(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスコンクリートの施工時にその表面を保温機能を有する養生材により覆うことによって硬化時における温度ひび割れを防止するための保温養生方法であって、
梱包用資材であるバラ状緩衝材を柔軟な袋体に充填するとともに該袋体内に空気を封入してなる袋詰め緩衝材を養生材として使用し、該養生材を、打設されたマスコンクリートの表面上に突出している鉄筋相互間に隙間無く敷き並べることを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項２】
請求項１記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
養生材として使用する袋詰め緩衝材の形状と寸法を、それが敷き並べられる位置における配筋間隔に応じて予め設定しておくことを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
養生材として、形状と寸法の異なる複数種類の袋詰め緩衝材を混用することを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
養生材として使用する袋詰め緩衝材を複数層重ねて敷き並べ、かつ各層における目地部が同位置において上下方向に重ならないように各層の袋詰め緩衝材を敷き並べることを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項５】
請求項１，２，３または４記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
前記袋詰め緩衝材における前記袋体の一端部を開閉可能なチャック機構として、該袋体に対して前記バラ状緩衝材および空気を出し入れ可能としたことを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項６】
請求項１，２，３，４または５記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
前記袋詰め緩衝材とマット状の養生材とを併用して、前記鉄筋相互間に前記袋詰め緩衝材を敷き並べるとともに鉄筋が立ち上げられていない領域に前記マット状の養生材を敷き詰めることを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５または６記載のマスコンクリートの保温養生方法であって、
前記マスコンクリートは地下タンクの底盤であり、前記袋詰め緩衝材を該底盤の外周縁部に立ち上げられている鉄筋相互間に隙間なく敷き並べることを特徴とするマスコンクリートの保温養生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスコンクリートの硬化時における温度ひび割れを防止するための保温養生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、大規模な地下タンクや原子力施設等の土木・建築構造物の躯体としてのマスコンクリートを施工する際には、硬化時にコンクリート内部と表面での温度差が大きくなることに起因してコンクリート表面に引張応力が発生して温度ひび割れが生じることがある。その防止対策としては、たとえば特許文献１に示されるような保温養生による方法が広く採用されている。
【０００３】
図５は従来の保温養生方法を大規模な地下タンクの底盤１の施工の際に適用する場合の一例を示すもので、コンクリート打設後にその表面全体を保温機能を有する養生材２で覆って表面での温度低下を抑制することにより表面と内部との温度差を小さくし、それにより表面での引張応力を低減させて温度ひび割れを防止するものである。養生材２としては各種の保温材や発泡スチロール等の発泡材料、あるいは空気層を有するエアパック材等からなるマット状のものが一般に使用されている。
【特許文献１】特開２００１−２０５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、マスコンクリートを打設する時点ではその表面上に鉄筋等が立ち上げられていることが通常である。たとえば、図５に示した地下タンクの底盤１の施工に際しては、後施工される側壁部３の鉄筋４やＰＣ鋼線を通すためのシース管５が底盤１のコンクリート打設時点で先行して施工され、それらが底盤１の外周縁部において密に配筋された状態で立ち上げられていることが通常である。
【０００５】
この場合、そのような鉄筋４やシース管５の配筋位置に対してはマット状の養生材２をそのまま敷き詰めることはできないから、従来においては特許文献１に示されているように養生材２に鉄筋４を通すための穴を形成したり、あるいは配筋状況に応じて養生材２を切断したり、適当な寸法・形状のピース状に加工した養生材を鉄筋間に敷き詰めるようにしている。
したがって、従来においては配筋位置に対する養生材２の敷設作業に多大な手間と時間、コストを要するばかりでなく、密に配筋されている鉄筋間を隙間無く確実に塞ぐことは必ずしも容易ではないことから、そこに隙間が残されてしまって保温養生効果が損なわれる懸念もある。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明はマスコンクリートの施工に際して鉄筋配筋位置に対する保温養生を確実に行い得る有効適切な方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はマスコンクリートの施工時にその表面を保温機能を有する養生材により覆うことによって硬化時における温度ひび割れを防止するための保温養生方法であって、梱包用資材であるバラ状緩衝材を柔軟な袋体に充填するとともに該袋体内に空気を封入してなる袋詰め緩衝材を養生材として使用し、該養生材を、打設されたマスコンクリートの表面上に突出している鉄筋相互間に隙間無く敷き並べることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、養生材として使用する袋詰め緩衝材の形状と寸法を、それが敷き並べられる位置における配筋間隔に応じて予め設定しておくと良い。
また、必要に応じて形状と寸法の異なる複数種類の袋詰め緩衝材を混用することが考えられる。
さらに、養生材として使用する袋詰め緩衝材を複数層重ねて敷き並べても良く、その場合には各層における目地部が同位置において上下方向に重ならないように各層の袋詰め緩衝材を敷き並べることが好ましい。
さらにまた、前記袋詰め緩衝材における前記袋体の一端部を開閉可能なチャック機構として、該袋体に対して前記バラ状緩衝材および空気を出し入れ可能とすることが好ましい。
また、前記袋詰め緩衝材とマット状の養生材とを併用して、前記鉄筋相互間に前記袋詰め緩衝材を敷き並べるとともに鉄筋が立ち上げられていない領域に前記マット状の養生材を敷き詰めることが好ましい。
特に、前記マスコンクリートとしての地下タンクの底盤の外周縁部に立ち上げられている鉄筋相互間に前記袋詰め緩衝材を隙間なく敷き並べることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のマスコンクリートの保温養生方法によれば、バラ状緩衝材を単に袋詰めするとともに該袋体内に空気を封入しただけの柔軟な袋詰め緩衝材を養生材として使用して、それを鉄筋間に敷き並べていくだけで、鉄筋等が密に配筋されている位置においてもコンクリート表面を隙間無く確実に覆うことができ、そこでの温度低下を抑制して優れた保温効果を確保でき、温度ひび割れの発生を確実に防止することができる。
また、本発明において使用する袋詰め緩衝材は充分に安価なものであるし、それを敷き並べる作業は単純作業により極めて簡単に行い得るから、従来一般のマット状の養生材を使用する場合に比較して保温養生に要する手間と費用を大きく軽減することができる。
【００１０】
特に、養生材として使用する袋詰め緩衝材の形状と大きさを配筋間隔に応じて予め設定しておき、また、形状や寸法の異なる複数種類の袋詰め緩衝材を混用して適宜の使い分けをすれば、それらを隙間無く敷き並べる作業を最も効率的にかつ確実に行うことができる。
さらに、袋詰め緩衝材を２層以上に重ねて敷き並べるようにして、その際には各層の目地部の位置が重ならないようにすることにより、全体として隙間を完全になくすことができて保温効果をより高めることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の保温養生方法の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態は図５に示したような地下タンクの底盤１をマスコンクリートとして施工する際に適用するものであって、従来と同様にコンクリート表面全体を保温機能を有する養生材２により覆うことを基本とするものであるが、本実施形態では特に外周縁部において立ち上げられている鉄筋４やシース管５（これらを鉄筋等と総称する）の配筋位置における保温養生を容易にかつ確実に行うことを目的として、図１（ｂ）に示すような袋詰め緩衝材１０を養生材として使用することを主眼とし、その袋詰め緩衝材１０を図２〜図３に示すように２層に重ねて鉄筋等の間に隙間無く敷き並べるようにしたものである。
なお、図２は図５（ａ）におけるII部に相当する位置の拡大断面図、図３（ａ）,（ｂ）は図５（ｂ）におけるIII部に相当する位置の拡大平面図である。
【００１２】
本実施形態で使用する袋詰め緩衝材１０は、壊れやすい物品や精密機器類等を衝撃から保護するための梱包用資材（パッキング材やクッション材、隙間埋材）として広く使用されているバラ状緩衝材１１（図１（ａ）参照）を主体とし、それを図１（ｂ）に示すように柔軟な袋体１２に充填したものである。
この種のバラ状緩衝材１１としては目的や用途に応じて各種の素材や形態のものが市販されているが、一般には発泡成形された素材であって適度の空気を保有しており、したがって緩衝性能に優れるばかりでなく同時に保温性（断熱性）にも優れるものであることが通常である。また、梱包用資材に要求される機能として当然に充分に軽量かつ柔軟な素材でもあり、自由に変形可能かつ復元可能な弾性を有するものでもある。
【００１３】
本実施形態は上記のようなバラ状緩衝材１１の特性である優れた保温性と柔軟性に着目してそれを養生材として使用するものであるが、建築・土木工事の作業現場においてバラ状緩衝材１１を図１（ａ）に示すようにバラのままで取り扱うことは困難であるし極めて不便であるから、本実施形態では（ｂ）に示すように所定量のバラ状緩衝材１１を所定形状・寸法の柔軟な袋体１２に充填して図１（ｂ）に示すような袋詰め緩衝材１０とし、それを養生材として使用して図２〜図３に示すように配筋位置に隙間無く敷き並べることとしたものである。
【００１４】
そのため、本実施形態における袋詰め緩衝材１０の形状と寸法は、これを敷き並べるべき位置の配筋状況を考慮して予め設定されるものである。具体的には、たとえば図1（ｂ）に示しているように短辺方向の幅寸法Ｗを配筋間隔程度（たとえば200mm）とし、長辺方向の長さ寸法Ｌをそれよりもやや長くした横長の長方形状としたり、あるいは長さ寸法Ｌを充分に長くして帯状の形状とすることが考えられる。厚さ寸法Ｄは、要求される保温性能を考慮して適宜設定すれば良く、当然に厚さ寸法Ｄを大きく（厚く）するほど保温性能にも優れるものとなるが、たとえば20mm程度とすることが好適である。
【００１５】
なお、袋体１２へのバラ状緩衝材１１の充填量や充填密度は所望の保温性能が得られるように設定すれば良いが、バラ状緩衝材１１を過密に充填してしまうと自由な変形が損なわれてしまうので好ましくなく、配筋状況に応じて自由に変形可能な程度の密度に留める必要がある。
また、袋体１２内にバラ状緩衝材１１を充填する際には適量の空気も封入することにより、バラ状緩衝材１１自体が保有している空気による保温性能のみならず袋体１２内に封入された空気層による保温性能向上効果が得られる。但し、袋体１２が膨張してしまうように空気を過度に封入すると空気圧により自由な変形が損なわれるので、あくまで自由に変形可能な程度とすべきである。
さらに、袋体１２にバラ状緩衝材１１を充填し空気を封入した後には、袋体１２を密封状態で封止してしまうことでも良いが、袋体１２の一端部を開閉可能なチャック機構としておいてバラ状緩衝材１１や空気を自由に出し入れ可能としても良く、そのようにすれば必要に応じて現場においてもバラ状緩衝材１１の充填量を増減したり空気封入量を調整することも可能である。
【００１６】
バラ状緩衝材１１としては梱包用資材として市販されている各種製品を任意に採用可能であるが、一例を挙げればたとえば特開平１０−２９６６４号公報に開示されているバラ状発泡緩衝材や、生分解性樹脂発泡体による緩衝材が好適に採用可能である。いずれにしてもこの種のバラ状緩衝材は何ら特殊な素材ではなく容易にかつ安価に入手可能なものであるし、無害であることはもとより廃棄する際にも特殊な処理を必要とせず、環境に優しい素材であるといえる。
また、袋体１２の素材も任意であるが、バラ状緩衝材１１を充填した状態で自由に変形可能な柔軟なものであることに加えて、コンクリート硬化時の温度（最大で６０℃程度）に耐え得る程度の耐熱性と、現場で取り扱う際に不用意に破損せず、繰り返し転用できる程度の強度や耐水性、耐久性を有するものであることが好ましく、さらには容易に入手可能かつ充分に安価なものであることが好ましく、具体的にはたとえばポリエチレン等の素材による単なるビニル袋が好適に採用可能である。
【００１７】
このように本実施形態において使用する袋詰め緩衝材１０は、いずれも安価に入手可能なバラ状緩衝材１１および袋体２１を素材とするものであるし、その構成もバラ状緩衝材１１を袋体１２内に単に袋詰めして適量の空気を封入しただけの簡単なものであるから、所定規格で大量生産することにより充分に安価なものとでき、従来の各種の養生材に比較して大きなコスト増になることはない。
【００１８】
そしてこの袋詰め緩衝材１０は充分に柔軟であるので、密に配筋されている鉄筋等の間に敷き並べていくことのみで図３に示すように配筋状態に応じて自由に変形可能であり、したがって鉄筋の周囲に大きな隙間が生じることなくコンクリート表面全体を確実に覆うことが可能であり、その結果、優れた保温効果を確保でき、温度ひび割れの発生を確実に防止することができるものである。
勿論、予め鉄筋間隔に応じた形状・寸法に製作した袋詰め緩衝材１０を単に敷き並べていけば良いので、その作業は単純作業であるし何ら面倒でも熟練を要するものでもなく、従来のようにマット状の養生材２に鉄筋を通すための穴を形成したり切断するような手間は一切不要であり、極めて効率的な作業が可能である。なお、袋詰め緩衝材１０を敷き並べるに先立って、必要に応じて通常のようにコンクリート表面に散水して湛水を行えば良い。
【００１９】
ところで、本実施形態の保温養生方法においては、打設したコンクリートの表面全体にわたって袋詰め緩衝材１０を敷き並べることでも良いが、図２〜図３に示しているように底盤１の中央部分のように鉄筋等が立ち上げられていない領域に対しては従来と同様に大判のマット状の養生材２を単に敷き詰め、そのようなマット状の養生材２をそのまま使用できない配筋位置にのみ本実施形態の袋詰め緩衝材１０を用いることが現実的である。
【００２０】
また、図２〜図３に示しているように袋詰め養生材１０を２層に重ねて敷き並べるようにすれば単層の場合に比べて保温厚を２倍とでき、その分、保温効果を高めることができる。但し、必ずしもそのようにすることはなく、要求される保温効果の程度に応じて、また、袋詰め緩衝材１０自体の保温性能によっては、単層であっても、あるいは３層以上の多層であっても勿論良い。
しかし、完全に隙間無く敷き並べるためには単層よりも２層以上とすることが好ましく、その場合には各層での配列を変えて上層と下層とで目地部の位置が重ならないようにすることが好ましい。すなわち、単層の場合や、２層以上であっても各層の目地部の位置が重なった場合には、その目地部を通して熱ロスが生じてそこでの保温効果が損なわれることが懸念されるから、たとえば図３（ａ）,（ｂ）に示すように下層においては壁厚方向に沿うように配列し、上層では壁長方向に沿って配列する（あるいはその逆でも良い）というように、各層における袋詰め緩衝材１０の位置と向きを変えて目地部の位置をずらした状態で敷き並べることが好ましく、それにより全体として完全に隙間をなくすことが可能である。
【００２１】
勿論、袋詰め緩衝材１０の形状や寸法は配筋間隔に応じて予め設定しておくことを基本とするが、配筋状況が複雑であるような場合には様々な形状・寸法、仕様の袋詰め緩衝材を用意しておき、それらを様々に組み合わせて使用することでも良い。但し、袋詰め緩衝材１０の寸法をあまり小さくするとそれを敷き並べる手間が増大するし、種類をあまり多くすると逆に使い分けが複雑になったりコスト増にもなるので、その点も考慮して現場の規模や状況に応じて最適な仕様を決定すると良い。
【００２２】
図４は本発明において使用する袋詰め緩衝材１０の保温性能についての実証試験とその結果を示すものである。
（ａ）に示すように、１辺500mmの立方体状のマスコンクリート２０を供試体とし、その底面と四周面を断熱容器２１（厚さ50ｍｍのウレタンフォームによる）で取り囲み、上面を本実施形態の袋詰め緩衝材１０により覆った状態で、硬化時におけるマスコンクリート２０の中心部および上面での温度を温度センサ２２により測定し、併せてＦＥＭ解析により温度解析を行った。
本実験における袋詰め緩衝材１０はＷ＝Ｌ＝500mm、Ｄ＝20mmであり、それを２層重ね（全厚40mm）としたものを供試体No.1、３層重ね（全厚60mm）としたものを供試体No.2、５層重ね（全厚100mm）としたものを供試体No.3とした。
【００２３】
いずれの供試体においても約40時間程度が経過した後に中心温度と表面温度がピークとなり、そのピーク温度の測定結果と解析結果を（ｂ）に示す。その結果から、中心部と表面での温度差は、供試体No.1では実測値2.4deg（解析値2.1deg）、供試体No.2では実測値1.7deg（解析値1.7deg）、供試体No.3では実測値2.2deg（解析値1.6deg）に過ぎず、いずれも大きな温度差が生じず、袋詰め緩衝材１０による保温効果が実証された。
【００２４】
また、各供試体の熱伝達係数を解析で同定すると、図４（ｂ）,（ｃ）に示すように供試体No.１では1.7W/m2℃、供試体No.2では1.4W/m2℃、供試体供試体No.3では1.25W/m2℃であった。この結果から、通常の養生マットにおける熱伝達係数が5.0W/m2℃程度、発泡スチロール＋湛水の場合における熱伝達係数が2.0W/m2℃程度であることを考慮すると、それらに比べて袋詰め緩衝材１０による養生材は優れた保温効果を発揮するものであることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の保温養生方法の実施形態を示すもので、養生材として使用する袋詰め緩衝材を示す図である。
【図２】同、養生材としての袋詰め緩衝材の設置例を示す断面図である。
【図３】同、養生材としての袋詰め緩衝材の設置例を示す平面図である。
【図４】同、養生材としての袋詰め緩衝材の保温特性を示す図である。
【図５】マスコンクリートに対する保温養生方法の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  底盤（マスコンクリート）
２  養生材
３  側壁部
４  鉄筋
５  シース管
１０  袋詰め緩衝材（養生材）
１１  バラ状緩衝材
１２  袋体
２０  マスコンクリート（供試体）
２１  断熱容器
２２  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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