(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠の外周が断熱材で覆われているプレキャストコンクリート部材の型枠を形成した後、前記型枠内にコンクリートを打設し、前記型枠内に打設したコンクリートの天端部上を発泡材からなる断熱材で覆い、前記型枠の外周及び前記天端部上を前記断熱材で覆った状態で前記コンクリートを養生するプレキャストコンクリート部材の製造方法であって、
前記天端部上の水分がなくなったときに、前記天端部上を前記断熱材で覆うことを特徴とするプレキャストコンクリート部材の製造方法。
【請求項２】
前記天端部上にカバー部材を配置し、前記カバー部材上に前記断熱材を配置することを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート部材の製造方法。
【請求項３】
前記プレキャストコンクリート部材は、プレキャストコンクリート柱であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレキャストコンクリート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築現場などでプレキャストコンクリート柱を短期間に製造する場合などに好適なプレキャストコンクリート部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばプレキャストコンクリート柱を工場内で製造する場合、一日程度の短期間に完成させる必要があるときには、次に説明するように蒸気養生又は発熱体を使用した養生を行って、コンクリートを加熱することにより強制的に乾燥させるようにしていた。
【０００３】
すなわち、蒸気養生では、例えば鋼板製の型枠内にコンクリートを打設した後、型枠ごとシートで覆い、これを蒸気雰囲気中に運び込んで加熱することによりコンクリートを強制的に乾燥させる。
【０００４】
また、発熱体を使用した養生では、鋼板製の型枠の外周面に板状ヒータなどの発熱体を取り付け、この発熱体によりコンクリートを加熱することによって、コンクリートを強制的に乾燥させる。
【０００５】
一方、プレキャストコンクリート柱を、例えば建築現場などで短期間に製造する場合には、蒸気養生のための設備がないのが普通であり、例えば板状ヒータなどの発熱体を用いて養生するのが一般的であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の蒸気養生又は発熱体による養生では、いずれにしても設備が大型化或いは複雑化してコストアップになるという問題があった。
【０００７】
すなわち、蒸気養生では、蒸気を発生させるためのボイラーが必要であり、また、蒸気雰囲気を作るため密閉された部屋が必要であり、更にこの密閉された部屋もプレキャスト柱を収納できるだけの相当大きな部屋が必要になるため、設備が大型になる。
【０００８】
また、発熱体を使用する場合には、これを型枠の外周面に取り付けてコンクリートを加熱するが、そのまま通電したのでは発熱体の温度が非常に高くななるので、コンクリートの養生に使用するには無理がある。そこで、発熱体の温度をコンクリートの養生に適した温度になるようにコントロールし、しかも時間の経過と共に温度を変化させる必要がある。これを実行するのには、一般にはコンピュータ制御等が必要になるため、設備が複雑になる。特に、発熱体から離れたコンクリート天端はしばしば初期効果による表面クラックが発生するという問題があった。
【０００９】
このような問題は、プレキャストコンクリート柱に限らず各種のプレキャストコンクリート部材を製造するときに発生することがあった。
そこで、本発明は、建築現場などのように蒸気養生の設備がない場合に、発熱体のように複雑な設備を使用することなく、クラックの発生を防ぐと共に、簡単な構成で短期間にプレキャストコンクリート部材を製造することが可能なプレキャストコンクリート部材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は次のような構成としている。すなわち、本発明は、型枠の外周が断熱材で覆われているプレキャストコンクリート部材の型枠を形成した後、前記型枠内にコンクリートを打設し、前記型枠内に打設したコンクリートの天端部上を断熱材で覆い、前記型枠の外周及び前記天端部上を前記断熱材で覆った状態で前記コンクリートを養生することを特徴とする。
【００１１】
次に、各部の構成について説明する。
（型枠）
型枠は、特に限定されないが、例えば鋼板などで構成することができる。この型枠の一部を開閉可能にすることにより、内部のプレキャストコンクリート部材を簡単に取り出すことが可能になる。
（断熱材）
型枠の外周面及びコンクリートの天端部から外部に水和熱が逃げるのを防止するものであり、材質は特に限定されないが、発泡材のように軽量で剛性のあるものが、取り扱いが容易であり望ましい。グラスウールなども使用できる。
【００１２】
発泡材を使用する場合には、天端部上の水分がほぼなくなったときに発泡材を載せるようにする。これは、天端部上に水分があるときに発泡材を載せると、水分内に含まれているセメント成分が発泡材の気泡中に侵入し、コンクリートが乾燥したときに発泡材が天端部に付着してしまうからである。
（カバー部材）
カバー部材は、断熱材がコンクリートの天端部に付着したり、断熱材の表面の凹凸が天端部に影響を与えたりしないようにするものであり、シートや板部材などを使用することができる。
【００１３】
本発明によれば、コンクリート内のセメント成分が水と反応するときに発生する水和熱が、型枠の外周面及びコンクリートの天端部を覆っている断熱材によって外部に放出されなくなり、コンクリート内に蓄積される。これによって、コンクリートが水和熱で加熱されて強制的に乾燥され、短期間に養生が終了する。
【００１４】
また、天端部を断熱材で覆うことにより、天端部を含めてコンクリートが全体的に均一の速度で乾燥するため、コンクリートの表面側と内部の乾燥速度が異なるときに発生する表面クラックを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の製造方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明をプレキャストコンクリート柱に適用した場合について説明する断面図であり、コンクリートの養生中の状態を示す。
このプレキャスト部材の製造方法は、プレキャストコンクリート柱などを例えば建築現場などのように蒸気養生設備や発熱体による養生設備がない場所で、短期間、例えば１日程度で製造するときに好適である。
【００１７】
このプレキャスト部材の製造方法では、例えば鋼板製の型枠１１の外周が断熱材１３で覆われ、組み立てられた型枠１１内にコンクリート１２が打設される。断熱材１３は、押さえ板１４によって脱落防止が行われる。コンクリート１２には、複数の鉄筋１５が埋設される。この鉄筋１５は、コンクリート１２の天端部１２ａより上に突出しており、この突出部分はプレキャストコンクリート柱を現地に設置したときに、その上に乗せられる梁部材（図示せず）などの主筋に結合される。
【００１８】
また、鉄筋１５の突出部分には、鉄筋１５の位置ずれを防ぐため、鉄筋拘束用の型板１６が嵌め込まれる。更に、コンクリート１２の天端部１２ａには、鉄筋１５を避けて断熱材１７が載置される。なお、図中の符号１８は、型枠１１のベースである。
【００１９】
次に各部の構成を詳細に説明する。型枠１１は、プレキャストコンクリート柱を実際の設置形態と同様に立てた状態で製造するように組み立てられる。この型枠１１は、高さが例えば約２．３ｍと非常に高いので、複数のブロック１１ａ〜１１ｅに分けて製造されている。各ブロック１１ａ〜１１ｅは、鋼板などの板部材で形成され、その上端には補強用のリブ１９が設けられている。これらのブロック１１ａ〜１１ｅは、積み上げられて固定される。
【００２０】
各ブロック１１ａ〜１１ｅは、図２に示すように断面が４角形の枠状に形成されている。そして、これらのブロック１１ａ〜１１ｅの４面を構成する板部材２０ａ〜２０ｄの両端部に側板部２１が設けられている。
【００２１】
また、各ブロック１１ａ〜１１ｅの４面を構成する板部材２０ａ〜２０ｄのうち、隣接する２面、本実施の形態では図２中の左側と下側の面を形成する板部材２０ａ、２０ｄが、次に説明するようにそれぞれ隣接する他の板部材２０ｂ，２０ｃに開閉自在に取り付けられている。
【００２２】
すなわち、板部材２０ａ、２０ｄの片方の側板部２１が、この側板部２１に設けられたブラケット２２、隣接する板部材２０ｂ，２０ｃの側板部２１に設けられたブラケット２３、及びこれらのブラケット２２、２３を連結するピン２４を介して、隣接する板部材２０ｂ，２０ｃに取り付けられており、これによって開閉自在になっている。
【００２３】
型枠１１の外周面に貼り付けられた断熱材１３は、型枠１１内でコンクリート１２を養生中に、セメント中の成分が水と化合して発生する水和熱を外部に逃がさないようにし、この水和熱でコンクリート１２を加熱して強制的に乾燥させるためのものであり、そのために必要な断熱材１３の厚さは材質によって異なるが、いずれにしても上述の目的を達成できるような厚さとする。
【００２４】
本実施の形態では、断熱材１３として発泡材を使用する。この発泡材は、軽量で剛性があるため取り扱いやすく、また、断熱効果も大きいので厚さを小さくできて好都合である。
【００２５】
コンクリート１２の天端部１２ａ上に載置する断熱材１７（図１）も、上述の断熱材１３と同様に発泡材を使用するが、ここでは、発泡材を露出した状態で天端部１２ａ上に載置する。これにより、天端部１２ａが全面的に断熱材（発泡材）１７で覆われる。
【００２６】
天端部１２ａ上に断熱材１７を載置するときには、天端部１２ａを「こて」で均して平坦にする。この後、天端部１２ａ上に浮き出ている水分が、コンクリート１２内に滲み込んだり或いは蒸発してほぼなくなったことを確認してから、断熱材１７を載せる。
【００２７】
これは、天端部１２ａ上に水分があるときに断熱材１７を載せると、水分に含まれるモルタルが水分と一緒に断熱材１７の気泡や隙間内に侵入し、これが乾燥したときに断熱材１７がコンクリート１２に付着してしまって剥がし難くなるからである。なお、天端部１２ａ上の水分がほぼなくなる時間は、５分〜１０分くらいであり、あまり時間が経過すると表面硬化が始まるので、水分がなくなったらすぐに断熱材１７を載せるようにする。
【００２８】
この断熱材１７は、図３に示すように天端部１２ａの鉄筋１５に囲まれた部分を覆う矩形ブロック１７ａと、鉄筋１５の外側の部分を覆う２種類の大きさの長方形ブロック１７ｂ，１７ｃとに分割されている。このように断熱材１７をブロック分けすることによって、鉄筋１５があっても簡単に着脱することができる。
【００２９】
鉄筋１５を拘束する型板１６は、図４に示すように、例えば木材で４角形に形成し、その内側に全ての鉄筋１５の位置に合わせて貫通孔２７を設け、これらの貫通孔２７に鉄筋１５を通すようになっている。この型板１６は、鉄筋１５又は近くにある適宜な部材に固定する。
【００３０】
次に、このプレキャストコンクリート部材の製造方法の施工手順を説明する。
ここでは、まず、図５に示すように建築現場の適宜な場所にベース１８を配置し、その上に型枠１１を組み立てる。型枠１１には、予め断熱材１３及び押さえ板１４を取り付けておくが、型枠１１を組み立てた後、断熱材１３及び押さえ板１４を取り付けることもできる。
【００３１】
型枠１１を組み立てた後、型枠１１内に鉄筋１５を配置し、この鉄筋１５の適宜な部分を支持部材（図示せず）によって型枠１１に固定する。
次に、図６に示すように、コンクリート供給ホース２７によって型枠１１内にコンクリート１２を打設する。そして、コンクリート１２が型枠１１内の所定の高さまで打設された後、コンクリート１２の天端部１２ａを「こて」で均して平坦に仕上げる。
【００３２】
この状態で、天端部１２ａ上に浮き出ている水分がほぼなくなるまで少しの時間待機する。そして、天端部１２ａ上の水分がほぼなくなったとき直ぐに、図７に示すように天端部１２上に断熱材１７の各ブロック１７ａ〜１７ｃを載置する。断熱材１７は、室内においては風によって吹き飛ばされるおそれがないので、単に載置するだけでよいが、風がある場合には断熱材１７の上に錘を乗せるなどして固定する。次に、鉄筋１５の上部側に型板１６を嵌合して固定する。
【００３３】
この状態でコンクリート１２を養生すると、コンクリート１２中のセメント成分と水とが反応して水和熱が発生する。この水和熱は、型枠１１の外周を覆っている断熱材１３と、天端部１２ａを覆っている断熱材１７によって、外部に放出されることなくコンクリート１２内に蓄積される。
【００３４】
この蓄積された水和熱によって、コンクリート１２が加熱されて強制的に乾燥され、１日程度の短期間でコンクリート１２の養生が終了し、コンクリート１２が所定の硬さまで硬化する。ここで、型枠１１を取り外し、例えば鉄筋１５を吊り上げて設置場所まで搬送することができる。
【００３５】
なお、当初、型枠１１の外周を断熱材１３で覆うものの、天端部１２ａ上を断熱材１７で覆わずにシートを載せただけでコンクリート１２を養生したところ、図８に示すように鉄筋１５からコンクリート１２の側端面にかけて、初期硬化による表面クラック２８が発生した。この表面クラック２８は、図９に示すように天端部１２ａからほぼ一定の深さまで続いていた。
【００３６】
このように、鉄筋１５の周囲に表面クラック２８が発生した理由は、天端部１２ａを断熱材１７で覆わない場合には、コンクリート１２の養生中に、天端部１２ａの空気にさらされている部分が最初に乾燥硬化して収縮が始まるが、内部が硬化前なので表面に引張り応力が発生し、この引張応力によって鉄筋１５の周囲のコンクリート１２が外側に引っ張られるためと考えられる。表面クラック２８は、水分が少なく強度の高いコンクリートほど発生しやすくなる。
【００３７】
これに対して、本発明では、上述のように型枠１１の外周と、天端部１２ａ上の両方をそれぞれ断熱材１３、１７で覆っているので、天端部１２ａと内部の乾燥速度がほぼ均一となるため、表面クラック２８の発生が見られなかった。このように、天端部１２ａは必ず断熱材１７で覆う必要があることが分かる。
【００３８】
このように、本発明のプレキャストコンクリート柱の製造方法によれば、型枠１１の外周及びコンクリート１２の天端部１２ａ上を発泡材などの断熱材１３、１７で覆った状態で養生するので、コンクリート１２の水和熱が内部に蓄積され、この水和熱によってコンクリート１２が加熱されて強制的に乾燥される。
【００３９】
これにより、プレキャストコンクリート柱を１日程度の短期間で製造することができる。また、蒸気養生や発熱板による養生などのように大型の設備や複雑な設備が不要であり、大幅なコスト低減が可能になる。
【００４０】
更に、本実施の形態では、プレキャストコンクリート柱を立てた状態で製造するようにしたので、完成時にはそのまま設置位置に横移動するだけであり、重量の大きなプレキャストコンクリート柱を立てる必要がないため、クレーンなどの大型機械を使用する回数が少なくなる。
【００４１】
なお、上述の実施の形態では、天端部１２ａ上の水分がほぼなくなったときに、断熱材１７を直接載置するようにしたが、天端部１２ａ上に水分が残っている状態で断熱材１７を載せる必要がある場合には、図１０に示すように、天端部１２ａ上にシートや鋼板（いずれも図示せず）などの表面が滑らかなカバー部材２６を載置し、このカバー部材２６の上に断熱材１７を載置することができる。これにより、断熱材１７がコンクリート１２に付着するのを防止できる。
【００４２】
また、断熱材１７として例えばグラスウールなどのように天端部１２ａとの当接面が平坦でない部材を使用するときにも、天端部１２ａ上にカバー部材２６を敷いて、その上に断熱材１７を載せることにより、天端部１２ａを平坦に仕上げることができる。
【００４３】
更に、上述の実施の形態では、断熱材１７又はカバー部材２６を天端部１２ａ上に直接載置したが、コンクリート１２で発生した水和熱によってコンクリート１２を強制的に乾燥するという目的を達成できれば、断熱材１７又はカバー部材２６と天端部１２ａとの間にある程度の隙間があってもよい。
【００４４】
また、上述の実施の形態では、プレキャストコンクリート柱を実際の使用形態と同様に立てた状態で製造する場合について説明したが、図１１に示すようにプレキャストコンクリート柱を横にした状態で製造する場合にも、本発明を適用することができる。
【００４５】
この場合も、横長に組み立てた型枠３１の外周を断熱材３２で覆うと共に、型枠３１内に打設したコンクリート３３の天端部３３ａ上を断熱材３４で覆うことにより、短期間にプレキャストコンクリート柱を製造できる。なお、図１１中の符号３５は鉄筋、３６は押さえ板、３７は鉄筋拘束用の型板、３８はベースである。
【００４６】
上述の実施形態では、本発明をプレキャストコンクリート柱に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず各種のプレキャストコンクリート部材に適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンクリート内のセメント成分が水と反応するときに発生する水和熱が、断熱材によってコンクリート内部に蓄積され、この水和熱によってコンクリートが強制的に乾燥されるので、プレキャストコンクリート部材を短期間で製造することができる。
【００４８】
また、コンクリートの天端部上を断熱材で覆うことにより、天端部と内部がほぼ均一の速度で乾燥するので、天端部に初期硬化による表面クラックが発生するのを防止できる。
【００４９】
更に、断熱材を発泡材とした場合には、軽量で且つ剛性が高いので取り扱い易く、また、断熱効果が高いので厚さを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレキャストコンクリート部材の製造方法を説明する縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の鉄筋拘束用の型板を示す平面図である。
【図５】本発明の施工手順を示す図である。
【図６】本発明の施工手順を示す図である。
【図７】本発明の施工手順を示す図である。
【図８】コンクリートの天端部に発生する表面クラックを示す平面図である。
【図９】図８のＣ矢視図である。
【図１０】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１、３１  型枠
１２、３３  コンクリート
１２ａ、３３ａ  天端部
１３、１７、３２、３４  断熱材
２６  カバー部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004526625.tif 000009
【図９】
0004526625.tif 000010
【図１０】
0004526625.tif 000011
【図１１】
0004526625.tif 000012