JPH11347488A

JPH11347488A - ベントナイトの吹き付け防水工法

Info

Publication number: JPH11347488A
Application number: JP15447798A
Authority: JP
Inventors: Takeo Sawada; 武夫澤田; Satoshi Takahashi; 聡高橋; Kaneo Ichinohe; 金雄一戸; Junzo Fujinawa; 順三藤縄; Shintaro Kazuyasu; 慎太郎一安; Toshihisa Yanagida; 敏久柳田
Original assignee: Hojun Kogyo KK; Hojun Yoko Co Ltd
Current assignee: Hojun Kogyo KK; Hojun Yoko Co Ltd
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JP2915399B1

Abstract

(57)【要約】【課題】有機結合剤を使用せず、安価且つ効率良くベ
ントナイトを吹き付けることのできる吹き付け防水工法
を提供する。【解決手段】乾式における、２．３６ｍｍフルイ残分
が５重量％以下で２５０μｍフルイ通過分が１０重量％
以下、且つ膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以上の粒状ベントナ
イト、及び、水又はスメクタイトスラリーを別々のノズ
ルから噴出させ、被付着物迄の飛翔空間及び被付着物上
で両者を混合し、ベントナイトを被付着物表面に吹き付
ける工法。前記粒状ベントナイト１重量部に対して、
０．５〜１．１重量部の水又は０．４〜１．２重量部の
スメクタイトスラリーを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベントナイトの吹
き付け防水工法に関し、特に、有機物を全く用いること
がなく、微生物に対する耐腐食性が要求される箇所や土
壌と親和性のある防水層が要求される場合、或は、高温
にする被付着物に対して防水性を付与する場合等に有用
な、ベントナイトの吹き付け防水工法に関する。

【０００２】

【従来技術】粒状ベントナイトをスプレイ・ガンを用い
て表面に被覆し、表面を防水する方法が知られている
（特開昭４９−２８５９１号公報）。この方法は、防水
される表面が曲線であったり継ぎ目が生ずるのを嫌う場
合、複雑な形状をしている場合、人が入り難いような狭
い所、或いは粉塵がたって作業環境が悪い場所等、シー
ト系の防水工法が困難であったり好ましくない場合には
特に有効である。

【０００３】しかしながら、上記の方法においては、乾
燥したベントナイト粒子を被付着物表面に付着させる手
段として有機系の液状結合剤を使用するために、材料コ
ストが高くなる上、高温にすると有機系結合剤が燃焼し
たり分解し、悪臭や煙を発生するという欠点があった。

【０００４】また、近年、ゴミの発生率が年々増加して
おり、焼却炉によるゴミの焼却量も増加しているが、焼
却条件を一定以上に保ちできるだけ完全に且つ効率良く
ゴミを燃焼させるために、ゴミ焼却炉については定期的
に清掃することが法律上義務付けられている。この清掃
においては、特に、冷却パイプと耐火煉瓦の間を手作業
で掃除する必要があり極めて煩雑である上、灰の粉塵等
を避けることのできないゴミ焼却炉内であるために作業
員を劣悪な労働条件下にさらさなければならず、また、
清掃効率が悪いため、炉の休止期間も長くならざるを得
ないという欠点があった。

【０００５】そこで、作業員を劣悪な作業環境下にさら
さなくても良い上、作業人員を削減し、清掃期間も短縮
して炉の使用効率を改善するために、従来の手作業によ
る清掃に代わって、新たに、炉を水洗するという方法が
検討されるに至った。しかしながら、金属の冷却パイプ
と耐火煉瓦の間に洗浄水が浸入すると、灰を溶かして酸
性となった水がパイプを腐食するので、洗浄水の上記浸
入を防止するために、冷却パイプと耐火煉瓦の間をシー
ルする必要がある。

【０００６】しかしながら、上記シールを手作業で行う
ことは煩雑であり、また、有機のシーリング材を使用す
ると、材料費が高くなる上耐火煉瓦と冷却パイプの間に
ヒビが入る場合があり、更に、清掃後の使用時に、シー
リング材が不完全燃焼して大気を汚したり悪臭を発生す
るという欠点があった。係る欠点は、上記シーリング
に、前記粒状ベントナイトを吹き付ける防水工法を採用
することによって改善されるものの、該防水工法が有機
系結合剤を使用するために完全な解決策とはならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは有
機結合剤を用いずにベントナイト粒子を吹き付ける工法
について鋭意検討した結果、一定の含水率と膨潤力を有
する特定粒度のベントナイトと、一定量の水又はスメク
タイトスラリーを空中で混合しながら被付着物に吹き付
けることにより、ベントナイト粒子を効率良く被付着物
表面に吹き付けることができることを見出し本発明に到
達した。従って本発明の第１の目的は、有機結合剤を使
用せず、安価且つ効率良くベントナイトを吹き付けるこ
とのできる吹き付け防水工法を提供することにある。本
発明の第２の目的は、高温に加熱するような被付着物に
対しても有効な、ベントナイトの吹き付け防水工法を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決する手段】本発明の上記の諸目的は、乾式
における、２．３６ｍｍフルイ残分が５重量％以下で２
５０μｍフルイ通過分が１０重量％以下、且つ、膨潤力
が１０ｍｌ／２ｇ以上の粒状ベントナイト、及び、水又
はスメクタイトスラリーを別々のノズルから噴出させ、
被付着物迄の飛翔空間及び被付着物上で両者を混合し、
ベントナイトを被付着物表面に吹き付ける工法であっ
て、前記粒状ベントナイト１重量部に対して、０．５〜
１．１重量部の水又は０．４〜１．２重量部のスメクタ
イトスラリーを使用することを特徴とする、ベントナイ
トの吹き付け防水工法によって達成された。

【０００９】本発明で使用するベントナイトは防水剤と
して使用するものであるので、基本的に膨潤力の大きい
ものであることが好ましい。従って、粒状ベントナイト
は粘土鉱物モンモリロナイトを主成分とするアルカリ性
の粘土であって、カオリナイトやパイロフィライトなど
の粘土鉱物とは異なり、粘土１００ｇ当たり４０〜１２
０ミリ当量の大きな陽イオン交換容量を有する。この交
換性陽イオンは、通常、ナトリウムイオン、カルシウム
イオン及びマグネシウムイオンである。

【００１０】粒状ベントナイトは、具体的には、ベント
ナイト鉱床から採掘された、水分を約１５〜４０重量％
含む原鉱石を直径２０ｍｍ以下に粗砕し、次いでロータ
リードライヤーで水分が４〜９重量％となるまで乾燥し
た後、粒径フルイを用いて振動フルイ機により選別し、
製品化された破砕粒が使用される。交換性陽イオンとし
て、主にカルシウムイオンを含むベントナイトは、膨潤
力が１０ｍｌ／２ｇ以下であるので、その破砕粒はその
ままでは使用できない。そこでソーダ灰と反応させ活性
化させることにより、膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以上とな
り、使用することが可能となる。

【００１１】また、ロータリードライヤーで乾燥した後
ローラーミルで粉砕されたベントナイト粉末品に水を添
加し、押出造粒機で造粒した後乾燥された製品、あるい
は、ベントナイト原鉱をディスクペレッター（不二パウ
ダル（株）製）などの造粒機で製品化し乾燥された粒状
ベントナイト製品等を用いることもできる。

【００１２】本発明においては、特に有機の接着剤を用
いないので、粒状ベントナイトを、その飛翔中に水と混
合して被付着物表面に付着させるためには、粒状ベント
ナイトが飛翔中に水を吸収して膨潤し、少なくともその
表面が粘着性を有するようになることが必要である。粒
状ベントナイトが粗すぎると、被付着物表面に衝突した
ベントナイト粒子がはね返されて落下するリバウンドが
生じ易くなる上、表面が粘着性を有しても自重に耐えら
れず落下するので表面に付着して留まることができな
い。また、粒状ベントナイトが細か過ぎると、ベントナ
イトが被付着面に付着し難くなり粉塵となって作業環境
が悪化する上、不測の事由により防水層に孔があいたと
きの自己修復能力が不十分となる場合がある。

【００１３】従って、本発明で使用する粒状ベントナイ
トは、乾式における、２．３６ｍｍフルイ残分が５重量
％以下であって２５０μｍフルイ通過分が１０重量％以
下であることが必要である。尚、上記フルイ残分及びフ
ルイ通過分試験は、日本ベントナイト工業会標準試験方
法（ＪＢＡＳ）によるものである。

【００１４】また、ノズルから定量的に噴射され、空中
で速やかに水を吸収して短時間で粒状ベントナイトに自
己粘着性を発現させるために、粒状ベントナイトの水分
率は４．０〜９．０重量％であることが好ましい。この
範囲外であると、粒状ベントナイトの吸水速度が低下す
る。更に、水分が９重量％より多いと、吹き付け機のホ
ッパー出口や輸送ホース内で滞留しがちとなり、ノズル
から定量的に出にくくなる。また、水分が４．０重量％
未満では、吹き付け機のホッパー内や輸送ホース内でベ
ントナイト同志が擦れ合って細粒化し、粉塵の発生量が
多くなる。

【００１５】一方、粒状ベントナイトの膨潤力は１０ｍ
ｌ／２ｇ以上である必要が有るが、特に、１５ｍｌ／２
ｇ以上の膨潤力を有するものであることが好ましい。膨
潤力が１０ｍｌ／２ｇ未満であると防水層としたときの
止水効果が十分でない上、不測の原因によって防水層に
穴があいた場合の自己修復能力が低下する。尚、上記水
分率はＪＢＡＳ−１０１−７７に準じて測定した値であ
り、膨潤力はＪＢＡＳ−１０４−７７に準じて測定した
値である。

【００１６】粒状ベントナイトに自己粘着性を付与する
ために使用する水は、粒状ベントナイトが濡れたとき
に、その膨潤能を疎外しないものであれば良く、通常、
雨水等の中水や、水道水を使用することができる。ま
た、水の使用量は粒状ベントナイト１重量部に対して
０．５〜１．１重量部であることが必要であり、特に
０．６〜１．０重量部であることが好ましい。

【００１７】粒状ベントナイトに自己粘着性を付与する
ための水には、ベントナイトの接着を補助する観点か
ら、珪酸ソーダを適宜含有させることができる。珪酸ソ
ーダの含有量を多くすると材料費が上昇するので、用途
や、被付着物の形状に応じて必要最小限使用すれば良
い。使用する珪酸ソーダの量にもよるが、珪酸ソーダ
を、例えば水１００重量部に対して１．０〜４．０重量
部含有させることにより、水の使用量を、前記０．５〜
１．１重量部の範囲より若干（０．２〜０．３重量部程
度）少なくすることも多くすることもできる。特に、焼
却炉のように被付着物表面に酸性物質が多く存在する場
合には、珪酸ソーダはそれを中和する作用をも有するの
で、その有用性は高くなる。

【００１８】粒状ベントナイトと共にスメクタイトスラ
リーを使用する場合には、霧化を安定に行うと共に、粒
状ベントナイトの付着を容易とする上から、スメクタイ
トスラリーの粘度を１３〜３０ｃＰ（２０℃）の範囲と
することが好ましく、特に１５〜２５ｃＰの範囲とする
ことが好ましい。スメクタイトスラリーの粘度は、米国
石油協会規定に合致するファン回転粘度計３５ＳＡ型
（バロイド社製）を用い、２０℃の環境下で測定した値
である。

【００１９】また、スメクタイトスラリーの湿式フルイ
残分は、７５μｍフルイ残分で５重量％以下とすること
が好ましい。このようなスメクタイトスラリーの使用量
は、粒状ベントナイト１重量部に対して０．３〜１．２
重量部であることが必要であるが、特に、０．４〜０．
９重量部であることが好ましい。

【００２０】本発明で使用するスメクタイトとは、下記
一般式で表される層状珪酸塩粘土鉱物であって、層間に
交換性陽イオン及び水分子を有する群の中から選択され
る少なくとも１種である。一般式：Ｘ_ｍ（Ｙ^２＋，Ｙ^３＋）_２〜３Ｚ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・
ｎＨ_２ＯＸ：Ｋ，Ｎａ，１／２Ｃａ，１／２ＭｇＹ^２＋：Ｍｇ，Ｆｅ^２＋，Ｍｎ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｚｎ
^２＋，２Ｌｉ^＋Ｙ^３＋：Ａｌ^３＋，Ｆｅ^３＋，Ｃｒ^３＋Ｚ：Ｓｉ，Ａｌｍ：０．２５〜０．６ｎ：層間イオンの種類や相対湿度に応じて著しく変動す
る。

【００２１】このようなスメクタイトは、通常、モンモ
リロナイト、サポナイト、またはヘクトライトの少なく
とも１種を主成分とするものであり、天然又は合成品の
何れでも良いし、それらの混合物であっても良い。この
ようなスメクタイトは、一般的に水分が１０重量％以下
の乾燥粉末製品として市販され、化粧品、医薬品等の粘
度調整剤として用いられている。

【００２２】スメクタイトに水を加えてスラリーとする
に要する水の添加量は、使用するスメクタイトの品種に
応じて好ましい範囲がある。本発明においては、スメク
タイトをミキサーで水に分散させたスラリーの粘度が、
バロイド社製ファン回転粘度計３５ＳＡ型を用いた場合
に、１３ｃＰから３０ｃＰになるように添加する。

【００２３】スメクタイトスラリー中にも、水を使用す
る場合と同様に、適宜珪酸ソーダを添加することができ
る。スメクタイトスラリーの使用量は、珪酸ソーダを添
加することにより、粒状ベントナイト１重量部に対して
０．２〜１．３重量部とすることができる。スメクタイ
トを使用する場合には、珪酸ソーダを水１００重量部に
対して０．３〜０．７重量部使用することが好ましい。
被付着物表面が酸性である場合には、特に珪酸ソーダを
含有させることが好ましい。

【００２４】本発明においては、前記した粒状ベントナ
イトをエアガンから噴射させると共に、他のエアガン又
は、同一のエアガンの他のノズルから、必要に応じて珪
酸ソーダを含有させた水又はスメクタイトスラリーを噴
射し、被付着物表面に達するまでの飛翔空間及び被付着
物表面で両者を混合し、粒状ベントナイトに自己粘着性
を付与し、被付着物表面にベントナイト防水層を形成さ
せる。

【００２５】エアガンやそのノズル等の形状及び配置関
係等は適宜設計することができる。本発明においては、
粒状ベントナイトが、空中で水又はスメクタイトスラリ
ーと接触し、その表面が膨潤し粘結性を有するようにな
るので、有機系の接着剤を全く用いないにもかかわら
ず、任意の形状の被付着物表面に容易に防水性のベント
ナイト防水層を形成させることができる。また、形成さ
せた防水層が後から穿孔されても、水と接するとベント
ナイトが膨潤し自己修復するので防水性が損なわれるこ
とがない。尚、本発明において、防水性とは、透水係数
が１×１０^−７ｃｍ／秒以下である場合を意味する。ま
た、上記透水試験についての詳細は、１９９０年（社）
土質工学会（現在は（社）地盤工学会）発行の「土質試
験の方法と解説」に記載されている。

【００２６】本発明のベントナイトの防水工法は、既設
配管の防水処理を始め、建築物の地下コンクリート外
壁、共同溝のボックスカルバート外壁、地下駐車場のコ
ンクリート外壁などの地下コンクリート構造物の防水
壁、人工池や人工小川の底盤部、及び焼却炉の水洗時等
におけるシーリング等に応用することができることはも
とより、火災時の消火にも有効である。また、ベントナ
イト防水層が表面に露出する場合には、粒状ベントナイ
トと共にスメクタイトスラリーを使用した場合で１０日
間程度、水のみを使用した場合で１〜２日間程度の防水
に有用である他、珪酸ソーダをスメクタイトスラリーに
添加して使用すれば長期間防水効果を持たせることがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のベントナイトの防水工法は有機
系の材料を全く使用しないので安価である上、燃える物
がないので、焼却炉のように、吹き付け後に加熱するよ
うな被付着物の防水工法として特に有効である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。ま
た、実施例及び比較例における付着率及び止水性は、以
下のようにして求めた値である。付着率及び止水性垂直に設置したベニヤ板の被付着面から吹き付け機のノ
ズルを１ｍ離した距離で、１，５００ｇ／分の吹き付け
を行い、ベニヤ板表面にベントナイト層を２．５ｃｍ付
着させた。このときの吹き付け量に対する付着量を付着
率とした。また、ベントナイトを２．５ｃｍ付着させた
被付着面を２０分間洗浄して、被付着面の裏側の漏水の
有無を目視で判別し、漏水なしを○、漏水ありを×で評
価した。

【００２９】実施例１、２及び比較例１、２．粒状ベン
トナイトとして、米国ワイオミング州産ベントナイトか
ら破砕粒として製品化されたパラグラニュラー（膨潤力
３０ｍｌ／２ｇ、２．３６ｍｍフルイ残分０％、２５０
μｍフルイ通過分１．２％、水分７．１重量％、パラマ
ウントテクニカルプロダクツ社製、主成分はモンモリ
ロナイト）１００重量部を用いた。

【００３０】一方、液剤として水道水とスーパークレイ
（（株）豊順洋行製の商品名で、モンモリロナイトを主
成分とする）及びヘクタブライトＤＰ（アメリカン
コロイド社製の商品名で、へクトライトを主成分とす
る）を用い、ハンドミキサＵＭ１５型（日立工機
（株）製、回転速度１，１００ｒｐｍ）によって５分間
攪拌し、スメクタイトスラリーを得た。次に、粒状ベン
トナイトとスメクタイトスラリーを表１の割合で配合し
て、ベントナイト防水層の厚さが２．５ｃｍになるまで
吹き付けた。吹き付け量に対する付着量の割合（付着率
とする）及び止水性は表１に示したとおりである。

【００３１】

【表１】

【００３２】実施例３、４及び比較例３、４粒状ベントナイトとして前記のパラグラニュラーを用
い、スメクタイトスラリーを用いずに水道水のみを表２
の如く用いて、実施例１と同様にして吹き付けを行っ
た。実施例１の場合と同様にして粒状ベントナイトの付
着率及び止水性を評価したところ、表２に示した結果が
得られた。

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例５．実施例１で使用した吹き付け配
合割合で、焼却炉の冷却管と耐火レンガの隙間約１ｃｍ
を埋めたところ、漏水は見られず、完全に防水すること
ができた。また、焼却炉を加熱しても、悪臭や煙が発生
しないことも確認された。

【００３５】実施例６及び７．珪酸ソーダ３号（セント
ラル硝子（株）製）を水に加えて、実施例１で使用した
ハンドミキサで攪拌し、次いで前記のスーパークレイを
少しづつ加えながら攪拌し、珪酸ソーダ入りスメクタイ
トスラリーを得、表３に示した配合で実施例１と同様に
吹き付けを行った結果は表３に示した通りであり、何れ
の場合も止水性及び付着率が良好であった。

【００３６】

【表３】

【００３７】実施例８．実施例３で使用した吹き付け配
合のものを用いた他は実施例５と全く同様にしたとこ
ろ、この場合にも焼却炉の冷却管の耐火レンガの間の止
水性が十分であることが確認された。

【００３８】実施例９．表４に示す粒度分布の各種の粒
状ベントナイトを用いた他は、全く実施例３と同様に吹
き付け及び評価を行った結果を表４に示した。尚表４中
のＡ欄は実施例３の結果である。また、Ａ〜Ｅの粒状ベ
ントナイトは全てパラグラニュラーであり、Ｆ及びＧは
膨潤力を調製した粒状ベントナイトである。表４の結果
から明らかな如く、Ａ、Ｃ、Ｅ及びＧの本願発明の場合
には、止水性が良いだけでなく、付着率も８５％以上と
良好であることが実証された。

【００３９】

【表４】

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】一方、液剤として水道水とスーパークレイ
（（株）豊順洋行製の商品名で、モンモリロナイトを主
成分とする）及びヘクタブライトＤＰ（アメリカン
コロイド社製の商品名で、へクトライトを主成分とす
る）を用い、ハンドミキサＵＭ１５型（日立工機
（株）製、回転速度１，１００ｒｐｍ）によって５分間
攪拌し、スメクタイトスラリーを得た。次に、粒状ベン
トナイトとスメクタイトスラリーを、ベントナイト防水
層の厚さが２．５ｃｍになるまで、表１の割合で吹き付
けた。吹き付け量に対する付着量の割合（付着率とす
る）及び止水性は表１に示したとおりである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者一戸金雄東京都港区虎ノ門１丁目18番１号株式会社豊順洋行内 (72)発明者藤縄順三東京都港区虎ノ門１丁目18番１号株式会社豊順洋行内 (72)発明者一安慎太郎東京都港区虎ノ門１丁目18番１号株式会社豊順洋行内 (72)発明者柳田敏久東京都江戸川区宇喜田町1472番地株式会社信和内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乾式における、２．３６ｍｍフルイ残分が
５重量％以下で２５０μｍフルイ通過分が１０重量％以
下、且つ膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以上の粒状ベントナイ
ト、及び、水又はスメクタイトスラリーを別々のノズル
から噴出させ、被付着物迄の飛翔空間及び被付着物上で
両者を混合し、ベントナイトを被付着物表面に吹き付け
る工法であって、前記粒状ベントナイト１重量部に対し
て、０．５〜１．１重量部の水又は０．４〜１．２重量
部のスメクタイトスラリーを使用することを特徴とす
る、ベントナイトの吹き付け防水工法。
【請求項２】水又はスメクタイトスラリー中に、更に珪
酸ソーダが含有されている請求項１に記載されたベント
ナイトの吹き付け防水工法。
【請求項３】スメクタイトスラリーの２０℃における粘
度が１３〜２５ｃＰである、請求項１又は２に記載され
たベントナイトの吹き付け防水工法。
【請求項４】スメクタイトが、下記一般式で表される層
状珪酸塩粘土鉱物であって、層間に交換性陽イオン及び
水分子を有する粘土鉱物群の中から選択された少なくと
も１種である、請求項１〜３の何れかに記載されたベン
トナイトの吹き付け防水工法。一般式：Ｘ_ｍ（Ｙ^２＋，Ｙ^３＋）_２〜３Ｚ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２・
ｎＨ_２ＯＸ：Ｋ，Ｎａ，１／２Ｃａ，１／２ＭｇＹ^２＋：Ｍｇ^２＋，Ｆｅ^２＋，Ｍｎ^２＋，Ｎｉ^２＋，Ｚ
ｎ^２＋，２Ｌｉ^＋Ｙ^３＋：Ａｌ^３＋，Ｆｅ^３＋，Ｃｒ^３＋Ｚ：Ｓｉ，Ａｌｍ：０．２５〜０．６ｎ：層間イオンの種類や相対湿度に応じて著しく変動す
る。
【請求項５】スラリーの中に使用されるスメクタイト
が、モンモリロナイト、ヘクトライト及びサポナイトか
らなる群から選択された少なくとも１種を主成分とする
粘土鉱物である、請求項４に記載された防水工法。
【請求項６】粒状ベントナイトが、４．０〜９．０重量
％の水分を含むと共に、１５ｍｌ／２ｇ以上の膨潤力を
有する、請求項１〜５の何れかに記載されたベントナイ
トの吹き付け防水工法。