(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートのひび割れ誘発方法であって、所定の箇所に打設されるコンクリート内の所望箇所に形状記憶部材を埋設し、この形状記憶部材をコンクリートが硬化する際に生じる硬化熱に感応させて復帰変形させることで、コンクリートの所望の箇所にひび割れを生じせしめることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、形状記憶部材をコンクリートのひび割れ誘発目地工法に際して使用される目地形成部材の代わりにコンクリート内の所望箇所に埋設しておくことを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法。
【請求項３】
請求項１記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、形状記憶部材を、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理や地下連続壁コンクリートの杭頭処理に際して施工される余盛りコンクリートに埋設しておくことを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、前記形状記憶部材を、一対の対向部を備え、該対向部の間隔が可変可能なひび割れ誘発部材内に配設し、このひび割れ誘発部材をコンクリート内の所望箇所に埋設し、該形状記憶部材にコンクリートが硬化する際に生じる硬化熱を感知させ、該形状記憶部材の復帰変形により前記対向部の間隔を大きくすることでコンクリート１にひび割れを生じさせることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法。
【請求項５】
請求項４記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、ひび割れ誘発部材は対向部が端部において遊離された断面Ｖ字形状或いは断面コ字形状であることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートのひび割れ誘発方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、コンクリート構造物の耐久性や美観に対する要求が高まるにつれ、コンクリート構造物の施工後に生じるコンクリートのひび割れ（温度ひび割れ、乾燥収縮ひび割れ）に対する制御が重要視されており、このコンクリートに生じるひび割れ現象に対処すべく、コンクリート構造物の施工時に人為的にコンクリートにひび割れを生じさせる場合がある。
【０００３】
例えばコンクリートにひび割れ誘発目地（断面欠損部）を形成してコンクリートにひび割れを生じさせる工法（以下、第一従来法という。）が提案されている。
【０００４】
具体的に説明すると、この第一従来法は、コンクリート打設前に、予め鋼製、プラスチック製或いは木製の目地形成部材を型枠の所望の箇所（コンクリートの硬化後ひび割れを生じさせたい箇所）に取り付け固定しておき、この型枠内にコンクリートを打設し、該目地形成部材により断面欠損部を有するコンクリート構造物とし、型枠除去後、コンクリート硬化過程における該コンクリートの収縮変形により生じる引張応力を、この断面欠損部に集中させ、ひび割れを誘発する工法である。
【０００５】
しかしながら、第一従来法は、コンクリート構造物の形状、コンクリートの配合、コンクリート硬化の不均一、作業環境等の種々の条件により、ひび割れを生じさせようとする箇所に確実にひび割れを生じさせることが難しく、ひび割れを生じさせようとする箇所以外にもひび割れが生じてしまう場合がある。つまり、第一従来法は、あくまで将来ひび割れを生じさせたい箇所を確認し、所定のコンクリート硬化が生じることを前提に計算して断面欠損部を形成する為、実際の施工において、コンクリート硬化が想定した硬化と異なったりすると狙った箇所へのひび割れが達成できなくなってしまう。
【０００６】
また、ひび割れ誘発目地としてはコンクリートに所定の断面欠損率（断面厚さに対する２０〜２５％程度のくびれ率）を確保しなければならず、例えば断面積の大きいコンクリート構造物の場合、目地形成部材を大きくするか、或いは、コンクリート内部に補助鋼材（鉄板やＬ型鋼）を設置し、目地形成部材と併用して断面欠損率を確保するしかなく、よって、この点において施工が困難で作業性が悪く、コスト高となってしまうなどの問題点が指摘されている。
【０００７】
また、コンクリート構造物から不要な部分を除去する場合、該部分に予め人為的にひび割れを生じさせておくことで該部分を容易に除去する、例えば発破工法やコンクリートブレーカー工法やコンクリートカッター工法（以下、総称して第二従来工法という。）がある。
【０００８】
この第二従来法は、例えば地中にコンクリート製の杭を形成する際に生じる余剰水や泥水等と混ざった余盛り部分（杭頭部分）を撤去する場所打ちコンクリート杭の杭頭処理時、また、地中にコンクリート製の壁を形成する際に生じる余剰水や泥水等と混ざった余盛り部分（頂部部分）を撤去する地下連続壁コンクリートの頂部処理時、また、増設する箇所に予め仮設しておいたコンクリート部分を撤去する増設予定箇所のコンクリート部材撤去処理時、また、一のコンクリート構造物の一部に別のコンクリート構造物を作る際、当該一のコンクリート構造物の一部を撤去するコンクリート構造材の切断処理時などの場面において使用されている。
【０００９】
しかしながら、この第二従来法は、その工法故にコンクリート構造物及び周辺環境に有害となる振動、衝撃、騒音、粉塵などの問題の発生は避けられず、しかも、コンクリートは硬化後において鉄筋との付着力が大きい為、コンクリートの一部分に加えられた振動、衝撃がコンクリート構造物全体に極めて大きく影響してしまうという問題点が指摘されている。
【００１０】
以上のように、従来から種々の工法が提案されている中、コンクリートに人為的にひび割れを生じさせるに有効な手段は提案されていないのが現状である。
【００１１】
本発明は、上述の従来法における問題点に着目し、コンクリートが硬化する際に生じる硬化熱と、この硬化熱に感応して復帰作動する形状記憶部材との性質を利用して迅速且つ良好にコンクリートにひび割れを誘発し得るコンクリートのひび割れ誘発方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１３】
コンクリートのひび割れ誘発方法であって、所定の箇所に打設されるコンクリート１内の所望箇所に形状記憶部材２を埋設し、この形状記憶部材２をコンクリート１が硬化する際に生じる硬化熱に感応させて復帰変形させることで、コンクリート１の所望の箇所にひび割れを生じせしめることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法に係るものである。
【００１４】
また、請求項１記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、形状記憶部材２をコンクリートのひび割れ誘発目地工法に際して使用される目地形成部材の代わりにコンクリート１内の所望箇所に埋設しておくことを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法に係るものである。
【００１５】
また、請求項１記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、形状記憶部材２を、場所打ちコンクリート杭の杭頭処理や地下連続壁コンクリートの杭頭処理に際して施工される余盛りコンクリート１に埋設しておくことを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法に係るものである。
【００１６】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、前記形状記憶部材２を、一対の対向部３ａ，３ｂを備え、該対向部３ａ，３ｂの間隔が可変可能なひび割れ誘発部材３内に配設し、このひび割れ誘発部材３をコンクリート１内の所望箇所に埋設し、該形状記憶部材２にコンクリート１が硬化する際に生じる硬化熱を感知させ、該形状記憶部材２の復帰変形により前記対向部３ａ，３ｂの間隔を大きくすることでコンクリート１にひび割れを生じさせることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法に係るものである。また、請求項４記載のコンクリートのひび割れ誘発方法において、ひび割れ誘発部材３は対向部３ａ，３ｂが端部において遊離された断面Ｖ字形状或いは断面コ字形状であることを特徴とするコンクリートのひび割れ誘発方法に係るものである。
【００１７】
【発明の作用及び効果】
本発明は、所定の箇所に打設されるコンクリート１内の所望箇所に形状記憶部材２を埋設し、この形状記憶部材２をコンクリート１が硬化する際に生じる硬化熱に感応させて復帰変形させることで、コンクリート１の所望の箇所にひび割れを生じさせるから、コンクリート１の所望箇所にひび割れを正確に誘発することができ、コンクリート１のひび割れ誘発方法として最適なものとなる。即ち、本発明は、ひび割れを生じさせたい箇所にコンクリート硬化熱で復帰変形してそのまま力を及ぼす形状記憶部材２を配設するから、第一従来工法のようにひび割れを生じさせる力を阻害する要因がなく、該力は確実に発揮され、確実にコンクリート１に伝達されることになり、よって、ひび割れを所望の箇所に正確に生じさせることができ、他の箇所へのひび割れの発生を抑制し得ることになる。
【００１８】
また、本発明は、コンクリート１に有害な熱を加えて形状記憶部材２を復帰変形させるのではなく、初期材齢コンクリート１の硬化時における硬化熱を利用して形状記憶部材２の復帰作動を行わしめることになる為、良質なコンクリート構造物が得られることになり、しかも、無駄なエネルギーは必要なく効率良く且つコスト安にひび割れ誘発作業が行えることになる。
【００１９】
ところで、第一従来工法においても、ひび割れを生じさせた後、該ひび割れ箇所には補修をする。従って、本発明によれば、コンクリート１が硬化する前の段階でひび割れを生じさせる為、該ひび割れの補修作業等が簡易に且つ迅速に行えることになり、それだけ工期の短縮が達成される。
【００２０】
また、本発明は、第一従来工法と異なり、コンクリート硬化前にひび割れを生じさせるから、ひび割れを生じさせるために要する力が小さくて済み、よって、形状記憶部材２の小型化、コンパクト化を達成し得ることになる。
【００２１】
また、本発明は、第二従来工法と異なり、コンクリート構造物に振動、衝撃等を与えない為、他の部分への悪影響を回避し得ることになる。
【００２２】
【発明の実施の態様】
図１は本発明に使用する形状記憶部材２及びひび割れ誘発部材３の第一実施例、図４は同第二実施例、図７は同第三実施例、図８は同第四実施例であり、以下に説明する。
【００２３】
第一実施例について説明する。
【００２４】
第一実施例に係る形状記憶部材２は、板状の形状記憶合金（例えばチタンーニッケル合金、銀−カドミウム合金など）を設け、この板状の形状記憶合金を常温にて断面湾曲形状となるように圧縮形成したものである。
【００２５】
この形状記憶部材２は、設定された温度（温度上昇）を感知するセンサー能力及び所定温度範囲内の熱が加わることで記憶された形状に回復（逆変態）しようとするアクチュエーター能力を備えており、熱を加えるとこの熱を感知して板状となるように伸び変形（復帰作動）するもので、この復帰変形の温度は、コンクリート１の硬化熱に対応させる。従って、所望の時期に該形状記憶部材２を復帰変形させるように設定する。
【００２６】
尚、形状記憶部材２としては、本実施例のように形状記憶合金に限らず樹脂製のものなど、形状記憶合金と同様の性質を備え、本実施例の特徴を発揮し得るものであれば適宜採用し得るものである。
【００２７】
また、本実施例に係る形状記憶部材２は、図１に図示したようにひび割れ誘発部材３内に配設され、このひび割れ誘発部材３は、対向部３ａ，３ｂが先端において連設された断面Ｖ字形状である。
【００２８】
このひび割れ誘発部材３は、形状記憶部材２の復帰変形を許容する適度な弾性を具備せしめられており、形状記憶部材２が復帰変形した際、対向部３ａ，３ｂが図１中左右方向に広がるように構成されている。
【００２９】
また、ひび割れ誘発部材３の外周面には、コンクリート１が付着するのを防止する適宜なコーティングが施されている。
【００３０】
次に、第二実施例について説明する。
【００３１】
第二実施例は、図４に図示したように下端部が切欠された断面コ字形状のひび割れ誘発部材３内に、熱が加わった際、バネのように復帰変形を行う形状に圧縮形成された形状記憶部材２を設けたタイプのものである。
【００３２】
その余は第一実施例と同様のものである。
【００３３】
以下、第一実施例並びに第二実施例をコンクリートのひび割れ誘発目地工法に際して使用される目地形成部材の代わりにコンクリート１内の所望箇所に埋設したコンクリートのひび割れ誘発方法について説明する。
【００３４】
先ず、図２，５に図示したように形状記憶部材２を内装したひび割れ誘発部材３を型枠４に取り付け固定し、続いて、この型枠４内にコンクリートを打設すると、形状記憶部材２がコンクリート１が硬化する際に生じる硬化熱（セメントの水和熱）に感応して復帰変形（形状を回復）し、この形状記憶部材２によりひび割れ誘発部材３の対向部３ａ，３ｂが押し広げられることでコンクリート１にひび割れＣを誘発させることになる（図３，６参照）。
【００３５】
その後、コンクリート１に所定のひび割れＣを誘発させた後、型枠４の解体と同時に、ひび割れ誘発部材３（及び形状記憶部材２）を取り外し、ひび割れ箇所の補修作業等が行われることになる。
【００３６】
また、この取り外したひび割れ誘発部材３（及び形状記憶部材２）は、清掃及び点検・形状調整を行った後、再使用することになる。
【００３７】
本実施例は上述のように構成したから、コンクリート１の所望箇所にひび割れＣを正確に誘発することができ、コンクリート１のひび割れ誘発方法として最適なものとなる。即ち、本実施例は、ひび割れＣを生じさせたい箇所にコンクリート硬化熱で復帰変形してそのまま力を及ぼす形状記憶部材２を配設するから、第一従来工法のようにひび割れＣを生じさせる力を阻害する要因がなく、該力は確実に発揮され、確実にコンクリート１に伝達されることになり、よって、ひび割れＣを所望の箇所に正確に生じさせることができ、他の箇所へのひび割れの発生を抑制し得ることになる。
【００３８】
また、本実施例は、コンクリート１に有害な熱を加えて形状記憶部材２を復帰変形させるのではなく、初期材齢コンクリート１の硬化時における硬化熱を利用して形状記憶部材２の復帰作動を行わしめることになる為、良質なコンクリート構造物が得られることになり、しかも、無駄なエネルギーは必要なく効率良く且つコスト安にひび割れ誘発作業が行えることになる。
【００３９】
また、本実施例は、第一従来工法と異なり、コンクリート硬化前にひび割れＣを生じさせるから、ひび割れＣを生じさせるために要する力が小さくて済み、よって、形状記憶部材２の小型化、コンパクト化を達成し得ることになる。
【００４０】
また、本実施例は、第二従来工法と異なり、コンクリート構造物に振動、衝撃等を与えない為、他の部分への悪影響を回避し得ることになる。
【００４１】
また、本実施例は、ひび割れＣの発生後容易に撤去でき、例えば鉄筋コンクリート構造物での被覆コンクリート１内に腐食の恐れのある鋼材を残置しないため、耐久性を損なわない。尚、仮にひび割れ誘発部材３及び形状記憶部材２をコンクリート１内に残置する場合には、予めひび割れ誘発部材３及び形状記憶部材２夫々に防錆処理を施すことで、コンクリート構造物の耐久性が損なわれるのを防止することができる。
【００４２】
次に、第三実施例について説明する。
【００４３】
第三実施例は、図７に図示したように、上体３ａと、この上体３ａに摺動自在に嵌入される下体３ｂとから成るひび割れ誘発部材３内に断面波形状に形成された形状記憶部材２を内装したものである。
【００４４】
また、ひび割れ誘発部材３の外周面には、コンクリート１が付着するのを防止する適宜なコーティングが施され、更に、ひび割れ誘発部材３を構成する上体３ａと下体３ｂとの隙間にはシーリング材５が充填されており、使用後のひび割れ誘発部材３と形状記憶部材２との分離・清掃を考慮し、ひび割れ誘発部材３の内部にコンクリート１やモルタルなどが入らないように構成されている。
【００４５】
次に、第四実施例について説明する。
【００４６】
第四実施例は、図８に図示したように、一対の板材３ｃ，３ｄ間にくの字形状の形状記憶部材２を配設したものであり、前記第三実施例を簡略したタイプのものである。
【００４７】
以下、第三実施例を使用してコンクリート杭の杭頭処理時における余盛りコンクリート１にひび割れを誘発させる場合について説明する。
【００４８】
先ず、図９，10に図示したように計画処理面ｆ1に固定用補助材８を敷設し、この固定用補助材８の上面にひび割れ誘発部材３を水平方向に適当な間隔で配置して固定し、続いて、コンクリート１の打設後、所定の位置に設置されたひび割れ誘発部材３は、形状記憶部材２がコンクリート１が硬化する際に生じる硬化熱（セメントの水和熱）によって形状を回復し、上体３ａを押し広げ（持ち上げ）、固定用補助材８よりも下方のコンクリート１と分断するように余盛りコンクリート１ａにひび割れＣを誘発させる。形状記憶部材２が形状を回復するときの反力は、ひび割れ誘発部材３周辺のコンクリート１に取る。
【００４９】
その後、コンクリート１に所定のひび割れＣを誘発させた後、型枠４の解体と同時に、ひび割れ誘発部材３（及び形状記憶部材２）を取り外し、このひび割れＣを生じさせた余盛りコンクリート１ａを撤去することになる。この撤去の際、鉄筋６にはカバー７が被覆されている為、下方のコンクリート１と分断された余盛りコンクリート１ａは吊り上げることで容易に撤去し得ることになる。
【００５０】
また、この取り外したひび割れ誘発部材３及び形状記憶部材２は、清掃及び点検・形状調整を行った後、再使用することになる。
【００５１】
尚、本実施例に係るコンクリート構造物のひび割れ誘発方法は、前述のようなコンクリート杭の杭頭処理時の他にも、例えば地下連続壁コンクリートの頂部処理時、増設予定箇所のコンクリート部材撤去処理時、コンクリート構造材の切断処理時などの場面において広く適用し得るものである。
【００５２】
符号ｆ2は余盛り面、８ａはコンクリート打設に使用するトレミー管を貫挿させる開口部である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例に係る形状記憶部材とひび割れ誘発部材とを示す側断面図である。
【図２】第一実施例の施工方法を説明する断面図である。
【図３】第一実施例の施工方法を説明する断面図である。
【図４】第二実施例に係る形状記憶部材とひび割れ誘発部材とを示す側断面図である。
【図５】第二実施例の施工方法を説明する断面図である。
【図６】第二実施例の施工方法を説明する断面図である。
【図７】第三実施例に係る形状記憶部材とひび割れ誘発部材とを示す側断面図である。
【図８】第四実施例に係る形状記憶部材とひび割れ誘発部材とを示す側断面図である。
【図９】第三実施例の施工方法を説明する説明断面図である。
【図１０】第三実施例の施工方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
１  コンクリート
２  形状記憶部材
３  ひび割れ誘発部材
３ａ  対向部
３ｂ  対向部
【図１】
0004041617.tif 000002
【図２】
0004041617.tif 000003
【図３】
0004041617.tif 000004
【図４】
0004041617.tif 000005
【図５】
0004041617.tif 000006
【図６】
0004041617.tif 000007
【図７】
0004041617.tif 000008
【図８】
0004041617.tif 000009
【図９】
0004041617.tif 000010
【図１０】
0004041617.tif 000011