(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠中に補強筋を配置し、石灰質原料及び珪酸質原料を粉砕したものに水、気泡剤を加えて混合したスラリーを型枠に注入して発泡硬化させ、多孔質化したものを切断し、オートクレーブ養生する軽量気泡コンクリートパネルの製造方法であって、前記補強筋はパネルに曲げ応力が作用する際の圧縮位置と引張位置になるように、各々の位置に溶接金網を配設し、これら溶接金網を鉄線を平面内で屈曲させることにより形成された複数の連結筋により互いに連結して、補強筋全面に前記連結筋をパネル長手方向に平行に配設してなり、隣接する前記連結筋の山部と谷部がほぼ隣り合うように配設されていることを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パネル厚みが７５〜２００ｍｍの厚型軽量気泡コンクリートパネル、及びパネル厚みが７５ｍｍ未満の薄型軽量気泡コンクリートパネに適用可能である、軽量気泡コンクリートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軽量気泡コンクリートパネルは、型枠中に補強筋を配置し、石灰質原料及び珪酸質原料を粉砕したものに適量の水、気泡剤等を加えて混合したスラリーを型枠に注入して発泡硬化させ、多孔質化したものをオートクレーブ養生して製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
軽量気泡コンクリートパネルは、軽量性、高断熱性、高耐火性等の優れた特性を保有するため、建築物の外壁、屋根、床、間仕切り等に使用されている。更に近年では、特に中高層建築物の外壁において、高風荷重を負担できうる高強度の軽量気泡コンクリートパネルが必要とされている。実際に軽量気泡コンクリートパネルに風荷重が加わった場合、パネルには曲げ変形が起こり、その際パネルには曲げ応力と剪断応力の二つの応力が発生する。この為、曲げ変形に対する耐力の向上には、曲げ応力に対する耐力向上と、剪断応力に対する耐力向上の両者が必要とされる。
【０００４】
更にパネルの破壊様式を考慮すると、曲げ破壊は比較的緩慢に破壊が進行するが、剪断破壊は急激に破壊が進行する。この為パネルの破壊様式としては、曲げ破壊と剪断破壊の両者がほぼ同一に進行するも、曲げ破壊が若干先行する破壊様式が最も望ましい。この為、パネルの破壊様式の観点からも、曲げ応力に対する耐性と剪断破壊に対する耐性が双方ともに高く、バランスがとれていることが重要となる。
【０００５】
前述した曲げ応力に対する耐力向上の為には、モルタル自体の圧縮強度増大、引張位置の補強筋量増大、モルタルと補強筋の定着強度増大が考えられる。この中でモルタル自体の圧縮強度増大についてはモルタル組成の変更等により容易に実現可能である。しかしながら引張位置の補強筋量増大については、補強筋構造の生産コストが増大する問題が存在する。更に、モルタルと補強筋の定着強度増大については、高強度を実現しうるまで定着強度を増大させるには補強筋構造の副筋を増大するしか無く、この方策も補強筋構造の生産コストが増大する問題が存在する。
【０００６】
一方、剪断応力に対する耐性向上の為には、引張位置と圧縮位置の補強筋を結合している連結筋を、それぞれの補強筋に対して垂直に配設することが最も望ましく、或いは前記連結筋を、それぞれの補強筋に対して傾けて配設することが次に望ましい。前者の剪断応力に対する耐性向上を発現しうる従来技術としては、特開平５−５２００３号公報が開示されている。前記技術における連結筋は、引張位置と圧縮位置の補強筋に対して垂直に配設されているが、前記補強筋と連結筋の結合箇所が多く、補強筋構造の生産コストが増大する問題点が存在している。
【０００７】
後者の剪断応力に対する耐性向上を発現しうる従来技術としては、特開２０００−２３４４１３号公報が開示されている。前記技術では補強筋端縁部連結筋を平面ジグザグ状の一本の棒材により、補強筋構造を構成しており、補強筋の構成作業としての生産効率はあがる。しかしながら端縁部のみにしか連結筋が存在し得ないため、剪断応力に対する耐性において十分な効果を発揮し得ないと言う問題点を有する。
【０００８】
本発明は、軽量気泡コンクリートの配筋構造について鋭意検討した結果、このような従来技術の問題点を解消するために成されたものであり、パネルの曲げ応力に対する耐性とともに、剪断応力に対する耐性を増大させることにより、これらの複合効果としてパネル曲げ強度の増大を可能とし、且つ簡易的な設備で自動生産が可能である、軽量気泡コンクリートの製造方法に関するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）型枠中に補強筋を配置し、石灰質原料及び珪酸質原料を粉砕したものに水、気泡剤を加えて混合したスラリーを型枠に注入して発泡硬化させ、多孔質化したものを切断し、オートクレーブ養生する軽量気泡コンクリートパネルの製造方法であって、前記補強筋はパネルに曲げ応力が作用する際の圧縮位置と引張位置になるように、各々の位置に溶接金網を配設し、これら溶接金網を鉄線を平面内で屈曲させることにより形成された複数の連結筋により互いに連結して、補強筋全面に前記連結筋をパネル長手方向に平行に配設してなり、隣接する前記連結筋の山部と谷部がほぼ隣り合うように配設されていることを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの製造方法、
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に関わる軽量気泡コンクリートの製造方法で用いられる補強筋構造では、細径鉄筋を多数本配置した溶接金網１を引張位置と圧縮位置に配設することにより、曲げ応力に対する優れた耐性を発現し、補強筋全面に配設された連結筋２により、剪断応力に対する優れた耐性を発現することにより、これらの複合効果としてパネル曲げ強度の向上を可能とする。且つ本発明に関わる軽量気泡コンクリートの製造方法で用いられる補強筋構造では、連結筋２は一本の線材を屈曲させることにより形成する為、簡易的な設備で生産ライン内での連続生産を可能として補強筋生産効率の向上が可能となる。以下において、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
本発明の一実施例として、以下に示すようにして補強筋構造を試作して、パネル曲げ強度の比較を行った。溶接金網（１）は、直径２．５ｍｍの複数本の鉄筋を５０ｍｍ間隔で互いに直行する形で溶接することにより形成され、連結筋（２）は、直径２．５ｍｍの鉄筋をパネル長手方向に平行な平面内にて折り曲げ角度（３）を約５０°で屈曲し、且つ隣接する連結筋（２）は５０ｍｍ間隔で配設されると共に、隣接する連結筋の山部（４）と谷部（５）が隣り合う形で前記溶接金網（１）に溶接されている。
【００１２】
この補強筋を成型用型枠内に配置し、セメント３０重量％、生石灰８重量％、珪石３５重量％、石膏２重量％、解砕屑２５重量％の割合からなる混合物１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を添加混練した軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーを注入し、所定時間養生し前記モルタルが所定の硬度に達した後、ピアノ線により型枠周辺部、上表面部を切断除去し、更に個々のパネルに切断後、オートクレーブ養生する事によって軽量気泡コンクリートパネルを得た。
【００１３】
上記の軽量気泡コンクリートパネルに対して、スパン長１２００ｍｍとする２等分線１線載荷による曲げ強度を測定した結果、初亀裂強度７１６〜７５７ｋｇｆで平均値７４０ｋｇｆ、破壊荷重１１４１〜１１９０ｋｇｆで平均値１１６０ｋｇｆの測定値を得た。次に比較用として、パネル断面積当たりの鉄筋面積を同一にした補強鉄筋枠（６）を作成し、成型用型枠内に配置し、軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーを注入する以降は本発明の実施例と同様に行った。
【００１４】
得られた軽量気泡コンクリートパネルの曲げ強度を測定した結果、初亀裂強度５２５〜５６０ｋｇｆで平均値５４４ｋｇｆ、破壊荷重９２１〜９９０ｋｇｆで平均値９５０ｋｇｆの測定値を得た。この結果、パネル断面積あたりの鉄筋量は同一であっても、本発明による補強筋構造により初亀裂強度で約４０％の向上が可能となり、高強度の軽量気泡コンクリートパネルが実現可能となった。
【００１５】
尚、実施例の補強筋構造は、本発明に関わる補強筋構造の一形態にすぎず、溶接金網（１）及び連結筋（２）に使用される鉄筋の径は、１〜３．５ｍｍ程度であればよく、特に限定されるものではない。また鉄筋径を前記範囲にすることによりパネル加工性の向上が可能となり、鉄筋径が３．５ｍｍ以上であると加工性が低下し、望ましくない。更に、溶接金網（１）の目開きは５０〜２５０ｍｍ程度であれば特に限定するものではない。また、溶接金網（１）の目開きを前記範囲にすることにより、パネル全体が均一に補強されるため、パネルとしての耐衝撃性の向上が図れ、目開きが２５０ｍｍ以上であると耐衝撃性の観点から望ましくない。
【００１６】
更に、隣接する連結筋（２）の間隔は、５０〜２５０ｍｍ程度であり、連結筋（２）の折り曲げ角度（３）は、２０〜７０°程度であればよく、特に限定されるものではない。更には、連結筋長さは、要求されるパネル曲げ強度が十分に確保可能であればよく、補強筋構造の長さより短い連結筋を分散して配設しても問題が無く、特に限定されものではない。
【００１７】
更には、溶接金網（１）と連結筋（２）の連結方法の一つとしては溶接があげられるが、溶接金網（１）と連結筋（２）の定着強度が十分に確保可能であれば、連結方法に関しては特に限定しない。また、要求されるパネル曲げ強度が十分に確保可能であれば、溶接金網（１）と連結筋（２）の連結を必ずしも補強筋構造全体にわたり実施する必要もない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明による軽量気泡コンクリートパネルの製造方法によれば、パネル厚の増大、鉄筋量の増大、或いはモルタルの改良を一切行うことなく、パネル断面積当たり同一の鉄筋面積であっても、従来技術においては実現しえないほどのパネル曲げ強度の向上を図った軽量気泡コンクリートパネルを得ることが可能となる。更に、本発明に関わる軽量気泡コンクリートパネルの製造方法で用いられる補強筋構造は、鉄筋のみから生産可能であると共に、連結筋（２）は一本の線材を屈曲させることにより形成する為、生産ライン内での連続生産を可能として補強筋生産効率の向上が可能となる。また、本発明に関わる軽量気泡コンクリートパネルの製造方法によって得られる軽量気泡コンクリートパネルは、上記の効果の他に以下に示す効果も同時に有する。即ち、目開きの小さい溶接金網（１）を使用することにより耐衝撃性を改善し、溶接金網１及び連結筋２に細径鉄筋を使用することによりパネル加工性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における軽量気泡コンクリートの補強筋構造を示す斜視図である。
【図２】前記実施例で用いられる補強筋構造を示す分解斜視図である。
【図３】前記実施例で用いられる補強筋構造の拡大斜視図である。
【図４】前記実施例で用いられる連結筋（２）の折り曲げ角度（３）を示す断面図である。
【図５】比較例として用いた従来技術に基づく軽量気泡コンクリートの補強筋構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 溶接金網
２ 連結筋
３ 折り曲げ角度
４ 連結筋の山部
５ 連結筋の谷部
６ 補強鉄筋枠
７ 主筋
８ 副筋
【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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