JP2004036245A

JP2004036245A - ベントナイトを用いた止水剤

Info

Publication number: JP2004036245A
Application number: JP2002195340A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Tanabe; 田辺　宏政
Original assignee: SHINAGAWA YOZAI KK
Current assignee: SHINAGAWA YOZAI KK
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】本発明は、異なる径の骨材とベントナイトを混合することにより止水効果の優れた止水剤を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、ベントナイトと、粒径の異なる複数の骨材からなる混合骨材と、ゲル化材とを混合してなる止水剤である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベントナイトを用いた止水方法および止水剤に関する。詳しくはダムや貯水槽等の漏水や逸水を止水するベントナイトを用いた止水剤に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダムや貯水槽など水に満たされた状態での漏水や逸水の止水としては、そのコンクリート壁の裏面の漏水個所のひびや空隙部に対し、セメント系あるいは合成樹脂系の止水剤を注入したり、又ひびの部分をＶ字にカットし、その部分に止水剤を充填する方法が採られている。
【０００３】
しかし前記の止水方法ではダムや浄水場ではコンクリート壁が底面から数十メートルにも及ぶことが多く、足場設営などに非常な手間と労力を要すると共に、漏水個所が多い場合には非常に煩雑となる問題がある。
更にはダムや浄水場の水圧によって微細な隙間から水が侵入して隙間を押し広げたり、あるいは止水剤を押出しなどの問題がある。
【０００４】
このような問題を解消する方法として水が満たされた状態でのダムや貯水槽では、壁面近傍に止水効果の優れたベントナイトを散布し、これらのベントナイトが沈降しながら漏水個所へ流入圧によって自然に注入されることで隙間がべントナイトによって充填され、止水を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらベントナイトを散布する方法では、粉状のベントナイトはしばらくの間水面に漂いながら水と反応し、互いに結合してダンゴ状態となって沈降することが多く、投入されるベントナイトの量に対して、漏水個所に流入するベントナイトの量が少なく、更に底面に沈降したベントナイトを回収しなければならない場合もあり、非常に作業効率の悪い作業となる問題がある。
【０００６】
また、漏水個所に流入するベントナイトは隙間の径が小さい個所ではベントナイトの膨潤特性により止水効果を得ることができるものであるが、隙間の径が大きい個所では水圧によって隙間に留まらずに、漏水として流出される場合が多く、充分な止水効果を得ることができない問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、異なる径の骨材とベントナイトを混合することにより止水効果の優れた止水剤を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るベントナイトを用いた止水剤は、ベントナイトと、粒径の異なる複数の骨材からなる混合骨材と、ゲル化材とを混合した構成とする。
【０００９】
ここで、ベントナイトとゲル化材と骨材とが混合されことにより、ベントナイトとゲル化材との混合及びベントナイトとゲル化材が粒径の異なる複数の骨材表面に付着した構成となり、これらを水面に散布することによりベントナイトとゲル化材が水と反応して膨潤した状態でそれぞれの粒径の異なる複数の骨材が互いに離反した状態で沈降することになる。
【００１０】
そこで漏水個所にそれぞれの粒径の異なる複数の骨材が流入した場合に、割れ目の径に応じた粒径の骨材がそれぞれ充填され、その骨材を覆う膨潤したベントナイトによって割れ目が完全に塞がれて優れた止水効果を得ることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００１２】
実施例１
ダムのコンクリート壁面の一個所からの漏水を止水するための下記の構成からなる止水剤を使用した。
粉末ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　１８重量％
粒状ベントナイト　３ｍｍアンダー　　　　　　　　　　　８重量％
真砂土　　　　　　３ｍｍアンダー　　　　　　　　　　３０重量％
寒水石　　　　　　１ｍｍアンダー　　　　　　　　　　１４重量％
土　　　　　　　　０．５ｍｍアンダー　　　　　　　　２９．８重量％
セメント　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２重量％
【００１３】
前記真砂土、寒水石および土は粒径の異なる骨材として、更にセメントはゲル化材として使用した。
【００１４】
そして漏水個所近傍の水面へ４日間を通じての止水剤の散布を行った。
この結果、第１日目では投入前では１分間に０．６リットルの漏水が投入後において０．３リットルに減少し、第２日目では投入前では１分間に０．３６リットルの漏水が投入後において０．１１リットルに減少し、更に第３日目では投入前では１分間に０．１０リットルの漏水が投入後において０．０８リットルに減少し、第４日目では投入前では１分間に０．０４リットルの漏水が投入後において０．０３リットルに減少し、投入を開始する前からの減少量は０．５７リットルとなった。
【００１５】
実施例２
ダムのコンクリート壁面から水が滲み出るような漏水を止水するために下記の構成からなる止水剤を使用した。
粉末ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０重量％
粒状ベントナイト　１ｍｍアンダー　　　　　　　　　　　５重量％
珪砂　　　　　　　０．８５ｍｍ〜０．１５ｍｍ　　　　２．５重量％
珪砂　　　　　　　０．３ｍｍ〜０．０５ｍｍ　　　　　７．５重量％
シリカ粉　　　　　０．６〜４４ミクロン　　　　　　　１７重量％
寒水石　　　　　　１ｍｍアンダー　　　　　　　　　　　３重量％
土　　　　　　　　０．５ｍｍアンダー　　　　　　　　４０重量％
高炉スラグ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５重量％
【００１６】
前記珪砂、シリカ粉、寒水石および土は粒径の異なる骨材として、更に高炉スラグ微粉末はゲル化材として使用した。
【００１７】
そして漏水個所近傍の水面へ３日間を通じての止水剤の散布を行い、数カ所ある漏水の一部の止水の状況の測定を行った。
この結果、第１日目では投入前では１分間に０．４１リットルの漏水が投入後において０．０３リットルに減少し、一日おいて第２日目では投入前では１分間に０．０７リットルの漏水が投入後において０．０７５リットルに増加したが、更に第３日目では投入前では１分間に０．１７リットルの漏水が投入後において０．０１８リットルに著しく減少した。
従って投入を開始する前からの減少量は０．３９リットルとなった。
又他に１分間に０．３３リットル程度の漏水個所にあっては、数日後には漏水が殆ど検出されない個所もあった。
【００１８】
実施例３
ダムのコンクリート壁面から多量の漏水を止水するために下記の構成からなる止水剤を使用した。
粉末ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　９．５重量％
粒状ベントナイト　３ｍｍアンダー　　　　　　　　　　８．５重量％
真砂土　　　　　　３ｍｍアンダー　　　　　　　　　　６０重量％
寒水石　　　　　　１ｍｍアンダー　　　　　　　　　　１２重量％
珪砂　　　　　　　０．３ｍｍ〜０．０５ｍｍアンダー　２９．８重量％
【００１９】
実施例３においてはゲル化材を使用せずに、粒径の異なる骨材として前記真砂土、珪砂および寒水石のみを使用した。
【００２０】
そして漏水個所近傍の水面へ４日間を通じての止水剤の散布を行った。
この結果、第１日目では投入前では１分間に１１．４リットルの漏水が投入後において６．８リットルに減少し、第２日目では投入前では１分間に９．３６リットルの漏水が投入後において５．７０リットルに減少し、更に第３日目では投入前では１分間に５．６リットルの漏水が投入後において４．１８リットルに減少し、第４日目では投入前では１分間に４．２４リットルの漏水が投入後において４．０８リットルに減少した。
従って投入を開始する前からの減少量は６．０８リットルであり、ゲル化材を使用した場合と比べ、漏水の減少量は一段と少なくなった。
【００２１】
実施例４
浄水場のコンクリート壁面の一部からの漏水を止水するための下記の構成からなる止水剤を使用した。
粉末ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５重量％
砂　　　　　　　　０．５ｍｍアンダー　　　　　　　　３４重量％
シリカ粉　　　　　０．６〜４４ミクロン　　　　　　　３３重量％
高炉スラグ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８重量％
【００２２】
前記砂およびシリカ粉は粒径の異なる骨材として、更に高炉スラグ微粉末はゲル化材として使用した。
【００２３】
そして漏水個所近傍の水面へ３日間を通じての止水剤の散布を行った。
この結果、第１日目では投入前では１分間に０．５リットルの漏水が投入後において０．１６リットルに減少し、第２日目では投入前では１分間に０．１５リットルの漏水が投入後において０．１２リットルに減少し、更に第３日目では投入前では１分間に０．１１リットルの漏水が投入後において０．１０リットルに減少し、後は投入せずに日が経過するにつれて漏水が減少した。
又他に１分間に０．４１リットル程度の漏水個所にあっては、１〜２回の止水剤の散布により数日後には漏水が殆ど検出されない個所があった。
【００２４】
実施例５
浄水場のコンクリート壁面の一部からの漏水を止水するための下記の構成からなる止水剤を使用した。
粉末ベントナイト　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０重量％
寒水石　　　　　　０．３ｍｍアンダー　　　　　　　　　５重量％
シリカ粉　　　　　０．６〜４４ミクロン　　　　　　　１７重量％
珪砂　　　　　　　０．１５〜０．８５ｍｍ　　　　　　　６重量％
土　　　　　　　　０．５ｍｍアンダー　　　　　　　　４２重量％
【００２５】
実施例５においてはゲル化材を使用せずに、粒径の異なる骨材として前記土、珪砂、シリカ粉および寒水石のみを使用した。
【００２６】
そして漏水個所近傍の水面へ３日間を通じての止水剤の散布を行った。
この結果、第１日目では投入前では１分間に０．７５リットルの漏水が投入後において０．５３リットルに減少し、第２日目では投入前では１分間に０．５０リットルの漏水が投入後において０．５１リットルに増加し、更に第３日目では投入前では１分間に０．４８リットルの漏水が投入後において０．５１リットルに増加した。
従って投入を開始する前からの減少量は０．２４リットルであり、ゲル化材を使用した場合と比べ、漏水の減少量は一段と少なくなった。
【００２７】
以上の結果より、ゲル化材を使用する場合と使用しない場合とでは漏水の止水効果に歴然とした差が生じることが判明した。
又漏水の状況に応じて粒径の異なる複数の骨材の配合割合を調整することによって、優れた止水効果を得ることが判明した。
【００２８】
ここで、骨材として必ずしも真砂土、寒水石、珪砂およびシリカ粉により形成される必要性は無く、その表面にベントナイトが付着しやすく、かつ衝撃に対して崩れない程度の硬度を有するものであればいかなる材質であっても良い。
【００２９】
また、ベントナイトは粒状ベントナイトおよび粉末ベントナイトを用意し、例えば水が滲み出るような状態の漏水にあっては粉末ベントナイトを多めに配合することによって微細な割れ目に対して流入して止水効果を高めることが可能となる。
【００３０】
また、ゲル化材として必ずしもセメント、高炉スラグ微粉末により形成される必要性は無く、粘性および水に対する拡散性を抑える効果を有するものであれば、例えば石膏や石灰などいかなる材質であっても良い。
【００３１】
更に、粒径の異なる骨材は、予めミリメートル単位からミクロン単位までの各種粒径の異なる骨材を用意し、ダムや浄水場のコンクリート壁のひび割れの状況に応じて、各種粒径の異なる骨材の配合割合を調整する。
【００３２】
本発明では粒径の異なる複数の骨材と、ベントナイトおよびゲル化材を混合することによって、骨材の表面にベントナイトおよびゲル化材が混合された状態で付着する。
【００３３】
そしてダムや貯水槽に水が満たされた状態で、壁面近くに本発明の止水剤を散布することにより、骨材の表面に混合された状態で付着するベントナイトおよびゲル化材が水と反応し膨潤し水に対する拡散性を抑えることで、ベントナイトが骨材に付着した状態で沈降する。
【００３４】
そこでコンクリート等の構築物の打ち継ぎ部やひび割れの為に漏水や逸水がある場合には、水のあるところよりない方へ水が流れており、この水の流れによって図１に示すように沈降する骨材１が、構築物Ａの割れ目Ｂ内へと侵入していく。
【００３５】
この場合、割れ目Ｂ内に侵入する粒径の異なる複数の骨材１のうち、粒径の大きいものが割れ目Ｂ内において係留し、次に骨材１との隙間に順次粒径の小さい骨材１が係留しながら割れ目Ｂ内を防ぎ、かつ骨材表面のゲル化されたベントナイトおよび単独のゲル化されたベントナイトによって止水が行われることとなる。
【００３６】
従って割れ目Ｂ内に係留する粒径の異なる複数の骨材は、ダムや貯水場に水が満たされている限り、その水圧によって係留が解除されることなく止水効果を継続することが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べて来た如く本発明によれば、粒径の異なる複数の骨材によって漏水の原因である割れ目にくまなく係留し、これらの骨材に付着したベントナイトによって優れた止水効果を得ることが可能となる。
【００３８】
又、ゲル化材によってベントナイトが水に拡散するのを抑制し、かつ骨材との粘着性を確保することにより少量のベントナイト配合量で充分な止水性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したベントナイトを用いた止水剤の作用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ　　構築物
Ｂ　　割れ目
１　　骨材

Claims

ベントナイトと、
粒径の異なる複数の骨材からなる混合骨材と、
ゲル化材とを混合した
ことを特徴とするベントナイトを用いた止水剤。
前記ベントナイトを粒径の異なる複数の混合ベントナイトとしたことを特徴とする請求項１記載のベントナイトを用いた止水剤。