JP2017078287A - コンクリート養生システム及びコンクリート養生方法 - Google Patents

コンクリート養生システム及びコンクリート養生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】建築構造物を構成するコンクリートの養生を効率的かつ的確に行なうことのできるコンクリート養生システム及びコンクリート養生方法を提供する。【解決手段】建築構造物としての床スラブの領域の周囲に、複数の散水装置50を配置する。散水装置50は、ミスト状に水を噴射するノズルを備えている。散水装置50のノズルには、ハイウォッシャ11から水が供給されている。ハイウォッシャ11は、散水制御部20の制御に応じて、散水装置50に送水及び送水の停止を行なって、ノズルから床スラブの領域に向かってミスト状の水を撒く。【選択図】図1

Description

本発明は、建物の床や屋根等のスラブ等の建築構造物を構成するコンクリートの養生を行なうコンクリート養生システム及びコンクリート養生方法に関する。
建物の壁や床の材料としてコンクリートが用いられることが多い。コンクリートの打設後には、硬化するまでの期間、適切な温度と湿度の下で養生を行なう必要がある。そこで、従来は、コンクリートの打設後に、人手によって、コンクリート表面に散水を行なっていた。
しかし、人手による作業では、昼夜問わずに養生する必要があり、コンクリートを十分に養生することは難しかった。また、人手による作業では、散水にむらが生じることがあった。そこで、コンクリートの養生を自動的に行なうシステム及び方法が検討されている(例えば、特許文献1参照。)。この文献に記載の技術においては、戸建ての住宅の基礎を構成する型枠に打設したコンクリート表面に、硬化に要する水分を補給するための散水管を配管する。更に、この散水管に給水管を介して給水する給水手段と、給水制御指令を発する給水制御手段とを設ける。散水管は、全体に微細孔を形成したホースで構成され、散水管の端部には口金が取り付けられている。複数の散水単管を、T字型金具、コーナー金具、十字型金具によって、全体をエンドレス状に連通接続する。
特開2002−70309号公報
集合住宅等に用いられるスラブでは、比較的広い面積のコンクリートが打設される。広い面積のコンクリートに対して、特許文献に記載の養生方法を用いた場合には、広範囲に散水管を配置する必要があった。更に、この文献に記載の技術では、散水管の微細孔から浸み出すように散水を行なっているため、広い面積のコンクリートの養生を効率的に行なうことは難しかった。また、広い面積に多量に散水する場合には、下階への漏水による影響を考慮する必要があった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、建築構造物を構成するコンクリートの養生を効率的かつ的確に行なうことのできるコンクリート養生システム及びコンクリート養生方法を提供することにある。
上記課題を解決するためのコンクリート養生システムは、建築構造物を構成するコンクリートを養生するためのコンクリート養生システムであって、前記建築構造物の周囲の異なる位置に配置され、前記建築構造物に向かって液体をミスト状に散水する複数の散水装置と、前記散水装置からの散水を制御する制御部とを備えた。これにより、制御部によって自動的に制御されて散水されるため、的確にコンクリートの養生を行なうことができる。更に、コンクリートに向かって、建築構造物の周囲に配置された散水装置からミスト状の水を撒くため、広い面積の建築構造物であっても、そのコンクリート表面を効率的に、湿潤状態に維持することができる。更に、下階への漏水による影響を抑制することができる。
上記コンクリート養生システムにおいては、前記制御部は、前記散水装置から間欠的に散水を行なうように制御することが好ましい。これにより、ミスト量を制御して、コンクリートの養生を行なうことができる。
上記コンクリート養生システムにおいては、前記制御部は、前記コンクリートの環境条件に応じて散水を行なうことが好ましい。これにより、コンクリートの表面状態に影響を与える環境条件に応じて散水を調整することができる。
上記コンクリート養生システムにおいては、前記制御部は、前記散水装置からの散水を行なった後の作業のスケジュールを記憶したスケジュール記憶部に接続され、前記制御部は、前記スケジュール記憶部に記憶した前記スケジュールに応じて、前記散水装置からの散水を行なうことが好ましい。これにより、散水を行なった後の作業スケジュールを考慮して、コンクリートの養生を的確に行なうことができる。
本発明によれば、建築構造物を構成するコンクリートの養生を効率的かつ的確に行なうことができる。
実施形態におけるコンクリートの養生システムの構成を示す概略構成図。 実施形態における散水装置の配置を示す平面図。 実施形態における散水装置を説明する図であって、(a)は立設された鉄筋に取り付けられた散水装置の斜視図、(b)は散水装置の右側面図。 実施形態における散水装置の散水範囲を説明する説明図。 実施形態における散水装置の散水方法を説明する説明図であって、(a)は間欠散水処理に関する作業を説明する図、(b)は間欠散水の内容を説明する図。 実施形態における養生処理の処理手順を説明する流れ図。
以下、図1〜図6を用いて、コンクリート養生システム及びコンクリート養生方法の一実施形態を説明する。本実施形態では、高層マンションの各階の床を構成する建築構造物としての床スラブを構成するコンクリートに適用した場合について説明する。
図1に示すように、本実施形態のコンクリート養生システム10は、加圧液体供給機としてのハイウォッシャ11と、複数の散水装置50とを備えている。ハイウォッシャ11は、電源が投入されて稼働が指示されると、水を加圧し、加圧した水を吐出口から圧送する。ハイウォッシャ11の稼働の開始及び停止は、散水制御部20によって制御される。この散水制御部20の構成については、後述する。
ハイウォッシャ11の吐出口は、液体供給管としての供給ホース15に接続されている。供給ホース15は、ゴム等の柔軟性のある材料で構成されている。供給ホース15には、離散して配置された複数の散水装置50が直列に接続されている。本実施形態では、2つのハイウォッシャ11を用い、各ハイウォッシャ11には、例えば8個の散水装置50がそれぞれ接続されている。
図2には、本実施形態のコンクリート養生システム10を用いる高層マンションの一部の平面図を示している。図2において、コンクリートが打設された床スラブの領域Fsを囲むように、複数の散水装置50が配置されている。床スラブの領域Fsの周囲には、柱、壁及び梁に内蔵される鉄筋が立設され、作業を行なうために用いる足場が配置されている。本実施形態では、立設された鉄筋に、散水装置50を取り付ける。なお、足場の上に設置された台の脚等に、散水装置50を取り付けてもよい。各散水装置50は、後述するように、散水装置50を含む点線で囲まれた範囲に対して、ミスト状にした水を撒く。本実施形態では、大気中に浮遊する十数μm以下の液体の微粒子を主に含む霧状の水を用いる。
図3(a)及び図3(b)は、立設された鉄筋41に取り付けられた散水装置50の斜視図及び要部の側面図である。散水装置50は、散水部材51及び取付部材60を備えている。
図3(a)に示すように、立設された複数の鉄筋41には、固定補助部材45が取り付けられている。この固定補助部材45は、棒形状の鉄筋で構成されており、鉄筋41に対して直交するように、水平方向に延在している。固定補助部材45は、合成樹脂で構成される係止具等を介して、各鉄筋41に固定されている。固定補助部材45には、取付部材60を介して、散水部材51が取り付けられる。
図3(b)に示すように、取付部材60は、断面がコ字形状の鉄筋取付部61と、断面がL字形状の装置取付部62とを一体化して構成されている。鉄筋取付部61には、側壁部61aを貫通するねじ孔が形成されている。このねじ孔には、蝶ボルト65が螺合されている。蝶ボルト65の先端には、固定板65aが取り付けられている。固定板65aと側壁部61bとの間に固定補助部材45を挟むことにより、取付部材60を固定補助部材45に固定する。
図3(a)に示すように、装置取付部62には、合成樹脂等で構成された固定具(図示せず)を介して、散水部材51が固定されている。散水部材51は、本実施形態では、ノズル分岐部材、ノズル55,56を備えている。
ノズル分岐部材は、円柱形状の本体部と、この本体部に接続された2つの分岐部とを有している。ノズル分岐部材の本体部には、供給ホース15が接続されている。図3(a)においては、本体部の両端部に供給ホース15が接続されている。一方の供給ホース15を介して、ハイウォッシャ11に接続されており、他方の供給ホース15を介して、他の散水装置50の散水部材51に接続されている。
各分岐部の先端には、ミスト状に液体を噴射するノズル55,56がそれぞれ取り付けられている。また、本実施形態のノズル55,56は、2.47L/min(3MPa)の噴霧量を有する。本実施形態では、ノズル55,56として、散水方式が異なる2種類のノズルを用いる。具体的には、ノズル55として直線型のノズルを用い、ノズル56として拡散型のノズルを用いる。
図4に示すように、直線型のノズル55は、散水地点Spから散水方向Dに向かって散水すると、距離L1が約9m、広がりが約5mの散水領域W1を散水する。更に、拡散型のノズル56は、散水地点Spから散水方向Dに向かって散水すると、距離L2が約4m、広がりが約6mの散水領域W2を散水する。そして、散水効果により、本実施形態の散水装置50は、点線で示すように、距離が約9m、幅が約7mの散水領域W0に対して散水を行なう。
次に、図1の散水制御部20の構成について説明する。
図1に示すように、散水制御部20は、管理部21、タイマ22、散水条件記憶部25、間欠運転設定部27及び稼働時間設定部28を備えている。
管理部21は、散水条件記憶部25に記憶された設定条件に従って、現在日時に応じて、ハイウォッシャ11の稼働の開始及び停止の制御処理を実行する。
タイマ22は、現在日時を管理する処理を実行する。
散水条件記憶部25は、散水装置50の散水条件を記憶する記憶部である。散水条件には、間欠散水の内容(間欠運転の運転制御条件)と、間欠散水処理を行なう時間(稼働時間)とが含まれる。
ここで、図5を用いて、間欠散水処理について説明する。
図5(a)に示すように、床スラブのコンクリートの打設作業(S1)の後には、テコ押さえ仕上げ作業(S2)が行なわれる。このテコ押さえ仕上げ作業(S2)が完了した後、間欠散水処理(S3)が行なわれる。この間欠散水処理(S3)は、次の墨出し作業(S4)の開始時刻の所定時間(終了待機時間)前まで行なわれる。この終了待機時間は、例えば、約1時間である。
間欠散水処理は、散水時間と停止時間を交互に繰り返し、最後に散水時間を行なって終了する。本実施形態では、気温の程度に応じて散水時間及び停止時間が設定される。ここでは、気温が高い程、散水時間が長く、かつ停止時間が短くなるように設定される。
例えば、図5(b)に示すように、気温が高い夏季においては、5分散水し7分停止する。また、気温が中ぐらいの春秋においては、1分散水し12分停止する。
図1の散水制御部20の散水条件記憶部25は、間欠散水処理における散水条件を記憶する。本実施形態では、散水条件の運転制御条件データには、1サイクルにおける散水時間及び停止時間に関するデータが含まれる。
更に、散水条件記憶部25に記憶される稼働時間データには、間欠散水処理(S3)の開始日時及び終了日時に関するデータが含まれる。
間欠運転設定部27は、間欠散水における運転制御条件(停止時間及び散水時間)を設定する処理を実行する。
稼働時間設定部28は、間欠散水を行なう稼働時間の設定処理を実行する。本実施形態では、稼働時間設定部28は、散水後に墨出し作業が可能な終了待機時間に関するデータを保持している。
次に、図6に従って、以上のように構成される散水装置50を用いた床スラブのコンクリートの養生方法について説明する。
床スラブのコンクリート打設作業(S1)及びテコ押さえ仕上げ作業(S2)が終了した場合、作業者は、図2に示した床スラブの領域Fsの周囲に散水装置50を配置する。この場合、床スラブの領域Fsに散水するように、散水装置50のノズル55,56の向きを設定する。
そして、散水制御部20の電源が投入された場合、散水制御部20は、設定条件の記録処理を実行する(ステップS1−1)。具体的には、作業者は、現在の気温に基づいて、間欠運転設定部27に、散水時間及び停止時間を入力する。この場合、間欠運転設定部27は、入力された散水時間及び停止時間を散水条件記憶部25に記憶する。
また、作業者は、間欠散水処理を実行する開始日時と、墨出し作業の開始日時とを、稼働時間設定部28に入力する。この場合、稼働時間設定部28は、墨出し開始日時から終了待機時間を減算して、間欠散水処理の終了日時を算出する。稼働時間設定部28は、取得した間欠散水処理の開始日時及び終了日時を、散水条件記憶部25に記録する。
次に、散水制御部20は、間欠散水の時刻設定処理を実行する(ステップS1−2)。具体的には、散水制御部20の管理部21は、散水条件記憶部25に記録された間欠散水処理の開始日時及び終了日時と、1サイクルの散水時間及び停止時間から、間欠散水処理中における散水再開日時及び散水停止日時を算出して記憶する。
次に、散水制御部20は、散水設定に基づく間欠散水処理を実行する(ステップS1−3)。具体的には、散水制御部20の管理部21は、間欠散水処理の開始日時になった場合には、ハイウォッシャ11に対して送水を指示する。この場合、ハイウォッシャ11は、加圧した水を、供給ホース15を介して、散水装置50に供給する。散水装置50は、ノズル55,56から、床スラブの領域Fsを散水する。
その後、散水制御部20の管理部21は、散水条件記憶部25に記憶されている散水停止日時になった場合には、ハイウォッシャ11の送水停止を指示する。この場合、ハイウォッシャ11は、送水を停止し、散水装置50は、ノズル55,56からの散水を停止する。
これ以降、散水制御部20の管理部21は、散水条件記憶部25に記憶されている散水再開日時になった場合には、ハイウォッシャ11の送水を指示して、散水装置50のノズル55,56から散水を行なう。そして、散水制御部20の管理部21は、散水停止日時になった場合には、ハイウォッシャ11の送水停止を指示して、散水装置50のノズル55,56からの散水を停止する。これらの処理を繰り返す。
次に、散水制御部20は、終了日時か否かの判定処理を実行する(ステップS1−4)。具体的には、散水制御部20の管理部21は、タイマ22から取得した現在の日時が、終了日時を経過したか否かを判定する。終了日時になっていない場合(ステップS1−4において「NO」の場合)には、ステップS1−3の処理を継続して実行する。一方、終了日時になった場合(ステップS1−4において「YES」の場合)には、養生処理を終了する。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、床スラブの領域Fsの周囲に、複数の散水装置50を配置する。散水装置50は、ミスト状に水を噴射するノズル55,56を備えている。散水装置50のノズル55,56には、ハイウォッシャ11から水が供給されている。ハイウォッシャ11は、散水制御部20の制御に応じて、散水装置50に送水及び送水の停止を行なって、ノズル55,56から、床スラブの領域Fsに向かってミスト状の水を撒く。これにより、散水制御部20によって自動的に制御されて散水されるため、的確にコンクリートの養生を行なうことができる。更に、床スラブを構成するコンクリートに向かって、床スラブの周囲に配置された散水装置50のノズル55,56から、ミスト状に散水するため、広い面積の床スラブであっても、そのコンクリート表面を効率的に湿潤状態に維持する。更に、下階への漏水による影響を抑制することができる。
(2)本実施形態の散水制御部20は、コンクリートの打設作業(S1)の後、散水時間及び停止時間から構成されるサイクルを繰り返す間欠散水処理(S3)を実行する。これにより、ミスト量を制御して、より適切なコンクリートの養生を行なうことができる。
(3)本実施形態の散水制御部20は、現在の気温に基づいて設定された散水時間及び停止時間に従って間欠散水処理(S3)を実行する。これにより、コンクリートの表面状態に影響を与える環境条件に応じて散水を調整することができる。
(4)本実施形態の散水制御部20は、墨出し作業の開始日時から間欠散水処理の終了日時を算出し、この終了日時になった場合に、養生処理を終了する。これにより、散水処理の次に行なう作業のスケジュールを考慮して、的確に間欠散水処理を行なうことができる。従って、テコ押さえ仕上げ作業(S2)終了から墨出し処理(S4)までの間に休日が入っても、十分にコンクリートの養生を行なうことができる。
(5)本実施形態の散水装置50は、取付部材60を備えている。この取付部材60は、立設された鉄筋41に取り付けられた固定補助部材45を挟むことにより、散水装置50を支持する。これにより、床スラブの領域Fsの周囲に、効率よく散水装置50を配置することができる。
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の養生処理においては、散水制御部20は、一定量を散水するノズル55,56を用いて、散水時間と停止時間とから構成される1サイクルを繰り返す間欠散水処理によって散水を行なった。この散水量の制御には、散水時間及び停止時間による制御だけでなく、ノズル55,56における単位時間当たりの噴霧量による制御を用いてもよい。
・上記実施形態の養生処理においては、間欠散水処理における散水時間及び停止時間を、作業者からの指示に応じて設定した。散水時間及び停止時間は、作業者が、現在の環境条件(例えば、季節等)を指定することにより設定してもよいし、散水制御部20が取得した環境条件に応じて設定してもよい。
作業者が指定した環境条件に応じて設定する場合には、間欠運転設定部27に、環境条件に応じた散水時間及び停止時間を記憶しておく。例えば、気温の程度に応じて、上述した夏季及び春秋のパターン(散水時間及び停止時間)データを記憶してもよい。
また、散水制御部20が環境条件に応じて設定する場合には、散水制御部20を、環境条件(気温や湿度)を測定する環境条件測定器に接続させておく。
更に、散水制御部20の間欠運転設定部27には、コンクリートが乾燥し易い環境条件に対して、噴霧量が多くなるように設定する。例えば、散水制御部20には、間欠散水処理の運転制御条件(散水時間、停止時間及び噴霧量等)を決定する運転制御条件データを記憶させておく。この場合、散水制御部20には、環境条件(例えば、気温や湿度)に応じて、コンクリート表面からの水分蒸発量を算出する情報やこの水分蒸発量に応じて運転制御条件を決定する情報を保持さておく。
そして、散水制御部20は、環境条件測定器から、現在の環境条件(気温及び湿度)を取得する。散水制御部20は、取得した環境条件を用いて水分蒸発量を算出し、この水分蒸発量に応じた運転制御条件を特定する。これにより、的確な散水量によってコンクリートを養生することができる。
ここで、環境条件としては、気温、湿度だけに限らず、コンクリート表面温度、床スラブ上の風の風速等、コンクリートの乾燥に関係する環境条件を用いることができる。
・上記実施形態において、間欠散水処理においては、設定した散水時間及び停止時間を一定とした。間欠散水処理においては、間欠散水処理中の環境条件に応じて、散水時間や停止時間を状況に応じて変更してもよい。
この場合にも、散水制御部20を、環境条件(気温や湿度)を測定する環境条件測定装置に接続させる。更に、間欠運転設定部27には、環境条件に応じて運転制御条件(例えば散水時間及び停止時間)を決定する時間設定データを記憶させておく。
そして、散水制御部20は、間欠散水処理において、散水開始した後、環境条件測定器から現在の環境条件を取得し、この環境条件に応じた散水時間及び停止時間を、時間設定データを用いて特定する。
散水制御部20は、新たに特定した散水時間及び停止時間が、現在の運転制御条件と異なる場合には、この散水時間及び停止時間を散水条件記憶部25に記憶する。これ以降、散水制御部20は、新たな運転制御条件を用いて間欠散水処理を実行する。これにより、環境条件が短期間で大きく変化した場合においても、それに応じて的確にコンクリートの養生を行なうことができる。
・上記実施形態においては、散水制御部20は、作業者の入力に応じて墨出し作業の開始日時を取得した。散水制御部20は、間欠散水処理の開始日時を、作業者からの入力に限定されず、例えば、工程管理システム等に記憶されているスケジュールから取得してもよい。具体的には、工程管理システムは、コンクリート養生を行なう床スラブを有する建築物に関する作業工程スケジュールを記憶したスケジュール記憶部を備えている。この場合、散水制御部20は、この工程管理システムのスケジュール記憶部から、間欠散水処理より後の作業のスケジュール(例えば墨出し作業の開始日時)を取得する。
ここで、間欠散水処理の開始日時の指定は、作業者による場合に限定されるものではない。例えば、間欠散水処理の前に実行される作業の終了日時を用いて、間欠散水処理の開始日時を決定してもよい。
具体的には、散水制御部20の稼働時間設定部28は、テコ押さえ仕上げ作業(S2)の終了日時を取得し、これを用いて間欠散水処理の開始日時を算出して、散水条件記憶部25に記憶してもよい。この場合、稼働時間設定部28は、テコ押さえ仕上げ作業(S2)終了から、間欠散水処理(S3)を開始するまでの所定時間(開始待機時間)を、時期(気温)に対応付けて記憶する。この場合、気温が高い程、短い待機時間になる。例えば、気温が高い夏季の場合には、待機時間は約1.5時間、気温が中の春秋の場合には、待機時間は約2時間に設定する。そして、稼働時間設定部28は、テコ押さえ仕上げ作業(S2)の終了日時及び墨出し開始日時を取得した場合には、現在の気温に応じて、間欠散水処理の開始日時及び終了日時を特定する。これにより、効率的かつ的確に、コンクリートの養生を行なうことができる。
・上記実施形態の散水装置50は、散水方式が異なる2種類のノズル55,56を備える。養生を行なうコンクリートの領域Fsに対して、より均一に散水できる構成及び配置であれば、散水装置50の散水方式は限定されるものではない。例えば、ノズルの数は1つであってもよいし、3以上であってもよい。更に、上記実施形態の散水装置50は、同じ噴霧量のノズル55,56を用いたが、異なる噴霧量の複数のノズルを用いてもよい。また、同じ拡散角度を有するノズルのみであってもよいし、散水装置50を配置する箇所に応じて、散水装置50が有するノズルの特徴(拡散角度や噴霧量等)や個数を設定してもよい。
・上記実施形態の散水装置50は、床スラブの領域Fsの周囲に配置した。これに加えて、床スラブの領域Fsの上方にも、ミスト状で散水する散水装置50を追加して配置してもよい。この場合には、例えば、床スラブの領域Fs上に配置された梁の鉄筋や、床スラブの領域Fsを横断するように配置したロープ等に、散水装置50を配置する。これにより、コンクリートの周囲に配置した散水装置50からの散水では届かない中央部分においても液体を供給して、より的確にコンクリートの養生を行なうことができる。
・上記実施形態の散水装置50は、鉄筋取付部61と装置取付部62とを一体化した取付部材60を備えた。散水装置50が有する取付部材60は、この構成に限定されず、例えば、単管クランプを用いた構成であってもよい。また、上記実施形態においては、取付部材60は、鉄筋41に固定された固定補助部材45に取り付けたが、鉄筋41に直接取り付ける構成であってもよい。
・上記実施形態の散水装置50は、ミスト状の水を撒いた。コンクリートの養生に用いられる液体であれば、水以外の液体を用いることも可能である。
・上記実施形態のコンクリート養生システム10は、床スラブのコンクリートの養生を行なった。養生を行なうコンクリートは、これに限定されるものではなく、例えば、屋根スラブ等、水平方向に広がったコンクリートや、壁、柱、梁等を構成するコンクリートの養生に用いることができる。
10…コンクリート養生システム、11…ハイウォッシャ、15…供給ホース、20…散水制御部、21…管理部、22…タイマ、25…散水条件記憶部、27…間欠運転設定部、28…稼働時間設定部、41…鉄筋、45…固定補助部材、50…散水装置、51…散水部材、55,56…ノズル、60…取付部材、61…鉄筋取付部、61a,61b…側壁部、62…装置取付部、65…蝶ボルト、65a…固定板。

Claims (5)

  1. 建築構造物を構成するコンクリートを養生するためのコンクリート養生システムであって、
    前記建築構造物の周囲の異なる位置に配置され、前記建築構造物に向かって液体をミスト状に散水する複数の散水装置と、
    前記散水装置からの散水を制御する制御部とを備えたコンクリート養生システム。
  2. 前記制御部は、前記散水装置から間欠的に散水を行なうように制御することを特徴とする請求項1に記載のコンクリート養生システム。
  3. 前記制御部は、前記コンクリートの環境条件に応じて散水を行なうことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート養生システム。
  4. 前記制御部は、前記散水装置からの散水を行なった後の作業のスケジュールを記憶したスケジュール記憶部に接続され、
    前記制御部は、前記スケジュール記憶部に記憶した前記スケジュールに応じて、前記散水装置からの散水を行なうことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のコンクリート養生システム。
  5. 建築構造物を構成するコンクリートの養生を行なう養生方法であって、
    前記建築構造物の周囲に配置された散水装置から、前記建築構造物に向かってミスト状の液体を、制御部の制御に応じて散水させることを特徴とするコンクリート養生方法。
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