JP5543723B2 - コンクリート複合構造体及びその施工方法 - Google Patents
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Description
(1)工程(a)が、基礎架台上に設けられたアンカーボルトの上面にアンカーフレームを設け、アンカーフレームにベースプレートAを固定することを含む。
(2)アンカーボルトを囲むように鉄筋を配筋することによって、配筋部を形成することを含む。
(3)工程(b)が、配筋部を囲むように型枠を配置することを含む。
(4)工程(b)の後であって、工程(c)の前に、被充填空間の一部に、コンクリートを注入して硬化させることによって、水硬性組成物硬化部の一部を形成する工程(b’)をさらに含む。
(5)工程(b’)が、被充填空間の容積の0〜90%に、コンクリートを注入することを含む。
(6)工程(c)が、水硬性スラリー注入管を、多角形のベースプレートAと型枠との隙間の隅部の1箇所に配置することを含む。
(7)工程(f)が、非脈動型ポンプを用いて、水硬性スラリーを注入することを含む。
(8)工程(f)が、0.5〜3.5m3/時間の水硬性スラリー流量で水硬性スラリーを注入することを含む。
(9)水硬性スラリーが、セメント、細骨材、膨張材及び流動化剤を含む水硬性スラリーであって、JSCE・F541−1999に準拠したJ14ロート流下値が6〜10秒の範囲である。
(10)水硬性モルタルが、セメント、細骨材及び膨張材を含み、かつ流動化剤を含まない水硬性モルタルであって、水硬性モルタルの硬化体が、水硬性スラリーの硬化体と同じ特性である。
(11)工程(g)の後に、ベースプレートAの上面に免震装置のアイソレータを設置する工程(h)をさらに含む。
目止め用グラウト材として、「Uグラウトパッド用」(宇部興産株式会社製)を用いた。
1)水硬性成分:
・ポルトランドセメント(普通セメント、宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積4500cm2/g)を用いた。比表面積の評価法は、JIS・R−5201に規定されているブレーン空気透過装置を用いて測定されたものである。
細骨材(1)は、珪砂A〜Bを混合して調製する。
・珪砂A : SS5A、宇部サンド工業社製。
・珪砂B : S6、宇部サンド工業社製。
細骨材(2)は、珪砂D〜Fを混合して調製する。
・珪砂D : 川鉄4号、川鉄鉱業社製。
・珪砂E : N50、瓢屋社製。
・珪砂F : N70、瓢屋社製。
篩を使用して測定した珪砂A、B及びD〜Fの粒度構成を表1に示す。
・無機系膨張材:アサノジブカル(太平洋セメント社製)。
・金属系膨張材:アルミニウム粉(粒度44μm以下60%以上、大和金属粉工業社製)。
注入用グラウト材(水硬性スラリー)として、「Uグラウト一般用」(宇部興産株式会社製)を用いた。注入用グラウト材(Uグラウト一般用)の規格項目及び20℃での規格値は、下記のとおりである。
混練水比:14.8〜18.4%
J14ロート値:8±2秒
ブリーディング率:2%以下(2時間後)
凝結時間:始発1時間以上、終結10時間以内
膨張率:収縮のないこと(7日後)
圧縮強度:25.0N/mm2以上(3日)、45.0N/mm2以上(28日)
1)水硬性成分:
・ポルトランドセメント(早強セメント、宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積4500cm2/g)を用いた。比表面積の評価法は、JIS・R−5201に規定されているブレーン空気透過装置を用いて測定されたものである。
細骨材(1)は、珪砂A〜Cを混合して調製する。
・珪砂A : SS5A、宇部サンド工業社製。
・珪砂B : S6、宇部サンド工業社製。
・珪砂C : S7、宇部サンド工業社製。
細骨材(2)は、珪砂D〜Fを混合して調製する。
・珪砂D : 川鉄4号、川鉄鉱業社製。
・珪砂E : N50、瓢屋社製。
・珪砂F : N70、瓢屋社製。
篩を使用して測定した珪砂A〜Fの粒度構成を表1に示す。
・無機系膨張材:アサノジブカル(太平洋セメント社製)。
・金属系膨張材:アルミニウム粉(粒度44μm以下60%以上、大和金属粉工業社製)。
・流動化剤a: 変性ポリカルボン酸系流動化剤、メルフラクスAP101F(BASFポゾリス社製)。
・流動化剤b: ナフタレンスルフォン酸系流動化剤、マイティ100(花王社製)。
・流動化剤c: ポリカルボン酸系流動化剤、マイティ21P(花王社製)。
・流動化剤d: ポリエーテル・ポリカルボン酸系流動化剤、メルフラスクVP2651(BASFポゾリス社製)。
・流動化剤e: ポリエーテル・ポリカルボン酸系流動化剤、メルフラスクVP2641(BASFポゾリス社製)。
実施例1〜2及び比較例1〜2における注入用グラウト材の充填は、次のようにして行い、得られた硬化体の空隙率を算出した。実施例及び比較例の実験条件を表2に示す。表2記載のスランプフローは、実験装置を製作する際に測定した実測値である。
本発明の方法による水硬性スラリー注入の様子を目視で観察するために、実施例1で用いたベースプレートは、貫通孔のない四角形の形状のアクリル板を使用した。注入用グラウト材(水硬性スラリー)の注入は、鋼板の上面と、ベースプレート(アクリル板)下面との間に行い、被充填空間の深さ(鋼板の上面と、ベースプレート下面との距離)を40mmとした。ベースプレートとなるアクリル板の設置後、水硬性スラリー注入管(内径25mm、外径30mm)を1つ、隅部(四角形の形状の被充填空間の一つの頂点近傍)に配置した。空気抜管(内径15mm、外径18mm、長さ400mm)を被充填空間の各辺に複数個、間隔が500mm程度となるように配置した。次に、目止め用グラウト材(水硬性モルタル充填部形成用)を用いて水硬性モルタル充填部を形成した。その後、水硬性スラリー注入管を水硬性スラリー調製・施工用トラックのスラリーホースに接続し、水硬性スラリー調製・施工用トラックから注入用グラウト材(Uグラウト一般用)を注入した。ベースプレートとなるアクリル板を通して、水硬性スラリー注入管から注入用グラウト材が注入され、ほぼ隙間無く徐々に広がる様子を目視することができた。グラウト材の硬化後、ベースプレートを剥し、表面の空隙割合から空隙率を算出した。
実施例2で用いたベースプレートは、貫通孔のない四角形の形状の鋼板を使用した。注入用グラウト材(水硬性スラリー)の注入前に、コンクリートを210mmの深さで注入し、被充填空間の深さ(コンクリート硬化体の上面と、ベースプレート下面との距離)を40mmとした。コンクリートの硬化後、水硬性スラリー注入管(内径25mm、外径30mm)を1つ、隅部(四角形の形状の被充填空間の一つの頂点近傍)に配置した。空気抜管(内径15mm、外径18mm、長さ400mm)を被充填空間の各辺に複数個、間隔が500mm程度となるように配置した。次に、目止め用グラウト材(水硬性モルタル充填部形成用)を用いて水硬性モルタル充填部を形成した。その後、水硬性スラリー注入管を水硬性スラリー調製・施工用トラックのスラリーホースに接続し、水硬性スラリー調製・施工用トラックから注入用グラウト材(Uグラウト一般用)を注入した。グラウト材の硬化後、ベースプレートを剥し、表面の空隙割合から空隙率を算出した。
比較のために、従来の方法を用いて水硬性スラリーを被充填空間に対して充填した。この方法の場合には、貫通孔(コンクリート充填孔)を有するベースプレートを用い、基礎架台上にコンクリートを210mm打設し、被充填空間の深さ(コンクリート硬化体の上面と、ベースプレート下面との距離)を40mmとした。コンクリートの硬化後、コンクリート充填孔から水硬性スラリーを充填した。空隙率は、実施例と同様に算出した。
比較のために、従来の方法を用いて、水硬性スラリーを用いず、コンクリートのみを充填した。この方法の場合には、貫通孔(コンクリート充填孔)を有するベースプレートを用いた。基礎架台とベースプレート下面との間の被充填空間(被充填空間の深さ250mm)に対して、コンクリート充填孔からコンクリートを充填した。空隙率は、実施例と同様に算出した。
試験結果を図14〜図21及び表2に示す。図14に、実施例1の結果(脱型後の表面)を示す。また、図15には、実施例1の打設状況を示す。実施例1の空隙率は、0.79%という低い値であり、高密度の水硬性組成物硬化体を形成することができた。同様に、実施例2(図16、図17)においても低い空隙率を得ることができた。これに対して比較例1(図18、図19)の場合には、空隙率が15.04%と高く、同様に、比較例2(図20、図21)においても空隙率が8%以上となった。以上の結果から、本発明の施工方法を用いることにより、高い充填率の水硬性組成物硬化体を得ることができることが明らかとなった。
2 : 型枠
3 : コンクリート
4 : 水硬性スラリー注入管
5 : 空気抜管
6 : 被充填空間
7 : 水硬性モルタル充填部
8 : 水硬性スラリー
9 : 基礎架台
12 : 水硬性組成物
13 : ホッパー
16 : 混練装置(ミキサー)
20 : リザーバータンク
21 : 水硬性スラリー
22 : スターラースクリュー
24 : スラリーポンプ(スネークポンプ)
31 : 水硬性スラリー調製・施工用トラック
32 : 水硬性組成物の供給口
33 : 水硬性組成物貯蔵タンク
38 : スクリューフィーダー
39 : 冷却水タンク
40 : 水供給ポンプ
41 : 水供給パイプ
45 : スラリーホース
w : ベースプレートAと型枠との間の隙間の大きさ
h : 被充填空間の高さ
Claims (13)
- 基礎架台と、基礎架台の上部に形成される水硬性組成物硬化部と、水硬性組成物硬化部の端部に形成される水硬性モルタル充填部と、水硬性組成物硬化部及び水硬性モルタル充填部の上部に配置される略平板状のベースプレートAとを含むコンクリート複合構造体の施工方法であって、
ベースプレートAと基礎架台との間に被充填空間を有するように、基礎架台上にベースプレートAを固定する工程(a)と、
被充填空間の端部を取り囲み、かつ、ベースプレートAと型枠との間に隙間を有するように、型枠を配置する工程(b)と、
ベースプレートAと型枠との隙間の1箇所に、水硬性スラリー注入管を配置する工程(c)と、
ベースプレートAと型枠との隙間の少なくとも1箇所に、空気抜管を配置する工程(d)と、
水硬性スラリー注入管及び空気抜管の開口部を除き被充填空間を密閉するために、ベースプレートAと型枠との間の隙間に水硬性モルタルを充填して、水硬性モルタル充填部を形成する工程(e)と、
水硬性スラリー注入管から、被充填空間に水硬性スラリーを注入し充填する工程(f)と、
水硬性スラリーを硬化させることによって水硬性組成物硬化部の少なくとも一部を形成する工程(g)とを含む、コンクリート複合構造体の施工方法。 - 工程(a)が、基礎架台上に設けられたアンカーボルトの上面にアンカーフレームを設け、アンカーフレームにベースプレートAを固定することを含む、請求項1記載の施工方法。
- アンカーボルトを囲むように鉄筋を配筋することによって、配筋部を形成することを含む、請求項2記載の施工方法。
- 工程(b)が、配筋部を囲むように型枠を配置することを含む、請求項3記載の施工方法。
- 工程(b)の後であって、工程(c)の前に、被充填空間の一部に、コンクリートを注入して硬化させることによって、水硬性組成物硬化部の一部を形成する工程(b’)をさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項記載の施工方法。
- 工程(b’)が、被充填空間の容積の80〜90%に、コンクリートを注入することを含む、請求項5記載の施工方法。
- 工程(c)が、水硬性スラリー注入管を、多角形のベースプレートAと型枠との隙間の隅部の1箇所に配置することを含む、請求項1〜6のいずれか一項記載の施工方法。
- 工程(f)が、非脈動型ポンプを用いて、水硬性スラリーを注入することを含む、請求項1〜7のいずれか一項記載の施工方法。
- 工程(f)が、0.5〜3.5m3/時間の水硬性スラリー流量で水硬性スラリーを注入することを含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の施工方法。
- 水硬性スラリーが、セメント、細骨材、膨張材及び流動化剤を含む水硬性スラリーであって、JSCE・F541−1999に準拠したJ14ロート流下値が6〜10秒の範囲である、請求項1〜9のいずれか一項記載の施工方法。
- 水硬性モルタルが、セメント、細骨材及び膨張材を含み、かつ流動化剤を含まない水硬性モルタルであって、水硬性モルタルの硬化体が、水硬性スラリーの硬化体と同じ特性である、請求項1〜10のいずれか一項記載の施工方法。
- 工程(g)の後に、ベースプレートAの上面に免震装置のアイソレータを設置する工程(h)をさらに含む、請求項1〜11のいずれか一項記載の施工方法。
- 請求項1〜12のいずれか一項記載の施工方法によって施工されるコンクリート複合構造体。
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