JP2011236641A - ひび割れ誘発板及びそれを用いたひび割れ誘発構造並びにその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 腐食を懸念する必要がないひび割れ誘発板を提供する。
【解決手段】本発明に係るひび割れ誘発板１は、板状本体２及び該板状本体に埋設された補強シート３で構成してある。板状本体２は、水硬性無機材料であるセメントと水との水和反応によって固化成形してなり、該板状本体には、その水和反応で消費されなかった残りのセメントと、結晶増殖材としてのケイ酸質微粉末と、膨張性材料としての二水石膏及び高炉スラグ微粉末とを、不溶性物質生成材の構成成分として板状本体２に含有させてある。補強シート３は、耐アルカリ性のガラス繊維を格子状に組んで形成してあり、芯材として板状本体２を補強できるよう、板状本体２の厚み中心位置に配置してある。ここで、補強シート３は、その周縁を板状本体２の縁部から該板状本体の面内方向に長手側の露出縁部４ａ，４ａと短手側の露出縁部４ｂ，４ｂとして突出させてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主として大断面のコンクリート構造物に適用されるひび割れ誘発板及びそれを用いたひび割れ誘発構造並びにその構築方法に関する。

コンクリート構造物にひび割れが生じると、美観を損なうだけでなく、該ひび割れを介して雨水が浸透し、鉄筋の腐食を引き起こしたり、空気中の二酸化炭素によってコンクリートの中性化が促進され、やはり鉄筋腐食の原因となる。

一方、コンクリート構造物には、コンクリート打設後の温度変化による収縮変形の拘束や、水分蒸発による乾燥によってひび割れが生じやすく、コンクリート配合や打設方法あるいは打設後の養生に十分な配慮をしたとしても、ひび割れ発生の抑制には限度があり、完全にひび割れを防止することは難しい。

そのため、コンクリート構造物に断面欠損部を設けることにより、該断面欠損部にひび割れを計画的に集中発生させる対策が広く行われている。

断面欠損部は、躯体表面側に溝状あるいはノッチ状の凹部からなるひび割れ誘発目地を形成するとともに、その背後に鋼板等からなる断面欠損部材を埋設する配置構成が広く採用されており、かかる配置構成においては、ひび割れ誘発目地と断面欠損部材とを結ぶ経路に沿ってあるいはその延長線上に沿ってひび割れを誘導制御することが可能となる。

特開２００８−１３３６６４号公報 特開２００４−３４６５５９号公報

ここで、コンクリート構造物の断面寸法が大きくなると、躯体内に蓄積したセメントの水和熱による温度上昇及びその後の温度低下に起因した内部拘束によって、断面中央近傍に大きな引張応力が生じるため、上述の配置構成では、ひび割れを効率よく集中発生させることが難しくなる。

かかる場合には、断面欠損部材を断面中央近傍に配置すればよいが、確実なひび割れ誘導制御のためには、壁厚に対する断面欠損率を２０％以上、できれば２５％以上確保することが望ましいとされているため（「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」、日本建築学会編、２００６年２月１０日発行）、断面欠損部材にはコンクリート躯体寸法に応じた幅が必要となる。

しかしながら、従来の断面欠損部材は、ほとんどが金属、特に鋼材で形成されているため、鉄筋と同様、コンクリートの中性化や浸透水が原因で腐食する可能性があるとともに、その懸念は、断面欠損部材の幅が大きくなればなるほど一層顕著となる。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、腐食を懸念する必要がないひび割れ誘発板及びそれを用いたひび割れ誘発構造並びにその構築方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るひび割れ誘発板は請求項１に記載したように、水硬性無機材料と水との水和反応によって固化成形された板状本体と該板状本体に埋設された板状又はシート状の補強材とからなるものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記補強材を網目状又は格子状に形成された補強シートとしたものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記補強材を耐アルカリ性の繊維で形成したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、水と反応して不溶性物質を生成する不溶性物質生成材をその未反応分が前記板状本体の固化成形後に残存するように該板状本体に含有させ又は該板状本体に被覆したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記不溶性物質生成材を、セメントと、膨張性を有する潜在水硬性無機材料と、水及びセメントが存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記不溶性物質生成材を、コンクリート用膨張材と、水及びコンクリート用膨張材が存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記不溶性物質生成材を、セメントと、水及びセメントが存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記不溶性物質生成材を、前記水硬性無機材料の一部で構成したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板は、前記補強材の一部を、前記板状本体の縁部から該板状本体の面内方向に露出縁部として突出させたものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板を用いたひび割れ誘発構造は請求項１０に記載したように、請求項１乃至請求項９のいずれか一記載のひび割れ誘発板を、コンクリート躯体の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地を通る仮想線上に沿って埋設したものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板を用いたひび割れ誘発構造の構築方法は請求項１１に記載したように、請求項９記載のひび割れ誘発板を、コンクリート躯体の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地を通る仮想線上に沿って埋設するひび割れ誘発構造の構築方法であって、前記ひび割れ誘発目地を形成するための目地材を、並列に当接配置される一対の目地片で構成するとともに、前記補強材の露出縁部を前記一対の目地片のいずれか一方に巻き込むとともにそれらの間に前記板状本体の縁部を挟み込み、かかる状態で該一対の目地片を前記コンクリート躯体を構成するための堰板の背面に固定し、しかる後、前記堰板の内側にコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後、前記一対の目地片を撤去するものである。

また、本発明に係るひび割れ誘発板を用いたひび割れ誘発構造の構築方法は、前記コンクリートの硬化後、前記板状本体のうち、前記ひび割れ誘発目地から突出する部分を切除するものである。

本発明に係るひび割れ誘発板においては、水硬性無機材料と水との水和反応によって固化成形された板状本体と該板状本体に埋設された板状又はシート状の補強材とから構成してある。

このようにすると、脆性的であるがゆえに設置作業やコンクリート打設作業時の衝撃で割れてしまうという懸念がなくなり、ひび割れ誘発板としてコンクリート躯体内に埋設することが可能となる。特に、ひび割れ誘発板は、コンクリート躯体表面に設けられるひび割れ誘発目地との協働作用によって、予定された断面位置に正確にひび割れを誘発させるものであるため、ある程度薄く形成する必要があるが、本発明に係るひび割れ誘発板によれば、板状本体が補強材で補強されるため、全体の厚みを数ｍｍ程度に設定することも可能となる。

補強材は、板状又はシート状であって、板状本体に埋設されることによって該板状本体を芯材として補強できる限り、その材質や構造は任意であるが、網目状又は格子状に形成された補強シートとすれば、板状本体がまだ固まっていないときに埋設することにより、網目開口又は格子開口を介してフレッシュモルタル等の混練材料が連続し、その結果、板状本体に強固に一体化させることが可能となり、補強効果がさらに向上する。

また、補強シートを耐アルカリ性の繊維で形成したならば、アルカリ環境下での変質を長期間にわたって防止することが可能となるため、ひび割れ誘発板としての機能も長期間維持される。

耐アルカリ性の繊維としては、例えばガラス、ビニロン、ナイロン、ポリプロピレン等の繊維から適宜選択することができる。

水硬性無機材料は、水和反応によって固化するものであれば、どのような無機材料でもよく、例えば各種セメントから適宜選択すればよい。

板状本体は、例えば上述した水硬性無機材料を砂及び水とともに混練してなるフレッシュモルタルを固化させることで成形可能であるが、必要に応じて混和剤を適宜添加するようにしてもかまわない。

ここで、水と反応して不溶性物質を生成する不溶性物質生成材をその未反応分が板状本体の固化成形後に残存するように該板状本体に含有させ又は該板状本体に被覆するようにしたならば、不溶性物質生成材によって誘発ひび割れ内に不溶性物質が生成し、該ひび割れを塞ぐことが可能になるとともに、その結果として従来は不可欠であった止水材が不要になる。

すなわち、一般的にひび割れ誘発部材は、打設されたコンクリートが収縮変形を起こしたとき、該コンクリートとの間で付着が切れることにより、コンクリートの引張応力を緩和する機能を有するが、ひび割れ誘発部材とコンクリートとの間には、付着が切れた後にひび割れが誘発されるため、従来においては、かかる誘発ひび割れを介した水の浸入を防止するべく、止水材の併用が不可欠であった。

しかしながら、本発明に係るひび割れ誘発板によれば、不溶性物質生成材が、誘発ひび割れを介して浸入してきた水と反応することにより、誘発ひび割れ内で不溶性物質が生成するため、該不溶性物質が誘発ひび割れを塞いで水の浸入を防止し、かくして本発明に係るひび割れ誘発板は止水板としても機能する。

不溶性物質生成材は、上述した水硬性無機材料の一部で構成することも可能であるが、かかる水硬性無機材料をはじめ、膨張性を有する潜在水硬性無機材料（以下、単に膨張性材料と呼ぶ）、水及びセメントが存在する環境下、又は水及びコンクリート用膨張材が存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材（以下、単に結晶増殖材と呼ぶ）及びコンクリート用膨張材からなる一群の中から、水と反応して不溶性物質が生成される限りにおいて任意に選択し構成することができる。

結晶増殖材は、例えば自己治癒コンクリートの結晶増殖材として用いられているケイ酸質微粉末を用いることができる。

なお、いわゆる自己治癒コンクリートは、結晶増殖材によって結晶を連鎖的に生成させ、該結晶によって自らのコンクリート躯体に生じたひび割れを自己修復するものであるのに対し、本発明に係るひび割れ誘発板は、結晶増殖材が含有された板状本体それ自体ではなく、該板状本体に隣接する領域で生じたひび割れを修復するものであって、自己修復ではなく、その意味で本発明に係るひび割れ誘発板は、従前の自己治癒コンクリートとは全く異なるものと言える。

膨張性材料とは、水のみでは反応が進行しないが、水及びセメントの存在環境下で結晶物が生成される膨張性の無機材料であって、石膏（無水石膏、二水石膏）及び高炉スラグ微粉末が含まれるものとする。

かかる膨張性材料は、ケイ酸質微粉末等で構成された結晶増殖材よりも反応速度が大きいため、誘発ひび割れに対する止水性が早期に発揮される。

コンクリート用膨張材は、水との反応によって速やかに誘発ひび割れ内に結晶物を生成するため、膨張性材料と同様、結晶増殖材による止水作用に先だって、誘発ひび割れに対する止水性が早期に発揮される。

不溶性物質生成材は、特に、
(a) セメントと膨張性材料と結晶増殖材とで構成する
(b) コンクリート用膨張材と結晶増殖材とで構成する
(c) セメントと結晶増殖材とで構成する
(d) 水硬性無機材料の一部で構成する
の４つの組み合わせを採用することが可能である。

ここで、(a)の場合には、セメントが水と反応することで水和物が生成されるとともに、そのときの水和反応で生じた水酸化カルシウムがセメントとともに膨張性材料や結晶増殖材と反応することで結晶物がそれぞれ生成し、これらの不溶性物質が誘発ひび割れを塞いで止水性を発揮する。

(b)の場合には、コンクリート用膨張材が水と反応することで水和物が生成されるとともに、そのときの水和反応で生じた水酸化カルシウムがコンクリート用膨張材とともに結晶増殖材と反応することで結晶物が生成し、これらの不溶性物質が誘発ひび割れを塞いで止水性を発揮する。

(c)の場合には、セメントが水と反応することで水和物が生成されるとともに、そのときの水和反応で生じた水酸化カルシウムがセメントとともに結晶増殖材と反応することで結晶物が生成し、これらの不溶性物質が誘発ひび割れを塞いで止水性を発揮する。

(d)の場合には、水硬性無機材料の一部が水と反応することで水和物が生成し、この水和物が誘発ひび割れを塞いで止水性を発揮する。

不溶性物質生成材が誘発ひび割れに対して止水機能を発揮するためには、上述したように、板状本体を固化成形する段階で不溶性物質生成材の全てが反応してしまわないよう、換言すれば未反応の不溶性物質生成材が板状本体の固化成形後に残存するようにする必要がある。

かかる対策としては例えば、板状本体を固化形成する際に用いる水の量に対し、不溶性物質生成材の構成材料である水硬性無機材料、膨張性材料、結晶増殖材、コンクリート用膨張材の量が適宜多くなるように配合を調整したり、これらの構成材料の粒径を大きくしたりすればよい。

本発明に係るひび割れ誘発板は、これをコンクリート躯体の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地を通る仮想線上に沿って埋設すればよい。

補強材は、少なくともその一部が板状本体に埋設されていればよく、残りの部分が板状本体から露出していてもかまわない。例えば、補強材が板状本体に挟み込まれた積層構造（三層構造）であって、該補強材の周縁における厚み部分が露出している場合も含まれる。

ここで、補強材の一部を、板状本体の縁部から該板状本体の面内方向に露出縁部として突出させるようにしたならば、該露出縁部を堰板に取り付けることにより、ひび割れ誘発板を、コンクリート躯体内の所望位置に正確に位置決めするための手段として機能させることができる。

本発明に係るひび割れ誘発板を用いてひび割れ誘発構造を構築する方法は任意であるが、特に、補強材の一部を露出縁部として板状本体の面内方向に突出させてなるひび割れ誘発板を用いる場合においては、ひび割れ誘発目地を形成するための目地材を、並列に当接配置される一対の目地片で構成するとともに、補強材の露出縁部を一対の目地片のいずれか一方に巻き込むとともにそれらの間に板状本体の縁部を挟み込み、かかる状態で該一対の目地片をコンクリート躯体を構成するための堰板の背面（コンクリートが打設される側の面）に固定し、しかる後、堰板の内側にコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後、一対の目地片を撤去する方法を採用することができる。

かかる方法においては、補強材は、板状本体を補強する役目を果たすだけでなく、ひび割れ誘発板を、正確な位置決め状態で堰板に取り付けるための取付手段として機能する。

ここで、コンクリートの硬化後、板状本体のうち、ひび割れ誘発目地から突出する部分を必要に応じて切除するようにしてもよい。

本実施形態に係るひび割れ誘発板の全体斜視図。 同じく本実施形態に係るひび割れ誘発板の図であり、(a)は正面図、(b)はＡ−Ａ断面に沿う断面図。 本実施形態に係るひび割れ誘発構造の構築方法を示した図。 本実施形態に係るひび割れ誘発構造を示した断面詳細図。 変形例に係るひび割れ誘発板の全体斜視図。

以下、本発明に係るひび割れ誘発板及びそれを用いたひび割れ誘発構造並びにその構築方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るひび割れ誘発板を示した全体斜視図、図２は正面図及び断面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係るひび割れ誘発板１は、全体を長尺状に形成してあり、板状本体２及び該板状本体に埋設されたシート状の補強材としての補強シート３で構成してある。

板状本体２は、水硬性無機材料であるセメントと水との水和反応によって固化成形してなり、該板状本体には、その水和反応で消費されなかった残りのセメントと、結晶増殖材としてのケイ酸質微粉末と、膨張性材料としての二水石膏及び高炉スラグ微粉末とを、不溶性物質生成材の構成成分として板状本体２に含有させてある。

ここで、未水和のセメントは、ひび割れ誘発板１が埋設されたコンクリート躯体にひび割れが誘発されたとき、該誘発ひび割れを介して浸入してきた水に対し、素早く反応して不溶性物質である水和物を生成し、誘発ひび割れを塞ぐとともに、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末は、誘発ひび割れからの水と未水和のセメントとの存在下で、不溶性物質である結晶を生成して膨張し、同様に誘発ひび割れを塞ぐ。

一方、結晶増殖材であるケイ酸質微粉末は、誘発ひび割れからの水、未水和のセメント及びそのセメントの水和反応で供給されあるいは誘発ひび割れを介して浸入してくる水に連行されてきたコンクリート躯体中の水酸化カルシウムと反応することにより、長期間にわたって不溶性物質である結晶を生成増殖させ、誘発ひび割れを塞ぐ。

すなわち、未水和のセメント、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末、及びケイ酸質微粉末は、コンクリート躯体に誘発されたひび割れ内に不溶性物質を生成し成長させることで、該誘発ひび割れに対する止水性を発揮するが、未水和セメントは、誘発ひび割れを介した浸入水に対して速効的に水和物を生成する形で止水性を発揮するのに対し、膨張性材料は、それに続く形で比較的早い段階で止水性を発揮する一方、ケイ酸質微粉末は、長期間にわたって穏やかに結晶を増殖させる形で止水性を発揮する。

したがって、コンクリート躯体に誘発されたひび割れは、未水和のセメント、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末、及びケイ酸質微粉末による相乗作用、特に、止水性が発揮される時期を互いに補完する形での相乗作用により、長期間にわたって止水性が確保される。

補強シート３は、耐アルカリ性のガラス繊維を格子状に組んで形成してあり、芯材として板状本体２を補強できるよう、板状本体２の厚み中心位置に配置してある。

ここで、補強シート３は、その周縁を板状本体２の縁部から該板状本体の面内方向に長手側の露出縁部４ａ，４ａと短手側の露出縁部４ｂ，４ｂとして突出させてある。

ひび割れ誘発板１は、コンクリート躯体の断面寸法にもよるが、例えば幅が１０ｃｍ程度、長さが２ｍ程度、厚みが３ｍｍ程度になるように成形すればよい。

ひび割れ誘発板１を製作するには、例えば底の浅い箱状の型枠を用意し、該型枠にセメント、ケイ酸質微粉末、二水石膏、高炉スラグ微粉末、砂及び水の混練物を流し込むとともに該混練物に補強シート３を埋設し、かかる状態で固化させた後、ビニール等で形成された気密シートで封緘養生するのがよい。なお、混練物の流動性が低い場合には、補強シート３の両側から上述した混練物を塗り込み、以下、同様に固化及び養生を行えばよい。

なお、セメント、ケイ酸質微粉末、二水石膏及び高炉スラグ微粉末は、板状本体２が固化成形された後に未反応分として該板状本体に残存するよう、水に対するそれらの各配合量を適宜多くしておく。

図３は、ひび割れ誘発板１を用いたひび割れ誘発構造を構築する手順と、その際に併用される目地材３２とを示した図である。同図でわかるように、目地材３２は、並列に当接配置されそれぞれ長尺状をなす一対の目地片３１，３１で構成してある。目地片３１，３１は、ひび割れ誘発板１の縁部を挟み込んだ状態における全体断面形状がひび割れ誘発目地の凹部断面と同じになるよう、それらの断面形状を構成してある。

ひび割れ誘発板１を用いてひび割れ誘発構造を構築するには、同図に示すようにまず、板状本体２の縁部から該板状本体の面内方向に突出する補強シート３の露出縁部４ａを一対の目地片３１，３１のうちの一方に巻き込むとともに、板状本体２の縁部を目地片３１，３１の間に挟み込む。

次に、かかる状態で該一対の目地片３１，３１を、コンクリート躯体を構成するための堰板３３の背面に固定する。

これらの取付け作業を、堰板３３，３３のうち、他方の堰板の背面でも同様に行った後、堰板３３，３３の内側にコンクリートを打設する。

上述した取付け作業やコンクリート打設作業において、ひび割れ誘発板１は、補強シート３が芯材となって板状本体２を補強する、特に板状本体２の面外曲げ剛性を高める役割を果たすため、取付け作業途中に堰板３３や鉄筋３４，３５等に当たって、あるいはコンクリート打設の際の投入衝撃によって割れてしまうおそれはない。

次に、打設されたコンクリートが硬化した後、図４に示すように、一対の目地片３１，３１を撤去する。

ここで、目地片３１，３１を撤去すると、ひび割れ誘発目地５１がコンクリート躯体５３の表面に現れるので、ひび割れ誘発板１のうち、ひび割れ誘発目地５１から突出する部分を板片５２として切除する。

このようにすれば、ひび割れ誘発板１（厳密には、ひび割れ誘発板１から板片５２が切除されたひび割れ誘発板）がコンクリート躯体５３の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地５１，５１を通る仮想線上に沿って埋設されてなるひび割れ誘発構造５４が構築される。

そして、ひび割れ誘発構造５４においては、打設されたコンクリートが収縮変形を起こしたとき、ひび割れ誘発板１が該コンクリートとの間でコールドジョイントに似た状況となり、付着が切れてコンクリートの引張応力が緩和されるため、ひび割れ誘発目地５１，５１と協働してコンクリート躯体５３にひび割れを誘発する機能を発揮する。

一方、コンクリートとの間に発生する誘発ひび割れに対しては、ひび割れ誘発板１は、板状本体２に含有された不溶性物質生成材が止水性を発揮する。すなわち、未水和のセメントは、コンクリート躯体５３にひび割れが誘発されたとき、該誘発ひび割れを介して浸入してきた水に対し、素早く反応して不溶性物質である水和物を生成し、誘発ひび割れを塞ぐとともに、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末は、誘発ひび割れからの水と未水和のセメントとの存在下で、不溶性物質である結晶を生成して膨張し、同様に誘発ひび割れを塞ぐ。

一方、結晶増殖材であるケイ酸質微粉末は、誘発ひび割れからの水、未水和のセメント及びそのセメントの水和反応で供給されあるいは誘発ひび割れを介して浸入してくる水に連行されてきたコンクリート躯体中の水酸化カルシウムと反応することにより、長期間にわたって不溶性物質である結晶を生成増殖させ、誘発ひび割れを塞ぐ。

以上説明したように、本実施形態に係るひび割れ誘発板１及びそれを用いたひび割れ誘発構造５４並びにその構築方法によれば、セメントと水との水和反応によって固化成形された板状本体２と該板状本体に埋設された補強シート３とからひび割れ誘発板１を構成するとともに、かかるひび割れ誘発板１を、コンクリート躯体５３の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地５１，５１を通る仮想線上に沿って埋設したので、脆性的であるがゆえに設置作業やコンクリート打設作業時の衝撃で割れてしまうという懸念がなくなり、ひび割れ誘発板１をひび割れ誘発部材としてコンクリート躯体５３内に埋設することが可能となる。

特に、ひび割れ誘発板１は、コンクリート躯体５３の表面に設けられるひび割れ誘発目地５１，５１との協働作用によって、予定された断面位置、すなわちひび割れ誘発目地５１，５１を結ぶ仮想線に沿って正確にひび割れを誘発させるものであるため、ある程度薄く形成する必要があるが、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、板状本体２が補強シート３で補強されるため、全体の厚みを数ｍｍ程度に設定することが可能となる。

また、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、金属製の誘発板のように、誘発ひび割れを介して浸入してきた水で腐食することを懸念する必要がないため、コンクリート躯体５３の表面近傍にも適用することが可能となる。

また、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、格子状に形成された補強シート３で補強材を構成するようにしたので、板状本体２がまだ固まっていないときに埋設することにより、格子開口を介してフレッシュモルタルが連続し、その結果、板状本体２に強固に一体化させることが可能となり、補強効果がさらに向上する。

また、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、補強シート３を耐アルカリ性のガラス繊維で形成するようにしたので、アルカリ環境下での変質を長期間にわたって防止できるとともに、その結果、ひび割れ誘発板としての機能を長期間維持することも可能となる。

また、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、補強シート３の一部を、板状本体２の縁部から該板状本体の面内方向に露出縁部４ａ，４ｂとして突出させるようにしたので、該露出縁部を用いた堰板３３への取付けが可能となり、ひび割れ誘発板を、コンクリート躯体５３内の所望位置に正確に位置決めすることが可能となる。

また、本実施形態に係るひび割れ誘発板１によれば、板状本体２が固化成形された後、セメントと、結晶増殖材としてのケイ酸質微粉末と、膨張性材料としての二水石膏及び高炉スラグ微粉末とが、未反応の状態で板状本体２に残存するようにしたので、コンクリート躯体５３に誘発されたひび割れに対し、未水和のセメントは即効的に止水性を発揮するとともに、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末もそれに続く形で比較的早期に止水性を発揮する一方、ケイ酸質微粉末は、その後、長期間にわたって誘発ひび割れに対する止水性を発揮することとなり、かくして止水性が発揮される時期が互いに補完されながら、構築当初から長期間にわたり、誘発ひび割れに対する高い止水性を確保することが可能となる。

本実施形態では、ひび割れ誘発板１をコンクリート躯体５３の表面近傍に埋設するようにしたが、断面欠損部材として機能するひび割れ誘発板１は、ひび割れ誘発目地５１，５１の間であればどこに埋設してもかまわない。例えば、コンクリート収縮時に該コンクリートが内部拘束されることで引張応力が最も大きくなる断面中央近傍に埋設することが考えられる。

また、本実施形態では、補強材として格子状の補強シート３を採用したが、これに代えて、網目状としてもかまわない。さらに、シート状の補強材に代えて、板状の補強材を採用することができる。

この場合、例えば図５に示すように、板状の補強材６１をその両面から一対の板状本体６２，６２で狭着されてなる三層構造に形成することが考えられる。補強材６１は、例えば硬質プラスチック材料で形成することが可能である。なお、板状本体６２は、板状本体２と同様に構成することが可能であるので、ここではその説明を省略する。

また、本実施形態では、補強シート３をガラス繊維で形成したが、これに代えて、ビニロン、ナイロン、ポリプロピレンといった他の耐アルカリ性繊維で構成してもかまわないし、コンクリート躯体内で劣化や品質低下を防止できるのであれば、耐アルカリ性の材料に代えて、適宜別の材料を採用してもかまわない。

また、本実施形態では、補強シート３の周縁を、板状本体２の縁部から該板状本体の面内方向に露出縁部４ａ，４ｂとして突出させるようにしたが、必ずしも周縁すべてを突出させる必要はなく、例えば長手側縁部４ａ，４ａだけを突出させるようにしてもよいし、そもそも適当な治具を用いて堰板３３や鉄筋３４，３５に固定するのであれば、補強シート３の一部を露出縁部として板状本体２の縁部から突出させる必要はない。

また、本実施形態では、板状本体２に残存させた未水和のセメントと、膨張性材料である二水石膏及び高炉スラグ微粉末と、結晶増殖材であるケイ酸質微粉末とで不溶性物質生成材としたが、不溶性物質生成材としてはさらにコンクリート用膨張材を用いることが可能であるとともに、これらを、水と反応して不溶性物質が生成される限りにおいて任意に組み合わせて不溶性物質生成材を構成することが可能である。

また、本実施形態では、不溶性物質生成材を板状本体２に含有させるようにしたが、これに代えて、該板状本体に被覆するようにしてもかまわない。かかる場合においては、セメント、砂及び水を混練固化してなる板状本体に、膨張性材料、ケイ酸質微粉末及びコンクリート用膨張材のうちから、水と反応して不溶性物質が生成されることを条件として任意に選択され構成された不溶性物質生成材を塗布するようにすればよい。

また、本実施形態及びその変形例では、誘発ひび割れの修復を目的として、不溶性物質生成材を板状本体に含有させ又は被覆するようにしたが、ひび割れを介した通水が防止されるように止水材を別途用いるのであれば、不溶性物質生成材を省略してもかまわない。

１ ひび割れ誘発板
２ 板状本体
３ 補強シート（補強材）
４ａ，４ｂ 露出縁部
３１，３１ 目地片
３２ 目地材
５１ ひび割れ誘発目地
５３ コンクリート躯体
５４ ひび割れ誘発構造

Claims (12)

1. 水硬性無機材料と水との水和反応によって固化成形された板状本体と該板状本体に埋設された板状又はシート状の補強材とからなることを特徴とするひび割れ誘発板。
2. 前記補強材を網目状又は格子状に形成された補強シートとした請求項１記載のひび割れ誘発板。
3. 前記補強材を耐アルカリ性の繊維で形成した請求項１記載のひび割れ誘発板。
4. 水と反応して不溶性物質を生成する不溶性物質生成材をその未反応分が前記板状本体の固化成形後に残存するように該板状本体に含有させ又は該板状本体に被覆した請求項１記載のひび割れ誘発板。
5. 前記不溶性物質生成材を、セメントと、膨張性を有する潜在水硬性無機材料と、水及びセメントが存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成した請求項４記載のひび割れ誘発板。
6. 前記不溶性物質生成材を、コンクリート用膨張材と、水及びコンクリート用膨張材が存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成した請求項４記載のひび割れ誘発板。
7. 前記不溶性物質生成材を、セメントと、水及びセメントが存在する環境下で結晶を生成する結晶増殖材とで構成した請求項４記載のひび割れ誘発板。
8. 前記不溶性物質生成材を、前記水硬性無機材料の一部で構成した請求項４記載のひび割れ誘発板。
9. 前記補強材の一部を、前記板状本体の縁部から該板状本体の面内方向に露出縁部として突出させた請求項１乃至請求項８のいずれか一記載のひび割れ誘発板。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一記載のひび割れ誘発板を、コンクリート躯体の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地を通る仮想線上に沿って埋設したことを特徴とするひび割れ誘発構造。
11. 請求項９記載のひび割れ誘発板を、コンクリート躯体の表面とほぼ直交しかつ該表面に形成されたひび割れ誘発目地を通る仮想線上に沿って埋設するひび割れ誘発構造の構築方法であって、前記ひび割れ誘発目地を形成するための目地材を、並列に当接配置される一対の目地片で構成するとともに、前記補強材の露出縁部を前記一対の目地片のいずれか一方に巻き込むとともにそれらの間に前記板状本体の縁部を挟み込み、かかる状態で該一対の目地片を前記コンクリート躯体を構成するための堰板の背面に固定し、しかる後、前記堰板の内側にコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後、前記一対の目地片を撤去することを特徴とするひび割れ誘発構造の構築方法。
12. 前記コンクリートの硬化後、前記板状本体のうち、前記ひび割れ誘発目地から突出する部分を切除する請求項１１記載のひび割れ誘発構造の構築方法。

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