JP4545667B2 - Floor slab repair method using buried formwork - Google Patents

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Description

本発明は、梁に支持される床版の一部を撤去して、その部分を、埋設型枠を用いて打設した新規床版に取り替える床版改修方法に関する。   The present invention relates to a floor slab repair method in which a part of a floor slab supported by a beam is removed and the part is replaced with a new floor slab placed using an embedded formwork.

セメント系材料構造物が経時劣化した際には、その劣化の程度に応じて、表面処理、電気防食、断面修復、FRP接着などの補修が行われる。なかでも断面修復はコンクリート構造物において最も一般的に適用される補修方法であり、その工程は概ね以下のようなものである。
(1)鉄筋周囲の含塩コンクリートをはつり落とす。
(2)鉄筋表面の錆を落とす。
(3)露出している鉄筋に防錆塗装を施す。
(4)欠落した部分断面を修復する。
(5)旧断面および新断面を含めてコンクリート表面を被覆する。
When the cement-based material structure deteriorates with time, repairs such as surface treatment, cathodic protection, cross-sectional repair, and FRP adhesion are performed according to the degree of deterioration. In particular, cross-sectional repair is the most commonly applied repair method for concrete structures, and the process is generally as follows.
(1) Remove the salt-containing concrete around the reinforcing bars.
(2) Remove rust on the reinforcing bar surface.
(3) Apply anticorrosion coating to the exposed steel bars.
(4) Repair the missing partial cross section.
(5) Cover the concrete surface including the old and new sections.

しかし、断面修復には以下のような欠点がある。
工期が長期化しやすい。すなわち、既往の断面修復工事は、作業足場の架設・解体・撤去、はつり作業、鉄筋の錆除去および防錆塗装、継ぎ鉄筋、型枠設置、修復材充填、表面被覆といった多くの工程を要し、使用する材料の種類も多い。このため、工事は煩雑化し、多くの人日を必要とする。
マクロセル腐食が起こりやすい。すなわち、更新した新しい材料と既設材料との間に鉄筋が存在した場合、異種材料における電位の相違からいわゆるマクロセルが形成され、腐食電流が生じて再劣化が進む可能性が高い。
However, cross-sectional repair has the following drawbacks.
The construction period tends to be long. In other words, the existing cross-section repair work required many processes such as erection, dismantling and removal of work scaffolds, lifting work, rust removal and anti-corrosion coating of reinforcing bars, joint reinforcement, formwork installation, restoration material filling, and surface coating. Many types of materials are used. For this reason, construction is complicated and requires many man-days.
Macrocell corrosion is likely to occur. That is, when a reinforcing bar exists between the updated new material and the existing material, there is a high possibility that a so-called macro cell is formed due to a difference in potential between different materials, a corrosion current is generated, and re-deterioration proceeds.

桟橋、鉄道橋、道路橋など、梁に支持される床版を部材とするセメント系材料構造物では、撓み変形によって劣化しやすい床版の補修工事が、他の一般部材よりも比較的早期に必要になるケースが多い。しかも床版に関しては、上記の他にもさらに工事を難しくする要因が付随する。すなわち、劣化を受けやすい床版下面を補修するには、床版の下方に足場を設け、下から施工することが前提となる。そのため足場の架設・撤去作業が必要となり、さらなる工期の延長やコスト増を伴う。また、特に桟橋などでは、床版の下からの作業は波浪の影響を受ける場合が多く、潮位、天候によって施工時間が限られることもしばしばある。   In cement-based material structures such as piers, railway bridges, and road bridges that use floor slabs supported by beams as members, repair work on floor slabs that are likely to deteriorate due to bending deformation is relatively earlier than other general members. There are many cases where it is necessary. In addition, the floor slab is accompanied by other factors that make the construction more difficult. That is, in order to repair the lower surface of the floor slab that is susceptible to deterioration, it is assumed that a scaffold is provided below the floor slab and construction is performed from below. For this reason, it is necessary to build and remove the scaffolding, which further extends the construction period and increases costs. Also, especially on jetty, work from under the slab is often affected by waves, and the construction time is often limited by the tide level and weather.

このようなことから、床版の特に下面が劣化した際には、断面修復により延命を図るよりも、むしろ劣化した床版を撤去して新たな床版に取り替える改修工法を採る方が合理的な場合もある。その1つの手法として、プレキャスト床版によって置き換える方法が考えられる。プレキャスト床版によると、現場に型枠を設置して打設する作業を省くことができ、足場の架設が難しい桟橋などにおいては特に大きな効果が期待される。特許文献1には複数のプレキャストコンクリート板を梁に支持されるように並べて配置する工法が開示されている。その際、撓みによりプレキャストコンクリート板の間に隙間ができることなどを防止するために、上面および下面にCFRP板を貼付して撓み量を小さくする補強方法が採用される。   For this reason, it is more reasonable to adopt a repair method that removes a deteriorated floor slab and replaces it with a new floor slab, rather than extending the life by repairing the cross section, especially when the bottom surface of the floor slab deteriorates. In some cases. As one of the methods, a method of replacing with a precast floor slab can be considered. According to the precast floor slab, it is possible to omit the work of installing and placing a formwork on the site, and it is expected to have a particularly great effect on a pier where it is difficult to construct a scaffold. Patent Document 1 discloses a construction method in which a plurality of precast concrete plates are arranged side by side so as to be supported by a beam. At that time, in order to prevent a gap from being formed between the precast concrete plates due to the bending, a reinforcing method is adopted in which a CFRP plate is attached to the upper surface and the lower surface to reduce the bending amount.

特開2002−206305号公報JP 2002-206305 A

特許文献1のような補強方法を用いたプレキャスト床版の設置方法は、構造物自体を新規に設計して施工する場合には適用しやすいが、劣化した床版を撤去して新規床版に取り替える改修工事においては事情が異なる。すなわち、構造物自体を新規に設計する場合は、その設計に適合するプレキャスト床版を用意すればよい。しかしながら、劣化した床版を撤去する場合は、現場状況に応じて撤去する形態は必ずしも一様にはならず、プレキャスト床版をそのまま使用して意図通りの置き換えを完了することは通常、困難である。また、プレキャスト床版どうし、またはプレキャスト床版と既設床版との間に鉄筋を通すことは基本的に難しいため、接合部での強度を向上させるには何らかの補強作業が必要になる。したがって、現場状況に合わせて適切な改修を行うには、むしろ現場打設による改修工法を採用することが望ましい場合も多い。   The installation method of the precast floor slab using the reinforcing method as in Patent Document 1 is easy to apply when the structure itself is newly designed and constructed, but the deteriorated floor slab is removed to form a new floor slab. The situation is different in the repair work to be replaced. That is, when the structure itself is newly designed, a precast floor slab suitable for the design may be prepared. However, when removing a deteriorated floor slab, the form to be removed is not necessarily uniform depending on the site conditions, and it is usually difficult to complete the intended replacement using the precast floor slab as it is. is there. Further, since it is basically difficult to pass the reinforcing bars between the precast slabs or between the precast slab and the existing floor slab, some reinforcement work is required to improve the strength at the joint. Therefore, it is often desirable to adopt a repair method based on site placement in order to perform appropriate repairs according to the site conditions.

ところが、前述のように現場打設により床版を改修するには、足場や型枠の設置が必ずしも容易でないことから、実施が困難となる場合が多い。また、床版のような板状部材は撓みによって特に下面側が劣化しやすく、せっかく新たな床版を打設して改修を終えても、比較的短期間で再び改修が必要になるという事態を繰り返すことになる。   However, in order to repair the floor slab by on-site placement as described above, it is often difficult to implement a scaffold or a formwork because it is not always easy. In addition, plate-like members such as floor slabs are particularly susceptible to deterioration on the lower surface side due to bending, and even if a new floor slab is placed and repairs are completed, repairs are required again in a relatively short period of time. Will repeat.

本発明はこのような現状に鑑み、現場打設による床版の改修工法において、作業性を顕著に改善し、かつ、撓みによる下面側の耐久性も大幅に向上させることのできる合理的な改修方法を開発し提供しようというものである。   In view of such a current situation, the present invention is a rational repair that can remarkably improve workability and greatly improve the durability of the lower surface side due to bending in the floor slab repair method by on-site placement. It is about developing and providing a method.

発明者らは種々検討の結果、新規床版において撓みによる下面の劣化を顕著に抑制し、かつ施工性を向上させるには、耐久性の高いセメント系材料からなるプレキャスト板状部材を床版の下面を構成する埋設型枠として使用し、その上に通常のセメント系材料からなる床版を打設する工法が極めて有利であることを知見した。   As a result of various studies, the inventors have remarkably suppressed the deterioration of the lower surface due to bending in a new floor slab, and improved the workability by using a precast plate-like member made of a highly durable cementitious material. It has been found that a construction method in which a floor slab made of a normal cement-based material is placed thereon is used as an embedded form forming the lower surface and is extremely advantageous.

すなわち本発明では、梁に支持される既設床版を梁上にその一部を残して撤去し、下記(A)からなるプレキャスト板状部材を埋設型枠として使用し、その上にセメント系材料を打設することにより前記撤去部分に新たな床版を構築する、床版改修方法を提供する。
(A)セメント100質量部に対しγビーライト10〜85質量部を含有するセメント混練物の硬化体であって、短繊維を分散配合し、かつ「撚り」を付けた長繊維を埋設型枠の下面側になる表面からの深さが5〜25mmの位置に配置した複合繊維補強セメント系材料(前記長繊維によるプレストレスが導入されたものを除く)
ここで、「セメント系材料」は、モルタルまたはコンクリートの硬化した材料である。γビーライトは、後述のように2CaO・SiO2で表されるダイカルシウムシリケートの1種であり、「γC2S」と表記されることもある。γビーライトには2CaO・SiO2の他、Al23、Fe23、MgO、Na2O、K2O、TiO2、MnO、ZnO、CuO等の酸化物が不純物として固溶している場合があるが、そのような鉱物を固溶したγビーライトも本発明でいうγビーライトに含まれる。
That is, in the present invention, the existing floor slab supported by the beam is removed while leaving a part thereof on the beam, and the precast plate-like member comprising the following (A) is used as an embedded formwork, on which the cement-based material A floor slab repair method is provided in which a new floor slab is constructed in the removed portion by placing a slab.
(A) A hardened body of cement kneaded material containing 10 to 85 parts by mass of γ belite with respect to 100 parts by mass of cement , in which a short fiber is dispersed and blended, and a long fiber with “twist” is embedded A composite fiber reinforced cement-based material disposed at a position having a depth of 5 to 25 mm from the surface on the lower surface side (excluding those in which prestress due to the long fibers is introduced) .
Here, the “cement-based material” is a hardened material of mortar or concrete. γ Belite is one type of dicalcium silicate represented by 2CaO · SiO 2 as described later, and may be expressed as “γC 2 S”. In addition to 2CaO · SiO 2 , oxides such as Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MgO, Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , MnO, ZnO, and CuO are dissolved as impurities in γ belite. However, γ belite having such a mineral as a solid solution is also included in the γ belite referred to in the present invention.

また本発明では、劣化した床版の撤去や、新規床版の打設を効率的に実施するための手法として、下記[1]〜[3]の工程を有する床版改修方法を提供する。
[1]梁に支持される既設床版を梁上にその一部を残して撤去し、その際、既設床版内部に存在していた鉄筋の一部を前記梁上に残した既設床版の部分から露出するように残し、
[2]上記(A)からなるプレキャスト板状部材を前記撤去部分に配置してこれを埋設型枠とするとともに、予め組んだ鉄筋を前記埋設型枠の上方に配置して前記の露出するように残した鉄筋と接合することにより新たな鉄筋構造を構成し、
[3]セメント系材料を前記新たな鉄筋構造が内部に配筋されるように前記埋設型枠の上に打設して新たな床版を構築する。
Moreover, in this invention, the floor slab repair method which has the process of the following [1]-[3] is provided as a method for carrying out removal of a degraded floor slab and new floor slab efficiently.
[1] The existing floor slab supported by the beam is removed while leaving a part thereof on the beam, and at that time, the existing floor slab in which a part of the reinforcing bar existing in the existing floor slab is left on the beam is removed. Leave it exposed from the part of
[2] The precast plate-like member made of (A) is arranged in the removed portion to make it an embedded formwork, and a pre-assembled reinforcing bar is placed above the embedded formwork so as to expose the above. A new rebar structure is constructed by joining with the rebar left in
[3] A new floor slab is constructed by placing a cement-based material on the embedded formwork so that the new reinforcing bar structure is arranged inside.

その際、予め既設床版の梁上に位置する部分の上に支持体を仮設するとともに、その支持体を介して既設床版の上方に吊桁を仮設し、前記[1]において撤去する既設床版の部分、前記[2]において配置する埋設型枠、および前記[2]において配置する鉄筋のうち少なくとも1以上について上記吊桁から吊り下げることにより一時的に荷重を吊桁に負担させる方法で実施することが特に効果的である。   At that time, a support body is temporarily installed on a portion of the existing floor slab positioned on the beam in advance, and a suspension girder is temporarily installed above the existing floor slab via the support body and removed in the above [1]. A method of temporarily suspending a load on a hanging girder by hanging at least one or more of a floor slab part, an embedded formwork arranged in [2], and a reinforcing bar arranged in [2] from the hanging girder Implementation is particularly effective.

上記(A)の長繊維としては、外径0.5〜2.0mmのCFRP撚線を使用することが好ましい。また、プレキャスト板状部材としては、少なくとも埋設型枠の下面側になる表層部に平均炭酸化深さ5mm以上の炭酸化層を有するものが好適な対象となる。
ここで、炭酸化深さは当該セメント系材料を割裂した破断面に1%フェーノールフタレイン溶液を散布したとき、赤変しない領域の表面からの深さによって評価できる。
As the long fiber (A ), a CFRP stranded wire having an outer diameter of 0.5 to 2.0 mm is preferably used. Moreover, as a precast plate-shaped member, what has a carbonation layer with an average carbonation depth of 5 mm or more in the surface layer part which becomes the lower surface side of an embedding formwork becomes a suitable object.
Here, the carbonation depth can be evaluated by the depth from the surface of the region that does not turn red when a 1% phenolphthalein solution is sprayed on the fractured surface where the cementitious material is split.

本発明によれば、劣化した床版を新規床版に取り替える改修工法において、プレキャスト板状部材を床版下面に相当する部位に埋設型枠として配置したことにより、現場打設で新規床版を構築する際の作業性を大幅に向上させることができた。そのプレキャスト板状部材はγビーライトを含有するセメント系材料からなるので、炭酸化による表層部の緻密化作用が発揮され、Ca成分の溶脱や、水、塩化物等、床版の劣化要因となる物質の浸入に対する抵抗力が顕著に高まる。特に短繊維と長繊維の複合補強を図ったプレキャスト板状部材を用いたものでは、撓みによって経時的に生じる下面のひび割れが微細分散され、水、塩化物等の浸入が一層起こりにくくなる。   According to the present invention, in the repair method for replacing a deteriorated floor slab with a new floor slab, a precast plate-like member is disposed as an embedded formwork in a portion corresponding to the bottom of the floor slab. Workability at the time of construction was greatly improved. Since the precast plate-like member is made of a cementitious material containing γ belite, the densification of the surface layer due to carbonation is exerted, Ca component leaching, water, chloride, etc. The resistance to the invasion of the material is significantly increased. In particular, in the case of using a precast plate-like member for which composite reinforcement of short fibers and long fibers is used, cracks on the lower surface that occur over time due to bending are finely dispersed, and infiltration of water, chloride, and the like is further less likely to occur.

また、吊桁を仮設して改修工事中に構造部材等を一時的に吊架する方法によれば、足場や支柱の設置が難しい桟橋などにおいても作業性が向上し、工期面、安全面、コスト面で有利となる。断面修復法との比較では、本発明法の場合、基本的に上面からの施工になり、波浪等の影響を受けにくく、かつ足場の架設・撤去の手間も省ける。
したがって本発明は、桟橋をはじめとする厳しい環境下に曝される床版の改修工法として普及が期待される。
In addition, according to the method of temporarily suspending structural members etc. during renovation work by temporarily installing a hanging girder, workability is improved even on piers where it is difficult to install scaffolding and struts. This is advantageous in terms of cost. In comparison with the cross-section repair method, in the case of the method of the present invention, the construction is basically performed from the top surface, is hardly affected by waves and the like, and the labor for erection and removal of the scaffold can be saved.
Therefore, the present invention is expected to be widely used as a repair method for floor slabs exposed to harsh environments such as jetty.

通常のセメントには、エーライト:3CaO・SiO2(組成式C3S)、ビーライト:2CaO・SiO2(組成式C2S)、アルミネート:3CaO・Al23(組成式C3A)、フェライト:4CaO・Al23・Fe23(組成式C4AF)等のセメント鉱物が含まれている。このうちビーライトは、ポルトランドセメントの主要鉱物成分の1つであり、水和熱や乾燥収縮を減少させ、また化学抵抗性を増大させる機能を有すると考えられている。 A typical cement, alite: 3CaO · SiO 2 (composition formula C 3 S), belite: 2CaO · SiO 2 (composition formula C 2 S), aluminate: 3CaO · Al 2 O 3 (composition formula C 3 A), ferrite: cement mineral such as 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 (composition formula C 4 AF) is included. Among these, belite is one of the main mineral components of Portland cement, and is considered to have functions of reducing heat of hydration and drying shrinkage and increasing chemical resistance.

ビーライトはCaOとSiO2を主成分とするダイカルシウムシリケートの1種であり、α型、α'型、β型およびγ型が存在し、それぞれ結晶構造や密度が異なる。このうちα型、α'型、β型は水と反応して水硬性を示す。これに対しγ型は、水硬性を示さず、かつ二酸化炭素と反応するという特性を有する。ポルトランドセメントをはじめとする通常のセメントには、このγ型のビーライト(γビーライト)は基本的に含まれていない。 Belite is a kind of dicalcium silicate containing CaO and SiO 2 as main components, and there are α-type, α′-type, β-type, and γ-type, each having different crystal structure and density. Of these, α-type, α′-type and β-type react with water and exhibit hydraulic properties. On the other hand, the γ-type has characteristics that it does not show hydraulic properties and reacts with carbon dioxide. Ordinary cements such as Portland cement basically do not contain this γ-type belite (γ belite).

本出願人らの最近の研究によれば、γビーライトを使用したセメント系材料を炭酸化すると、強度レベルが向上することに加え、表層部を顕著に緻密化できることがわかってきた。そして、その緻密化した表層部はCaの溶脱に対する抵抗が非常に高く、塩化物遮蔽効果にも優れることが確認された。このようなセメント系材料は長期にわたって優れた耐久性を呈するものであり、本出願人らは先に特願2004−375549号として提案した。   According to recent studies by the present applicants, it has been found that carbonation of a cementitious material using γ belite can remarkably densify the surface layer in addition to improving the strength level. And it was confirmed that the densified surface layer portion has very high resistance to Ca leaching and is excellent in chloride shielding effect. Such a cementitious material exhibits excellent durability over a long period of time, and the present applicants previously proposed as Japanese Patent Application No. 2004-375549.

γビーライトを富化したセメント硬化体が炭酸ガス等で緻密化するメカニズムについては未解明な部分も多いが、以下のように考えられる。すなわち、通常のセメント硬化体が炭酸化(中性化)する場合には、セメントの水和反応によって生じたCa(OH)2が炭酸ガス等と反応してCaCO3になるのであるが、セメント硬化体中にγビーライトが多量に存在すると、γビーライトが水和反応せずに直接炭酸ガス等と反応して多量のCaCO3とSiO2を生成する。さらにセメントの水和反応で生じたCa(OH)2も炭酸ガス等と反応してCaCO3になる。このため、通常のセメント硬化体に比べ早期に多量の反応生成物が生じ、これがセメント硬化体内の空隙を埋めて緻密化すると考えられる。 Although there are many unexplained parts about the mechanism by which the hardened cement enriched with γ-belite is densified with carbon dioxide or the like, it is considered as follows. That is, when the normal cement curing body is carbonation (neutralization) is Ca (OH) 2 produced by a hydration reaction of cement is become CaCO 3 reacted with carbon dioxide gas, cement When a large amount of γ belite exists in the cured product, the γ belite does not hydrate and reacts directly with carbon dioxide gas or the like to generate a large amount of CaCO 3 and SiO 2 . Furthermore, Ca (OH) 2 generated by the cement hydration reaction also reacts with carbon dioxide or the like to become CaCO 3 . For this reason, it is considered that a large amount of reaction product is generated at an early stage as compared with a normal hardened cement body, which fills voids in the hardened cement body and becomes dense.

本発明ではこのような耐久性セメント系材料からなるプレキャスト板状部材(例えば厚さ15〜50mm)を、新規床版の下面を構成する埋設型枠に使用する。床版の下面は、構造部材として使用中に撓み変形を受け、引張応力が発生する。このため経時的にひび割れが生じやすい。また、特に桟橋などでは床版下面は高湿に曝され、かつ鉄筋の腐食を招く塩化物等の物質が付着しやすい。この場合、γビーライトを用いた埋設型枠で下面を構成することにより、炭酸化によって緻密化したセメント系マトリクスが、塩化物等の浸入に対して大きな抵抗力を生じ、耐久性が向上する。炭酸化は、プレキャスト部材を製造する段階で強制的に炭酸化処理することによって行うことが望ましいが、埋設型枠として使用開始後に大気中の二酸化炭素によって自然に炭酸化させることも可能である。炭酸化深さは5mm以上とすることが望ましい。   In the present invention, a precast plate-like member (for example, having a thickness of 15 to 50 mm) made of such a durable cement-based material is used for the embedded form forming the lower surface of the new floor slab. The lower surface of the floor slab undergoes bending deformation during use as a structural member, and tensile stress is generated. For this reason, cracks tend to occur over time. In particular, the slab lower surface is exposed to high humidity especially on a jetty, and a substance such as chloride that causes corrosion of the reinforcing bars is likely to adhere. In this case, by configuring the lower surface with an embedded formwork using γ belite, the cementitious matrix densified by carbonation produces a great resistance to intrusion of chloride and the like, and the durability is improved. . Carbonation is preferably performed by forcibly carbonizing at the stage of producing the precast member, but can be naturally carbonated by carbon dioxide in the atmosphere after the start of use as an embedded formwork. The carbonation depth is desirably 5 mm or more.

強制的に炭酸化処理する場合は、例えばセメント硬化体の表面を炭酸化物質(CO2、CO3 2-、HCO3 -等を供給可能な物質)と接触させる方法が採用できる。炭酸化物質としては、炭酸ガス、超臨界二酸化炭素、ドライアイスや、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸鉄等の炭酸塩や、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸鉄等の重炭酸塩や、炭酸水等が挙げられる。炭酸化処理の際には適度な湿分が必要である。炭酸化の温度は20℃以上が好ましく、30℃以上が一層好ましい。 When the carbonation treatment is forcibly performed, for example, a method in which the surface of the cement hardened body is brought into contact with a carbonation substance (a substance capable of supplying CO 2 , CO 3 2− , HCO 3 −, etc.) can be employed. Carbonated substances include carbon dioxide, supercritical carbon dioxide, dry ice, carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and iron carbonate, bicarbonates such as sodium bicarbonate, potassium bicarbonate and iron bicarbonate, Examples include carbonated water. Appropriate moisture is required for the carbonation treatment. The carbonation temperature is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher.

炭酸化処理のタイミングは、セメント系材料が十分に硬化した後(例えば脱型後)に行うのが好ましい。具体的にはセメント硬化体の圧縮強度が20N/mm2以上に達した時点以降に炭酸化処理を行うことが好ましい。30N/mm2以上に達した時点以降とすることが一層好ましい。圧縮強度が20N/mm2未満の状態で炭酸化処理を行うと、炭酸化深さ(炭酸化領域の厚さ)を0.5mm以上にすることは可能であるものの緻密化が不十分となることがあり、Caの溶出に対する抵抗力や塩害等に対する抵抗力を十分に付与することが難しい。なお、コンクリートがまだ固まらないうちに炭酸化処理を行って硬化させた場合は、本発明で目的とする硬化体(耐久性セメント系材料)は全く得られない。 The timing of the carbonation treatment is preferably performed after the cementitious material is sufficiently cured (for example, after demolding). Compressive strength of concrete in the hardened cement body is preferably performed carbonation process since when it reaches 20 N / mm 2 or more. It is more preferable that the time is after 30 N / mm 2 or more. When carbonation is performed in a state where the compressive strength is less than 20 N / mm 2 , the carbonation depth (thickness of the carbonation region) can be 0.5 mm or more, but the densification is insufficient. In some cases, it is difficult to sufficiently provide resistance to Ca elution and salt damage. In addition, when the carbonation treatment is performed before the concrete is hardened yet, the target cured product (durable cement material) in the present invention cannot be obtained at all.

本発明で対象とするプレキャスト板状部材は、セメント100質量部に対しγビーライト10〜85質量部を含む混練物のセメント硬化体である。γビーライトをこの範囲で含むものにおいて、炭酸化したときの緻密化による耐久性の向上が認められる。特に高い耐久性を実現するためにはセメント100質量部に対しγビーライト30〜85質量部を含む混練物のセメント硬化体が好ましく、50〜85質量部、さらには70〜85質量部が一層好ましい   The precast plate-like member to be used in the present invention is a hardened cement cement body containing 10 to 85 parts by mass of γ belite with respect to 100 parts by mass of cement. In the case where γ belite is included in this range, durability is improved by densification when carbonized. In order to realize particularly high durability, a hardened cement cement containing 30 to 85 parts by mass of γ belite with respect to 100 parts by mass of cement is preferable, and 50 to 85 parts by mass, and more preferably 70 to 85 parts by mass. preferable

プレキャスト板状部材に使用するセメントには一般的なポルトランドセメントなどが使用できる。混和材料や、骨材などについても、特に制約はなく、一般的な公知のものを所定量配合すればよい。γビーライトは、市販のものや、2モルの炭酸カルシウムと1モルの二酸化ケイ素を配合して1450℃前後で焼成して合成したものなどが使用できる。あるいは、γビーライトを多量に含む製鋼スラグなどを用いることもできる。γビーライトはブレーン比表面積1300〜8000、好ましくは1300〜3000のものを使用することが望ましい。γビーライトをセメント置換として混和材料や、骨材などの配合比を設定すればよい。特に優れた耐久性・信頼性が要求される場合は、セメント硬化体自体の緻密性が高いことが有利であり、そのためには、水粉体比を20〜50%、好ましくは25〜35%とした混練物のセメント硬化体が好適な対象となる。水粉体比は、水と粉体成分との質量比である。ここでいう粉体にはセメント、γビーライト、混和材料が含まれ、骨材を除く。施工性向上および更なる緻密化のためにフライアッシュを結合材(γビーライトを含める、以下同様)の10〜30%置換、シリカフュームを結合材の0〜10%置換で添加することができる。ひび割れ対策として、膨張剤や収縮低減剤を用いることもできる。   A general Portland cement etc. can be used for the cement used for a precast plate-shaped member. There are no particular restrictions on the admixture material, the aggregate, and the like, and a generally known amount may be blended in a predetermined amount. As the γ belite, a commercially available product, a product synthesized by blending 2 mol of calcium carbonate and 1 mol of silicon dioxide and firing at around 1450 ° C. can be used. Alternatively, a steelmaking slag containing a large amount of γ belite can be used. It is desirable to use γ belite having a Blaine specific surface area of 1300 to 8000, preferably 1300 to 3000. What is necessary is just to set compounding ratios, such as an admixture material and an aggregate, by making gamma belite into cement substitution. When particularly excellent durability / reliability is required, it is advantageous that the cemented cement itself has a high density, and for that purpose, the water powder ratio is 20 to 50%, preferably 25 to 35%. A hardened cemented product of kneaded material is a suitable target. The water powder ratio is a mass ratio of water and a powder component. The powder here includes cement, γ belite, and admixture, and excludes aggregates. In order to improve workability and further densify, fly ash can be added by 10-30% replacement of the binder (including γ belite, the same applies hereinafter) and silica fume can be added by 0-10% replacement of the binder. An expansion agent or a shrinkage reducing agent can also be used as a countermeasure against cracking.

また、本発明で使用するプレキャスト板状部材は短繊維補強したセメント系材料とする。短繊維としてはカーボン短繊維、ステンレスファイバー、ワラストナイト、ガラス繊維などが使用できるが、CFRP撚線からなるカーボン短繊維が好適に使用できる。CFRP撚線は後述の長繊維と同質のもので、長さ10〜50mm好ましくは20〜40mmのものが好適に使用できる。このようなカーボン短繊維は打設前の混練物中において0.75〜2.0体積%程度配合させることが好ましい。 Further, precast plate-like member used in the present invention shall be the short fiber reinforced cementitious material. As the short fibers, carbon short fibers, stainless fibers, wollastonite, glass fibers and the like can be used, but carbon short fibers made of CFRP stranded wires can be suitably used. The CFRP stranded wire is of the same quality as the later-described long fibers, and those having a length of 10 to 50 mm, preferably 20 to 40 mm can be suitably used. Such carbon short fibers are preferably blended in an amount of about 0.75 to 2.0% by volume in the kneaded product before placing.

また本発明のプレキャスト板状部材は、短繊維と長繊維により複合補強したものである。具体的には上記の短繊維補強したセメント系材料において、「撚り」を付けた長繊維を、埋設型枠の下面側になる表面からの深さが5〜25mmの位置に、当該表面に沿って配置する。すなわち、当該長繊維の中心(軸)の位置が表面からの距離で5〜25mmになるように配置する。ただし、かぶり厚(セメント系材料表面から長繊維表面までの距離)は3mm以上を確保することが望ましい。長繊維としては例えばCFRP撚線を用いることが好ましい。CFRP撚線は炭素繊維強化樹脂(Carbon Fiber Reinforced Plastics)の撚線である。「撚り」を必要とするのは、セメント系マトリクスとのアンカー効果を発揮させるためである。1本の繊維束を扁平化するなどしたのち撚りをかけた「1本撚線」でもよいし、2本の繊維束を合わせて撚った「2本撚線」でもよい。あるいはさらに多数本の繊維束を合わせ撚りにしたものでもよい。 The precast plate member of the present invention is obtained by a composite reinforced with short fibers and long fibers. Specifically, in the above-mentioned cementitious material reinforced with short fibers, long fibers with “twist” are placed along the surface at a depth of 5 to 25 mm from the surface on the lower surface side of the embedded formwork. Arrange. That is, it arrange | positions so that the position of the center (axis) of the said long fiber may be 5-25 mm in the distance from the surface. However, it is desirable that the cover thickness (distance from the cementitious material surface to the long fiber surface) be 3 mm or more. For example, a CFRP stranded wire is preferably used as the long fiber. The CFRP stranded wire is a stranded wire of carbon fiber reinforced resin (Carbon Fiber Reinforced Plastics). The reason for requiring “twist” is to exert an anchor effect with the cementitious matrix. It may be “one stranded wire” obtained by flattening one fiber bundle and then twisting it, or “two stranded wire” obtained by twisting together two fiber bundles. Alternatively, a plurality of fiber bundles may be combined and twisted.

長繊維は、プレキャスト板状部材の表面付近に作用することになる主たる引張応力の方向に対し±45°の範囲を、その軸方向とするように配置することが望ましい。主たる引張応力の方向は、使用時に発生するひび割れの方向から判断できる。すなわち、ひび割れの平均的な方向に対して直角の方向が主たる引張応力の方向となる。引張応力の方向に近い方向を軸方向とする長繊維がなるべく多数含まれていると効果的である。例えば、2本以上の長繊維を20〜300mm間隔で上記主たる引張応力の方向±45°の方向に配置するとよい。ただし、主たる引張応力の方向が2方向存在する場合(ひび割れが縦、横両方向に生じる場合)や、構造物の信頼性を特に高めたい場合には、2本以上の長繊維を20〜300mm間隔でそれぞれ概ね平行に表面に沿って配置するとともに、それらに直交する方向を軸方向とする長繊維を20〜300mmの間隔で前記表面に沿って配置するとよい。ここで「直交する」とは90°±20°の角度をなすことをいう。   The long fibers are preferably arranged so that the axial direction has a range of ± 45 ° with respect to the direction of the main tensile stress acting near the surface of the precast plate-like member. The direction of the main tensile stress can be judged from the direction of cracks that occur during use. That is, the direction perpendicular to the average direction of cracks is the main tensile stress direction. It is effective to contain as many long fibers as possible in the axial direction near the direction of the tensile stress. For example, two or more long fibers may be arranged at intervals of 20 to 300 mm in the direction of the main tensile stress direction ± 45 °. However, when there are two main directions of tensile stress (when cracks are generated in both the vertical and horizontal directions) or when particularly improving the reliability of the structure, two or more long fibers are spaced at intervals of 20 to 300 mm. It is good to arrange | position along the said surface at intervals of 20-300 mm while arrange | positioning along the surface substantially in parallel with each along the direction orthogonal to them. Here, “perpendicular” means forming an angle of 90 ° ± 20 °.

長繊維の形状に関しては、特に、撚りピッチLが3〜25mm、外径D1が0.5〜2.0mm、凹凸直径比D2/D1が0.5〜0.95mmであるものが望ましい。
図1に、撚線の形状を模式的に示す。これは1本撚線をイメージした例である。撚りピッチLは隣り合う凸部頂点間の間隔、外径D1および内径D2はそれぞれ凸部における最大径および凹部における最小径である。この長繊維は、鉄筋コンクリートをはじめとする従来一般的な「筋材補強タイプ」の部材に使用される筋材とは異なり、構造物としての強度を負担させるものではない。したがって、図1に示した外径D1が約1mm前後といった、極細の撚線を使用することができるのである。
プレキャスト板状部材に分散配合させる前記短繊維も、長繊維と同質のものとすることができる。そうすることにより短繊維と長繊維で素材を供用できるコストメリットが生まれる。
Regarding the shape of the long fibers, those having a twist pitch L of 3 to 25 mm, an outer diameter D 1 of 0.5 to 2.0 mm, and a concavo-convex diameter ratio D 2 / D 1 of 0.5 to 0.95 mm. desirable.
FIG. 1 schematically shows the shape of a stranded wire. This is an example of a single stranded wire. The twist pitch L is an interval between adjacent convex vertexes, and the outer diameter D 1 and the inner diameter D 2 are a maximum diameter at the convex portion and a minimum diameter at the concave portion, respectively. This long fiber does not bear the strength as a structure, unlike the reinforcing material used in the conventional “strength reinforcing type” member such as reinforced concrete. Therefore, it is possible to use an extremely fine stranded wire having an outer diameter D 1 shown in FIG. 1 of about 1 mm.
The short fibers dispersed and blended in the precast plate-like member can be the same as the long fibers. By doing so, the cost merit that the material can be used with short fiber and long fiber is born.

このような撚りを付けた長繊維を上記所定の深さ位置で表面に概ね平行に配置すると、「撚り」の凹凸によってセメント系マトリクスへのアンカー効果が長繊維の周辺にもたらされるので、長繊維の軸方向に成分を有する引張応力が長繊維周辺のマトリクスに付与されたとき、ある箇所でひび割れが発生しても、そのひび割れを挟んだ両側のマトリクスが離れていくことに対する抵抗力が作用するようになる。そのため、ひび割れの起点が長繊維の軸方向に多数生まれ、結果としてひび割れの形態は「幅」の小さいひび割れが分散した形となる。長繊維が破断しない限り、周辺にもたらされるアンカー効果は長繊維の軸方向にほぼ均等に作用するので、幅の大きいひび割れが局所的に発生することは非常に起こりにくい。つまり、長繊維によるひび割れ幅の低減効果は極めて安定している。発明者らの詳細な検討によれば、このような長繊維のひび割れ幅低減効果は、短繊維で補強したセメント系材料において顕著に発現する。短繊維と長繊維による複合的な作用により割れ幅の顕著な低減効果がもたらされる。   When long fibers with such a twist are arranged substantially parallel to the surface at the predetermined depth, the anchoring effect to the cementitious matrix is brought about by the unevenness of the “twist” around the long fibers. When a tensile stress having a component in the axial direction is applied to the matrix around the long fiber, even if a crack occurs at a certain location, resistance acts against the separation of the matrix on both sides sandwiching the crack. It becomes like this. Therefore, many starting points of cracks are generated in the axial direction of the long fiber, and as a result, the cracks have a shape in which cracks with small “width” are dispersed. As long as the long fibers do not break, the anchor effect provided in the periphery acts almost evenly in the axial direction of the long fibers, so that it is very unlikely that a wide crack will occur locally. That is, the effect of reducing the crack width by the long fibers is extremely stable. According to detailed studies by the inventors, such a crack width reduction effect of long fibers is remarkably exhibited in cement-based materials reinforced with short fibers. The combined effect of the short fibers and long fibers brings about a remarkable effect of reducing the crack width.

以下、既設構造物(桟橋)の床版を改修する場合を例に本発明の具体的な実施方法を例示する。
〔プレキャスト板状部材の製造〕
埋設型枠として使用するプレキャスト板状部材として、短繊維と長繊維により複合補強した6000L×2000W×30t(mm)のコンクリートパネルを製造する場合について例示する。長繊維、短繊維、コンクリートは例えば以下のようなものを使用することができる。
Hereinafter, the concrete implementation method of this invention is illustrated by making into an example the case where the floor slab of an existing structure (pier) is repaired.
[Manufacture of precast plate-like members]
An example of producing a 6000 L × 2000 W × 30 t (mm) concrete panel reinforced with short fibers and long fibers as a precast plate-like member used as an embedded formwork will be described. For example, the following can be used as long fibers, short fibers, and concrete.

<長繊維>
12000本のフィラメントからなる炭素繊維束(引張強さ:4900MPa、引張弾性率:230GPa)に撚りをかけた「1本撚線」に、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部と、硬化剤の芳香族アミン22質量部を混合したもの)を含浸させ、150℃で2分間加熱硬化させたCFRP撚線である。撚りピッチL:10mm、外径D1:1.4mm、内径D2:1.2mm、炭素繊維含有率:65体積%、断面積1.7mm2
<短繊維>
上記長繊維と同じCFRP撚線を長さ20mmに切断したもの。
<Long fiber>
A carbon fiber bundle composed of 12,000 filaments (tensile strength: 4900 MPa, tensile elastic modulus: 230 GPa) is twisted on a “single strand”, epoxy resin (100 parts by mass of a bisphenol A type epoxy resin, and a curing agent) CFRP twisted wire impregnated with 22 parts by mass of aromatic amine) and heat-cured at 150 ° C. for 2 minutes. Twisting pitch L: 10 mm, outer diameter D 1: 1.4 mm, inner diameter D 2: 1.2 mm, the carbon fiber content: 65% by volume, the cross-sectional area 1.7 mm 2.
<Short fiber>
The same CFRP stranded wire as the above-mentioned long fiber cut to a length of 20 mm

<プレキャスト板状部材のコンクリート>
例えば、低熱ポルトランドセメント、γビーライト、フライアッシュおよびシリカフュームを、45:35:20:5の質量割合で混合し、水粉体比が30%、s/a(細骨材率)が46%となるようにコンクリートの混練物を作る。これに上記の短繊維を2体積%となるように投入して攪拌混合する。γビーライト粉体のブレーン比表面積は例えば1800cm2/gとする。
<Concrete of precast plate-like member>
For example, low heat Portland cement, γ belite, fly ash and silica fume are mixed at a mass ratio of 45: 35: 20: 5, the water powder ratio is 30%, and the s / a (fine aggregate ratio) is 46%. Make a concrete kneaded mixture so that The above short fibers are added to the mixture so as to be 2% by volume and mixed with stirring. Blaine specific surface area of γ belite powder is, for example, 1800 cm 2 / g.

上記の長繊維を型枠に固定して下面側から例えば10mmとなる位置に張っておく。このパネルでは、L方向(長手方向)が主たる張力方向となり、W方向(幅方向)にも主たる引張方向が存在すると考えてよい。したがって長繊維をL方向とW方向にそれぞれ例えば60mmの間隔で配置する。その際、まず短いW方向の長繊維を張り、次いでL方向の長繊維をW方向に張られた複数本の長繊維の上に載せるようにして張ると、長いL方向の長繊維が撓むことを防止しやすい。長繊維には、所定の深さ位置に張ることができるに足るだけの張力を付与すればよく、スペーサーや吊り線を利用して所定深さ位置に調整する場合は、張力の付与は特に必要ない。交差する長繊維同士は特に固定しなくてもよいが、針金や接着剤で軽く固定するとセメント混練物を打設する際に動きにくくなる効果がある。短繊維を配合した上記コンクリートの混練物をこの型枠に流し込んでプレキャスト板状部材を形成する。   The above-mentioned long fibers are fixed to the mold and stretched from the lower surface side, for example, at a position of 10 mm. In this panel, the L direction (longitudinal direction) is the main tension direction, and it may be considered that the main tensile direction also exists in the W direction (width direction). Accordingly, the long fibers are arranged in the L direction and the W direction, for example, at intervals of 60 mm. At that time, if the long fibers in the short W direction are stretched first, and then the long fibers in the L direction are stretched on a plurality of long fibers stretched in the W direction, the long fibers in the long L direction bend. It is easy to prevent that. The long fiber only needs to be tensioned enough to be able to be stretched at a predetermined depth position, and it is particularly necessary to apply tension when adjusting to a predetermined depth position using a spacer or suspension line. Absent. The intersecting long fibers do not need to be particularly fixed, but if they are lightly fixed with a wire or an adhesive, there is an effect that it becomes difficult to move when placing the cement kneaded material. The concrete kneaded material blended with short fibers is poured into this mold to form a precast plate member.

図2に、得られたプレキャスト板状部材の断面構造を模式的に示す。このプレキャスト板状部材1は、埋設型枠として使用したとき、上面2側にセメント系材料が打設される。つまり、下面4が新規床版において下面となる。セメント系マトリクス3には短繊維が3次元的に概ねランダムに分散配合されている。構造物に施工して使用されているとき、下面4側の表面付近には撓みによる引張応力が生じる。図中の矢印は主たる引張応力の方向を表している。下面4の近くのセメント系マトリクス3には、撚線からなる長繊維5が、下面4からの深さが10mmとなる位置に下面4に沿って配置されている。その方向は主たる引張応力の方向に概ね一致させてある。長繊維5は60mmの間隔で複数本配置されている。また、長繊維5に直交する方向に同様の長繊維5’を、やはり60mmの間隔で複数本配置してある。   FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of the obtained precast plate-like member. When this precast plate-like member 1 is used as an embedded formwork, a cement-based material is placed on the upper surface 2 side. That is, the lower surface 4 becomes the lower surface in the new floor slab. In the cement matrix 3, short fibers are dispersed and blended almost randomly in a three-dimensional manner. When applied to a structure and used, tensile stress due to bending occurs near the surface on the lower surface 4 side. The arrow in the figure represents the direction of the main tensile stress. In the cement-based matrix 3 near the lower surface 4, long fibers 5 made of stranded wires are arranged along the lower surface 4 at a position where the depth from the lower surface 4 is 10 mm. The direction is generally matched to the direction of the main tensile stress. A plurality of long fibers 5 are arranged at intervals of 60 mm. Further, a plurality of similar long fibers 5 ′ are arranged in a direction orthogonal to the long fibers 5 at intervals of 60 mm.

このプレキャスト板状部材は、埋設型枠として現場に施工後に自然環境下で炭酸化させても、表面を緻密化する効果は得られる。しかし、桟橋の下面など、特に高湿な環境下では炭酸化の進行が極めて遅くなる。そこで、予め工場において強制炭酸化処理を施しておくことが望ましい。例えば、打設した後、20℃、90%R.H.の恒温恒湿槽にて24時間初期養生を行い、脱型後、材齢28日まで5体積%CO2、20℃、60%R.H.の雰囲気中にて強制炭酸化養生を行うことにより、少なくとも埋設型枠の下面となる方の表面を炭酸化処理する。これにより炭酸化深さを5mm以上とすることができる。 Even if this precast plate-like member is carbonized in a natural environment after being constructed on site as an embedded formwork, the effect of densifying the surface can be obtained. However, the progress of carbonation is extremely slow especially in humid environments such as under the pier. Therefore, it is desirable to perform a forced carbonation treatment in advance in the factory. For example, after casting, initial curing is performed for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber of 20 ° C. and 90% RH, and after demolding, 5 volume% CO 2 , 20 ° C., 60% until the age of 28 days. By performing forced carbonation curing in an atmosphere of R.H., at least the surface to be the lower surface of the embedded formwork is carbonized. Thereby, carbonation depth can be 5 mm or more.

〔吊桁の仮設〕
図3aに初期状態の既設構造物(桟橋)を含む断面を模式的に示してある。斜線部分が既設部材である。この桟橋では杭11の上に梁12があり、既設床版13は梁12に支持されている。既設床版13の劣化は主として梁12の上部に位置する以外の部分で起こるので、梁12の上部に位置する部分は更新する必要がなく、残して構わない。そこで、梁12の上に位置する既設床版上に支持体14を仮設するとともに、その支持体14を介して既設床版13の上方に吊桁15を仮設する。支持体14および吊桁15はH型鋼を利用することができる。吊桁15から既設床版13を吊り下げることができるように、例えば複数の吊ボルト16を吊桁15と既設床版13の間に取り付ける。吊ボルト16と既設床版13の接合は例えばケミカルアンカー17を用いて行う。
[Temporary construction of hanging girders]
FIG. 3 a schematically shows a cross section including an existing structure (pier) in an initial state. The hatched portion is an existing member. In this pier, there is a beam 12 on a pile 11, and an existing floor slab 13 is supported by the beam 12. Since the deterioration of the existing floor slab 13 mainly occurs in a portion other than the upper portion of the beam 12, the portion positioned in the upper portion of the beam 12 does not need to be updated and may be left. Therefore, the support 14 is temporarily installed on the existing floor slab positioned on the beam 12, and the hanging girder 15 is temporarily installed above the existing floor slab 13 through the support 14. The support 14 and the hanging girder 15 can use H-shaped steel. For example, a plurality of suspension bolts 16 are attached between the suspension girder 15 and the existing floor slab 13 so that the existing floor slab 13 can be suspended from the suspension girder 15. The suspension bolt 16 and the existing floor slab 13 are joined using, for example, a chemical anchor 17.

〔既設床版の切断・撤去〕
図3bに既設床版を切断した段階の断面を模式的に示してある。既設床版13を梁12の上に位置する部分を一部残して切断する。はつり、カットなど、コンクリート部材の一般的な切断方法が使用できる。切断作業は人が既設床版13の上に乗って行うことができる。切断に際しては、既設床版13の内部に存在していた既設鉄筋18の一部を梁12の上に残した既設床版13’の部分から露出するように残す。露出した既設鉄筋18は、錆除去、防錆塗装など、後工程で新たな鉄筋と接合できるように処理しておく。切断されて構造物から分離した既設床版13’’は吊ボルト16を介して吊桁15により荷重が負担され、その既設床版13’’を足場として鉄筋処理などの作業を行うこともできる。その後、分離した既設床版13’’をクレーン船により吊り下げて撤去する。
[Cutting and removing existing floor slabs]
FIG. 3b schematically shows a cross section at the stage where the existing floor slab is cut. The existing floor slab 13 is cut leaving a part located on the beam 12. Common cutting methods for concrete members, such as hanging and cutting, can be used. The cutting operation can be performed by a person riding on the existing floor slab 13. At the time of cutting, a part of the existing reinforcing bar 18 existing inside the existing floor slab 13 is left exposed from the part of the existing floor slab 13 ′ left on the beam 12. The exposed existing reinforcing bar 18 is processed so that it can be joined to a new reinforcing bar in a later process such as rust removal or antirust coating. The existing floor slab 13 ″ that has been cut and separated from the structure is loaded by the suspension girder 15 via the suspension bolts 16, and the existing floor slab 13 ″ can be used as a scaffold for operations such as rebar processing. . Thereafter, the separated existing slab 13 ″ is suspended by a crane ship and removed.

〔埋設型枠および鉄筋の配置〕
図3cに埋設型枠と鉄筋を配置した段階の断面を模式的に示してある。前記の高耐久性コンクリートからなるプレキャスト板状部材を埋設型枠19として使う。また地上で予め組んだ鉄筋20を新規床版の配筋部材として使う。埋設型枠19と鉄筋20をクレーン船により所定位置に運び、それぞれ例えば複数の吊ワイヤ21によって吊桁15から吊り下げて保持する。埋設型枠19は長繊維を10mm深さで配置した方の、炭酸化処理された面が下面となるようにする。埋設型枠19の一部は梁12に支持されるようにするとよい。吊ワイヤ21と埋設型枠19の接合部は例えば図4に模式的に示すようなセラミックインサートを用いた構造とすることができる。吊ワイヤ21と鉄筋20との接合は溶接とすることができる。
[Arrangement of buried formwork and reinforcing bars]
FIG. 3 c schematically shows a cross section at the stage where the embedded formwork and the reinforcing bar are arranged. The precast plate-like member made of the above highly durable concrete is used as the embedded formwork 19. Moreover, the reinforcing bar 20 previously assembled on the ground is used as a reinforcing member for a new floor slab. The embedded form 19 and the reinforcing bar 20 are carried to a predetermined position by a crane ship, and are suspended from the suspension girder 15 by, for example, a plurality of suspension wires 21 and held. The embedded mold 19 is such that the carbonized surface of the long fiber disposed at a depth of 10 mm is the lower surface. A part of the embedded form 19 is preferably supported by the beam 12. For example, the joining portion of the hanging wire 21 and the embedded mold 19 may be structured using a ceramic insert as schematically shown in FIG. The joining of the hanging wire 21 and the reinforcing bar 20 can be welding.

埋設型枠のサイズが1辺5mを超えるような大型型枠を施工する場合は、複数のプレキャスト板状部材に分割し、それらを接合する工法を採ることが望ましい。その際、プレキャスト板状部材どうしの接合は例えば弾性エポキシ系のボンドによって行うことができる。そして、複数のプレキャスト板状部材が接合された埋設型枠の上面(コンクリートが打設される面)には、前記接合部を跨ぐように止水シートを敷くことが望ましい。例えばアスファルト−ベントナイト系の止水シートを200mm程度の幅で敷く。こうすることにより、弾性エポキシ系ボンドの近傍で埋設型枠とコンクリートの付着を切ることができ、弾性エポキシの伸びによる上部コンクリートのひび割れ発生を抑制することができる。   When constructing a large formwork in which the size of the buried formwork exceeds 5 m per side, it is desirable to divide into a plurality of precast plate members and join them together. At that time, the precast plate-like members can be joined together by, for example, an elastic epoxy-based bond. And it is desirable to lay a water-stop sheet on the upper surface (surface on which concrete is placed) to which the plurality of precast plate-like members are joined so as to straddle the joining portion. For example, an asphalt-bentonite water-stop sheet is laid out with a width of about 200 mm. By doing so, it is possible to cut the adhesion between the embedded formwork and the concrete in the vicinity of the elastic epoxy bond, and to suppress the cracking of the upper concrete due to the elongation of the elastic epoxy.

〔鉄筋の接合〕
図3dに鉄筋の接合処理を終えた段階の断面を模式的に示してある。既設鉄筋18と新たに配筋する鉄筋20を、例えば継ぎ鉄筋22を用いて接合する。その接合には、長さを調節した継ぎ鉄筋22を例えば鉄筋20の方に溶接しておき、既設鉄筋18と継ぎ鉄筋22を機械式継手(FDグリップ)23により接合する方法が採用できる。その際、各機械式継手の位置が同一面内に揃わないよう、位置をずらせることが望ましい。また、一部の継ぎ鉄筋22には犠牲陽極材24を取り付けることが望ましい。これによりマクロセル腐食が抑制される。これらの作業は埋設型枠19の上に乗って行うことができる。
[Reinforcement joining]
FIG. 3d schematically shows a cross section at the stage where the joining process of the reinforcing bars has been completed. The existing reinforcing bar 18 and the newly arranged reinforcing bar 20 are joined using, for example, a joint reinforcing bar 22. For the joining, it is possible to employ a method in which the joint reinforcing bars 22 whose lengths are adjusted are welded to the reinforcing bars 20, for example, and the existing reinforcing bars 18 and the joining reinforcing bars 22 are joined by a mechanical joint (FD grip) 23. At that time, it is desirable to shift the positions so that the positions of the mechanical joints are not aligned in the same plane. It is desirable to attach a sacrificial anode material 24 to some of the reinforcing bars 22. Thereby, macrocell corrosion is suppressed. These operations can be performed on the embedded form 19.

〔コンクリートの打設〕
図3eにはコンクリートを打設した段階の断面を模式的に示してある。側面の型枠も設置したのち、接合した鉄筋18、22、20が内部に配筋されるようにして、コンクリート25を打設する。このコンクリートは特に高耐久性コンクリートとする必要はなく、一般的な公知組成のものが使用できる。
[Concrete placement]
FIG. 3e schematically shows a cross-section at the stage where concrete is placed. After the side formwork is also installed, the concrete 25 is placed so that the joined rebars 18, 22, and 20 are arranged inside. This concrete does not need to be a highly durable concrete, and can be of a general known composition.

〔吊桁の撤去〕
図3fには吊桁等の仮設部材を撤去して改修を終了した段階の断面を模式的に示してある。打設したコンクリート25は埋設型枠19と一体化して新規床版を形成する。この新規床版は、最も劣化しやすい下面にγビーライトの作用で緻密化した炭酸化層をもち、かつ「撚り」を付けた長繊維を下面近傍に配置したことにより短繊維+長繊維の複合効果で撓みに起因する経時的なひび割れは微細に分散し、幅の広いひび割れの発生が顕著に抑止される。したがって、その後長期にわたって優れた耐久性が発揮される。
[Removal of hanging girders]
FIG. 3f schematically shows a cross section at the stage where the temporary member such as a hanging girder is removed and the repair is completed. The cast concrete 25 is integrated with the buried form 19 to form a new floor slab. This new floor slab has a carbonated layer that is densified by the action of γ belite on the bottom surface that is most likely to deteriorate. Cracks over time due to bending due to the combined effect are finely dispersed, and the occurrence of wide cracks is remarkably suppressed. Accordingly, excellent durability is exhibited over a long period thereafter.

撚りを付けた長繊維の形状を模式的に示した図。The figure which showed typically the shape of the long fiber which gave twist. 本発明で使用するプレキャスト板状部材の断面構造を模式的に例示した図。The figure which illustrated typically the cross-sectional structure of the precast plate-shaped member used by this invention. 初期状態の既設構造物(桟橋)を含む断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section containing the existing structure (pier) of an initial state. 既設床版を切断した段階の断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section of the step which cut | disconnected the existing floor slab. 埋設型枠と鉄筋を配置した段階の断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section of the step which has arrange | positioned the embedded formwork and the reinforcing bar. 鉄筋の接合処理を終えた段階の断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section of the stage which finished the joining process of a reinforcing bar. コンクリートを打設した段階の断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section of the stage which laid concrete. 吊桁等の仮設部材を撤去して改修を終了した段階の断面を模式的に示した図。The figure which showed typically the cross section of the stage which removed temporary members, such as a hanging girder, and complete | finished repair. 吊ワイヤと埋設型枠の接合部の断面構造を模式的に例示した図。The figure which illustrated typically the cross-sectional structure of the junction part of a hanging wire and an embedded formwork.

符号の説明Explanation of symbols

1 プレキャスト板状部材
2 上面
3 セメント系マトリクス
4 下面
5、5’ 長繊維
11 杭
12 梁
13、13’、13’’ 既設床版
14 支持体
15 吊桁
16 吊ボルト
17 ケミカルアンカー
18 既設鉄筋
19 埋設型枠
20 鉄筋
21 吊ワイヤ
22 継ぎ鉄筋
23 機械式継手
24 犠牲陽極材
25 コンクリート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Precast plate-like member 2 Upper surface 3 Cement-based matrix 4 Lower surface 5, 5 'Long fiber 11 Pile 12 Beam 13, 13', 13 '' Existing floor slab 14 Support 15 Suspension girder 16 Suspension bolt 17 Chemical anchor 18 Existing rebar 19 Embedded formwork 20 Reinforcing bars 21 Hanging wires 22 Reinforcing bars 23 Mechanical joints 24 Sacrificial anode material 25 Concrete

Claims (5)

梁に支持される既設床版を梁上にその一部を残して撤去し、下記(A)からなるプレキャスト板状部材を埋設型枠として使用し、その上にセメント系材料を打設することにより前記撤去部分に新たな床版を構築する、床版改修方法。
(A)セメント100質量部に対しγビーライト10〜85質量部を含有するセメント混練物の硬化体であって、短繊維を分散配合し、かつ「撚り」を付けた長繊維を埋設型枠の下面側になる表面からの深さが5〜25mmの位置に配置した複合繊維補強セメント系材料(前記長繊維によるプレストレスが導入されたものを除く)
Remove the existing floor slab supported by the beam, leaving part of it on the beam, use the precast plate-like member consisting of (A) below as an embedded formwork, and place cement-based material on it The floor slab repair method of constructing a new floor slab in the removed part by the above.
(A) A hardened body of cement kneaded material containing 10 to 85 parts by mass of γ belite with respect to 100 parts by mass of cement , in which a short fiber is dispersed and blended, and a long fiber with “twist” is embedded A composite fiber reinforced cement-based material disposed at a position having a depth of 5 to 25 mm from the surface on the lower surface side (excluding those in which prestress due to the long fibers is introduced) .
[1]梁に支持される既設床版を梁上にその一部を残して撤去し、その際、既設床版内部に存在していた鉄筋の一部を前記梁上に残した既設床版の部分から露出するように残し、
[2]下記(A)からなるプレキャスト板状部材を前記撤去部分に配置してこれを埋設型枠とするとともに、予め組んだ鉄筋を前記埋設型枠の上方に配置して前記の露出するように残した鉄筋と接合することにより新たな鉄筋構造を構成し、
[3]セメント系材料を前記新たな鉄筋構造が内部に配筋されるように前記埋設型枠の上に打設して新たな床版を構築する、
床版改修方法。
(A)セメント100質量部に対しγビーライト10〜85質量部を含有するセメント混練物の硬化体であって、短繊維を分散配合し、かつ「撚り」を付けた長繊維を埋設型枠の下面側になる表面からの深さが5〜25mmの位置に配置した複合繊維補強セメント系材料(前記長繊維によるプレストレスが導入されたものを除く)
[1] The existing floor slab supported by the beam is removed while leaving a part thereof on the beam, and at that time, the existing floor slab in which a part of the reinforcing bar existing in the existing floor slab is left on the beam is removed. Leave it exposed from the part of
[2] A precast plate-like member comprising the following (A) is arranged in the removed portion to make it an embedded formwork, and a pre-assembled reinforcing bar is placed above the embedded formwork so as to expose the above. A new rebar structure is constructed by joining with the rebar left in
[3] A new floor slab is constructed by placing a cement-based material on the embedded formwork so that the new reinforcing bar structure is arranged inside.
Floor slab repair method.
(A) A hardened body of cement kneaded material containing 10 to 85 parts by mass of γ belite with respect to 100 parts by mass of cement , in which a short fiber is dispersed and blended, and a long fiber with “twist” is embedded A composite fiber reinforced cement-based material disposed at a position having a depth of 5 to 25 mm from the surface on the lower surface side (excluding those in which prestress due to the long fibers is introduced) .
予め既設床版の梁上に位置する部分の上に支持体を仮設するとともに、その支持体を介して既設床版の上方に吊桁を仮設し、前記[1]において撤去する既設床版の部分、前記[2]において配置する埋設型枠、および前記[2]において配置する鉄筋のうち少なくとも1以上について上記吊桁から吊り下げることにより一時的に荷重を吊桁に負担させる、請求項2に記載の床版改修方法。   A temporary support is temporarily installed on a portion of the existing floor slab that is positioned on the beam, and a suspended girder is temporarily installed above the existing floor slab via the support, and the existing floor slab to be removed in [1] is removed. The load is temporarily borne by the suspension girder by suspending at least one or more of the portion, the embedded formwork arranged in [2], and the reinforcing bar arranged in [2] from the suspension girder. The floor slab repair method described in 1. 長繊維が外径0.5〜2.0mmのCFRP撚線である請求項1〜3のいずれかに記載の床版改修方法。 The floor slab repair method according to any one of claims 1 to 3, wherein the long fiber is a CFRP stranded wire having an outer diameter of 0.5 to 2.0 mm. プレキャスト板状部材が、少なくとも埋設型枠の下面側になる表層部に平均炭酸化深さ5mm以上の炭酸化層を有するものである、請求項1〜4のいずれかに記載の床版改修方法。 The floor slab repair method according to any one of claims 1 to 4, wherein the precast plate-like member has a carbonated layer having an average carbonated depth of 5 mm or more on at least a surface layer portion which is a lower surface side of the embedded formwork. .
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