JP2005194800A - 再生コンクリート構造体およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣ（プレキャスト）型枠で囲繞されたコンクリート打設空間内に鉄筋を配筋せずに十分な強度が得られ、もってガラ骨材の中詰めが行いやすく、施工手間や時間の軽減が図れるガラ骨材を用いた再生コンクリート構造体およびその構築方法を提供する。
【解決手段】内部に主筋６が配筋されたＰＣ型枠４を、構造物２の外殻に用いて当該ＰＣ型枠４で構造物強度の大半を確保し、当該ＰＣ型枠４で囲繞形成したコンクリート打設空間１０内に、廃材コンクリートのガラ骨材１６と充填材１８とを充填して中詰めし、コンクリート打設空間１０内への鉄筋の配筋を不要となす。前記充填材１８には高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストを用いる。これにより、廃材コンクリートを骨材として再利用しつつ、十分な強度の再生コンクリート構造物２を得る。コンクリート打設空間１０内には鉄筋を配筋しないので、中詰めするガラ骨材１６の投入が容易であり、また充填材１８の注入に注入管等を用いる必要もなく、施工手間や時間の軽減が可及的に図れるようになる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、コンクリート構造物の解体時に発生するコンクリート廃材を骨材として再利用するようにした再生コンクリート構造体およびその構築方法の技術に関する。

近年、一定規模以上の建設工事において、解体する既存構造物に対してコンクリートを初めとする特定建設資材の分別解体および再資源化等が義務づけられるなど、建設廃棄物の再資源化が促進されている。この様な状況下で、コンクリート構造物の解体時に廃材として大量に発生するコンクリート塊を骨材として使用する技術が、例えば特開２０００−１９１３５２号公報等にて提案されている。

当該提案の技術は、コンクリート塊を再生骨材にまで２次・３次加工することなく、破砕などの軽微な処理でコンクリート用骨材（以下、ガラ骨材と呼称する。）として利用するものであり、この様なガラ骨材を用いた再生コンクリートにあっても、２３０〜２８０ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮強度が得られるとしている。そして、このような再生コンクリートを用いる工法としては、図５に示すように、鉄筋２２を配筋したコンクリート打設用空間２４内にガラ骨材２６を先に詰めておき、爾後にそのガラ骨材２６の隙間に注入管２８を通じてモルタル３０を底部から注入するプレパックドコンクリート工法、または図６に示すように、鉄筋２２を配筋したコンクリート打設空間２４内に、先にモルタル３０を充填しておき、後からガラ骨材２６を投入してバイブレータ３２で締め固めを行うポストパックドコンクリート工法とが知られている。

ここで、この様なガラ骨材を用いた再生コンクリートの工法によれば、解体現場内でコンクリートガラを有効に再利用できて、コンクリート廃棄物の削減が図れるだけでなく、場外運搬を少なくして運搬費の削減等も図れて、地球環境への負荷の低減化や経済性の向上が図れる。
特開２０００−１９１３５２号公報

ところで、上記提案の再生コンクリート工法では、強度を要求されるコンクリート構造体を作る場合には、コンクリート打設空間２４内に鉄筋２２を配筋して設ける必要が生じるが、当該鉄筋２２の配筋作業は甚だ面倒であるばかりか、当該組まれた鉄筋２２はガラ骨材２６の投入の邪魔になってしまい、ガラ骨材２６の中詰めが行い難くなる。更には、モルタル３０も注入管２８を介して充填せねばならず、あるいはバイブレータ３２で締め固めを行わねばならず、よって施工手間や時間がかかるといった課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンクリート打設空間内に鉄筋の配筋をせずとも十分な強度が得られ、もってガラ骨材の中詰めが行いやすく、施工手間や時間の軽減が図れるガラ骨材を用いた再生コンクリート構造体およびその構築方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る再生コンクリート構造体の発明では、プレキャスト型枠で周囲を囲繞した空間内に、骨材と充填材とが充填されて形成される再生コンクリート構造体であって、前記プレキャスト型枠には内部に主筋が配筋されたプレキャスト型枠が用いられ、前記骨材には廃材コンクリートのガラが用いられていることを特徴とする。

また、請求項２に係る再生コンクリート構造体の発明では、前記充填材が高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストであることを特徴とする。

また、請求項３に係る再生コンクリート構造体の構築方法の発明では、プレキャスト型枠で周囲を囲繞した空間内に、骨材と充填材とが充填されて形成される再生コンクリート構造体の構築方法であって、内部に主筋が配筋されたプレキャスト型枠で周囲を囲繞してコンクリート打設空間を形成する工程と、該コンクリート打設空間内に廃材コンクリートのガラを骨材として投入する工程と、該ガラ骨材が投入されたコンクリート打設空間内に充填材を流し込む工程とを備えたことを特徴とする。

また、請求項４に係る再生コンクリート構造体の構築方法の発明では、前記充填材が高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストであることを特徴とする。

上記請求項１に示す構造体の発明および請求項３に示すコンクリート構造体の構築方法の発明によれば、内部に主筋が配筋されたプレキャスト型枠を構造物の外殻に用いて、当該プレキャスト型枠で構造物に対する要求強度の大半を確保し、当該プレキャスト型枠で周囲を囲繞して形成したコンクリート打設空間内に、廃材コンクリートのガラ骨材と充填材とを充填して中詰めにするので、廃材コンクリートを再利用しながらもコンクリート打設空間内への鉄筋の配筋を不要となして、十分な強度のコンクリート構造物を得ることができる。また、コンクリート打設空間内に鉄筋を配筋しないので、中詰めするガラ骨材の投入が容易に行えるようになり、施工手間や時間の軽減が可及的に図れるようになる。

また、上記請求項２に示す構造体の発明および請求項４に示すコンクリート構造体の構築方法の発明によれば、前記充填材に高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストを用いるので、充填材の注入に注入管等を用いることなく充填を行うことができ、施工手間や時間の軽減を更に可及的に図ることができるようになる。

以下に、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る再生コンクリート構造物およびその構築方法を橋脚に適用した場合を示す概略側面図であり、図２はＰＣ（プレキャスト）型枠で橋脚の外殻を形成した状態を示す平断面図、図３型枠内に形成されたコンクリート打設空間に骨材と充填材を中詰めした状態を示す該略縦断面図、図４はＰＣ型枠の設置工程を示す概略側面である。

図１〜図４に示すように、本実施形態の橋脚２は、多数のＰＣ型枠４を連接してコンクリート構造物である橋脚２の外殻を形成し、その内部のコンクリート打設空間１０に二次コンクリートＣ２を打設して型枠４に一体化させる構築方法によって構築される。即ち、橋脚２の基礎１上に現場打ちコンクリートＣ1 を施工した後、基礎１上に、予め工場生産されたＰＣ型枠４をクレーン１４等で吊り上げて縦横に連接し、構築しようとする橋脚２の断面形状に応じた閉断面を形成し、これらＰＣ型枠４で周囲を囲繞して形成した閉断面のコンクリート打設空間１０内に、二次コンクリートＣ２を打設することによって橋脚躯体を完成する。

上記各ＰＣ型枠２は、縦方向に配筋された主筋６と、横方向に配筋された補助筋（配力筋または引張鉄筋とも言う）８とを有して、厚肉に形成されており、隣接するＰＣ型枠４の主筋６および補助筋８のそれぞれの鉄筋同士は継手で強固に繋がれる。この際、当該鉄筋同士を継ぐ方法としては、機械式継手、溶接式継手、重ね継手などの周知の方法のいずれを採用しても良いが、機械式継手が最も望ましい。

ここで、ＰＣ型枠４は所用の定高さまで一度に複数段を積み上げて組み立て、その後に内部のコンクリート打設空間１０に二次コンクリートＣ２を充填して中詰めするようにしても良いが、本実施形態では、ＰＣ型枠４を一段ずつ組み立てて所定の２〜３ｍの高さの閉断面空間を形成して、その内部の二次コンクリート打設空間１０に二次コンクリートＣ２を打設充填してから、逐次に上段部を上積みして構築していくようにしている。

ところで、上記コンクリート打設空間１０内に投入して中詰めする二次コンクリートＣ２の骨材１６には、解体したコンクリート構造物の廃材であるコンクリート塊を利用し、充填材には高流動性と低分離性とを備えたモルタル１８を使用する。このとき、上記コンクリート塊は再生骨材まで加工することなく、破砕などの軽微な一次処理に留めたガラ骨材１６に加工して使用する。ここで、コンクリート塊の一次処理とは、例えばブレーカ、ニプラなどによって４０〜５０ｃｍ大に解体されたコンクリート塊をジョークラッシャー等を用いて寸法４０ｍｍ〜１００ｍｍ程度に分級して粒径を揃え、それを一度水洗いしてゴミなどの不純物を取り除く程度の処理である。

上記二次コンクリートＣ２の打設にあたっては、先ずガラ骨材１６を先にコンクリート打設空間１０内に投入し、爾後、モルタル１８をガラ骨材１６間の隙間に注入充填する。ここで、コンクリート打設空間１０の内空断面におけるガラ骨材１６の比率は、３５％以上６０％以下とする。この６０％という数値は実際的な実績率の上限値である。

また、注入するモルタル１８はその注入の際に、分離することなく流動してガラ骨材１６間の隙間に自己充填可能となすのが望ましい。よって、その組成範囲は、水セメントが３０％以上５５％以下、砂の占める割合は３０％以下（つまり、砂は含有させなくても良い）で、Ｐロート流下時間が２０秒以下とするのが妥当であり、高流動性と低分離性とを十分に確保していれば、従来の工法で用いていた注入管を使用することなく、コンクリート打設空間１０内に上方からモルタル１８を流し込んで投入するだけの簡単な作業で、ガラ骨材１６間に行き渡らせて自己充填させることができる。なお、充填材はモルタル１８に代えてペーストを用いても良い。

即ち、上記橋脚２はプレキャスト型枠４で周囲を囲繞したコンクリート打設空間１０内に、ガラ骨材１６とモルタル１８とが充填されて形成される再生コンクリート構造体であり、その構築方法は、内部に主筋６が配筋されたプレキャスト型枠４で周囲を囲繞してコンクリート打設空間１０を形成する工程と、このコンクリート打設空間１０内に廃材コンクリートのガラ骨材１６を投入する工程と、このガラ骨材１６が投入されたコンクリート打設空間１０内にモルタル１８あるいはペースト等でなる充填材を流し込む工程とを備えてなるものである。

そして、以上のようにして構築される橋脚（コンクリート構造体）２にあっては、予め工場で製作されて内部に主筋６が配筋されたプレキャスト型枠４を、橋脚２の外殻として用いることで、橋脚２に要求される構造強度の大半を当該プレキャスト型枠４で負担して確保するとともに、当該プレキャスト型枠４で周囲を囲繞して形成したコンクリート打設空間１０内に、骨材として廃材コンクリートのガラ骨材１６を投入してから後、充填材として高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタル１８を充填して中詰めにするので、廃材コンクリートを骨材として再利用しながらも、そのコンクリート打設空間１０内への鉄筋の配筋を不要となしつつ、十分な強度の橋脚２を得ることができる。また、コンクリート打設空間１０内に鉄筋を配筋しないことから、中詰めするガラ骨材１６の投入が容易に行えるようになり、施工手間や時間の軽減が可及的に図れるようになる。

また、充填材には高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタル１８またはペーストを用いているので、当該モルタル１８やペースト等の充填材を注入するにあたって、注入管等を用いることなく容易に充填を行うことができて、施工手間や時間の軽減を更に可及的に図ることができるようになる。そして、施工手間や時間の軽減を図れることから、施工費用も可及的に低減できるようになる。

さらには、従来では主に小規模な無筋コンクリート構造物に限定的であった廃材コンクリート塊を利用した再生コンクリートの適用範囲を、主筋６が内設されたＰＣ型枠４で囲繞形成したコンクリート打設空間１０内への中詰めにして用いることで、鉄筋コンクリート構造物に対しても十分適用可能となすことができ、解体コンクリート塊を骨材とした再生コンクリートとしての用途を質的、量的、並びに経済的に大幅に広げることができるようになる。

本発明に係る再生コンクリート構造物およびその構築方法を橋脚に適用した場合を示す概略側面図である。 ＰＣ型枠で橋脚の外殻を形成した状態を示す平断面図である。 ＰＣ型枠内に形成されたコンクリート打設空間に骨材と充填材を中詰めした状態を示す該略縦断面図である。 ＰＣ型枠の設置工程を示す概略側面図である。 従来のプレパックドコンクリート工法を示す概略図である。 従来のポストパックドコンクリート工法を示す概略図である。

符号の説明

２ 橋脚（再生コンクリート構造体）
４ ＰＣ型枠
６ 主筋
８ 補助筋
１０ コンクリート打設空間
１４ クレーン
１６ ガラ骨材
１８ モルタル（充填材）

Claims (4)

1. プレキャスト型枠で周囲を囲繞した空間内に、骨材と充填材とが充填されて形成される再生コンクリート構造体であって、
   前記プレキャスト型枠には内部に主筋が配筋されたプレキャスト型枠が用いられ、前記骨材には廃材コンクリートのガラが用いられ、前記充填材には高流動性充填材が用いられていることを特徴とする再生コンクリート構造体。
2. 前記充填材が高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストであることを特徴とする請求項１記載の再生コンクリート構造体。
3. プレキャスト型枠で周囲を囲繞した空間内に、骨材と充填材とが充填されて形成される再生コンクリート構造体の構築方法であって、
   内部に主筋が配筋されたプレキャスト型枠で周囲を囲繞してコンクリート打設空間を形成する工程と、
   該コンクリート打設空間内に廃材コンクリートのガラを骨材として投入する工程と、
   該ガラ骨材が投入されたコンクリート打設空間内に充填材を流し込む工程とを備えたことを特徴とする再生コンクリート構造体の構築方法。
4. 前記充填材が高流動性と低分離性とを兼ね備えたモルタルまたはペーストであることを特徴とする請求項３記載の再生コンクリート構造体の構築方法。