JPH03228857A - 水中コンクリート用遮水材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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−１〜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、海底、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１〜レミーエ法やコンクリ
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−１へ内に放出されるが、
初期に打設された表層のコンクリートは水液Ｊ−と接し
ているため、セメン１へ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−１〜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」二層に打込んで遮水
層とする方法も提案されている（特公昭６２−１６２８
５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−１へにより、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５
８−１１２２２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。

また、安定液を使用してコンクリートを打設する場合に
、遮蔽液として酢酸ビニル系エマルション、セルロース
誘導体などを用いて、安定液のゲル化を防止する方法が
提案されている（特公昭５２−２７９２２号公報）。し
かしこの方法では、安定液とセメントの反応を抑制して
、安定液中のベントナイトのゲル化防止には有効と思わ
れるが、コンクリート中の材料成分の分離抑制効果は無
いという問題点がある。

〔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３ 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、打設後の杭頭処理が不要であり、取
扱いが容易で、安全性が高く、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。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、比重が水液より大きく、かつ生コンクリート
より小さい水溶性アルギン酸塩含有液からなることを特
徴とする水中コンクリート用遮水林である。

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１〜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ものであり、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
より小さい水溶性アル＝４ ギン酸塩含有液を使用する。このアルギン酸塩としては
、ナトリウムやカリウム塩が例示され、これらは増粘剤
などとして市販されているものが使用でき、その起源等
は制限されない。アルギン酸塩含有液のアルギン酸塩濃
度は０．１〜３０重量％、好ましくは１〜１５重量％が
適当である。濃度が３０重量％を超えると、流動性が著
しく劣るようになる。

このようなアルギン酸塩含有液は、上部水液より重く生
コンクリートより軽い比重、−船釣には１．０１〜２．
４５とする必要がある。この比重調整は、アルギン酸と
不溶性ゲルを生成する多価金属塩を含まないＮａＣＱ等
の水溶性中性塩を所定量溶解するか、またはベントナイ
ト、鉄粉等の水不溶性粉末を添加することにより行うこ
とができる。

このように比重を調整して得た水中コンクリート用遮水
林は、強い攪拌が無ければ比重差により上部水層との拡
散、混合は起り難いが、さらにその傾向を強くするため
には、水溶性高分子化合物をアルギン酸塩含有液に溶解
させて高粘度溶液とすることができる。この水溶性高分
子化合物としては特に制限はないが、セメントの影響を
受は難いノニオン性のものが適している。このほか、よ
り水層への拡散、混合を抑制するために、メチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルセルロース等のセルロース誘導体を使用することもで
きる。

本発明の水中コンクリート用遮水林は、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林は、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
面に遮水材層を形成するように水液の下部に注入し、注
入された連木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連木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。

水溶性アルギン酸塩含有液は、Ｃａ”＋が共存すると不
溶性のゲルを生成するので、遮水材層と生コンクリート
が接触する界面では、セメント中のＣａ＋＋とアルギン
酸塩が反応して薄膜状のゲルを生成する。生コンクリー
ト注入の際、鉄筋等の障害物が存在しても遮水材層は液
状であるため、生コンクリートによりスムーズに押上げ
られる。このとき、生成しているゲル膜は、膜面に対し
て垂直でない鉄筋（例えば第４図のフープ筋等）によっ
て切断されることになるが、鉄筋通過後は遮水材層は再
び連続層として存在するため新たなゲル膜生成により切
断部は補修される。

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溶性アルギン
酸塩含有液からなる水中コンクリート用遮木材を、水液
と打設する生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、セメント成分と骨材成分が分離することがないので
、一 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！土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を遮水材注入管４により
注入する。次に筒状打設管５を下端開口部５ａ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５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１０〜５０ｃｍ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５の下８− 端開口部５ａ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５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との界面にゲル膜６ａを生成して水液１
との間に遮水材層を形成したまま上昇し、終期段階では
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。

また、第４図は鉄筋等の障害物が存在する場合の打設工
程を示す断面図であり、鉄筋７が孔２内に配置されてい
る。この例では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との間に遮水材層を形成したまま上昇
するが、例えば遮水材３が鉄筋７のフープ筋７８部分を
通過する場合、生コンクリート６との界面に形成されて
いるゲル膜６ａが切断される。しかし遮水材３が連続層
として存在するため、通過後に新たにゲル膜が形成され
、遮水材３により生コンクリート６は水液１との接触が
遮断された状態で打設される。

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−１〜６の上層にある水中コンクリ−１
〜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
リートの成分が分散したり、セメント成分と骨材成分が
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少
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。

次に種々の水中コンクリート用遮水林を用いた実施例に
ついて説明する。なお以下の実施例では前述の孔２に相
当するものとして水槽を、筒状打設管５としてトレミー
管を使用した。

実施例１ 縦１ｍＸ横１ｍＸ深さ２ｍの水槽２に表１に示す配合の
水中コンクリート用遮水材３を遮水材注入管４により底
部に注入し、トレミー管からなる筒状打設管５を用いて
、表２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
中に遮水材３を１．Ｏｃｍの深さになるように静かに注
入し、遮水材注入管４を引上げて筒状打設管５を底部ま
で挿入した。次いで第２図に示すように、筒状打設管５
より生コンクリート６を注入した。生コンクリート６の
注入に伴って遮水材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。この時の生
コンクリート６の状態を観察した。また第３図に示すよ
うに、水槽２上部に遮水材３が持上がった時点で＝１１
＝ 生コンクリート６の注入を止め、遮水材３上部の水液１
の濁度およびｐＨを測定した。

実施例２ 第４図に示すように水槽２内に長さ２．１ｍの縦筋８本
および直径１ｍのフープ筋１０段からなるカゴ状の鉄筋
７を配置して、実施例１と同様に行った。

比較例１．２ 遮水材３を用いずに実施例１．２と同様に行った。

比較例３ 遮水材３にアルギン酸ナトリウム含有液を用いないで表
１に示す配合の高粘度の溶液を用いて、実施例２と同様
に行った。

１２− 表 ＊１：　富士化学社製 ＊２：　第−工業製薬社製 表 ＊１：リグニンスルホン酸すｌ−リウムを使用した。

以上の実施例および比較例の結果を表３に示す。

表３ 以上の結果より、実施例のものはいずれも比較例のもの
に比べて、セメン１へ成分と骨材成分の分離がなく、均
質なコンクリートが得られ、水液へのコンクリ−１−成
分の漏れもないことがわかる。

〔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溶性アルギン酸塩含有液を水中コン
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−１〜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、安全性が高い。

また本発明の水中コンクリート用遮水林を使用すれば、
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５− ンクリート用遮水林を用いた水中コンクリートの打設工
程を示す断面図、第４図は鉄筋が存在する場合の打設工
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は遮水材注入管、
５は筒状打設管、５ａは下端開口部、６は生コンクリー
ト、７は鉄筋を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）比重が水液より大きく、かつ生コンクリートより
   小さい水溶性アルギン酸塩含有液からなることを特徴と
   する水中コンクリート用遮水材。