(57)【要約】【課題】打継目地に沿ったひび割れの発生を防止すると共に、そのための作業の施工性を高め、その作業時間を短縮することができる、コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤、打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法、およびトンネルの施工方法を提供する。【解決手段】コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、４０乃至７７重量％の脂肪酸含有化合物と、２乃至５重量％の安定化剤と、１乃至３重量％の界面活性剤と、１５乃至５２重量％のイオン交換水とを含む。先打ちコンクリートを打設した後、その先打ちコンクリートの打継面に、コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布し、ひび割れ防止剤を塗布した打継面に接するよう後打ちコンクリートを打設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０乃至７７重量％の脂肪酸含有化合物と、２乃至５重量％の安定化剤と、１乃至３重量％の界面活性剤と、１５乃至５２重量％の水とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤。
【請求項２】
先打ちコンクリートを打設した後、前記先打ちコンクリートの打継面に、請求項１記載のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布し、前記ひび割れ防止剤を塗布した前記打継面に接するよう後打ちコンクリートを打設することを特徴とする打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法。
【請求項３】
打設した前記先打ちコンクリートの前記打継面が乾燥した後、前記打継面に前記ひび割れ防止剤を塗布することを特徴とする請求項２記載の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法。
【請求項４】
前記ひび割れ防止剤を塗布した後、前記打継面が湿潤状態で前記後打ちコンクリートを打設することを特徴とする請求項２または３記載の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法を利用したトンネルの施工方法であって、
前記先打ちコンクリートおよび前記後打ちコンクリートが、隣り合って打設されるトンネル覆工コンクリートであることを
特徴とするトンネルの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤、打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法、およびトンネルの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルなどのコンクリート構造物の施工方法として、型枠の設置、コンクリートの打設、型枠の移動・解体を繰り返して構築していく方法が広く行われている。この施工方法によれば、先打ちコンクリートを打設し、所定時間経過後に、後打ちコンクリートを打設するため、コンクリートの継ぎ目に打継目地が形成される。しかし、この施工方法では、コンクリートの温度や乾燥収縮による体積変化により、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとが互いに離れる方向に変形するため、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとが付着していると、打継目地に沿った先打ちコンクリート側の弱点部に沿ってひび割れが発生し、うきやはく離も発生しやすくなるという問題があった（例えば、非特許文献１または２参照）。
【０００３】
そこで、打継目地に沿ったひび割れの発生を防ぐために、先打ちコンクリートを打設後、その打継面にビニールシートを設置し、そのビニールシートを介して後打ちコンクリートを打設する方法が推奨されている（例えば、非特許文献２参照）。また、先打ちコンクリートの打継面に加熱接着シートを設置し、そのシートを介して後打ちコンクリートを打設し、熱的収縮の期間が経過した後、加熱接着シートを加熱して先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとを一体化する方法も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】渡邉嘉之、「トンネル工法の違いによる変状の特徴と点検時の留意点」、[online]、全国地質調査業協会連合会、［平成29年7月31日検索］、インターネット〈URL: http://www.web-gis.jp/e-Forum/2015/PDF/2015-155.pdf〉
【非特許文献２】国土交通省  東北地方整備局、「コンクリート構造物の品質確保の手引き（案）  （トンネル覆工コンクリート編）」、平成28年5月、p.16-18、52-54
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平４−１３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献２および特許文献１に記載の施工方法によれば、打継面に配置されたシートにより、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの縁切りを行い、打継目地に沿ったひび割れの発生を防ぐことはできるが、打継面からはみ出したシートを切り取らなければならず、その切取作業が煩雑で労力を要し、作業時間もかかるという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、打継目地に沿ったひび割れの発生を防止すると共に、そのための作業の施工性を高め、その作業時間を短縮することができる、コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤、打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法、およびトンネルの施工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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、４０乃至７７重量％の脂肪酸含有化合物と、２乃至５重量％の安定化剤と、１乃至３重量％の界面活性剤と、１５乃至５２重量％の水とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法は、先打ちコンクリートを打設した後、前記先打ちコンクリートの打継面に、本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布し、前記ひび割れ防止剤を塗布した前記打継面に接するよう後打ちコンクリートを打設することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法で好適に使用される。本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法によれば、本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を、先打ちコンクリートの打継面に塗布することにより、その打継面に接するよう打設された後打ちコンクリートと、先打ちコンクリートとの縁切りを行うことができる。これにより、乾燥収縮等による積変化により先打ちコンクリートや後打ちコンクリートが変形しても、打継目地に沿ってひび割れが発生するのを防止することができる。
本発明において使用する水は、イオン交換水が好ましい。本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、触媒を含んでいてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法によれば、本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を、先打ちコンクリートの打継面に塗布するだけで、打継目地に沿ったひび割れを防止することができ、施工性がよい。また、打継面にシートを設置する方法と比べ、煩雑で労力を要するシートの切り取り作業が発生しないため、ひび割れ防止のための作業の施工性を高めることができ、その作業時間を短縮することもできる。
【００１２】
本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法は、打設した前記先打ちコンクリートの前記打継面が乾燥した後、前記打継面に前記ひび割れ防止剤を塗布することが好ましい。この場合、本発明に係るコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布しやすい。また、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとを確実に縁切りすることができ、ひび割れ防止効果を高めることができる。
【００１３】
本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法は、前記ひび割れ防止剤を塗布した後、前記打継面が湿潤状態で前記後打ちコンクリートを打設することが好ましい。この場合、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとを確実に縁切りすることができ、ひび割れ防止効果を高めることができる。
【００１４】
本発明に係るトンネルの施工方法は、本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法を利用したトンネルの施工方法であって、前記先打ちコンクリートおよび前記後打ちコンクリートが、隣り合って打設されるトンネル覆工コンクリートであることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るトンネルの施工方法は、本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法を利用するため、トンネル覆工コンクリートの打継目地に沿ってひび割れが発生するのを防止することができる。また、ひび割れ防止のための作業の施工性が高く、その作業時間を短縮することもできる。なお、本発明に係る打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法は、トンネルの施工に限らず、橋梁地覆、砂防堰堤、防潮堤防、ケーソン工の施工など、打継目地が発生するものであればいかなるコンクリート構造物の施工にも利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、打継目地に沿ったひび割れの発生を防止すると共に、そのための作業の施工性を高め、その作業時間を短縮することができる、コンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤、打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法、およびトンネルの施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）打継面に、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布せず、無処理で施工を行ったコンクリート構造物、（ｂ）打継面に、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布して施工を行ったコンクリート構造物の、打継目地付近の観察結果を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤（以下、「ひび割れ防止剤」とも記載する）は、４０乃至７７重量％の脂肪酸含有化合物と、２乃至５重量％の安定化剤と、１乃至３重量％の界面活性剤と、１５乃至５２重量％の水とを含んでいる。
【００１９】
脂肪酸含有化合物は、脂肪酸又はその金属塩を含有するものが好ましい。脂肪酸としては、例えば炭素原子数が１２〜２８である脂肪酸が用いられる。このような脂肪酸としては、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、ダイマー酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸、ベヘン酸及びモンタン酸が挙げられる。脂肪酸の金属塩を構成する金属としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛などが挙げられる。
【００２０】
安定化剤としては、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロトリ酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、プロピレンジアミン四酢酸、ビス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）エチレンジアミン、トリエタノールアミン及びこれらの塩類、脂肪族オキシカルボン酸、縮合リン酸塩等が挙げられる。脂肪族オキシカルボン酸としては、酒石酸、クエン酸、コハク酸、グルコン酸、ジヒドロキシエチルグリシン等が挙げられる。縮合リン酸塩としては、ピロリン酸、トリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸等のポリリン酸の塩が挙げられ、具体的にはピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム又はこれらのカリウム塩等が挙げられる。
【００２１】
界面活性剤としては、ラウリルサルフェート塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、無水マレイン酸共重合物塩等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン・スチレン化フェノールエーテル、ポリオキシアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレントリベンジル化オルソフェニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルアミンアセテート等のカチオン性界面活性剤及びココナットベタイン等の両性界面活性剤等が挙げられる。
水としては、イオン交換水が好ましい。
また、その他、種々の添加材を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、乳白色で水溶性であり、２０℃での比重が０．９〜１．０ｇ／ｍＬ、２０℃での粘度が１００〜１３５ｍＰａ・ｓ、引火点が２００℃である。また、−３℃でも凍結しない。
【００２３】
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、本発明の実施の形態の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法で好適に使用される。すなわち、本発明の実施の形態の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法は、まず、先打ちコンクリートを打設し、その先打ちコンクリートの打継面が、所要時間の乾燥養生を経た後、その打継面に、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布する。このとき、打継面が乾燥しているため、ひび割れ防止剤を塗布しやすい。塗布量は、２００〜３００ｇ／ｍ２が好ましい。
【００２４】
次に、そのひび割れ防止剤を塗布した打継面が乾く前の湿潤状態で、その打継面に接するよう後打ちコンクリートを打設する。ひび割れ防止剤を塗布した打継面は、ひび割れ防止剤の配合等の条件を整えることにより、塗布後７２時間程度は湿潤状態を保つようにすることができるため、７２時間以内に後打ちコンクリートを打設することが好ましい。これにより、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとの縁切りを確実に行うことができる。また、乾燥収縮等による積変化により先打ちコンクリートや後打ちコンクリートが変形しても、打継目地に沿ってひび割れが発生するのを防止することができる。また、ひび割れを原因とする、うきやはく離の発生も防ぐことができる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態の打継目地を有するコンクリート構造物の施工方法によれば、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を、先打ちコンクリートの打継面に塗布するだけで、打継目地に沿ったひび割れを防止することができ、施工性がよい。また、打継面にシートを設置する方法と比べ、煩雑で労力を要するシートの切り取り作業が発生しないため、ひび割れ防止のための作業の施工性を高めることができ、その作業時間を短縮することもできる。
【００２６】
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、コンクリー構造物の規模や、打継面の形状によらず、容易に施工することができ、ひび割れの発生を防止することができる。また、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、打継面に塗布してから７２時間程度、湿潤状態を保つようにすることができるため、先打ちコンクリートの養生時間を十分に確保することができる。
【００２７】
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤は、例えば、トンネルの施工にも使用することができ、トンネル覆工コンクリートの打継目地に沿ってひび割れが発生するのを防止することができる。また、トンネルの施工に限らず、橋梁地覆、砂防堰堤、防潮堤防、ケーソン工の施工などのコンクリート構造物の施工にも利用することができる。
【００２８】
［縁切り性能（剥離性能）の確認試験］
本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤の、縁切り性能（剥離性能）を確認するための試験を行った。試験は、ＪＩＳ  Ａ  １１１３（コンクリートの割裂引張強度試験方法）に準じて行った。試験に使用したひび割れ防止剤は、脂肪酸含有化合物としてダイマー酸を４０乃至７７重量％、安定化剤としてトリエタノールアミンを２乃至５重量％、界面活性剤としてポリオキシアルキルエーテル硫酸ナトリウムを１乃至３重量％、イオン交換水を１５乃至５２重量％含むものである。
【００２９】
試験では、直径１００ｍｍ、高さ１５０ｍｍの円柱状のコンクリート製の基台（先打ちコンクリートに該当）の上端面にひび割れ防止剤を塗布し、その上に、直径７５ｍｍ、高さ１００ｍｍの円柱状の後打ちコンクリートを打設した。このとき、基台および後打ちコンクリートの端面同士が付着するよう打設を行った。２時間養生した後、後打ちコンクリートを１０Ｎの引張力で上方に引っ張り、付着強度を測定した。
【００３０】
また、比較のため、コンクリート製の基台の上端面に、本発明の実施の形態のコンクリート構造物の打継目地のひび割れ防止剤を塗布せず、そのまま後打ちコンクリートを打設したもの（以下、「無処理」という）についても、同様に付着強度を測定した。このときの引張力は、１９６Ｎとした。試験結果を、表１に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、ひび割れ防止剤を塗布したものは、無処理のものと比べて、付着強度が１／１０であり、基台と後打ちコンクリートとの界面がほぼ１００％縁切りされていることが確認された。
【００３３】
次に、実際のコンクリート構造物に対して、打継面にひび割れ防止剤を塗布して施工を行ったものと、打継面にひび割れ防止剤を塗布せず無処理で施工を行ったものとを観察した結果を、図１に示す。図１（ａ）に示すように、無処理のものは、打継目地に沿ってひび割れが発生しているのが確認された。これに対し、図１（ｂ）に示すように、ひび割れ防止剤を塗布したものは、ひび割れが発生していないことが確認された。これは、ひび割れ防止剤により、先打ちコンクリートと後打ちコンクリートとが縁切りされていたためであると考えられる。
【図１】
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