(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-14
(45)【発行日】2023-08-22
(54)【発明の名称】コンクリートの施工方法
(51)【国際特許分類】
E04G 21/02 20060101AFI20230815BHJP
E04G 21/06 20060101ALI20230815BHJP
E01C 7/14 20060101ALI20230815BHJP
【FI】
E04G21/02 103Z
E04G21/06
E01C7/14
(21)【出願番号】P 2019139004
(22)【出願日】2019-07-29
【審査請求日】2022-05-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000107044
【氏名又は名称】ショーボンド建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100224926
【氏名又は名称】内田 雄久
(74)【代理人】
【識別番号】100120868
【氏名又は名称】安彦 元
(74)【代理人】
【識別番号】100198214
【氏名又は名称】眞榮城 繁樹
(72)【発明者】
【氏名】宮口 克一
(72)【発明者】
【氏名】芦澤 常幸
【審査官】菅原 奈津子
(56)【参考文献】
【文献】特開平09-002882(JP,A)
【文献】特開2001-071313(JP,A)
【文献】特開2007-320834(JP,A)
【文献】特開2001-270762(JP,A)
【文献】特開2000-143323(JP,A)
【文献】特開2002-020154(JP,A)
【文献】特開2001-073301(JP,A)
【文献】特開平05-339067(JP,A)
【文献】特開昭61-155560(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第108407044(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04G 21/00-21/10
E01C 1/00-17/00
B28C 1/00- 9/04
C04B 2/00-32/02
40/00-40/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
打設箇所に粒径5.0mm以上の粗骨材を投入する投入工程と、
前記打設箇所にモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を充填し、振動締固めを行う締固工程と、を備え
、
前記投入工程では、前記打設箇所の底面が全て覆われるように前記打設箇所にモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を流し込んだ後に、前記打設箇所に前記粗骨材を投入すること
を特徴とするコンクリートの施工方法。
【請求項2】
前記打設箇所は、既設コンクリートであること
を特徴とする請求項1記載のコンクリートの施工方法。
【請求項3】
前記締固工程では、日本工業規格JIS A8610「建設用機械及び装置-コンクリート内部振動機」、又は、日本工業規格JIS A8611に示される「建設用機械及び装置-コンクリート外部振動機」に示される振動機を用いて振動締固めを行うこと
を特徴とする請求項1又は2記載のコンクリートの施工方法。
【請求項4】
前記締固工程では、JIS A1123に準拠して測定されるブリーディング率が0であるモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を、前記打設箇所に充填すること
を特徴とする請求項1~3の何れか1項記載のコンクリートの施工方法。
【請求項5】
前記締固工程では、J14漏斗流下時間が4秒以上15秒以下のモルタル、及び、P漏斗流下時間が8秒以上20秒以下のペースト、の何れか一方又は両方を前記打設箇所に充填すること
を特徴とする請求項4記載のコンクリートの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート構造物を構築する際に、コンクリートを練り混ぜすることなくコンクリートの打設が可能なコンクリートの施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリート構造物を構築する際、所定の場所に型枠等を設置して、コンクリートを打設する。高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件では、打設するコンクリートは打設から数時間で実用強度を発現する速硬性が求められる。これに対して、生コンプラントから供給されるレディミクストコンクリートでは、アジテータ車内でコンクリートを固めてしまうリスクがある。
【0003】
これを回避するために打設現場において超速硬性混和材をアジテータ車に混和する方法(特許文献1)がある。しかしながら、特許文献1に開示された方法では、大掛かりな機材が必要となりスペースの確保が困難な都市部等の現場では適用が難しい側面があった。
【0004】
また、現場でコンクリートを練り混ぜる場合は、モービル車と呼ばれるコンクリートプラント車(特許文献2)を用いる方法がある。しかしながら、特許文献2に開示された方法は、大型の車であるため、スペースの確保が困難な都市部等の現場では適用が難しく、また、特殊車両のため所有している施工業者が限られるため、必要な時に施工できないリスクもあった。
【0005】
そこで、現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材でコンクリートを打設する方法としては、施工箇所に粗骨材を投入し、後からモルタルを粗骨材の間隙に充てんするプレパックドコンクリートが考えられる(非特許文献1)。しかしながら、従来のプレパックドコンクリートでは、充てんモルタルが充てんしやすいように粗骨材の粒度が例えば最大粒径40mmで最小粒径が20mmとなるような比較的大きな粗骨材に限定される。このため、施工厚みが100mm程度の条件では適用しにくい。さらに、骨材を最初に敷設するため、躯体コンクリートと骨材が直接接してしまい、接する部分には充てんモルタルが行きわたらず、十分な付着強度を発揮しにくい点があった。
【0006】
また、粗骨材の粒度が限定されないように、先に充てんモルタルを打設し、その後に粗骨材を打設するポストパックドコンクリート工法も考えられる(特許文献3)。しかしながら、事前に打設するモルタルの量が多すぎると所定の骨材を投入するとモルタルがあふれ出し、少なすぎると空隙ができることになるので、モルタルの量の管理が難しい側面があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2015-105227
【文献】特開2013-193309
【文献】特開昭51-036731
【非特許文献】
【0008】
【文献】田澤栄一編著,エースコンクリート工学,pp.191-193,朝倉書店,2002
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、粗骨材と充填するモルタル又はペーストを特定の方法により充填することや、粗骨材とモルタル又はペーストの施工条件を特定の条件とすることで、現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材で確実にコンクリートを打設することが可能なコンクリートの施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、前記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、粗骨材と充填するモルタル又はペーストを特定の方法により充填することや、粗骨材と充填するモルタル又はペーストの施工条件を特定の条件とすることで、現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材で確実にコンクリートを打設することが可能なコンクリートの施工方法を完成するに到った。
【0011】
第1発明に係るコンクリートの施工方法は、打設箇所に粒径5.0mm以上の粗骨材を投入する投入工程と、前記打設箇所にモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を充填し、振動締固めを行う締固工程と、を備え、前記投入工程では、前記打設箇所の底面が全て覆われるように前記打設箇所にモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を流し込んだ後に、前記打設箇所に前記粗骨材を投入することを特徴とする。
【0012】
第2発明に係るコンクリートの施工方法は、第1発明において、前記打設箇所は、既設コンクリートであることを特徴とする。
【0013】
第3発明に係るコンクリートの施工方法は、第1発明又は第2発明において、前記締固工程では、日本工業規格JIS A8610「建設用機械及び装置-コンクリート内部振動機」、又は、日本工業規格JIS A8611に示される「建設用機械及び装置-コンクリート外部振動機」に示される振動機を用いて振動締固めを行うことを特徴とする。
【0014】
第4発明に係るコンクリートの施工方法は、第1発明~第3発明の何れかにおいて、前記締固工程では、JIS A1123に準拠して測定されるブリーディング率が0であるモルタル及びペーストの何れか一方又は両方を、前記打設箇所に充填することを特徴とする。
【0015】
第5発明に係るコンクリートの施工方法は、第4発明において、前記締固工程では、J14漏斗流下時間が4秒以上15秒以下のモルタル、及び、P漏斗流下時間が8秒以上20秒以下のペースト、の何れか一方又は両方を前記打設箇所に充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材で確実にコンクリートを打設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】
図1は、第1実施形態に係るコンクリートの施工方法の投入工程を説明するための図である。
【
図2】
図2は、第1実施形態に係るコンクリートの施工方法の締固工程を説明するための図である。
【
図3】
図3は、第2実施形態に係るコンクリートの施工方法の投入工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明を適用したコンクリートの施工方法及びコンクリートを実施するための形態について、説明する。なお、本発明における部や%は特に断りがない限り、質量基準で示す。
【0021】
本発明に係るコンクリートの施工方法では、コンクリート打設する際に、粗骨材と練り混ぜを行うことなくコンクリートを打設箇所に打設する方法である。本発明に係るコンクリートの施工方法は、打設箇所に粒径5.0mm以上の粗骨材を投入する投入工程と、打設箇所にモルタル又はペーストの何れか一方又は両方を充填し、振動締固めを行う締固工程と、を備える。
【0022】
以下、本発明で用いられる材料、機械等について説明する。
【0023】
<粗骨材>
本発明で使用する粗骨材は、公知のあらゆるものが使用可能であるが、JIS A5005「コンクリート用砕石および砕砂」、JIS A5011「コンクリート用スラグ骨材」、JIS A5021~A5023「コンクリート用再生骨材」、JIS A5002「構造用コンクリート軽量骨材」、JIS A5031「一般廃棄物,下水汚泥又はそれらの焼却灰を溶融固化したコンクリート用溶融スラグ骨材」に定められる粗骨材を使用することがより好ましい。
【0024】
また、粗骨材の粒度については、一般的に粗骨材と定義される粒径5.0mm以上のものであればよく、特に粒度を選ばないところが本発明の特徴でもある。粗骨材の粒径が20mm以下のものが用いられることが好ましい。これにより、材料コストを低減することができる。なお、本発明では、粗骨材の粒径が20mmより大きく、40mm以下のものが用いられてもよい。
【0025】
<モルタル>
本発明で使用するモルタルは、例えばセメント系材料に水と細骨材とが混合されたものである。本発明で使用するモルタルは、所定の強度を発現するもので、振動締固めにより骨材と骨材の間隙に充填できるものであれば、公知のあらゆるものが使用可能であるが、耐久性の観点から、振動締固め時にブリーディングが発生しないものが好ましい。具体的には、JIS A1123に準拠して測定されるブリーディング率が0であるモルタルであることがより好ましい。また、施工効率を高める観点から、モルタルは一定の流動性を有するものがより好ましく、具体的には、J14漏斗流下時間が4秒以上15秒以下のものが好ましい。
【0026】
<ペースト>
本発明で使用するペーストは、例えばセメント系材料に水が混合されたものである。本発明で使用するペーストは、所定の強度を発現するもので、振動締固めにより骨材と骨材の間隙に充てんするものであれば、公知のあらゆるものが使用可能であるが、躯体コンクリートとの一体性を確保する観点から、振動締固め時にブリーディングが発生しないものが好ましい。具体的には、JIS A1123に準拠して測定されるブリーディング率が0であるペーストがより好ましい。また、施工効率を高める観点から、ペーストは一定の流動性を有するものがより好ましく、具体的には、P漏斗流下時間で8秒以上20秒以下のものがより好ましい。
【0027】
なお、本発明で使用するモルタル及びペーストは、各々単独でも、組み合わせて使うことも可能である。また、両材料ともセメント系、樹脂系を問わず使用可能である。また、本発明で使用するモルタル又はペーストの製造方法は、均一に混ぜることができる既存のいかなる方法でもよい。
【0028】
本発明で使用するモルタル及びペーストでは、その他に減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤、ポリマーディスパージョン、再乳化形粉末樹脂、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、膨張材、急硬材、凝結調整剤、及びビニロン繊維や炭素繊維等の繊維状物質、ベントナイト等の粘土鉱物、並びにハイドロタルサイト等のアニオン交換体等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。
【0029】
また、本発明で使用するモルタル及びペーストでは、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめその一部、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。混合装置としては、既存の如何なる装置も使用可能であり、例えば、ハンドミキサ、グラウトミキサ、2軸式ミキサ、タライ型ミキサ、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ、プロシェアミキサ、及びナウターミキサ等が挙げられる。
【0030】
<振動機>
本発明で振動締固めを行う際には、例えば機械式振動機が用いられる。本発明で用いられる振動機は、公知のあらゆるものが使用可能であるが、JIS A8610「建設用機械及び装置-コンクリート内部振動機」、又は、JIS A8611「建設用機械及び装置-コンクリート外部振動機」に示される振動機を用いることがより好ましい。
【0031】
先ず、第1実施形態に係るコンクリートの施工方法について説明する。
【0032】
投入工程は、
図1(a)に示すように、予め打設箇所9が形成された状態から開始する。打設箇所9は、底面91と側面92とを有し、上方が開口されている。この打設箇所9は、底面91と側面92とが予め設置された既設コンクリートからなる。なお、打設箇所9は、底面91と側面92とが予め設置された型枠であってもよい。投入工程では、
図1(b)に示すように、打設箇所9に粒径5.0mm以上の粗骨材1を、打設箇所9の上端部93近傍まで投入する。なお、粗骨材の投入後に上方の開口に蓋をすることも可能である。その際は側面の上方等に適宜空気抜きを設ける。打設箇所9は、底面91から上端部93までの高さが例えば100mm程度以下の条件も可能となる。
【0033】
次に、振動工程では、
図2に示すように、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を打設箇所9に充填する。これにより、粗骨材1と粗骨材1との間隙にモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方が充填される。また、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を粗骨材と粗骨材との間隙に充填する方法としては、現場の施工条件に合わせて、上方から充填してもよいし、打設箇所9の底面91及び側面92の何れか一方又は両方に設置した充填ホースから充填してもよい。
【0034】
そして、振動工程では、粗骨材1同士の間隙に充填したモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方に振動締固めを行う。その後、適宜養生等を行い、所定の時間経過させ、コンクリートを硬化させて、完了する。
【0035】
本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、打設箇所9に粒径5.0mm以上の粗骨材1を投入する投入工程と、打設箇所9にモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を充填し、振動締固めを行う締固工程と、を備える。これにより、粒径20mm以下の粗骨材1を投入したとしても、モルタル及びペーストの何れか一方又は両方を、粗骨材1と粗骨材1との間隙に十分に充填することができる。即ち、従来のプレパックドコンクリートでは、粒径20mm以下の粗骨材を用いることができなかったが、本発明に係るコンクリートの施工方法では、粒径20mm以下の粗骨材1を用いたとしても、振動締固めを行うため、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を十分に充填することができる。このため、従来のプレパックトコンクリートでは用いることができなかった粒径20mm以下の粗骨材を用いることができ、低コストで施工することが可能となる。
【0036】
また、本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、施工するコンクリートの厚みが100mm程度と薄くなる場合であっても、適用することが可能となる。
【0037】
また、本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、現場でのコンクリートの練り混ぜを必要とせず、モルタル及びペーストの何れか一方又は両方を練り混ぜるだけでよい。このため、モービル車等の大型な練り混ぜ機械が不要となる。このため、現場でスペースを取らずに、必要な時に簡単な機材で確実に施工することができる。
【0038】
また、本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、粗骨材1を投入した後に、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を充填するため、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方が、打設箇所9からあふれ出るのを防止することができる。このため、施工の手戻りを少なくすることができる。
【0039】
本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、投入工程では、粒径5mm以上粒径20mm以下の粗骨材1を投入する。これにより、一般的なプレパックドコンクリートで必要となる粒径20mmより大きい粗骨材1を用いることなく、コンクリートを施工することも可能である。このため、更に低コストで施工することができる。
【0040】
本発明に係るコンクリートによれば、打設から3時間後の圧縮強度が24.0N/mm2以上である。これにより、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な圧縮強度を確保することができる。
【0041】
本発明に係るコンクリートによれば、打設から3時間後の曲げ強度が4.0N/mm2以上である。これにより、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な曲げ強度を確保することができる。
【0042】
次に、本発明の第2実施形態について、説明する。第2実施形態に係るコンクリートの施工方法は、投入工程では、先ず、
図3(a)に示すように、打設箇所9の底面91にモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を流し込む。流し込むモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方は、打設箇所9の底面91が全て覆われるようにすればよい。また、流し込むモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方は、その厚さtが投入する粗骨材1の最大粒径以下となるように流し込む。
【0043】
そして、投入工程では、
図3(b)に示すように、打設箇所9の底面91にモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を流し込んだ後に、打設箇所9に粗骨材1を投入する。
【0044】
次に、振動工程では、第1実施形態と同様に、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を打設箇所9に充填する。そして、振動工程では、粗骨材1同士の隙間に充填したモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方に振動締固めを行う。その後、適宜養生等を行い、所定の時間経過させ、コンクリートを硬化させて、完了する。
【0045】
本発明に係るコンクリートの施工方法によれば、打設箇所9にモルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を流し込んだ後に、打設箇所9に粗骨材1を投入する。これにより、打設箇所9の底面91と粗骨材1との間に、モルタル2及びペースト3の何れか一方又は両方を、十分に行きわたらせることができる。このため、打設箇所9の底面91と粗骨材1との間に、空隙が形成されるのを防止することができ、打設箇所9の底面91と打設したコンクリートとをより強固に付着させることができる。また、打設箇所9の底面91と打設したコンクリートとの間の継ぎ目部分における透水性を低くすることができるため、水分等の劣化因子が浸透するのを防止することができる。
【0046】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【0047】
以下、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に内容を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例1】
【0048】
以下に示す方法により、所定の型枠内にコンクリートを打設し、コンクリート供試体を作製した。打設直後から材齢28日まで20℃、80%R.H.の恒温恒湿室内にて型枠のまま養生を行った。コンクリート供試体は、曲げ強度用に100mm×100mm×400mm、圧縮強度用にφ100mm×200mmのコンクリート供試体を作製した。養生完了後、型枠を脱型して、各強度試験を実施した。結果を表1に示す。
【0049】
<使用材料>
粗骨材A:茨城県笠間市産砕石 粒度2005(最大粒径20mm、最小粒径5mm)
充てんモルタルA:住友大阪セメント製「フィルコンRプレミックスタイプ」
【0050】
<打設方法>
打設方法1:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを流し込み、そのまま静置した。
打設方法2:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを流し込み、プラスチックハンマで型枠を180秒間叩いて打設した。
打設方法3:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを流し込み、供試体の上面の面積500mm2あたりにつき1回、突き棒でコンクリートを突いて打設した。
打設方法4:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを流し込み、内部振動機(エクセン製E32D)を曲げ供試体は型枠内の4か所に均等になるように、圧縮供試体は1か所に差し込み、1か所あたり30秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法5:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを流し込み、型枠用外部振動機(エクセン製EKD)を用いて型枠に振動機を曲げ強度用のコンクリート供試体は均等に8か所に押し当て、圧縮強度用のコンクリート供試体は均等に2か所に押し当て、1か所あたり15秒ずつ振動締固めを行った。
【0051】
【表1】
注)×印:充てん不足のためコンクリート供試体が作製できなかったことを示す。
【0052】
表1より、振動締固めを行った実施例1-1、実施例1-2は、材齢28日における曲げ強度及び圧縮強度とも一般的なコンクリート構造物に適用できる強度を有することがわかる。
【0053】
これに対して、振動締固めを行っていない比較例1-1~比較例1-3は、コンクリート供試体を作製することができなかった。
【実施例2】
【0054】
実施例1に示した打設方法4を用い、骨材の粒径を変えたこと以外は実施例1と同様に試験を行った。結果を表2に示す。
【0055】
<使用材料>
粗骨材A:茨城県笠間市産砕石 粒度2005(最大粒径20mm、最小粒径5mm)
粗骨材B:同 粒度4020(最大粒径40mm、最小粒径20mm)
粗骨材C:同 粒度2505(最大粒径25mm、最小粒径5mm)
粗骨材D:同 粒度1505(最大粒径15mm、最小粒径5mm)
粗骨材E:同 粒度1005(最大粒径10mm、最小粒径5mm)
【0056】
【0057】
表2より、振動締固めを行った実施例1-1、実施例2-1~実施例2-4は、骨材の粒度を問わず、材齢28日の曲げ強度及び圧縮強度とも一般的なコンクリート構造物に適用できる強度を有することがわかる。
【実施例3】
【0058】
実施例1に示した打設方法4を用い、充てんモルタルの種類を変えたこと以外は実施例1と同様に試験を行った。但し、強度試験は材齢3時間および材齢28日で実施し、充てんモルタルについては、練りあがり直後に以下に示すフレッシュ性状を測定した。結果を表3に示す。
【0059】
<充てんモルタルのフレッシュ性状試験>
フレッシュ性状試験:J14漏斗流下時間測定
振動締固め時のブリーディング試験:JIS A1104に規定の細骨材用単位容積質量測定容器(容量約2.0L)を使用し、モルタルの高さ100mmとして、内部振動機(エクセン製E25DS)を挿入し、振動機の先端を容器の底面から10mm上に保持して、振動を1分間加えたのち、JIS A1123に準拠してブリーディング率の測定を行った。
【0060】
<使用材料>
充てんモルタルA:住友大阪セメント製「フィルコンRプレミックスタイプ」
充てんモルタルB:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を16秒程度にしたもの
充てんモルタルC:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を15秒程度にしたもの
充てんモルタルD:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を10秒程度にしたもの
充てんモルタルE:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を6秒程度にしたもの
充てんモルタルF:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を4秒程度にしたもの
充てんモルタルG:充てんモルタルAの練り混ぜ水量を調整してJ14漏斗流下時間を3秒程度にしたもの
充てんモルタルH:住友大阪セメント製「フィルコンH」
充てんモルタルI:水/セメント比=50%,砂/セメント比=1/1の普通モルタル
【0061】
【表3】
注)-印:未硬化のため強度試験ができなかったことを示す。
【0062】
表3より、振動締固めを行ったものは、充てんモルタルの種類を問わず、材齢28日における曲げ強度及び圧縮強度とも一般的なコンクリート構造物に適用できる強度を有することがわかる。
【0063】
また、振動締固め時のブリーディング率が0である実施例1-1、実施例3-1~実施例3-5、実施例3-7は材齢28日の圧縮強度が55N/mm2以上となった。一方で、振動締固め時のブリーディング率が0でない(ブリーディングが生じる)実施例3-6、実施例3-8は材齢28日の圧縮強度が55N/mm2未満となった。このため、本発明では、振動締固め時のブリーディング率が0であるモルタルが用いられることがより好ましい。
【0064】
さらに、ブリーディング率が0であり、かつ、J14漏斗流下時間が4秒以上15秒以下の実施例1-1、実施例3-2~実施例3-5、実施例3-7については、材齢28日の圧縮強度が60N/mm2以上となった。一方で、J14漏斗流下時間が4秒未満の実施例3-6、及び、J14漏斗流下時間が15秒超の実施例3-1、実施例3-8については、材齢28日の圧縮強度が60N/mm2未満となった。このため、本発明では、振動締固め時のブリーディング率が0であり、かつ、J14漏斗流下時間が4秒以上15秒以下のモルタルが用いられることがさらに好ましい。
【0065】
特に、実施例3-7については、材齢3時間の曲げ強度が4.9N/mm2及び圧縮強度が38N/mm2となった。このため、モルタルとして、住友大阪セメント製「フィルコンH」を用いることで、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な圧縮強度及び曲げ強度を確保することができる。
【実施例4】
【0066】
実施例1に示した打設方法4を用い、充てんモルタルを充てんペーストに変えたこと以外は実施例1と同様に試験を行った。但し、強度試験は材齢3時間および材齢28日で実施し、充てんペーストについては、練りあがり直後に以下に示すフレッシュ性状を測定した。結果を表4に示す。
【0067】
<充てんペーストのフレッシュ性状試験>
フレッシュ性状試験:P漏斗流下時間測定
振動締固め時のブリーディング試験: JIS A1104に規定の細骨材用単位容積質量測定容器(容量約2.0L)を使用し、ペーストの高さ100mmとして、内部振動機(エクセン製E25DS)を挿入し、振動機の先端を容器の底面から10mm上に保持して、振動を1分間加えたのち、JIS A1123に準拠してブリーディング率の測定を行った。
【0068】
<使用材料>
充てんペーストA:デンカ製「タスコンセメント」
充てんペーストB:充てんペーストAの練り混ぜ水量を調整してP漏斗流下時間を30秒程度にしたもの
充てんペーストC:充てんペーストAの練り混ぜ水量を調整してP漏斗流下時間を20秒程度にしたもの
充てんペーストD:充てんペーストAの練り混ぜ水量を調整してP漏斗流下時間を8秒程度にしたもの
充てんペーストE:充てんペーストAの練り混ぜ水量を調整してP漏斗流下時間を6秒程度にしたもの
充てんペーストF:デンカ製「ハイタスコンセメント」
充てんペーストG:ショーボンドマテリアル製「#707」
充てんペーストH:水/セメント比=50%のセメントペースト
【0069】
【表4】
注)※印:充てんペーストGは樹脂系のため,ブリーディング試験は省略した。
-印:未硬化のため強度試験ができなかったことを示す。
【0070】
表4より、振動締固めを行った実施例4-1~実施例4-8は、充てんペーストの種類を問わず、材齢28日の曲げ強度及び圧縮強度とも一般的なコンクリート構造物に適用できる強度を有することがわかる。
【0071】
また、振動締固め時のブリーディング率が0である実施例4-1~実施例4-4、実施例4-6は、材齢28日の圧縮強度が55N/mm2以上となった。一方で、振動締固め時のブリーディング率が0でない実施例4-5、実施例4-7及び実施例4-8は、材齢28日の圧縮強度が55N/mm2未満となった。このため、本発明では、振動締固め時のブリーディング率が0であるペーストが用いられることがより好ましい。
【0072】
加えて、振動締固め時のブリーディング率が0であり、かつ、P漏斗流下時間が8秒以上20秒未満の実施例4-1、4-3、4-4、4-6については、材齢28日の圧縮強度が60N/mm2以上となった。一方で、P漏斗流下時間が8秒未満の実施例4-5、及び、P漏斗流下時間が20秒超の実施例4-2については、材齢28日の圧縮強度が60N/mm2未満となった。このため、本発明では、振動締固め時のブリーディング率が0であり、かつ、P漏斗流下時間が8秒以上20秒以下のペーストが用いられることがさらに好ましい。
【0073】
特に、実施例4-6については、材齢3時間の曲げ強度が4.2N/mm2及び圧縮強度が24N/mm2となり、実施例4-7については、材齢3時間の曲げ強度が5.5N/mm2及び圧縮強度が35N/mm2となった。このため、ペーストとして、デンカ製「ハイタスコンセメント」、ショーボンドマテリアル製「#707」を用いることで、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な圧縮強度及び曲げ強度を確保することができる。
【実施例5】
【0074】
以下に示す方法により、所定の型枠内にコンクリートを打設し、コンクリート供試体を作製した。コンクリート供試体は、200mm×200mm×200mmの型枠内にまず1層目として高さ100mmまで、呼び名「21-8-20N」のレディミクストコンクリートを打設した。打設直後に遅延剤としてグルコン酸ナトリウム溶液を打設面に1cm程度注水し、打設3日後に10MPaの高圧水で表面を洗浄し、表面に骨材を露出させた状態とした。その後、打設28日後までコンクリート表面は水道水を湛水させた状態で型枠を存置して養生を行い、2層目のコンクリートの打設直前に水を除去した。次に残りの100mmについて、下記に示す材料を用い、打設方法を種々変えて2層目のコンクリートを打ち継いだ。2層目のコンクリートを打ち込んだ後、 20℃、80%R.H.の恒温恒湿室内で、コンクリート表面には濡れ布巾を被せた状態で1日及び28日間養生を行った。養生完了後に脱型し、供試体からφ100mm×200mmのコンクリートコアを採取して、万能試験機にて直接引張試験を実施し、1層目と2層目の付着強度を測定した。結果を表5に示す。
【0075】
<使用材料>
粗骨材A:茨城県笠間市産砕石 粒度2005(最大粒径20mm、最小粒径5mm)
充てんモルタルA:住友大阪セメント製「フィルコンRプレミックスタイプ」
充てんモルタルG:住友大阪セメント製「フィルコンH」
充てんペーストA:デンカ製「タスコンセメント」
充てんペーストF:デンカ製「ハイタスコンセメント」
【0076】
<2層目の打設方法>
打設方法1:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、そのまま静置した。
打設方法2:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、プラスチックハンマで型枠を180秒間叩いて打設した。
打設方法3:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、供試体の上面の面積500mm2あたりにつき1回、突き棒でコンクリートを突いて打設した。
打設方法4:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、内部振動機(エクセン製E32D)を型枠内の4か所に均等になるように、1か所あたり30秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法5:型枠内に粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、型枠用外部振動機(エクセン製EKD)を用いて型枠に振動機を型枠に均等に8か所に押し当て、1か所あたり15秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法6:型枠内に充てんモルタルもしくはペーストを深さ1cm程度流し込み、つぎに粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、内部振動機(エクセン製E32D)を型枠内の4か所に均等になるように、1か所あたり30秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法7:型枠内に充てんモルタルもしくはペーストを深さ0.5cm程度流し込み、つぎに粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、内部振動機(エクセン製E32D)を型枠内の4か所に均等になるように、1か所あたり30秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法8:型枠内に充てんモルタルもしくはペーストを深さ1cm程度流し込み、つぎに粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルもしくはペーストを流し込み、型枠用外部振動機(エクセン製EKD)を用いて型枠に振動機を型枠に均等に8か所に押し当て、1か所あたり15秒ずつ振動締固めを行った。
打設方法9:型枠内に呼び名「21-8-20N」のレディミクストコンクリートを打設した。
【0077】
【表5】
注)×印:2層目の充てん不足のため付着強度が測定できなかったことを示す。
-印:2層目の強度発現性不足のため付着強度が測定できなかったことを示す。
【0078】
表5より、振動締固めを行った実施例5-1~実施例5-12は、充てんモルタル及びペーストの種類を問わず、材齢28日の付着強度は一般的なコンクリート構造物に適用できる強度を有することがわかる。
【0079】
特に、充てんモルタル及びペーストを所定の高さだけ流し込んだ後に、粗骨材を敷き詰めた実施例5-3~実施例5-6、実施例5-9~実施例5-12については、材齢28日の付着強度が2.0N/mm2以上となり、十分な付着を確保することができた。このため、本発明では、充てんモルタル及びペーストを所定の高さだけ流し込んだ後に、粗骨材を敷き詰めることが好ましい。
【0080】
特に、実施例5-6については、材齢1日の付着強度が2.0N/mm2となり、早期に付着強度を発現することができた。このため、モルタルとして住友大阪セメント製「フィルコンH」を用いることで、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な付着強度を確保することができる。
【0081】
特に、実施例5-12については、材齢1日の付着強度が1.7N/mm2となり、早期に付着強度を発現することができた。このため、ペーストとしてデンカ製「ハイタスコンセメント」を用いることで、高速道路の補修工事など、早期解放が必要な施工条件であっても、コンクリートに必要な付着強度を確保することができる。
【0082】
これに対して、振動締固めを行っていない比較例5-1~比較例5-6は、2層目の充填が不足しており、付着強度を測定できなかった。また、振動締固めを行っていない比較例5-7は、1層目と2層目が付着していたものの、材齢28日の付着強度が0.8N/mm2と、1.0N/mm2以下となり、十分に付着していなかった。
【実施例6】
【0083】
道路橋のジョイント交換工事で施工するコンクリートを想定し、まず、呼び名「21-8-20N」のレディミクストコンクリートを幅3500mm×長さ700mm×高さ250mmの型枠内に高さ100mmを1層目として打設した。打設直後に遅延剤としてグルコン酸ナトリウム溶液を打設面に1cm程度注水し、打設3日後に10MPaの高圧水で表面を洗浄し、表面に骨材を露出させた状態とした。その後、打設28日後までコンクリート表面は水道水を湛水させた状態で型枠を存置して養生を行い、2層目のコンクリートの打設直前に水を除去した。その後、型枠内に以下に示す施工方法で2層目のコンクリートを打ち継いだ。2層目のコンクリートについて材齢2.5時間でφ100mm×200mmのコンクリートコアを切り出し、材齢3時間で圧縮強度を測定した。その後、コンクリート表面には濡れ布巾を被せ屋外で24時間養生を行った。養生完了後に供試体から打ち継ぎ界面が長手方向の中心部に来るようにφ100mm×200mmのコンクリートコアを採取して、万能試験機にて直接引張試験を実施し、1層目と2層目の付着強度を測定した。結果を表6に示す。
【0084】
2層目のコンクリートの施工方法と使用した材料と機材を以下に示す.
【0085】
<実施例6-1>
<使用材料>
粗骨材A:茨城県笠間市産砕石 粒度2005(最大粒径20mm、最小粒径5.0mm) 525kg
充てんモルタルG:住友大阪セメント製「フィルコンH」 375kg
練り混ぜ水:75kg
<使用機材>
ハンドミキサ:友定建機製「TL-08P」 2台
練り混ぜ容器:20Lペール缶 2個
内部振動機:エクセン製「E32D」 4台
【0086】
上記のすべての資機材は小型2tトラック(全長4.7m×全幅1.7m×全高2.0m)に搭載可能である。
【0087】
上記の材料及び機材を用いて型枠内に充てんモルタルを深さ1cm程度流し込み、つぎに粗骨材を型枠上面まで敷き詰めた後、充てんモルタルを充填し、内部振動機を、型枠の長さ方向に6等分、幅方向に20等分した区画ごとに、1か所あたり30秒ずつ振動締固めを行った。
【0088】
<比較例6-1>
超速硬コンクリート専用コンクリートモービル車(全長12m×全幅2.5m×全高4.0m)を用い、同車両を用いて製造したスランプ12cmの超速硬コンクリートを供給し、内部振動機(エクセン製E25D)を2台用いて適宜振動締固めを実施して、コンクリート供試体を作製した。
【0089】
【0090】
表6より、本発明に係るコンクリートの施工方法は、従来の施工方法に比べて簡単な機材で、従来の施工方法と同等以上の短時間強度を発揮できることがわかる。このため、本発明は、施工現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材で確実にコンクリートを打設することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本技術により、主に土木・建築分野において、施工現場でスペースを取らず、必要な時に簡単な機材で確実にコンクリートを打設することが可能なコンクリートの施工方法を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【0092】
1 :粗骨材
2 :モルタル
3 :ペースト
9 :打設箇所