(57)【要約】【課題】コンクリート製床版の下部に梁が備わるコンクリート製スラブ構造物において、床版上面に、梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止する。【解決手段】繊維ネットは、コンクリート製床版上面から１０〜５０ｍｍ下の位置であって、梁上の対応する位置に、埋設される。さらに、繊維ネットの長さＴは、梁間隔Ｌ１に対し、所定範囲に規定される。また、繊維ネットは、梁の長手方向に複数枚均等に配置される。隣り合う繊維ネットの間隔Ｂは、梁の長さＬ２およびネット幅ｂに対し、所定範囲に規定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物であって、
前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上の対応する位置に、埋設される繊維ネット
を具備するスラブ構造物。
【請求項２】
前記梁間隔Ｌ１と梁幅方向の繊維ネットの長さＴとの関係が、数式１を満足する
ことを特徴とする請求項１記載のスラブ構造物。
（数式１）１．２≦Ｌ１／Ｔ≦２．４
【請求項３】
前記繊維ネットは、梁の長手方向に複数枚均等に配置され、
隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢと梁の長さＬ２との関係が、数式２の関係を満足する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスラブ構造物。
（数式２）１．６＜Ｌ２／ΣＢ≦６．０
【請求項４】
前記繊維ネットは、梁長手方向に複数枚均等に配置され、
梁長手方向の繊維ネットの長さｂの合計Σｂと隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢとの関係が、数式３の関係を満足する
ことを特徴とする請求項１〜３に記載のスラブ構造物。
（数式３）０．５≦ΣＢ／Σｂ≦１．５
【請求項５】
梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物の製造方法であって、
前記コンクリート製床版のコンクリート打設前に、前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上に対応する位置に、繊維ネットを埋設する
ことを特徴とするスラブ構造物の製造方法。
【請求項６】
梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物の製造方法であって、
前記コンクリート製床版のコンクリート打設時に、前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上に対応する位置に、繊維ネットを埋設する
ことを特徴とするスラブ構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート床板上面の梁上に対応する位置に発生するひび割れを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
場所打ちコンクリート製のスラブ構造物における初期のひび割れ（荷重による曲げひび割れを除く）は、型枠脱型後の急激な乾燥によるものや、初期養生の不良、支保工等の取り外しによる施工に起因するひび割れが多いことが挙げられる。コンクリート製床版の下部に梁が備わる場合に、そのひび割れは、床版上面に梁に沿ったようなひび割れパターンになることが一般的に知られている（非特許文献１）。
【０００３】
これらのひび割れ発生を防止する技術として、（１）ひび割れ誘発目地を設ける、（２）コンクリート材料的に乾燥収縮を防ぐ（膨張材、収縮低減剤等を使用）、（３）鉄筋を増やす、（４）コンクリートの引張強度を増加させる（繊維補強コンクリート等）が挙げられる。
【０００４】
上記（１）の方法は、ひび割れ誘発目地を設置し、コンクリート打設後に目地材を脱型し、ひび割れを発生させた後、漏水防止のためシーリング材で埋めるという工法である（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
この方法は、ひび割れの発生を許容するものであるが、ひび割れ幅を制御する（発生するひび割れを有害とされるひび割れ幅以下にする）方法として最近用いられることが多いが、誘発目地の設計通りにひび割れが発生しないことや、誘発目地にひび割れを発生させる機械的技術において課題が多く、今後の技術の進展が望まれている状況であるのが現状である。また、施工において、工程が増えることにより工期が長期化する懸念がある。
【０００６】
上記（２）の方法は、コンクリートに膨張材を混和することで予めコンクリートを膨張させる方法や、収縮低減剤を混和することで乾燥収縮による引張応力をさせる方法等である（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
この方法は、ひび割れの発生を防止又は抑制する方法として広く用いられている優れた方法であるが、コンクリート製床版の下部に梁が備わる場合に、施工条件等によっては床版上面に梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れを防げない場合があった。
【０００８】
ところで、０．０５ｍｍを超える幅のひび割れは、有害であることから速やかに補修を行う必要がある。コンクリート製床版作製時に、コンクリートを打設する場合、床版下面に接する型枠を支保工で支え、脱型時に型枠とともに取り除かれることが多い。脱型時にコンクリート強度が不充分であると、床版の自重で床版が梁の部分を支点に下方へ極僅かに撓むことにより、前記ひび割れが発生するものと考えている。尚、脱型時のコンクリート強度が充分高ければ、床版は撓み難く且つ引張強度も高いことから前記ひび割れは発生しない。但し、そのためには、コンクリート打設から脱型までの期間をより長くする方法、ヒーター等を用いて加熱養生する方法、初期強度を増大させる混和材料（例えば、速硬材）を混和する方法、コンクリート中のセメントをより早強性のセメントに変更する方法等が考えられるが、これらの方法は経済的ではなく、更に、工期が長期化する、一般的な施工方法では充填不良を生じ易い、コンクリートの可使時間が短い、又はヒーター等の加熱装置が必要となる等の問題がある。
【０００９】
上記（３）の方法は、鉄筋を増やすことで、ひび割れ幅を低減し、さらにひび割れを分散させることで、有害なひび割れ幅となることを防ぐ方法である（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
この方法は、配筋状況が過密になりすぎるために一般的な施工ではジャンカ等の充填不良が発生する虞があり、施工において通常よりも充填に注意を払いながら施工（コンクリート打設）をすることになり、手間が掛かってしまう。また、配筋状況がより過密の場合、特殊なコンクリート（例えば、高流動コンクリート）を施工しなければならなくなり、経済的な問題が生じる。
【００１１】
上記（４）の方法は、コンクリートの引張強度を高めるためにコンクリート材料に長繊維や短繊維からなる強化繊維を混入し、その引張強度増加分により、ひび割れ発生を抑制したものである（例えば、特許文献４参照）。
【００１２】
この方法は、混入した繊維がランダムな向きとなるため、混入した繊維のうち引張応力の向きに直角の向きのものは効力を発しないため無駄になる。また、この方法のうち繊維の混入をコンクリート打設前に行う方法では、コンクリートのフレッシュ性状（特にコンシステンシー）が低下して充填不良を起こす虞がある。
【００１３】
また、コンクリートのひび割れを抑制する方法として、ガラス繊維等からなるメッシュ又は織物をコンクリート中に内在させる方法がある（例えば、特許文献５参照）。
【００１４】
この方法は優れた方法ではあるが、ガラス繊維メッシュ等の配置方法によっては、床版上面の梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れを防げない場合があることが分かった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】岡田克也、外１名、「特集コンクリートのひび割れと防止のポイント  II．ひび割れの基本対策」、建築技術、株式会社建築技術、平成１１年５月１日、Ｎｏ．５９１、１９９９．５、ｐ．１４５−１４７
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−２４４９７０号公報
【特許文献２】特開２００２−０６８８１３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３９４３９号公報
【特許文献４】特開２００３−２１３９３２号公報
【特許文献５】特開２００９−１２６７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のように、特許文献１〜５の技術では、コンクリート製床版上面の梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れを防げない場合がある。
【００１８】
本発明は、コンクリート製床版の下部に梁が備わるコンクリート製スラブ構造物において、床版上面の、梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止するスラブ構造物およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決する本発明は、梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物であって、前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上の対応する位置に、埋設される繊維ネットを具備する。
【００２０】
これにより、床版上面の、梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止できる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、前記梁間隔Ｌ１と梁幅方向の繊維ネットの長さＴとの関係が、数式１を満足する。
（数式１）１．２≦Ｌ１／Ｔ≦２．４
【００２２】
本発明において、好ましくは、前記繊維ネットは、梁の長手方向に複数枚均等に配置され、隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢと梁の長さＬ２との関係が、数式２の関係を満足する。
（数式２）１．６＜Ｌ２／ΣＢ≦６．０
【００２３】
本発明において、好ましくは、前記繊維ネットは、梁長手方向に複数枚均等に配置され、梁長手方向の繊維ネットの長さｂの合計Σｂと隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢとの関係が、数式３の関係を満足する。
（数式３）０．５≦ΣＢ／Σｂ≦１．５
【００２４】
このような繊維ネットの配置により、充分なひび割れ発生防止効果と充填性とが得られる。
【００２５】
上記課題を解決する本発明は、梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物の製造方法であって、前記コンクリート製床版のコンクリート打設前に、前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上に対応する位置に、繊維ネットを埋設する。
【００２６】
上記課題を解決する本発明は、梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物の製造方法であって、前記コンクリート製床版のコンクリート打設時に、前記コンクリート製床版の上部であって、前記梁上に対応する位置に、繊維ネットを埋設する。
【００２７】
本発明の製造方法は、繊維ネットの埋設以外、一般的なスラブ構造物の製造方法と相違する点はなく、施工手間が増えることもない。したがって、施工手間を増やすことなく、耐久性の高いスラブ構造物が得られる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、コンクリート製床版の下部に梁が備わるコンクリート製スラブ構造物において、床版上面の、梁に沿ったようなひび割れの発生を防止できる。
【００２９】
また、床版上面に梁に沿ったようなひび割れが発生する場合においても、ひび割れ幅を小さく抑制できる。
【００３０】
このように、０．０５ｍｍを超える幅の前記ひび割れが防止または抑制されることから、脱型後速やかに補修を行う必要はない。その結果、施工手間を省略できる。
【００３１】
また、本発明は、繊維ネットの埋設以外、一般的なスラブ構造物の製造方法と相違する点はなく、施工手間が増えることもない。したがって、施工手間を増やすことなく、耐久性の高いスラブ構造物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】小型試験体
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明のスラブ構造物は、梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版とを具備するスラブ構造物であって、コンクリート製床版の上部であって、前記梁上の対応する位置に、埋設される繊維ネットを具備することを特徴とする。
【００３４】
本発明における梁は、桁を含む意味である。また、梁の材料は特に限定されず、例えば、鉄筋コンクリートや鉄骨コンクリートを含むコンクリート、鋼材、石材、木材、セラミックス等が挙げられる。
【００３５】
本発明におけるコンクリート製床版は、場所打ちコンクリートを用いて製造される床版であればよく、鋼板，セメント板，ハーフプレキャストコンクリート等の他の材料が用いられていてもよい。
【００３６】
本発明における繊維ネットは、アラミド繊維やポリエチレン繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミックス繊維等の繊維からできているネットである。ここでいうネットとは、少なくとも二つの方向に存する糸（ここでは、単に、糸と称しているが、これは、繊維そのものであったり、複数本の繊維が撚られたものであったり、或いは複数本の繊維が撚られたものが更に撚られたものであったり、或いは紐や幅狭なシート状のものであったりする）が交差した網である。
【００３７】
糸の方向は３方向以上であっても良いが、コンクリート中に埋設させたときに特定の方向（梁の長手方向と直角な方向）の引張剛性を高める方が埋設した繊維の量に対するひび割れ抑制効果の割合が高いことから、大半の繊維の方向が３方向以下であることが好ましく、より好ましくは、大半の繊維の方向が２方向とする。ここで云う大半とは、全方向の繊維の断面積の合計に対する当該方向の繊維の断面積の合計の割合が９０％以上且つ当該各方向の繊維の断面積の合計が当該方向ではない１方向の断面積の合計よりも大きいことをいう。
【００３８】
各糸の交点は、接着による固定又は締結しておくことが、繊維の定着力が固定等していないものに比べて大きいことから好ましい。各糸における交点の間隔は、５００ｍｍ以下が好ましい。５００ｍｍを超えると繊維の定着力が小さくなるため、埋設した繊維の量に対するひび割れ抑制効果の割合が低い。
【００３９】
網の目開きは、直径５ｍｍの球が通る大きさが好ましく、直径１０ｍｍの球が通る大きさがより好ましく、更に好ましくは、直径１５ｍｍの球が通る大きさとする。目開きは、直径５ｍｍ未満になると、現場打設コンクリートの骨材の流動を阻害し、コンクリートの充填性に問題がある虞がある。但し、全ての網の目開きがこれらの大きさである必要はなく、より小さな目が存在していても良い。
【００４０】
糸には、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維などの弾性係数が高い繊維を、選択することが好ましい。但し、セメントとの親和性やコストを鑑みると、ガラス繊維製の糸が好ましい。中でも、耐アルカリ性のガラス繊維が好ましい。例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を１４質量％以上含有するガラス繊維が挙げられる。
【００４１】
本発明における繊維ネットは、コンクリート製床版の上部であって、梁上の対応する位置に、埋設される。上部とは、床版の中心位置より上部という意味であるが、好ましくは、コンクリート上面近傍、つまり、コンクリートのかぶり位置である。具体的には、コンクリート上面から５〜１００ｍｍ下の位置であり、さらに好ましくはコンクリート上面から１０〜５０ｍｍ下の位置である。
【００４２】
繊維ネットを埋設する方法は特に限定されないが、打設後のコンクリートに繊維ネットをコンクリート上面から埋め込む方法や、配筋した鉄筋の上部に繊維ネットを取り付けた後に、繊維ネットが完全に埋まるようにコンクリートを打設する方法等がある。
【００４３】
いずれの方法も、繊維ネットの埋設以外、一般的なスラブ構造物の製造方法と相違する点はなく、施工手間が増えることもない。したがって、施工手間を増やすことなく、耐久性の高いスラブ構造物が得られる。
【００４４】
梁間隔Ｌ１と梁幅方向の繊維ネットの長さＴとの関係が、数式１を満足することが好ましい。
（数式１）  １．２≦Ｌ１／Ｔ≦２．４
【００４５】
Ｌ１／Ｔが１．２未満では、コンクリートの充填性に問題がある虞がある。即ち、ジャンカ等の充填不良が起こり易い。一方、Ｌ１／Ｔが２．４を超えると、床版上面の梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止できない。更に好ましくは、Ｌ１／Ｔは２．０以下とする。
【００４６】
隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢと梁の長さＬ２との関係が、数式２の関係を満足することが好ましい。
（数式２）  １．６＜Ｌ２／ΣＢ≦６．０
【００４７】
Ｌ２／ΣＢが６．０を超えると、コンクリートの充填性に問題がある虞がある。一方、Ｌ２／ΣＢが１．６以下では、床版上面の梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止できない。更に好ましくは、Ｌ２／ΣＢは１．８以上、５．４以下、より好ましくは、２.０以上、５．４以下とする。
【００４８】
梁長手方向の繊維ネットの長さｂの合計Σｂと隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢとの関係が、数式３の関係を満足することが好ましい。
（数式３）  ０．５≦ΣＢ／Σｂ≦１．５
【００４９】
ΣＢ／Σｂが０．５未満では、コンクリートの充填性に問題がある虞がある。一方、ΣＢ／Σｂが１．５を超えると、床版上面の梁に沿ったような０．０５ｍｍを超える幅のひび割れの発生を防止できない。更に好ましくは、ΣＢ／Σｂは１．４以下とする。
【００５０】
なお、好ましくは、ネット間隔Ｂは１００〜６００ｍｍであり、より好ましくは１００〜３００ｍｍである。また、好ましくは、梁長手方向の繊維ネットの長さｂは１００〜５００ｍｍであり、より好ましくは１００〜４００ｍｍである。
【実施例】
【００５１】
３本の梁と、該梁上に支持されるコンクリート製床版（厚み：２００ｍｍ、かぶり：５０ｍｍ）とを具備するスラブ構造物を想定した小型試験体（鉄筋比０．３％）を作製した。図１に、作製した小型試験体の模式的な平面図及びＡ−Ａ断面図（ａ）及び平面図（ｂ）を示した。
【００５２】
スラブ構造物１の小型試験体は、梁２と、該梁上に支持されるコンクリート製床版３とを具備する。コンクリート製床版３の製造方法の概略について説明する。梁２の間および床板側面に型枠７を設置し、支保工６により支持する。型枠７内の空間に鉄筋４を配置した。
【００５３】
本実例では、更に中央の梁の真上に当たる位置の鉄筋の上に、ガラス繊維ネット５（幅（ｂ）：１００ｍｍ、長さ（Ｔ）：３００ｍｍ）２枚を、隣り合うガラス繊維ネットの間隔が所定間隔（Ｂ）となるように針金で結束した。用いたガラス繊維ネットは、特願２００７−３０１１５３における倉庫土間コンクリートの打設で用いたネット状帯（ガラス繊維ネット）と同じ形状、材質のものから、幅１００ｍｍ、長さ３００ｍｍに切り出したガラス繊維ネットを用いた。
【００５４】
型枠形成、配筋、繊維ネット設置後、コンクリートを打設した。使用したコンクリートは、一般的なコンクリートの配合である２４−１８−２０Ｎである（設計基準強度２４Ｎ／mm２、スランプ１８cm、骨材最大粒径２０mm、普通セメント）。
【００５５】
試験体は、コンクリート打設後、２日間シート養生を行い、３日目に脱型を行った。脱型時に支保工を型枠とともに外した。
【００５６】
パラメータＴ，ｂ，Ｂ，Ｌ１，Ｌ２を変更して、Ｎｏ．１−１〜７、Ｎｏ．２−１〜７、Ｎｏ．３−１の試験体を作成した。パラメータはガラス繊維ネットの梁幅方向長さ(ネット長さ)Ｔ、ガラス繊維ネットの梁長手方向長さ（ネット幅）ｂ、隣り合う繊維ネットの間隔Ｂ、梁間隔Ｌ１、梁長さＬ２である。表１に、各試験体のパラメータを示す。
【００５７】
なお、コンクリートの充填性並びにひび割れ抑制効果を検討する指標として、Ｌ１／Ｔ、Ｌ２／ΣＢ、ΣＢ／Σｂを用いる。
【表１】
2014101721.tif 000003
【００５８】
Ｎｏ．１−１〜７において、梁間隔Ｌ１を２７０〜８１０ｍｍの範囲で変更する。Ｎｏ．２−１〜７において、ネット間隔Ｂを８０〜３４０の範囲で変更する。Ｎｏ．３−１は、繊維ネットのない比較例である。
【００５９】
脱型後、目視観察とクラックスケールにより、床版上面の梁に沿ったようなひび割れ発生の確認とそのひび割れの最大ひび割れ幅の測定を行った。０．０５ｍｍを超える幅のひび割れが発生した場合、補修の必要あり、すなわち、ひび割れ発生防止効果がないと判断した。また、コンクリート打設時及び脱型後に、コンクリートの充填性を確認した。コンクリートの充填性は、充填不良が見られなかったものを「問題なし」、充填不良が見受けられたものを「悪い」と評価した。表２に試験結果を示す。
【表２】
2014101721.tif 000004
【００６０】
梁間隔Ｌ１を変更したＮｏ．１−１〜７において、Ｎｏ．１−１，３〜６の試験体では、ひび割れ発生がないかもしくは０．０５ｍｍ未満であり、かつ、充填性に問題がないため、好適例とした。
【００６１】
Ｎｏ．１−２の試験体では、ひび割れ発生を防止できるものの、充填性が悪い。すなわち、ネット長さＴに対し、梁間隔Ｌ１が短いため、ジャンカ等の充填不良が起こり易い。ただし、ひび割れ発生防止効果は認められるため、実施例とした。
【００６２】
Ｎｏ．１−７の試験体では、充填性に問題がないものの、０．０５ｍｍを超える幅のひび割れが発生した。すなわち、ネット長さＴに対し、梁間隔Ｌ１が長いため、ひび割れ発生を防止できない。ただし、比較例（Ｎｏ．３−１）と比較すれば、ひび割れ幅は半分となっており、ひび割れ抑止効果は認められるため、実施例とした。
【００６３】
上記の結果より、梁間隔Ｌ１と梁幅方向の繊維ネットの長さＴとの関係が、数式１を満足することが好ましい。
（数式１）  １．２≦Ｌ１／Ｔ≦２．４
【００６４】
ネット間隔Ｂを変更したＮｏ．２−１〜７において、Ｎｏ．２−１〜３，５，６の試験体では、ひび割れ発生がないかもしくは０．０５ｍｍ未満であり、かつ、充填性に問題がないため、好適例とした。
【００６５】
Ｎｏ．２−４の試験体では、ひび割れ発生を防止できるものの、充填性が悪い。すなわち、梁長さＬ２に対し、ネット間隔Ｂが短いため、ジャンカ等の充填不良が起こり易い。ただし、ひび割れ発生防止効果は認められるため、実施例とした。
【００６６】
Ｎｏ．２−７の試験体では、充填性に問題がないものの、０．０５ｍｍを超える幅のひび割れが発生した。すなわち、梁長さＬ２に対し、ネット間隔Ｂが長いため、ひび割れ発生を防止できない。ただし、比較例（Ｎｏ．３−１）と比較すれば、ひび割れ幅は半分となっており、ひび割れ抑止効果は認められるため、実施例とした。
【００６７】
上記の結果より、隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢと梁の長さＬ２との関係が、数式２の関係を満足することが好ましい。
（数式２）  １．６＜Ｌ２／ΣＢ≦６．０
【００６８】
ただし、上記実施例におけるガラス繊維ネットの枚数は２枚であり、Ｂ＝ΣＢとなっている。なお、ガラス繊維ネットの枚数は２枚に限定されるものではない。
【００６９】
また、上記の結果より、梁長手方向の繊維ネットの長さｂの合計Σｂと隣り合う繊維ネットの間隔Ｂの合計ΣＢとの関係が、数式３の関係を満足することが好ましい。
（数式３）  ０．５≦ΣＢ／Σｂ≦１．５
【符号の説明】
【００７０】
１            スラブ構造物
２            梁
３            コンクリート製床版
４            鉄筋
５            ガラス繊維ネット
６            支保工
７            型枠
【図１】
2014101721.tif 000005