JP3983491B2

JP3983491B2 - 断熱ｐｃコンクリート板の製造方法

Info

Publication number: JP3983491B2
Application number: JP2001085392A
Authority: JP
Inventors: 正三島田; 敏行八木; 丈志迫田; 浩之森; 健二土居; 高正関口
Original assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Engineering Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002285676A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付けられる断熱ＰＣ（プレキャスト）コンクリート板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、断熱材を内蔵した表裏のコンクリート壁板を連結する方法として、海外ではトラス筋又は波形状のラチス筋を一方向せん断接合筋としてコンクリート壁板に対して垂直に、且つ縦方向に平行に複数配置して配筋する方法が行われている。この方法で水平方向の外力に抵抗するためには、他の手段を考慮する必要があり、同様のトラス筋やラチス筋を配置することも考えられるが、通常、水平方向は考慮されていない。
【０００３】
近年、三角配置された１条のトップ筋と２条の下端筋とが波形状をなすラチス筋で連結され、これと直交して配筋された補強筋で補強されたトラス筋で表裏のコンクリート壁板を連結し、断熱層として発泡又は気泡コンクリートを打設した断熱コンクリートカーテンウオールが知られている（実公平４−１５８６２号公報）。また、板状体の型枠の一方の面にトラス筋を設け、他方の面に発泡樹脂の断熱体を設け、壁を構築すべき部位に自立できるように構成された壁の構造体が提案されている（特開平１０−２０５０３１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の断熱コンクリートカーテンウオールは、水平方向の外力に抵抗することができる点で都合がよい。しかし、発泡又は気泡コンクリートは断熱性能（熱伝導率）が無機繊維系断熱材に比べて半分以下（熱伝導率が２倍以上）、断熱材の重量が無機繊維系断熱材に比べて１０倍以上となり、断熱材として使用するには現実的ではない。断熱材として無機繊維系断熱材を使用することも考えられるが、ラチス筋で囲まれる三角形内に断熱材を挿入することは困難であり、隙間無く断熱材を敷きつめることができない。一方、上記の壁の構造体は、現場打ち鉄筋コンクリート造に対応するもので、トラス筋は全てコンクリート内に打ち込まれ、表裏のコンクリート板を接合するものではない別構造物である。更に、上記断熱コンクリートカーテンウオールや壁の構造体には、コンクリート板と断熱材との間に通気層が形成されておらず、結露によるカビの発生などの問題が残されたままである。
【０００５】
従って、本発明の目的は、比較的重量の重いＰＣ板を外装材として使用した場合でも、ＰＣ板の自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗でき、且つ結露が起こらない簡易な構造の断熱材内蔵のＰＣコンクリート板を提供するものであり、また、断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の短縮が可能な断熱ＰＣコンクリート板の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するものであって、上方が開放された箱状の型枠の底部の所定位置に、予め、山形筋を鉛直方向、及び水平方向に分散配置させたメッシュ状の外板壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い外板を形成する第１工程、第１工程で形成された外板上に、下方には通気層を形成しつつ、上方には内板のアンカーとなる山形筋の山部を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめる第２工程、前記無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材の上方の所定位置にメッシュ状の内板壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板を形成する第３工程、を行うことを特徴とする断熱ＰＣコンクリート板の製造方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、山形筋を分散配置したメッシュ状の外板壁筋を型枠外で別途に作製できるため断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場や現場サイトでの作業を簡略化でき、工期の短縮を図ることができる。また、当該製造方法により得られた断熱ＰＣコンクリート板は、鉛直方向、及び水平方向に分散配置された山形筋で外装材のＰＣコンクリート板と内板のＰＣコンクリート板とが強固に結合されている。また、ＰＣ板内では鉛直方向及び水平方向共に、傾斜する筋材が存在するため、自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗できる。更に、外板のＰＣコンクリート板と断熱材との間には通気層があるため結露が生じ難く、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態における断熱ＰＣコンクリート板を図１〜図５を参照して説明する。図１は本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切り欠いて示す斜視図、図２〜図４は山形筋の配置状態を説明する図、図５は窓部を有する断熱ＰＣコンクリート板の山形筋の配置図をそれぞれ示す。図１中、断熱ＰＣコンクリート板１０は、外板となるＰＣ板１と、通気層２と、無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材３と、内板となる外板１より厚いＰＣ板４をこの順序で積層してなり、外板となるＰＣ板１と内板となるＰＣ板４が、鉛直方向、及び水平方向に分散配置される山形筋６で連結されてなるものである。また、外板となるＰＣ板１の外側面には、図では省略するタイル等が付設されていてもよい。
【０００９】
無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材３としては、特に制限されず、例えば、ロックウールやガラスウール系、及び発泡スチレン系ものが使用できる。無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材（以後、単に「断熱材」とも言う。）３は１枚ものではなく、鉛直方向、及び水平方向に分散配置される山形筋６の特有な配筋構造及びこの山形筋６を断熱材３中に埋設する必要から、複数ピースの種々の寸法を有する矩形状物のものが相互に組み込まれ、見かけ上１枚ものを形成してなるものである。
【００１０】
通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３との間に配されるものである。通気層２を形成することにより、結露が無くなり、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。従って、通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空気が流通し、結露を防止できる空間があればよく、外板となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接し、通気層が断続的に形成されている構造であってもよい。しかし、本発明においては、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコンパクトに設計できる点で好ましい。
【００１１】
山形筋６は、線材を屈曲させて作製され、山形状の線材方向が鉛直方向にある山形筋６ａと、山形状の線材方向が水平方向にある山形筋６ｂとがある。山形筋は、外板壁筋８に結束される足部となる一対の水平部材６１と、該水平部材６１に連接し、該水平部材６１に側面視で直交する山形形状の鉛直部材６２とからなるものである。一対の水平部材６１は、製造時における壁筋への設置を容易にするものであり、その方向は、互いに同一方向６１ａ、６１ａであっても、異なる方向６１ａ、６１ｂであってもよいが、異なる方向にあるものが外板壁筋８に姿勢を安定して結束できる点で好ましい。しかし、一対の水平部材６１の方向は、例えば、窓用のくり抜き部分近傍への設置など、設置場所により制約を受けるものであり、設置場所や設置安定性の両面から決定される。また、山形筋６は山形の形状が同一形状のものであっも、異なる形状のものであってもよく、これらの複数個を適宜組み合わせて使用される。山形筋６の山部は、内板４内において、後述するように、補強筋に支持されるか、あるいは、内板壁筋９に結束されて固定される。
【００１２】
山形状の線材が鉛直方向にある山形筋６ａの場合、水平部材６１の立ち上がりから山部へ向かう線材の傾き、すなわち、当該線材とＰＣ板面とで形成される角度θ₁が山形筋６ａの製作角度であり、この傾斜筋の存在により、ＰＣコンクリート板の自重などの鉛直方向の外力に抵抗することができる。また、山形状の線材方向が水平方向にある山形筋６ｂの場合、水平部材６１の立ち上がりから山部へ向かう線材の傾き、すなわち、当該線材とＰＣ板面とで形成される角度θ₁が同様に、山形筋６ｂの製作角度であり、この傾斜筋の存在により、地震等の水平方向の外力に抵抗することができる。
【００１３】
本発明の断熱ＰＣコンクリート板において、山形筋６は、山形筋の山部６２１の内側を通って、該山形筋に直行する補強筋７を配置してもよい（図３）。この補強筋７は山形筋６の山部６２１と溶接する必要はない。このような補強筋７を設置することにより、山形筋６のＰＣ板面外への引き抜き抵抗を高めると共に、ひび割れ後のＰＣ板の落下を防止することができる。また、山形筋６の山部６２１、６２１同士をトップ筋（不図示）で連結することもできる。トップ筋を設置することにより、山形筋６と内板４との結合力を一層高めることができる。連結は溶接による方法で行うことができる。山形筋６、補強筋７及びトップ筋の材質としては、鉄筋、ステンレス筋及び錆止め塗装された鉄筋などが挙げられる。このうち、ステンレス筋を使用することが、熱伝導率が鉄筋に比べて小さく断熱効果があること及び錆が発生しないことなどの理由で好適である。錆止め塗装された鉄筋は、断熱材を薄くできる地方で使用することができる。
【００１４】
山形筋６の製作角度θ₁、山形筋６ａの水平ピッチ（水平方向の隣合う山形筋間の距離）及び山形筋６ｂの鉛直ピッチ（鉛直方向の隣合う山形筋間の距離）等は公知の強度計算式や経験式等により適宜に決定されるが、垂直部材の山形筋６ａの配置は、山形部分が鉛直方向で一致する線上にあることが、水平部材の山形筋６ｂの場合、山形部分が水平方向で一致する線上にあることが、それぞれ後述する断熱材の付設が容易になり、且つ隙間ができ難い点で好適である。しかし、窓部１６などのくり抜き部分が存在する場合は、これに限定されず、適宜な強度を保持する規則性のない配置構造とすればよい（図５参照）。
【００１５】
また、図１では省略するが、外板１や内板４のＰＣコンクリート板中には、メッシュ状の壁筋が埋設されている。メッシュ状の壁筋８、９は、ＰＣコンクリート板の強度を高めると共に、山形筋６の設置を容易にする。メッシュ状の壁筋はＰＣコンクリート板の厚みが大きければ、２枚埋設してもよい。本発明の断熱ＰＣコンクリート板は、ＰＣ工場あるいは現場サイトで作製され、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付けられる。
【００１６】
次に、本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法について、図６及び図７を参照して説明する。本例の断熱ＰＣコンクリート板は次の第１工程から第３工程を実施することで製造することができる。すなわち、第１工程は、上方が開放された箱状の型枠１１の底部の所定位置に、予め、山形筋６ａ、６ｂを鉛直方向及び水平方向に分散配置させたメッシュ状の外板壁筋８を配置し、その後コンクリートの打設を行い外板１を形成する工程である（図６（Ａ））。外板壁筋８に山形筋６を設置する方法としては、特に制限されず、線材で結束する方法、溶接で溶着する方法等が適用できる。山形筋６を鉛直方向（符号６ａ）、及び水平方向（符号６ｂ）に分散配置されたメッシュ状の外板壁筋８は外板１となるＰＣ板の厚みの中央部にくるようにスペーサ１２で底上げされて設置される。コンクリートの打設後、蒸気養生を行うことが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好ましい。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンクリート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすればよい。第１工程において、外板１の外側にタイルを付設する場合、型枠１１の底部に予めタイルを敷いておき、その後、メッシュ状の外板壁筋８を配置すればよい。
【００１７】
第２工程は、第１工程で形成された外板１上に、下方には通気層２を形成しつつ、上方には内板４のアンカーとなる山形筋の山部６２１を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材３を敷きつめる工程である（図６（Ｂ））。通気層２を形成する方法としては、（Ｂ）に示すような外板１と断熱材３の間の適宜に間隔でスペーサ１３を配置し、このスペーサの厚み分を通気層とする方法、断熱材に予め溝を設けてこれを敷く方法及び外板１となるＰＣ板に予めリブを設けておく方法などが挙げられる。前述の通り、通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空気が流通し、結露を防止できる空間があればよい。従って、外板となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接している構造であってもよいが、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコンパクトに設計できる点で好ましい。このような障壁のない通気層を形成する方法としては、外板１上に、通気層２を形成する厚さに無機粒子を敷きつめ、次いで、断熱材３を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記無機粒子を系外へ排出することにより通気層を形成する方法が適用できる。無機粒子としては、さらさらした砂、球状の樹脂などが使用できる。
【００１８】
次に、断熱材３を外板上に敷きつめる方法を説明する。図５に示すように、山形筋６ａ、６ｂはＰＣ板に対して鉛直に立設するものであり、断熱材はこれらの山形筋６ａ、６ｂで結ばれる線で切断すれば、大小の矩形状物に分割できる。従って、先ず、定尺寸法の断熱材を上から落とし込みにより設置し、次いで、細部の寸法の断熱材を同様に、上部から落とし込めばよい。断熱材３の中間に山形筋６ａ、６ｂが来る場合、図７に示すように、断熱材３に切り込み１４を入れ、ここに山形筋６ａ、６ｂの山部６２１を挿入して設置するようにすればよい。
【００１９】
第３工程は、断熱材３の上方の所定位置にメッシュ状の内板壁筋９を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板４を形成する工程である（図６（Ｃ））。メッシュ状の内板壁筋９は、一つの場合、内板４の中央位置に来るようにセットし、必要なら山形筋６ａ、６ｂの山部を線材等で結束し、また、二つの場合、内板４の厚み幅の所定の間隔を保つようにセットし、山形筋６ａ、６ｂの山部よりやや下方の中間位置を線材等で結束して固定する。コンクリートの打設後、蒸気養生を行うことが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好ましい。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンクリート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすればよい。
【００２０】
第３工程終了後、型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を得る。前述の通気層に砂などの無機粒子を敷きつめる方法では、この段階で断熱ＰＣコンクリート板を立てて、無機粒子を系外へ排出する。排出された無機粒子は次の部材の製造に再使用できる。
【００２１】
断熱ＰＣコンクリート板の製造は、ＰＣ工場内の他、製造日数が１日と比較的簡易に且つ短期間で行えることから、現場サイトにおいても可能である。上記方法で製造された断熱ＰＣコンクリート板は、例えば、高さ及び幅寸法が共に、３〜４m の大きさであり、これを複数製造し現場に搬入して、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付ける。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の製造方法で得られる断熱ＰＣコンクリート板は、鉛直方向、及び水平方向に分散配置された山形筋で外装材のＰＣコンクリート板と内板のＰＣコンクリート板とが強固に結合されている。また、ＰＣ板内では鉛直方向及び水平方向共に、傾斜する筋材が存在するため、自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗できる。更に、外板のＰＣコンクリート板と断熱材との間には通気層があるため結露が生じ難く、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。また、本発明の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法によれば、山形筋を分散配置したメッシュ状の外板壁筋を型枠内ではなく、別途に作製できるため、精度よくしかも早く作製できる。また、断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１の上から見た概略図である。
【図３】山形筋の配置状態を説明する図である。
【図４】山形筋の配置状態を説明する他の図である。
【図５】窓部を有する断熱ＰＣコンクリート板の山形筋の配置図を示す。
【図６】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例を説明する図である。
【図７】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例において、断熱材の付設方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１外板であるＰＣコンクリート板
２通気層
３断熱材
４内板であるＰＣコンクリート板
６、６ａ、６ｂ山形筋
７補強筋
８外板壁筋
９内板壁筋
１０断熱ＰＣコンクリート板
１１型枠
１２、１３スペーサー
１４切り込み
６１、６１ａ、６１ｂ水平部材
６２鉛直部材
θ₁ 製作角度
６２１山部

Claims

上方が開放された箱状の型枠の底部の所定位置に、予め、山形筋を鉛直方向、及び水平方向に分散配置させたメッシュ状の外板壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い外板を形成する第１工程、
第１工程で形成された外板上に、下方には通気層を形成しつつ、上方には内板のアンカーとなる山形筋の山部を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめる第２工程、
前記無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材の上方の所定位置にメッシュ状の内板壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板を形成する第３工程、を行うことを特徴とする断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。
前記第２工程は、第１工程で形成された外板上に、通気層を形成する厚さに無機粒子を敷きつめ、次いで、無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記無機粒子を系外へ排出することにより通気層を形成することを特徴とする前記請求項１記載の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。
前記山形筋は、外板壁筋に結束される足部となる一対の水平部材と、該水平部材に連接し、該水平部材に側面視で直交する山形形状の鉛直部材とからなるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。