(57)【要約】【課題】  繊維補強コンクリート打継ぎ面における部材のせん断耐力、曲げ耐力の確保を実現する。【解決手段】  既設コンクリートまたはモルタル１に使用する繊維の一部または全部について端部形状をフック状Ａまたはマッシュルーム状Ｂとし、後打ちコンクリートまたはモルタル２に使用する繊維の一部または全ての繊維の端部を該フック状Ａまたはマッシュルーム状Ｂの係止し易いループ状Ｃまたはフック状Ａ、立体状とする又は逆の配分にするとともに、既設コンクリート１の打継ぎ面３を高圧水噴射により表層のモルタル分を落とすことにより、繊維を露出状態にする。【選択図】    図３ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の繊維補強コンクリートまたは繊維補強モルタル部材に対して、後から打設する繊維補強コンクリートまたはモルタルを一体化する工法において、既設コンクリートまたはモルタルに使用する繊維の一部または全部について端部形状をフック状またはマッシュルーム状とし、後打ちコンクリートまたはモルタルに使用する繊維の一部または全ての繊維の端部を該フック状またはマッシュルーム状の係止し易いループ状またはフック状、立体状とする又は逆の配分にするとともに、既設コンクリートの打継ぎ面を高圧水噴射により表層のモルタル分を落とすことにより、繊維を露出状態にすることを特徴とする繊維補強コンクリートまたはモルタルの打継ぎ部の一体化工法。
【請求項２】
前項既設コンクリートまたはモルタル表層のモルタル分を落とすために、既設コンクリート打設時の接合面側に凝結遅延剤を塗布した後洗い出しするとした請求項１記載の繊維補強コンクリートまたはモルタルの打継ぎ部の一体化工法。
【請求項３】
補強繊維として、ピニロン、ナイロン、ポリプロピレンなどの有機繊維、無機繊維、もしくは鋼繊維などの金属繊維を用いるとした請求項１，２記載の繊維補強コンクリートまたはモルタルの打継ぎ部の一体化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維補強コンクリートまたはモルタルの打継ぎ部の最適な一体化工法の提供に係わる。
【０００２】
繊維補強コンクリート（またはモルタル）は、コンクリート中に繊維が均等または制御された方向に分散することにより部材としての一体性を有し、混入された繊維の補強効果によりせん断耐力や曲げ耐力等の構造性能の向上効果を発揮する。その打ち継ぎ部の一体化は、通常のコンクリートと同様に欠陥部となり易い。
つまり、打継ぎ面上で繊維が既設コンクリートと後打ちコンクリートを横断して存在できないことから、打継ぎ面において繊維による補強効果は得られず、接合部のせん断耐力が十分に確保できないほか、打継ぎ面におけるひび割れの伸展や肌別れ等の問題点が生じる。
【０００３】
繊維補強コンクリートの特徴は、コンクリートが網目構造に架橋された繊維で補強されることであり、これを確保しての打ち継ぎの提案はほとんどなされていなく、唯一、通常コンクリートの打ち継ぎにおいて、打ち継ぎに係わるコンクリート部材が、繊維補強されたものでも良しとした例があるにすぎない。
【０００４】
すなわち、コンクリート打ち継ぎ面に、「打継材」なる例えば毬覃やタワシのように繊維の先端が多方向に向いた先行して打設したコンクリートと打ち継ぎ面の上部に打設するコンクリートを接続する材料の一部を、コンクリートが硬化する前に埋設してコンクリートを硬化させ、先行したコンクリートと打継材とを一体化させる。必要に応じて、打ち継ぎ面となるコンクリート面の緩んだ骨材やレイタンスを取り除き、打ち継ぎ面の上部に新たにコンクリートを打設する。「打継材」に代え、短繊維の一部が突出するように埋設してもよい。しかして、本体部も打ち継ぎ面も同一の性能を有する構成とすることができる、としている。
【特許文献１】特開２００２−６１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した打ち継ぎ部における「打継材」「短繊維」では、先行、後行の繊維補強コンクリート中の繊維とは、積極的に物理的に連結する能力は認められず（ラップでの定着能しか認められない）強固な一体化は期待不可能なことは明白である。
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、既設コンクリートおよび後打ちコンクリート中の繊維の形状を、双方の繊維同士が物理的に洗い出しまたははつり取りによって既設コンクリート表層の繊維を起毛状態にすると同時に、後打ちコンクリート中の繊維と、既設コンクリート表層の繊維が物理的に連結することにより、既設コンクリートと後打ちコンクリートの付着力を増加させ、コンクリートの一体化を図るとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、既設の繊維補強コンクリートまたは繊維補強モルタル部材に対して、後から打設する繊維補強コンクリートまたはモルタルを一体化する工法において、既設コンクリートまたはモルタルに使用する繊維の一部または全部について端部形状をフック状またはマッシュルーム状とし、後打ちコンクリートまたはモルタルに使用する繊維の一部または全ての繊維の端部を該フック状またはマッシュルーム状の係止し易いループ状またはフック状、立体状とする又は逆の配分にするとともに、既設コンクリートの打継ぎ面を高圧水噴射により表層のモルタル分を落とすことにより、繊維を露出状態にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
打継ぎ部における既設コンクリートの繊維の十分な露出と、これに引っかかり易く物理的に連結する後打ちコンクリート中の繊維との間に理想的な架橋効果が奏され、打継ぎ部の一体性、付着力が著しく向上し、部材のせん断耐力、曲げ耐力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図で説明すると以下の通りである。
本発明では、既設の繊維補強コンクリートに用いられる補強用繊維の一部もしくは全ての繊維の端部形状を図１ａに示すフック形状Ａもしくはｂに示すマッシュルーム形状Ｂとし、同様に後打ちするコンクリート中の繊維の一部もしくは全てのコンクリート中の繊維の形状をループ形状、図２に示すリング状、立体繊維形状もしくは前記のフック形状Ａとし、後打ちコンクリート打設前に既設コンクリートの表面のモルタル層を高圧水による洗い出しあるいはチッピング等によりはつり取り、既設コンクリート１表層部分の繊維を起毛状態にした後、後打ちの繊維コンクリート２を打設することにより、既設コンクリート１表層の繊維と後打ちコンクリート２中の繊維が図３に示すように打継部３で引っかかりで物理的に連結され、かつ繊維の周囲を強度の高いモルタル、セメントペーストで硬化させることにより、コンクリート同士の付着力が大きく向上し、一体性が確保されるものである。
先行するコンクリート１に用いる繊維の形状と後打ちコンクリート２に使用する繊維の形状は逆の場合でも良い。
【０００９】
本発明に用いるフック状（鉋状）繊維Ａあるいはマッシュルーム状の端部を有する繊維Ｂとしては、熱可塑性樹脂繊維のモノフィラメントの端部を加熱により溶融させて作る方法などがある。ループ形状の繊維Ｃとしては、ループパイルを有する編織物、バルキー糸等がある。また起毛処理した不織布を用いても良い。金属繊維を用いる場合は、製法により、端部をフック状、あるいはループ状に加工することができる。
繊維の種類としては、有機合成繊維、無機繊維のいずれも用いることができる。例えば、ナイロン（ポリアミド）、ポリエステルなどの有機合成繊維、レーヨンなどの再生繊維、ガラス、セラミック、カーボンなどの無機繊維が挙げられる。また金属繊維としては鋼繊維があげられる。
繊維の直径は、有機合成繊維、無機繊維の場合は５〜２００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜６０μｍである。５μｍ未満であっても２００μｍを超える場合であっても、いずれも繊維形状を制御したことによる効果が表れ難いため好ましくない。
金属繊維の場合は、繊維の直径は５０〜１０００μｍであり好ましくは、１００〜６００μｍである。この範囲の外では、繊維の強度の制御、加工精度の確保が困難であり好ましくない。繊維の長さは５〜５０ｍｍであり、好ましくは１０〜３０ｍｍである。繊維の長さは骨材の最大寸法と同等もしくは大きいものが補強効果が大きい。コンクリートの骨材の最大寸法は一般に５〜２５ｍｍ程度であるが、骨材の最大寸法は同寸法の篩い目を通過するものとして表されるため、実際には扁平な骨材など最大寸法以上の骨材が相当量含まれている。このため鋼繊維の長さは５ｍｍ以上が望ましい。また５ｍｍ未満では既設コンクリートの表層モルタルのはつりだし、洗い出し時に除去されてしまう。５０ｍｍを超えるとコンクリートの作業性の確保が困難である。実用上からは鋼繊維の長さは３０ｍｍ程度が補強効果が大きく流動性も確保できる。
コンクリート中への繊維の混入量は、コンクリートの力学特性状要求されるレベルに合致するよう適宜量の混入量を定める。ただし、混入量が少ないと補強効果は低減し、混入量が過剰に多いとコンクリートの流動性を損なうため、一般の土木、建築構造物で使用する量としては、コンクリート容積に対して繊維が０．５〜３．０容積％が好ましい。上述の表層コンクリートを高圧による洗い出しあるいはチッピング等によるはつり取りにより繊維がコンクリート表面に起毛状態に露出させる洗い出しを容易にするために、先打ちコンクリート打設時に後打ちコンクリートとの接触面に相当する部分に凝結遅延剤を塗布しても良い。
【実施例】
【００１０】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に制限されるものではない。
１）コンクリートの使用材料
セメント：低熱ポルトランドセメント９０重量部対し混和材シリカフューム１０重量部を混入したシリカフュームセメント
化学混和剤：ポリカルボン酸系高性能減水剤
骨材の、繊維の品質を表−１に示す
【００１１】
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【００１２】
２）調合
表−２にコンクリートの調合を示す。
【００１３】
【表２】
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コンクリートは、練り上がり時のスランプフロー値が６５ｃｍ±５ｃｍとなるよう高性能減水剤の量により調整した。
表−２に示すように、この実施例１は、有機繊維を３．０容量％および鋼繊維１．０容量％の両者を混入したものであり、先打ちおよび後打ちコンクリートの鋼繊維および有機繊維にフック状の端部形状の繊維Ａ、後打ちコンクリートには繊維径０．４ｍｍの鋼繊維を直径５ｍｍに加工したリング状の繊維Ｃを用いた。比較例１，２は、繊維として鋼繊維、有機繊維ともストレート形状の繊維を用いた。
打継ぎ部の処理方法は、実施例および比較例１では、先打ちコンクリート表面を洗い出した後、後打ちコンクリートを打設した。比較例２では打継ぎを処理を行わず、後打ちコンクリートを打ち継いだ。
【００１４】
３）打継ぎ部の強度試験
打継ぎ部の強度試験は、断面１０×１０ｃｍ、長さ４０ｃｍの試験体を用い、図４に示すような２点載荷の曲げ試験により行った。試験体は図４に示すように、先打ちコンクリート１を長さ方向に２０．５ｍｍまで打設した後、実施例１および比較例１では、打継ぎ面３に凝固遅延剤を塗布し、材齢２日後に、打継ぎ部分のモルタル層を洗い出し、残りの部分に後打ちコンクリート２を打設し一体化した。比較例２では洗い出しは行わず後打ちコンクリート２を打設した。
材齢２８日経過後、曲げ試験を行い、曲げ強度より一体性を評価した。
試験結果を表３に示す。
【００１５】
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試験結果より、実施例は、比較例１に比べ、曲げ強度が約１．３倍に向上しており、打継ぎ面での繊維の補強効果が有効に発揮されていることが確認できる。
【００１６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
繊維補強コンクリートの打継ぎにあっても、打継ぎ箇所での付着力が向上し、部材のせん断力、曲げ耐力を確保することができるので、特に建築業界における鋼繊維補強コンクリートでの打継ぎに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ａ，ｂは、本発明における補強繊維の端部形状図である。
【図２】ａ，ｂは、本発明における補強繊維の端部形状図である。
【図３】本発明における打継ぎ面の詳示図である。
【図４】本発明における曲げ試験要領説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ  フック形状
Ｂ  マッシュルーム形状
Ｃ  ループ形状
１  コンクリートまたはモルタル
２  コンクリートまたはモルタル
３  打継部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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