JP2001288895A - コンクリート養生シートおよび打込み用型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寒冷地などでの低温環境下で、打込み後のコ
ンクリートの凍結を防止する給熱養生にあたり、火災事
故や酸欠の危険性を回避し、また施工や監視を簡易に
し、さらにエネルギー消費を抑制して環境悪化をもたら
さない。 【解決手段】 ２枚の非通水性シートの一方または双方
に通気孔が穿設され、該２枚の非通水性シートの間に、
空気流入によって発熱する発熱材が挟包されている養生
シート。発熱材が鉄粉と反応助剤からなり、鉄粉の配合
割合が４０〜７０質量％で、該割合と鉄粉の粒径に応じ
て、通気孔の通気量が調整されているのが好ましい。ま
た発熱材が分割されて挟包されているのが好ましい。こ
の養生シートが、通気孔が穿設された側を外側にして、
型枠の打込み反対面に取外し可能に装着されているコン
クリート打込み用型枠。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や道路など
各種コンクリート構造物において、打込み後のコンクリ
ートを養生するにあたり、特に寒冷地などでの低温環境
下で、凍結を防止して所定温度に保持するための養生シ
ート、および該シートを装着した打込み用型枠に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物や道路など各種コンクリート構造
物において、コンクリートを十分に硬化させると共に、
乾燥によるひび割れ発生などを防止するため、養生が行
われる。これは、打込み直後のコンクリートを所定期間
にわたり所定温度下で湿潤状態に保持する作業である。
養生は様々な外気条件に応じた適切な条件で行われる
が、特に凍結防止が重要である。硬化しないうちに凍結
すると、必要な強度が得られないばかりか全然硬化しな
いことにもなる。

【０００３】凍結防止をはかる養生の条件として、例え
ば日本建築学会や日本土木学会による標準的な工法で
は、外気温が著しく低くて凍結のおそれがある場合、例
えば日平均温度が４℃以下になるような気象条件下で
は、寒中コンクリートとしての給熱養生が必要とされて
いる。このような厳しい気象条件では、打込み後、例え
ば所定の圧縮強度が得られるまでの期間はコンクリート
の温度を５℃以上に保ち、その後さらに２日間は０℃以
上に保たなければならない。

【０００４】給熱養生を行うための給熱手段には種々の
ものがあり、従来は打込み後のコンクリート表面全体を
十分な距離を設けて不燃性シートで覆い、ジェットヒー
ターで内側に温風を送る方法、内側にストーブや火鉢を
置いて給熱する方法、シートの中に電熱線を通して熱す
る方法などが採用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがジェットヒー
ターで温風を送る方法は、コンクリート表面が過度に乾
燥してひび割れが発生しやすく、そのうえ急激な加熱を
防止するため作業が繁雑となって作業効率を妨げ、建築
コストが上昇するという問題がある。ストーブや火鉢に
よる加熱は、さらに火災の心配があるほか、シートの内
側が酸欠になるおそれがある。一方電気ヒーターによる
加熱は、電源の準備が必要であり、降雨や積雪による感
電の心配もある。

【０００６】さらに、給熱養生において所定温度に加熱
維持するためには、外気温が低いほど燃料や電気といっ
たエネルギーの消費量が増大し、養生期間を通して加熱
するためのエネルギー消費は環境悪化にも繋がる。また
コンクリートを重ね打ちするには、この養生で硬化した
コンクリートの上にさらに打ち込んだ後に養生を繰り返
すので、エネルギー消費量はますます増大する。

【０００７】そこで本発明が解決しようとする課題は、
建築物や道路など各種コンクリート構造物において、特
に寒冷地等での低温環境下で、打込み後のコンクリート
の凍結を防止する給熱養生にあたり、火災事故や酸欠の
危険性を回避し、また施工や監視を簡易にし、さらにエ
ネルギー消費を抑制して環境悪化をもたらさないことで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、２枚の非通水性シートの一方または双方に
通気孔が穿設され、該２枚の非通水性シートの間に、空
気流入によって発熱する発熱材が挟包されていることを
特徴とするコンクリート養生シートである。そして本発
明養生シートにおいて、前記発熱材が鉄粉と反応助剤か
らなり、該鉄粉の配合割合が４０〜７０質量％で、該割
合と該鉄粉の粒径に応じて、前記通気孔の通気量が調整
されているのが好ましい。また、前記発熱材が分割され
て挟包されているのが好ましい。また上記課題を解決す
るための本発明は、上記本発明養生シートが、通気孔が
穿設された側を外側にして、型枠の打込み反対面に取外
し可能に装着されていることを特徴とするコンクリート
打込み用型枠である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のコンクリート養生シート
は、打込み後のコンクリートが凍結しないように保温
し、かつ所定温度に加熱して養生するためのものであ
り、図１のように、２枚の非通水性シート２，３の間に
発熱材４が挟包されている。ここで挟包とは、養生シー
ト１の端部５にて非通水性シート２，３が密着し、両者
の間に発熱材４を挟み、包み込んでいる状態をいう。２
枚の非通水性シート２，３の一方または双方に通気孔が
穿設され、外側から空気流入を可能にしている。発熱材
４は、空気流入によって発熱するものである。

【００１０】使用に際しては、図２のように、養生シー
ト１を型枠９などに直接取付け、発熱材４の熱をコンク
リート８に伝える。このため２枚の非通水性シート２，
３を構成する材料としては、発熱材４を保持するための
強度を有すると共に、型枠９などコンクリート８側とな
る面は伝熱性のよいものが好ましい。しかし、取付け時
や使用時に破れない程度の薄い膜でよく、ポリエチレン
やナイロンなどのプラスチック膜の単体や積層体などと
することができる。

【００１１】非通水性シート２および３は、湿潤状態に
保持されるコンクリートの水や雨水、あるいは結露水な
どが浸入して発熱材４の反応が阻害されないように、双
方とも水を通さないものとし、かつ発熱材４に酸素を供
給するため、一方または双方に通気孔が穿設されたもの
とする。通気孔は、気体の酸素を通し、液体の水を通さ
ない大きさの微孔とする。使用時にコンクリート側と反
対側の面となる非通水シート（図２の符号３）には通気
孔を穿設し、コンクリート側の面となる非通水シート
（図２の符号２）には、必要に応じて通気孔を穿設す
る。

【００１２】養生シート１のコンクリート側と反対側の
面を構成する非通水シート（図２の符号３）は、熱をで
きるだけ外部に逃がさないために、発泡プラスチック、
波型加工されたプラスチック、不織布などの保温用シー
ト１１で覆って使用するのが好ましい。また予めこれら
保温シート１１を重ねて養生シート１を形成することも
できる。

【００１３】発熱材４には、使い捨てカイロに使用され
ているのと同様のものを採用できる。すなわち外部から
の空気流入によって発熱するもので、鉄粉、アルミニウ
ム粉等の金属粉と反応助剤からなり、反応助剤はハロゲ
ン化塩等の酸化助剤と、珪藻土や活性炭等の保水剤及び
水とすることができる。使い捨てカイロ用の発熱材に
は、５０〜６０℃で１０〜２０時間にわたり発熱するも
のが一般に使用されているが、養生シートとしては、コ
ンクリートを凍結温度よりも高い温度に保持できるよ
う、発熱温度は１０〜２０℃程度でよく、発熱時間をで
きるだけ延長させる。

【００１４】本発明者らは、金属粉の種類、粒度、配合
割合、及び膜の通気量などの因子を調整することで、７
２時間（３日間）にわたり養生シートの表面温度を１０
〜２０℃とすることができた。なお発熱材の量を増せば
反応時間を延長できるが、鉛直面や天井面に装着した場
合でも、非通水性シート２及び３で発熱材４を挟包状態
に維持できるような適正量としたうえで、上記各因子を
調整する。

【００１５】本発明の養生シートにおいて実用的に好ま
しい発熱条件は、所要の養生期間中、１〜２回程度の張
り替え、１回あたり６０〜７０時間、コンクリートを凍
結温度より高い温度に維持できるものであればよい。そ
のため、金属粉として鉄粉を採用し、その配合割合を４
０〜７０質量％とし、鉄粉の割合と鉄粉の粒径に応じて
通気量を調整するのが好ましい。通気量は、通気孔の大
きさ及び数によって調整することができる。

【００１６】発熱材４の発熱温度と発熱持続時間につい
ての測定例を示す。発熱材は鉄粉と食塩と含水珪藻土か
らなり、鉄粉の配合割合を５０質量％、鉄粉の平均粒径
を１００μｍとした。通気孔を穿設したポリエチレンシ
ートでこの発熱材を挟包し、通気孔の大きさ及び数によ
り通気量を変え、０℃の恒温槽内で測定した。その結
果、通気量１４sec/800ml では７〜８℃で約４１時間、
２０sec/800ml では５．５〜７℃で約６５時間、２５se
c/800ml では４〜６℃で約８０時間であった。また３０
sec/800ml では約７時間で１℃以下になり、外気温に対
抗する発熱効果が得られなかった。なお通気量はガーレ
法によるものである。

【００１７】本発明の養生シートは、使用前は非通気性
の袋などに収容し、発熱材が反応しないようにしてお
く。使用時に袋から取り出し、図２のように、コンクリ
ート８を打込んだ後の型枠９に接触させて養生シート１
を装着する。また対象とするコンクリート面が水平な場
合は、養生シート１で直接、あるいは他のシートを介在
させて、コンクリート面を覆うこともできる。

【００１８】片面のみに通気孔が穿設されている場合
は、通気孔面を外側にして装着する。装着は、図２の例
ではボルト１０により行っている。使用中、発熱材４の
発熱能が低下する前に養生シート１を交換する。養生シ
ート１の外側に保温用シートが積層されていない場合
は、図２のように、装着後に別の保温用シート１１で被
覆する。

【００１９】また本発明の養生シートは、図３のよう
に、発熱材４が分割されて挟包されているのが好まし
い。このように発熱材４が多くのセル７に分割されて挟
包されていると、傾斜面や鉛直面に装着して使用した場
合でも、重力による発熱材４の偏在が抑制され、対象と
するコンクリートを全面にわたって均熱することができ
る。また、限られた厚さおよび強度の非通水性シート
２，３により必要量の発熱材４を挟包し、取扱時や使用
中の破損を防止することができる。

【００２０】本発明シートを製造するには、２枚の非通
水性シート２と３の間に成分調整した発熱材４を置き、
端部５を熱ローラー等により圧着して挟包すればよい。
また図３及び図４のように、多くのセル７に分割して挟
包するには、分割部６も同時に圧着すればよい。そして
１枚ずつ、あるいは所要枚数重ねて、非通気性の袋など
に収容して脱気する。また図４のような帯状のシートを
巻いてコイル１２とし、同様に袋などに収容することも
できる。コイル１２とした場合は、使用時に所要長さに
切って装着できる。

【００２１】使用時には、上記のような空気遮断袋から
取り出して型枠などの所要面に装着する。ケーソン、道
路、法面など大規模構造物にも適用することができる。
ケーソン工法では垂直面、道路では水平面、法面では傾
斜面に養生シートを装着するが、いずれも対象面は大型
になるので、上記のようにコイル状の養生シートを展開
して採用し、各シート間は重ねてボルト止めし、あるい
は現地にて溶着するこもできる。

【００２２】次に本発明のコンクリート打込み用型枠
は、図５のように、本発明養生シート１が、通気孔が穿
設された側を外側にして、型枠９の打込み反対面に取外
し可能に装着されている。本例では、非通水性シート３
のみに通気孔が穿設されているが、非通水性シート２お
よび３の双方に穿設されていてもよい。また本例では鋼
製の型枠９にボルト１０で装着しているが、このほか各
種取付け金具や、貼替え可能な貼付材などを採用するこ
ともできる。また木製の型枠８に鋲止めとすることもで
きる。

【００２３】本発明型枠は、鋼製、木製など各種材質、
各種形状、寸法の既成の型枠９に、予め上記のように本
発明養生シート１を装着し、発熱材４に空気が流入しな
いように、例えば非通気性の被膜１３で被覆しておく。
この場合、養生シート１の型枠９に接する面には通気孔
を設けず非通気性としておく。また、予め被膜１３で被
覆した養生シート１を型枠９に装着することもできる。
このような本発明型枠を使用してコンクリート打込みを
行った後、被膜１３を剥離することで、空気流入により
発熱材４が発熱し、コンクリートは凍結せずに養生でき
る。そして発熱材４の発熱能が低下する前に養生シート
１を交換する。

【００２４】

【実施例】図３及び図４のような本発明養生シート１を
使用してコンクリートを養生した。養生シート１は、幅
４３５mmの帯をコイルに巻いたものから長さ６ｍに切り
出して型枠に装着した。各セル７は幅１００mm、長さ１
３５mmで、幅方向に４mm間隔で４列、長さ方向の間隔は
５mmとした。

【００２５】非通水性シート２及び３には、ナイロンス
パボンド不織布とポリエチレンの積層体シートを採用
し、非通水性シート２には通気孔を設けず非通気性とし
た。非通水性シート３には、多数の通気孔を穿設して通
気量を２０〜２２ sec/ml（ガーレ法）にした。

【００２６】発熱材４の組成は、鉄粉１００重量部、２
０％食塩水４４重量部、活性炭２０重量部、珪藻土１０
重量部とした。鉄粉の配合割合は５７．５質量％であ
る。鉄粉の粒径は、平均粒径で１３０μｍとした。１セ
ルあたりの発熱材充填量は４５ｇとした。

【００２７】養生シート１は図６のようにして製造し
た。上記の非通水性シート２及び３を、回転しているダ
イロール１５に連続的に供給しつつ、上方のシュート１
４から発熱材４を間欠的に一定量ずつ供給する。ダイロ
ール１５には、周方向に凹部を並べ（本例では４個）か
つロール長方向（紙面垂直方向）に４列の凹部が形成し
てある。

【００２８】ダイロール１５の凹部に供給された発熱材
４がダイロール１４の凸部でヒートシールして挟包さ
れ、セル７を連続的に形成し、帯状の養生シート１とな
る。これをプレスローラー１６にかけてセル７中の発熱
材４を平滑にし、巻取機１７で巻き取り、コイル１２と
する。コイル１２は、直ちに非通気性のポリエチレン製
袋に収納して脱気後、脱気口を圧着した。

【００２９】コンクリート打込み直後、図２のように型
枠９の全面に本発明養生シート１を、通気孔が穿設され
てない非通水性シート２を型枠９に接して装着した。装
着は、予め型枠９に埋設しておいたボルトに、養生シー
ト１のセル７から外れた部位に開けた孔を通してナット
で固定した。そして養生シート１の上を発泡ウレタンか
らなる保温用シート１１で覆った。

【００３０】コンクリート８の内部に温度計を埋め込
み、打込み後、５日間にわたりコンクリート内部温度及
び外気温を測定した。養生シート１は、２．５日（６０
時間）経過後に取替えた。なお比較として、本発明の養
生シート１を使用せず、保温用シート１１のみで覆った
場合のコンクリート内部温度も同時に測定した。

【００３１】測定結果を図７に示す。本発明養生シート
を使用せず保温用シートのみで覆った従来例では、コン
クリート打込み後の初期、コンクリート硬化反応熱の保
温効果は認められるが、その後徐々にコンクリート温度
が低下し、３日後には５℃以下となったのに対し、本発
明例ではその後も、外気温が氷点下になっても、コンク
リート内部温度は確実に１０℃以上に維持された。

【００３２】

【発明の効果】本発明のコンクリート養生シートは、コ
ンクリート打込み現地にて、空気遮断袋から取り出し、
型枠などの所要面に装着することで、空気流入によって
発熱し、打込み後のコンクリートを保温しかつ所要温度
に加熱保持して養生することができる。寒冷などの低温
環境下でも凍結防止するための給熱養生に適用できる。
取扱容易で、養生中の監視は特に必要とせず、そのうえ
火災事故や酸欠のおそれもない。さらに養生中に燃料や
電気を必要としないので、環境悪化をもたらすこともな
い。また、本発明養生シートを装着した型枠を使用する
ことで、打込み直後の養生シート装着作業が不要とな
り、取扱はさらに容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明養生シートの例を示す断面図である。

【図２】本発明養生シートの使用例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明養生シートの別の例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明養生シートの別の例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明型枠の例を示す断面図である。

【図６】本発明養生シートの製造法の例を示す説明図で
ある。

【図７】実施例における温度変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１…養生シート ２，３…非通水性シート ４…発熱材 ５…端部 ６…分割部 ７…セル ８…コンクリート ９…型枠 １０…ボルト １１…保温用シート １２…コイル １３…被膜 １４…シュート １５…ダイロール １６…プレスローラー １７…巻取機

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０１Ｃ 23/03 Ｂ２８Ｂ 11/00 Ａ (72)発明者 谷藤 稔 釜石市甲子町９−71−６ (72)発明者 壹岐 直之 横浜市都築区勝田南１−１−30 Ｆターム(参考） 2D053 AA16 AD03 2E172 EA03 EA05 4G012 RA06 RD02 4G053 AA17 DA01 EB02 EB05 EB16 4G055 AA01 BA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の非通水性シートの一方または双方
   に通気孔が穿設され、該２枚の非通水性シートの間に、
   空気流入によって発熱する発熱材が挟包されていること
   を特徴とするコンクリート養生シート。
2. 【請求項２】 前記発熱材が鉄粉と反応助剤からなり、
   該鉄粉の配合割合が４０〜７０質量％で、該割合と該鉄
   粉の粒径に応じて、前記通気孔の通気量が調整されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のコンクリート養生シ
   ート。
3. 【請求項３】 前記発熱材が分割されて挟包されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート
   養生シート。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコンクリート養生シート
   が、通気孔が穿設された側を外側にして、型枠の打込み
   反対面に取外し可能に装着されていることを特徴とする
   コンクリート打込み用型枠。