(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント100重量部、ポゾラン質微粉末5〜50重量部、粒径2mm以下の骨材50〜250重量部、平均粒径3〜20μmの石英粉末5〜50重量部、平均粒度1mm以下の繊維状粒子もしくは薄片状粒子5〜35重量部、減水剤（固形分換算）0.5〜4.0重量部、水／セメント比が10〜30重量％となる量の水を含む配合物であって、該配合物全体の体積の0.1〜4.0％となる量の金属繊維もしくは該配合物全体の体積の0.5〜10％となる量の有機質繊維を含む配合物の硬化体からなる埋設型枠用ボードであって、
上記ポゾラン質微粉末が、シリカフュームまたはシリカダストであり、
片面に平均値で5〜20mmの高さを有する突起部分を有し、かつ、該突起部分を2mmの高さで切断した切断面の面積が、該突起部分を有する上記片面の投影面積の40〜80％であり、該突起部分が該片面に均一に設けられていることを特徴とする埋設型枠用ボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋設型枠を構成する単位部材である埋設型枠用ボードに関し、より詳しくは、圧縮強度が150MPa以上で、かつ曲げ強度が20MPa以上の超高強度コンクリート硬化体からなる埋設型枠用ボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物を形成するための型枠として用いられ、かつ、型枠内に後打ちコンクリートが打設され硬化した後であっても取り外されることなく、後打ちコンクリートと一体化して存置する埋設型枠が、従来より知られている。埋設型枠は、その構成部材である種々の埋設型枠用ボードを適宜組み合わせることによって、梁等の所望の形状に組み立てられる。
【０００３】
従来の埋設型枠用ボードは、例えば、次の▲１▼〜▲３▼のような方法によって、後打ちコンクリートとの付着力を高めている。
▲１▼  コンクリート配合物（圧縮強度が30MPa程度のもの）で埋設型枠用ボードを製造した後、その表面（後打ちコンクリートが打設される側の片面）をブラシ等で荒らして、凹凸を形成させる。
▲２▼  コンクリート配合物（圧縮強度が30MPa程度のもの）で埋設型枠用ボードを製造する際、埋設型枠用ボードの表面（後打ちコンクリートが打設される側の片面）に遅延剤を塗布しておき、養生の終了後、遅延剤を塗布しておいた表面を洗い出すことによって、骨材を露出させ、凹凸を形成させる。
▲３▼  コンクリート配合物（圧縮強度が30MPa程度のもの）で埋設型枠用ボードを製造する際に、トラス状の立体鉄筋の一部を埋め込んでおき、その一部を露出させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の埋設型枠用ボードは、遮蔽性の観点からは性能が著しく低かった。すなわち、従来の埋設型枠用ボードは、埋設型枠としての使用時に後打ちコンクリートとの境界面で剥離が生じ、当該境界面に水が浸入して、外部への漏水が起こる等の問題点があった。
このため、近年、埋設型枠用ボードの遮蔽性を向上させる技術が検討されている。
例えば、特開２０００−４５４３２号公報には、レジンモルタルで形成されたパネル状の心材と、この心材の両面にガラス繊維強化プラスチックで形成された表面補強層とで型枠本体を構成し、この型枠本体の片面にコンクリート固着用突起体を配置した埋設型枠が、開示されている。
【０００５】
しかし、上記公報に記載の埋設型枠は、レジンモルタル製の心材の両面に、ガラス繊維強化プラスチック製の表面補強層を密着させて、両面から加熱・加圧成形することによって製造されるものであるため、製造に手間がかかるという問題がある。
そこで、本発明は、後打ちコンクリートとの密着性が良好であって、遮蔽性が高く、高強度で、しかも容易に製造することのできる埋設型枠用ボードを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の材料を含有する配合物の硬化体であって、かつ特定の形状を有する埋設型枠用ボードであれば、前記課題を解決することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本願請求項１に記載の埋設型枠用ボードは、セメント100重量部、ポゾラン質微粉末5〜50重量部、粒径2mm以下の骨材50〜250重量部、平均粒径3〜20μmの石英粉末5〜50重量部、平均粒度1mm以下の繊維状粒子もしくは薄片状粒子5〜35重量部、減水剤（固形分換算）0.5〜4.0重量部、水／セメント比が10〜30重量％となる量の水を含む配合物であって、該配合物全体の体積の0.1〜4.0％となる量の金属繊維もしくは該配合物全体の体積の0.5〜10％となる量の有機質繊維を含む配合物の硬化体からなる埋設型枠用ボードであって、上記ポゾラン質微粉末が、シリカフュームまたはシリカダストであり、片面に平均値で5〜20mmの高さを有する突起部分（通常、多数の突起体からなる。）を有し、かつ、該突起部分を2mmの高さで切断した切断面の面積が、該突起部分を有する上記片面の投影面積の40〜80％であり、該突起部分が該片面に均一に設けられていることを特徴とする。
このように構成した埋設型枠用ボードは、後打ちコンクリートとの密着性が良好であって、遮蔽性が高く、高強度で、しかも容易に製造することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。図１は、本発明の埋設型枠用ボードの一例（部分）を示す斜視図、図２は、本発明の埋設型枠用ボードの一例（部分）を示す断面図、図３は、本発明の埋設型枠用ボードを含むコンクリート構造体の一例（部分）を示す断面図である。
【０００８】
本発明の埋設型枠用ボード１は、図１に示すように、特定の配合物の硬化体からなる板状の本体部２と、本体部２の片面（後打ちコンクリートが打ち込まれる側の面）に設けられた多数の突起体（突起部分）３とからなる。
多数の突起体３を構成する各粒体（例えば、砕石、セラミックス粉砕物等）は、図２に示すように、本体部２の片面において部分的に埋め込まれ、本体部２の片面における底面４から適宜の高さだけ突出した状態に配置され固定されている。なお、多数の突起体３は、砕石等の粒体を用いる代わりに、本体部２自体の片面に凹凸形状を形成させることによって、形成させてもよい。
本発明の埋設型枠用ボード１は、例えば、図３に示すような形態で用いられる。図３中、コンクリート構造体５は、多数の突起体３を有する側の面（片面）を内側に向けた状態で対向して配置された２つの埋設型枠用ボード１，１と、２つの埋設型枠用ボード１，１の間に打ち込まれた後打ちコンクリート６とから構成される。埋設型枠用ボード１，１は、後打ちコンクリート６の硬化後も、取り外されることなく、コンクリート構造体５の構成部分として存置する。
【０００９】
次に、埋設型枠用ボード１の本体部２を構成する配合物、及び多数の突起体（突起部分）３について詳細に説明する。
本体部２を構成する配合物は、セメント、ポゾラン質微粉末、繊維、粒径2mm以下の骨材、平均粒径3〜20μmの石英粉末、平均粒度1mm以下の繊維状粒子もしくは薄片状粒子、水及び減水剤を含むものである。
【００１０】
セメントの種類としては、特に限定されることがなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使用することができる。
本発明において、硬化体の早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１１】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストは、その平均粒径が1.0μm以下であり、粉砕等を行なう必要がないので、本発明のポゾラン質微粉末として好適である。
ポゾラン質微粉末を配合することによって、そのマイクロフィラー効果及びセメント分散効果が発揮されて、硬化体が緻密化し、圧縮強度が向上する。一方、ポゾラン質微粉末の添加量が多過ぎると、単位水量が増大し、硬化後の強度や緻密性等が低下するので、ポゾラン質微粉末の添加量は、セメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。
【００１２】
繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等の金属繊維や、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等の有機質繊維を使用することができる。中でも、強度、コスト、入手のし易さ等の面から、金属繊維としては、鋼繊維が好ましく、有機質繊維としては、ビニロン繊維が好ましい。
本発明で使用する繊維は、直径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。直径が0.01mm未満では、繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れ易くなる。直径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、硬化体の曲げ強度が低下する。長さが2mm未満では、マトリックスとの付着力が低下して、曲げ強度が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際にファイバーボールが生じ易くなる。
【００１３】
繊維の配合量は、金属繊維の場合には、配合物の体積の0.1〜4.0％が好ましく、0.5〜3.5％がより好ましい。また、有機質繊維の場合には、配合物の体積の0.5〜10％が好ましく、1.0〜7.0％がより好ましい。
繊維の配合量は、流動性と硬化体の曲げ強度や破壊靭性の観点から定められる。すなわち、一般に、繊維の含有量が多くなると、曲げ強度や破壊靭性が向上する反面、流動性を確保するために単位水量が増大する。そのため、繊維の配合量は、前記の数値範囲内とするのが好ましい。
【００１４】
本発明においては、粒径2mm以下の骨材が用いられる。ここで、骨材の粒径とは、85％（重量）累積粒径である。粒径2mm以下の骨材を配合することによって、配合物の作業性や分離抵抗性、硬化後のクラック抵抗性等が向上する。骨材の粒径が2mmを超えると、配合物の作業性や分離抵抗性、硬化後の強度等が低下する。
なお、本発明においては、配合物の分離抵抗性、硬化後の強度等の面から、最大粒径が2mm以下の骨材を用いることが好ましく、最大粒径が1.5mm以下の骨材を用いることがより好ましい。
骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂またはこれらの混合物を使用することができる。
骨材の配合量は、配合物の作業性や分離抵抗性、硬化後の強度やクラックに対する抵抗性等の面から、セメント100重量部に対して50〜250重量部が好ましく、80〜180重量部がより好ましい。
【００１５】
石英粉末としては、石英や非晶質石英、オパール質やクリストバライト質のシリカ含有粉末等が挙げられる。
石英粉末の平均粒径は、3〜20μmであり、好ましくは4〜10μmである。この範囲内の平均粒径を有する石英粉末を配合することによって、配合物の流動性が向上し、硬化体がより緻密化する。石英粉末の平均粒径が前記範囲外では、配合物の流動性、硬化体の緻密性や強度等が低下する。
石英粉末の配合量は、配合物の流動性、硬化体の緻密性や強度等の面から、セメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましく、20〜35重量部がより好ましい。
【００１６】
繊維状粒子としては、例えば、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が挙げられ、薄片状粒子としては、例えば、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
繊維状粒子もしくは薄片状粒子の平均粒度は1mm以下である。前記粒度の繊維状粒子もしくは薄片状粒子を配合することによって、硬化体の靭性が向上する。平均粒度が1mmを超えると、配合物の流動性、硬化体の強度や靭性等が低下する。なお、本発明における粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではその長さ）である。
繊維状粒子もしくは薄片状粒子の配合量は、配合物の流動性、硬化体の強度や靭性等の面から、セメント100重量部に対して5〜35重量部が好ましく、10〜25重量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子においては、硬化体の靭性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針状度が３以上のものを用いるのが好ましい。
【００１７】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。中でも、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。減水剤を配合することによって、配合物の流動性や分離抵抗性、硬化後の緻密性や強度等が向上する。
減水剤の配合量は、配合物の流動性や分離抵抗性、硬化後の緻密性や強度、コスト等の面から、セメント100重量部に対して固形分換算で0.5〜4.0重量部が好ましい。
【００１８】
本発明において、水／セメント比は、配合物の流動性や分離抵抗性、硬化体の強度、耐久性や緻密性等の面から、10〜30重量％が好ましく、15〜25重量％がより好ましい。
本発明においては、配合物の混練方法は、特に限定されるものではない。
また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。
【００１９】
上記混練した配合物を成形し、養生・硬化させることによって、本発明の埋設型枠用ボードを製造することができる。
なお、成形方法は、特に限定されるものではなく、流し込み成形等の慣用の成形方法を採用することができる。
また、養生方法も特に限定されるものではなく、常温養生や蒸気養生等を行なえばよい。
【００２０】
本発明の埋設型枠用ボード１は、片面（後打ちコンクリートを打ち込む側の表面）に、平均値で2mm以上の高さを有する突起部分（多数の突起体３）を有するものである。多数の突起体３を有することによって、埋設型枠用ボード１の片面と、後打ちコンクリート６（図３参照）との付着力を、剥離が生じない程度の大きさに向上させることができる。
【００２１】
多数の突起体３は、例えば、以下の▲１▼または▲２▼の方法によって形成させることができる。
▲１▼  突起体を形成させ得る物を、硬化前の配合物の片面に、配合物に固定されるのに十分な程度の深さで、かつ、配合物の片面（底面）から適宜の高さだけ突出した露出部分を有するように、極力均一な密度（単位面積当りの個数）になるように多数埋め込んだ後、配合物を硬化させると、片面に多数の突起体が形成された配合物の硬化体が得られる。
ここで、突起体を形成させ得る物としては、球状のものよりも、付着力が大きくなる不定形物の方が好ましい。該不定形物としては、例えば、砕石、セラミックス粉砕物、都市ごみ溶融スラグ粉砕物、スラグ粉砕物、石灰石砕石、ガラスカレット、回収ガラスカレット、クリンカー粉砕物、短尺鉄筋等が挙げられる。
【００２２】
▲２▼  表面（例えば、内部の底面）に凹凸形状を有する型枠内に、配合物を打設し、硬化、脱型することによって、片面に凹凸形状（突起部分）を有する配合物の硬化体が得られる。
ここで、型枠の表面に凹凸形状を形成させるための手段としては、合成樹脂（ポリエチレン等）製の発泡緩衝材（「気泡シート」、「エアキャップ」等と称されるもの）等の梱包資材、またはその他の凹凸形状を有する簡易な資材を用いることができる。
【００２３】
埋設型枠用ボード１の片面に形成される突起部分（多数の突起体３）の高さは、平均値で2mm以上、好ましくは5〜20mmである。ここで、突起部分（多数の突起体３）の高さの平均値とは、埋設型枠用ボード１の片面において、多数の突起体３の部分のみ（すなわち、底面４を除く部分）を対象にして、高さが同じになるように平坦にならした場合の高さ（すなわち、多数の突起体３の投影面において、これら突起体３の体積の合計を一定に保持したまま、投影面上の全ての地点において同一の高さを有するように平坦にならした場合の当該高さ）をいう。
突起部分（多数の突起体３）の高さの平均値が2mm未満では、埋設型枠用ボード１と後打ちコンクリート６との付着力が低下し、0.5MPa以上の付着力が得られ難い。付着力が0.5MPa未満では、後打ちコンクリート６の厚さにもよるが、後打ちコンクリート６の剥離が生じる可能性があり、好ましくない。
【００２４】
また、多数の突起体３を底面４（図２参照）から2mmの高さで切断した切断面の面積（各突起体の切断面の合計面積）は、多数の突起体３を有する片面全体の投影面積の10％以上、好ましくは30％以上、より好ましくは40〜80％である。
当該面積の割合が10％未満では、埋設型枠用ボード１と後打ちコンクリート６との付着力が低下し、0.5MPa以上の付着力が得られ難い。
【００２５】
本発明の埋設型枠用ボード１は、当該埋設型枠用ボード１を固定するためのインサート孔を持つことができる。固定具をインサート孔に挿通して、法面や天井等に打ちつけることによって、埋設型枠用ボード１をアーチ状、板状等の形状に容易に組み立てることができる。
【００２６】
本発明で用いられるセメント、ポゾラン質微粉末、繊維、粒径2mm以下の骨材、平均粒径3〜20μmの石英粉末、平均粒度1mm以下の繊維状粒子もしくは薄片状粒子、水及び減水剤を含む配合物は、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行なわないで測定したフロー値が、200mm以上と流動性に優れるものであり、型枠への投入等の作業性に優れるものである。
また、本発明の埋設型枠用ボード１は、150MPa以上、より好ましくは170MPa以上の圧縮強度を有するものであり、極めて緻密で、表面処理等を行わなくても凍結融解抵抗性、耐摩耗性、非透水性等に非常に優れている。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明する。
［実施例１］
１．配合物の使用材料
以下に示す材料を使用した。
▲１▼  セメント    ：低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）；
▲２▼  ポゾラン質微粉末：シリカフューム（平均粒径：0.7μm）；
▲３▼  骨材        ：珪砂５号；
▲４▼  金属繊維    ：鋼繊維（直径：0.2mm、長さ：15mm）；
▲５▼  高性能ＡＥ減水剤：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤；
▲６▼  水          ：水道水；
▲７▼  石英粉末（平均粒径：7μm）；
▲８▼  繊維状粒子：ウォラストナイト（平均長さ：0.3mm、長さ／直径の比：4）
【００２８】
２．配合物の製造と評価
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32重量部、骨材105重量部、石英粉末35重量部、ウォラストナイト4重量部、高性能ＡＥ減水剤0.8重量部（固形分換算）、水22重量部、鋼繊維（配合物の全体積の2％）を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行なわないで測定した。その結果、フロー値は250mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生し、硬化体（３本）を得た。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は230MPaであった。
【００２９】
また、前記配合物を4×4×16cmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生し、硬化体（３本）を得た。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は47MPaであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生し、硬化体（３本）を得た。該硬化体の透水係数を「地盤工学会基準ＪＧＳ  ０２３１（土の透水試験法）」に準じて、変水位透水試験方法により測定した。その結果、水の浸透が全く認められず、浸透深さはゼロであった。
また、前記配合物を10×10×40cmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生し、硬化体（３本）を得た。該硬化体の凍結融解試験を、「JIS A 6204（コンクリート用化学混和剤）付属書２（コンクリートの凍結融解試験）」に準じて測定した。その結果、耐久性指数（３本の平均値）は、99.8であった。
【００３０】
３．埋設型枠用ボードの製造
上記配合物を15（厚さ）×300×900mmの型枠内に流し込み、その上に骨材（硬質砂岩、最大粒径(Gmax)：13mm）を8kg/m2となるように均一に散布した後、養生（20℃で48時間前置き後、90℃で48時間蒸気養生）して、多数の突起体を片面に有する埋設型枠用ボードを製造した。
埋設型枠用ボードの突起体の高さは、6〜9mmであった。また、高さ2mmで切断した全突起体の切断面の合計面積は、片面の全面積（投影面積）の60％であった。
【００３１】
４．後打ちコンクリートの打設及び養生
上記埋設型枠用ボードの突起体を有する片面に、後打ちコンクリートを打設した。
（１）後打ちコンクリートの使用材料
▲１▼  セメント：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）；
▲２▼  砂（細骨材）：砕砂（栃木県佐野産）；
▲３▼  粗骨材１：硬質砂岩５号砕石（最大粒径：20mm、栃木県粟野産）；
▲４▼  粗骨材２：硬質砂岩６号砕石（最大粒径：1mm、栃木県粟野産）；
▲５▼  減水剤  ：ＡＥ減水剤（セメント比：0.375％）
【００３２】
（２）配合
表１に示す配合割合で配合した。なお、配合物のスランプ値は8cm、空気量は3％であった。
【表１】
0003894738.tif 000002
【００３３】
（３）養生
打設後、20℃で17時間前置き後、60℃で24時間蒸気養生し、さらに20℃で６日間気乾養生した。
なお、同条件で養生した後打ちコンクリートの圧縮強度は35MPaであった。
【００３４】
５．埋設型枠用ボードと後打ちコンクリートとの付着力の測定
試験方法は、建築研究所方式であり、10cmのコアビットで縁を切った後、直接引っ張り試験を行なった。
その結果、付着強度は2.37MPa（３つの試験体の平均値）であった。また、試験後の状態を観察したところ、突起体を形成していた骨材が破壊されており、良好な付着力を示すことがわかった。
【００３５】
６．埋設型枠用ボードと後打ちコンクリートとが一体化したコンクリート硬化体の曲げ強度
一体型コンクリート（15（厚さ）×300×900mm）を支点間距離250mm、３等分点載荷による曲げ試験を行なった。その結果、ひび割れ発生強度が7.5MPa、最大曲げ強度が8.0MPaであって、良好な曲げ強度を発現し、埋設型枠用ボードと後打ちコンクリートとの間での剥離は認められなかった。
【００３６】
［比較例１］
埋設型枠用ボードの片面に突起部分（突起体）を形成させない他は、実施例１と同様にして埋設型枠用ボードを作製した後、埋設型枠用ボードの片面に、後打ちコンクリートを打設して養生し、コンクリート硬化体を得た。
実施例１と同様にして上記コンクリート硬化体を、10cmのコアビットで縁を切ったところ、埋設型枠用ボードと後打ちコンクリートの界面で剥離が生じた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の埋設型枠用ボードは、後打ちコンクリートとの密着性が良好であって、遮蔽性が高く、高強度で、しかも容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の埋設型枠用ボードの一例（部分）を示す斜視図である。
【図２】本発明の埋設型枠用ボードの一例（部分）を示す断面図である。
【図３】本発明の埋設型枠用ボードを含むコンクリート構造体の一例（部分）を示す断面図である。
【符号の説明】
１  埋設型枠用ボード
２  本体部（配合物の硬化体）
３  多数の突起体（突起部分）
４  底面
５  コンクリート構造体
６  後打ちコンクリート
【図１】
0003894738.tif 000003
【図２】
0003894738.tif 000004
【図３】
0003894738.tif 000005