JP7596586B1 - Manufacturing method for precast remaining formwork panels - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量なプレキャスト製残存型枠パネルを製造でき、かつプレキャスト製コンクリートパネル本体の非透水性を向上させ、経年に伴うひび割れを防止可能なプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法を提供する。【解決手段】プレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、火山礫及び火山灰を軽量骨材とする非透水性のプレキャスト製残存型枠パネルを製造するプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法であって、セメント、粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料と、練り水とをミキシングし、流動化セメント組成物を得る混合工程と、成形用型枠に投入された流動化セメント組成物を外部から再加熱することなく、流動化セメント組成物の温度を外気温度まで自然に降下させ、成形用型枠の外へ排出されるブリージング現象を抑止する保温養生工程と、を含む。【選択図】図1[Problem] To provide a method for manufacturing a precast remaining form panel that can manufacture a lightweight precast remaining form panel, improve the water impermeability of the main body of the precast concrete panel, and prevent cracks that occur over time. [Solution] The method for manufacturing a precast remaining form panel is a method for manufacturing a water impermeable precast remaining form panel using volcanic lapilli and volcanic ash as lightweight aggregates, and includes a mixing step of mixing concrete raw materials containing cement, volcanic lapilli as coarse aggregate and volcanic ash as fine aggregate with mixing water to obtain a fluidized cement composition, and an insulation curing step of allowing the temperature of the fluidized cement composition poured into the molding form to drop naturally to the outside air temperature without reheating the fluidized cement composition from the outside, thereby preventing the bleeding phenomenon in which the fluidized cement composition is discharged outside the molding form. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、アルカリ骨材反応によるひび割れを抑制できるプレキャスト製残存型枠パネルを製造するためのプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a precast remaining form panel that can suppress cracks caused by alkali-aggregate reaction.
プレキャスト製残存型枠パネルは、コンクリートを用いて作製されている。従来から、プレキャスト製残存型枠パネルを作製する際に生じるひび割れやプレキャスト製残存型枠パネルで作成した壁(残存型枠)を構築した後に、コンクリートが劣化して発生するひび割れが問題となっている。コンクリートの劣化現象として、アルカリ骨材反応が知られている。アルカリ骨材反応は、コンクリートに含まれるアルカリ性の水溶液が砂利や砂などの骨材と反応し、膨張や膨張によるひび割れを生じさせる。アルカリ骨材反応の一つとして、アルカリシリカ反応が知られており、このアルカリシリカ反応は、骨材中のシリカ鉱物とコンクリート中のアルカリ成分が反応することで、シリカゲルが生成され、このシリカゲルが水分を吸収し、コンクリートの内部で膨張をおこし、膨張した際の圧力によって、内部からひび割れを発生させる。ひび割れには、コンクリートの膨張に伴って表面に発生する亀甲状のものや鉄筋に垂直平行又は水平方向に生じるひび割れなどがある。 Precast remaining form panels are made of concrete. Conventionally, cracks that occur when making precast remaining form panels and cracks that occur due to deterioration of concrete after constructing a wall (remaining form) made with precast remaining form panels have been problems. Alkali-aggregate reaction is known as a concrete deterioration phenomenon. In alkali-aggregate reaction, the alkaline aqueous solution contained in concrete reacts with aggregates such as gravel and sand, causing expansion and cracks due to expansion. One type of alkali-aggregate reaction is the alkali-silica reaction, which is a reaction between silica minerals in the aggregate and alkaline components in the concrete, producing silica gel, which absorbs water and expands inside the concrete. The pressure of the expansion causes cracks from the inside. Cracks include tortoiseshell-shaped cracks that occur on the surface due to the expansion of concrete, and cracks that occur perpendicular to or parallel to the reinforcing bars or horizontally.
プレキャスト製残存型枠パネルにひび割れが生じると、プレキャスト製残存型枠パネルで構成される、例えば、残存型枠の凍害、塩害、白華現象等が生じる。このようなひび割れ、凍害、塩害、白華現象等を抑止するために、発明者は、毛細管空隙などのプレキャスト製残存型枠パネルに形成される空隙を塞ぐためのプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法を提案してきた(例えば、特許文献1)。 When cracks occur in the precast remaining form panels, the remaining formwork, which is made up of the precast remaining form panels, may suffer from frost damage, salt damage, efflorescence, etc. In order to prevent such cracks, frost damage, salt damage, efflorescence, etc., the inventor has proposed a method for manufacturing a precast remaining form panel to seal voids formed in the precast remaining form panels, such as capillary voids (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、セメント、砂利及び砂を含むコンクリート原材料と、このコンクリート原材料中のセメントに対して5重量%から40重量%の石灰石微粉末と、練り水とをミキシングした流動化セメント組成物、又はセメント及び砂を含むモルタル原材料と、このモルタル原材料中のセメントに対して5重量%から40重量%の石灰石微粉末と、練り水とをミキシングした流動化セメント組成物を成形用型枠に投入する工程と、成形用型枠に投入された流動化セメント組成物を成形する成形工程と、流動化セメント組成物を硬化させる養生工程とを含んでいる。このプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、成形工程及び養生工程において、練り水にセメントから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水が背面側へ押し上げられることにより、パネル本体の背面全域に貯留され、余剰水でパネル本体の背面を覆うと共に、余剰水がパネル本体の内部に形成される毛細管空隙等を埋めるように介在する。そして、流動化セメント組成物内のセメントが硬化する際に、パネル本体の背面全域に防水層が形成され、外気中の二酸化炭素と水酸化カルシウムとが化学反応し、パネル本体の背面全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止すると同時に、毛細管空隙等が防水層により自然に塞がれる。
The method for manufacturing a precast remaining form panel described in
従来の製造方法では、毛細管空隙を塞ぐ効果を享受できていたが、毛細管空隙を完全に塞ぐことができず、形成された毛細管空隙から水分がプレキャスト製残存型枠パネルの内部に侵入し、その水分がシリカ鉱物と反応し、アルカリシリカ反応を生じるおそれがあった。また、水分は継続して侵入するため、アルカリシリカ反応を促進させ、数年後にひび割れが生じるおそれがあった。このような背景から、プレキャスト製コンクリートパネルの毛細管空隙等を完全に塞ぎ、水分の侵入を防ぐことで、アルカリシリカ反応による膨張ひび割れを抑止できるプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法の開発が望まれていた。 Conventional manufacturing methods were effective in sealing capillary voids, but they could not completely seal the capillary voids, and moisture could penetrate into the precast remaining formwork panel through the formed capillary voids, react with silica minerals, and cause an alkali-silica reaction. Furthermore, as moisture continues to penetrate, it can accelerate the alkali-silica reaction and cause cracks after several years. In light of this, there was a need for a manufacturing method for precast remaining formwork panels that could completely seal the capillary voids in precast concrete panels, prevent moisture from penetrating, and suppress expansion cracks caused by alkali-silica reaction.
さらに、近年では、ひび割れ形成が抑制されるとともに、プレキャスト製残存型枠パネルの運搬などは人力作業であるため、軽量なプレキャスト製残存型枠パネルの要望も多い。具体的には、現在21kgの重量を16kg程度まで低減することが望まれている。 Furthermore, in recent years, there has been a demand for lightweight precast remaining formwork panels, as crack formation is suppressed and the transportation of precast remaining formwork panels is done manually. Specifically, there is a demand to reduce the weight from the current 21 kg to around 16 kg.
そこで、本発明は、軽量なプレキャスト製残存型枠パネルを製造でき、かつアルカリ骨材反応による経年に伴うひび割れを抑制できるプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for manufacturing a precast remaining form panel that can produce a lightweight precast remaining form panel and can suppress cracking caused by alkali-aggregate reaction over time.
本発明に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、火山礫及び火山灰を骨材とする非透水性のプレキャスト製残存型枠パネルを製造するプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法であって、セメント、粗骨材である前記火山礫及び細骨材である前記火山灰を含むコンクリート原材料と、予め60℃から85℃の温度に加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度0℃から40℃に対応した15℃から45℃の練上がり温度の流動化セメント組成物を得る混合工程と、前記混合工程後、パネル本体の背面が、上向き、かつ水平に維持されるように設計された成形用型枠に前記流動化セメント組成物を投入し、前記練り水に前記セメントから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水が前記パネル本体の背面側へ押し上げられることにより、前記パネル本体の背面全域に貯留され、前記余剰水で前記パネル本体の背面を覆うと共に、前記余剰水が、前記パネル本体の内部に形成される毛細管空隙を埋めるように介在させるために、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物に振動を与え、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物を成形する工程と、前記流動化セメント組成物を成形する工程後、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物を外部から再加熱することなく、前記成形用型枠内の前記流動化セメント組成物の温度を3時間以上かけて外気温度まで自然に降下させ、前記流動化セメント組成物から溶出した水酸化カルシウムを含む水和反応用の練り水が体積膨張して、前記成形用型枠の外へ排出されるブリージング現象を抑止することにより、前記流動化セメント組成物に生じる毛細管空隙の発生を抑止しつつ、脱型強度が確保されるまで前記流動化セメント組成物を硬化させる保温養生工程と、前記保温養生工程後、前記成形用型枠を取り外す脱型工程と、を含み、前記流動化セメント組成物が前記保温養生工程において硬化する際に、前記流動化セメント組成物に含まれるアルカリ成分と前記火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることにより前記パネル本体の背面全域に防水層が形成され、外気中の二酸化炭素と前記水酸化カルシウムとが化学反応し、前記パネル本体の背面全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止すると同時に、前記毛細管空隙が前記防水層によりほぼ完全に塞がれ、前記パネル本体の非透水性が飛躍的に向上するとともに、経年に伴う前記火山礫の粗骨材及び前記火山灰の細骨材のアルカリシリカ反応に起因する膨張ひび割れを抑止することを特徴とする。 The method for producing a precast remaining form panel according to the present invention is a method for producing a non-permeable precast remaining form panel using volcanic lapilli and volcanic ash as aggregates, and includes a mixing step of mixing concrete raw materials containing cement, the volcanic lapilli as coarse aggregate, and the volcanic ash as fine aggregate with mixing water for hydration reaction that has been heated to a temperature of 60°C to 85°C in advance to obtain a fluidized cement composition with a mixing temperature of 15°C to 45°C corresponding to an outside air temperature of 0°C to 40°C, and a mixing step of placing the fluidized cement composition in a molding form designed so that the back surface of the panel body faces upward and is maintained horizontally after the mixing step. A cement composition is poured into the mixing water, and excess water containing calcium hydroxide dissolved from the cement is pushed up toward the rear surface of the panel body, so that the excess water is stored over the entire rear surface of the panel body, covering the rear surface of the panel body, and the excess water fills capillary voids formed inside the panel body. In order to do this, vibration is applied to the fluidized cement composition poured into the molding form to mold the fluidized cement composition poured into the molding form, and after the step of molding the fluidized cement composition, the fluidized cement composition poured into the molding form is reheated from the outside. The present invention includes a heat-retaining and curing step of allowing the temperature of the fluidized cement composition in the molding form to drop naturally to an outside air temperature over a period of 3 hours or more without heating, thereby preventing a bleeding phenomenon in which a mixing water for a hydration reaction containing calcium hydroxide dissolved from the fluidized cement composition expands in volume and is discharged to the outside of the molding form, thereby preventing the occurrence of capillary voids in the fluidized cement composition and hardening the fluidized cement composition until a demolding strength is ensured, and a demolding step of removing the molding form after the heat-retaining and curing step. When the fluidized cement composition hardens in the heat-retaining and curing step, the fluidized cement composition The alkaline components contained in the cement composition react chemically with the silica contained in the volcanic gravel and volcanic ash to produce alkaline silica gel, forming a waterproof layer over the entire back surface of the panel body, which prevents the carbon dioxide in the outside air from reacting chemically with the calcium hydroxide to form a permeable fine powder layer of calcium carbonate over the entire back surface of the panel body. At the same time, the capillary voids are almost completely blocked by the waterproof layer, dramatically improving the impermeability of the panel body and preventing expansion cracks caused by the alkali-silica reaction of the coarse aggregate of the volcanic gravel and the fine aggregate of the volcanic ash over time.
本発明に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、前記流動化セメント組成物を成形する工程において、ステンレス製の被連結金具を、前記パネル本体の背面に埋設することを特徴とする。 The manufacturing method of the precast remaining formwork panel according to the present invention is characterized in that, in the process of molding the fluidized cement composition, a stainless steel connecting fitting is embedded in the back surface of the panel body.
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、セメント及び粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料を使用する。火山礫及び火山灰は軽量な骨材であるため、製造されたプレキャスト製残存型枠パネルは、従来のパネルよりも軽量となる。 The manufacturing method for the precast remaining form panel according to this embodiment uses concrete raw materials that contain cement, volcanic gravel as a coarse aggregate, and volcanic ash as a fine aggregate. Because volcanic gravel and volcanic ash are lightweight aggregates, the manufactured precast remaining form panel is lighter than conventional panels.
本発明に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、セメント、火山礫の粗骨材及び火山灰の細骨材を含むコンクリート原材料と、予め60℃から85℃の温度に加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度0℃から40℃に対応した15℃から45℃の練上がり温度の流動化セメント組成物を得て、成形用型枠に投入された流動化セメント組成物を外部から再加熱することなく、成形用型枠内の流動化セメント組成物の温度を3時間以上かけて外気温度まで自然に降下させることで、流動化セメント組成物から溶出した水酸化カルシウムを含む水和反応用の練り水が体積膨張して、成形用型枠の外へ排出されるブリージング現象を抑止することにより、流動化セメント組成物に生じる毛細管空隙の発生を抑止することができ、水分がパネル本体の内部に浸透することがないため、火山礫の粗骨材及び火山灰の細骨材のアルカリシリカ反応が生じず、アルカシリカ反応に起因する膨張ひび割れが抑止される。したがって、このプレキャスト製残存型枠パネルは、経年に伴う膨張ひび割れが抑止される。 The method for manufacturing a precast remaining formwork panel according to the present invention involves mixing concrete raw materials containing cement, volcanic lapilli coarse aggregate, and volcanic ash fine aggregate with mixing water for hydration reaction that has been heated to a temperature of 60°C to 85°C in advance, to obtain a fluidized cement composition with a mixing temperature of 15°C to 45°C corresponding to an outside air temperature of 0°C to 40°C, and allowing the temperature of the fluidized cement composition in the forming formwork to drop naturally to the outside air temperature over a period of 3 hours or more without reheating the fluidized cement composition from the outside. This prevents the bleeding phenomenon, in which the mixing water for hydration reaction containing calcium hydroxide dissolved from the fluidized cement composition expands in volume and is discharged outside the forming formwork, thereby preventing the generation of capillary voids in the fluidized cement composition, and since moisture does not penetrate into the inside of the panel body, alkali-silica reaction does not occur in the coarse aggregate of volcanic lapilli and the fine aggregate of volcanic ash, and prevents expansion cracks caused by the alkali-silica reaction. Therefore, the precast remaining formwork panels are prevented from undergoing expansion cracks over time.
また、このコンクリート原材料を使用したプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、保温養生工程において、練り水にセメントから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水が背面側へ押し上げられることにより、パネル本体の背面全域に貯留され、余剰水でパネル本体の背面を覆うと共に、余剰水がパネル本体の内部に形成される毛細管空隙などの空隙を埋めるように介在し、流動化セメント組成物が硬化する際に、流動化セメント組成物に含まれるアルカリ成分と火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることによりパネル本体の背面全域に防水層が形成され、パネル本体の背面全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止することができる。そして、防水層により毛細管空隙などの空隙がほぼ完全に塞がれ、パネル本体の非透水性を飛躍的に向上させることができる。 In addition, in the manufacturing method of the precast remaining form panel using this concrete raw material, the excess water containing calcium hydroxide dissolved from the cement is pushed up to the rear side in the mixing water during the heat retention curing process, and is stored on the entire rear surface of the panel body, covering the rear surface of the panel body with the excess water, and the excess water is present so as to fill voids such as capillary voids formed inside the panel body. When the fluidized cement composition hardens, the alkaline component contained in the fluidized cement composition reacts chemically with the silica contained in the volcanic gravel and volcanic ash to generate alkaline silica gel, forming a waterproof layer on the entire rear surface of the panel body, and it is possible to prevent the formation of a permeable calcium carbonate fine powder layer on the entire rear surface of the panel body. The waterproof layer almost completely blocks voids such as capillary voids, dramatically improving the impermeability of the panel body.
本発明に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、投入工程において、ステンレス製の被連結金具をパネル本体の背面に突出するように、流動化セメント組成物の所定の位置に埋設することもできる。この場合でも、被連結金具の埋設部とパネル本体との間に形成された空隙も防水層によりほぼ完全に塞がれ、パネル本体の非透水性が飛躍的に向上する。 In the manufacturing method of the precast remaining form panel according to the present invention, in the pouring step, the stainless steel connecting fittings can be embedded in a predetermined position in the fluidized cement composition so that they protrude from the back surface of the panel body. Even in this case, the gap formed between the embedded part of the connecting fittings and the panel body is almost completely sealed by the waterproof layer, dramatically improving the water impermeability of the panel body.
本発明に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法について、プレキャスト製残存型枠パネルの製造方法を例に、図1から図4を参照し、説明する。また、図面上、プレキャスト製残存型枠の横方向を幅方向X、縦方向を高さ方向Y、厚み方向を前後方向Zと記す。 The manufacturing method of the precast remaining formwork panel according to the present invention will be described with reference to Figures 1 to 4, taking the manufacturing method of the precast remaining formwork panel as an example. In addition, in the drawings, the horizontal direction of the precast remaining formwork is indicated as the width direction X, the vertical direction is indicated as the height direction Y, and the thickness direction is indicated as the front-rear direction Z.
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、図1に示した非透水性プレキャスト製残存型枠パネル1を製造する。このプレキャスト製残存型枠パネル1は、図1(a)に示すように、プレキャスト製残存型枠パネル本体2(以下、パネル本体2とも記す。)と、パネル本体2の背面2aの所定の位置に設けられた複数の被連結金具3と、パネル本体2の背面2a等に形成された防水層4とを備えている。このプレキャスト製残存型枠パネル1は、火山礫及び火山灰を軽量骨材とする非透水性のプレキャスト製残存型枠パネルである。
In the manufacturing method of the precast remaining form panel according to this embodiment, a non-water-permeable precast remaining
[パネル本体2]
パネル本体2は、図1(a)及び(b)に示すように、矩形状であり、パネル本体2には、例えば、高さ300mm、幅900mmのサイズのものが使用される。そして、パネル本体2の背面2aには、幅方向X及び高さ方向Yに2つずつ被連結金具3が設けられている。この被連結金具3は、パネル本体2の背面2aから突出するように設けられている。また、パネル本体2の内部の幅方向X及び高さ方向Yには、パネル本体2の強度を確保するために、複数の鉄筋5が設けられている。なお、パネル本体2のサイズ(高さや幅)は適宜、変更することができる。
[Panel body 2]
1(a) and (b), the
[被連結金具3]
被連結金具3は、フック部6と、このフック部6の両端に連結された埋設部7とを備えている(図1(a))。被連結金具3は、埋設部7がパネル本体2の内部に埋め込まれ、フック部6をパネル本体2の背面2aから突出させ、パネル本体2に設けられる。この被連結金具3には、金属製のものを使用でき、耐食性に優れた素材を使用することが好ましく、例えば、ステンレス鋼材(SUS304)が使用できる。
[Connected metal fitting 3]
The connected
[防水層4]
防水層4は、流動化セメント組成物Cに含まれるアルカリ成分と火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることで形成され、水に不溶である層で構成されている。この防水層4は、図2に示すように、パネル本体2の背面2a全域に加え、毛細管空隙9A及び被連結金具3の埋設部7とパネル本体2との間に形成された空隙9Bに形成される。
[Waterproof layer 4]
The
次に、プレキャスト製残存型枠パネルの製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method for precast remaining formwork panels.
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、非透水性のプレキャスト製残存型枠パネル1を製造する方法である。このプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、セメント、粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料と、予め所定の温度に加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度0℃から40℃に対応した所定の練上がり温度の流動化セメント組成物Cを得る混合工程と、混合工程後、成形用型枠22に流動化セメント組成物Cを投入する投入工程と、成形用型枠22に投入された流動化セメント組成物Cを成形する成形工程と、成形工程後、投入された流動化セメント組成物Cを外部から再加熱することなく、流動化セメント組成物Cの温度を所定時間以上かけて外気温度まで自然に降下させ、流動化セメント組成物Cを硬化させる保温養生工程と、保温養生工程後、成形用型枠22を取り外す脱型工程と、を含んでいる。本発明に係るレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、混合工程において、水和反応用の練り水を加熱昇温する以外には、加熱は実施せずに行う。
The manufacturing method of the precast remaining form panel according to the present embodiment is a method for manufacturing a non-permeable precast
[混合工程]
混合工程では、セメント、粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料と、予め60℃から85℃の温度に加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度0℃から40℃に対応した15℃から45℃の練上がり温度の流動化セメント組成物を得る。なお、練上がり温度は、冬季の外気温度0℃の場合、0℃よりも15℃高いことが好ましく、夏季の外気温度40℃の場合、40℃よりも5℃高いことが好ましい。
[Mixing process]
In the mixing step, concrete raw materials including cement, volcanic gravel as coarse aggregate, and volcanic ash as fine aggregate are mixed with mixing water for hydration reaction that has been heated to a temperature of 60° C. to 85° C. in advance, to obtain a fluidized cement composition having a mixing temperature of 15° C. to 45° C. corresponding to an outside air temperature of 0° C. to 40° C. In addition, when the outside air temperature is 0° C. in winter, the mixing temperature is preferably 15° C. higher than 0° C., and when the outside air temperature is 40° C. in summer, the mixing temperature is preferably 5° C. higher than 40° C.
[投入工程]
投入工程では、図3に示すように、成形用型枠22を使用してパネル本体2を成形する。成形用型枠22は、パネル本体2の背面2aが、上向き、かつ水平に維持されるように設計されている。この成形用型枠22の上側がパネル本体2の背面2a側となる。具体的には、図3(a)に示すように、振動装置20を備える台21上に設置された成形用型枠22に、流動化セメント組成物Cとの混合物を投入し、振動装置20により、流動化セメント組成物Cに振動を与える。そうすると、流動化セメント組成物Cから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水がパネル本体2の背面2a側に押し上げられる。そして、この余剰水がパネル本体2の内部に形成される毛細管空隙9A、被連結金具3の埋設部7とパネル本体2との間に形成される空隙9Bを埋めるように介在し、パネル本体2の背面全域は、水酸化カルシウムを含む余剰水で覆われる。
[Insertion process]
In the pouring step, as shown in FIG. 3, the
[埋設工程]
投入工程後、図3(b)及び(c)に示すように、成形用型枠22に流し込まれた流動化セメント組成物Cの中に、鉄筋5に取り付けられた被連結金具3を埋設する。具体的には、フック部6と埋設部7の連結部と埋設部7を流動化セメント組成物C中の所定の位置まで押し込み、被連結金具3のフック部6がパネル本体2の背面2aから突出するように埋設する。なお、被連結金具3をパネル本体2と一体的に形成しない場合、埋設工程は行わない。
[Embedding process]
3(b) and 3(c), after the pouring step, the connected
[保温養生工程]
保温養生工程では、脱型強度が確保されるまで、流動化セメント組成物Cを硬化させる。具体的には、成形用型枠22に投入され、かつ外気温度よりも高い温度の状態の流動化セメント組成物Cを、外部から再加熱することなく、流動化セメント組成物Cの温度を3時間以上かけて外気温度まで自然に降下させる。外気温度まで自然に降下させる際、流動化セメント組成物Cから溶出した水酸化カルシウムを含む水和反応用の練り水が体積膨張して、成形用型枠22の外へ排出されるブリージング現象が抑止される。ブリージングを抑止することで、流動化セメント組成物Cに生じる毛細管空隙9Aや空隙9Bの発生が抑止される。
[Insulation and curing process]
In the heat-retaining curing step, the fluidized cement composition C is hardened until the demolding strength is ensured. Specifically, the fluidized cement composition C, which has been poured into the
保温養生工程において、練り水にセメントから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水が背面2a側へ押し上げられることにより、パネル本体2の背面2a全域に貯留され、余剰水でパネル本体2の背面2aを覆うと共に、余剰水がパネル本体2の内部に形成される毛細管空隙9A及び空隙9Bを埋めるように介在する。そして、流動化セメント組成物Cが硬化する際に、流動化セメント組成物Cに含まれるアルカリ成分と火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることでパネル本体2の背面2a全域に防水層4が形成される。そうすると、パネル本体2の背面2a全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることが防止される。さらに防水層4により、毛細管空隙及び空隙9Bがほぼ完全に塞がれる。
In the heat-retaining curing process, excess water containing calcium hydroxide dissolved from the cement is pushed up toward the
[脱型工程]
脱型工程は、所定時間保温養生工程を行った後、成形用型枠22を取り外す。
[Mold removal process]
In the demolding process, the
次に、上述の製造方法により製造されたプレキャスト製残存型枠パネル1を使用した施工方法について、説明する。なお、残存型枠の施工方法で使用するセメント系固結材には、水分を含み、経時的に固化するものであれば使用でき、例えば、コンクリート、モルタル、気泡モルタル等を使用することができる。本実施形態では、セメント系固結材として、生コンクリート12を使用した例について説明する。
Next, a construction method using the precast remaining
本実施形態に係る施工方法は、図4(b)に示すように、プレキャスト製残存型枠パネル1を積み重ね、残存型枠10を構築する。このプレキャスト製残存型枠パネル1において、パネル本体2の背面2a全域、毛細管空隙9A、及び空隙9Bに防水層4が形成されている。残存型枠10を構築する際、図4(a)に示すように、被連結金具3と木製型枠(コンパネ)13に接続された鋼製の連結金具(セパレータ)11によって連結することで、木製型枠13の前面にプレキャスト製残存型枠パネル1が固定される。
In the construction method according to this embodiment, as shown in FIG. 4(b), precast remaining
次に、セメント系固結材打設工程を行う。具体的には、プレキャスト製残存型枠パネル1と木製型枠13との間に生コンクリート12を打設する(図4(a))。生コンクリート12は、パネル本体2の背面2aに形成された防水層4に接触するように打設される。
Next, the cement-based solidifying material casting process is carried out. Specifically, ready-
生コンクリート12を打設した後、生コンクリート12を硬化させる(セメント系固結材硬化工程)。この際、毛細管空隙9A及び空隙9Bには、防水層4が形成されているため、生コンクリート12の水分が、毛細管空隙9Aや空隙9Bからパネル本体2の内部に侵入することが防止される。そうすると、生コンクリート12の水分が放出、蒸発することが抑制され、生コンクリート12の乾燥収縮ひび割れが抑止される。
After pouring the ready-
次に、本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法の作用効果について、説明する。 Next, we will explain the effects of the manufacturing method for precast remaining formwork panels according to this embodiment.
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、セメント及び粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料を使用する。火山礫及び火山灰は軽量骨材であるため、製造されたプレキャスト製残存型枠パネルは、従来のパネルよりも軽量となる。具体的には、本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法で製造したプレキャスト製残存型枠パネルは、従来の砂利や砂を使用した場合と比較して、重量が3割から4割減少する。 In the manufacturing method for precast remaining form panels according to this embodiment, concrete raw materials are used that contain cement, volcanic gravel as a coarse aggregate, and volcanic ash as a fine aggregate. Because volcanic gravel and volcanic ash are lightweight aggregates, the manufactured precast remaining form panels are lighter than conventional panels. Specifically, the weight of precast remaining form panels manufactured by the manufacturing method for precast remaining form panels according to this embodiment is 30 to 40 percent lighter than when conventional gravel or sand is used.
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネル1は、粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料に予め加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度0℃から40℃に対応した15℃から45℃の練上がり温度の流動化セメント組成物を得て、加熱をせずに外気温度まで自然に昇降させることで、流動化セメント組成物Cに含まれるアルカリ成分と火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることで、パネル本体2の背面2a全域に防水層4が形成され、毛細管空隙9A、及び被連結金具3の埋設部7とパネル本体2との間に形成された空隙9B(図面上省略)が、水に不溶な防水層4によって、ほぼ完全に塞がれる。このように、防水層4が形成されることで、パネル本体2の背面2a全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止でき、毛細管空隙9A及び被連結金具3の埋設部7とパネル本体2との間に形成された空隙9Bをほぼ完全に塞がれる。そうすると、水分がパネル本体2の内部に浸透することが防止され、火山礫の粗骨材及び火山灰の細骨材のアルカリシリカ反応が生じず、アルカシリカ反応に起因する膨張ひび割れが抑止され、経年に伴う膨張ひび割れを抑止できる。
The precast remaining
また、防水層4が形成されることで、パネル本体2の背面2a全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止でき、毛細管空隙9A及び被連結金具3の埋設部7とパネル本体2との間に形成された空隙9Bをほぼ完全に塞ぐことで、パネル本体2の非透水性を飛躍的に向上させることができる。パネル本体2の非透水性は飛躍的に向上するため、特に厚みが薄いパネル本体2に好適である。
Furthermore, the formation of the
本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法では、粗骨材である火山礫及び細骨材である火山灰を含むコンクリート原材料を使用するため、例えば、シリカ微粉末を使用した場合よりも水和反応が著しく速いため、短時間でパネル本体2の背面2aや毛細管空隙9Aや空隙9Bに防水層4を形成することができる。また、低温下(例えば、5度)においても水和反応は減速されないため、本実施形態に係る製造方法は、パネル本体2を低温下で製造する際に特に有用性が高い。
In the manufacturing method of the precast remaining form panel according to this embodiment, concrete raw materials containing volcanic gravel as a coarse aggregate and volcanic ash as a fine aggregate are used, so that the hydration reaction is significantly faster than when, for example, silica fine powder is used, and the
また、本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法は、保温養生工程において、流動化セメント組成物Cを外部から再加熱することなく、流動化セメント組成物Cの温度を3時間以上かけて外気温度まで自然に降下させるため、省エネルギーに寄与する。本実施形態に係るプレキャスト製残存型枠パネル1を使用した施工方法により、施工後、残存型枠10の外観を保つと共に、長期間、耐久性能を低下させずに、安定して、残存型枠10を維持できる。
In addition, the manufacturing method of the precast remaining form panel according to this embodiment contributes to energy saving because the temperature of the fluidized cement composition C is naturally lowered to the outside temperature over a period of 3 hours or more during the thermal curing process without reheating the fluidized cement composition C from the outside. The construction method using the precast remaining
また、本実施形態で使用するプレキャスト製残存型枠パネル1では、防水層4が形成され、パネル本体2の毛細管空隙9Aや空隙9Bがほぼ完全に塞がれるため、セメント系固結材硬化工程において、毛細管空隙9Aから打設された生コンクリート12の水分が急激に放出され、蒸発することが抑制される。そのため、生コンクリート12は、徐々に固結し、ひび割れが生じにくくなり、残存型枠10を施工した後、パネル本体2にひび割れが生じることが抑止される。このように、生コンクリート12が徐々に固結することで、ひび割れが生じにくくなる効果は、夏場に残存型枠10を施工する場合や、日当たりが良い位置に残存型枠10を構築する場合に、有効である。
In addition, in the precast remaining
以上説明した通り、本実施形態に係る施工方法を用いることによって、プレキャスト製残存型枠パネル1の塩害や凍害による劣化を防止でき、プレキャスト製残存型枠にひび割れが生じることを抑止しするとともに、残存型枠の表面が汚染されることを防止できる。
As explained above, by using the construction method according to this embodiment, deterioration of the precast remaining
以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。 Although the present embodiment has been described above, it is possible to select from the configurations described in the above embodiment or to change to other configurations as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態では、プレキャスト製残存型枠パネルの製造方法において、コンクリート原材料に使用する骨材を火山礫及び火山灰のみとすることもできる。本実施形態では、被連結金具3をパネル本体2の背面2aから突出するように埋設し、一体的に形成する例について説明したが、被連結金具をパネル本体が形成された後に取り付ける態様とすることもできる。例えば、パネル本体の背面の四隅に、ネジ孔をそれぞれ形成し、これらのネジ孔に被連結金具を固定する。
In this embodiment, in the manufacturing method of the precast remaining form panel, the aggregate used in the concrete raw material can be only volcanic gravel and volcanic ash. In this embodiment, an example has been described in which the connected
1 プレキャスト製残存型枠パネル(パネル)
2 プレキャスト製残存型枠パネル本体(パネル本体)
2a 背面(裏面)
3 被連結金具
4 防水層
5 鉄筋
6 フック部
7 埋設部
9A 毛細管空隙
9B 空隙(埋設部7とパネル本体2との間に形成された空隙)
10 残存型枠
11 連結金具(セパレータ)
12 生コンクリート(セメント系固結材)
13 木製型枠(コンパネ)
20 振動装置
21 台
22 成形用型枠
C 流動化セメント組成物
X 幅方向
Y 高さ方向
Z 前後方向
1 Precast remaining formwork panel (panel)
2. Precast remaining formwork panel body (panel body)
2a Back (reverse side)
3 Connectable metal fitting 4
10 Remaining
12. Ready-mix concrete (cement-based binder)
13 Wooden formwork (plywood)
20
Claims (2)
セメント、粗骨材である前記火山礫及び細骨材である前記火山灰を含むコンクリート原材料と、予め60℃から85℃の温度に加熱昇温された水和反応用の練り水とをミキシングし、外気温度よりも高い15℃から45℃の練上がり温度の流動化セメント組成物を得る混合工程と、
前記混合工程後、パネル本体の背面が、上向き、かつ水平に維持されるように設計された成形用型枠に前記流動化セメント組成物を投入し、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物に振動を与えることで、前記練り水に前記セメントから溶出した水酸化カルシウムを含む余剰水が前記パネル本体の背面側へ押し上げられることにより、前記パネル本体の背面全域に貯留され、前記余剰水で前記パネル本体の背面を覆うと共に、前記余剰水が、前記パネル本体の内部に形成される毛細管空隙を埋めるように介在させ、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物を成形する工程と、
前記流動化セメント組成物を成形する工程後、前記成形用型枠に投入された前記流動化セメント組成物を外部から再加熱することなく、前記成形用型枠内の前記流動化セメント組成物の温度を3時間以上かけて外気温度まで自然に降下させ、前記流動化セメント組成物から溶出した水酸化カルシウムを含む前記水和反応用の練り水が体積膨張して、前記成形用型枠の外へ排出されるブリージング現象を抑止することにより、前記流動化セメント組成物に生じる前記毛細管空隙の発生を抑止しつつ、脱型強度が確保されるまで前記流動化セメント組成物を硬化させる保温養生工程と、
前記保温養生工程後、前記成形用型枠を取り外す脱型工程と、を含み、
前記流動化セメント組成物が前記保温養生工程において硬化する際に、前記流動化セメト組成物に含まれるアルカリ成分と前記火山礫及び火山灰に含まれているシリカとが化学反応してアルカリシリカゲルが生成されることにより前記パネル本体の背面全域に防水層が形成され、外気中の二酸化炭素と前記水酸化カルシウムとが化学反応し、前記パネル本体の背面全域に炭酸カルシウムの透水性微粉末層が形成されることを防止すると同時に、前記毛細管空隙が前記防水層によりほぼ完全に塞がれ、前記パネル本体の背面の非透水性が飛躍的に向上するとともに、経年に伴う前記火山礫の粗骨材及び前記火山灰の細骨材のアルカリシリカ反応に起因する膨張ひび割れを抑止する、
ことを特徴とするプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法。 A method for manufacturing a precast remaining form panel using only volcanic gravel and volcanic ash as aggregate, comprising the steps of:
A mixing process of mixing concrete raw materials including cement, the volcanic gravel as a coarse aggregate, and the volcanic ash as a fine aggregate with mixing water for hydration reaction that has been heated to a temperature of 60°C to 85°C in advance, to obtain a fluidized cement composition having a mixing temperature of 15°C to 45°C, which is higher than the outside air temperature;
a step of pouring the fluidized cement composition into a molding form designed so that the rear surface of the panel body faces upward and is maintained horizontally after the mixing step, and vibrating the fluidized cement composition poured into the molding form, so that excess water containing calcium hydroxide dissolved from the cement in the mixing water is pushed up toward the rear surface of the panel body, thereby being stored over the entire rear surface of the panel body, covering the rear surface of the panel body with the excess water, and filling capillary voids formed inside the panel body , thereby molding the fluidized cement composition poured into the molding form;
a heat retention curing step of naturally lowering the temperature of the fluidized cement composition in the molding form to an outside temperature over a period of 3 hours or more without externally reheating the fluidized cement composition charged into the molding form, thereby preventing the occurrence of capillary voids in the fluidized cement composition and hardening the fluidized cement composition until a demolding strength is ensured, while preventing the volume expansion of the mixing water for hydration reaction containing calcium hydroxide dissolved from the fluidized cement composition and causing a bleeding phenomenon in which the mixing water is discharged to the outside of the molding form.
A demolding process of removing the molding form after the heat retention and curing process,
When the fluidized cement composition hardens in the heat retention curing process, the alkaline component contained in the fluidized cement composition reacts chemically with the silica contained in the volcanic lapilli and volcanic ash to generate alkaline silica gel, forming a waterproof layer over the entire back surface of the panel body, which prevents the carbon dioxide in the outside air from reacting chemically with the calcium hydroxide to form a permeable fine powder layer of calcium carbonate over the entire back surface of the panel body, and at the same time, the capillary voids are almost completely blocked by the waterproof layer, dramatically improving the impermeability of the back surface of the panel body and suppressing expansion cracks caused by the alkali-silica reaction of the coarse aggregate of the volcanic lapilli and the fine aggregate of the volcanic ash over time.
A method for manufacturing a precast remaining form panel, comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のプレキャスト製残存型枠パネルの製造方法。 In the step of molding the fluidized cement composition, a stainless steel connecting fitting is embedded in the back surface of the panel body.
The method for manufacturing a precast remaining form panel according to claim 1 .
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