(57)【要約】  【課題】  生産性が高く、作業環境が良好で、スラッジの発生もなく、製品の密実性に優れ、かつ、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品であって、合成樹脂管とコンクリートとの一体性及び鋼とコンクリートとの一体性が高められたコンクリート製品を製造し得る、コンクリート製品の製造方法を提供することを目的とする。  【解決手段】  合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、高流動コンクリートを打設し、前記内側及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法による。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、スランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項２】
前記高流動コンクリートが、スランプフロー５０ｃｍ到達時間が５〜１０秒であることを特徴とする請求項１記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項３】
前記高流動コンクリートには、膨張材が添加されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項４】
コンクリートの膨張量が、１５０×１０-6〜１０００×１０-6となるように、前記膨張材が添加されていることを特徴とする請求項３記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項５】
前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材であり、該膨張材の添加量が、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇであることを特徴とする請求項３又は４記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項６】
前記合成樹脂管は、内面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管である請求項１乃至５の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法により製造されたことを特徴とするコンクリート製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製品の製造方法およびコンクリート製品に関し、特に、防食機能を付与させるべく内周面に合成樹脂管が設けられたコンクリート管のようなコンクリート製品の製造方法及びコンクリート製品であって、従来の遠心成形や振圧成形を要しないコンクリート製品の製造方法とその製造方法により得られるコンクリート製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリート製品を製造する場合には、型枠内にコンクリートを打設するという基本的な工程が含まれるが、コンクリート製品の種類によっては、それに応じた種々の方法が採用されている。たとえば、コンクリート管の製造方法としては、従来では、型枠内に打設したコンクリートを、高速回転によって生じる大きな遠心力を利用して締め固める方法（遠心成形法ともいう）や、コンクリートを充填する際に型枠に強力な振動を加えることによって締め固める方法（振圧成形法ともいう）などが知られている。
【０００３】
しかしながら、前記遠心成形法においては、一回の遠心成形に約１時間を要し、一般的に使用されている三連式の遠心成形装置を用いた場合でも、一時間当たり３本しか製造できないという生産性の低さの問題を有している。また、遠心成形装置によって生じる騒音は極めて大きく、作業環境が著しく悪いという問題もある。さらに、遠心成形によって管の周面から余剰水、セメントの微粒子および骨材中の泥分等が混ざったノロと称されるスラッジが多量に発生し、該ノロの処理に費用がかかるという問題もある。
【０００４】
一方、振圧成形法においては、水セメント比の小さい固練りのコンクリートを使用することができるため、型枠からの即時脱型が可能であり、前記遠心成形法と比べて生産性が高く、スラッジの発生もないという利点がある。
しかしながら、成形後の型崩れや変形、ダレ等を起こさないようにセメントペースト量を少なくし、また、水セメント比の小さい固練りのコンクリートを使用しているため、強力な振動下においても充填不足を招きやすく、その結果として振圧成形法によって得られるコンクリート管の表面には、角欠けや豆板等の空隙が生じやすいという問題を有している。
【０００５】
ところで、上記のようなコンクリート管の内周面には、防食機能を具備させるために合成樹脂管が設けられることがあり、また、コンクリート管の外周面には、推進管として使用する場合に曲げ荷重への抵抗性を高め外圧強度を向上させるという機能を具備させるために鋼管が設けられることがあり、このような構成のコンクリート管の製造方法には、また別の製造工程が必要となる。しかし、このような構成のコンクリート管の製造方法としても、基本的には上記のような遠心成形法や振圧成形法が採用されており、上述のような問題点が同様に生じることとなる。
【０００６】
また、合成樹脂管が内周面に設けられたことによる固有の問題点も生じることとなる。すなわち遠心成形法の場合には、上述のように遠心力を利用して締め固めることでコンクリート管を成形した後、そのコンクリート管の内面側に合成樹脂管が取り付けられることとなるが、後付けで合成樹脂管が内管として取り付けられるので、手間がかかるという問題がある。
【０００７】
また、後付けではなく、内型枠として合成樹脂管を予め設置して遠心成形を行った場合には、高速回転による型枠のずれや歪みの危険性が生じる。しかも、遠心成形によりコンクリートは外型枠側へ締まるため、内型枠とコンクリートの間に隙間が生じる可能性が高い。その結果、合成樹脂管とコンクリートを一体に保つことができず、内管としての合成樹脂管の機能を果たすことができないという問題が生じることとなる。
一方、合成樹脂管が内周面に設けられたコンクリート管の製造方法であって、振圧成形法を採用したものとして、下記特許文献１のような技術がある。この当該特許文献１には、コンクリート管の内面となるように合成樹脂管を長手方向に立設して内型枠を形成するとともに、その合成樹脂管の外周面に接着剤を塗布し、さらに、内型枠の外側に所定間隔で内型枠と平行に外型枠を立設し、その後、内型枠と外型枠の間にコンクリートを打設する方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６０１２４号公報
【０００９】
しかし、振圧成形法では上述のように型枠に振動を与えるので、内型枠である合成樹脂管がずれないように、固定具等を取り付けることが必要となり、そのような固定具等の取り付け、取り外しの作業が必要となって、手間がかかることになる。また、上記特許文献１に開示された方法においては、コンクリート管との接着のために、合成樹脂管の外周面に特殊な接着剤を塗布しており、このような接着剤の塗布工程が必要となることも製造工程を煩雑化する結果となる。
【００１０】
さらに、特許文献１に開示された方法では、汎用のコンクリートを打設することしか想定していないが、特許文献１に開示されたような汎用のコンクリートは自己充填性に乏しいものであり、このような自己充填性に乏しいコンクリートを用いて振圧成形法を行う場合、上述のような角欠けや豆板等の空隙が生じるという振圧成形法の問題が生じ、合成樹脂管とコンクリートとの一体性が低く、コンクリート管に必要な強度が得られない場合がある。
【００１１】
また、鋼管が外周面に設けられたことによる固有の問題点として、鋼とコンクリートとの一体性が保たれない場合、豆板や空隙の影響により鋼とコンクリートが荷重に対して同じ変形挙動を示さなくなり、その結果として、外圧強度が低下するという問題も生じることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記のような従来の遠心成形法や振圧成形法によって生じていた問題点を解決するためになされたものである。本発明は、生産性が高く、作業環境が良好で、スラッジの発生もなく、製品の密実性に優れたコンクリート製品であり、かつ、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品であって、合成樹脂管とコンクリートとの一体性及び鋼とコンクリートとの一体性が高められたコンクリート製品を製造し得る、コンクリート製品の製造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】
【００１３】
本発明は、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、スランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法に於いては、好ましくは、前記合成樹脂管が、その内面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管であるものとする。また、好ましくは、前記高流動コンクリートがスランプフロー５０ｃｍ到達時間が５〜１０秒であるものとする。また、好ましくは、前記高流動コンクリートに膨張材が添加されたものとする。より好ましくは、前記膨張材は、コンクリートの膨張量が、１５０×１０-6〜７００×１００-6となるように添加されたものとする。さらに、好ましくは、前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材であり、該膨張材の添加量が、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇであるものとする。
【００１５】
また、本発明は、上記のようなコンクリート製品の製造方法により製造されたことを特徴とするコンクリート製品を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を内側の枠として用いた場合、外面に形成された溝の間が高流動コンクリートで充填されるため、外面に溝が形成されていない合成樹脂管を用いた場合と比較して、コンクリートと前記合成樹脂管との一体性を高めることができる。
また、スランプフローが６５ｃｍ以上である高流動コンクリートは、自己充填性に優れたものであるため、このような高流動コンクリートを合成樹脂管からなる内側の枠と鋼材からなる外側の枠との間に打設することにより、前記合成樹脂管外面に形成された溝の間が前記高流動コンクリートで充填されやすくなるため、コンクリートと前記合成樹脂管との一体性をより一層高めることができる。
また、上記高流動コンクリートを用いることにより、内側の枠と外側の枠との間が密実に充填されたコンクリート製品を得ることができる。しかも、遠心成形法や振圧成形法を採用しなくともこのような密実なコンクリート製品が得られるため、内周面に備えられた合成樹脂管とコンクリートとの間に遠心成形法の場合のような隙間が生じにくく、また、接着剤を使用しなくともコンクリートと合成樹脂管、及びコンクリートと鋼材の一体性に優れたコンクリート製品を製造することが可能となる。
さらに、遠心成形法や振圧成形法のような特別な装置を必要としないために生産性が高く且つ作業環境が良好であり、遠心成形時のノロのようなスラッジの発生もなく、密実なコンクリート製品を簡易に製造することができる。
【００１７】
また、膨張材が添加された高流動コンクリートを合成樹脂管からなる内側の枠と鋼材からなる外側の枠との間に打設した場合には、該コンクリートの収縮が抑制され或いは該コンクリートが膨張するため、コンクリートと合成樹脂管との間や、コンクリートと鋼材との間に隙間が生じにくくなり、接着剤等のズレ防止対策を施さなくともコンクリートと合成樹脂管、及びコンクリートと鋼材との一体性をより一層高めることができる。
さらに、本発明に係るコンクリート製品は、密実な充填状態であるとともに、製造コストの安価なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、上述のように、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる前記合成樹脂管からなる内側の枠と、鋼材からなる外側の枠との間に、スランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することにより、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品を製造するものである。
【００１９】
以下、本発明に係るコンクリート製品の製造方法に用いられる合成樹脂管の実施形態について、図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るコンクリート製品の製造方法に用いられる合成樹脂管の実施形態の一例であり、該合成樹脂管の軸方向に切断した縦断面図（ａ）及び軸方向に垂直な面で切断した横断面図（ｂ）を示している。
【００２１】
本実施形態である、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管は、例えば、図１（ａ）に示したように、縦断面図において外面が波型の波型形状となっている。即ち、本実施形態の合成樹脂管では、外面における前記波型形状の凹部が、外面に周方向に沿って形成された複数の溝１ａとなっている。一方で、前記合成樹脂管の外面における前記波型形状の凸部は、外面において複数の突起（以下、リブ１ｂともいう）となっている。
該突起の間隔（以下、ピッチ１ｃともいう）は、前記合成樹脂管の用途、強度、および製造上の都合により決定されるが、通常、前記合成樹脂管の内径の１０％程度である。
また、該突起の形状は、本実施形態のように波型形状である代わりに、例えば、矩形型、角型、台形型、円弧型、突起型等の任意の形状とすることができる。
【００２２】
本実施形態の合成樹脂管は、図２（ｂ）に示したように、横断面図においては円形である。また、本実施形態のように円形である代わりに、前記合成樹脂管は横断面図において、例えば、楕円形、多角形等であってもよい。
【００２３】
前記合成樹脂管の厚み（（外径−内径）／２）は、前期合成樹脂管を備えたコンクリート製品の用途、必要とされる強度、最適な製造条件等を考慮して適宜選択され、通常、３ｍｍ程度から合成樹脂管の内径の１８％程度までの範囲である。また、該厚みは、合成樹脂管の内径が１２００ｍｍ程度までは、合成樹脂管の内径の１５％程度であり、合成樹脂管の内径が１２００ｍｍを超える場合は、合成樹脂管の内径の１０％以下である。
さらに、前記突起の高さ、つまり前記溝１ａの最も深い部分と前記リブ１ｂの最も突出した部分との高低差は、該厚みの３０〜９５％程度が好ましい。
【００２４】
前記合成樹脂管の内径１ｅは、日本下水道協会規格の「Ａ−６規格：内径２００〜７００ｍｍ」や「Ａ−２規格：内径８００〜３０００ｍｍ」に相当する内径である。
【００２５】
前記合成樹脂管の長さは、該合成樹脂管を用いて製造するコンクリート製品（例えば、コンクリート管）の長さと同様の長さである。
【００２６】
斯かる構成の合成樹脂管をコンクリート製品の製造に使用した場合、前記リブ１ｂの間にコンクリートが充填されることとなり、外面に該リブが形成されていない合成樹脂管と比較し合成樹脂管とコンクリートとの一体性がより一層向上する。
【００２７】
前記合成樹脂管には、外面と同様に内面にも、周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成されていることが好ましい。また、前記合成樹脂管の内面の粗度係数は、好ましくは０．００５〜０．０３である。該内面の凸凹の状態や粗度係数を調整することにより、前記合成樹脂管が用いられたコンクリート管が例えば下水管として用いられた場合、該合成樹脂管内部を通る下水の流量を調整することができる。
【００２８】
本発明において使用するスランプフローが６５ｃｍ以上である高流動コンクリートとは、フレッシュ状態のコンクリートをＪＩＳ  Ａ  １１５０の「コンクリートのスランプフロー試験方法」に規定された方法でスランプフローを測定し、得られた測定結果の数値を平均した値が、６５ｃｍ以上となるコンクリートである。
従って、例えば、上記ＪＩＳ記載の試験方法で得られた測定結果が、７０．０×６９．０(cm×cm)のスランプフローであった場合には、その平均値である６９．５(cm)が本発明におけるスランプフローとなる。
【００２９】
また、本発明において使用するスランプフローが６５ｃｍ以上である高流動コンクリートは、スランプフローが５０ｃｍに到達する時間（本発明において、スランプフロー５０ｃｍ到達時間ともいう）が５〜１０秒であることが好ましい。
斯かる性状の高流動コンクリートを使用すると、材料分離を起こすことなく、型枠内に均一に充填することができるという効果がある。
【００３０】
斯かる高流動コンクリートの構成については特に限定されるものではないが、例えば、水／結合材比の調整や、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末等の混和材の添加、或いは、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等の混和剤の添加などによって流動性を調整することにより得ることができる。
尚、ここでいう水／結合材比とは、結合材となるセメント、及びポゾラン活性又は水硬性を有するセメント用混和材（シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末など）の合計重量に対する水の重量比（％）である。
【００３１】
特に、本発明においては、シリカフュームを配合して上記所定のスランプフローとなる高流動コンクリートを調製することが好ましい。
【００３２】
シリカフュームを使用する場合、具体的には、セメントに対して５〜２５重量％の置換量となるように配合することが好ましく、１０〜２０重量％の置換量となるように配合することがより好ましい。
【００３３】
製造するコンクリート製品の強度を高めるという観点では、前記シリカフュームや減水剤等を配合し、水／結合材比を４０％以下とすることが好ましい。
即ち、シリカフュームや減水剤等を配合して高流動コンクリートを調製することにより、水／結合材比を低く保ちつつフレッシュ状態における流動性を高めることができ、従って、硬化後のコンクリート製品の強度を高めうるという効果がある。
【００３４】
前記シリカフュームとしては、特に限定されるものではないが、二酸化ケイ素を主成分とし且つ酸化ジルコニウムを含有するもの（以下、特定シリカフュームともいう）好適に使用することができる。該特定シリカフュームは、主としてジルコニアの製造工程に於いて副生するシリカフュームとして得られ、従来の一般的なシリカフュームと比較して平均粒径が大きく、ｐＨの小さいものである。よって、このような特定シリカフュームは、その殆どの粒子が一次粒子の状態で存在し、凝集しにくいという特性を有するとともに、コンクリートの凝結遅延作用が適度に発揮され、流動性が低下しにくいという効果を有している。
【００３５】
また、このような特定シリカフュームを膨張材と併用した場合には、材料分離を起こさず、しかも自己充填性が良好な高流動コンクリートとなる。そして、該コンクリートを水／結合材比３０％以下で調製し、型枠内に打設し、該型枠を静置させたまま該コンクリートを成形することにより、遠心成形や振動成形といった従来の製造方法と同等か、又はそれ以上の強度および美観を有するコンクリート製品を製造することが可能となる。
【００３６】
該特定シリカフュームは、その製法や原料物質等については特に限定されるものではないが、主に、ジルコニアの製造工程に於いて副生するものを好適に使用することができる。また、該シリカフュームは、ＪＩＳ  Ａ  ６２０７「コンクリート用シリカフューム」に規定された品質を満足する必要はない。
【００３７】
また、特定シリカフュームの主成分である二酸化ケイ素の量は、好ましくは８５重量％以上であり、より好ましくは９０重量％以上である。また、該特定シリカフュームの一成分である酸化ジルコニウムの含有量は、好ましくは、１〜１０重量％であり、より好ましくは３〜５重量％である。
【００３８】
また、該特定シリカフュームは、好ましくは、比表面積が１０ｍ2／ｇ以下、より好ましくは９ｍ2／ｇ以下である。従来、セメント用混和材として一般的に使用されているシリカフュームが比表面積が１５ｍ2／ｇ以上のものであるのに対し、該シリカフュームは、上記のような比較的小さい比表面積を有するものである。
【００３９】
また、前記特定シリカフュームは、好ましくは、平均粒径が０．５〜１．５μｍであり、より好ましくは、０．８〜１．２μｍである。該特定シリカフュームの平均粒径が上記のような範囲であれば、該特定シリカフュームの凝集が抑制されてコンクリート中への分散性が良好となり、膨張材と併用する場合においても所定の流動性を発揮し易いという効果があり、しかも従来のシリカフュームと同様、マイクロフィラー効果とポゾラン反応によって緻密で強度の高いコンクリートを製造することが可能となる。
【００４０】
尚、シリカフュームの平均粒径は、セメント協会「標準試験方法（ＣＡＪＳ  Ｋ−０３−１９８２／エア・ジェット式ふるい装置による粉末度試験方法）」に基づいて測定したものである。
【００４１】
また、本発明においてシリカフュームを配合する場合、該シリカフュームは、好ましくは、ｐＨが２．５〜６．５のもの、より好ましくは４．０〜５．０のものを使用する。シリカフュームのｐＨが上記のような範囲であれば、コンクリートの凝結遅延作用が適度に発揮されるため、フローロスが少なくなり、施工時における作業性が改善されるとともに、より一層緻密で高強度のコンクリートを製造できるという効果がある。
尚、シリカフュームのｐＨは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０２−１９８６「ｐＨ測定法」に基づいて測定されるものである。
【００４２】
さらに、本発明においては、高流動コンクリートに膨張材を添加することが好ましい。該膨張材の種類は特に限定されず、従来公知の膨張材を使用することができるが、中でも、ＪＩＳ  Ａ  ６２０２「コンクリート用膨張材」に規定される品質の膨張材を好適に使用することができる。
【００４３】
具体的には、該膨張材として、カルシウムサルホアルミネート系、生石灰系の膨張材を１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００４４】
高流動コンクリートに膨張材を添加する際には、該コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となるように膨張材を添加することが好ましく、該コンクリートの膨張量が５００×１０-6〜８００×１０-6となるように膨張材を添加することが好ましい。コンクリートの膨張量が上記範囲であれば、コンクリートが該膨張材に作用によって適度に膨張し、合成樹脂管とコンクリートがより一層良好に一体化されたものとなる。特に、硬化後のコンクリートの長さ変化が三ヶ月後においても収縮ではなく膨張側にあることが、特に効果的となる。
尚、コンクリートの膨張量は、前記ＪＩＳ  Ａ  ６２０２  附属書２「膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方法」のＢ法に基づいて得られた「長さ変化率Ｌr（％）」を割合に換算した値、即ち、該「長さ変化率Ｌr（％）」を更に１００で除した値をいう。
【００４５】
前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材である場合には、該膨張材の添加量は、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇが好ましく、３０〜４０ｋｇがより好ましい。添加量の上限値を上記のような値とすることにより、未反応の膨張材が遅れ膨張してコンクリートを破壊する危険性を低減することができる。
【００４６】
また、シリカフュームと膨張材とを併用する場合、シリカフュームと膨張材の混合比率（重量比）を、シリカフューム：膨張材＝６０：４０〜７０：３０とすることが好ましく、シリカフューム：膨張材＝６０：４０〜６５：３５とすることがより好ましい。
【００４７】
また、本発明において用いるセメントとしては、特に限定されるものではなく、セメントとしては、普通、早強、超早強、白色、耐流酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルトランドセメント、該ポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ等を混合してなる混合セメント、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメントを挙げることができる。
【００４８】
また、コンクリートを調製する際の水の量は、水／結合材比が４０％以下となる量が好ましく、１５〜３０％となる量がより好ましく、１０〜２０％となる量が特に好ましい。
斯かる範囲の水／結合材比とすることにより、枠内への充填時においては優れた自己充填性を維持しつつ、充填した後には短時間での脱型が可能となり、しかも製造されたコンクリート製品は圧縮強度及び外圧強度の高いものとなる。
特に、水／結合材比を１０〜２０％として高強度のコンクリート管を製造することにより、製造されたコンクリート管は、推進管工法を採用して地中に敷設することが可能なものとなる。
【００４９】
コンクリートを調製するに際しては、上記のような各種材料を、従来公知の各種コンクリートミキサを用いて混練りする。
【００５０】
上記のようにして調製したコンクリートを内側の枠と外側の枠との間に打設し、該枠を静置させたまま該コンクリートを成形し、養生することにより、コンクリート製品を得ることができる。本発明では、内側の枠として外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管が使用され、外側の枠として鋼管等の各種鋼材が使用される。
【００５１】
即ち、本発明によってコンクリート管等の所望形状のコンクリート製品を製造する場合には、合成樹脂管からなる内側の枠と、鋼管からなる外側の枠とを予め設置し、その内側の枠と外側の枠との間に、上記のようにして調製したコンクリートを打設し、該型枠を静置させたまま前記コンクリートを成形し、さらにコンクリートを養生することにより、所定形状のコンクリート製品が得られる。
【００５２】
ここで、前記合成樹脂管の材質としては、例えば、熱可塑性樹脂である、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等からなるものを使用することができる。該合成樹脂は、製造するコンクリート製品の用途に応じて選択される。
【００５３】
一方、前記鋼材としては、例えば、ステンレス鋼、鉄等からなるものを使用することができる。
【００５４】
前記外側の枠は、目的とするコンクリート製品に応じて任意の構成のものを使用することができる。特に、本発明において用いる高流動コンクリートは上述の如く自己充填性が高く、充填に際して遠心成形や強力な振動を加える必要がないものであるため、前記外側の枠についても、遠心成形や強力な振動に耐えるような高い剛性のものを使用する必要はない。また、該枠の形状についても、任意の形状のものを使用することができ、コンクリート製品の種類も上記コンクリート管に限定されるものではなく、種々の形状の製品となりうる。
【００５５】
本発明において使用する高流動コンクリートは、上述の如くスランプフローが６５ｃｍ以上のものであり、自己充填性が高いものであるため、該コンクリートを枠内に充填する際には、遠心成形や強力な振動を加える必要がない。但し、コンクリート表面に角欠けや豆板、等が生じるのを確実に防止する観点から、材料分離が生じない範囲で振動を加えても良い。
【００５６】
また、前記枠内に予め鉄筋を配しておくことにより、鉄筋コンクリート管等の鉄筋入りのコンクリート製品として成形することも可能である。
【００５７】
枠内に自己充填されたコンクリートは、具体的には、少なくとも２４時間で該製品をハンドリングすることが可能な強度を有するものとなる。
【００５８】
このように、本発明に係るコンクリート製品の製造方法によれば、従来の製造方法で使用していたような高剛性の型枠を使用する必要がないため、該型枠を補強する鋼材を省くことができ、型枠等の制作費を大幅に削減することができる。
また、本発明に係るコンクリート製品の製造方法によれば、成形時に大きな騒音が発生しないために作業環境が良好となり、スラッジも発生しないためにその処理費用が必要となることもない。
さらに、遠心成形装置や振動成形装置のような大型の装置を必要としないため、設備投資に要する費用が従来よりも安価になるという利点もある。
加えて、外側に具備される鋼材と、内側に具備される合成樹脂管と、これらの間に充填されるコンクリートとの一体性に優れたコンクリート製品が提供されるという利点がある。
【実施例】
【００５９】
下記表１に示した材料を下記表２に示す配合で、容量５５リットルの２軸強制練りミキサを用いて練り混ぜ、調製例１、調製例２のコンクリートを調製した。
【００６０】
【表１】
2008246975.tif 000003
【００６１】
【表２】
2008246975.tif 000004
【００６２】
（フレッシュ性状の測定）
調製例１、調製例２のコンクリートに関し、該コンクリートを調製した際のフレッシュ性状として、ＪＩＳ  Ａ  １１５０「コンクリートのスランプフロー試験方法」に規定されたスランプフローを測定した。測定結果を下記表３に示す。
【００６３】
（圧縮強度試験）
ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に規定された試験方法に基
づき、調製例１〜５のコンクリートについて、φ１０×２０ｃｍ供試体の材齢１４日の圧縮強度を測定した。測定結果を下記表３に示す。
【００６４】
（コンクリートの膨張量の測定）
ＪＩＳ  Ａ  ６２０２  附属書２「膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方法」のＢ法に基づいて、コンクリートの膨張量を測定した。結果を下記表３に示す。
【００６５】
【表３】
2008246975.tif 000005
【００６６】
次に、調製例１及び調製例２のコンクリートを用いてコンクリート管を作成し、コンクリートと合成樹脂管及び鋼管の一体性について評価した。
【００６７】
（実施例１）
外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管として、外径１１７ｍｍ、内径１００ｍｍ、有効長３００ｍｍのポリエチレン製合成樹脂管「コルゲート管ＣＷ−１００型」（商品名、大日本プラスチック株式会社製）を用い、コンクリート管を作製した。前記合成樹脂管を内側とし、鋼管（外径２００ｍｍ、管厚２.３ｍｍ、有効長３００ｍｍ）を外側として設置し、前記合成樹脂管からなる内枠と、外側の型枠との間に、前記調製例１によって得られたコンクリートを打設した。打設に際しては、前記合成樹脂管及び前記鋼管の有効長方向が鉛直となるように両者を載置し、これらの上方からコンクリートを１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で流し込む方法により行った。次いで、打設してから２４時間経過した後、ビニールシートで封緘し、封緘後１３日間２０℃の恒温室で養生することにより、実施例１のコンクリート管を作製した。
【００６８】
（実施例２）
調製例２によって得られたコンクリートを使用した点以外は実施例１と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【００６９】
（比較例１）
外面が平滑で、外径１１４ｍｍ、管厚３.１ｍｍ、有効長３００ｍｍの合成樹脂管を使用した点以外は実施例１と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【００７０】
（比較例２）
外面が平滑で、外径１１４ｍｍ、管厚３.１ｍｍ、有効長３００ｍｍの合成樹脂管を使用した点、調製例２によって得られたコンクリートを使用した点以外は実施例１と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【００７１】
（コンクリートと合成樹脂管及び鋼管との一体性評価）
得られた実施例１及び２のコンクリート管の径方向に荷重が加わるように耐圧試験機に設置し、載荷速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで荷重を加えた際において、前記コンクリート管にひび割れが確認された時点での荷重を測定した。結果を下記表４に示す。
【００７２】
【表４】
2008246975.tif 000006
【００７３】
表４に示したように、実施例１、実施例２のコンクリート管は、それぞれ比較例１、比較例２のコンクリート管と比較して、径方向における強度を示すひび割れ荷重が高くなっていることが認められる。膨張材を配合しなかったコンクリートであっても、膨張材を配合したコンクリートであってもこの結果は同様である。実施例のコンクリート管のひび割れ荷重が高くなったのは、外面に凸凹が形成されている合成樹脂管の、該凸凹の突起の間にコンクリートが充填されたことにより、コンクリートと合成樹脂管との一体性が高まったことに起因するものと考えられる。また、膨張材を配合していない調製例１のコンクリートを用いた実施例１のコンクリート管に比べ、膨張材を配合した調製例２のコンクリートを用いた実施例２のコンクリート管の方が、ひび割れ荷重が２４％高くなっていることが認められる。一方、膨張材を配合していない調製例１のコンクリートを用いた比較例１のコンクリート管に比べ、膨張材を配合した調製例２のコンクリートを用いた比較例２のコンクリート管では、ひび割れ荷重が１６％の上昇である。この結果から、ひび割れ荷重が上昇したのは、膨張材の添加によってコンクリートが膨張し、コンクリートと合成樹脂管との一体性が高まったことに起因するものと考えられる。ここで、合成樹脂管の外面にさらに凸凹が形成されていることにより、ひび割れ荷重の上昇率は１６％から２４％へと変化していることから、外面に凸凹が形成された合成樹脂管を用い、かつ、膨張材を配合したコンクリートを用いることは、コンクリートと合成樹脂管との一体性に関し、予測できない効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、従来、遠心成形によって製造されていた鉄筋又は無筋コンクリート管などの製品のみならず、ボックスカルバート、擁壁、水槽、側溝、ＲＣセグメントなどの各種セメント２次製品の製造にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（ａ）一実施形態の合成樹脂管を示す縦断面図（軸方向に切断した場合の断面を示す断面図）、（ｂ）同横断面図（軸方向に垂直な面で切断した場合の断面を示す断面図）。
【図２】一実施形態のコンクリート製品を示す断面斜視図。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・合成樹脂管
１ａ・・・溝
１ｂ・・・リブ
１ｃ・・・ピッチ
１ｄ・・・合成樹脂管の外径
１ｅ・・・合成樹脂管の内径
２・・・コンクリート製品
３・・・コンクリート
４・・・鋼管
【図１】
2008246975.tif 000007
【図２】
2008246975.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる前記合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となるように膨張材が添加され且つスランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項２】
前記高流動コンクリートが、スランプフロー５０ｃｍ到達時間が５〜１０秒であることを特徴とする請求項１記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項３】
前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材であり、該膨張材の添加量が、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇであることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項４】
前記合成樹脂管は、内面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管である請求項１乃至３の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法により製造されたことを特徴とするコンクリート製品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となるように膨張材が添加され且つスランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法に於いては、好ましくは、前記合成樹脂管が、その内面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管であるものとする。また、好ましくは、前記高流動コンクリートがスランプフロー５０ｃｍ到達時間が５〜１０秒であるものとする。さらに、好ましくは、前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材であり、該膨張材の添加量が、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇであるものとする。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月25日(2008.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる前記合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となり且つ硬化後のコンクリートの長さ変化が三ヶ月後においても膨張側にあるように膨張材が添加され且つスランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項２】
前記高流動コンクリートが、スランプフロー５０ｃｍ到達時間が５〜１０秒であることを特徴とする請求項１記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項３】
前記膨張材がカルシウムサルホアルミネート系膨張材であり、該膨張材の添加量が、コンクリート１ｍ3当り２０〜５０ｋｇであることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項４】
前記合成樹脂管は、内面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管である請求項１乃至３の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のコンクリート製品の製造方法により製造されたことを特徴とするコンクリート製品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、内周面に合成樹脂管が具備され、外周面に鋼材が具備されたコンクリート製品の製造方法であって、前記合成樹脂管として、外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管を用い、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の内面側を構成させる合成樹脂管からなる内側の枠と、コンクリート打設後に取り外すことなくコンクリート製品の外面側を構成させる鋼材からなる外側の枠との間に、コンクリートの膨張量が１５０×１０-6〜１０００×１０-6となり且つ硬化後のコンクリートの長さ変化が三ヶ月後においても膨張側にあるように膨張材が添加され且つスランプフローが６５ｃｍ以上の高流動コンクリートを打設し、前記内側の枠及び外側の枠を静置させたまま前記コンクリートを成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
（比較例３）
外面に周方向に沿って形成された溝が軸方向に複数形成された合成樹脂管として、外径１１７ｍｍ、内径１００ｍｍ、有効長３００ｍｍのポリエチレン製合成樹脂管「コルゲート管ＣＷ−１００型」（商品名、大日本プラスチック株式会社製）を用い、コンクリート管を作製した。前記合成樹脂管を内側とし、鋼管（外径２００ｍｍ、管厚２.３ｍｍ、有効長３００ｍｍ）を外側として設置し、前記合成樹脂管からなる内枠と、外側の型枠との間に、前記調製例１によって得られたコンクリートを打設した。打設に際しては、前記合成樹脂管及び前記鋼管の有効長方向が鉛直となるように両者を載置し、これらの上方からコンクリートを１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で流し込む方法により行った。次いで、打設してから２４時間経過した後、ビニールシートで封緘し、封緘後１３日間２０℃の恒温室で養生することにより、比較例３のコンクリート管を作製した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
（実施例１）
調製例２によって得られたコンクリートを使用した点以外は比較例３と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
（比較例１）
外面が平滑で、外径１１４ｍｍ、管厚３.１ｍｍ、有効長３００ｍｍの合成樹脂管を使用した点以外は比較例３と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
（比較例２）
外面が平滑で、外径１１４ｍｍ、管厚３.１ｍｍ、有効長３００ｍｍの合成樹脂管を使用した点、調製例２によって得られたコンクリートを使用した点以外は比較例３と同様な方法でコンクリート管を作製した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
（コンクリートと合成樹脂管及び鋼管との一体性評価）
得られた実施例１及び比較例１乃至３のコンクリート管の径方向に荷重が加わるように耐圧試験機に設置し、載荷速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで荷重を加えた際において、前記コンクリート管にひび割れが確認された時点での荷重を測定した。結果を下記表４に示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【表４】
2008246975.tif 000009
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
表４に示したように、比較例３、実施例１のコンクリート管は、それぞれ比較例１、比較例２のコンクリート管と比較して、径方向における強度を示すひび割れ荷重が高くなっていることが認められる。膨張材を配合しなかったコンクリートであっても、膨張材を配合したコンクリートであってもこの結果は同様である。実施例のコンクリート管のひび割れ荷重が高くなったのは、外面に凸凹が形成されている合成樹脂管の、該凸凹の突起の間にコンクリートが充填されたことにより、コンクリートと合成樹脂管との一体性が高まったことに起因するものと考えられる。また、膨張材を配合していない調製例１のコンクリートを用いた比較例３のコンクリート管に比べ、膨張材を配合した調製例２のコンクリートを用いた実施例１のコンクリート管の方が、ひび割れ荷重が２４％高くなっていることが認められる。一方、膨張材を配合していない調製例１のコンクリートを用いた比較例１のコンクリート管に比べ、膨張材を配合した調製例２のコンクリートを用いた比較例２のコンクリート管では、ひび割れ荷重が１６％の上昇である。この結果から、ひび割れ荷重が上昇したのは、膨張材の添加によってコンクリートが膨張し、コンクリートと合成樹脂管との一体性が高まったことに起因するものと考えられる。ここで、合成樹脂管の外面にさらに凸凹が形成されていることにより、ひび割れ荷重の上昇率は１６％から２４％へと変化していることから、外面に凸凹が形成された合成樹脂管を用い、かつ、膨張材を配合したコンクリートを用いることは、コンクリートと合成樹脂管との一体性に関し、予測できない効果を奏する。