JP2007046256A - コンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冬期に、コンクリートに効率よく熱を伝導して凍結等を防止し、低エネルギ、低コストで品質の良いコンクリートを得ることができるコンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置を提供すること。
【解決手段】 コンクリート５の打設面２３上に、シート７を設置する。シート７は、水が通る大きさの穴１５を全面に有し、軽量で水に浮くものとする。また、給湯ボイラ１に連結されたパイプ３から分岐したパイプ３ａの端部２５ａをシート７の上方９に配置し、パイプ３ｂの端部２５ｂをシート７の下方１１に配置する。そして、パイプ３ａの端部２５ａからシート７の上方９に湯水１３ａを、パイプ３ｂの端部２５ｂからシート７の下方１１に湯水１３ｂを連続供給し、シート７をコンクリート５の打設面２３に接触しないように湯水１３ａと湯水１３ｂとの境界部に浮かせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置に関するものである。

冬期のコンクリート打設においては、打設前および打設後の温度養生が重要である。従来、（１）コンクリート打設面をシートなどで覆い、アイランプやジェットヒータなどの熱源により、その内部の空間を暖める方法（例えば、特許文献１参照）や、（２）スチームボイラ（蒸気ボイラ）で凍結した打設面に直接蒸気を吹き付けて解氷、加熱養生する方法が一般的であった。また、（３）電熱シートなどの発熱体をコンクリート表面に敷詰める方法（例えば、特許文献２参照）や、（４）流水が凍らないことを利用した流水養生、（５）深く張った水が凍らないことを利用した湛水養生など用いられていた。

特開２００１−２４７３８４号公報 特開２００１−０４８６７５号公報

しかしながら、（１）の方法は、熱媒体として、アイランプは放射を、それ以外は空気・水蒸気などの気体を用いているため、熱容量が小さいうえ、熱媒体が周囲に簡単に散逸してしまう欠点があった。また、（１）の方法で、養生時に加熱送風を行うと、コンクリート表面を乾燥させてしまい、結果としてコンクリートの品質を損なう欠点があった。

（３）の方法は、電熱シートが電気加熱であるために非常に高コストであること、シートを敷詰めるために多大な労力がかかること、シートを敷詰めた上を人や重機が進入できないことなどの欠点があった。（４）、（５）の方法では、長期の養生時や厳寒期の養生時には水深１０〜２０ｃｍで結氷してしまうため、コンクリート温度が０度以下に下がって養生効果がなくなり、コンクリートの品質低下を招く欠点があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、冬期に、コンクリートに効率よく熱を伝導して凍結等を防止し、低エネルギ、低コストで品質の良いコンクリートを得ることができるコンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置を提供することにある。

前述した目的を達成するための第１の発明は、コンクリートの打設面の上方に、透水性を有するシートを設置する工程（ａ）と、前記シートの上方および前記シートと前記打設面との間に湯水を供給し、前記シートを前記打設面に接触しないように前記湯水に浮かせる工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするコンクリートの養生方法である。

シートは、水が通過できるように、微細な穴や継ぎ目、隙間などを有する。シートは、その厚みの部分に水が浸透するものとする。また、シートは、水に浮く材質とする。工程（ｂ）では、湯水の供給時の温度を、１０〜６０℃とするのが望ましい。

第２の発明は、コンクリートの打設面の上方に、前記打設面に接触しないように設置された透水性を有するシートと、前記シートの上方および前記シートと前記打設面との間に、湯水を供給する供給手段と、を具備することを特徴とするコンクリートの養生装置である。

シートは、水が通過できるように、微細な穴や継ぎ目、隙間などを有する。シートは、その厚みの部分に水が浸透するものとする。また、シートは、水に浮く材質とする。湯水は、供給時の温度を１０〜６０℃とするのが望ましい。

本発明によれば、冬期に、コンクリートに効率よく熱を伝導して凍結等を防止し、低エネルギ、低コストで品質の良いコンクリートを得ることができるコンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、コンクリート５の養生装置２１の概要図を示す。図１に示すように、コンクリート５の養生装置２１は、シート７、給湯ボイラ１、パイプ３等からなる。

シート７は、水が通過できる大きさの穴１５を、全面に有する。シート７は、本体材料の比重が１以下で、水に浮く材質とする。シートは、例えば、薄いスポンジの層とブルーシートの層とで構成され、その厚みの部分に水が浸透する。また、シート７は、柔軟で、折り畳み可能とする。シート７は、コンクリート５の打設面２３上に設置される。

給湯ボイラ１には、固定式のボイラや、ボイラ車等が用いられる。パイプ３は、一端が給湯ボイラ１に連結され、他端がパイプ３ａとパイプ３ｂとに分岐する。パイプ３ａの端部２５ａは、シート７の上方９に配置される。パイプ３ｂの端部２５ｂは、シート７の下方１１に配置される。

パイプ３、パイプ３ａは、給湯ボイラ１からシート７の上方９に、湯水１３ａを送水する。また、パイプ３、パイプ３ｂは、給湯ボイラ１からシート７の下方１１、すなわちシート７と打設面２３との間に、湯水１３ｂを送水する。

コンクリート５の養生装置２１を用いてコンクリート５を養生するには、コンクリート５を打設した後、打設面２３の上方にシート７を設置する。また、給湯ボイラ１に連結されたパイプ３から分岐したパイプ３ａの端部２５ａを、シート７の上方９に配置する。また、パイプ３ｂの端部２５ｂを、シート７の下方１１に配置する。

そして、給湯ボイラ１からパイプ３に湯水を連続供給する。パイプ３内に供給された湯水の一部は、矢印Ａに示すようにパイプ３ａ内に到達し、パイプ３ａの端部２５ａからシート７の上方９に湯水１３ａとして供給される。パイプ３内に供給された湯水の残りは、矢印Ｂに示すようにパイプ３ｂ内に到達し、パイプ３ｂの端部２５ｂからシート７の下方１１、すなわちシート７と打設面２３との間に、湯水１３ｂとして供給される。給湯ボイラ１から供給される湯水１３ａ、湯水１３ｂの温度は、供給状況によるが、１０〜６０℃程度とするのが望ましい。

シート７は、上述したように比重が１以下で水に浮かぶため、シート７の上方９、シート７の下方１１にそれぞれ湯水１３ａ、湯水１３ｂを供給すると、打設面２３に接触しない状態となる。このとき、シート７の下方１１の層はシート７の上方９の層よりも厚くなる。例えば、シート７の下方１１の層厚が２０ｃｍ程度のとき、シート７の上方９の層厚は５ｃｍ程度となる。

図１は、外気温が氷点下より高い場合の状態を示す。シート７には厚みがあり、この厚みの部分に浸透した湯水は対流しにくいため、シート７の上方９と下方１１とで対流が二分される。すなわち、シート７の上方９の層では、充填された湯水１３ａ内に矢印Ｃ１に示すような対流が生じ、温度交換が行われる。シート７の下方１１の層では、充填された湯水１３ｂ内に矢印Ｃ２に示すような対流が生じ、温度交換が行われる。

図１では、シート７が、シート７の上方９の層とシート７の下方１１の層との境界部に浮かぶため、シート７の下方１１の層に充填される湯水１３ｂでは、湯気による熱の放散が防止される。また、シート７の下方１１の層がシート７の上方９の層よりも厚くなり、湯水１３ｂの体積が湯水１３ａの体積よりも大きくなるため、湯水１３ｂは熱容量が大きく、長時間に渡り温度低下や凍結が防止され、熱を有効に利用できる。

さらに、シート７によって湯水１３ａと湯水１３ｂとを分割存在させることで、矢印Ｃ１および矢印Ｃ２に示すように対流による温度交換を２分割し、湯水１３ｂの温度低下を低減させることができる。

湯水全体の対流によって外気表面と湯水底部との熱交換が行われる場合には、湯水の温度低下が急速に進む。しかし、図１に示すようにシート７を設置すると、対流がシート７の上方９の層内とシート７の下方１１の層内との上下２箇所で生じ、湯水１３ｂの温度は湯水１３ａの温度以下になることはない。

図２は、コンクリート５の養生装置２１の概要図を示す。図２は、外気温が氷点下以下の場合の状態を示す。図２に示すように、外気温が氷点下以下の場合にも、外気温が氷点下より高い場合と同様の構成のコンクリート５の養生装置２１を、同様の方法で設置する。

そして、給湯ボイラ１からパイプ３に湯水を連続供給する。パイプ３内に供給された湯水の一部は、矢印Ｄに示すようにパイプ３ａ内に到達し、パイプ３ａの端部２５ａからシート７の上方９に湯水１３ａとして供給される。パイプ３内に供給された湯水の残りは、矢印Ｅに示すようにパイプ３ｂ内に到達し、パイプ３ｂの端部２５ｂからシート７の下方１１、すなわちシート７と打設面２３との間に、湯水１３ｂとして供給される。給湯ボイラ１から供給される湯水１３ａ、湯水１３ｂの温度は、供給状況によるが、１０〜６０℃程度とするのが望ましい。

シート７は、上述したように比重が１以下で水に浮かぶため、シート７の上方９、シート７の下方１１にそれぞれ湯水１３ａ、湯水１３ｂを供給すると、打設面２３に接触しない状態となる。このとき、シート７の下方１１の層はシート７の上方９の層よりも厚くなる。

図２に示すように、外気温が氷点下以下の場合には湯水が結氷するが、氷は比重が１以下のため、打設面２３に接触しない。すなわち、外気温が氷点下以下の場合、シート７の上方９の層で、パイプ３ａの端部２５ａから供給された湯水１３ａが結氷し、氷１７となる。シート７の下方１１の層では、充填された湯水１３ｂ内に矢印Ｆに示すような対流が生じ、温度交換が行われる。シート７の上方９の層とシート７の下方１１の層との境界においては、シート７の下方１１の層の湯水１３ｂの熱で、シート７の上方９の層の氷１７の下部が融解し、氷水層１９が生じる。

図２では、シート７が、シート７の上方９の層とシート７の下方１１の層との境界部に浮かぶため、シート７の上方９の層に供給された湯水１３ａのみが結氷して氷１７となる。シート７の下方１１の層に充填された湯水１３ｂは、氷１７や氷水層１９の断熱効果、熱容量によって外気の低温から断熱され、温度低下・凍結が防止される。

氷１７が融解する氷水層１９では、潜熱の効果により温度が０℃に保たれるため、０℃以下の外気と湯水１３ｂとを長時間断熱することができる。つまり、シート７を設置してシート７の上方９の層とシート７の下方１１の層とに分割し、それぞれの層に湯水１３ａ、湯水１３ｂを連続供給することで、湯水１３ｂが０℃以下となることはなく、結果として断熱効果が継続的に得られる。

このように、本実施の形態によれば、気体や放射等よりも熱容量の大きい湯水を用いることで、外気温が０℃より高い場合、外気温が０℃以下の場合のいずれにおいても、コンクリート５に効率よく熱を伝導し、温度を０℃以上に保ちつつ養生を行うことができる。また、気体方式のようにコンクリート５の打設面２３を乾燥劣化させることがなく、湿潤に保つことができる。

さらに、熱媒体として流動体である湯水を用いること、シートを折り畳み可能かつ軽量とすることにより、対象エリアへの設置・回収時の取り扱いや、他の場所への移動が非常に容易となる。シートの構造は非常に単純で、人や重機が上を通過することが可能であり、破れや穴アキ等の多少の損傷は機能に影響がない。

なお、図１、図２では、シート７に穴１５を設けたが、シートは、穴に限らず、水が通過できるような継ぎ目、隙間などを有し、厚みに水が浸透して対流しにくい層が生じるものであればよい。また、図１、図２では、１機の給湯ボイラ１を用い、シート７の上方９の層への湯水１３ａの供給、シート７の下方１１の層への湯水１３ｂの供給をそれぞれ１箇所から行ったが、給湯ボイラの使用数や湯水の供給箇所数を複数としてもよい。

さらに、本実施の形態では、コンクリート２１の養生装置２１を設置する際に、シート７をコンクリート５の打設面２３上に設置した後、シート７の上方９、シート７の下方１１にそれぞれ湯水１３ａ、湯水１３ｂを供給することにより、シート７を湯水１３ａと湯水１３ｂの境界に浮かせたが、設置方法はこれに限らない。シート７をあらかじめコンクリート５の打設面２３に接触しないように設置した後、シート７の上方９、シート７の下方１１にそれぞれ湯水１３ａ、湯水１３ｂを供給してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるコンクリートの養生方法およびコンクリートの養生装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

コンクリート５の養生装置２１の概要図 コンクリート５の養生装置２１の概要図

符号の説明

１………給湯ボイラ
３、３ａ、３ｂ………パイプ
５………打設面
７………シート
９………シート７の上方
１１………シート７の下方
１３ａ、１３ｂ………湯水
１５………穴
２１………コンクリート５の養生装置
２３………打設面

Claims (3)

1. コンクリートの打設面の上方に、透水性を有するシートを設置する工程（ａ）と、
   前記シートの上方および前記シートと前記打設面との間に湯水を供給し、前記シートを前記打設面に接触しないように前記湯水に浮かせる工程（ｂ）と、
   を具備することを特徴とするコンクリートの養生方法。
2. 前記湯水の供給時の温度が、１０〜６０℃であることを特徴とする請求項１記載のコンクリートの養生方法。
3. コンクリートの打設面の上方に、前記打設面に接触しないように設置された透水性を有するシートと、
   前記シートの上方および前記シートと前記打設面との間に、湯水を供給する供給手段と、
   を具備することを特徴とするコンクリートの養生装置。

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