JPH0149756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は各種構造物の間隙に充填して完全に閉
鎖し効果的な止水を行い得る新規な水膨潤性止水
材に関するものである。

更らに詳しくは各種の芯材の外層に弾性あるゴ
ム質に水を吸収して容積を膨張する水膨潤性止水
材組成物を積層しコンクリート構造物やスチール
構造物の継手部に充填して外部からの水の流入に
より膨潤して水の侵入を阻止し又は内部からの水
の浸出を完全に阻止する止水工法に使用する水膨
潤止水材組成物に係る。

従来土木工事や建築工事に使用されている止水
材はゴム、プラスチツク、瀝青物等が使用されて
いるが、その多くは粘着性はあるが軟かすぎてべ
とついたり、感温性が悪く冬季硬くなりすぎて使
用上困難であつたりする。又長期間使用すると反
撥弾性の低下や、クリープ現象をきたして間隙の
変化に対応しにくくなり充分な止水効果を果さな
いと言う欠点が見られた。

近時水膨潤性止水材組成物として未架橋ゴム系
止水材の止水性を向上させる目的で有機水膨潤性
物質を混合することが行われているが、これらの
有機水膨潤性物質は配合割合が少ないと止水性能
の向上が充分でなく、配合割合が多くなるとゴム
マトリツクス中での分散が悪く、組成物の強度が
著るしく弱くなる。さらに有機水膨潤性物質の加
水分解、酸化劣化や腐敗が生じたり、膨潤乾燥の
繰返しにより膨張性能が低下したり、残存低分子
量成分による毒性等の問題があつた。

近時土木施工に用いられるコンクリート製品例
えばボツクスカルバードやコンクリートフリユー
ムの連結部分の止水材料として多くの材料が見ら
れる。止水材料としては例えば弾性軟質アスフア
ルト製のもの、アタクチツクポリプロピレンを主
体とする軟質粘着物に半硬質のプラスチツクス製
の芯材を内蔵せしめたもの、ゴム又はプラスチツ
クス製の発泡体や、これらの外周の全面や一部に
粘着材層を設けたもの等がある。

又一方コンクリート製品の連結部分は雄雌形状
のソケツト方式のものが多く見られる。この連結
部分の寸法は大略一定であるが寸法上の精度が必
ずしも一定でなく、又施工方法の良否や地盤の
不、等沈下のためしばしば漏水の問題が発生して
いる。

上述の弾性軟質アスフアルトやアタクチツクポ
リプロピレンを主体とするものはその感温性の作
用で冬季は非常に硬くなり作業性を低下するし夏
季は軟かくなりすぎてべとべとし何れも作業性を
低下する。ゴム又はプラスチツクス製の発泡体の
場合も気泡構造や圧縮性の問題で寸法上の精度や
コンクリート面の不陸を充分吸収し切れない。こ
れらの作業性の良否や材質に起因する不充分さの
ため漏水する原因となつている。

本発明は上記のような欠点を改良して寸法上の
精度や施工作業時の条件の差を止水材料の水膨潤
性の機能により吸収し漏水を防ぎ得る止水材を提
供するものである。

本発明は抗張力の大きい紐状芯材と、これを囲
繞する少くとも水膨潤性止水材組成物との積層体
より成る水膨潤性止水材であつて、水膨潤性止水
材組成物は再生ゴムを主体としたゴムに重量比で
ケイ酸類10〜20％、ベントナイト10〜60％、可塑
剤10〜40％を配合したものより成る水膨潤性止水
材を提供するにある。

抗張力の大きい紐状芯材は硬質ゴム、硬質プラ
スチツク又は金属或はそれらの複合材より成るも
のが使用できる。また抗張力の大きい紐状芯材は
中空体、棒状体、紐状体又は板状体より成るもの
がよい。

本発明の他の目的とする所は抗張力の大きい紐
状芯材と、これを囲繞する水膨潤性止水材組成物
層と、前記水膨潤性止水材組成物層に一部又は全
部を被覆したスポンジ等の水透過性弾性体層との
積層体より成り、前記水膨潤性止水材組成物は再
生ゴムを主体としたゴムに重量比でケイ酸類10〜
20％、ベントナイト10〜60％、可塑剤10〜40％を
配合したものより成る水膨潤性止水材を提供する
にある。

本発明の更に他の目的とする所は抗張力の大き
い紐状芯材と、これを囲繞する水膨潤性止水材組
成物層と、前記水膨潤性止水材組成物層の一部に
被着した粘着剤層との積層体より成り前記水膨潤
性止水材組成物は再生ゴムを主体としたゴムに重
量比でケイ酸類10〜20％、ベンナイト10〜60％、
可塑剤10〜40％を配合したものより成る水膨潤性
止水材を提供するにある。

以下図面について、本発明の具体的実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図ないし第６図は中実芯材に水膨潤性止水
材組成物の層を囲繞した止水材を示し、１は芯材
２は水膨潤性止水材組成物を示す。図示のように
止水材の形状は円形、矩形、方形、板状、梯形、
コの字状体の何れでもよい。

抗張力の大きい紐状芯材は硬質ゴム、硬質プラ
スチツク又は金属或はこれらの複合材より成るも
のであればよい。

第７図ないし第１０図は中空芯材１の外部に水
膨張性止水材２を積層し、内部に中空部３を形成
したものである。形状は丸形、矩形、梯形、半円
形の何れでもよいことを示す。

第１１図ないし１８図は多層構造の水膨潤性止
水材の具智的一例を示すもので、第１１図は中実
芯材１の外周を囲繞して水膨潤性止水材２を設
け、その外側にスポンジゴム等の透水性弾性体層
５を被着したものである。最外層を性とするの
は、水が浸透して内部の水膨潤性止水材２を膨潤
させることが必要であるからである。

第１２図は円形中空芯材１の外層に水膨潤性止
水材２を設け、更にその外層として透水性弾性体
層５を設け、最内部に中空部３を形成したもので
ある。

第１３図は円形断面の中実芯材１を囲繞して水
膨潤性止水材２を設け、その外周半円部分に粘着
剤層４を外被したもので、粘着剤層４は内層の止
水材２を全部被覆して封じ込めにより水膨潤性止
水材の機能をなくさせないようにするため、その
一部表面に粘着剤層４を形成するものである。

第１４図は半円形中空芯材１の外周を水膨潤性
止水材２で囲繞し、半円形部に粘着剤層４を外被
したものである。

第１５図および第１６図はそれぞれ矩形および
半円形断面の中実芯材の外周全部を水膨潤性止水
材２で囲繞し、その一側に粘着剤層４を被着した
もの、である。

第１７図は中空矩形芯材１の外周に水膨潤性止
水材層２を囲繞し、その外側面の一部に粘着剤層
４を形成した場合を示す。

第１８図は半円形断面の中実芯材１の外周を水
膨潤性止水材層２により囲繞し、更にその外周を
スポンジ状の透水性弾性体層５により囲繞し、そ
の外周の一部に粘着剤層４を形成したものであ
る。

第１９図は硬質ゴムより成るコの字状芯材１の
外周に一側を開放して水膨潤性止水材層２を被着
し、止水材層２の更に外側の対向する間にそれぞ
れ粘着材層４，４を被着したものである。

第２０図はゴム状発泡体よりなる中空矩形状芯
材１の両側面に水膨潤性止水材層２，２を被着
し、その一側に粘着剤層４を被着し、剥離紙６を
被着したものである。

第２１図ないし第３０図は本発明の水膨潤性止
水材を使用して、各種建築土木構造体の接合部の
止水工法の施工例を示すものである。

第２１図においてはコンクリート板の平ジヨイ
ントであり、一方のコンクリート板の面を他方の
コンクリート板の面に押しつけた状態でジヨイン
トするもので、このような場合は第１７図に示し
たように、一側に粘着剤層４を被着してあると、
施工上極めて便利であり、施工に当り剥離紙６を
剥離して粘着剤層４を一方のコンクリートの面に
押しつけると止水材は一方のコンクリート面に固
定保持せられるので他方のコンクリート板を押し
つける作業をすることが安全にできる。

この場合は芯材を囲繞する水膨潤性止水材２の
両側に粘着剤層４を形成しても更に作業性が向上
することは勿論である。

この場合のジヨイントには第２図、第８図、第
１５図に示すような止水材をコンクリート板の平
ジヨイント部に介挿することにより止水材の水膨
潤性止水材組成物の作用だけで、止水効果は充分
に行われるので、粘着剤層が一側又は両側にある
ことは作業性の向上にはなるが止水効果としては
原則的にはなくても間に合うものである。また粘
着剤層があればあるでよい効果があるのは勿論で
ある。

第２２図はヒユーズ管き継手部の止水工法を示
すもので、ヒユーム管８，８の内側突縁部９と外
側突縁部１０との間にできる空間１１の部分に本
発明の水膨潤性止水剤を介挿するものである。こ
の場合は上述の第１ないし第６図に示す中実芯材
１の外周を水膨潤性止水材２で囲繞したもの又は
は第７図ないし第１０図に示す中空芯材１の外周
に水膨潤性止水材層２を囲繞したものの何れでも
使用できる。

然し、一方のヒユーム管８の内側突縁部９の外
側に第１５図、第１６図、第１７図、第１８図に
示すような水膨潤性止水材層２の一側に粘着剤層
４を形成したものを使用して、予め粘着剤層４と
ヒユーム管８の内側突縁部９の外表面を囲繞して
粘着しておき、他方のヒユーム管８の外側突縁部
１０の内側面と接する止水材の表面には粘着剤層
を設けないでおくと、粘着剤層がない止水材層が
他方のヒユーム管の外側突縁部に接触し、粘着し
ないのでヒユーム管のジヨイント作業が円滑にゆ
く利点がある。このような例では粘着剤層は片面
にのみあつた方がよいのである。

第２３図はボツクスカルバード構造体１１，１
１の端面１２，１２の接合の場合を示し、この場
合は第２２図の場合のように止水材がねじれる方
向に嵌め込まれる場合と異なり、止水材が接合端
面で平担に圧追される場合であるので、止水材の
対向する両面に粘着剤層４を形成した方がよい場
合を示す。この場合は第１図ないし第２０図に示
す何れの止水材も使用できるが、第１９図に示す
ような対向する両側面に粘着剤層４を成したもの
が作業性がよく好ましい。

第２４図は発泡コンクリート（ALC）版１２
の衝合せ端面１３に形成した溝部１４に介挿する
止水材も第１図ないし第２０図に示す何れの止水
材も使用できるが、特に圧力の吸収を考慮して中
空芯材を利用したもので、一側又は両側に粘着剤
層４を被着したものを利用するのがよい。

第２５図は水槽等の金属製容器１５のフランジ
１６間に止水材を介挿し、これをボルト１７、ナ
ツト１８により締めつけて止水するのである。こ
の場合は第２図、第３図、第４図、第８図、第１
５図、第１７図、第２０図に示す止水材が使用で
きる。粘着剤層４は止水材の一側又は両側にある
ものを使用できる。

第２６図は折版屋根１９，１９のフランジ部２
０，２０間に本発明の止水材を介挿し、リベツト
２１によりかしめつけて固定する場合を示し、こ
れを使用する止水材は第２５図と同様のものが使
用できる。

第２７図はサツシユ溝の板２４と溝枠２５との
間に本発明の止水材を介挿する場合を示し、この
場合は第６図、第１９図に示すようなコの字断面
をもつた止水材を使用するのが好適である。

第２８図は矢板２２，２２とその間を連結する
継目板２３との間に止水材２８を介挿する場合を
示し、この場合は半円形断面である第１０図、第
１３図、第１４図、第１６図に示す形状の止水材
を使用することが好ましいが、円形断面の止水材
も使用できる。

２９図および第３０図は第２０図に示す積層構
造の止水材を使用してヒユーム管の継手部の接合
およびボツクスカルバードの接合部の接合をそれ
ぞれ実施する態様を示すものである。

第３０図に示す場合は止水材の芯材１は中空状
のゴム状発泡体を有するので連結部分の寸法差の
大部分とコンクリート面の凹凸の誤差の大部分を
発泡体の圧縮度合で埋めることができ、細部の充
填不完全な間隙については外部に併存する水によ
り膨潤する性質を有する水膨潤性止水材組成物２
にて充填すると云う二重の防水機能で漏水を防ぐ
ことができる。更にその外側に粘着剤層６を設け
てあるので、この場合は連結部分に止水材料をプ
ライマーとして塗布したり接着剤を使用すること
なく連結部に密着することができるので作業時間
も著るしく短縮される利点がある。

中央部の連続した中空状のゴム状発泡体は通常
のゴム組成物に発泡剤と加硫剤を混和したものを
押出機を用いて押出しを行い、これを連続した熱
加熱槽内を通過させることによつて得られる。又
この芯材１を構成する発泡体はポリエチレン等の
合成樹脂製のものも使用できる。

水膨潤性止水材組成物としては、 (A) 再生ゴムを主体としたゴム（100重量部）に、
重量比で、 (B) ケイ酸類 10〜20％ (C) ベントナイト 10〜60％ (D) 可塑性 10〜40％ を配合したものよりなるものが使用できる。

これ等の水膨潤性止水材組成物はその配合割合
により膨潤率として50％から10％（好ましくは25
％以上）の範囲に選ぶことができる。

本発明の水膨潤性止水材組成物は膨潤度は次式
により計算する。

膨潤度（％）＝W₂₄−W₀／W₀×100 ここでW₀：乾燥状態の重量 W₂₄：水道水中に24時間浸漬した後の重量 上述の如く、本発明の組成物は再生ゴムを主体
とする(A)成分と、水膨潤剤としてのケイ酸類(B)成
分と、充填剤として多量に配合したベントナイト
を配合した(C)成分と、可塑剤としての(D)成分とを
必須成分として配合するものでゴムマトリツク中
での吸水性物質の分散性がよく、使用中の組成物
の強度低下が起らないよう適宜配合を選択したも
のでなければならない。また本発明の水膨潤性止
水材組成物は膨潤乾燥のくり返しによつても膨潤
度が低下せず、硬水による膨潤度の低下も起らな
い。更に本発明の水膨潤性止水材組成物は劣化や
腐敗が起らないので長期間耐久性が優れ、水に可
溶性の成分も含まれないので毒性がないなどの利
点を有している。

配合した止水材組成物の配合理由は次の通りで
ある。

ケイ酸類は、吸油量の多い充填剤で水を包含し
て止水材を膨潤させる効果が大きい。これが10％
以下では、水膨潤率が小さく希望する水膨潤率が
得られないし、又ケイ酸類が20％以上では、止水
材が硬くなり、成形が困難となり所定の形状が得
られないので、シール効果が悪くなると共に得ら
れた組成分はもろいものになり好ましくない。

次にベントナイトは、カオリンクレーと同様に
水膨潤する量は少ないが、形状保持性と膨潤速度
が適当である特長を有している。従つて配合量が
下限の10％以下では水膨潤率が小さく所定の膨潤
率が得られないし、又上限の60％以上では、膨潤
の均一性に問題がある、そして膨潤の不均一性に
よる止水効果が損なわれて不具合が発生する、又
当初の形状保持性、表面肌の円滑性、シール紐状
に加工する作業性が著しく悪く、止水材の機能性
に支障がある。

可塑剤類は使用目的により硬さをを適度にする
めに種類と量を調節するためのものであり、ゴム
配合物の硬さをあまり硬くした場合は水膨潤度が
小なく、又結合部の重ね合せ部分が平滑になりに
くく、又締結に大きな力を要するので好ましくな
い。逆に可塑剤があまり多過ぎる場合は成型作業
も悪く、変形し易いので施工作業も悪く、耐水圧
性も悪くなるので好ましくない。

上述の可塑剤は使用するゴム類により使い分け
る必要があるが一般的に鉱物油系軟化剤、植物油
系軟化剤、脂肪酸、油脂、エステル類、ホスフエ
ート類、パラフイン誘導体等が使用できる。

可塑剤の一例を挙げればパラフイン系鉱物油、
ナフテン系鉱物油、芳香族系鉱物油、ステアリン
酸、パルミチン酸、ひまし油、綿実油、菜種油、
パラフイン、塩化パラフイン、ジオクチルフタレ
ート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケー
ト、トリクレジルフオスフエート、液状クロロプ
レン、液状ポリインブチレン、液状ポリブタジエ
ン、液状ポリブテン等がある。

以上の理由で、可塑剤が10％以下では、紐状止
水材に加効工するときの柔軟性が不足して、止水
材の厚みにバラツキが発生して、表面肌がザラザ
ラになつたりして、シール材として不適当であ
る。

又可塑剤が40％以上を配合すれば、コンパウン
ドは柔軟でしなやかさ増加して、表面肌のきれい
な紐状シール材が得られるが、一方では可塑剤が
水膨潤する効果を阻害して、更に遊離の可塑剤が
水中に溶出して、止水材が変質すると同時に、水
質を汚染する恐れがある。

本発明の効果は次の通りである。

(イ) 高価なポリイソブチレンなどのバーヂンゴム
を主体とする代りに、安価な再生ゴムを主体と
して使用することにより、安価な止水材組成物
が提供できる。

(ロ) 未架橋のポリブチレンのみを用いると、分子
量が大きい為、押出加工やカレンダー加工が非
常に困難であり、混練性、混和性が悪いが、再
生ゴムを主体としたゴム配合物は、再生ゴムが
有する加工性の良さにより押出加工、カレンダ
ー加工が容易である。

(ハ) 再生ゴムを主体とすることにより、生コンク
リート打設後の硬化時に再生ゴム中のカルボン
基と水和状態の生コンクリートのCaイオンと
の化学反応により接着を強固することができ
る。

本発明に使用した再生ゴムとして、タイヤ再
生ゴムは一般市販品を用いたが、ブチル再生ゴ
ムは次の如き方法により処理、作成した。使用
済のブチルゴムチユーブを粉砕して小片とし石
油系鉱物油（再生剤）と共に撹拌混合し、オー
トクレーブ中に入れ直接蒸気を吸いこんで加熱
し、脱離処理し、このものをロール上で数回精
錬し、再可塑化してブチル再生ゴムとした。

実施例 １ ブチル再生ゴム 30部 含水ケイ酸（ニツプシールVN₃日本シリカ(株)製）
18部 ベントナイト（クニゲル クニミネ工業(株)製）
30部 ポリブテン（HV−300日石樹脂化学(株)製） ５部 ナフテン系鉱物油（ダイアナプロセスオイルKL
−１出光興産(株)製） 17部 これらをロールで混練した。この混合物の押出
成型機で４mm×20mmの端面をもつ紐状物に押出成
形した。この押出成型止水材組成物の水膨潤率は
80.6％であつた。この止水材組成物をフランジ間
隙５mmに調整した試験用容器にセツトして水を張
つたところ、止水材の厚みは４mmであるので当然
のことながら水が溢出するが、引続き水を張つて
やると２時間後には溢出量は減少し３時間後には
漏水がなくなり、水圧３Kg／cm²に堪え得られるよ
うになつた。

実施例 ２ ブチル再生ゴム 30部 含水ケイ酸 15部 ベントナイト 35部 ポリブデン ５部 ナフテン系鉱物油 15部 をロールで混錬した。この混錬物を押出成型機を
用い４mm×20mm断面をもつ紐状物に押出成型し
た。この止水材組成物の膨潤度は114.5％であつ
た。

実施例 ３ タイヤ再生ゴム 35部 含水ケイ酸 15部 ベントナイト 40部 ポリブテン 10部 これらをロールでで混錬した。この混錬物を押出
成型機にかけ紐状の止状材を得た。このものの膨
潤度は85.7％であつた。

比較例 １ ブチル再生ゴム 15部 ポリイソブチレン 15部 含水ケイ酸 22部 ベントナイト 18部 ポリブテン 30部 これらをロールで混練した。この混錬物を押出成
型機により４mm×20mmの大きさに押出成型した。
この止水材組成物の膨潤度は40％であつた。この
止水材をフランジ間隙５mmに調整した試験容器に
セツトして水を張つたところ、止水材の間隙の方
が厚いので水は溢水するが、更に水張りを続けた
が20時間後において漏水は止まらなかつた。

本発明の止水工法に使用する水膨潤性止水材組
成物はその成分組成範囲外のものは止水効果が認
められなかつた。

これ等の水膨潤性止水材組成物はその配合割合
により膨潤率として50％から10％の範囲に選ぶこ
とができる。

この組成物を押出機によりＴ型のヘツドを通し
乍ら前記のゴム状発泡体を一方から通すことによ
り積層し一体化することができる。粘着剤層とし
ては天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アク
リル樹脂系の粘着剤の何れも使用することができ
る。

次に本止水材料の使用方法に説明すると止水材
料の剥離紙をはずして接合部の一端に圧着させ、
雌部に嵌合することによつて簡単に接続すること
ができる。中央部の中空状のゴム状発泡体１の水
膨潤性止水材組成物２は連続部分の大部分を埋め
ることにより、これだけでも止水ができる。

更に通水が始ると一部分に不具合が発生して水
が漏れたりする場合は、水膨潤止水材組成物が時
間の経過と共に膨張を始め数時間後には漏水は完
全に制止することができる。

以上説明したように第２０図示の止水材は中空
状のゴム状発泡体１の上下面に水膨潤性止水材組
成物２を積層しその片面に粘着剤層４を設けたの
でコンクリート製品その他の連結部分の止水材料
として好適であり簡単に施工することが可能で大
部分の間隙をゴム状発泡体１の圧縮により充填
し、更に通水時に水膨潤性止水材組成物２の膨潤
により漏水を防止するのでその止水効果は特に顕
著であり、この種止水工法上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の中実芯材に水膨
潤性止水材組成物を囲繞した止水材の断面を示す
斜視図、第７図ないし第１０図は本発明の中空芯
材に水膨潤性止水材組成物を囲縺した止水材の断
面を示す斜視図、第１１図ないし第１９図は一部
に粘着剤層又は透水性弾性体層を設けた場合の本
発明の中実又は中空の多重構造の止水材の断面
図、第２０図は中空芯材の両側に水膨潤性止水材
組成物を被着し、更にその外側の一側に粘着剤層
を積層して被着した止水材の断面を示す斜視図、
第２１図ないし第３０図は本発明の止水工法の具
体的施工例の説明用図である。 １……抗張力の大きい紐状芯状、２……水膨潤
性止水材組成物、３……中空部、４……粘着剤
層、５……透水性弾性体層、６……剥離紙、７…
…コンクリート板、８……ヒユーム管、９……内
側突縁部、１０……外側突縁部、１１……空間、
１２……発泡コンクリート板、１３……衝き合せ
面、１４……溝部、１５……容器、１６……フラ
ンジ、１７……ボルト、１８……ナツト、１９…
…折版屋根、２０……フランジ、２１……リベツ
ト、２２……矢板、２３……継目板、２４……サ
ツシ溝板、２５……サツシ溝枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抗張力の大きい紐状芯材１と、これを囲繞す
   る水膨潤性止水材組成物層２との積層体より成
   り、前記水膨潤性止水材組成物は再生ゴムを主体
   としたゴムに重量比でケイ酸類10〜20％、ベント
   ナイト10〜60％、可塑剤10〜40％を配合したもの
   より成ることを特徴とする水膨潤性止水材。 ２ 抗張力の大きい紐状芯材１と、これを囲繞す
   る水膨潤性止水材組成物層２と、前記水膨潤性止
   水材組成物層２の一部又は全部を被覆したスポン
   ジ等の水透過性弾性体層５とより成る積層体であ
   つて、前記水膨潤性止水材組成物は再生ゴムを主
   体としたゴムに重量比でケイ酸類10〜20％、ベン
   トナイト10〜60％、可塑剤10〜40％を配合したも
   のより成ることを特徴とする水膨潤性止水材。 ３ 抗張力の大きい紐状芯材１と、これを囲繞す
   る水膨潤性止水材組成物層２と、前記水膨潤性止
   水材組成物層２の一部に被着した粘着剤層４とよ
   り成る積層体であつて、前記水膨潤性止水材組成
   物は再生ゴムを主体としたゴムに重量比でケイ酸
   類10〜20％、ベントナイト10〜60％、可塑剤10〜
   40％を配合したものより成ることを特徴とする水
   膨潤性止水材。