(57)【要約】【課題】セパレータの腐食、および凹部に充填したモルタルの剥離を確実に防ぐとともに、容易に施工を行え、しかも施工コスト上昇を抑える。【解決手段】コンクリート成形体１００の表面１００ｆに形成された凹部１１０に、ポリマー材が添加されたモルタルＭを充填する工程と、モルタルＭが充填された凹部１１０を、遮水性を有した材料からなる遮水材１３０によって閉塞した状態で、モルタルＭを養生する工程と、所定の養生期間の経過後、遮水材１３０を除去する工程と、を備えるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート成形体の表面に形成された凹部に、ポリマー材が添加されたモルタルを充填する工程と、
前記モルタルが充填された凹部を、遮水性を有した材料からなる遮水材によって閉塞した状態で、前記モルタルを養生する工程と、
所定の養生期間の経過後、前記遮水材を除去する工程と、
を備えていることを特徴とするコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法。
【請求項２】
前記遮水材によって前記凹部を閉塞した状態で行う前記モルタルの養生を、少なくとも２日間継続することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法。
【請求項３】
前記遮水材は、遮水シートからなることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法。
【請求項４】
前記遮水材は、ゴム系材料からなり前記凹部に嵌め込まれるプラグであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法。
【請求項５】
前記モルタルに対する前記ポリマー材の添加量が２〜６重量％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートを打設する際に、互いに対向する型枠板の間隔を所定の寸法に保つため、セパレータの両端部に設けたＰコーン、木コーン等と称される円錐台形状のコーン部材に両側の型枠板を押し当て、型枠の外側から押え金具によって締め付けている。そして、型枠内に打設したコンクリートが硬化して所定の強度を発現した後、押え金具、型枠板、コーン部材を順次取り外すことで、型枠を脱型する。
【０００３】
コーン部材を撤去すると、形成されたコンクリート成形体の表面において、コーン部材が設けられていた部分に凹部が形成され、その凹部の底部には、コンクリート成形体内に埋め込まれたセパレータの端部が露出する。そこで、凹部の底部に露出したセパレータの端部の腐食を防ぐため、凹部にモルタルを充填して凹部を埋めることが一般的に行われている。
【０００４】
凹部に充填したモルタルは、時間の経過とともに、凹部から剥離してしまうことがある。
そこで、例えば特許文献１には、型枠内へのコンクリート打設時に、コーン部材の外周面に、凹凸を有した凹凸形成体を取り付けておくことによって、コンクリート成形体の凹部の内周面に凹凸を形成する構成が開示されている。この構成により、凹部の内周面に形成された凹凸によって、凹部内に充填したモルタルのコンクリート成形体への付着性を高め、モルタルの凹部からの剥離を防ぐようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３６５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際に剥離したモルタル片を、本発明者らが観察したところ、モルタルが剥離した凹部の底面に露出するセパレータの先端部が腐食し、これによってモルタルが押し出され、剥離していることが確認された。
セパレータの腐食の原因の一つとして、水分の侵入が考えられる。凹部内に充填したモルタルは、硬化した状態で多孔質体状となる。そこで、通常、凹部への充填後、モルタルの空隙を通して外部から水分が侵入するのを防ぐため、充填し硬化したモルタルの表面に撥水性塗料が塗布されている。剥離したモルタル片を確認すると、モルタルの表面に塗布した撥水性塗料による撥水性膜はそのまま残存していた。したがって、モルタル表面の撥水性が失われたことによって内部に水分が侵入し、セパレータ先端部が腐食したとは考えにくい。
【０００７】
セパレータの腐食の原因の他の一つとして、モルタルが中性化していることが考えられる。そこで、剥離したモルタル片について確認したところ、充填した直後にはアルカリ性であるモルタルが、剥離した段階では中性化していることが判明した。つまり、モルタル片の剥離は、モルタルが中性化していることが原因であると推察できる。
【０００８】
このように、モルタルの中性化が生じているとすると、特許文献１に記載の技術のように、充填したモルタルの凹部からの剥離を機械的に抑えたとしても、その内部でセパレータの腐食が生じることを防ぐことはできないため、問題の根本的な解決には至っていない。
【０００９】
また、これに外にも、特許文献１に記載の構成においては、コンクリート打設時に凹凸形成体をコーン部材に取り付け、脱型時には、硬化したコンクリート成形体から凹凸形成体を引き剥がして撤去しなければならず、施工の手間がかかるという課題がある。
そこでなされた本発明の目的は、セパレータの腐食、および凹部に充填したモルタルの剥離を確実に防ぐとともに、容易に施工を行え、しかも施工コスト上昇を抑えることのできるコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題のもとになされた本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法は、コンクリート成形体の表面に形成された凹部に、ポリマー材が添加されたモルタルを充填する工程と、前記モルタルが充填された凹部を、遮水性を有した材料からなる遮水材によって閉塞した状態で、前記モルタルを養生する工程と、前記遮水材を除去する工程と、を備えていることを特徴とする。
モルタルが充填された凹部を遮水材によって閉塞した状態でモルタルを養生することによって、モルタルに含まれる水分が抜けてしまうのを防ぐことができる。これにより、モルタルに含まれるセメントと水分とによる水和反応を十分に進行させることができる。したがって、モルタルが時間の経過とともに中性化するのを抑えることができる。
施工に際しては、通常のモルタル充填作業に加えて、遮水材で凹部を塞ぐのみであるので、手間もかからず、施工を容易かつ低コストに行うことができる。
また、モルタルの空隙にポリマー材が存在することによっても、モルタルの中性化を抑えることができる。
【００１１】
また、前記遮水材によって前記凹部を閉塞した状態で行う前記モルタルの養生を、少なくとも２日間継続するようにしなければならない。
セメントと水との水和反応は、モルタルの養生を始めて以降、早期の段階で活発に行われる。そこで、遮水材で閉塞した状態でのモルタルの養生を少なくとも２日行うことで、水和反応を確実に促進させることができる。
【００１２】
前記遮水材は、遮水シートからなるようにしてもよい。このような遮水シートとしては、例えばビニールシートやゴムシートを用いることができ、安価である。したがって、低コストで施工を行うことができる。
【００１３】
また、前記遮水材は、ゴム系材料からなり前記凹部に嵌め込まれるプラグであるようにしてもよい。このようなプラグは、凹部内周面に確実に密着し、高い遮水性を発揮できる。そして、プラグは、繰り返し複数回使用することも可能であり、低コストで施工を行うことができる。
【００１４】
また、前記モルタルに対する前記ポリマー材の添加量が２〜６重量％であるようにするのが好ましい。ポリマー材の添加量が増えると、モルタルの流動性が高まる。しかしながらポリマー材の添加量が６重量％を超えると、モルタルを充てんする際のコテ仕上げが悪くなり、現場での施工性が著しく悪化する。また、ポリマー材の添加量が２重量％を下回ると、ポリマー材によるモルタルの中性化抑制効果が得にくくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、セパレータの腐食、および凹部に充填したモルタルの剥離を確実に防ぐとともに、容易に施工を行え、しかも施工コスト上昇を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するための型枠の構成を示す断面図である。
【図２】打設したコンクリートが硬化して型枠を脱型した状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は凹部にモルタルを充填し、湿潤養生している状態を示す要部断面図、（ｂ）は、湿潤養生を終えた状態を示す要部断面図である。
【図４】促進中性化試験の結果を示す図である。
【図５】湿潤養生の他の手法の例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明によるコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法を実施するための形態を説明する。しかし、本発明は本実施形態のみに限定されるものではない。
図１は、コンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するための型枠の構成を示す断面図、図２は、打設したコンクリートが硬化して型枠を脱型した状態を示す断面図、図３は、（ａ）は凹部にモルタルを充填し、湿潤養生している状態を示す要部断面図、（ｂ）は、湿潤養生を終えた状態を示す要部断面図である。
図１に示すように、コンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するに際しては、２枚の型枠板１０，１０を、所定間隔をあけて対向配置させる。
【００１８】
そして、型枠板１０，１０の間に、両先端部１１ａ，１１ａに円錐台形状をなしたコーン部材１２，１２を備えたセパレータ１１を配置する。このセパレータ１１は、鋼製で棒状をなし、その両先端部１１ａ，１１ａにネジ条（不図示）が形成されている。コーン部材１２は、例えば樹脂製で、円錐台形状をなし、その中心軸に沿って形成された貫通孔１２ａにセパレータ１１を貫通させ、大径側の端面１２ｂを、型枠板１０の型枠面１０ｆに突き当てた状態で配置される。
【００１９】
各型枠板１０には、セパレータ１１が配置される位置に貫通孔１０ｈが形成されている。そして、型枠板１０において、型枠面１０ｆとは反対側の外表面１０ｂ側から、それぞれ、貫通孔１０ｈを通して押え金具１３の先端部１３ａをセパレータ１１の先端部１１ａに締結させる。
各型枠板１０には、外表面１０ｂに沿って鋼製パイプ１４等が配置されており、セパレータ１１に締結された押え金具１３によって、鋼製パイプ１４を型枠板１０側に押圧する。このようにして、型枠板１０は、コーン部材１２と押え金具１３との間で挟持されている。
【００２０】
このような状態で設置された型枠の型枠板１０，１０間に、所定の配合比で混練したコンクリートＣを打設する。そして、打設したコンクリートＣを所定期間養生する。
打設したコンクリートが、所定の強度を発現した後に、型枠を脱型する。これにはまず、押え金具１３をセパレータ１１から取り外した後、型枠板１０を撤去する。これにより、図２に示すように、打設したコンクリートＣが硬化することによって形成されたコンクリート成形体１００の、型枠板１０による成形面１００ｆが露出する。
【００２１】
続いて、成形面１００ｆに露出しているコーン部材１２を除去する。すると、コンクリート成形体１００の成形面１００ｆには、その内径が奥に行くにしたがって漸次縮小する凹部１１０が形成される。この凹部１１０の底面１１０ｂには、セパレータ１１の先端部１１ａが露出している。
【００２２】
この後、この凹部１１０へのモルタルＭの充填を行うが、それに先立ち、前処理として、セパレータ１１に錆が生じている場合には、ワイヤブラシ等を用いて錆を除去し、セパレータ１１の先端部１１ａが露出している部分や周囲の凹部１１０の内周面を清掃する。そして、セパレータ１１や鉄筋が露出していれば、錆止め材等を塗布する。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、これらの前処理を終えた後、凹部１１０にモルタルＭを充填する。用いるモルタルは、セメント、水、吸水調整材、混和材等を所定の配合比で配合し、混練する。ここで、モルタルＭには、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリアクリル酸エステル（ＰＡＥ）等のポリマー材を配合するのが好ましい。モルタルＭは、硬化した状態で多孔質体状となる。そこで、モルタルＭの空隙にポリマー材が存在することにより、モルタルＭの空隙率が減り、モルタルＭの中性化を抑制することができる。
なお、ポリマー材の添加量が増えると、モルタルＭの流動性が高まる。一般に、ポリマー材の添加量が６重量％を超えると、モルタルＭを充てんする際のコテ仕上げが悪くなり、現場での施工性が著しく悪化する。詳しくは、凹部１１０が鉛直面に形成されている場合等において、モルタルＭが凹部１１０内に定着しにくくなる。一方で、ポリマー材の添加量が２重量％よりも低い場合には、モルタルＭの中性化の抑制効果が十分に得られない場合がある。したがって、モルタルＭに対するポリマー材の添加量は、２〜６重量％とするのが好ましい。
【００２４】
モルタルＭを凹部１１０に充填したら、モルタルＭを、鏝等によって凹部１１０の底面１１０ｂに向けて加圧しながらその表面を均す。
続いて、凹部１１０の開口部１１０ａを、例えばビニールシート、ビニール系材料からなるラップシート等、遮水性を有したシート状の材料からなる膜材（遮水材、遮水シート）１３０で塞ぐ。膜材１３０は、開口部１１０ａの径よりも大きな外径を有したものとし、その外周部を、粘着テープ等１４０等によって凹部１１０の開口部１１０ａの周囲の成形面１００ｆに貼り付ける。
この、膜材の１３０の貼付は、モルタルＭの凹部１１０への充填後、直ちに行うのが好ましい。
【００２５】
このようにして膜材１３０で凹部１１０に充填したモルタルＭを覆うことによって、モルタルＭから水分が揮発するのを抑えて、モルタルＭを湿潤状態としたまま養生することができる。モルタルＭを湿潤状態に保つことによって、養生中、モルタルＭを構成するセメントと水との水和反応が十分に促進される。
このようにして膜材１３０でモルタルＭを覆ったままで行うモルタルＭの湿潤養生は、モルタルＭの種類、水分量、ポリマー量、養生時の気温、湿度等によっても異なるが、概ね２日〜６日程度継続して行うのが好ましい。特に、モルタルＭの充填後、初期の段階で水和反応が大きく進むので、少なくとも２日は膜材１３０による湿潤養生を継続するのが好ましい。
【００２６】
所定の養生期間が経過した後、粘着テープ１４０を剥がして膜材１３０を除去する。
しかる後、必要があれば、膜材１３０を除去した後も、モルタルＭに所要の強度が発現するまでさらに養生を行う。
そして、養生の完了後、モルタルＭの表面に、撥水剤を塗布する。
このようにして、コンクリート成形体１００の形成、および凹部１１０へのモルタルＭの充填が完了する。
【００２７】
上述したように、コンクリート打設時にセパレータ１１に設けられるコーン部材１２によって形成される凹部１１０にモルタルＭを充填した後、凹部１１０の開口部１１０ａを膜材１３０で塞ぐことによって、モルタルＭを湿潤状態に保ったまま養生させるようにした。これにより、モルタルＭの水和反応が十分に促進され、モルタルＭが硬化した後におけるモルタルＭの中性化深さを抑えることができる。
その結果、施工後、凹部１１０に充填したモルタルＭがアルカリ性に保たれるので、セパレータ１１が腐食するのを抑え、モルタルＭが凹部１１０から脱落するのを抑えることができる。
また、施工に際しては、通常の凹部１１０へのモルタルＭへの充填作業に加えて、膜材１３０で凹部１１０を塞ぐのみであるので、施工を容易かつ低コストに行うことができる。
【００２８】
また、膜材１３０には、ビニールシートやラップシートを用いることができ、材料コストが非常に安価となる。
【００２９】
また、上記施工方法によれば、モルタルＭにポリマー材が添加されているので、多孔質体状のモルタルＭの空隙にポリマー材が存在することになり、モルタルＭの空隙を減らしてモルタルＭの中性化を防ぐことができる。
【実施例】
【００３０】
上記したようなコンクリートで作製した  １０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの供試体を用意し、以下のように促進中性化試験を行った。
（実施例１）
ここで、モルタルＭは、水／セメント比（Ｗ／Ｃ）＝６０％とし、ポリマーとしてエチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョンが３重量％添加されたもの（商品名「ＮＳハイフレックス」：日本化成（株）製）を用いた。
そして、供試体に厚さ１０ｍｍで塗布したモルタルＭを、膜材１３０としてのポリ塩化ビニリデン製ラップ（商品名「サランラップ（登録商標）」：旭化成ホームプロダクツ（株）製）により覆い、２日間湿潤養生した後、促進中性化試験を行った。
（比較例１）
比較例として、実施例１と同様、ポリマーを３重量％添加したモルタルＭを供試体に厚さ１０ｍｍで塗布し、膜材１３０で供試体を覆わずに、そのまま養生した後、促進中性化試験を行った。
（比較例２）
供試体にポリマーを添加していないモルタルＭを厚さ１０ｍｍで塗布し、膜材１３０で供試体を覆わずに促進中性化試験を行った。
【００３１】
その結果を図４に示す。
図４に示すように、比較例１，２においては、モルタルＭの中性化深さが１０ｍｍ以上であった。これは、上記実施形態において凹部１１０に充填したモルタルＭの厚さが１０ｍｍであれば、その全量が中性化してしまうことを示していると言える。また、比較例１と比較例２とを比較すると、ポリマーを添加したモルタルＭを用いた比較例１の方が、ポリマーを添加していないモルタルＭを用いた比較例２よりも中性化深さが小さく、ポリマーによる中性化抑制効果が確認できた。
これに対し、ポリマーを添加し、膜材１３０で供試体を覆った実施例１においては、モルタルＭの中性化深さが大幅に低下し、施工現場において基準となる中性化深さ１０ｍｍを大幅に下回っていることが確認された。
【００３２】
（その他の実施形態）
なお、本発明のコンクリート成形体の凹部へのモルタル充填方法は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、凹部１１０に充填したモルタルＭの養生時にモルタルＭの湿潤状態を保つために膜材１３０を設けるようにしたが、膜材１３０以外のものを用いてもよい。
例えば、図５に示すように、モルタルＭを充填した凹部１１０の開口部１１０ａを、ゴム系材料等、弾性を有した材料からなるキャップ（遮水材、プラグ）１５０で塞ぐようにしてもよい。このキャップ１５０は、凹部１１０に向きあう側からその反対側に向けて凹部１１０の内径を超えるように外径が漸次増大している。
そして、キャップ１５０の中心部には、貫通孔１５１ｈが形成されている。キャップ１５０を凹部１１０に打ち込んだ後に、貫通孔１５１ｈに、貫通孔１５１ｈの内径よりも大きなクサビ部材１５２を打ち込むようにしてもよい。このクサビ部材１５２によってキャップ１５０が外径側に押圧されて、キャップ１５０の外周面が凹部１１０の開口部１１０ａに確実に密着する。
【００３３】
上記のキャップ１５０以外にも、例えば、凹部１１０に嵌め込まれるプラグをゴム製、木製等で形成してもよい。
また、型枠の構造や形状は、形成すべきコンクリート成形体１００に合わせて適宜変更してもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  型枠板
１０ｂ  外表面
１０ｆ  型枠面
１０ｈ  貫通孔
１１  セパレータ
１１ａ  先端部
１２  コーン部材
１２ａ  貫通孔
１２ｂ  端面
１３  押え金具
１３ａ  先端部
１４  鋼製パイプ
１００  コンクリート成形体
１００ｆ  成形面
１１０  凹部
１１０ａ  開口部
１１０ｂ  底面
１３０  膜材（遮水材）
１４０  粘着テープ
１５０  キャップ（遮水材、プラグ）
１５１ｈ  貫通孔
１５２  クサビ部材
Ｍ  モルタル
【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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