(57)【要約】【課題】地業工事を容易にすることができ、作業に熟練を要せず、単純な作業で、低コストで構築できるコンクリート基礎構造と、その施工方法を提供する。【解決手段】コンクリート基礎構造１０は、地盤１上に石膏モルタルを打設して形成した石膏ベース部１１と、石膏ベース部１１の上部に石膏ベース部の幅Ｗ２より小さい幅Ｗ１でコンクリートを打設して形成した基礎構造部１５とを備える。石膏ベース部１１は、地盤１を掘削した掘削部２内に形成される。石膏ベース部１１を形成する石膏モルタルは、石膏ボード等の石膏材を熱処理した石膏粉状物より形成することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に石膏モルタルを打設して形成した石膏ベース部と、該石膏ベース部の上部に該石膏ベース部の幅より小さい幅でコンクリートを打設して形成した基礎構造部とを備えるコンクリート基礎構造。
【請求項２】
前記石膏ベース部は、地盤を掘削した掘削部内に形成されることを特徴とする請求項１記載のコンクリート基礎構造。
【請求項３】
前記石膏ベース部は、石膏ボード等の石膏材を熱処理した石膏粉状物で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート基礎構造。
【請求項４】
地盤を掘削して掘削部を形成し、該掘削部に石膏モルタルを打設して上面が水平になるように石膏ベース部を形成し、該石膏ベース部の上部に、該石膏ベース部の幅より小さくコンクリートを打設して基礎構造部を形成することを特徴とするコンクリート基礎構造の施工方法。
【請求項５】
前記石膏モルタルは、石膏ボード等の石膏材を熱処理した石膏粉状物を水で溶いて作製することを特徴とする請求項４に記載のコンクリート基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物等のコンクリート基礎構造とその施工方法に係り、特に、基礎構造のベースとなる地業工事を容易に施工できるコンクリート基礎構造及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコンクリート基礎を構築する工法としては、まず根切りによって形成した溝に割栗石を敷き、その割栗石を転圧した後、鉄筋を配筋し、しかる後、割栗石の上にベースコンクリートを打設し、そのベースコンクリート上に仮枠を組立て、立上りコンクリートを打設していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５５−２３２４２号公報（第１頁右下欄第１−８行、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記構造のコンクリート基礎構造は、地業工事として割栗石を敷いているが、割栗石は重量が大きく搬送がしにくく、最近では割栗石の入手が困難であるといった問題があった。また、割栗石を敷き込んで転圧をするため、地業工事に時間がかかり、基礎の構築作業が煩雑となっていた。さらに割栗石の転圧後にベースコンクリートを打設する場合は、コテ作業により上面を水平にするため作業に熟練を要していた。このため、コンクリート基礎構造のコストが上昇する問題点があった。
【０００５】
また、一方で、古い建築物を解体したときの石膏ボード等の廃材が多量に廃棄されるという問題がある。これらの廃材は、通常引き取ってもらう際に廃棄料金を払って引き取ってもらうため、余分な費用がかかる問題点があった。そして廃材が多量に出ること自体が、埋設する施設が確保されないこともあって大きな社会問題にもなっている。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、地業工事を容易にすることができ、作業に熟練を要せず、単純な作業で精度良くベースの水平面を形成でき、水平面上に容易に基礎構造部を形成できるコンクリート基礎構造を提供することにある。また、地業工事が容易で、基礎構造部を容易に形成できるコンクリート基礎構造の施工方法を提供することにある。さらに、石膏ボード等の廃材を有効に利用でき、建築コストを低減できるコンクリート基礎構造と、その施工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係るコンクリート基礎構造は、地盤上に石膏モルタルを打設して形成した石膏ベース部と、該石膏ベース部の上部に該石膏ベース部の幅より小さい幅でコンクリートを打設して形成した基礎構造部とを備えることを特徴とする。石膏ベース部は通常の基礎構造の割栗石とベースコンクリート部に相当するものであり、この石膏ベース部上に布基礎や独立基礎、ベタ基礎等の基礎構造部を形成する。石膏ベース部は地盤を掘削せず、地盤上に直接、型枠を組んで打設して形成してもよい。
【０００８】
前記のごとく構成された本発明のコンクリート基礎構造は、地盤上に石膏モルタルを打設して石膏ベース部を形成するが、石膏モルタルを打設すると石膏モルタルは粘度が小さいため自然に水平状態となって硬化する。このため、従来のベースコンクリートのように、コテ作業により水平面を形成することが不要となる。そして、水平状態に硬化した石膏ベース部は、基礎構造部を打つためのベースとして十分な圧縮強度を有し、一般的に要求される地耐力に対しても十分対応することができる。さらに、基礎構造部は、これより幅広の石膏ベース部上に形成されるため安定した状態で構築でき、墨出しやコンクリート打設用の型枠の設置も容易に行える。また、割栗石が不要となり、転圧作業が不要となるため、コストを低減でき、工期を短縮できる。
【０００９】
また、本発明に係るコンクリート基礎構造の好ましい具体的な態様としては、前記石膏ベース部は、地盤を掘削した掘削部に形成されることを特徴としている。この構成によれば、地盤を掘削して段差となった掘削部に石膏モルタルを打設できるため、型枠がなくても石膏モルタルが流出することを防止でき、効率良く基礎構造部のベースとなる石膏ベース部を形成することができる。この石膏ベース部はコテ作業無しで水平面を確保でき、十分な圧縮強度を有する。
【００１０】
さらに、前記石膏ベース部は、石膏ボード等の石膏材を熱処理した石膏粉状物で形成されることを特徴とする。この構成によれば、建築廃材として廃棄される石膏ボード等の石膏材を有効利用でき、廃棄費用の出費を抑えることができ、廃棄物を削減できる。
【００１１】
本発明に係るコンクリート基礎構造の施工方法は、地盤を掘削して掘削部を形成し、この掘削部に石膏モルタルを打設して上面が水平になるように石膏ベース部を形成し、この石膏ベース部の上部に、該石膏ベース部の幅より小さくコンクリートを打設して基礎構造部を形成することを特徴とする。掘削部は底面の土をなるべく荒らさず比較的固い状態とし、水平に近い状態に掘削することが好ましい。
【００１２】
このように構成された本発明のコンクリート基礎構造の施工方法は、地盤を掘削して形成した掘削部に石膏モルタルを打設すると、石膏モルタルは粘度が低く自然に水平状態に広がり凹凸を埋めるため、コテ作業が不要となる。また、掘削部に割栗石を入れてランマー等の締固め機械による締固めをしなくても、石膏モルタルは地盤に沁み込んで硬化して十分な圧縮強度を有するため、締固めや突き固めの作業を不要とすることができ、作業を簡略化できる。さらに、割栗石が不要で、重量物の運搬作業も省略でき、コストを低減できると共に、工期を大幅に短縮できる。
【００１３】
さらに、本発明に係るコンクリート基礎構造の施工方法の好ましい具体的な態様としては、前記石膏モルタルは、石膏ボード等の石膏材を熱処理した石膏粉状物を水で溶いて作製することを特徴としている。この構成によれば、建築廃材である石膏ボード等の石膏材を熱処理して石膏粉状物を作製し、これを水で溶いて石膏モルタルを形成でき、廃棄料金を低減できるため、余分な出費を抑えることができる。また、廃棄物のリサイクルにより廃棄物を削減でき、社会問題にも貢献できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンクリート基礎構造の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るコンクリート基礎構造の断面図である。図１において、コンクリート製の基礎構造１０は、地盤１を掘削した掘削部２内に石膏モルタルを打設して硬化させ、上面が水平になるように形成した石膏ベース部１１と、この石膏ベース部１１の上部に石膏ベース部の幅より小さい幅でコンクリートを打設して形成した基礎構造部１５とを備えている。
【００１５】
石膏ベース部１１は表面を荒らしていない掘削部２に、水で溶いた石膏モルタルを注入打設して上面が水平面１２に形成され、下面は掘削部２に合わせて凹凸面１３となっている。基礎構造部１５は水平状のベースコンクリート部（フーチング）１６と、このベースコンクリート部の上部に垂直方向に立ち上げた立ち上がりコンクリート部１７とから構成された布基礎となっている。ベースコンクリート部１６の幅Ｗ１は、石膏ベース部１１の幅Ｗ２より小さく、具体的には１０〜２０ｃｍ程度小さく設定されている。そして、基礎構造部１５内には水平方向、及び垂直方向に鉄筋１８が配筋され、上部からはアンカーボルト１９が突出している。
【００１６】
このコンクリート基礎構造１０は、建物等の荷重を支持して地盤に伝えるインターフェイスの機能を有するものであり、地盤の地耐力に合わせて設計されるものである。そして、ベースコンクリート部１６と石膏ベース部１１とのインターフェイスとしては、石膏ベース部１１は地盤の地耐力以上の圧縮強度を有していればよい。一般的な地耐力は０．３〜０．５ｋｇ／ｃｍ２  （３〜５トン／ｍ２  ）である。
【００１７】
コンクリート基礎構造１０のベースコンクリート部１６の幅は、基礎構造に垂直方法に作用する長期的な建物の荷重と、地震や強風により建物に水平方向あるいは他の方向から作用する短期的な荷重に合わせて設計される。これらの長期的荷重と短期的荷重とが加算され、加算された荷重に基づいてベースコンクリート部１６のベース幅を算出し、地盤にかかる圧力の強さが地盤の地耐力以下になるように設計する。
【００１８】
前記のような基礎構造１０の構築方法について、以下に図２を参照して説明する。図２において、（ａ）に示すように地盤１を、例えば５〜４０ｃｍ掘削して、必要な深さの掘削部２を形成する。掘削のとき、余計に掘削せず表面を荒立てずに、掘削部２の底面が固い状態に、しかも水平に近い状態としておくことが好ましい。しかしながら、掘削部２に地盤の緩みや、掘削不良があるときは部分的に締固める必要がある。そして、掘削部２内に打設、注入する石膏モルタルを作製する。
【００１９】
石膏モルタルの原料石膏としては、脱硫石膏及び石膏ボード廃材を１５０〜４５０℃で脱水乾燥し、ＣａＳＯ４  ・１／２Ｈ２  Ｏが少なくとも８０％以上含まれる焼石膏（石膏粉状物）を作製する。このあと、焼石膏に対して約６０重量％の水分を秤量して用意する。そして、モルタルミキサー内に用意した水と、焼石膏を加えて約５分間混合して石膏モルタルを作製する。焼石膏に対して、遅延剤やセメントを混合してもよい。
【００２０】
更に、焼石膏に対して骨材を入れてもよく、この場合はモルタルミキサー内に先ず骨材を入れ、用意した水を骨材粒子に吸着させたあと、焼石膏を加えて５分程度混合する。骨材としては、砂等である。また、混合時間は５分間に限られるものでない。
【００２１】
このようにして水分と混ぜられ流動状態になった石膏モルタルを用いる。なお、水分は石膏に対して約４０〜７５重量％の範囲が好適であり、焼石膏に対する骨材の量を増やすと圧縮強度が増大するが、流動性が低下する。このため、石膏モルタルを打設したときのセルフレベリング性が低下する。
【００２２】
つぎに、このように形成した流動状態になった石膏モルタルを、（ｂ）に示すように地盤の掘削部２に厚さ１０ｃｍ程度に打設、注入すると、掘削部２の底面の凹凸内にも石膏が入り込んで充填することができる。注入された石膏モルタルは、施工後約３時間で上面がセルフレベリング性により水平面１２となり、下面は凹凸面１３となって硬化した。
【００２３】
硬化後の石膏ベース部１１の圧縮強度は３０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上となり、作業をするのにも十分な強度を有する石膏ベース部１１が形成された。なお、圧縮強度は石膏モルタルの調合で調整することができる。セメントを混合すると、より強度の大きなものとなる。石膏ベース部１１の圧縮強度としては、２０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２  の範囲が好適であり、特に３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２  の範囲が好ましい。また、地盤１が砂地等で吸水が激しい場合は、掘削部２にビニールシートやクラフト紙を敷き、石膏モルタルの水分が地盤１に吸込まれるのを防止することが好ましい。
【００２４】
石膏ベース部１１は、石膏モルタルのセルフレベリング性により自然に上面が水平面１２となるので、コテ作業をしなくてもよい。また、石膏ベース部１１の底面は、掘削部２の底面に合わせて充填された凹凸面１３となり、空間等は石膏モルタルで充填される。石膏ベース部１１の上面は水平で平坦となっており、しかもその幅Ｗ２は基礎構造部１５のベースコンクリート部の幅Ｗ１より大きいため、この上に基礎や柱の位置の墨出しを直接行うことができ、建物の位置を正しく決めるための場となる。
【００２５】
また、この石膏ベース部１１は、根切り底面の安定化や基礎スラブ、地中梁のコンクリートペーストの流出あるいは脱水を防ぐ効果もある。そして、石膏ベース部１１に墨出しをしてから、（ｃ）に示すように必要に応じて鉄筋１８を配筋する。鉄筋１８はベースコンクリート部１６に配筋される水平鉄筋部と、立ち上がりコンクリート部１７に配筋される垂直鉄筋部を有する。
【００２６】
石膏ベース部１１上に配筋したあと、（ｄ）に示すようにコンクリート打設用の型枠２０を設置固定する。基礎構造部１５の幅Ｗ１が石膏ベース部１１の幅Ｗ２より小さいため、基礎構造部を形成する型枠２０を石膏ベース部１１上に安定して設置できる。この型枠２０は石膏ベース部１１上部に水平にコンクリートを打設するベースコンクリート部１６と、ベースコンクリート部の上部に立ち上げる立ち上がりコンクリート部１７との２つに分けて行うことが好ましいが、一体のものを使用してもよい。そして、型枠２０内にコンクリートを打設し、アンカーボルト１９を差し込んで養生、硬化させる。
【００２７】
なお、コンクリートの打設に際して、水平鉄筋部と石膏ベース部１１との間にスペーサ（図示せず）を入れて水平鉄筋部を浮かせ、水平鉄筋部が石膏ベース部１１に接触しない状態として、打設されたコンクリート内に確実に位置することが好ましい。
【００２８】
石膏ベース部１１は上面が水平面１２で且つ平坦であり、型枠２０は石膏ベース部１１上面と均等に対接して固定状態が安定すると共に、型枠２０内にコンクリートを注入したときに、石膏ベース部１１との隙間から流出するコンクリート量を最小とすることができる。また、コンクリートの脱水を効果的に防止することができ、安定した状態で硬化させることができる。このあと、（ｅ）に示すように型枠２０を取外し、掘削部２の上部に埋め戻し土２１を充填する。
【００２９】
このようにして形成された本実施形態の基礎構造１０は、掘削部２に割栗石等の砕石を敷く必要がなく、転圧等で地盤を締め固める工程を省略でき、割栗石の上にベースコンクリートを打設して水平とする工程を省略することができる。このため、重量物の運搬を省略でき、作業を簡略化でき、コストを低減できる。また、石膏モルタルは数時間で硬化するため、速やかに次の工程に移ることができ、工期を短縮できる。さらに、石膏モルタルは、石膏ボード等の石膏材を熱処理した焼石膏より形成するため、建築廃材の有効利用を図れ、廃棄費用を不要とすることができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、基礎構造部として、石膏ベース部上に所定の厚さでコンクリートを水平状態に打設した土間コンクリートの場合を含んでもよい。土間コンクリートの場合も、石膏ベース部上に墨出しができるため、土間の位置や大きさを原寸で正確に確認できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明のコンクリート基礎構造は、地盤上に石膏モルタルを打設すると、石膏モルタルはセルフレベリングにより上面が水平状態となるため、この上に墨出しして基礎構造部を打設し、容易に構築することができる。このため、割栗石等の砕石敷き込み、転圧、コテ作業等の作業を省略でき、コストを低減でき地業工事を容易にすることができる。また、廃材である石膏ボード等を用いて石膏モルタルを作製し石膏ベース部を構築できるため、建築廃材を有効利用して、コストの低減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート基礎構造の一実施形態の要部断面図。
【図２】図１のコンクリート基礎構造の施工方法を示す工程図。
【符号の説明】
１  地盤、
２  掘削部、
１０  コンクリート基礎構造、
１１  石膏ベース部、
１２  水平面、
１３  凹凸面、
１５  基礎構造部、
１６  ベースコンクリート部、
１７  立ち上がりコンクリート部、
Ｗ１  基礎構造部の幅、
Ｗ２  石膏ベース部の幅
【図１】
2004211437.tif 000003
【図２】
2004211437.tif 000004