家畜ふん尿・でん粉廃液貯留池に使用されたゴムシートの力学特性変化

• 担当機関: 北海道開発局開発土木研究所
• 研究期間: 1999～1999
• 研究担当者: 宮川真; 秀島好昭; 小野寺康浩; 田鹿秀則
• 発行年度: 1999
• 要約: 積雪寒冷な気候条件下で農業用貯留池表面遮水材として22年間供用されたゴムシート（加硫ゴム系）の物性は、初期に比べ引張強さ、切断時伸びともに30～50％程度減少している。また、10年間経過したゴムシートの引張強さは10～20％減少し、切断時伸びは40％減少している。
• 背景・ねらい: 貯留池に用いた遮水ゴムシートの耐用年数は温度環境、日射、貯留池の曝露環境が関与するといわれている。積雪寒冷な気候条件下において、長期間にわたりゴムシートの物性の経年変化を追跡している事例は少ないため、既設ゴムシートの経年変化を把握し、施設設計・管理に反映する必要がある。そこで、北海道内のでん粉廃液貯留池（22年経過）及び家畜ふん尿貯留池（10年経過）で供用されたゴムシート（加硫ゴム系）の物性変化について、検討を行う。

成果の内容・特徴

1. 敷設から22年経過したでん粉廃液貯留池法面部のゴムシート（厚さ2mm）の引張強さは、常温下で約5.0MPa（51kgf/cm²）、低温下で約9.1MPa（93kgf/cm²）であり、初期の強度に比べ47％、27％程度減少している。また、切断時の伸びは常温下250％、低温下280％と初期の伸びに比べ49％、32％程度減少しているものの、常・低温下においても伸び特性は維持されている。
   
2. 敷設から10年経過した家畜ふん尿貯留池法面部（北・南向き）の貯留面上・下部より採取したゴムシート（厚さ1mm）は、初期値に比べ、引張強さが10～20％減少し、伸びが40％減少している。引張強さは、初期値に比べ10～20％程度減少している。
   
3. 上記の2試料については、10、22年の供用を経ても、遮水材料としての機能を維持している。
   

• 成果の活用面・留意点: 北海道のように積雪寒冷な気候条件下においても、敷設から22年経過したゴムシート（加硫ゴム系）の引張強さは4.9MPa（50kgf/cm²）、切断時伸びは200％以上の特性を有しており、加硫ゴムは弾性体としての特徴を維持していることから、耐候性を有する材料として扱える。一般部（シート自体）については上記のとおりであるが、接着部については別途検討する必要がある。