(57)【要約】【課題】特殊な装置や技能を要することなく、簡易にコンクリートの表面に骨材を露出させたコンクリート部材を製造することが可能なコンクリート部材の製造方法を提案する。【解決手段】型枠内面に発泡剤を設置する準備工程Ｓ１と、型枠内にコンクリートを打設する打設工程Ｓ２と、脱型したコンクリートの表面に骨材を露出させる表面処理工程Ｓ３とを備えるコンクリート部材の製造方法であって、表面処理工程Ｓ３では、発泡剤によって発泡したコンクリートの表面のペースト部分を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠内面に発泡剤を付着させる準備工程と、
前記型枠内にコンクリートを打設する打設工程と、
脱型したコンクリートの表面に骨材を露出させる表面処理工程と、を備えるコンクリート部材の製造方法であって、
前記表面処理工程では、前記発泡剤によって発泡したコンクリート表面のペースト分を除去することを特徴とする、コンクリート部材の製造方法。
【請求項２】
型枠内面に発泡剤が添加された織布、不織布、シート材またはテープ材、あるいは、発泡剤からなるシート材またはテープ材を貼着する準備工程と、
前記型枠内にコンクリートを打設する打設工程と、
脱型したコンクリートの表面に骨材を露出させる表面処理工程と、を備えるコンクリート部材の製造方法であって、
前記表面処理工程では、前記発泡剤によって発泡したコンクリート表面のペースト分を除去することを特徴とする、コンクリート部材の製造方法。
【請求項３】
前記発泡剤が、膨張剤、アルミニウム粉末、またはアルミニウム面材であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコンクリート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート内に塩化物イオンが浸透すると、鉄筋等の金属製補強材の腐食が進行し、その結果、コンクリートにひび割れが生じるおそれがある。コンクリート内への塩化物イオンの浸透を防止する方法として、コンクリート表面のペースト分を除去して塩化物イオンが浸透し難い骨材を露出させる方法が知られている。
コンクリート表面に骨材を露出させる方法としては、コンクリート表面をウォータージェット、ショットブラスト、サンドブラスト、チッピング等により斫り取るのが一般的である。例えば、特許文献１では、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを斫り取ることで骨材を露出させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０１３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のコンクリート表面を斫る方法は、斫り深さの調整等、熟練した技術が必要になるとともに、特殊な装置が必要になるため、コストと手間がかかる。また、コンクリート表面を斫る方法は、広い面に対して行う場合には適さない。
このような観点から、本発明は、特殊な装置や技能を要することなく、簡易にコンクリート表面に骨材を露出させたコンクリート部材を製造することが可能な、コンクリート部材の製造方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明のコンクリート部材の製造方法は、型枠内面に発泡剤を設置する準備工程と、前記型枠内にコンクリートを打設する打設工程と、脱型したコンクリートの表面に骨材を露出させる表面処理工程とを備えるコンクリート部材の製造方法である。前記準備工程では、発泡剤を型枠の内面に付着させるか、あるいは、発泡剤が添加された織布、不織布、シート材またはテープ材や、発泡剤からなるシート材またはテープ材を型枠の内面に貼着する。また、前記表面処理工程では、前記発泡剤によって発泡したコンクリート表面のペースト分を除去する。なお、発泡剤には、例えば、膨張剤、アルミニウム粉末、またはアルミニウム面材を使用すればよい。なお、「アルミニウム粉末」には、アルミニウム合金の粉末を含むものとする。同様に、「アルミニウム面材」には、アルミニウム合金の面材を含むものとする。
【０００６】
かかるコンクリート部材の製造方法によれば、コンクリート表面のペースト分を簡易に除去して、コンクリート表面に骨材を露出させることができる。除去するペースト分は、発泡剤によって多孔質（脆弱）になっているため、除去しやすい。また、ペースト分は、発泡剤によって多孔質になった部分を除去すればよいため、熟練した技術や特殊な装置を要することなく、作業を行うことができる。さらに、発泡により多孔質になったペースト分は、時間が経過した後でも脆弱なため、何らかの原因により脱型の時期が遅れた場合であっても、簡易にペースト分を除去して、骨材を露出させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコンクリート部材の製造方法によれば、特殊な装置や技能を要することなく、簡易にコンクリートの表面に骨材を露出させたコンクリート部材を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るコンクリート部材の製造方法のフローチャートである。
【図２】コンクリート部材の製造方法を模式的に示す断面図である。
【図３】表面処理工程の前後の状況を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第一実施形態＞
第一実施形態では、例えば、ボックスカルバートやプレキャスト擁壁等のコンクリート二次製品を製造するコンクリート部材の製造方法について説明する。本実施形態では、沿岸地域に設置するコンクリート部材に対して、塩化物イオンの浸透を抑制することを目的として、コンクリート部材の全体的に表面のペーストを除去する。なお、コンクリート部材の設置個所は限定されるものではない。
本実施形態のコンクリート部材の製造方法は、図１に示すように、準備工程Ｓ１と、打設工程Ｓ２と、表面処理工程Ｓ３とを備えている。
【００１０】
準備工程Ｓ１では、型枠２のせき板の内面（コンクリート１と接触する面）に発泡剤を塗着して発泡剤層３を形成する（図２参照）。本実施形態では、発泡剤として、アルミニウム粉末を含有するペースト状の材料を使用する。発泡剤は、型枠２（せき板）の内面に刷毛やローラー等を利用して塗着すればよい。なお、発泡剤は型枠２の内面に吹き付けてもよい。また、発泡剤は、型枠２（せき板）の内面に接着剤等を塗着させた状態で、アルミニウム粉末を吹き付けることにより付着させてもよい。なお、発泡剤を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、いわゆる膨張剤やアルミニウム合金の粉末等であってもよい。
【００１１】
打設工程Ｓ２では、図２に示すように、型枠２内にコンクリート１を打ち込む。コンクリート１に所定の強度が発現したら脱型する。なお、コンクリート１の配合等は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
表面処理工程Ｓ３では、脱型したコンクリート１の表面に骨材を露出させる。コンクリート１の表面では、発泡剤層３の発泡剤が発泡することにより多孔質となっている。本実施形態では、コンクリート１の表面（図３（ａ）参照）に対してケレンを行うことで、多孔質化したペースト分４を除去して骨材５を露出させる（図３（ｂ）参照）。なお、コンクリート１の表面に骨材５を露出させる方法は限定されるものではなく、例えば、高圧洗浄を行うことにより多孔質化したペースト分４を除去してもよい。
【００１２】
以上、本実施形態のコンクリート部材の製造方法によれば、コンクリート１の表面のペースト分４が、発泡剤によって多孔質になっているため、簡易に除去することができる。そのため、コンクリート１の表面に骨材５が露出し、塩化物イオンが浸透し難くなる。海水が浸透する土中に設けるために塩化物イオンが浸透することによって劣化の進行が懸念されるコンクリート構造物の耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
発泡剤は、コンクリート部材の表面のみで発泡するため、表面処理工程Ｓ３では、多孔質になった部分を除去すればよい。そのため、熟練した技術や特殊な装置を要することなく、簡易に骨材５を露出させることができる。また、コンクリート部材の表面を削りすぎることや、ペースト分４の除去が不充分になることも少なく、高品質に施工することができる。さらに、準備工程Ｓ１における作業および表面処理工程Ｓ３のおける作業は、比較的簡単でかつ早期に行うことができるため、広い面積であっても容易である。さらに、発泡により多孔質になったペースト分４は、時間が経過した後でも脆弱なため、何らかの原因により脱型の時期が遅れた場合であっても、簡易にペースト分４を除去して、骨材５を露出させることができる。
【００１４】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、ボックスカルバートやプレキャスト擁壁等のコンクリート二次製品を製造するコンクリート部材の製造方法について説明する。
本実施形態のコンクリート部材の製造方法は、図１に示すように、準備工程Ｓ１と、打設工程Ｓ２と、表面処理工程Ｓ３とを備えている。
【００１５】
準備工程Ｓ１では、型枠２の内面（コンクリート１と接触する面）に発泡剤が添加された面材を貼着することで発泡剤層３を形成する（図２参照）。本実施形態では、アルミニウム合金からなる箔材を型枠２の内面に貼り付けることで発泡剤層３を形成する。なお、型枠２の内面に貼着する面材は、アルミニウム（合金）箔に限定されるものではなく、例えば、発泡剤が添加された不織布または織布や、発泡剤を含有する（製造時に発泡剤が添加された場合や製造後に発泡剤が塗布（添加）された場合も含む）シート材またはテープ材であってもよい。このような発泡剤としては、例えば、膨張剤、アルミニウム粉末、アルミニウム合金の粉末等を使用すればよい。また、面材として、アルミニウム（合金）を含有する板材を使用してもよいし、発泡剤からなるシート材またはテープ材を使用してもよい。
【００１６】
打設工程Ｓ２では、型枠２内にコンクリート１を打ち込む。コンクリート１の所定の強度が発現したら脱型する。なお、コンクリート１の配合等は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
表面処理工程Ｓ３では、脱型したコンクリート１の表面に骨材を露出させる。コンクリート１の表面では、発泡剤層３の発泡剤が発泡することにより多孔質となっている。本実施形態では、コンクリート１の表面（図３（ａ）参照）に対して高圧水を吹き付けることで（高圧洗浄）、多孔質化したペースト分４を除去する。高圧洗浄は、骨材５が露出するまで行う（図３（ｂ）参照）。なお、コンクリート１の表面に骨材５を露出させる方法は限定されるものではなく、例えば、コンクリート１の表面をケレンしてもよい。
以上、本実施形態のコンクリート部材の製造方法によれば、第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
以下、前記各実施形態のコンクリート部材の製造方法による効果を確認するために実施した試験結果について説明する。当該試験では、表面処理工程によって除去されたペースト分の量を測定した。
本試験では、１００×１００ｍｍ断面の供試体を利用した。供試体のコンクリート１の配合を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
供試体は、底面に発泡剤が配設された型枠２を利用して作成した。
型枠２の底面への発泡剤の設置方法は、発泡剤としてのアルミニウム粉末が塗布されたシート材（発泡剤が添加されたシート材）を接着剤で型枠底面に張り付ける方法（ケース１〜８）と、アルミテープ（発泡剤からなるテープ材）を型枠底面に貼り付ける方法（ケース９〜１４）により行った。シート材には、水溶紙（ケース１〜４）またはテキスタイルシート（ケース５〜８）を使用した。一方、アルミテープには、厚さの異なる３種類のアルミテープ（０．０３ｍｍ，０．０５ｍｍ，０．０８ｍｍ）を使用して、それぞれ試験を行った。表２に試験に利用した各材料の仕様を示し、表３に各ケースの使用材料を示す。
本試験では、型枠２内にコンクリート１を打ち込んだ後、所定の期間（３日または７日）経過後に脱型する。脱型後、供試体の質量を測定する。次に、コンクリート表面（型枠の底面側の面）に対し、高圧洗浄機により斫り作業を行う。このときコンクリート表面とノズルとの距離を５〜１５ｃｍとする。本試験では、高圧洗浄機にケルヒャー社製のＫ３，最大許容圧力１０ＭＰａ，常用吐出圧力２〜７．５ＭＰａを使用した。斫り作業後、供試体の質量を測定する。測定結果は表３に示す。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
【表３】
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【００２２】
表３に示すように、発泡剤（アルミ粉末またはアルミテープ）によりコンクリート表面のペースト分を１０ＭＰａ以下の水圧により除去できることを確認した。ペースト分の除去に使用した高圧洗浄機の水圧は限定するものでは無いが、通常は斫り作業に用いる高圧洗浄機は吐出圧１００ＭＰａ以上の機械を使用するため、従来と比較して簡易にペースト分を除去できるといえる。
なお、シート材の種類（水溶紙またはテキスタイルシート）や塗布量によるペーストの除去量の差はほぼ無かった。シート材を利用したケース１〜８では、脱型および斫り作業を材齢３日目で行った場合のペースト除去量は約２０ｇであった。一方、脱型および斫り作業を材齢７日目で行った場合は、材齢３日目の約半分（約１０ｇ）であった。また、材齢３日目では、除去をまんべんなく行うことができており、砂利や砂を目視確認できた。一方、材齢７日目では、３日の場合に比べて、除去度合にばらつきがあった。
また、アルミテープを使用した場合において、材齢３日で脱型および斫り作業を行った場合（ケース９，１１，１３）では、除去量が約１８ｇとなり、アルミテープの厚さによる大きな違いは生じなかった。一方、材齢７日で脱型および斫り作業を行った場合では、厚さが大きいケース１４の除去量が約１３ｇとなり、他のケース（ケース１０，１２）の除去量（約９ｇ）に比べて大きかった。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
コンクリート部材の製造方法によって製造されるコンクリート部材がコンクリート二次製品である場合について説明したが、コンクリート部材は現場施工により構築されるコンクリート部材等であってもよく、二次製品に限定されるものではない。
また、前記実施形態では、コンクリート１の表面からの塩化物イオンの浸透を抑制することを目的として、コンクリート１の表面に骨材５を露出させる場合について説明したが、コンクリート１の表面に骨材５を露出させる目的は限定されるものではない。例えば、鉛直打ち継ぎ目等の継目部や、プレキャスト部材の接合面等を対象としたいわゆる目荒らしであってもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１    コンクリート
２    型枠
３    発泡剤層
４    ペースト分
５    骨材
Ｓ１  準備工程
Ｓ２  打設工程
Ｓ３  表面処理工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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