材、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）ゴム、ハイパロン、ポリ塩化ビニル、液体屋根材など、多くの種類の防水膜システムが利用可能です。
壁には水が溜まらず、ハウスラップとして使用される防水シートは、湿気を逃がすのに十分な多孔質構造になっています。また、壁には防湿層や気密層も設けられています。防湿処理は防水のもう一つの側面です。石積みの壁には、湿気の上昇を防ぐための防湿層が設けられており、基礎のコンクリートには、液体コーティング、地下室防水シート（ポリエチレンシートが一般的に使用されるコンクリートスラブ床下でも）、またはコンクリート添加剤を 用いて防湿または防水処理を施す必要があります。
防水業界において、地下防水は一般的に次の 2 つの領域に分けられます。
- タンキング：地下構造物が地下水面下に常時または定期的に設置される箇所に用いられる防水工法です。これにより、膜と構造物の両方に静水圧が発生するため、スラブと壁の下の地下構造物をタンキング膜で完全に覆う必要があります。
- 防湿：地下水位が構造物より低く、排水性に優れた充填材が敷設されている場合に用いられる防水工法です。この膜は、水の排出と水蒸気の浸入のみを抑制し、静水圧は発生しません。一般的には、壁に防湿膜（DPM）を敷設し、スラブの下にポリエチレン製のDPMを敷設します。より高品質なDPMを使用する場合、壁面ではなく、スラブ下部のポリエチレン製DPMに高品質のDPMを移行させることで、短期的な静水圧に対する保護効果が得られます。
アースシェルター構造の建物では、湿度が高すぎると問題が発生する可能性があるため、防水対策が不可欠です。浸水はカビの発生につながり、深刻な損害や空気質の低下を引き起こす可能性があります。劣化や浸水を防ぐには、基礎壁の適切な防水工事が不可欠です。
防水のもう一つの専門分野は、屋上デッキとバルコニーです。防水システムは非常に高度化しており、非常に専門性の高い分野です。ポリマー製であれタイル製であれ、防水デッキの不具合は、建物構造物への水害や人身事故の主な原因の一つです。建設業界では、不適切な製品を誤った用途に使用すると大きな問題が発生します。「防水」という用語は多くの製品に使用されていますが、それぞれに非常に特定の用途があり、メーカーの仕様や設置手順に従わないと、深刻な結果を招く可能性があります。もう一つの要因は、デッキの防水システムにおける膨張と収縮の影響です。デッキは温度変化によって常に動き、防水システムに負担をかけます。防水デッキシステムの不具合の主な原因の一つは、下地材（合板）の動きが膜に過度の負担をかけ、システムを破損させることです。この参考資料の範囲外ですが、デッキやバルコニーの防水は多くの相補的な要素が複雑に絡み合った構造です。これらには、使用される防水膜、適切な法面排水、適切なフラッシング詳細、および適切な建築資材が含まれます。
建物の外壁を貫通する部分は、雨押さえ材やパイプ、通気口、配線などの特殊な継手を使用するなど、建物内に水が入り込まないような方法で構築する必要があります。一部のコーキングは耐久性に優れていますが、多くは防水性には信頼できません。
また、水、ガス、汚染を制御するための さまざまなタイプのジオメンブレンも利用できます。
1990 年代後半から 2010 年代にかけて、建設業界では防水材の技術進歩が見られ、一体型防水システムやより高度な膜材などが開発されました。ハイクリートなどの一体型システムは、コンクリート構造物のマトリックス内で機能し、コンクリート自体に防水性を付与します。一体型防水システムには、親水性システムと疎水性システムの 2 種類があります。親水性システムでは通常、結晶化技術を使用してコンクリート内の水を不溶性の結晶に置き換えます。市販されているさまざまなブランドが同様の特性を謳っていますが、すべてがセメント水和副産物の広範囲に反応するわけではないため、注意が必要です。疎水性システムでは、コンクリート シーラーや脂肪酸を使用してコンクリート内の細孔を塞ぎ、水の通過を防ぎます。
場合によっては、建物への水の侵入を防ぐために使用されるのと同じ材料が、プールや池のライナーなどの水の侵入を防ぐために使用されることがあります。
新しいメンブレン素材は、ポリ塩化ビニル（PVC）や高密度ポリエチレン（HDPE）といった従来の工法の欠点を克服することを目指しています。一般的に、防水メンブレンの新技術は、構造物の外側にシームレスなバリアを形成するために、非常に接着性の高いポリマーベースの材料 を使用しています。
防水と屋根工事を混同しないでください。屋根工事は必ずしも静水頭に耐えられるとは限りませんが、防水は耐えられるからです。
住宅建築における浴室の防水基準は、主に建築基準法の全般的な厳格化により、長年にわたって改善されてきました。
衣服
一部の衣類やテントは、雨に対する保護性能が多かれ少なかれ異なります。都市部ではレインコートやジャケットが使用され、荒天時の屋外活動にはハイキング用アパレルが数多くあります。「シャワープルーフ」「耐水」「防水」といった表現が一般的です。[ 1 ]これらの用語は厳密に定義されていません。シャワープルーフの衣類は通常、耐水コーティングが施されていますが、特定の静水圧に耐えられるとは評価されていません。これは小雨から身を守るのに適していますが、しばらくすると水が浸透してしまいます。耐水衣類も同様で、おそらく耐水性は若干高いですが、特定の静水圧に耐えられるとは評価されていません。「防水」と記載されている衣類は撥水コーティングが施されており、縫い目も水の浸入を防ぐためにテープで留められています。より優れた防水性を持つ衣類は、水の浸入を防ぎながら、閉じ込められた湿気を逃がすように設計されたメンブレンライニング（「通気性」）を備えています。完全に防水性のある衣類は、汗を吸収し、蒸れてしまいます。防水衣類には、小雨に対する 1,500 から大雨に対する 20,000 までの範囲の静水圧等級が指定されています。
防水衣類は、風が強く雨が降りやすい気象条件での使用を目的としており、通常は耐風性もあります。
靴は、蜜蝋、防水スプレー、ミンクオイルなどを含む、さまざまな方法で防水加工することができます。[ 2 ]
他のオブジェクト
防水方法は、紙の包装、化粧品、最近では民生用電子機器など、多くの種類の物に実装されています。軍事や厳しい商業環境で使用される電子機器は、湿気や腐食に耐えるためにIPC-CC-830に従ってコンフォーマルコーティングが日常的に行われていますが、真の防水性を得るにはカプセル化が必要です。電子機器用の防水ラッピングやその他のタイプの保護ケースを見つけることは可能ですが、新しい技術により、2013年にさまざまな防水スマートフォンとタブレットがリリースされました。[ 3 ]この方法は、人間の髪の毛の1000倍の薄さの特殊なナノテクノロジーコーティングに基づいており、電子機器を水の浸入による損傷から保護します。いくつかのメーカーは、スマートフォン、タブレット、デジタルカメラにナノコーティング方法を使用しています。
2013年の研究では、円錐形状を用いたナノテクスチャ表面が、高度な撥水性表面を生み出すことが明らかになりました。これらのナノコーンテクスチャは超疎水性（極めて撥水性が高い）です。[ 4 ] [ 5 ]
アプリケーション
電子機器用の防水パッケージやその他の保護ケースも存在します。2013年には、新技術の登場により、様々な防水スマートフォンやタブレットが発売されました。[ 6 ] 2013年の研究では、円錐形状を用いたナノテクスチャ表面が、高度な撥水性表面を生み出すことが明らかになりました。これらの「ナノコーン」テクスチャは超疎水性です。[ 7 ] [ 8 ]
標準
- ASTM C1127 – 高固形分、冷液塗布型エラストマー防水膜（一体型摩耗面付き）の使用に関する標準ガイド
- ASTM D779 – 乾燥指示薬法による液体水と接触するシート材料の水蒸気抵抗の測定のための標準試験方法
- ASTM D2099 – メーザー透水試験機による靴アッパーレザーの動的耐水性の標準試験方法
- ASTM D3393 – コーティング布の防水性に関する標準仕様
- D6135 – 自己接着性改質アスファルト防水材の施工に関する標準規格
- ASTM D7281 – 屋根膜の耐水性を評価するための標準試験方法
- 英国規格協会BS.8102:2009 –「地中構造物の地中からの浸水に対する保護」。
- IEC 60529 – 筐体によって提供される保護の等級（IPコード）
- ISO 2281 – 時計学 – 防水時計
参照
参考文献
- ^ Lucy Shakespeare、2016年9月9日（2016年10月9日）。「アウトドアにおける防水性と耐水性の違い」マウンテン・ウェアハウス。2017年5月23日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク) - ^ 「靴を防水する方法」wikiHow。2020年4月14日閲覧。
- ^ 「防水対応の携帯電話とタブレットが話題に」 CNN 2013年3月5日2016年10月28日閲覧。
- ^米国エネルギー省/ブルックヘブン国立研究所(2013年10月21日). 「ナノコーンテクスチャが極めて『堅牢』な撥水性表面を生成」 . ScienceDaily . 2013年10月22日閲覧。
- ^ Checco, Antonio; Atikur Rahman; Charles T. Black (2013年10月21日). 「ブロック共重合体の自己組織化によって定義される大面積ナノ構造表面における堅牢な超疎水性」. Advanced Materials . 26 (6): 886– 891. doi : 10.1002/adma.201304006 . PMID 24142578. S2CID 27585827 .
- ^ 「防水スマートフォンとタブレットが話題に」 CNN 2013年3月5日2021年2月4日閲覧。
- ^米国エネルギー省/ブルックヘブン国立研究所. 「ナノコーンテクスチャが極めて『堅牢』な撥水性表面を生成」 . ScienceDaily . 2021年2月4日閲覧。
- ^ Checco, Antonio; Atikur Rahman; Charles T. Black (2014). 「ブロック共重合体の自己組織化によって定義される大面積ナノ構造表面における堅牢な超疎水性」. Advanced Materials . 26 (6): 886– 891. Bibcode : 2014AdM....26..886C . doi : 10.1002/adma.201304006 . PMID 24142578. S2CID 27585827 .
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの防水関連メディア
