(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打設されたコンクリートの打継面に凝結遅延剤を散布する遅延剤散布工程と、
前記凝結遅延剤の散布により前記打継面に形成されたレイタンス層に対して粒状のドライアイスを吹き付けて前記レイタンス層を除去し、前記打継面から前記コンクリートの粗骨材を露出させる除去工程と、を含み、
前記除去工程では、１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力で前記ドライアイスを吹き付ける、コンクリート打継面の処理方法。
【請求項２】
前記除去工程では、モース硬度が２．５以上３．０以下の前記ドライアイスを吹き付ける、請求項１に記載のコンクリート打継面の処理方法。
【請求項３】
前記除去工程では、前記打継面及び前記ドライアイスの噴射口を覆うカバー内で前記ドライアイスを吹き付ける、請求項１又は２に記載のコンクリート打継面の処理方法。
【請求項４】
一次コンクリートを打設する一次コンクリート打設工程と、
前記一次コンクリートの打継面に凝結遅延剤を散布する遅延剤散布工程と、
前記凝結遅延剤の散布により前記打継面に形成されたレイタンス層に対して粒状のドライアイスを吹き付けて前記レイタンス層を除去し、前記打継面から前記一次コンクリートの粗骨材を露出させる除去工程と、
前記打継面上に二次コンクリートを打設する二次コンクリート打設工程と、を含み、
前記除去工程では、１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力で前記ドライアイスを吹き付ける、コンクリート打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート打継面の処理方法、コンクリート打継面処理装置、及びコンクリート打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されたコンクリート打設方法が知られている。特許文献１の打設方法では、一次コンクリートを打設した後、一次コンクリートの打継面に凝結遅延剤を散布することで薄層部の硬化（固化）を計画的に遅らせ、打継面にレイタンス層を形成する。その後、打継面に高圧水を吹き付けることによってレイタンス層を除去し、打継面から粗骨材の粒を露出させる。これにより、打継面が粗面化される。その後、打継面上に二次コンクリートを打設する。この打設方法では、粗面化された打継面上に二次コンクリートが打設されるので、打継面での引張強度が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の打継面の処理方法では、高圧水の吹き付けにより生じる濁水の処理が問題となる。例えば、河川上にコンクリート構造物を構築する橋梁工事の場合には、濁水を直接河川に排水することはできないため、濁水処理設備等の大掛かりな設備が必要となる。また、その他の要望や各種規制により濁水を排水できない状況も想定され、これらの場合にも濁水の処理が問題となる。
【０００５】
そこで、本発明は、高圧水を用いることなくレイタンス層を除去でき、濁水の発生を抑制できるコンクリート打継面の処理方法、コンクリート打継面処理装置、及びコンクリート打設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】
【０００６】
本発明のコンクリート打継面の処理方法は、打設されたコンクリートの打継面に凝結遅延剤を散布する遅延剤散布工程と、凝結遅延剤の散布により打継面に形成されたレイタンス層に対して粒状のドライアイスを吹き付けてレイタンス層を除去し、打継面からコンクリートの粗骨材を露出させる除去工程と、を含む。
【０００７】
このコンクリート打継面の処理方法では、高圧水ではなく、粒状のドライアイスを吹き付けることによってレイタンス層を除去する。吹き付けられたドライアイスは、昇華作用により固体から気体へと変化し、空気中へ拡散する。したがって、高圧水を用いることなくレイタンス層を除去でき、濁水の発生を抑制できる。
【０００８】
また、除去工程では、１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力でドライアイスを吹き付けてもよい。この場合、ドライアイスの噴射圧力が高められていることから、ドライアイスによるレイタンス層の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層の確実な除去を実現できる。
【０００９】
また、除去工程では、モース硬度が２．５以上３．０以下のドライアイスを吹き付けてもよい。この場合、ドライアイスの硬度が高められていることから、ドライアイスによるレイタンス層の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層の確実な除去を実現できる。
【００１０】
また、除去工程では、打継面及びドライアイスの噴射口を覆うカバー内でドライアイスを吹き付けてもよい。この場合、打継面から剥離されたレイタンス層の塵芥をカバー内に留めることができ、塵芥の飛散を抑制できる。
【００１１】
本発明のコンクリート打継面処理装置は、コンクリートの打継面に形成されたレイタンス層を除去するためのコンクリート打継面処理装置であって、粒状のドライアイスをレイタンス層に向けて噴射するノズルと、ノズルにドライアイスを供給するドライアイス供給部と、打継面及びノズルの噴射口を覆うカバーと、打継面から剥離されたレイタンス層の塵芥をカバーの内部で吸引し、カバーの外部に排出する排出部と、を備える。
【００１２】
このコンクリート打継面処理装置では、粒状のドライアイスをノズルから噴射し、打継面に吹き付けることによってレイタンス層を除去する。吹き付けられた粒状のドライアイスは、昇華作用により固体から気体へと変化し、空気中へ拡散する。したがって、高圧水を用いることなくレイタンス層を除去でき、濁水の発生を抑制できる。また、打継面から剥離されたレイタンス層の塵芥がカバー内に留められ、カバー内に留められた塵芥が排出部から排出されることから、塵芥の飛散を抑制できる。
【００１３】
また、ドライアイス供給部は、１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の圧力の圧縮空気によってノズルにドライアイスを供給してもよい。この場合、ドライアイスの噴射圧力が高められていることから、ドライアイスによるレイタンス層の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層の確実な除去を実現できる。
【００１４】
また、ドライアイス供給部は、モース硬度が２．５以上３．０以下のドライアイスをノズルに供給してもよい。この場合、ドライアイスの噴射圧力が高められていることから、ドライアイスによるレイタンス層の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層の確実な除去を実現できる。
【００１５】
本発明のコンクリート打設方法は、一次コンクリートを打設する一次コンクリート打設工程と、一次コンクリートの打継面に凝結遅延剤を散布する遅延剤散布工程と、凝結遅延剤の散布により打継面に形成されたレイタンス層に対して粒状のドライアイスを吹き付けてレイタンス層を除去し、打継面から一次コンクリートの粗骨材を露出させる除去工程と、打継面上に二次コンクリートを打設する二次コンクリート打設工程と、を含む。
【００１６】
このコンクリート打設方法では、高圧水ではなく、粒状のドライアイスを吹き付けることによってレイタンス層を除去する。吹き付けられたドライアイスは、昇華作用により固体から気体へと変化し、空気中へ拡散する。したがって、高圧水を用いることなくレイタンス層を除去でき、濁水の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高圧水を用いることなくレイタンス層を除去でき、濁水の発生を抑制できるコンクリート打継面の処理方法、コンクリート打継面処理装置、及びコンクリート打設方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のコンクリート打継面処理装置の概略斜視図である。
【図２】図１のコンクリート打継面処理装置の概略構成図である。
【図３】実施形態のコンクリート打設方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は遅延剤散布工程における打継面近傍の概略断面図であり、（ｂ）は除去工程における打継面近傍の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は、実施形態のコンクリート打継面処理装置１の概略斜視図である。図２は、図１のコンクリート打継面処理装置１の概略構成図である。図１及び図２に示されるように、コンクリート打継面処理装置１は、打設された一次コンクリート２の打継面３上に二次コンクリートを打ち継ぐ際に、打継面３に形成されたレイタンス層４を除去するために用いられる。レイタンス層４は、打継面３の表面に形成された未硬化の薄層であり、後述するように、打設後の一次コンクリート２の打継面３に凝結遅延剤を散布することにより形成されている。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、コンクリート打継面処理装置１は、略箱状のカバー１０と、カバー１０に設けられた取手部１３と、を備えている。カバー１０は、左右両側に移動用の車輪（移動機構）１２を有している。取手部１３は、カバー１０の左右両側に接続された一対の支持部１４と、一対の支持部１４の先端同士を接続する把持部１５と、を有している。
【００２２】
また、コンクリート打継面処理装置１は、カバー１０に加えて、粒状のドライアイス１６をレイタンス層４に向けて噴射するノズル２０（図２参照）と、ノズル２０にドライアイス１６を供給するドライアイス供給部３０と、打継面３から剥離されたレイタンス層４の塵芥をカバー１０の外部に排出する排出部４０と、を備えている。ドライアイス供給部３０は、ドライアイス１６を貯留するドライアイスタンク３２と、圧縮空気を生成するコンプレッサ３４と、ノズル２０とドライアイスタンク３２及びコンプレッサ３４とを接続する供給管３６と、を有している。
【００２３】
カバー１０は、打継面３側に開口し、打継面３（レイタンス層４）及びノズル２０の噴射口２２を覆っている。ノズル２０は、このカバー１０内においてドライアイス１６を噴射する。より具体的には、ノズル２０は、円筒状の連結部２４を介して供給管３６に接続されており、コンプレッサ３４からの圧縮空気がドライアイス１６のキャリアとなることで、噴射口２２からドライアイス１６を噴射する。連結部２４は、カバー１０の底面を貫通するように設けられている。コンクリート打継面処理装置１の使用時には、使用者Ｕは、例えば把持部１５を把持し、取手部１３に前後に力を加えることで車輪１２を転動させ、打継面３上でカバー１０を移動させる。このように、コンクリート打継面処理装置１は、使用者Ｕによって自在に移動可能となっており、広範囲の打継面３の処理への使用が可能となっている。
【００２４】
ノズル２０は、例えば、噴射口２２から打継面３までの距離（以下、「噴射高さ」という）が１０ｃｍ以上１５ｃｍ以下となるように配置されている。具体的には、噴射高さは、打継面３に当接して転動する車輪１２と噴射口２２との関係で決まり、車輪１２の下端（打継面当接部）を含む平面を基準設置面と仮定すると、この基準接地面から噴射口２２までの高さである。噴射高さは、ドライアイス１６によるレイタンス層４の除去特性を向上するためには小さい方が好ましいため、１５ｃｍ以下となっている。一方、噴射高さは、小さ過ぎると吹付範囲が狭くなることから、１０ｃｍ以上となっている。ノズル２０は、噴射高さを可変とする機構を有していてもよい。このような機構は、例えば、ノズル２０を軸線方向に伸縮可能とすることによって実現される。
【００２５】
また、ノズル２０による打継面３に対するドライアイス１６の噴射方向は、基準接地面に対して直交していてもよく、傾斜していてもよい。具体的には、噴射方向は、噴射口２２を含む平面に直交する方向となる。例えば、本実施形態のように噴射口２２を含む平面とノズル２０の軸線とが直交している場合、噴射方向はノズル２０の軸線方向と一致する。噴射方向が基準接地面に直交していると局所的な吹付が可能になり、除去特性の向上に有利である。一方、噴射方向と基準接地面との傾斜角度が大きくなると吹付範囲の拡大に有利である。ノズル２０は、噴射方向を可変とする機構を有していてもよい。このような機構は、例えば、連結部２４をピンによってカバー１０に対して軸支し、連結部２４をカバー１０に対して左右方向に首振り可能とした構成によって実現される。
【００２６】
ドライアイスタンク３２は、粒状のドライアイス１６を貯留し、貯留したドライアイス１６を供給管３６に供給している。ドライアイスタンク３２は、例えば図示しないドライアイス製造機に接続されている。この例では、ドライアイス製造機は、直方体状の角ドライアイスから押出成形することにより、モース硬度が２．５以上３．０以下のドライアイス１６を製造している。このように製造されたドライアイス１６は、例えば一辺の長さが３ｍｍの立方体状を呈している。
【００２７】
コンプレッサ３４は、圧縮空気を生成し、生成した圧縮空気を供給管３６に供給している。コンプレッサ３４は、例えば１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の圧力の圧縮空気を生成している。ドライアイス供給部３０は、この圧縮空気によってノズル２０にドライアイス１６を供給している。したがって、ドライアイス１６は、例えば１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力で噴射口２２から噴射される。
【００２８】
排出部４０は、吸引口４４が形成された排出管４２を有している。排出管４２は、吸引口４４がカバー１０内に位置するように、カバー１０を貫通して設けられている。排出部４０は、打継面３から剥離されたレイタンス層４の塵芥（レイタンス成分）を、カバー１０内において吸引口４４から吸引し、カバー１０の外部に排出する。排出管４２の他端側は、例えば塵芥の処理装置に接続されている。排出管４２は、供給管３６と束ねられていてもよい。この場合、省スペース化及び作業性向上の観点から好ましい。
【００２９】
続いて、上記コンクリート打継面処理装置１を用いたコンクリート打継面の処理方法、及びこのコンクリート打継面の処理方法を含むコンクリート打設方法を説明する。図３は、実施形態のコンクリート打設方法の処理手順を示すフローチャートである。図４（ａ）は遅延剤散布工程におけるコンクリートの打継面近傍の概略断面図であり、図４（ｂ）は除去工程におけるコンクリート打継面近傍の概略断面図である。
【００３０】
このコンクリート打設方法では、まず、足場の組み立て後、一次コンクリート２を打設する一次コンクリート打設工程が実施される（Ｓ１１）。例えば、一次コンクリート２の打設位置に鉄筋が組み上げられた後、当該打設位置を囲むように型枠が設置され、設置された型枠内に一次コンクリート２が打ち込まれる。一次コンクリート２は、セメント、粗骨材、細骨材等を含んで構成されている。
【００３１】
次に、一次コンクリート２の打継面３に凝結遅延剤を散布する遅延剤散布工程が実施される（Ｓ１２）。例えば、打ち込み完了後、ブリーディング水の発生が収まった時点で（例えば２〜３時間後）凝結遅延剤が散布される。凝結遅延剤としては、無機系又は有機系の遅延剤が用いられてよい。凝結遅延剤の散布量は、例えば３００ｇ／ｍ２程度である。凝結遅延剤の散布後、例えばビニールシート等によって封緘養生が行われる。この遅延剤散布工程により、打継面３の表面の薄層部の硬化（固化）が遅延され、図４（ａ）に示されるように、打継面３にレイタンス層４が形成される。レイタンス層４の厚さは、例えば５〜１０ｍｍ程度となっている。
【００３２】
次に、レイタンス層４に対して粒状のドライアイス１６を吹き付けてレイタンス層４を除去する除去工程が実施される（Ｓ１３）。除去工程でレイタンス層４が除去されることにより、図４（ｂ）に示されるように、打継面３から一次コンクリート２の粗骨材５が露出し、打継面３が粗面化される。除去工程では、上記コンクリート打継面処理装置１が用いられ、例えば１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力でドライアイス１６が吹き付けられる。また、例えばモース硬度が２．５以上３．０以下のドライアイス１６が吹き付けられる。このドライアイス１６の吹き付けは、カバー１０内で行われる。カバー１０内で打継面３に吹き付けられたドライアイス１６は、昇華する際にレイタンス層４を乾燥させ、レイタンス成分（レイタンス層４の塵芥）を打継面３から剥離させる。剥離したレイタンス層４の塵芥は、排出部４０によって吸引され、カバー１０の外部に排出される。本発明のコンクリート打継面の処理方法は、上記遅延剤散布工程及び除去工程を含んでいる。
【００３３】
続いて、粗面化された打継面３上に二次コンクリートを打設する二次コンクリート打設工程が実施される（Ｓ１４）二次コンクリートとしては、例えば一次コンクリート２と同じコンクリートが用いられる。なお、二次コンクリート打設工程の前に、粗面化された打継面３には湛水養生が行われている。二次コンクリート打設工程により、一次コンクリート２の打継面３上への二次コンクリートの打ち継ぎが完了する。その後、例えば、打設した二次コンクリート上へ更にコンクリートを打ち継ぐ工程が実施される。
【００３４】
以上説明したコンクリート打継面処理装置１、コンクリート打継面の処理方法、及びコンクリート打設方法では、粒状のドライアイス１６を吹き付けることによってレイタンス層４を除去している。吹き付けられたドライアイス１６は、昇華作用により固体から気体へと変化し、空気中へ拡散する。したがって、高圧水を用いることなくレイタンス層４を除去でき、濁水の発生を抑制できる。特に橋梁等の大型の構造物を建造する場合、打継面３も大きくなり、またコンクリート打設に伴う処理工程も多くなる。したがって、高圧水を用いることなくレイタンス層４を除去できるコンクリート打継面処理装置１、コンクリート打継面の処理方法、及びコンクリート打設方法による濁水の発生抑制の効果も大きくなる。また、濁水の発生が抑えられる結果、施工の作業効率が飛躍的に向上する。
【００３５】
また、除去工程において１．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の噴射圧力でドライアイス１６を吹き付けており、ドライアイス１６の噴射圧力が高められていることから、ドライアイス１６によるレイタンス層４の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層４の確実な除去を実現できる。
【００３６】
なお、除去工程においてドライアイス１６吹き付ける噴射圧力は、１．５ＭＰａ以上であってもよく、或いは１．８ＭＰａ以上であってもよい。噴射圧力が高い方が、ドライアイス１６によるレイタンス層４の除去特性を向上できる。また、噴射圧力は、２．７ＭＰａ以下であってもよく、或いは２．４ＭＰａ以下であってもよい。レイタンス層４を要求される程度まで除去可能であれば、噴射圧力が低い方が、エネルギー効率を向上できる。
【００３７】
また、除去工程においてモース硬度が２．５以上３．０以下のドライアイス１６を吹き付けており、ドライアイス１６の硬度が高められていることから、ドライアイス１６によるレイタンス層４の除去特性を向上でき、作業効率の向上、及びレイタンス層４の確実な除去を実現できる。
【００３８】
また、除去工程において打継面３及びドライアイス１６の噴射口２２を覆うカバー１０内でドライアイス１６を吹き付けていることから、打継面３から剥離されたレイタンス層４の塵芥をカバー１０内に留めることができ、塵芥の飛散を抑制できる。また、カバー１０内に留められたレイタンス層４の塵芥は、排出部４０によってカバー１０の外部に排出される。
【実施例】
【００３９】
［確認試験１］
本発明の効果を確認するために行った確認試験の結果を説明する。
【００４０】
（実施例１）
実施例１として、一辺が１．０ｍの正方形状のコンクリートの供試体の打継面に対して、上記したコンクリート打継面の処理方法（ドライアイスブラスト）を実施した。コンクリートの打ち上げ高さは、９０ｍｍとした。コンクリートとしては、呼び強度２７、スランプ８ｃｍ、粗骨材の最大寸法２０ｍｍの普通セメントを用いた。凝結遅延剤として日本ジッコウ社製の「Disparlight  CR」を用い、３００ｇ／ｍｍ２を打継面の全面にムラ無く散布した。除去工程におけるドライアイスの噴射圧力は２．１ＭＰａとした。また、ドライアイスのモース硬度は３程度とし、ドライアイスの形状は一辺の長さが３ｍｍの立方体状とした。ドライアイス製造機としては、グリーンテックジャパン社製のドライアイス洗浄装置を用いた。
【００４１】
（評価方法）
実験者による目視観察によって打継面全体のレイタンス層の除去が完了したと判断されるまでの処理完了時間を計測した。実施例１では、処理完了時間は４分０秒であった。
【００４２】
（比較例１）
比較例１では、上記したコンクリート打継面の処理方法ではなく、従来の高圧水（ハイウォッシャ）による処理方法を用いた。それ以外の点は、上記実施例１と同様とした。高圧水の水圧（噴射圧力）は、４．９ＭＰａとした。上記実施例１と同様に評価した。比較例１では、処理完了時間は２分３０秒であった。
【００４３】
実施例１においてレイタンス層の除去が完了したことから、上記したコンクリート打継面の処理方法によっても高圧水を用いた場合と同様にレイタンス層を除去できることが確認された。また、実施例１及び比較例１の結果の比較から、実施例１では、比較例１の約０．４３（２．１ＭＰａ／４．９ＭＰａ）倍の噴射圧力によって、比較例１の約０．６３（１５０秒／２４０秒）倍の時間で処理を完了できたことが分かる。このことから、上記したコンクリート打継面の処理方法では、高圧水による処理方法と同程度の作業効率を確保できることが確認された。
【００４４】
［確認試験２］
（実施例２）
実施例２では、除去工程におけるドライアイスの噴射圧力を０．６９ＭＰａとした。打継面からレイタンス層が均一に除去されるように、打継面の全体にドライアイスを順次吹き付け、処理開始後（ドライアイスの吹き付けの開始後）、１４分２０秒が経過した時点で処理を終了した。それ以外の点は、上記実施例１と同様とした。
【００４５】
（評価方法）
５試行分の実施例２について、建研式の引張試験による付着強度を測定した。付着物の材料としては、母材（コンクリート側）にて破壊が生じるように、付着力の高い材料（セメダイン社製のハイクイック）を用いた。試験範囲は、打継面の角部における一辺が１．０ｍの正方形状の領域とした。表１は、各試行における引張強度（Ｎ／ｍｍ２）、及びその平均値を示している。引張強度の値が高い方が、レイタンス層が残存しておらず、レイタンス層が良好に除去されたことを表している。
【００４６】
（比較例２）
比較例２は、比較例１と同様の条件とした。処理開始後（高圧水の吹き付けの開始後）、２分３０秒が経過した時点で処理を終了した。５試行分の比較例２について、実施例２と同様に付着強度を測定した。各試行における引張強度（Ｎ／ｍｍ２）、及びその平均値が表１に示されている。
【００４７】
【表１】
0006480767.tif 000002
【００４８】
表１に示されるように、実施例２の引張強度の平均値（４．８４Ｎ／ｍｍ２）は、比較例２の引張強度の平均値（４．７２Ｎ／ｍｍ２）と同程度であった。このことから、上記したコンクリート打継面の処理方法では、高圧水による処理方法と同程度までレイタンス層を除去できることが確認された。また、実施例２では、比較例２の約０．１４（０．６９ＭＰａ／４．９ＭＰａ）倍の噴射圧力によって、比較例２の約０．１７（１５０秒／８６０秒）倍の時間だけ処理することにより、比較例２と同程度までレイタンス層を除去できた。このことから、上記したコンクリート打継面の処理方法では、高圧水による処理方法と同程度の作業効率を確保できることが確認された。
【符号の説明】
【００４９】
１…コンクリート打継面処理装置、２…一次コンクリート、３…打継面、４…レイタンス層、１０…カバー、１６…ドライアイス、２０…ノズル、２２…噴射口、３０…ドライアイス供給部、４０…排出部。
【図１】
0006480767.tif 000003
【図２】
0006480767.tif 000004
【図３】
0006480767.tif 000005
【図４】
0006480767.tif 000006