(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方が開放された箱状の型枠の底部の所定位置にメッシュ状の第１壁筋を配置し、該壁筋に波形状のラチス筋を縦方向、且つ斜め傾斜に複数配置し、その後コンクリートの打設を行い外板を形成する第１工程、
第１工程で形成された外板上に、下方には通気層を形成しつつ、上方には内板のアンカーとなるラチス筋の山部を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめる第２工程、
前記無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材の上方の所定位置にメッシュ状の第２壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板を形成する第３工程、を行うことを特徴とする断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。
【請求項２】
前記第２工程は、第１工程で形成された外板上に、通気層を形成する厚さに無機粒子を敷きつめ、次いで、無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記無機粒子を系外へ排出することにより通気層を形成することを特徴とする前記請求項１記載の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。
【請求項３】
前記ラチス筋は、斜め傾斜の方向が互いに逆方向となるように複数配置するか、あるいは同一傾斜方向のラチス筋を複数配置し、次いで当該ラチス筋とは逆方向の傾斜となるラチス筋を同数配置するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付けられる断熱ＰＣ（プレキャスト）コンクリート板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、断熱材を内蔵した表裏のコンクリート壁板を連結する方法として、海外ではトラス筋又は波形状のラチス筋を一方向せん断接合筋としてコンクリート壁板に対して垂直に、且つ縦方向に平行に複数配置して配筋する方法が行われている。この方法で水平方向の外力に抵抗するためには、他の手段を考慮する必要があり、同様のトラス筋やラチス筋を配置することも考えられるが、通常、水平方向は考慮されていない。
【０００３】
近年、三角配置された１条のトップ筋と２条の下端筋とが波形状をなすラチス筋で連結され、これと直交して配筋された補強筋で補強されたトラス筋で表裏のコンクリート壁板を連結し、断熱層として発泡又は気泡コンクリートを打設した断熱コンクリートカーテンウオールが知られている（実公平４−１５８６２号公報）。また、板状体の型枠の一方の面にトラス筋を設け、他方の面に発泡樹脂の断熱体を設け、壁を構築すべき部位に自立できるように構成された壁の構造体が提案されている（特開平１０−２０５０３１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の断熱コンクリートカーテンウオールは、水平方向の外力に抵抗することができる点で都合がよい。しかし、発泡又は気泡コンクリートは断熱性能（熱伝導率）が無機繊維系断熱材に比べて半分以下（熱伝導率が２倍以上）、断熱材の重量が無機繊維系断熱材に比べて１０倍以上となり、断熱材として使用するには現実的ではない。断熱材として無機繊維系断熱材を使用することも考えられるが、ラチス筋で囲まれる三角形内に断熱材を挿入することは困難であり、隙間無く断熱材を敷きつめることができない。一方、上記の壁の構造体は、現場打ち鉄筋コンクリート造に対応するもので、トラス筋は全てコンクリート内に打ち込まれ、表裏のコンクリート板を接合するものではない別構造物である。更に、上記断熱コンクリートカーテンウオールや壁の構造体には、コンクリート板と断熱材との間に通気層が形成されておらず、結露によるカビの発生などの問題が残されたままである。
【０００５】
従って、本発明の目的は、比較的重量の重いＰＣ板を外装材として使用した場合でも、ＰＣ板の自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗でき、且つ結露が起こらない簡易な構造の断熱材内蔵のＰＣコンクリート板を提供するものであり、また、断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の短縮が可能な断熱ＰＣコンクリート板の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するものであって、上方が開放された箱状の型枠の底部の所定位置にメッシュ状の第１壁筋を配置し、該壁筋に波形状のラチス筋を縦方向、且つ斜め傾斜に複数配置し、その後コンクリートの打設を行い外板を形成する第１工程、第１工程で形成された外板上に、下方には通気層を形成しつつ、上方には内板のアンカーとなるラチス筋の山部を残して無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材を敷きつめる第２工程、前記無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材の上方の所定位置にメッシュ状の第２壁筋を配置し、その後コンクリートの打設を行い内板を形成する第３工程、を行うことを特徴とする断熱ＰＣコンクリート板の製造方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場や現場サイトでの作業を簡略化でき、工期の短縮を図ることが出来る。また、当該製造方法により得られた断熱ＰＣコンクリート板は、波形状のラチス筋で外装材のＰＣコンクリート板と内板のＰＣコンクリート板とが強固に結合されている。また、ＰＣ板内では鉛直方向及び水平方向共に、傾斜する筋材が存在するため、自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗できる。更に、外板のＰＣコンクリート板と断熱材との間には通気層があるため結露が生じ難く、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態における断熱ＰＣコンクリート板を図１〜図５を参照して説明する。図１は本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切り欠いて示す斜視図、図２及び図３はラチス筋の傾斜を説明する図、図４及び図５はラチス筋に補強筋を付設した図をそれぞれ示す。図１中、断熱ＰＣコンクリート板１０は、外板となるＰＣ板１と、通気層２と、無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材３と、内板となる外板１より厚いＰＣ板４をこの順序で積層してなり、外板となるＰＣ板１と内板となるＰＣ板４が、縦方向、且つ斜めに複数配置される波形状のラチス筋６で連結されてなるものである。また、外板となるＰＣ板１の外側面には、図では省略するタイル等が付設されていてもよい。
【０００９】
無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材３としては、特に制限されず、例えば、ロックウールやガラスウール系、及び発泡スチレン系ものが使用できる。無機繊維系又は発泡プラスチック系断熱材（以後、単に「断熱材」とも言う。）３は１枚ものではなく、斜めに複数配置される波形状ラチス筋６の特有な配筋構造及びこのラチス筋６を断熱材３中に埋設する必要から、１ピース又は複数ピースの台形状、逆台形状、菱形状、四角形状又は三角形状などのものが相互に組み込まれ、見かけ上１枚ものを形成してなるものである。
【００１０】
通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３との間に配されるものである。通気層２を形成することにより、結露が無くなり、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。従って、通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空気が流通し、結露を防止できる空間があればよく、外板となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接し、通気層が断続的に形成されている構造であってもよい。しかし、本発明においては、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコンパクトに設計できる点で好ましい。
【００１１】
波形状のラチス筋６は、別名イナズマ筋とも言われ、線材を屈曲させて山部と谷部を交互に形成したものである。この谷部から山部へ向かう線材の傾き、すなわち、当該線材とＰＣ板面とで形成される角度θ1 がラチス筋６の製作角度であり、この傾斜筋の存在により、ＰＣコンクリート板の自重などの鉛直方向の外力に抵抗することができる。図１及び図２において、ラチス筋６は斜め傾斜の方向が互いに逆方向となるラチス筋を複数配置したものである。すなわち、記号６ａのラチス筋を＋側にθ2 傾斜した筋とすると、該ラチス筋６ａと、これとは逆に−側にθ2 傾斜したラチス筋６ｂを一対として、これを複数対配置して使用される。ラチス筋６の配置本数は、断熱ＰＣコンクリート板の大きさ、強度、使用材料及び使用箇所等により異なるが、通常２対の４本もの〜５対の１０本ものである。また、ラチス筋６は、同一傾斜方向のラチス筋６ａ、６ａを複数配置し、次いでラチス筋６ａ、６ａとは逆方向となるラチス筋６ｂ、６ｂを同数配置したものも使用できる（図３）。このような設置時の板面に対する傾斜角度θ2 による傾斜筋の存在により、地震等の水平方向の外力に抵抗することができる。また、ラチス筋を＋側と−側のものをそれぞれ同数付設するため、外力によるＰＣ板内でのラチス筋の転倒を防止し、表裏両面のＰＣコンクリートの板間隔を一定に維持することができる。
【００１２】
本発明の断熱ＰＣコンクリート板において、ラチス筋６は、ラチス筋６の山部６１の内側、又は谷部６２の内側を通過し、該ラチス筋６に直行する補強筋７ａ、７ｂをそれぞれ配置してもよい（図４）。この補強筋７ａ、７ｂはラチス筋６の山部６１や谷部６２と溶接する必要はない。このような補強筋７ａ、７ｂを設置することにより、ラチス筋６のＰＣ板面外への引き抜き抵抗を高めると共に、ひび割れ後のＰＣ板の落下を防止することができる。また、ラチス筋６の山部６１、６１同士をトップ筋８ａで連結し、又はラチス筋６の谷部６２、６２同士をボトム筋８ｂで連結することもできる。トップ筋８ａやボトム筋８ｂを設置することにより、ラチス筋６と外板１や内板４との結合力を一層高めることができる。連結は溶接による方法で行うことができる。ラチス筋６、補強筋７ａ、７ｂ及びトップ筋８ａやボトム筋８ｂの材質としては、鉄筋、ステンレス筋及び錆止め塗装された鉄筋などが挙げられる。このうち、ステンレス筋を使用することが、熱伝導率が鉄筋に比べて小さく断熱効果があること及び錆が発生しないことなどの理由で好適である。錆止め塗装された鉄筋は、断熱材を薄くできる地方で使用することができる。
【００１３】
ラチス筋の製作角度θ1 、傾斜角度θ2 、水平ピッチ（隣合うラチス筋間の距離）及びラチス筋の波状のピッチ等は公知の強度計算式や経験式等により適宜に決定される。また、図１では省略するが、外板１や内板４のＰＣコンクリート板中には、メッシュ状の壁筋を埋設することが、強度を高め、且つラチス筋の固定という点からも好ましい。メッシュ状の壁筋はＰＣコンクリート板の厚みが大きければ、２枚埋設してもよい。本発明の断熱ＰＣコンクリート板は、ＰＣ工場あるいは現場サイトで作製され、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付けられる。
【００１４】
次に、本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法について、図６及び図７を参照して説明する。本例の断熱ＰＣコンクリート板は次の第１工程から第３工程を実施することで製造することができる。すなわち、第１工程は、上方が開放された箱状の型枠１１の底部の所定位置にメッシュ状の第１壁筋９ａを配置し、該壁筋９ａに波形状のラチス筋６ａ、６ｂ、６ａ、６ｂを縦方向、且つ斜め傾斜に複数配置し、その後コンクリートの打設を行い外板１を形成する工程である（図６（Ａ））。メッシュ状の第１壁筋９ａは外板１となるＰＣ板の厚みの中央部にくるようにスペーサ１２で底上げされて設置される。第１壁筋９ａに波形状のラチス筋６ａ、６ｂ、６ａ、６ｂを設置する方法としては、特に制限されず、線材で縛る方法、支持台で支持する方法などが適用できる。コンクリートの打設後、蒸気養生を行うことが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好ましい。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンクリート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすればよい。第１工程において、外板１の外側にタイルを付設する場合、型枠１１の底部に予めタイルを敷いておき、その後、メッシュ状の第１壁筋９ａを配置すればよい。
【００１５】
第２工程は、第１工程で形成された外板１上に、下方には通気層２を形成しつつ、上方には内板４のアンカーとなるラチス筋６の山部を残して断熱材３を敷きつめる工程である（図６（Ｂ））。通気層２を形成する方法としては、（Ｂ）に示すような外板１と断熱材３の間の適宜に間隔でスペーサ１３を配置し、このスペーサの厚み分を通気層とする方法、断熱材に予め溝を設けてこれを敷く方法及び外板１となるＰＣ板に予めリブを設けておく方法などが挙げられる。前述の通り、通気層２は外板となるＰＣ板１と断熱材３の間に空気が流通し、結露を防止できる空間があればよい。従って、外板となるＰＣ板１と断熱材３が一部当接している構造であってもよいが、外板となるＰＣ板１と断熱材３の間は完全に離間させたものが、断熱ＰＣコンクリート板をコンパクトに設計できる点で好ましい。このような障壁のない通気層を形成する方法としては、外板１上に、通気層２を形成する厚さに無機粒子を敷きつめ、次いで、断熱材３を敷きつめることにより行い、第３工程終了後に型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を縦置きにして前記無機粒子を系外へ排出することにより通気層を形成する方法が適用できる。無機粒子としては、さらさらした砂、球状の樹脂などが使用できる。
【００１６】
次に、断熱材３を外板上に敷きつめる方法を説明する。断熱材３の断面形状は、台形状、逆台形状、菱形状、四角形状又は三角形状などであり、これらを１ピース又は複数ピース使用して行う。断熱材３を敷きつめる方法は、ラチス筋６の傾きが＋側傾斜及び−側傾斜のものを交互に配置する場合、逆台形状の断熱材３１は落とし込みにより行い、台形状の断熱材３２は型枠１１の側面より挿入により行うか、あるいは台形状の断熱材を落とし込み可能な形状３３ａ、３３ｂ、３３ｃに切断し、落とし込みにより行う方法（図７（Ａ）、（Ｂ））がある。また、同一傾斜方向のラチス筋を複数配置し、次いで当該ラチス筋とは逆方向となるラチス筋を同数配置する場合、菱形形状の断熱材３４は上方から斜め方向に挿入し、中央の逆台形状の断熱材３５は上から落とし込み、端部の断熱材３６、３７は落とし込み可能な形状に切断して挿入するか、あるいは型枠１１の側面より挿入により行う方法がある（図７（Ｃ））。断熱材を型枠１１の側面より挿入する方法では、型枠１１の壁が障害にならないよう低い高さの壁とし、その後、第３工程でのコンクリート打設が可能な高さに調整できるものを使用する。断熱材の幅寸法はラチス筋６間の寸法と同じかやや大きめとし、少し押しつけるようにして敷くことが、付設後は隙間が無くなる点で好ましい。
【００１７】
第３工程は、断熱材３の上方の所定位置にメッシュ状の第２壁筋９ｂを配置し、その後コンクリートの打設を行い内板４を形成する工程である（図６（Ｃ））。メッシュ状の第２壁筋９ｂは、一つの場合、内板４の中央位置に来るようにセットし、必要ならラチス筋６の山部を線材等で結束し、また、二つの場合、内板４の厚み幅の１／３間隔に来るようにセットし、ラチス筋６の山部よりやや下方の中間位置を線材等で結束して固定する。コンクリートの打設後、蒸気養生を行うことが、硬化を促進し製造時間を短縮できる点で好ましい。蒸気養生は型枠１１の上面をシートで覆い、コンクリート周りを蒸気雰囲気に数時間保持するようにすればよい。
【００１８】
第３工程終了後、型枠を外し、断熱ＰＣコンクリート板を得る。前述の通気層に砂などの無機粒子を敷きつめる方法では、この段階で断熱ＰＣコンクリート板を立てて、無機粒子を系外へ排出する。排出された無機粒子は次の部材の製造に再使用できる。
【００１９】
断熱ＰＣコンクリート板の製造は、ＰＣ工場内の他、製造日数が１日と比較的簡易に且つ短期間で行えることから、現場サイトにおいても可能である。上記方法で製造された断熱ＰＣコンクリート板は、例えば、高さ及び幅寸法が共に、３〜４m の大きさであり、これを複数製造し現場に搬入して、外断熱を考慮した共同住宅、病院等の建築物の壁、柱、梁などに取り付ける。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の製造方法で得られる断熱ＰＣコンクリート板は、波形状のラチス筋で外装材のＰＣコンクリート板と内板のＰＣコンクリート板とが強固に結合されている。また、ＰＣ板内では鉛直方向及び水平方向共に、傾斜する筋材が存在するため、自重などの鉛直力や地震時の水平力にも抵抗できる。更に、外装材のＰＣコンクリート板と断熱材との間には通気層があるため結露が生じ難く、結露に起因するカビの発生に伴う外装材の汚損などを防止することができる。また、本発明の断熱ＰＣコンクリート板の製造方法によれば、断熱材と通気層を内蔵しながら、ＰＣ工場での作業を簡略化でき、工期の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本例の断熱ＰＣコンクリート板の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】ラチス筋の傾斜を説明する図である。
【図３】ラチス筋の傾斜の他の例を説明する図である。
【図４】ラチス筋と補強筋の配筋状態を示す図である。
【図５】ラチス筋にトップ筋とボトム筋を付設した図である。
【図６】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例を説明する図である。
【図７】本例の断熱ＰＣコンクリート板の製造例において、断熱材の付設方法を説明する図である。
【符号の説明】
１            外板であるＰＣコンクリート板
２            通気層
３、３１〜３７    断熱材
４            内板であるＰＣコンクリート板
６、６ａ、６ｂ        ラチス筋
７ａ、７ｂ    補強筋
８ａ          トップ筋
８ｂ          ボトム筋
９ａ、９ｂ    メッシュ状の壁筋
１０            断熱ＰＣコンクリート板
１１            型枠
１２、１３      スペーサー
６１            山部
６２            谷部
θ1             製作角度
θ2             傾き角度
【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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