JP6942388B2 - 止水注入剤 - Google Patents

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Description

本発明は、止水注入剤に関する。
特許文献1には、従来の止水注入剤(特許文献1では「充填材」)が記載されている。特許文献1に記載の発明では、床面と壁面の打継ぎ部やひび割れ部等の空隙部に通じるようにして注入穴を穿孔し、この注入穴に対して、充填材が充填される。充填材は、ウレタンを主成分としており、例えば、水と反応して硬化する。硬化した充填材は、空隙部を埋めることで、地下水が空隙部に浸入するのを遮ることができる。
特開2000−01998号公報
ところで、一般に、地下水位は、例えば、降雨量、潮位等によって、高さが変動する。このため、地下水位が、充填材よりも低い位置にあるときが長期間続く可能性がある。この場合、充填材が乾燥することにより収縮し、その結果、充填材と空隙部の内面との間に隙間が生じて、地下水が漏水する可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、止水注入剤が硬化した後に収縮することを抑えることができる止水注入剤を提供することを目的とする。
本発明に係る一態様の止水注入剤は、ポリウレタン組成物を主成分として含み、複数の微細骨材を分散して含む。
本発明に係る上記態様の止水注入剤は、止水注入剤が硬化した後に収縮することを抑えることができる、という利点がある。
本発明に係る一実施形態のコンクリート構造物に対する補修方法の第一ステップを説明する概略図である。 同上のコンクリート構造物に対する補修方法の第二ステップを説明する概略図である。 同上のコンクリート構造物に対し、充填材を充填する工程を説明する概略図である。 実施例1〜6の収縮試験において、面積変化の結果を示すグラフである。 図4の期間X1の拡大図である。 実施例1〜6の収縮試験において、体積変化の結果を示すグラフである。 図6の期間X2の拡大図である。コンクリート構造物に対し、充填材を充填する工程を説明する概略図である。 試験2の試料の測定箇所を示す概略図である。 実施例10〜19の収縮試験において、面積変化の結果を示すグラフである。 実施例10〜19の収縮試験において、厚さの変化の結果を示すグラフである。 実施例10〜19の収縮試験において、体積変化の結果を示すグラフである。
(1)実施形態
本実施形態に係る止水注入剤1は、コンクリート構造物2に生じた漏水箇所21を補修するために用いられる。本実施形態に係るコンクリート構造物2は、少なくとも一部が地中に埋め込まれた構造物であり、地下水4に接触し得る。コンクリート構造物2としては、例えば、水槽、プール、ピット、溝、ダム、橋桁、カルバート、水路、地下に埋められる地下構造物等が挙げられる。地下構造物としては、例えば、上下水道施設、トンネル、地下鉄、地下駐車場、地下室、地下通路、地下街、共同溝等が挙げられる。
漏水箇所21は、地下水4に接触するコンクリート構造物2の一面24から、コンクリート構造物2の内部を通って、他の面23まで続く空隙210(空洞を含む)を意味する。漏水箇所21を通る水は、コンクリート構造物2の一面24に形成された開口からコンクリート構造物2の内部に入り、他の面23から漏れ出る。本開示に係る空隙210としては、例えば、コンクリート構造物2に生じたクラック、豆板(ジャンカ)、コンクリートの打継ぎ部、セパレータや配管、鋼材等がコンクリート構造物2を貫通した貫通部等が挙げられる。
止水注入剤1は、図2に示すように、補修の際に、コンクリート構造物2の表面23において、漏水箇所21に通じるように形成された穴22に注入される。止水注入剤1は、穴22に注入されると、穴22だけでなく、穴22に通じる空隙210にまで充填される。
空隙210及び穴22に注入された止水注入剤1は、水と反応して発泡し、硬化する。要するに、漏水を生じさせる空隙210が、硬化した止水注入剤1(以下、止水注入剤1が硬化したものを「グラウト材10」といい、硬化する前のものを「グラウト組成物」という場合がある)によって埋められる。これによって、コンクリート構造物2に生じた漏水箇所21を補修することができる。なお、この補修方法については、後述の「(1.2)補修方法」で詳細に説明する。
(1.1)止水注入剤
本実施形態に係る止水注入剤1は、水と反応して発泡し、硬化する。本実施形態に係る止水注入剤1は、主剤と、主剤に添加された添加剤と、を備える。止水注入剤1は、添加剤として、複数の微細骨材と、粉体ポリマーと、を備える。
主剤は、止水注入剤1の主となる材料のことであり、本実施形態ではポリウレタン組成物である。具体的に、主剤は、親水型ポリウレタン組成物であり、特に、1液親水型ポリウレタン組成物である。ただし、本開示に係るポリウレタン組成物としては、1液型ポリウレタン組成物に限らず、2液型ポリウレタン組成物であってもよいし、疎水型であっても、親水型であってもよい。
微細骨材は、微細な固形物である。複数の微細骨材は、ポリウレタン組成物中において分散しており、ポリウレタン組成物が水と反応して発泡する際に、全体にわたって安定した発泡を実現させ得る。これによって、本実施形態に係るグラウト材10は、均一でかつ比較的高い密度となる。要するに、本実施形態に係る止水注入剤1によれば、複数の微細骨材を含むため、安定した性状のグラウト材10を得ることができる。
微細骨材は、ポリウレタン組成物に添加された際に、溶解又は物性変化を生じないような、性状が安定した材料であることが好ましい。本実施形態に係る微細骨材は、有機微粒子である。
本実施形態に係る有機微粒子は、アクリル酸エステル、スチレン、シリコーン及びナイロンの単重体(モノマー)分子を重合反応させて得られた重合体(ここでは、アクリル樹脂)である。アクリル樹脂としては、軟質アクリル、硬質アクリル又は架橋アクリルが挙げられる。ただし、本開示に係る有機微粒子は、アクリル樹脂に限らず、例えばポリウレタン等の重合体であってもよい。また、複数の微細骨材として、複数のアクリル樹脂からなる微粒子と、複数のポリウレタン樹脂からなる微粒子とが混在してもよい。
微粒子の形状としては、例えば、多孔質状、コア層と表面層とを有する多層状(例えば2層)、球体状、楕円球状、直方体状、立方体状、錘状、針状等が挙げられるが、特に制限はない。
ここで、本開示でいう「微粒子」とは、粒子径がミクロンオーダーである粒子のことである。ここでいう「ミクロンオーダー」とは、サブミクロンオーダーも含み、例えば、0.1μm以上1000μm未満であることを意味する。
本実施形態に係る有機微粒子の平均粒子径は、0.3μm以上85μm以下であることが好ましく、より好ましくは1μm以上50μm以下であり、更に好ましくは、8μm以上30μm以下である。ここでいう平均粒子径とは、コールターカウンター法(電気抵抗法)によって測定したものである。
複数の微細骨材の添加量としては、ポリウレタン組成物100重量部に対し、10重量部以上30重量部以下であることが好ましく、より好ましくは、10重量部以上20重量部以下であり、更に好ましくは15重量部以上20重量部以下である。
粉体ポリマーは、エマルジョン化する性質を持つ微粒子である。本実施形態に係る粉体ポリマーは、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂の粉末である。ただし、本開示に係る粉体ポリマーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂の粉末に限らず、例えば、ポリアクリル酸エステル樹脂系の粉末等であってもよい。粉体ポリマーの添加量としては、ポリウレタン組成物100重量部に対し、1重量部以上20重量部以下の重量であることが好ましく、より好ましくは8重量部以上12重量部以下である。
このような止水注入剤1は、水と混合すると、ポリウレタン組成物と水とが反応し、発泡して硬化する。本実施形態に係る止水注入剤1では、微細骨材が略均一に分散しているため、均一でかつ比較的高い密度のグラウト材10を得ることができる。
(1.2)補修方法
以下、本実施形態に係る止水注入剤1の使用の一例として、補修方法を説明する。本実施形態に係る補修方法は、コンクリート構造物2にある漏水箇所21を補修する方法である。本実施形態に係る補修方法は、第一ステップと、第二ステップと、を備える。本実施形態では、漏水箇所21として、地中に埋め込まれたコンクリート構造物2に生じたクラックを一例とし、クラックを補修することについて説明する。
第一ステップは、漏水箇所21と外部とを通じさせる穴22を形成する工程である。第一ステップでは、図1に示すように、工具(ここでは、ハンマードリル)を用いて、コンクリート構造物2に穴22を開ける。コンクリート構造物2が持つ面のうち、地下水4に接する面とは異なる面23の表面に、工具を用いて、クラックと通じる穴22を形成する。
穴22は、直線状に形成される。穴22の長手方向は、面23に近付くに従って上方に行くように水平面に対して傾斜している。本実施形態に係る穴22は、クラック(空隙210)に通じているため、クラック内を通る水は穴22にまで至る。穴22は、漏水箇所21ごとに形成されることが好ましい。
第二ステップは、穴22に対して止水注入剤1を注入する工程である。止水注入剤1の注入は、注入機を用いて行われる。注入機は、止水注入剤1を高い圧力(ここでは、約35MPa)で吐出することができる。
穴22に対し、止水注入剤1を高圧で注入すると、図2に示すように、止水注入剤1は、穴22に充填されながら、次第に、穴22を介してクラック(空隙210)に充填される。この時、クラック(空隙210)及び穴22には地下水4が浸水していることから、止水注入剤1は水と接触する。
止水注入剤1は、図3に示すように、水と反応して発泡し、硬化する。硬化した止水注入剤1(つまり、グラウト材10)によって、クラック(空隙210)及び穴22が埋められ、水の浸入が遮られるため、コンクリート構造物2内への浸水及びコンクリート構造物2からの漏水を防ぐことができる。
第二ステップの後、注入機を穴22から外し、図3に示すように、穴22のうちのグラウト材10が充填されていない部分に充填材3を充填する。これによって、補修が完了する。
ところで、土壌6中には、地下水4と、地下水4よりも地表側に位置する土壌水5と、がある。地下水4は、土壌6中において水が飽和している状態を意味し、土壌水5は、土壌6中において水が不飽和である状態を意味する。一般に、土壌水5と地下水4との境界面41の水位(地下水位)は、例えば、降雨量や潮位等によって、位置が変動する。
このとき、地下水位が、コンクリート構造物2の地下水4と接する面24における漏水箇所21(詳しくは、面24に現れるクラックの開口)よりも低い位置にあることが長期間続くと(例えば、図3参照)、グラウト材10が乾燥するため、グラウト材10が収縮しやすくなる。
しかし、本実施形態に係る止水注入剤1によれば、複数の微細骨材が分散して含まれているため、均一でかつ比較的高い密度を持つグラウト材10を得ることができ、従来のグラウト材10に比べて乾燥に伴う収縮を抑制することができる。このため、クラック等の空隙210の内面とグラウト材10との界面において、グラウト材10が収縮することによる隙間が生じることを抑えることができ、効果的な補修を行うことができる。
(2)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示に係る止水注入剤1は、複数の微細骨材及び粉体ポリマーに加えて、例えば、通常の整泡剤、着色剤(染料、顔料)、可塑剤、充填剤、難燃剤、老化防止剤、抗酸化剤等の添加成分を適量範囲で含んでもよい。
上記実施形態に係る止水注入剤1は、コンクリート構造物2の漏水に対する補修方法に用いられたが、本開示に係る止水注入剤1は、用途は漏水の補修方法に限られず、例えば、コンクリートの建物の補修に用いられてもよい。
(3)実施例
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。ただし、本開示に係る止水注入剤1は、以下の実施例に限定されない。
(3.1)試験1
試験1では、次の材料(実施例1〜6及び比較例1,2)を使用した。
(3.1.1)試料
(3.1.1.1)実施例1
実施例1に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:アクリル樹脂、タイプ:軟質 からなる有機微粒子(製品名:GM−2801、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.2)実施例2
実施例2に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:アクリル樹脂、タイプ:硬質 からなる有機微粒子(製品名:GB−28、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.3)実施例3
実施例3に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:20μm、粒子形状:球形、材質:ポリウレタン、 からなる有機微粒子(製品名:GU−2000P、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.4)実施例4
実施例4に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:微架橋アクリル、タイプ:微架橋 からなる有機微粒子(製品名:GM−3049L、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.5)実施例5
実施例5に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:10μm、粒子形状:球形、材質:アクリル樹脂、タイプ:多孔質 からなる有機微粒子(製品名:GM−1005−17、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.6)実施例6
実施例6に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・微細骨材:平均粒子径:8μm、粒子形状:球形、材質:アクリル樹脂、タイプ:コア層と表面層とからなる2層構造 からなる有機微粒子(製品名:GBM−55−S−F、製造販売元:アイカ工業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.1.1.7)比較例1
比較例1に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部添加した。
(3.1.1.8)比較例2
比較例2に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)のみとし、添加物を混ぜなかった。ポリウレタン組成物としては、実施例1〜6及び比較例1と同様、親水型ポリウレタン注入剤(製品名:TAPグラウト注入液、TA120X、製造販売元:茶谷産業(株))を用いた。
これら実施例1〜6及び比較例1,2について、表1に示す。
Figure 0006942388
(3.1.2)収縮試験
実施例1〜6及び比較例1,2を用いて、収縮試験を行った。収縮試験では、各試料について、以下の条件で放置した。
1〜7日目については、各試料を湿潤条件で静置した。湿潤条件として、水を貯めた容器に各試料を浸し、各試料を水中に放置した。これは、止水注入剤1を穴22に注入し(図2参照)、発泡・硬化することを想定している。
8〜40日目については、各試料を、室温24℃、湿度25%RHの密閉容器に放置した。これは、グラウト材10が地下水位よりも低い位置にあり、湿潤状態にあることを想定している。
40日目以降については、各試料を室温24℃、湿度25%RHの大気中に放置した。これは、グラウト材10が地下水位よりも高い位置にあり、乾燥した状態にあることを想定している。
各試料について、長さ方向の寸法、幅方向の寸法及び試料の厚さ寸法を測定した。そして、これら寸法から初期値に対する表面積の割合(「面積率」という場合がある)、初期値に対する体積の割合(「体積率」という場合がある)を算出した。その結果を図4〜7に示す。各グラフは、横軸が材齢(日)であり、縦軸が、初期値に対する割合を百分率で表した値である。
図4には、材齢7日から43日の面積率を示している。ここでいう「面積率」とは、7日目の試料の表面の面積を初期値とした、当該初期値に対する面積の割合を示す。図5は、図4における期間X1(つまり、材齢40日目〜43日目)の拡大図である。
図6には、材齢7日から43日の体積率を示している。ここでいう「体積率」とは、7日目の試料の体積を初期値とした、当該初期値に対する体積の割合を示す。図7は、図6における期間X2(つまり、材齢40日目〜43日目)の拡大図である。
図4〜7に示すように、実施例1〜6は、比較例1,2に比べて、面積率及び体積率が大きい。とくに、一定期間経過後の面積率及び体積率の差は顕著である。このことから、実施例1〜6は、比較例1,2に比べて、収縮率が小さく、特に一定期間を経過すると、より収縮が抑えられていることがわかった。
(3.1.3)引張試験
実施例3〜6、比較例2について、以下の条件で引張試験を行った。
実施例3〜6及び比較例2の試料を作製後、7日間水中に放置し、その後、23±2℃、50±10%RHの気中条件下で7日間養生した。その後、実施例3〜6及び比較例2の試料について、打ち抜き加工を行い、JIS K 6251に準拠するダンベル状3号形に形成した試験片を作製した。試験片として、各試料について、三つずつ作製した。23±2℃、50±10%RHの気中条件下で、試験片を24時間静置した後、引張試験を実施した。
試験条件は、試験室温度 23℃、試験速度:500mm/minとした。試験機には、デュアルコラム卓上型万能試験システム 5969(インストロン社製) 自動接触式伸び計 AutoX 750(インストロン社製)、試験機容量:ロードセル式 1kN を用いた。
結果を表2に示す。
Figure 0006942388
表2からもわかるように、比較例2に比べて、実施例3〜6の引張り強さの値及び切断時の伸びが大きい値を示している。このことから、ポリウレタン組成物である「TAPグラウト注入液、TA120X」に対して、粉体ポリマー及び微細骨材を添加すると、引張り強さが強くなることがわかった。
(3.2)試験2
試験2では、次の材料(実施例10〜19及び比較例10,11)を使用した。
(3.2.1)試料
(3.2.1.1)実施例10
実施例10に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、タイプ:硬質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.2)実施例11
実施例11に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:ポリメタクリル酸ブチル(PBMA)、タイプ:軟質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.3)実施例12
実施例12に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:20μm、粒子形状:球形、材質:ポリウレタン、タイプ:軟質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.4)実施例13
実施例13に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:28μm、粒子形状:球形、材質:アクリル、タイプ:微架橋 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.5)実施例14
実施例14に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:10μm、粒子形状:球形、材質:アクリル、タイプ:多孔質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.6)実施例15
実施例15に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:8μm、粒子形状:球形、材質:アクリル、タイプ:コア層と表面層とからなる2層構造 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.7)実施例16
実施例16に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:4.5μm、粒子形状:球形、材質:シリコン、タイプ:硬質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.8)実施例17
実施例17に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:0.5μm、粒子形状:球形、材質:アクリル、タイプ:コア層と表面層とからなる2層構造 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.9)実施例18
実施例18に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:40μm、粒子形状:球形、材質:ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、タイプ:硬質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(2.2.1.10)実施例19
実施例19に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、複数の微細骨材及び粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物、微細骨材及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・微細骨材:平均粒子径:85μm、粒子形状:球形、材質:ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、タイプ:硬質 からなる有機微粒子
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部、微細骨材を15重量部添加した。
(3.2.1.11)比較例10
比較例10に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)を主成分とし、当該ポリウレタン組成物に、粉体ポリマーを混ぜてかく拌し、止水注入剤を得た。ポリウレタン組成物及び粉体ポリマーの詳細は次の通りである。
・ポリウレタン組成物:一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)
・粉体ポリマー:製品名:スミカフレックス、製造販売元:住化ケムテックス(株)
試料の配合として、ポリウレタン組成物100重量部に対し、粉体ポリマーを10重量部添加した。
(3.2.1.12)比較例11
比較例11に係る試料として、ポリウレタン組成物(親水型ポリウレタン)のみとし、添加物を混ぜなかった。ポリウレタン組成物としては、実施例10〜19及び比較例10と同様、一液性ポリウレタン注入剤(製品名:UG−Iグラウト、製造販売元:(株)大阪防水建設社)を用いた。
これら実施例10〜19及び比較例10,11について、表3に示す。
Figure 0006942388
(3.2.2)収縮試験
実施例10〜19及び比較例10,11を用いて、収縮試験を行った。収縮試験では、各試料について、図8に示すように、測定点(図8中の点印)をマークした上で、各試料を、以下の条件で放置した。
1〜7日目については、各試料を湿潤条件で静置した。湿潤条件として、各試料を濡れた布で包み、箱状の容器に収納した。
8〜35日目については、各試料を、室温23℃±2℃、湿度50±10%RHの気中条件下で静置した。
各試料について、3日目、7日目、9日目、12日目、14日目、16日目、21日目、28日目、35日目において、測定点の長さ方向の寸法L、測定点の幅方向の寸法W及び試料の厚さ寸法を測定した。
測定には、長さ方向の寸法L及び幅方向の寸法Wの測定については、デジタルノギス(CD−60C及びCD−20APX (株)ミツトヨ製)を使用し、厚さ寸法については、フォーラムラバー精密厚さ測定機を使用した。
これら測定結果から、初期値に対する表面積の割合(「面積率」という場合がある)、初期値に対する体積の割合(「体積率」という場合がある)、及び初期値に対する厚さ寸法の割合(「厚さ率」という場合がある)を算出した。その結果を図9〜11に示す。各グラフは、横軸が材齢(日)であり、縦軸が、初期値に対する割合を百分率で表した値である。
図9〜11からもわかるように、およそ材齢26日以降において、実施例10〜19は、比較例10,11に比べて、初期値に対する表面積の割合、初期値に対する体積の割合、及び初期値に対する厚さの割合が大きい。すなわち、実施例10〜19に係る試料では、一定期間経過後は、比較例10,11に比べて、表面積、体積及び厚さの変化率が抑制できることがわかった。
(3.2.3)引張試験
実施例10及び比較例11の試料を用いて、以下の条件で引張試験を行った。
実施例10及び比較例11の試料について、打ち抜き加工を行い、JIS K 6251に準拠するダンベル状3号形に形成した試験片を作製した。試験片として、各試
料について、三つずつ作製した。23±2℃、50±10%RHの気中条件下で、試験片を24時間静置した後、引張試験を実施した。
試験条件は、試験室温度 23℃、試験速度:500mm/minとした。試験機には、デュアルコラム卓上型万能試験システム 5969(インストロン社製) 自動接触式伸び計 AutoX 750(インストロン社製)、試験機容量:ロードセル式 1kN を用いた。
結果を表4に示す。
Figure 0006942388
表4からもわかるように、ポリウレタン組成物である「UG−Iグラウト」に、粉体ポリマー及び微細骨材を添加した実施例10と、ポリウレタン組成物である「UG−Iグラウト」のみの比較例11とでは、それほど数値に差がない。このことから、ポリウレタン組成物である「UG−Iグラウト」に対して、粉体ポリマー及び微細骨材を添加しても、引張り強度や伸び率を低下させないことがわかった。
(3.2.3)付着強度試験
実施例10及び比較例11の試料を用いて、以下の条件で付着強度試験を行った。
実施例10及び比較例11の試料を、それぞれ、コンクリート平板(W300mm×L300mm×t40mm)の表面に、厚さ2mmで塗布して静置する。各コンクリート平板について、1〜4日目は、20℃の水中に静置し、5〜11日目は、20℃、30%RHの気中条件下で静置し、その後、付着強度試験を実施した。試験機として、建研式引張試験機(サンコーテクノ株式会社製 テクノスターR−10000ND)を用い、コンクリート平板の塗布した面の任意の四か所で付着強度試験を行った。付着強度試験は、土木学会規準 JSCE-K531に準拠して行った。
結果を表5に示す。
Figure 0006942388
表5からもわかるように、実施例10は、比較例11に比べて、軸引張力及び付着強度が大きい。このことから、ポリウレタン組成物に粉体ポリマー及び微細骨材を添加した止水注入剤のほうが、ポリウレタン組成物のみの止水注入剤よりも、コンクリートに対する付着力が強いことがわかった。
1 止水注入剤
2 コンクリート構造物
21 漏水箇所
210 空隙
22 穴
23 構造物の面
24 構造物の面
3 充填材
4 地下水
5 土壌水
6 土壌

Claims (7)

  1. ポリウレタン組成物を主成分として含み、
    アクリル樹脂からなる複数の微細骨材を分散して含み、
    前記微細骨材は、コア層と表面層とを有する多層状の複数の微粒子である、
    止水注入剤。
  2. ポリウレタン組成物を主成分として含み、
    ポリメタクリル酸メチル樹脂からなる複数の微細骨材を分散して含む、
    止水注入剤。
  3. 前記ポリメタクリル酸メチル樹脂が架橋ポリメタクリル酸メチル樹脂である、
    請求項2記載の止水注入剤。
  4. ポリウレタン組成物を主成分として含み、
    ポリメタクリル酸ブチル樹脂からなる複数の微細骨材を分散して含む、
    止水注入剤。
  5. 前記ポリメタクリル酸ブチル樹脂が架橋ポリメタクリル酸ブチル樹脂である、
    請求項4記載の止水注入剤。
  6. エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系の粉末又はポリアクリル酸エステル樹脂系の粉末からなる粉体ポリマーを更に含む、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の止水注入剤。
  7. 前記複数の微細骨材は、平均粒子径が0.3μm以上85μm以下の微粒子である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の止水注入剤。
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