JP2017186844A - コンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置において、排水効率を高めてコンクリートから効果的に余剰水を排水する。【解決手段】型枠本体４に通水孔１６を複数形成し、型枠本体４の内側に透水材１０を設けると共に、型枠本体４の外側に吸水材１２を設けて型枠２を形成する工程と、型枠２内にコンクリートＣを打設する工程と、を備えていることを特徴とするコンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置１を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置に関する。

通常のコンクリートでは、充分なワーカビリティーを得るという施工上の要求からある一定の単位水量が必要とされている。水セメント比（Ｗ／Ｃ）にして、おおよそ５０％から６０％のコンクリートが混練されることになる。周知のように、セメントの水和反応に必要な水量は水セメント比にして２０％程度であるため、セメントの水和に不必要な水量は、コンクリート中に自由水として残り、所謂余剰水となる。

コンクリートの余剰水を脱水し、品質の向上を図る技術として、例えば透水型枠を用いた技術が知られている。
透水型枠による排水方法では、構造物の高さ方向において排水量に差が生じる。即ち、この排水方法では、外力を与えずにコンクリートの自重によって排水させるため、下層部では排水効率が高くなる一方、上層部では排水効率が低くなる。

コンクリートの余剰水を脱水し、品質の向上を図る別の技術として、例えば特許文献１に開示されたコンクリート脱水装置を用いた技術が知られている。
特許文献１に開示されたコンクリート脱水装置では、取付孔が形成された型枠に透水シートを貼り付け、取付孔の型枠外側の端部に接合治具を取り付ける。この型枠をコンクリート打設箇所の所定位置に設置する。そして、型枠内にコンクリートを打設するとともに接合治具に接続した真空ポンプを作動させ、コンクリートの余剰水を吸引する。その際、透水シートを通過させつつコンクリートの余剰水を接合治具に集水させ、この接合治具から外部に排出させる。これにより、型枠内に打設したコンクリートを脱水処理することができる。

例えば特許文献２に開示されたコンクリート脱水装置を用いた技術においては、特許文献１に開示されたコンクリート脱水装置に用いる材料と略同様の材料を使用し、コンクリート躯体を補強しつつ、このコンクリート躯体に浸入した水を膜開口から効率的に排出することができる。

特開２０１２−２３３３６１号公報 特開２０１３−２３８０３６号公報

しかしながら、一般的な透水型枠を用いた技術では、下層部は締固めによって比較的密実になりやすいのに対し、上層部はブリーディングによって脆弱層を形成し易く、本来排水が必要となるのは上層部であるにも関わらず、上層部では排水効率が低いという問題があった。
また、特許文献１及び特許文献２に開示された技術では、脱水面における真空度にばらつきがあり、集水部では真空度が高いために脱水が可能であるが、集水部から離れるに従って真空度が低くなるために脱水量も低下するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排水効率を高めてコンクリートから効果的に余剰水を排水することができるコンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置を提供する。

請求項１記載のコンクリートの脱水方法は、型枠本体に該型枠本体の厚み方向に貫通する通水孔を形成し、前記型枠本体の内側に透水材を設けると共に、前記型枠本体の外側に吸水材を設けて型枠を形成する工程と、前記型枠内にコンクリートを打設する工程と、を備えていることを特徴とする。

上記のコンクリートの脱水方法では、打設されたコンクリートから静水圧によって余剰水が排水される。この余剰水は型枠の内方から外方に向けて、全方位に等しい圧力で排水される。そして、余剰水は透水材及び通水孔を通って吸水材に吸水される。一方、コンクリートのセメント分は透水材によって型枠内に留められ、透水材及び型枠の外方への流出が防止される。従って、上記のコンクリートの脱水方法によれば、型枠の外部から圧力等の力が与えられることなく、静水圧によってコンクリートから余剰水が排水される。

請求項２記載のコンクリートの脱水方法では、前記型枠を形成する工程において、前記型枠本体に前記通気口を複数形成し、前記通水孔の直径を１ｍｍ以上５ｍｍ以下とし、前記複数の通水孔の中心同士の間隔を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。

上記のコンクリートの脱水方法では、コンクリート及び余剰水の特性を考慮した直径及び中心同士の間隔で通水孔が形成されているので、透水材を通過した余剰水の排水が局所的にならず、型枠全体において略均等になされる。従って、上記のコンクリートの脱水方法によれば、コンクリートからの余剰水の排水速度が高くなる。

請求項３記載のコンクリートの脱水装置は、厚み方向に貫通する通水孔が形成された型枠本体と、前記型枠本体の内側に設けられた透水材と、前記型枠本体の外側に設けられた吸水材と、を有する型枠を備えていることを特徴とする。

上記のコンクリートの脱水装置では、型枠内に打設されたコンクリートから静水圧によって余剰水が排水される。上述したように、余剰水は型枠の内方から外方に向けて、全方位に等しい圧力で排水される。そして、余剰水は透水材及び通水孔を通って吸水材に吸水される。一方、コンクリートのセメント分は透水材によって型枠内に留められ、透水材及び型枠の外方への流出が防止される。従って、上記のコンクリートの脱水装置によれば、型枠の外部から圧力等の力が与えられることなく、静水圧によってコンクリートから余剰水が排水される。

請求項４記載のコンクリートの脱水装置では、前記通水孔は前記型枠本体に複数形成され、前記通水孔の直径は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記複数の通水孔の中心同士の間隔は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記のコンクリートの脱水装置によれば、コンクリート及び余剰水の特性を考慮した直径及び中心同士の間隔で通水孔が形成されているので、透水材を通過した余剰水の排水が型枠全体において略均等になされ、コンクリートからの余剰水の排水速度が高くなる。

本発明のコンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置によれば、透水材と吸水材とをそれぞれ型枠本体の内側と外側とに設けた型枠にコンクリートを打設した際に、静水圧を利用してコンクリートから型枠の外方に向けて全方向に等しい圧力で排水される余剰水を透水材及び通水孔を通して型枠の外方に排水させ、吸水材の吸水力によって吸水することができる。これにより、吸水装置等で型枠に負圧や外力を加えることなく、簡便に、排水効率を高めてコンクリートから効果的に余剰水を排水させ、コンクリートの脱水を行うことができる。

本発明の一実施形態であるコンクリートの脱水方法及び脱水装置を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態であるコンクリートの脱水装置の型枠の構成を示す図であり、図１に示すＧ−Ｇ線で矢視した場合に対応する斜視図である。

本発明に係るコンクリートの脱水方法は、建物等の構造物を建設する際にコンクリートの脱水を行うための方法であり、型枠本体に該型枠本体の厚み方向に貫通する通水孔を形成し、型枠本体の内側に透水材を設けると共に、型枠本体の外側に吸水材を設けて型枠を形成する工程と、型枠内にコンクリートを打設する工程と、を備えている。
本発明に係るコンクリートの脱水装置は、上記のコンクリートの脱水方法に用いる型枠を備えている。
以下、本発明の一実施形態であるコンクリートの脱水方法及びコンクリートの脱水装置（以下、本実施形態の脱水方法及び本実施形態の脱水装置とする）について具体的に説明する。

＜コンクリートの脱水装置＞
図１は、本実施形態の脱水装置１及び脱水方法を説明するための斜視図であり、脱水装置１の型枠２内にコンクリートＣを打設した状態を示している。図２は、本実施形態の脱水方法で用いる型枠２の構成を示す図であり、図１に示すＧ−Ｇ線で矢視した場合に対応する斜視図である。なお、図２では構成を見易くするために各構成要素同士の間隔をあけて図示しているが、実際にはこれらはすべて互いに当接している。

図１に示すように、本実施形態の脱水装置１は、通水孔１６が形成された型枠本体４と、型枠本体４の内側に設けられた透水材１０と、型枠本体４の外側に設けられた吸水材１２と、を有する型枠２を備えている。

型枠本体４は、木材等からなる枠６の各枠内に合板８が設置された箱体である。なお、型枠本体４は、コンクリートＣの打設に適用可能なものであれば特に限定されず、一般的に使用されている型枠であって構わない。

型枠本体４には、厚み方向に貫通する複数の通水孔１６が形成されている。即ち、通水孔１６の一端は型枠本体４の内側に開口し、通水孔１６の他端は型枠本体４の外側に開口している。通水孔１６の形状、直径（図示略）及び数、互いの中心間隔（図示略）は、コンクリートＣからの余剰水が通過可能であり、セメント分が通過し難い条件で適切に設定されている。コンクリートＣ及び余剰水の特性を勘案すると、例えば通水孔１６の直径は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、例えば２ｍｍ程度とされている。通水孔１６の直径が１ｍｍより小さくなると余剰水の排水が困難になり、５ｍｍより大きくなると余剰水の排水が局所的になる虞があり、透水材１０を介して通水孔１６にコンクリートＣが押し出されかねない。また、通水孔１６の中心同士の間隔は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、例えば１０ｍｍ程度とされている。型枠本体４における通水孔１６の開口率は３％程度であることが好ましい。
なお、図２では通水孔１６の図示を省略する。

本実施形態では、通水孔１６は型枠本体４の側壁を構成する合板８の全体にわたって形成されている。なお、全ての合板８の全体にわたって形成されていてもよい。このような構成によって、型枠本体４内にコンクリートＣを打設した際に、コンクリートＣからの余剰水をコンクリートＣと型枠本体４とが接する面の全領域において効率良く通水孔１６に導き、排水させることができる。

透水材１０は、型枠本体４の内側に当接した状態で、通水孔１６における型枠本体４内側の開口部に接して配置されている。
透水材１０は、型枠本体４の内側に敷設可能であって、コンクリートＣのセメント分を透過させない透水性材料を含むものである。本実施形態では、このような透水性材料からなる、公知の透水シートが用いられている。このような透水シートとしては、例えば不織布等を用いることができる。なお、透水材１０は、前述した透水性材料を含むものであれば特に限定されず、透水性材料そのものを用いてもよい。また、透水性材料を型枠本体４の内側の面に塗布又は吹付することによって、透水材１０として型枠本体４の内側に敷設してもよい。

吸水材１２は、型枠本体４の外側に当接した状態で、通水孔１６における型枠本体４外側の開口部に接して配置されている。なお、図１では、型枠本体４の上部のみに吸水材１２を示しているが、通水孔１６及び透水材１０が設けられている位置には、全て吸水材１２が設けられている。
吸水材１２は、コンクリートＣから透水材１０及び通水孔１６を通して余剰水を吸水可能な吸水性材料を含むものである。本実施形態では、吸水性材料として顆粒状のポリアクリル酸ナトリウムを用いている。なお、吸水材１２は、顆粒状のポリアクリル酸ナトリウムに限定されず、吸水材１２として吸水性材料そのものや吸水性発泡樹脂を用いてもよく、公知の吸水性材料を含む吸水シートや吸水フィルム等を用いてもよい。また、吸水性材料を型枠本体４の外側の面に塗布又は吹付することによって、吸水材１２として型枠本体４の外側に敷設してもよい。

＜コンクリートの脱水方法＞
本実施形態の脱水方法では、先ず、上記説明した型枠２を用意する。
具体的には、図１に示す型枠本体４を用意する。
次に、型枠本体４の内側に透水材１０を敷設すると共に、型枠本体４の外側に吸水材１２を敷設し、型枠２を形成する。

次に、型枠２内にコンクリートＣを打設し、固める。
コンクリートＣは、所謂フレッシュコンクリート等であって、降伏値、塑性粘度、ダイラタンシー、内部摩擦角、凝集力等の基本物性を考慮し、練混ぜ直後から型枠２内に打ち込み、凝結・硬化に至るまで容易に取り扱えるよう、適切な水セメント比（Ｗ／Ｃ）に調整されたものを用いることができる。
型枠２内に打設後のコンクリートＣを固める際の条件及び環境は、使用するコンクリートＣの特性等を勘案して、適宜調整すればよい。
以上の作業により、コンクリートＣの型枠２への打設及び凝固、脱水を完了する。

上記説明した本実施形態の脱水方法及び脱水装置１では、透水材１０と吸水材１２とをそれぞれ型枠本体４の内側と外側とに設けた型枠２を形成し、型枠２内にコンクリートＣを打設する。これにより、図１に示すように、静水圧によってコンクリートＣから型枠２の外方に向けて矢印で示すように全方向に等しい圧力で余剰水を透水材１０及び通水孔１６を通して型枠２の外方に排水させ、吸水材１２の吸水力によって吸水することができる。この際、コンクリートＣのセメント分は透水材１０によって型枠２内に留めることができる。従って、上記説明した本実施形態の脱水方法及び脱水装置１によれば、吸水装置等で型枠２に負圧や外力を加えることなく、簡便に、排水効率を高めてコンクリートＣから効果的に余剰水を排水させ、コンクリートの脱水を行うことができる。

また、本実施形態の脱水方法及び脱水装置１によれば、余剰水を吸水した吸水材１２が通水孔１６及び透水材１０を介してコンクリートＣに接するので、吸水材１２が吸収した水分（即ち、余剰水）によってコンクリートＣの表面を湿潤に保ち、通常の型枠存置による封かん養生を行う場合に比べて養生の効果を高めることができる。

また、本実施形態の脱水方法及び脱水装置１によれば、透水材１０及び通水孔１６を通して型枠２の外側に導いた余剰水を吸水材１２に吸水させ、脱水装置１から流出させないようにすることができ、強アルカリ性の余剰水による汚染等を未然に防ぐことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。

例えば、上記説明したように通水孔１６の数、形状、開口幅及び開口面積によって、脱水装置１における余剰水の排水速度を調整することができると考えられるので、型枠２の上部等、特に余剰水の排水速度及び吸水速度を高めたい部分があれば、当該部分の通水孔１６の中心同士の間隔を他の部分よりも縮小してもよい。このように、型枠本体４において、通水孔１６の数、形状、開口幅及び開口面積を適宜変化させてもよい。

また、吸水材１２を型枠本体４の外側に着脱可能に設ければ、養生後等にコンクリートＣを型枠２から外した後、吸水材１２を一旦型枠本体４から外し、吸水した余剰水を除去するために乾燥させる等の処理を行って、再度型枠本体４に取り付けることができる。これにより、型枠２を再利用し易くなり、型枠２の汎用性が高まる。

１ 脱水装置
２ 型枠
４ 型枠本体
１０ 透水材
１２ 吸水材
１６ 通水孔
Ｃ コンクリート

Claims (4)

1. 型枠本体に通水孔を形成し、前記型枠本体の内側に透水材を設けると共に、前記型枠本体の外側に吸水材を設けて型枠を形成する工程と、
   前記型枠内にコンクリートを打設する工程と、
   を備えていることを特徴とするコンクリートの脱水方法。
2. 前記型枠を形成する工程において、
   前記型枠本体に前記通水孔を複数形成し、
   前記通水孔の直径を１ｍｍ以上５ｍｍ以下とし、
   前記複数の通水孔の中心同士の間隔を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下と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脱水方法。
3. 通水孔が形成された型枠本体と、
   前記型枠本体の内側に設けられた透水材と、
   前記型枠本体の外側に設けられた吸水材と、
   を有する型枠を備えていることを特徴とするコンクリートの脱水装置。
4. 前記通水孔は前記型枠本体に複数形成され、
   前記通水孔の直径は１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
   前記複数の通水孔の中心同士の間隔は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のコンクリートの脱水装置。

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