JP6774743B2 - 表面気泡除去方法、型枠、及びコンクリート部材 - Google Patents

Description

本発明は、簡易な構成でコンクリートの表面気泡を除去することができる表面気泡除去方法、型枠、及びこれらを用いたコンクリート部材に関する。

従来から、コンクリートの表面気泡を除去するために、コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠のコンクリート側の内面に不織布などの透水シートを設けたものがある（特許文献１参照）。

また、特許文献２には、コンクリート表面の気泡を容易かつ確実に抜き取ることができる気泡抜き取り具が記載されている。この気泡抜き取り具は、所定長さの杆体を所定間隔を置いて略平行に複数本配置して構成され、コンクリート型枠の内面に沿って挿入される。

特開平７−２５９３３１号公報 特開２００４−１９７４４３号公報

しかしながら、上述した透水シートの設置には、主に施工人工数によるコストがかかることが多い。また、気泡抜き取り具を用いて表面気泡を除去する場合には、特殊な用具を用意しなければならないとともに、施工人工数によるコストがかかることが多い。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でコンクリートの表面気泡を除去することができる表面気泡除去方法、型枠、及びコンクリート部材を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる表面気泡除去方法は、コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠のコンクリート側の内面に超撥水剤を塗布してコンクリートの表面気泡を除去することを特徴とする。

また、本発明にかかる表面気泡除去方法は、上記の発明において、前記超撥水剤の塗布は、超撥水剤が塗布されたシートを前記型枠に貼付することによってなされることを特徴とする。

また、本発明にかかる表面気泡除去方法は、上記の発明において、前記型枠は、コンクリートを打ちこむ際、水平面に対して傾斜を持たせて配置されることを特徴とする。

また、本発明にかかる表面気泡除去方法は、上記の発明において、前記傾斜は、水平面に対する角度が６０度以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる表面気泡除去方法は、上記の発明において、前記型枠が水平配置される水平型枠である場合、コンクリート表面から気泡を抜く脱気口を設けたことを特徴とする。

また、本発明にかかる表面気泡除去方法は、上記の発明において、前記脱気口から脱気処理及び脱水処理を強制的に行うことを特徴とする。

また、本発明にかかる型枠は、コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠であって、該型枠のコンクリートと側の内面に超撥水剤を塗布したことを特徴とする。

また、本発明にかかる型枠は、上記の発明において、前記超撥水剤の塗布は、超撥水剤が塗布されたシートを前記型枠に貼付することによってなされることを特徴とする。

また、本発明にかかる型枠は、上記の発明において、前記型枠は、コンクリートを打ちこむ際、水平面に対して傾斜を持たせて配置されることを特徴とする。

また、本発明にかかる型枠は、上記の発明において、前記傾斜は、水平面に対する角度が６０度以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる型枠は、上記の発明において、前記型枠が水平配置される水平型枠である場合、コンクリート表面から気泡を抜く脱気口を設けたことを特徴とする。

また、本発明にかかるコンクリート部材は、上記の発明の表面気泡除去方法を用いて成形したことを特徴とする。

また、本発明にかかるコンクリート部材は、上記の発明の型枠を用いて成形したことを特徴とする。

本発明によれば、コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠のコンクリート側の内面に超撥水剤を塗布してコンクリートの表面気泡を除去するようにしているので、簡易な構成でコンクリートの表面気泡を除去することができる。

図１は、本発明の実施の形態である型枠及び型枠の使用状態を示す模式図である。 図２は、型枠が水平型枠であって、脱気口から脱気・脱水処理を行う状態を示す模式図である。 図３は、図２に示した水平型枠であって、脱気口からの強制的な脱気・脱水処理を行わない状態を示す模式図である。 図４は、角度θが９０°、７５°、６０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示す図である。 図５は、角度θが４５°、３０°、１５°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示す図である。 図６は、角度が０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合、及びそれぞれの場合において脱気・脱水処理を行った場合と行わない場合との４つの場合の結果を示す図である。 図７は、角度θが１８０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示す図である。 図８は、コンクリートの表面気泡を写し取ったシートの一例を示す図である。 図９は、図４〜図７で示した画像に対する表面気泡率の結果を示す図である。 図１０は、図９に示した表面気泡率のうち、脱気・脱水処理を行った場合のものを除いた表面気泡率の角度θの依存性を示す図である。 図１１は、超撥水剤が塗布されたシートの構成を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態である型枠及び型枠の使用状態を示す模式図である。図１に示すように、型枠２は、打ち込まれたコンクリート１を成形するものである。この型枠２は、水平面（Ｘ−Ｙ平面）に対して角度θの角度を有する勾配型枠である。型枠２のコンクリート１側の内面には、超撥水剤３が塗布されている。超撥水剤３は、水との接触角が１５０°以上となる材料である。超撥水剤３は、例えば、一般的なフッ素系材料や、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層である。超撥水剤３が多孔質層の場合、打ち込まれたコンクリート１に対する型枠２の離型性能を高めることができる。

図１に示すように、コンクリート１内で発生した気泡４は、水泡であるため、超撥水剤３の表面を滑りやすくなり、鉛直上方（＋Ｚ方向）に容易に移動する。この結果、コンクリート１が固まった後のコンクリート部材の表面に、表面気泡が生じにくくなる。なお、図１に示すように、コンクリート１の打設後、型枠２の表面から木槌５で叩くようにしてもよい。木槌５で型枠２を叩くことによって、型枠２が振動し、型枠２の内面、すなわちコンクリート表面の気泡の移動がさらにしやすくなるので、好ましい。

なお、図２に示すように、型枠２が水平型枠２ａを有する場合、水平型枠２ａのコンクリート１側の内面に超撥水剤３を塗布する。この場合、気泡４は、鉛直上方に移動できず、滑って水平方向に移動可能になる。したがって、水平型枠２ａには、脱気口６を設ける。そして、脱気口６を介して、脱気処理及び脱水処理を強制的に行う。この際、図１と同様に、木槌５によって水平型枠２ａを叩いて振動させることが好ましい。

また、図３に示すように、脱気口６を介した脱気処理及び脱水処理を強制的に行わず、木槌５によって気泡４の水平移動を促進して、気泡４を脱気口６から抜くようにしてもよい。

（実施例）
ここで、型枠２の内面に超撥水層（超撥水剤３）を塗布、すなわち超撥水処理を施した場合と、施さない場合とにおける表面気泡の状態を、角度θを変化させて比較した。図４は、角度θが９０°、７５°、６０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示している。また、図５は、角度θが４５°、３０°、１５°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示している。図４及び図５において、右側の表面気泡の状態が超撥水処理を施した場合であり、左側の表面気泡の状態が超撥水処理を施さない、無処理の場合である。また、図６は、角度が０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合、及びそれぞれの場合において脱気・脱水処理を行った場合と行わない場合との４つの場合の結果を示している。図６の左上の画像は、超撥水処理及び脱気・脱水処理を行った場合を示している。図６の右上の画像は、超撥水処理を行い、脱気・脱水処理を行わない場合を示している。図６の左下の画像は、超撥水処理を行わず、脱気・脱水処理を行った場合を示している。図６の右下の画像は、超撥水処理及び脱気・脱水処理をともに行わなかった場合を示している。なお、図６では、脱気口を設けている。また、図７は、角度θが１８０°のときの超撥水処理を施した場合と施さない場合とにおける表面気泡の状態を示している。

上述した図４〜図７までの結果をまとめるため、表面気泡率Ｒｐを求めた。この表面気泡率Ｒｐの算定は、鉄筋の錆の腐食面積率の算定方法を参考にして行い、直径１ｍｍ以上のものを表面気泡と定義した。このため、透明なシートに、図８に示すように表面気泡を写し取り、白黒の二値化処理を行い、次式によって表面気泡率Ｒｐ（％）を求めた。ただし、ＲＡは、表面気泡の面積である。また、ＡＡは、型枠２の面積である。
Ｒｐ＝（ＲＡ／ＡＡ）×１００

図９は、図４〜図７で示した画像に対する表面気泡率の結果を示す図である。図９に示すように、いずれの場合も、斜線で示した超撥水処理を施した場合の方が、超撥水処理を施さない場合に比して表面気泡率が小さいことがわかる。特に、角度θが６０°以下の場合、超撥水処理を施さない場合に比して表面気泡率を大幅に低減できる。また、角度θが小さい場合、例えば角度が１５°の場合、型枠２に沿った気泡４の移動抵抗力が大きくなるが、超撥水剤３を塗布することによって、表面気泡率が格段に小さくなっている。

図１０は、図９に示した表面気泡率のうち、脱気・脱水処理を行った場合のものを除いた表面気泡率の角度θの依存性を示している。図１０に示した曲線のように、超撥水処理を施すことによって、無処理の場合に比して、表面気泡率が小さくなっている。なお、それぞれの相関係数ｒは、０．９以上であり、示した曲線は、強い相間をもっている。

なお、図９に示したように、角度θが０°の場合、超撥水処理を施し、脱気・脱水処理を施さなくても、ある程度の表面気泡率を低減することができるが、超撥水処理及び脱気・脱水処理を施すことによって、表面気泡率を格段に小さくすることができることがわかる。

本実施の形態では、超撥水剤３を型枠２のコンクリート１側の内面に塗布するのみという簡単な処理によって、無処理の場合に比して、表面気泡を大幅に低減することができる。

なお、超撥水剤３の塗布の態様は、超撥水剤３を型枠２のコンクリート１側の内面に直接塗布するほか、超撥水剤３が塗布されたシートを型枠２のコンクリート１側の内面に貼付することを含む。すなわち、超撥水剤３を、シートを介して間接的に型枠２のコンクリート１側の内面に塗布するようにしてもよい。超撥水剤３が塗布されたシートを型枠２に貼付する方法では、超撥水剤３を型枠２に直接塗布する場合に比して、作業現場における超撥水剤３の塗布作業を容易に行うことができる。

具体的には、図１１に示すように、超撥水剤３が塗布されたシート１０を型枠２に貼付する。超撥水剤３が多孔質層である場合、例えばシート１０は、超撥水剤３から順次、接着層１１、樹脂フィルム１２、接着層１３を有する。

接着層１１は、超撥水剤３と樹脂フィルム１２との接着を行う層である。したがって、超撥水剤３が樹脂フィルム１２に直接接着することができる場合、接着層１１は不要となる。

なお、超撥水剤３が塗布されたシート１０を型枠２に貼付する方法としては、接着層１３にホットメルト型接着剤や感熱型接着剤を用いた場合は、ヒートガンやアイロン等で加温することにより、貼り合わせることができる。また、接着層１３にドライラミネート型接着剤や感圧型接着剤や粘着剤を用いた場合は、貼り合わせ後に圧力を加えることにより、貼り合わせることができる。なお、現場や作業場において二液硬化型接着剤や粘着剤を用いて樹脂フィルム１２〜超撥水剤３の積層体を貼り合わせるようにしてもよい。また、超撥水剤３が塗布されたシート１０の裏面、すなわちシート１０の超撥水剤３が塗布されていない側の面に粘着剤を塗布し、さらに粘着剤の表面に離型紙を貼り付けてもよい。これにより、現場や作業場においてシート１０を適切な大きさにカットして離型紙をはがし、粘着剤を介してシート１０を型枠２に貼り付けることができる。

１ コンクリート
２ 型枠
２ａ 水平型枠
３ 超撥水剤
４ 気泡
５ 木槌
６ 脱気口
１０ シート
１１，１３ 接着層
１２ 樹脂フィルム

Claims (10)

1. コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠のコンクリート側の内面に水との接触角が１５０°以上となる超撥水剤を塗布し、前記型枠を水平面に対して水平又は傾斜を持たせて配置し、前記コンクリート中の気泡が前記超撥水剤の表面に接した際に該気泡が前記超撥水剤の表面に沿って上昇して前記コンクリートの表面から抜けやすくなっていることを特徴とする表面気泡除去方法。
2. 前記超撥水剤が塗布されたシートを前記型枠に貼付することを特徴とする請求項１に記載の表面気泡除去方法。
3. 前記傾斜は、水平面に対する角度が６０度以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面気泡除去方法。
4. 前記型枠が水平配置される水平型枠である場合、コンクリート表面から気泡を抜く脱気口を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の表面気泡除去方法。
5. コンクリートを打ち込む際に用いられる型枠であって、該型枠のコンクリート側の内面に水との接触角が１５０°以上となる超撥水剤を塗布し、前記型枠を水平面に対して水平又は傾斜を持たせて配置し、前記コンクリート中の気泡が前記超撥水剤の表面に接した際に該気泡が前記超撥水剤の表面に沿って上昇して前記コンクリートの表面から抜けやすくしたことを特徴とする型枠。
6. 前記超撥水剤が塗布されたシートを前記型枠に貼付することを特徴とする請求項５に記載の型枠。
7. 前記傾斜は、水平面に対する角度が６０度以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の型枠。
8. 前記型枠が水平配置される水平型枠である場合、コンクリート表面から気泡を抜く脱気口を設けたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の型枠。
9. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の表面気泡除去方法を用いて成形したことを特徴とするコンクリート部材。
10. 請求項５〜８のいずれか一つに記載の型枠を用いて成形したことを特徴とするコンクリート部材。