(57)【要約】    【課題】  内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を効率良く作製でき、しかも、一のコンクリート層を形成する生コンクリートと、他のコンクリート層を形成する生コンクリートとが混ざることを抑制し得るコンクリート製品の製造方法を提供することにある。    【解決手段】  内枠と外枠との隙間を内側領域と外側領域とに区画するよう繊維シートを配置し、該内側領域に第一の生コンクリートを、該外側領域に第二の生コンクリートを各々打設し、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を作製することを特徴とするコンクリート製品の製造方法を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内枠と外枠との隙間を内側領域と外側領域とに区画するよう繊維シートを配置し、該内側領域に第一の生コンクリートを、該外側領域に第二の生コンクリートを各々打設し、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を作製することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項２】
前記繊維シートとして、目開きが５ｍｍ以下であるものを用いることを特徴とする請求項１記載のコンクリート製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート製品は、上下水道の輸送管をはじめとして種々の用途に使用されるが、該コンクリート製品の内周面および外周面は、それら各用途に応じた品質や物性を備えることが必要となる。
【０００３】
例えば、コンクリート製品が酸性廃水等の酸性溶液を輸送する輸送管として用いられる場合、酸性溶液と接するコンクリート製品の内面は劣化を抑制しうる構成とする必要があり、耐硫酸塩ポルトランドセメントやポリマーディスパージョン等が含有された耐酸性コンクリート等により構成することが必要となる。
しかし、この種の耐酸性コンクリートや耐酸性モルタル等が高価であることを考慮すると、内側のコンクリート層のみに耐酸性コンクリートを用いるようにすることが好ましく、そのためには、内周面から外周面にかけて少なくとも二層のコンクリート層が備えられたコンクリート製品とする必要がある。
【０００４】
斯かる構成のコンクリート製品を製造する方法としては、遠心成形法を適用した方法が考えられる。つまり、遠心成形法において、外側のコンクリート層を形成すべく生コンクリートを打設し、該外側のコンクリート層がある程度硬化した後に、内側のコンクリート層を形成すべく新たな生コンクリートを打設すれば、上記のような構成の二層のコンクリート層を備えたコンクリート製品を得ることができる。
また、従来技術としては、遠心成形法を用いて、コンクリート層の内側に防食ライニング層を形成する方法も検討されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、遠心成形法を用いた方法では、内側の生コンクリートを打設した際に外側のコンクリート層が十分に硬化していない場合には、内側と外側の生コンクリートが混ざってしまい、各コンクリート層に付与すべき性能が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
また、外側のコンクリート層が半硬化するのを待って内側の生コンクリートを打設する場合には、効率良くコンクリート製品を作製することができないという問題がある。しかも、外側のコンクリート層の硬化が進み過ぎた後に内側の生コンクリートを打設した場合には、いわゆるコールドジョイントとなってしまい、内側のコンクリート層と外側のコンクリート層とが剥離しやすくなるという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を効率良く作製でき、しかも、一のコンクリート層を形成する生コンクリートと、他のコンクリート層を形成する生コンクリートとが混ざることを抑制し得るコンクリート製品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内枠と外枠との隙間を内側領域と外側領域とに区画するよう繊維シートを配置し、該内側領域に第一の生コンクリートを、該外側領域に第二の生コンクリートを各々打設し、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を作製することを特徴とするコンクリート製品の製造方法にある。
【００１０】
斯かるコンクリート製品の製造方法によれば、一方の生コンクリート（第一の生コンクリート若しくは第二の生コンクリート）の硬化を待たずに他方の生コンクリートを打設しても、或いは第一の生コンクリートと第二の生コンクリートとの両方を同時に打設しても、前記繊維シートにより、第一の生コンクリートと第二の生コンクリートとが混ざってしまうのが抑制され得る。
従って、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を効率良く作製でき、しかも、一のコンクリート層を形成する生コンクリートと、他のコンクリート層を形成する生コンクリートとが混ざることを抑制し得る。
【００１１】
また、本発明に係るコンクリート製品の製造方法においては、好ましくは、前記繊維シートとして、目開きが５ｍｍ以下であるものを用いる。
【００１２】
斯かるコンクリート製品の製造方法によれば、前記繊維シートの繊維と繊維との隙間が狭まるため、一方の生コンクリート（第一の生コンクリート若しくは第二の生コンクリート）の硬化を待たずに他方の生コンクリートを打設しても、或いは第一の生コンクリートと第二の生コンクリートとの両方を同時に打設しても、前記繊維シートにより、第一の生コンクリートと第二の生コンクリートとが混ざってしまうのがより一層抑制され得る。
従って、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を効率良く作製でき、しかも、一のコンクリート層を形成する生コンクリートと、他のコンクリート層を形成する生コンクリートとが混ざることをより一層抑制し得る。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を効率良く作製でき、しかも、一のコンクリート層を形成する生コンクリートと、他のコンクリート層を形成する生コンクリートとが混ざることを抑制し得るコンクリート製品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法は、内枠と外枠との隙間を内側領域と外側領域とに区画するよう繊維シートを配置する繊維シート配置工程と、該内側領域に第一の生コンクリートを、該外側領域に第二の生コンクリートを各々打設する打設工程とを実施して、内周面から外周面にかけてコンクリート層が二層以上備えられてなるコンクリート製品を作製することを特徴とするコンクリート製品の製造方法である。
【００１６】
前記繊維シート配置工程では、所定形状の内枠と外枠との隙間を前記内側領域と前記外側領域とに区画するよう鉄筋を配置し該鉄筋に前記繊維シートを巻き付けることにより、内枠と外枠との隙間を内側領域と外側領域とに区画するよう繊維シートを配置する。
【００１７】
前記繊維シートは、特に限定されるものではないが、該繊維シートとしては、ガラス繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、炭素繊維等の繊維で形成されるものを用いることができる。
【００１８】
前記繊維シートとしては、好ましくは、目開きが５ｍｍ以下であるものを用い、より好ましくは、目開きが１〜５ｍｍの範囲内であるものを用いる。
【００１９】
また、前記繊維シートとしては、好ましくは、引張弾性係数が１０5 ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であるものを用い、より好ましくは、引張弾性係数が１０6 ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であるものを用いる。本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法は、引張弾性係数が１０5 ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である繊維シートを用いることにより、強度が高いコンクリート製品を作製することができるという利点がある。
【００２０】
前記打設工程で打設する生コンクリートとしては、好ましくは、スランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを用いる。
尚、スランプフローが６５ｃｍ以上である高流動コンクリートとは、フレッシュ状態のコンクリートをＪＩＳ Ａ １１５０の「コンクリートのスランプフロー試験方法」に規定された方法でスランプフローを測定し、得られた測定結果の数値を平均した値が、６５ｃｍ以上となるコンクリートである。従って、例えば、上記ＪＩＳ記載の試験方法で得られた測定結果が、７０．０×６９．０（ｃｍ×ｃｍ）のスランプフローであった場合には、その平均値である６９．５（ｃｍ）が本発明におけるスランプフローとなる。
【００２１】
前記打設工程では、好ましくは、スランプフローが６５ｃｍ以上である高流動コンクリートとして、スランプフローが５０ｃｍに到達する時間（本発明において、スランプフロー５０ｃｍ到達時間ともいう）が５〜１０秒であるものを用いる。斯かる性状の高流動コンクリートを使用すると、材料分離を起こすことなく型枠内に該コンクリートを均一且つ速やかに充填することができる。
【００２２】
前記生コンクリートに含まれるセメントは、特に限定されるものではないが、該セメントとしては、普通、早強、超早強、白色、耐流酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルトランドセメントや、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメントを挙げることができる。
【００２３】
前記生コンクリートの構成は、特に限定されるものではないが、前記生コンクリートとしては、混和材や混和剤が含有されたものを用いることができる。
前記混和材としては、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、膨張材等が挙げられる。
前記混和剤としては、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。
【００２４】
前記膨張材は、特に限定されるものではないが、該膨張材としては、カルシウムサルホアルミネート系、生石灰系の膨張材が１種又は２種以上混合されたものを使用することができる。
【００２５】
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法では、好ましくは、前記生コンクリートとして、シリカフュームが含有されたものを用いる。
【００２６】
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法では、シリカフュームが含有された生コンクリートを用いる場合、好ましくは、セメントの５〜２５重量％を置換した量のシリカフュームが含有されたものを用い、より好ましくは、１０〜２０重量％を置換した量のシリカフュームが含有されたものを用いる。
【００２７】
前記シリカフュームは、特に限定されるものではないが、該シリカフュームとしては、二酸化ケイ素を主成分とし且つ酸化ジルコニウムを含有するもの（以下、特定シリカフュームともいう）を好適に使用することができる。該特定シリカフュームは、主としてジルコニアの製造工程に於いて副生するシリカフュームとして得られ、従来の一般的なシリカフュームと比較して平均粒径が大きく、ｐＨの小さいものである。よって、このような特定シリカフュームは、その殆どの粒子が一次粒子の状態で存在し、凝集しにくいという特性を有するとともに、コンクリートの凝結遅延作用が適度に発揮され、流動性が低下しにくいという効果を有している。
【００２８】
該特定シリカフュームは、その製法や原料物質等については特に限定されるものではないが、該特定シリカフュームとしては、主に、ジルコニアの製造工程に於いて副生するものを好適に使用することができる。また、該特定シリカフュームは、ＪＩＳ Ａ ６２０７「コンクリート用シリカフューム」に規定された品質を満足する必要はない。
【００２９】
また、特定シリカフュームの主成分である二酸化ケイ素の量は、好ましくは８５重量％以上であり、より好ましくは９０重量％以上である。また、該特定シリカフュームの一成分である酸化ジルコニウムの含有量は、好ましくは、１〜１０重量％であり、より好ましくは３〜５重量％である。
【００３０】
また、該特定シリカフュームは、好ましくは、比表面積が１０ｍ2／ｇ以下、より好ましくは９ｍ2／ｇ以下である。従来、セメント用混和材として一般的に使用されているシリカフュームが比表面積が１５ｍ2／ｇ以上のものであるのに対し、該特定シリカフュームは、上記のような比較的小さい比表面積を有するものである。
【００３１】
また、前記特定シリカフュームは、好ましくは、平均粒径が０．５〜１．５μｍであり、より好ましくは、０．８〜１．２μｍである。該特定シリカフュームの平均粒径が上記のような範囲であれば、該特定シリカフュームの凝集が抑制されてコンクリート中への分散性が良好となり、膨張材と併用する場合においても所定の流動性を発揮し易いという効果があり、しかも従来のシリカフュームと同様、マイクロフィラー効果とポゾラン反応によって緻密で強度の高いコンクリートを製造することが可能となる。
【００３２】
尚、シリカフュームの平均粒径は、セメント協会「標準試験方法（ＣＡＪＳ Ｋ−０３−１９８２／エア・ジェット式ふるい装置による粉末度試験方法）」に基づいて測定されるものである。
【００３３】
前記打設工程に於いて、シリカフュームが配合されるものを用いる場合、該シリカフュームとしては、好ましくは、ｐＨが２．５〜６．５のもの、より好ましくは４．０〜５．０のものを使用する。シリカフュームのｐＨが上記のような範囲であれば、コンクリートの凝結遅延作用が適度に発揮されるため、フローロスが少なくなり、施工時における作業性が改善されるとともに、より一層緻密で高強度のコンクリートを製造できるという効果がある。
尚、シリカフュームのｐＨは、ＪＩＳ Ｚ ８８０２−１９８６「ｐＨ測定法」に基づいて測定されるものである。
【００３４】
前記生コンクリートとしては、好ましくは、水／結合材比が４０％以下となる量のものを用い、より好ましくは、水／結合材比が１０〜３０％となる量のものを用い、より好ましくは、水／結合材比が１５〜２０％以下となる量のものを用いる。
斯かる範囲の水／結合材比とすることにより、型枠への充填時においては優れた自己充填性を維持しつつ、充填した後には短時間での脱型が可能となり、しかも製造されたコンクリート製品は圧縮強度及び外圧強度の高いものとなる。
特に、水／結合材比を１５〜２０％として高強度のコンクリート製品を製造することにより、製造されたコンクリート製品は、推進管工法を採用して地中に敷設することが可能なものとなる。
尚、水／結合材比とは、セメント及び混和材の合計重量に対する水の重量比（％）のことを意味する。
【００３５】
前記生コンクリートを調製するに際しては、上記のような各種材料を、従来公知の各種コンクリートミキサを用いて混練りする。
【００３６】
前記打設工程では、好ましくは、前記第一の生コンクリートとして、前記第二の生コンクリートよりも耐酸性に優れたものを用いる。
尚、耐酸性に優れたものとは、硫酸、硝酸、塩酸等の酸によって腐食され難いものを意味し、例えば、ＪＩＳ原案「コンクリートの溶液浸漬による耐薬品性試験方法（案）」の試験によって酸による腐食が少ないものを意味し、また、例えば、耐硫酸塩ポルトランドセメントやポリマーディスパージョンが多く含有されたものを意味する。
【００３７】
前記打設工程では、好ましくは、前記第一の生コンクリートとして、前記第二の生コンクリートよりも膨張材を多く含有するものを用いる。
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法は、前記打設工程で、前記第一の生コンクリートとして、前記第二の生コンクリートよりも膨張材を多く含有するものを用いることにより、形成されたコンクリート製品が溶液を輸送するのに用いられる場合には、コンクリート製品内に輸送する溶液が入り込んでしまうのが抑制され且つ安価なコンクリート製品を効率良く作製できるという利点がある。
また、前記打設工程では、より好ましくは、前記内周面側のコンクリート層を形成するための生コンクリートとして、生コンクリート１ｍ3 当たり膨張材が８０〜１２０ｋｇ含有されているものを用いる。
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法は、前記打設工程で、前記内周面側のコンクリート層を形成するための生コンクリートとして、生コンクリート１ｍ3 当たり膨張材が８０ｋｇ以上含有されているものを用いることにより、内周面側のコンクリート層にひび割れを生じ難くすることができるため、コンクリート製品内に輸送する溶液が入り込んでしまうのを抑制することができるという利点がある。
また、前記内周面側のコンクリート層を形成するための生コンクリートとして、生コンクリート１ｍ3 当たり膨張材が１２０ｋｇ以下含有されているものを用いることにより、内周面側のコンクリート層が膨張崩壊し難くなるという利点がある。また、より一層安価なコンクリート製品を形成できるという利点もある。
【００３８】
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法では、前記打設工程を実施後、外枠と内枠とを静置させたままコンクリートを硬化させて成形する成形工程を実施する。
但し、前記成形工程では、コンクリート表面に角欠けや豆板、す等が生じるのを確実に防止する観点から、材料分離が生じない範囲で外枠と内枠とに振動を加えてコンクリートを硬化させても良い。
【００３９】
また、本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法では、該成形されたコンクリートを枠から脱型し、さらに脱型された該コンクリートを養生する養生工程を実施することにより、所定形状のコンクリート製品を得ることができる。
【００４０】
尚、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
【００４１】
例えば、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、外枠と内枠との隙間に予め鉄筋を配し、その後打設工程を実施することにより、鉄筋入りのコンクリート製品を成形することも可能である。
【００４２】
また、本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法では、前記養生工程に於いて、成形されたコンクリートを枠から脱型するが、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、内枠を取り外すことなく、コンクリート製品の内面側として内枠を構成させる方法であってよく、また、外枠を取り外すことなく、コンクリート製品の外面側として外枠を構成させる方法であってもよい。
【００４３】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、コンクリート製品の内面側として内枠を構成させる場合、内枠として、合成樹脂で形成されたものを用いることができる。
該合成樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂である、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等からなるものを使用することができる。該合成樹脂は、製造するコンクリート製品の用途に応じて選択される。
【００４４】
また、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、コンクリート製品の外面側として外枠を構成させる場合、外枠として、鋼材で形成されたものを用いることができる。
該鋼材としては、例えば、ステンレス鋼、鉄等からなるものを使用することができる。
【００４５】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、コンクリート製品の内面側として内枠を構成させ且つコンクリート製品の外面側として外枠を構成させる場合、好ましくは、膨張材の含有量の異なる第一の生コンクリートおよび第二の生コンクリートを、前記内側領域および外側領域に各々打設する。本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、膨張材の含有量の異なる第一の生コンクリートおよび第二の生コンクリートを、前記内側領域および外側領域に各々打設することにより、コンクリートの内側に配される合成樹脂管とコンクリートの外側に配される鋼管との双方に適切な膨張圧を作用させることのできるという利点がある。
【００４６】
また、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、コンクリート製品の内面側として内枠を構成させ且つコンクリート製品の外面側として外枠を構成させる場合、前記打設工程では、前記内周面側のコンクリート層を形成するための生コンクリートとして、コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となるように膨張材が含有されてなるものを用いることが好ましく、コンクリートの膨張量が５００×１０-6〜８００×１０-6となるように膨張材が含有されてなるものを用いることがより好ましい。コンクリートの膨張量が上記範囲であれば、コンクリートが該膨張材に作用によって適度に膨張し、合成樹脂とコンクリートがより一層良好に一体化されたものとなる。特に、硬化後のコンクリートの長さ変化が、三ヶ月後においても収縮ではなく膨張側にあることが、特に優れた効果を発揮しうる。
尚、コンクリートの膨張量は、前記ＪＩＳ  Ａ  ６２０２  附属書２「膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方法」のＢ法に基づいて得られた「長さ変化率Ｌr （％）」を割合に換算した値、即ち、該「長さ変化率Ｌr （％）」を更に１００で除した値をいう。
【００４７】
本実施形態に係るコンクリート製品の製造方法は、従来、コンクリート管（例えば、鉄筋又は無筋コンクリート管）などの製品のみならず、ボックスカルバート、擁壁、水槽、側溝、ＲＣセグメントなどの各種セメント２次製品の製造にも適用することが可能である。
【実施例】
【００４８】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
【００４９】
下記表１に示した材料を下記表２に示す配合で、容量５５リットルの２軸強制練りミキサを用いて練り混ぜ、生コンクリートを調製した。
【００５０】
【表１】
2010234629.tif 000002
【００５１】
【表２】
2010234629.tif 000003
【００５２】
（試験例１）
上面が開口している箱（１００ｃｍ（高さ）×５０ｃｍ（横）×５ｃｍ（幅））を作製した。この箱は、側面のうち一面（１００ｃｍ（高さ）×５０ｃｍ（横））を繊維シートを用いて、他の面を鋼材を用いて作製した。
次に、この箱に前記調整した生コンクリートを７０ｋｇ打設し、打設して１０分間経過した時点で、繊維シートを通過して箱から漏れ出た生コンクリートの量を測定し、通過率を算出した。ここで、通過率は、下記式（１）により算出した。
通過率（％）＝（箱から漏れ出た生コンクリートの量（ｋｇ）／打設した生コンクリートの量（ｋｇ））×１００
尚、繊維シートとして、太さが１ｍｍの繊維で形成され且つ繊維と繊維との間の隙間が５×５ｍｍのガラス繊維シート（目開きが５ｍｍのガラス繊維シート）（日本電気硝子社製、ＡＲＧファイバＬＳ１５０）を用いた。
【００５３】
（試験例２）
繊維シートとして、太さが２ｍｍの繊維で形成され且つ繊維と繊維との間の隙間が１１×１３ｍｍのガラス繊維シート（日本電気硝子社製、ＡＲＧファイバＬＷ２２０）を用いたこと以外は、試験例１と同様にして通過率を算出した。
【００５４】
（試験例３）
繊維シートとして、太さが２ｍｍの繊維で形成され且つ繊維と繊維との間の隙間が２５×２５ｍｍのガラス繊維シート（日本電気硝子社製、ＡＲＧファイバＬＷ１１０）を用いたこと以外は、試験例１と同様にして通過率を算出した。
【００５５】
（試験例４）
繊維シートとして、太さが３ｍｍの繊維で形成され且つ繊維と繊維との間の隙間が１３×３０ｍｍのガラス繊維シート（日本電気硝子社製、ＡＲＧファイバＬＷ３３０）を用いたこと以外は、試験例１と同様にして通過率を算出した。
【００５６】
試験例１〜４の通過率を表３に示す。
【００５７】
【表３】
2010234629.tif 000004
【００５８】
目開きが５ｍｍ以下である繊維シートを用いて実験を実施した試験例１は、他の試験例２〜４よりも、通過率が顕著に低減されることが確認できた。