JP3204931B2 - コンクリ−ト構作物の防水工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリ−ト製の
屋上、バルコニ−、共用廊下、駐車場、高速道路、橋
床、ピット、プ−ル、貯水槽、受水槽等のコンクリ−ト
構作物の防水工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記の如きコンクリ−ト構造物において
は、熱収縮、乾燥収縮、熱膨張等により亀裂が発生する
ことは不可避なことである。発生した亀裂に対しては、
発泡ウレタン、エポキシ等の有機系注入剤又はセメント
系グラウト剤を注入して補修することが行われている。

【０００３】しかし、この補修作業における注入剤の注
入は、最低０．３ｍｍ以上の亀裂幅がないと行うことが
できず、仮に注入できたとしても、注入個所から既存の
亀裂幅以上の幅の亀裂が入る虞がある。

【０００４】また、現在のコンクリ−ト構作物の防水工
法としては、次のようなものが公知である。 ａ．アスファルト防水、ウレタン防水、アスファルトコ
ンクリ−ト防水工法等であって、コンクリ−トの表面に
防水材を塗布して被膜を作り、この被膜の作用で防水す
る工法。 ｂ．セメント系無機質浸透性塗布防水剤をコンクリ−ト
表面に塗布する工法。

【０００５】しかし、公知例ａの工法においては、耐久
性が悪く、数年おきに防水工事を行う必要があるという
欠点があり、公知例ｂの工法においては、浸透性が弱
く、数年おきに防水工事を行う必要があるという欠点が
ある。

【０００６】なお、上記公知例ｂに関連して本願発明者
は、「防水個所又は補修個所にケイ酸ナトリウムを主成
分とした無機質浸透性防水材を塗布又は注入し、乾燥後
に散水を数回繰り返して当該防水材をコンクリ−ト内に
浸透させて浸透防水保護層を形成するコンクリ−ト構造
物の防水工法。」を提唱している（特開平７−２６６７
４号公報）。

【０００７】この防水工法には、上記従来の防水工事に
おけるような欠点がなくて有用なものであるが、そこに
おけるケイ酸ナトリウムを主成分とした無機質浸透性防
水材はコンクリ−ト内に浸透しにくく、散水を数回行わ
なければならない煩わしさがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
亀裂補修方法並びに防水工法における欠点を除去するた
めになされたもので、熟練を要することなく簡単に行な
い得る方法でありながら、確実にコンクリ−ト構作物に
おける亀裂の補修、防水処理並びに改質処理を行うこと
ができるコンクリ−ト構作物の防水工法を提供すること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケイ酸カリウ
ム水溶液と酢酸カルシウム水溶液をコンクリ−トの亀裂
内部に注入して結晶化させることにより亀裂を充填する
ことを特徴とするコンクリ−ト構作物の防水工法、並び
に、酢酸カルシウム水溶液を収縮目地部分より注入し、
乾燥後ケイ酸カリウムを収縮目地部から塗布又は注入
し、適宜時間放置してから押さえコンクリ−ト内部に注
水して結晶体を強制的に生成せしめると共に押さえコン
クリ−トにケイ酸カルシウムを吸着させることを特徴と
するコンクリ−ト構作物の防水工法、を以て上記課題を
解決した。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しつつ詳述する。本発明に係る工法の適用で最も
効果の上がる施工例として、コンクリ−トの亀裂防水処
理を挙げることができる。コンクリ−トの亀裂からの水
漏れが自然に止まることがある。即ち、雨水は、コンク
リ−ト亀裂に浸入してコンクリ−ト内に存在する遊離カ
ルシウムと二酸化ケイ素に触れて反応し、ケイ酸カルシ
ウム等の結晶体を形成してこれがコンクリ−トの亀裂箇
所を充填して水漏れを止めることがあるのである（下記
式参照）。この場合、水漏れが止まるまでに長い年月を
必要とする場合と、短期間でこの現象が生ずる場合とが
ある。

【化１】ＣａＯ＋ＳｉＯ_２→ＣａＳｉＯ_３＋Ｈ_２Ｏ

【００１１】また、コンクリ−ト中の遊離カルシウムが
外部に流出すると、空気中の炭酸ガスに触れて炭酸カル
シウムの結晶体となり（エフロレセンス）、これが亀裂
を充填するために漏水が抑止される現象が生ずることも
よくある（下記式参照）。

【化２】 Ｃａ（ＯＨ）_２＋ＣＯ_２ →ＣａＣＯ_３ ＋Ｈ_２Ｏ 本発明はこれらの知見に基づいてなされたもので、かか
る現象を積極的に惹起させるものである。

【００１２】図１はコンクリ−ト屋根屋上の補修工事例
を示すものであって、図中１はコンクリ−ト躯体、２は
パラペット、３は防水層、４は断熱材、５は収縮目地、
６は押さえコンクリ−ト、７はコンクリ−トスラブ、８
はコンクリ−トの亀裂、９は防水層の亀裂を示してい
る。このコンクリ−ト製屋上において防水層３に亀裂９
が入り、コンクリ−トの亀裂８から室内に漏水した場
合、従来は、押さえコンクリ−ト６を撤去して防水層３
の亀裂９を増貼りして補修し、再び押さえコンクリ−ト
６の打ち直しを行なうか、屋上屋根全体に塗布膜防水剤
などを塗布して補修するかしていた。

【００１３】しかるに本発明においては、図１の収縮目
地５のシ−ルを撤去して良く清掃を行い、この収縮目地
５部にケイ酸カリウム水溶液と酢酸カルシウム水溶液を
交互に塗布又は注入する。各水溶液は押さえコンクリ−
ト６の空間を通り、防水層３の亀裂９を経由してコンク
リ−ト亀裂８の所まで到達する。注入した水溶液が押さ
えコンクリ−ト６の内部全体に行き渡る結果、ケイ酸カ
リウム水溶液と酢酸カルシウムの結晶体による作用で、
雨水を浸透させない屋上になる。

【００１４】通常、押さえコンクリ−ト６の裏側には雨
水の溜まり水がある。この雨水は常時押さえコンクリ−
ト６に接触しているため、コンクリ−ト中の遊離カルシ
ウムが流失することにより、押さえコンクリ−ト６の下
には遊離カルシウムが充満している。この遊離カルシウ
ムとケイ酸カリウムを、例えば下記２例のように化学反
応させ、結晶化することで防水することが可能となる。

【化３】 Ｋ_２ＳｉＯ_３＋Ｃａ（ＯＨ）_２→ＣａＳｉＯ_３＋Ｈ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ

【化４】 Ｋ_２ＳｉＯ_３＋ＣａＯ→ＣａＳｉＯ_３＋Ｋ_２Ｏ

【００１５】この反応の結果、無機物のコンクリ−トと
の接着性が高く、水分及び塩化物を通さない結晶体を形
成する。この結晶体が、コンクリ−ト内部で形成される
と、脱水反応を抑える効果があることが特徴である。

【００１６】押さえコンクリ−ト６の内部において雨水
の溜まり水による遊離カルシウムが不足している場合
は、酢酸カルシウム水溶液を先に注入し、１日以上放置
して乾燥するのを待つ。酢酸カルシウムが十分に乾燥す
る前にケイ酸カリウム水溶液を注入した場合は、注入口
周辺において結晶体となってしまい、隅々まで行き届か
ないという事態が生じ得る。従って、酢酸カルシウム水
溶液が隅々まで行き渡り、且つ、乾燥したことを確認し
た後、ケイ酸カリウム水溶液を注入することが重要であ
り、押さえコンクリ−ト６の内側の防水層３と断熱材４
の間、並びに、コンクリ−トの亀裂８の内部において強
制的にケイ酸カルシウムの結晶体を生成せしめ、以て、
雨水の浸入を阻止する。

【００１７】図２は、コンクリ−トの亀裂１０が大きい
場合の防水工事例である。図１と同様にケイ酸カリウム
水溶液と酢酸カルシウム水溶液を交互に亀裂に注入して
亀裂内部全体を結晶体で塞ぎ、雨水の浸入を防止する工
法である。亀裂１０に酢酸カルシウムの水溶液を入れて
その乾燥を待つ。乾燥のために１日以上放置して酢酸カ
ルシウムがコンクリ−トに吸着させるのを待ち、その後
亀裂１０にケイ酸カリウム水溶液を同じように注入して
１日以上放置し、亀裂内部に結晶体を形成させた後、亀
裂周辺１０に水を軽く散水してコンクリ−トに浸透させ
（矢印参照）、防水のためのケイ酸カルシウムの結晶体
を吸着させる。

【００１８】このように本発明においては、コンクリ−
ト中の遊離カルシウムとケイ酸カリウム水溶液の化学反
応で結晶体を生成させることにより（下記式参照）、簡
単確実に防水処理を行うことができる。

【化５】 Ｃａ（ＣＨ_３ＣＯＯ）_２・Ｈ_２Ｏ＋Ｋ_２ＳｉＯ_３（ＣａＯ・ＳｉＯ_２） →ＣａＳｉＯ_３＋２ＣＨ_３ＣＯＯＫ＋ＳｉＯ_２＋Ｈ_２Ｏ

【００１９】経年変化で中性化したコンクリ−トは、カ
ルシウム成分が流出して風化現象を起こし、脆弱化して
いることがあるが、その場合は酢酸カルシウムの水溶液
を塗布し、乾燥させて吸着させる。乾燥のために１日以
上放置しておいてケイ酸カリウム又はケイ酸カリウム水
溶液を塗布し、６時間以上放置して散水処理を行う。こ
の乾燥、散水処理を１回以上行うことによりコンクリ−
トにアルカリ成分を与え、以てコンクリ−トをアルカリ
活性化させてコンクリ−トの中性化を防止することがで
きる。

【００２０】なお、上記各工法において用いるケイ酸カ
リウムは水の浸透性がよいので、従来用いられていたケ
イ酸ナトリウムの場合のように、何度も散水を行う必要
がなく、作業が容易且つ迅速となる。

【００２１】なお、酢酸カルシウム水溶液を用いて雨水
の浸入経路を発見することができる。そのためには酢酸
カルシウム水溶液を、図１に示す屋上の収縮目地５又は
コンクリ−トの亀裂８に圧入すればよい。防水層３が破
断してコンクリ−トの亀裂８から雨水が浸入している場
合、その浸入個所がなかなか発見できないことが多い。
酢酸カルシウム水溶液を、浸入部分と思われる周辺の収
縮目地５又はコンクリ−トのパラペット２天端の亀裂８
などから注入して乾燥するまで放置する。すると、酢酸
カルシウムの結晶体が漏水しているコンクリ−トの亀裂
８周辺にできるので、雨水浸入経路を容易に発見するこ
とができる。酢酸カルシウムの結晶体は、酢の臭気があ
るので、漏水個所から出てくると簡単に認識できる。

【００２２】この方法の実施に際し酢酸カルシウムの水
溶液を作るが（コンクリ−トの亀裂に入りやすい溶解濃
度である１％〜１５％の水溶液とすることが好まし
い。）、その場合は蒸留水を使用する。通常の水道水で
溶解した場合は、夏場などにすぐカビが発生して見苦し
くなる原因を作るからである。酢酸カルシウム粉体は、
食品、医療品などでよく使用されているが、コンクリ−
トの亀裂に使用する場合はできるだけ目の荒い粉体を使
用する。コンクリ−ト亀裂に吸着させる場合、乾燥した
ときにコンクリ−ト内部全体が埋まりにくい。微粒子の
酢酸カルシウム水溶液をコンクリ−トの亀裂に注入した
場合は、注入した下端から流出してしまうことがある。

【００２３】なお、酸化カルシウム（生石灰）を溶解し
て水溶液を作り、コンクリ−トの亀裂に注入した場合
は、高熱を発して危険であるので、施工現場には不向き
である。

【００２４】ケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウム水溶
液は１０％〜５０％以内とし、ＰＨを１０〜１２以内で
使用するのが一番望ましい。もともとケイ酸ナトリウム
及びケイ酸カリウムは、比重が１．４でＰＨ１３前後で
あり、比重が重いとコンクリ−ト内部に浸透しにくく、
酢酸カルシウムと化学反応させる場合コンクリ−ト亀裂
に入っていかない。

【００２５】言うまでもなく上述した例は、数多くある
本発明の実施態様の一例であって、本発明は亀裂の補修
だけでなく、コンクリ−ト二次製品（ヒュ−ム管、ボッ
クスカルバ−ト、ブロック）等のコンクリ−ト製品の補
強、あるいは、コンクリ−ト製道路、防波堤、堤防、電
車の橋梁の補強とか亀裂の補修、その他の用途に適用で
きる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述した通りであって、本発明
によれば、コンクリート内への浸透性がよく、酢酸カル
シウムとケイ酸カリウムの化学反応でケイ酸カルシウム
の結晶体を迅速に生成させることができ、以て簡単確実
に防水処理を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法によるコンクリ−ト製屋上の
亀裂補修工事施工例を説明するための図である。

【図２】本発明に係る方法によるコンクリ−ト製屋上の
亀裂補修工事の他の施工例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ コンクリ−ト躯体 ２ パラペット ３ 防水層 ４ 断熱材 ５ 収縮目地 ６ 押さえコンクリ−ト ７ コンクリ−トスラブ ８ コンクリ−トの亀裂 ９ 防水層の亀裂 １０ コンクリ−トの亀裂

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケイ酸カリウム水溶液と酢酸カルシウム
   水溶液をコンクリ−トの亀裂内部に注入して結晶化させ
   ることにより亀裂を充填することを特徴とするコンクリ
   −ト構作物の防水工法。
2. 【請求項２】 酢酸カルシウム水溶液を収縮目地部分よ
   り注入し、乾燥後ケイ酸カリウムを収縮目地部から塗布
   又は注入し、適宜時間放置してから押さえコンクリ−ト
   内部に注水して結晶体を強制的に生成せしめると共に押
   さえコンクリ−トにケイ酸カルシウムを吸着させること
   を特徴とするコンクリ−ト構作物の防水工法。