JP4550951B2 - コンクリート構造物の構築方法およびコンクリート構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、解体コンクリート塊（ガラ）、解体コンクリートの粒状物または微粉（粉塵）、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した再生コンクリート、再生モルタルまたは再生セメントペースト等の水硬性硬化物を用いて、コンクリート構造物を構築する方法およびそのコンクリート構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物である解体コンクリート等の建設廃材は、毎年多大な量が排出されている。
ところで、今日、それら産業廃棄物を処理するための埋め立て地や廃棄物処理場の枯渇は、大きな社会問題となっている。
したがって、解体コンクリート等の産業廃棄物の量を減少させるため、解体コンクリートを再利用することが望まれていた。例えば、解体コンクリートの破砕等の処理によって得た再生骨材やその微粉等を利用し、再生路盤材や再生コンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）にする等である。
しかし、前記再生骨材は、新規骨材よりも品質（強度、安定性、吸水率等）が劣るため、当該再生骨材を利用した再生コンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）も、新規骨材を用いたコンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）と比べて、その強度や耐久性（例えば、耐乾燥収縮性、耐凍結融解性など）の品質が劣る状況にある。ここで、再生コンクリートの強度や耐久性が劣る主な要因としては、再生骨材の吸水率が大きいこと、再生骨材の粒径が粗悪（扁平で丸みがない）であることなどによるもので、その結果、再生骨材を再利用した再生コンクリートの単位水量が過大になり、耐久性の乏しい低品質のコンクリートとせざるを得ないことによる。
しかし、再生コンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）の品質を、全て新規骨材を用いたコンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）と同等に近づけるため、例えば、再生骨材の粒径を新規骨材と同等にするためには、コンクリート塊の破砕処理と洗浄等の中間処理を繰り返し行う必要があるなど、中間処理に極めて煩雑な作業を要するという問題があった。
そのため、再生骨材の製造コストは、解体コンクリート塊の運搬費、さらには、コンクリート塊の破砕処理と洗浄等の中間処理経費が掛かるため、元々、新規骨材に比べて高価となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
再生骨材を用いた再生コンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）の強度や耐久性の品質をさらに高めるため、再生骨材の品質をさらに向上させることは、再生骨材の処理工程がさらに増大し、これに伴って再生骨材の製造コストがさらに高価となるため、経済性と品質の信頼性の面で実現が極めて難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、前記問題を解決するために、この発明は、再生骨材、再生コンクリートの品質の優劣に左右されることなく、解体コンクリートの塊や微粉等を再利用した再生コンクリート、再生モルタルまたは再生セメントペースト等の水硬性硬化物を用い、新規骨材を用いたコンクリートと同等以上の品質を有し、コストのかからないコンクリート構造物の構築方法およびコンクリート構造物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を解決するために、この発明は、
『プレキャストコンクリート製の函体の内部に、
解体コンクリートの塊、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した水硬性硬化物を打設し、
前記函体と前記水硬性硬化物とを一体化して構築するコンクリート構造物の構築方法であって、
前記函体の内部に前記塊および前記再生骨材を入れた後、
前記函体の内部にフタ状の版を被せた状態で、前記函体の内部に前記粒状物または微粉を再利用した再生モルタルまたは再生セメントペーストを注入して充填することを特徴とする、コンクリート構造物の構築方法』
および、
『脱気口が設けられたプレキャストコンクリート製の函体と、
前記函体の内部の閉空間に打設されて前記函体と一体化され、解体コンクリートの塊、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した水硬性硬化物と、
からなることを特徴とする、コンクリート構造物』を提供するものである。
【０００６】
すなわち、高品質あるいは通常と同等品質のコンクリート部材をコンクリート製の函体として、コンクリート構造物の表面に配置することによって、内部に打ち込む水硬性硬化物を理想的な養生状態にして、直射日光や風雪などや塩分等の腐食因子などの外部作用から内部の水硬性硬化物を保護するとともに、内部の水硬性硬化物自体からの水の蒸発も抑制されることで、乾燥収縮や凍害に対する耐久性を高めることを可能とする。
また、本発明のコンクリート構造物の品質は、コンクリート製の函体の内部に打設された水硬性硬化物の強度や耐久性等の優劣に左右されることがなく、且つ、新規骨材を用いたコンクリート（モルタル、セメントペーストを含む）と比べ、その耐久性を大幅に高めることができる。

【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、この発明に係るコンクリート構造物の構築方法およびコンクリート構造物の参考例および実施の形態を説明する。
図１は、この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第１の参考例を示す縦断面図であり、図２は、この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第２の参考例を示す縦断面図であり、図３は、この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第３の参考例を示す縦断面図であり、図４は、この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る実施の形態を示す縦断面図であり、図５は、この発明に関連するコンクリート構造物の構築方法における水硬性硬化物と工法についての組み合わせを図式した図である。
【０００８】
この発明に係るコンクリート構造物の構築方法は、
『プレキャストコンクリート製の函体１の内部に、
解体コンクリートの塊２ａ、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材２ｂを構成材料として再利用した水硬性硬化物２を打設し、
前記函体と前記水硬性硬化物２とを一体化して構築するコンクリート構造物の構築方法であって、
前記函体１の内部に前記塊２ａおよび前記再生骨材２ｂを入れた後、
前記函体１の内部にフタ状の版１’を被せた状態で、前記函体１の内部に前記粒状物または微粉を再利用した再生モルタルまたは再生セメントペーストを注入して充填することを特徴とする、コンクリート構造物の構築方法』である。
また、このコンクリート構造物の構築方法により生成されるコンクリート構造物は、
『プレキャストコンクリート製の函体１と、
前記函体１の内部に打設されて前記函体１と一体化され、解体コンクリートの塊２ａ、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した水硬性硬化物２と、
からなることを特徴とする、コンクリート構造物』である。
【０００９】
ここで、コンクリート製の函体１は、高強度化、高耐久性の観点から、通常のコンクリートと同等あるいはそれ以上の品質のコンクリートを用いたプレキャスト函体（予め工場などで製作した鉄筋コンクリート製の函体であり、普通コンクリート、軽量骨材コンクリートあるいは気泡コンクリート等で作られるコンクリート製の函体）が好ましい。また、同様に、オムニア版製の函体（プレキャストコンクリート版製の函体の一種。プラス状の鉄筋を埋め込んだプレキャストコンクリート版製の函体であり、鉄筋が足場代わりとなり、建築工事等で使用するもの）であってもよい。さらに、高耐久性とするために、ポリマー含浸コンクリート、レジンモルタル等の材料で製造した高耐久性プレキャストコンクリート製の函体を用いてもよい。
このコンクリート製の函体１が、高強度であり、高耐久性を持つものであればあるほど、水硬性硬化物２を利用したコンクリート構造物は、強度が高く、耐久性に優れたものとなるのである。
【００１０】
また、水硬性硬化物２は、水により硬化する物質であり、ここでは、コンクリート構造物等を解体したときに発生する解体コンクリートを再利用したものである。具体的には、解体コンクリートの塊２ａ、解体コンクリートの破砕処理により再生骨材を製造する際に副次的に発生する粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材２ｂ、を構成材料とするものである。
【００１１】
ここで、水硬性硬化物の打設には、以下の方法がある。
（１）通常の打設方法
図５の１に示すような、再生骨材２ｂと粒状物または微粉とセメントと水とを予め混合してなる再生コンクリート２ｃを、コンクリート製の函体１の中に図示しないポンプおよび注入管３等で打設する方法である。ただし、コンクリートの投入方法は、別段、図示しないポンプおよび注入管３に限るものではなく、例えばコンクリートバケット、シュートまたは流し込みなど、コンクリート製の函体１に投入できるものであれば他の方法を用いても良い。
（２）プレパックド工法
図５の２に示すような、解体コンクリートの塊２ａまたは再生骨材２ｂを、予めコンクリート製の函体１に詰めておき、粒状物または微粉とセメントと水とを予め混合してなる再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄを、後からコンクリート製の函体１に詰められたこれら解体コンクリートの塊２ａ等の間隙に注入して充填し、水硬性硬化物２を形成して、コンクリート製の函体１と一体化する方法である。
（３）ポストパックド工法
図５の３に示すような、粒状物または微粉とセメントと水とを予め混合してなる再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄを、予めコンクリート製の函体１に注入しておき、解体コンクリートの塊２ａまたは再生骨材２ｂを、後からコンクリート製の函体１に投入して、水硬性硬化物２を形成して、コンクリート製の函体１と一体化する方法である。

【００１２】
この発明に係るコンクリート構造物の構築方法の第１の参考例は、前記（１）の通常の打設方法による方法である（図１参照）。
この構築方法は、解体コンクリートの塊２ａ、解体コンクリートの粒状物または微粉等を含む再生コンクリート２ｃからなる水硬性硬化物２を、コンクリート製の函体１の内部に図示しないポンプおよび注入管３にて注入して打設し、固化させてコンクリート製の函体１と一体化させるものである。
これにより、再生コンクリート２ｃからなる水硬性硬化物２の品質が外部の環境条件によって損なわれることなく、或いは、再生コンクリート２ｃからなる水硬性硬化物２の品質の優劣に左右されにくい高品質のコンクリート構造物を構築することが可能となる。
【００１３】
この発明に係るコンクリート構造物の構築方法の第２の参考例は、前記（２）のプレパックド工法による方法である（図２参照）。
この構築方法は、解体コンクリートの塊２ａまたは再生骨材２ｂを予めコンクリート製の函体１の内部に投入しておき、後から解体コンクリートの粒状物または微粉等を含む再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄをコンクリート製の函体１の中に注入管３にて注入充填し、水硬性硬化物２としてコンクリート製の函体１と一体化させるものである。
これにより、水硬性硬化物２の品質が外部の環境条件によって損なわれることなく、或いは水硬性硬化物２の品質の優劣に左右されることない高品質のコンクリート構造物を構築することが可能となる。
なお、当然のことながら、解体コンクリートの粒状物または微粉等を含む再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄに代えて、図５の３の如く新規モルタルまたは新規セメントペースト２ｅを用いることもできる。
【００１４】
この発明に係るコンクリート構造物の構築方法の第３の参考例は、前記（３）のポストパックド工法による方法である（図３参照）。
この構築方法は、解体コンクリートの粒状物または微粉等を含む再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄを注入管３にて予めコンクリート製の函体１の内部に注入しておき、後から解体コンクリートの塊２ａや再生骨材２ｂを入れ、バイブレータ等の締固め手段４で振動を加えながら締固めて打設して水硬性硬化物２とし、前記コンクリート製の函体１と一体化させるものである。
これにより、水硬性硬化物２の品質が外部の環境条件によって損なわれることなく、或いは水硬性硬化物２の品質の優劣に左右されることない高品質のコンクリート構造物を構築することが可能となる。
なお、当然のことながら、解体コンクリートの粒状部または微粉２ｂ等を含む再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄに代えて、図５の３の如く新規モルタルまたは新規セメントペースト２ｅを用いることもできる。
【００１５】
この発明に係るコンクリート構造物の構築方法の実施の形態は、解体コンクリートの塊２ａや再生骨材２ｂを予めコンクリート製の函体１の中に入れた後、構造物の上面にもコンクリート製の函体１の一部を構成するフタ状の版１’を配置して、解体コンクリートの粒状物または微粉等を再利用した再生モルタルまたは再生セメントペースト２ｄを注入して充填する方法である。この方法は、平面が広範囲となるスラブや床版に適用すると、特に有効である。
また、当然に周知であることだが、このコンクリート構造物の構築方法を用いて、当該コンクリート構造物を構築の際、コンクリート製の函体１にコンクリート製の函体１の一部を構成するフタ状の版１’を被せることにより函体が密閉状態となるので、コンクリート製の函体１の一部を構成するフタ状の版１’またはコンクリート製の函体１に脱気口５を設けておく。
【００１６】
すなわち、第２、第３の参考例および実施の形態の方法では、水硬性硬化物２の粗骨材も大きなままでよく、解体コンクリートの塊２ａの大きな塊をそのまま再利用することもできる。故に、比較的大きな粗骨材であっても適用できるので、解体コンクリートの塊２ａを再生骨材２ｂとするための処理作業、すなわち、解体処理後の中間処理の負担を軽減できるので、大幅にコストを下げることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
この発明により、コンクリート製の函体の内部に解体コンクリートを再利用した水硬性硬化物を打設し、前記コンクリート製の函体と水硬性硬化物を一体化することで、耐久性と強度に優れたコンクリート構造物を容易に構築することができる。
すなわち、高品質あるいは通常と同等品質のコンクリート部材からなるコンクリート製の函体を脱型を要しない打ち込み型枠として、コンクリート構造物の表面に配置することによって、内部に打ち込む水硬性硬化物を理想的な養生状態にして、直射日光や風雪などや塩分等の腐食因子などの外部作用から内部の水硬性硬化物を保護するとともに、内部の水硬性硬化物自体からの水の蒸発も抑制されることで乾燥収縮や凍害に対する耐久性を高めることができる。
【００１９】
また、この発明により構築されたコンクリート構造物の品質は、コンクリート製の函体の内部に打設した再生コンクリート、再生モルタルまたは再生セメントペースト等からなる水硬性硬化物の強度や耐久性等の品質の優劣に左右されずにコンクリート構造物の強度や耐久性を高めることができる。さらに、函体にポリマー含浸コンクリートあるいはレジンモルタル等の材料で製造した高耐久性のプレキャストセグメント函体を用いてこの発明に係るコンクリート構造物を構築した場合は、該コンクリート構造物の品質は、新規骨材を用いたコンクリート、モルタルまたはセメントペーストのいずれかからなる水硬性硬化物を用いて構築した通常のコンクリート構造物と比べ、大幅に強度や耐久性を高めることができる。
【００２０】
さらに、水硬性硬化物には、再生骨材だけでなく、解体コンクリートを破砕処理して再生骨材を得る際に副次的に発生する微粉（粉塵）等を用いることができ、さらに解体コンクリートの塊（ガラ）をそのまま用いることもできる。そのため、解体コンクリートの再生利用率が向上し、廃棄物の最終処分場への処分量を殆ど無くすことができる。
以上のことから、本発明によれば、コストが安価で、解体コンクリートを殆ど廃棄処分する必要がなく、強度と耐久性に優れたコンクリート構造物を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第１の参考例を示す縦断面図である。
【図２】 この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第２の参考例を示す縦断面図である。
【図３】 この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る第３の参考例を示す縦断面図である。
【図４】 この発明に係るコンクリート構造物の構築方法に係る実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】 この発明に関連するコンクリート構造物の構築方法における水硬性硬化物と工法についての組み合わせを図式した図である。
【符号の説明】
１ コンクリート製の函体
１’ フタ状の版（コンクリート製の函体１の一部を構成する）
２ 水硬性硬化物
２ａ 解体コンクリート塊
２ｂ 再生骨材
２ｃ 再生コンクリート
２ｄ 再生モルタルまたは再生セメントペースト
２ｅ 新規モルタルまたは新規セメントペースト
３ 注入管
４ 締固め手段
５ 脱気口

Claims (2)

1. プレキャストコンクリート製の函体の内部に、
   解体コンクリートの塊、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した水硬性硬化物を打設し、
   前記函体と前記水硬性硬化物とを一体化して構築するコンクリート構造物の構築方法であって、
   前記函体の内部に前記塊および前記再生骨材を入れた後、
   前記函体の内部にフタ状の版を被せた状態で、前記函体の内部に前記粒状物または前記微粉を再利用した再生モルタルまたは再生セメントペーストを注入して充填することを特徴とする、コンクリート構造物の構築方法。
2. 脱気口が設けられたプレキャストコンクリート製の函体と、
   前記函体の内部の閉空間に打設されて前記函体と一体化され、解体コンクリートの塊、解体コンクリートの粒状物または微粉、および解体コンクリートを再生した再生骨材を構成材料として再利用した水硬性硬化物と、
   からなることを特徴とする、コンクリート構造物。

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