JP6882152B2

JP6882152B2 - 荷重軽減構造

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Publication number: JP6882152B2
Application number: JP2017243968A
Authority: JP
Inventors: 原口　望; 望原口; 暁津田
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019108771A

Description

本発明は、気泡混合軽量土工法における構造物への荷重軽減構造に関する。

橋台等の構造物の土圧を軽減するために用いられる気泡混合軽量土工法において、さらに土圧を低減すること、および不同沈下（不等沈下）に対する局部的な破壊を防止することを目的として、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）等の、軽量であり、かつ、強度および柔軟性を有する緩衝材を用いる荷重軽減構造が知られている。しかしながら、当該緩衝材は、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱によって高温状態になると、収縮または膨張を起こす。このため、緩衝材と、気泡混合軽量土および橋台との間に隙間が発生したり、気泡混合軽量土にクラックが発生したりすることが懸念される。

高温化によって緩衝材が収縮または膨張を起こす問題を解決するために、石膏ボード等を断熱保護材として緩衝材と併設することが行われている。しかしながら、断熱保護材を併設しても、気泡混合軽量土の配合や気象条件によっては上記問題を完全に解決するに至らない場合があることから、緩衝材の周囲に配管を通して冷水を流す、または外気を送風することによって当該緩衝材の高温化を抑制することが実施されている。

また、特許文献１には、構造物の裏込め材の気泡混合軽量土に、緩衝材として破砕ゴム片の集合体が埋め込まれている構造物への荷重軽減構造が記載されている。

特開２０１０−１８０６７８号公報

しかしながら、特許文献１の構造物への荷重軽減構造では、破砕ゴム片の集合体はＥＰＳ等の緩衝材と比べて硬く重いため、軽量緩衝材としての機能を果たすことができない。

本願発明者らは、上記問題を解決するために鋭意検討した結果、緩衝材が収縮または膨張を起こす原因として、高温化だけではなく、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する水蒸気による高湿度化も関与していることを見出した。また、本願発明者らは、高湿度化を抑制するために緩衝材の周囲を防水シートで覆っても、緩衝材内部への水蒸気（水分）の浸入を十分に抑制することができず、緩衝材内部が高湿度状態となって緩衝材が収縮または膨張を起こしてしまうことを見出した。

本発明の一態様は、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気によって緩衝材の周囲が高温、高湿度状態になっても、当該緩衝材の収縮または膨張を簡易に抑制することができる荷重軽減構造を提供することを主たる目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、気泡混合軽量土工法における構造物への荷重軽減構造であって、気泡混合軽量土と、当該気泡混合軽量土内に立設される緩衝材と、を備え、上記緩衝材は、上下方向に貫通する貫通孔を備えていることを特徴としている。

本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、上記緩衝材が耐熱発泡樹脂であることがより好ましい。

本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、上記緩衝材が最下部に排水口を備えていることがより好ましい。

本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、上記緩衝材が、上記構造物に対して土圧が掛かる側に配設されることがより好ましい。

本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、上記構造物が橋台または岸壁であることがより好ましい。

本発明の一態様によれば、緩衝材は、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）を外部に排出することができる貫通孔を備えている。これにより、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気によって緩衝材の周囲が高温、高湿度状態になっても、当該緩衝材の収縮または膨張を簡易に抑制することができる荷重軽減構造を提供することができるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態に係る荷重軽減構造の構成を示す概略の断面図である。本発明の一実施の形態に係る荷重軽減構造が備える緩衝材の側面図である。上記緩衝材の平面図である。実施例１，３，５および比較例２に係る緩衝材に設けられた貫通孔の中心（内部空間）等の、気泡混合軽量土の打設開始からの経過時間に対する温度を示すグラフである。（ａ）は、実施例１，３に係る緩衝材ＦＱ−ＡおよびＤ−Ａの中央部の水平方向の断面図であり、（ｂ）は、実施例２，４，５に係る緩衝材ＦＱ−Ｂ、Ｄ−ＢおよびＤＸ−Ｂの中央部の水平方向の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。尚、本明細書においては特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。また、「質量」と「重量」とは同義語であると見なす。

〔荷重軽減構造〕
本発明の一実施の形態における荷重軽減構造は、気泡混合軽量土工法における構造物への荷重軽減構造であって、気泡混合軽量土と、当該気泡混合軽量土内に立設される緩衝材と、を備え、上記緩衝材は、上下方向に貫通する貫通孔を備えている。

以下、本発明の一実施の形態における荷重軽減構造に関して、図１〜図３を参照して説明する。

（気泡混合軽量土工法）
気泡混合軽量土工法は、気泡混合軽量土を用いて構造物への土圧（荷重）を軽減するための荷重軽減構造を施工する方法である。

（構造物１）
構造物１は、特に限定されないが、橋台または岸壁であることが好ましい。構造物１は、地盤に固定されている。そして、図１に示すように、構造物１が橋台である場合には、橋台は、地盤５に打ち込まれた複数の基礎杭４の上に載置されるようにして、地盤５に固定されている。

（気泡混合軽量土２）
気泡混合軽量土（ＦＣＢ：Foamed Cement Banking ）２は、図１に示すように、荷重軽減構造１０において、構造物１（橋台）と緩衝材３との間、および緩衝材３と地盤５との間に打設される。

気泡混合軽量土２は、例えば、起泡剤によって予め発泡させた気泡状物質をスラリー状のモルタル（セメント）に混合することによって作製した、軽量性を有するエアモルタルである。気泡混合軽量土２は、コンクリートよりも高い流動性を有するため、施工時にコンクリートのように締固めをする必要がなく、また、硬化後は自立する。気泡混合軽量土２の比重は、１．１ｇ／ｃｍ^３〜０．５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。気泡混合軽量土２の許容圧縮応力（一軸圧縮強さのおよそ１／３）は、１００ｋＮ／ｍ^２以上であることが好ましい。

気泡混合軽量土２が硬化するとき、上昇する貫通孔６の中心（内部空間）温度は、気泡混合軽量土２を構成するセメントの配合量、外気の温度、並びに、荷重軽減構造１０における気泡混合軽量土２の断面積、および外気と接する表面積の割合等に左右される。このため、貫通孔６の中心（内部空間）温度は、８５℃以下で管理することがより好ましいが、上述した条件によっては、９０℃を超えてしまう場合がある。

尚、本発明の一態様によれば、緩衝材３は、気泡混合軽量土２が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）を外部に排出する。それゆえ、気泡混合軽量土２として、硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）が従来よりも多い気泡混合軽量土を用いることもできる。つまり、本発明の一態様によれば、気泡混合軽量土の原料の配合等に関する自由度が大きくなる。

（緩衝材３）
緩衝材３は、図１に示すように、荷重軽減構造１０において、気泡混合軽量土２内に立設され、構造物１に対して土圧が掛かる側に配設されている。

緩衝材３は、土圧に耐え得る機械的強度および腐蝕性、並びに気泡混合軽量土２にクラックが生じる原因となる温度ムラを抑制するための保温性を備えている材質で構成されていればよいが、耐熱発泡樹脂で構成されていることが好ましい。緩衝材３となる耐熱発泡樹脂としては、例えば、発泡ポリエチレン（ＥＰＰ）、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、および、スチレン（Ｓｔ）と、アクリロニトリル（ＡＮ）と、α−メチルスチレン（αＭＳｔ）との共重合体からなる発泡Ｓｔ−ＡＮ−αＭＳｔ共重合体等が挙げられる。耐熱発泡樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、ビーズ発泡法、押出発泡法、常圧発泡法等が挙げられる。上記例示の耐熱発泡樹脂および製造方法の組み合わせのうち、安価で、体積変化率が小さいという観点から、押出法発泡ポリスチレン、およびビーズ法発泡Ｓｔ−ＡＮ−αＭＳｔ共重合体がより好ましい。尚、耐熱発泡樹脂の発泡倍率は、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を損なわない範囲であればよく、特に限定されない。

緩衝材３の許容圧縮応力は、５ｋＮ／ｍ^２〜２００ｋＮ／ｍ^２であることが好ましく、１０ｋＮ／ｍ^２〜１４０ｋＮ／ｍ^２であることがより好ましく、２０ｋＮ／ｍ^２〜１００ｋＮ／ｍ^２であることがさらに好ましい。尚、当該許容圧縮応力は、緩衝材３の素材の許容圧縮応力ではなく、緩衝材３に掛かる水平方向の打設圧に対する許容圧縮応力を意図する。

緩衝材３の素材の密度は、１２ｋｇ／ｍ^３〜７０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、１５ｋｇ／ｍ^３〜４０ｋｇ／ｍ^３であることがより好ましく、２０ｋｇ／ｍ^３〜３５ｋｇ／ｍ^３であることがさらに好ましい。

緩衝材３の許容圧縮応力および密度が上記範囲内であれば、緩衝材３が軽量性と強度とを兼ね備え、しかも、構造物１に掛かる土圧を低減すること、および不同沈下に対する局部的な破壊を防止することができる。

緩衝材３は、一つの部材で構成されていてもよいが、図２，３に示すように、積み上げや連結が可能な複数のブロック３ａから構成されていることが好ましい。具体的には、緩衝材３は、複数のブロック３ａを積み上げると共に、側面部で互いに接合することにより構成されていることが好ましい。ブロック３ａを互いに接合する方法としては、例えば、係合部を設けて接合する方法、接着剤または粘着テープ等の接合部材によって接合する方法等が挙げられるが、ブロック３ａ同士がずれない方法であればよく、特に限定されない。ブロック３ａに係合部を設けて接合し、積み上げる方法としては、例えば、図２に示すように、ブロック３ａの上部に凸状係合部を設ける一方、ブロック３ａの下部に上記凸状係合部と係合する凹状係合部を設け、凸状係合部と凹状係合部とを係合させて積み上げる方法が挙げられる。

緩衝材３は、図２，３に示すように、気泡混合軽量土２内に立設されたときに上下方向に貫通する貫通孔６を少なくとも一つ、好ましくは複数備えている。つまり、個々のブロック３ａは、貫通孔６となる貫通孔を少なくとも一つ、好ましくは複数備えている。緩衝材３に設ける貫通孔６の大きさ、形状および数は、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を損なわない範囲で適宜設定すればよい。これにより、気泡混合軽量土２が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）が緩衝材３の内部に籠らず、貫通孔６を通って緩衝材３の外部に排出されるようになる。それゆえ、緩衝材３内部の高温化および高湿度化を抑制することができるので、緩衝材３の収縮または膨張を簡易に抑制することができる。そして、従来の方法（例えば、石膏ボード等を断熱保護材として用いる方法、緩衝材３の周囲を防水シートで覆う方法、緩衝材３の周囲に冷水を流す方法、または緩衝材３の周囲に外気を送風する方法、等）と比較して簡易に、緩衝材３の収縮または膨張を抑制することができるので、荷重軽減構造１０を簡便に施工することができ、工期を短縮することができる。尚、本発明の一実施の形態における荷重軽減構造は、緩衝材３における気泡混合軽量土２との接触面に接するようにして、石膏ボードおよび／または防水シートをさらに備えていてもよい。これにより、緩衝材３内部の高温化および高湿度化をさらに抑制することができるので、緩衝材３の収縮または膨張をより一層抑制することができる。

尚、緩衝材３は、貫通孔６が複数ある場合には、貫通孔６同士を繋ぐ連通孔をさらに備えていてもよい。

貫通孔６の容積（貫通孔が複数ある場合は貫通孔および連通孔の総容積）は、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を損なわない範囲で、かつ、緩衝材３の高温化および高湿度化を抑制することができればよく、特に限定されないが、貫通孔６を含む緩衝材３の総体積に対して、１０％〜８０％であることが好ましく、２０％〜７０％であることがより好ましく、３０％〜６０％であることがさらに好ましい。貫通孔６の容積が１０％以上であることにより、気泡混合軽量土２が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）が緩衝材３の内部に籠らず、貫通孔６を通って緩衝材３の外部に排出されるようになる。また、貫通孔６の容積が８０％以下であることにより、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を維持することができる。尚、緩衝材３の機械的強度を損なわない範囲で貫通孔６の容積を変化させるには、例えば緩衝材３が耐熱発泡樹脂で構成されている場合には、発泡倍率を調節すればよい。

気泡混合軽量土２が硬化するときにおける、緩衝材３に設けられた貫通孔６の中心（内部空間）温度は、緩衝材３の材質や荷重軽減構造の施工状態にもよるが、９０℃以下であることが好ましく、８５℃以下であることがより好ましく、８０℃以下であることがさらに好ましく、一方、温度にムラがあると気泡混合軽量土２にクラックが生じるため、下限値は５０℃であることが好ましい。

従って、緩衝材３に設ける貫通孔６の大きさ、形状および数は、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を損なわない範囲で、かつ、貫通孔６の中心（内部空間）が上記温度および水蒸気（水分）量になるように適宜設定すればよい。これにより、緩衝材３内部の高温化および高湿度化を抑制して緩衝材３の収縮または膨張を抑制することができるため、緩衝材３と、気泡混合軽量土２との間に発生する空間の大きさ、および気泡混合軽量土２内に発生するクラックの数を低減することができ、良好な荷重軽減構造を施工することができる。

そして、気泡混合軽量土２の硬化が完了した後の緩衝材３の体積変化率（気泡混合軽量土２を打設する前の緩衝材３の体積からの変化率）は、−１０％〜１０％であることが好ましい。これにより、緩衝材３と、気泡混合軽量土２との間に発生する空間の大きさ、および気泡混合軽量土２内に発生するクラックの数が低減される。尚、体積変化率は、マイナスの数値が収縮率を示し、プラスの数値が膨張率を示す。

さらに、緩衝材３は、図２に示すように、最下部に排水口７を備えていることが好ましい。これにより、貫通孔６に雨水が浸入したとしても排水口７によって排水することができるので、貫通孔６内に水が溜まらず、高湿度化を抑制することができる。排水口７の大きさおよび形状は、緩衝材３が土圧に耐え得る機械的強度を損なわない範囲であればよく、特に限定されない。

〔荷重軽減構造の施工方法〕
荷重軽減構造の施工方法は、従来の緩衝材を用いた荷重軽減構造の施工方法と実質的に同じであるものの、緩衝材の収縮または膨張を抑制するための工程が不要である。それゆえ、荷重軽減構造を簡便に施工することができ、工期を短縮することができる。

尚、本発明の一実施の形態における施工方法は、緩衝材３の収縮または膨張をより一層抑制するための工程をさらに含んでいてもよい。緩衝材３の収縮または膨張をより一層抑制するための工程としては、例えば、緩衝材３における気泡混合軽量土２との接触面に接するようにして、石膏ボード等を断熱保護材として設置する工程、緩衝材３の周囲を防水シートで覆う工程、緩衝材３の周囲に冷水を流す工程、緩衝材３の周囲に外気を送風する工程、緩衝材３の排水口７から貫通孔６内に送風する工程等が挙げられる。これにより、緩衝材３内部の高温化および高湿度化をさらに抑制することができるので、緩衝材３の収縮または膨張をより一層抑制することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

以下、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されて解釈されるべきではない。

〔実施例１〕
縦９００ｍｍ、横１２００ｍｍおよび高さ９００ｍｍの型枠の周囲に、厚さ１００ｍｍの断熱材を設置した。型枠の中央に、密度２０ｋｇ／ｍ^３のビーズ法発泡Ｓｔ−ＡＮ−αＭＳｔ共重合体（（株）カネカ製：カネパールＦＱ）からなる、縦１００ｍｍ、横３００ｍｍおよび高さ３００ｍｍの矩形状のブロックＦＱ−Ａを三つ積み上げ、互いのブロックを養成テープで接合して、縦１００ｍｍ、横３００ｍｍおよび高さ９００ｍｍの矩形状の緩衝材ＦＱ−Ａを設置した。ブロックＦＱ−Ａは、図５（ａ）に示すように、縦４０ｍｍ、横３３．４ｍｍおよび高さ３００ｍｍの一つの矩形状の貫通孔を中央部に備え、その両横に縦４０ｍｍ、横３３．３ｍｍおよび高さ３００ｍｍの二つの矩形状の貫通孔を備えていた。即ち、緩衝材ＦＱ−Ａは、縦４０ｍｍ、横３３．４ｍｍおよび高さ９００ｍｍの一つの矩形状の貫通孔を中央部に備え、その両横に縦４０ｍｍ、横３３．３ｍｍおよび高さ９００ｍｍの二つの矩形状の貫通孔を備えていた。三つの貫通孔の総容積は、貫通孔を含む緩衝材ＦＱ−Ａの総体積に対して、１３％であった。

緩衝材ＦＱ−Ａを設置後、緩衝材ＦＱ−Ａと型枠との間に、生比重０．６４ｇ／ｃｍ^３、許容圧縮応力１０００ｋＮ／ｍ^２以上の気泡混合軽量土を、型枠を満たすようにして高さ９００ｍｍまで打設した。上記気泡混合軽量土は、セメント（住友大阪セメント（株）製：高炉セメントＢ種）と、水道水と、起泡剤（住友大阪セメント（株）製：スミシールドＡ）とを小型プラントにて混合して作製した。そして、緩衝材ＦＱ−Ａの気泡混合軽量土との接触面の中心部（図５（ａ）において「×」で示される部分）の表面温度、および中央の貫通孔の中心（内部空間）温度を、気泡混合軽量土の打設開始から１４０時間（５日間と２０時間）経過後まで測定した。結果を図４のグラフに示す。

図４は、緩衝材に設けられた貫通孔の中心（内部空間）等の、気泡混合軽量土の打設開始からの経過時間に対する温度を示すグラフである。具体的には、図４は、気泡混合軽量土の打設開始からの経過時間に対する、型枠設置場所の外気温度、実施例１における緩衝材ＦＱ−Ａの気泡混合軽量土との接触面の中心部の表面温度および貫通孔の中心温度を示すグラフであり、後述する実施例３における緩衝材Ｄ−Ａの貫通孔の中心温度、後述する実施例５における緩衝材ＤＸ−Ｂの貫通孔の中心温度、並びに、後述する比較例２における緩衝材Ｄ−Ｃの気泡混合軽量土との接触面の中心部の表面温度を併せて示すグラフである。尚、実施例１と、後述する実施例２〜５並びに比較例１，２とは、全て同時に実施した。

また、１４０時間経過後の緩衝材ＦＱ−Ａの体積を測定して、気泡混合軽量土を打設する前の緩衝材ＦＱ−Ａの体積に対する、１４０時間経過後の緩衝材ＦＱ−Ａの体積変化率を求めた。そして、体積変化率、および１４０時間経過後の緩衝材ＦＱ−Ａの、気泡混合軽量土との接触面（ＦＣＢ面）の表面状態を、以下に示す評価指標により評価した。結果を表１に示す。

（評価指標）
○：体積変化率が−１０％〜１０％であり、ＦＣＢ面に気泡混合軽量土が張り付いていない。
△：体積変化率が−４０％〜４０％であり、ＦＣＢ面に気泡混合軽量土が張り付いている。
×：体積変化率が−４０％よりも小さい、または４０％よりも大きい。

〔実施例２〕
ブロックＦＱ−Ａの代わりに、ブロックＦＱ−Ａとは貫通孔の大きさが異なる、ビーズ法発泡Ｓｔ−ＡＮ−αＭＳｔ共重合体からなるブロックＦＱ−Ｂを用いて緩衝材ＦＱ−Ｂを設置した以外は、実施例１と同様にして気泡混合軽量土を打設して、貫通孔の中心（内部空間）温度を測定し、表面状態を評価した。結果を表１に示す。

ブロックＦＱ−Ｂは、図５（ｂ）に示すように、縦４０ｍｍ、横８０ｍｍおよび高さ３００ｍｍの一つの矩形状の貫通孔を中央部に備え、その両横に縦４０ｍｍ、横７０ｍｍおよび高さ３００ｍｍの二つの矩形状の貫通孔を備えていた。即ち、緩衝材ＦＱ−Ｂは、縦４０ｍｍ、横８０ｍｍおよび高さ９００ｍｍの一つの矩形状の貫通孔を中央部に備え、その両横に縦４０ｍｍ、横７０ｍｍおよび高さ９００ｍｍの二つの矩形状の貫通孔を左右に備えていた。三つの貫通孔の総容積は、貫通孔を含む緩衝材ＦＱ−Ｂの総体積に対して、２９％であった。

尚、ブロックＦＱ−Ｂおよび緩衝材ＦＱ−Ｂの、貫通孔を含む総体積および外形は、それぞれ、ブロックＦＱ−Ａおよび緩衝材ＦＱ−Ａの、貫通孔を含む総体積および外形と同一であった。

〔比較例１〕
ブロックＦＱ−Ａの代わりに、貫通孔を備えていない、ビーズ法発泡Ｓｔ−ＡＮ−αＭＳｔ共重合体からなるブロックＦＱ−Ｃを用いて緩衝材ＦＱ−Ｃを設置し、当該緩衝材ＦＱ−Ｃの周囲および最上部を防水シートで覆ったこと以外は、実施例１と同様にして気泡混合軽量土を打設して、緩衝材ＦＱ−Ｃの気泡混合軽量土との接触面の中心部の表面温度を測定し、表面状態を評価した。結果を表１に示す。

尚、ブロックＦＱ−Ｃおよび緩衝材ＦＱ−Ｃの体積および外形は、それぞれ、ブロックＦＱ−Ａおよび緩衝材ＦＱ−Ａの、貫通孔を含む総体積および外形と同一であった。

〔実施例３〕
ブロックＦＱ−Ａの代わりに、ブロックＦＱ−Ａと形状が同一である、密度２０ｋｇ／ｍ^３のビーズ法ポリスチレン（（株）カネカ製：カネパールソイルブロック（型内発泡法）Ｄ−２０）からなるブロックＤ−Ａを用いて緩衝材Ｄ−Ａを設置した以外は、実施例１と同様にして気泡混合軽量土を打設して、貫通孔の中心（内部空間）温度を測定し、表面状態を評価した。結果を図４および表１に示す。

〔実施例４〕
ブロックＦＱ−Ｂの代わりに、ブロックＦＱ−Ｂと形状が同一である、ビーズ法ポリスチレンからなるブロックＤ−Ｂを用いて緩衝材Ｄ−Ｂを設置した以外は、実施例２と同様にして気泡混合軽量土を打設して、貫通孔の中心（内部空間）温度を測定し、表面状態を評価した。結果を表１に示す。

〔比較例２〕
ブロックＦＱ−Ｃの代わりに、ブロックＦＱ−Ｃと形状が同一である、ビーズ法ポリスチレンからなるブロックＤ−Ｃを用いて緩衝材Ｄ−Ｃを設置した以外は、比較例１と同様にして気泡混合軽量土を打設して、緩衝材Ｄ−Ｃの気泡混合軽量土との接触面の中心部の表面温度を測定し、表面状態を評価した。結果を図４および表１に示す。

〔実施例５〕
ブロックＦＱ−Ｂの代わりに、ブロックＦＱ−Ｂと形状が同一である、密度２９ｋｇ／ｍ^３の押出法ポリスチレン（（株）カネカ製：カネライトソイルブロック（押出発泡法）ＤＸ−２９）からなるブロックＤＸ−Ｂを用いて緩衝材ＤＸ−Ｂを設置した以外は、実施例２と同様にして気泡混合軽量土を打設して、貫通孔の中心（内部空間）温度を測定し、表面状態を評価した。結果を図４および表１に示す。

実施例１〜５、並びに、比較例１，２において、表１に、ピーク（極大点）の経過時間（時間）および温度（℃）、２４時間経過後の温度（℃）、並びに、１４０時間経過後の体積変化率（％）および表面状態を示した。実施例５においては、１４０時間経過後の緩衝材ＤＸ−Ｂの貫通孔の体積は、気泡混合軽量土を打設する前よりも縮小していた。即ち、１４０時間経過後の緩衝材ＤＸ−Ｂは９％膨張していた。尚、ピークが二つ見られた緩衝材に関しては、二次ピークが「ピーク（極大点）」であり、一次ピークおよび二次ピークの、それぞれの経過時間（時間）および温度（℃）を示した。貫通孔を備える緩衝材は、貫通孔を備えていない緩衝材よりも、ピーク温度が低くなった。

図４および表１の結果から明らかなように、本発明の一態様によれば、緩衝材は、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気（水分）を外部に排出することができる貫通孔を備えている。これにより、気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気によって緩衝材の周囲が高温、高湿度状態になっても、当該緩衝材の収縮または膨張を抑制することができる荷重軽減構造を提供することができることが分かった。

本発明の一態様に係る荷重軽減構造は、気泡混合軽量土工法における構造物への荷重軽減構造として好適に用いられる。

１構造物
２気泡混合軽量土
３緩衝材
３ａブロック
４基礎杭
５地盤
６貫通孔
７排水口
１０荷重軽減構造

Claims

気泡混合軽量土工法における構造物への荷重軽減構造であって、
気泡混合軽量土と、当該気泡混合軽量土内に立設される緩衝材と、を備え、
上記緩衝材は、上下方向に貫通する貫通孔を備え、上記貫通孔は、前記気泡混合軽量土が硬化するときに発生する硬化熱および水蒸気を前記緩衝材の外部に排出するように構成されている、荷重軽減構造。
上記緩衝材が耐熱発泡樹脂である、請求項１に記載の荷重軽減構造。
上記緩衝材が最下部に排水口を備えている、請求項１または２に記載の荷重軽減構造。
上記緩衝材が、上記構造物に対して土圧が掛かる側に配設される、請求項１〜３の何れか一項に記載の荷重軽減構造。
上記構造物が橋台または岸壁である、請求項１〜４の何れか一項に記載の荷重軽減構造。