JPH10100325A - 遮水用複合シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き裂きや鋭角物の貫入に対して大きな抵抗
値を有し、取扱いを容易に行い得るとともに、穴が形成
された際に、早期に穴を塞ぐ作用を発揮させる遮水用複
合シートを提供する。 【解決手段】 複合シート１は芯材２をポリエチレンの
押し出し物で構成し、平板状基板３の上下面に突条４、
５を長さ方向に配置して、さらに、横桟６で間仕切りを
行ったセルを多数形成している。前記セルには水膨脹性
材料１５を充填し、その芯材の上下面に防水シート１
０、１１を一体に貼り付けてシート状の部材を構成する
ことにより、シートに穴があけられて水が侵入した際
に、水膨脹性材料が膨脹して穴を早期に塞ぎ、止水性を
発揮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築分野に
使用される遮水シートに関し、特に、シートの施工時お
よび使用時に、鋭角物との接触により生じるシートの穴
の拡大を防止し、しかも、穴を自動的に塞ぐことが可能
な自己修復性を有する遮水用複合シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄筋コンクリート建築物の屋
上防水、地下室、ゴルフ場池や農業用溜池、上下水道処
理場コンクリートピットの漏水防止、廃棄物処分場にお
ける汚水の遮断等のために、ゴムやプラスチック製の遮
水シートが使用されている。前記遮水シートは、敷設面
に露出しているものであり、尖った突起を有する物等に
接すると、容易に穴があいたりするという問題がある。
そして、例えば、前記遮水シートを廃棄物処分場の汚水
の遮断等のために用いる場合に、廃棄物に含まれる鋭角
物が当接したりすることにより穴が形成され、その穴か
ら廃棄物中の汚染物質が水とともに流れ出し、地下水や
河川を汚染する原因となる可能性があり、環境汚染の点
から大きな問題を提起している。

【０００３】前述したような遮水シートの穴あきを防止
するために、織物や不織布でゴムシートを補強した複合
シートが提案されている。しかし、従来の複合シートは
伸びが２０％以下と小さいために、敷設面の凹凸に正確
に追従させることができず、特に、張力が作用した状態
で鋭角突起物や釘のような尖ったものがあたると、穴あ
きや引き裂き破損等が生じやすいという問題がある。ま
た、特開平６−１８５０３２号公報等に示されるよう
に、織物や不織布よりも伸びの大きい織物シートを用い
た遮水シートも提案されているが、穴あき対策としては
十分ではない。

【０００４】そこで、最近では、水を吸収して膨潤する
性質を有する物質を、シート部材に組み合わせて用いる
ことが提案されており、例えば、特開平６−１８２９２
５号公報等に示されるように、ベントナイトを２枚の樹
脂シートの間に挟持させて、サンドイッチ構造とするも
の等が知られている。また、水架橋性ゴムシートおよび
吸水性ポリマーと、親水性で対ゴム相溶性の高い水溶性
ポリマーをゴムに混合した水膨脹性ゴムシートを用い、
繊維シートで補強するとともに、その両面に外面シート
を積層した自己修復性遮水用複合シートも知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平６−１８２９２５号公報等に示されるように、ベン
トナイトを２枚のシートで挟持するものにおいては、ベ
ントナイトの層をシート間に正確に保持することは困難
であり、輸送時や施工時にベントナイトが崩落するとい
う問題がある。また、水架橋性ゴムシートや水膨脹性シ
ートを用いる方法においては、繊維シートで補強したと
しても、その複合シートの強度を十分に発揮できないと
いう問題があり、尖ったものが突き刺さった場合等に
は、シートが破断する等の問題が残る。

【０００６】本発明は、前述したような従来のシートの
問題を解消するもので、水膨脹性材料が輸送時や施工時
に崩落することがなく、鋭角突起物により防水シートに
穴があいても貫通損傷に至らない強度と、自己修復性を
有する遮水用シートを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１のものは、水膨脹性材料を確実に保持
できるように、芯材の形状および封止材、封止方法に特
定したことを特徴とする。具体的には、芯材として巾方
向にカットした断面に間仕切りされて開口し、長さ方向
に沿う格子状の間仕切りにより形成された多数のセル
に、水膨脹材を充填し、格子状の突条の先端に防水シー
トを接合して、前記水膨脹性材料をセル内に封止したこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明の第２のものは、上記第１の発明に
おいて、セルに充填された水膨脹性材料を、セル内に封
止するために防水シートを用いていたものを、不織布等
の封止シートにて行い、前記封止シートの表面を防水シ
ートで覆って構成することを特徴とする。本発明の第３
のものは、上記第１、第２の発明において、平板状の基
板の両面に複数の格子状の突条を長さ方向に平行に配置
して構成した芯材を用いること、および、前記突条の間
に堰を設けた格子状のものとして構成し、多数のセルに
区画したものを用いることを特徴とする。

【０００９】本発明の第４のものは、上記第１、第２お
よび第３の発明における水膨脹性材料として、ベントナ
イト、吸水性ポリマー、および、それ等を含有するゴム
組成物を用いていることを特徴とする。本発明の第５の
ものは、前記第２、３および第４の発明において、セル
に充填された水膨脹性材料をセル内に封止するために、
ポリエチレン製の不織布を用い、同じくポリエチレンか
らなる芯材の格子状突起の先端と溶着したことを特徴と
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の遮水用複合シートを説明する。図１は本発明の請求
項１に記載の実施の形態を示すもので、複合シート１の
中心部の部材を構成する芯材２は、平板状基板３の上下
面に、複合シートの長さ方向に平行な複数条の上突条
４、４……と、下突条５、５……を所定の間隔で突出さ
せて一体に設けている。また、前記の突条と突条の間に
は、横桟６、６……を所定の間隔で配置しており、前記
突条と横桟とにより区画された多数のセルを形成してい
る。前記芯材２の断面には、平板状基板３と突条４、５
により、略台形に間仕切りされたセルの断面が開口して
おり、前記各セルの内部には、水膨脹性材料１５が充填
されている。そして、水膨脹性材料を充填したセルの開
口面を覆うように、防水シート１０、１１をそれぞれ配
置して、突条４、５の突出表面に一体に貼り付け、セル
内部に充填した水膨脹性材料を密封して保持できるよう
にしている。

【００１１】なお、前記芯材２の断面形状は、間仕切り
されて所定の大きさのセルが形成されるものであれば、
特に限定されず、図１に示すような平板状基板３の両面
に突条４、５が魚骨状に形成されたもの、または、方形
でも丸形でも良く、図３に示すようなコルゲート状また
は波形でも良い。これらの断面形状のうち、敷設される
下地へのなじみ（フィット性）の点からは、図１のよう
に、平板の両面に突条を形成したもので、厚みが２〜４
mmのものが望ましい。前述したような芯材２を作製する
場合には、例えば、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を溶
融してシート状に押し出し、２本のエンボスロールの間
を通して、そのシート状のものの上下面に長さ方向に平
行に延びる長溝を横桟で区画して、セルを形成させれば
良い。

【００１２】前記芯材により上面および下面に開口して
多数形成されるセルに充填する水膨脹性材料１５とし
て、ベントナイト、でん粉、セルロース等を単独で、ま
たは、これらの材料の複数種類を混合したものを用いる
ことが可能である。また、吸水膨脹性ポリマーや、吸水
膨脹性ポリマーを含有させたゴム組成物を使用すること
も可能である。前述したような水膨脹性材料は、粉末状
または粒状、バインダーに混合したペースト状、また
は、生ゴム状等の状態で、前記セルの内部に充填され
る。なお、前記水膨脹性材料が若干の粘性を有し、セル
内部で移動しない性質を持つものを用いる場合等には、
その充填される水膨脹性材料の状態や性質に応じて、芯
材の突条の間を接続するような横桟を省略して、長い溝
状のセルとして芯材の上下面に構成することもできる。

【００１３】前述したように、セルの内部に水膨脹性材
料１５を充填してから、芯材の上下面に防水シート１
０、１１を貼り付けて、水膨脹性材料を密封するととも
に、セルから脱落しないように保持するが、前記防水シ
ートは突条の突出先端面に接着する等の手段により固定
する。そして、前述したようにして、芯材の上下面に多
数区画したセル内部に水膨脹性材料を充填した複合シー
ト１においては、水膨脹性材料を湿気から保護するとと
もに、複合シートに穴等が形成されたりした場合には、
前記セル内部に充填している水膨脹性材料が吸水して膨
脹することによって、穴を塞ぐ作用が発揮される。ま
た、前記突条に防水シートを接着する場合には、それ等
の材料に応じた接着方法が用いられるが、芯材と防水シ
ートとがともにポリエチレンで構成される時には、熱ロ
ール等を用いて加熱融着する方法が適用される。さら
に、芯材がポリエチレンで、防水シートがゴム、例え
ば、エチレンプロピレンゴム（ＥＤＰＭ）よりなる時に
は、ポリエチレンとゴムの双方を接着可能な接着剤を使
用すれば良い。

【００１４】図２には、本発明の請求項２に記載した発
明の構成を示しているもので、前記図１の例と異なる点
は、芯材２の両面の突条４、５および横桟６に直接防水
シートを貼り付けずに、セルの開口面に封止シート１
２、１３をそれぞれ貼り付け、その封止シートの外面に
防水シート１０、１１を配置して、芯材の上下面に多数
形成したセル内部に水膨脹性材料を充填した複合シート
１ａを構成していることである。封止シート１２、１３
としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂からなる不織
布やシート状のもの、または、天然繊維や合成繊維から
なる織布を用いることができ、前記封止シートを芯材の
突条の先端面に貼り合わせる場合には、前記図１の防水
シートと芯材との接着手段を用いることができる。

【００１５】ポリエチレンを板状に押し出し、エンボス
加工をして両面に突条４、５を形成した芯材に、封止シ
ートとしてポリエチレン製の不織布を用いると、芯材２
の上下両面の突条４、５に封止シートを熱融着手段によ
り簡単かつ確実に一体に接着できるので、特に好まし
い。また、前記封止シートの外面に、ゴムや樹脂材料で
構成した防水シートを配置して接着一体化する場合に、
前記防水シートが熱可塑性の樹脂シートであると、熱融
着手段を用いることができる。防水シートがゴムの場合
には、接着剤を使用して一体化した複合シート１ａを構
成することができる。

【００１６】また、本実施例においては、水膨脹性材料
１５をセル内部に保持し、水膨脹性材料が脱落すること
がないので、そのままロール状に巻取って防水シートと
別々に保管と搬送を行うこともできる。そして、施工現
場で地面に防水シートを敷いた上に前記複合シート部材
を配置し、さらに、その上面に防水シートを敷設して、
本発明の遮水用複合シートを形成し、前記防水シートを
巾方向および長さ方向にゴム接着剤を用いて接着して、
巾広の不透水層を形成する。

【００１７】図３に示す複合シート１ｂは、図２の発明
の変形例を示すもので、熱可塑性樹脂の押出しシートを
多数溝を形成するエンボスロールの間を通して、略コル
ゲート状に加工して、芯材２ａを構成している。前記芯
材２ａの厚さ方向に所定の間隔で配置した溝壁７……
と、溝壁の１つ置きに上下に交互に配置して接続する水
平板部材８……を設け、溝状のセルを交互に上下方向に
開口させて設けている。さらに、前記溝壁の間を接続す
るような横桟……を所定の間隔で配置して、間仕切りを
設けたセルを任意の大きさで構成し、前記セルの内部に
水膨脹性材料１５を充填している。また、前記複合シー
ト２ａの上下面には、図２において説明したように、不
織布または織布からなる封止シート１２、１３を配置し
て水平板部材８の表面に接着して、セル内部に収容する
水膨脹性材料が脱落しないように保持させ、前記封止シ
ートの表面に防水シート１０、１１を配置することによ
り、複合シート１ｂを構成する。

【００１８】前記複合シート１ｂにおいては、芯材２ａ
はポリエチレン等を素材を用いて図１および図２と同様
な成形加工方法を用いて製作する。また、芯材２ａの厚
さ方向の強度を維持し、水膨脹性材料を保持させるため
に、溝壁の間に横桟９を配置してもよい。このように構
成した遮水用複合シートは、廃棄物処分場の遮水シート
として使用すると、ガラス片や金属片等の混じった瓦礫
や、尖ったものが投棄された場合に、突き刺さりや衝撃
等に対する耐久性を向上させて、漏水等の事故が生じる
ことを防止できる。

【００１９】

【実施例１】図４に示す実施例においては、前記図１に
示すような芯材に対して、図２に示すように、芯材の両
面に封止シートと防水シートとを配置して複合シートを
構成する場合を示している。本実施例において、ポリエ
チレン樹脂を押出機で溶融してシート状に押出し、２本
のエンボスロールの間を通して、厚さがＴ２の平板状基
板３の両面に、巾方向にＷ１のピッチで突条４、５を平
行に突出させて間仕切りする。前記突条は基板部の厚さ
をＷ２、先端面の厚さをＷ３、高さをＴ３に設定し、前
記平行な突起の間には、間隔Ｌ１で階段状に横桟６を配
置しており、同一の溝に配置する横桟６の間隔は、階段
状の間隔Ｌ１の５倍に構成する。前述したようにして、
突条４、４……により間仕切りされる長溝に、間隔５Ｌ
の横桟を設けてセルを形成し、全体の厚さがＴ１の芯材
２を形成する。そして、前記芯材のセルに水膨脹材とし
てのベントナイトを充填し、ポリエチレン製の不織布
（厚さＴ４）からなる封止シート１２を、突条４および
横桟６の先端面に熱溶着して封止した。次いで、前記芯
材を反転して、突条５と横桟により間仕切りされたセル
にベントナイトを充填し、前記封止シート１２と同様な
構成の封止シート１３を熱溶着して封止した。

【００２０】前記芯材にベントナイトを充填して封止し
た複合シートに対して、表裏面の不織布にクロロプレン
系液状接着剤を塗布し、厚さがＴ５のエチレンプロピレ
ンゴム（ＥＰＤＭ）よりなる防水シートを張り合わせて
接着し、本発明の遮水用複合シートを得た。また、前述
したようにして作成した遮水用複合シートは、巾が４９
９mm、長さが５０ｍのものとしてロール状に巻いた状態
で出荷することができる。なお、前記遮水用複合シート
において、芯材と封止シート、および防水シートにおい
て、厚さＴ＝６．６mm、Ｔ１＝３．２mm、Ｔ２＝０．４
mm、Ｔ３＝１．４mm、Ｔ４＝０．２mm、Ｔ５＝１．５mm
に設定し、突起に関してはＷ２＝１mm、Ｗ３＝０．５m
m、Ｗ１＝３mmに設定する。さらに、隣接する横桟の間
隔Ｌ１＝１０mmとし、同一の長溝に配置する横桟の間隔
５Ｌ１＝５０mmとして構成する。

【００２１】

【実施例２】前記図３に示す例において、波板状の芯材
２にを波板状に構成し、封止シート１２、１３を水平板
部材８、８ａと熱溶着し、前記実施例１と同様にセルに
ベントナイを封止して、遮水用複合シートを構成した。
なお、前記複合シート１ｂの例において、厚さＴ＝６．
６mm、Ｔ１＝３．２mm、Ｔ２＝０．６mmとし、溝壁７の
厚さＷ３＝０．６mm設定する以外は、前記実施例１の場
合と同様に構成している。

【００２２】

【比較例１】図６に示すように、スチレンブタジエンゴ
ム１００重量部に、補強剤、加硫材充填剤等を混練りし
たゴム配合物に、水膨脹性物質として橋かけ酢酸ビニル
／アクリル酸塩ポリマーを３６重量部混合し、加硫して
厚さが３．０mmの水膨脹性ゴムシート３１を作成し、そ
のゴムシート３１の両面に、エチレンプロピレンゴム
（ＥＰＤＭ）よりなる防水シート３３、３４を接着一体
化して、遮水用複合シート３０を得た。

【００２３】実施例１、２および比較例で得られた遮水
用複合シートを、図５に示すような耐水圧試験装置２０
にセットして、耐水圧性を調べた。前記耐水圧試験装置
２０は、加圧容器２１の上部に配置するクランプ治具２
２において、上下の板部材２３、２３ａの間に固定ボル
ト２４を用いて、複合シートの試験片２６を挟持させて
配置し、前記クランプ治具に設けたセット孔２５に位置
する部分で、試験片の一部を露出させて設けている。そ
して、針状のシート破損治具２９を用いて、試験片に径
が１mmと６mmの穴をあけ、前記シート破損治具２９を穴
に貫入させたままの状態と、貫入後引き抜いた状態と
で、容器内部に０〜３kg／平方cmの圧力を付与し、漏水
発生時の水圧Ｐを水圧ゲージ２７により測定した。その
結果を表１に示すが、本発明の複合シートにおいては、
穴の径が大きい場合でも、止水効果を発揮できるが、比
較例に示す複合シートでは、穴の径が大きくなると、止
水効果が減少することが顕著に出現している。

【００２４】

【表１】

【００２５】また、得られた複合シート１に対して、物
性テストを行ったところ、表２のような結果が得られ
た。前記表２に示される結果から見ると、本発明の複合
シート（実施例１および２）においては、芯材としてポ
リエチレンの基板を使用しているので、引張り強度と引
き裂き強度は比較例に対して非常に大きな値を示してい
る。これに対して、比較例の複合シート３０において
は、芯材にゴム組成物を用いているために、引張り伸度
は非常に大きな値を示すが、引張り強度と引き裂き強度
は比較的小さい値となることが判明した。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１のも
のにおいては、芯材の形状および封止材、封止方法に特
定したことにより、長さ方向に沿う格子状の間仕切りに
より形成された多数のセルに、水膨脹性材料が崩落する
ことなく確実に保持することができる。そして、芯材の
両面に設けたセルに水膨脹性材料を充填した状態で、セ
ルの開口部を塞ぐように、防水シートを一体に接着する
ことにより、前記水膨脹性材料は防水シートが破損され
て水に接触しない限りは、そのままの状態を維持するこ
とができる。本発明の第２のものにおいては、セルに充
填された水膨脹性材料を、セル内に封止するために不織
布等の封止シートを用い、前記封止シートの表面を防水
シートで覆って構成しているので、水膨脹性材料を確実
に保持でき、しかも施工方法に合わせて、芯材、水膨脹
性材料および、封止シートからなる複合シート部材と防
水シートを別々に供給することができる。

【００２８】本発明の第３のものにおいては、平板状の
基材の両側に複数の格子状の突条を平行に配置して構成
した芯材を用いること、および、前記突条の間に堰を設
けて、多数のセルに区画したものを用いるので、水膨脹
性材料を各セルの間仕切りされた内部に保持する性質を
良好に発揮でき、複合シートの取扱いを容易に行うこと
が可能である。そして、本発明の複合シートにおいて
は、前記芯材の上下の面に多数のリブを突出させて一体
に配置したことにより、芯材の強度を向上させることが
可能になり、複合シートに対する穴あけ等の外力に対し
て、大きな抵抗力を持たせることができる。

【００２９】本発明の第４のものにおいては、水膨脹性
材料として、ベントナイト、吸水性ポリマー、および、
それ等を含有するゴム組成物を用いているので、吸水し
た際の膨脹性を大きく設定でき、穴を封止して防水性を
良好に発揮できる。本発明の第５のものにおいては、セ
ルに充填された水膨脹性材料をセル内に封止するため
に、ポリエチレン製の不織布を用い、芯材の格子状突起
の先端と融着して一体化しているので、芯材とシートと
を複合した強度を持たせることが可能であり、複合シー
トの強度を増大させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の複合シートの構成を示す説明図であ
る。

【図２】 本発明の複合シートの別の実施例の構成を示
す説明図である。

【図３】 本発明の実施例２に示すシートの構成を示す
説明図である。

【図４】 本発明の実施例１に示すシートの構成を示す
説明図である。

【図５】 複合シートの試験装置の構成を示す説明図で
ある。

【図６】 本発明の比較例の複合シートの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 複合シート、２ 芯材、３ 平板状基板、
４・５ 突条、６ 横桟、 １０・１１ 防水シ
ート、 １２・１３ 封止シート、１５ 水膨脹性
材料、 ２０ 耐水圧試験装置、 ３０ 複合シー
ト、３１ 水膨脹性ゴムシート、 ３３、３４ 防
水シート。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面に間仕切りされて開口し、長さ方向
   に沿って長溝状または格子状に間仕切りされた多数のセ
   ルを有する芯材と、 前記セルに充填された水膨脹性材料と、 前記水膨脹性材料をセル内に封止する表面防水シートか
   らなることを特徴とする遮水用複合シート。
2. 【請求項２】 断面に間仕切りされて開口し、長さ方向
   に沿って長溝状または格子状に間仕切りされた多数のセ
   ルを有する芯材と、 前記セルに充填された水膨脹性材料と、 前記水膨脹性材料をセル内に封止する封止シートと、 前記封止シートを覆う表面防水シートからなることを特
   徴とする遮水用複合シート。
3. 【請求項３】 平板状基板の両面に長さ方向に沿って長
   溝状または格子状の突条により多数のセルが形成された
   芯材を用いることを特徴とする請求項１または２に記載
   の遮水用複合シート。
4. 【請求項４】 前記セルに充填される水膨脹性材料が、
   ベントナイト、吸水性ポリマー、吸水性ポリマーを含有
   するゴム組成物またはそれ等の混合物であることを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれかに記載の遮水用複合
   シート。
5. 【請求項５】 前記封止シートがポリエチレンからなる
   不織布であり、芯材の格子状突起の先端と溶着されてな
   ることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載
   の遮水用複合シート。