JP5394818B2

JP5394818B2 - 誘発目地材

Info

Publication number: JP5394818B2
Application number: JP2009115889A
Authority: JP
Inventors: 保啓森; 崇名越; 稔北島
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: JP2010265612A

Description

本発明は、コンクリート構造物のひび割れ（コンクリートクラック）を所定位置に誘発させる誘発目地材に関する。

従来より、コンクリート構造物の仕上げ面は、乾燥収縮ひずみや日射・降雨の繰り返しによる温度や湿度の変化に伴い、ひび割れが発生する。このようなコンクリートのひび割れ対策としては、種々の方法があるが、鉛直方向に誘発目地を入れる方法が、一般に用いられている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

誘発目地とは、あらかじめコンクリート打ち込み型枠に目地棒（誘発目地材）を取り付けた上でコンクリートを打ち込み、コンクリート構造物の仕上げ面の所望位置に、断面欠損としてひび割れを集中させた目地のことである。こうして形成された誘発目地は、脱型後に後施行としてシーリング材を施工する、もしくはコンクリート構造物の内方で誘発目地と対向する位置に止水材を埋設しておく等の止水処理を施し、ひび割れ部からの水の浸入を防止している。

誘発目地材としては、さまざまな形状のものが検討されてきたが、その素材としては、主として金属とブチルゴムを組合せたものであった（例えば、特許文献３を参照）。

特開平１１−４４００６号公報特開平９−１５８３３７号公報特開２００２−１６１５４４号公報

従来の金属を主体とする誘発目地材では、コンクリート打ち込み型枠の形状に柔軟に対応できず、例えば、コンクリート打ち込み型枠のコーナー部には特殊形状品が必要であった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、コンクリート打設時にヨレやたわみ等の変形を生じることがなく、且つ施工現場においても形状の変更が可能で、コンクリート打ち込み型枠の形状に柔軟に対応することができる誘発目地材を提供することにある。

本発明は、高密度ポリエチレンと架橋済み高密度ポリエチレンとを１：９〜６：４の重量比で混合したポリエチレンから形成されてなることを特徴とする誘発目地材を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の誘発目地材は、特定のポリエチレンから形成されているため、コンクリート打設時のコンクリート流動圧に対応できる剛性を有し、コンクリート打設時にヨレやたわみ等の変形を生じることがなく、且つナイフ等で簡単に切削することが可能であるため、施工現場においても形状の変更が可能で、コンクリート打ち込み型枠の形状に柔軟に対応することができ、しかも軽量である等の種々の優れた効果を奏する。

本発明の誘発目地材の一実施形態を示す斜視図である。図１に示す誘発目地材のＡ−Ａ線断面図である。本発明の誘発目地材の他の実施形態を示す斜視図である。図３に示す誘発目地材のＢ−Ｂ線断面図である。図１及び図３に示す本発明の誘発目地材の使用状態を示す断面図である。

以下、本発明の誘発目地材について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の誘発目地材を形成するポリエチレンは、高密度ポリエチレンと架橋済み高密度ポリエチレンとを１：９〜６：４の重量比、好ましくは３：７〜５：５の重量比で混合したものである。該ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレンの何れも使用することが可能であるが、コンクリート打設時のたわみ等の変形の防止や施工現場においてナイフ等により容易に切削することを可能とすることを考慮すると、上記の高密度ポリエチレンと架橋済み高密度ポリエチレンとの混合物が好ましい。
高密度ポリエチレンの割合が上記重量比の範囲より少ない（即ち架橋済み高密度ポリエチレンの割合が上記重量比の範囲より多い）と、ゲル化状態になり形状を作製することができず、また高密度ポリエチレンの割合が上記重量比の範囲より多い（即ち架橋済み高密度ポリエチレンの割合が上記重量比の範囲より少ない）と、コンクリート打設時にたわみ等が発生しやすくなる。

上記の高密度ポリエチレンとしては、その分子量や製法等が特に制限されるものではない。

上記の架橋済み高密度ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレンに電子線、ベータ線、ガンマ線等の高エネルギーの放射線を照射して架橋させたものでもよく、高密度ポリエチレンに架橋剤を配合して架橋反応により架橋させたものでもよく、好ましくは、水架橋重合反応を用いたものがよい。
上記の架橋済み高密度ポリエチレンの架橋の程度は、成形時にたわまない硬度が得られるものであればよい。該架橋の程度を調整することにより、誘発目地材の強度、剛性を調整することができる。
架橋反応に使用される架橋剤としては、公知のものが使用されるが、架橋の容易さからジメチルシラン系のものが好ましい。
上記の架橋済み高密度ポリエチレンは、顆粒状物であることが好ましく、より好ましくは粒径が０．１〜５ｍｍの顆粒状物であり、特に好ましく粒径が０．５〜３ｍｍの顆粒状物である。

上記の架橋済み高密度ポリエチレンに用いられる高密度ポリエチレンとしては、その分子量や製法等が特に制限されるものではない。

本発明の誘発目地材には、水膨張ゴムのひも状体を複合させることが好ましい。この水膨張ゴムのひも状体を複合させることによって、クラック発生後の漏水対策が可能である。
上記水膨張ゴムとしては、組成等が特に限定されるものではなく、例えば、天然ゴムやクロロプレンゴム等に吸水性ウレタンや吸水性アクリル樹脂を混練したもの等を使用することができ、膨張倍率が１．５〜５倍であるものが好ましい。該水膨張ゴムとしては、市販品を使用することができ、上記膨張倍率の水膨張ゴムとして、株式会社ＡＤＥＫＡ製ウルトラシールが挙げられる。

本発明の誘発目地材は、上記のポリエチレンから形成されたものであればよく、その形状は特に限定されるものではなく、例えば、金属とブチルゴムを組合せた誘発目地材等の従来の誘発目地材と同形状のものでもよいが、コンクリート打ち込み型枠やコンクリート構造物を形成する構造用鉄筋への取り付け性、水膨張ゴムのひも状体の複合等を考慮すると、例えば、図１及び図２に示す形状の誘発目地材、及び、図３及び図４に示す形状の誘発目地材が好ましいものとして挙げられる。

図１及び図２に示す形状の本発明の誘発目地材１Ａは、一側面の長手方向にスリット２ａが設けられた角筒体２Ａと、平板矩形状の誘発プレート３Ａとから構成されている。
誘発プレート３Ａは、長手側の両側辺それぞれに台板部３ａ又は台板部３ｂを有し、断面略Ｉ字型の形状に形成されている。また、誘発プレート３Ａは、長手側の一側端部の両側面それぞれに長手方向に設けられた突条からなる掛止部３ｃを有し、該掛止部３ｃを、角筒体２Ａのスリット２ａを介して、角筒体２Ａに着脱自在に掛止しうるようになしてある。

また、誘発プレート３Ａには、長手側の他側端部の両側面上にそれぞれ長手方向に沿って突条３ｄを設け、該突条３ｄと台板部３ｂと側面とから溝部３ｅを形成するようになしてある。そして、該溝部３ｅにはそれぞれ、水膨張ゴムのひも状体４が嵌着されている。上記形状の角筒体２Ａ及び誘発プレート３Ａは、上記のポリエチレンを上記形状に押出成型することにより作製したものである。

本実施形態の誘発目地材１Ａには、図１及び図２に示すように、角筒体２Ａのスリット２ａが設けられた対面に、所定間隔で複数の孔が穿設され、各孔にボルト５ａ及びナット５ｂからなる接続部材５Ａが、角筒体２Ａ内にボルト頭部を入れた状態でそれぞれ装着されている。
本実施形態の誘発目地材１Ａは、該接続部材５Ａによりコンクリート打ち込み型枠に取着されて使用されるものである。

図３及び図４に示す形状の本発明の誘発目地材１Ｂは、平板矩形状のプレートからなる断面欠損率調整用プレート２Ｂである。断面欠損率調整用プレート２Ｂは、コンクリート構造物を形成する構造用鉄筋に取着されて使用されるものである。
断面欠損率調整用プレート２Ｂには、両側面上の略中央にそれぞれ長手方向に沿って平行に２つの突条２１及び２２を設け、該２つの突条２１及び２２と側面とから溝部２３を形成するようになしてある。そして、該溝部２３にはそれぞれ、水膨張ゴムのひも状体４が嵌着されている。
また、断面欠損率調整用プレート２Ｂには、コンクリート打設時のコンクリート流動圧によりヨレやたわみ等の変形を生じることを防止するために、溝部２３と長手側の一側辺（後述の接続部材が装着されない方の側辺）との間の両側面それぞれに、長手方向に沿って突条２４が設けられている。
上記形状の断面欠損率調整用プレート２Ｂは、上記のポリエチレンを上記形状に押出成型することにより作製したものである。

本実施形態の誘発目地材１Ｂには、図３及び図４に示すように、断面欠損率調整用プレート２Ｂの長手側の一側端部に、断面欠損率調整用プレート２Ｂをコンクリート構造物を形成する構造用鉄筋に取着するための接続部材５Ｂが装着されている。
接続部材５Ｂは、断面欠損率調整用プレート２Ｂの長手側の一側端部に被着され、止め螺子５ａで断面欠損率調整用プレート２Ｂに固定されるコ字状凹陥部材５１と、該コ字状凹陥部材５１の底面の外側表面に接合されたＵ字状凹陥部材５２とから構成されている。該Ｕ字状凹陥部材５２は、その一側面に、誘発目地材１Ｂを構造用鉄筋に固定するための止め螺子５ｂが取り付けられている。

上記の本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂは、例えば、図５に示すように、鉄筋コンクリート構造物６内に設置されて使用される。
本発明の誘発目地材１Ａは、コンクリート打ち込み型枠７に取着されて鉄筋コンクリート構造物６内に設置される。誘発目地材１Ａのコンクリート打ち込み型枠７への取着は、例えば、次のようにして行われる。コンクリート打設前に、接続部材５Ａの各ボルト５ａからナット５ｂを取り外し、各ボルト５ａをコンクリート打ち込み型枠７の所定箇所に設けた各孔に貫通させ、各ボルトにナットを螺合して、角筒体２Ａがコンクリート打ち込み型枠７に当接するように固定して、誘発目地材１Ａをコンクリート打ち込み型枠７に取着する。
また、本発明の誘発目地材１Ｂは、鉄筋コンクリート構造物６を形成する構造用鉄筋８に取着されて鉄筋コンクリート構造物６内に設置される。誘発目地材１Ｂの構造用鉄筋８への取着は、例えば、次のようにして行われる。コンクリート打設前に、断面欠損率調整用プレート２Ｂから各接続部材５Ｂを取り外し、各接続部材５ＢのＵ字状凹陥部材５２の凹陥部を鉄筋コンクリート構造物６を形成する構造用鉄筋８に当接させ、止め螺子５ｂにより各接続部材５Ｂを構造用鉄筋８に固定する。次いで、各接続部材５Ｂのコ字状凹陥部材５１の凹陥部に、断面欠損率調整用プレート２Ｂの長手側の一側端部を挿入し、止め螺子５ａにより接続部材５Ｂに断面欠損率調整用プレート２Ｂを固定して、誘発目地材１Ｂを構造用鉄筋８に取着する。

本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂの取着後、生コンクリートを打設する。この際、本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂは、上記の特定のポリエチレンから形成されているため、コンクリート打設時のコンクリート流動圧によりヨレやたわみ等の変形を生じることがない。
コンクリートの硬化後、コンクリート打ち込み型枠７を取り外す。鉄筋コンクリート構造物６の仕上げ面には、本発明の誘発目地材１Ａの角筒体２Ａの表面が露出しており、鉄筋コンクリート構造物６から突出している各ボルト５ａの突出部分を切断して、角筒体２Ａの表面がコンクリート仕上げ面と同一平面を形成するようにする。
このようにして、本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂを鉄筋コンクリート構造物６内に設置することができる。

本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂを設置した箇所に、鉄筋コンクリート構造物６のひび割れ（コンクリートクラック）が誘発される。
本発明の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂには、水膨張ゴムのひも状体４が複合されているため、生コンクリートの水分により水膨張ゴムのひも状体４が膨張して止水機能を発揮し、誘発されたひび割れに漏水が浸入しても、確実に止水を行うことができる。

本発明の誘発目地材は、上記のポリエチレンから形成されたものであればよく、その形状や使用方法は上記の実施形態のものに限定されるものではなく、従来の誘発目地材と同様の形状にして同様の使用方法によりコンクリート構造物に適用することができる。また、適用されるコンクリート構造物も、上記の鉄筋コンクリート構造物に限定されるものではなく、例えば、鉄骨コンクリート構造物、プレストレスコンクリート構造物、繊維補強コンクリート構造物等であってもよい。また、コンクリート構造物は、例えば、壁の他、梁、スラブ、柱等であってもよく、特に制限されるものではない。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

〔比較例１〕
厚さ５００ｍｍのコンクリートスラブ上に、厚み１０００ｍｍ、高さ２５００ｍｍとなるように合板にてコンクリート打ち込み型枠を作製した。この型枠の中に、高炉セメントＢ種で呼び強度２４Ｎ／ｍｍ² の生コンクリートを１リフト目１２５０ｍｍ、２リフト目２５００ｍｍで注型した。１リフト目と２リフト目の時間差は７日であった。１リフト目注型から１４日後に型枠を解体し、更に１４日放置後、コンクリート壁の表面状態を確認した。その結果、コンクリート壁は、その下端から３００ｍｍ〜９００ｍｍの間にクラックが散見された。

〔実施例１〕
高密度ポリエチレン４２質量部、架橋済み高密度ポリエチレン（平均粒径１．５ｍｍの顆粒状物）４０質量部、顔料安定剤３質量部及び防曇剤１５質量部を混合した混合物を押出成型して、図１及び図２に示す形状で幅７０ｍｍの大きさの誘発目地材１Ａ及び図３及び図４に示す形状で幅１００ｍｍの大きさの誘発目地材１Ｂを作製した。誘発目地材１Ａの溝部３ｅ及び誘発目地材１Ｂの溝部２３にはそれぞれ、株式会社ＡＤＥＫＡ製ウルトラシールからなる水膨張ゴムのひも状体を嵌着した。
厚さ５００ｍｍのコンクリートスラブ上に、厚み１０００ｍｍ、高さ２５００ｍｍとなるように合板にてコンクリート打ち込み型枠を作製した。型枠内部に、上記の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂをそれぞれ１個ずつ図５に示すように設置し、相対する型枠側にも同様に上記の誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂをそれぞれ１個ずつ設置した。設置するピッチは５０００ｍｍ毎とした。この型枠の中に、高炉セメントＢ種で呼び強度２４Ｎ／ｍｍ² の生コンクリートを１リフト目１２５０ｍｍ、２リフト目２５００ｍｍで注型した。１リフト目と２リフト目の時間差は７日であった。１リフト目注型から１４日後に型枠を解体し、更に１４日放置後、コンクリート壁の表面状態を確認した。その結果、コンクリート壁の表面にはクラックが確認されず、クラック制御の効果があることが確認できた。
また、誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂをコンクリート打ち込み型枠の直角部に設置するにあたり、目地材の端部にカッターナイフで４５度の切り込みを作ることにより、２本の目地材を簡単に直角部へフィットさせることができた。また、目地材の接合部は、アデカＰ−２０１（株式会社ＡＤＥＫＡ製水膨張一液ウレタンシーラント）を用いて接着し、隙間を埋めた。

〔実施例２〜８〕
コンクリート壁の壁厚み、誘発目地材１Ａ及び誘発目地材１Ｂの幅、誘発目地材１Ｂの枚数、設置ピッチを表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。その結果を表１に示す。表１には、断面欠損率も示した。

〔実施例９〜１２〕
設置ピッチとクラック発生との相関を確認するために、設置ピッチを表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。その結果を表２に示す。

表２より、実施例１のコンクリート打設条件では設置ピッチが７０００ｍｍまではクラック抑制効果があるが、８０００ｍｍを超えるとクラックの抑制にはならないことが確認される。

〔実施例１３〜１５〕
断面欠損率とクラック発生との相関を確認するために、表３に示すように誘発目地材１Ｂの幅及び枚数を変更して断面欠損率を変えた以外は、実施例１と同様にして実施した。その結果を表３に示す。表３には実施例１の結果も併記した。

表３より、実施例１のコンクリート打設条件ではクラック抑制のためには断面欠損率を３０％以上にする必要があることが確認される。

１Ａ誘発目地材
２Ａ角筒体
２ａスリット
３Ａ誘発プレート
３ｃ掛止部
３ｅ溝部
４水膨張ゴムのひも状体
５Ａ接続部材
１Ｂ誘発目地材
２Ｂ断面欠損率調整用プレート
２３溝部
５Ｂ接続部材
６コンクリート構造物
７コンクリート打ち込み型枠
８構造用鉄筋

Claims

高密度ポリエチレンと架橋済み高密度ポリエチレンとを１：９〜６：４の重量比で混合したポリエチレンから形成されてなることを特徴とする誘発目地材。
水膨張ゴムのひも状体を複合してなる請求項１記載の誘発目地材。
一側面の長手方向にスリットが設けられた角筒体と、平板矩形状の誘発プレートとからなり、該角筒体のスリットを介して、該プレートの長手側の一側端部が、該角筒体に着脱自在に装着される請求項１又は２記載の誘発目地材。
誘発プレートが、長手側の一側端部に掛止部を有し、該掛止部により角筒体のスリットを介して角筒体に装着固定される請求項３記載の誘発目地材。
誘発プレートが、長手側の他側端部の両側面上に長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部を有し、該溝部それぞれに水膨張ゴムのひも状体が嵌着される請求項３又は４記載の誘発目地材。
角筒体のスリットが設けられた対面に、誘発目地材をコンクリート打ち込み型枠に固定するための接続部材が装着される請求項３〜５の何れかに記載の誘発目地材。
コンクリート構造物を形成する構造用鉄筋に取着される平板矩形状の断面欠損率調整用プレートである請求項１又は２記載の誘発目地材。
断面欠損率調整用プレートが、両側面上の略中央に長手方向に沿ってそれぞれ形成された溝部を有し、該溝部それぞれに水膨張ゴムのひも状体が嵌着される請求項７記載の誘発目地材。
断面欠損率調整用プレートの長手側の一側端部に、断面欠損率調整用プレートをコンクリート構造物を形成する構造用鉄筋に取着するための接続部材が装着される請求項７又は８記載の誘発目地材。
誘発目地材を適用するコンクリート構造物の厚みに応じてサイズを調整した、請求項３〜６の何れかに記載の誘発目地材と請求項７〜９の何れかに記載の誘発目地材とを、組み合わせて使用することを特徴とするコンクリートクラックの誘発法。