(57)【要約】【課題】薄肉でもひび割れ強度を確保しながら適度なプレストレスを付与できるハーフプレキャスト床スラブを提供する。【解決手段】ハーフプレキャスト床スラブ２のプレキャストコンクリート１０を平板状かつトップコンクリート３より高強度とする。プレキャストコンクリート１０内に緊張材１１を緊張状態で埋設する。プレキャストコンクリート１０の厚さｔ２を、ｔ＝７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とする。緊張材１１に５０ｋＮ〜１４０ｋＮの緊張力Ｆを導入する。更に、前記厚さ及び緊張力をグラフ上でプロットした点が、厚さ７０ｍｍ、緊張力１１０ｋＮの点ａと、厚さ８０ｍｍ、緊張力１３０ｋＮの点ｂと、厚さ９０ｍｍ、緊張力１４０ｋＮの点ｃを結ぶ線Ｌを上回らないようにする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面がトップコンクリートとの接合面となる平板状かつ前記トップコンクリートより高強度のプレキャストコンクリートと、
緊張状態で前記プレキャストコンクリート内に埋設された緊張材と、を備え、
前記プレキャストコンクリートの厚さが、７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記緊張材に５０ｋＮ以上１４０ｋＮ以下の緊張力が導入されており、
更に、前記厚さを横軸とし、前記緊張力を縦軸とするグラフにおいて、前記厚さ及び前記緊張力をプロットした点が、厚さ７０ｍｍかつ緊張力１１０ｋＮの点と、厚さ８０ｍｍかつ緊張力１３０ｋＮの点と、厚さ９０ｍｍかつ緊張力１４０ｋＮの点を結ぶ線を上回らないことを特徴とするハーフプレキャスト床スラブ。
【請求項２】
前記かぶり厚さが、２５ｍｍ〜４２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のハーフプレキャスト床スラブ。
【請求項３】
前記緊張材が、降伏応力７５０Ｎ／ｍｍ２〜８５０Ｎ／ｍｍ２の高強度鉄筋であることを特徴とする請求項１又は２に記載のハーフプレキャスト床スラブ。
【請求項４】
前記プレキャストコンクリート内の全域に繊維材が分散されており、前記プレキャストコンクリートの単位体積当たりの前記繊維材の含有量が、０．５ｋｇ／ｍ３〜０．９ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のハーフプレキャスト床スラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部にトップコンクリートが打設されるべきハーフプレキャスト床スラブに関し、特に、プレストレスが付与されたハーフプレキャスト床スラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
床スラブの施工を省力化するために、厚みのほぼ半分をプレキャストスラブ（以下「ハーフプレキャスト床スラブ」と称す）にて構成し、その上面にトップコンクリートを場所打ちする施工方法が知られている。更に、プレストレスが付与されたハーフプレキャスト床スラブが知られている（特許文献１〜３等参照）。
特許文献１のハーフプレキャスト床スラブにおいては上面にリブが形成されている。
特許文献２においては、リブ内に緊張材を配置することでかぶり厚さを確保している。
特許文献３においては、スラブ内に中空孔が一定間隔置きに形成されている。隣接する中空孔どうしの間のコンクリートに緊張材を配置することにとって、かぶり厚さを確保している。中空孔よりも下側部分のコンクリートにはポリプロピレン樹脂の繊維材が混入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７４８７０９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０９５２５６号公報
【特許文献３】特許第５０９７６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハーフプレキャスト床スラブにリブがあると、平板部とリブとの隅角部にひび割れが発生しやすい。また、リブ専用の型枠が必要で製造が煩雑であり製造コストが増大する。スラブ内に中空孔を形成する場合（特許文献３）も特殊な治具が必要で製造が容易でなく、製造コストが増大する。製造コストの低減や軽量化のためにはコンクリートの薄肉化が望まれる一方で、緊張材に導入する緊張力をある程度の大きさにする必要もある。しかし、コンクリートを薄くすればするほど、或いは緊張力を大きくすればするほど、コンクリートの特に端面周辺部にひび割れが発生しやすくなる。
本発明は、かかる事情に鑑み、薄肉かつ軽量で安価に製造可能であり、かつ薄肉であっても、ひび割れ強度を確保しながら適度なプレストレスを付与できるハーフプレキャスト床スラブ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】
前記問題点を解決するために、本発明に係るハーフプレキャスト床スラブは、
上面がトップコンクリートとの接合面となる平板状かつ前記トップコンクリートより高強度のプレキャストコンクリートと、
緊張状態で前記プレキャストコンクリート内に埋設された緊張材と、を備え、
前記プレキャストコンクリートの厚さが、７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記緊張材に５０ｋＮ以上１４０ｋＮ以下の緊張力が導入されており、
更に、前記厚さを横軸とし、前記緊張力を縦軸とするグラフ（図１０）において、前記厚さ及び前記緊張力をプロットした点が、厚さ７０ｍｍかつ緊張力１１０ｋＮの点ａと、厚さ８０ｍｍかつ緊張力１３０ｋＮの点ｂと、厚さ９０ｍｍかつ緊張力１４０ｋＮの点ｃとを結ぶ線Ｌを上回らないことを特徴とする。
当該ハーフプレキャスト床スラブによれば、上面のリブを無くして平板状にすることによって、リブと平板部との隅角部におけるひび割れの問題を解消できるとともに製造を容易化できる。コンクリートの厚みを７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の薄肉にすることによって、コンクリート打設量を低減でき、安価に製造できるとともに、運搬、据え付け作業の負荷を軽減できる。緊張力を５０ｋＮ以上１４０ｋＮ以下とし、かつ前記線Ｌ（図１０）を上回らないようにすることによって、コンクリートが薄肉であっても、特にコンクリートの端面周辺部でのひび割れの発生を防止しながら、適度なプレストレスを付与できる。この結果、ハーフプレキャスト床スラブの品質を向上できる。
【０００６】
前記かぶり厚さが、２５ｍｍ〜４２ｍｍ程度であることが好ましい。これによって、ハーフプレキャスト床スラブを薄肉化しながら、ひび割れ強度を確保できる。
【０００７】
前記緊張材が、降伏応力７５０Ｎ／ｍｍ２〜８５０Ｎ／ｍｍ２の高強度鉄筋であることが好ましい。これによって、緊張力を確実に導入できる。緊張材として、同程度の降伏強度のＰＣ撚線を用いるよりも高温化での耐力低下を抑制でき、耐熱性を向上できる。
【０００８】
前記プレキャストコンクリート内の全域に繊維材が分散されており、前記プレキャストコンクリートの単位体積当たりの前記繊維材の含有量が、０．５ｋｇ／ｍ３〜０．９ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。
これによって、火災時にプレキャストコンクリートが爆裂するのを防止又は抑制できる。プレキャストコンクリート内の全域に繊維材が分散させることで、繊維材入りのコンクリートの打設工程と繊維材無しのコンクリート打設工程とに分ける必要がない。ちなみに、特許文献３においては中空孔よりも下側部分にだけ樹脂繊維材を混入するために、プレキャストコンクリートの打設工程を少なくとも２回に分ける必要があり、煩雑である。
繊維材は、有機系繊維材でもよく、無機系繊維材でもよい。有機系繊維材の材質としては、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂が挙げられる。無機系繊維材の材質としては、鋼鉄等の金属が挙げられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハーフプレキャスト床スラブによれば、薄肉かつ軽量で安価に製造でき、しかも、ひび割れ強度を確保しながら、適度なプレストレスを付与して品質を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る合成床スラブの正面断面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、前記合成床スラブのハーフプレキャスト床スラブの平面断面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、前記ハーフプレキャスト床スラブの正面断面図である。
【図４】図４（ａ）は、実施例１における加熱前の試験体の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）の写真である。図４（ｂ）は、実施例１における加熱後の試験体の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）の写真である。
【図５】図５（ａ）は、比較例における加熱前の比較試験体の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）の写真である。図５（ｂ）は、比較例における加熱後の比較試験体の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）の写真である。
【図６】図６は、実施例４の結果を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例５の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例６の結果を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例７の結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例４〜７の結果から導かれたコンクリート厚さと緊張力の好適範囲を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、合成床スラブ１は、ハーフプレキャスト床スラブ２と、トップコンクリート３を備えている。図３に示すように、ハーフプレキャスト床スラブ２は、プレキャストコンクリート１０と、緊張材１１と、樹脂繊維材１２と、メッシュ１３を含む。
【００１２】
図２及び図３に示すように、プレキャストコンクリート１０は、平板状になっている。プレキャストコンクリート１０は、高強度コンクリートにて構成されている。プレキャストコンクリート１０の設計基準強度（材齢２８日圧縮強度）は、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２〜１００Ｎ／ｍｍ２程度であり、より好ましくは５０Ｎ／ｍｍ２〜６０Ｎ／ｍｍ２程度である。
プレキャストコンクリート１０の水セメント比は、３０％以上４０％未満であり、好ましくは３５％程度である。
【００１３】
プレキャストコンクリート１０の下面から緊張材１１までのかぶり厚さｔ１０ａは、好ましくはｔ１０ａ＝２５ｍｍ〜４２ｍｍ程度である。
プレキャストコンクリート１０ひいてはハーフプレキャスト床スラブ２の全体厚さｔ２は、好ましくはｔ２＝７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、より好ましくはｔ２＝７０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。
【００１４】
プレキャストコンクリート１０内に複数（図では２つだけ図示）の緊張材１１が緊張状態で埋設されている。これら緊張材１１は、間隔を置いて互いに平行に配置されている。各緊張材１１の両端部が、プレキャストコンクリート１０における緊張材１と直交する端面１０ｅ，１０ｅに現れている。各緊張材１１は、高強度鉄筋によって構成されている。緊張材１１の降伏応力は、好ましくは７５０Ｎ／ｍｍ２〜８５０Ｎ／ｍｍ２程度であり、より好ましくは７８５Ｎ／ｍｍ２程度である。緊張材１１の公称直径は、好ましくは１３ｍｍ〜１６ｍｍ程度である。緊張材１１の最外直径は、好ましくは１４ｍｍ〜１８ｍｍ程度である。緊張材１１の降伏強度は、好ましくは９４ｋＮ〜１６０ｋＮ程度である。緊張材１１に５０ｋＮ〜１４０ｋＮの緊張力Ｆが導入されている。
更に、図１０に示すように、厚さｔ２を横軸とし、緊張力Ｆを縦軸とするグラフにおいて、当該ハーフプレキャスト床スラブ２の厚さｔ２及び緊張力Ｆをプロットした点が、ｔ２＝７０ｍｍかつＦ＝１１０ｋＮの点ａと、ｔ２＝８０ｍｍかつＦ＝１３０ｋＮの点ｂと、ｔ２＝９０ｍｍかつＦ＝１４０ｋＮの点ｃとを結ぶ線Ｌを上回らないように設定されている。要するに、図１０のグラフの斜線部Ｒ内に入るように、厚さｔ２及び緊張力Ｆが設定されている。
図１０において、線Ｌは、点ａ，ｂ間を結ぶ線分Ｌ１と、点ｂ，ｃ間を結ぶ線分Ｌ２とからなる折れ線であるが、線Ｌが、点ａ，ｂ，ｃを滑らかに結ぶ曲線であってもよい。
【００１５】
プレキャストコンクリート１０内における緊張材１１の上側にメッシュ１３が埋設されている。メッシュ１３は、金属ワイヤによって構成されている。金属ワイヤが、縦横の格子状に組まれている。金属ワイヤの直径は、例えば２ｍｍ〜５ｍｍ程度である。格子サイズは、例えば８０ｍｍ角〜１２０ｍｍ角程度である。メッシュ１３は、プレキャストコンクリート１０が万が一、爆裂した場合の落下を防止する役目を担っている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、プレキャストコンクリート１０内には繊維材１２が混入されている。繊維材１２の材質は、例えば樹脂であり、好ましくはポリプロピレン（ＰＰ）である。繊維材１２の長さは、好ましくは数ｍｍ〜十数ｍｍであり、より好ましくは１０ｍｍ程度である。繊維材１２の太さは、好ましくは０．５ｄｔｅｘ〜１ｄｔｅｘであり、より好ましくは０．８ｄｔｅｘ程度である。
なお、繊維材１２としては、ポリプロピレン繊維材に限られず、他の樹脂からなる繊維材を用いてもよく、鋼等の金属繊維材を用いてもよい。
繊維材１２は、プレキャストコンクリート１０の全域に万遍なく分散されている。プレキャストコンクリート１０の単位体積当たりの繊維材１２の含有量は、好ましくは０．５ｋｇ／ｍ３〜０．９ｋｇ／ｍ３である。
なお、図２及び図３において、繊維材１２の大きさは誇張されている。図１において、繊維材１２の図示は省略されている。
【００１７】
更に、プレキャストコンクリート１０には混和剤が混入されている。混和剤は、高性能減水剤及びＡＥ剤（空気連行剤）を含むことが好ましい。更にＡＥ減水剤を含んでいてもよい。混和剤の混入量は、プレキャストコンクリート１０のセメントに対して好ましくは１．０ｗｔ％〜１．３ｗｔ％であり、より好ましくは１．１０ｗｔ％〜１．２５ｗｔ％である。これによって、繊維材１２を混ぜたプレキャストコンクリート１０の混練時における流動性が低下するのを抑制できる。
【００１８】
図１に示すように、建物の施工現場において、ハーフプレキャスト床スラブ２上にトップコンクリート３が打設形成される。トップコンクリート３内には普通鉄筋３ｃが配筋されている。プレキャストコンクリート１０の上面がトップコンクリート３との接合面となる。トップコンクリート３の設計基準強度は、例えば３０Ｎ／ｍｍ２〜４０Ｎ／ｍｍ２であり、好ましくは３６Ｎ／ｍｍ２程度である。トップコンクリート３は、普通コンクリートにて構成されていてもよい。
したがって、プレキャストコンクリート１０が、トップコンクリート３よりも高強度である。つまり、プレキャストコンクリート１０の圧縮強度が、トップコンクリート３の圧縮強度より高い。
【００１９】
ハーフプレキャスト床スラブ２によれば、単純な平板状に形成でき、上面等に特許文献１、２のリブ（凸部）を設ける必要が無い。したがって、該リブと平板部との隅角部におけるひび割れの問題を解消できるとともに製造を容易化できる。
また、コンクリート１０の厚さｔ２を、ｔ２＝７０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の薄肉にすることによって、コンクリート打設量を低減でき、安価に製造できるとともに、運搬、据え付け作業の負荷を軽減できる。
緊張材１１の緊張力Ｆを、Ｆ＝５０ｋＮ〜１４０ｋＮとし、かつ前記線Ｌ（図１０）を上回らないようにすることによって、コンクリート１０が薄肉であっても、特に端面１０ｅの周辺部でのひび割れの発生を防止しながら、適度なプレストレスを付与できる。
通常の鉄筋コンクリート（ＲＣ）スラブの場合、公称直径１３ｍｍ(D13)〜１６ｍｍ(D16)の鉄筋を曲げ補強筋としており、その所要強度は通常２９５Ｎ/ｍｍ２程度である（日本建築学会刊「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説2010」6条  許容応力度より）。一方、例えば降伏応力７８５Ｎ／ｍｍ２、公称直径１３ｍｍの高強度鉄筋からなる緊張材１１を用いたプレストレストコンクリート（ＰＣ）スラブにおいて、前記所要強度を確保したうえで、その余剰分をプレストレスに充てた場合、緊張力Ｆは、Ｆ＝（785N/mm2-295N/mm2）×127mm2(D13)×0.85≒５０ｋＮ程度になる。逆に言うと、緊張力Ｆの下限値を５０ｋＮ程度とすることによって、緊張材１１の強度を十分に活用でき、余剰強度が残らないようにできる。
緊張力Ｆの上限値を１４０ｋＮ程度とすることによって、例えば公称直径１６ｍｍ程度の緊張材１１を許容緊張力あたりまで緊張させることができる。
緊張材１１が、降伏応力７５０Ｎ／ｍｍ２〜８５０Ｎ／ｍｍ２の高強度鉄筋であることによって、緊張力を確実に導入できる。
かぶり厚さｔ１０ａをｔ１０ａ＝２５ｍｍ〜４２ｍｍ程度とすることによって、ひび割れ強度を確保しながら確実に薄肉にできる。
この結果、ハーフプレキャスト床スラブ２の品質を向上できる。
加えて、繊維材１２の混入によって、火災時にプレキャストコンクリート１０が爆裂するのを防止又は抑制できる。樹脂繊維材１２は、プレキャストコンクリート１０の全域にわたって万遍なく分散させればよく、プレキャストコンクリート１０を樹脂繊維材１２の有無に応じて打ち分ける必要がない。
緊張材１１として高強度鉄筋を用いることによって、ＰＣ撚線を用いるよりも高温下での耐力低下を小さくでき、耐熱性を向上できる。
【００２０】
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、緊張材１１としてＰＣ撚線を用いてもよい。
繊維材１２を省略してもよい。
ハーフプレキャスト床スラブ２の断面形状を適宜改変してもよい。
【実施例１】
【００２１】
実施例を説明する。なお、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１〜３は、請求項４に対応する実施例である。実施例１では、以下の合成床スラブ１の試験体を作製した。
＜ハーフプレキャスト床スラブ２＞
まず、ハーフプレキャスト床スラブ２として以下のコンクリートを作製した。
サイズ：  ２０００ｍｍ×１８００ｍｍ×７０ｍｍ
プレキャストコンクリート１０：
設計基準強度：  ５０Ｎ／ｍｍ２
水セメント比：  ３５．０
かぶり厚さ：  ｔ１０ａ＝２５ｍｍ
混和剤：
ＢＡＳＦジャパン株式会社製高性能減水剤マスターグレニウム８０００Ｓ、及びＢＡＳＦジャパン株式会社製ＡＥ剤マスターエア１０１
添加量：  プレキャストコンクリート１０のセメントの１．１０ｗｔ％
緊張材１１：
株式会社向山工場製高強度鉄筋ＭＫ７８５、ＭＤ１６
直径：  １６ｍｍ  
降伏強度：  １５５．９ｋＮ
（単位面積当たり降伏強度：σｙ＝７８５Ｎ／ｍｍ２）
緊張力：  １３２．５ｋＮ（降伏強度×８５％）
配置間隔：  ４５０ｍｍ
繊維材１２：
材質：ポリプロピレン（ＰＰ）
太さ：  ０．８ｄｔｅｘ（φ１０μｍ）
長さ：  １０ｍｍ
プレキャストコンクリート１０の単位体積当たりの含有量：  ０．５ｋｇ／ｍ３
メッシュ１３：
ワイヤ直径：３．２ｍｍ
格子サイズ：  １００ｍｍ×１００ｍｍ
【００２２】
＜トップコンクリート３＞
材齢８日の前記ハーフプレキャスト床スラブ２上に、以下のトップコンクリート３を打設した。
厚さ：  １５０ｍｍ
設計基準強度：  ３６Ｎ／ｍｍ２
水セメント比：  ４０．０
試験体すなわち合成床スラブ１の全体厚さは、２２０ｍｍであった。
【００２３】
＜耐火（爆裂）試験＞
ハーフプレキャスト床スラブ２の材齢１２７日目（トップコンクリート３の材齢１１９日目）に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ２（材齢１２７日）は、７９．４Ｎ／ｍｍ２であり、トップコンクリート３（材齢１１９日）は、６１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
ハーフプレキャスト床スラブ２の下面が被加熱面となるようにして、試験体１を加熱炉にセットし、ＩＳＯ８３４の標準加熱温度曲線に倣って温度上昇するように加熱した。
加熱継続時間は、１２０分間とした。
加熱終了時における温度は、約１０５０℃であった。
【００２４】
＜評価＞
図４（ａ）に加熱前の試験体１の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブ２の下面）を示す。図４（ｂ）に加熱終了後の前記被加熱面を示す。
加熱中、炉内カメラ及び目視によって試験体１を観察した。加熱開始から終了まで爆裂は確認されなかった。
図４（ｂ）に示すように、加熱終了後の試験体１の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブ２の下面）の状態は良好であった。
【実施例２】
【００２５】
＜試験体１＞
実施例２における合成床スラブ１の試験体１の構成及び製造方法は、実施例１と同じであった。
＜耐火試験＞
この試験体１に対し、ハーフプレキャスト床スラブ２の材齢１３２日目（トップコンクリート３の材齢１２４日目）に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ２（材齢１３２日）は、７９．３Ｎ／ｍｍ２であり、トップコンクリート３（材齢１２４日）は、６１．５Ｎ／ｍｍ２であった。
耐火試験の方法は実施例１と同じとした。
＜評価＞
加熱中、爆裂は確認されず、加熱終了後の試験体１の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブ２の下面）の状態は良好であった。
【実施例３】
【００２６】
＜試験体１＞
実施例３においては、プレキャストコンクリート１０の単位体積当たりの樹脂繊維材１２の含有量を、０．９ｋｇ／ｍ３とした。
また、混和剤の添加量をプレキャストコンクリート１０のセメントの１．２５ｗｔ％とした。
更に、ハーフプレキャスト床スラブ２の材齢９日目にトップコンクリート３を打設した。
試験体１におけるそれ以外の構成及び製造方法は、実施例１と同じであった。
＜耐火試験＞
この試験体１に対し、ハーフプレキャスト床スラブ２の材齢１４０日目（トップコンクリート３の材齢１３１日目）に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ２（材齢１４０日）は、８２．８Ｎ／ｍｍ２であり、トップコンクリート３（材齢１３１日）は、６９．３Ｎ／ｍｍ２であった。
耐火試験の方法は実施例１と同じとした。
＜評価＞
加熱中、爆裂は確認されず、加熱終了後の試験体１の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブ２の下面）の状態は良好であった。
【００２７】
［請求項４の比較例１］
＜比較試験体＞
ハーフプレキャスト床スラブに樹脂繊維材を入れていない比較試験体を作製した。
実施例１と同じ組成の混和剤を前記ハーフプレキャスト床スラブのプレキャストコンクリートに添加した。混和剤の添加量は、前記プレキャストコンクリートのセメントの０．９５ｗｔ％とした。
また、ハーフプレキャスト床スラブの材齢９日目にトップコンクリートを打設した。
比較試験体におけるそれ以外の構成及び製造方法は、実施例１の試験体１と同じであった。
＜耐火試験＞
この比較試験体に対し、ハーフプレキャスト床スラブの材齢１２７日目（トップコンクリートの材齢１１８日目）に耐火試験を行った。
なお、試験当日に圧縮強度を測定したところ、ハーフプレキャスト床スラブ（材齢１２７日）は、８０．４Ｎ／ｍｍ２であり、トップコンクリート（材齢１１８日）は、６９．０Ｎ／ｍｍ２であった。
耐火試験の方法は実施例１と同じとした。
【００２８】
＜評価＞
図５（ａ）に加熱前の比較試験体の被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）を示す。図５（ｂ）に加熱終了後の前記被加熱面を示す。
加熱開始後８分で最初の爆裂が発生した。さらに、同９分から２３分にかけて断続的に激しい爆裂が発生した。２３分以降は加熱終了まで爆裂は生じなかった。
加熱開始後１７分頃に緊張材が露出し始めた。同２０分頃にはメッシュの露出が確認された。
加熱終了後、被加熱面（ハーフプレキャスト床スラブの下面）を観察したところ、爆裂の最大深さは４９ｍｍ、平均深さは約２６ｍｍであった。
【実施例４】
【００２９】
実施例４〜７では、ハーフプレキャスト床スラブ２の厚さｔ２と緊張力とひび割れ強度の関係性を調べた。
＜ひび割れ強度＞
円柱形状のコンクリート試料を用意した。該コンクリート試料のコンクリート組成は実施例１と同様であり、設計基準強度は５０Ｎ／ｍｍ２であった。コンクリートには繊維材１２を均一に混入した。繊維材１２の材質、太さ、長さは、実施例１と同様であった。繊維材１２の混入量は、単位体積当たり０．９ｋｇ／ｍ３であった。
コンクリート試料の打設から１日後、コンクリート試料を１の直径方向に押圧することで、その押圧方向と直交する方向に引張応力を作用させ、コンクリート試料にひび割れが入るときの歪を判定した。
歪が１００μ以下であれば、ひび割れは殆ど確認されなかった。
歪が１００μを越えて大きくなるにしたがって、ひび割れが確認されるようになった。
そこで、歪１００μを、ひび割れ発生のボーダーラインとした。
【００３０】
＜緊張力と歪の関係＞
次に、緊張力と歪の関係を調べた。
ハーフプレキャスト床スラブ２の試験体を次のようにして作製した。
まず、緊張材１１として、実施例１と同じく、株式会社向山工場製高強度鉄筋ＭＫ７８５を用意した。緊張材１１の公称直径は１６ｍｍ程度、最外直径は１８ｍｍ程度、降伏強度は１５５．９ｋＮであった。
緊張材１１に油圧ジャッキで緊張力を導入した。緊張力は、１４０ｋＮ程度であった。
続いて、コンクリート１０を打設し、前記緊張状態の緊張材１１をコンクリート１０内に埋設した。コンクリート１０の厚さｔ２は、ｔ２＝７０ｍｍとした。かぶり厚さｔ１０ａは、ｔ１０ａ＝２５ｍｍ程度であった。
このようにして作製したハーフプレキャスト床スラブ２の試験体の上面における、緊張材１１の真上に、６つの歪ゲージを設けた。これら歪ゲージを、それぞれ緊張材１１の軸線方向と直交させるとともに、緊張材１１の軸線方向に沿って５０ｍｍ間隔置きに配置した。各歪ゲージの長さは１００ｍｍであった。最も端面１０ｅに近い歪ゲージから端面１０ｅまでの距離は、３０ｍｍであった。
【００３１】
コンクリート１０の打設時から１日後、油圧ジャッキの力を漸次緩めて、緊張材１１の緊張を漸次解放することで、緊張力をコンクリート１０に漸次移行させた。つまり、コンクリート１０に緊張力を漸次増大するように付与した。
前記緊張力に対してコンクリート１０の各所において生じる歪を、前記歪ゲージで測定した。
結果を図６に示す。
【００３２】
厚み７０ｍｍのハーフプレキャスト床スラブ２においては、緊張力が１１０ｋＮ程度以下であれば、より確実には１０５．２ｋＮ程度以下であれば、ひび割れ発生のボーダーライン（１００μ）を下回ることが確認された。
このことから、緊張材１１として公称直径１３ｍｍ程度（最外径１４ｍｍ程度）の高強度鉄筋（ＭＤ１３）を用いた場合、その許容緊張力（８０ｋＮ程度）まで緊張力を付与したとしても、十分なひび割れ強度を確保できると推察される。この場合のかぶり厚さｔ１０ａは、ｔ１０ａ＝２８ｍｍ程度となる。
【実施例５】
【００３３】
実施例５では、実施例４において、コンクリート１０の厚さｔ２を、ｔ２＝８０ｍｍとした。かぶり厚さｔ１０ａは、ｔ１０ａ＝３１ｍｍ程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例４と同じであった。
結果を図７に示す。
厚み８０ｍｍのハーフプレキャスト床スラブ２においては、緊張力が１３０ｋＮ程度以下であれば、より確実には１２９．４ｋＮ程度以下であれば、ひび割れ発生のボーダーライン（１００μ）を下回ることが確認された。
【実施例６】
【００３４】
実施例６では、実施例４において、コンクリート１０の厚さｔ２を、ｔ２＝９０ｍｍとした。かぶり厚さｔ１０ａは、ｔ１０ａ＝３６ｍｍ程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例４と同じであった。
結果を図８に示す。
厚み９０ｍｍのハーフプレキャスト床スラブ２においては、公称直径１６ｍｍ程度の高強度鉄筋（ＭＤ１６）からなる緊張材１１の許容緊張力（１３５ｋＮ）まで緊張力を付与しても、更には１４０ｋＮ程度まで緊張力を付与しても、ひび割れ発生のボーダーライン（１００μ）を下回り、十分なひび割れ強度を確保できることが確認された。
【実施例７】
【００３５】
実施例７では、実施例４において、コンクリート１０の厚さｔ２を、ｔ２＝１００ｍｍとした。かぶり厚さｔ１０ａは、ｔ１０ａ＝４２ｍｍ程度であった。それ以外の条件及び試験方法は、実施例４と同じであった。
結果を図９に示す。
厚み１００ｍｍのハーフプレキャスト床スラブ２においては、公称直径１６ｍｍ程度の高強度鉄筋（ＭＤ１６）からなる緊張材１１の許容緊張力（１３５ｋＮ）まで緊張力を付与しても、更には１４０ｋＮ程度まで緊張力を付与しても、ひび割れ発生のボーダーライン（１００μ）を下回り、十分なひび割れ強度を確保できることが確認された。
【００３６】
図１０に示すように、実施例４〜７の結果から、コンクリート１０の厚さを７０ｍｍ〜１００ｍｍ程度とし、緊張力を５０ｋＮ〜１４０ｋＮ程度とし、かつ線Ｌを上回らないようにすることで、すなわち厚さｔ２及び緊張力Ｆが図１０の斜線部Ｒ内に入るように設定することで、薄肉でもひび割れ強度を確保できる範囲でプレストレスを付与できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、例えば、建物の床スラブに適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１        合成床スラブ
２        ハーフプレキャスト床スラブ
３        トップコンクリート
１０      プレキャストコンクリート
ｔ１０ａ      かぶり厚さ
ｔ２        全体厚さ
１１        緊張材
１２        樹脂繊維材
１３      メッシュ
【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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