コンクリート部材の製造方法
【課題】高流動コンクリートの天端面における仕上げ精度を向上させることが可能なコンクリート部材の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内で高流動コンクリートＣの流動性を低下させ、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を蓋型枠２で仮成形する仮成形工程と、蓋型枠２を取り除き、天端面Ｃ１を均したうえで、天端面Ｃ１の仕上げ形状を模った転写面３ａを有する化粧蓋３を天端面Ｃ１に覆設し、転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させる置換工程と、転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させた状態で高流動コンクリートＣを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、置換工程を、高流動コンクリートＣの流動性が失われる前に行うことを特徴とする。
【解決手段】蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内で高流動コンクリートＣの流動性を低下させ、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を蓋型枠２で仮成形する仮成形工程と、蓋型枠２を取り除き、天端面Ｃ１を均したうえで、天端面Ｃ１の仕上げ形状を模った転写面３ａを有する化粧蓋３を天端面Ｃ１に覆設し、転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させる置換工程と、転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させた状態で高流動コンクリートＣを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、置換工程を、高流動コンクリートＣの流動性が失われる前に行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己充填性が高いという高流動コンクリートの特質を活かしたコンクリート部材の製造方法が提案されている。この製造方法によれば、振動締固めを省略あるいは低減することが可能となるので、普通コンクリートを使用した場合に比べて、生産効率を向上させることができる。
【０００３】
ところで、コンクリート部材の上面（天端面）を曲面や粗面に成形する場合や、コンクリート部材の上面に意匠性を高めるためのレリーフなどを形成する場合には、高流動コンクリートに覆設する蓋型枠に、天端面の仕上げ形状（曲面や凹凸など）を模った転写面を形成しておく必要がある（例えば、特許文献１，２参照。）。なお、普通コンクリートであれば、蓋型枠を用いずとも、コテ仕上げやホウキ目仕上げ等を施すことで、天端面を曲面や粗面に成形することができるが、高流動コンクリートは、普通コンクリートよりも流動性が高く、凝結時間も長いことから、コテ仕上げやホウキ目仕上げ等によって曲面や粗面を形成すると、凝結が終結するまでの間に消失してしまう虞がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６２８１３号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２のように、天端面を蓋型枠で覆った状態で高流動コンクリートを凝結・硬化させると、天端面に浮き上がってきたエントラップエアやレイタンスによって、空気アバタや水アバタなどが不規則に発生し、美観を損ねる虞がある。なお、特許文献２に開示されているように、透気性仕上げ材を具備する蓋型枠を天端面に覆設することで、空気アバタ等の発生を抑制することはできるが、完全に除去することはできない。
【０００６】
また、例えば、モノレール用軌道桁においては、モノレール車両の走行安定性を確保するために、軌道面の表面粗度を一様にする必要があるが、蓋型枠で軌道面を成形すると、空気アバタなどが不規則に発生するので、軌道面の表面粗度を一様にすることができない。
【０００７】
ちなみに、軌道面を模った転写面を型枠構造体の底版に形成し、底版によって軌道面を成形すれば、空気アバタの問題は解消するが、この方法においては、脱型した後に、特殊な装置を用いて軌道桁の上下を反転させる必要があるので、製造コストを削減することができない。また、軌道桁の大きさや形状によっては、反転させることができない場合もある。
【０００８】
このような観点から、本発明は、高流動コンクリートの特質を活かしたコンクリート部材の製造方法であって、高流動コンクリートの天端面における仕上げ精度を向上させることが可能なコンクリート部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決する本発明は、蓋型枠を覆設した型枠構造体内で高流動コンクリートの流動性を低下させ、当該高流動コンクリートの天端面を前記蓋型枠で仮成形する仮成形工程と、前記蓋型枠を取り除き、前記天端面を均したうえで、前記天端面の仕上げ形状を模った転写面を有する化粧蓋を前記天端面に覆設し、前記転写面を前記天端面に密着させる置換工程と、前記転写面を前記天端面に密着させた状態で前記高流動コンクリートを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、前記置換工程を、前記高流動コンクリートの流動性が完全に失われる前に行うことを特徴とする。
【００１０】
要するに、本発明は、高流動コンクリートの流動性（自己充填性）が低下した段階で蓋型枠を取り除き、天端面を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、天端面に化粧蓋を覆設し、かかる状態のまま高流動コンクリートの凝結を開始させ、さらに硬化させることで天端面を仕上げ形状に成形するものである。本発明によれば、蓋型枠を化粧蓋に置き換える段階で、それまでに発生した空気アバタ等を確実に取り除くことができるので、化粧蓋によって成形される天端面の仕上り状態が良好なものとなり、ひいては、その仕上げ精度が向上することになる。なお、高流動コンクリートは、流動性（自己充填性）が高く、平坦になろうとするので、高流動コンクリートの流動性（自己充填性）が低下するまでは、蓋型枠によって天端面の形状を強制的に保持する必要がある。
【００１１】
前記高流動コンクリートの前記天端面に傾斜面を形成する場合には、前記蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておき、前記高流動コンクリートを打設した後に、前記傾斜面の麓側から順に前記蓋エレメントを覆設することが望ましい。フレッシュな状態の高流動コンクリートは、平坦になろうとするので、傾斜面の上側の高流動コンクリートが傾斜面の下側に向かって流動し、高流動コンクリートの天端面と蓋エレメントとの間に隙間が形成される虞があるが、傾斜面の麓側から順に蓋エレメントを覆設すれば、麓側への高流動コンクリートの流動を抑制することが可能となるので、傾斜面の上側においても、天端面と蓋エレメントとを密着させることが可能となり、ひいては、ジャンカ等のない密実なコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１２】
また、蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておけば、蓋型枠の下面の曲率や勾配等を比較的柔軟に変化させることが可能となるので、天端面の仕上げ形状がコンクリート部材ごとに異なる場合であっても、容易に対応することが可能となる。
【００１３】
前記化粧蓋も複数の化粧エレメントに分割しておき、前記置換工程において、前記蓋エレメントを前記化粧エレメントに置き換えるとよい。このようにすると、蓋エレメントを取り除く作業と、化粧エレメントを覆設する作業とを並行して行うことが可能となるので、コンクリート部材の製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
前記仮成形工程中に、前記型枠構造体内の前記高流動コンクリートに圧力を付与し、前記天端面を前記蓋型枠に押し付けるとよい。このようにすると、高流動コンクリートに含まれるエントラップエアなどを、強制的に天端面に浮上させることが可能となり、さらには、型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートを行き渡らせることが可能となるので、緻密で寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１５】
また、前記型枠構造体または前記蓋型枠に、前記型枠構造体内に通じる連通口を設けるとともに、前記高流動コンクリートと同一性状の補充用コンクリートを貯溜可能な貯溜手段を前記連通口に連通させ、前記仮成形工程中に、前記貯溜手段に貯溜した前記補充用コンクリートの上端を前記高流動コンクリートの前記天端面よりも上方に位置させ、前記補充用コンクリートの上端と前記高流動コンクリートの前記天端面との高低差に起因して発生した圧力を前記高流動コンクリートに付与するとよい。このようにすると、高流動コンクリートに含まれるエントラップエアなどを、強制的に天端面に浮上させることが可能となり、さらには、型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートを行き渡らせることが可能となるので、緻密で且つ寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。また、エントラップエアの脱気等に起因して型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間に空隙が形成されていたとしても、高流動コンクリートが自発的に空隙に流れ込むようになるので、ジャンカ等のない密実なコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１６】
なお、前記高流動コンクリートの凝結が終結する前に、前記連通口を閉塞するとよい。このようにすると、補充用コンクリートが硬化して型枠構造体内の高流動コンクリートと一体になることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高流動コンクリートの天端面における仕上げ精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示すように、実施形態に係るコンクリート部材の製造方法は、蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内において高流動コンクリートＣの流動性を低下させ（図１の（ｃ）参照）、高流動コンクリートＣの流動性（自己充填性）が低下した段階で蓋型枠２を取り除き（図１の（ｄ）参照）、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、天端面Ｃ１に化粧蓋３を覆設し（図１の（ｅ）参照）、かかる状態のまま高流動コンクリートＣを凝結・硬化させることで、天端面Ｃ１を仕上げ形状に成形するものである。
【００１９】
なお、天端面Ｃ１の仕上げ形状には、コンクリート部材の輪郭となる巨視的な仕上げ形状と、コンクリート部材の表面に付される模様や凹凸となる微視的な仕上げ形状とがある。本実施形態では、コンクリート部材の輪郭となる下向きに凸の曲面を巨視的な仕上げ形状とし、天端面Ｃ１の全面に刻設される目荒らし用の微細な凹凸を微視的な仕上げ形状とする場合を例示する。
【００２０】
高流動コンクリートＣは、高い流動性を有しながらも材料分離が発生し難く、かつ、振動締固めを行わずとも型枠構造体１の隅々まで骨材やセメントペーストを運ぶことができるような自己充填性のあるコンクリートである。本実施形態の高流動コンクリートＣは、硬化体の圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上の超高強度繊維補強コンクリートであり、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水セメント比が３５％以下となるように高性能減水剤と水とを混入して得たセメント系マトリックスに、直径が０．１〜０．３ｍｍで長さが１０〜３０ｍｍの形状を有する繊維を１〜４容積％混入して得たものである。フレッシュな状態の高流動コンクリートＣにおけるスランプフロー値は５０〜７０ｃｍで、モルタルフロー値は２２〜２８ｃｍ程度である。
【００２１】
ここで、ポゾラン系反応粒子とは、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグのほか、カオリンの誘導体から選定した化合物、沈降シリカ、火山灰、シリカゾル等からなる粒子のことである。
骨材の最大粒径は、２０ｍｍ以下とすることが望ましいが、より好適には、５．０ｍｍ以下とすることが望ましい。
また、繊維の材質に制限はないが、コンクリートとの付着性や材料調達の容易さなどを勘案すると、鋼製、あるいは、ポリビニルアルコールやポリプロピレンなどの有機化合物製とすることが望ましい。
【００２２】
型枠構造体１は、図２に示すように、コンクリート部材の底面を成形する底版１１と、コンクリート部材の側面を成形する側型枠１２，１２，…とを備えており、上面が開口した箱状を呈している。側型枠１２の上端部には、外側に向かって張り出すフランジ１２ａが形成されている。フランジ１２ａの上面は、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を仕上げる際の基準となる基準面１２ｂであり、本実施形態では、天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状に合せて曲面（傾斜面）に成形されている。
【００２３】
蓋型枠２は、凝結過程にある高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を、その巨視的な仕上げ形状に近似した形状に仮成形するものであり、型枠構造体１の基準面１２ｂに載置される。蓋型枠２は、後記する仮成形工程において高流動コンクリートＣに付与する圧力によって浮き上がらないような重量を備えている。
【００２４】
本実施形態の蓋型枠２は、複数の蓋エレメント２１，２１，…に分割されている。蓋エレメント２１は、対向する側型枠１２，１２間に架設可能な長さに切断された溝形鋼からなる。なお、本実施形態では、蓋エレメント２１の下面が平面になっているので、複数の蓋エレメント２１，２１，…を、その短手方向（幅方向）に隙間なく連設するとともに、各蓋エレメント２１の短手方向を天端面Ｃ１の傾斜方向に向けることで、蓋型枠２の下面の輪郭を天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状に近似させているが、下面を曲面に成形した蓋エレメント（図示略）を連設して、蓋型枠２の下面の輪郭を天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状と一致させてもよい。
【００２５】
蓋型枠２には、型枠構造体１内に通じる連通口２ａが形成されており、この連通口２ａには、貯溜手段２ｂが連通している。なお、本実施形態では、蓋型枠２の外縁部（より詳細には、最高部に位置する蓋エレメント２１）に連通口２ａおよび貯溜手段２ｂを設けているが、連通口２ａおよび貯溜手段２ｂの位置や数を限定する趣旨ではない。
【００２６】
貯溜手段２ｂは、連通口２ａの開口縁部に接合された筒状部材からなる。貯溜手段２ｂには、高流動コンクリートＣと同一性状の補充用コンクリートＣ’が貯溜される（図１の（ｃ）参照）。
【００２７】
図１の（ｅ）に示す化粧蓋３は、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を仕上げ形状に成形するものであり、天端面Ｃ１の仕上げ形状を模った転写面３ａを有し、蓋型枠２によって仮成形された天端面Ｃ１に覆設される。
【００２８】
本実施形態の化粧蓋３は、複数の化粧エレメント３１，３１，…に分割されている。化粧エレメント３１は、図３の（ａ）に示すように、板状を呈する芯材３１ａと、この芯材３１ａに取り付けられた粗面部材３１ｂとを備えている。なお、図３においては、上下を反転させている。化粧エレメント３１の幅寸法および長さ寸法は、それぞれ蓋エレメント２１（図２参照）の幅寸法および長さ寸法と略等しくなっているが、化粧エレメント３１の寸法や平面形状を限定する趣旨ではない。
【００２９】
芯材３１ａは、通気性のある木製合板（多孔質材料）からなる。芯材３１ａを木製合板とすれば、化粧エレメント３１が軽量になり、その取り回しが容易になるので、製造効率が向上する。なお、必要に応じて、芯材３１ａに上下に貫通する多数の貫通孔を形成してもよい。
【００３０】
粗面部材３１ｂは、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１に目荒らしとなる微細な凹凸を刻設（転写）するものであり、例えば、通気性のある織布や不織布からなる。すなわち、粗面部材３１ｂは、天端面Ｃ１の微視的な仕上げ形状を形成するものである。粗面部材３１ｂの表面粗度は、天端面Ｃ１に要求される表面粗度と実質的に同一である。本実施形態では、芯材３１ａの下面全体（図３においては上面）に粗面部材３１ｂが貼着されているが、特定の部位にのみ目荒らしを施す場合には、当該部位に対応する位置にのみ粗面部材３１ｂを貼着すればよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、図１の（ｅ）に示すように、複数の化粧エレメント３１，３１，…を、その短手方向（幅方向）に隙間なく連設するとともに、各化粧エレメント３１の短手方向を天端面Ｃ１の傾斜方向に向けることで、化粧蓋３を形成している。
【００３２】
次に、本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法を詳細に説明する。本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法は、打設工程（図１の（ａ）参照）、蓋型枠設置工程（図１の（ｂ）参照）、仮成形工程（図１の（ｃ）参照）、置換工程（図１の（ｄ）参照）、本成形工程（図１の（ｅ）参照）などを備えている。
【００３３】
図１の（ａ）に示すように、打設工程は、型枠構造体１内にフレッシュな状態の高流動コンクリートＣを打設する工程である。所定量の高流動コンクリートＣを打設したら、 木ゴテなどを用いて天端面Ｃ１に対して荒均し（荒仕上げ）を行う。天端面Ｃ１に対する荒均しは、基準面１２ｂを基準にして行い、かつ、低いところから高いところへ向かって順に行う。すなわち、本実施形態では、天端面Ｃ１のうち、傾斜面Ｓの麓（曲面の底）となる中央部から荒均しを開始し、次いで、傾斜面Ｓを下から上に向かって荒均しをする。荒均しが施された天端面Ｃ１には、ビニールシートなど通気性の無いシート４を順次覆い被せ、天端面Ｃ１の乾燥を防止する。
【００３４】
蓋型枠設置工程は、荒均しが施された天端面Ｃ１に蓋型枠２（図１の（ｃ）参照）を覆設する工程である。本実施形態において、蓋型枠２を天端面Ｃ１に覆設するには、図１の（ｂ）に示すように、シート４の上面に蓋型枠２となる複数の蓋エレメント２１，２１，…を隙間なく連設すればよい。蓋エレメント２１，２１，…は、傾斜面Ｓの麓側から順々に覆設する。すなわち、傾斜面Ｓの麓（曲面の底）に一つ目の蓋エレメント２１を設置し、その後、二つ目以降の蓋エレメント２１，２１，…を傾斜面Ｓの下側から順に設置する。
【００３５】
図１の（ｃ）に示すように、総ての蓋エレメント２１，２１，…を設置したら、貯溜手段２ｂに補充用コンクリートＣ’を注入し、補充用コンクリートＣ’の上端を高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１よりも上方に位置させる。このようにすると、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間に空隙が残っていたとしても、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１と補充用コンクリートＣ’の上端との高低差に起因して発生した圧力によって、補充用コンクリートＣが連通口２ａを通って型枠構造体１内に補充され、前記空隙に高流動コンクリートＣ（補充用コンクリートＣ’）が充填されるようになり、さらに、天端面Ｃ１がシート４を介して蓋型枠２の下面に密着する。なお、補充用コンクリートＣ’に強制的に圧力を付与し、高流動コンクリートＣと補充用コンクリートＣ’との高低差に起因して発生する圧力以上の圧力を、高流動コンクリートＣに付与しても勿論差し支えない。
【００３６】
仮成形工程は、蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内で高流動コンクリートＣの流動性を低下させ、その天端面Ｃ１を蓋型枠２で仮成形する工程である。天端面Ｃ１を蓋型枠２の下面に密着させているので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面の輪郭に沿った状態で流動性が低下することになる。すなわち、仮成形工程は、高流動コンクリートＣの流動性（自己充填性）が低下するまで、天端面Ｃ１の形状を強制的に保持する工程である。
【００３７】
なお、仮成形工程中に、高流動コンクリートＣに含まれるエントラップエアやレイタンスなどが天端面Ｃ１に浮上することになるが、本実施形態では、天端面Ｃ１と補充用コンクリートＣ’の上端との高低差に起因して発生した圧力が高流動コンクリートＣに付与されているので、エントラップエア等が強制的に天端面Ｃ１に浮上することになる。エントラップエアが脱気されると、高流動コンクリートＣの容積が減少することになるが、補充用コンクリートＣ’が自発的に補充されるので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面に密着する状態は維持される。
【００３８】
仮成形工程は、高流動コンクリートＣの自己充填性が低下するまで行えばよいが、より望ましくは、貯溜手段２ｂ内の補充用コンクリートＣ’の自由表面の降下が収まり、かつ、少なくとも高流動コンクリートＣの表層部において流動性が失われるまで行う。本実施形態の仮成形工程では、蓋型枠２を取り除いても天端面Ｃ１のレベル・形状が変化せず、かつ、天端面Ｃ１を指で押したときに指の跡がぼんやりと残るような状態になるまで高流動コンクリートＣの流動性を低下させる。仮成形工程の終了時間は、高流動コンクリートＣの配合や雰囲気温度によって異なるが、多くの場合、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水を加えてから３〜５時間後である。
【００３９】
置換工程は、図１の（ｄ）および（ｅ）に示すように、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１に化粧蓋３を覆設する工程であり、高流動コンクリートＣの流動性が完全に失われる前（凝結が開始する前）に行われる。すなわち、置換工程は、蓋型枠２を取り除き、天端面Ｃ１を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、化粧蓋３を天端面Ｃ１に覆設し、化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させる工程であって、本実施形態では、天端面Ｃ１を指で押して指の跡がぼんやりと残る時期に行い、高流動コンクリートＣの自己充填性が完全に失われる前（凝結が開始する前）までには置換工程を終わらせる。高流動コンクリートＣの凝結が開始するのは、配合や雰囲気温度等によって異なるが、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水を加えてから１０〜１２時間後であるから、それよりも前に、置換工程を終了させる必要がある。本実施形態では、傾斜面Ｓの麓側から順々に蓋エレメント２１を化粧エレメント３１に置き換える。なお、総ての蓋エレメント２１，２１，…を取り除いてから、化粧エレメント３１，３１，…を覆設しても勿論差し支えない。蓋エレメント２１を化粧エレメント３１に置き換える際には、蓋エレメント２１とともにシート４を撤去して天端面Ｃ１を露出させ、木ゴテや金ゴテなどを用いて天端面Ｃ１を均した後に、化粧エレメント３１を覆設する。化粧エレメント３１を覆設したら、図１の（ｅ）に示すように、化粧エレメント３１の上面に蓋エレメント２１を設置し、蓋エレメント２１の重みにより化粧エレメント３１の粗面部材３１ｂ（図３の（ａ）参照）を天端面Ｃ１に押し付ける。
【００４０】
本成形工程は、化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させた状態で高流動コンクリートＣを凝結・硬化させる工程である。すなわち、本成形工程において、高流動コンクリートＣの凝結を開始させ、さらに、高流動コンクリートＣを脱型強度に達するまで硬化・強度発現させる。養生温度や養生時間は、高流動コンクリートＣの種類等に応じて設定する。
【００４１】
高流動コンクリートＣが脱型強度に達したら、型枠構造体１および化粧蓋３を脱型し、その後、必要に応じて蒸気養生などの二次養生を行う。
【００４２】
以上説明した本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法によれば、蓋型枠２を化粧蓋３に置き換える段階で、それまでに発生した空気アバタ等を確実に取り除くことができるので、化粧蓋３によって成形される天端面Ｃ１の仕上り状態が良好なものとなり、ひいては、その仕上げ精度が向上することになる。
【００４３】
すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、仕上げ精度が高く、表面粗度が一様なコンクリート部材を得ることができるので、モノレール用軌道桁など、高い仕上げ精度が要求されるコンクリート部材の製造に適している。
【００４４】
また、本実施形態のように、高流動コンクリートＣに圧力を付与した状態で仮成形工程を行えば、高流動コンクリートＣに含まれるエントラップエアなどが確実に脱気されるようになるので、緻密で且つ寸法精度の高いコンクリート部材を得ることができる。
【００４５】
また、本実施形態のように、貯溜手段２ｂを型枠構造体１の連通口２ａに連通させるとともに、貯溜手段２ｂに自己充填性を有する補充用コンクリートＣ’を貯溜すれば、エントラップエアの脱気により高流動コンクリートＣの容積が減少した場合や、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間に打設時から空隙が形成されていた場合であっても、補充用コンクリートＣ’が速やかに型枠構造体１内に補充されるので、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートＣを行き渡らせることが可能となり、ひいては、密実で寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、高流動コンクリートＣと補充用コンクリートＣ’との高低差に起因して発生した圧力が高流動コンクリートＣに付与されることになるので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面に密着する状態を、蓋型枠２を取り除くまで継続させることが可能となり、その結果、天端面Ｃ１を蓋型枠２の下面の形状に仮成形することが可能となる。
【００４７】
加えて、本実施形態に係る製造方法によれば、化粧蓋３の上面に蓋型枠２を設置して、蓋型枠２の重みによって化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に押し付けているので、仮成形された天端面Ｃ１の巨視的な形状を化粧面３ａの輪郭に合せて矯正することができ、かつ、転写面３ａに形成された微細な凹凸を確実に天端面Ｃ１に転写することができる。
【００４８】
以上説明した構成は適宜変更しても差し支えない。
例えば、前記した実施形態では、化粧エレメント３１の芯材３１ａを木製合板としたが（図３の（ａ）参照）、これに限定されることはなく、図３の（ｂ）に示すように、多数の透孔３２ｃ，３２ｃ，…が形成された金属板（所謂パンチングメタル）を芯材３２ａとしてもよい。このようにすると、粗面部材３２ｂが芯材３２ａの透孔３２ｃに食い込み、粗面部材３２ｂの微細な凹凸よりも大径の凹部が形成されることになるので、天端面Ｃ１に、粗面部材３２ｂにより刻設される微細な凹凸に加えて、凹部に対応する凸部を形成することができる。
【００４９】
また、前記した実施形態では、芯材３１ａと粗面部材３１ｂとを組み合わせてなる化粧エレメント３１を例示したが（図３の（ａ）参照）、図３の（ｃ）に示すように、粗面部材３１ｂを省略してもよい。なお、図３の（ｃ）に示す芯材３３ａは、比較的大きな凹部３３ｃ，３３ｃ，…が形成されたゴム製や合成樹脂製の板材であり、その適所に、通気孔（図示略）が形成されている。粗面部材３１ｂを省略する場合には、芯材３１ａに形成した通気孔（図示略）に、通気を阻害しない織布や不織布などを被せることで、高流動コンクリートＣの漏洩を防止することが望ましい。
【００５０】
また、実施形態では、蓋型枠２に連通口２ａを形成した場合を例示したが（図２参照）、これに限定されることはなく、型枠構造体１の底版１１に連通口を形成してもよいし、図４に示すように、側型枠１２に連通口を形成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、貯溜手段２ｂを連通口２ａに直に接続した場合を例示したが（図２参照）、開閉手段１ｃを介して貯溜手段１ｂを連通口に接続してもよい。
【００５２】
開閉手段１ｃは、側型枠１２に設けた連通口に対応する孔部を有する一対の基板１３，１４と、この基板１３，１４の間に介設される仕切板１５とを備えて構成されている。一方の基板１３は、側型枠１２に固着されており、他方の基板１４は、仕切板１５の板厚と同程度の隙間をあけて一方の基板１３と対峙している。なお、貯溜手段１ｂは、他方の基板１４に接続されている。仕切板１５は、基板１３，１４の間にスライド可能に挿入され、その窓部１５ａを基板１３，１４の孔部に合せると、連通口が開口し、窓部１５ａを基板１３，１４の孔部からずらすと、連通口が閉塞する。
【００５３】
開閉手段１ｃ付きの型枠構造体１を使用する場合には、少なくとも補充用コンクリートＣ’が自己充填性を具備している間は、連通口を開口させておき、高流動コンクリートＣの凝結が終結する前に連通口を閉塞するとよい。このようにすると、補充用コンクリートＣ’が硬化して型枠構造体１内の高流動コンクリートＣと一体になることを防ぐことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、天端面Ｃ１を仕上げる際の基準となる基準面１２ｂを、型枠構造体１のフランジ１２ａの上面に設けた場合を例示したが（図２参照）、これに限定されることはなく、フランジ１２ａに取り付けた基準プレート１６の上面を基準面１６ｂとしてもよい。基準プレート１６は、図５に示すように、フランジ１２ａ上に設置されたスペーサ１７，１７，…上に載置されており、ボルト１８およびナット１９を利用してフランジ１２ａに固定されている。なお、基準面１６ｂには、ボルト１８の頭部を収納するザグリが形成されている。また、基準プレート１６の縁部には、面木部１６ａが形成されている。面木部１６ａは、天端面Ｃ１の縁部にテーパ面を形成するための断面三角形の突条であり、側型枠１２の上端縁に係止される。
【００５５】
基準面１６ｂを基準プレート１６に設ければ、基準プレート１６およびスペーサ１７の少なくとも一方を変更するだけで、基準面１６ｂの曲率や勾配等を変化させることができるので、天端面Ｃ１の仕上げ形状がコンクリート部材ごとに異なる場合であっても、容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態に係るコンクリート部材の製造方法を説明するための模式図な断面図である。
【図２】型枠構造体および蓋型枠を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は化粧エレメントの構成を説明するための斜視図、（ｂ）および（ｃ）は化粧エレメントの変形例を説明するための斜視図である。
【図４】型枠構造体の変形例を説明するための斜視図である。
【図５】図４の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 型枠構造体
２ 蓋型枠
２１ 蓋エレメント
３ 化粧蓋
３ａ 転写面
３１ 化粧エレメント
Ｃ 高流動コンクリート
Ｃ１ 天端面
Ｃ’ 補充用コンクリート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己充填性が高いという高流動コンクリートの特質を活かしたコンクリート部材の製造方法が提案されている。この製造方法によれば、振動締固めを省略あるいは低減することが可能となるので、普通コンクリートを使用した場合に比べて、生産効率を向上させることができる。
【０００３】
ところで、コンクリート部材の上面（天端面）を曲面や粗面に成形する場合や、コンクリート部材の上面に意匠性を高めるためのレリーフなどを形成する場合には、高流動コンクリートに覆設する蓋型枠に、天端面の仕上げ形状（曲面や凹凸など）を模った転写面を形成しておく必要がある（例えば、特許文献１，２参照。）。なお、普通コンクリートであれば、蓋型枠を用いずとも、コテ仕上げやホウキ目仕上げ等を施すことで、天端面を曲面や粗面に成形することができるが、高流動コンクリートは、普通コンクリートよりも流動性が高く、凝結時間も長いことから、コテ仕上げやホウキ目仕上げ等によって曲面や粗面を形成すると、凝結が終結するまでの間に消失してしまう虞がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６２８１３号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２のように、天端面を蓋型枠で覆った状態で高流動コンクリートを凝結・硬化させると、天端面に浮き上がってきたエントラップエアやレイタンスによって、空気アバタや水アバタなどが不規則に発生し、美観を損ねる虞がある。なお、特許文献２に開示されているように、透気性仕上げ材を具備する蓋型枠を天端面に覆設することで、空気アバタ等の発生を抑制することはできるが、完全に除去することはできない。
【０００６】
また、例えば、モノレール用軌道桁においては、モノレール車両の走行安定性を確保するために、軌道面の表面粗度を一様にする必要があるが、蓋型枠で軌道面を成形すると、空気アバタなどが不規則に発生するので、軌道面の表面粗度を一様にすることができない。
【０００７】
ちなみに、軌道面を模った転写面を型枠構造体の底版に形成し、底版によって軌道面を成形すれば、空気アバタの問題は解消するが、この方法においては、脱型した後に、特殊な装置を用いて軌道桁の上下を反転させる必要があるので、製造コストを削減することができない。また、軌道桁の大きさや形状によっては、反転させることができない場合もある。
【０００８】
このような観点から、本発明は、高流動コンクリートの特質を活かしたコンクリート部材の製造方法であって、高流動コンクリートの天端面における仕上げ精度を向上させることが可能なコンクリート部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決する本発明は、蓋型枠を覆設した型枠構造体内で高流動コンクリートの流動性を低下させ、当該高流動コンクリートの天端面を前記蓋型枠で仮成形する仮成形工程と、前記蓋型枠を取り除き、前記天端面を均したうえで、前記天端面の仕上げ形状を模った転写面を有する化粧蓋を前記天端面に覆設し、前記転写面を前記天端面に密着させる置換工程と、前記転写面を前記天端面に密着させた状態で前記高流動コンクリートを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、前記置換工程を、前記高流動コンクリートの流動性が完全に失われる前に行うことを特徴とする。
【００１０】
要するに、本発明は、高流動コンクリートの流動性（自己充填性）が低下した段階で蓋型枠を取り除き、天端面を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、天端面に化粧蓋を覆設し、かかる状態のまま高流動コンクリートの凝結を開始させ、さらに硬化させることで天端面を仕上げ形状に成形するものである。本発明によれば、蓋型枠を化粧蓋に置き換える段階で、それまでに発生した空気アバタ等を確実に取り除くことができるので、化粧蓋によって成形される天端面の仕上り状態が良好なものとなり、ひいては、その仕上げ精度が向上することになる。なお、高流動コンクリートは、流動性（自己充填性）が高く、平坦になろうとするので、高流動コンクリートの流動性（自己充填性）が低下するまでは、蓋型枠によって天端面の形状を強制的に保持する必要がある。
【００１１】
前記高流動コンクリートの前記天端面に傾斜面を形成する場合には、前記蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておき、前記高流動コンクリートを打設した後に、前記傾斜面の麓側から順に前記蓋エレメントを覆設することが望ましい。フレッシュな状態の高流動コンクリートは、平坦になろうとするので、傾斜面の上側の高流動コンクリートが傾斜面の下側に向かって流動し、高流動コンクリートの天端面と蓋エレメントとの間に隙間が形成される虞があるが、傾斜面の麓側から順に蓋エレメントを覆設すれば、麓側への高流動コンクリートの流動を抑制することが可能となるので、傾斜面の上側においても、天端面と蓋エレメントとを密着させることが可能となり、ひいては、ジャンカ等のない密実なコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１２】
また、蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておけば、蓋型枠の下面の曲率や勾配等を比較的柔軟に変化させることが可能となるので、天端面の仕上げ形状がコンクリート部材ごとに異なる場合であっても、容易に対応することが可能となる。
【００１３】
前記化粧蓋も複数の化粧エレメントに分割しておき、前記置換工程において、前記蓋エレメントを前記化粧エレメントに置き換えるとよい。このようにすると、蓋エレメントを取り除く作業と、化粧エレメントを覆設する作業とを並行して行うことが可能となるので、コンクリート部材の製造に要する時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
前記仮成形工程中に、前記型枠構造体内の前記高流動コンクリートに圧力を付与し、前記天端面を前記蓋型枠に押し付けるとよい。このようにすると、高流動コンクリートに含まれるエントラップエアなどを、強制的に天端面に浮上させることが可能となり、さらには、型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートを行き渡らせることが可能となるので、緻密で寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１５】
また、前記型枠構造体または前記蓋型枠に、前記型枠構造体内に通じる連通口を設けるとともに、前記高流動コンクリートと同一性状の補充用コンクリートを貯溜可能な貯溜手段を前記連通口に連通させ、前記仮成形工程中に、前記貯溜手段に貯溜した前記補充用コンクリートの上端を前記高流動コンクリートの前記天端面よりも上方に位置させ、前記補充用コンクリートの上端と前記高流動コンクリートの前記天端面との高低差に起因して発生した圧力を前記高流動コンクリートに付与するとよい。このようにすると、高流動コンクリートに含まれるエントラップエアなどを、強制的に天端面に浮上させることが可能となり、さらには、型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートを行き渡らせることが可能となるので、緻密で且つ寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。また、エントラップエアの脱気等に起因して型枠構造体と蓋型枠とで囲まれた空間に空隙が形成されていたとしても、高流動コンクリートが自発的に空隙に流れ込むようになるので、ジャンカ等のない密実なコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００１６】
なお、前記高流動コンクリートの凝結が終結する前に、前記連通口を閉塞するとよい。このようにすると、補充用コンクリートが硬化して型枠構造体内の高流動コンクリートと一体になることを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高流動コンクリートの天端面における仕上げ精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示すように、実施形態に係るコンクリート部材の製造方法は、蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内において高流動コンクリートＣの流動性を低下させ（図１の（ｃ）参照）、高流動コンクリートＣの流動性（自己充填性）が低下した段階で蓋型枠２を取り除き（図１の（ｄ）参照）、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、天端面Ｃ１に化粧蓋３を覆設し（図１の（ｅ）参照）、かかる状態のまま高流動コンクリートＣを凝結・硬化させることで、天端面Ｃ１を仕上げ形状に成形するものである。
【００１９】
なお、天端面Ｃ１の仕上げ形状には、コンクリート部材の輪郭となる巨視的な仕上げ形状と、コンクリート部材の表面に付される模様や凹凸となる微視的な仕上げ形状とがある。本実施形態では、コンクリート部材の輪郭となる下向きに凸の曲面を巨視的な仕上げ形状とし、天端面Ｃ１の全面に刻設される目荒らし用の微細な凹凸を微視的な仕上げ形状とする場合を例示する。
【００２０】
高流動コンクリートＣは、高い流動性を有しながらも材料分離が発生し難く、かつ、振動締固めを行わずとも型枠構造体１の隅々まで骨材やセメントペーストを運ぶことができるような自己充填性のあるコンクリートである。本実施形態の高流動コンクリートＣは、硬化体の圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上の超高強度繊維補強コンクリートであり、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水セメント比が３５％以下となるように高性能減水剤と水とを混入して得たセメント系マトリックスに、直径が０．１〜０．３ｍｍで長さが１０〜３０ｍｍの形状を有する繊維を１〜４容積％混入して得たものである。フレッシュな状態の高流動コンクリートＣにおけるスランプフロー値は５０〜７０ｃｍで、モルタルフロー値は２２〜２８ｃｍ程度である。
【００２１】
ここで、ポゾラン系反応粒子とは、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグのほか、カオリンの誘導体から選定した化合物、沈降シリカ、火山灰、シリカゾル等からなる粒子のことである。
骨材の最大粒径は、２０ｍｍ以下とすることが望ましいが、より好適には、５．０ｍｍ以下とすることが望ましい。
また、繊維の材質に制限はないが、コンクリートとの付着性や材料調達の容易さなどを勘案すると、鋼製、あるいは、ポリビニルアルコールやポリプロピレンなどの有機化合物製とすることが望ましい。
【００２２】
型枠構造体１は、図２に示すように、コンクリート部材の底面を成形する底版１１と、コンクリート部材の側面を成形する側型枠１２，１２，…とを備えており、上面が開口した箱状を呈している。側型枠１２の上端部には、外側に向かって張り出すフランジ１２ａが形成されている。フランジ１２ａの上面は、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を仕上げる際の基準となる基準面１２ｂであり、本実施形態では、天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状に合せて曲面（傾斜面）に成形されている。
【００２３】
蓋型枠２は、凝結過程にある高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を、その巨視的な仕上げ形状に近似した形状に仮成形するものであり、型枠構造体１の基準面１２ｂに載置される。蓋型枠２は、後記する仮成形工程において高流動コンクリートＣに付与する圧力によって浮き上がらないような重量を備えている。
【００２４】
本実施形態の蓋型枠２は、複数の蓋エレメント２１，２１，…に分割されている。蓋エレメント２１は、対向する側型枠１２，１２間に架設可能な長さに切断された溝形鋼からなる。なお、本実施形態では、蓋エレメント２１の下面が平面になっているので、複数の蓋エレメント２１，２１，…を、その短手方向（幅方向）に隙間なく連設するとともに、各蓋エレメント２１の短手方向を天端面Ｃ１の傾斜方向に向けることで、蓋型枠２の下面の輪郭を天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状に近似させているが、下面を曲面に成形した蓋エレメント（図示略）を連設して、蓋型枠２の下面の輪郭を天端面Ｃ１の巨視的な仕上げ形状と一致させてもよい。
【００２５】
蓋型枠２には、型枠構造体１内に通じる連通口２ａが形成されており、この連通口２ａには、貯溜手段２ｂが連通している。なお、本実施形態では、蓋型枠２の外縁部（より詳細には、最高部に位置する蓋エレメント２１）に連通口２ａおよび貯溜手段２ｂを設けているが、連通口２ａおよび貯溜手段２ｂの位置や数を限定する趣旨ではない。
【００２６】
貯溜手段２ｂは、連通口２ａの開口縁部に接合された筒状部材からなる。貯溜手段２ｂには、高流動コンクリートＣと同一性状の補充用コンクリートＣ’が貯溜される（図１の（ｃ）参照）。
【００２７】
図１の（ｅ）に示す化粧蓋３は、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１を仕上げ形状に成形するものであり、天端面Ｃ１の仕上げ形状を模った転写面３ａを有し、蓋型枠２によって仮成形された天端面Ｃ１に覆設される。
【００２８】
本実施形態の化粧蓋３は、複数の化粧エレメント３１，３１，…に分割されている。化粧エレメント３１は、図３の（ａ）に示すように、板状を呈する芯材３１ａと、この芯材３１ａに取り付けられた粗面部材３１ｂとを備えている。なお、図３においては、上下を反転させている。化粧エレメント３１の幅寸法および長さ寸法は、それぞれ蓋エレメント２１（図２参照）の幅寸法および長さ寸法と略等しくなっているが、化粧エレメント３１の寸法や平面形状を限定する趣旨ではない。
【００２９】
芯材３１ａは、通気性のある木製合板（多孔質材料）からなる。芯材３１ａを木製合板とすれば、化粧エレメント３１が軽量になり、その取り回しが容易になるので、製造効率が向上する。なお、必要に応じて、芯材３１ａに上下に貫通する多数の貫通孔を形成してもよい。
【００３０】
粗面部材３１ｂは、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１に目荒らしとなる微細な凹凸を刻設（転写）するものであり、例えば、通気性のある織布や不織布からなる。すなわち、粗面部材３１ｂは、天端面Ｃ１の微視的な仕上げ形状を形成するものである。粗面部材３１ｂの表面粗度は、天端面Ｃ１に要求される表面粗度と実質的に同一である。本実施形態では、芯材３１ａの下面全体（図３においては上面）に粗面部材３１ｂが貼着されているが、特定の部位にのみ目荒らしを施す場合には、当該部位に対応する位置にのみ粗面部材３１ｂを貼着すればよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、図１の（ｅ）に示すように、複数の化粧エレメント３１，３１，…を、その短手方向（幅方向）に隙間なく連設するとともに、各化粧エレメント３１の短手方向を天端面Ｃ１の傾斜方向に向けることで、化粧蓋３を形成している。
【００３２】
次に、本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法を詳細に説明する。本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法は、打設工程（図１の（ａ）参照）、蓋型枠設置工程（図１の（ｂ）参照）、仮成形工程（図１の（ｃ）参照）、置換工程（図１の（ｄ）参照）、本成形工程（図１の（ｅ）参照）などを備えている。
【００３３】
図１の（ａ）に示すように、打設工程は、型枠構造体１内にフレッシュな状態の高流動コンクリートＣを打設する工程である。所定量の高流動コンクリートＣを打設したら、 木ゴテなどを用いて天端面Ｃ１に対して荒均し（荒仕上げ）を行う。天端面Ｃ１に対する荒均しは、基準面１２ｂを基準にして行い、かつ、低いところから高いところへ向かって順に行う。すなわち、本実施形態では、天端面Ｃ１のうち、傾斜面Ｓの麓（曲面の底）となる中央部から荒均しを開始し、次いで、傾斜面Ｓを下から上に向かって荒均しをする。荒均しが施された天端面Ｃ１には、ビニールシートなど通気性の無いシート４を順次覆い被せ、天端面Ｃ１の乾燥を防止する。
【００３４】
蓋型枠設置工程は、荒均しが施された天端面Ｃ１に蓋型枠２（図１の（ｃ）参照）を覆設する工程である。本実施形態において、蓋型枠２を天端面Ｃ１に覆設するには、図１の（ｂ）に示すように、シート４の上面に蓋型枠２となる複数の蓋エレメント２１，２１，…を隙間なく連設すればよい。蓋エレメント２１，２１，…は、傾斜面Ｓの麓側から順々に覆設する。すなわち、傾斜面Ｓの麓（曲面の底）に一つ目の蓋エレメント２１を設置し、その後、二つ目以降の蓋エレメント２１，２１，…を傾斜面Ｓの下側から順に設置する。
【００３５】
図１の（ｃ）に示すように、総ての蓋エレメント２１，２１，…を設置したら、貯溜手段２ｂに補充用コンクリートＣ’を注入し、補充用コンクリートＣ’の上端を高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１よりも上方に位置させる。このようにすると、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間に空隙が残っていたとしても、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１と補充用コンクリートＣ’の上端との高低差に起因して発生した圧力によって、補充用コンクリートＣが連通口２ａを通って型枠構造体１内に補充され、前記空隙に高流動コンクリートＣ（補充用コンクリートＣ’）が充填されるようになり、さらに、天端面Ｃ１がシート４を介して蓋型枠２の下面に密着する。なお、補充用コンクリートＣ’に強制的に圧力を付与し、高流動コンクリートＣと補充用コンクリートＣ’との高低差に起因して発生する圧力以上の圧力を、高流動コンクリートＣに付与しても勿論差し支えない。
【００３６】
仮成形工程は、蓋型枠２を覆設した型枠構造体１内で高流動コンクリートＣの流動性を低下させ、その天端面Ｃ１を蓋型枠２で仮成形する工程である。天端面Ｃ１を蓋型枠２の下面に密着させているので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面の輪郭に沿った状態で流動性が低下することになる。すなわち、仮成形工程は、高流動コンクリートＣの流動性（自己充填性）が低下するまで、天端面Ｃ１の形状を強制的に保持する工程である。
【００３７】
なお、仮成形工程中に、高流動コンクリートＣに含まれるエントラップエアやレイタンスなどが天端面Ｃ１に浮上することになるが、本実施形態では、天端面Ｃ１と補充用コンクリートＣ’の上端との高低差に起因して発生した圧力が高流動コンクリートＣに付与されているので、エントラップエア等が強制的に天端面Ｃ１に浮上することになる。エントラップエアが脱気されると、高流動コンクリートＣの容積が減少することになるが、補充用コンクリートＣ’が自発的に補充されるので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面に密着する状態は維持される。
【００３８】
仮成形工程は、高流動コンクリートＣの自己充填性が低下するまで行えばよいが、より望ましくは、貯溜手段２ｂ内の補充用コンクリートＣ’の自由表面の降下が収まり、かつ、少なくとも高流動コンクリートＣの表層部において流動性が失われるまで行う。本実施形態の仮成形工程では、蓋型枠２を取り除いても天端面Ｃ１のレベル・形状が変化せず、かつ、天端面Ｃ１を指で押したときに指の跡がぼんやりと残るような状態になるまで高流動コンクリートＣの流動性を低下させる。仮成形工程の終了時間は、高流動コンクリートＣの配合や雰囲気温度によって異なるが、多くの場合、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水を加えてから３〜５時間後である。
【００３９】
置換工程は、図１の（ｄ）および（ｅ）に示すように、高流動コンクリートＣの天端面Ｃ１に化粧蓋３を覆設する工程であり、高流動コンクリートＣの流動性が完全に失われる前（凝結が開始する前）に行われる。すなわち、置換工程は、蓋型枠２を取り除き、天端面Ｃ１を均して空気アバタ等を取り除いたうえで、化粧蓋３を天端面Ｃ１に覆設し、化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させる工程であって、本実施形態では、天端面Ｃ１を指で押して指の跡がぼんやりと残る時期に行い、高流動コンクリートＣの自己充填性が完全に失われる前（凝結が開始する前）までには置換工程を終わらせる。高流動コンクリートＣの凝結が開始するのは、配合や雰囲気温度等によって異なるが、セメントとポゾラン系反応粒子と骨材とを含む紛体に水を加えてから１０〜１２時間後であるから、それよりも前に、置換工程を終了させる必要がある。本実施形態では、傾斜面Ｓの麓側から順々に蓋エレメント２１を化粧エレメント３１に置き換える。なお、総ての蓋エレメント２１，２１，…を取り除いてから、化粧エレメント３１，３１，…を覆設しても勿論差し支えない。蓋エレメント２１を化粧エレメント３１に置き換える際には、蓋エレメント２１とともにシート４を撤去して天端面Ｃ１を露出させ、木ゴテや金ゴテなどを用いて天端面Ｃ１を均した後に、化粧エレメント３１を覆設する。化粧エレメント３１を覆設したら、図１の（ｅ）に示すように、化粧エレメント３１の上面に蓋エレメント２１を設置し、蓋エレメント２１の重みにより化粧エレメント３１の粗面部材３１ｂ（図３の（ａ）参照）を天端面Ｃ１に押し付ける。
【００４０】
本成形工程は、化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に密着させた状態で高流動コンクリートＣを凝結・硬化させる工程である。すなわち、本成形工程において、高流動コンクリートＣの凝結を開始させ、さらに、高流動コンクリートＣを脱型強度に達するまで硬化・強度発現させる。養生温度や養生時間は、高流動コンクリートＣの種類等に応じて設定する。
【００４１】
高流動コンクリートＣが脱型強度に達したら、型枠構造体１および化粧蓋３を脱型し、その後、必要に応じて蒸気養生などの二次養生を行う。
【００４２】
以上説明した本実施形態に係るコンクリート部材の製造方法によれば、蓋型枠２を化粧蓋３に置き換える段階で、それまでに発生した空気アバタ等を確実に取り除くことができるので、化粧蓋３によって成形される天端面Ｃ１の仕上り状態が良好なものとなり、ひいては、その仕上げ精度が向上することになる。
【００４３】
すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、仕上げ精度が高く、表面粗度が一様なコンクリート部材を得ることができるので、モノレール用軌道桁など、高い仕上げ精度が要求されるコンクリート部材の製造に適している。
【００４４】
また、本実施形態のように、高流動コンクリートＣに圧力を付与した状態で仮成形工程を行えば、高流動コンクリートＣに含まれるエントラップエアなどが確実に脱気されるようになるので、緻密で且つ寸法精度の高いコンクリート部材を得ることができる。
【００４５】
また、本実施形態のように、貯溜手段２ｂを型枠構造体１の連通口２ａに連通させるとともに、貯溜手段２ｂに自己充填性を有する補充用コンクリートＣ’を貯溜すれば、エントラップエアの脱気により高流動コンクリートＣの容積が減少した場合や、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間に打設時から空隙が形成されていた場合であっても、補充用コンクリートＣ’が速やかに型枠構造体１内に補充されるので、型枠構造体１と蓋型枠２とで囲まれた空間の隅々まで高流動コンクリートＣを行き渡らせることが可能となり、ひいては、密実で寸法精度の高いコンクリート部材を製造することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、高流動コンクリートＣと補充用コンクリートＣ’との高低差に起因して発生した圧力が高流動コンクリートＣに付与されることになるので、天端面Ｃ１が蓋型枠２の下面に密着する状態を、蓋型枠２を取り除くまで継続させることが可能となり、その結果、天端面Ｃ１を蓋型枠２の下面の形状に仮成形することが可能となる。
【００４７】
加えて、本実施形態に係る製造方法によれば、化粧蓋３の上面に蓋型枠２を設置して、蓋型枠２の重みによって化粧蓋３の転写面３ａを天端面Ｃ１に押し付けているので、仮成形された天端面Ｃ１の巨視的な形状を化粧面３ａの輪郭に合せて矯正することができ、かつ、転写面３ａに形成された微細な凹凸を確実に天端面Ｃ１に転写することができる。
【００４８】
以上説明した構成は適宜変更しても差し支えない。
例えば、前記した実施形態では、化粧エレメント３１の芯材３１ａを木製合板としたが（図３の（ａ）参照）、これに限定されることはなく、図３の（ｂ）に示すように、多数の透孔３２ｃ，３２ｃ，…が形成された金属板（所謂パンチングメタル）を芯材３２ａとしてもよい。このようにすると、粗面部材３２ｂが芯材３２ａの透孔３２ｃに食い込み、粗面部材３２ｂの微細な凹凸よりも大径の凹部が形成されることになるので、天端面Ｃ１に、粗面部材３２ｂにより刻設される微細な凹凸に加えて、凹部に対応する凸部を形成することができる。
【００４９】
また、前記した実施形態では、芯材３１ａと粗面部材３１ｂとを組み合わせてなる化粧エレメント３１を例示したが（図３の（ａ）参照）、図３の（ｃ）に示すように、粗面部材３１ｂを省略してもよい。なお、図３の（ｃ）に示す芯材３３ａは、比較的大きな凹部３３ｃ，３３ｃ，…が形成されたゴム製や合成樹脂製の板材であり、その適所に、通気孔（図示略）が形成されている。粗面部材３１ｂを省略する場合には、芯材３１ａに形成した通気孔（図示略）に、通気を阻害しない織布や不織布などを被せることで、高流動コンクリートＣの漏洩を防止することが望ましい。
【００５０】
また、実施形態では、蓋型枠２に連通口２ａを形成した場合を例示したが（図２参照）、これに限定されることはなく、型枠構造体１の底版１１に連通口を形成してもよいし、図４に示すように、側型枠１２に連通口を形成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、貯溜手段２ｂを連通口２ａに直に接続した場合を例示したが（図２参照）、開閉手段１ｃを介して貯溜手段１ｂを連通口に接続してもよい。
【００５２】
開閉手段１ｃは、側型枠１２に設けた連通口に対応する孔部を有する一対の基板１３，１４と、この基板１３，１４の間に介設される仕切板１５とを備えて構成されている。一方の基板１３は、側型枠１２に固着されており、他方の基板１４は、仕切板１５の板厚と同程度の隙間をあけて一方の基板１３と対峙している。なお、貯溜手段１ｂは、他方の基板１４に接続されている。仕切板１５は、基板１３，１４の間にスライド可能に挿入され、その窓部１５ａを基板１３，１４の孔部に合せると、連通口が開口し、窓部１５ａを基板１３，１４の孔部からずらすと、連通口が閉塞する。
【００５３】
開閉手段１ｃ付きの型枠構造体１を使用する場合には、少なくとも補充用コンクリートＣ’が自己充填性を具備している間は、連通口を開口させておき、高流動コンクリートＣの凝結が終結する前に連通口を閉塞するとよい。このようにすると、補充用コンクリートＣ’が硬化して型枠構造体１内の高流動コンクリートＣと一体になることを防ぐことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、天端面Ｃ１を仕上げる際の基準となる基準面１２ｂを、型枠構造体１のフランジ１２ａの上面に設けた場合を例示したが（図２参照）、これに限定されることはなく、フランジ１２ａに取り付けた基準プレート１６の上面を基準面１６ｂとしてもよい。基準プレート１６は、図５に示すように、フランジ１２ａ上に設置されたスペーサ１７，１７，…上に載置されており、ボルト１８およびナット１９を利用してフランジ１２ａに固定されている。なお、基準面１６ｂには、ボルト１８の頭部を収納するザグリが形成されている。また、基準プレート１６の縁部には、面木部１６ａが形成されている。面木部１６ａは、天端面Ｃ１の縁部にテーパ面を形成するための断面三角形の突条であり、側型枠１２の上端縁に係止される。
【００５５】
基準面１６ｂを基準プレート１６に設ければ、基準プレート１６およびスペーサ１７の少なくとも一方を変更するだけで、基準面１６ｂの曲率や勾配等を変化させることができるので、天端面Ｃ１の仕上げ形状がコンクリート部材ごとに異なる場合であっても、容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態に係るコンクリート部材の製造方法を説明するための模式図な断面図である。
【図２】型枠構造体および蓋型枠を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は化粧エレメントの構成を説明するための斜視図、（ｂ）および（ｃ）は化粧エレメントの変形例を説明するための斜視図である。
【図４】型枠構造体の変形例を説明するための斜視図である。
【図５】図４の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 型枠構造体
２ 蓋型枠
２１ 蓋エレメント
３ 化粧蓋
３ａ 転写面
３１ 化粧エレメント
Ｃ 高流動コンクリート
Ｃ１ 天端面
Ｃ’ 補充用コンクリート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋型枠を覆設した型枠構造体内で高流動コンクリートの流動性を低下させ、当該高流動コンクリートの天端面を前記蓋型枠で仮成形する仮成形工程と、
前記蓋型枠を取り除き、前記天端面を均したうえで、前記天端面の仕上げ形状を模った転写面を有する化粧蓋を前記天端面に覆設し、前記転写面を前記天端面に密着させる置換工程と、
前記転写面を前記天端面に密着させた状態で前記高流動コンクリートを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、
前記置換工程を、前記高流動コンクリートの流動性が完全に失われる前に行うことを特徴とするコンクリート部材の製造方法。
【請求項２】
前記高流動コンクリートの前記天端面に傾斜面を形成する場合には、
前記蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておき、
前記高流動コンクリートを打設した後に、前記傾斜面の麓側から順に前記蓋エレメントを覆設することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項３】
前記化粧蓋を複数の化粧エレメントに分割しておき、
前記置換工程において、前記蓋エレメントを前記化粧エレメントに置き換えることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項４】
前記仮成形工程中に、前記型枠構造体内の前記高流動コンクリートに圧力を付与することで、前記天端面を前記蓋型枠に押し付けることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項５】
前記型枠構造体または前記蓋型枠に、前記型枠構造体内に通じる連通口を設けるとともに、前記高流動コンクリートと同一性状の補充用コンクリートを貯溜可能な貯溜手段を前記連通口に連通させ、
前記仮成形工程中に、前記貯溜手段に貯溜した前記補充用コンクリートの上端を前記高流動コンクリートの前記天端面よりも上方に位置させ、前記補充用コンクリートの上端と前記高流動コンクリートの前記天端面との高低差に起因して発生した圧力を前記高流動コンクリートに付与することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項６】
前記高流動コンクリートの凝結が終結する前に、前記連通口を閉塞することを特徴とする請求項５に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項１】
蓋型枠を覆設した型枠構造体内で高流動コンクリートの流動性を低下させ、当該高流動コンクリートの天端面を前記蓋型枠で仮成形する仮成形工程と、
前記蓋型枠を取り除き、前記天端面を均したうえで、前記天端面の仕上げ形状を模った転写面を有する化粧蓋を前記天端面に覆設し、前記転写面を前記天端面に密着させる置換工程と、
前記転写面を前記天端面に密着させた状態で前記高流動コンクリートを凝結・硬化させる本成形工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、
前記置換工程を、前記高流動コンクリートの流動性が完全に失われる前に行うことを特徴とするコンクリート部材の製造方法。
【請求項２】
前記高流動コンクリートの前記天端面に傾斜面を形成する場合には、
前記蓋型枠を複数の蓋エレメントに分割しておき、
前記高流動コンクリートを打設した後に、前記傾斜面の麓側から順に前記蓋エレメントを覆設することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項３】
前記化粧蓋を複数の化粧エレメントに分割しておき、
前記置換工程において、前記蓋エレメントを前記化粧エレメントに置き換えることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項４】
前記仮成形工程中に、前記型枠構造体内の前記高流動コンクリートに圧力を付与することで、前記天端面を前記蓋型枠に押し付けることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項５】
前記型枠構造体または前記蓋型枠に、前記型枠構造体内に通じる連通口を設けるとともに、前記高流動コンクリートと同一性状の補充用コンクリートを貯溜可能な貯溜手段を前記連通口に連通させ、
前記仮成形工程中に、前記貯溜手段に貯溜した前記補充用コンクリートの上端を前記高流動コンクリートの前記天端面よりも上方に位置させ、前記補充用コンクリートの上端と前記高流動コンクリートの前記天端面との高低差に起因して発生した圧力を前記高流動コンクリートに付与することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の製造方法。
【請求項６】
前記高流動コンクリートの凝結が終結する前に、前記連通口を閉塞することを特徴とする請求項５に記載のコンクリート部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−３９８９６（Ｐ２００９−３９８９６Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０５２２９（Ｐ２００７−２０５２２９）
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]