JP4642625B2

JP4642625B2 - 中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体

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Publication number: JP4642625B2
Application number: JP2005291285A
Authority: JP
Inventors: 修鈴木; 孝次小浦
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: JP2007100379A

Description

本発明は、中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体に関し、特に形成されるコンクリートスラブに気泡痕が残らない、中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体に関するものである。

高層ビル、マンション等の建築の際に、床部、天井部等を構成するスラブの構築方法として、中空コンクリートスラブ構法が開発されている。

この中空コンクリートスラブ構法は、同じ重量（単位面積当たり）の中実の普通スラブに比べて高い剛性のスラブを構築でき、居室内に小梁がない広い空間を確保することができるとともに、遮音性能にも優れた床部、或いは天井部を構成できることから、近年、頻繁に用いられるようになっている。

中空コンクリートスラブ構法としては、主筋を格子状に結合した上側配筋及び下側配筋の間に、ポリスチレン等からなる発泡合成樹脂製埋込体を位置決めし、そこにコンクリートを打設することによって形成するものがある（例えば、特許文献１又は２）。

特開２００２−２６６４５７特開２００３−３２１８９４

しかしながら、上記特許文献１，２に記載されているような、中空部の形成に発泡合成樹脂製埋込体を使用した場合には、コンクリートの打設後において、周囲からの圧力によって該発泡合成樹脂製埋込体の内部に存在した気体が押され、気泡として外部に放出されることが数時間にわたって継続して生じ（図５参照）、硬化したコンクリートスラブ表面に直径２〜３ｍｍ程度の穴として気泡痕が残ることがあった。このような気泡痕は、水などの浸入の虞があり、将来的にコンクリートの強度低下を引き起こす原因になる可能性もあった。

本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、硬化後のコンクリートスラブ表面に気泡痕が残らない、中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体を提供することにある。

本発明者らは、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、硬化後のコンクリートスラブ表面に気泡痕が残る理由は、コンクリート打設後の周囲からの圧力によって発泡合成樹脂製埋込体内に水分が入り込み、その水分が該発泡合成樹脂製埋込体内の気体を押し出すことによって、硬化前のコンクリート内に気体が放出されるためであることに着目し、発泡合成樹脂製埋込体の特定部分を防水層で覆うことで、効果的にコンクリートスラブ表面の気泡痕の形成を防止できることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、請求項１の本発明は、主筋を格子状に結合した上側配筋及び下側配筋の間に、発泡合成樹脂製埋込体を位置決めし、その上方からコンクリートを打設して中空のコンクリートスラブを形成する中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体において、該発泡合成樹脂製埋込体の表面中、頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を、防水層で被覆してなる（但し、該発泡合成樹脂製埋込体の全表面を防水層で被覆してなるものは除く）ことを特徴とする。
ここで、上記本発明においていう、「上側」、「下側」、「上方」、「下方」とは、中空コンクリートスラブを形成する状態における、設置された発泡合成樹脂製埋込体の上下の位置関係をいう。また、発泡合成樹脂製埋込体の頂部とは、中空コンクリートスラブを形成する状態における、設置された発泡合成樹脂製埋込体の最上部をいう。

また、請求項２の本発明は、上記請求項１の発明において、上記防水層が、上記発泡合成樹脂製埋込体の表面に接着、或いは塗布により形成されていることを特徴とする。

また、請求項３の本発明は、上記請求項１又は２の発明において、上記防水層が、ポリオレフィン系樹脂、或いはアクリル系樹脂で形成されていることを特徴とする。

また、請求項４の本発明は、上記請求項１〜３のいずれかの発明において、上記発泡合成樹脂製埋込体が、型内ビーズ発泡成形により製造されていることを特徴とする。

コンクリートスラブ表面に発生する気泡痕は、上記したように、コンクリート打設後の周囲からの圧力によって発泡合成樹脂製埋込体内に水分が入り込み、その水分が該発泡合成樹脂製埋込体内の気体を押し出すことが原因であると考えられるが、上記した請求項１の本発明によれば、発泡合成樹脂製埋込体の表面中、頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を、防水層で被覆することとしたため、周囲からの圧力によって発泡合成樹脂製埋込体内に水分が入り込むことを該防水層によって効果的に阻止でき、気泡発生を抑止することができるため、結果としてコンクリートスラブ表面の気泡痕の発生を防ぐことができる。

また、上記した請求項１の本発明によれば、防水層にて発泡合成樹脂製埋込体の全表面は覆わず、水分が入り込むことを効果的に阻止できる範囲を部分的に覆うこととしたため、気泡痕の発生を防ぐ機能を果たしながらも、発泡合成樹脂製埋込体の全表面を覆ったものに比して防水層のコストを低減することができ、また防水層を形成する作業時においても、発泡合成樹脂製埋込体の防水層が形成されない部分である露出部を固定具等で固定したり、棒状のもので突き刺したり、或いは手で押さえる等して防水層を形成できるため、防水層の形成作業が容易なものとなる。

また、上記した請求項２の本発明によれば、上記防水層を、上記発泡合成樹脂製埋込体の表面に接着、或いは塗布により形成することとしたため、上記した作用・効果を奏する防水層を、容易に、かつ確実に、発泡合成樹脂製埋込体の下側部分の適所に形成することができる。

また、上記した請求項３の本発明によれば、上記防水層を、ポリオレフィン系樹脂、或いはアクリル系樹脂で形成することとしたため、防水性に優れ、かつ柔軟性に富んだ防水層を、発泡合成樹脂製埋込体の表面に安価に形成することができる。

また、上記した請求項４の本発明によれば、上記発泡合成樹脂製埋込体を、型内ビーズ発泡成形により製造したものとしたため、本来であれば、発泡ビーズ間には微細な隙間が多数あり、コンクリートを打設した際にその微細な隙間に水分が入り込み、気体を押し出すために気泡発生のおそれが大きいものであるが、このような型内ビーズ発泡成形体に対しては、特に上記した請求項１の本発明に係る防水層の作用・効果が顕著に現れ、気泡の発生が抑止されるため、安価でしかも気泡痕の発生を防ぐことができる発泡合成樹脂製埋込体を提供できる。

以下、上記した本発明に係る中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体（以下、単に「埋込体」と言う場合もある。）の実施の形態を、図面等も用いて詳細に説明する。

本発明において使用する埋込体は、例えば、ポリスチレンや耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）等のスチレン系樹脂発泡体、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂発泡体、ポリカーボネート等のポリカーボネート系樹脂発泡体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂発泡体、アクリロニトリル系樹脂発泡体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂発泡体、ポリウレタン等のポリウレタン樹脂発泡体等によって、球状、或いはサイコロ状等に形成されたものである。

一般的には、上記した樹脂を用いて型内ビーズ発泡成形により製造されるが、これに限られるものではない。但し、型内ビーズ発泡成形により製造された埋込体は、他の製法、例えば押出発泡成形、発泡ブロー成形等により製造された埋込体に比して、気泡発生のおそれが大きい。それは、埋込体を形成する発泡ビーズ間には微細な隙間が多数あり、コンクリートを打設した際にその微細な隙間に水分が入り込み、気体を押し出すためである。そのため、本発明は、特に、型内ビーズ発泡成形により製造された埋込体において、有効に用いることができる。

上記埋込体の大きさは、構築するスラブの厚さ、要求される強度、遮音性、断熱性能等により左右されるが、球状の場合は、直径１００〜３００ｍｍであることが好ましく、特に１５０〜２５０ｍｍのものが好ましい。また、サイコロ状であれば、一辺が１００〜３００ｍｍであることが好ましく、特に一辺が１００〜２５０ｍｍのものが好ましい。球状の直径、若しくはサイコロ状の一辺が１００ｍｍを下回ると、埋込体の体積が小さくなり、防水層を形成する作業が困難になる虞があるとともに、中空コンクリートスラブ構法の施工作業が煩雑となる。また、球状の直径、若しくはサイコロ状の一辺が３００ｍｍを上回ると、通常コンクリートスラブの厚みは厚くとも３５０ｍｍ程度であるため、コンクリートのかぶり厚さが小さくなり、コンクリートスラブの強度が低下してしまう虞がある。なお、コンクリートのかぶり厚さは、通常３０〜１００ｍｍである。

本発明に係る埋込体においては、図１、或いは図２に示したように、該埋込体１の下側表面に防水層２を形成している。
即ち、図１に示したものは、球状の埋込体１の下側表面に、接着或いは塗布等により防水層２を形成したものである。図２に示したものは、サイコロ状の埋込体１の下側表面に、同じく接着或いは塗布等により防水層２を形成したものである。

上記防水層２に使われる材料としては、例えば、ポリエチレン、ＥＥＡ、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）やポリスチレン等のスチレン系樹脂、アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ポリエチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、及び、メタクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸などとの共重合物であるアクリル系樹脂塗料、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、アクリル系及びメタクリル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６．６等のポリアミド系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、スチレン−ジエン共重合体エラストマー、スチレン−イソプレン共重合体エラストマー及びそれらの水添物のスチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体エラストマー（ＳＢＢＳともいう）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体エラストマー（ＳＥＢＳともいう）等のスチレン系重合体エラストマー、イソブチレン重合体エラストマー、ブチルエラストマー、エチレン−酸ビニル共重合体エラストマー、エチレン−プロピレン重合体エラストマー、エチレン−オクテン重合体エラストマー、アクリルエラストマー、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンのオレフィン系重合体エラストマー、三ふっ化塩化エチレン等のふっ素樹脂等の単体または２以上の混合物、更にはウレタン樹脂等が挙げられる。

上記した防水層２に使用される材料の中でも、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、或いはアクリル酸エステルや、メタクリル酸エステル等のアクリル系樹脂で、上記防水層２を形成することが、防水性に優れ、かつ柔軟性に富んだ防水層を安価に形成できるために好ましく、特には、アクリル酸エステルで防水層２を形成することが好ましい。

上記防水層２の埋込体１への形成方法としては、例えば、接着剤を用いて接着する方法や、埋込体と融着する合成樹脂フィルムを用いて直接加熱接着する方法や、接着剤や塗料や防水剤等として使用される合成樹脂溶融物、合成樹脂エマルション又は合成ゴムエマルション、或いはシリコーンオイル等の吹き付けや塗布、或いは液体状のものに浸す等した後、乾燥又は硬化させる方法等が挙げられる。

上記した防水層２の厚みは、埋込体１に防水層２を接着により形成する場合には、強度及び経済性の観点から、１０〜１，０００μｍが好ましく、１０〜５００μｍがより好ましく、１００〜５００μｍが特に好ましい。
また、埋込体１に防水層２を吹き付け、或いは塗布により形成する場合には、その厚みは、やはり強度及び経済性の観点から、１０〜３，０００μｍが好ましく、１０〜１，０００μｍがより好ましく、１００〜５００μｍが特に好ましい。

上記防水層２の埋込体１への形成は、埋込体１の頂部３から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を覆うようにする。

埋込体から気泡Ａが発生する理由は、図５に示したように、コンクリート打設後の周囲からの圧力によって埋込体１０内に水分が入り込み、その水分が該埋込体１０内の気体を押し出すことによるものであると考えられるが、上記した圧力は、図示したように埋込体１０の下方ほど大きく、上方においては僅かな圧力しかかからないために水分を埋込体１０内に押し込むほどのものではない。

上記のことを勘案し、本発明においては、埋込体１の頂部３から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を、防水層２によって覆うこととした。
これは、埋込体１の頂部３から下方に１００ｍｍを超えた位置においては、周囲の圧力によって水分が埋込体内に押し込まれることが顕著に生じているためであり、頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面が防水層２によって覆われていれば、気泡の発生を抑止できるためである。

尚、上記防水層２は、埋込体１の表面中、頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の部分に水分が入らなければ、本発明の効果を達成できるため、防水層に水分を浸入させない程度ならば微細な隙間があっても良い。

上記防水層２が埋込体１を覆う範囲は、より好ましくは埋込体１の頂部３から下方に８０ｍｍ以内の位置より下側の全表面が防水層２によって覆われているものであり、更に好ましくは埋込体１の頂部３から下方に５０ｍｍ以内の位置より下側の全表面が防水層２によって覆われているものである。
但し、上記した防水層２が埋込体１を覆う範囲として、埋込体１の全表面を覆うものは含まれないものとし、その防水層２が形成されていない露出部４の面積は、経済性及び防水層２の形成作業性等の観点から、１ｍｍ²以上であり、１０ｍｍ²以上であることがより好ましく、２０ｍｍ²以上であることが更に好ましい。
また、埋込体がサイコロ状等、上面が平面状である場合は、その上面全面を露出部とすることもできる。

上記したように、防水層２で覆われた埋込体１は、図３、図４に示したように、防水層２が形成された部分を下に向け、主筋を格子状に結合した上側配筋５及び下側配筋６の間に公知の方法により配置され、それらを覆うようにコンクリートを打設して中空のコンクリートスラブを形成する中空コンクリートスラブ構法に使用される。

以上、本発明に係る埋込体の実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形および変更を加え得ることは当然である。
例えば、上記実施の形態においては、埋込体１の形状として、球状のものとサイコロ状のものを示したが、本発明に係る埋込体は、それらの形状に限らず、板状、丸太状、又は棒状等としても良い。

型内ビーズ発泡ポリスチレン成形体である直径１５０ｍｍの球状埋込体に、下記の防水層を形成し、コンクリートに浸漬して気泡の発生状況を調べた。
なお、埋込体は、かさ密度１６ｋｇ／ｍ³のものを使用し、コンクリートのかぶり厚さは、２０ｍｍとした。使用したコンクリートのスランプ値は、１８０ｍｍであった。

実施例１：埋込体の頂部より下方に９０ｍｍの位置から下側部分であって、その部分の全表面に、アクリル系樹脂エマルション（株式会社カンペハピオのアクリルエマルション塗料、商品名「ハピウォール」）を塗布し、乾燥させた。乾燥後の厚みは２００μｍであった。
実施例２：埋込体の頂部より下方に７５ｍｍの位置から下側部分であって、その部分の全表面に、アクリル系樹脂エマルション（株式会社カンペハピオのアクリルエマルション塗料、商品名「ハピウォール」）を塗布し、乾燥させた。乾燥後の厚みは２００μｍであった。
実施例３：埋込体の頂部から下方に３７ｍｍの位置から下側部分であって、その部分の全表面に、アクリル系樹脂エマルション（株式会社カンペハピオのアクリルエマルション塗料、商品名「ハピウォール」）を塗布し、乾燥させた。乾燥後の厚みは２００μｍであった。

比較例１：埋込体を、防水層を形成することなくコンクリートに浸漬した。
比較例２：埋込体の頂部より下方に１１２ｍｍの位置から下部部分であって、その部分の全表面に、アクリル系樹脂エマルション（株式会社カンペハピオのアクリルエマルション塗料、商品名「ハピウォール」）を塗布し、乾燥させた。乾燥後の厚みは２００μｍであった。
比較例３：埋込体の頂部より下方に３７ｍｍの位置から下側の全表面に、アクリル系樹脂エマルション（株式会社カンペハピオのアクリルエマルション塗料、商品名「ハピウォール」）を塗布し、乾燥させた。乾燥後の厚みは２００μｍであった。乾燥後、埋込体の最下部の防水層に、釘で７ｍｍ³（直径３ｍｍ）の穴を１箇所形成した。

各埋込体からの気泡の発生時間及び気泡痕の発生の有無を、表１に記載する。

表１の結果は、防水層を埋込体の頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面に形成した本発明に係る埋込体を使用した実施例１〜３では、気泡の発生が皆無に等しかったことを示し、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕は見られなかった。これに対し、防水層を形成していない（比較例１）、防水層を埋込体の頂部から下方に１００ｍｍを超えた位置より下側部分の全表面に形成した（比較例２）、或いは防水層を埋込体の頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を防水層で覆った後に、釘で面積７ｍｍ³の隙間を形成した（比較例３）埋込体を各々使用した比較例では、気泡の発生が４時間を超えており、その結果コンクリートの硬化がかなり進行しても埋込体から気泡が放出され続け、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が発生していた。

本発明に係る発泡合成樹脂製埋込体の一実施の形態を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線に沿う部分の断面図である。本発明に係る発泡合成樹脂製埋込体の他の実施の形態を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＹ−Ｙ線に沿う部分の断面図である。図１に示した埋込体を上側配筋と下側配筋との間に配置した状態を示した斜視図である。図１に示した埋込体を上側配筋と下側配筋との間に配置した状態を示した断面図である。従来の発泡合成樹脂性埋込体の気泡の発生状況を概念的に示した断面図である。

符号の説明

１発泡合成樹脂製埋込体
２防水層
３頂部
４露出部
５上側配筋
６下側配筋

Claims

主筋を格子状に結合した上側配筋及び下側配筋の間に、発泡合成樹脂製埋込体を位置決めし、その上方からコンクリートを打設して中空のコンクリートスラブを形成する中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体において、該発泡合成樹脂製埋込体の表面中、頂部から下方に１００ｍｍ以内の位置より下側の全表面を、防水層で被覆してなる（但し、該発泡合成樹脂製埋込体の全表面を防水層で被覆してなるものは除く）ことを特徴とする、中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。
上記防水層が、上記発泡合成樹脂製埋込体の表面に接着、或いは塗布により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の中空コンリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。
上記防水層が、ポリオレフィン系樹脂、或いはアクリル系樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の中空コンリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。
上記発泡合成樹脂製埋込体が、型内ビーズ発泡成形により製造されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の中空コンリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。