(57)【要約】【課題】施工直後の乾燥収縮を効果的に防止できる難透水層及びその構築方法を提供すること。【解決手段】砂類３とベントナイト４を混合したベントナイト混合土の吹付けをおこなうホースの先端部において、ベントナイト混合土にアスファルト乳剤５を添加し、前記ベントナイト混合土と前記アスファルト乳剤の混合物を地表面に吹き付けて遮水層１１を構築し、前記遮水層１１の表面にアスファルト乳剤５を主成分とするマスチック５１を吹き付けて保護層１２を構築する方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土にアスファルト乳剤を添加した材料で形成した遮水層と、
アスファルト乳剤を主成分とするマスチックを材料として前記遮水層の表面に形成した保護層と、からなる、難透水層。
【請求項２】
前記マスチックはノニオン系アスファルト乳剤にアスファルト乳剤重量の４〜８％のベントナイトを添加して製造したことを特徴とする、請求項１記載の難透水層。
【請求項３】
砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土の吹付けをおこなうホースの先端部において、ベントナイト混合土にアスファルト乳剤を添加し、
前記ベントナイト混合土と前記アスファルト乳剤の混合物を地表面に吹き付けて遮水層を構築し、
前記遮水層の表面にアスファルト乳剤を主成分とするマスチックを吹き付けて保護層を構築する、
難透水層の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場、貯水池などの斜面や底面に構築する難透水層及びその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
急な斜面の表層にベントナイト混合土を吹付けることによって、難透水層を構築する方法がある。しかし、ベントナイトと土砂を混合しただけのベントナイト混合土を急斜面に吹付けた場合、降雨や表流水によって侵食されるおそれがある。
そこで、ベントナイト混合土からなる難透水層の侵食抵抗を高める目的で、アスファルト乳剤を混合する場合がある。アスファルト乳剤は、通常、ベントナイト混合土を吹付けるホースの先端部に接続した専用のホースで送り出し、ホース先端部でベントナイト混合土と混合して斜面に吹付ける。ベントナイト混合土にアスファルト乳剤を添加すると材料自体の遮水性能も向上するため、５〜１０ｃｍ程度の薄い難透水層であっても充分に遮水層としての機能を果たすことができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５９１０７号公報
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来の難透水層の構築方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞アスファルト乳剤を添加したベントナイト混合土を斜面に吹き付けて難透水層を構築すると、施工後の急激な水分の蒸散により難透水層の表面部が急激に収縮し、クラックが発生することがある。特に、難透水層が薄ければ、クラックは入り易く、斜面まで貫通するクラックとなって遮水性能を低下させる原因になる。
＜ロ＞上記した急激な乾燥を防ぐために、表面に遮水シートを敷設する方法やマスチックアスファルトを塗布する方法がある。しかし、遮水シートを難透水層の構築直後に敷設するのは実際の工程からは難しく、難透水層の構築から遮水シートの敷設までの露出時間が長くなりがちである。このため、遮水シートの敷設を始めたときには既にクラックが発生していることもある。さらに、遮水シートは凹凸のある難透水層との密着性が悪いため、遮水シートの一部が破損すると、そこから浸入した水が隙間に溜まり、難透水層を劣化させる原因となる。
また、マスチックアスファルトの塗布は、マスチックアスファルトを高温で溶かして流動化させ、難透水層の表面に流して施工するため施工性が悪い。また、溶解のための設備が大掛かりとなる上に、温度管理も難しい。
＜ハ＞難透水層の表面は、長期間、日射や風雨に晒されることになるため劣化しやすい。
【０００５】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、施工直後の乾燥収縮を効果的に防止できる難透水層及びその構築方法を提供することを目的とする。
また、簡単な設備で、容易に構築できるクラックの生じ難い難透水層及びその構築方法を提供することを目的とする。
さらに、降雨や日射などによって劣化し難く、長期間止水性を維持できる難透水層及びその構築方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の難透水層は、砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土にアスファルト乳剤を添加した材料で形成した遮水層と、アスファルト乳剤を主成分とするマスチックを材料として前記遮水層の表面に形成した保護層と、からなるものである。ここで、前記マスチックはノニオン系アスファルト乳剤にアスファルト乳剤重量の４〜８％のベントナイトを添加して製造することができる。
【０００７】
本発明の難透水層の構築方法は、砂類とベントナイトを混合したベントナイト混合土の吹付けをおこなうホースの先端部において、ベントナイト混合土にアスファルト乳剤を添加し、前記ベントナイト混合土と前記アスファルト乳剤の混合物を地表面に吹き付けて遮水層を構築し、前記遮水層の表面にアスファルト乳剤を主成分とするマスチックを吹き付けて保護層を構築する方法である。
【０００８】
【本発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
＜イ＞遮水層
本発明の難透水層１は、遮水機能の主体となる遮水層１１と、遮水層１１の表面を覆う保護層１２で形成する（図１参照）。
遮水層１１は、砂類３とベントナイト４を混合したベントナイト混合土に、アスファルト乳剤５を添加して構築する。
砂類３は、人工砂、砕石、砂利、砂、珪砂などが使用できる。砂類３の含水量が不足する場合は、ベントナイト４と混合する前に水分を補給して調整することができる。また、斜面２に吹付ける直前に水分を補給してもよい。
水分が多い砂類３を使用する場合は、乾燥させたり吸水材を混合したりして使用することができる。吸水材には、高吸水樹脂、ベントナイト、又はこれらを混合した材料が使用できる。ベントナイトと高吸水ポリマーを混合した吸水材を使用する場合は、例えばベントナイト混合土１ｍ３のうち１〜１０ｋｇの吸水材を混合する。
ベントナイト４は、遮水層１１の透水性を低下させるための材料である。ベントナイトの中に含まれるモンモリロナイトは、水と接触すると膨潤し、止水性を発揮する。例えば、ベントナイト混合土１ｍ３当たり５０〜３５０ｋｇのベントナイト４を混合する。
【００１０】
遮水層１１は、上記したベントナイト混合土にアスファルト乳剤５を添加して構築する。アスファルト乳剤５は、遮水層１１の侵食抵抗を高めるための材料で、ノニオン系アスファルト乳剤が適している。
吹付けホース７１の吐出口付近にアスファルト乳剤５を送り出すホース８４を接続する（図２参照）。アスファルト乳剤５は、例えばスクイズポンプ８３からホース８４を通して送り出す。
【００１１】
＜ロ＞保護層
保護層１２は、遮水層１１の乾燥を防止するために表面に配置する薄い膜層である。例えば、２〜３ｍｍの厚さの保護層１２を形成する。
保護層１２は、アスファルト乳剤５を主成分とするマスチック５１を材料にして構築する。アスファルト乳剤５は、常温でも流動性を有しているため、温度管理の必要がなく施工性に優れている。
マスチック５１には、カチオン系アスファルト乳剤、ノニオン系アスファルト乳剤、又はノニオン系アスファルト乳剤にベントナイト４を添加した混合材などが使用できる。この中でも、ノニオン系アスファルト乳剤にこの重量の４〜８％のベントナイト４を添加した材料が、施工性に優れていて好ましい。
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の難透水層の構築方法について説明する。
【００１３】
＜イ＞ベントナイト混合土の製造方法（図２）
ベントナイト混合土は、例えば以下のようにして製造する。
まず、砂類３をベルトコンベア８１で搬送し、ミキサー６に投入する。ここで、砂類３の含水量が所定の値に達していない場合は、水を加えて含水量を調整する。また、水分を多く含む砂類３を使用する場合は、ベルトコンベア８１で搬送する途中で吸水材を添加する。もちろん、最初から吸水材と砂類３を混合しておいてもよい。
そして、ミキサー６内にベントナイト４を投入して砂類３と混合する。
また、乾燥した砂類３とベントナイト４を混合し、吹付けホース７１の先端で水分を補給することもできる。
【００１４】
＜ロ＞遮水層の構築（図２）
混合したベントナイト混合土は、吹付け機７を通じて吹付けホース７１でエア圧送する。すなわち、吹付け材料をコンプレッサー７２からエアホース７３を通して送った圧縮空気とともに吹付けホース７１内で搬送し、先端の吹付けノズルまで送り出す。
そして、吹付けホース７１の吹付けノズルにアスファルト乳剤５を送り出すホース８４を接続することで、吐出口付近でベントナイト混合土にアスファルト乳剤５を添加して、両者を斜面２に吹き付ける。
また、ベントナイト混合土を吹付ける吹付けホース７１とアスファルト乳剤５を吹付けるホース８４を、最後まで合流させないで吹付けをおこなうこともできる。
【００１５】
＜ハ＞保護層の構築（図３）
ノニオン系アスファルト乳剤５にベントナイトを、アスファルト乳剤５重量の４〜８％加えてグラウトミキサー６１で撹拌することで、マスチック５１を製造する。そして、スクイズポンプ８３でマスチック５１を圧送して遮水層１１の表面に吹き付ける。
マスチック５１は、約２〜３ｍｍの厚さで遮水層１１の全面に吹き付ける。一層の吹付けでは保護層１２にピンホールができやすい場合は、重ねて吹き付けることもできる。このように吹き付けによって保護層１２を構築できるため、遮水層１１の構築後、乾燥してクラックが発生する前に、素早く保護層１２を設けることができる。
【００１６】
【その他の実施の形態】
以下、図４を参照しながら、難透水層１にクラックが生じた場合の補修方法について説明する。
【００１７】
＜イ＞従来の補修方法
本発明の難透水層１では、施工直後の乾燥収縮によるクラックの発生を効果的に抑えることができる。しかし、施工時に重機が引っ掻いた場合や、廃棄物の投入時に廃棄物の突起が突き刺さった場合や、自然環境が想定以上に過酷となった場合など、難透水層１にクラック９が発生することがある。
このようにクラック９が発見された場合は、確実かつ迅速にクラック９を補修することが望まれる。従来から、クラック９の表面にガムテープなどの粘着シートを貼って、クラック９に補修剤９１を直接注入する補修方法が実施されていた。しかし、表面の凹凸や汚れのために粘着シートを完全に密着させることは難しく、補修剤９１が漏出して、クラック９内部を完全に補修剤９１で満たすことは難しかった。
【００１８】
＜ロ＞補修剤
補修剤９１は、クラック９に充填して間詰めする材料である。
補修剤９１には、アスファルト乳剤５にゴムや樹脂等を添加したアスファルト系材料、エポキシ系材料又はアクリル系材料などが使用できる。これらの材料は、クラック９の内部にまで確実に充填できるように、硬化時間や粘性も材料選択の基準になる。
アスファルト乳剤５を添加したベントナイト混合土によって構築した遮水層１１を補修するには、例えば２液型ゴム入り高濃度アスファルト乳剤が補修剤９１として使用できる。
【００１９】
＜ハ＞クラックの補修方法（図４）
補修剤９１を直接、クラック９に充填する方法では、確実にクラック９を補修することが難しい。そこで、以下のような補修方法が実施できる。
まず、必要に応じて、補修するクラック９を補修剤９１が充填しやすい形状に整形する。そして、クラック９の周囲にシリコン系材料で堤体９２を形成する。この堤体９２で囲まれた上面は、内部に配置されるクラック９が透けて見えるような透明シート９３で覆い、この透明シート９３の端部にはさらにシリコン系材料を盛り付けて透明シート９３を固定する。
次に、透明シート９３の一部に穴を開け、その穴の周囲にシリコン系材料を漏斗状に盛り付けて注入口９４を成形する。
そして、注入口９４に補修剤９１を注ぐと、補修剤９１が堤体９２で囲まれた範囲に流れ込み、クラック９が徐々に補修剤９１で満たされていく。この充填状況は、透明シート９３を介して、直接、目視によって確認できるため、クラック９を確実に補修することができる。
なお、この補修方法は、サンプリング穴の補修や、打ち継ぎ目の止水補強にも適用できる。
【００２０】
【本発明の効果】
本発明の難透水層及びその構築方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞遮水層を保護層で迅速に覆うことができるため、遮水層の施工直後の急激な乾燥収縮を防ぐことができる。保護層の構築は、アスファルト乳剤を主成分としたマスチックを材料としておこなうため、簡単な設備で容易に施工できる。
＜ロ＞遮水層は保護層によって保護されるため、直接、降雨や日射が当たることがなく、長期間劣化し難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の難透水層の実施例の断面図。
【図２】遮水層の構築方法の実施例の説明図。
【図３】保護層の構築方法の実施例の説明図。
【図４】クラックの補修方法の実施例の説明図。
【符号の説明】
１・・・難透水層
１１・・遮水層
１２・・保護層
３・・・砂類
４・・・ベントナイト
５・・・アスファルト乳剤
５１・・マスチック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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