JP2773301B2 - 水中コンクリート用遮水材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水液中にコンクリートを打設する際に使用す
る水中コンクリート用遮水材に関し、さらに詳しくは水
液と打設する生コンクリートとの境界面においてセメン
ト成分と骨材成分とが分離してコンクリートの強度が低
下するのを防止する水中コンクリート用遮水材に関す
る。

〔従来の技術〕

型枠を水中に建込み海底、河底、その他泥水底などに
コンクリートを打設する場合、あるいは場所打ち杭また
は連続地中壁などを形成するため安定液中にコンクリー
トを打設する場合には、一般にトレミー工法やコンクリ
ートポンプ工法が用いられている。しかし水液中にコン
クリートを打設した場合、新しく打設されるコンクリー
トは既に打設されたコンクリート内に放出されるが、初
期に打設された表層のコンクリートは水液と接している
ため、セメント成分と骨材成分とが分離して強度が低下
するという問題点がある。

このような問題点を解決するため、ポリマーを添加し
た特殊水中コンクリートが使用されている。しかしこの
ような特殊水中コンクリートは高価であるため、使用分
野が制限されるという問題点がある。

またメチルセルロース、ポリアクリルアミドなどのポ
リマーを添加した生コンクリートを上層に打込んで遮水
層とする方法も提案されている（特公昭62−16285号公
報）。しかしこの方法では、通常コンクリート打設時に
新たに打込んだ生コンクリートにより、ポリマーを添加
したコンクリートの巻き込みなどが起り（比重差がない
ため）、均一な品質が得られないという問題点がある。

さらに非水溶性で、比重が水より大きく、かつコンク
リートより小さい液体により水層とコンクリート層との
間に遮水層を形成させる方法が提案されている（特開昭
58−11222号公報）。しかしこの方法では、遮水層を形
成する液体として四塩化炭素などの有機ハロゲン類を使
用するため、取扱いおよび流出時の安全性などに問題点
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記のような問題点を解決するた
め、水液と打設する生コンクリートとの境界面において
セメント成分と骨材成分とが分離して強度が低下するの
を防止し、しかもコンクリートを均一な品質で打設で
き、取扱いが容易で、安全性が高く、容易に再使用で
き、さらに水中に打設する生コンクリートとして大気中
で使用するコンクリートと同じ配合のコンクリートが使
用できる水中コンクリート用遮水材を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、比重が水液より大きく、かつ生コンクリー
トより小さい水不溶性塊状固形物からなることを特徴と
する水中コンクリート用遮水材である。

本発明において、コンクリートという用語は、狭義の
コンクリート、モルタルおよびその他のセメント含有硬
化組成物を意味する。

本発明の水中コンクリート用遮水材は、生コンクリー
トが水液と直接接触するのを遮断するために、水液と打
設する生コンクリートとの間に存在させる水不溶性塊状
固形物からなる遮水材である。

本発明で使用する水不溶性塊状固形物としては、水に
不溶で、比重が上層の水液より大きく、かつ下層の生コ
ンクリートより小さいものであれば何ら制限なく使用で
き、一般的には比重1.01〜2.45のものが使用できる。

水不溶性塊状固形物の具体的なものとしては、軟質ゴ
ム、軟質プラスチック、一部を架橋した水溶性高分子の
含水ゲル、コンニャクマンナンゲル（グルコマンナンゲ
ル）、寒天ゲル、アルギン酸ゲル等の軟質のもの；硬質
ゴム、硬質プラスチック、粘土焼結物等の硬質のものな
どを使用することができる。一部を架橋した水溶性高分
子の含水ゲルとしては、例えば吸水性樹脂などをあげる
ことができる。これらの中では水液と打設した生コンク
リートとの境界面の撹乱をより有効に抑制できる軟質の
ものが好ましい。

上記水不溶性塊状固形物としては、市販品を使用する
こともできるし、公知の方法により製造したものを使用
することができる。比重は水不溶性塊状固形物製造時に
鉄粉、砂、粘土などを適量混合し、水液＜遮水材＜生コ
ンクリートとなるように調整することができる。

水不溶性塊状固形物の形状は特に制限はなく、水液と
生コンクリートとの間で遮水層が形成できる塊状であれ
ばよいが、鉄筋などの障害物が存在しても生コンクリー
トの打設に伴ってスムーズに上昇する形状が好ましい。
このような形状としては、例えば球状、だ円球状、立方
体状、直方体状、棒状、板状、フレーク状、粒状、不定
形状などがあげられる。

水不溶性塊状固形物の大きさは、鉄筋などの障害物を
避け、かつ水液と生コンクリートとを遮断し、さらに打
設する生コンクリートに混入する可能性が少ない大きさ
が好ましい。このような大きさとしては、通常長径が0.
5cm以上で粗骨材とほぼ同等以下の大きさが適当であ
る。長径が0.5cm未満の場合は、打設する生コンクリー
トに巻き込まれやすくなるとともに、施工後の回収に手
間がかかる。また壁面と鉄筋の間隔は粗骨材より大きい
間隔とされているので、水不溶性塊状固形物が粗骨材よ
り極端に大きい場合には、壁面と鉄筋との間に遮水材が
取り残されて残留するという問題が生じる。

本発明の水中コンクリート用遮水材は、水液中に生コ
ンクリートを打設する際、あらゆる施工法において使用
できる。施工法の具体的なものとしては、例えばトレミ
ー工法、コンクリートポンプ工法などをあげることがで
きる。

〔作 用〕

本発明の水中コンクリート用遮水材は、水液中に生コ
ンクリートを打設する際、水液と生コンクリートとの境
界面に遮水層を形成するように水液の下部に充填し、充
填された遮水材層の下側に生コンクリートを注入する。
生コンクリートの注入に伴って遮水材層が上昇するの
で、その上部の水液を除去しながら打設を行う。

このように本発明においては、比重が水液より大き
く、かつ打設する生コンクリートより小さい水不溶性塊
状固形物からなる水中コンクリート用遮水材を、水液と
打設するコンクリートとの間に存在させることにより、
両者の接触が遮断される。このため打設した生コンクリ
ートが水液に洗われてコンクリート成分が分散したり、
分離することがないので、打設コンクリートの強度低下
が起らない。

〔実施例〕

次に本発明の水中コンクリート用遮水材の使用方法の
一例を図面を用いて説明する。

第１図ないし第３図は本発明の水中コンクリート用遮
水材を用いた水中コンクリートの打設工程を示す断面図
であり、第１図は初期段階、第２図は中期段階、第３図
は最終段階を示している。

まず第１図に示すように、水液１が満たされている孔
２に水中コンクリート用遮水材３を充填する。次に筒状
打設管４を下端開口部５が水中コンクリート用遮水材３
の下部に達するまで挿入し、生コンクリート６の打設を
開始する。筒状打設管４としては、例えばトレミー管、
可撓性のホースなどが使用できる。生コンクリート６と
しては、大気中で打設するのと同じ通常の配合の生コン
クリートが使用できる。水中コンクリート用遮水材３は
30〜100cm程度の深さ（厚さ）に充填するのが適当であ
る。

生コンクリート６の打設は、筒状打設管４の下端開口
部５が常に打設した生コンクリート６中に埋没し、水中
コンクリート用遮水材３の下面に生コンクリート６が吐
出されるように、筒状打設管４を引上げながら行うのが
望ましい。生コンクリート６の打設に伴って、第２図に
示すように、水中コンクリート用遮水材３は生コンクリ
ート６と水液１との間に遮水層を形成したまま上昇し、
最終段階では第３図のようになる。従って生コンクリー
ト６と水液１との接触が遮断された状態で生コンクリー
ト６は打設される。

このようにして生コンクリート６の打設を行い、目的
の量の生コンクリート６を打設した段階、例えば第３図
に示す段階で生コンクリート６の注入を止める。打設終
了後は生コンクリート６の上層にある水中コンクリート
用遮水材３をポンプなどにより回収する。水中コンクリ
ート用遮水材３が充填されていた部分にさらに生コンク
リート６を打設してもよい。回収した水中コンクリート
用遮水材３は必要に応じて再使用できる。

このようにして打設した生コンクリート６は、生コン
クリート６と水液１との接触が遮断されているためコン
クリート成分が分散したり、分離することがなく、また
水中コンクリート用遮水材３が打設した生コンクリート
６中に巻き込まれることもないので、強度の低下がな
く、しかも均一な品質となる。従って打設固化後に杭頭
部を切り取って除去するなどの処理は不要である。

次に種々の水不溶性塊状固形物を用いた実施例につい
て説明する。なお以下の実施例では前述の第１図ないし
第３図の孔２に相当するものとして水槽を、筒状打設管
４としてトレミー管を使用した。

実施例１ 縦1m×横1m×深さ2mの水槽２に水不溶性塊状固形物か
らなる水中コンクリート用遮水材３を充填し、トレミー
管からなる筒状打設管４を用いて、表１に示す配合の生
コンクリート６を打設した。

打設方法はまず第１図に示すように、あらかじめ水液
１中に塊状固形物３を30cmの厚さになるように沈め、ト
レミー管４を挿入した。次いで第２図に示すように、ト
レミー管４より生コンクリート６を注入した。生コンク
リート６の注入に伴って塊状固形物３は生コンクリート
６と水液１との間に層を形成したまま上部に持上げられ
た。この時塊状固形物３の生コンクリート６中への巻き
込みは全く起らなかった。第３図に示すように、水槽２
上部に塊状固形物３が持上った時点で生コンクリート６
の注入を止め、塊状固形物３上部の水液１の濁度および
pHを測定した。次に上部の塊状固形物３を回収した後、
生コンクリート６をそのまま放置して固化させた。固化
後、特にコンクリート最上部の状況を観察した。結果を
表２に示す。

なお塊状固形物３としては、球状に切ったコンニャク
マンナンゲル（長径25〜30cm、比重1.1）を使用した。

実施例２ 塊状固形物３として市販のナイロン球（井内盛栄堂
製、直径18mm、比重1.2、硬質）を使用した以外は実施
例１と同様に行った。結果を表２に示す。

実施例３ ポリアクリルアミドを水に溶解してゲル化した。これ
に架橋剤を加えて架橋し、架橋ポリアクリルアミドゲル
を得た。

塊状固形物３として上記架橋ポリアクリルアミドゲル
（体積２〜4cm³/個の不定形高含水ゲル、比重1.01）を
用いた以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示
す。

比較例１ 塊状固形物３を用いないで実施例１と同様にして行っ
た。結果を表２に示す。

〔発明の効果〕 本発明によれば、比重が水液より大きく、かつ生コン
クリートより小さい水不溶性塊状固形物を水中コンクリ
ート用遮水材として用いたので、水液と打設する生コン
クリートとの境界面において、セメント成分と骨材成分
が分離して強度が低下するのを防止できるとともに、打
設コンクリートに巻き込まれて混入することがないの
で、コンクリートを均一な組成のまま打設できる。しか
も本発明の水中コンクリート用遮水材は取扱いが容易
で、安全性が高く、かつ容易に再使用できる。

また本発明の水中コンクリート用遮水材を使用すれ
ば、水中に打設する生コンクリートとして高価な水中不
分離性の特殊水中コンクリートを使用する必要がなく、
大気中で使用する生コンクリートと同じ配合の生コンク
リートが使用できるので、コストを下げることができ
る。さらにコンクリート打設後の杭頭部の切り取り処理
は不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明の水中コンクリー
ト用遮水材を用いた水中コンクリートの打設工程を示す
断面図である。 各図中、同一符号は同一部分を示し、１は水液、２は
孔、３は水中コンクリート用遮水材、４は筒状打設管、
５は開口部、６は生コンクリートを示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−146017（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−11222（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 15/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】比重が水液より大きく、かつ生コンクリー
   トより小さい水不溶性塊状固形物からなることを特徴と
   する水中コンクリート用遮水材。