JP7449699B2

JP7449699B2 - プレキャストコンクリート壁部材の製造方法

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Publication number: JP7449699B2
Application number: JP2020004635A
Authority: JP
Inventors: 厚笹原
Original assignee: Hazama Ando Corp
Current assignee: Hazama Ando Corp
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: JP2021110206A

Description

本発明は、プレキャストコンクリート壁部材およびその製造方法に係り、特に、内部に軽量の充填断熱材の層が設けられたプレキャストコンクリート壁部材およびその製造方法に関する。

建築物の外壁面プレキャストコンクリート壁部材（以下、プレキャスト壁部材と記す。）が使用される場合、プレキャスト壁部材の室内側に断熱材を施工するのが一般的である。また、この種のプレキャスト壁部材は重量が重いため、プレキャスト壁部材の軽量化のためと壁部を構成するための部材数を減らすため、プレキャスト壁部材の内部に断熱性のある軽量な充填断熱材の層を設けることも提案されている。

特許文献１には、プレキャスト壁部材の内部に充填断熱材の層を設けるために、型枠を使用（浮かし型枠の使用または樹脂モルタル４の二度打ち等）することによりプレキャスト壁部材内部に凹部４ａを設け、凹部４ａにエアーモルタル５を充填した樹脂モルタル製のプレキャストカーテンウォール板が開示されている。

特開平４－２３１５３８号公報

しかしながら、プレキャスト壁部材の内部に外周の型枠と隔離させて浮かし型枠を設置するのは手間が掛かり、また、樹脂モルタル硬化後に浮かし型枠を撤去する手間も掛かる。あるいは、浮かし型枠を使用する代わりに樹脂モルタルを２度打ちする場合は、２度打ちの手間および型枠の設置と撤去の手間が掛かる。

そこで、本発明の目的は、内部に充填断熱材が充填されたプレキャスト壁部材と、このプレキャスト壁部材を容易に製造できる製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のプレキャストコンクリート壁部材の製造方法は、ベッド上に設置された外周型枠で囲まれた空間内に、前記ベッド面と間隔を空けて第１のワイヤーメッシュを配筋し、前記空間内に壁面材の外壁部コンクリートを打設し、硬化する前の前記外壁部コンクリート面上に、前記外周型枠の内側面と間隔を空けて仕切枠体を載置し、前記仕切枠体で囲まれた空間内の前記外壁部コンクリート上に充填断熱材を充填し、前記充填断熱材と壁面材の壁側面部の上面に第２のワイヤーメッシュを配筋し、前記仕切枠体と前記外周型枠との間に壁面材の壁側面部コンクリートと、前記充填断熱材および前記壁側面部の上面を覆う壁面材の内壁部コンクリートと、を一体的に打設することを特徴とする。

この製造方法において、前記充填断熱材は、発泡モルタルからなることが好ましい。

また、この製造方法において、前記仕切枠体は、ポリスチレンフォーム成形品を組み立ててなることが好ましい。

本発明によれば、内部に軽量の充填断熱材が設けられたプレキャスト壁部材を容易に製造することができる。

（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプレキャスト壁部材（完成品）の正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ－Ｉｂ断面線で示した底断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩｃ－Ｉｃ断面線で示した側断面図。（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るプレキャスト壁部材の製造時の下部ワイヤーメッシュ筋、ダボ筋の配筋、第１層（外壁部）の打設および仕切枠体の載置工程を、（ｂ）は、第２層（充填断熱材）の充填工程を、（ｃ）は、上部ワイヤーメッシュ筋の配筋工程を、（ｄ）は、第３層（内壁部、壁側面）の打設工程を示した各断面図。（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るプレキャスト壁部材（完成品）の正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ断面線で示した底断面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩＩｃ－ＩＩＩｃ断面線で示した側断面図。（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るプレキャスト壁部材の製造時の下部ワイヤーメッシュ筋、ダボ筋の配筋、第１層（外壁部）の打設および工程、（ｂ）は、仕切枠体の載置工程、（ｃ）は、第２層（充填断熱材）の充填工程、（ｄ）は、第３層（壁側面）の打設工程を示した各断面図。（ａ）は、本発明の変形例に係るプレキャスト壁部材（完成品）の底断面図、（ｂ）は、他の変形例に係る底断面図、（ｃ）、（ｄ）は、さらに他の変形例に係る底断面図。

本発明のプレキャスト壁部材およびプレキャスト壁部材の製造方法について、以下、添付図面を参照して説明する。なお、同一の構成要素には、同一の符号を付し、説明は省略する。なお、以下の説明ではプレキャスト壁部材の製造時の横置き姿勢を基準にして平面、上面、側面、底面等を記載し、設定した基準の状態と異なる場合はその旨を表記する。

［第１実施形態］
図１（ａ）～（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るプレキャスト壁部材１を示している。プレキャスト壁部材１は、仕切枠体１０を使用して部材内の所定範囲に充填断熱材１１が充填された仕切枠体１０プレキャストコンクリート版製品であり、建築物の外壁カーテンウォールとして使用されるものである。

（プレキャスト壁部材１の構成要素）

２回の打設によって打ち分けられる壁面材１２，１３は、仕切枠体１０および充填断熱材１１の周囲を覆ってプレキャスト壁部材１の外形を形成している。壁面材１２，１３は、本実施形態では、比重約１．０の軽量モルタルからなり、ＡＬＣ部材より重量があり、高強度に設定されている。壁面材１２は、プレキャスト壁部材１の底面（外壁部）を約６０ｍｍの厚さで形成され、壁面材１３は、プレキャスト壁部材１の周壁（壁側面部）および上面（内壁部）が、それぞれ約１００ｍｍ、約６０ｍｍの厚さで形成されている。

仕切枠体１０は、図１（ａ）～（ｃ）に示すように、内部の充填断熱材の４周を囲むように、正面視して□形状に接合された枠体である。この仕切枠体１０は、プレキャスト壁部材１の製造時に、すでに打設された壁面材１２上に載置される、埋設型枠として機能する大きさの異なる２組の枠体からなり、型枠としての仕切枠体１０で区画された内部空間に流動性を有する未固化状態の充填断熱材１１が充填される。本実施形態では、仕切枠体１０は、５０ｍｍ×８０ｍｍの長方形断面のスタイロフォーム（登録商標）等のポリスチレンフォームの棒状部材が、大きさの異なる２組の区画（図１（ａ））を形成するように、組み立てられて枠体が形成されている。

充填断熱材１１は、プレキャスト壁部材１の断熱効果を高める役割を果たし、仕切枠体１０および壁面材１２，１３で区画された厚さ約８０ｍｍの層として区画内に充填され固化する。充填断熱材１１は、本実施形態では、比重約０．５の気泡モルタルが用いられている。

メッシュ筋１４は、プレキャスト壁部材１の底面側に配筋され、メッシュ筋１５は、プレキャスト壁部材１の上面側に配筋される補強鉄筋である。メッシュ筋１４，１５は、壁面材１２，１３内に配筋される、鉄筋径φ６、目合い１５０ｍｍ×１５０ｍｍのワイヤーメッシュが用いられている。

ダボ筋１６は、メッシュ筋１４とメッシュ筋１５との離隔を一定に保つために、プレキャスト壁部材１の厚さ方向に配筋される略コ字状の補助鉄筋である。ダボ筋１６は、ダボ効果により、水平方向のせん断力等も負担する。

ファスナー打込み金物１７、１８は、プレキャスト壁部材１を建築物に取り付けるためにプレキャスト壁部材１の建築物屋内側の上側及び下側に設けられているプレキャスト壁部材の取付金物である。

位置決め筋１９は、仕切枠体１０にプレキャスト壁部材１の側面外側から当接することにより、仕切枠体１０を壁面材１２上の所定の位置に載置させる、略Ｌ字状の鉄筋である。

（プレキャスト壁部材１の構造）
プレキャスト壁部材１は、底面（製造時）が外壁部としての壁面材１２で構成され、壁面材１２上に埋設型枠として機能した仕切枠体１０が配置され、仕切枠体１０で区画された内部空間に充填され固化した充填断熱材１１が位置している。仕切枠体１０の側面、上面および充填断熱材１１の上面は、内壁部としての壁面材１３に覆われている。壁面材１２には、メッシュ筋１４が配筋され、壁面材１３には、メッシュ筋１５が配筋され、メッシュ筋１４とメッシュ筋１５とは、ダボ筋１６によって接合されている。

（プレキャスト壁部材１の製造方法）
以下、図２（ａ）～（ｄ）を参照して、プレキャスト壁部材１の製造方法を説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、ベッド２０上に平面視矩形状の外周型枠２１を載置し、外周型枠２１内部にメッシュ筋１４、ダボ筋１６および位置決め筋１９を所定のかぶり厚を確保して配筋する。配筋後、第１層の壁面材１２を所定の厚さで打設し、壁面材１２上に仕切枠体所定の内部空間を区画するように、仕切枠体１０を位置決め筋１９と当接させることにより外周型枠２１と所定の間隔を確保して載置する。なお、仕切枠体１０は軽量なので、壁面材１２が硬化する前に仕切枠体１０壁面材１２の所定位置に載置することができ、仕切枠体１０を壁面材１２に接着、固定できる。

次に、図２（ｂ）に示すように、埋設型枠としての仕切枠体１０の天端まで第２層（充填断熱材１１）を充填する。その後、図２（ｃ）に示すように、外周型枠２１内にメッシュ筋をダボ筋１６の上端（天端）と結線して配筋する。最後に、図２（ｄ）に示すように、外周型枠２１と仕切枠体１０との間および十分な強度が得られた充填断熱材１１の上方から外周型枠２１の天端まで第３層（内壁部）の壁面材１３を打設する。壁面材１３が硬化した後、プレキャスト壁部材１を外周型枠２１から脱型してプレキャスト壁部材１の製造が完了する。

本実施形態によると、仕切枠体１０を壁面材１２に載置した後、仕切枠体１０で囲まれた範囲に充填断熱材１１を充填し、充填断熱材１１の上面及び仕切枠体１０の外周の範囲に壁面材１３を打設してプレキャスト壁部材１を製造することができるので、浮かし型枠を使用する場合などに比べてプレキャスト壁部材１を容易に製造することができる。また、仕切枠体１０を壁面材１２の硬化前に載置でき、仕切枠体１０をプレキャスト壁部材１内に存置させるので、プレキャスト壁部材１の製造時間を短縮することができる。

［第２実施形態］
図３（ａ）～（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係るプレキャスト壁部材２を示している。プレキャスト壁部材２は、外壁部を構成する面上に充填断熱材１１を充填するために仕切枠体１０Ａを使用したプレキャスト壁部材である。

（プレキャスト壁部材２の構成要素）
図３（ａ）～（ｃ）に示すように、仕切枠体１０Ａは、本実施形態では、高さ約１００ｍｍであり、仕切枠体１０Ａの天端は露出している。

壁面材１３Ａは、外周型枠２１Ａと仕切枠体１０Ａとの間に外周型枠２１Ａの天端まで約１００ｍｍの高さで打設され、プレキャスト壁部材２の側面を形成する。

メッシュ筋１５Ａ，１５Ｂは、ワイヤーメッシュ筋であり、ダボ筋１６の上端に、充填断熱材１１内および壁面材１３Ａ内にそれぞれ配筋される。

（プレキャスト壁部材２の構造）
プレキャスト壁部材２は、底面（外壁部）が壁面材１２で構成され、壁面材１２上に仕切枠体１０Ａが載置され、仕切枠体１０Ａで区画された範囲内に充填され固化した充填断熱材１１が設けられている。仕切枠体１０Ａの外側面は、壁側部となる壁面材１３Ａに覆われている。仕切枠体１０Ａの上面（内壁側）および充填断熱材１１の上面は、外部に露出している。

（プレキャスト壁部材２の製造方法）
以下、図４（ａ）～（ｄ）を参照して、プレキャスト壁部材２の製造方法を説明する。まず、図４（ａ）に示すように、ベッド２０上に平面視矩形状の外周型枠２１Ａを載置し、外周型枠２１Ａ内部にメッシュ筋１４、ダボ筋１６および位置決め筋１９を所定のかぶり厚を確保できるように配筋する。配筋後、外壁部となる壁面材１２を所定の厚さで打設する。次に、図４（ｂ）に示すように、壁面材１２上に仕切枠体１０Ａを位置決め筋１９と当接させることにより外周型枠２１Ａと所定の間隔を確保して平面視ロ字状に載置する。図４（ｃ）に示すように、外周型枠２１Ａ内にメッシュ筋１５Ａをダボ筋１６の上端と結線して配筋する。配筋後、仕切枠体１０Ａ内に仕切枠体１０Ａの天端まで充填断熱材１１を充填する。最後に、図４（ｄ）に示すように、外周型枠２１Ａと仕切枠体１０Ａとの間に外周型枠２１Ａの天端まで、壁側面部となる壁面材１３Ａを打設する。壁面材１３Ａが硬化した後、プレキャスト壁部材２を外周型枠２１Ａから脱型してプレキャスト壁部材２の製造が完了する。

本実施形態によると、仕切枠体１０Ａを壁面材１２に載置した後、仕切枠体１０Ａで囲まれた範囲に充填断熱材１１を充填し固化させ、壁面材１３Ａを打設してプレキャスト壁部材２を製造することができるので、浮かし型枠を使用する場合などに比べてプレキャスト壁部材２を容易に製造することができる。また、壁面材１３Ａを仕切枠体１０Ａと外周型枠２１Ａとの間に打設してプレキャスト壁部材２を製造するので、壁面材１３を充填断熱材１１の上面にも打設するプレキャスト壁部材１を製造するよりも製造時間を短縮することができる。

［変形例］
上記の各実施形態において、仕切枠体１０，１０Ａの断面形状は矩形状であったが、プレキャスト壁部材の構造的な理由や製造上の理由などにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すような、台形状の断面を有する仕切枠体１０ａ，１０ｂ等を使用してプレキャスト壁部材３，４を製造してもよい。また、仕切枠体を壁面材１２によりしっかりと固定させるために、図５（ｃ）、（ｄ）に示すような、下部が凹凸状の断面を有する仕切枠体１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ等を使用してプレキャスト壁部材５，６を製造してもよい。さらに、接合された埋設型枠の平面視での配置を、２組の矩形状ではなくて単一あるいは３組以上の矩形状としてもよいし、接合された埋設型枠の平面視での形状を矩形状ではなく台形状等にしてもよい。

また、上記の各実施形態において、壁面材１２，１３，１３Ａには、メッシュ筋が配筋されていたが、メッシュ筋に代えて、耐アルカリ性ガラス繊維等の補強繊維をモルタルに混合して繊維補強モルタルとしてもよいし、メッシュ筋と補強繊維とを併用して補強材としてもよい。

上記の各実施形態では、仕切枠体１０のみが存置型枠であったが、外周型枠２１，２１Ａも存置型枠であってもよい。また、上記の各実施形態では、仕切枠体１０は、ポリスチレンフォームであったが、発泡無機モルタルの型枠や木製型枠や耐水性を有する紙製型枠等を使用してもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１，２，３，４，５，６プレキャストコンクリート壁部材
１０，１０Ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ仕切枠体
１１充填断熱材
１２，１３，１３Ａ壁面材
１４，１５，１５Ａ，１５Ｂメッシュ筋
１６ダボ筋
１７，１８ファスナー打込み金物
１９位置決め筋
２０ベッド
２１，２１Ａ外周型枠

Claims

ベッド上に設置された外周型枠で囲まれた空間内に、前記ベッド面と間隔を空けて第１のワイヤーメッシュを配筋し、前記空間内に壁面材の外壁部コンクリートを打設し、
硬化する前の前記外壁部コンクリート面上に、前記外周型枠の内側面と間隔を空けて仕切枠体を載置し、
前記仕切枠体で囲まれた空間内の前記外壁部コンクリート上に充填断熱材を充填し、
前記充填断熱材と壁面材の壁側面部の上面に第２のワイヤーメッシュを配筋し、
前記仕切枠体と前記外周型枠との間に壁面材の壁側面部コンクリートと、前記充填断熱材および前記壁側面部の上面を覆う壁面材の内壁部コンクリートと、を一体的に打設することを特徴とするプレキャストコンクリート壁部材の製造方法。
前記充填断熱材は、発泡モルタルからなる請求項１に記載のプレキャストコンクリート壁部材の製造方法。
前記仕切枠体は、ポリスチレンフォーム成形品を組み立ててなる請求項１または請求項２に記載のプレキャストコンクリート壁部材の製造方法。