JP6532448B2 - コンクリート鉛直打継目用の型枠資材 - Google Patents

Description

この発明は、コンクリート構造物の鉛直打継目を構築する際に使用する型枠資材に関し、詳しくは硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に凹凸部を形成するコンクリート鉛直打継目用の型枠資材に関する。

施工上生ずる新旧コンクリートの打継目を密着させるため、従来より鉛直打継目の旧コンクリートの表面をワイヤーブラシ等で粗面にする工法が行われていたが、この方法は手作業によるため、多くの労力と工期を要する欠点があった。又、旧コンクリートの打継型枠の内面に凝結遅延材を塗布してコンクリートを打設し、脱型後の打継面に高圧水を噴射して旧コンクリート中のセメント粒子の未水和部分を洗い流すことにより旧コンクリート面の骨材を露出させ、それに新コンクリート面を打ち継ぐ方法もあったが、この方法も洗い流した水の後処理が問題となる欠点があった。

この様な従来の鉛直打継目の凹凸部形成工法の問題点を解消するため、凸状突起を多数形成する合成樹脂製のシート材を打継型枠の堰板に貼設してコンクリートを打設し、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に複数の凹部を形成して機械的噛み合わせ機構を得る鉛直打継目用の型枠資材が提案されてきた。

このようなシート材による従来の鉛直打継目用の型枠資材としては、例えば特許文献１に記載されるような型枠資材があった。
特開２００１−１８２３２２号公報

特許文献１に記載される型枠資材は、図７及び図８に示すようなシート材１０１であって、このシート材１０１は裏面側１０１ａより表面側１０１ｂに向かって所謂エンボス加工を行い、表面側１０１ｂに独立した複数の独立凸部１０２を規則的に突設するものであった。

この独立凸部１０２の形状は、底部直径が１０〜４０ｍｍ程度、頂部直径が４〜３０ｍｍ程度、高さが５〜２０ｍｍ程度の円錐台であり、裏面側１０１ａの平面部１０３には隣接する独立凸部１０２同士を連結する溝１０４ａを縦横に形成して表面側１０１ｂに凸条１０４ｂを格子状に突設すると共に、所定間隔で平坦部１０５を設けていた。この凸条１０４ｂの高さは１．５ｍｍ程度であった。

図８に示すように、シート材１０１は裏面側１０１ａを堰板１０６の内面に置き、平坦部１０５の表面側１０１ｂよりタッカー等を用いて貼付していた。表面側１０１ｂの独立凸部１０２には、先行して構築するコンクリート１０７の側圧が作用するので、この側圧に対して所定の凸形状を維持することが可能な材質を用いていた。

従来の鉛直打継目用のシート材１０１を用いた場合、独立凸部１０２と凸条１０４ｂの存在により、先行して構築する旧コンクリート１０７の打設時には気泡の入り込む凹部が存在しない開放面となる一方、硬化した旧コンクリート１０７の打継面には、円錐状の凹部と溝が形成されるので、打継面における平滑面が無くなり、新旧コンクリートの噛み合わせ面積が拡大するので付着力が増す効果が得られた。

なお、図示しない新コンクリートを打設する際に生ずる気泡は、打継面の凹部に入り込む恐れがあるが、凹部の形状が円錐台状であるのでその傾角に沿って移動し、かつ凹部に溝１０４ａが連結しているので、打継面の気泡の残留が少なくなることが期待される構成であった。又従来のシート材１０１では、機械的噛み合わせ部が所謂ノロのみで形成されないよう、独立凸部１０２の形状は、その内面に粗骨材１０８を収容し得る大きさとしていた。

このような要請から、従来のシート材１０１は、コンクリートの粗骨材寸法２５ｍｍまでを適用範囲としていた。

しかし、従来のシート材１０１では旧コンクリート１０７の打継面に円錐台状に窪む凹部が独立して多数存在するため、新コンクリートを打設する際に入り込む気泡やブリージング水が完全には排出できない恐れがあった。

又従来のシート材１０１では打継面で粗骨材１０８が凹部に収容し得る大きさとしたため、打継面に凹凸が存在しても新旧コンクリート間の付着表面積があまり増大しない結果となり凝結遅延材を塗布して打継面を形成する工法と比べ、強度、特に曲げ強度が劣る試験結果が出ていた。

又前述のように従来のシート材は、コンクリートの粗骨材寸法２５ｍｍまでを適用範囲としていたが、河川・砂防、港湾等で構築するコンクリート構造物では粗骨材寸法４０ｍｍが用いられることが多く、これらの構造物の打継には不適な型枠資材であった。

その打継面の強度試験比較結果を表４に示す。表４はコンクリート一体打ちのもの（打継なし）と、凝結遅延剤塗布によって打ち継いだものと、図５及び図６に示すシート材１０１を用いて打ち継いだ各試験体であって、夫々粗骨材寸法が最大２５ｍｍのものと同４０ｍｍのものとで作製し、夫々曲げ強度・割裂引張強度及びせん断強度の各試験を行った結果であった。

上記の強度試験結果において、従来のシート材の曲げ強度は、粗骨材寸法が最大２５ｍｍの場合には、一体もの４．０N/mm2、遅延剤２．８N/mm2に対し２．３N/mm2と最も低い強度となっていた。これは従来のシート材を用いた打継面では、凝結遅延剤塗布によって打ち継いだものよりも、新旧コンクリート間の付着力が弱いことを示していた。

さらに、従来のシート材を用いた打継面で粗骨材寸法を最大４０ｍｍとした場合と２５ｍｍとした場合を比較すると、粗骨材４０ｍｍでは１．２N/mm2と、粗骨材２５ｍｍの２．３N/mm2に対して約１/２まで低下していた。この数値は、一体ものの３０％以下、遅延剤使用のものに対しても５０％以下になっており、従来のシート材を粗骨材４０ｍｍのコンクリートに対して使用することは不適であることを示していた。

この発明は、従来のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、気泡やブリージング水の排出性向上が図れるコンクリート鉛直打継目用の型枠資材を提供することを目的としている。又、新旧コンクリートの付着面積の増加を図り、使用するコンクリートの配合特に骨材の大小に関わらず安定した付着強度が得られるコンクリート鉛直打継目用の型枠資材を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、この発明のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材は、エンボス加工により凹凸を形成する合成樹脂製のシート材を打継型枠の堰板に貼設してコンクリートを打設し、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に凹凸部を形成するコンクリート鉛直打継目用の型枠資材において、前記シート材は、格子状に連続する四角錐台が前記凹凸を形成するものであり、隣接する前記四角錘台の凹部同士は直線で接しており、前記四角錐台の頂部平面側を前記堰板に貼設してコンクリートを打設し、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に四角錘台形状の凸部と格子状の凹部を形成することを特徴とするものである。

この型枠資材は、施工時の変形や打込みコンクリート圧力による潰れに抵抗できる剛性を有し、旧コンクリート側に規則正しい凹凸形成を可能とし、コンクリート打継目の付着面積の増大を図る。エンボス加工する合成樹脂製シートは軽量のものを用いる。

旧コンクリート表面に形成される凹凸は、四角錘台形状が碁盤の目のように凸状に整列し、隣接する各四角錘台形状の凸部間にはＶ字状の凹部を形成する。これらの凹部は直線状に連続し、格子状の凹部を形成する。

請求項２記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材のシート材に形成する四角錘台の凹部は、コンクリートの粗骨材寸法より小さい大きさであることを特徴とするものである。旧コンクリート側に微小突起を規則的に配列することにより付着面積の増加をはかる。

請求項３記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材のシート材に形成する前記直線は、前記堰板の鉛直水平方向に対し４５度傾斜していることを特徴とするものである。旧コンクリート表面に形成される四角錘台形状の凸部及びＶ字状の凹部は、夫々堰板の鉛直・水平方向に対して４５度傾いた格子を形成する。

この発明のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材は、シート材に形成する四角錐台の頂部平面側を堰板に貼設し、四角錘台形状の凹部を縦横に連続した状態で旧コンクリートを打設する。この時、隣接する凹部同士は線上で接しており、独立した凹部が無いので凹部に気泡やブリージング水が留まり難くい。又、凹凸部が連続しており平坦部が無いので新旧コンクリートの付着面積が増加する。

又、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目には四角錘台形状の凸部を形成するので、打継目に独立した凹部が無くなり、新コンクリートを打設する際、連続するＶ字状の凹部に沿って、コンクリート内に生じた気泡やブリージング水は外部に速やかに排出される。

請求項２記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材のシート材に形成する四角錘台の凹部は、コンクリートの粗骨材寸法より小さい大きさであるので、新旧コンクリートの付着面積の増加を図り、使用するコンクリートの骨材の大小に関わらず安定した付着強度が得られる。

請求項３記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材のシート材に形成する前記直線は、前記堰板の鉛直水平方向に対し４５度傾斜しているので、旧コンクリート表面に形成されるＶ字状の凹部は斜めで、外部からの水の浸透を抑制し、新旧コンクリートの付着性能の向上に寄与する。

シート材の一部拡大平面図である。 図１のII−II断面の一部を省略した拡大断面図である。 打継型枠立設時の断面図である。 旧コンクリート側の断面図である。 別の実施形態のシート材の一部拡大平面図である。 図５のVI−VI断面の一部を省略した拡大断面図である。 従来のシート材の平面図である。 従来のシート材を用いた打継型枠立設時の断面図である。

次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材であるシート材の一部を省略した拡大平面図、図２は、図１のII−II断面の一部を省略した拡大断面図、図３は打継型枠立設時の断面図である。このシート材１は、合成樹脂製の平面シート材にエンボス加工を行って格子状に連続する四角錐台２とその周辺のＶ字状の溝部３が凹凸を形成する。

シート材１は施工時の変形や打込みコンクリート圧力による潰れに抵抗できる剛性を有し、かつ加工性の良い合成樹脂製で軽量のものを用いる。図３に示すように先行して構築するコンクリート部材（以下旧コンクリート４という）の鉛直打継目には打継型枠の一部を構成する堰板５を立設するが、その内面にシート材１の四角錐台２の頂部平面側２ａを押し当て、タッカー等を用いて貼設する。堰板５には木材、金属、プラスチックの板類を使用し、この堰板５及びシート材１を貫通する図示しない鉄筋がある場合には、予め夫々に鉄筋孔を削孔しておく。シート材１の鉄筋孔は電気コテ等を押し当てて穿設する。

シート材１を貼付した堰板５の内面は、四角錘台凹部２ｂが縦横に連続した状態となっており、この状態で旧コンクリート４を打設する。この時、隣接する四角錘台凹部２ｂ同士は線上２ｃで接しており、平坦部が無いので気泡やブリージング水が留まり難くい。又、凹凸部が連続しており独立した凹部が無いので新旧コンクリートの付着面積が増加する。

旧コンクリート４の強度が所定の強度に達した後、打継型枠とシート材１を取り剥がす。旧コンクリート４の表面にシート材１が残った箇所は、タガネ等を使用して除去する。打継面にゴミ等が付着していると打継面の品質が低下するので、水処理等の適切な方法で清掃する。

図４に示すように、硬化した旧コンクリート４の鉛直打継目には四角錘台形状凸部６とその周囲のＶ字状凹部７を形成する。新コンクリート８の打継は、旧コンクリート４の材齢で２８日以内とする。打継面は打ち込みに先立って清掃を行い、十分に吸水させる。

旧コンクリート４のＶ字状凹部７は鉛直方向及び水平方向に直線状に連続するため打継目に独立した凹部が無くなり、新コンクリート８を打設する際、鉛直に連続するＶ字状凹部に沿って、新コンクリート８内に生じた気泡やブリージング水は外部に速やかに排出される。

シート材１の四角錘台凹部２ｂは、新旧コンクリートの粗骨材９の寸法より小さい大きさとする。旧コンクリート４側に微小な四角錘台形状凸部６を規則的に配列することにより付着面積の増加を図り、使用するコンクリートの骨材の大小に関わらず安定した付着強度を得る。

次に、別の実施形態のシート材を図５及び図６に基づき説明する。図５は、別の実施形態のシート材の一部を省略した拡大平面図、図６は、図５のVI−VI断面の一部を省略した拡大断面図である。シート材１１の格子状に連続する四角錐台１２とその周辺のＶ字状の溝部１３が凹凸を形成する。図示しない堰板の内面にこのシート材１１の四角錐台１２の頂部平面側１２ａを押し当て貼設する時、Ｖ字状の溝部１３の底部直線は、堰板の鉛直水平方向に対し４５度傾斜している。

図６に示すように隣接する四角錘台の凹部１２ｂ同士は直線１２ｃで接しているが、旧コンクリート表面に形成されるＶ字状の凹部が斜めとなるので、外部からの水の浸透が抑制される。従って、新旧コンクリートの付着性能が向上する。

図１及び図２に示すような正四角錘台２で凹凸を設けたシート材１を用い、力学的な打継目性能の検証を行った。この正四角錘台２の形状は、底面部一辺の長さａ１＝３ｍｍ、頂部一辺の長さａ２＝１ｍｍ、高さｂ＝２ｍｍとするもので、溝部３の片側の幅がｃ＝１ｍｍとなる。

このシート材１の場合、１個の突起面積＝０．１８８８９ｃｍ²となり、９００×９００ｍｍのシート材では、突起個数＝２９８×２９８＝８８，８０４個となり、従って総面積＝１６，９２６ｃｍ²であり、平坦面積の１４５％となる。

力学的な打継目性能の検証は、コンクリート一体打ち（打ち継ぎ目なし）の試験体と、凝結遅延材を用いて打ち継いだ試験体と、本シート材を用いて打ち継いだ試験体を表１に示す各強度試験により比較した。

試験体のコンクリートは２４−８−４０Ｎで、最大骨材寸法が４０ｍｍであって、表２に示す圧縮強度のものであった。なお、一体打ちコンクリートの試験体は新コンクリートで製作した。

表３に各種強度試験結果の集計表を示す。本シート材を用いて打ち継いだ試験体の曲げ強度は最大骨材４０ｍｍであっても、遅延材を用いて打ち継いだ試験体の曲げ強度を上回る結果となっていた。

この発明のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材は、新旧コンクリートの付着面積を増大させることにより、使用するコンクリートの骨材の大小に関わらず安定した付着強度を得て、あらゆるコンクリート構造物の鉛直打継目用の型枠資材として適用可能である。

１ シート材
２ 四角錘台
２ａ 頂部平面
２ｂ 四角錘台凹部
３ 溝部
４ 旧コンクリート
５ 堰板
６ 四角錘台形状凸部
７ Ｖ字状凹部
８ 新コンクリート
９ 粗骨材
１１ シート材
１２ 四角錘台
１２ａ 頂部平面
１２ｂ 四角錘台凹部
１２ｃ 直線
１３ 溝部

Claims (3)

1. エンボス加工により凹凸を形成する合成樹脂製のシート材を打継型枠の堰板に貼設してコンクリートを打設し、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に凹凸部を形成するコンクリート鉛直打継目用の型枠資材において、前記シート材は、格子状に連続する四角錐台が前記凹凸を形成するものであり、隣接する前記四角錘台の凹部同士は直線で接しており、前記四角錐台の頂部平面側を前記堰板に貼設してコンクリートを打設し、硬化した旧コンクリートの鉛直打継目に四角錘台形状の凸部と格子状の凹部を形成することを特徴とするコンクリート鉛直打継目用の型枠資材。
2. 前記シート材に形成する四角錘台の凹部は、コンクリートの粗骨材寸法より小さい大きさであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材。
3. 前記直線は、前記堰板の鉛直水平方向に対し４５度傾斜していることを特徴とする請求項１、請求項２記載のコンクリート鉛直打継目用の型枠資材。

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