JP7017536B2

JP7017536B2 - シート状型枠資材

Info

Publication number: JP7017536B2
Application number: JP2019039149A
Authority: JP
Inventors: 孝一島津; 昭則大浴
Original assignee: 協立エンジ株式会社
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: JP2020143456A

Description

この発明は、コンクリート打設用型枠の内面に取付けて養生コンクリート内の余剰な水及び空気を排除する型枠資材に関し、詳しくは硬化したコンクリートの面木下面に発生するエアーアバタを無くし面取り部の品質と美観向上に寄与するシート状型枠資材に関する。

コンクリート構造物を構築する際、型枠内にコンクリートを打設して固化させると、型枠と接したコンクリート面には未硬化コンクリート内に含まれている余剰水と気泡が集まり、硬化時にコンクリート表面に多数の凹凸、いわゆるエアーアバタが発生し易くなる。特に傾斜面を備える型枠の場合は、気泡や余剰水が抜け難い構造となる。

このようなエアーアバタの発生に対して、従来はそのまま放置するか、櫛状気泡抜取り器具を使ったスペーディング等の対策が行われてきた。しかし、スペーディング等の対策を行っても完全にエアーアバタを取り除くことはできず、美観を要する構造物においてはエアーアバタをモルタルで埋めて補修する等の事後処理的な対応が採られてきた。

この様なエアーアバタ発生の問題点を解消するため、従来よりコンクリート打設後の養生中にコンクリートから生ずる水分や空気を速やかに型枠外部に排出するための型枠資材が提案されてきた。従来のエアーアバタ発生抑止の型枠資材としては、例えば特許文献１、特許文献２に記載されるような先行技術があった。
特公平６－６３３５４号公報特開２０１２－２５５３２３号公報

特許文献１に記載される型枠資材は、型枠のコンクリート打設側の面に、不織布からなる透水シートを積層すると共に、この透水シート上に多数の通水孔を有する水透過性フィルムを積層して、コンクリートからの水を水透過性フィルムを介して透水シート内に流通させる構成であった。

この型枠資材は、水透過性フィルム側に打設するコンクリートから生ずる水分が多数の通水孔を介して不織布からなる透水シート内に流入し、この不織布の内部連通空間(水流通空隙)内を流れるので、ブリージング水を逃がす機能があり、コンクリート打設表面のエアーアバタの発生抑制が期待できるものであった。

特許文献２に記載される型枠資材は、コンクリートに面する側を前面側とした織布状のシートからなる透水層と、型枠表面に貼付してこの透水層の背面側に設ける集水性を備えた不織布状のシートからなる排水層とを備え、これら透水層と排水層との間に、適宜間隔を空けて設けたスペーサ部を介して通気層を設ける構成であった。

この型枠資材の場合も、コンクリートから生ずる水分や空気が透水層に取り込まれ、通気層へと導かれる。通気層にはスペーサ部が存在するものの、平面視的には開空間を形成しているため、水分等は通気層内を移動自在な状態となる。このように透水層と排水層との間に間隙を形成して通気層を新たに設けることにより、排水性・排気性の向上が期待できるものであった。

しかし、エアーアバタ発生抑止の型枠資材は、養生中のコンクリートと密着していなければならず、養生中に型枠とコンクリートが離隔する構造の場合にはその効果が期待できなかった。即ち、コンクリート構造物の打ち上がり天端隅角部に面取りを設ける場合、立設する型枠に面木を取り付けてコンクリートを打設することになるが、コンクリート硬化時の収縮・沈降に伴い、面木とコンクリート界面には微細な隙間が生じてしまう。

従って、面木に従来のエアーアバタ発生抑止の型枠資材を取り付けても、この型枠資材は面木側に接着しており、かつ面木が型枠に固定されているので、エアーアバタ発生抑止の型枠資材はコンクリートから離隔してしまい、そこに余剰水と気泡が溜まりエアーアバタが発生するという従来からの品質・美観上の問題点を解決し得なかった。

この発明は、従来のエアーアバタ発生抑止のシート状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、コンクリート構造物の打ち上がり天端隅角部に面取りを設ける場合、立設する型枠に面木を取り付けてコンクリートを打設するが、この面木に取付けて養生コンクリート内の余剰な水及び空気を確実に排除することができるシート状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、この発明のシート状型枠資材は、コンクリート打設用型枠の内面に取付けて養生コンクリート内の余剰な水及び空気を排除する型枠資材であって、前記型枠に接着面材を用いて貼着し多数の水流通空隙を有する素材からなる型枠側排水層と、この排水層の外面に設けて打設コンクリートに密着し前記余剰な水及び空気を透過するがセメント粒子の流出は防止し得る素材からなるコンクリート側通水層とを積層するシート状型枠資材において、前記型枠は、コンクリート構造物の打ち上がり天端隅角部の面取りに使用する面木を備え、この面木に貼着する前記シート状型枠資材は、前記排水層に付着する前記接着面材の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する前記通水層の付着力Ｂの関係が、Ａ＜Ｂであることを特徴とするものである。

面木は断面三角形の一辺を型枠内面の所定の位置に釘等を用いて固定する。この面木の下面である斜辺に接着面材を備えるシート状型枠資材を貼着する。シート状型枠資材は、水流通空隙を備える排水層と通水機能を有する通水層を一体的に積層する構成である。

コンクリートの硬化が進行すると収縮・沈降が起こり、型枠に固定された面木とコンクリートは離隔しようとする。この時、排水層に付着する接着面材の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する通水層の付着力Ｂの関係がＡ＜Ｂを満たしていると、排水層から接着面材が剥がれ、接着面材は面木側に残置される。シート状型枠資材はコンクリートに付着したまま収縮・沈降に追随し、コンクリート側に残置する。

このため、養生中のコンクリートの天端隅角部の面取り部分に発生する余剰な水及び空気は残置されたシート状型枠資材を介して外部に排出される。養生期間経過後、型枠及び面木を取り外した後、コンクリート側に残置されたシート状型枠資材を剥がして撤去する。

請求項２記載のシート状型枠資材は、接着面材と排水層の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する通水層の付着力Ｂの関係は、Ａ＜０．９Ｂであることを特徴とするものである。確実にシート状型枠資材を面木から離隔してコンクリート側に残置する。

請求項３記載のシート状型枠資材は、接着面材としてアクリル系粘着剤を用いる低粘着力の両面粘着テープを用い、面木に貼着する面積が硬化したコンクリートに付着する通水層の面積の４０％以下であることを特徴とするものである。排水層から接着面材を剥がす一方、シート状型枠資材をコンクリート側に残置する。

請求項４記載のシート状型枠資材は、前記通水層は、コンクリート側に平滑面を備えることを特徴とするものである。コンクリート側を平滑とすることで面取り部の品質・美観を向上させる。

請求項５記載のシート状型枠資材は、前記通水層と前記排水層との間にスペーサ部を介して通気層を設け、前記通水層と前記排水層とを糸を用いて縫い止めることを特徴とするものである。シート状型枠資材が面木から離隔しようとする際、通水層と排水層が分離することを防止するため剥がれない処置を行う。

この発明のシート状型枠資材は、排水層に取り付ける接着面材の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する通水層の付着力Ｂの関係は、Ａ＜Ｂであるので、シート状型枠資材は面木から離隔してコンクリート側に残置し、養生中のコンクリートの面取り部分に発生する余剰な水及び空気は外部に排出される。

請求項２記載のシート状型枠資材は、排水層に取り付ける接着面材の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する通水層の付着力Ｂの関係が、Ａ＜０．９Ｂであるため確実にシート状型枠資材を面木から離隔してコンクリート側に残置する。

請求項３記載のシート状型枠資材は、接着面材として通水層の面積の４０％以下の低粘着力両面粘着テープを用いるので、排水層から接着面材を剥がす一方、シート状型枠資材をコンクリート側に残置する。

請求項４記載のシート状型枠資材は、通水層がコンクリート側に平滑面を備えるので面取り部の品質・美観が向上する。

請求項５記載のシート状型枠資材は、通水層と排水層との間にスペーサ部を介して通気層を設け、通水層と排水層とを糸を用いて縫い止めるので通水層と排水層が分離することを防止できる。

シート状型枠資材を取り付ける型枠コンクリートの断面図である。図１のａ部の拡大断面図である。別の実施形態のシート状型枠資材の拡大断面図である。コンクリート打設実験の説明図である。シート状型枠資材を貼り付ける面木の断面図である。接着面材と排水層の剥離試験の説明図である。コンクリートに付着する通水層の剥離試験の説明図である。面木と接着面材の剥離試験の説明図である。面木とシート状型枠資材及びコンクリートの付着関係を説明する模式図である。

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、この発明のシート状型枠資材を取り付ける型枠コンクリートの断面図、図２は図１のａ部の拡大断面図である。

シート状型枠資材１は、立設する型枠２の所定位置に釘３等を用いて固定する断面三角形の面木４の斜辺に貼着して、その外面を打設するコンクリート５に密着させるものである。釘３は面木４の斜辺側から打ち、その後シート状型枠資材１を貼着する。シート状型枠資材１は、図２に示すように面木４側に位置して水流通空隙を備える排水層６と、コンクリート５側に位置して通水機能を有する通水層７とを一体的に積層する構成で、面木側外面に接着面材８を取り付ける。接着面材８は、型枠組立時の面木４に貼着するための素材である。

このシート状型枠資材１は、養生コンクリート５内の余剰な水及び空気９を排除するための型枠資材であって、通水層７は余剰水及び空気９は透過するがセメント粒子の流出は防止し得る素材とする。排水層６に用いるシート材としては、多数の水流通空隙を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等の合成樹脂製その他の不織布を用いる。なお、素材自体には水流通空隙を保持しない部材でも波型形状等に加工され容易な排水が行えるものであれば採用可能である。

通水層７は、同様な各種合成樹脂からなる織布や不織布を用いるが、多数の通水孔が穿設されたプラスチックフィル等も使用可能である。平滑なプラスチックフィルムを用いた場合はきれいなコンクリート打設面が形成され面取り部の品質・美観を向上させる。

コンクリート５の硬化が進行すると収縮・沈降が起こり、型枠２に固定された面木４とコンクリート５は離隔しようとする。この時、接着面材８と排水層６の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する通水層７の付着力Ｂの関係がＡ＜Ｂを満たしていると、シート状型枠資材１は面木４から剥がれてコンクリート５に付着したまま追随することになり、面木４とシート状型枠資材１との間には微細な隙間１０が生ずる。従って、シート状型枠資材１は面木４から離隔してコンクリート５側に残置することになる。

このため、養生中のコンクリート５の天端隅角部の面取り部分に発生する余剰な水及び空気９は残置されたシート状型枠資材１を介して外部に排出される。確実にシート状型枠資材１を面木４から離隔してコンクリート５側に残置させるためには、Ａ＜０．９Ｂとすることが望ましい。

図３に別の実施形態のシート状型枠資材を示す。このシート状型枠資材１１は、排水層１６と通水層１７との間にスペーサ部２０及び接着部２２を介して通気層２１を設けるもので、更に排水層１６と通水層１７とを糸２３を用いて縫い止めている。

コンクリート５の収縮・沈降が起こると、接着面材１８と排水層１６の付着力Ａが積層する排水層１６及び通水層１７の付着力より強い場合、通水層１６と排水層１７が分離する恐れがある。糸２３は両者が剥がれないための処置である。

シート状型枠資材における接着面材と排水層の付着力Ａ、硬化したコンクリートと通水層の付着力Ｂ及び面木と接着面材の付着力Ｃの関係を確認するための検証を行う。検証は、先ず図４に示すような手順でコンクリート打設実験を行った。図４はコンクリート打設実験の説明図である。この実験は、型枠２を所定の位置に組立、面木４を釘止めする（ａ）。次に図５に示すように面木４の下面にシート状型枠資材１を貼り付ける（ｂ）。更にコンクリート５を打設し（ｃ）、養生期間経過後、脱型する（ｄ）。この時シート状型枠資材１がコンクリート５に付着したまま残るか否かを確認する。コンクリート５に残置したシート状型枠資材１を剥がし、面取り部の品質を確認する(ｅ)。

ここで使用する面木４は面ヅラ３０ｍｍのプラスチック面木、コンクリートは表１に示す配合のもの、シート状型枠資材は図３に示す通気層を備えるものを使用した。このシート状型枠資材１１の排水層１６はポリプロピレン製不織布、通水層１７はポリエステル製織布で製作されている。

また、接着面材１８は、両面粘着テープであって、一般的に紙等の接着に使用されているアクリル系粘着剤を用いる低粘着力品、具体的には粘着テープ・粘着シート試験方法JIS Ｚ 0237：2009 における引きはがし粘着力が３．９０（Ｎ／10ｍｍ）のものを用いた。

付着力Ａと付着力Ｂに差異を設けるため、接着面材１８の使用割合を面ヅラ全面積に対して３０％から６０％に変化させて実施したところ表２に示す結果を得た。

表２に示すように接着面材１８の使用割合が４５％を超過すると、シート状型枠資材がコンクリートから剥離し、面木側にシート状型枠資材が移行するため生じた空隙に余剰水と気泡が溜まりエアーアバタが発生していた。

次に付着力Ａと付着力Ｂ及び付着力Ｃを検証する試験を行った。付着力Ａは、接着面材と排水層の付着力であるので、図６に示す引張試験機を用いて剥離試験を行った。図６は接着面材と排水層の剥離試験の説明図である。引張試験機の軸体３１下端に１０ｃｍ×１０ｃｍの鋼製支圧板３２を取り付け、鋼製架台３３との間に鋼製支圧板３２と同面積（１００ｃｍ²）のシート状型枠資材１１を上面が排水層１６、下面が通水層１７となるよう介在させ、通水層１７と鋼製架台３３は既知の接着剤にて剥離しないよう接着する一方、排水層１６の上面には接着面材１８を貼着して鋼製支圧板３２に接着させる。

接着面材１８は鋼製支圧板３２の全面積１００ｃｍ²に対して２０％、４０％の面積で剥離試験を行ったところ表３に示す結果を得た。

付着力Ｂは、硬化したコンクリートに付着する通水層の付着力であるので、図７に示す部材の構成で剥離試験を行った。図７はコンクリートに付着する通水層の剥離試験の説明図である。先ず、表１に示す配合でコンクリートを図示しない型枠に打設し、その上面に鋼製支圧板３２と同面積（１００ｃｍ²）のシート状型枠資材１１を上面が排水層１６、下面が通水層１７となるよう載置する。コンクリートが硬化したらこれを図示しない型枠から取り外し、コンクリート基台３４として引張試験機に挿入する。

鋼製支圧板３２とシート状型枠資材１１の排水層１６を既知の接着剤にて剥離しないよう接着した後、軸体３１を上昇させてその強度を測定したところ表４に示す結果を得た。

更に面木と接着面材の付着力Ｃを確認するため、図８に示す部材の構成で剥離試験を行った。図８は面木と接着面材の剥離試験の説明図である。鋼製支圧板３２の下面に接着面材１８を貼着してプラスチック面木と同等のプラスチック板３５に接着させる。この時鋼製支圧板３２と接着面材１８が剥離しないようにする。接着面材１８は鋼製支圧板３２の全面積１００ｃｍ²に対して２０％の面積で剥離試験を行ったところ表５に示す結果を得た。

表３乃至表５に示す試験結果を図９の模式図に沿って説明する。図９は、面木とシート状型枠資材及びコンクリートの付着関係を説明する模式図である。表３は接着面材１８と排水層１６間の付着力Ａを示し、１００ｃｍ²のシート状型枠資材１１の４０％である付着力Ａは０．００１８１Ｎ/mm²～０．００２１５Ｎ/mm²、平均で０．００２Ｎ/mm²である。

次に表５は面木４と接着面材１８の付着力Ｃであり、１００ｃｍ²のシート状型枠資材１１の２０％である付着力Ｃは０．００４８Ｎ/mm²～０．００６７８Ｎ/mm²、平均で０．０５７Ｎ/mm²である。これらの結果から両面粘着テープとしての接着面材１８は面木４側により強い力で接着している。

一方硬化したコンクリート５に付着する通水層１７の付着力Ｂは、コンクリートの材齢３日で０．００２２Ｎ/mm²～０．００２６Ｎ/mm²、平均で０．００２３Ｎ/mm²、材齢５日で０．００１５Ｎ/mm²～０．００３Ｎ/mm²、平均で０．００２１Ｎ/mm²である。

この試験結果で示す付着力Ｂは、早い材齢のコンクリートの時に付着力Ａを上回ることを示しており、シート状型枠資材１１の４０％使用である接着面材１８はコンクリートの硬化初期段階での収縮・沈降に伴い、排水層１６から剥離するものと考察される。これは表２に示すエアーアバタ発生の有無の結果と合致するものである。

試験結果の付着力Ａは平均で０．００２Ｎ/mm²、付着力Ｂは、材齢３日で平均０．００２３Ｎ/mm²、材齢５日で平均０．００２１Ｎ/mm²であることから、Ａ＜０．９Ｂとなるような部材選定が望ましい。

この発明のシート状型枠資材は、面木だけでなく養生中に型枠とコンクリートが離隔する構造の場合には、シート状型枠資材が型枠から剥がれてコンクリートに付着したまま追随する構成とすることにより、エアーアバタの発生を抑止する型枠資材として適用可能である。

１シート状型枠資材
２型枠
３釘
４面木
５コンクリート
６排水層
７通水層
８接着面材
９余剰水・空気
１０隙間
１１シート状型枠資材
１６排水層
１７通水層
１８接着面材
２０スペーサ部
２１通気層
２２接着部
２３糸

Claims

コンクリート打設用型枠の内面に取付けて養生コンクリート内の余剰な水及び空気を排除する型枠資材であって、前記型枠に接着面材を用いて貼着し多数の水流通空隙を有する素材からなる型枠側排水層と、この排水層の外面に設けて打設コンクリートに密着し前記余剰な水及び空気を透過するがセメント粒子の流出は防止し得る素材からなるコンクリート側通水層とを積層するシート状型枠資材において、前記型枠は、コンクリート構造物の打ち上がり天端隅角部の面取りに使用する面木を備え、この面木に貼着する前記シート状型枠資材は、前記排水層に付着する前記接着面材の付着力Ａと、硬化したコンクリートに付着する前記通水層の付着力Ｂの関係が、Ａ＜Ｂであることを特徴とするシート状型枠資材。
前記付着力Ａと、前記付着力Ｂの関係は、Ａ＜０．９Ｂであることを特徴とする請求項１記載のシート状型枠資材。
前記接着面材は、アクリル系粘着剤を用いる低粘着力の両面粘着テープであって、前記面木に貼着する面積が硬化したコンクリートに付着する前記通水層の面積の４０％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のシート状型枠資材。
前記通水層は、コンクリート側に平滑面を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート状型枠資材。
前記シート状型枠資材は、前記通水層と前記排水層との間にスペーサ部を介して通気層を設け、前記通水層と前記排水層とを糸を用いて縫い止めることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート状型枠資材。