JP2009138381A - 貯水池の簡易構築工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貯水池となる窪地の表層部に、水硬性結合材を20〜100kg/m3の割合で混合した改質土壌を締め固めてなる厚さ250mm以上の改質層を形成し、その改質層の表面に、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂および膨潤性粘土鉱物を含有する有機−無機複合型エマルジョン系塗料を塗布することにより当該貯水池に収容する水に曝すための遮水性被覆層を形成する貯水池の簡易構築工法。
【選択図】図1
Description
(1)機械などの接触によりシートが破損しやすいため、貯水前の窪地の法面に雨水が浸透し、法面崩壊が生じやすい。
(2)紫外線や、作用水による化学的劣化が起こりやすく、その部分での漏水が生じることがある。
(3)屋外の施工において、風の影響を受けやすい大面積のシートを均一に敷設する作業は必ずしも容易ではない。
(4)継目処理が必要となり、作業が繁雑となる。また、継目箇所では破損が起こりやすい。
(A)当該改質層の表面に当該エマルジョン系塗料を塗布したのち1日経過後に、その塗布後の乾燥表面に散布量10L/m2で水を散布したとき、散布後60秒の時点で表面を1mm削った面に濡れ色が確認できない遮水性を呈する塗布量
(A)当該改質層の表面に当該エマルジョン系塗料を塗布したのち1日経過後に、その塗布後の乾燥表面に散布量10L/m2で水を散布したとき、散布後60秒の時点で表面を1mm削った面に濡れ色が確認できない遮水性を呈する塗布量
現場において塗布量を設定する場合には、実際に形成した改質層表面の一部を利用して何水準かの塗布量で塗布実験(試し塗り)を行い、上記(A)を満たすような塗布量に設定することが有効である。このような条件を満たす遮水性被覆層を表面に形成した厚さ250mm以上の改質層は、数ヶ月以上の長期にわたる貯水において、水の漏出を防止することができる。
ここでいう合成樹脂水性分散体とは、一般的には合成樹脂エマルジョンであり、芳香族ビニル単量体、脂肪族共役ジエン系単量体、エチレン系不飽和脂肪酸単量体、およびその他の共重合可能な単量体から1種または2種以上を乳化重合して得られるものである。例えば、スチレンを主体としたスチレン・ブタジエン系ラテックス、スチレン・アクリル系エマルジョンやスチレンと共重合したメチルメタクリレート・ブタジエン系ラテックス、エチレン・アクリルエマルジョンである。合成樹脂エマルジョンには、カルボキシル基またはヒドロキシ基を有するものがより望ましい。ここで、乳化重合は、重合すべき単量体を混合し、これに乳化剤や重合開始剤などを加え水系で行なう一般的な乳化重合方法である。膨潤性粘土鉱物との配合安定性を得るには、アンモニア、アミン類、およびカセイソーダなどの塩基性物質を使用し、pH5以上に調整したものが好ましい。合成樹脂水性分散体の粒子径は、一般的に100〜300nmであるが、60〜100nm程度の小さい粒子径のものが好ましい。
水溶性樹脂としては、加工澱粉またはその誘導体、セルロース誘導体、ポリ酢酸ビニルの鹸化物またはその誘導体、スルホン酸基を有する重合体またはその塩、アクリル酸の重合体や共重合体またはこれらの塩、アクリルアミドの重合体や共重合体、ポリエチレングリコール、およびオキサゾリン基含有重合体などが挙げられ、そのうちの1種または2種以上の使用が可能である。水溶性樹脂として、純水への溶解度が常温で1%以上であるものであれば良く、樹脂単位質量あたりの水素結合性基またはイオン性基が10〜60%であることが好ましい。また、平均分子量は2000〜1000000が好ましい。水溶性樹脂の配合量は、合成樹脂水性分散体の固形分100質量部に対して、固形分換算で0.05〜200質量部が好ましい。0.05質量部未満では防湿性が低下する場合があり、200部を超えると防湿性が著しく低下する場合がある。
膨潤性粘土鉱物としては、スメクタイト属に属する層状ケイ酸塩鉱物が挙げられる。例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、合成フッ素雲母、マイカ、およびベントナイトなどである。これらは天然品、合成品、および加工処理品のいずれであっても使用可能である。そのうち、日本ベントナイト工業会、標準試験方法JBAS−104−77に準じた方法での膨潤力が20ml/2g以上の粘土鉱物、特に、合成フッ素雲母やベントナイトが好ましい。また、イオン交換当量が100gあたり、10ミリ当量以上ものが好ましく、60〜200ミリ当量のものがより好ましい。さらに、そのアスペクト比が50〜5000のものが好ましい。アスペクト比とは、電子顕微鏡写真により求めた層状に分散した粘土鉱物粒子の長さ/厚みの比である。膨潤性粘土鉱物の配合量は、合成樹脂水性分散体の固形分100質量部に対して、1〜50質量部が好ましい。1質量部未満では防湿性が低下しブロッキングが生じやすくなる場合があり、50質量部を超えると形成した被覆層の変形能力が低下する場合がある。
架橋剤とは、水溶性樹脂や合成樹脂水性分散体が有するカルボキシル基、アミド基、および水酸基などの親水性官能基と反応して、架橋、高分子化(三次元網目構造化)、または疎水化するものであり、カルボキシル基と付加反応を起こすオキサゾリン基を有するものが水溶性樹脂をも兼ねるので好ましい。架橋剤の配合量は、合成樹脂水性分散体と水溶性樹脂の合計の固形分100質量部に対して、固形分換算で0.01〜30質量部が好ましい。0.01質量部未満では防湿性が低下する場合があり、30質量部を超えると防湿性やブロッキング防止性が頭打ちになる。
以下の材料を用意した。
・土; 北陸地方の現場で採取した土。容重1.57g/cm3
・水硬性結合材; 普通ポルトランドセメント。電気化学工業製、密度3.15g/cm3
・エマルジョン系塗料; 合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂および膨潤性粘土鉱物を含有し、架橋剤を反応させて合成した有機−無機複合ポリマーであり、電気化学工業社製「デンカフルコート」をベースとして粘度を約36mPa・sに調整したもの。顔料無添加の乳白色液体、pH7〜10
屋外の敷地を利用して、貯水池を造成した。材料として以下のものを用意した。
・土; 現地発生土。
・水硬性結合材; セメント系固化剤(電気化学工業社製「ソイルパック20」)。
・エマルジョン系塗料; 実施例1と同じもの。
○:濡れ色が確認できない
△:散布面の一部に濡れ色が確認できる
×:散布面のほぼ全面に濡れ色が確認できる
結果を表2に示す。
このようにして、設計最大水深約1.8m、設計最大貯水量約600m3の貯水池を構築した。法面の角度は水平面に対して約45°である。なお、前述のように改質層の一部には水硬性結合材の混合量を50kg/m3以外に変化させた改質土壌を用いている。
○:法面および底面とも、水の漏出が改質層の深さ100mm未満の領域に収まっている
△:法面および底面の少なくとも一方で、水の漏出が改質層の深さ100mm以上の領域に達しているが、250mm未満の領域に収まっている
×:法面および底面の少なくとも一方で、水の漏出が改質層の深さ250mm以上の領域に達している
結果を表3に示す。
11 基礎地盤
12 改質層
13 遮水性被覆層
14 水
21 含浸層
22 塗膜層
Claims (5)
- 貯水池となる窪地の表層部に、水硬性結合材が混合された土壌からなる改質層を形成し、その改質層の表面に、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂および膨潤性粘土鉱物を含有する有機−無機複合型エマルジョン系塗料を塗布することにより当該貯水池に収容する水に曝すための遮水性被覆層を形成する貯水池の簡易構築工法。
- 貯水池となる窪地の表層部に、水硬性結合材を20〜100kg/m3の割合で混合した改質土壌を締め固めてなる厚さ250mm以上の改質層を形成し、その改質層の表面に、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂および膨潤性粘土鉱物を含有し、粘度が3〜5000mPa・sに調整された有機−無機複合型エマルジョン系塗料を平均塗布量300〜1000g/m3で塗布することにより当該貯水池に収容する水に曝すための遮水性被覆層を形成する貯水池の簡易構築工法。
- 貯水池となる窪地の表層部に、水硬性結合材を20〜100kg/m3の割合で混合した改質土壌を締め固めてなる厚さ250mm以上の改質層を形成し、その改質層の表面に、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂および膨潤性粘土鉱物を含有する有機−無機複合型エマルジョン系塗料を、下記(A)の条件を満たす塗布量で塗布することにより当該貯水池に収容する水に曝すための遮水性被覆層を形成する貯水池の簡易構築工法。
(A)当該改質層の表面に当該エマルジョン系塗料を塗布したのち1日経過後に、その塗布後の乾燥表面に散布量10L/m2で水を散布したとき、散布後60秒の時点で表面を1mm削った面に濡れ色が確認できない遮水性を呈する塗布量 - エマルジョン系塗料は粘度が3〜5000mPa・sのものである請求項3に記載の貯水池の簡易構築工法。
- 前記エマルジョン系塗料の塗布を、スクイーズ式、ピストン式、またはダイヤフラム式のポンプを用いた吹き付けによって行う請求項1〜4のいずれかに記載の貯水池の簡易構築工法。
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