JP2019073897A - 残存型枠パネルのひび割れ抑止方法、及び残存型枠パネル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コンクリートの収縮力によって残存型枠パネルへ生じるひび割れを抑止する残存型枠パネルのひび割れ抑止方法、及びこの抑止方法に用いる残存型枠パネルを提供する。【解決手段】残存型枠パネルのひび割れ抑止方法は、残存型枠パネル１のパネル本体２の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲を弾性樹脂製カバー材４で覆われた被連結金具３が、パネル本体２に設けられ、残存型枠１０の構築後に、コンクリート１２を打設し、硬化させ、被連結金具３の弾性樹脂製カバー材４で覆われた部分は、コンクリート１２によって固められず、コンクリート１２の収縮によって生じるひび割れ変位や外力によるコンクリート１２に生じるひび割れ変位が弾性樹脂製カバー材４の弾性変位追従機能等により、パネル本体２にほとんど伝わらない。これにより、施工した後に、残存型枠パネル１にひび割れが生じることが抑止される。【選択図】図１

Description

本発明は、残存型枠パネルのひび割れ抑止方法、及びこの残存型枠パネルのひび割れ抑止方法で用いる残存型枠パネルに関するものである。

擁壁の壁面を化粧被覆する工法として、例えば、壁面から所定間隔を設けて、残存型枠パネルを立設し、その壁面と残存型枠パネルとの間にコンクリートを打設する残存型枠構築方法が知られている。従来の残存型枠構築方法では、例えば、図４（ａ）に示すように、背面に被連結金具１０３が設けられた残存型枠パネル１０１が使用されている。この被連結金具１０３は、残存型枠パネル１０１の背面から突出し、露出されている。従来の残存型枠構築方法は、図４（ｂ）に示すように、例えば、鋼矢板１０４の前面に、残存型枠パネル１０１を左右方向Ｘ、及び高さ方向Ｙに積み重ね、残存型枠１１０を構築した後に、残存型枠パネル１００の背面と鋼矢板１０４との間にコンクリート１２を打設し、硬化させる。硬化する際、コンクリート１２が収縮し、ひび割れ変位が生じ、コンクリート１２にはひび割れＣ２が生じる。そして、このひび割れＣ２が生じると、被連結金具１０３を介して、残存型枠パネル１０１に対し左右方向Ｘに引き裂く力が生じるため、残存型枠パネル１０１には、ひび割れＣ１が生じる。残存型枠パネル１０１の表面にひび割れＣ１が生じると、残存型枠の外観上好ましくないことに加え、残存型枠パネル１０１の長期耐久性能が低下するおそれがある。

このひび割れは、コンクリートの原料に含まれる水分が蒸発し、コンクリートが収縮するときに生じるものであるため、わずかな幅であるが、ひび割れが生じることが現状である。構造物に生じるひび割れが許容される範囲は、「許容ひび割れ幅」として、日本工業規格やＡＣＩ委員会によって規定されている（非特許文献１）。この許容ひび割れ幅は、構造物の種類や構造物の周囲の環境によって異なるが、約０．０５から０．４０ｍｍである。

コンクリートのひび割れは、コンクリートの骨材、乾燥収縮、温度等のコンクリート特有の性質によって生じる自己ひずみひび割れと、建築物の重量や地震力などによる荷重を受けることによって生じる構造ひび割れに分けられている。この自己ひずみひび割れは、主に、乾燥収縮ひび割れ、沈みひび割れ、温度ひび割れ、凍結融解ひび割れに分類される。中でも、乾燥収縮ひび割れは、コンクリートのひび割れの中でも最も頻度が多いことが知られている。

乾燥収縮ひび割れとは、例えば、壁などの部材にコンクリートの収縮が生じないように拘束されると、コンクリートには引張力が生じ、この引張力がコンクリートの引張強度を超えたときに生じるひび割れである。そして、この乾燥収縮ひび割れは、面積が広い構造物や、端部が剛性の高い構造物で拘束された場合に生じやすい。
この乾燥収縮ひび割れを防止するために、例えば、コンクリートの水分量を減らしたり、収縮量に対応した膨張剤をコンクリートに混合したりする方法が行われている（例えば、特許文献１）。

特開２０１７−１０５６７０号公報

鉄筋コンクリート造のひび割れ対策（設計・施工）指針・同解説 第２版第９刷、社団法人日本建築学会、２０００年３月１日、ｐ.30−33

特許文献１のように、セメント材の水分量を減らしたり、収縮量に対応した膨張剤をセメント材に混合したりする方法では、膨張剤を混合させる分だけコストがかかる。さらに、コンクリートの水分量を減少させるため、コンクリートの流動性が悪くなり、複雑な隙間（空間）に適切にコンクリートが打設できないおそれがあることに加え、硬化後所望の強度が得られないおそれもある。
また、残存型枠の表面までひび割れが生じた場合、残存型枠の外観を損なわないようにひび割れ部分に粉体を塗布し、ひび割れを化粧する対応がなされている。しかし、粉体を塗布する作業時間とコストが生じるという問題に加え、時間が経過すると粉体が残存型枠から剥がれ落ちてしまい、再度ひび割れが露出するという問題がある。

そこで、本発明は、打設コンクリートが収縮する際に生じる残存型枠へのひび割れを抑止できる残存型枠パネルのひび割れ抑止方法、及びこの残存型枠パネルのひび割れ抑止方法に用いる残存型枠パネルを提供することを目的とする。

本発明の残存型枠パネルのひび割れ抑止方法は、残存型枠パネルの施工後にひび割れが生じることを抑止する残存型枠パネルのひび割れ抑止方法であって、残存型枠パネルのパネル本体の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲を弾性樹脂製カバー材で覆われた被連結金具が、パネル本体の背面の所定の位置に設けられ、被連結金具とセパレータとを連結して残存型枠を構築した後に、残存型枠パネルの背面にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリートを打設した後、コンクリートを硬化させるコンクリート硬化工程を含み、被連結金具の弾性樹脂製カバー材で覆われた部分は、コンクリートによって固められず、コンクリート硬化工程においてコンクリートの収縮によって生じるひび割れ変位や、外力によってコンクリートに生じるひび割れ変位が弾性樹脂製カバー材の弾性変位追従機能と被連結金具の弾性変位追従機能によって、パネル本体にほとんど伝わらないことにより、施工した後に、残存型枠パネルにひび割れが生じることが抑止されることを特徴とする。
なお、弾性変位追従機能とは、コンクリートの収縮に追従して、弾性変位することをいう。

本発明の残存型枠パネルは、上記の残存型枠パネルのひび割れ抑止方法に使用されるものであって、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成され、Ｕ字状のフック部を有し、残存型枠パネルのパネル本体の背面の所定の位置に、フック部が背面側に突出するように設けられた被連結金具を備え、被連結金具の、パネル本体の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲が弾性樹脂製カバー材で覆われていることを特徴とする。

本発明の残存型枠パネルは、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成され、Ｕ字状のフック部を有し、残存型枠パネルのパネル本体の背面に、フック部が背面側に突出するように設けられた被連結金具を備え、この被連結金具はパネル本体の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲が弾性樹脂製カバー材で覆われている。本発明の残存型枠パネルのひび割れ抑止方法は、この残存型枠パネルを用いて、残存型枠を構築することにより、打設されたコンクリートが収縮する際に生じる変位を弾性樹脂製カバー材の弾性変位追従機能と被連結金具の弾性変位追従機能によって吸収し、この変位はパネル本体にほとんど伝わらない。そのため、施工した後に、残存型枠パネルにひび割れが生じることが抑止することができる。

そして、本発明の残存型枠パネルのひび割れ抑止方法は、残存型枠パネルへ生じるひび割れを抑止できるため、施工した後の残存型枠の外観を保つと共に、長期耐久性能を低下させずに、長期間安定して、残存型枠パネルを維持できる。

本発明の実施形態に係る残存型枠パネルを示す図である。（ａ）上面図、（ｂ）背面図 本発明の実施形態に係る残存型枠パネルの被連結金具を示す図である。（ａ）分割された弾性樹脂製カバー材が装着された状態、（ｂ）図２（ａ）の正面図、（ｃ）図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）一体型の弾性樹脂製カバー材が装着された状態 本発明の実施形態に係る残存型枠パネルのひび割れ抑止方法によって構築された残存型枠を示す図である。（ａ）上面図、（ｂ）正面図 従来の残存型枠構築方法によって、鋼矢板の前面に構築された残存型枠にひび割れが生じる過程を説明するための図である。（ａ）上面図、（ｂ）正面図 従来の残存型枠構築方法によって構築された残存型枠にひび割れが生じた状態を説明するための図である。（ａ）上面図、（ｂ）正面図

本実施形態に係る残存型枠パネルのひび割れ抑止方法（以下、「ひび割れ抑止方法」と記す。）は、残存型枠パネルを施工した後に、残存型枠パネルに生じるひび割れを抑止するために使用される。
以下、本実施形態に係るひび割れ抑止方法、及びひび割れ抑止方法に使用する残存型枠パネルを、図１から図３を参照し、説明する。

本実施形態に係るひび割れ抑止方法には、図１に示す残存型枠パネル１を使用する。
残存型枠パネル１は、図１（ａ）に示すように、残存型枠パネル本体２（以下、パネル本体２）と、パネル本体２の背面の所定の位置に設けられた被連結金具３と、この被連結金具３に設けられた樹脂製カバー４を備えている。

［パネル本体２］
パネル本体２は、図１（ｂ）に示すように、矩形状であり、その背面には、高さ方向Ｘ及び幅方向Ｙに２つずつ被連結金具３が設けられている。被連結金具３は、その一部がパネル本体２の背面から突出させて設けられている（図１（ａ））。
このパネル本体２のサイズは、適宜変更できるが、例えば、高さ３００ｍｍ、幅９００ｍｍものが使用される。パネル本体２の内部の左右方向Ｘ及び高さ方向Ｙには、パネル本体２の強度を確保するために、複数の鉄筋５が設けられている。

［被連結金具３］
被連結金具３は、図２（ａ）に示すように、Ｕ字状に形成されたフック部６と、このフック部６の両端に連結された埋設部７とを備えている。そして、フック部６の両側の一部の周囲が、弾性樹脂製カバー材４によって覆われている。
この被連結金具３には、金属製のものを使用でき、耐食性に優れた素材を使用することが好ましく、例えば、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３０４）が使用される。
被連結金具３は、埋設部７がパネル本体２の内部に埋め込まれることで、パネル本体２に設けられている（図１（ａ））。

［弾性樹脂製カバー材４］
弾性樹脂製カバー材４は、樹脂製で、円筒状に形成された部材である。この弾性樹脂製カバー材４には、例えば、シリコン樹脂製のチューブ状のものを使用できる。
弾性樹脂製カバー材４は、図２（ｂ）に示すように、フック部６の両側に、その周囲を取り囲むように取り付けられる。そして、この弾性樹脂製カバー材４は、被連結金具３において、パネル本体２の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲を覆うように設けられている。なお、フック部６の一部に限定されず、図２（ｄ）に示すように、フック部６全体の周囲を覆うように設けることもできる。
弾性樹脂製カバー材４には、その内径がフック部６の直径よりも大きく設計されているものを使用する。そのため、図２（ｃ）に示すように、フック部６の周囲と弾性樹脂製カバー材４の内壁との間に隙間が形成される。弾性樹脂製カバー材４の径方向への厚みは、コンクリート１２のひび割れの幅を考慮して、適宜変更できる。

次に、上述した残存型枠パネル１を使用したひび割れ抑止方法について、説明する。
本実施形態に係るひび割れ抑止方法は、図３（ｂ）に示すように、パネル本体２の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲を弾性樹脂製カバー材４で覆われた被連結金具３がパネル本体２の背面の所定の位置に設けられた残存型枠パネル１を積み重ね、擁壁の前面に残存型枠１０を構築する。この際、被連結金具３と擁壁とをセパレータ１１によって連結することで、残存型枠パネル１は、擁壁の前面に固定される。この残存型枠パネル１を用いて残存型枠１０を構築した後に、図３（ａ）に示すように、残存型枠パネル１の背面にコンクリート１２を打設するコンクリート打設工程を実施する。そして、コンクリート１２を打設した後、コンクリート１２を硬化させるコンクリート硬化工程を実施する。
コンクリート１２が硬化する際に、コンクリート１２が収縮することで、残存型枠パネル１の背面とコンクリート１２との間には、０．３ｍｍから１．０ｍｍ程度の微小な隙間が形成される。この微小な隙間が形成されることで、コンクリート１２に生じるひび割れ変位が伝わることはない。

コンクリート硬化工程において、被連結金具３の弾性樹脂製カバー材４で覆われた部分は、コンクリート１２によって固められず、コンクリート１２の収縮によって生じるひび割れ変位や、例えば、地震による外力によってコンクリート１２に生じるひび割れ変位は、弾性樹脂製カバー材４の弾性変位追従機能や被連結金具３の弾性変位追従機能によって、パネル本体２にはほとんど伝わらない。
なお、弾性変位追従機能及び弾性変位追従機能については、後述する。

次に、本実施形態に係るひび割れ抑止方法、及びひび割れ抑止方法に使用する残存型枠パネル１の作用効果について、説明する。

従来の残存型枠構築方法では、図５（ａ）に示すように、残存型枠パネル本体２０２（以下、パネル本体２０２）と、パネル本体２０２の背面に設けられた被連結金具２０３を備えた残存型枠パネル２０１を使用されている。パネル本体２０２から突出している被連結金具２０３部分は、露出されている。
この残存型枠パネル２０１を使用して構築された残存型枠２１０は、コンクリート１２が硬化する際に、コンクリート１２が収縮する変位が左右方向Ｘに加わり、コンクリート１２にひび割れＣ２が発生する。そして、この収縮する変位が発生すると、図５（ｂ）に示すように、被連結金具２０３を介し、残存型枠パネル２０１に対し、残存型枠パネル２０１を左右方向Ｘに引き裂く力が生じ、残存型枠パネルにひび割れＣ１が発生する。
このように、従来の構築方法によって発生するひび割れＣ１を抑止するために用いられる方法が、本実施形態に係るひび割れ抑止方法である。

本実施形態に係るひび割れ抑止方法は、上述の残存型枠パネル１を使用するため、被連結金具３の弾性樹脂製カバー材４で覆われた部分は、コンクリート１２によって固めらない。
打設されたコンクリート１２は、コンクリート硬化過程において、左右方向Ｘ（図３（ａ）の矢印方向）に収縮し、コンクリート１２にはひび割れＣが生じる。
コンクリート１２が左右方向Ｘに収縮すると、弾性樹脂製カバー材４はコンクリート１２に押しつぶされ、弾性変位する。つまり、コンクリート１２の収縮に追従して、弾性樹脂製カバー材４が弾性変位する。そうすると、弾性樹脂製カバー材４はコンクリート１２から加わる力を吸収する。そのため、コンクリート１２の収縮によって生じる変位（残存型枠パネル１が引き裂かれる力）は、被連結金具２０３を介して、残存型枠パネル１に加わらず、残存型枠パネル１にひび割れが生じることが抑止される（図３（ｂ））。
このコンクリート１２の収縮に追従して、弾性樹脂製カバー材４が弾性変位することを、弾性樹脂製カバー材の弾性変位追従機能とよぶ。

また、打設されたコンクリート１２は、コンクリート硬化過程において、コンクリート１２の収縮に追従して、弾性樹脂製カバー材４が弾性変位すると共に、被連結金具３のフック部６が変形することによって、コンクリート１２の変位を吸収する。
そうすると、本実施形態に係る残存型枠パネル１は、コンクリート１２の収縮によって生じる力が、弾性樹脂製カバー材４及び被連結金具３によって吸収される。そのため、コンクリート１２の収縮によって生じる力は、残存型枠パネル１に加わらず、残存型枠パネル１にひび割れが生じることが抑止される。
このコンクリート１２の収縮に追従して、被連結部材３が弾性変位することを、被連結部材３の弾性変位追従機能とよぶ。

本実施形態に係る残存型枠パネル１に設けられた被連結金具３は、パネル本体２の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲が弾性樹脂製カバー材４で覆われている。この範囲の被連結金具３が、弾性樹脂製カバー材４で覆われていることで、コンクリート１２の収縮によって生じるひび割れに対応することができるので、残存型枠１０の外観を保つことができる。

本実施形態に係る残存型枠パネル１は、コンクリート１２の収縮による力のみならず、何らかの外力がコンクリート１２に加わった場合でも、残存型枠パネル１にひび割れが生じることを抑止できる。例えば、地震による外力によってコンクリート１２にひび割れ変位が生じた場合、弾性樹脂製カバー材４の弾性変位追従機能や被連結金具３の弾性変位追従機能によって、このひび割れ変位が吸収され、残存型枠パネル１に対し、ひび割れ変位はほとんど伝わらない。
以上説明したように、残存型枠パネル１を使用し、残存型枠１０を構築することで、施工した後に、残存型枠パネル１にひび割れが生じることを確実に抑止することができる。

本実施形態に係る残存型枠パネル１に設けられた被連結金具３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成されている。ＳＵＳ３０４は、耐食性に優れているため、長期間安定して、残存型枠パネル１を維持できる。

以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
弾性樹脂製カバー材４の弾性変位追従機能は、弾性樹脂製カバー材４の径方向の厚みに大きく依存する。そのため、弾性樹脂製カバー材４の種類や弾性樹脂製カバー材４の径方向の厚みを適宜決定することで、弾性変位追従機能を調整することができる。

１ 残存型枠パネル
２ 残存型枠パネル本体（パネル本体）
３ 被連結金具
４ 弾性樹脂製カバー材
５ 鉄筋
６ フック部
７ 埋設部
１０ 残存型枠
１１ セパレータ
１２ コンクリート
１０１ 残存型枠パネル
１１０ 残存型枠
１０３ 被連結金具
１０４ 鋼矢板
１１１ セパレータ
２０１ 残存型枠パネル
２０２ 残存型枠パネル本体（パネル本体）
２０３ 被連結金具
２１０ 残存型枠
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２ ひび割れ
Ｘ 左右方向
Ｙ 高さ方向

Claims (2)

1. 残存型枠パネルの施工後に生じるひび割れを抑止する残存型枠パネルのひび割れ抑止方法であって、
   前記残存型枠パネルのパネル本体の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲を弾性樹脂製カバー材で覆われた被連結金具が、前記パネル本体の背面の所定の位置に設けられ、
   前記被連結金具とセパレータとを連結して残存型枠を構築した後に、前記残存型枠パネルの背面にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
   前記コンクリートを打設した後、前記コンクリートを硬化させるコンクリート硬化工程をと、を含み、
   前記被連結金具の前記弾性樹脂製カバー材で覆われた部分は、前記コンクリートによって固められず、
   前記コンクリート硬化工程において前記コンクリートの収縮によって生じるひび割れ変位や、外力によって前記コンクリートに生じるひび割れ変位が、前記弾性樹脂製カバー材の弾性変位追従機能と前記被連結金具の弾性変位追従機能によって、前記パネル本体にほとんど伝わらないことにより、施工した後に、前記残存型枠パネルにひび割れが生じることが抑止される、
   ことを特徴とする残存型枠パネルのひび割れ抑止方法。
2. 請求項１に記載の残存型枠パネルのひび割れ抑止方法に使用される残存型枠パネルであって、
   ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成され、Ｕ字状のフック部を有し、前記残存型枠パネルのパネル本体の背面の所定の位置に、前記フック部が前記背面側に突出するように設けられた被連結金具を備え、
   前記被連結金具の、前記パネル本体の背面から少なくとも１０ｍｍの範囲が弾性樹脂製カバー材で覆われている、
   ことを特徴とする残存型枠パネル。

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