JP2015168923A - コンクリート構造物の製造方法及びコンクリート養生シート - Google Patents

コンクリート構造物の製造方法及びコンクリート養生シート Download PDF

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Abstract

【課題】コンクリート内水分の有効活用による生産性の向上と、コンクリートの品質を十分に高い水準に維持することを両立可能なコンクリートの製造方法を提供すること。【解決手段】コンクリート打設用の型枠30を設置する型枠設置工程ST10と、型枠30の内面に養生シート10が貼付された状態でコンクリートの打設を行う打設工程ST20と、コンクリートの打設後に型枠30を脱型する脱型工程ST30と、脱型工程ST30の後に、養生シート10をコンクリート構造物の表面に残置させて、コンクリート構造物を所定期間養生する養生工程ST40と、を備え、打設工程ST20で用いられる養生シート10の線膨張係数が100μ/℃以下であるコンクリート構造物の製造方法。【選択図】図9

Description

本発明は、コンクリート構造物の製造方法及びコンクリート養生シートに関する。
コンクリート構造物を製造するには、所定位置に設置した型枠内にコンクリートを打設し、ある程度凝結が進んで硬化した後に型枠を脱型し、型枠が脱型されたコンクリート表面に養生シートを所定期間貼付して水和反応が進むようコンクリートの湿潤養生を行うことが一般的である。
上記の湿潤養生の具体的方法としては、脱型後のコンクリート表面に、養生水を追加的に供給しつつ、且つ、不織布等の養生シートでコンクリート表面を覆った状態で養生を行う方法が広く行われている(例えば特許文献1、2参照)。
特開平07−102763号公報 特開2010−24785号公報
ところで、セメントの水和反応に必要とされる水は、セメント重量の約40%であり、約25%がセメントと化学的に結合し、15%はゲル水としてセメント等に吸着されているとされている。一方、一般的なコンクリートの水セメント比は40〜55%程度である。つまり、コンクリート自身は、セメントの水和反応に最低限必要な水量を当初から有していると言える。
よって、型枠の脱型の前後を通じて、コンクリート内に水和反応に必要な量の水を残存させ、その水を養生用の水分として活用することができれば、コンクリート製造において散水工程を省略して生産性を高めることができる(図3参照)。
ここで、型枠の脱型の前後を通じて、コンクリート内に水和反応に必要な量の水を残存させることは、例えば、型枠の内面に予め養生シートが貼付された状態でコンクリートの打設を行うことによって実現可能である。しかしながら、従来公知のプロセスにおいて、単に、型枠の内面に予め養生シートを貼付する手順を採用した場合には、打設前から養生期間に亘る養生シートの貼付期間の経過中に、養生シートの表面に皺が発生し、それに起因して、コンクリートの表面品質が低下するという問題が一方で発生することが分っている。しかしながら、養生シートの長期に亘る貼付期間中に発生する上記の皺の発生に対する有効な解決手段は未だ見出せていないのが現状であった。
コンクリート内水分の有効活用による生産性の向上と、コンクリートの表面品質の維持とを高い水準で両立させることの出来る手段は未だ存在せず、コンクリート構造物の製造現場においては、上記の生産性向上と品質維持との両立を可能とするコンクリートの製造方法が求められていた。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンクリート内水分の有効活用による生産性の向上と、コンクリートの品質を十分に高い水準に維持することを両立可能なコンクリートの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、打設工程に先立って予め型枠の内面に貼付する養生シートを、その線膨張係数が100μ/℃以下のシートに限定することによって、上記の皺の発生を十分に抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。
(1) コンクリート打設用の型枠を設置する型枠設置工程と、前記型枠の内面に養生シートが貼付された状態でコンクリートの打設を行う打設工程と、前記コンクリートの打設後に前記型枠を脱型する脱型工程と、前記脱型工程の後に、前記養生シートをコンクリート構造物の表面に残置させて、前記コンクリート構造物を所定期間養生する養生工程と、を備え、前記養生シートは、線膨張係数が100μ/℃以下であるコンクリート構造物の製造方法。
(1)の発明によれば、打設工程に先立って予め型枠の内面に養生シートを貼付することにより、型枠の脱型の前後を通じて、コンクリート内に水和反応に必要な量の水を残存させ、その水を養生用の水分として活用することができる。
一方、(1)の発明においては、養生シートの線膨張係数を本願特有の範囲である100μ/℃以下とすることにより、上記プロセスにおいて、通常は問題となる養生シートの皺の発生を十分に抑制することができる。
よって、(1)の発明によれば、養生水を追加的に供給する工程を不要として生産性を高めた上記プロセスにおいて、上記の皺の発生に起因するコンクリート表面品質の低下を防止しつつ、十分に水和反応を進行させることができる。これにより、(1)の発明によれば、十分に高い品質を備えるコンクリートを、高い生産性の下で製造することができる。
(2) 前記養生シートの線膨張係数が80μ/℃以下である(1)に記載のコンクリート構造物の製造方法。
(2)の発明によれば、養生シートの皺の発生を更に確実に防止することができ、(1)の発明の実施時における品質向上効果をより安定的に発現させることができる。
(3) 前記型枠設置工程の前に前記型枠内に予め前記養生シートを貼付する養生シート貼付工程を、更に備える(1)又は(2)に記載のコンクリート構造物の製造方法。
(3)の発明によれば、養生シートの貼付を、より正確、且つ、より容易に行うことができる。特に型枠内に、構造体の一部となる鉄筋、型枠の保持材であるセパレータ等が存在し、それらによって、作業可能範囲が狭窄な状況となる場合であっても、正確、且つ、容易に施工することができる。
(4) 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、7日以上である(1)から(3)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(4)の発明によれば、(1)から(3)のコンクリート構造物の製造方法の実施によるコンクリートの製造方法によって製造されたコンクリートの品質向上効果をより高いものとすることができる。
(5) 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、28日以上である(1)から(3)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(5)の発明によれば、(1)から(3)のコンクリート構造物の製造方法の実施によるコンクリートの製造方法によって製造されたコンクリートの品質向上効果をより高いものとすることができる。
(6) 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、91日以上である(1)から(3)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(6)の発明によれば、(1)から(3)のコンクリート構造物の製造方法の実施によるコンクリートの製造方法によって製造されたコンクリートの品質向上効果を、更に、極めて高いものとすることができる。尚、(6)の発明によれば、養生シートを型枠の脱型後1年程度そのままにして、長期の養生を行うことも可能である。
(7) 前記打設工程で用いられる前記養生シートの厚みが0.1mm以上である(1)から(6)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(7)の発明によれば、養生シートに皺が発生しにくくなり、製造されるコンクリート構造物の外観をより一層綺麗なものとすることができる。
(8) 前記型枠設置工程において前記型枠を設置する際、前記型枠の境界部において前記型枠の内面に貼付された前記養生シートの端が前記型枠から略直角になるように折り返されており、前記打設工程では、前記折り返されている突出部がコンクリート打設時に前記コンクリート中に埋入されることにより前記養生シートが固定され、前記折り返された前記養生シート同士が所定間隔を空けていることを特徴とする(1)から(7)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(8)の発明によれば、型枠の境界付近において養生シートの端部を容易に固定できるため、養生シートや型枠の施工を容易にすることができる。
(9) 前記所定間隔を空けて配置される前記養生シート間に露出するコンクリート表面を、前記型枠の脱型後にテープ部材で覆うことを特徴とする(1)から(8)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(9)の発明によれば、(1)から(8)のコンクリート構造物の製造方法の実施に際して、コンクリートからの水分の逸散を抑制して、より確実な養生を行うことができる。
(10) 前記コンクリートが、高炉セメントコンクリートである(1)から(9)のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
(10)の発明によれば、一般に広く用いられている普通ポルトランドセメントを用いたコンクリートと比較して、水和反応の進行により多くの水分が必要な高炉セメントコンクリートを材料とした場合であっても、(1)から(9)のコンクリート構造物の製造方法を実施することができる。これにより、環境負荷低減に大きく寄与することができる。
(11) コンクリート打設用の型枠の内面に貼付されてコンクリートの養生に用いられる養生シートであって、熱可塑性樹脂をベース樹脂とし、線膨張係数が100μ/℃以下であるコンクリート養生シート。
(11)の発明によれば、養生水を追加的に供給する工程を不要として生産性を高めたコンクリート製造のプロセスにおいて、シート皺の発生に起因するコンクリート表面品質の低下を防止しつつ、十分に水和反応を進行させることができる。これにより、(11)の発明によれば、十分に高い品質を備えるコンクリートを、高い生産性の下で製造することができる。
(12) 線膨張係数が80μ/℃以下である(11)に記載のコンクリート養生シート。
(12)の発明によれば、養生シートの皺の発生を更に確実に防止することができ、(11)の発明の実施時における品質向上効果をより安定的に発現させることができる。
(13) 前記熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂である(11)又は(12)に記載のコンクリート養生シート。
(13)の発明によれば、線膨張係数が上記範囲にある事に加えて、透明性や耐候性にも優れたオレフィン系樹脂の採用により、(11)又は(12)の発明を更に好ましい態様で実施することができる。
(14) 前記オレフィン系樹脂がオレフィン系熱可塑性エラストマーである(13)に記載のコンクリート養生シート。
(14)の発明によれば、(13)の養生シートを更に柔軟性の高い養生シートとすることによって、コンクリートへの密着性を高めて、(13)の発明を更に好ましい態様で実施することができる。
(15) 熱可塑性樹脂100重量部と無機充填剤10〜50重量部とを含んでなる(11)から(14)のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
(15)の発明によれば、ベース樹脂の線膨張係数が高い場合であっても、これを低下させて、(11)から(14)の発明を、十分に好ましい態様で実施することが出来る。
(16) 前記無機充填剤が珪酸含有物である(15)に記載のコンクリート養生シート。
(16)の発明によれば、(15)の発明を、更に好ましい態様で実施することが出来る。
(17) シートの厚みが0.1mm以上である(11)から(16)のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
(17)の発明によれば、養生シートに皺が発生しにくくなり、製造されるコンクリート構造物の外観をより一層綺麗なものとすることができる。
(18) シート本体の端に配置される針状又はシート状の複数の突起部を更に備え、前記複数の突起部は前記シート本体の面に対して略直交するように所定間隔で配置されている(11)から(17)のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
(18)の発明によれば、かかる突起部を用いることで、コンクリート打設時に養生シートをコンクリートに容易に取り付けることができる。
本発明によれば、コンクリート内水分の有効活用による生産性の向上と、コンクリートの品質を十分に高い水準に維持することを両立可能なコンクリートの製造方法を提供することができる。
本発明のコンクリート構造物の製造方法に用いられる養生シートを示す斜視図である。 本発明の養生シートの表面の水への接触角を示す模式図である。 本発明のコンクリート構造物の製造方法と従来方法との工程の比較対象図である。 本発明のコンクリート構造物の製造方法において、型枠へ養生シートを貼付し、打設を開始した状態を示す斜視図である。 本発明のコンクリート構造物の製造方法における脱型工程を示す斜視図である。 本発明のコンクリート構造物の製造方法における脱型後の状態を示す平面図である。 本発明のコンクリート構造物の製造方法における養生工程の一部を示す平面図である。 実施例に用いた供試体の概要を示す斜視図である。 実施例での剥離面積率の測定結果を示すグラフである。 実施例での中性化深さの測定結果を示すグラフである。 実施例での表面吸水速度の測定結果を示すグラフである。 比較試験におけるコンクリート表面(実施例)を示す拡大写真である。 比較試験におけるコンクリート表面(比較例)を示す拡大写真である。
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されない。
<コンクリート養生シート>
まず、本発明のコンクリート構造物の製造方法に用いるコンクリート養生シートについて、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明のコンクリート構造物の製造方法に用いられる養生シートを示している。図1(a)に示されるように、養生シート10は、所定の厚みを有するコンクリート養生シートであり、例えば略矩形形状を呈している。養生シート10は、矩形形状のシート本体12と、シート本体12の幅方向の両端に位置する端部14と、両端部14からコンクリートが打設される側に延出する複数の突起部16とを備えているものであることが好ましい。本実施形態では、シート本体12、端部14及び突起部16は、例えば同一材料からなっており、一体成形されているが、突起部16を別体として設け、端部14に接続されるようにしてもよい。
各突起部16は、図示上下方向の長さが例えば5〜50mm(好ましくは20〜30mm)であり、奥行きである幅が例えば1〜20mm(好ましくは5〜10mm)の矩形形状(シート状)を呈している。各突起部16の厚みは、例えば、0.1〜2mmである。このような突起部16が、所定間隔、例えば5〜50mm(好ましくは10〜30mm)で上下方向に配置されており、シート本体12の面に対して略直交するように、コンクリートが打設される側に向かって折り曲げられている。このような突起部16は、コンクリート打設時には、コンクリート内にその大部分が埋め込まれることになり、養生シート10をコンクリートに確実に貼り付けさせる。
又、本実施形態で用いられる養生シートとしては、図1の(b)に示される構成のシートを用いてもよい。図1の(b)に示される養生シート20は、同様に、矩形形状のシート本体22と、シート本体22の幅方向の両端に位置する端部24と、両端部24からコンクリートが打設される側に延出する複数の突起部26とを備えている。但し、養生シート20では、突起部26が突起部16と異なる形状であり、針状になっている。これら突起部26は、奥行きである幅(針の長さ)が例えば1〜20mm(好ましくは5〜10mm)であり、厚みが例えば0.1〜2mmである。このような突起部26は、所定間隔、例えば5〜50mm(好ましくは10〜30mm)で上下方向に配置されており、シート本体22の面に対して略直交するように、コンクリートが打設される側に向かって折り曲げられている。
尚、上述した養生シート10、20における突起部16、26の折り曲げられた側の隅角部付近にシートとコンクリートの間に挟まれるよう、凧糸のような連続体を貼付しておいてもよい。この場合、後述するシート除去の際の撤去作業を容易なものとすることもできる。又、各養生シート10、20は、突起部16、26を除いた矩形形状のシートであってもよい。この場合、養生シート10、20がコンクリートから剥がれないように接着剤又は他のフック部材等を適宜用いて養生を行うことができる。
上記養生シートは熱可塑性樹脂をベース樹脂とし、線膨張係数が100μ/℃以下である。養生シートはコンクリート打設用の型枠の内面に貼付されてコンクリートの養生に用いられるのであるが、コンクリート構造物、特に橋梁、ダム等の巨大なコンクリート構造物を製造する場合、養生シートはコンクリート打設用の型枠の内面に貼付されて後数日〜数十日という長期間外気に暴露されるので、養生シートの線膨張係数が高いと、その間に膨張・収縮が繰り返され変形し、型枠から剥離し波打った状態になり、その後コンクリートを打設するとその変形した形状がコンクリート構造物の表面に転写され、コンクリート構造物の表面性が低下するので、本発明の養生シートの線膨張係数は100μ/℃以下であり、好ましくは80μ/℃以下である。
上記養生シートの水蒸気透過性が大きくなると、コンクリートを養生する際に発生するブリージング水が透過し散逸してしまい、コンクリートの硬化に寄与させる効果が低下するので、水蒸気透過性は小さいほうが好ましく、水蒸気透過率は10g/m・24hr以下が好ましく、より好ましくは、5g/m・24hr以下である。尚、上記水蒸気透過率は、JIS Z0208(1976)に準拠し、カップ法にて、20℃、湿度60%RHで試験数3で行なった平均値である。
又、上記養生シートの二酸化炭素透過性が大きくなると、コンクリートを養生する際に二酸化炭素がコンクリート表面に侵入し、コンクリートが中性化しコンクリート内に埋設されている鉄筋が腐食し易くなるので、二酸化炭素透過性は小さいほうが好ましく、二酸化炭素透過率は10万ml/m・24hr・atm以下が好ましく、より好ましくは、5万ml/m・24hr・atm以下である。尚、上記二酸化炭素透過率は、JIS K7126(2006)に準拠し、差圧法にて、20℃、湿度0%RH,試験数1で行なった値である。
尚、本明細書における線膨張率とは、線熱膨張ΔL/L0で定量的に評価した値である。線熱膨張は基準温度での長さL0に対する、当該温度Tでの伸びΔL=L(T)−L0の比率で定義される。本明細書では、基準温度を全て絶対温度293.15K(20.0℃)に設定した。つまり、L0=L(293.15K)である。尚、等方的な物質の場合、体熱膨張ΔV/Vを3で割ったものが、線熱膨張に相当し、本実施例のものは全て等方的なものである。この線熱膨張の温度微分が線膨張率と定義される量である。線膨張率の単位はμ/℃である(μ=10−6)。
養生シートの厚みは薄くなると、施工時に取り扱いにくくなる、芯材の鉄骨を溶接する際の火花により穴が開きやすくなる等の欠点が発生する。又、コンクリートを養生する際にはブリージング水が発生するが、コンクリートを効率よく硬化させ、ブリージング水が型枠とコンクリートの界面に多量に浸出するのを防止するために、コンクリ−ト内に押し戻すことができる程度の剛性や自立性を有しているのが好ましいので、養生シートの厚みは0.1〜5.0mmが好ましく、より好ましくは0.12〜2.0mmである。
上記養生シートは熱可塑性樹脂をベース樹脂とするシートであり、熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂;ポリアミド;ポリエチレンテレフタレート;ポリカーボネート;ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂;フッ素系樹脂等が挙げられ、上記物性及び透明性、耐候性等の優れたオレフィン系樹脂が好適である。又、これら熱可塑性樹脂シートの延伸シートであってもよい。
又、養生シートは型枠の内面に沿って密着して貼付されると共に打設されるコンクリートにも密着する必要があるので、ある程度の柔軟性を有しているのが好ましく、オレフィン系熱可塑性エラストマーがより好ましい。オレフィン系熱可塑性エラストマーとは、エチレンープロピレン共重合体又はポリプロピレンとエチレンープロピレンゴムの溶融混合物又は重合反応物であり、例えば、プライムポリマー社製「プライムTPO」、日本ポリプロ社製「ニューコン」、サンアロマー社製「キャタロイ」、三菱化学社製「ゼラス」等が挙げられる。
上記養生シートは上記熱可塑性樹脂のみから形成されても良いが、線膨張係数が高い場合には、線膨張係数を低下させるために無機充填剤が添加されてもよい。無機充填剤としては、例えば、タルク、マイカ、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、酸化チタン、ガラス繊維、炭素繊維等があげられ、タルク、マイカ、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム等の珪酸を含有する無機充填剤は、養生シートとコンクリートとの密着性が向上し、養生効果が向上するので好ましい。
上記無機充填剤の添加は線膨張係数の低下に効果はあるが、上記水蒸気透過性、二酸化炭素透過性等の物性は低下するので、これらの物性のバランスをとる必要があり、熱可塑性樹脂100重量部に対し50重量部以下の範囲で添加されるのが好ましい。
尚、養生シート10、20は、少なくとも、打設されたコンクリートに接触する側の面(接触面)の水との接触角θ(ぬれ角)が50度以上となっていることが好ましい。素材の表面を各種表面加工技術によって加工することで、水との接触角は適宜調整することができる。
本発明に係るコンクリート構造物の製造方法では、水との接触角が50度以上の養生シートを打設時に用いることが好ましい。これにより、打設後にコンクリートが硬化する際、通常発生するブリージング水の発生をより効果的に抑制することができる。このようにブリージング水の発生が抑制されるのは、コンクリート表面を覆っている養生シートのシート面(接触面)の接触角(濡れ角とも言う)が大きいと、コンクリート内に含まれていてその表面から外に出ようとする水や当該水中に存在する空気がシート接触面においてコンクリート内部に押し戻される作用が働き、その結果、水及びその内部の空気がコンクリート内に残存したまま硬化が進むためと考えられる。
ここで、「接触角θ」とは、図2の(a)に示されるように、液滴の接線と固体表面(シート表面)とのなす角度であり、以下の数式(数1)で示される。
γS:固体の表面張力 γL:液体の表面張力 γSL:固体と液体の界面張力
そして、「接触角θ」は、例えば、θ/2法で測定することができる。具体的には、図2の(b)に示されるように、液滴の半径rと高さhを求める。そして、以下の数式(数2)、(数3)から、接触角θを求める。
<コンクリート構造物の製造方法>
続いて、以上のような構成を備えた養生シート10、20を用いて、コンクリート構造物を製造する方法について説明する。以下の説明では養生シート10を用いた例を説明するが、養生シート20を用いた場合でも同様である。
[全体工程概要]
図3に示す通り、本発明のコンクリート構造物の製造方法Pは、型枠設置工程ST10、打設工程ST20、脱型工程ST30、養生工程ST40を必須の手順とするプロセスである。尚、養生シート10は、打設工程ST20に先行して予め型枠内に貼付され、脱型工程ST30では、養生シート10をコンクリート表面に残置したままの状態で型枠のみがコンクリート構造物から脱型される。養生シート10がコンクリート構造物への密着を保ったままの状態で、養生工程ST40が行われる。養生に必要な水分は、打設工程ST20に先行して予め型枠内に貼付された養生シート10によって保持される打設されたコンクリートに含まれる水分がそのまま活用される。よって、従来プロセスPにおいて必須とされていた散水工程ST50は、本発明の製造方法Pにおいては、基本的には不要である。例えば、水量の微調整のため等の散水を行う場合であっても、従来方法に比べて、はるかに少ない養生水を供給する程度でよい。
[型枠設置工程]
まず、図4に示されるように、コンクリート打設用の型枠30の内面(つまり打設されるコンクリート側の面)に、上述の通り線膨張率が所定範囲にある本発明の養生シート10を、粘着性を有する両面テープ等で予め貼付し(養生シート貼付)、型枠30を所定の位置に設置する。型枠30同士は隙間なく設置するが、養生シート10同士の間には、例えば約30〜40mm程度の間隔が空いてしまう。これは、養生シート10の施工精度から勘案して、養生シート10の端部14を直線に施工し、且つ、型枠30の端部と完全に一致させることが困難なためである。尚、型枠30に養生シート10を貼付けるために、両面テープに代えて水の表面張力を用いてもよいし、グリース等を使用してもよい。又、型枠30の設置の際、互いに隣接する型枠30の境界部において型枠30の内面に貼付された養生シート10の突起部16を型枠30からコンクリート打設側に向けて略直角になるように折り返した状態で保持する。尚、型枠30を設置してから、養生シート10を型枠30の内面に貼り付けてもよい。
[打設工程]
続いて、養生シート10が貼り付けられた型枠30が所定の位置に設置されると、図4の矢印で示すように、コンクリートCを型枠30内に流し込み、コンクリートの打設を行う。打設を行う際、養生シート10の折り返された突起部16がコンクリートC中に埋入されるようにする。突起部16は、コンクリートC中に埋入されても形状を維持できる剛性を有し、又、コンクリートCと付着する性状を有している。この突起部16の埋入により、養生シートがコンクリートCに対して固定される。折り返された養生シート10同士は、上述したように、所定間隔を空けている。コンクリートの打設後、バイブレータ等を用いて締固めを行う。これにより、型枠30内の隅々まで十分にコンクリートCが流れこむようになる。
[脱型工程]
コンクリートCの凝結がある程度進み硬化したら、図5に示すように、型枠30を脱型する。脱型の際、型枠30内に貼付された養生シート10は、そのままコンクリートCに貼り付けておく。つまり、養生シート10を残置しておく。養生シート10を残置しておくことにより、型枠30を外したものの、そのままコンクリートの湿潤養生を続けることができる。上述したように養生シート10間には(型枠境界部に)隙間があり、コンクリートCの表面が露出している箇所もあるため、当該露出部分は、図5に示すように、ガムテープ40(テープ部材)を貼付し、コンクリートCからの水分の逸散を防止する。ガムテープ40を貼付して水分の逸散を防止した状態を図6に示す。
[養生工程]
型枠30を脱型した後、コンクリート構造物の表面に残置された養生シート10を用いて、コンクリート構造物を所定期間養生する。この養生工程ST40では、既に型枠30が取り除かれており、シート状の養生シート10をコンクリート表面に残置させるだけで、特別な設備を用いることなくそのまま長期に養生を続けることができる。例えば、型枠30の脱型後7日以上養生を続けてもよいし、型枠の脱型後28日以上、或いは91日以上養生を続けてもよい。更に、コンクリート構造物の引き渡しに至るまで(例えば脱型後1年以上)養生を続けてももちろんよい。このような長期の養生を続けられることにより、コンクリート構造物の強度を飛躍的に高めることができる。
所定の養生期間を経て、養生工程ST40を終了した後に、コンクリート表面から養生シート10を取り外す。この際、ガムテープ40を剥せば、これにより養生シートが引っ張られて、養生シート10の突起部16が点線部で切断され(図7参照)、養生シート10をコンクリート構造物から取り外すことができる。これにより、コンクリート構造物が完成する。
以上、本実施形態による製造方法Pによれば、線膨張率が所定範囲にある本発明の養生シート10を打設時に用いることにより、後に実施例でも示す通り、型枠に貼付された養生シート10の皺の発生を効果的に抑制することができる。よって、上記皺の発生に起因するコンクリート構造物表面の品質低下を阻止して、外観の良好な美しいコンクリート構造物を製造することができる。
尚、上記コンクリート構造物の製造方法において、打設工程に用いられるコンクリートの設計基準強度に制約はなく、全ての強度域のコンクリートにおいて上記効果を奏するが、例えば、コンクリートの設計基準強度が18N/mm以上33N/mm以下であってもよい。本発明によれば、養生期間を長くとることが容易にできるため、いわゆる高強度コンクリートを用いず、費用を抑えた一般的なコンクリートを用いて、従来以上の圧縮強度や耐久性を有するコンクリート構造物を製造することができる。
又、環境負荷低減に大きく寄与することができる一方で、水和反応の進行により多くの水分が必要な高炉セメントコンクリートを用いた場合でも、本発明の製造方法を用いて、上述の通り高品質のコンクリート構造物を製造することができる。これにより、環境負荷低減に大きく寄与することもできる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
まず、以下の表1及び表2に示す材料及び配合のコンクリートを作製した。
続いて、表1及び表2に記載した材料及び配合のコンクリートを用いて、図8に示す通り、900×900×1800mmのコンクリート柱を作製してその側面を実施例及び比較例の測定対象とした。コンクリートは一層で打込み、材齢5日で脱型した後、材齢91日おいて計測を実施した。又、型枠はコンクリート打込みの15日前に接着剤で貼付し、屋外曝露を14日間実施した後、本供試体の型枠として用いた。
表3に記載の各樹脂組成物からなる養生シート1〜9、及び表4に記載の2種の型枠をそれぞれ用いて、養生シートの線膨張係数が、施工性や養生性能に与える影響を検討するための試験を実施した。実施例及び比較例においては、打設前に本願発明の製造方法により養生シートを型枠に貼付し、材齢5日において脱型して、材齢91日に養生シートを撤去した。普通型枠のみを用い、養生シートは使用しなかった参考例1と、透水型枠のみを用い、養生シートは使用しなかった参考例2においては、材齢5日において脱型した。尚、養生シート1〜9の線膨張係数については、表5に記載の通りであった。
まず、本試験に用いたコンクリートのフレッシュ性状を打設時に試験したところ、スランプ(JIS A 1101による)が13.5cmであり、空気量(JIS A 1128による)が4.4%であった。
又、シート1〜9を用いてそれぞれ作製したコンクリート供試体T(実施例1〜7、比較例1〜2、参考例1〜2)について、剥離面積、中性化深さ、及び表面吸水速度を測定した。
[剥離面積] 貼付後14日間曝露したシート外観を図12及び図13に示す。図12(a)は、実施例2、図12(b)は、実施例1、図13(a)は、比較例2、図13(b)は、比較例1の写真である。
又、その際のシートの線膨張係数と型枠からの剥離面積率を表5及び図9に示す。線膨張係数が250μ/℃を超えると剥離面積率は40%以上となり、シートが自重で型枠から剥離した。又、線膨張係数が100μ/℃を超えるとシートに皺が発生し、皺はコンクリートに転写された。尚、本明細書における「剥離面積率」とは、型枠に貼付された養生シート10の表面を、例えば、デジタルカメラにより撮影、画像解析ソフトにより、密着を保持していない部分(剥離している部分)と、密着を保持している部分とにおいてピクセル(画素)データを明度(白黒)において二値化を行い、それぞれのピクセル数の比を面積率とすることで測定、算出することができる。この際、撮影時の設定画素数の大小で結果に差が生じない程度の画素数で撮影を行う事を条件とする。
[中性化深さ]
表5及び図10に養生シートの線膨張係数と中性化深さの関係を示す。中性化深さの測定は、20℃,60%RH、5%CO濃度の促進環境下に28日間曝露し、「JIS A 1152 コンクリートの中性化深さ測定方法」により行った。線膨張係数が80μ/℃までは線膨張係数の値によらず、普通型枠や透水型枠の場合よりも顕著に中性化深さが小さく、高い養生効果が得られた。100μ/℃を超えると線膨張係数が大きいほど、中性化深さも大きくなり養生効果が低下する傾向にあった。100μ/℃の場合、中性化深さは若干増大するものの、高い養生効果が得られている。120μ/℃を超えると透水桁枠と同等の養生効果となり、200μ/℃を超えると、普通型枠と同等で養生効果が得られない結果となった。
[表面吸水速度]
表5及び図11に養生シートの線膨張係数と表面吸水速度の関係を示す。表面吸水速度の測定は、大気圧におけるコンクリート表面の10分間の吸水量を測定する方法よって行った。線膨張係数が80μ/℃までは線膨張係数の値によらず、普通型枠や透水型枠の場合よりも顕著に表面吸水速度が小さく、高い養生効果が得られた。100μ/℃を超えると線膨張係数が大きいほど、表面吸水速度も大きくなり養生効果が低下する傾向にあった。100μ/℃の場合、表面吸水速度は僅かに増大するものの、高い養生効果が得られている。120〜150μ/℃では透水桁枠と同等の養生効果となり、250μ/℃を超えると、普通型枠と同等で養生効果が得られない結果となった。
以上より、線膨張係数の大きいシートでは養生効果が低下することが確認された。すなわち線膨張係数が小さいほど、シートの熱変形が抑制され、シート養生効果を確保することができる。シートの熱変形による養生効果の低下を防ぐためには、シートの熱膨張係数を100μ/℃以下とする必要があり、望ましくは80μ/℃以下である。
10、20 養生シート 14、24 端部 16、26 突起部 30 型枠 40 ガムテープ ST10 型枠設置工程 ST20 打設工程 ST30 脱型工程 ST40 養生工程 ST50 散水工程

Claims (18)

  1. コンクリート打設用の型枠を設置する型枠設置工程と、
    前記型枠の内面に養生シートが貼付された状態でコンクリートの打設を行う打設工程と、
    前記コンクリートの打設後に前記型枠を脱型する脱型工程と、
    前記脱型工程の後に、前記養生シートをコンクリート構造物の表面に残置させて、前記コンクリート構造物を所定期間養生する養生工程と、を備え、
    前記養生シートは、線膨張係数が100μ/℃以下であるコンクリート構造物の製造方法。
  2. 前記養生シートの線膨張係数が80μ/℃以下である請求項1に記載のコンクリート構造物の製造方法。
  3. 前記型枠設置工程の前に前記型枠内に予め前記養生シートを貼付する養生シート貼付工程を、更に備える請求項1又は2に記載のコンクリート構造物の製造方法。
  4. 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、7日以上である請求項1から3のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  5. 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、28日以上である請求項1から3のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  6. 前記養生工程における前記所定期間が、前記型枠の脱型後、91日以上である請求項1から3のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  7. 前記養生シートの厚みが0.1mm以上である請求項1から6のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  8. 前記型枠設置工程において前記型枠を設置する際、前記型枠の境界部において前記型枠の内面に貼付された前記養生シートの端が前記型枠から略直角になるように折り返されており、
    前記打設工程では、前記折り返されている突出部がコンクリート打設時に前記コンクリート中に埋入されることにより前記養生シートが固定され、前記折り返された前記養生シート同士が所定間隔を空けていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  9. 前記所定間隔を空けて配置される前記養生シート間に露出するコンクリート表面を、前記型枠の脱型後にテープ部材で覆うことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  10. 前記コンクリートが、高炉セメントコンクリートである請求項1から9のいずれかに記載のコンクリート構造物の製造方法。
  11. コンクリート打設用の型枠の内面に貼付されてコンクリートの養生に用いられる養生シートであって、熱可塑性樹脂をベース樹脂とし、線膨張係数が100μ/℃以下であるコンクリート養生シート。
  12. 線膨張係数が80μ/℃以下である請求項11に記載のコンクリート養生シート。
  13. 前記熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂である請求項11又は12に記載のコンクリート養生シート。
  14. 前記オレフィン系樹脂がオレフィン系熱可塑性エラストマーである請求項13に記載のコンクリート養生シート。
  15. 熱可塑性樹脂100重量部と無機充填剤10〜50重量部とを含んでなる請求項11から14のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
  16. 前記無機充填剤が珪酸含有物である請求項15に記載のコンクリート養生シート。
  17. シートの厚みが0.1mm以上である請求項11から16のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
  18. シート本体の端に配置される針状又はシート状の複数の突起部を更に備え、前記複数の突起部は前記シート本体の面に対して略直交するように所定間隔で配置されている請求項11から17のいずれかに記載のコンクリート養生シート。
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