JP2018123573A - コンクリート部材の施工方法および型枠 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートに対して簡易な設備によって任意の温度でムラなく給熱することができるコンクリート部材の施工方法および型枠を提案する。【解決手段】型枠１を組み立てる型枠組立工程と、型枠１内にコンクリートＣを打ち込む打設工程と、コンクリートＣを養生する養生工程とを備えるコンクリート部材の施工方法であって、型枠１に塗布型電熱ヒータからなる給熱層３が形成されており、養生工程では、塗布型電熱ヒータによりコンクリートＣの表面に給熱する。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート部材の施工方法および型枠に関する。

断面寸法が大きいマスコンクリートを施工する場合や、寒冷地においてコンクリート打設する場合には、打設コンクリートの内部の温度と表面側の温度との温度差によってひび割れが生じるおそれがある。また、低温環境下でのコンクリート打設では、必要な圧縮強度を得るために養生期間を長く確保する必要がある。そのため、打設コンクリートの内部温度と表面温度との温度差を少なくすることや、所定の圧縮強度を所定時間内に確保すること等を目的として、コンクリートの表面に給熱する場合がある。
例えば、特許文献１には、コンクリートの表面に設置した発熱マットにより給熱するコンクリートの養生方法が開示されている。また、特許文献２には、型枠内に設けられた空間に過熱水蒸気を供給することで、コンクリート表面に給熱するコンクリートの養生方法が開示されている。さらに、特許文献３には、型枠の外面に添設された中空袋状のマットの内部に温水を循環させることで、コンクリート表面に給熱するコンクリートの養生方法が開示されている。

特開２０１３−２５３４３３号公報 特開２０１５−２１２４９８号公報 特開平１０−２６４１３３号公報

特許文献１のコンクリートの養生方法は、発熱マットに配線された電熱線の位置の温度がその他の部分よりも高くなるため、温度ムラが生じるおそれがある。また、特許文献２および特許文献３のコンクリートの養生方法は、設備が大掛かりになるとともに、過熱水蒸気や温水を用いているために昇温や降温の制御が難しい。
このような観点から、本発明は、コンクリートに対して簡易な設備によって任意の温度でムラなく給熱することができるコンクリート部材の施工方法および型枠を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の第一のコンクリート部材の施工方法は、型枠を組み立てる型枠組立工程と、前記型枠内にコンクリートを打ち込むとともに、必要に応じて当該コンクリートを締め固める打設工程と、前記コンクリートを養生する養生工程とを備えるものである。前記養生工程では、前記型枠に形成された塗布型電熱ヒータからなる給熱層により前記コンクリートに給熱する。
かかるコンクリート部材の施工方法によれば、塗布型電熱ヒータを利用しているため、コンクリート表面全体に対して、均一に給熱することができるとともに、任意の温度による給熱が可能である。そのため、コンクリート部材の施工を高品質に行うことができる。なお、給熱層は、型枠のせき板の表面または裏面に塗布型電熱ヒータを塗布することにより形成してもよいし、型枠のせき板の表面または裏面に塗布型電熱ヒータが塗布された部材（シートやパネル等）を配設することにより形成してもよい。

第二のコンクリート部材の施工方法は、型枠を組み立てる型枠組立工程と、前記型枠内にコンクリートを打ち込むとともに、必要に応じて当該コンクリートを締め固める打設工程と、前記型枠を脱型する脱型工程と、前記コンクリートを養生する養生工程とを備えるものである。養生工程では前記コンクリートの表面に塗布された塗布型電熱ヒータにより前記コンクリートに給熱するか、または、前記コンクリートの表面に添設されたパネルまたはシートに塗布された塗布型電熱ヒータにより前記コンクリートに給熱する。
かかるコンクリート部材の施工方法によれば、コンクリートの表面全体を一様の温度にすることができる。そのため、コンクリート部材の施工を高品質に行うことができる。

また、本発明の第一の型枠は、せき板と、前記せき板の表面に形成された塗布型電熱ヒータからなる給熱層とを備えていることを特徴としている。また、第二の型枠は、せき板と、前記せき板の背面に形成された塗布型電熱ヒータからなる給熱層とを備えていることを特徴としている。なお、前記給熱層は、前記塗布型電熱ヒータを前記せき板に塗布することにより形成するのが望ましい。
かかる型枠によれば、給熱層によってせき板の温度をムラなく全体的に一様の温度にすることができるため、コンクリートの加熱養生を効率的に行うことができ、ひいては、より高品質なコンクリート部材の施工が可能となる。また、型枠は簡易な構造なため、必要最小限なスペースによって施工を行うことができる。

本発明のコンクリート部材の施工方法および型枠によれば、簡易な設備によってコンクリートの養生を任意の温度でムラなく給熱した状態で行うことが可能となる。

（ａ）は第一実施形態に係るコンクリート部材の施工方法の養生工程を示す断面図、（ｂ）は第一の実施形態に係る型枠の斜視図である。 第二の実施形態のコンクリート部材の施工方法の各工程を示す断面図であって、（ａ）は打設工程、（ｂ）は養生工程である。 （ａ）は他の形態に係るコンクリート部材の施工方法を示す断面図、（ｂ）は従来のコンクリート部材の施工方法を示す断面図、（ｃ）はその他の態に係るコンクリート部材の施工方法を示す断面図である。 第三実施形態に係るコンクリート部材の施工方法の養生工程を示す断面図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、図１（ａ）に示すように、給熱層３を有する型枠１を利用することで、コンクリートＣの内部温度と表面温度との温度差を低減し、ひいては、温度ひび割れが生じることを抑制する場合について説明する。
本実施形態では、せき板２の表面（コンクリート側の面）に給熱層３が形成された型枠１を利用する。せき板２は、いわゆる合板により形成されている。なお、せき板２を構成する材料は限定されるものではなく、例えば金属板や、合板以外の木質板であってもよい。なお、せき板２として金属板を使用する場合には、せき板２と給熱層３との間に絶縁層を設ける。

給熱層３は、せき板２の表面に塗布型電熱ヒータを塗布することにより形成されている。塗布型電熱ヒータは、通電性に優れた塗料からなる。本実施形態では、塗布型電熱ヒータとして、「カーボ・イーサム（Ｆｕｔｕｒｅ Ｃａｒｂｏｎ社製）」を使用する。なお、塗布型電熱ヒータを構成する材料は限定されるものではない。給熱層３は、せき板２の表面の所定の位置に電極４，４を固定した後、塗布型電熱ヒータをせき板２および電極４，４の表面にローラー等を利用してムラなく塗布することにより形成する（図１（ｂ）参照）。なお、電極４を構成する材料は限定されるものではないが、例えば、金属テープ（銅テープ等）や金属編組線等を使用すればよい。塗布型電熱ヒータ（給熱層３）は、せき板２の表面に凹凸が形成されることがないように塗布する。塗布型電熱ヒータは、２０μｍ〜１５０μｍ程度の膜厚で塗布すればよい。なお、塗布型電熱ヒータ（給熱層３）の厚さは限定されるものではない。また、塗布型電熱ヒータの塗布には刷毛を利用してもよい。また、給熱層３は、せき板２の表面に塗布型電熱ヒータを吹き付けることにより形成してもよい。また、給熱層３は、塗布型電熱ヒータが塗着されたシート材またはパネルをせき板２の表面に固定することにより形成してもよい。本実施形態では、図１に示すように、給熱層３の表面に漏電防止用の絶縁層６を設ける。絶縁層６は、絶縁塗料を塗布または吹き付けることにより形成してもよいし、絶縁材料からなるシート材やパネルを設置することにより形成してもよい。

型枠１を利用したコンクリート部材の施工方法は、型枠１を組み立てる型枠組立工程と、型枠１内にコンクリートＣを打ち込む打設工程と、型枠１内に打ち込んだコンクリートＣを養生する養生工程とを備えている。
養生工程では、電極４，４に通電することで、給熱層（塗布型電熱ヒータ）３の温度を上昇させて、コンクリートＣの表面に給熱する。なお、打設工程では、型枠１内に打ち込んだコンクリートＣを、必要に応じて締め固めてもよい。

本実施形態の型枠１を利用したコンクリート部材の施工方法によれば、せき板２の表面（型枠１の内側面）全体に塗布型電熱ヒータが塗布されているため、コンクリートＣの表面全体をムラなく一様の温度にすることができる。そのため、コンクリート部材の施工を高品質に行うことができる。また、寒冷地における施工時において、本実施形態の型枠を利用することで、コンクリートの初期凍害を防止することも可能である。さらに、給熱層（塗布型電熱ヒータ）３は、任意の温度（例えば、０℃〜１２０℃）に制御することが可能なため、コンクリートＣの内部温度に応じて給熱層３の温度を調整することで、高温環境下での給熱養生も簡易に行うことができる。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態では、コンクリートＣの内部温度と表面温度との温度差を低減することで、高品質なコンクリート部材を形成するコンクリート部材の施工方法について説明する。
本実施形態に係るコンクリート部材の施工方法では、まず、コンクリート部材の形状に応じて型枠１を組み立てる（型枠組立工程）。次に、図２（ａ）に示すように、型枠１内にコンクリートＣを打ち込む（打設工程）。なお、打設工程では、型枠１内に打ち込んだコンクリートＣを、必要に応じて締め固めてもよい。コンクリートＣに所定の強度が発現したら、型枠１を脱型する（脱型工程）。型枠１を脱型したら、図２（ｂ）に示すように、コンクリートＣの表面に塗布型電熱ヒータを塗布して給熱層３を形成する。塗布型電熱ヒータは、ローラー等を利用して、ムラなく塗布する。なお、給熱層３は、塗布型電熱ヒータが塗布されたパネルまたはシートをコンクリートＣの表面に添設（貼設）することにより形成してもよい。塗布型電熱ヒータの塗布に伴い、コンクリートＣの所定の位置に電極４（図１（ｂ）参照）を固定する。また、本実施形態では、給熱層３の外面（コンクリートＣと反対側の面）に断熱材を設置して断熱層５を形成しておく。なお、断熱材を構成する材料は限定されるものではない。例えば、発泡ウレタンのような材料を吹き付けることで断熱層を長期にわたって残置しておくこともできる。また、断熱層５は必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。本実施形態では、給熱層３の外面（給熱層３と断熱層５との間）に漏電防止用の絶縁層６を設ける。絶縁層６は、絶縁塗料を塗布または吹き付けることにより形成してもよいし、絶縁材料からなるシート材やパネルを設置することにより形成してもよい。給熱層３を形成したら、電極４，４に通電することで、コンクリートＣの内部温度に応じて給熱層（塗布型電熱ヒータ）３の温度を上昇させてコンクリートＣの表面に給熱しつつ、コンクリートＣの養生を行う（養生工程）。

本実施形態のコンクリート部材の施工方法によれば、コンクリートＣの表面全体に塗布型電熱ヒータが塗布されているため、コンクリートＣの表面全体をムラなく一様の温度にすることができる。なお、給熱層３の形成範囲（塗布型電熱ヒータの塗布範囲）は、図３（ａ）に示すように、薄肉部等のひび割れが生じやすい範囲のみにしてもよい。また、寒冷地における施工時において、本実施形態の給熱層３を形成すれば、コンクリートの初期凍害を防止することも可能である。また、電熱マット等を採用した場合には、図３（ｂ）に示すように、狭隘部等においてコンクリート面と電熱マット７との間に隙間Ｓが形成されてしまうのに対し、塗布型電熱ヒータを使用すれば、図３（ｃ）に示すように、狭隘部にも給熱層３を形成することができ、ひいては、コンクリートの表面全体を一様の温度とすることが可能である。そのため、コンクリート部材の施工を高品質に行うことができる。また、給熱層（塗布型電熱ヒータ）３は、任意の温度（例えば、０℃〜１２０℃）に制御することが可能なため、コンクリートＣの内部温度に応じて給熱層３の温度を調整することで、高温環境下での給熱養生も簡易に行うことができる。

＜第三の実施形態＞
第三の実施形態では、図４に示すように、給熱層３を有する型枠１を利用することで、コンクリートＣの内部温度と表面温度との温度差を低減し、ひいては、温度ひび割れが生じることを抑制する場合について説明する。
本実施形態では、せき板２の裏面（コンクリートＣと反対側の面）に給熱層３が形成された型枠１を利用する。せき板２は、いわゆる合板により形成されている。なお、せき板２を構成する材料は限定されるものではなく、例えば金属板や、合板以外の木質板であってもよい。なお、せき板２として金属板を使用する場合には、せき板２と給熱層３との間に絶縁層を設ける。

給熱層３は、せき板２の裏面に塗布型電熱ヒータを塗布することにより形成されている。塗布型電熱ヒータは、通電性に優れた塗料からなる。給熱層３は、せき板２の裏面の所定の位置に電極４，４を固定した後、塗布型電熱ヒータをせき板２および電極４，４の表面にローラー等を利用してムラなく塗布することにより形成する。なお、給熱層３は、塗布型電熱ヒータが塗着されたシート材またはパネルをせき板２の裏面に添設することにより形成してもよい。本実施形態では、給熱層３の外面（コンクリートＣと反対側の面）に断熱材を設置して断熱層５を形成しておく。断熱層が絶縁層を兼ねてもよい。なお、断熱材を構成する材料は限定されるものではない。また、断熱層５は必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。本実施形態では、給熱層３の外面（給熱層３と断熱層５との間）に漏電防止のための絶縁層６を設ける。絶縁層６は、絶縁塗料を塗布または吹き付けることにより形成してもよいし、絶縁材料からなるシート材やパネルを設置することにより形成してもよい。

型枠１を利用したコンクリート部材の施工方法は、型枠１を組み立てる型枠組立工程と、型枠１内にコンクリートＣを打ち込む打設工程と、型枠２内に打ち込んだコンクリートＣを養生する養生工程とを備えている。
養生工程では、電極４，４に通電することで、給熱層（塗布型電熱ヒータ）３の温度を上昇させて、せき板２を介してコンクリートＣの表面に給熱する。なお、打設工程では、型枠１内に打ち込んだコンクリートＣを、必要に応じて締め固めてもよい。

本実施形態の型枠１を利用したコンクリート部材の施工方法によれば、せき板２の裏面全体に塗布型電熱ヒータが塗布されているため、せき板２が全体的に均一に加熱され、ひいては、コンクリートＣの表面全体をムラなく一様の温度にすることができる。また、寒冷地における施工時において、本実施形態の型枠を利用することで、コンクリートの初期凍害を防止することも可能である。そのため、コンクリート部材の施工を高品質に行うことができる。また、給熱層（塗布型電熱ヒータ）３は、任意の温度（例えば、０℃〜１２０℃）に制御することが可能なため、コンクリートＣの内部温度に応じて適宜給熱層３の温度を調整することで、高温環境下での給熱養生も簡易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
コンクリート部材の施工方法および型枠を採用可能なコンクリートの種類は限定されるものではなく、例えば、超高強度繊維補強コンクリート部材等の施工に使用してもよい。なお、超高強度繊維補強コンクリートは、高温養生が必要なため、温度管理がしにくい現場施工には不向きであったが、本発明のコンクリート部材の施工方法および型枠によれば、養生時の温度管理が容易になるため、現地状況に関わらず、所望の温度による超高強度コンクリートの養生（高温養生）が可能となる。

１ 型枠
２ せき板
３ 給熱層（塗布型電熱ヒータ）
４ 電極
５ 断熱層

Claims (5)

1. 型枠を組み立てる型枠組立工程と、
   前記型枠内にコンクリートを打ち込む打設工程と、
   前記コンクリートを養生する養生工程と、を備えるコンクリート部材の施工方法であって、
   前記型枠に塗布型電熱ヒータからなる給熱層が形成されており、
   前記養生工程では、前記塗布型電熱ヒータにより前記コンクリートに給熱することを特徴とする、コンクリート部材の施工方法。
2. 型枠を組み立てる型枠組立工程と、
   前記型枠内にコンクリートを打ち込む打設工程と、
   前記型枠を脱型する脱型工程と、
   前記コンクリートを養生する養生工程と、を備えるコンクリート部材の施工方法であって、
   前記養生工程では、前記コンクリートの表面に塗布された塗布型電熱ヒータにより前記コンクリートに給熱することを特徴とする、コンクリート部材の施工方法。
3. 型枠を組み立てる型枠組立工程と、
   前記型枠内にコンクリートを打ち込む打設工程と、
   前記型枠を脱型する脱型工程と、
   前記コンクリートを養生する養生工程と、を備えるコンクリート部材の施工方法であって、
   前記養生工程では、前記コンクリートの表面に添設されたパネルまたはシートに塗布された塗布型電熱ヒータにより前記コンクリートに給熱することを特徴とする、コンクリート部材の施工方法。
4. せき板と、前記せき板の表面に形成された塗布型電熱ヒータからなる給熱層と、を備えていることを特徴とする、型枠。
5. せき板と、前記せき板の背面に形成された塗布型電熱ヒータからなる給熱層と、を備えていることを特徴とする、型枠。

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