JP2021070995A - せん断補強材を埋設した膨張材併用軽量コンクリート製床版 - Google Patents
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Abstract
Description
床版厚さ方向のせん断補強材は、両端部を床版の上下の鉄筋に引掛けるように配置しコンクリート内に定着することで、膨張材による膨張力や床版の押し抜きせん断破壊に対し好適に抵抗させることができる。
このようにせん断補強材を配置することで、膨張材による膨張力等に対し好適に抵抗できる。
本発明ではせん断補強材により膨張力に抵抗できるので、膨張材を標準混和量の1.1倍以上の量含有させて強いケミカルプレストレスを得ることができる。
水結合材比を38重量%未満とすることで、より高い強度を有する床版が得られる。また水結合材比を15重量%以上とすることにより、床版に必要な施工性の確保が可能になる。
これによりせん断補強材の追加に係る労務負担を小さくできる。
これにより、床版の耐凍害性を向上させることができ、寒冷地での使用も可能になる。
図1は、本発明の実施形態に係る床版(膨張材併用軽量コンクリート製床版)31を含む道路構造3を示す図であり、道路構造3の厚さ方向の断面構成を示したものである。
本実施形態の床版31は、前記したように軽量骨材およびセメントに加えて膨張材をコンクリートに含有し、且つ、床版厚さ方向のせん断補強材によって膨張材による膨張力に抵抗させる。これにより膨張材の量を増やしてより積極的にケミカルプレストレスを導入し、床版の耐久性を向上させることが可能になる。そこでまず、係る床版について輪荷重走行試験を行い、その耐久性について検討を行った結果を実施例1として以下説明する。
水、セメント、膨張材、骨材(細骨材および粗骨材)、および混和剤である高性能AE減水剤として以下の材料を使用し、これらを図4に示す配合により混合して実施例1のコンクリートを調製した。なお図4に示す高性能AE減水剤の量は結合材の重量に対する重量比(重量%)である。
水;水道水
セメント;普通ポルトランドセメント 太平洋セメント株式会社製
膨張材;CSA#20 デンカ株式会社製
細骨材;人工軽量骨材 メサライト細骨材 日本メサライト工業株式会社製
粗骨材;人工軽量骨材 メサライト粗骨材 日本メサライト工業株式会社製
高性能AE減水剤;マスターグレニウムSP8SV BASFジャパン株式会社製
図4の配合により調製したコンクリートを用いて床版である供試体を作成し、輪荷重走行試験を行った。
Neq=Σ(Pi/157)m×Ni
上記算出式において、Pi(kN)は実際に載荷した荷重であり、Ni(回)は荷重Piでの走行回数である。mは等価換算のための係数であり、ここでは12.76を用いている。
軽量骨材として事前吸水させたものを用いる場合、軽量骨材内部の空隙が水で満たされた状態でコンクリートが製作される。ただしこの場合では、コンクリートの硬化後も軽量骨材内部に液相の水が存在するため、コンクリートが凍結融解作用を受けると軽量骨材内部から劣化が進行していく恐れがある。これに対し、前記したように低含水型の軽量骨材を使用することで凍結融解抵抗性(耐凍害性)を向上させることができるので、凍結融解試験を行い耐凍害性について検討を行った結果を実施例2として以下説明する。
水、セメント、膨張材、骨材(細骨材および粗骨材A、B)、中空微小球、および混和剤である高性能AE減水剤、AE剤として以下の材料を使用し、これらを図8に示す配合により混合して実施例2および比較例1、2のコンクリートを調製した。なお図8に示す高性能AE減水剤、AE剤の量は結合材の重量に対する重量比(重量%)である。
水;水道水
セメント;普通ポルトランドセメント デンカ株式会社製
膨張材;エトリンガイト系膨張材(30型) デンカ株式会社製
細骨材;人工軽量骨材 メサライト細骨材(プレソーキング(事前吸水)品) 日本メサライト工業株式会社製
粗骨材A;人工軽量骨材 メサライト粗骨材(プレソーキング(事前吸水)品) 日本メサライト工業株式会社製
粗骨材B;人工軽量骨材 メサライト粗骨材(低含水品) 日本メサライト工業株式会社製
中空微小球;KINDエア デンカ株式会社製
高性能AE減水剤;マスターグレニウムSP8SV BASFジャパン株式会社製
AE剤;マスターエア303A BASFジャパン株式会社製
凍結融解試験は、JIS A 1148 A法(水中凍結融解試験方法)により行った。JIS A 1148 A法では、全面が水に覆われるように容器内に配置した供試体に対し、凍結融解のサイクルを繰り返し、所定のサイクル時点でJIS A 1127 によるたわみ振動の一次共鳴振動数を測定する。
31、31':床版
35:舗装層
311:鉄筋
312、312':せん断補強材
Claims (7)
- コンクリートにより形成した床版であって、
軽量骨材およびセメントに加えて膨張材を前記コンクリートに含有し、
且つ、前記床版に、床版厚さ方向のせん断補強材が埋設されたことを特徴とする膨張材併用軽量コンクリート製床版。 - 床版厚さ方向の上部と下部に鉄筋が埋設され、
前記せん断補強材の両端部が、上下の鉄筋に引掛けるように配置されたことを特徴とする請求項1記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。 - 前記床版に、平面において直交するように縦横に複数の鉄筋が埋設され、
前記せん断補強材は、平面において縦横の前記鉄筋の交差部に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。 - 前記膨張材は、標準混和量の1.1倍以上の量含有されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。
- 前記コンクリートの水結合材比が、15重量%以上38重量%未満であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。
- プレキャスト床版であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。
- 少なくとも粗骨材に、低含水型の軽量骨材を用いることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の膨張材併用軽量コンクリート製床版。
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