FI98645C

FI98645C - Joint seal and method of installation

Info

Publication number: FI98645C
Application number: FI914141A
Authority: FI
Inventors: Michiyoshi Terauchi; Masanori Shimoguchi; Takahide Kameda; Svein Jonsson
Original assignee: Kasei Co C I; Paus & Paus As
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1991-09-03
Publication date: 1997-07-25
Also published as: NO179846C; DE9117062U1; ATE160837T1; FI914141A0; IS3749A7; DE69128340T2; NO179846B; NO913442D0; FI98645B; FI914141A; EP0501004A1; NO913442L; EP0501004B1; DE69128340D1

Abstract

The invention relates to a seal (1) for a joint comprising a cylindrical inner core layer (2) made of a water-unexpansible flexible material and having an internal opening (2a), and an outer coating layer (3) which is made of a water-expansible rubber. The outer coating layer (3) coats the inner core layer (2) and has penetrating openings (4) in the form of slits, pinholes or the like. The penetrating openings (4) extend to penetrating openings in the inner core layer (2) and communicate with the internal opening (2a) through the penetrating openings of the inner core layer (2). <IMAGE>

Description

9864598645

Liitostiiviste ja menetelmä sen asentamiseksi Käsiteltävä keksintö koskee liitostiivistettä, joka asennetaan rakenteen betonityön yhteydessä, ja tiivisteen 5 asennusmenetelmää.The present invention relates to a joint seal to be installed in connection with the concrete work of a structure and to a method for installing the seal 5.

Betonirakenneliitoksiin liittyvänä ongelmana on vesikanavan muodostuminen, mikä johtuu liitoksen sekundaarisesta vaihtelusta tai valetun betonin karkeudesta tai huokoisuudesta, jolloin vettä pääsee vuotamaan kanavan 10 läpi. Vesivuodon estämiseksi liitokseen pannaan yleensä kumitiiviste. On myös ehdotettu vedessä laajenevan tiivisteen sijoittamista liitokseen vesivuodon estämiseksi.A problem with concrete structural joints is the formation of a water channel due to the secondary variation of the joint or the roughness or porosity of the cast concrete, allowing water to leak through the channel 10. To prevent water leakage, a rubber seal is usually placed in the joint. It has also been proposed to place a water-expandable seal in the joint to prevent water leakage.

Kuitenkin edellä mainittuihin tavanomaisiin tiivisteisiin liittyvänä ongelmana on, että liitoksessa tai sen 15 lähellä betonirakenteessa olevia sisäsyvennyksiä on vaikea tiivistää varmasti vesivuodon estämiseksi kokonaan.However, a problem with the above-mentioned conventional seals is that it is difficult to seal the internal recesses in or near the joint in a concrete structure with certainty in order to completely prevent water leakage.

Käsiteltävä keksintö tehtiin edellä esitettyjen ongelmien pohjalta. Keksinnön eräänä tavoitteena on siis saada aikaan sellainen saumatiiviste, joka koostuu huo-20 keistä rakennusmateriaaleista yksinkertaisella tavalla, niin että se tiivistää sisäsyvennykset liitoksessa ja sen lähellä ja suorittaa sekä sekundaarisen että primaarisen tiivistystoiminnon.The present invention was made on the basis of the above problems. It is therefore an object of the invention to provide a joint seal consisting of high-grade building materials in a simple manner so as to seal the inner recesses at and near the joint and to perform both a secondary and a primary sealing function.

Käsiteltävän keksinnön toisena tavoitteena on saada 25 aikaan sellaisen liitostiivisteen asennusmenetelmä, joka saa aikaan täydellisesti sekä rajatiivistysvaikutuksen että myös lisämahdollisuuden veden pysäyttämiseksi.Another object of the present invention is to provide a method of installing a joint seal which completely provides both a boundary sealing effect and also an additional possibility to stop water.

Keksinnön kohteena on liitostiiviste 1, joka käsittää 30 a)lieriömäisen sisäydinkerroksen 2, joka on tehty vedessä laajenemattomasta joustavasta materiaalista ja jonka sisällä on sisäkanava 2a; ja b) ulkopäällystekerroksen 3, joka on tehty vedessä laajenevasta kumista ja joka peittää sisäydinkerroksen 2.The invention relates to a joint seal 1 comprising a) a cylindrical inner core layer 2 made of a water-non-expandable flexible material and having an inner channel 2a inside; and b) an outer coating layer 3 made of water-expandable rubber and covering the inner core layer 2.

98645 298645 2

Keksinnön mukaiselle liitostiivisteelle on tunnusomaista, että c) läpimenoaukot 4 ulottuvat ulkopäällystekerrok-sesta 3 sisäydinkerroksen 2 läpi mainittuun sisäkanavaan 5 2a, d) läpimenoaukot 4 ovat muodoltaan rakomaisia, e) rakomaiset läpimenoaukot 4 ovat korkeintaan 45° kulmassa liitostiivisteen 1 pituussuuntaan nähden, ja f) sisäydinkerroksen 2 kovuus on vähintään 50° ja 10 läpimenoaukkojen 4 leveys on 0 - 0,5 mm.The joint seal according to the invention is characterized in that c) the through-openings 4 extend from the outer coating layer 3 through the inner core layer 2 to said inner channel 5 2a, d) through-openings 4 are slit-shaped, e) slit-through the hardness of the inner core layer 2 is at least 50 ° and the width of the through-openings 4 is 0 to 0.5 mm.

Keksintö koskee myös menetelmää liitostiivisteen asentamiseksi, jolloin tiiviste 1 sijoitetaan valubetonin liitoskohtaan, betoni valetaan ja täytemateriaali 7 ruiskutetaan sitten paineella tiivisteen 1 ulkopinnan ja va-15 letun betonin väliseen aukkoon sisäkanavan 2a ja sisä- ja ulkokerroksissa olevien läpimenoaukkojen 4 kautta siten, että täytemateriaali 7 jähmettyy. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että tiiviste 1 kiinnitetään betonin päätypintaan asettamalla kiinnityselimet 5 20 mainitun tiivisteen 1 pohjan sivuilla oleviin laippaosiin 18 .The invention also relates to a method for installing a joint seal, wherein the seal 1 is placed at a joint of cast concrete, the concrete is poured and the aggregate 7 is then pressurized into the opening between the outer surface of the seal 1 and the cast concrete through the inner channel 2a and through-openings 4 . The method according to the invention is characterized in that the seal 1 is fastened to the end surface of the concrete by placing fastening members 5 20 on the flange parts 18 on the sides of the bottom of said seal 1.

Käsiteltävän keksinnön esimerkkirakenteita selostetaan nyt yksityiskohtaisesti viittaamalla piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 on perspektiivikuva käsiteltävän keksinnön mukaisen liitostiivisteen eräästä rakenteesta, kuvio 2 on osittainen pituusleikkaus kuvion 1 mukaisesta tiivisteestä, kuvio 3 on perspektiivikuva ja esittää sitä tilaa, 30 jossa tiiviste pannaan liitokseen betonia valettaessa, kuvio 4 on leikkaus ja esittää sitä tilaa, jossa betoni valetaan, kun tiiviste on pantu liitokseen, kuvio 5 on leikkaus ja esittää sitä tilaa, jossa täytemateriaali pannaan paikalleen betonin valamisen jäl-35 keen,Exemplary structures of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings, in which Figure 1 is a perspective view of a structure of a joint seal according to the present invention, Figure 2 is a partial longitudinal section of the seal of Figure 1, Figure 3 is a perspective view showing the state of the joint Fig. 4 is a sectional view showing the state in which the concrete is poured when the seal is placed in the joint; Fig. 5 is a sectional view showing the state in which the aggregate is placed after the concrete has been poured;

IIII

98645 3 kuvio 6 on leikkaus ja esittää keksinnön mukaisen liitostiivisteen toista rakennetta, ja kuvio 7 on leikkaus ja esittää vielä erästä keksinnön mukaisen liitostiivisteen rakennetta.98645 3 Fig. 6 is a section and shows another structure of the joint seal according to the invention, and Fig. 7 is a section and shows another structure of the joint seal according to the invention.

5 Kuviot 1 ja 2 esittävät liitostiivistettä. Tiiviste 1 käsittää lieriönmuotoisen sisäosakerroksen 2, jossa on sisäaukko 2a ja joka on tehty joustavasta materiaalista, kuten vedessä laajenemattomasta kumista tai muovista, ja ulkopäällystekerroksen 3, joka on tehty vedessä laaje-10 nevasta kumista ja peittää sisäkerroksen. Ulkopäällyste kerroksen 3 vedessä laajeneva kumi on tehty lisäämällä vulkanointiainetta, vulkanointikiihdytintä, täyteainetta, pehmennintä, hapettumisen estoainetta ja vedessä laajenevaa hartsia neopreenikumiin, luonnonkumiin tai halo-15 genoituun butyylikumiin. Suositellaan, että vulkanointlai neena käytetään rikkiä, magnesiumoksidia tai vastaavaa, vulkanointikiihdyttimenä tiatsolia, imidatsolia tai vastaavaa, ohentimena steariinihappoa, tuotantoöljyä tai vastaavaa, hapettumisen estoaineena amiinia, fenolia tai vas-20 taavaa ja täyteaineena kalsiumkarbonaattia, magnesiumok sidia, hiilimustaa, kovaa savea, sinkkivalkoista tai vastaavaa. Vedessä laajeneva hartsi on uretaanihartsi, poly-vinyylialkoholi tai akryylihartsi, jotka pystyvät turpoamaan vedessä, tai vastaava.Figures 1 and 2 show the joint seal. The seal 1 comprises a cylindrical inner layer 2 with an inner opening 2a made of a flexible material such as water-non-expandable rubber or plastic, and an outer coating layer 3 made of water-expandable rubber and covering the inner layer. The outer coating of the water-expandable rubber of Layer 3 is made by adding a vulcanizing agent, a vulcanizing accelerator, a filler, a plasticizer, an antioxidant and a water-expanding resin to neoprene rubber, natural rubber or halo-15 genes for butyl rubber. It is recommended that sulfur, magnesium oxide or the like be used as the vulcanizing agent, thiazole, imidazole or the like as the vulcanization accelerator, stearic acid, production oil or the like as a diluent, amine, phenol or the like as an antioxidant, clay or carbonate, like. The water-expandable resin is a urethane resin, a polyvinyl alcohol or an acrylic resin capable of swelling in water, or the like.

25 Ulkopäällystekerroksessa 3 on läpimenoaukot 4, jot ka on esitetty rakoina, jotka suuntautuvat kerroksen pituussuuntaan ja ovat vuorottelevissa paikoissa sen kehän suunnassa. Aukot 4 menevät ulkopäällystekerroksen 3 läpi ja ovat yhteydessä sisäosakerroksen 2 sisäaukkoon 2a sen 30 läpimenoaukkojen kautta. Sisäaukon 2a halkaisija ja sisä- ja ulkokerroksen 2 ja 3 paine ja kovuus säädetään niin, ettei sisäaukko mene kiinni betonin paineesta tai vedessä laajentuneen ulkokerroksen paineesta johtuen, kun betoni valetaan tiivisteen 1 päälle. Suositellaan, että sisäosa-35 kerroksen 2 kumin kovuus, ulkokerroksen 3 paksuus ja läpi- 98645 4 menoaukkojen 4 leveys ja pituus ovat vastaavasti 50 0 tai enemmän, noin 2 - 30 % tiivisteen 1 halkaisijasta, 1 mm tai vähemmän, ja 1 - 100 mm. Edullisempaa on, että kovuus, vahvuus, leveys ja pituus ovat vastaavasti 70 - 80 °, 10 -5 20 % halkaisijasta, 0 - 0,5 mm ja 30 - 50 mm. Kovuus on mitattu standardin JIS (Japanese Industrial Standard) tyypin A jousidurometrin mukaan.The outer coating layer 3 has through-openings 4, which ka are shown as slits extending in the longitudinal direction of the layer and in alternating places in the circumferential direction thereof. The openings 4 pass through the outer coating layer 3 and communicate with the inner opening 2a of the inner part layer 2 through its through-openings 30. The diameter of the inner opening 2a and the pressure and hardness of the inner and outer layers 2 and 3 are adjusted so that the inner opening does not catch on due to the pressure of the concrete or the pressure of the outer layer expanded in water when the concrete is poured on the seal 1. It is recommended that the rubber hardness of the inner layer 35, the thickness of the outer layer 3 and the width and length of the through-openings 4 are 50 ° or more, about 2 to 30% of the diameter of the seal 1, 1 mm or less, and 1 to 100 mm, respectively. . It is more preferred that the hardness, strength, width and length are 70 to 80 °, 10 to 20% of the diameter, 0 to 0.5 mm and 30 to 50 mm, respectively. Hardness is measured according to JIS (Japanese Industrial Standard) type A spring strain gauge.

Tästä johtuen estetään nesteen pääseminen sisäauk-koon 2a tiivisteen 1 ulkopuolelta, ja täyttömateriaalin 10 annetaan virrata ulos tiivisteestä rakojen 4 kautta. Tii visteen 1 poikkileikkauksen toinen reuna on suora ja poikkileikkauksen toinen reuna on tehty kaarevaksi, niin että tiivisteen asentaminen betonin liitokseen paranee.As a result, liquid does not enter the inner opening 2a from outside the seal 1, and the filling material 10 is allowed to flow out of the seal through the slots 4. The other edge of the cross-section of the seal 1 is straight and the other edge of the cross-section is made curved, so that the installation of the seal in the concrete joint is improved.

Erästä menetelmää tiivisteen 1 asentamiseksi beto-15 nia valettaessa liitoksen saamiseksi selostetaan seuraa- vassa viittaamalla kuvioihin 3, 4 ja 5. Kun esimerkiksi jokin astia on tehtävä betonista, betoni valetaan niin, että astian alaosa ai tehdään ensiksi betonista. Tiiviste 1 pannaan sitten astiaan alaosan ai päälle astian koko 20 kehän pituudelle. Alaosan ai yläosa voidaan tehdä kor keudeltaan erilaisista pinnoista, niin että tiiviste 1 voidaan sijoittaa tarkemmin ja helpommin sen yläpäähän. Tiiviste 1 kiinnitetään yläpäähän liimalla tai nauloilla 5 kuviossa 4 esitetyllä tavalla. Valuosat b ja c sijoitetaan 25 sitten astian a alaosan ai uiko- ja sisäpuolelle. Putki 6 työnnetään irrotettavana tiivisteen 1 sisäaukkoon 2a toisesta päästään niin, että putken toinen päätyosa ulottuu valuosien b ja c ulkopuolelle. Betonia valetaan sitten uudestaan, niin että saadaan astian a yläosa a2. Betonin 30 jähmettyessä tiivisteen 1 ulkopäällystekerros 3 laajenee vedessä, jolloin betonin sisäsyvennykset saadaan pois ja saadaan aikaan primaarinen tiivistystoiminto. Jähmettyvää nestemäistä täyttömateriaalia 7, esimerkiksi silikaatti-laastia ja sementtimaitoa ruiskutetaan sitten paineella 35 tiivisteen 1 sisäaukkoon 2a putken 6 kautta, niin ettäOne method of installing the seal 1 when casting concrete-15 to obtain a joint is described below with reference to Figures 3, 4 and 5. When, for example, a vessel is to be made of concrete, the concrete is cast so that the lower part of the vessel is first made of concrete. The seal 1 is then placed on top of the lower part ai of the container for the entire circumferential length of the container. The upper part ai can be made of surfaces of different heights, so that the seal 1 can be placed more precisely and more easily at its upper end. The seal 1 is attached to the upper end with glue or nails 5 as shown in Fig. 4. The casting parts b and c are then placed outside and inside the lower part ai of the vessel a. The tube 6 is removably inserted into the inner opening 2a of the seal 1 at one end so that the other end part of the tube extends beyond the casting parts b and c. The concrete is then poured again to obtain the upper part a2 of the vessel a. As the concrete 30 solidifies, the outer coating layer 3 of the seal 1 expands in water, whereby the inner recesses of the concrete are removed and the primary sealing function is achieved. The solidifying liquid filling material 7, for example silicate mortar and cement milk, is then injected under pressure 35 into the inner opening 2a of the seal 1 through the pipe 6, so that

IIII

98645 5 tiivisteen läpimenoaukot 4 suurenevat paineen vaikutuksesta, ja täyttömateriaali leviää tiivisteen ulkopinnan ja betonin väliseen rakoon ja betonissa oleviin sisäsyvennyk-siin sekä täyttää raon ja syvennykset sekundaarisen tii-5 vistyksen muodostamiseksi. Täytemateriaalin 7 ruiskutta minen tapahtuu, kun vesivuoto havaitaan ja astian a yläosaan a2 valettu betoni on jähmettynyt. Täyttömateriaalin 7 ruiskuttamista ei tarvitse suorittaa, mikäli vesivuotoa ei löydy.98645 5 the seal passages 4 increase under the effect of pressure, and the filling material spreads into the gap between the outer surface of the seal and the concrete and into the internal recesses in the concrete and fills the gap and the recesses to form a secondary seal 5. The spraying of the filling material 7 takes place when a water leak is detected and the concrete poured into the upper part a2 of the vessel a has solidified. It is not necessary to spray the filling material 7 if no water leakage is found.

10 Vaikka tiiviste 1 onkin asennettu edellä selos-te- tulla tavalla betoniastiaan, käsiteltävä keksintö ei ole kuitenkaan rajoitettu tähän menetelmään, vaan sitä voidaan soveltaa myös sellaiseen menetelmään, jossa tiiviste asennetaan tästä poikkeavaan betonirakenteeseen kuten altaa- 15 seen tai säiliöön.Although the seal 1 is mounted on a concrete container as described above, the present invention is not limited to this method, but can also be applied to a method in which the seal is mounted on a different concrete structure such as a basin or a tank.

Läpimenoaukot 4 on tehty tiivisteeseen 1 sen laajentamiseksi pituussuunnassa, koska jos aukot ovat sen kehän suuntaisia, ne suurenevat tiivisteen taipuneissa osissa, niin että betoni pääsee tiivisteen sisäaukkoon 2a. 20 Sen vuoksi suositellaan, että jokaisen läpimenoaukon 4 suunnan ja tiivisteen 1 pituussuunnan välinen kulma on enintään 45°.The through holes 4 are made in the seal 1 to expand it in the longitudinal direction, because if the openings are parallel to its circumference, they increase in the bent parts of the seal, so that the concrete enters the inner opening 2a of the seal. It is therefore recommended that the angle between the direction of each through hole 4 and the longitudinal direction of the seal 1 be at most 45 °.

Kuvio 6 esittää leikkauksena sitä tilaa, jossa tii-vistysmateriaalia 11 käytetään keksinnön toisen rakenteen 25 mukaan.Figure 6 shows in section the state in which the sealing material 11 is used according to the second structure 25 of the invention.

Tiivisteeseen 11 liittyvät kiinteänä rakenteena sen pohjaosan molemmilla puolilla laippaosat 18. Laippaosat 18 on kiinnitetty astian päätypintaan panemalla siihen kiin-nitysosat, esimerkiksi naulat 5. Kuviossa 6 viitenumero 12 30 tarkoittaa sisäosakerrosta ja viitenumero 13 taas ulko- päällystettä.The flange parts 18 are connected to the seal 11 as a fixed structure on both sides of its bottom part. The flange parts 18 are fixed to the end surface of the container by placing fastening parts, e.g. nails 5. In Fig. 6, reference numeral 12 30 denotes inner layer and reference numeral 13 outer coating.

Kuvio 7 on leikkaus ja esittää sitä tilaa, jossa tiiviste 111 on sijoitettu keksinnön vielä muun rakenteen mukaan.Fig. 7 is a sectional view showing the state in which the seal 111 is arranged according to still another structure of the invention.

Claims

98645 6 In the seal 111, the outer coating layer 113 is not formed on the outer circumferential portions of the flange portions 118. In Fig. 7, reference numeral 112 denotes an inner layer. According to the structures shown in Figs. 6 and 7, the parts 5 in which the fastening parts 5 are placed are clearly shown, and therefore the fastening parts 5 can be easily and accurately fastened to both end parts. In addition, since the fixing portions 5 do not enter the hollow opening 2a, it is preferable that the effective surface area of the hollow opening does not decrease. The seals 11 and 111 shown in Figures 6 and 7 were fixed with nails and then secondary concrete was poured into them. The vessel was then left in the water for two months. Based on this, it was found that the central opening (hollow opening) and the hole 15 due to the expansion of the outer coating did not become blocked. After the chemical mortar fillings were applied to the seals at the end of the opening at a pressure of 2 kg / cm, they were found to spread to the concrete around the seals. In this way the fillings could be placed in the opening of the collar. 20 The structure and power not described above correspond to the first structure and power. According to the present invention, the joint seal consists of an inner layer made of a water-non-expandable flexible material and comprising an inner opening, an outer coating layer made of water-expandable rubber and covering the inner layer and comprising through holes through which the aggregate can be easily placed in concrete. Consequently, the expansion of the outer coating layer to remove the inner recesses 20 of the cast concrete to provide a primary sealing space, and the feeding of the filler material to the concrete to provide a secondary sealing space, can be performed more cheaply using a simple arrangement. 7 98645

A joint seal (1) comprising a) a cylindrical inner core layer (2) made of a water-non-expandable flexible material and having an inner channel (2a) therein; and b) an outer coating layer (3) made of water-expandable rubber and covering the inner core layer (2), characterized in that c) the through-openings (4) extend from the outer coating layer (3) through the inner core layer (2) to said inner channel (2). 2a), d) the through-openings (4) are slit-shaped, e) the slit-through through-openings (4) are at an angle of at most 45 ° to the longitudinal direction of the connecting seal (1), and f) the inner core layer (2) has a hardness of at least 50 ° and the through-openings (4) the width is 0 to 0.5 mm.

Gasket according to Claim 1, characterized in that the inner core layer (2) has flange parts (18) on the sides of its base.

A method of installing a joint seal according to claim 1 or 2, wherein the seal (1) is placed at the joint of the cast concrete, the concrete is poured and the aggregate (7) is then injected under pressure into the opening between the outer surface of the seal (1) and the cast concrete. and through the through-openings (4) in the outer layers so that the filling material (7) solidifies, characterized in that the seal (1) is attached to the concrete end surface by placing fastening members (5) on the flange portions (18) of the bottom of said seal (1) .