JPH07331083A - 止水材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 次の（イ）、（ロ）を必須成分として含み、
所望により（ハ）および（ニ）をさらに含む、地下水の
止水用止水材組成物。 （イ）アスファルト含有水性エマルジョン１００重量部 （ロ）加水反応型ウレタンゴム３〜１５０重量部 （ハ）セメント１００〜５００重量部 （ニ）砂５０〜１０００重量部および砂利０〜２０００
重量部 【効果】 出水圧力が高く、多量の地下水が出ている出
水個所でも完全に止水することができ、また、止水個所
から再び出水ないし漏水することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は地下水の止水に使用さ
れる止水材組成物に関する。本発明の止水材組成物は、
コンクリート製地下構造物などから出る地下水の止水に
有用である。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート製構造物から比較的
多量に出る地下水を止める方法としては、出水している
亀裂または孔隙に、（１）セメント系止水材を充填す
る、（２）ベントナイトその他の粘土質止水材を充填す
る、（３）水ガラスを注入し、これを炭酸ガスで固化す
る、（４）加水反応型のウレタンゴムを注入するなどの
工法が採られてきた。

【０００３】上記のような従来の止水工法は、それぞれ
次のような問題がある。 （１）セメント系止水材の使用 セメント系止水材としては、急結セメントのスラリー、
モルタル、コンクリートなどの充填材が用いられるが、
出水圧力が大きいと充填すべき空隙部に固定し難い。何
らかの機具を用いて充填できたとしても、固化後体積が
収縮してクラックや隙間が生じ再び出水が始まる。

【０００４】（２）ベントナイトその他の粘土質止水材
の使用 上記セメント系止水材と同様な問題点がある。 （３）水ガラスと炭酸ガスの使用 タンク、配管、混合装置など大型な注入設備を必要と
し、トンネルなどの大型構造物で多くの個所で多量に出
水している場合に使用されるが、ビルの地下など局所的
な多量出水の止水には施工コストが高過ぎて向かない。

【０００５】（４）加水反応型ウレタンゴムの使用 疎水性イソシアネート化合物の加水反応を利用して、出
水している亀裂や空隙内で固結化せしめ、水に不溶性の
ポリウレタンゲルを形成せしめる。このゲルは体積膨張
するので、その特性を利用して出水空隙を閉塞し止水す
る工法である。加水反応型ウレタンゴムは、水との反応
割合によってゲルタイムが変動し易いため、なかなか固
化しなかったり、逆に固化が早過ぎたりする。また、膨
張率も変動し易いため、予測以上に膨張して周囲のコン
クリートを破壊することもある。加えて、コンクリート
をポリウレタンゲルは接着しないので、乾燥・湿潤の繰
返しによって漏水することがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来の止水材の問題点を解決して、下記（イ）
〜（ホ）の利点を有する、止水材組成物を提供すること
にある。 （イ）出水圧力が高い場合でも施工可能である。 （ロ）体積収縮がなく、従って、止水材固化後に再び出
水ないし漏水することがない。 （ハ）大型の注入設備を設けなくても施工できる。 （ニ）止水材のゲルタイムや膨張率の変動が小さく、施
工精度や安全性が高い。 （ホ）コンクリートと止水材との接着がほぼ完全であっ
て、漏水ないし出水が再発しない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、次の成分
（イ）および（ロ）を必須成分として含有してなること
を特徴とする止水材組成物を提供する。 （イ）アスファルト含有水性エマルジョン１００重量部 （ロ）加水反応型ウレタンゴム３〜１５０重量部

【０００８】本発明の止水材組成物は、所望により、上
記成分（イ）および（ロ）に加えて、次の成分（ハ）お
よび（ニ）を含有することができる。 （ハ）セメント１００〜５００重量部 （ニ）砂５０〜１０００重量部および砂利０〜２０００
重量部

【０００９】本発明の止水材組成物の構成成分である
（イ）アスファルト含有水性エマルジョン、（ロ）加水
反応型ウレタンゴム、および任意成分である（ハ）セメ
ント、（ニ）砂および砂利について順次説明する。 （イ）アスファルト含有水性エマルジョン アスファルト含有水性エマルジョンとしては、一般に、
次の組成（固型分のみの組成）を有するものの水性エマ
ルジョンが用いられる。 アスファルト １重量部 分散剤 ０．０３〜０．２重量部 石油樹脂 ０〜０．４重量部

【００１０】ここで使用するアスファルトとは、メジウ
ムまたはマルテンと呼ばれる炭化水素油状成分を主成分
とし、アスファルト樹脂とよばれる保護質およびコロイ
ド粒子状ないし超微粒子炭素からなるビチューメンを指
し、天然アスファルトであってもまた石油アスファルト
であってもよい。概して、軟化点が約６０℃〜約１６０
℃の範囲のものである。

【００１１】分散剤としては、オレイン酸ソーダ、ステ
アリン酸ソーダ等のアニオン活性剤、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェノールエーテルその他のノニオン活性
剤、ならびにポリビニルアルコール、カルボキシメチル
セルロースおよびそのナトリウム塩、ポリアクリル酸、
ポリアクリル酸アミド等の水溶性または水膨潤性の熱可
塑性共重合体が挙げられる。これらは単独でも２以上を
組合せてもよい。これらの分散剤の中ではケン化度７０
〜９８％、特に８０〜９７％のポリビニルアルコールが
好ましい。

【００１２】分散剤の配合量は、安定なエマルジョンを
形成するに必要な量であって、且つでき上ったエマルジ
ョンの粘性が使用に適したものであることを考慮する
と、アスファルト１重量部に対し０．０３〜０．２重量
部、好しくは０．０７〜０．１５重量部である。

【００１３】石油樹脂としては、シクロペンタジエンを
主原料とするもの、高級オレフィン系炭化水素を主原料
とするものいずれも使用できるが、常温で固体のものが
好ましい。石油樹脂の配合量は、主としてエマルジョン
の粘性との関係で決まり、特に粘性に配慮しなくて良い
場合は使用せず、逆にコンクリート等に混合する場合は
低粘性が求められるので、アスファルト１重量部に対し
０．２〜０．４重量部、好しくは０．２５〜０．３５重
量部を使用する。

【００１４】アスファルト含有水性エマルジョン状組成
物を製造するには、まず所定割合のアスファルト、分散
剤、少量の水、さらに必要に応じて石油樹脂からなる配
合物を充分均一に混練する。

【００１５】混練手段としては、大きな剪断力を付与で
きるものであれば、従来公知のいかなる方法でもよく、
例えばニーダー、バンバリーミキサーが好適に採用でき
る。混練すべき物質の仕込順序には特に制限はないが、
各成分を同時に混練機に投入するか、あるいは分散剤と
水とのペースト状またはパテ状の混合物をあらかじめ調
製し、これをアスファルトおよび必要に応じて石油樹脂
と混練するのが良い。均一混練をより効果的に達成する
ためには混練を加温下、好ましくは９０〜１３０℃で行
うのがよい。

【００１６】混練するに当って配合すべき水の量は主と
して分散剤の使用量に依存して変るが、通常分散剤１重
量部あたり約０．０５〜２重量部、好ましくは約０．１
〜２重量部の範囲で使用する。特に、分散剤として上述
のケン化度を有する部分ケン化ポリビニルアルコールを
使用し、それとほぼ等重量ないしほぼ２倍量の水を用い
て混練すると最も良好なエマルジョンが得られる。

【００１７】かくして得られた均一混練物質は、次い
で、多量の水と均一混合することにより、直ちに安定な
エマルジョン状となる。なお、該組成物の低温での安定
性をよくするために温度を低下してほぼ常温で混練物質
と水を均一混合するのが望ましい。

【００１８】本組成物の調製において、分散剤として用
いられる水の量は用途に応じた取扱い易さ、貯蔵・運搬
の便を考慮して任意に決めることができる。一般に、製
品水性エマルジョン中の全固型分濃度が２０〜７０重量
％とするのが望ましい。

【００１９】（ロ）加水反応型ウレタンゴム 加水反応型ウレタンゴムは疎水性ジイソシアネート化合
物との反応によって生成する。疎水性ジイソシアネート
化合物としては、一般に、比重１．０５〜１．１５およ
び粘度４０〜４００ｃｐｓ（２５℃）のものが用いら
れ、その例としてはトルエンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタン−４，４−ジイソシアネートおよび変性トル
エンジイソシアネートが挙げられる。これらの疎水性ジ
イソシアネート化合物の加水反応にはポリウレタンの製
造に常用される触媒を用いることができる。触媒の使用
量は疎水性ジイソシアネート化合物１００重量部に対し
て３〜１０重量部が好ましい。

【００２０】加水反応型ウレタンゴムの配分量は、アス
ファルト含有水性エマルジョン１００重量部に基づき３
〜１５０重量部、好ましくは１０〜１５０重量部、より
好ましくは５０〜１５０重量部である。アスファルト含
有水性エマルジョンに対する加水反応型ウレタンゴムの
相対的割合が過小であると瞬結性がないため出水量およ
び圧力が大きいと止水時間が長びいたり材料の損失量が
大きくなる。逆に、加水型ウレタンゴムの相対的量が過
大であると、急速に固化してアスファルト含有水性エマ
ルジョン自体の注入も困難となり、また膨張圧が大きい
ため注入ホースを固定した防水性のある急結モルタルを
破壊する。さらに、コンクリートとの付着性が悪く、施
工後漏水のおそれがある。

【００２１】（ハ）セメント 任意成分であるセメントとしては、普通ポルトランドセ
メント、早強セメントおよび急結セメントなどが用いら
れ、それぞれ用途に応じて、一種または二種以上が組合
せて使い分けされる。

【００２２】セメントの配分量はアスファルト含有水性
エマルジョン１００重量部に対し１００〜５００重量部
であることが好ましい。セメント量が過大であると、練
り合せた際に粘りが強く、塗布したり空隙に充填する作
業が困難となる。逆に、セメント量が過小であると、モ
ルタルやコンクリート強度が低く、またコンクリートと
の付着が低く、出水圧力で破壊される。

【００２３】（ニ）砂および砂利 任意成分である砂および砂利（細骨材および粗骨材）と
しては一般にモルタルまたはコンクリート用のものが用
いられる。本発明の組成物をモルタルとして用いる場合
には砂のみが用いられるが、コンクリートとする場合に
は砂と砂利の両者が用いられる。砂および砂利の配合量
は、アスファルト含有水性エマルジョン１００重量部に
対し、それぞれ５０〜１０００重量部および０〜２００
０重量部であることが望ましい。

【００２４】本発明の組成物をモルタルとして用いる場
合、砂の配分量はセメント１重量部に対し０．５〜２重
量部が好ましく、砂の量が過大であると肌目が荒く、モ
ルタルの透水性が大きくなる。逆に、砂の量が過小であ
ると粘りが強く、作業性が悪化する。本発明の組成物を
コンクリートとして用いる場合、砂利の量はセメント１
重量部に対し３〜６重量部が好ましく、砂利の量が過小
であるとコンクリートにひび割れが発生し易く、コスト
上昇につながる。逆に、砂利の量が過大であるとコンク
リートの流動性および打設の作業性が低下する。

【００２５】本発明の止水材組成物は止水施工現場にお
いて調製するとともに出水を生じている空隙部に充填さ
れる。施工の方法としては、一般に、止水材組成物を必
要量の水とともに練り合わせ空隙部に充填する方法が採
られる。出水量が多量である場合は、必要に応じて、ワ
イヤーメッシュのような補強材を空隙部に固定したう
え、止水材組成物と水とを練り合せたものを充填する。

【００２６】本発明の止水材組成物には、地下構造物か
らの出水を完全に止めることが可能である限り、上記成
分（イ）、（ロ）、および任意成分である（ハ）、
（ニ）以外の材料を配合することができる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例について本発明の止水材組成物
を具体的に説明する。実施例１ （コンクリート地下構造物壁面からの多量出水
の止水工法）

【００２８】 （１）止水材の材料成分 （イ）アスファルト含有水性エマルジョン（アスファルト１重量部に対しポリ ビニルアルコール０．１重量部および水１．３重量部を加えて調製したもの） ２０ｋｇ （ロ）加水反応型ウレタンゴム（トルエンジイソシアネート） ２０ｋｇ （ハ）ウレタン生成用触媒 ２ｋｇ （ニ）急結セメント １０ｋｇ （ホ）普通ポルトランドセメント ４０ｋｇ （ヘ）砂 ３０ｋｇ

【００２９】（２）止水施工手順 （イ）コンクリート地下構造物壁面から多量出水してい
るコンクリート欠損部に、塩ビパイプ（φ２０ｍｍ×２
ｍ）３本を束ねたものを差し込む。（必要あれば、コン
クリートをハツる）

【００３０】（ロ）下記組成物 アスファルト含有水性エマルジョン ５ｋｇ 水 ５ｋｇ 急結セメント １０ｋｇ の混練物を調製し、直ちにパイプとコンクリートとの間
隙に充填する。

【００３１】（ハ）３本のパイプのうち、１本のパイプ
は水抜き用としてその先端をバケツに入れ、バケツに溜
る水は水中ポンプで排出する。他の１本のパイプを通じ
て、手押しまたは足踏式注入機を用いてアスファルト含
有水性エマルジョンを圧入する。同時に残る１本のパイ
プを通じて、手押しまたは足踏式注入機を用いて加水反
応型ウレタンゴム１００重量部と触媒６重量部との混合
物を圧入する。加水反応型ウレタンゴム混合物の圧入量
は、アスファルト含有水性エマルジョンの圧入量とほぼ
等量とする。

【００３２】（ニ）水抜き用パイプから出水が止まった
ことを確認した後塩ビパイプを３本とも引き抜く。 （ホ）塩ビパイプを差し込んでいた周辺のコンクリート
表面を、下記組成物 アスファルト含有水性エマルジョン １ｋｇ 水 ９ｋｇ 砂 ３０ｋｇ 普通ポルトランドセメント １５ｋｇ を混練してなるモルタルで塗布し仕上げる。

【００３３】（３）止水施工結果 金沢市内の浅野川左岸に隣接する新築ビルの地下２Ｆか
ら多量出水していた（原因は、ビル新築時に出水があ
り、コンクリート打設の際水中ポンプを作動させたまま
コンクリートを打設したためコンクリートの一部が水中
ポンプの吸引力により持ち去られ空洞化したことに依
る）。従来の技術に従って、コンクリート充填および加
水反応型ウレタンゴム注入を行ったところ出水は止まら
なかった。上記（２）の方法で止水施工を行ったとこ
ろ、注入開始から１０分後に完全に止水が確認された。

【００３４】実施例２（コンクリート構造物地下床面か
らの出水の止水工法） （１）止水材の材料成分 （イ）アスファルト含有水性エマルジョン（実施例１と同様なもの） ２０ｋｇ （ロ）加水反応型ウレタンゴム（トルエンジイソシアネート） １ｋｇ （ハ）水 １ｋｇ

【００３５】（２）止水施工手順 （イ）コンクリート構造物地下床面から出水している周
辺にコンクリートドリルで床を貫通する孔をあける。 （ロ）加水反応型ウレタンゴム１ｋｇを水１ｋｇで希釈
する。 （ハ）アスファルト含有水性エマルジョン２０ｋｇに水
で希釈した加水反応型ウレタンゴム２ｋｇを混合攪拌す
る。

【００３６】（ニ）この混合液を穿孔から足踏式注入機
を用いて圧入し、床面の下の水中へ注入する。 （ホ）コンクリートのクラック、巣、打継部などからの
出水が止まったことを確認した後、穿孔に木製、コンク
リート製または金属製の栓を打ち込み、閉塞する。

【００３７】（３）止水施工結果 神戸市内の新築ビル地下３Ｆのエレベータービットから
出水していた（原因はコンクリートの熱収縮膨張クラッ
クによる。） 従来の技術に従って加水反応型ウレタンゴムを注入した
が微細なクラックからの出水は止まらなかった。

【００３８】また、アスファルト含有水性エマルジョン
のみを注入したが大きなクラックからは、水と共に注入
材料が押し出され、出水は止まらなかった。上記（２）
の方法で止水施工を行なったところ注入開始から１２時
間後に完全に止水が確認された。

【００３９】

【発明の効果】本発明に従えば、アスファルト含有水性
エマルジョンと加水反応型ウレタンゴムとを組合せ配合
したことを特徴とする止水材組成物を用いることによ
り、出水圧力が高く、多量出水している出水個所を完全
に止水することができ、また、止水個所から再び出水な
いし漏水することがない。これは、止水材のゲルタイム
や膨潤率の変動が小さく、施工精度が高いこと、コンク
リートと止水材との接着力が高いこと、および止水材の
充填固化時に体積収縮がないことに依ると考えられる。
また、大型の注入設備を設けなくとも止水材組成物の充
填を行うことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）アスファルト含有水性エマルジョン
   １００重量部および（ロ）加水反応型ウレタンゴム３〜
   １５０重量部を必須成分として含有してなる止水材組成
   物。