(57)【要約】【課題】コンクリート層内の余剰水分の減少を図る。【解決手段】床型枠１上に、配筋１０及びワインディング製ボイド型枠２を配置してコンクリートを打設する。ボイド型枠２の周壁は透孔８などを有する透水性となっており、この透孔８を通して、コンクリート内の余剰水分がボイド型枠２内にしみ入る。このとき、ワインディングパイプ外周面の凹凸条を伝って余剰水分が下降し、下部への集水がスムースに行われて、その集水が下部透孔８からボイド型枠２内にしみ入る。これにより、コンクリート層内の含水率は低下し、コンクリートの硬化が促進され、建築工期短縮につながるとともに、ブリージング水の量も少なくなるなどにより、コンクリート強度も向上する。ボイド型枠２内の水は適宜に排水路９を設けて、外部に排出する。ボイド型枠２の透水性は、コンクリートが通り得ない透孔８の大きさで得てもよいが、透水性シートでその透孔８を被うことにより得ることができる。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートＣ層内に埋設されるワインディングパイプ製中空ボイド型枠２であって、その周壁に水を通すがコンクリートＣは通さない大きさの細孔８を形成して、周壁を透水性としたことを特徴とするボイド型枠。
【請求項２】
コンクリートＣ層内に埋設されるワインディングパイプ製中空ボイド型枠２であって、その周壁に透孔８を形成するとともに、その透孔８を透水性シートで被って、周壁を透水性としたことを特徴とするボイド型枠。
【請求項３】
上記透水性を、上記周壁下部に設けた一列の細孔８のみ又は一列の透孔８及び透水性シートのみで得るようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイド型枠。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のボイド型枠２をコンクリート層Ｃに埋設し、前記ボイド型枠２から外部に排水路９を設けたことを特徴とするコンクリート構造。
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート構造を構築する際、コンクリート層Ｃのコンクリートを打設後、ボイド型枠２内に、暖気又は冷気を送り込んでコンクリート層内部の温度制御を行うことを特徴とするコンクリート層の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリート製床、土間、屋根、壁、通路、橋梁などの建築、土木関係におけるボイド型枠を埋設したコンクリート構造において、余剰水分を円滑に除去する等により高品質のコンクリート層を得るコンクリート構造、コンクリート層の施工方法及びそれらに使用するボイド型枠に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンクリート構造物を構築する際、そのコンクリート打設には、円滑な流動性を得て、円滑な施工を行うために、コンクリートとの反応に必要な量以上に水を加えたコンクリート（生コン）を使用する。このため、打設後のコンクリート層内は余剰水を有し、この余剰水は、コンクリートの硬化後の収縮によるひび割れを招くとともに、ブリージングにより、上面に移動して上面コンクリートの強度を低下させ、コンクリート層全体としての圧縮強度の低下を招く。さらに、所要の水分量になるまで、つぎの施工を待たなければならず、施工性の低下も招く。
【０００３】
例えば、屋上階のスラブにおいて、その上に防水シートを張設する場合、スラブ（コンクリート層）内に水分が多いと、防水シートの剥離を招くため、十分に余剰水がなくなってから、防水シートの施工を行う必要がある。このため、防水シートの張設は、コンクリートの打設後、通常、２週間程度で行われるが、余剰水が多ければ、２週間以上経過後に施工しなければならず、通常期間で施工すれば、防水シートの剥離の恐れがある。
【０００４】
この余剰水の対策として、特公昭６３−４６８１７号公報、実開平４−４１０３８号公報などには、コンクリート層内に排水路を形成したり、コンクリート型枠に排水孔を形成して排水性を付与し、余剰水の排出除去を行う技術が開示されている。
【０００５】
一方、コンクリート構造物の軽量化を図るために、そのコンクリート層内にボイド型枠を埋設する技術がある。このボイド型枠において、特開平８−３５２７９号公報には、ボイド型枠内と外部を連通する貫通孔を形成して、ボイド型枠内の水分を円滑に排出する技術が開示されている。また、特開平６−９３７２４号公報には、ボイド型枠に貫通孔を形成し、この貫通孔を通して、コンクリート層の余剰水分を排出する技術が開示されている。さらに、前記ボイド型枠として、ワインディングパイプが多く使用され、このワインディングパイプは、特開平８−２９６８８８号公報などに示されるように、帯状鉄板をらせん状に巻回し、その継目をハゼ折り接合したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、コンクリート層内の余剰水分除去のための技術は種々のものが考えられているが、その除去が十分でなく、さらに円滑な除去手段が望まれている。
【０００７】
この発明は、上記実情の下、他の余剰水分除去手段を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、この発明は、まず、中空のボイド型枠に注目し、そのボイド型枠内に余剰水分を導き入れるようにしたのである。ボイド型枠内に集まった余剰水は、コンクリート層内の反応熱で気化して外部に逃げたりするが、外部への排出路を形成し、その排出路から外部に導き出すこともできる。
【０００９】
因みに、上記特開平８−３５２７９号公報記載技術は、ボイド型枠内の水分を外部に排出する考えはあるが、周りのコンクリート層内の余剰水分をボイド型枠内に導き入れる考えはない。また、特開平６−９３７２４号公報記載技術は、ボイド型枠に貫通孔を形成して、ボイド型枠が余剰水排出の邪魔とならないようにしたものであり、ボイド型枠内に余剰水を導き入れて、そのボイド型枠に集水機能を持たせたものではない。
【００１０】
つぎに、この発明は、上記ボイド型枠にワインディングパイプを採用したのである。ワインディングパイプは、ハゼ継目などの凹凸条が外周面にらせん状に形成されているため、その凹凸条を伝って余剰水分が下降し、下部への集水がスムースである。下部への集水がスムースであれば、ボイド型枠内への流水はその下部からのみ行えばよくなる。継目構造は、外ハゼ、内ハゼのどちらでもよく、要は、パイプ外周面に突条、又は凹条が形成された態様であれば、任意である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記課題を達成し得るボイド型枠に係る発明の実施形態としては、コンクリート層内に埋設されるワインディング製中空ボイド型枠であって、その周壁を透水性とした構成を採用できる。その透水性とは、余剰水を通すが、コンクリート（骨材、セメント粒子等）は通さないことをいい、コンクリート層内の余剰水のみがボイド型枠内にしみ入る状態をいう。この余剰水がボイド型枠内にしみ入ることにより、コンクリート層内の余剰水分は減少する。
【００１２】
コンクリート層の余剰水分が減少すれば、コンクリートの硬化が早く始まり、左官作業などの完了までの時間を短縮できる。即ち、１日の作業量が増やせ、工期短縮につながる。また、コンクリート打設後、２週間程度で、コンクリート中の水分が十分に少なくなり、通常、２週間後に施工する屋上階の防水シートの剥離の防止に効果がある。さらに、コンクリート層上面でのブリージング水の量が減り、上面の強度低下が抑えられ、コンクリート層全体の強度が高く均一となり、強度が高いということは、コンクリートが緻密であるということであり、乾燥時のヒビ割れの減少、中性化による劣化の防止の効果がある。
【００１３】
上記透水性の構造としては、ボイド型枠周壁に、水を通すがコンクリートは通さない大きさの細孔、例えば、 φ１ｍｍ以下の孔を形成したり、前記周壁に透孔、例えばφ２０ｍｍ以下の透孔を形成するとともに、その透孔を透水性シートで被ったものとし得る。これらの透孔の形成範囲は、周壁全域でもよいが、下部から上部に向かって徐々に形成しないようにし得る。下部に透孔があれば、余剰水分は自重によって下降するため、下部に集水して、その下部の透孔からボイド型枠内にしみ入るからである。このため、下部にその長さ方向一列の透孔（細孔）のみを形成したものとすることもできる。
【００１４】
これらの構成のボイド型枠を使用すれば、上述の工期短縮、強度が向上したコンクリート構造を得ることができる。このとき、前記ボイド型枠から外部に排水路を設ければ、ボイド型枠内の集水を外部にスムースに排出することができる。とくに、近年、ボイドスラブ構造において、そのスラブの床型枠を捨て型枠の鉄板から成るものでは、床型枠を介した余剰水の除去が行われないため、排水路は有効である。また、ボイド型枠内底部にはその排水路に向う水みちをボイド型枠全長に亘って形成するとよい。その水みちは最底部とし、そこには透孔を形成しないようにする。
【００１５】
その鉄板を使用する場合には、後述の実施例で示されるように、その鉄板上に、適宜な配筋を行うとともに、上述の各ボイド型枠を配設した鉄筋付中空スラブユニットとするとよい。ユニット化すれば、そのユニットを工場で製作でき、そのユニットを現場に運べばよいため、現場作業が減少し、工期及びコストの削減を図ることができる。
【００１６】
なお、ボイド型枠内に、暖気又は冷気を送り込んでコンクリート層内部の温度制御を行うようにすれば、コンクリート層の乾燥を行い、室内空間への湿気の放出を防ぐことができるとともに、防水シートの剥離防止、フローリングなどの反返り防止に効果を見込める。また、コンクリートの養生を適切に行うことが出来る。さらに、冬場においては、コンクリート層の温度を例えば２℃以上に保って、マスコンクリートひび割れの防止や、夏場には余剰な熱を下げることができる。また、高強度コンクリートの施工に関して、コンクリート流動性を向上させるために、加水して打設したのち、余剰な水分を円滑に取り去り強度の高いコンクリートとすることができる。さらに、暖気、冷気の出し入れ量を制御することにより、コンクリート層表面と内部の乾燥収縮の差を緩和することができ、収縮に基づくひび割れの防止を図ることができる。
【００１７】
【実施例】
図１乃至図１２に一実施例を示し、この実施例は、矩形鉄板１の上に、三角柱状トラス鉄筋１０を並行に配設するとともに、その各トラス鉄筋１０間にボイド型枠２を配設し、そのトラス鉄筋１０の並行方向の上配筋３及び下配筋４をトラス鉄筋１０の上部及び下部に溶接している。溶接に代えて、番線による締結などを採用できる。
【００１８】
上記三角柱状トラス鉄筋１０は、三角柱状の各長辺の位置に１本の上主鉄筋１１と２本の下主鉄筋１２、１２を配置するとともに前記上主鉄筋１１と両下主鉄筋１２の間にそれぞれ斜鉄筋１３を設けたものである。その斜鉄筋１３は、下端から斜めに起立し上端で屈曲しさらに下端で起立を繰り返す波形を呈して上端部及び下端部で前記上主鉄筋１１及び下主鉄筋１２にそれぞれ溶接されている。また、斜鉄筋１３の下端が鉄板１に溶接されて、トラス鉄筋１０は鉄板１と一体になっている。
【００１９】
上記ボイド型枠２は、ワインディングパイプから成り、図１７に示すように、帯状鉄板にその長さ方向の凹状のリブ２ａを形成したもの、図１８に示すように、同凸状のリブ２ａを形成したもの等を採用する。図中、２ｂはハゼ継目である。このボイド型枠２の両端に蓋２ｃが嵌着され、継目（溝部）に沿って、φ１ｍｍ以下の透孔８を形成している。この透孔８の数、大きさ、位置は、透水性を維持できるかぎりにおいて任意である。但し、ワインディングパイプ２は、外周面に周方向の凹凸条リブ２ａ、２ｂを有するため、そのリブ２ａ、２ｂを伝ってコンクリート内の余剰水分が下降し、下部への集水がスムースである。このため、透孔８は、下部のみ、例えばパイプ長さ方向一列のみとすることもできる。
【００２０】
このボイド型枠２は、その下部両側がそれぞれ隣り合うトラス鉄筋１０の斜鉄筋１３に当接するとともにその上面が上記上配筋３に当接し、その３点１３ａ、１３ａ、３ａの当接によってトラス鉄筋１０、１０間に固定されている（図８参照）。このため、ボイド型枠２はそれらの鉄筋１０及び上配筋３の組み立てと同時に固定されることとなる。実施例では、ボイド型枠２はその下面が下配筋４に接して下配筋４によっても支えられている。ボイド型枠２の固定は、ボイド型枠２を鉄板１上又は下配筋４上に載置し、溶接や番線、固定具などで固定する等の周知の種々の手段を採用できる。
【００２１】
上下主鉄筋１１、１２の両端は鉄板１から突出し、各上主鉄筋１１のその突出部から対の斜板片５が斜め下方に設けられて溶接されている。
【００２２】
また、図９、１０に示すように、ボイド型枠２の両側には排水路９が形成されており、この排水路９は、図１１に示すように、ボイド型枠２と鉄板１に溶接したフランジ付パイプ９ａ、９ｂを嵌め合わせて形成したり、図１２に示すように、ボイド型枠２のパイプ９ａにホース９ｃを嵌め込むなどによって形成する。この排水路９は、ボイド型枠２の中央にも形成でき、また、全長に亘り、等間隔に所要数形成することもできる。ボイド型枠２が傾斜しておれば、その下側端のみに排水路９を形成することもできる。すなわち、ボイド型枠２の配置態様に応じて、その最下部に少なくとも排水路９を形成すればよい。
【００２３】
この実施例は以上の構成であり、図１に示す集合住宅の中空スラブＳを作る際に使用する。すなわち、躯体の各階の支柱（梁）をなすＨ型鋼６間に、図２乃至図４に示すようにこのユニットＵの所要数を掛け渡して配置する。そのとき、図２に示すように、Ｈ型鋼６上に斜板片５を載置して溶接することにより各ユニットＵを固定する。斜板片５を設けずに、他の固定手段、例えば図１３に示す手段等を採用できる。
【００２４】
図２、図３に示すように、ユニットＵの配置が修了すれば、その上にコンクリートＣを打設して中空スラブを構築する。このとき、鉄板１は捨て型枠とする。図中、７は型枠パネルである。
【００２５】
そのコンクリートの打設後の養生において、ボイド型枠２内にその透孔８を通してコンクリート層Ｃ内の余剰水分がしみ入り、その集水は排水路９を通って外部に排出される。このため、コンクリート層Ｃ内の余剰水分は少なからず、除去され、その強度アップが図られる。
【００２６】
ユニットＵの態様は上記実施例に限らず、例えば、ボイド型枠２をその受枠、番線などで鉄板１に固定した種々の態様を採用できる。また、型枠（鉄板１）にも水抜き孔（孔８）を形成し得る。
【００２７】
この実施例は、ボイドスラブに関するものであったが、この発明は、ボイド型枠を埋設したコンクリート構造、例えば、土間、壁、通路床、橋梁床などの建築、土木のあらゆる分野に応用し得て、その効果を得ることは言うまでもない。
【００２８】
【実験例】
この発明の効果を確認するため、図１４に示す、スラブの小型モデル（試験体）Ｍを製作し、コンクリート打設後の余剰水の排水量と、含水量の変化を調べた。試験体Ｍは、下記のボイド型枠２から排水するもの２種（実施例１、２）、型枠２１から排水するもの１種（比較例１）、ボイド型枠２及び型枠から排水しない従来のもの１種（比較例２）の合計４種とした。その試験体Ｍは、実施例及び比較例ともに、スラブ厚さ３００ｍｍ、幅１６００ｍｍ、長さ１６００ｍｍ、ボイド型枠２（ワインディングパイプ）を５本埋設とした（配筋無し）。コンクリートは呼び強度：３０、スランプ：１８、水セメント比：４９％の普通コンクリートとする。型枠２１は、底面を亜鉛鋼板、側面をコンパネとアクリル板とし、パイプ２は中空スラブ用の管受台を用いて固定した。
【００２９】
記
（１）ボイド型枠２からの排水（実施例１）
１）開口    ボイド型枠２の下部にφ５ｍｍの穴８を１ピッチ当たり１箇所開ける（８箇所／ｍ）。但し、 開口は３本のボイド型枠２のみに形成
２）シート  ボイド型枠２全体を透水シート（東洋紡（株）製  商品名：エアレックス）：５０ｍｍ幅、長さ９００ｍｍを両面テープで貼り付けることにより巻く。
３）水抜き  ボイド型枠２両端に水抜き穴（排水路）９を下方向けて設ける。
（２）ボイド型枠２からの排水（実施例２）
１）開口    全てのボイド型枠２の下部にφ５ｍｍの穴８を１ピッチ当たり１箇所開ける（８箇所／ｍ）。
２）シート  ボイド型枠２全体を透水シート（東洋紡（株）製  商品名：エアレックス）：５０ｍｍ幅、長さ９００ｍｍを両面テープで貼り付けることにより巻く。
３）水抜き  ボイド型枠２両端に水抜き穴（排水路）９を下方向けて設ける。
（３）型枠２１からの排水（比較例１）
１）開口    型枠２１の中央にφ３０ｍｍの開口を設ける。
２）シート  透水シート（東洋紡（株）製  商品名：エアレックス）を１５０ｍｍ幅、長さ１５００ｍｍでボイド型枠２の直下の型枠２１に両面テープで貼り付ける。
３）水抜き  自然排水。
（４）基準試験体（比較例２）
１）開口    無し
２）シート  無し
３）水抜き  無し
【００３０】
これらの試験体ＭにコンクリートＣの打設を行い、３時間後におけるボイド型枠２内に排出された余剰水の水量を測定した。その排水量（透水量）の結果を表１に、コンクリート層Ｃの圧縮強度（Ｎ／ｍｍ2 ）を表２にそれぞれ示す。その強度は、図１５に示す位置のコアａ（点部分：φ１０ｃｍの円柱）を使用した。また、図１６には圧縮強度と深さの関係を示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
【表２】
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【００３３】
これらの結果から、各実施例は、各比較例に対し、有害なヒビ割れ等は観察されず、表面の水量には差が無く、コンクリートの落ち着きが早い等、全ての点で同程度または優れていることが理解できる。また、表１の実施例１，２の比較から、透水性は透水性ボイド型枠２の本数に比例することがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、コンクリート層の余剰水をボイド型枠内に導いて、そのコンクリート層内の余剰水の減少を図ったので、コンクリート構造の強度アップを図れるとともに、施工性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例による中空スラブの施工例の概略図
【図２】同施工例の要部切断正面図
【図３】同施工例の実施例の配置説明図
【図４ａ】同施工例のスラブ部分斜視図
【図４ｂ】同要部拡大正面図
【図５】一実施例の平面図
【図６】同実施例の正面図
【図７】同実施例の底面図
【図８】同実施例の右側面図
【図９】図５のＡ−Ａ断面図
【図１０】図６の一部切欠拡大図
【図１１】排水路部分の各例の拡大断面図
【図１２】排水路部分の各例の拡大断面図
【図１３】他の施工例の要部切断正面図
【図１４】実験例の説明図
【図１５】実験例の説明図
【図１６】コンクリート層の厚み方向深さと圧縮強度の関係図
【図１７】ボイド型枠（ワインディングパイプ）の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部断面図
【図１８】同他例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部断面図
【符号の説明】
１  鉄板
２  ボイド型枠（ワインディングパイプ）
３  上配筋
４  下配筋
５  斜板片
６  Ｈ型鋼
８  透孔
９  排水路
１０  三角柱状トラス鉄筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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