(57)【要約】 【課題】  鉄筋材の外側のコンクリートについてのみ緻密性を向上させ、このコンクリートの鉄筋を保護する性能を低コストで向上させ、耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造物を安価に提供することを目的とする。【解決手段】  コンクリート部２と、複数の鉄筋材４，５を立体的に組み立てて形成されてコンクリート部２内にかぶり厚さＤをもって埋設された鉄筋組立体３とが備えられている鉄筋コンクリート構造物１において、コンクリート部２は、鉄筋組立体３の内側に形成されて力学的強度を有する構造体コンクリート６と、鉄筋組立体３の外側に形成されて高流動コンクリートからなる被りコンクリート７とから構成され、構造体コンクリート６と被りコンクリート７との間には、コンクリート部２内に含まれる骨材よりも小さい空所が複数形成された中間型枠９が介在されている。【選択図】      図１
2005320765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部と、複数の鉄筋材を立体的に組み立てて形成されて前記コンクリート部内にかぶり厚さをもって埋設された鉄筋組立体とが備えられている鉄筋コンクリート構造物において、
前記コンクリート部は、前記鉄筋組立体の内側に形成されて力学的強度を有する構造体コンクリートと、前記鉄筋組立体の外側に形成されて高流動コンクリートからなる被りコンクリートとから構成され、
前記構造体コンクリートと前記被りコンクリートとの間には、前記コンクリート部内に含まれる骨材よりも小さい空所が複数形成された中間型枠が介在されていることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物。
【請求項２】
コンクリート部と、複数の鉄筋材を立体的に組み立てて形成されて前記コンクリート部内にかぶり厚さをもって埋設された鉄筋組立体とが備えられている鉄筋コンクリート構造物の施工方法において、
前記鉄筋組立体に、該鉄筋組立体の内側と外側との間に介在されて前記コンクリート部内に含まれる骨材よりも小さい空所が複数形成された中間型枠を装着させる工程と、
前記鉄筋組立体の内側に前記鉄筋コンクリート構造物の力学的強度から選定された構造体コンクリートを打設するとともに、前記鉄筋組立体の外側に水セメント比が４０％以下の高流動コンクリートからなる被りコンクリートを打設する工程とを備えることを特徴とする鉄筋コンクリート構造体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類のコンクリートからなる二層構成の鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物（鉄骨鉄筋コンクリート構造物も含む。）は、防食のために表面被覆などを行う必要がある鋼構造体と比較してメンテナンスに手間がかからず、耐久性が高い。鉄筋コンクリート構造物内の鉄筋材は、酸性による腐食を防止するため、所定のかぶり厚さをもってアルカリ性のコンクリート内に埋設されており、かぶり部分のコンクリート（被りコンクリート）によって保護され、高いアルカリ性が維持されている。
【０００３】
一般に、鉄筋コンクリート構造物に使用されるコンクリートの仕様は、鉄筋コンクリート構造物に必要とされる強度と施工性を考慮して選定され、通常１種類のコンクリートにより構築される。したがって、かぶり部分は、構造設計により選定されたコンクリートによって形成されることとなり、このようなコンクリートは緻密性が低い場合が多いため、かぶり部中に外部環境から塩分や二酸化炭素が浸透し、コンクリート内の鉄筋材が腐食して劣化する場合がある。従来、被りコンクリートが鉄筋を保護する性能を維持して鉄筋コンクリート構造物の耐久性を維持すべく、被りコンクリートの耐久性に対する性能を高める方法が提供されている。この方法を大別すると、全てのコンクリートの耐久性を高める方法、埋設型枠を用いる方法、及びコンクリート表面に樹脂塗膜を施す方法等がある。
【０００４】
また、近年、かぶり厚さの精度を良くして被りコンクリートの品質を向上させる方法が提案されている。この方法は、鉄筋組立体の内外コンクリートの打設作業を２段階とする方法である（例えば、特許文献１参照。）。また、２種類のコンクリートを表裏重合状態に一体化させて硬化せしめる方法が提案されている。この方法は、コンクリートが表裏に流通することのできるメッシュ枠等を、コンクリート構造体の表面側の表型枠と、コンクリート構造体の裏面側の裏型枠との間に配設する方法である（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−９８６２３号公報
【特許文献２】特開２００１−２４１１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した全てのコンクリートの耐久性を高める方法では、耐久性に優れたコンクリートは高価であるため、経済的でなくコストがかかるという問題が存在する。また、埋設型枠を用いる方法は、型枠接合部の耐久性が劣るとともにコストが高くなるとという問題が存在する。また、表面に樹脂塗膜を施す方法では、塗膜にピンホールが生じ易く、塗膜自体が腐食や剥離する虞があるとともに、塗膜自体の耐久性が劣るという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１記載の方法では、鉄筋組立体の内外コンクリートを別々に打設する必要があるため、工程が長くなるという問題があり、さらに、打ち継ぎ面における外コンクリートが剥離する虞もある。また、特許文献２記載の方法は、鉄筋組立体の内外でコンクリートを打ち分けているものではなく、かぶり部分のコンクリートの鉄筋を保護する性能について考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、鉄筋材の外側のコンクリートについてのみ緻密性を向上させ、このコンクリートの鉄筋を保護する性能を低コストで向上させ、耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造物を安価に提供することを目的としている。また、鉄筋コンクリート構造物を構築する際の工程を短くするとともに、鉄筋の外側のコンクリートと、鉄筋の内側のコンクリートとの剥離を防止して一体性を確保することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、コンクリート部と、複数の鉄筋材を立体的に組み立てて形成されて前記コンクリート部内にかぶり厚さをもって埋設された鉄筋組立体とが備えられている鉄筋コンクリート構造物において、前記コンクリート部は、前記鉄筋組立体の内側に形成されて力学的強度を有する構造体コンクリートと、前記鉄筋組立体の外側に形成されて高流動コンクリートからなる被りコンクリートとから構成され、前記構造体コンクリートと前記被りコンクリートとの間には、前記コンクリート部内に含まれる骨材よりも小さい空所が複数形成された中間型枠が介在されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、鉄筋組立体の内側には、構造体としての力学的強度を負担する構造体コンクリートが形成され、鉄筋組立体の外側には、鉄筋材を保護する被りコンクリートが形成される。また、流動性に優れた高流動コンクリートは、隙間が小さく充填し難い鉄筋組立体の外側の隅々まで満遍無く充填されるため、被りコンクリート内に空隙が生じ難い。また、流動性が高いため、被りコンクリートの緻密性が高まる。さらに、構造体コンクリート及び被りコンクリートは、透過性能を有する中間型枠によって、打ち分けられつつ、中間型枠付近である程度互いに混合される。
【００１０】
請求項２記載の発明は、コンクリート部と、複数の鉄筋材を立体的に組み立てて形成されて前記コンクリート部内にかぶり厚さをもって埋設された鉄筋組立体とが備えられている鉄筋コンクリート構造物の施工方法において、前記鉄筋組立体に、該鉄筋組立体の内側と外側との間に介在されて前記コンクリート部内に含まれる骨材よりも小さい空所が複数形成された中間型枠を装着させる工程と、前記鉄筋組立体の内側に前記鉄筋コンクリート構造物の力学的強度から選定された構造体コンクリートを打設するとともに、前記鉄筋組立体の外側に高流動コンクリートからなる被りコンクリートを打設する工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、構造体コンクリート及び被りコンクリートは鉄筋組立体の内外に同時に打設することも可能なため、工程が短くできるとともに打ち継ぎ面が生じない。この際、鉄筋組立体の内側に打設された構造体コンクリートと、鉄筋組立体の外側に打設された被りコンクリートとは、透過性能を有する中間型枠によって、内側と外側とが打ち分けられつつ、中間型枠付近である程度互いに混合される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法によれば、鉄筋組立体の内側には、構造体としての力学的強度を負担する構造体コンクリートが形成され、鉄筋組立体の外側には、高価な高流動コンクリートからなる高強度で緻密性に優れた被りコンクリートが形成されるため、構造体コンクリートに高価な高流動コンクリートを使用する必要がない分コストダウンを図ることができ、耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造物を安価に提供することができる。また、狭くて充填し難いかぶり部分には、充填性能に優れた高流動コンクリートが打設されるため、鉄筋組立体の外側に形成される被りコンクリートに空隙等が生じ難く、被りコンクリートの品質を向上させることができる。
【００１３】
また、鉄筋組立体を保護する被りコンクリートは、水セメント比が小さく緻密性が高まるため、被りコンクリート中に外部環境から塩分や二酸化炭素等が浸透することが軽減され、鉄筋組立体を保護するという被りコンクリートの性能は向上する。これによって、コンクリート内の鉄筋材が腐食して劣化することを防止することができ、鉄筋コンクリート構造物の耐久性を向上させることができる。また、透過性能を有する中間型枠によって、構造体コンクリート及び被りコンクリートは、打ち分けられつつ、中間型枠付近である程度互いに混合されるため、構造体コンクリートと被りコンクリートとの一体性を確保することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の施工方法によれば、構造体コンクリート及び被りコンクリートは鉄筋組立体の内外に同時に打設されるため、鉄筋コンクリート構造物を構築する工程を短くすることができる。また、同時に打設することで構造体コンクリートと被りコンクリートとの間に打ち継ぎ面が生じないため、被りコンクリートが剥離する虞が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の実施の形態である鉄筋コンクリート造の柱１の平断面図であり、図２は柱１の概要を表す縦断面図である。図１，図２に示すように、柱１は、四角柱状に成形されたコンクリート部２と、コンクリート部２内にかぶり厚さＤをもって埋設された鉄筋組立体３とから構成されている。
鉄筋組立体３は、複数の柱主筋４と複数の柱主筋４を囲う複数のフープ筋５とを籠状に組み上げて形成されており、立体的に形成されたものである。鉄筋組立体３は、コンクリート部２の表面と所定の間隔をあけて形成されており、コンクリート部２内に所定のかぶり厚さＤをもって埋設されている。
【００１７】
コンクリート部２は、鉄筋組立体３の内側に形成された構造体コンクリート６と、鉄筋組立体３の外側に形成された被りコンクリート７とから構成されている。
構造コンクリート部６は、水，セメント，粗骨材，細骨材を練り混ぜて製造されて必要に応じて混和材が混入される一般的なフレッシュコンクリートからなるものである。このようなフレッシュコンクリートを硬化させて成形された構造体コンクリート６は、柱１における力学的強度を有する普通コンクリートであり、柱１の構造体としての力学的役割を全て担うものである。したがって、構造体コンクリート６の仕様は、柱１に必要な強度等を考慮して選定される。
【００１８】
被りコンクリート７は、フレッシュ時の材料分離抵抗性を損なうことなく、流動性を著しく高めたコンクリート（高流動コンクリート）からなるものである。高流動コンクリートは、ほとんど振動締固め無しに型枠内および鉄筋周辺に密実に充填できる自己充填性を有するコンクリートであり、具体的には締固め不要コンクリートやハイパフォーマンスコンクリート，フローイングコンクリートなどとよばれているものである。また、高流動コンクリートは、大別すると、セメントや高炉スラグ微粉末，フライアッシュ，石粉等の粉体量を多くして（５００ｋｇ／ｍ３程度以上）増粘剤を使用しない粉体系高流動コンクリートと、粉体量を比較的に少なくして（３００〜５００ｋｇ／ｍ３程度）増粘剤を使用した増粘剤（分離低減剤）系高流動コンクリートと、粉体量を比較的に多くするとともに増粘剤を使用した併用系高流動コンクリートとに分類されるが、本発明ではいずれの高流動コンクリートを使用してもよい。このような高流動コンクリートが硬化して成形された被りコンクリート７は、高強度であるとともに緻密性が高く、柱主筋４やフープ筋５を保護して柱１の耐久性を維持するという役割を担うものである。
【００１９】
構造体コンクリート６と被りコンクリート７との間には、メッシュシートからなる透過型の中間型枠９が介在されている。中間型枠９には、コンクリート部２内に含まれる図示せぬ骨材よりも小さい空所８が複数形成されており、この空所８内をフレッシュ状の構造体コンクリート６や被りコンクリート７が通過することで構造体コンクリート６と被りコンクリート７とがある程度混ざり合った状態で一体化される。また、空所８は図示せぬ骨材よりも小さいため、図示せぬ骨材が通過することなく塞き止められ、構造体コンクリート６と被りコンクリート７とが打ち分けられる。
【００２０】
中間型枠９は、構造体コンクリート６と被りコンクリート７とを仕切るものであり、鉄筋組立体３の外周面（外側）に巻き付けるように装着されている。したがって、鉄筋組立体３は、構造体コンクリート６の側面内に埋設された状態にあり、鉄筋組立体３と構造体コンクリート６とは直接付着されており、鉄筋組立体３と被りコンクリート７とは中間型枠９を介して付着されている。
【００２１】
次に、上記した構成からなる柱（鉄筋コンクリート構造物）１の施工方法について説明する。
【００２２】
先ず、柱主筋４及びフープ筋５をそれぞれ配筋して鉄筋組立体３を組み立てる工程を行う。このとき、鉄筋組立体３は、当該鉄筋組立体３の外周面とコンクリート部２の表面との間に所定の間隔があき、所定のかぶり厚さＤが確保されるように配筋する。
【００２３】
次に、組み立てられた鉄筋組立体３の外周面に中間型枠９を装着させる工程を行う。具体的には、籠状の鉄筋組立体３の外周面に、メッシュシートからなる中間型枠９を巻き付け、中間型枠９が剥がれ落ちないように鉄筋組立体３と中間型枠９とを結束させる。
【００２４】
次に、鉄筋組立体３の廻りに柱１のコンクリート部２を成形する型枠Ｋを建て込み、その後に構造体コンクリート６および被りコンクリート７を同時に打設する工程を行う。具体的には、鉄筋組立体３の内側に力学的強度から選定されて工場で練り混ぜられたフレッシュ状の一般的なコンクリートを流し込むとともに、鉄筋組立体３の外側（型枠Ｋの内側面と中間型枠９の外側面との間）に同じく工場で練り混ぜられたフレッシュ状の高流動コンクリートを流し込む。このとき、鉄筋組立体３の内側は、バイブレータなどによって締固めを行うが、鉄筋組立体３の外側は自己充填によって隅々まで充填されるため締固めを行う必要はない。
コンクリート打設後、所定の養生期間をおいて型枠Ｋを脱型することで、柱１を形成する作業工程は完了する。
【００２５】
上記した構成からなる柱（鉄筋コンクリート構造物）１およびその施工方法によれば、鉄筋組立体３の内側には、構造体としての力学的強度を負担する構造体コンクリート６が形成され、鉄筋組立体３の外側には、高価な高流動コンクリートからなり高強度で緻密性に優れた被りコンクリート７が形成されるため、構造体コンクリート６に高価な高流動コンクリートを使用する必要がない分コストダウンを図ることができる。これによって、耐久性に優れた柱１を安価に提供することができる。
【００２６】
また、狭くて充填し難いかぶり部分には、充填性能に優れた高流動コンクリートが打設されるため、鉄筋組立体３の外側に形成される被りコンクリート７は締固めなどを十分に行わなくても空隙等が生じることがなく、被りコンクリート７の品質を容易に向上させることができる。また、被りコンクリート７は、緻密性が高いため、被りコンクリート７中に外部環境から塩分や二酸化炭素等が浸透することが軽減され、柱主筋４などを保護するという被りコンクリート７の性能を向上させることができる。これによって、コンクリート部２内の柱主筋４などが腐食して劣化することを防止することができ、柱１の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
また、透過性能を有する中間型枠９によって、構造体コンクリート６及び被りコンクリート７は、打ち分けられつつ、中間型枠９付近である程度互いに混合されるため、構造体コンクリート６と被りコンクリート７との一体性を確保することができる。これによって、被りコンクリート７の剥離を防止することができる。
【００２８】
さらに、上記した柱１の施工方法によれば、構造体コンクリート６及び被りコンクリート７は鉄筋組立体３の内外に同時に打設されるため、別々に打設する場合に比べて、柱１を構築する作業工程を短くすることができる。また、構造体コンクリート６及び被りコンクリート７を同時に打設することで構造体コンクリート６と被りコンクリート７との間に打ち継ぎ面が生じないため、被りコンクリート７が剥離する虞を軽減することができる。
【００２９】
以上、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート構造物として柱１について説明しているが、本発明は、梁や、ダブル配筋の壁或いはスラブ（床版）、杭等の基礎構造体でもよく、その他の鉄筋コンクリート構造物であってもよい。また、本発明は、特に塩害などによって劣化し易い橋などの構造物に適しており、橋桁や，橋脚，床版，高欄などを本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の構成で形成してもよい。
【００３０】
また、上記した実施の形態では、コンクリート部２と鉄筋組立体３とから構成される鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）の柱１について説明しているが、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物は、鉄筋組立体内に鉄骨を配置した鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）を含むものであり、またプレストレス鋼線が埋設されたプレストレスコンクリート（ＰＳＣ）であってもよい。また、上記した実施の形態では、工場で練り混ぜられたレディミクストコンクリートを使用しているが、現場練りのコンクリートでもよく、或いはプレキャストコンクリート（ＰＣ）の鉄筋コンクリート構造物でもよい。
【００３１】
また、上記した実施の形態では、メッシュシートからなる中間型枠９が用いられているが、本発明における中間型枠は、複数の格子桟を骨材の大きさよりも小さい隙間（空所）をあけて並設させたものでもよく、或いは平板に骨材の大きさよりも小さい複数の孔を形成したものでもよい。
【００３２】
また、上記した実施の形態では、構造体コンクリート６は普通コンクリートからなるものであるが、本発明は、構造体コンクリート６に高強度コンクリート等の各種コンクリートを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法を説明するための平断面図である。
【図２】本発明に係る鉄筋コンクリート構造物およびその施工方法を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  柱（鉄筋コンクリート構造物）
２  コンクリート部
３  鉄筋組立体
４  柱主筋（鉄筋材）
５  フープ筋
６  構造体コンクリート
７  被りコンクリート
８  空所
９  中間型枠
Ｄ  かぶり厚さ
【図１】
2005320765.tif 000003
【図２】
2005320765.tif 000004