JPH08281236A

JPH08281236A - 遮水構造及び遮水シートの敷設工法

Info

Publication number: JPH08281236A
Application number: JP7113928A
Authority: JP
Inventors: Hikari Kano; 光加納; Etsuji Kaminoyama; 悦治上ノ山; Nobuhiro Sowa; 伸丕曽和
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-10-29
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955918B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐衝撃性に優れたポリエチレンと、熱膨張係
数の小さい加硫ゴム間の接合による遮水構造の形成にあ
たり、遮水シートの敷設施工を簡易ならしめると共に遮
水性を向上させ、廃棄物処分場における安全性保持を高
める。【構成】略平坦な底面２と、傾斜を有する法面４から
なる廃棄物処分場１の下地に遮水シートを敷設するにあ
たり、少なくとも底面２には耐衝撃性に優れたポリエチ
レン製の遮水シート３を配置し、一方、法面４の少なく
とも上半分の領域には熱膨張係数の小さい加硫ゴム製の
遮水シート５を配置してそれら両遮水シートをラップ部
６にキュアテープを介在させて接合せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃棄物処分場において、
投棄された廃棄物からの汚水が下地中に浸出しないよう
にするための遮水シート敷設による遮水構造ならびにそ
の敷設工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物処分場においては投棄された廃棄
物からの汚水が地中に洩れて地下水や周囲の環境を阻害
しないように従来、処分場の下地に遮水シートを敷きつ
めた遮水構造を施している。

【０００３】遮水シートの材質としては様々なものが使
用されており、例えばエチレン・プロピレン・ターポリ
マー（ＥＰＴ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレン
ゴム（ＣＲ）等のゴム製のものやポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、高密度
ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤ
ＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）などの樹
脂やスチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＥＢＳ）やポ
リエチレン（ＰＥ）等を添加した改質アスファルトなど
からなる遮水シートが挙げられ、これらの遮水シートは
平坦な底面と、傾斜を有する法面からなる廃棄物処分場
の底面、法面に１種又は２種以上の遮水シートを接合し
敷設することによって遮水構造として形成されている。

【０００４】ところで、上記遮水シートは夫々の材質に
よって物性に特徴があり、遮水シートとして使用すると
きに有利な点、不利な点がある。例えば、上記した材料
のうち樹脂材料であるポリエチレンは、衝撃に対しては
強く、例えば底面の覆土を敷設するために走行する工事
車の不意な衝撃や、廃棄物を投棄するときに不用意な衝
撃が加わっても損傷しにくいという利点がある。しか
し、熱膨張係数が大きく温度変化による寸法安定性が悪
いので敷設したのちシワが発生したり、シートにかかる
張力が大きくなりすぎたりするなどの問題がある。

【０００５】一方、加硫ゴムの場合は、耐候性に優れる
とともに熱膨張係数が小さいので長期間外気や陽光に晒
されても物性に問題はなくシワの発生も少ないという利
点や、柔軟性があり法面にある小段部等の複雑箇所への
施工性に優れているという利点がある。しかし、ポリエ
チレンに比べると耐衝撃性については幾分劣っている。

【０００６】上記のうち、熱膨張係数の大きな材料の寸
法の変化に対しては、特に遮水シートのある部分に余裕
代を取っておくなどの方法が提案されている。（例えば
特開平１−２４７６０９号公報参照）

【０００７】また、特に衝撃が加わりやすい底面につい
ては耐衝撃性を補うために底面に敷きつめる覆土の量を
多くすることが行なわれている。

【０００８】しかし、上記のような各対策を講ずること
は、敷設時に余分な工程を作ること、コストを増やすこ
と、処分場の容積を小さくすること等の弊害につながる
ことが多い。

【０００９】そこでそれぞれ材料の特性を生かして適材
を適所に使用することができれば、廃棄物処分場におけ
る安全性をより高い確率で守ることができる。しかし、
遮水性を必要とする処分場で適材を適所に配置するには
異種材料の確実な接合が必須となるが、異種材料間の接
合で遮水性をも保持することは困難であった。例えば、
特開平１−３１５５１１号公報にはシート端部の形状を
工夫してシート同志を接合する構造が開示されている
が、このような方法を取ると異種の材料でも強固な接合
を行うことができるにしても、端部の特殊な形状を成形
するための余分な工程が増えてしまうことと、接合部に
おける遮水性の保持に疑問が残るという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く従来の遮水
構造、特に異種材料シートを接合して遮水構造を形成し
たものでは敷設工法の面ならびに接合部の遮水性保持能
の面で何れも未だ充分ではない面を多々有している。

【００１１】本発明は上述の如き実状に対処し、特に耐
衝撃性に優れたポリエチレンと、熱膨張係数の小さい加
硫ゴム間の接合構造を見出すことにより、両者の接合に
よる遮水構造の形成において、遮水シートの敷設施工を
簡易ならしめると共に遮水性を向上させ、廃棄物処分場
における安全性保持を高めることを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は上
記の目的を達成するための遮水構造であり、略平坦な底
面と、傾斜を有する法面からなる廃棄物処分場の下地に
遮水シートを敷設した遮水構造において、少なくとも底
面には耐衝撃性に優れたポリエチレン製の遮水シートを
配置し、一方、法面の少なくとも上半分の領域には熱膨
張係数の小さい加硫ゴム製の遮水シートを配置してそれ
ら両遮水シートをラップ部にキュアテープを介在させて
接合せしめている。請求項２記載は上記におけるキュア
テープとして特に全ゴム分のうち、少なくともエチレン
・プロピレン・ターポリマーを５０％以上含むテープを
用いることである。請求項３記載の発明は上記遮水構造
を形成するための敷設工法であり、、少なくとも底面に
ポリエチレン製の遮水シートを配置し、法面の少なくと
も上半分の領域には加硫ゴム製の遮水シートを配置し
て、両遮水シートの接合に、予めポリエチレン製の接合
用シートと、加硫ゴム製の接合用シートをキュアテープ
を介在させて加熱加圧することにより接合した接合部材
を用いて、その加硫ゴム側を加硫ゴム製の遮水シートに
接合し、ポリエチレン側をポリエチレン製の遮水シート
に接合することによって接合せしめることを特徴として
いる。請求項４及び５記載の発明は上記敷設工法におけ
る好ましいキュアテープ及び加熱温度であり、前者は全
ゴム分のうち、エチレン・プロピレン・ターポリマーを
少なくとも５０％以上含んだものを使用すること、一
方、後者は加熱加圧時の加熱温度として１１０〜１２０
℃の範囲内とすることを夫々特徴としている。

【００１３】

【作用】廃棄物処分場に上記の遮水構造を施工するとき
は耐衝撃性に優れたポリエチレン製の遮水シートと、寸
法安定性の良好な加硫ゴム製の遮水シートとの異種材料
シートの接合強度を向上させ、廃棄物処分場の適材適所
を達成すると共に遮水性能を高める。

【００１４】しかも少なくとも上半分の領域における加
硫ゴム製の遮水シートは柔軟性があり、複雑な工程を必
要とすることなく複雑個所に施工可能で施工性を良好な
らしめる。

【００１５】

【実施例】以下、更に添付図面を参照し本発明の具体的
な実施例を説明する。

【００１６】図１及び図２は本発明の遮水構造が施され
る廃棄物処分場の形態例を示しており、１は同廃棄物処
分場で、略平坦な底面２と、該底面２から最上部方向へ
向かって延びる傾斜の付いた法面４からなっており、底
面２と法面４の全面に遮水シートが敷設されて投棄され
た廃棄物からの汚水が下地中へ浸出しないように形成さ
れている。

【００１７】底面２は覆土を敷きつめる際に工事用車両
が入る必要があるとともに、廃棄物の投棄の際に垂直方
向に近い力が加わることもあり、全体のなかでも特に強
い衝撃がかかる危険性がある部分と言える。本発明で
は、その底面２には耐衝撃性に優れたポリエチレン製の
遮水シート３を配置する。

【００１８】一方、法面４はより最上部に近い部分であ
ることから処分場１が埋め尽くされる数カ年間のあいだ
ずっと外気にさられて環境の変化の影響を受けつづける
ため耐候性に優れるとともに熱膨張係数が比較的小さく
て気温の変化を受けても寸法安定性のよい加硫ゴム製の
遮水シート５を配置している。

【００１９】図２の実施例では、ポリエチレン製の遮水
シート３と加硫ゴム製の遮水シート５との境界は、底面
２と法面４との境界に位置しているが、法面４の中でも
特に底面２に近い部分では、比較的早い段階で廃棄物に
よって埋まってしまうため、耐候性や温度の変化による
影響よりも耐衝撃性を重視し、図３のような両遮水シー
ト３，５の境界を法面４上に位置せしめ法面４の下側部
分については、ポリエチレン製の遮水シート３を使った
仕様にすることも可能である。ただし、両遮水シート
３，５の境界は法面４の半分のところまでを上限とす
る。

【００２０】底面２に敷設する遮水シート３に用いるポ
リエチレンとしては高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を
用いることがより高い耐衝撃性を得る上では好ましい。
また法面４に配置する加硫ゴム製の遮水シート５は基布
等の組織で補強されたものが高い強度を得る上では好ま
しい。

【００２１】次にシート同志の接合であるが、加硫ゴム
製の遮水シート同志は例えば通常のブチル系の未加硫ゴ
ムからなるテープを介在して加硫する事によって容易に
接合することができ、またポリエチレン製の遮水シート
同志は、熱融着などの方法で容易に接合することができ
る。しかし本発明のポリエチレン製の遮水シート３と加
硫ゴム製の遮水シート５との接合には、特にキュアテー
プ８を両者のラップ部６に配置してプレスＰなどを用い
て加熱加圧するという手段が適用されており、図４に示
すようにラップ部６においてプレスＰと遮水シート３，
５との間にクッション材９を介して行っている。キュア
テープ８は加熱加圧することによって接合部横方向にフ
ローし、プレス完了後、ラップ部６は図５のような端部
が滑らかに仕上がって段差のないゆるやかな波形状の接
合部を形成する。このように遮水シート３，５間の段差
をなくすことになり、遮水シート接合部のめくれを防止
することができるとともに、水の進入を防ぐこともでき
る。また、プレスＰの形状によっては前記のクッション
材９は省くこともできる。

【００２２】キュアテープ８の粘度、厚み及びクッショ
ン材９の硬度、厚み並びに加圧力によって夫々上記のフ
ロー性は異なってくる。また、キュアテープ８の粘度は
加圧力によって左右され８０以下のムーニー粘度であれ
ばフローするが、接合部の段差を充分になめらかに仕上
げるにはムーニー粘度が１５〜４５程度にするのが好ま
しい。なお、キュアテープ８の厚みは遮水シート３，５
の厚みより厚くすることは当然であるが、遮水シート厚
の1.1 〜２倍くらいが良好なフロー状態を示し、それよ
りも薄くするとシート同志の接合部に段差が現れてしま
う。更になめらかな仕上がりにするために重要な条件と
なるのはクッション材９の選定であり、キュアテープ８
の粘度、加圧力によって選定するクッション材９の種類
も変わってくるが、通常、遮水シート３，５の硬度より
低い硬度のものが好ましい。その例としてはゴム板、不
織布、フォーム材、エアーバッグ等が挙げられる。ま
た、加圧力はキュアテープ８が発泡しない程度の圧力が
あれば充分である。

【００２３】また、キュアテープ８は一般に接合する遮
水シート３，５のランプ部６と同一幅で行うのが理想的
であるが、しかし、ラップ部の幅よりも狭くしたり広く
したりしても一向に差し支えはない。

【００２４】ここでいうキュアテープ８とは、エチレン
・プロピレン・ターポリマー（ＥＰＴ）を全ゴム分のう
ち５０％以上含んだ組成物からなり、ＥＰＴの他にブチ
ルゴム加硫剤、加硫促進剤、粘着付与剤、オイル等を含
んだ組成物からなっている。ＥＰＴは、加硫ゴム製の遮
水シート５とは加硫により充分な強度の接合ができるこ
とはいうまでもないが、ＨＤＰＥ等のポリエチレンとの
相溶性が比較的良く、また、耐候性にも優れ、ポリエチ
レンの溶融温度程度にまで加熱加圧することによって、
ポリエチレン製の遮水シート３とも接合することがで
き、必要な接合強度を得ることができる。もし、全ゴム
分の内ＥＰＴの割合が５０％未満になるとポリエチレン
との相溶性が不十分になり必要なだけの接合強度が得ら
れないことと耐オゾン性も低下し好ましくない。

【００２５】キュアテープ８の具体的配合としては、ゴ
ム分としてＥＰＴが５０〜９０重量部、ＩＩＲが５０〜
１０重量部の割合でブレンドされ、その他としては粘着
付与剤、カーボン、充填材、オイル、加硫剤、加硫促進
剤が配合される。

【００２６】このうち、加硫剤としては硫黄、モルホリ
ン、ジスルフィド、含リンポリスルフィド、塩化硫黄等
の含硫黄化合物からなる硫黄系、Ｐ−キノンジオキシ
ム、Ｐ−Ｐ−ジベンゾイル、キノンジオキシム等のオキ
シム類、あるいはα−クミルハイドロパーオキサイド、
メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化水素、アセ
チルアセトンパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパー
オキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｔ−
ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキサイド系な
どが挙げられる。

【００２７】また、加硫促進剤としては、２−メルカプ
トベンゾチアゾール、ジ・ベンゾチアゾル・ジサルファ
イド等のチアゾール系、テトラメチルチウラム・モノサ
ルファイド、ジベンタメチレンチウラム・ヘキサアルフ
ァイド等のチウラム系、あるいはＺｎ−ジ−ｎーブチル
ジチオカルバメート等のジチオカルパメート系、そして
ＰｂＯ₂、トリメンベース等がある。

【００２８】更に、混配合される粘着付与剤としては、
石油系炭化水素樹脂などの芳香族系炭化水素樹脂や脂肪
族系炭化水素樹脂、不飽和炭化水素の重合体、炭化水素
系粘着化樹脂、あるいはフェノール樹脂などが挙げられ
る。また、これらの粘着付与剤とともに使用される軟化
剤として公知のものが使用され、その代表的なものとし
てプロセスオイル、ポリブデン、流動パラフィン、パイ
ンタール、その他石油系高沸点化合物などがある。

【００２９】また、以上では遮水シートとして下地に配
置したものを現地で接合することを想定して説明した
が、図６に示すように予め、加硫ゴム製の接合用シート
１１とポリエチレン製の接合用シート１２を工場などで
キュアテープ８を介在して接合した接合部材１３を用意
しておき、その接合部材１３の加硫ゴム側を加硫ゴム製
の遮水シート５と通常の接合方法で接合し、一方、ポリ
エチレン側をポリエチレン製の遮水シート３と熱融着な
どの方法で接合することによって、加硫ゴム、ポリエチ
レン製の両遮水シート５，３を接合してもよい。前記、
接合用シート１１，１２は、遮水シート３，５と同じサ
イズのシートを使ってもよいが、幅の狭いシートを使う
と工場からの輸送の面では有利である。

【００３０】このように接合部材１３を用意し、敷設す
ることは現地において敷設する工法をより簡単にする。

【００３１】以下、更に本発明においては用いられる加
硫ゴム製の遮水シート５と、ポリエチレン製の遮水シー
ト３との物性を比較すると下記表１の通りである。

【００３２】

【表１】

【００３３】衝撃高さ：シートを鉄板の上に置き、先端
に0.5 Ｒの刃をつけた8.3 kgの荷重を落下させて、シー
トが破断しない最高高さを測定した。曲げ剛性：ＡＳＴＭＤ７４７に従って測定した。熱膨張率：試験片（幅３０ｍｍ、長さ３３０ｍｍ）を８
０℃雰囲気下で２４ｈｒ放置後、８０℃雰囲気下で長さ
を測定し、室温（２０℃）で１ｈｒ放置後の長さを測定
して、次式により算出した。

【００３４】

【数１】α＝Ｌ_{8 0}−Ｌ_{2 0}／Ｌ_{2 0}（８０−２０）

【００３５】α（熱膨張率）、Ｌ_{8 0}（８０℃での長
さ）、Ｌ_{2 0}（２０℃での長さ）引張強さ、伸び：ＪＩＳＡ６００８「合成高分子系
ルーフィングシート」に従って測定した。

【００３６】上記表１からわかるように加硫ゴムに比べ
ポリエチレンは、耐衝撃性など物性では比較的優れてい
るが、熱膨張係数は加硫ゴムのほうが値が小さく、温度
変化に依存する寸法安定性は加硫ゴムのほうが安定して
いることがわかる。また、加硫ゴムは柔軟性があり、図
１，図２に示す小段部７などの複雑箇所への施工性が優
れていることもわかる。

【００３７】次に加硫ゴムとしてのＥＰＴ製遮水シート
と、ＨＤＰＥ製遮水シートを表２に示す配合のキュアテ
ープを用いて接合させてその接合強度を測定した。接合
方法は加熱加圧による加硫することにより行い。加硫温
度と加硫時間を変化させて夫々の接合強度を比較した。
その結果を表３に示す。以下余白

【００３８】

【表２】以下余白

【００３９】

【表３】

【００４０】ＨＤＰＥ：密度0.948 ｇ／ｃｍ³ 、ＭＩ0.
42（１９０℃、2.16ｋｇ）剪断試験は、引張強度５００ｍｍ／ｍｉｎ試験片：２５
ｍｍ^W×２００ｍｍ^L接合幅４０ｍｍ ※１）温度が高くＨＤＰＥ製遮水シートが変形してしま
った。

【００４１】表３より比較例１は十分な接合強度が得ら
れていないが、加硫温度が不足してＨＤＰＥ製遮水シー
トが十分に溶融していないためと考えられる。また、比
較例２から、温度が高すぎても良好な接合ができないこ
とがわかる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明による遮水構造は底
面側には耐衝撃に優れたポリエチレン製の遮水シートが
配置され、法面の少なくとも上半分の領域には温度変化
に依存する寸法安定性が良好な加硫ゴム製の遮水シート
が配置され、適材が適所の配置となって廃棄物処分場の
遮水シートの役割を有効かつ充分に安定して果たすこと
ができると共に、両シートの接合部はキュアテープの介
在により接合強度良好に接合されているので異種材料シ
ートの接合とは云え、該接合部分の遮水性を充分安定的
に確保することができる。

【００４３】また、加硫ゴム製の遮水シートは柔軟であ
るため複雑個所に対する施工性もよく、更に予め用意し
た接合部材を用い、加硫ゴム側は加硫ゴム製の遮水シー
トと、一方、ポリエチレン側はポリエチレン製の遮水シ
ートと接合することにより敷設施工工程を簡略化すると
共に、接着性良好で、かつ接着強度も高く敷設すること
ができ、遮水構造の効果をより有効ならしめることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明遮水構造が施される廃棄物処分場の平面
図である。

【図２】本発明遮水構造の１例を示す断面概要図であ
る。

【図３】本発明遮水構造の他の実施例を示す断面概要図
である。

【図４】キュアテープを介在させ接合する接合状況の１
例を示す概要図である。

【図５】上記接合後の接合形態を示す概要図である。

【図６】予め用意した接合部材を用いた接合形態を示す
斜視概要図である。

【符号の説明】

１廃棄物処分場２底面３ポリエチレン製の遮水シート４法面５加硫ゴム製の遮水シート６ラップ部８キュアテープ１１加硫ゴム製の接合用シート１２ポリエチレン製の接合用シート１３接合部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者曽和伸丕神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略平坦な底面と、傾斜を有する法面から
なる廃棄物処分場の下地に遮水シートを敷設する遮水構
造において、少なくとも底面にはポリエチレン製の遮水
シートを配置し、一方、法面の少なくとも上半分の領域
には加硫ゴム製の遮水シートを配置して、それら両遮水
シートをラップ部にキュアテープを介在させ接合してな
ることを特徴とする遮水構造。
【請求項２】キュアテープが全ゴム分の内エチレン・
プロピレン・ターポリマーを少なくとも５０％以上含む
テープである請求項１記載の遮水構造。
【請求項３】略平坦な底面と、傾斜を有する法面から
なる廃棄物処分場の下地における遮水シートの敷設工法
において、少なくとも底面にはポリエチレン製の遮水シ
ートを配置し、法面の少なくとも上半分の領域には加硫
ゴム製の遮水シートを配置して予めポリエチレン製の接
合用シートと加硫ゴム製の接合用シートをキュアテープ
を介在させて加熱加圧することにより接合した接合部材
を用いてその加硫ゴム側を加硫ゴム製の遮水シートに接
合し、ポリエチレン側をポリエチレン製の遮水シートに
接合することによって、両遮水シートを接合することを
特徴とする遮水シートの敷設工法。
【請求項４】キュアテープとして、全ゴム分の内エチ
レン・プロピレン・ターポリマーを少なくとも５０％以
上含んだものを使用する請求項３記載の遮水シートの敷
設工法。
【請求項５】加熱温度が１１０〜１２０℃の範囲内で
ある請求項３または４記載の遮水シートの敷設工法。