(57)【要約】      （修正有）【課題】プレテンション方式によってプレストレストコンクリート部材を製造する際に使用するアバットにおいて、耐力壁間の長さ調節を容易に行うことができ、かつ保管スペースを小さくすることができるアバットを提供する。【解決手段】(1)少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材３と、鋼製の耐力壁２とからなり、又は、(2)少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材３と、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる耐力壁２とからなり、  前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものであるアバット１。【選択図】図１
2006206401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、鋼製の耐力壁とからなるアバットあって、前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものであることを特徴とするアバット。
【請求項２】
少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる耐力壁とからなるアバットであって、前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものであることを特徴とするアバット。
【請求項３】
前記配合物が、平均粒径3〜20μmの無機粉末を含む請求項１又は２記載のアバット。
【請求項４】
前記配合物が、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のアバット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレテンション方式によってプレストレストコンクリート部材を製造する際に使用するアバットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレテンション方式によるプレストレストコンクリート部材の製造は、ＰＣ鋼材を引張り、その間にコンクリートを打込み、所定の圧縮強度が出てからＰＣ鋼材をゆるめ、コンクリートと鋼材との付着によってプレストレスを導入する方法である。このプレテンション方式によるプレストレストコンクリート部材の製造においては、従来より、ＰＣ綱材の引張り等に使用する装置として図３に示すようなアバットが使用されている。図３に示すアバット５は、耐力壁６及び円柱形状の反力部材７からなるものであり、ＰＣ鋼材（図示せず）は適当な距離をへだてた耐力壁６の間で引張られ定着される。そして、反力部材７は、ＰＣ鋼材を引張り定着する際の反力を支えるものである。
【０００３】
一般に、アバットは多数のＰＣ綱材を引張り定着するので、特に反力部材には、ＰＣ鋼材の引張力の反力として大きい圧縮力が作用する（非特許文献１）。
そのため従来より、反力部材は、鉄や鋼により製造されていた。
【非特許文献１】橋本徹夫，「実用プレストレストコンクリート要覧」，株式会社山海堂，昭和38年９月10日，ｐ．９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鉄製や鋼製の反力部材を有するアバットでは、耐力壁間の長さ調節が困難であり、寸法（長さ）の異なるプレストレストコンクリート部材を製造することは困難であるという問題があった。また、該アバットの保管には広いスペースが必要になるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点、知見に鑑みなされたものであって、その目的は、耐力壁間の長さ調節を容易に行うことができ、かつ保管スペースを小さくすることができるアバットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意研究した結果、反力部材を超高強度特性等を有する超高強度セメント質硬化体で製造し、かつ、該反力部材を長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものとすることにより、上記課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【０００７】
即ち、本発明は、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、鋼製の耐力壁とからなるアバットであって、前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものであることを特徴とするアバットである（請求項１）。また、本発明は、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる耐力壁とからなるアバットであって、前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものであることを特徴とするアバットである（請求項２）。
そして、本発明においては、前記配合物に、平均粒径3〜20μmの無機粉末（請求項３）や、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維（請求項４）を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアバットでは、耐力壁間の長さ調節が容易であり、寸法（長さ）の異なるプレストレストコンクリート部材を製造することが容易となる。また、アバットを使用しない場合には、反力部材を分解して保管できるので、保管スペースを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のアバットは、(1)少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、鋼製の耐力壁とからなり、又は、
(2)少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材と、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる耐力壁とからなり、
前記反力部材が長さ0.5〜２ｍの柱状部材又は壁状部材を接合したものである。
【００１０】
まず、反力部材や耐力壁を構成する硬化体の材料や配合等について説明する。
硬化体用のセメントとしては、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が挙げられる。
本発明において、硬化体の早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１１】
セメントのブレーン比表面積は、2500〜5000cm2/gが好ましく、3000〜4500cm2/gがより好ましい。該値が2500cm2/g未満であると、水和反応が不活発になって、硬化体の強度が低下する等の欠点があり、5000cm2/gを超えると、セメントの粉砕に時間がかかり、また、所定の流動性を得るための水量が多くなるため、硬化体の強度が低下する等の欠点がある。
【００１２】
ポゾラン質微粉末としては、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。
一般に、シリカフュームやシリカダストは、そのＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gであり、粉砕等をする必要がないので、本発明のポゾラン質微粉末として好適である。
ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、5〜25m2/gが好ましく、5〜18m2/gがより好ましい。該値が5m2/g未満であると、硬化体の強度が低下する等の欠点があり、25m2/gを超えると、所定の流動性を得るための水量が多くなるため、硬化体の強度が低下する等の欠点がある。
ポゾラン質微粉末の配合量は、セメント100質量部に対して5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部である。配合量が5〜50質量部の範囲外では、配合物の流動性が低下するので、反力部材や耐力壁の製造に手間がかかる等の欠点がある。
【００１３】
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物を使用することができる。本発明においては、硬化体の強度等から、最大粒径が2mm以下の細骨材を用いることが好ましく、最大粒径が1.5mm以下の細骨材を用いることがより好ましい。また、配合物の流動性等から、75μm以下の粒子の含有量が2.0質量％以下である細骨材を用いることが好ましく、75μm以下の粒子の含有量が1.5質量％以下である細骨材を用いることがより好ましい。
細骨材の配合量は、配合物の流動性や、硬化体の強度等の観点から、セメント100質量部に対して50〜250質量部であることが好ましく、80〜200質量部であることがより好ましい。
【００１４】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能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又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましく、特に、ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することがより好ましい。
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0.1〜4.0質量部が好ましく、0.1〜2.0質量部がより好ましい。配合量が0.1質量部未満では、混練が困難になるとともに、流動性が低下し、反力部材や耐力壁の製造に手間がかかる等の欠点がある。配合量が4.0質量部を超えると、材料分離や著しい凝結遅延が生じ、また、硬化体の強度が低下することがある。
なお、減水剤は、液状または粉末状のいずれでも使用することができる。
【００１５】
水量は、セメント100質量部に対して、10〜30質量部が好ましく、より好ましくは12〜25質量部である。水の量が10質量部未満では、混練が困難になるとともに、流動性が低下し、反力部材や耐力壁の製造に手間がかかる等の欠点がある。水の量が30質量部を超えると、硬化体の強度が低下する等の欠点がある。
【００１６】
本発明においては、配合物の流動性、硬化体の強度発現性や耐久性を向上させる観点から、前記配合物に、平均粒径3〜20μｍ、より好ましくは平均粒径4〜10μｍの無機粉末を含ませることが好ましい。配合物の流動性を高めることにより反力部材や耐力壁の製造が容易になる。
無機粉末としては、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。中でも、スラグ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
無機粉末の配合量は、配合物の流動性や、硬化体の強度等の観点から、セメント100質量部に対して50質量部以下が好ましく、10〜40質量部がより好ましい。
【００１７】
本発明においては、硬化体の強度や耐力等を大幅に高める観点から、配合物に、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を配合することが好ましい。
金属繊維は、硬化体の曲げ強度等を大幅に高める観点から配合されるものであり、特に、耐力壁を配合物の硬化体により製造する場合には、配合物に金属繊維を配合することが好ましい。
金属繊維としては、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。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維の寸法は、配合物中における金属繊維の材料分離の防止や、硬化体の曲げ強度の向上の点から、直径が0.01〜1.0mm、長さが2〜30mmであることが好ましく、直径が0.05〜0.5mm、長さが5〜25mmであることがより好ましい。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。
【００１８】
金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）が好ましい。螺旋状等の形状にすれば、金属繊維とマトリックスとが引き抜けながら応力を担保するため、曲げ強度が向上する。
金属繊維の好適な例としては、例えば、直径が0.5mm以下、引張強度が1〜3.5GPaの鋼繊維からなり、かつ、120N/mm2の圧縮強度を有するセメント系硬化体のマトリックスに対する界面付着強度（付着面の単位面積当たりの最大引張力）が3N/mm2以上であるものが挙げられる。本例において、金属繊維は、波形または螺旋形の形状に加工することができる。また、本例の金属繊維の周面上に、マトリックスに対する運動（長手方向の滑り）に抵抗するための溝または突起を付けることもできる。また、本例の金属繊維は、鋼繊維の表面に、鋼繊維のヤング係数よりも小さなヤング係数を有する金属層（例えば、亜鉛、錫、銅、アルミニウム等から選ばれる１種以上からなるもの）を設けたものとしてもよい。
【００１９】
金属繊維の配合量は、配合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。該配合量が4％を超えると、流動性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても金属繊維の補強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中でいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２０】
有機繊維及び炭素繊維は、硬化体の破壊エネルギー等を高める観点から、配合される。
有機繊維としては、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。中でも、ビニロン繊維及び／又はポリプロピレン繊維は、コストや入手のし易さの点で好ましく用いられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、配合物中におけるこれら繊維の材料分離の防止や、硬化後の破壊エネルギーの向上の点から、直径が0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmであることが好ましく、直径が0.01〜0.5mm、長さ5〜25mmであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素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。
【００２１】
有機繊維及び炭素繊維の配合量は、配合物中の体積百分率で好ましくは10.0％以下、より好ましくは1.0〜9.0％、特に好ましくは2.0〜8.0％である。配合量が10.0％を超えると、流動性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても繊維の増強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中にいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２２】
配合物の混練方法は、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、等を採用することができる。
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、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
【００２３】
配合物の成形及び養生は、通常のコンクリートにおける成形方法及び養生方法が適用可能であり、流し込み成形や振動成形等が適用でき、常温養生、常圧蒸気養生等が適用できる。
前記配合物は、「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値が230mm以上であることが好ましい。該値が230mm未満では流動性が低下し、反力部材や耐力壁の製造に手間がかかるので好ましくない。
また、前記配合物の硬化体は、120N/mm2以上、好ましくは130N/mm2以上、より好ましくは140N/mm2以上の圧縮強度を発現することが好ましい。圧縮強度が120N/mm2未満ではＰＣ綱材を引張り定着する際の反力を支えることが困難になるので好ましくない。
なお、前記配合物の硬化体は、20N/mm2以上、好ましくは23N/mm2以上の曲げ強度を発現することが好ましい。
【００２４】
次に、図１及び図２に基づいて本発明のアバットの形状を説明する。
図１は本発明に係わるアバットの１例を示す側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１に示すアバット１は、鋼製の耐力壁２と、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる反力部材３とからなるものである。そして、各反力部材３は、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる円柱状の柱状部材３ａを５本接合したものである。
なお、図１は、円柱状の柱状部材を５本接合した例であるが、本発明では、この柱状部材の接合数を変えることにより、耐力壁２間の長さを適宜調節することが可能である。
また、図１は、反力部材として、円柱状の柱状部材を接合したものを使用した例であるが、本発明では、円柱状の柱状部材に替えて角柱状の柱状部材を使用することや壁状部材を使用するもできる。
さらに、図１は、鋼製の耐力壁からなる例であるが、本発明では、耐力壁も、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体から構成することができる。
【００２５】
本発明において、柱状部材又は壁状部材の長さは0.5〜２ｍであることが好ましい。柱状部材又は壁状部材の長さが0.5ｍ未満では、反力部材を構成する柱状部材又は壁状部材の数が多くなり、反力部材の組み立てに手間がかかるので好ましくない。柱状部材又は壁状部材の長さが２ｍを越えると、柱状部材又は壁状部材の質量が大きくなるため、反力部材の組み立てに手間がかかるので好ましくない。
なお、柱状部材又は壁状部材の断面積（例えば、円柱状の柱状部材であれば円の面積）は、ＰＣ鋼材を引張り定着する際の反力に応じて適宜定めることができる。
【００２６】
本発明において、柱状部材又は壁状部材の接合方法は、特に限定するものではなく、接着剤等で接合することができるが、反力部材の組み立てや分解の手間等を考慮すると、柱状部材又は壁状部材に貫通孔を形成しておき、該貫通孔に鋼材等を通して緊張して接合することが好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を説明する。
［１．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3200cm2/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）無機粒子；石英粉末（平均粒径7.0μｍ）
（４）細骨材；珪砂（最大粒径0.6mm、75μm以下の粒子の含有量0.3質量％）
（５）金属繊維；鋼繊維（直径：0.2mm、長さ：13mm）
（６）減水剤；ポリカルボン酸系高性能減水剤
（７）水；水道水
【００２８】
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32質量部、珪砂120質量部、高性能減水剤1.0質量部(セメントに対する固形分)、水22質量部をニ軸ミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「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。その結果、フロー値は280mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は210N/mm2であった。
また、前記配合物を4×4×16cmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は25N/mm2であった。
【００２９】
実施例２
低熱ポルトランドセメント100質量部、シリカフューム32質量部、石英粉末39質量部、珪砂120質量部、高性能減水剤1.0質量部(セメントに対する固形分)、水22質量部をニ軸ミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「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。その結果、フロー値は285mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は225N/mm2であった。
また、前記配合物を4×4×16cmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は27N/mm2であった。
【００３０】
実施例３
低熱ポルトランドセメント100質量部、シリカフューム32質量部、石英粉末39質量部、珪砂120質量部、高性能減水剤1.0質量部(セメントに対する固形分)、水22質量部、鋼繊維(配合物中の体積の２％)をニ軸ミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「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。その結果、フロー値は265mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は230N/mm2であった。
また、前記配合物を4×4×16cmの型枠内に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は47N/mm2であった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のアバットの１例の側面図である。
【図２】図１のアバットのＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来のアバットの１例の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  アバット
２  耐力壁
３  反力部材
３ａ  円柱状の柱状部材
４  ＰＣ鋼材定着部
５  アバット
６  耐力壁
７  反力部材
【図１】
2006206401.tif 000003
【図２】
2006206401.tif 000004
【図３】
2006206401.tif 000005