(57)【要約】【課題】コンクリート構造物において、特定の箇所にひび割れを効果的に誘発する。【解決手段】コンクリートを打設する際、ひび割れを発生させたい箇所に空洞部（図１(a) の符号１参照）を形成しておき、コンクリートが硬化する際に該空洞部１を断面欠損部として機能させてその近傍にひび割れを誘発する（同図(b)の符号３参照）。その後、該空洞部１に膨張モルタルを充填し（同図(c) の矢印４参照）、該充填した膨張モルタル４を膨張させることによりその空洞部１の近傍にひび割れをさらに誘発する（同図(d)の符号５参照）。この方法によれば、空洞部１の近傍に作用する応力を大きくすることができ、その部分にひび割れを効果的に誘発できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の所定部分にひび割れを誘発する、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法において、
ひび割れを誘発したい箇所に空洞部が形成されるようにコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
コンクリートが硬化する際に前記空洞部を断面欠損部として機能させることによりその近傍にひび割れを誘発する第１誘発工程と、
コンクリートを局部的に増圧するための増圧用流体を前記空洞部に充填する増圧用流体充填工程と、
該空洞部に充填した増圧用流体を膨張させることによりその空洞部の近傍にひび割れを誘発する第２誘発工程と、
を備えたことを特徴とする、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法。
【請求項２】
前記コンクリート打設工程、前記第１誘発工程、前記増圧用流体充填工程及び前記第２誘発工程の順で実施する、ことを特徴とする請求項１に記載の、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法。
【請求項３】
前記増圧用流体の膨張は、前記空洞部を利用したひび割れ誘発が行われる程度にコンクリートが硬化した後に実施される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法。
【請求項４】
長手方向に脆弱部を有するパイプ部材を埋設してコンクリートを打設することにより前記空洞部を形成し、
前記増圧用流体は前記パイプ部材内部の空洞部に充填し、
前記第２誘発工程にて該増圧用流体は前記パイプ部材を前記脆弱部にて破壊して膨張する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の所定部分にひび割れを誘発するための、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートを打設した場合には、自己の収縮等に起因するひび割れがコンクリート構造物の表面に生じてしまうことがある。図３(a) は、耐力壁５０及び柱５１からなるコンクリート構造物の構造の一例を示す平面図であり、同図(b) は、その耐力壁５０が硬化する際に自己の収縮に伴って内部応力σ１が発生する様子を示す正面図であり、同図(c)
は、その内部応力σ１によって耐力壁５０の表面にひび割れ５２が発生した様子を示す正面図である。このようなひび割れ５２が、外部から容易に視認できる位置に発生してしまうと、コンクリート構造物としての防水性能や耐震性能が劣化するという問題が生ずる。また、同図(c)
のように、ひび割れ５２がコンクリート構造物の表面に広く分散して発生してしまうと、広範囲に亘って補修をしなければならず、その補修作業が煩雑化するという問題もあった。
【０００３】
そのような問題を解決するため、従来は、ひび割れ誘発用の目地（図４(a) (b) の符号６０参照）をコンクリート表面に設けたり、空洞部などの断面欠損部（同図(b) の符号６１参照）をコンクリート内部に設けたりして、ひび割れ発生箇所が目地６０や断面欠損部６１の近傍となるようにひび割れ発生位置の制御が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、別の方法としては、コンクリート構造物に膨張材を埋設しておき、該膨張材が膨張することを利用してひび割れを誘発する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。図５(a) は、膨張材が埋設されてなるコンクリート構造物の構造の一例を示す断面図であり、符号７０，７１で示す部材は、同図(b) 及び(c) に示すように、芯材７０１，７１１と、コンクリート中の水分を吸収して膨張する水膨張性高分子材料層７０２，７１２とが積層されて構成されたものである。
【特許文献１】特開平０９−１８４２０５号公報
【特許文献２】特開平１１−０４４００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のひび割れ誘発用の目地６０や断面欠損部６１だけでは十分にひび割れを誘発できない場合があった。
【０００６】
また、図５に示す構造のものでは、水膨張性高分子材料層７０２，７１２は、コンクリートを打設する際に最初から埋設されるようになっていて、コンクリートが硬化する前にコンクリート中の水分を吸収して膨張するようになっている。したがって、コンクリートが固まっていない段階で該高分子材料層７０２，７１２が膨張してしまうと、コンクリートは局部的に押圧されて変形（流動）するだけでひび割れ誘発が十分に行われないというおそれがあった。このような問題は、養生期間が長い超高強度コンクリートにおいて顕著であった。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決できる、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、コンクリート構造物（図１の符号２参照）の所定部分にひび割れを誘発する、コンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法において、
ひび割れを誘発したい箇所に空洞部（１）が形成されるようにコンクリートを打設するコンクリート打設工程（図１(a) 参照）と、
コンクリートが硬化する際に前記空洞部（１）を断面欠損部として機能させることによりその近傍にひび割れ（３）を誘発する第１誘発工程（同図(b) 参照）と、
コンクリートを局部的に増圧するための増圧用流体を前記空洞部（１）に充填する増圧用流体充填工程（同図(c) の矢印４参照）と、
該空洞部（１）に充填した増圧用流体を膨張させることによりその空洞部（１）の近傍にひび割れ（５）を誘発する第２誘発工程（同図(d) 参照）と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記コンクリート打設工程、前記第１誘発工程、前記増圧用流体充填工程及び前記第２誘発工程の順で実施することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記増圧用流体の膨張は、前記空洞部（１）を利用したひび割れ誘発が行われる程度にコンクリートが硬化した後に実施されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、長手方向に脆弱部（図２(b) の符号７ａ、同図(c) の符号１７a、及び同図(c)
の符号２７a参照）を有するパイプ部材（７，１７，２７）を埋設してコンクリートを打設することにより前記空洞部（１）を形成し、
前記増圧用流体は前記パイプ部材内部の空洞部（１）に充填し、
前記第２誘発工程にて該増圧用流体は前記パイプ部材（７，１７，２７）を前記脆弱部（７ａ，１７ａ，２７ａ）にて破壊して膨張することを特徴とする。
【００１２】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至４に係る発明によれば、ひび割れを確実に誘発することができる。また、これらの請求項１乃至４に係る発明によれば、前記空洞部に充填した増圧用流体を膨張させることにより、空洞部近傍以外のコンクリート部分に適正な圧縮力が作用し続けることとなるので、該部分（つまり、空洞部近傍以外のコンクリート部分）におけるひび割れ発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１及び図２に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１(a) 〜(d) は、本発明に係るコンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法の手順の一例を示す斜視図であり、図２(a) は、コンクリート構造物の構造の一例を示す断面図であり、同図(b)
は、コンクリート構造物の構造の他の例を示す断面図であり、同図(c) は、パイプ部材の構造の他の例を示す断面図であり、同図(d) は、パイプ部材の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【００１５】
本発明に係るコンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法は、コンクリート構造物の所定部分にひび割れを誘発するための方法（ひび割れが所定の部分に発生するように、その発生箇所を制御する方法）であって、
・  ひび割れを誘発したい箇所に空洞部１が形成されるようにコンクリートを打設してコンクリート構造物２を形成する工程（コンクリート打設工程：図１(a) 参照）と、
・  コンクリートが硬化する際に前記空洞部１を断面欠損部として機能させることによりその近傍にひび割れ３を誘発する工程（第１誘発工程：同図(b) 参照）と、
・  コンクリートを局部的に増圧するための流体（増圧用流体）４を前記空洞部１に充填する工程（増圧用流体充填工程：同図(c) 参照）と、
・  該空洞部１に充填した増圧用流体を膨張させることによりその空洞部１の近傍にひび割れ５をさらに誘発する工程（第２誘発工程：同図(d) 参照）と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
ここで、上述のコンクリート打設工程や第１誘発工程や第２誘発工程はその順で実施する必要があるが、増圧用流体充填工程は、前記コンクリート打設工程と前記第２誘発工程との間であれば、前記第１誘発工程の前に実施しても該工程の後に実施しても良い。但し、該増圧用流体充填工程を第１誘発工程の後に実施した場合には（つまり、前記コンクリート打設工程、前記第１誘発工程、前記増圧用流体充填工程及び前記第２誘発工程の順で実施した場合には）、該第１誘発工程の前に増圧用流体が膨張してしまう事態を回避できる。
【００１７】
ところで、前記コンクリート打設工程にて空洞部１を形成する方法としては、丸棒等の棒状部材（中実部材）を埋設した状態でコンクリートを打設し、コンクリートが完全に固まってしまう前に該棒状部材を引き抜いて空洞部とする方法を挙げることができる。図２(a) の符号１は、その方法により形成された空洞部を示している。なお、棒状部材（中実部材）の代わりにパイプ部材（中空部材）を用いることもでき、パイプ部材はコンクリートから引き抜いても引き抜かなくても良い。このパイプ部材は、打設されたコンクリートで押し潰されない程度の強度を有している必要があるので金属製パイプが好ましい。しかし、コンクリート硬化後もパイプ部材を引き抜かずに残しておく場合には、該パイプ内に充填される増圧用流体の膨張をパイプ部材自身が阻害しないようにする必要がある。そのためには、図２(a)
に符号７ａで示すような切り欠き部（脆弱部）をパイプ部材７の長手方向に沿って形成しておいて、増圧用流体が膨張する際には該パイプ部材７が容易に割れて、その膨張を阻害しないようにしておくと良い。このようなパイプ部材７の代わりに、図２(c)
に示すように肉薄部（脆弱部）１７ａを有するパイプ部材１７を用いても良く、図２(d) に示すように異材質部（例えば、接着剤等の脆弱部）２７ａを有するパイプ部材２７を用いても良い。かかる場合、パイプ部材７，１７，２７を埋設してコンクリートを打設することにより前記空洞部１を形成し、前記増圧用流体は前記パイプ部材内部の空洞部１に充填すると良く、前記第２誘発工程においては、該増圧用流体は前記パイプ部材７，１７，２７を前記脆弱部７ａ，１７ａ，２７ａにて破壊して膨張することとなる。
【００１８】
ところで、コンクリート構造物２の空洞部１には増圧用流体を充填する必要があるので、コンクリート構造物２は該流体の充填が可能な構造になっている必要がある。図１(a) 等に符号６で示す通路は、空洞部１に連通されて増圧用流体を充填するための充填路及びエアー抜きのための通路を示す。なお、このような充填路６を設けずに、空洞部１の開口（コンクリート表面に開けられた開口）から直接  増圧用流体を充填するようにしても良い。
【００１９】
なお、図１では、第２誘発工程を実施する前の第１誘発工程にて既にひび割れ３が発生しているが、該第１誘発工程にてひび割れが発生していない状態で第２誘発工程を実施する場合も本発明の範囲に含まれるものとする。第１誘発工程においてひび割れが発生していなくても、ひび割れが発生する直前の状態にまで応力状態が高められていれば、第２誘発工程にてひび割れを効果的に誘発できるからである。
【００２０】
上述した増圧用流体としては、
・  膨張する性質を有する流体（例えば、膨張モルタル）
・  流体自体は膨張する性質を有さないが、ポンプ等により加圧されることに基づき前記空洞部１を膨張させることのできる流体（気体又は液体）
の双方を挙げることができる。後者を使用する場合には、図１(a) 等に示す通路６にポンプを連結して、空洞部１内の流体を加圧するとよい。
【００２１】
ところで、この増圧用流体を膨張させるタイミング（つまり、前記第２誘発工程を実施するタイミング）は、前記第１誘発工程の後であって、しかも、空洞部１の近傍以外の部分にひび割れが発生する前が好ましい。なお、空洞部１の近傍以外の部分にひび割れ（コンクリートの自己収縮等に伴うひび割れ）が生ずるタイミングは、コンクリート構造物によって個々に異なるので、該タイミングを予め実験等によって計測しておくと良い。また、膨張モルタル等（膨張する性質を有する流体）を使用する場合には、前記空洞部１に充填してから膨張するまでの時間を実験等によって計測しておくと良く、それらの計測データに基づき、膨張モルタル等を適正なタイミングで前記空洞部１に充填し、適正なタイミングで膨張させると良い。
【００２２】
なお、上述の空洞部１に近接するコンクリート表面部分には、ひび割れ誘発用の目地を設けておく良い（図２(a) (b) の符号８参照）。
【００２３】
以上説明したように、本発明は、
(1)   断面欠損部を利用したひび割れ誘発（つまり、前記第１誘発工程）を実施すること
(2)   該第１誘発工程の後に、増圧用流体を利用したひび割れ誘発（つまり、前記第２誘発工程）を実施すること
を要件とし、さらに、
(3)   該増圧用流体を充填する箇所は、前記第１誘発工程において断面欠損部として機能した空洞部であること
を要件としており、これら３つの要件が密接に関連し、極めて優れた効果を奏する。すなわち、仮に、コンクリートが十分に硬化していない段階で増圧用流体を膨張させると、コンクリートが局部的に押圧されて変形（流動）するだけでひび割れ誘発が行われない可能性が高いが、本発明によれば、増圧用流体の膨張は前記第１誘発工程の後（つまり、断面欠損部を利用したひび割れ誘発が行われる程度にコンクリートが硬化した後）に実施されるので、コンクリート内部には該膨張に伴う応力が作用し、その応力によってひび割れを誘発することが可能となる。
【００２４】
また、第１誘発工程及び第２誘発工程の両方を実施するにしても、第１誘発工程によってひび割れを誘発する箇所と、第２誘発工程によってひび割れを誘発する箇所とが異なると、コンクリートの各箇所には、第１誘発工程による応力又は第２誘発工程による応力のいずれか一方しか作用しないこととなり、ひび割れを十分に誘発できないおそれがある。しかし、本発明によれば、増圧用流体を充填する箇所は、第１誘発工程において断面欠損部として機能した空洞部であるので、同じ箇所に対して第１誘発工程及び第２誘発工程を実施することができ、ひび割れを効率よく誘発できる。
【００２５】
さらに、前記空洞部に充填した増圧用流体を膨張させることにより、空洞部近傍以外のコンクリート部分に適正な圧縮力が作用し続けることとなるので、該部分（つまり、空洞部近傍以外のコンクリート部分）におけるひび割れ発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１(a) 〜(d)は、本発明に係るコンクリート構造物におけるひび割れ誘発方法の手順の一例を示す斜視図である。
【図２】図２(a) は、コンクリート構造物の構造の一例を示す断面図であり、同図(b)は、コンクリート構造物の構造の他の例を示す断面図であり、同図(c) は、パイプ部材の構造の他の例を示す断面図であり、同図(d) は、パイプ部材の構造のさらに他の例を示す断面図である。
【図３】図３(a) は、耐力壁及び柱からなるコンクリート構造物の構造の一例を示す平面図であり、同図(b) は、その耐力壁が硬化する際に自己の収縮に伴って内部応力が発生する様子を示す正面図であり、同図(c)は、その内部応力によって耐力壁の表面にひび割れが発生した様子を示す正面図である。
【図４】図４(a) は、ひび割れ誘発用目地を有するコンクリート構造物の構造の一例を示す正面図であり、同図(b)は、ひび割れ誘発用目地及び断面欠損部を有するコンクリート構造物の構造の一例を示す断面図である。
【図５】図５(a) は、膨張材が埋設されてなるコンクリート構造物の構造の一例を示す断面図であり、同図(b)は、膨張材を有する部材の構造の一例を示す斜視図であり、同図(c) は、膨張材を有する部材の構造の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１            空洞部
２            コンクリート構造物
３            ひび割れ
４            増圧用流体
５            ひび割れ
７            パイプ部材
７ａ          脆弱部
１７          パイプ部材
１７ａ        脆弱部
２７          パイプ部材
２７ａ        脆弱部
【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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