JP2003193032A - 止水剤および止水工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全性が高く、その硬化物（ゲル体）が耐
薬品性、適度の強度と弾力性、水膨潤性、耐凍結融解性
を有し、かつゲル体の乾燥収縮が生じ難い止水剤、およ
びこれを用いた止水工法を提供する。 【解決手段】 水溶性のポリアルキレングリコールジ
（メタ）アクリレート（成分Ａ１）と、アニオン性電解
質モノマー（成分Ａ２）と、下記式（II）で示される多
価アルコールないしグリセリン（成分Ｂ１）と、重合触
媒とを含有する水溶液であり、成分Ａ１と成分Ａ２の質
量比（成分Ａ１：成分Ａ２）が、９８：２〜４０：６０
であり、成分Ｂ１が、止水剤全量中の５〜７０質量％で
ある止水剤、およびこれを用いた止水工法。 ＨＯ−((ＣＨ₂)_xＯ)_n−Ｈ (II) （式中、ｘは２〜４の整数、ｎは２〜１０の整数を表
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短時間で硬化し
て、水に不溶の弾性ゲル体になる止水剤、およびこれを
用いた止水工法に関し、特に、洞道、マンホール、トン
ネル等のコンクリート壁面等からの漏水の止水、および
ケーブル管路口の止水等に好適に用いられる止水剤およ
びこれを用いた止水工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物における漏水や、ケ
ーブルを収納したパイプの管路口からの浸水を防止する
工法として、種々の高分子系止水剤を漏水部に注入して
硬化させる止水工法が知られている。これら中でも、ポ
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレートをベース
にして、これと、アニオン性電解質モノマーと、必要に
応じてポリエチレングリコール（メタ）アクリレートや
カチオン性電解質モノマーと、重合触媒とを含有する水
溶液からなる止水剤は、安全性が高く、得られる硬化物
（ゲル体）が、適度の強度と弾力性、および水膨潤性を
持つことから、コンクリート構造物における漏水の止水
や、管路口からの浸水の防止に好適に用いられている
（特開昭６２−２２８８２号公報）。

【０００３】さらに、止水剤硬化物(ゲル体)の耐凍結融
解性や乾燥収縮抑制をも考慮した止水剤としては、特定
のポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、特
定のアニオン性電解質モノマー、特定のカチオン性電解
質モノマーおよび特定のレドックス系触媒の還元剤を含
む水溶液（Ａ液）と、レドックス系触媒の酸化剤を含む
水溶液（Ｂ液）との組み合わせからなる止水剤が、特開
平１０−１１０１５９号公報に開示され、また、ポリエ
チレングリコールジメタクリレートにエチレングリコー
ルを配合した止水剤が、特許第２７２２３８９号に開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
止水剤を硬化させてなるゲル体の耐凍結融解性や乾燥収
縮抑制を考慮した止水剤は、耐凍結融解性には優れてい
るものの、乾燥収縮に対する抑制効果がいまだ不十分で
あった。このようなことから、ゲル体が耐凍結融解性を
持つだけでなく、乾燥収縮し難い止水剤が要請されてい
た。

【０００５】よって、本発明の目的は、安全性が高く、
その硬化物（ゲル体）が耐薬品性、適度の強度と弾力
性、水膨潤性、耐凍結融解性を有し、かつゲル体の乾燥
収縮が生じ難い止水剤、およびこれを用いた止水工法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、各々１種以上の、水
溶性のポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレー
トとアニオン性電解質モノマーと特定の多価アルコール
とを特定の配合量で配合した止水剤を重合して得られる
ゲルが、耐薬品性、適度の強度と弾力性、水膨潤性、耐
凍結融解性を持つだけでなく、特に問題となるゲルの乾
燥収縮に対して、優れた抑制効果を有することを見出
し、本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明の止水剤は、下記式
（Ｉ）で示される水溶性化合物（成分Ａ１）と、アニオ
ン性電解質モノマー（成分Ａ２）と、下記式（II）で示
される多価アルコールないしグリセリンの群から選ばれ
た少なくとも１種（成分Ｂ１）と、重合触媒とを含有す
る水溶液であり、成分Ａ１と成分Ａ２の質量比（成分Ａ
１：成分Ａ２）が、９８：２〜４０：６０であり、成分
Ｂ１が、止水剤全量中の５〜７０質量％であることを特
徴とする。

【化３】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ は水素原子またはメチル基で
あり、ｎは２〜５０の整数を表す。）

【化４】 （式中、ｘは２〜４の整数、ｎは２〜１０の整数を表
す。）

【０００８】また、前記水溶性化合物（成分Ａ１）は、
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートである
ことが望ましい。また、前記アニオン性電解質モノマー
（成分Ａ２）は、アクリル酸、メタクリル酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、およびこ
れらの塩からなる群から選ばれた１種以上であることが
望ましい。

【０００９】また、前記多価アルコール（成分Ｂ１）
は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、およびグリセリンからなる群
から選ばれた１種以上であることが望ましい。また、本
発明の止水剤は、カルボン酸、カルボン酸塩、リン酸、
リン酸塩、リン酸エステル、亜硝酸、亜硝酸塩、アミ
ン、およびアミン塩からなる群から選ばれた１種以上を
さらに含有することが望ましい。

【００１０】また、前記重合触媒は、レドックス系触媒
であることが望ましい。また、本発明の止水剤は、前記
水溶性化合物（成分Ａ１）、アニオン性電解質モノマー
（成分Ａ２）およびレドックス系触媒の還元剤成分を含
有する水溶液からなるＡ液と、前記多価アルコール（成
分Ｂ１）およびレドックス系触媒の酸化剤成分を含有す
る水溶液からなるＢ液とを、混合して得られるものであ
ることが望ましい。

【００１１】また、止水剤を硬化させたゲル体の水膨潤
度は、１０〜３００％であることが望ましい。また、本
発明のゲル体は、本発明の止水剤を硬化してなるもので
あることを特徴とする。また、本発明の止水材は、本発
明の止水剤を多孔質体に含浸、硬化させてなるものであ
ることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の止水工法は、本発明の止水
剤を漏水部に注入することを特徴とする。また、本発明
の止水工法は、本発明の止水材を用いることを特徴とす
る。また、本発明の止水工法は、前記水溶性化合物（成
分Ａ１）、アニオン性電解質モノマー（成分Ａ２）およ
びレドックス系触媒の還元剤成分を含有する水溶液から
なるＡ液と、前記多価アルコール（成分Ｂ１）およびレ
ドックス系触媒の酸化剤成分を含有する水溶液からなる
Ｂ液とを混合して止水剤を調製し、この止水剤を漏水部
に注入することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。上記式（Ｉ）で示される水溶性化合物（成分Ａ
１）は、水溶性のポリアルキレングリコールジ（メタ）
アクリレートである。ポリアルキレングリコール部分の
重合度（式（Ｉ）におけるｎ）が、２〜５０の範囲であ
れば、ポリアルキレングリコール部分の重合度が同じ単
独の化合物であっても、重合度の異なる化合物の混合物
であってもよい。ポリアルキレングリコール部分の重合
度（ｎ）が２未満の場合は、水溶性が低いため、止水剤
の調製に不都合であり、硬化物（ゲル体）の強度も低い
ため好ましくない。一方、ポリアルキレングリコール部
分の重合度（ｎ）が５０を越える場合は、２個の重合性
二重結合間の間隔が長くなりすぎてゲル体の強度が低く
なるので好ましくない。

【００１４】成分Ａ１としては、特にポリエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレートが好適である。ポリエチ
レングリコールジ（メタ）クリレートは、重合させて得
られるゲル体のエステル部分が加水分解され難く、アル
カリ性の条件下でも崩壊することなく、十分に強度を保
持することができる。このポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレートを用いる場合、ポリエチレングリ
コール部分の重合度（ｎ）が１８〜４０であるものは、
その分子中にある二個の重合性二重結合の間隔が適当で
あるので、重合性がよく、得られるゲル体の架橋密度が
高く、重合度（ｎ）が１８未満または４０を超えるもの
に比較して、得られるゲル体の強度が特に高く、止水剤
の原料として特に好適である。

【００１５】アニオン性電解質モノマー（成分Ａ２）
は、止水剤からなるゲル体に必要な弾力性および水膨潤
性を付与するものである。成分Ａ２としては、例えば、
アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニ
ルスルホン酸、マレイン酸およびこれらの塩などが挙げ
られる。中でも、成分Ａ２としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンス
ルホン酸、およびこれらの塩から選ばれた、１種以上が
好ましい。その塩の種類としては、ナトリウム、カリウ
ム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウム等の
アルカリ土類金属塩、アルミニウム、亜鉛等の金属塩、
アンモニウム塩が挙げられる。これらの中でも、通常
は、これらのアニオン性電解質モノマーのナトリウム
塩、マグネシウム塩、カルシウム塩が用いられ、中で
も、マグネシウム塩、カルシウム塩が、ゲル体に適度な
膨潤性と安定性を与え、好適である。

【００１６】成分Ａ１と成分Ａ２の質量比（成分Ａ１：
成分Ａ２）は、９８：２〜４０：６０の範囲が好まし
く、９０：１０〜５０：５０の範囲がさらに好ましい。
成分Ａ２の質量割合が２質量％未満では、得られるゲル
体の水膨潤性が小さく、弾力性も十分ではなく、止水剤
として用いるには好ましくなく、一方、６０質量％を越
えると、水膨潤性が大きすぎて、ゲル体の機械的強度や
耐久性が低下し、やはり好ましくない。

【００１７】成分Ａ１と成分Ａ２の合計濃度は、効果と
経済性の点から、通常、止水剤全量（成分Ａ１、Ａ２、
Ｂ１、重合触媒、および水の合計量）に対して、好まし
くは３〜６０質量％の範囲であり、より好ましくは６〜
３０質量％であり、さらに好ましくは８〜２０質量％の
範囲である。成分Ａ１と成分Ａ２の合計濃度が３質量％
未満では、得られるゲル体の機械的強度が低く、耐久性
も不十分であり、また、６０質量％を超えてもそれ以上
の効果の向上は見られないので経済的でない。

【００１８】成分Ｂ１は、ゲル体に弾力性と機械的強
度、不凍性を与えるだけでなく、ゲル体に対する乾燥収
縮抑制の効果が大きい。成分Ｂ１は、上記式（II）で示
される多価アルコールないしグリセリンの群から選ばれ
た少なくとも１種である。この中でも特に、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレング
リコール、グリセリンからなる群から選ばれた１種以上
が、上述の効果の点で好ましい。

【００１９】成分Ｂ１は、止水剤全量に対して、５〜７
０質量％の範囲で用いられ、好ましくは１０〜７０質量
％の範囲であり、より好ましくは２０〜６０質量％の範
囲であり、さらに好ましくは３０〜６０質量％の範囲で
ある。成分Ｂ１が５質量％未満では、上述の効果がほと
んどない。成分Ｂ１の添加量を増やすにつれてその効果
が大きくなるが、Ｂ１成分が７０質量％を超えると、各
成分の溶解性が低下し、止水剤の調製の際の操作性が悪
くなる。

【００２０】重合触媒としては、例えば、レドックス系
触媒、熱開始系触媒、光開始系触媒などが挙げられる。
中でも、止水剤は一般に常温で使用されることから、重
合触媒としてはレドックス系触媒を用いることが望まし
い。レドックス系触媒の酸化剤成分としては、特に限定
されるものではないが、過硫酸アンモニウム、過硫酸カ
リウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過塩素酸アン
モニウム、過塩素酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。

【００２１】レドックス系触媒の還元剤成分としては、
特に限定されるものではないが、チオ硫酸ナトリウム、
ロンガリット、亜硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸塩、トリエタノールア
ミン、トリエチルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドロキシエトキシエチルアミン、Ｎ
−メチルジプロパノールアミン、ニトリロトリスプロピ
オンアミド、（イソ）アスコルビン酸およびそのナトリ
ウム、カリウム等のアルカリ金属塩、硫酸第一鉄、等が
挙げられる。

【００２２】レドックス系触媒の使用量は、通常、成分
Ａ１と成分Ａ２の合計質量に対して、０．１〜１００質
量％、好ましくは１〜１００質量％の範囲である。ま
た、酸化剤成分の使用量は、通常、成分Ａ１と成分Ａ２
の合計質量に対して、０．０５〜５０質量％、好ましく
は０．５〜５０質量％の範囲である。

【００２３】また、上記の各成分の他に、腐食抑制剤と
して、カルボン酸およびその塩、リン酸およびその塩、
リン酸エステル、亜硝酸およびその塩、アミンおよびそ
の塩からなる群から選ばれた１種以上を添加すること
で、止水剤およびそのゲル体が、金属、特に汎用されて
いる鉄系材料である鋳鉄や、鉄鋼等に対して、強い腐食
抑制効果を示し好適である。

【００２４】上記のカルボン酸およびその塩としては、
（イソ）酪酸、（イソ）吉草酸、カプロン酸、エナント
酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ
イン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、乳酸、酒
石酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、安息香酸、桂
皮酸、ナフテン酸、アビエチン酸、（メタ）アクリル
酸、グルコン酸、チオジプロピオン酸と、それらのアル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、亜
鉛、アンモニウム塩等が挙げられる。

【００２５】リン酸およびその塩としては、メタリン
酸、ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、オルトメ
タリン酸、トリポリリン酸、ヘキサメタリン酸およびそ
の塩等が挙げられる。リン酸エステルとしては、メチル
リン酸、エチルリン酸、（イソ）プロピルリン酸、ブチ
ルリン酸、ラウリルリン酸、ステアリルリン酸、２−エ
チルヘキシルリン酸、（イソ）デシルリン酸等が挙げら
れる。亜硝酸塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。

【００２６】アミンおよびその塩としては、アルキルア
ミン、アルケニルアミン、芳香族アミン等と、それらの
塩が挙げられる。具体的には、エチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、エ
チレンジアミン、ラウリルアミン、デシルアミン、ドデ
シルアミン、テトラデシルアミン、オクタデシルアミ
ン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、ピリジ
ン、キノリン、アニリン、チオ尿素等が挙げられる。こ
れらの腐食抑制剤は、無機系のものの多くは金属表面に
不動態を生じさせる作用があり、また、有機系のものの
多くは金属表面に吸着して、腐食性物質が金属表面へ接
近することを妨害する作用があり、異なる系統（作用）
のものを併用するとより効果的である。

【００２７】これら腐食抑制剤の添加量は、種類によっ
て異なるので、一概には言えないが、止水剤全量に対し
て、好ましくは０．０１〜１０質量％の範囲であり、よ
り好ましくは０．１〜５質量％の範囲である。添加量が
０．０１質量％未満では、効果がほとんどない。腐食抑
制剤の添加量を増やすにつれてその効果が大きくなる
が、添加量が１０質量％を超えても効果はほとんど変わ
らない。

【００２８】止水剤には、本発明の特徴を失わない範囲
で、必要に応じて、ポリエチレングリコール（メタ）ア
クリレートやカチオン性電解質モノマーを加えてもよ
い。カチオン性電解質モノマーとしては、ジメチルアミ
ノエチル（メタ）アクリレートとその塩およびその第４
級化物、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートと
その塩およびその第４級化物、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリルアミドとその塩およびその第４級化
物、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドと
その塩およびその第４級化物等を挙げることができる。
塩としては塩酸、硫酸等の無機酸との塩、あるいはアニ
オン性電解質モノマーである成分Ｂ１との塩を用いるこ
とができ、また第４級化合物としては、メチルクロライ
ド、ジメチル硫酸等による第４級化物、あるいはそれら
の複合塩として用いることができる。これらは単独で、
または２種以上の混合物として用いることができる。

【００２９】また、止水剤には、本発明の特徴を失わな
い範囲で、架橋成分として、メチレンビス（メタ）アク
リルアミド、エチレンビス（メタ）アクリルアミド、
１，３−ジ（アクリルアミドメチル）−２−イミダゾリ
ドン、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリアクリル−Ｓ−
トリアジン等の１種または２種以上を加えることも可能
である。

【００３０】また、本発明の止水剤には、必要に応じ
て、各種ポルトランドセメント類、高炉セメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント、ジェットセメン
ト、アルミナセメント、スラグセメント等のセメント類
や、フライアッシュ、シリカヒューム、高炉スラグ、石
膏、下水処理汚泥等の焼却灰等１種以上を添加して用い
ることができる。

【００３１】本発明の止水剤は、水溶液として使用され
る。水溶液中における各成分（成分Ａ１、Ａ２、Ｂ１、
および重合触媒）の合計濃度は、通常、５〜８０質量％
の範囲である。各成分の合計濃度が５質量％未満では、
ゲル体の強度が不十分となる。一方、各成分の合計濃度
が８０質量％を超えると、各成分の水溶性が低下し、止
水剤の調製が困難になる。

【００３２】止水剤を硬化させてなるゲル体の水膨潤度
は、好ましくは１０〜３００％であり、より好ましくは
２０〜２００％であり、さらに好ましくは３０〜１５０
％である。水膨潤度が１０％未満では、耐水圧性や止水
安定性の点で、止水剤としては十分ではなく、一方、水
膨潤度が３００％を超えるとゲル体の強度が低く、耐久
性の点でも劣り、好ましくない。ここで、ゲル体の水膨
潤度は、ゲル体を水中に浸漬する前のゲル体の質量、お
よびゲル体を１００倍量の水中に１０日間浸漬したとき
のゲル体の質量を測定し、下記式より求める。水膨潤度
［％］＝（水中１０日浸漬後のゲル体の質量−浸漬前の
ゲル体の質量）／浸漬前のゲル体の質量×１００

【００３３】本発明の止水剤の保存は、各成分単独で、
すなわち、成分Ａ１と成分Ａ２からなるＡ剤、成分Ｂ１
からなるＢ剤、レドックス系触媒等の重合触媒の各々を
別々に保存するのが、安定性の点で好ましい。止水剤の
調製は、通常、使用前に、Ａ剤と還元剤、必要に応じて
Ｂ剤の一部を混合してＡ液とし、Ｂ剤と酸化剤を混合し
てＢ液とし、使用直前に、このＡ液とＢ液の２液を等量
混合するのが、各成分の安定性と計量誤差の影響が少な
い点で好ましい。

【００３４】本発明の止水剤は、多孔質体に含浸、ゲル
化させることで、ケーブル管路口の止水材、止水板等の
止水用シール材などの各種止水材として、好適に用いら
れる。この多孔質体としては、機械的強度に優れ、伸縮
性、耐候性が良く、さらに止水剤の浸透性が良いものが
好ましく、連続気泡構造の発泡体や繊維が絡み合ってで
きた繊維塊等が用いられる。これらの中でも特に、ウレ
タン発泡体を用いるのが好ましい。多孔質体の形状には
特に制約はないが、ケーブル管路口の止水材としては円
柱状、止水板等の止水用シール材としてはシート状のも
のが好都合である。

【００３５】本発明の止水剤を用いる止水工法において
は、上述のＡ液とＢ液とを規定の濃度になるように調合
して、規定した量比、通常は等量で混合し、その直後、
漏水部に注入、硬化させて、漏水部を止水する。このＡ
液とＢ液の送液には、例えば、コンクリート壁面の止水
の場合には高圧を要することから、例えば、エアーピス
トン方式のプランジャーポンプ等が用いられる。ケーブ
ル管路口の止水の場合には低圧でよいことから、エアー
コンプレッサーや、圧縮ガスボンベ等を、低圧に調圧し
て用いて、容器に入れた液を圧送する方法がとられる。
このＡ液とＢ液の混合には、スタティックミキサーを用
いることもできるが、これらＡ液およびＢ液の粘度は低
いので、通常はこれらＡ液およびＢ液をＹ字管や二重管
等で送液し、Ｙ字管の合流部や二重管の先端で混合する
だけでよい。

【００３６】また、ケーブル管路口の止水の場合、単一
ケーブルに対しては、本発明の止水剤を多孔質体に含浸
させ、ケーブル形状に合わせた穴あけ加工等を行った円
柱状の止水材を単独使用する止水工法が採用できる。ま
た、多条ケーブルに対しては、止水材を１個以上使用
し、それらの隙間に止水剤を注入する止水工法が、簡便
で止水効果が高い。また、コンクリート構造物と構造物
との間の目地部の止水の場合、シート状の止水用シール
材を目地部に押し込み、充填する止水工法が採用でき
る。

【００３７】このように止水剤の単独注入、または止水
剤を多孔質体に含浸させた止水材を単独で使用、または
止水材と止水剤とを併用することで、コンクリート構造
物における漏水や、ケーブル管路口の漏水等を容易に止
水することができる。本発明の止水工法によって止水し
た箇所は、耐薬品性、耐水圧性、耐凍結融解性、耐乾燥
収縮性等に優れ、工法の信頼性が高い。

【００３８】

【実施例】以下に実施例、比較例を用いて、本発明をさ
らに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【００３９】［実施例１〜１３、比較例１〜７］表１に
示した濃度となるように、各成分および水を混合して、
１００ｍｌの止水剤を調製し、直ちにこれを直径５０ｍ
ｍの円筒形容器内に注入し、ゲル化させた。このときの
止水剤の硬化時間、得られたゲル体についての一軸圧縮
破壊強度、破壊歪、水膨潤度、乾燥収縮率、凍結融解耐
久性を評価した。それらの結果を表２に示す。ここで、
表１における各成分の濃度は、止水剤全量中の濃度を示
す。また、各評価項目の測定は、次の方法で行った。

【００４０】（硬化時間）２０℃の条件下で、止水剤の
各成分を混合した直後から、容器内で止水剤がゲル化
し、容器を傾けても止水剤が流れ出さなくなるまでの時
間を測定した。

【００４１】（破壊強度、破壊歪）得られたゲル体を一
軸圧縮したときの破壊強度および破壊歪を以下の式から
求めた。 破壊強度［Ｎ／ｍｍ² ］＝破壊直前にゲル体に加えられ
た荷重／破壊直前のゲル体の断面積 破壊直前のゲル体の断面積＝（圧縮前のゲル体の断面積
／（１−破壊歪／１００）） 破壊歪［％］＝破壊直前の圧縮量／圧縮前のゲル体高さ
×１００

【００４２】（水膨潤度）ゲル体を１００倍量の水中に
１０日間浸漬したときの質量増加の度合いを下記式から
求めた。 水膨潤度［％］＝（水中１０日浸漬後のゲル体の質量−
浸漬前のゲル体の質量）／浸漬前のゲル体の質量×１０
０

【００４３】（乾燥収縮率）ゲル体を、１）２０℃、湿
度３５％と、２）３５℃、湿度４０％の恒温恒湿器中
で、それぞれ７日間乾燥したときの質量減少の度合いを
下記式から求めた。また、２）の条件では、ゲル体に亀
裂が生じているかどうかも目視で確認して下記評価基準
にて評価した。 乾燥収縮率［％］＝（乾燥前のゲル体の質量−乾燥７日
後のゲル体の質量）／乾燥前のゲル体の質量×１００ 評価基準；○：亀裂なし、△：やや亀裂あり、×：大き
い亀裂あり

【００４４】（凍結融解耐性）底面中心部に直径１ｃｍ
の穴を有する、内径３０ｃｍ、高さ６０ｃｍ、肉厚５ｃ
ｍの、モルタル製の円筒型容器の底面の穴に、止水剤を
注入、充填して硬化させた後、この容器に水を入れ、−
１０℃で１２時間と４０℃で１２時間を１サイクルとす
る、凍結融解を２０サイクル行った。２０サイクル終了
後、容器を２０℃に放置し、底面中心部の穴からの漏水
の有無を観察することにより評価した。 ○：漏水なし（凍結融解耐久性あり）、×：漏水あり
（凍結融解耐久性なし）

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表１において、各記号は以下の意味を表
す。ＰＥＧＤＭＡ：ポリエチレングリコールジメタクリ
レート、ｎ：ポリエチレングリコール部分の重合度、Ａ
ａＭｇ：アクリル酸マグネシウム、ＡａＣａ：アクリル
酸カルシウム、ＡＭＰＳＭｇ：２−アクリルアミド−２
−メチルプロパンスルホン酸マグネシウム、ＭＡａＭ
ｇ：メタクリル酸マグネシウム、ＤＥＧ：ジエチレング
リコール、ＴＥＧ：トリエチレングリコール、ＰＥＧ：
ポリエチレングリコール、＃２００、３００、４００：
平均分子量２００、３００、４００、ＧＬＹ：グリセリ
ン、ＥＧ：エチレングリコール、ＰＧ：プロピレングリ
コール、ＡＰＳ：過硫酸アンモニウム、ＮＰＳ：過硫酸
ナトリウム、ＴＥＡ：トリエタノルアミン

【００４８】［実施例１４〜１８、比較例８〜１０］表
３に示した濃度となるように、各成分を水と混合して、
腐食抑制剤入りの１００ｍｌの止水剤を調製し、直ちに
これを直径５０ｍｍの円筒形容器内でゲル化させた。こ
のときの止水剤の硬化時間、得られたゲル体についての
破壊強度、破壊歪、水膨潤度、乾燥収縮率、凍結融解耐
久性、鋼板腐食を評価した。それらの結果を表４に示
す。

【００４９】ここで、腐食抑制剤は、試薬を用い調製し
た下記水溶液を用いた。 腐食抑制剤Ａ：安息香酸ナトリウム１５ｗｔ％とグルコ
ン酸ナトリウム１５ｗｔ％を含有する水溶液。 腐食抑制剤Ｂ：乳酸ナトリウム１０ｗｔ％とグルコン酸
ナトリウム１０ｗｔ％とブチルリン酸１０ｗｔ％を含有
する水溶液。 腐食抑制剤Ｃ：亜硝酸ナトリウム２０ｗｔ％を含有する
水溶液。

【００５０】鋼板腐食試験は、２０℃と５０℃の条件下
で、以下のように行い、評価した。鋼板試験片（ＳＰＣ
Ｃ−ＳＤ、３０×５０×２ｍｍ厚）を、直径５０ｍｍの
透明円筒容器中の高さ７０ｍｍのゲル中に浸漬して、２
０℃（５０℃）の恒温槽中に入れて、２０日後に、試験
片の状態を観察した。 ○：光沢維持、わずかに曇り、△：わずかに荒れ、×：
腐食荒れ

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の止水剤
は、上記式（Ｉ）で示される水溶性化合物（成分Ａ１）
と、アニオン性電解質モノマー（成分Ａ２）と、上記式
（II）で示される多価アルコールないしグリセリンの群
から選ばれた少なくとも１種（成分Ｂ１）と、重合触媒
とを含有する水溶液であり、成分Ａ１と成分Ａ２の質量
比（成分Ａ１：成分Ａ２）が、９８：２〜４０：６０で
あり、成分Ｂ１が、止水剤全量中の５〜７０質量％であ
るので、安全性が高く、その硬化物（ゲル体）が耐薬品
性、適度の強度と弾力性、水膨潤性、耐凍結融解性を有
し、かつゲル体の乾燥収縮が生じ難い。

【００５４】また、前記水溶性化合物（成分Ａ１）が、
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートであれ
ば、得られるゲル体のエステル部分が加水分解され難
く、アルカリ性の条件下でも崩壊することなく、十分に
強度を保持することができる。また、前記アニオン性電
解質モノマー（成分Ａ２）が、アクリル酸、メタクリル
酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、およびこれらの塩からなる群から選ばれた１種以上
であれば、得られるゲル体の弾力性および水膨潤性がさ
らに向上する。

【００５５】また、前記多価アルコール（成分Ｂ１）
が、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、およびグリセリンからなる群
から選ばれた１種以上であれば、得られるゲル体の弾力
性、機械的強度、不凍性、乾燥収縮抑制効果がさらに向
上する。また、止水剤がカルボン酸、カルボン酸塩、リ
ン酸、リン酸塩、リン酸エステル、亜硝酸、亜硝酸塩、
アミン、およびアミン塩からなる群から選ばれた１種以
上をさらに含有していれば、止水剤およびそのゲル体
が、金属に対して、強い腐食抑制効果を示す。

【００５６】また、前記重合触媒が、レドックス系触媒
であれば、止水剤の常温での使用に都合がよい。また、
止水剤が、前記水溶性化合物（成分Ａ１）、アニオン性
電解質モノマー（成分Ａ２）およびレドックス系触媒の
還元剤成分を含有する水溶液からなるＡ液と、前記多価
アルコール（成分Ｂ１）およびレドックス系触媒の酸化
剤成分を含有する水溶液からなるＢ液とを、混合してな
るものであれば、各成分の保存安定性が良好となり、ま
た、調製時の計量誤差の影響が少なくなる。

【００５７】また、止水剤を硬化させたゲル体の水膨潤
度が、１０〜３００％であれば、得られるゲル体の耐水
圧性、止水安定性、強度、耐久性がさらに向上する。ま
た、本発明のゲル体は、本発明の止水剤を硬化してなる
ものであるので、耐薬品性、適度の強度と弾力性、水膨
潤性、耐凍結融解性を有し、かつゲル体の乾燥収縮が生
じ難い。また、本発明の止水材は、本発明の止水剤を多
孔質体に含浸、硬化させてなるものであるので、耐薬品
性、適度の強度と弾力性、水膨潤性、耐凍結融解性を有
し、かつゲル体の乾燥収縮が生じ難い。

【００５８】また、本発明の止水工法は、本発明の止水
剤を漏水部に注入する工法、または本発明の止水材を用
いる工法であるので、コンクリート構造物における漏水
や、ケーブル管路口の漏水等を容易に、確実に止水する
ことができ、耐水圧性、耐凍結融解性、耐乾燥収縮性、
耐久性等に優れ、信頼性が高い。また、本発明の止水工
法は、前記水溶性化合物（成分Ａ１）、アニオン性電解
質モノマー（成分Ａ２）およびレドックス系触媒の還元
剤成分を含有する水溶液からなるＡ液と、前記多価アル
コール（成分Ｂ１）およびレドックス系触媒の酸化剤成
分を含有する水溶液からなるＢ液とを混合して止水剤を
調製し、この止水剤を漏水部に注入する工法であるの
で、各成分の保存安定性が良好となり、また、調製時の
計量誤差の影響が少なくなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 283/06 Ｃ０８Ｆ 283/06 ４Ｊ０２７ 290/06 290/06 // Ｅ２１Ｄ 11/38 Ｅ２１Ｄ 11/38 Ｚ Ｆターム(参考） 2D055 LA02 4H017 AA04 AA31 AB02 AC06 AD03 AE03 4J011 AA06 AA07 BA03 BA04 DA04 HA02 HB14 HB22 HB24 PA08 PA10 PA25 PA28 PA29 PA36 PA46 PA90 PB40 PC02 PC08 4J015 CA00 CA02 CA03 4J026 AB19 BA25 BA28 BA32 BA50 BB02 DB07 DB08 DB16 DB37 FA09 GA02 GA08 GA10 4J027 AC01 AC02 AC03 AC06 BA06 BA14 CA10 CA15 CA17 CA24 CA25 CA29 CB05 CC01 CD00

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式（Ｉ）で示される水溶性化合物
   （成分Ａ１）と、アニオン性電解質モノマー（成分Ａ
   ２）と、下記式（II）で示される多価アルコールないし
   グリセリンの群から選ばれた少なくとも１種（成分Ｂ
   １）と、重合触媒とを含有する水溶液であり、 成分Ａ１と成分Ａ２の質量比（成分Ａ１：成分Ａ２）
   が、９８：２〜４０：６０であり、 成分Ｂ１が、止水剤全量中の５〜７０質量％であること
   を特徴とする止水剤。 【化１】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ は水素原子またはメチル基で
   あり、ｎは２〜５０の整数を表す。） 【化２】 （式中、ｘは２〜４の整数、ｎは２〜１０の整数を表
   す。）
2. 【請求項２】 前記水溶性化合物（成分Ａ１）が、ポリ
   エチレングリコールジ（メタ）アクリレートであること
   を特徴とする請求項１記載の止水剤。
3. 【請求項３】 前記アニオン性電解質モノマー（成分Ａ
   ２）が、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミ
   ド−２−メチルプロパンスルホン酸、およびこれらの塩
   からなる群から選ばれた１種以上であることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の止水剤。
4. 【請求項４】 前記多価アルコール（成分Ｂ１）が、ジ
   エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
   チレングリコール、およびグリセリンからなる群から選
   ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１ないし
   ３いずれか一項に記載の止水剤。
5. 【請求項５】 カルボン酸、カルボン酸塩、リン酸、リ
   ン酸塩、リン酸エステル、亜硝酸、亜硝酸塩、アミン、
   およびアミン塩からなる群から選ばれた１種以上をさら
   に含有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか
   一項に記載の止水剤。
6. 【請求項６】 前記重合触媒が、レドックス系触媒であ
   ることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項に記
   載の止水剤。
7. 【請求項７】 前記水溶性化合物（成分Ａ１）、アニオ
   ン性電解質モノマー（成分Ａ２）およびレドックス系触
   媒の還元剤成分を含有する水溶液からなるＡ液と、 前記多価アルコール（成分Ｂ１）およびレドックス系触
   媒の酸化剤成分を含有する水溶液からなるＢ液とを、 混合して得られる請求項６記載の止水剤。
8. 【請求項８】 止水剤を硬化させたゲル体の水膨潤度
   が、１０〜３００％であることを特徴とする請求項１な
   いし７いずれか一項に記載の止水剤。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８いずれか一項に記載の
   止水剤を硬化してなることを特徴とするゲル体。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし８いずれか一項に記載
    の止水剤を多孔質体に含浸、硬化させてなることを特徴
    とする止水材。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし８いずれか一項に記載
    の止水剤を漏水部に注入することを特徴とする止水工
    法。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の止水材を用いること
    を特徴とする止水工法。
13. 【請求項１３】 請求項７記載の止水剤を用いた止水工
    法であって、 前記水溶性化合物（成分Ａ１）、アニオン性電解質モノ
    マー（成分Ａ２）およびレドックス系触媒の還元剤成分
    を含有する水溶液からなるＡ液と、 前記多価アルコール（成分Ｂ１）およびレドックス系触
    媒の酸化剤成分を含有する水溶液からなるＢ液とを混合
    して止水剤を調製し、 この止水剤を漏水部に注入することを特徴とする止水工
    法。