(57)【要約】【課題】産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどにおいて、大断面のいわゆるマスコンクリートに顕著な硬化初期の水和熱による温度応力、長期的な乾燥収縮、土間コンクリートの温度低下に伴う温度収縮の３つが作用するような、複合的な要因によるひび割れ発生に対しても、打継ぎ部の開口、ひび割れ発生を防止してアウトガス発生を防ぎ、特に半導体工場等、空気質が問題となる建物について実効性のある床コンクリート構造およびその施工方法を得る。【解決手段】互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画を交互に配置した。一例として、この互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画は、膨張材の入っていないコンクリートにより形成される区画と、膨張材入りコンクリートで形成される区画である互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画を隣接およびまたは交互に配置したことを特徴とする床コンクリート構造。
【請求項２】
互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画は、膨張材の入っていないコンクリートにより形成される区画と、膨張材入りコンクリートで形成される区画である請求項１記載の床コンクリート構造。
【請求項３】
床コンクリート施工方法として、床のコンクリート打設範囲を複数に分割して区画し、これら区画に対して飛び石状に互いに膨張率の異なるコンクリートを打設することを特徴とする床コンクリート施工方法。
【請求項４】
互いに膨張率の異なるコンクリートは、膨張材の入っていないコンクリートと膨張材入りコンクリートとである請求項３記載の床コンクリート施工方法。
【請求項５】
膨張材の入っていないコンクリートの後から膨張材入りコンクリートを打設し、膨張材入りコンクリートが膨張することにより、この膨張材入りコンクリートの膨張載荷が膨張材の入っていないコンクリートの打設された区画に対して作用し、膨張材の入っていないコンクリートに圧縮応力を発生させる請求項４記載の床コンクリート施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどの、床コンクリート構造およびその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模な床コンクリートを打設する場合、コンクリートを一度に大量に打設すると、コンクリート自体が高温になり、収縮によるひび割れが発生しやすくなる。そこで、予め打設区画を設定して、順次打設していくが、前記のような大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブの場合、コンクリートの硬化初期に生じる水和熱、外気温の低下に伴う温度収縮、および長期的な乾燥収縮に起因する打継ぎ目地の開口とひび割れの発生が生じる。
【０００３】
特に、近年、クリーンルームを有する半導体工場等の生産施設では、微振動を防止する必要から生産スペースの床の剛性を高めることが求められ、部材厚が大きくなる傾向にあり、例えば４００ｍｍ以上の断面厚さの土間スラブが施工されることも多い。
【０００４】
また、上記のようなクリーンルームを有する生産施設では、厳しい室内空気質の管理が必要であり、建築物を構成するコンクリートからのアウトガスの低減が非常に重要な課題になっている。
【０００５】
しかし、前記のような大面積かつ大断面厚さの土間スラブを施工するに際しては、打継ぎ部の開口やひび割れが避けられず、ここからアンモニアなどのアウトガスが排出され、空気質を汚染する原因となっている。
【０００６】
打継ぎ部の開口に対処する方法として、従来、例えば打継ぎ部の上面に予め目地棒を入れておき、コンクリート硬化後にこの目地棒を除去してその部分にシール材などを施工する方法がある。しかし、シール材自身からのアウトガスの放出が問題となり、また、シール材の長期劣化によるシール機能の低下によるコンクリートのアンモニアの放出のおそれは依然として解消されない。
【０００７】
また、ひび割れの発生に対処する方法については、例えば、柱梁と壁に関して、柱梁に普通コンクリートを、壁に膨張コンクリートを打設する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
これによれば、膨張コンクリートは打設後１週間程度膨張するが、普通コンクリートは膨張しないため、壁に圧縮応力が作用する。その後、壁、柱および梁は乾燥収縮するが、壁は部材厚が薄いため、柱、梁よりも早く収縮する。その結果、壁は柱、梁により引っ張られることになる。このとき、乾燥収縮による引張応力は初期に導入された圧縮応力で打ち消され、その結果、ひび割れが発生しない。
【特許文献１】特開昭５９−１２６８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特に産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどでは、大断面のいわゆるマスコンクリートに顕著な硬化初期の水和熱による温度応力、長期的な乾燥収縮、土間コンクリートの温度低下に伴う温度収縮の３つが作用し、このような複合的な要因によるひび割れ発生に対しては、前記特許文献１の特開昭５９−１２６８３４号公報に記載のような普通コンクリートと膨張コンクリートとの組み合わせとしただけでは、対処しきれない。
【００１０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消するものとして、産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどにおいて、大断面のいわゆるマスコンクリートに顕著な硬化初期の水和熱による温度応力、長期的な乾燥収縮、土間コンクリートの温度低下に伴う温度収縮の３つが作用するような、複合的な要因によるひび割れ発生に対しても、打継ぎ部の開口、ひび割れ発生を防止してアウトガス発生を防ぎ、特に半導体工場等、空気質が問題となる建物について実効性のある床コンクリート構造およびその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の本発明は、床コンクリート構造として、互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画で、隣接およびまたは交互に配置されることを要旨とするものである。また、請求項２記載の本発明は、互いに膨張率の異なるコンクリートにより形成される区画は、膨張材の入っていないコンクリートにより形成される区画と、膨張材入りコンクリートで形成される区画であることを要旨とするものである。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、床コンクリート施工方法として、床のコンクリート打設範囲を複数に分割して区画し、これら区画に対して飛び石状に互いに膨張率の異なるコンクリートを打設することを要旨とするものである。請求項4記載の本発明は、互いに膨張率の異なるコンクリートは、膨張材の入っていないコンクリートと膨張材入りコンクリートとであることを要旨とするものである。
【００１３】
請求項１および請求項２記載の本発明によれば、例えば、床コンクリートの打設区画が膨張材の入っていないコンクリートと膨張材の入っているコンクリートとに区画され、これらが隣接およびまたは交互に配置されるから、膨張材の入っていないコンクリートと膨張材の入っているコンクリートがそれぞれ打設された区画が隣接することになる。これにより、膨張材の入っているコンクリートが打設された区画はコンクリートが膨張するから、隣接の膨張材の入っていないコンクリートが打設された区画との打継ぎ部での開口およびひび割れが抑制される。
【００１４】
請求項３および請求項４記載の本発明によれば、例えば、膨張材の入っていないコンクリートを打設した後に、この打設区画に隣接して膨張材の入っているコンクリートを打設することで、先行して打設した膨張材の入っていないコンクリートの区画に対して、膨張材入りのコンクリートを打設した区画の側から圧縮応力を発生させることが可能となり、その結果、打継ぎ部の開口やひび割れが抑制される。
【００１５】
請求項5記載の本発明は、膨張材の入っていないコンクリートの後から膨張材入りコンクリートを打設し、膨張材入りコンクリートが膨張することにより、この膨張材入りコンクリートの膨張載荷が膨張材の入っていないコンクリートの打設された区画に対して作用し、膨張材の入っていないコンクリートに圧縮応力を発生させることを要旨とするものである。
【００１６】
請求項５記載の本発明によれば、膨張材の入っていないコンクリート（低熱コンクリート）の後から打設した膨張材入りコンクリート（低熱膨張コンクリート）が膨張することにより、この低熱膨張コンクリートの膨張載荷が低熱コンクリートの打設された区画のスラブに対して作用し、低熱コンクリート２に圧縮応力を発生させることができ、その結果、各区画間の打継ぎの開口の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように本発明の床コンクリート構造およびその施工方法は、産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどにおいて、大断面のいわゆるマスコンクリートに顕著な硬化初期の水和熱による温度応力、長期的な乾燥収縮、土間コンクリートの温度低下に伴う温度収縮の３つが作用するような、複合的な要因によるひび割れ発生に対しても、打設区画を分割してコンクリートを打設する場合の打継ぎ部の開口、ひび割れ発生を防止してアウトガス発生を防ぎ、特に半導体工場等、空気質が問題となる建物について実効性のあるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の床コンクリートの施工方法の実施形態を示す第１工程の平面図、図２は同上第２工程の平面図で、本発明は、産業施設などにおける大面積でかつ断面積の比較的高い土間スラブなどにおいて実施されるもので、コンクリートの打設場所を予め複数に分割して区画１を設定する。
【００１９】
区画１の形態は図１に示すような縦方向にのみ分割する短冊状とすることの他に、図2（ｂ）に示すように縦横方向に分割する格子状とすることもできる。各区画１の面積は一例として１０００ｍ２程度とする。
【００２０】
こうして分割した区画１の１つ置きに飛び石状となるようにして、膨張材の入っていないコンクリート２を打設する。
【００２１】
この膨張材の入っていないコンクリートは、例えば、低熱コンクリートを使用するもので、セメント種類としては低熱ポルトランドセメント、水セメント比は４５〜６０％である。
【００２２】
この低熱コンクリート２を打設した区画１は、ひび割れ発生の危険性が比較的高くなることもあるため、かかる場合は図１に示すように縦長の区画を中央で横方向にさらに２分割することもできる。
【００２３】
こうして低熱コンクリート２を先行して打設した後、３日以上経過してコンクリートの初期強度が発現した後、図２（ａ）に示すように残りの区画１に膨張材入りのコンクリート３を打設する。
【００２４】
この膨張材入りコンクリート３は、例えば、低熱膨張コンクリートを使用するもので、セメント種類としては低熱ポルトランドセメント、膨張材はエトリンガイト―石灰複合系膨張材、水セメント比は４５〜６０％、膨張材添加量はセメント重量のうち１５〜２５Ｋｇ／ｍ３である。
【００２５】
このようにして低熱コンクリート２と低熱膨張コンクリート３とが打設された区画が交互に短冊状に配置され、または、図２（ｂ）に示すような市松模様的に配置される。
【００２６】
そして、図３に示すように低熱コンクリート２の後から打設した低熱膨張コンクリート３が膨張することにより、この低熱膨張コンクリート３の膨張載荷が低熱コンクリート２の打設された区画１のスラブに対して作用し、低熱コンクリート２に圧縮応力を発生させることができ、その結果、各区画１間の打継ぎ４の開口が抑制される。
【００２７】
図４は施工例を示し、区画１内の数字は打設順序を示し、１番目から３番目の区画１には低熱コンクリート（Ｌ）２を打設し、４番目の区画１に低熱膨張コンクリート（ＬＥ）３を打設した。床スラブの断面厚さは５００ｍｍで、打設時期は８〜９月の最も気温の高くなる時期である。
【００２８】
図５は前記施工例における、躯体コンクリートのひずみの計測結果のグラフであり、躯体の膨張収縮のひずみ挙動の経時変化を表したものである。この図でひずみが負側になった場合に躯体が収縮したことを表し、この負側のひずみの絶対値が大きいほどひび割れの危険度が増すことを示す。コンクリート打設後の水和熱によるコンクリート温度の最大から４０℃程度低下し、その温度低下による温度収縮では４００μ近くとなる。その他、乾燥収縮ひずみの影響も大きい。
【００２９】
これらの影響を受けた結果である図５のひずみの値では、低熱膨張コンクリート３の場合で打設直後のひずみと同じ、また、低熱コンクリート２でも収縮ひずみは１００μ程度と軽微な値に止まっており、ほぼ収縮挙動が収束している。
【００３０】
すなわち、打継ぎ４の開口およびひび割れの原因となるコンクリートの体積収縮が非常に小さくなったことがわかる。
【００３１】
また、打継ぎ４の目地幅について図６は打継ぎ目地の経時変化を表したものである。この図６の縦軸は目地の開きを表し、大きな値ほど目地の隙間が開いていることを示す。そして、このグラフに示すように躯体表面の観察調査によって開口が発生していないことが判明した。
【００３２】
なお、前記実施形態は、互いに膨張率の異なるコンクリートとして、膨張材の入っていないコンクリートと膨張材入りコンクリートとの対比の例を示したが、膨張材の量の差で膨張率の異なる場合も、本発明は効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す施工の第１工程の平面図である。
【図２】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す施工の第２工程の平面図である。
【図３】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す床スラブの縦断側面図である。
【図４】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す施工例のコンクリート打設順序の説明図である。
【図５】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す躯体コンクリートひずみの経時変化のグラフである。
【図６】本発明の床コンクリート構造およびその施工方法の実施形態を示す打継ぎの開口幅を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１  区画                          ２  低熱コンクリート
３  低熱膨張コンクリート          ４  打継ぎ
【図１】
2007107186.tif 000003
【図２】
2007107186.tif 000004
【図３】
2007107186.tif 000005
【図４】
2007107186.tif 000006
【図５】
2007107186.tif 000007
【図６】
2007107186.tif 000008