(57)【要約】      （修正有）【課題】自己シール性、保形性に優れ、膨潤率、膨潤速度の調整可能な止水ゴムを提供する。【解決手段】シール材として一般汎用されているゴムと水膨潤性粘土を混合、混練、加硫成形してなる。膨潤率膨潤速度はゴムと水膨潤粘土の配合比及び添加助剤で調整する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ゴムと水膨潤性粘土を混合、混練、加硫してなる水中で体積が１．２から５．０倍に膨潤し、膨潤速度の調整が可能な水膨潤性粘土止水ゴム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は漏水防止の為のシール材で、水中で吸水し自己膨潤することにより体積を増し止水する材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄管等輸送配管の連結にはフランジ接続を用い、そのフランジ接続部にはエアー漏れ、漏水防止のためにシール材として一般的にゴムパッキンが多用されてきた。ゴムパッキンはフランジ連結ボルト、ナットの締め付けにより、挿入したゴムパッキンをフランジ内でフランジと圧着させてシール性を保持することで利用されている。また、コンクリート製のヒューム管、U字溝等の連結部にはクッションおよび漏水防止のためにゴムパッキンが一般的に用いられている。
【０００３】
また、水膨潤性粘土にアスファルト等の保形材を混合し止水材として用いられている。しかし、コンクリートの打継目等コンクリート内に埋設なるものには適するが、水膨潤後の保形性が保てず配管フランジ部等のシール材としては不適なものが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３２９３
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
フランジ接続部は配管の熱膨張、熱収縮、振動により経時において連結ボルト、ナットの緩みが発生する。また、ゴムパッキンは弾力性がだんだん失われていく経時劣化が発生する。このことにより、シール性を確保できなくなるため、連結ボルト、ナットの増締め、ゴムパッキンの交換を実施しシール性を保持する必要がある。
【０００６】
フランジ接続部の連結ボルト、ナットの増締め、ゴムパッキンの交換が容易に実施できる箇所は問題ないが、実際の配管箇所には複数本の配管が密に存在し、他の配管が邪魔となりスペースがなく連結ボルト、ナットの増締め、ゴムパッキンの交換が容易にできないことが多い。高所での足場作業においては事前準備だけでも多大な経費、労力を要し、簡単に増締め、ゴムパッキン交換を実施することは困難である。
【０００７】
コンクリート製のヒューム管、Ｕ字溝等は一般的に地中に埋設して使用される。設置工事の際、連結部にはゴムパッキンが使用されるが、フランジ部の連結ボルト、ナットのような連結圧着の装置がないため、ゴムパッキンを連結部に圧着させることは困難である。また、埋設後の地盤沈下等の地中の挙動により連結部に曲がりを生じ易く、連結部よりの漏水、土壌侵食が問題となっている。
【０００８】
そのため、埋設時に連結部周囲をコーキング材、コンクリートで固めて漏水を防止する工法が用いられている。しかし、地中の挙動に伴うヒューム管の動き、ずれによる隙間、ヒビ割れ発生等により経時においてはだんだん漏水大となることが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
シール材として汎用されているゴムと土壌等の止水材として汎用されている水膨潤性粘土を混合し、ゴムロール等での混練後、ゴム成形機にセットしたゴムパッキンの成形金型で加硫成形する。これにより、ゴム材のみの一般汎用のゴムパッキンと全く同形状の本考案の粘土止水ゴムパッキンが得られる。この本考案の止水ゴムパッキンは水膨潤性粘土効果により吸水し自己膨潤する特徴を有し、ゴム特性たる膨潤後の保形性にも優れている。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の粘土止水ゴムは膨潤速度、膨潤率はコントロール可能であり、膨潤後の保形性にも優れているものである。形状は加硫成形時に用いるゴム成形金型により決定なるものであり、使用用途により適切な形状を選択することが可能である。また、止水効果を担うものが膨潤性粘土であるため、ゴムの弾力性が失われていく経時劣化現象を補い、長期安定止水効果が期待できる。
具体的使用用途毎の効果は下記のことが挙げられる。
【００１１】
円形リング平パッキン形状で水系配管フランジ内のシールパッキンとして使用する場合は、フランジ部の連結ボルト、ナットの増締め、パッキン交換が不要となる。また配管材が塩化ビニル樹脂等の場合、フランジ部の連結ボルト、ナットの締め付けを樹脂破壊防止のため甘くせざるを得ない。締め付けが不十分な場合でもシール性が保持できる。
【００１２】
円形リング平パッキン形状でコンクリート製のヒューム管、及びＵ字平パッキン形状でＵ字溝等のシールパッキンとして使用した場合、地中埋設後に地盤の変化により接合部に曲がり、ズレが生じても止水効果が持続する。この場合、
接合部外周をシート形状のもので再度囲い込むことが安全上望ましい。
【００１３】
帯状の形状とし、コンクリートの打継目の止水材として使用する場合、雨天により打継目が灌水する場合でも灌水期間を考慮した膨潤速度の遅い配合品を採用することで十分な止水効果が得られる。
【００１４】
円柱状の形状とし、コンクリート壁面のヒビ割れ発生箇所よりの漏水補修止水材として使用する場合、ヒビ割れ箇所に沿って隣接した窄孔穴に充填することにより、止水効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は実施例２で用いたフランジ部の詳細説明図である。
【図２】図２は実施例３で用いたヒューム管部の説明図である。
【図３】図３は実施例４で用いたコンクリート槽壁面の説明平面図である。
【図４】図４は実施例４で用いたコンクリート槽壁面の説明断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本考案粘土止水ゴムの適切な形状品を作成し、具体的止水効果を確認した。
【実施例１】
【００１７】
表1の重量配合部数により混合し、ゴムロールで３０分間混練後、ゴム成形機にて１６５度C、圧縮圧２０ＭＰ、加硫時間６分間の加硫条件にて、試料１から試料６までの６種類の試料を作成した。試料の形状は５０ｍｍ角、厚さ５ｍｍとし、この作成試料を用い水温２０度Cの水道水にて膨潤試験を実施した。結果を表２に示す。表２、表３の数値はいずれも膨潤率を表す。またセメント汚染水でも膨潤試験を実施した。結果を表３に示す。セメント汚染水は水道水１００重量部数にセメント粉末５０重量部数を加え攪拌し、その上澄み液を使用した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【００２０】
【表３】
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【００２１】
本考案の粘土止水ゴムに用いる配合材料として、ゴムはブチルゴムが望ましく、水膨潤性粘土はベントナイトが望ましい。また、配合混合重量はゴム重量と粘土重量は同等程度が望ましい。粘土配合重量に対しゴム重量が大きい場合は膨潤速度が低下し膨潤率も低下する。反対にゴム重量が小さい場合は膨潤速度、膨潤率が高まるが、膨潤後の保形性が低下する。ゴムの加硫剤は硫黄粉末を加硫に必要な規定数量を添加する。膨潤助剤はアクリル系の架橋重合体を少量添加するのが望ましい。
実施例1で用いた各試料は膨潤試験後いずれも安定した保形性を有し、水中で自己崩壊するものは無かった。
【００２２】
実施例1の膨潤試験結果から明らかなように、粘土とゴムの配合比の調整、及び水膨張ゴムと膨潤助剤の添加により本考案の粘土止水ゴムの膨潤速度、膨潤率はコントロール可能であり、膨潤後の保形性にも優れている。
【００２３】
また、膨潤試験結果、セメント汚染水での膨潤は水道水より膨潤速度、膨潤率とも多少低下する。
【実施例２】
【００２４】
図1のフランジ部に外径９０ｍｍ、内径６０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円形リング平パッキンを表４の配合で試料品を作成後フランジ部に装着し、各条件下での漏水試験を実施した。加硫成形条件は実施例１と同じ。結果を表５に示す。
条件１は試料品をフランジ部に装着し、１００Ｎｍの連結ナットの締め付けを実施し０．１ＭＰの水圧下での漏水試験。
条件２は条件１状態より連結ナットを２回転緩め不完全な締め付け状態での０．１ＭＰの水圧下での漏水試験。
条件３は条件２での漏水試験後２４時間放置した状態での０．１ＭＰの水圧下での漏水試験。
条件４は条件３での水圧を１．０ＭＰとした状態での漏水試験。
【００２５】
【表４】
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【００２６】
【表５】
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【００２７】
実施例２の結果より、水膨張ゴムのみでは低圧下では漏水はないが、高圧下では漏水が生じる。
【実施例３】
【００２８】
図３の直立させたヒューム管連結部に外径１８０ｍｍ、内径１５５ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円形リング平パッキン状本考案試料を装着し漏水試験を実施した。試料は実施例２で用いた試料７の配合で成形条件も同じとした。
【００２９】
直立に重ねたヒューム管上部より水道水を注水し連結部よりの漏水を確認した結果、漏水はなかった。この状態で直立に重ねたヒューム管上部を倒し、連結部で１０度傾いた連結とした。この処置に伴い、連結部より漏水が発生したが、そのまま２４時間放置した。放置後、再度連結ヒューム管上部より水道水を注水し連結部よりの漏水を確認したが、漏水はない。
【実施例４】
【００３０】
内壁面が縦３ｍ、横３ｍ、高さ３ｍ、コンクリート厚１５０ｍｍの立方体のコンクリート水槽があり、壁面に図３のようなＹ字亀裂が発生し亀裂部より漏水していた。水槽の水抜き後、亀裂発生部に径１０ｍｍの円孔をドリルにて隣接状態で窄孔した。窄孔穴に図４のように径１１ｍｍ、長さ７５ｍｍの円柱状の本考案試料を挿入し、外壁面部をモルタルセメントで充填した。２４時間後、水槽を満水し、漏水を確認した。結果、３０日経過後においても漏水はない。
試料は実施例２で用いた試料７の配合で成形条件も同じとした。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
実施例結果より明らかなように、本考案粘土止水ゴムのシール性は高いものがあり、挿入部のフランジ部の緩み、連結部の曲がり等の変化にも十分対応可能である。また、漏水部の補修材としても利用可能である。現在、主用途がクッション材としてゴム部材が使用されている分野、例えばトンネルセグメント用ゴムを本考案粘土止水ゴムに替えて使用する場合、クッション効果プラス十分な止水効果が発現されることが期待される。
【符号の説明】
【００３２】
１      フランジ内円形リング平パッキン試料挿入箇所
２      フランジ連結ナット
３      ヒューム管連結部の円形リング平パッキン試料挿入箇所
４      Ｙ字亀裂発生部への窄孔穴
５      窄孔部への円柱状試料挿入箇所
６      窄孔部へのモルタルセメント充填箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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