JP3029766B2 - 型枠セパレーターの止水構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート成形時に
コンクリート型枠の枠板の間に設置され、枠板の間隔を
一定に保持するためのセパレーターと、このセパレータ
ーの外周を止水するための止水材とを備えているコンク
リート型枠の止水構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物を成形する場合に
は、所望の形状の型枠を設置し、この型枠の中にセメン
トを注入し、硬化させる。この際、型枠が動くのを防止
するために、金属製の棒状のセパレーターによって各枠
板を固定し、枠板同士の間隔を一定に保持することが行
われている。実際には、各枠板に対して、セパレーター
をそれぞれボルト等によって固定した後、セメントを注
入し、セメントが完全に硬化した後、枠板を取り除く
と、コンクリート構造物が得られる。このとき、棒状の
セパレーターは、コンクリート構造物の中に残留する。
しかし、型枠の中にセメントを注入する際には、セパレ
ーターの外周にセメントが回り込む能力に限りがあるた
め、セパレーターの外周とコンクリートとの間に隙間が
生じやすい。従って、セメントが硬化した後に、棒状の
セパレーターの外周とコンクリート構造物との隙間を伝
わって水が浸透、通過し、漏水することがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、こうした
浸水、漏水を防止するため、ゴム中に吸水性樹脂を混合
し、成形した水膨張性ゴムを、セパレーターに巻き付け
たり、セパレーターを水膨張性ゴム中に挿入したりして
みた。これらの方法によれば、セパレーターの外周に水
膨張性ゴムを配置することにより、ゴムとコンクリート
との隙間を伝達してきた水によって水膨張性ゴムが膨張
し、この水を止水するため、ゴムとコンクリートとの隙
間からの漏水を防止できるはずである。

【０００４】しかし、実際には、やはり止水は困難であ
り、セパレーターを伝わって漏水が生ずることが判明し
た。従って、水膨張性ゴムの膨張のみによって止水を行
うことはできないことがわかった。

【０００５】本発明の課題は、前記したように、型枠セ
パレーターを埋め込んでいるコンクリート構造物におい
て、このセパレーターを伝わる漏水を防止できるように
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る型枠セパレ
ーターの止水構造は、コンクリート成形時にコンクリー
ト型枠の枠板の間に設置され、前記枠板の間隔を一定に
保持するためのセパレーターと、このセパレーターの外
周を止水するための止水材とを備えており、止水材が外
側層と内側層とを備えており、この外側層を純水に７日
間浸漬した後の体積膨張率が３５〜５００％であり、前
記内側層を純水に７日間浸漬した後の体積膨張率が１０
〜３５％であり、前記外側層の体積膨張率が前記内側層
の体積膨張率よりも大きく、前記セパレーターと前記止
水材との接触面積のうち８０％以上が前記内側層と前記
セパレーターとの接触部分によって占められており、前
記止水材の外側表面のうち８０％以上が前記外側層によ
って占められており、前記外側層が膨張した際、前記内
側層と前記セパレータの隙間が、前記内側層の膨張によ
って吸収されることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明者は、前記したようにセパレーターの外
周に沿って水膨張性ゴムを設置しても、漏水が生ずる原
因について、更に検討した。この結果、次のことを発見
した。即ち、セパレーターの外周に水膨張性ゴムを取り
付ければ、水膨張性ゴムとコンクリートとの間に隙間が
あっても、この水膨張性ゴムの吸水膨張によって、この
隙間を充填することができる。

【０００８】しかし、このように水膨張性ゴムが膨張す
ると、今度は水膨張性ゴムとセパレーターとの間に隙間
が生じ、この隙間が広がってくる。この結果、水膨張性
ゴムとセパレーターとの間の隙間の方から漏水が生じて
いた。

【０００９】本発明者は、更に、水膨張性ゴムとセパレ
ーターとの間の隙間からの漏水をも防止するべく検討し
ていたが、これは困難であった。例えば、水膨張性ゴム
とセパレーターとを強固に接着することが考えられる
が、このように金属とゴムとを強固に接着でき、しかも
耐水性及び柔軟性を備えている接着剤は、存在していな
かった。

【００１０】また、１つの型枠においては、多数の枠板
を使用しており、各枠板に対してセパレーターが固定さ
れている。したがって、多数本のセパレーターにそれぞ
れ接着剤を塗布し、かつそれぞれ水膨張性ゴムの止水材
と接着させ、乾燥するといった作業は、きわめて煩雑で
あり、長時間を要する。従って、実際の作業現場では採
用できないものと考えられる。

【００１１】そこで、本発明者は、この型枠セパレータ
ー用の止水材を、外側層と内側層とに分離し、外側層の
吸水による体積膨張率を内側層の体積膨張率よりも大き
くした。この結果、外側層の体積膨張率が相対的に大き
いことから、止水材とコンクリートとの隙間を、吸水膨
張によって、効果的に充填することが可能である。

【００１２】しかも、これと同時に、内側層の体積膨張
率が相対的に小さいことから、内側層の方にあるセパレ
ーターの挿通孔は、従来と比較して膨張しない。しか
も、外側層から内側層の方へと圧縮応力が加わるので、
かえって上記の挿通孔を収縮させ、セパレーターを一層
強固に締めつけることが可能である。この結果、セパレ
ーターと止水材との間の隙間による漏水も、効果的に防
止することができる。

【００１３】この点について補足すると、止水材の全体
が同一の材料からなる場合には、止水材の全体が同一割
合で吸水膨張するので、その中央にある挿通孔も膨張
し、この結果、セパレーターと止水材の内周面との間に
隙間が生じていたものと考えられる。

【００１４】本発明の止水構造においては、止水材の外
側層を純水に７日間浸漬した後の体積膨張率を３５〜５
００％とする。外側層の体積膨張率を３５％以上とする
ことにより、外側層とコンクリートとの間の止水効果が
高くなり、しかも、本発明においては、内側層の方を締
めつける力も大きくすることができる。

【００１５】また，止水材の内側層を純水に７日間浸漬
した後の体積膨張率を１０〜３５％とする。内側層の体
積膨張率が３５％を越えると、この内側層の吸水膨張に
よって、内側層の方にある型枠セパレーターの挿通孔が
広がってくる。

【００１６】外側層及び内側層は、セパレーターを中心
とした相対的な位置関係を示すものであるが、外側層の
一部がセパレーターに対して接触していてもよく、内側
層の一部が止水材の表面に露出していてもよい。ただ
し、セパレーターと止水材との接触面積のうち８０％以
上が、内側層とセパレーターとの接触部分によって占め
られている。これが８０％未満であると、外側層とセパ
レーターとの接触面積が大きくなるので、体積膨張率の
大きい外側層の吸水膨張によって、挿通孔の方も膨張す
る。

【００１７】また、止水材の外側表面のうち８０％以上
が外側層によって占められている。これが８０％未満で
あると、体積膨張率の小さい内側層の方が、表面への露
出部分が大きくなってくるので、止水材とコンクリート
との間の止水性能が劣化する。

【００１８】

【実施例】外側層の体積膨張率は、３５〜５００％であ
る。これが５００％を越えると、このコンパウンドの圧
縮応力が低くなり、止水効果が低くなるので、本来の機
能を発揮することが難しくなる。

【００１９】また、止水材の内側層を純水に７日間浸漬
した後の体積膨張率は、１０％である。

【００２０】特に、一体構造の止水材を型枠セパレータ
ーの外周に設置した場合には、止水材とコンクリートと
の隙間における止水を完全にするため、止水材の体積膨
張率を１００％以上、更には２００％以上とすることが
好ましい。しかし、このように止水材の体積膨張率が１
００％を越えると、型枠セパレーターの挿通孔が膨張し
てくる。しかし、前記したように、内側層の体積膨張率
を１０〜３５％に限定することにより、外側層の体積膨
張率を１００％以上、更には２００％以上としても、挿
通孔が拡大してくるのを防止できる。

【００２１】止水材をセパレーターの幅方向に切ってみ
た外周側断面は、円形又は正多角形であることが好まし
い。この外周側断面が不規則な形状であると、セメント
を打設したときに、止水材の外周にコンクリートが回り
込みにくく、止水材とコンクリートとの間に隙間が生じ
やすい。

【００２２】本発明で使用する止水材の製造方法は、従
来の製造方法とほぼ同じである。即ち、ゴム材料に充填
剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、架橋剤、架橋促進剤、加
工助剤、粘着付与剤、老化防止剤等を添加し、これを混
練し、混練物を、プレス加硫、インジェクション加硫、
押し出し連続加硫後、成形するものである。

【００２３】ここでいう充填剤としては、炭酸カルシウ
ム系、炭酸マグネシウム系、ケイ酸アルミニウム系、ケ
イ酸マグネシウム系、水酸化アルミニウム系、硫酸アル
ミニウム系、硫酸バリウム系、硫酸カルシウム系等の充
填剤を例示することができる。

【００２４】軟化剤としては、芳香族系、ナフテン系、
パラフィン系の軟化剤を例示することができる。可塑剤
としては、フタル酸誘導体系、アゼライン酸誘導体系、
ドデカン─２─酸誘導体系、フマル酸誘導体系、クエン
酸誘導体系、オレイン酸誘導体系、アジピン酸誘導体
系、セバシン酸誘導体系、マレイン酸誘導体系、トリメ
リット酸誘導体系等を例示することができる。

【００２５】補強剤としては、カーボンブラック、シリ
カ等を例示することができる。架橋剤としては、硫黄、
有機過酸化物、金属酸化物等の架橋剤を例示することが
できる。架橋促進剤としては、チアゾール系、チウラム
系、チオウレア系、ジチオカーバメート系、無機系等の
架橋促進剤を例示することができる。

【００２６】粘着付与樹脂としては、ロジン系、テルペ
ン系、クマロン系、石油系等の粘着付与樹脂を例示する
ことができる。老化防止剤としては、アミン系、キノン
系、キノリン系、フェノール系、エステル系、ワックス
系等の老化防止剤を例示することができる。

【００２７】止水材の外側層、内側層を構成する主成分
であるゴム材料としては、天然ゴム、スチレンブタジエ
ンゴム、ブタジエンゴム等、天然ゴム、合成ゴムをいず
れも使用することができる。しかし、外側層を構成する
ゴム材料のうち５０重量％以上が、アクリロニトリルブ
タジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレン
ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ハロゲン化
ブチルゴム及びブチルゴムからなる群より選ばれた１種
以上のゴム材料である場合には、水膨張性が高くなり、
連続的に止水材を生産し易くなり、かつ、止水材の耐候
性が高い。

【００２８】前記のゴム混合物に対しては、更に吸水性
ポリマーを添加することにより、ゴムに対して吸水膨張
性能を付与する。特に、止水材の外側層については、吸
水性ポリマーを添加することが必要であるが、内側層に
対しても、必要に応じて吸水性ポリマーを添加する。

【００２９】こうした吸水性ポリマーとしては、ポリア
クリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合
体ケン化物、ポリビニルアルコール・無水マレイン酸反
応物、イソブチレン・マレイン酸共重合体架橋物、ポリ
アクリロニトリル系ケン化物、ポリエチレンオキシド
系、デンプン・アクリロニトリルグラフト共重合体ケン
化物、デンプン・アクリル酸グラフト重合体、カルボキ
シメチルセルロース架橋体等を例示することができる。

【００３０】なお、止水材の内側層の方は、大きな吸水
体積膨張率を必要とはせず、前記体積膨張率が１０〜３
５％である。こうした体積膨張率を有する内側層を製造
するためには、前記した吸水性ポリマーを使用する必要
は必ずしもなく、例えば、アクリーニトリルブタジエン
ゴムのような極性ポリマーに、シリカ、ベントナイト等
の充填剤を適度に添加すれば、１０〜３５％の吸水体積
膨張率を得ることができる。

【００３１】吸水性ポリマーをゴム混合物に対して混合
するのに際しては、吸水性ポリマーの混合比率は、ゴム
組成物全体を１００重量部とした場合、３〜５０重量部
とすることが好ましい。なぜなら、吸水性ポリマーの混
合比率が３重量部未満であると、水膨張性が乏しくな
り、５０重量部を越えると、ゴム混合物を成形すること
が、難しくなるからである。

【００３２】以下、図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）、図２
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、本発明に係る
止水構造において、各止水材の挿通孔に型枠セパレータ
ー１を挿通した状態を概略的に示す断面図である。図３
は、止水構造を型枠セパレーター１の長さ方向に切って
みた状態を概略的に示す断面図であり、図４は、型枠セ
パレーター１及び止水材のみを拡大して示す斜視図であ
る。

【００３３】図３に示すように、枠板７Ａ、７Ｂが、コ
ンクリート成形時にコンクリート型枠を形成している。
こうした枠板の数及び位置は、適当に設定することがで
きる。型枠セパレーター１は、本実施例では丸棒形状で
ある。型枠セパレーターが枠板７Ａ及び７Ｂに対して、
それぞれボルト６Ａ、６Ｂによって固定されており、型
枠セパレーター１によって、枠板７Ａと７Ｂとの間隔が
一定に保持されている。

【００３４】型枠セパレーター１の外周の所定箇所に、
止水材２Ａが設置されている。この止水材は、原則とし
て、枠板の間の任意の箇所に設置することができる。そ
して、この状態でセメントを枠板の間に流し込み、セメ
ントを硬化させ、枠板の間にコンクリート５からなる構
造物を形成する。

【００３５】型枠セパレーター１は、止水材２Ａの中央
部にある挿通孔９に対して挿通されている。図１（ａ）
に示す止水材２Ａにおいては、内側層３Ａの外側横断面
が円形であり、内側横断面も円形である。内側層３Ａの
外周に、やはり円環形状の外側層４Ａが形成されてい
る。止水材２Ａと型枠セパレーター１との接触面積は、
すべて内側層３Ａとの接触面積である。止水材２Ａの表
面には、内側層３Ａは露出していない。

【００３６】図１（ｂ）に示す止水材２Ｂにおいては、
内側層３Ｂの外側横断面が正六角形であり、内側横断面
が円形である。内側層３Ａの外周に外側層４Ｂが形成さ
れている。外側層４Ｂの外側横断面が円形であり、内側
横断面は正六角形である。止水材２Ｂと型枠セパレータ
ー１との接触面積は、すべて内側層３Ｂとの接触面積で
ある。止水材２Ｂの表面には、内側層３Ｂは露出してい
ない。

【００３７】図１（ｃ）に示す止水材２Ｃにおいては、
内側層３Ｃの内側横断面が円形であり、内側層３Ｃの外
周に外側層４Ｃが形成されている。止水材２Ｃと型枠セ
パレーター１との接触面積は、すべて内側層３Ｃとの接
触面積である。内側層３Ｃの外側横断面は、全体として
は円形であるが、例えば図１（ｃ）においては４箇所に
おいて、延長部分５が存在しており、これらの延長部分
５が、止水材２Ｃの表面に露出している。従って、これ
らの延長部分５によって外側層４Ｃは４つに分断されて
おり、各外側層４Ｃは、隣り合う延長部分５の間に挟ま
れている。

【００３８】図２（ａ）に示す止水材２Ｄにおいては、
内側層３Ｄの外側横断面が円形であり、内側横断面も円
形である。外側層４Ｄの外側横断面が正六角形であり、
内側横断面は円形である。止水材２Ｄと型枠セパレータ
ー１との接触面積は、すべて内側層３Ｄとの接触面積で
ある。止水材２Ｄの表面には、内側層３Ｄは露出してい
ない。

【００３９】図２（ｂ）に示す止水材２Ｅにおいては、
外側層４Ｅの外側横断面が円形である。止水材２Ｅの表
面には、内側層３Ｅは露出していない。外側層４Ｅの内
側横断面は、全体としては円形であるが、例えば図２
（ｂ）においては４箇所において、延長部分６が存在し
ており、これらの延長部分６が、型枠セパレーター１ま
で延びている。従って、これらの延長部分６によって内
側層３Ｅは４つに分断されており、各内側層４Ｅは、隣
り合う延長部分６の間に挟まれている。

【００４０】図２（ｃ）に示す止水材２Ｆにおいては、
内側層３Ｆの外側横断面が正方形であり、内側横断面が
円形である。外側層４Ｆの外側横断面が正方形であり、
内側横断面も正方形である。止水材２Ｆと型枠セパレー
ター１との接触面積は、すべて内側層３Ｆとの接触面積
である。止水材２Ｆの表面には、内側層３Ｆは露出して
いない。

【００４１】以下、漏水試験の結果を述べる。前記した
ようにして、各実施例、試験例、比較例の止水材を製造
した。この止水材の内側層の組成を表１に示し、この止
水材の外側層の組成を表２に示す。ただし、表１、表２
において、組成の項目には各製品名を記載した。また、
表１、表２に示す各製品名について、製造元の名称を表
３に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】また、表４には、各実施例、試験例、比較
例について、セパレーターと止水材との接触面積に占め
る内側層の割合（％）、外周面積に占める外側層の割合
（％）、止水材の孔径（挿通孔９の直径）、純水に７日
間浸漬した後の内側層の体積膨張率（％）、純水に７日
間浸漬した後の外側層の体積膨張率（％）を示す。

【００４６】これらの各止水材を、それぞれ、図３に示
すように、型枠セパレーター１に設置し、セメントを注
入し、常温で５０時間放置し，コンクリートを硬化させ
た。このコンクリート構造物５の片方の面から、３ｋｇ
ｆ／ｃｍ² の水圧をかけ、この状態で１週間放置した。
そして、水圧のかかっていない方の面からの漏水の有無
を確認した。

【００４７】

【表４】

【００４８】試験例１、実施例１〜３、及び試験例２に
おいては、漏水を防止することができた。特に、純水に
７日間止水材を浸漬した後の止水材の孔径が、当初の値
（６．０ｍｍ）よりも小さくなっていることに注目すべ
きである。これは、止水材の外側層の吸水膨張のため
に、内側層に対して圧縮応力が加わった結果である。

【００４９】これに対し、比較例１においては、内側層
の体積膨張率が１００％であり、止水材の孔径が７．０
ｍｍにまで大きくなっている。従って、型枠セパレータ
ー１と止水材との隙間から漏水が生じている。また、外
側層の体積膨張率が３０％であり、止水材とコンクリー
トとの隙間からも漏水が生じている。比較例２において
は、セパレーターと止水材との接触面積に占める内側層
の割合が７０％であり、外側層の接触面積が３０％を占
めている。この結果、止水材の孔径が７．１ｍｍにまで
大きくなっており、この結果、止水材とセパレーターと
の隙間から漏水が生じている。

【００５０】比較例３においては、外周面積に占める外
側層の割合が７０％であり、体積膨張率の小さい内側層
が外周面積の３０％を占めている。この結果、止水材と
コンクリートとの隙間から漏水が生じている。止水材の
孔径は５．７ｍｍまで減少しており、挿通孔に圧縮力が
加わっているので、止水材の挿通孔からの漏水は生じて
いない。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、型
枠セパレーターを埋め込んでいるコンクリート構造物に
おいて、このセパレーターを伝わる漏水を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、本発
明に係る止水構造において、各止水材の挿通孔に型枠セ
パレーター１を挿通した状態を概略的に示す断面図であ
る。

【図２】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、本発
明に係る止水構造において、各止水材の挿通孔に型枠セ
パレーター１を挿通した状態を概略的に示す断面図であ
る。

【図３】止水構造を型枠セパレーター１の長さ方向に切
ってみた状態を概略的に示す断面図である。

【図４】型枠セパレーター１及び止水材のみを拡大して
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 型枠セパレーター ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ 止水材 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ 内側層 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ 外側層 ５ コンクリート ７Ａ、７Ｂ 枠板 ９ 型枠セパレーターの挿通孔

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04G 17/065 E04B 1/62

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート成形時にコンクリート型枠
   の枠板の間に設置され、前記枠板の間隔を一定に保持す
   るためのセパレーターと、このセパレーターの外周を止
   水するための止水材とを備えている型枠セパレーターの
   止水構造であって、前記止水材が外側層と内側層とを備
   えており、この外側層を純水に７日間浸漬した後の体積
   膨張率が３５─５００％であり、前記内側層を純水に７
   日間浸漬した後の体積膨張率が１０〜３５％であり、前
   記外側層の体積膨張率が前記内側層の体積膨張率よりも
   大きく、前記セパレーターと前記止水材との接触面積の
   うち８０％以上が前記内側層と前記セパレーターとの接
   触部分によって占められており、前記止水材の外側表面
   のうち８０％以上が前記外側層によって占められてお
   り、前記外側層が膨張した際、前記内側層と前記セパレ
   ータの隙間が、前記内側層の膨張によって吸収されるこ
   とを特徴とする、型枠セパレーターの止水構造。
2. 【請求項２】 前記外側層を純水に７日間浸漬した後の
   体積膨張率が１００％以上であることを特徴とする、請
   求項１記載の型枠セパレーターの止水構造。
3. 【請求項３】 前記外側層を構成するゴム材料のうち５
   ０重量％以上が、アクリロニトリルブタジエンゴム、ク
   ロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスル
   ホン化ポリエチレンゴム、ハロゲン化ブチルゴム及びブ
   チルゴムからなる群より選ばれた１種以上のゴム材料で
   あることを特徴とする、請求項１又は２記載の型枠セパ
   レーターの止水構造。
4. 【請求項４】 前記止水材を前記セパレーターの幅方向
   に切ってみた外周側断面が円形又は正多角形であること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの項に記載
   の型枠セパレーターの止水構造。
5. 【請求項５】 前記内側層の内側横断面が円形であり、
   前記セパレーターと前記内側層との前記接触面積の１０
   ０％が前記内側層と前記セパレーターとの接触部分によ
   って占められており、前記内側層が、複数の外側延長部
   分を有しており、前記各外側延長部分が、前記止水材の
   表面に露出しており、前記各外側延長部分によって、前
   記外側層が分断されて外側分断層を形成しており、前記
   各外側分断層が、隣り合う前記外側延長部分の間に挟ま
   れていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一
   つの項に記載の型枠セパレーターの止水構造。
6. 【請求項６】 前記外側層の外側横断面が円形であり、
   前記外側層が、複数の内側延長部分を有しており、前記
   内側延長部分が、前記セパレーターにまで延びており、
   前記各内側延長部分によって、前記内側層が分断されて
   内側分断層を形成しており、前記各内側分断層が、隣り
   合う前記内側延長部分の間に挟まれていることを特徴と
   する、請求項１〜４のいずれか一つの項に記載の型枠セ
   パレーターの止水構造。