(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分と、該接合部分以外の本体部分を有するセメント質成形体であって、少なくとも上記接合部分と上記本体部分の境界を含む領域が、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体（ただし、上記圧縮強度の値は、φ５０×１００ｍｍの寸法を有する、上記セメント組成物の硬化体における値である。）からなり、かつ、上記接合部分と上記本体部分の境界における単位幅当たりの上記本体部分の断面積と、上記セメント組成物の硬化体の引張強度の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、
上記接合部分は、上記他のセメント質成形体との接合面に凸部と凹部が交互に形成されたものであり、
上記接合部分の上記凸部の各々に、当該凸部から上記本体部分に亘って１本以上の補強筋が配設されており、かつ、上記補強筋の断面積と上記補強筋の降伏強度の積よりも大きな引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、
上記補強筋の直径が、３〜１６ｍｍであり、かつ、上記凸部の根元から上記補強筋の端部までの距離が、上記補強筋の直径に対して３〜１０倍であり、
上記セメント組成物は、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍ、およびアスペクト比（繊維長／繊維直径）が２０〜１５０の金属繊維を含み、
上記金属繊維の配合量が、上記セメント組成物中の体積百分率で、０．５〜３％であることを特徴とするセメント質成形体。
【請求項２】
上記セメント組成物は、上記金属繊維に加えて、セメント、ポゾラン質微粉末、該ポゾラン質微粉末よりも大きな粒径を有する無機粉末（ただし、セメントを除く。）、粒径２ｍｍ以下の骨材、水、及び減水剤を含み、
上記セメントは、ブレーン比表面積が２，５００〜４，５００ｃｍ2／ｇのものであり、
上記ポゾラン質微粉末は、ＢＥＴ比表面積が５〜１５ｍ2／ｇのものであり、
上記無機粉末は、ブレーン比表面積が４，５００〜２０，０００ｃｍ2／ｇで、かつ、上記セメントとのブレーン比表面積の差が１，０００ｃｍ2／ｇ以上のものであり、
上記ポゾラン質微粉末の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５〜５０質量部であり、
上記無機粉末の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５〜５５質量部であり、
上記骨材の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５０〜２５０質量部であり、
上記水の配合量が、上記セメント１００質量部に対して１０〜３５質量部であり、
上記減水剤の配合量が、上記セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．１〜４質量部である請求項１に記載のセメント質成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント質成形体、及び、該セメント質成形体を組み合わせてなる接合構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋等の補強筋を有するコンクリート成形体同士を接合するに際して、コンクリート成形体から予め露出させておいた補強筋同士、または、コンクリート成形体からはつり出した補強筋同士を、スリーブジョイント、重ね継手等の接合手段を用いて接合していた。
しかし、この方法は、接合に労力と時間がかかるという問題がある。このため、接合を効率的に行うための方法が検討されている。
一例として、鉄筋を有するコンクリート製の第１部材と、鉄筋を有するコンクリート製の第２部材との接合方法であって、前記第１部材の鉄筋と前記第２部材の鉄筋とを接続する接続部材を、前記第１部材及び前記第２部材の一方に、前記接続部材の軸方向に移動可能に挿入しておき、前記接続部材を、前記第１部材及び前記第２部材の他方から離間させた状態で、前記第１及び第２部材を建て込む工程と、前記接続部材を、前記第１部材及び前記第２部材の他方に接近させ、前記第１部材及び前記第２部材の他方の鉄筋にネジ式の第１機械式継手により継手する工程と、前記接続部材を、前記第１部材及び前記第２部材の一方の鉄筋にネジ式又はスリーブ式の第２機械式継手により継手する工程と、を実施するコンクリート部材の接合方法が、提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンクリート成形体同士を接合するための従来の方法は、上述のとおり、一般的には、コンクリート成形体中の補強筋を利用して作業を行なうものであり、少なからぬ労力及び作業時間を要するものである。
補強筋を利用せずに、例えば、コンクリート成形体同士を嵌合させるだけで、接合部分の十分な強度を確保することは、従来、困難とされていた。
本発明は、上述の事情に鑑みて、セメント質成形体中の補強筋同士を直接つなぐ作業を行なう必要がなく、簡易な作業でかつ短い作業時間で、大きな強度（特に、引張力に対する抵抗力）を有する接合構造体を構築することのできるセメント質成形体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】
【０００５】
本発明者は、他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分と、該接合部分以外の本体部分を有するセメント質成形体であって、少なくとも上記接合部分と上記本体部分の境界を含む領域が、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体（ただし、上記圧縮強度の値は、φ５０×１００ｍｍの寸法を有する、上記セメント組成物の硬化体における値である。）からなり、かつ、上記接合部分と上記本体部分の境界における単位幅当たりの上記本体部分の断面積と、上記セメント組成物の硬化体の引張強度の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記接合部分は、上記他のセメント質成形体との接合面に凸部と凹部が交互に形成されたものであり、上記接合部分の上記凸部の各々に、当該凸部から上記本体部分に亘って１本以上の補強筋が配設されており、かつ、上記補強筋の断面積と上記補強筋の降伏強度の積よりも大きな引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記補強筋の直径が、３〜１６ｍｍであり、かつ、上記凸部の根元から上記補強筋の端部までの距離が、上記補強筋の直径に対して３〜１０倍であり、上記セメント組成物が、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍ、およびアスペクト比（繊維長／繊維直径）が２０〜１５０の金属繊維を含み、上記金属繊維の配合量が、上記セメント組成物中の体積百分率で、０．５〜３％であるセメント質成形体によれば、上記課題を達成しうることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［２］を提供するものである。
［１］  他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分と、該接合部分以外の本体部分を有するセメント質成形体であって、少なくとも上記接合部分と上記本体部分の境界を含む領域が、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体（ただし、上記圧縮強度の値は、φ５０×１００ｍｍの寸法を有する、上記セメント組成物の硬化体における値である。）からなり、かつ、上記接合部分と上記本体部分の境界における単位幅当たりの上記本体部分の断面積と、上記セメント組成物の硬化体の引張強度の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記接合部分は、上記他のセメント質成形体との接合面に凸部と凹部が交互に形成されたものであり、上記接合部分の上記凸部の各々に、当該凸部から上記本体部分に亘って１本以上の補強筋が配設されており、かつ、上記補強筋の断面積と上記補強筋の降伏強度の積よりも大きな引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記補強筋の直径が、３〜１６ｍｍであり、かつ、上記凸部の根元から上記補強筋の端部までの距離が、上記補強筋の直径に対して３〜１０倍であり、上記セメント組成物は、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍ、およびアスペクト比（繊維長／繊維直径）が２０〜１５０の金属繊維を含み、上記金属繊維の配合量が、上記セメント組成物中の体積百分率で、０．５〜３％であることを特徴とするセメント質成形体。
［２］  上記セメント組成物は、上記金属繊維に加えて、セメント、ポゾラン質微粉末、該ポゾラン質微粉末よりも大きな粒径を有する無機粉末（ただし、セメントを除く。）、粒径２ｍｍ以下の骨材、水、及び減水剤を含み、上記セメントは、ブレーン比表面積が２，５００〜４，５００ｃｍ2／ｇのものであり、上記ポゾラン質微粉末は、ＢＥＴ比表面積が５〜１５ｍ2／ｇのものであり、上記無機粉末は、ブレーン比表面積が４，５００〜２０，０００ｃｍ2／ｇで、かつ、上記セメントとのブレーン比表面積の差が１，０００ｃｍ2／ｇ以上のものであり、上記ポゾラン質微粉末の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５〜５０質量部であり、上記無機粉末の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５〜５５質量部であり、上記骨材の配合量が、上記セメント１００質量部に対して５０〜２５０質量部であり、上記水の配合量が、上記セメント１００質量部に対して１０〜３５質量部であり、上記減水剤の配合量が、上記セメント１００質量部に対して、固形分換算で０．１〜４質量部である上記［１］に記載のセメント質成形体。
また、本明細書は、以下の［３］〜［８］を開示するものである。
［３］  他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分と、該接合部分以外の本体部分を有するセメント質成形体であって、少なくとも上記接合部分と上記本体部分の境界を含む領域が、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体（ただし、上記圧縮強度の値は、φ５０×１００ｍｍの寸法を有する、上記セメント組成物の硬化体における値である。）からなり、かつ、上記接合部分と上記本体部分の境界における単位幅当たりの上記本体部分の断面積と、上記セメント組成物の硬化体の引張強度の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記接合部分は、上記他のセメント質成形体との接合面に凸部と凹部が交互に形成されたものであり、上記接合部分の上記凸部の各々に、補強筋が配設されていないことを特徴とするセメント質成形体。
［４］  他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分と、該接合部分以外の本体部分を有するセメント質成形体であって、少なくとも上記接合部分と上記本体部分の境界を含む領域が、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体（ただし、上記圧縮強度の値は、φ５０×１００ｍｍの寸法を有する、上記セメント組成物の硬化体における値である。）からなり、かつ、上記接合部分と上記本体部分の境界における単位幅当たりの上記本体部分の断面積と、上記セメント組成物の硬化体の引張強度の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を上記接合部分に加えても破断しないものであり、上記接合部分は、上記他のセメント質成形体との接合面に垂直な一対の面の各々に、凸部及び／又は凹部が形成されたものであることを特徴とするセメント質成形体。
［５］  上記［４］に記載のセメント質成形体と、該セメント質成形体の上記凸部及び／又は凹部と嵌合しうる凹部及び／又は凸部を有する一対のセメント質補助部材を組み合わせてなる接合構造体であって、上記セメント質成形体同士を、上記接合部分同士が対向するように組み合わせると共に、上記一対のセメント質補助部材の上記凹部及び／又は凸部を、上記組み合わせた２つのセメント質成形体の上記凸部及び／又は凹部に嵌合させてなることを特徴とする接合構造体。
［６］  少なくとも上記接合部分において、上記セメント質成形体と上記セメント質補助部材の両方に補強筋が配設されており、かつ、上記補強筋の断面積と上記補強筋の降伏強度（ただし、上記セメント質成形体がプレストレストコンクリートである場合、降伏強度に代えて、プレストレストコンクリートの補強筋であるＰＣ鋼材の耐力を用いるものとする。）の積よりも大きな引張力を上記接合部分に加えても破断しないものである上記［５］に記載の接合構造体。
［７］  上記接合部分において、上記セメント質成形体と上記セメント質補助部材のいずれにも補強筋が配設されていない上記［５］に記載の接合構造体。
［８］  上記セメント質成形体及び上記セメント質補助部材は、セメント、ポゾラン質微粉末、該ポゾラン質微粉末よりも大きな粒径を有する無機粉末（ただし、セメントを除く。）、粒径２ｍｍ以下の骨材、金属繊維、水、及び減水剤を含むセメント組成物の硬化体からなる上記［５］〜［７］のいずれかに記載の接合構造体。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のセメント質成形体によれば、セメント質成形体中に補強筋が含まれているものの、該補強筋同士を直接つなぐ作業を行なう必要がなく、簡易な作業でかつ短い作業時間で、大きな強度（特に、引張力に対する抵抗力）を有する接合構造体を構築することができる。
本発明のセメント質成形体を用いて構築される接合構造体としては、例えば、型枠、プレハブ構造物等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のセメント質成形体の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示すセメント質成形体を部分的に拡大して示す平面図である。
【図３】本発明のセメント質成形体を組み合わせてなる接合構造体の一例を示す平面図である。
【図４】本発明のセメント質成形体の接合部分の他の例を示す断面図である。
【図５】図４に示す接合部分にさらに補助補強筋を配設した一例を示す断面図である。
【図６】図４に示す接合部分にさらに補助補強筋を配設した他の例を示す断面図である。
【図７】セメント質成形体を組み合わせ、かつ、セメント質補助部材を用いてなる接合構造体の一例を示す断面図である。
【図８】図７に示す接合部分をさらに固定具を用いて締着した場合の一例を示す断面図である。
【図９】セメント質成形体を組み合わせ、かつ、セメント質補助部材を用いてなる接合構造体の他の例を示す断面図である。
【図１０】セメント質成形体を組み合わせ、かつ、セメント質補助部材を用いてなる接合構造体の他の例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す接合構造体を構成するセメント質成形体の接合部分の一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明のセメント質成形体及び接合構造体を説明する。
図１中、本発明のセメント質成形体１は、材料の構成としては、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体２（以下、セメント質硬化体ともいう。）の中に、補強筋８、９を配設してなるものである。
また、本発明のセメント質成形体１は、外観としては、他のセメント質成形体と嵌合構造を介して接合するための接合部分３と、接合部分３以外の本体部分４を有するものである。
なお、本発明において、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント組成物の硬化体は、本発明のセメント質成形体の、少なくとも接合部分と本体部分の境界を含む領域に用いられていれば良く、本発明のセメント質成形体の全体に用いても良いし、本発明のセメント質成形体の一部（接合部分と本体部分の境界を含む部分）に用いても良い。また、本発明の好ましい実施形態は、少なくとも、接合部分と本体部分の境界を含む領域と、接合部分とが、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度を有するセメント質硬化体であるものであり、本発明の特に好ましい実施形態は、１００Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有する組成物の硬化体を本発明のセメント質成形体の全体に用いたものである。
本発明において、接合部分３は、接合部分３と本体部分４の境界における本体部分４の単位幅当たりの断面積と、セメント質硬化体２の引張強度（引張応力）の積の３０％以上の単位幅当たりの引張力を、接合部分３に加えても破断しないものである。
【００１０】
ここで、「接合部分３と本体部分４の境界における本体部分４の断面積」とは、接合部分３を形成する凹凸の凹部の底を結ぶ線（凹部の底同士を結んでなる連続線；図１に示す例では１本の直線）で、セメント質成形体を切断した場合における、本体部分４の断面積をいう。
接合部分３の破断時の単位幅当たりの引張力は、接合部分３と本体部分４の境界における本体部分４の単位幅当たりの断面積と、セメント質硬化体２の引張強度の積に対する割合として、３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上である。
【００１１】
本発明のセメント質成形体１の接合部分の一例は、図１に示すように、他のセメント質成形体との接合面５に凸部６と凹部７が交互に形成されたものである
セメント質成形体１が、型枠（例えば、コンクリート構造体の打設及び成形用の型枠）である場合、セメント質成形体１の寸法は、例えば、長さ（図１にて左右方向に延びる、凹凸を有しない辺の寸法）が１０〜３００ｃｍ、幅（図１にて上下方向に延びる、凹凸を有する辺の寸法）が１０〜３００ｃｍ、厚さが１〜１５ｃｍである。この場合、隣り合う２つの凸部６の中心点の間の距離は、例えば、２〜３０ｃｍである。凸部６の高さ（凸部の根元から頂点までの距離；図１中の左右方向の距離）は、例えば、２〜３０ｃｍである。
【００１２】
補強筋８は、図１中に点線で示すように、セメント質成形体１の一方の接合部分３の凸部６（図１中の左端の凸部）の中に一端を有し、本体部分４の領域内を通過し、他方の接合部分の凸部（図１中の右端の凸部）の中に他端を有するものであり、図１に示す例では、凸部６毎に２本ずつ配設されている。
凸部６毎に配設される補強筋８の本数は、１本以上であればよく特に限定されないが、接合部分３における引張力への抵抗性を向上させる観点から、好ましくは２本以上である。また、該本数の上限値は、特に限定されないが、凸部６の通常の大きさを考慮すると、好ましくは２５本である。該本数は、より好ましくは２〜４本、さらに好ましくは２〜３本、特に好ましくは２本である。
補強筋８の径は、通常、３〜５１ｍｍ、好ましくは６〜１６ｍｍ、より好ましくは６〜１３ｍｍである。
補強筋９は、図１中に点線で示すように、本体部分４の領域内において、補強筋８に対して垂直に交差するように、適宜の間隔を空けて複数配設されている。補強筋９間の間隔は、想定される引張力の大きさに応じて定めることが好ましい。なお、補強筋８と補強筋９の鉛直方向の位置関係は、例えば、図４に示す補強筋１５と補強筋１６の位置関係と同様に、互いに接するように定めることができる。この場合、補強筋８と補強筋９は、その接点で固着されていてもよい。
なお、補強筋９は、２方向の引張力が作用する場合に必要である。補強筋８の延びる方向にのみ引張力が作用する場合には、補強筋９を配設する必要はない。
【００１３】
凸部６の根元から補強筋８の端部までの距離（図２中の符号Ａ）は、補強筋の直径に対して、好ましくは２〜１５倍、より好ましくは３〜１０倍、さらに好ましくは５〜１０倍である。なお、該値は、従来技術では２０倍以上に定めることが必要であったが、本発明では、２０倍未満に定めることが可能である。
【００１４】
図３に、図１に示すセメント質成形体１と、セメント質成形体１の接合部分３に嵌合するように構成したセメント質成形体１０（本発明のセメント質成形体の他の例）を組み合わせてなる接合構造の一例を示す。このように左右の方向にセメント質成形体１とセメント質成形体１０を交互に配置させることによって、所望の長さ（例えば、型枠の用途における幅）の接合構造体を構築することができる。
また、図３中、セメント質成形体１、１０の上端の辺及び下端の辺（図３中の凹凸を有しない辺）の各々に、左端の辺及び右端の辺と同様の凹凸を形成させることもできる。この場合、上下方向に対しても、セメント質成形体１とセメント質成形体１０を交互に配置させることによって、所望の長さ（例えば、型枠の用途における高さ）の接合構造体を構築することができる。
【００１５】
セメント質成形体１において、接合部分３の厚さは、本体部分４の厚さと同じでもよいし、本体部分４の厚さより大きくてもよい。
接合部分の厚さを本体部分の厚さより大きく定めた一例を、図４に示す。なお、図４に示す例は、接合部分の厚さを図４に示すものに定めた以外は図１〜図３に示す例と同様に構成されている。
図４中、セメント質成形体１１の接合部分１３の断面は、本体部分１２の端部から厚さが漸増し、次いで、一定の厚さを保って接合部分１３の端部に至るように形成されている。この場合、接合部分１３の端部（接合面１４）の厚さは、例えば、本体部分１２の厚さに対して、１倍を超え、４倍以下（好ましくは、２〜３倍）になるように定められる。
なお、図４中、符号１５、１６は補強筋を示す。また、図３及び図４中の符号Ｃ、Ｃ’で示す点線は、接合部分の厚さを本体部分の厚さより大きく定めた場合における、接合部分と本体部分の境界を示す。
また、本発明においては、図５及び図６に示すように、セメント質成形体の接合部分の中に、補強筋以外の補助補強筋を配設することもできる。
図５中、補助補強筋１７は、円盤状のものであり、補強筋１５の端部に、補強筋１５の延びる方向に対して垂直となるように固着されている。
図６中、補助補強筋１８は、螺旋状の線体であり、接合部分１３の領域内の補強筋１５の周囲を取り巻くように配設されている。
なお、図５及び図６中、図４と同じ名称を有する各部には、図４と同じ符号を付している。
本発明で用いられる補強筋及び補助補強筋の材質は、例えば、鋼、アラミド繊維、炭素繊維等である。
【００１６】
セメント質成形体が補強筋を含まない場合、セメント質成形体を形成するセメント組成物の硬化体の圧縮強度は、接合部分における引張力に対する優れた抵抗性を確保する観点から、好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ2以上、より好ましくは１５０Ｎ／ｍｍ2以上、さらに好ましくは１８０Ｎ／ｍｍ2以上、特に好ましくは２００Ｎ／ｍｍ2以上である。
【００１７】
次に、セメント質成形体の他の実施形態例を説明する。
図７中、セメント質成形体２１は、一定の厚さを有する板状の本体部分２２と、本体部分２２よりも大きな断面積を有するように上部及び下部が凸部として形成されている接合部分２３とからなる。２つのセメント質成形体２１同士を、接合部分２３の接合面を当接させて突き合わせるとともに、これら２つのセメント質成形体２１によって形成された上方に突出した凸部と下方に突出した凸部の各々に対して、断面形状が略コの字状であるセメント質補助部材２４を嵌合させることによって、接合構造体が形成されている。
セメント質成形体２１の内部には、図１に示すものと同様に、本体部分２２及び接合部分２３に亘って、補強筋２５が配設されている。また、補強筋２５の延びる方向に対して垂直に延びるように、補強筋２６が配設されている。
突き合わせた２つのセメント質成形体２１は、補強筋２５の断面積と補強筋２５の降伏強度の積よりも大きな引張力を、これら２つのセメント質成形体２１の当接面に垂直な方向（図７中の左右の方向）に加えても破断しないものである。
ここで、セメント質成形体２１がプレストレストコンクリートである場合、降伏強度に代えて、補強筋２５（ＰＣ鋼材）の耐力を用いるものとする。また、この場合、セメント質補助部材２４も、プレストレストコンクリートによって構成することができる。
セメント質補助部材２４の内部にも、セメント質成形体２１の補強筋２５に対して、鉛直方向の投影が重なるように、補強筋２７が配設されている。また、補強筋２７の延びる方向に対して垂直に延びるように、補強筋２８が配設されている。
なお、補強筋２６、２８は、図１に示す補強筋９と同様に、省くことができる場合がある。
【００１８】
この接合構造体における一方のセメント質成形体２１の中の補強筋２５と、補強筋２７との、補強筋２５に垂直な方向における投影が重なる部分の長さ（図７中の符号Ｄで示す長さ）は、補強筋２５の直径に対して、好ましくは２〜１５倍、より好ましくは３〜１０倍、さらに好ましくは５〜１０倍である。
【００１９】
図７に示す形態に対して、さらに、固着具を追加することができる。例えば、図８に示すように、突き合わせた２つのセメント質成形体２１の各々に対して、セメント質成形体２１及び一対のセメント質補助部材２４の中を貫通するようにボルト２９を挿通させ、これらのボルト２９の各々をナット３０で締着することによって、堅固な接合構造体を得ることができる。
【００２０】
図７に示す形態に代えて、例えば、図９〜図１０に示す形態を採用することもできる。
図９中、セメント質成形体３１は、一定の厚さを有する板状の本体部分３２と、本体部分３２よりも大きな厚さを有する接合部分３３とからなり、本体部分３２から接合部分３３に亘って、断面が略Ｌ字状に形成されている。そして、２つのセメント質成形体３１を、接合部分３３の接合面を当接させて突き合わせ、この突き合わせた２つの接合部分３３によって形成された凸部に、断面形状が略コの字状であるセメント質補助部材３４を嵌合させることによって、接合構造体が形成されている。なお、図９中、符号３５〜３８は補強筋を示す。
図９に示す接合構造体における一方のセメント質成形体３１の中の補強筋３５と、補強筋３７との、補強筋３５に垂直な方向における投影が重なる部分の長さ（図９中の符号Ｅで示す長さ）は、補強筋３５の直径に対して、好ましくは２〜１５倍、より好ましくは３〜１０倍、さらに好ましくは５〜１０倍である。
図１０中、セメント質成形体４１は、一定の厚さを有しかつ平坦な面を有する板状の本体部分４２と、一定の厚さを有しかつ凹凸（溝が連なる形状）の面を有する板状の接合部分４３とからなる。そして、２つのセメント質成形体４１を、接合部分４３同士が対向するように配置させ、これら２つの接合部分４３の凹凸に、セメント質補助部材４４を嵌合させることによって、接合構造体が形成されている。なお、図１０中、符号４５〜４６は補強筋を示す。
図１０に示す接合構造体における一方のセメント質成形体４１の中の補強筋４５と、補強筋４６との、補強筋４５に垂直な方向における投影が重なる部分の長さ（図１０中の符号Ｆで示す長さ）は、補強筋４５の直径に対して、好ましくは２〜１５倍、より好ましくは３〜１０倍、さらに好ましくは５〜１０倍である。
接合部分４３の凹凸は、例えば、図１１に示すように、台形が一定の距離を置いて連続的に連なる断面を有するように形成することができる。
図９〜図１０に示す実施形態例においても、図７に示す実施形態例と同様に、突き合わせた２つのセメント質成形体３１、４１は、補強筋３５、４５の断面積と補強筋３５、４５の降伏強度の積よりも大きな引張力を、これら２つのセメント質成形体３１、４１の当接面に垂直な方向（図９〜図１０中の左右の方向）に加えても破断しないものである。ここで、セメント質成形体３１、４１がプレストレストコンクリートである場合、降伏強度に代えて、補強筋３５、４５であるＰＣ鋼材の耐力を用いるものとする。
図７〜図１０に示す実施形態例において、セメント質補助部材の好ましい材質の例として、本発明で規定する成分組成を有するセメント組成物の硬化体が挙げられる。
また、図７、図９及び図１０に示す実施形態例において、セメント質成形体とセメント質補助部材の間には、通常、エポキシ樹脂からなる接着剤層を介在させる。
【００２１】
次に、本発明のセメント質成形体および図７〜図１１に示す形態を有するセメント質成形体を形成するためのセメント組成物（以下、「本発明で用いられるセメント組成物」という。）について、説明する。
本発明で用いられるセメント組成物は、セメント、ポゾラン質微粉末、該ポゾラン質微粉末よりも大きな粒径を有する無機粉末（ただし、セメントを除く。）、粒径２ｍｍ以下の骨材、金属繊維、水、及び減水剤を含む。
本発明で用いられるセメント組成物は、金属繊維と共に、有機質繊維を含むことができる。
本発明で用いられるセメント組成物は、平均粒度１ｍｍ以下の繊維状又は薄片状の粒子を含むことができる。
セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント等が挙げられる。
セメントのブレーン比表面積は、硬化後の強度発現性等の観点から、好ましくは２，５００〜５，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは３，０００〜４，５００ｃｍ2／ｇである。
【００２２】
ポゾラン質微粉末としては、例えば、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、硬化後の強度発現性等の観点から、好ましくは５〜２５ｍ2／ｇ、より好ましくは５〜１５ｍ2/ｇである。
ポゾラン質微粉末の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント１００質量部に対して、好ましくは５〜５０質量部、より好ましくは１０〜４０質量部である。
【００２３】
ポゾラン質微粉末よりも大きな粒径を有する無機粉末としては、例えば、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。
該無機粉末のブレーン比表面積は、硬化後の強度発現性等の観点から、好ましくは３，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは４，５００〜２０，０００ｃｍ2／ｇである。
該無機粉末とセメントとのブレーン比表面積の差は、硬化後の強度発現性等の観点から、好ましくは１，０００ｃｍ2／ｇ以上、より好ましくは２，０００ｃｍ2／ｇ以上である。
該無機粉末の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント１００質量部に対して、好ましくは５〜５５質量部、より好ましくは１０〜５５質量部である。
【００２４】
本発明においては、硬化後の強度発現性等を向上させるために、無機粉末として、粒度の異なる２種の無機粉末（小さな粒度を有する無機粉末Ａ、及び大きな粒度を有する無機粉末Ｂ）を併用することができる。
この場合、無機粉末Ａ及び無機粉末Ｂは、同じ種類の粉末（例えば、石灰石粉末）を使用してもよいし、異なる種類の粉末（例えば、石灰石粉末及び石英粉末）を使用してもよい。
無機粉末Ａのブレーン比表面積は、好ましくは５，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは６，０００〜２０，０００ｃｍ2／ｇである。無機粉末Ａは、セメントよりも大きなブレーン比表面積を有することが好ましい。
無機粉末Ａと、セメント及び無機粉末Ｂとのブレーン比表面積の差（換言すれば、無機粉末Ａと、セメントと無機粉末Ｂのうちブレーン比表面積の大きい方とのブレーン比表面積の差）は、好ましくは１，０００ｃｍ2／ｇ以上、より好ましくは２，０００ｃｍ2／ｇ以上である。
【００２５】
無機粉末Ｂのブレーン比表面積は、好ましくは２，５００〜５，０００ｃｍ2／ｇである。
セメントと無機粉末Ｂの間のブレーン比表面積の差は、好ましくは１００ｃｍ2／ｇ以上、より好ましくは２００ｃｍ2／ｇ以上である。
無機粉末Ａの配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部、より好ましくは５〜４５質量部である。無機粉末Ｂの配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１〜４０質量部、より好ましくは５〜３５質量部である。無機粉末Ａと無機粉末Ｂの合計量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは５〜５５質量部、より好ましくは１０〜５０質量部である。
【００２６】
粒径２ｍｍ以下の細骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂又はこれらの混合物等を使用することができる。
該細骨材の配合量は、硬化後の強度発現性等の観点から、セメント１００質量部に対して、好ましくは５０〜２５０質量部、より好ましくは８０〜２００質量部である。
【００２７】
金属繊維としては、例えば、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。
金属繊維の寸法は、好ましくは、直径が０．０１〜１ｍｍで、長さが２〜３０ｍｍであり、より好ましくは、直径が０．０５〜０．５ｍｍで、長さが５〜２５ｍｍである。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
金属繊維の配合量は、セメント組成物中の体積百分率で、好ましくは４％以下、より好ましくは０．５〜３％、特に好ましくは１〜３％である。
有機質繊維としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。
有機質繊維の寸法は、好ましくは、直径が０．００５〜１ｍｍで、長さが２〜３０ｍｍであり、より好ましくは、直径が０．０１〜０．５ｍｍで、長さが５〜２５ｍｍである。
有機質繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
有機質繊維の配合量は、セメント組成物中の体積百分率で、好ましくは１０％以下、より好ましくは１〜９％、特に好ましくは２〜８％である。
【００２８】
平均粒度１ｍｍ以下の繊維状又は薄片状の粒子の例としては、以下のものが挙げられる。
繊維状の粒子としては、例えば、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が挙げられる。繊維状の粒子としては、硬化後の靭性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針状度が３以上のものを用いることが好ましい。
薄片状の粒子としては、例えば、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
なお、繊維状又は薄片状の粒子における粒度とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではその長さ）である。
繊維状又は薄片状の粒子の配合量（これらの粒子を併用する場合は、合計量）は、セメント１００質量部に対して、好ましくは３５質量部以下、より好ましくは５〜２５質量部である。
【００２９】
水量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜３５質量部、より好ましくは１２〜３０質量部である。
減水剤としては、例えば、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤が好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤がより好ましい。
減水剤の配合量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で好ましくは０．１〜４質量部、より好ましくは０．１〜１質量部である。
なお、減水剤は、液状と粉末状のいずれでも使用することができる。
【００３０】
前記の各材料の混練方法は、特に限定されるものではなく、例えば、（１）水、減水剤以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材、水及び減水剤をミキサに投入し、混練する方法、（２）粉末状の減水剤を用意し、水以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材及び水をミキサに投入し、混練する方法、（３）各材料を各々個別にミキサに投入し、混練する方法、等が挙げられる。
混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでもよく、例えば、オムニミキサ、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が挙げられる。
本発明で用いられるセメント組成物及びその硬化体の物性は、次のとおりである。
セメント組成物は、「ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において１５回の落下運動を行なわないで測定したフロー値（以下、「０打フロー値」と称する。）が、２３０ｍｍ以上であり、流動性に優れるものである。
セメント組成物の硬化体は、１００Ｎ／ｍｍ2以上の圧縮強度と、２０Ｎ／ｍｍ2以上の曲げ強度を発現するものである。なお、該圧縮強度の好ましい値は、上述のとおりである。
セメント組成物の養生方法は、特に限定されるものではなく、例えば、気中養生、湿空養生、水中養生、加熱促進養生（例えば、蒸気養生、オートクレーブ養生）等の慣用手段またはこれらを組み合わせたものを採用することができる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例に基いて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の実施形態を採ることができる。
［使用材料］
以下に示す材料を使用した。
（１）セメント；低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製；ブレーン比表面積：３，２００ｃｍ2／ｇ）
（２）ポゾラン質微粉末；シリカフューム（ＢＥＴ比表面積：１０ｍ2／ｇ）
（３）無機粉末；石英粉末（ブレーン比表面積：７，５００ｃｍ2／ｇ）
（４）細骨材；珪砂（最大粒径：０．６ｍｍ）
（５）金属繊維；鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１３ｍｍ）
（６）水；水道水
（７）減水剤；ポリカルボン酸系高性能減水剤
【００３２】
［実施例１］
低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３１質量部、石英粉末３９質量部、鋼繊維２体積％（セメント組成物中の割合）、珪砂１２０質量部、高性能減水剤１．０質量部（固形分換算）、水２２質量部をオムニミキサに投入し混練して、セメント組成物を調製した。
セメント組成物の０打フロー値は、２６０ｍｍであった。
セメント組成物を型枠（φ５０×１００ｍｍ）に流し込み、２０℃で４８時間静置後、９０℃で４８時間蒸気養生し、硬化体（３本）とした。これらの硬化体（３本）の圧縮強度の平均値は、２１０Ｎ／ｍｍ2であった。
セメント組成物を型枠（４×４×１６ｃｍ）に流し込み、２０℃で４８時間静置後、９０℃で４８時間蒸気養生し、硬化体（３本）とした。これらの硬化体（３本）の曲げ強度の平均値は、４０Ｎ／ｍｍ2であった。
【００３３】
調製したセメント組成物を用いて、図１〜図４に示す薄肉部分（本体部分）の厚さが２０ｍｍ、厚肉部分（接合部分）の厚さが６０ｍｍであるセメント質成形体１の一部（図１中の左端の辺の凸部の数及び右端の辺の凸部の数が、各々、２個のもの）を作製した。セメント質成形体１の寸法は、本体部分の長さ（図１中の凹凸を有しない辺の寸法）が２００ｍｍ、幅（凹凸を有する辺の寸法）が１００ｍｍ、厚さが２０ｍｍ、凸部６間の間隔が５０ｍｍ、凸部６の根元から補強筋の端部までの長さ（図２中の符号Ａで示す長さ）が４８ｍｍ、凸部６の根元から頂部までの長さ（図２中の符号Ｂで示す長さ）が５４ｍｍであった。また、材質が鋼である補強筋８、９の直径は６ｍｍであった。
次に、このセメント質成形体１と嵌合しうるセメント質成形体１０（図３参照）を作製した。セメント質成形体１０は、接合部分の形状が異なる以外はセメント質成形体１１と同じものである。
セメント質成形体１とセメント質成形体１０を嵌合させて、接合構造体を得た。なお、セメント質成形体１とセメント質成形体１０の接合面には、エポキシ樹脂からなる接着剤層を形成させた。
この接合構造体に対して、８０Ｎ／秒の速度で引張力を増大させながら、破断するまで引張力を加えた。  その結果、補強筋８の断面積（１２６．７ｍｍ2）と補強筋８の降伏強度（３７５．７Ｎ／ｍｍ2）の積（４７，５９４Ｎ）よりも大きな引張力（７５，０００Ｎ）を接合部３に加えるまで、接合構造体は破断しなかった。
【００３４】
［参考例１］
補強筋８、９を配設しない以外は実施例１と同様に構成した２種のセメント質成形体を用いて、接合構造体を得た後、この接合構造体に対して引張力を加えた。
その結果、接合部分と本体部分の境界における単位幅（１ｃｍ）当たりの本体部分の断面積（２ｃｍ2）と、セメント組成物の硬化体の引張強度（１３．８Ｎ／ｍｍ2）の積の９８％の単位幅当たりの引張力（２，７０５Ｎ）を接合部分に加えるまで、接合構造体は破断しなかった。
【００３５】
［参考例２］
実施例１で調製したセメント組成物と同じセメント組成物を用いて、図１０〜図１１に示すセメント質成形体４１及びセメント質補助部材４４と同様に構成したセメント質成形体及びセメント質補助部材を作製した。
セメント質成形体の寸法は、長さ（図１０中の左右方向の長さ）が２００ｍｍ、幅（図１０中、紙面と垂直な方向の長さの寸法）が１００ｍｍ、厚さ（図１０中の上下方向の長さ）が２０ｍｍ、接合部分の長さ（図１０中の符号Ｆの長さ）が５０ｍｍであった。また、接合部分４３の凹凸を形成する断面（図１１参照）は、台形の形状の高さが１ｍｍ、根元の幅が３ｍｍ、上辺の幅が２ｍｍ、当該台形の形状同士を結ぶ直線部分の長さが２ｍｍであった。
セメント質補助部材４４は、凹凸の位置がセメント質成形体４１と異なる以外はセメント質成形体４１と同様にして作製した。
セメント質成形体４１及びセメント質補助部材４４の中に配設した、材質が鋼である補強筋の直径は、６ｍｍであった。補強筋は、セメント質成形体４１とセメント質補助部材４４のいずれについても、幅方向（図１０中、紙面に垂直な方向）の縁からの間隔が１２．５ｍｍで、幅方向の補強筋相互の間隔が２５ｍｍとなるように、４本配設した。
セメント質成形体４１とセメント質補助部材４４を嵌合させて、図１０に示す接合構造体を得た。なお、セメント質成形体４１とセメント質補助部材４４の当接面には、エポキシ樹脂からなる接着剤層を形成させた。
この接合構造体に対して、８０Ｎ／秒の速度で引張力を増大させながら、破断するまで水平方向に引張力を加えた。
その結果、補強筋の断面積（１２６．７ｍｍ2）と補強筋の降伏強度（３７５．７Ｎ／ｍｍ2）の積（４７，５９４Ｎ）よりも大きな引張力（７５，０００Ｎ）を接合部に加えるまで、接合構造体は破断しなかった。
【００３６】
［参考例３］
補強筋を配設しない以外は参考例２と同様に構成した２種のセメント質成形体を組み合わせて、接合構造体を得た。この接合構造体に、参考例２と同様にして引張力を加えた。
その結果、接合部分４３と本体部分４２の境界における単位幅（１ｃｍ）当たりの本体部分４２の断面積（２ｃｍ2）と、セメント組成物の硬化体の引張強度（１３．８Ｎ／ｍｍ2）の積の１００％の単位幅当たりの引張力（２，７６０Ｎ）を接合部分４３に加えるまで、接合構造体は破断しなかった。
【符号の説明】
【００３７】
１，１０，１１，２１，３１，４１    セメント質成形体
２    セメント質硬化体
３，１３，２３，３３，４３    接合部分
４，１２，２２，３２，４２    本体部分
５，１４    接合面
６    凸部
７    凹部
８，９，１５，１６，２５〜２８，３５〜３８，４５〜４６    補強筋
１７，１８    補助補強筋
２４，３４，４４    セメント質補助部材
２９    ボルト
３０    ナット
【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】
0005938221.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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