(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型枠の上面に側面型枠を設け、前記下型枠の下面に伝熱材を設け、前記下型枠に前記伝熱材を介して伝熱可能な状態で一連の面状発熱体を設け、その面状発熱体の下部に断熱材を設け、前記下型枠および側面型枠内に打設したコンクリートを、炭素繊維を分散混入した面状発熱体に対する通電制御により加熱養生してＰＣａ板を製造する方法であって、
予め、加熱最高温度および昇温速度それぞれを複数種類に設定して試験体を作製し、各試験体の圧縮強度を求め、それらの積算温度と圧縮強度との相対関係から導いた下記の関係式
Ｆk ＝６３８・ｌｏｇ（Ｍ）−１５７４
Ｆk ：圧縮強度、Ｍ：積算温度（時間×温度）
を用い、実製造時に、要求される圧縮強度を前記関係式に代入し、求められた積算温度が得られるように前記面状発熱体に対する通電制御を行うことを特徴とするＰＣａ板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣａ板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築工事でも工事の高機能化、合理化並びに省力化からＰＣａ板が広く採用され、特に、運搬費の高騰に伴う経済的効果を目的として、現場でＰＣａ板を製作することが増加する傾向にある。
【０００３】
ＰＣａ版の製造に際しては、初期強度の確保から加熱養生する必要があり、従来一般に、蒸気養生法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の蒸気養生法によって現場でＰＣａ板を製作しようとした場合、蒸気発生のための加熱装置が大型で、その移動が大がかりなものになったり、配管工事に多大な手間を必要としたり、温度制御を迅速に行いづらいなど、適用が困難な上に高価になって不経済になる欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、本発明のＰＣａ板の製造方法は、現場において高品質のＰＣａ板を安価に製造できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のＰＣａ板の製造方法は、上述のような目的を達成するために、下型枠の上面に側面型枠を設け、前記下型枠の下面に伝熱材を設け、前記下型枠に前記伝熱材を介して伝熱可能な状態で一連の面状発熱体を設け、その面状発熱体の下部に断熱材を設け、前記下型枠および側面型枠内に打設したコンクリートを、炭素繊維を分散混入した面状発熱体に対する通電制御により加熱養生してＰＣａ板を製造する方法であって、予め、加熱最高温度および昇温速度それぞれを複数種類に設定して試験体を作製し、各試験体の圧縮強度を求め、それらの積算温度と圧縮強度との相対関係から導いた下記の関係式
Ｆk ＝６３８・ｌｏｇ（Ｍ）−１５７４
Ｆk ：圧縮強度、Ｍ：積算温度（時間×温度）
を用い、実製造時に、要求される圧縮強度を前記関係式に代入し、求められた積算温度が得られるように面状発熱体に対する通電制御を行うことを特徴としている。
【０００７】
（削除）
【０００８】
【作用】
本発明のＰＣａ板の製造方法の構成によれば、種々の研究の結果、圧縮強度と積算温度との間に特定の関係が成り立つことを見出すに至り、それによって得られた関係式を用い、現場それぞれにおいて必要とされる目標圧縮強度から積算温度を求め、総養生時間を加味し、昇温速度や最高温度、更には、最高温度での維持時間などを設定し、それらに合うように面状発熱体に対する通電制御を行い、求められた積算温度が得られるようにコンクリートを加熱養生し、目標圧縮強度のＰＣａ板を製造することができる。
【０００９】
（削除）
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。
先ず、本発明に使用するＰＣａ板の製造装置について説明する。
図１の全体平面図、図２の正面断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）、図３の側面断面図（図１のＢ−Ｂ線断面図）、図４の一部切欠斜視図、および、図５の要部の拡大断面図に示すように、長方形状でかつ平板状の鋼製の下型枠１の上面に側面型枠２がノックピン３により位置決め固定されている。
【００１１】
下型枠１の外周縁の下面に、横断面形状がチャンネル形状の４本の支持材４が一体連接されるとともに、対向する一方の支持材４，４間に、２本の中間支持材５，５が並列状態で一体連接されている。
【００１２】
また、下型枠１の下面において、両支持材４，４それぞれとそれに隣り合う中間支持材５とにわたり、中間支持材５の長手方向に所定間隔を隔てて、支持材４および中間支持材５よりも上下方向の長さが短いチャンネル形状の第１の補強材６が、下型枠１の下面および支持材４それぞれに溶接により一体連接する状態で設けられている。そして、両中間支持材５，５どおしにわたり、中間支持材５の長手方向に所定間隔を隔てて、上下方向の長さが第１の補強材６と等しいチャンネル形状の第２の補強材７が、下型枠１の下面および両中間支持材５，５それぞれに溶接により一体連接する状態で設けられている。
【００１３】
更に、両支持材４，４それぞれとそれに隣り合う第１および第２の補強材６，７とにわたり、第１および第２の補強材６、７よりも上下方向の長さが短いアングル形状の第３の補強材８が、下型枠１の下面および支持材４それぞれに溶接により一体連接する状態で設けられている。また、隣り合う第１の補強材６，６どおし、ならびに、隣り合う第２の補強材７，７どおしそれぞれにわたり、上下方向の長さが第３の補強材８と等しいアングル形状の第４の補強材９が、下型枠１の下面と第１あるいは第２の補強材６、７とに溶接により一体連接する状態で設けられている。なお、中央側の一部においては、第４の補強材９が、下型枠１の下面と両側の第１あるいは第２の補強材６，６、７，７とに溶接により一体連接する状態で設けられている。
【００１４】
支持材４…で囲まれる空間内の第１ないし第４の補強材６，７，８，９それぞれで仕切られる空間Ｓ…内に、図４および図５に示すように、アルミニウム製のハニカムコアで形成した伝熱材１０が設けられ、伝熱材１０それぞれの上端が下型枠１の下向き面に接触されるとともに、伝熱材１０それぞれの下端が第１あるいは第２の補強材６…，７…の下面と同一あるいはほぼ同一のレベルになるように構成されている。ハニカムコアのサイズは３／８インチである。
【００１５】
支持材４と中間支持材５とに囲まれる３箇所それぞれにおいて、中間支持材５の長手方向に３分割されるとともに空間Ｓ…にわたって伝熱材１０…の下端に接触する状態で一連の面状発熱体１１が設けられ、かつ、面状発熱体１１…（全部で９枚）それぞれの下面に、例えば、グラスウールなどの断熱材１２が設けられ、面状発熱体１１…それぞれに通電することにより、ジュール熱によって面状発熱体１１の外表面から発熱させるとともに遠赤外線を放射し、それらの熱を伝熱材１０…および下型枠１を介して伝え、下型枠１および側面型枠２内に打設されたコンクリートを加熱養生できるように構成されている。図中２ａは、打設コンクリートの上部を覆う断熱シートを示している。
【００１６】
面状発熱体１１は、図６の縦断面図および図７の平面断面図（図６のＣ−Ｃ線断面図）に示すように、天然パルプ（和紙）に炭素繊維を分散して抄き込んだ長方形状の炭素繊維混抄紙１３に、その一方の対向端縁に沿って銀ペーストの印刷による電極１４，１４を形成するとともに、それらの全体を繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）による絶縁層１５でラミネートして構成されている。
【００１７】
各面状発熱体１１…それぞれに対応する下型枠１の上面箇所に温度センサ１６（図８参照）が設けられ、図８のブロック図に示すように、各温度センサ１６…に温度コントローラ１７が接続されるとともに、温度コントローラ１７…それぞれがリンクアダプター１８を介してコンピュータ１９に接続され、更に、温度コントローラ１７…それぞれに、電源と面状発熱体１１とを接続するリレー２０が接続され、面状発熱体１１に対する通電制御により加熱養生温度を制御できるように構成されている。
【００１８】
次に、上記装置を用いて行った予備実験について説明する。
コンクリートとしては、水セメント比 (W/c)43.3％、細骨材の割合(S/a)45.0％、１ｍ3当たり、水 144kg、セメント 333kg、細骨材 833kg、粗骨材 491kg（絶乾重量）、混和剤（Ａｄ）3.00kgを調合したものを用いた。
【００１９】
上記コンクリートを下型枠１および側面型枠２内に打設し、前養生を温度10℃で２時間とするとともに、総養生時間を18時間とし、表に示すように、所定の条件で加熱養生したところそれぞれに示す結果が得られた。
【００２０】
【表１】
【００２１】
表において、Ａ1 が予備実験を示し、Ｂ1 は最高温度を60℃に設定したことを、Ｂ2 は最高温度を50℃に設定したことを、Ｂ3 は最高温度を40℃に設定したことをそれぞれ示している。また、Ｃ1 は単位時間当たりの昇温速度（温度上昇速度）を５℃に設定したことを、Ｃ2 は単位時間当たりの昇温速度を10℃に設定したことを、Ｃ3 は単位時間当たりの昇温速度を15℃に設定したことをそれぞれ示している。
【００２２】
この予備実験において、積算温度（時間×温度）を求めるとともに、製造されたＰＣａ板の脱型時の圧縮強度(kgf/cm2) を測定したところ、各表に示す結果（１〜１９）が得られた。そして、この積算温度の常用対数値ｌｏｇ10Ｍ［ｌｏｇ（Ｍ）で表す］を横軸に、圧縮強度を縦軸にしてプロットしたところ、図９のグラフに示す結果が得られた。
【００２３】
得られた積算温度と圧縮強度との相対関係から下記の関係式（１）が導かれた。
Ｆk ＝６３８・ｌｏｇ（Ｍ）−１５７４……（１）
但し、Ｆk ：圧縮強度、Ｍ：積算温度である。
【００２４】
次に、本発明に係るＰＣａ板の製造方法について説明する。
コンクリートの調合条件、前養生条件および総養生時間は同じである。
前述した製造装置を用い、脱型時の目標圧縮強度を200kgf/cm2とし、それを関係式（１）に代入して積算温度Ｍ（約 600℃・HR）を求め、最高温度および昇温速度それぞれを所定の値に設定し、求められた積算温度が得られるようにコンピュータ１９により温度コントローラ１７を制御し、面状発熱体１１…に対する通電制御を行い、打設コンクリートを加熱養生した。
【００２５】
単位時間当たりの昇温速度を15℃に設定し、一方、最高温度を40℃、50℃、60℃それぞれに設定し、図１０のコンクリート温度の経時的変化を示すグラフに示すように、最高温度に達したのちの維持時間を調整して求められた積算温度が得られるように制御し、表および図９のグラフに示す結果が得られた。表において、Ａ2 が本発明の製造方法による実験を示し、Ｂ1 は最高温度を60℃に設定したことを、Ｂ2 は最高温度を50℃に設定したことを、Ｂ3 は最高温度を40℃に設定したことをそれぞれ示している。また、Ｃ3 は単位時間当たりの昇温速度を15℃に設定したことをそれぞれ示している。すなわち、ア、イ、ウが最高温度を60℃に設定した場合、エ、オ、カが最高温度を50℃に設定した場合、そして、キ、クが最高温度を40℃に設定した場合である。
【００２６】
なお、最高温度を一定にした場合、例えば、最高温度を60℃とした場合で説明すれば、図１１のコンクリート温度の経時的変化を示すグラフに示すように、その昇温速度がどうあれ、18時間後に10℃になるように温度の下降速度を制御することにより所定の積算温度を得られることが明らかである。
【００２７】
また、従来の蒸気養生法によって打設コンクリートを加熱養生した場合の結果をも表および図９のグラフに示す。表において、Ａ3 が従来の蒸気養生法による実験を示し、Ｂ1 は最高温度を60℃に設定したことを示し、また、Ｃ1 は単位時間当たりの昇温速度を５℃に設定したことを、そして、Ｃ3 は単位時間当たりの昇温速度を15℃に設定したことをそれぞれ示している。すなわち、ａ、ｂ、ｃが昇温速度を５℃に設定した場合、ｄ、ｅ、ｆが昇温速度を15℃に設定した場合である。
【００２８】
以上の結果から、本発明の製造方法によって得られたＰＣａ板、および、従来の蒸気養生法によって得られたＰＣａ板のいずれも、前述した関係式（１）に沿っていて高い相関性を有しており、好適に実施できることが明らかである。
【００２９】
従来の蒸気養生法による場合と、本発明の製造方法による場合とでイニシャルコストおよびランニングコストそれぞれを比較すると次のようになる。
すなわち、温度制御のための機器は同じであっても、従来の蒸気養生法では、ボイラーとそれらに対する配管工事と防音等の諸工事が必要であるのに比べ、本発明の製造方法では、面状発熱体とそれに対する配線工事だけで済み、従来の蒸気養生法に比べ、イニシャルコストにおいて約35％経費を低減できることが確認できた。
また、ランニングコストにおいては、ボイラーの燃料費（重油）に比べて面状発熱体に対する電力消費量が価格換算で約45％経費を低減できることが確認できた。
【００３０】
更に、上述のような経済性に加え、制御性や装置の移動性などの面においても優れていることが確認できた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＰＣａ板の製造方法によれば、現場それぞれで要求される目標圧縮強度に基づき、それを関係式に代入して積算温度を求め、更に、現場での状況に応じて、例えば、最高温度を余り高くない温度に設定した場合に、昇温速度を設定することにより、自ずと最高温度の状態を維持すべき時間が導かれるとか、また、最高温度の状態を維持しない場合には、総養生時間を設定することにより自ずと最高温度が導かれ、昇温速度は適宜設定すれば良いといったように、面状発熱体に対して通電制御する制御値を定め、その制御値に従って制御してコンクリートを加熱養生することにより、目標圧縮強度のＰＣａ板を製造することができるから、現場において高品質のＰＣａ板を製造できるようになった。
【００３２】
しかも、面状発熱体で加熱養生するから、温度制御を電圧あるいは電流の制御により高い応答性で精度良く行え、しかも、蒸気養生の場合のような大がかりな加熱装置や配管工事が不要で、面状発熱体とそれに対する配線工事だけで済み、現場に容易に移動でき、現場において高品質のＰＣａ板を安価に製造できるようになった。
【００３３】
（削除）
【００３４】
（削除）
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るＰＣａ板の製造装置の全体平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】  要部の一部切欠斜視図である。
【図５】  要部の拡大断面図である。
【図６】  面状発熱体の平面断面図である。
【図７】  図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】  ブロック図である。
【図９】  積算温度と圧縮強度との相対関係を示すグラフである。
【図１０】  コンクリート強度の経時的変化を示すグラフである。
【図１１】  コンクリート強度の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…下型枠
２…側面型枠
６…第１の補強材
７…第２の補強材
８…第３の補強材
９…第４の補強材
１０…伝熱材
１１…面状発熱体
１２…断熱材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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