JPH0678520B2 - コンクリート構造物の止水方法 - Google Patents

コンクリート構造物の止水方法

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JPH0678520B2
JPH0678520B2 JP61079267A JP7926786A JPH0678520B2 JP H0678520 B2 JPH0678520 B2 JP H0678520B2 JP 61079267 A JP61079267 A JP 61079267A JP 7926786 A JP7926786 A JP 7926786A JP H0678520 B2 JPH0678520 B2 JP H0678520B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンクリート構造物の止水方法に関し、特
に、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーとコンクリ
ート構造物中の漏水との反応による発泡圧及び体積膨張
により、コンクリート構造物中の漏水亀裂を密封、接着
することを特徴とする止水方法に関する。
（従来の技術） 湿気硬化型ポリウレタンプレポリマーは水と反応して硬
化し、その化学反応の過程で炭酸ガスを生成して発泡及
び体積が膨張することは良く知られており、その発泡圧
力は拘束状態では50Kg/cm2以上にも達すると言われてい
る。この性質を利用して、岩盤の亀裂箇所やコンクリー
ト構造物の漏水箇所に主に前記プレポリマーから成る注
入剤を止水剤として高圧力で注入し、水と反応させて急
速に硬化させ、ポリウレタンの発泡硬化体で岩盤やコン
クリート構造物の亀裂、間隙を埋めることにより漏水を
止める止水方法は、従来から行なわれている。
しかしながらこの方法は、単にポリウレタンプレポリマ
ーが水と反応硬化することを利用して、コンクリート構
造物の漏水面にポリウレタンプレポリマーを大量に注入
して急速に硬化させることによって、コンクリート構造
物の漏水面に不透水性ウレタン樹脂硬化体を形成させ、
この硬化体によって止水効果を得ようというものであ
り、コンクリート構造物中の微細なクラックの接着や、
漏水によって低下したコンクリート構造物自体の物理的
強度及び水密性の回復を目的とはしていない。あくまで
硬化体の形成による急速な止水効果を期待しているもの
であるから、注入剤中へポリウレタンプレポリマーの水
に対する反応速度を高めるための触媒や、発泡を大きく
確実にするための発泡促進剤の添加が積極的に行なわれ
ている。
このため、コンクリート構造物の表層部には急速に硬化
体が形成される一方で、コンクリート構造物の内部にま
では進入いないで微細な亀裂はそのままに放置されるこ
ととなる。
（発明が解決しようとする問題点） すなわち、以上のような従来の止水方法には、 コンクリート構造物の漏水面への注入は、注入剤の
無限大の注入を許すために注入剤が大量に必要となって
不経済である； 注入剤のコンクリート構造物の漏水面全体への注入
は、必要量の判定及び確認を行うのが困難である； 漏水の流れが激しいと注入剤が流失してしまって、
硬化体の形成による止水硬化を発揮することが出来な
い； 添加された発泡促進剤による多大な発泡のため、水
分が失われると体積が減少して止水効果が失われる； コンクリート構造物の表層部で急速に硬化物が形成
されるために内部の漏水亀裂は密封、接着されずに残
る； コンクリート構造物自体の強度の回復や水密性の復
元は行なわれない。
というような問題点があった。
本発明は、上記の従来の止水方法における問題点を解決
し、経済的で確実、しかもコンクリート構造物自体の強
度及び水密性をも回復するような止水方法を提供するこ
とを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） そこで本発明者らは、前記のような問題点を解決すべく
研究を重ねた結果、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、コンクリート構造物の漏水亀裂に沿
って同構造物の表層を削孔して削孔部を形成し，次いで
該削孔部に後記止水用注入剤を注入するための注入孔を
形成しながら前記削孔部上面を封止して後記止水用注入
剤を保留する密閉室を形設し，その後，前記注入孔から
該密閉室内に親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを
主成分とする止水用注入剤を所定量注入し，該注入孔を
閉塞して止水用注入剤を前記密閉室内に保留・放置する
ことにより、該親水性一液型ポリウレタンプレポリマー
が該コンクリート構造物中の漏水と漸次反応してその発
泡圧及び体積膨張によって該コンクリート構造物中の漏
水亀裂の狭間中に浸入・硬化して該亀裂を密封、接着す
ることによってコンクリート構造物の水密性の復元と強
度の回復を行うことを特徴とするコンクリート構造物の
止水方法である。
なお，本発明においては、止水用注入剤の親水性一液型
ポリウレタンプレポリマーに，セメントあるいは水ガラ
スを加えて使用することもできる。
（実施例） 以下、本発明を、実施例を表す工程図である第１図及び
同じく各工程を模式的に表した第２図（Ａ）〜（Ｋ）を
参照しながら、さらに詳しく説明する。まず、下地処理
（１）において、補修するコンクリート構造物の漏水面
を掃除して、付着物、不要物、以前に施工した止水剤、
水あか、こけ、アルカリ生成物等を取り除き、コンクリ
ートの地肌を露出させる。
次に、漏水箇所調査（２）において、漏水する亀裂箇所
を正確に探して漏水状態を調べマークする。
これは本発明に係る注入剤の使用量を必要最小限に押さ
えるために必要なことであり、具体的方法は従来のコン
クリート構造物の補修において行なわれている方法でよ
い。
次いで、削孔作業（３）において、この漏水亀裂21の中
心部にコンクリートの厚さから考察して強度に影響を与
えない範囲で削孔する。
この時の削孔作業を表すのが第２図（Ａ）であり、削孔
された状態が第２図（Ｂ）である。
次いで、止水用注入剤の注入管の取り付け（４）におい
て、削孔した孔の中に止水用注入剤の注入管22として中
空の銅管又はアルミ管を挿入して（第２図（Ｃ））その
周辺を急結モルタル等の急結剤23で築盛・定着して漏水
箇所に密閉室24を形成する（第２図（Ｄ））。この状態
では漏水は注入管22を通って外へ漏れていて、注入管22
を定着したモルタル接着部には水圧を与えない。この状
態で定着モルタルの強度が発現するまで放置する。
次いで、注入端子取り付け（５）において、注入管22を
固定した急結剤23が確実に硬化したことを確かめてか
ら、注入管の先端に注入剤の注入用の接続端子（ニップ
ル）25を取り付ける。（第２図（Ｅ）） 次いで、注入剤注入（６）において、接続端子25に注入
ポンプ26の注入口を接続して圧力をかけながら注入剤を
注入する（第２図（Ｆ））。注入ポンプ26はエアレスタ
イプまたはプランジャータイプでもよいが、注入圧が確
認できるようゲージを備えていなければならない。ただ
し、本発明における注入は、ポンプの機械的圧力によっ
て、コンクリート構造物の亀裂に注入剤を強制的に圧入
するのではなく、あくまでも浸透水と注入剤との化学反
応による発泡圧によってあらゆるコンクリート構造物内
の小亀裂や毛細管にまで注入剤を注入させ全ての亀裂を
固化接着するのが目的であるから注入剤の注入量は削孔
の体積と削孔付近の亀裂に充填される量でよく、大圧力
での注入も必要としない。一般的には1Kg/cm2の圧力で6
0秒程度保ち、圧力が下がらないようであれば注入を止
める。もし圧力が降下するようであれば再度同じ条件で
注入を繰り返して行う。
次ぎに注入管シール（７）において、注入を終わった注
入管端子からポンプの注入管を取り外して注入した注入
剤が外部へ流出してしまわないように完全にシールす
る。このために注入管を押しつぶして折り曲げたり、注
入端子を逆流防止装置付きのものを用いたりするとよ
い。注入した直後には、注入剤27はまだほとんど漏水亀
裂へは浸入していない（第２図（Ｇ））。
この状態で数日間放置する。この間にコンクリート内の
小亀裂や毛細管状の亀裂を伝わってくる水（第２図
（Ｈ））と注入した注入剤とが化学反応して発泡しなが
ら序々に体積を増大し、コンクリート内の小亀裂や毛細
管状の亀裂にまで侵入（第２図（Ｉ））して硬化し、亀
裂を密封、接着してゆく。注入剤と水との化学反応によ
って硬化物が形成される時間は、当然ながら注入剤の種
類によって変動するが、一般に常温時において、３〜６
時間であり、以後３週間にわたって硬化物の強度が増し
てゆく。従って、本発明においては最低10日間の硬化時
間を置くことが好ましい。この点が従来の注入法による
止水方法との最も大きな相違点である。従来の注入法
は、水とウレタンプレポリマーを急速に硬化させて止水
を完成させようとするものであるため、プレポリマーが
硬化する前に短時間でプレポリマーをコンクリート内の
細かな亀裂にまで注入するほど強大な圧力をかけること
は難しく、どうしても微細な亀裂や水の流路を閉ざされ
たことによって生ずる新たな漏水流路の発生により、完
全に止水を行うことは出来なかった。従って、広範囲な
面積あるいは全面にわたってにじみ出てくる漏水に対し
ては、従来の方法では対応できなかった。
これに対して本発明によれば毛細管現象で水がしみ出し
て来るとその水と注入しておいた注入剤とがゆっくりと
化学反応をして体積膨張し、全ての微細な亀裂や毛細管
を注入剤で充満させて硬化するので完全な止水が可能で
ある。また、注入した注入剤は注入口を完全に閉鎖され
ているのでコンクリート構造物中にとじ込められた状態
となり、どこへも流失することはできない。このように
浸透水の方向へ注入剤が発泡圧によって侵入してゆくた
め、コンクリート構造物中の小さなクラックを通って表
面に樹脂が噴出することもあるが、そのままにしてお
く。漏水は注入剤の硬化時間が来るまで止まることはな
いが硬化時間の到来とともに次第に止まる（第２図
（Ｊ））。
なお以上の全作業が終わって数日〜10日以上経過しても
漏水が認められる時はその漏水箇所についてもう一度前
記作業を繰り返して行う。
最後に、後処理（８）において、止水が認められた後
に、注入管を切断し、表面処理28を施し、全作業が終了
する（第２図（Ｋ））。
上記例において，コンクリート構造物の漏水箇所の漏水
がきわめて少ない場合は，同箇所に水を注加して湿潤さ
せることが好ましい。
本発明に係る止水用注入剤は、親水性一液型ポリウレタ
ンプレポリマーを主成分とするものであるが、この親水
性一液型ポリウレタンプレポリマーは水と反応して発泡
固化する性状を有しており、例えば、ポリアルキレング
リコール、ポリアルキレングリコールアルキルエーテ
ル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポリ
アルキレングリコールアルキルアリールエーテル、ある
いはポリアルキレングリコールとポリアルキレングリコ
ールの有機酸エステルとの混合物と、イソシアネート基
を有する有機化合物とを反応させた反応生成物である。
ここで、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレング
リコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコール
アリールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキル
アリールエーテルはエチレンオキシド、もしくはプロピ
レンオキシドの重合体あるいはこれらの共重合体で、分
子量は1000〜10000である。また、ポリアルキレングリ
コールの有機酸エステルとは、前記ポリアルキレングリ
コールの多価カルボン酸エステルであって、多価カルボ
ン酸の具体例としては、マレイン酸、アジピン酸、フタ
ール酸等が挙げられる。
上記ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコ
ールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリ
ールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルアリ
ールエーテル、あるいはこれとポリアルキレングリコー
ルの有機酸エステルとの混合物と反応する前記イソシア
ネート基を有する化合物としては、イソシアネート基を
少なくとも２つ以上有する化合物であって、具体的に
は、トリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジ
イソシアネート（ポリメチレンポリフェニレンイソシア
ネート）、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等が挙げられる。なかでも、トリレ
ンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネ
ートは固化速度を制御するのに好ましい。ポリアルキレ
ングリコール、ポリアルキレングリコールアルキルエー
テル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポ
リアルキレングリコールアルキルアリールエーテル、あ
るいはポリアルキレングリコールとポリアルキレングリ
コールの有機酸エステルとの混合物と、イソシアネート
基を有する有機化合物との割合は、前者の水酸基１個当
たりイソシアネート基１〜10個となる範囲で反応させる
のが好ましい。前者の水酸基を１個当たりイソシアネー
ト基を１個未満の割合で反応させると、重合度が低下し
固化性が劣るので好ましくなく、また10個以上では、重
合速度が速くなり、固化速度のコントロールが難しい等
の理由により好ましくない。反応方法としては公知の方
法で反応させるのが一般的である。
さらに、本発明に使用する親水性一液型ポリウレタンプ
レポリマーの発泡反応の度合は、注入剤としてセメント
を加配、併用することにより調整することができる。発
泡を押さえなおかつ本発明の目的を達成するためのセメ
ントの加配使用量限界としては、ポリウレタンプレポリ
マー重量の約2.2倍とすることが好ましい。このように
セメントとポリウレタンプレポリマーとの組み合わせは
相互に補完作用があるものと認められ、このことからセ
メントもポリウレタンプレポリマーも水によって反応硬
化する性質があり水が共通の反応剤であることが明らか
である。水を添加することによりポリウレタンプレポリ
マーから発生するガスをセメントが吸収するのでセメン
トとポリウレタンプレポリマーをあらかじめ混合してお
いて、これに水を加えて共に硬化反応を開始すればそれ
ぞれの特性を兼ね備えた硬化物となり、物性の向上のた
めの相互に影響しあって品質を向上する有利な材料組み
合わせとなる。
この他、本発明に係る止水用注入剤としては、水ガラ
ス、他のアルカリ性物質をはじめとして、従来注入剤と
して用いられている種々の材料が、本発明の目的を妨げ
ない限りにおいて添加し得ることは明らかである。
なお、ウレタンプレポリマーの水による発泡、硬化反応
の反応式を参考のため下記に示す。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下に
示す作用効果を有する優れた止水方法が提供される。
．コンクリート構造物の漏水亀裂に沿って表層から削
孔して削孔部を形成し，次いで該削孔部を注入孔を形成
しながら上面を封止して止水用注入剤を保留する密閉室
を形設し，その後，該注入孔から該密閉室内に親水性一
液型ポリウレタンプレポリマーを主成分とする止水用注
入剤を所定量注入し，該注入孔を閉塞して止水用注入剤
を前記密閉室内に保留・放置することにより、注入剤は
コンクリート構造物中の亀裂を通って来る漏水と接触反
応して発泡・硬化する。
従って，注入孔を閉塞した後止水用注入剤が漏水と接触
反応して発泡・硬化する期間，止水用注入剤を前記密閉
室内に保留・放置するだけで，浸透水のある部分には、
注入剤が自動的に追跡侵入して行き、全ての漏水部亀裂
が注入剤によって密封、接着される。
．止水用注入剤の注入量は、コンクリート構造物中に
削孔して形成した密閉室の体積に若干割増した量を注入
するだけでよいから、注入剤量が正確に確認でき、そし
て必要以上の注入剤の注入を要しないから経済的であ
る。
．止水用注入剤の注入はコンクリートや岩盤の表層側
に形設された削孔密閉室中に行なわれるため、流水によ
って失われることはなく、効果が確実である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の止水方法の１態様を示す工程図であ
り、第２図（Ａ）〜（Ｋ）は本発明実施例の各工程を表
す説明用模式図である。 21:漏水亀裂、22:注入管、急結剤:23 24:密閉室、25:接続端子 27:止水用注入剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ２１Ｄ 11/38 Ｚ 7265−2Ｄ (72)発明者 町 文治 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 清水 茂夫 東京都中央区日本橋浜町１−２−４ 浜町 ビル502 シンテツク株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−131139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−14124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−47949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−235863（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−17598（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンクリート構造物の漏水亀裂に沿って同
    構造物の表層を削孔して削孔部を形成し，次いで該削孔
    部に後記止水用注入剤を注入するための注入孔を形成し
    ながら前記削孔部上面を封止して後記止水用注入剤を保
    留する密閉室を形設し，その後，前記注入孔から該密閉
    室内に親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分
    とする止水用注入剤を所定量注入し，該注入孔を閉塞し
    て止水用注入剤を前記密閉室内に保留・放置することに
    より、該親水性一液型ポリウレタンプレポリマーが該コ
    ンクリート構造物中の漏水と漸次反応してその発泡圧及
    び体積膨張によって該コンクリート構造物中の漏水亀裂
    の狭間中に浸入・硬化して該亀裂を密封、接着すること
    によってコンクリート構造物の水密性の復元と強度の回
    復を行うことを特徴とするコンクリート構造物の止水方
    法。
  2. 【請求項２】注入孔から密閉室への止水用注入剤の注入
    は、注入孔に取り付けた注入管から行い、また注入孔の
    閉塞は、該注入管をシールして行うことを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載のコンクリート構造物の止水方
    法。
JP61079267A 1986-04-08 1986-04-08 コンクリート構造物の止水方法 Expired - Lifetime JPH0678520B2 (ja)

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