JP2000290087A

JP2000290087A - コンクリート製品の養生方法

Info

Publication number: JP2000290087A
Application number: JP10289599A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Otake; 淳一郎大竹; Akihiko Kodama; 明彦児玉; Ikuo Uchida; 郁夫内田; Satoru Matsuda; 哲松田; Yukio Miyata; 幸夫宮田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp; Hokukon Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp; Hokukon Co Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸気養生を施したコンクリートまたはコン
クリート製品について、温度ひび割れの生じない養生方
法の提供【解決手段】蒸気養生を行ったコンクリート製品の脱型
放冷時に、該コンクリート製品の隅角部を断熱材、好ま
しくは熱抵抗０.０４２m²K/W以上の断熱材で覆い局部的
に保温することにより、該隅角部の表面と内部の温度差
を、好ましくは２５℃以下に抑制して放冷することを特
徴とするコンクリート製品の養生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気養生を行った
コンクリートないしコンクリート製品の製造工程におい
て、放冷時の温度ひび割れを防止する養生方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリート製品の製造工程に
おいては、型枠を可能な限り早く脱型して繰り返し使用
することにより、生産効率を向上させる試みが日常的に
なされており、その脱型を促進する手段の一つとして蒸
気養生などの促進養生が行われている。すなわち、型枠
にコンクリートを打設した後に蒸気養生を行い、一定の
強度を発現させた後に型枠を脱型し、更に必要に応じて
常温養生を経て製品とする。この促進養生を行うことに
より、常温の養生では数日かかって発現する脱型可能な
強度を数時間で発現させ、コンクリート製品を早期に出
荷できると共に型枠の使用効率を向上して生産性を高め
ることができる。

【０００３】促進養生方法としては常圧蒸気養生が最も
多く採用されている。この常圧蒸気養生は、型枠中に打
設したコンクリートを養生室内に存置し、ここにボイラ
ーを用いて発生させた水蒸気を導入して型枠内のコンク
リートを加湿条件下で昇温させ、セメントの水和反応を
促進して強度の発現を早める方法であり、その標準的な
処理パターンは以下のとおりである。すなわち、コンク
リートを型枠に打設して締固めた後、前養生として常温
で２〜４時間程度放置する。引き続き、蒸気の通気を開
始し、１５〜２０℃／時間(一般に２０℃／時間以下)の
昇温速度で昇温する。通常は５０〜８０℃程度の養生温
度に達した後に、その温度を２〜４時間維持して等温養
生を行った後、蒸気の通気を止め、自然放冷による徐冷
期間を経て、養生が終了する。この徐冷期間中に型枠を
脱型し、次の製造サイクルに型枠を転用する。

【０００４】コンクリート製品の製造において、更に生
産効率を高めるには、徐冷期間を省き、速やかに型枠を
脱型して次のサイクルの製造に使用することが考えられ
る。しかし、蒸気養生終了直後のまだ高温のコンクリー
トから型枠を脱型して放置すると、コンクリートが外気
に曝され、特にその表面部分が急激に冷却されることに
なる。このため、コンクリートの表面部分と中心部との
温度差が大きくなり、冷却により収縮しようとする表面
部分は中心部によって拘束されて引張応力を生じ、この
応力が引張強度を上回るとひび割れが発生する。特にコ
ンクリート製品においては、隅角部は平面部分に比べ表
面温度が急激に低下しやすいことから、このような温度
ひび割れの多くはコンクリート製品の隅角部に発生し、
コンクリートの耐久性に悪影響を与え、かつ美観も損ね
るため、コンクリート製品の価値を著しく損ねることに
なる。

【０００５】温度ひび割れを防止する方法として、特開
平01-154964号公報には、型枠の外表面と脱型直後のコ
ンクリート表面に熱伝導率の低い物質を吹き付けて養生
することによりコンクリートの表面温度の急激な温度低
下を抑制することが提案されている。しかし、この方法
はコンクリート表面一般のひび割れを対象としているに
留まり、コンクリート製品でよく発生する隅角部のひび
割れを対象としておらず、コンクリート製品の温度ひび
割れ対策としては有効とはなり得ない。また、熱伝導率
の低い物質を用いるとしているだけであり、どのような
温度変化を抑制するのか具体的には全く示されておら
ず、従って、型枠の外側に断熱材を吹き付けた後に、更
に脱型直後のコンクリート表面に断熱材を吹き付けると
云う二段階の保温手段を講じることを提案するのに止ま
っている。因みに、本方法は現場打ちの大規模なコンク
リートを想定したものであり、比較的小さなコンクリー
ト躯体を多数、効率的に製造しなければならないコンク
リート製品工程では、このような二段階の断熱材の吹き
付けは、吹付作業とその除去作業に要する手間やコスト
が大幅に嵩み実用性に乏しい。

【０００６】また、特開平8-312139号公報では、打設し
たコンクリートの側面領域に断熱材を設ける一方、最上
層には膨張コンクリートを配する方法を提案している
が、この方法も大規模なマスコンクリートを想定してお
り、躯体が小規模で多数存在する工場製品では本体のコ
ンクリートと膨張コンクリートの双方を打設し分けるこ
とは現実的ではない。更に、特開平9-49324号公報で
は、コンクリートの表面を気泡で被覆することにより保
温する方法を提案している。しかし、気泡を発生させる
ために起泡剤として各種の有機物を用いており、これら
はコンクリートの硬化速度に影響を与えることが多く、
早期に出荷できることを目指す蒸気養生製品には好まし
くない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の上
記養生方法は何れも、部材断面の大きいマスコンクリー
トなどの現場打ちコンクリート表面に発生する温度ひび
割れの防止を想定しており、製品工場で生産される比較
的小型のコンクリート製品には必ずしも適しておらず、
さらに蒸気養生による高温養生後の脱型放冷時にコンク
リート製品の隅角部に発生する温度ひび割れに対するも
のでもない。本発明は、従来の養生方法における上記問
題を解決したものであり、蒸気養生を行ったコンクリー
ト、特にコンクリート製品について、その蒸気養生後の
脱型放冷時において隅角部に発生する温度ひび割れを効
果的に防止する養生方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、蒸
気養生を行ったコンクリート製品の脱型放冷時に、該コ
ンクリート製品の隅角部を断熱材で覆い局部的に保温す
ることにより、該隅角部の表面と内部の温度差を抑制し
て放冷することを特徴とするコンクリート製品の養生方
法に関するものである。

【０００９】本発明の上記養生方法において、具体的に
は、脱型したコンクリート製品の隅角部を熱抵抗０.０
４２m²K/W以上の断熱材で覆うことにより、該隅角部の
表面と内部の温度差を小さくして放冷することが好まし
い。このような熱抵抗の断熱材を用いることにより、隅
角部の表面温度と内部温度の差を温度ひび割れが生じな
い２５℃以下に抑制して放冷することができる。

【００１０】また、上記養生方法において、断熱材で隅
角部を覆う態様の一例として、熱抵抗０.０４２m²K/W以
上の断熱材を、コンクリート製品の隅角部となる部分に
設けた型枠を用い、蒸気養生後に上記断熱材をコンクリ
ート製品の隅角部表面に残存させて脱型し、放冷すると
良い。このような型枠を用いることにより、脱型と同時
に隅角部を断熱材で覆うことができ、作業の負担も少な
く、効率よくひび割れのないコンクリート製品を製造す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の態様】以下、本発明を実施形態に即して
具体的に説明する。本発明の養生方法は、蒸気養生を行
ったコンクリート製品の脱型後の養生に関するものであ
る。蒸気養生の標準的な処理工程は先に述べたとおりで
あるが、本発明が対象とするコンクリート製品の蒸気養
生は先に述べた処理工程のものに限定されない。コンク
リートを打設した型枠を収納した養生室に蒸気を導入
し、水和反応を促進する養生方法について広く適用する
ことができる。

【００１２】本発明は、蒸気養生を行ったコンクリート
製品の脱型放冷時において、このコンクリート製品の隅
角部を断熱材で覆い局部的に保温することにより、該隅
角部の表面と内部の温度差を抑制して放冷する。なお、
本発明において隅角部とはコンクリート製品の外面の稜
部(エッヂ部)、例えば、角形ブロックの外周四隅のエッ
ヂ部分や端面相互のエッヂ部分などを云う。この隅角部
はその表面ないし周面が外気に突き出し、あるいは表面
積が局部的に広いため冷却速度が早く、平坦部よりも内
部温度との温度差が大きくなりやすく、また応力が集中
しやすいので、ひび割れが発生しやすくなる。従って、
コンクリート製品の放冷時に温度ひび割れを防止するに
は、この隅角部の温度差を出来るだけ小さくする必要が
ある。一方、この隅角部を断熱材で覆ってその放冷時の
温度差を一定以下に低減すれば、コンクリート製品の全
体を覆わなくても、温度ひび割れを大幅に低減すること
ができる。隅角部の断熱材で覆う範囲はその部分の肉厚
に応じて定めれば良い。

【００１３】本発明の養生方法において、脱型放冷時の
コンクリート製品隅角部の表面温度と内部温度との温度
差を２５℃以下に保つため、好ましくは、熱抵抗が０.
０４２m²K/W以上の断熱材を用いると良い。この断熱材
は上記熱抵抗値以下の断熱材を重ね合わせて全体が０.
０４２m²K/W以上の熱抵抗になるようにしたものでも良
い。なお、以下の説明において熱抵抗が０.０４２m²K/W
以上の断熱材とはこのような複数の断熱材を重ね合わせ
て熱抵抗を０.０４２m²K/W以上の断熱材としたものを含
む。

【００１４】一般に、コンクリートの温度ひび割れは表
面温度と内部温度との差が２５℃を超えると発生し易い
ことが知られているが、実際の施工現場やコンクリート
製品では打設したコンクリートの内部温度を測定するの
が難しいために効果的な養生方法を実現できないのが実
状である。本発明は断熱材の熱抵抗を特定することによ
りこの問題を克服した。すなわち、蒸気養生の放冷期間
直前のコンクリートは全体が概ね６０〜８０℃の温度を
有するが、後述の試験例に示すように、このような温度
のコンクリートに対して、表面を覆う断熱材の熱抵抗が
０.０４２m²K/W以上であれば、コンクリートの内部温度
と隅角部の表面温度の温度差を２５℃以下に保つことが
できる。従って、一般的な蒸気養生を行ったコンクリー
トについては、その内部温度を個々に測定しなくても、
本発明に従い、熱抵抗が０.０４２m²K/W以上の断熱材に
よってコンクリート製品の隅角部を覆うことにより、放
冷時のコンクリートの内部温度と隅角部の表面温度の差
が２５℃以下に保たれて温度ひび割れが防止される。な
お、ここで、隅角部の表面温度とは外気ないし断熱材に
接する面の温度であり、内部温度とはコンクリートの密
実部分についてその中央付近の温度、例えば、コンクリ
ート塊の中央付近、中空体の壁中央付近などの温度であ
る。

【００１５】本発明の養生方法は、熱抵抗が０.０４２m
²K/W以上の断熱材をコンクリート製品の隅角部に当たる
部分に設けた型枠を用い、蒸気養生後に上記断熱材をコ
ンクリート製品の隅角部の表面に残存させて脱型するこ
とにより実施することができる。具体的には、図１に示
すように、四角な中空箱形のコンクリート製品１０につ
いて、その側面と底面を囲み、かつ該コンクリート製品
の各側面ないし上下面がなす稜部分１３(隅角部)を覆う
位置に熱抵抗が０.０４２m²K/W以上の断熱材１２を設け
た型枠１１を用いる。断熱材１２の内表面は型枠１１の
内表面と同平面に形成されている。この型枠にコンクリ
ート１０を打設した後に養生室に設置し、蒸気を導入し
て養生し、養生後、図２に示すように、断熱材１２をコ
ンクリート隅角部表面に残存させて脱型し、この状態で
放冷する。

【００１６】上記型枠を用いることにより、コンクリー
ト製品の隅角部１３はこの断熱材１２によって保温され
るので、放冷時に温度ひび割れを防止することができ
る。さらに、型枠にあらかじめ断熱材を装着し、この断
熱材をコンクリート製品の隅角部に残存した状態で脱型
するので、脱型後に断熱材を取り付ける必要がなく、養
生作業を能率良く行うことができる。

【００１７】また、現場打ちコンクリートはセメントの
反応熱によって昇温するが、コンクリート製品の蒸気養
生はこのような現場打ちコンクリートと異なり、外部か
ら蒸気による加熱を与えてコンクリートの水和反応を促
進する方法であるので、型枠全面に断熱材を取り付ける
と、蒸気養生時のコンクリートに対する熱伝導率が小さ
くなり、昇温に時間がかかるようになるので好ましくな
い。本発明のように、コンクリート製品の隅角部に相当
する部分のみに断熱材を設けた型枠を用いることによ
り、このような不都合を生じることなくコンクリート製
品全体について効果的に蒸気養生を行い、かつ脱型後は
隅角部の急激な温度低下を防止することができる。ま
た、コンクリート製品の表面全体を覆うことに代え、隅
角部のみを覆うことにより、断熱材の取り付けおよび除
去が容易となり、作業の手間とコスト高を抑えることが
できる。このように上記型枠を用いた養生方法はコンク
リート製品の蒸気養生方法として特に好適である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に示
す。実施例図３に示す形状のコンクリート試験体(全長500mm×全横
500mm×全高500mm)について、コンクリートを型枠に流
し込んだ後に通常の蒸気養生(65℃,３時間)を施した。
この試験体を中心部分Ａの温度が７０℃になるまで加熱
し、発泡スチロールからなる保温箱を被せて保温し、低
温試験室(５℃)に移した。引き続き、保温箱を外して各
隅角部を表１に示す厚さの発泡スチロール断熱材で覆
い、中心部Ａと表面部Ｂの温度差を測定し、この結果を
表１に示した。また、熱抵抗ｒに対する中心部と表面部
の温度差の変化を図４に示した。発泡スチロールに代え
て木材とダンボールを用いた場合、および断熱材を用い
ずに放冷した場合についてもおのおの同様に中心部と表
面部の温度差を測定し、その結果を表１に示し、また熱
抵抗ｒに対する温度差の変化を図４に示した。

【００１９】表１に示すように、断熱材を用いずに中心
温度と表面温度の温度差が２５℃以上となるものはひび
割れが発生した。一方、この温度差が２５℃未満のもの
は何れもひび割れが生じなかった。また、表１および図
４に示すように、コンクリート製品の隅角部において、
表面温度と内部温度の差を２５℃以下に抑制するために
は、熱抵抗が０.０４２ｍ²・K/W以上の断熱材を用いれば
良いことが判る。

【００２０】

【表１】

【００２１】また、上記試験において、厚さ２０mmの発
泡スチロールを用いた試験体と、断熱材を用いない試験
体について、脱型後の隅角部、中心部の温度変化を測定
し、この結果を図５(発泡スチロールを用いた例)および
図６(断熱材を用いない例)に示した。図示するように、
発泡スチロールを用いて保温したものは隅角部と中心部
の最高温度差が７℃であり、ひび割れは発生しなかった
(図５)。一方、断熱材を用いないものは隅角部と中心部
の最高温度差が２９℃であり脱型放冷時にひび割れが発
生した(図６)。

【００２２】

【発明の効果】本発明の養生方法によれば、特定の断熱
抵抗値を有する断熱材を用いることにより、蒸気養生を
行ったコンクリートないしコンクリート製品について、
個々に内部温度を測定することなく放冷時に実質的にひ
び割れのない養生を行うことができる。また、内側の隅
角部に予め断熱材を内装した型枠を用いることにより、
保温作業が簡単で効果的な養生を行うことができる。し
かも、隅角部のみに断熱材を設けるので蒸気養生時にも
不都合を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】断熱材を内装した型枠での養生状態を示す模式
断面図

【図２】脱型後の放冷時の状態を示す模式断面図

【図３】試験体の形状を示す外観斜視図

【図４】試験例の結果を示す熱抵抗に対する温度差のグ
ラフ

【図５】実施例１の温度変化を示すグラフ

【図６】比較例１の温度変化を示すグラフ

【符号の説明】

１０−コンクリート製品、１１−型枠、１２−断熱材、
１３−隅角部Ａ−中心部、Ｂ−表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者児玉明彦東京都江東区清澄一丁目２番23号太平洋セメント株式会社清澄研究所内 (72)発明者内田郁夫石川県金沢市広岡三丁目１番１号太平洋セメント株式会社北陸支店内 (72)発明者松田哲福井県武生市北府一丁目２番38号株式会社ホクコン内 (72)発明者宮田幸夫福井県武生市北府一丁目２番38号株式会社ホクコン内Ｆターム(参考） 4G012 RB00 4G053 AA11 BB09 CA22 4G055 AA01 BA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸気養生を行ったコンクリート製品の脱
型放冷時に、該コンクリート製品の隅角部を断熱材で覆
い局部的に保温することにより、該隅角部の表面と内部
の温度差を抑制して放冷することを特徴とするコンクリ
ート製品の養生方法。
【請求項２】請求項１の養生方法において、脱型した
コンクリート製品の隅角部を熱抵抗０.０４２m²K/W以上
の断熱材で覆い、該隅角部の表面と内部の温度差を２５
℃以下に抑制して放冷するコンクリート製品の養生方
法。
【請求項３】請求項１または２の養生方法において、
熱抵抗０.０４２m²K/W以上の断熱材を、コンクリート製
品の隅角部となる部分に設けた型枠を用い、蒸気養生後
に上記断熱材をコンクリート製品の隅角部表面に残存さ
せて脱型し、放冷するコンクリート製品の養生方法。