(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製用水路に形成される目地構造であって、目地部にシーリング材が塗込み充填され、更にイソシアネートプレポリマーとアミノ基が芳香環に直接ついているアミンとからなるウレアウレタン樹脂被覆が施されてなることを特徴とする目地構造。
【請求項２】
前記目地部が既設目地の外側に被覆モルタルを被覆することによって形成された目地部であることを特徴とする請求項１に記載の目地構造。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に記載の目地構造が、シーリング材が充填される前と後にプライマーが処理されることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の目地構造。
【請求項４】
前記シーリング材がシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂、或いはシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の目地構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用水路の目地構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の水槽や水路の伸縮目地は止水板とエラスタイト等で漏水防止をしている。止水板・ゴムパッキン・シーリング材の経年劣化等により伸縮目地部より漏水があり、補修としてシーリング材充填や、ゴムパッキン装着や、柔軟性ポリマーセメント塗布等をしている。これらの劣化により、漏水や背面水の流入すなわち湧水が発生する。ゴムパッキンによる補修はコンクリート目地部を切削して目地幅を広くして行い、施工費用が割高となる他、破損がパッキン幅より広い時や複雑な形状となっている時には採用することができない。
【０００３】
下記の様な様々な構造、工法が開示されているが、作業性・耐久性等すべてが満足できるものではない。
【０００４】
セメント、砂及び２０ＧＰａ以上の弾性率の繊維を含有し、水路壁面のモルタル基材の接続部に、弾性衝撃吸収材が２０ＧＰａ以上の弾性率の繊維を含有するセメントモルタル系固定材を介して挟接され、この弾性衝撃吸収材とそれを挟接するセメントモルタル系固定材とが隣り合う目地間に打ち継ぎ部のない塗工モルタル基材と弾性保護材とにより覆設されてなる目地部を有するもので、農業用水路等の水理関連設備に用いられるコンクリート製水路構造体について施工が容易で、長期に亘り強度面、剛性面、防水面、化学的な耐久性の点で、高い信頼性のある水路壁面に修復されたコンクリート製水路壁面構造体とその補修工法が開示されている。（特許文献１）
【０００５】
無機質浸透性防水塗材と特殊アクリル系混和液とを混合状にして塗装した軟質防水薄膜層、その上のプライマー、さらに無機質結合材、骨材、および添加剤を加えた主材と、アクリル樹脂エマルジョン、水、添加剤からなる混和液とを混合したハイブリットモルタルを塗布した上、グラスファイバー製メッシュを貼着し、さらに同ハイブリットモルタルを厚塗りした軟質補強層、その上層としてハイブリットモルタルを塗装した軟質表面防水層からなるコンクリートトラフ用目地防水皮膜が開示されている。（特許文献２）
【０００６】
Ｕ字状のコンクリートブロックを多数配して形成される農業用水路において、各ブロック間の隙間にパッキンを水路の内面と面一もしくは内面より落ち込んだ状態に充填して目地を形成し、該目地に沿って、無溶剤ポリウレタン樹脂塗料より成る０．５ｍｍ〜３ｍｍ厚の塗膜帯を、目地の前後に配したブロックの縁部及び目地を覆う幅にてブロックの左上縁から右上縁に亘って一連に設けた農業用水路でコンクリートブロック同士のズレやコンクリートの変形に対する追従性の高いジョイント部を有し、漏水が少ないことが開示されている。（特許文献３）
【０００７】
コンクリート製水路部材を長手方向に複数配置してなる水路の水路部材同士の目地部からの漏水を止めるコンクリート水路目地部の遮水構造において、水路部材内面の目地部を含む周辺に少なくともセメントと樹脂エマルションからなる接着層、防水シート、少なくともセメントと樹脂エマルションからなる表面層の順で積層配置してなるコンクリート水路目地部遮水構造が既設のシーリング材を撤去することなく目地部の遮水の補修を行うことができるとともに、下地が水分を含んだ状態でも施工作業をすることが可能であり、漏水防止性能にも優れ目地部からの亀裂の発生も少ないことが開示されている。（特許文献４）
【０００８】
農業用水路の目地に施される充填材の表面および左右両側面に一定幅でプライマを塗布し、プライマの横幅の範囲内で弾性のある樹脂材を一定肉厚で塗布してから、その上に低伸縮性の素材で作ったメッシュ状のシート材を配置し、当該シート材の上に弾性のある樹脂材を一定肉厚で塗布し、これらの樹脂材を養生させて、目地の破損を防止し、経年劣化を抑えることが開示されている。（特許文献５）
【特許文献１】特開２００７−２１８０１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２７５７３号公報
【特許文献３】特開平９−３１９４４号公報
【特許文献４】特開２００７−１９８１１９号公報
【特許文献５】特開２００１−２７１３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする課題は、用水路目地の耐久性及び耐磨耗性を有する目地構造及び改修方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、コンクリート製用水路に形成される目地構造であって、目地部にシーリング材が塗込み充填され、更にイソシアネートプレポリマーとアミノ基が芳香環に直接ついているアミンとからなるウレアウレタン樹脂被覆が施されてなることを特徴とする目地構造で、耐久性があり、水路面及び背面の両面からの止水性があり、また、作業性が高く、既設目地にも対応ができる。
【００１１】
請求項３の発明は  請求項１及び請求項２に記載の目地構造が、シーリング材が充填される前と後にプライマーが処理されることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の目地構造で、シーリング材、被覆材の密着性が向上する。
【００１２】
請求項４の発明は、前記シーリング材がシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂、或いはシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の目地構造で、コンクリートとの密着性が優れ、耐水、耐アルカリ性に優れ、止水耐圧性が高い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、用水路の目地部の止水性及びその耐久性が向上し、また、処理作業が簡単で、既設補修が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は伸縮追従性が高いシーリング材を目地部に充填し、さらに高強度で伸びが大きく耐摩耗性が高いウレアウレタン樹脂で目地部或いは目地部上に被覆モルタルの目地幅より広い溝より１０ｍｍ以上幅広い部分に被覆することで前記シーリング材の耐久性、耐摩耗性、止水機能を向上させ、目地構造の信頼性を向上させる。
【００１５】
コンクリート或いはコンクリート２次製品の用水路は環境、形状、施工方法、使用部材等によって目地の幅は異なる。このため、具体的な寸法は明記できないが、新設時に挿入したパッキン等でなければ、容易に、シーリング材等止水材を施工することは難しい。本発明は既設の補修に限らないが、既設の目地形状が明確でなく、崩れたもの、または目地に無機系シーリングが施され、これを除去して、補修する場合にも有効である。既設の目地としてはモルタル系のシーリング材を充填していることが多く、これを除去して、弾性シーリング材を充填するが、施工当初の形状は保たれておらず、直線がでていない他、深部まで、古いシーリング材を除去して、さらにコンクリートの面を出すことは工数、信頼性の面で非常に危険度が高いものとなる。また、背面水圧による漏水も防ぐことができる。
【００１６】
＜シーリング材＞
シーリング材はコンクリートのブロックの長さ、コンクリート２次製品の長さ、環境、作業性に応じて設定され、その寸法変化に安全率を付与して、伸び率が設定され、さらに環境温度に応じた伸縮繰り返しによる評価試験の結果を考慮して決定される。汎用のシーリング材で使用できるが、さらに好ましくはシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂、或いはシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂が、コンクリートの密着性、伸縮耐久性の点で好ましい。また、さらに耐水性等の点でシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂が好ましい。シリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂、或いはシリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂をシーリング材として使用する時はウレアウレタン被覆の範囲内で平面部に塗付しても良い。シーリング材を塗込む深さは目地部のみの場合は目地幅の２／３〜１／２塗り込み、５〜５０ｍｍが一般的である。コンクリート表面にモルタルを塗り付ける場合も同じく、目地部の幅の２／３〜１／２とすることが好ましい。
前記シリル基末端ポリアルキレンオキサイド樹脂のエポキシ樹脂変性樹脂のシーリング材としてジョリシールＪＢ−４０（アイカ工業（株）、商品名、物性例伸び率２５８％、強度１．５６ＭＰａ）が一例としてある。
【００１７】
前記シーリング材はコンクリートへの密着性をさらに向上させるため、エポキシ樹脂プライマーを使うことができる。
【００１８】
＜ウレアウレタン樹脂被覆＞
ウレアウレタン樹脂被覆は高強度で伸びが大きく耐摩耗性が高く、前記シーリング材を充填した部位より水路コンクリート表面１０ｍｍ以上を覆うことにより、脆弱コンクリート部位を除去する処理や塗布がし易い状態であることにより、目地間のシーリング材の欠点部分を補う他、伸縮繰り返しにおけるシーリング材の変形を押さえることによる耐久性を付与することができる。また、作業性、密着性、均一膜厚となる点で手作業による塗り付けができるアミノ基が芳香環に直接ついているアミンが好ましい。このポリウレアウレタンはアミンの主鎖、イソシアネートプレポリマーを合成するときのポリオールにより、適宜伸び率、強度等を有するものを調製できる。被膜の物性としては伸び率２００〜７００％、強さ１〜９ＭＰａで、目地幅と環境により、また厚さを設定する。厚さは０．５〜５ｍｍの範囲で設定される。このウレアウレタン樹脂塗材としてジョリシールＪＢＸ−１５２（アイカ工業（株）、商品名、アミノ安息香酸系、物性測定例、引張強度１０．２ＭＰａｓ、伸び率７００％、引裂強度４０Ｎ／ｍｍ）がある。
【００１９】
本発明は目地そのもの、或いはその上に被覆したモルタルに処理することができる。
【００２０】
前記シーリング材を塗付したあと必要に応じてプライマーを塗布するがシーリング材とウレアウレタン樹脂被覆が十分な密着性を有する場合は省略することができる。
【００２１】
ウレアウレタン樹脂の変色・艶変化等の防止のため、耐光性の良い上塗塗材を塗布することができる。
【００２２】
既設の目地に施工する場合は既設目地のシーリング材を除去する。例えばモルタル系シーリング材であれば、ダイヤモンドカッターやたがね等で既設シーリング材を上記必要な深さに除去し、上記ウレアウレタン樹脂被覆を施す範囲と併せて脆弱コンクリートを除去する。これに対して本発明の処理をする。
【００２３】
以下、実施例により、実施形態を記す。また、目地構造の効果を実験例として示す。
【実施例１】
【００２４】
図１の様に既設目地幅３０ｍｍの目地部を深さ２０ｍｍ除去し、この内面と目地部端部から５０ｍｍの表面を高圧水洗で、脆弱コンクリートを除去し、乾燥後アイカジョリシールＪＢ−４０Ｐ（アイカ工業（株）、商品名、溶剤型エポキシ樹脂プライマー）を０．１５ｋｇ／ｍ２塗布し、２時間後ジョリシールＪＰ−４０を充填し半日静置し、翌日ジョリシールＪＢ−４０Ｐ２（アイカ工業（株）、商品名、溶剤型エポキシ樹脂プライマー）を０．１５ｋｇ／ｍ２塗布し、２時間後目地端部より１０ｍｍ表面までにわたりジョリシールＪＢＸ−１５２を２ｋｇ／ｍ２塗布し、５時間後、更に、ジョリシールＪＢＸ−１５３（アイカ工業（（株））、アクリルウレタンコート剤）を０．２ｋｇ／ｍ２塗布し実施例１とした。
【実施例２】
【００２５】
図２の様に目地幅１５ｍｍの既設目地部に、目地中心とし３０ｍｍの目地棒で、１０ｍｍ被覆モルタルを施しモルタル硬化後、目地棒を取り去った後は実施例１と同じに行い実施例２とした。
【００２６】
上記  使用のＪＢＸ−１５２の耐摩耗性はＪＩＳ  Ｋ７２０４で準じ、摩耗輪Ｈ２２、荷重１ｋｇ  回転数１０００回では０．４ｇ／１０００回であった。
【００２７】
また、実施例の耐久性確認試験として、上記アクリルウレタンコート剤を塗布しないもので、シーリング処理深さ１５ｍｍ、目地幅３０ｍｍとした以外は同じ条件で試験体を作製し、−１０℃で伸縮試験を行い、伸び＋２ｍｍ、縮み−２ｍｍを５０００サイクル、更に伸び＋３ｍｍ、縮み−３ｍｍを５０００サイクル、更に伸び＋４ｍｍ、縮み−４ｍｍを５０００サイクル行ったがクラックの発生はなかった。
【００２８】
以下に背面水圧の目地構造の有用性を示した。実験ばらつきをなくするため、８φとし、実際の目地より、破壊水圧が高くでるが、目地構造の差が現れ易い。
【００２９】
＜実験例１＞
図３の様に７０ｍｍ角厚さ２５ｍｍのモルタルブロックの中心に８φの穴をあけ、ジョリシールＪＢ−４０Ｐを０．１ｋｇ／ｍ２塗布し、図４の様にジョリシールＪＰ−４０を上面より４ｍｍ厚となるように充填し、実験例１とした。
【００３０】
＜実験例２＞
実験例１のジョリシールＪＰ−４０に変えて、ジョリシールＪＫ−５５（アイカ工業(株)、商品名、１成分湿気硬化型ウレタンシーリング材、５０％モジュラス０．２Ｎ／ｍｍ２、伸び８００％）にした以外同じで、実験例２とした。
【００３１】
＜実験例３＞
図５の様に実験例１に更にジョリシールＪＰ−４０を穴を中心に２８ｍｍ角１ｍｍ厚となる様に塗付し、実験例３とした。
【００３２】
＜実験例４＞
図５の様に実験例２に更にジョリシールＪＫ−５５を穴を中心に２８ｍｍ角１ｍｍ厚となる様に塗付し、実験例４とした。
【００３３】
＜実験例５＞
【００３４】
図６の様に実験例１に更にジョリシールＪＢ−４０Ｐ２を０．１ｋｇ／ｍ２塗布し、ジョリシールＪＢＸ−１５２を穴を中心に２８ｍｍ角１ｍｍ厚となる様に塗付し、実験例５とした。
【００３５】
＜実験例６＞
図６の様に比較例１に更にジョリシールＪＢ−４０Ｐ２を０．１ｋｇ／ｍ２塗布し、ジョリシールＪＢＸ−１５２を穴を中心に２８ｍｍ角１ｍｍ厚となる様に塗付し、実験例６とした。
【００３６】
【表１】
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破壊水圧：
背面水圧の耐圧試験を図７に示す様に漏れのない加圧容器に水圧を掛け、破壊水圧を測定した。その際、シーリング材破壊以外のモルタル材破には破壊水圧の末尾に＊を付した。なお  ２３℃７日間静置後、５０℃１日処理したものを試験体とした。
【００３７】
本発明の目地構造は耐摩耗性が高いウレアウレタン樹脂被覆が施され、同時に背面水圧にも寄与していることが、実験例の各比較で判る。この目地構造は正面水圧に対しては更に強く、汎用に用いられるシーリング材ＪＫ−５５でも背面水圧の向上に寄与している。背面水圧は様々な環境で、頻度は別として、耐久性に及ぼす応力履歴としてあり得るもので有用な目地構造となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】用水路のコンクリート目地処理の断面図である。
【図２】用水路のコンクリートをモルタル塗付補修した場合の断面図である。
【図３】モルタルブロックの説明図である。
【図４】実験例１、２の説明断面図である。
【図５】実験例３、４の説明断面図である。
【図６】実験例５、６の説明断面図である。
【図７】実験例の破壊水圧試験のイメージ図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    水路コンクリート
２    シーリング材
３    ウレアウレタン被覆
４    モルタル被覆
５    モルタルブロック
６    穴
７    背面水圧加圧容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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