JP2015218511A - コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 - Google Patents
コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015218511A JP2015218511A JP2014103844A JP2014103844A JP2015218511A JP 2015218511 A JP2015218511 A JP 2015218511A JP 2014103844 A JP2014103844 A JP 2014103844A JP 2014103844 A JP2014103844 A JP 2014103844A JP 2015218511 A JP2015218511 A JP 2015218511A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- temperature
- new
- existing
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 266
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 40
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 12
- 238000013036 cure process Methods 0.000 abstract 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
【解決手段】 既設コンクリートに連なって打設される新設コンクリートに温度ひび割れが生じるような構造物のコンクリートの温度ひび割れを抑制するために、新設コンクリートの打設前に既設コンクリートに給熱して、新設コンクリートにおいて想定されるコンクリート最高温度まで既設コンクリートのコンクリート温度を高める。さらに既設コンクリートの温度降下速度を、硬化時における新設コンクリートの温度降下速度とほぼ等しくするように制御する。
【選択図】 図2
Description
(1) 新設コンクリートの打設前に、既設コンクリートとなるコンクリートの養生時のクーリングに使用したクーリングパイプをヒーティングパイプとして再利用して新設コンクリートに給熱することで、新設コンクリートにおいて想定される最高温度まで既設コンクリートを温める、あるいは別の制御因子として膨張量に着目し、新設コンクリートの最大熱膨張量に合わせて既設コンクリートを温めて膨張させる。
(2) 打設後の新設コンクリートの温度降下時に、新設コンクリートのクーリングパイプを通過して温められた水を、既設コンクリートのヒーティングパイプに通水し、循環させ、新設および既設コンクリートを同じ温度勾配で温度降下させる。
(3) 既設コンクリートの温度計測、全体水平膨張量計測、ひずみ計測と、新設コンクリートの温度計測を行って各データを収集し、その情報をもとに既設コンクリートの温度を遂次解析、制御する。
(A)給熱による既設コンクリートの上昇温度(Tc1)または最大膨張歪みεexpc1を、発熱による新設コンクリートの最大温度(Tc2max)または最大膨張歪εexpc2maxとほぼ一致させることによって温度ひび割れを抑制する。
ここで、本発明では温度ひび割れの抑制の指標として、以下の式で定義された温度ひび割れ指数Icr(t)を採用する。
温度ひび割れ指数 Icr(t)=ft(t)/σt(t)
ここにσt(t):材齢t日における新設コンクリート内の温度応力の最大値
ft(t):材齢t日における新設コンクリートの引張強度
本発明では、温度ひび割れ指数Icr(t)の要求レベルに応じてTc2maxに対するTc1の設定値(温度)を以下の3段階で設定することが好ましい。
(1)Tc1=Tc2max
この場合、新設コンクリートを打設する前に、すでに配管されているクーリングパイプに所定温度の温水を通水して既設コンクリートを温めて熱膨張させ、新設コンクリートの熱膨張が最大になる前に既設コンクリートが同量の熱膨張を生じさせるようにする。このときの温度ひび割れの制御因子としては、それぞれのコンクリート温度か熱膨張量のいずれかを用いればよい。
(2)Tc1>Tc2max
温度ひび割れ指数における安全係数を大きく設定する必要がある場合に、既設コンクリートのコンクリート温度を新設コンクリートの最大温度(事前の温度解析によって求めることができる)より大きくすることが好ましい。この場合、温度降下時に新設コンクリートに若干のプレストレスを導入することとなり、温度ひび割れの発生確率をさらに低減することが可能である。
(3)Tc1<Tc2max
気象条件等の外的要因が良い場合には、既設コンクリートの温度設定を、想定される新設コンクリートの最大温度より小さく設定しても温度ひび割れの抑制を果たすことができる。
(B) 給熱によって所定温度まで温められた既設コンクリートの温度降下速度(温度勾配:ΔTc1)または収縮勾配(Δεsc1)を、硬化過程における新設コンクリートの温度降下速度(温度勾配:ΔTc2)または収縮勾配(Δεsc2)とほぼ等しくする。そのために、新設コンクリートのコンクリート温度が最大温度を過ぎてから、新設コンクリートに配管されたクーリングパイプ内を循環して温められた温水を既設コンクリートのヒーティングパイプ内で循環させる。同温度の温水を循環させることで、それぞれのコンクリートの境界面付近での膨張量を同調させ、その後コンクリート温度を緩やかに低下させることにより、新設コンクリートに対する既設コンクリートによる外部拘束を低減させて新設コンクリートの温度ひび割れ発生確率を低減することができる。
(ステップ1) 硬化が進行し、コンクリート温度が定常となった既設コンクリートのヒーティングパイプ内に温水を通水し、既設コンクリートに給熱して既設コンクリートを熱膨張させる。そのときの温度制御としては、温水による温度上昇は温度差を20℃以下とすることが好ましい。また、温度勾配は15℃/6hr程度とすることが好ましい。この既設コンクリートへの給熱により、あらかじめ既設コンクリートの上面での膨張量を新設コンクリートとしての壁2が打設された際のコンクリート下面の熱膨張量と等しくする(図4(a−2)、(b−2))。
以下、本発明のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法の効果を確認するための3次元有限要素法解析による温度ひび割れ挙動解析を行った結果について、図5〜図11を参照して説明する。
以下、解析に用いる施工ステップごとに変化する温度条件について図6〜図8を参照して説明する。図6は、各施工ステップにおけるヒーティングパイプへの通水、給熱によって温度上昇した壁1の中心温度の変化と、壁1の通水温度との関係を示した温度変化のグラフである。壁1の通水温度は、
(1)壁1の中心温度が、壁2の最高温度と同温度にほぼ同一時点で達する、
(2)壁1の中心温度の温度降下勾配(収縮勾配)と、壁2,壁3におけるコンクリート最高温度からの温度降下勾配とがほぼ一致する、
ように解析条件を設定する。図7は、既設コンクリートとしての壁2の中心温度と新設コンクリートとしての壁3への給熱状態を示したグラフである。この施工ステップにおいても、図6の場合と同様の設定を行う。図8は、図5に示した壁1、壁2、壁3のそれぞれの中心温度を重ね合わせて示したグラフである。同図に示したように、新設コンクリート(壁3)の膨張量、温度降下勾配に合わせて既設コンクリート(壁2、壁1)の温度履歴を設定する。
図9は図5に示した解析モデルに対して図6〜図8に示した壁1〜壁3での通水温度、部材中心温度の設定温度条件を用いて施工ステップごとの解析を行った結果の部材中央断面位置での温度ひび割れ指数Icr(t)(壁2,3内の所定の2位置(要素)での指数値を図中にプロットした。)の等指数値ラインと値の分布(高低)を濃淡で表示したコンター図である。同図に示したように、本発明の温度ひび割れの抑制方法では、壁2の対応する位置でIcr(t)=1.84、壁3の対応する位置でIcr(t)=2.79となり、温度ひび割れを確実に防止できることが確認できた。これに対して無対策の場合、上記点と同位置のIcr(t)=0.66、0.69となり、温度ひび割れの発生確率がきわめて高いことが確認された。またパイプクーリングのみでの対策ではIcr(t)=1.01、1.09で温度ひび割れの発生の可能性が依然として懸念されることが確認できた。
(ステップ1) 図10(a)は既設コンクリートとしての壁1を施工した段階でのパイプクーリング状態を示している。この配管を新設コンクリート打設時のヒーティングパイプとして用いる。
(ステップ2) 図10(b)は新設コンクリートとしての壁2を打設する際に配管されたクーリングパイプと、壁1内でクーリングパイプとして用いられたパイプをヒーティングパイプとして機能させ、壁2のクーリングパイプと壁1のヒーティングパイプとを一系統の配管とさせた状態を示している。
(ステップ3) 壁2のコンクリート打設前から一系統を構成するパイプ内に水を循環させ、壁2のコンクリート打設中まで通水循環させる。新設コンクリートの打設中、クーリングパイプ内の水がコンクリートの発熱により温められることとなる。そして温められた通水(温水)は既設コンクリート内のパイプに送られ、既設コンクリートが温められ、所定量だけ膨張する(図10(c))。さらに温度を上げたい場合には、公知の給熱装置等を介して温度を上げることもできる。
(ステップ4) 壁2のコンクリート打設の際、壁2内にパイプクーリングを行うために通水を行うが、壁2のコンクリート発熱を利用して、壁1用の温水を作ることができる。そして給熱源としての温水を既設コンクリートとしての壁1に通水する。そして温水は壁1を通過する際に放熱され、温度が下がり、壁2用の冷却水として利用できる。この冷却水を壁2側のクーリングパイプに循環させ、壁2のパイプクーリングを進めることができる。壁2用の冷却水としてさらに温度を下げたい場合には、この段階で公知の冷却装置等を介して温度を下げることもできる。このように通水を循環させることで、パイプクーリングとヒーティングとを同時に行え、熱膨張量が壁1、壁2が等しくなり、温度ひび割れが抑制できる。以後、コンクリート打設後の所定期間、通水循環を行うが、循環水温度が外気温と許容温度差(20℃程度)以内になった時、通水循環を停止する。この状態で壁2のコンクリート温度降下は、壁1のそれとほぼ等しくなっているため、硬化の進行における温度ひび割れの発生を防止することができる。
Claims (7)
- 既設コンクリートに連なって打設される新設コンクリートに温度ひび割れが生じるような構造物のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法であって、
新設コンクリートの打設前に既設コンクリートに給熱し、新設コンクリートにおいて想定されるコンクリート最高温度まで既設コンクリートのコンクリート温度を高めることを特徴とするコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。 - 既設コンクリートに連なって打設される新設コンクリートに温度ひび割れが生じるような構造物のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法であって、
新設コンクリートの打設前に既設コンクリートに給熱し、新設コンクリートにおいて想定されるコンクリートの最大膨張量まで既設コンクリートを膨張させることを特徴とするコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。 - 既設コンクリートの温度降下速度を、硬化時における新設コンクリートの温度降下速度とほぼ等しくすることを特徴とする請求項1に記載のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。
- 既設コンクリートの収縮勾配を、硬化時における新設コンクリートの収縮勾配とほぼ等しくすることを特徴とする請求項2に記載のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。
- 前記既設コンクリートへの給熱は、既設コンクリート内に配管され利用されたクーリングパイプをヒーティングパイプとして用い、パイプ内に温水を通水させて行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。
- 打設が完了した新設コンクリートの温度降下時に、新設コンクリート内に配管されたクーリングパイプを通過して温められた水を、既設コンクリートのヒーティングパイプに通水して循環させ、新設および既設コンクリートを同じ温度勾配で温度降下させることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。
- 既設コンクリートの温度計測、膨張量計測、ひずみ計測、新設コンクリートの温度計測を行って各データを収集し、各データをもとに既設コンクリートの温度を遂次解析、制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンクリートの温度ひび割れ抑制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014103844A JP6347667B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014103844A JP6347667B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015218511A true JP2015218511A (ja) | 2015-12-07 |
JP2015218511A5 JP2015218511A5 (ja) | 2017-03-09 |
JP6347667B2 JP6347667B2 (ja) | 2018-06-27 |
Family
ID=54778126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014103844A Active JP6347667B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6347667B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180011916A (ko) * | 2016-07-25 | 2018-02-05 | 동아대학교 산학협력단 | 콘크리트의 수화열에 의한 외부 구속 균열 방지 방법 및 이를 이용한 콘크리트 균열 방지 시스템 |
JP2018071217A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの打設方法 |
CN110955276A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-04-03 | 保利长大工程有限公司 | 大体积混凝土冷却水智能自动循环控制系统 |
CN112252466A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 粤水电轨道交通建设有限公司 | 一种分层混凝土结构防裂缝施工方法 |
CN113221400A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-06 | 武昌理工学院 | 低热衬砌混凝土温差控制通水冷却控温方法及系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07145668A (ja) * | 1993-11-24 | 1995-06-06 | Ohbayashi Corp | コンクリート打設方法 |
US5707179A (en) * | 1996-03-20 | 1998-01-13 | Bruckelmyer; Mark | Method and apparaatus for curing concrete |
-
2014
- 2014-05-19 JP JP2014103844A patent/JP6347667B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07145668A (ja) * | 1993-11-24 | 1995-06-06 | Ohbayashi Corp | コンクリート打設方法 |
US5707179A (en) * | 1996-03-20 | 1998-01-13 | Bruckelmyer; Mark | Method and apparaatus for curing concrete |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180011916A (ko) * | 2016-07-25 | 2018-02-05 | 동아대학교 산학협력단 | 콘크리트의 수화열에 의한 외부 구속 균열 방지 방법 및 이를 이용한 콘크리트 균열 방지 시스템 |
KR101864768B1 (ko) * | 2016-07-25 | 2018-06-07 | 동아대학교 산학협력단 | 콘크리트의 수화열에 의한 외부 구속 균열 방지 방법 및 이를 이용한 콘크리트 균열 방지 시스템 |
JP2018071217A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの打設方法 |
CN110955276A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-04-03 | 保利长大工程有限公司 | 大体积混凝土冷却水智能自动循环控制系统 |
CN112252466A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 粤水电轨道交通建设有限公司 | 一种分层混凝土结构防裂缝施工方法 |
CN113221400A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-06 | 武昌理工学院 | 低热衬砌混凝土温差控制通水冷却控温方法及系统 |
CN113221400B (zh) * | 2021-04-14 | 2024-04-30 | 武昌理工学院 | 低热衬砌混凝土温差控制通水冷却控温方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6347667B2 (ja) | 2018-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6347667B2 (ja) | コンクリートの温度ひび割れ抑制方法 | |
JP6043510B2 (ja) | 温度応力解析に基づいたコンクリート養生管理方法 | |
JP5308316B2 (ja) | マスコンクリート構造体の構築方法 | |
JP6108434B2 (ja) | トンネル覆工コンクリートの養生方法 | |
JP4108544B2 (ja) | マスコンクリートのパイプクーリング方法 | |
JP6762847B2 (ja) | コンクリートの打設方法 | |
JP2014088743A (ja) | 覆工コンクリートの温度制御方法 | |
JP6678488B2 (ja) | コンクリート堤体の構築方法 | |
JP6261995B2 (ja) | コンクリート温度の制御方法 | |
KR20150110437A (ko) | 온도 조절이 가능한 슬립폼 | |
CN107558504A (zh) | 一种控制混凝土构件开裂的施工方法 | |
CN108425685B (zh) | 一种基于现浇隧道的混凝土裂缝控制方法 | |
JP6094064B2 (ja) | 給熱養生によるマスコンクリートのひび割れ抑制工法 | |
KR101718807B1 (ko) | 공동주택 측벽 단열구조 | |
CN110835930A (zh) | 一种焦炉炉底大体积高强浇注料分层分块施工方法及结构 | |
JP6181436B2 (ja) | 打設コンクリートの養生方法およびコンクリート構造物 | |
JP5261508B2 (ja) | 鉄筋コンクリート部材の製造方法 | |
JP6473721B2 (ja) | コンクリートひび割れ制御方法 | |
JP4999608B2 (ja) | 超高強度コンクリート部材の製造方法、及び脱枠手順解析方法 | |
JP2012092633A (ja) | 鉄筋コンクリート構造物のひび割れを低減する工法 | |
CN112359805B (zh) | 预防闸室薄壁结构长时间间歇后产生裂缝的方法 | |
JP5702167B2 (ja) | 温度プレストレス導入コンクリートのひび割れ抑制方法 | |
JP4918176B1 (ja) | コンクリート構造物の養生方法および養生装置 | |
JP2000327450A (ja) | コンクリート打設方法 | |
CN212248330U (zh) | 一种焦炉炉底大体积高强浇注料分层分块施工结构及模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170201 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180502 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6347667 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |