JP4731992B2

JP4731992B2 - 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

Info

Publication number: JP4731992B2
Application number: JP2005143378A
Authority: JP
Inventors: 修鈴木; 浩二濱
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: JP2006322135A

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、型枠上に格子状に配筋された上端筋と下端筋によって碁盤目状に仕切られた小空間に、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号公報特開２００３−３２１８９４号公報

ところで、上記特許文献１又は２に開示されているような、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空気が押され、気泡として外部に出ることが数時間にわたって継続して生じ、硬化したコンクリートスラブ表面に直径２〜３ｍｍ程度の気泡痕が残ることがあった。このような気泡痕は、水等の浸入の虞があり、将来的にコンクリートの強度低下を引き起こす原因にもなる可能性があった。

本発明は、上述した背景技術に鑑み成されたものであって、その目的は、コンクリートスラブ表面に気泡痕が残り難い発泡合成樹脂製埋込体を提供することにある。

本発明者等は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を進めた結果、気泡の発生時間を短縮することができれば、コンクリートの硬化前に気泡の発生が終了し、その後のコンクリートの流動によって気泡が消滅するため、気泡痕を大幅に低減し得ることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、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、前記発泡合成樹脂製埋込体に、該埋込体の少なくとも上方から高さ方向の１／２以上の深さのスリット状溝を形成し、該スリット状溝によって、該埋込体を２０００ｃｍ ³ 以下の体積の複数のブロックに分割したことを特徴とする。

ここで、上記本発明において、上記スリット状溝を、０．５〜１０ｍｍの幅で形成すること、また、上記スリット状溝を、上記埋込体の上方から下方に貫通して形成することは、いずれも本発明の好ましい実施の形態である。

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によれば、該埋込体の少なくとも上方から高さ方向の１／２以上の深さのスリット状溝を形成し、該スリット状溝によって、該埋込体を２０００ｃｍ ³ 以下の体積の複数のブロックに分割したため、圧力を受ける総面積を増加させることができるとともに、各々のブロック部分から気泡が発生することとなり、気泡の発生時間を大幅に短縮でき、コンクリートの硬化前に気泡の発生が終了し、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が残ることが少なくなる。

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の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

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。）は、通常、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の種々の合成樹脂の発泡体によって、サイコロ状、或いは球状等に形成されている。一般的には、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。

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、断熱性等により左右されるが、サイコロ状埋込体であれば、一辺が１００〜２００ｍｍ程度、球状埋込体であれば、直径が１５０〜２５０ｍｍ程度のものが多用されている。

従来においては、上記した形状・寸法の埋込体が、そのまま、主筋を格子状に結合した上側配筋及び下側配筋の間に位置決めされ、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ことが成されていた。

この場合、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埋込体の内部に存在する空気が押され、気泡として外部に出ることが生じていたが、その気泡Ａの発生位置は、図９に示したように、埋込体１０の上部の最も弱い一箇所、或いは多くとも２〜３箇所に限られ、また、圧力は周囲の壁面からのみしか働かないため、気泡の発生は遅く、長時間にわたって気泡の発生が継続して生じ、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が残ることが生じていた。

本発明に係る埋込体１においては、図１〜図４に示したように、スリット状溝２によって、該埋込体１を複数のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割している。
ここで、図１に示したものは、球状の埋込体１に対し、全幅にわたるスリット状溝２を５本平行に形成し、埋込体１を６個のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割したものである。図２に示したものは、サイコロ状の埋込体１に対し、全幅にわたるスリット状溝２を６本平行に形成し、埋込体１を７個のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割したものである。さらに、図３に示したものは、球状の埋込体１に対し、全幅にわたるスリット状溝２を３本平行に形成し、これに直交する方向にも全幅にわたるスリット状溝２を３本平行に形成し、埋込体１を１６個のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割したものである。また、図４に示したものは、サイコロ状の埋込体１に対し、全幅にわたるスリット状溝２を３本平行に形成し、これに直交する方向にも全幅にわたるスリット状溝２を３本平行に形成し、同じく埋込体１を１６個のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割したものである。

上記したスリット状溝２は、埋込体１の成形に際して、金型によって埋込体１に一体的に形成することが好ましいが、加熱したニクロム線、鋸、或いはカッター等によって、埋込体１に後加工により形成してもよい。

また、上記したスリット状溝２は、埋込体１の少なくとも上方から高さ方向の１／２以上の深さで形成する。これは、圧力を受ける総面積を増加させ、また、埋込体を複数のブロックに分割したことによる作用・効果が顕著に現れるためである。
但し、上記したようにスリット状溝２を埋込体１の全幅にわたって形成する場合には、埋込体１の一体性が損なわれないよう、即ち、スリット状溝２を形成した部分で埋込体１が容易に割れてしまわないように、高さ方向の４／５未満の深さで形成する、言い換えれば、高さ方向の１／５を越えるブロック同士の接続部分があるものとすることが、強度的な観点からは好ましい。

また、例えば図８に示したように、スリット状溝２を埋込体１の全幅にわたって形成しない場合には、該スリット状溝２の外側（埋込体１の側方端に近い側の）端部と埋込体１の側方端との間の距離は２０ｍｍ以内となるように形成し、また該スリット状溝２の内側（埋込体１の側方端とは反対側の）端部と他の最も近いスリット状溝２の内側端部との間の距離も２０ｍｍ以内となるように形成することが、接続部分を介して空気が他のブロック部分に移動することが少なく、埋込体１を複数のブロックに分割したことによる作用・効果が顕著に現れるために好ましい。
但し、スリット状溝２を上下方向に貫通したものとし、上記した接続部分において埋込体１の一体性を図る必要がある場合には、上記したスリット状溝２の外側端部と埋込体１の側方端との間の距離、またスリット状溝の内側端部同士の間の距離、即ち、接続部分の幅は、強度的な観点から５ｍｍを越えることが好ましい。

また、形成するスリット状溝２の幅は、０．５〜１０ｍｍ、更には２〜５ｍｍが好ましい。これは、０．５ｍｍに満たないスリット状溝では、打設したコンクリート中の水さえも浸入し得ない憂いがあり、圧力をかけることができないためであり、逆に１０ｍｍを越えるスリット状溝を形成すると、埋込体の体積が著しく減少し、形成できるスラブ中の中空部が実質的に小さく成ってしまうために好ましくない。

また、スリット状溝２によって分割するブロックの各々の体積は、２０００ｃｍ³ 以下とし、好ましくは１５００ｃｍ³ 以下とする。これは、２０００ｃｍ³ を越える体積のブロックからは、かなり長時間にわたって気泡が発生し続け、コンクリート硬化前に気泡発生が終了しない憂いがあるためである。一方、ブロックの各々の体積を小さくしすぎると欠けや割れ等の原因となったり、スリット状溝の形成自体が困難となる虞があるので、スリット状溝２によって分割するブロックの各々の体積は、１０ｃｍ³ 以上であることが好ましく、１００ｃｍ³ 以上であることがより好ましい。

なお、スリット状溝２によって分割されたブロックの各々の体積は、次のように埋込体１を切断して得られた個々のブロックの体積を意味する。
埋込体１に形成されたスリット状溝２が埋込体１の底面にまで達していない場合（例えば、図１〜図４に示したような場合）は、スリット状溝２の底部からそのスリット状溝の底部の幅と同じ幅で下方に向けて埋込体１の底面に達するまで切断する。埋込体１に形成されたスリット状溝２が埋込体１の全幅にわたって形成されていない場合（例えば、図８に示したような場合）は、スリット状溝２の外側（埋込体１の側方端に近い側の）端部においては、スリット状溝２の端部からそのスリット状溝の端部の幅と同じ幅で埋込体１の側方端に達するまで切断し、スリット状溝２の内側（埋込体１の側方端とは反対側の）端部においては、スリット状溝２の内側端部間の距離が最も短くなるスリット状溝の内側端部間を繋げる状態で切断する。尚、例えば、２つのスリット状溝が斜方向に配置された結果、スリット状溝の底部が相対的に上に位置する側を該底部から下方に向けて埋込体１の底面に向けて切断する途中で、スリット状溝の底部が相対的に下に位置する側の溝に至って個々のブロックに分断される場合はその時点で切断を止めるものとする。また、上記における「下方」とは、主筋を格子状に結合した上側配筋３及び下側配筋４の間に埋込体１を位置決めした際の垂直方向を意味する。
上記のようにして埋込体１を切断して得られた又は上記のようにして埋込体１を切断したと仮定して得られた個々のブロックの体積を測定又は計算することで、スリット状溝２によって分割された個々のブロックの体積を求める。

上記したようなスリット状溝２によって、複数のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割された本発明に係る埋込体１は、図５及び図６に示したように、スリット状溝２が形成された方向を上に向け、主筋を格子状に結合した上側配筋３及び下側配筋４（この両配筋の支持構造は図示せず）の間に公知の方法により位置決め（この埋込体の位置決め構造も図示せず）され、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される。

この場合、本発明に係る埋込体１は、その一体性が損なわれていない、即ち、スリット状溝２によってバラバラの小ブロックに分離されているものはないため、従来と同様の取扱性を有しており、中空コンクリートスラブ構法の施工性を損なうことはない。

また、コンクリートの打設後においては、周囲からの圧力によって埋込体１の内部に存在する空気が押され、従来と同様に、その空気が気泡と成って外部に出ることが生じる。この際、本発明に係る埋込体１は、スリット状溝２によって、埋込体１が複数のブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・に分割されているため、図７に概念的に示したように、スリット状溝２の部分においても圧力を受けることとなり、圧力を受ける総面積が増加し、気泡Ａの発生が促進される。また、埋込体１の内部は、スリット状溝２によって分断されているため、各ブロック１ａ，１ｂ，１ｃ・・・部分から気泡Ａが発生することとなる。

上記したことから、本発明に係る埋込体１は、気泡の発生時間を大幅に短縮することができ、コンクリートの硬化前に気泡の発生が終了し、コンクリートスラブ表面に気泡痕が残ることが少なくなる。

以上、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、種々変形及び変更を加え得ることは当然である。

例えば、上記実施の形態では、埋込体１として、球状或いはサイコロ状のものを示したが、板状、棒状等の埋込体としてもよい。また、スリット状溝２は、必ずしも鉛直方向（高さ方向）に形成されている必要はなく、斜めに形成されていてもよい。但し、この場合の傾斜角度は、水平に対して４５度以上の傾斜角度を付けることが、コンクリート圧によるスリット状溝の閉鎖防止のために好ましい。

また、スリット状溝２は、上記図１〜図４に示したように、埋込体１の全幅にわたって形成する必要はなく、図８に示したような幅方向に断続したスリット状溝２としてもよい。この場合のスリット状溝２は、埋込体１を上下に貫通して形成することができるため、コンクリートのスリット状溝２への浸入が容易となり、該スリット状溝２を介して圧力を確実にかけることができるものとなる。

一辺２００ｍｍのサイコロ状埋込体（型内ビーズ発泡ポリスチレン成形体）に、下記のスリット状溝を各々形成し、コンクリートに浸漬して気泡の発生時間を調べた。
なお、埋込体は、かさ密度１６ｋｇ／ｍ³のもの（以下、高発泡品）と、かさ密度２０ｋｇ／ｍ³のもの（以下、低発泡品）の２種を用意した。また、スリット状溝は、加熱したニクロム線によって形成した。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：高発泡品に、幅１ｍｍ、深さ１５０ｍｍのスリット状溝を、埋込体の全幅にわたって、間隔２０ｍｍで平行に形成した。
実施例２：低発泡品に、幅１ｍｍ、深さ１５０ｍｍのスリット状溝を、埋込体の全幅にわたって、間隔２０ｍｍで平行に形成した。
実施例３：高発泡品に、幅１ｍｍ、深さ１５０ｍｍのスリット状溝を、埋込体の全幅にわたって、間隔４０ｍｍで平行に形成した。
比較例１：高発泡品を、スリット状溝を形成することなくコンクリートに浸漬した。
比較例２：低発泡品を、スリット状溝を形成することなくコンクリートに浸漬した。
なお、比較例１、２ではスリット状溝を設けていないので「分割体積」の欄には、一つの塊としての体積を記した。

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、複数のブロックに分割するスリット状溝を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、気泡の発生時間（コンクリート打設後から気泡の発生が終了するまでの時間）が著しく短縮されており、コンクリートの硬化がほとんど進行しないうちに埋込体中の気泡が出終わった結果、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が発生しなかったことを示している。これに対し、スリット状溝が形成されていない埋込体を使用した比較例１、２では、気泡の発生時間が４時間を越えており、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出ていた結果、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が発生した。
この結果より、硬化したコンクリートスラブ表面に気泡痕が発生しないようにするには、気泡の発生時間は４時間を越えないことが好ましく、３時間を越えないことがより好ましく、２時間を越えないことがさらに好ましいといえる。

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視方向の縮小図である。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斜視図である。本発明に係る発泡合成樹脂製埋込体の更に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視方向の縮小図である。本発明に係る発泡合成樹脂製埋込体の更に他の実施の形態を示した斜視図である。図１に示した発泡合成樹脂製埋込体を上側配筋と下側配筋との間に位置決めした状態を示した斜視図である。図１に示した発泡合成樹脂製埋込体を上側配筋と下側配筋との間に位置決めした状態を示した側面図である。本発明に係る発泡合成樹脂製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。本発明に係る発泡合成樹脂製埋込体の更に他の実施の形態を示した斜視図である。従来の発泡合成樹脂製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埋込体
１ａ分割したブロック
１ｂ分割したブロック
１ｃ分割したブロック
２スリット状溝
３上側配筋
４下側配筋
Ａ気泡

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、前記発泡合成樹脂製埋込体に、該埋込体の少なくとも上方から高さ方向の１／２以上の深さのスリット状溝を形成し、該スリット状溝によって、該埋込体を２０００ｃｍ ³ 以下の体積の複数のブロックに分割したことを特徴とする、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。
前記スリット状溝が、０．５〜１０ｍｍの幅で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。
前記スリット状溝が、埋込体の上方から下方に貫通して形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の中空コンクリートスラブ構法に使用する発泡合成樹脂製埋込体。