JP3894738B2

JP3894738B2 - Embedded formwork board

Info

Publication number: JP3894738B2
Application number: JP2001087179A
Authority: JP
Inventors: 正美鵜澤; 健鶴田; 匡見広瀬
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP2002285667A

Description

【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 〜 20 μ m 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ＪＧＳ０２３１（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】

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an embedded formwork board which is a unit member constituting an embedded formwork, and more specifically, an embedded formwork made of a super high-strength concrete hardened body having a compressive strength of 150 MPa or more and a bending strength of 20 MPa or more. Related to the board.
[0002]
[Prior art]
An embedded mold that is used as a formwork for forming a concrete structure, and remains in an integrated form with the post-cast concrete without being removed even after the post-cast concrete is placed in the mold and hardened. A frame is conventionally known. The embedded formwork is assembled into a desired shape such as a beam by appropriately combining various embedded formwork boards that are constituent members thereof.
[0003]
The conventional embedded formwork board enhances the adhesion with post-cast concrete by the following methods (1) to (3), for example.
(1) After manufacturing an embedded formwork board with a concrete compound (with a compressive strength of about 30MPa), roughen the surface (one side on which the post-cast concrete is placed) with a brush, etc. Let it form.
(2) When manufacturing embedded formwork boards with concrete mix (with a compressive strength of about 30 MPa), a retarder is applied to the surface of the embedded formwork board (one side on which the post-cast concrete is placed). It is applied, and after the curing is completed, the surface on which the retarder has been applied is washed out to expose the aggregate and form irregularities.
(3) When manufacturing an embedded formwork board with a concrete compound (with a compressive strength of about 30 MPa), a part of the truss-shaped solid reinforcing bar is embedded and a part thereof is exposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventional embedded formwork board has remarkably low performance from the viewpoint of shielding properties. In other words, the conventional embedded formwork board has problems such as peeling at the boundary surface with post-cast concrete when used as an embedded formwork, water entering the boundary surface, and leakage to the outside. was there.
For this reason, in recent years, a technique for improving the shielding property of the embedded formwork board has been studied.
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-45432, a formwork body is constituted by a panel-shaped core material formed of resin mortar and a surface reinforcing layer formed of glass fiber reinforced plastic on both surfaces of the core material. An embedded formwork in which a concrete fixing protrusion is arranged on one side of a formwork body is disclosed.
[0005]
However, the embedded form described in the above publication is manufactured by bringing a surface reinforcing layer made of glass fiber reinforced plastic into close contact with both sides of a resin mortar core, and heating and pressing from both sides. Therefore, there is a problem that it takes time to manufacture.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an embedded formwork board that has good adhesion to post-cast concrete, has high shielding properties, is high in strength, and can be easily manufactured.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problem is a hardened body of a composition containing a specific material and a board for an embedded formwork having a specific shape. As a result, the present invention has been completed.
That is, the embedded formwork board according to claim 1 is composed of 100 parts by weight of cement, 5 to 50 parts by weight of pozzolanic fine powder , 50 to 250 parts by weight of aggregate having a particle size of 2 mm or less , and an average particle diameter of 3 to 20 quartz powder 5-50 parts by weight of mu m, an average particle size of 1mm or less fibrous particles or flaky particles 5 to 35 parts by weight, 0.5-4.0 parts by weight water-reducing agent (in terms of solid content), water / cement ratio is 10 to 30 A composition containing water in an amount of % by weight, the metal fiber having an amount of 0.1 to 4.0 % of the total volume of the compound, or the organic fiber having an amount of 0.5 to 10 % of the total volume of the composition Embedded-form form board comprising a cured body of a composition comprising: the pozzolanic fine powder is silica fume or silica dust, and a protrusion portion (typically having a height of 5 to 20 mm on an average value on one side) The projection portion was cut at a height of 2 mm. Area of cross-section, projecting from 40 to 80% of the one side of the projected area having a raised portion, the protrusion portion, characterized in that it is provided uniformly on the one side.
The embedded formwork board configured as described above has good adhesion to post-cast concrete, high shielding properties, high strength, and can be easily manufactured.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view showing an example (part) of an embedded formwork board of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example (part) of an embedded formwork board of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows an example (part) of the concrete structure containing the board for embedded formwork.
[0008]
As shown in FIG. 1, the embedded formwork board 1 of the present invention includes a plate-like main body portion 2 made of a hardened body of a specific composition, and one side of the main body portion 2 (the surface on the side where the post-cast concrete is poured). ) Provided with a large number of protrusions (protrusion portions) 3.
Each granule (for example, crushed stone, ceramic pulverized material, etc.) constituting a large number of protrusions 3 is partially embedded on one side of the main body 2 and the bottom surface 4 on one side of the main body 2 as shown in FIG. It is arranged and fixed in a state protruding from the proper height. In addition, you may form many projection bodies 3 by forming uneven | corrugated shape in the single side | surface of main-body part 2 itself instead of using granules, such as a crushed stone.
The embedded formwork board 1 of the present invention is used in a form as shown in FIG. 3, for example. In FIG. 3, the concrete structure 5 includes two embedded formwork boards 1, 1 disposed opposite to each other with a surface (one surface) having a large number of protrusions 3 facing inward. It is composed of post-cast concrete 6 that is driven between the embedded formwork boards 1 and 1. The embedded formwork boards 1, 1 are left as constituent parts of the concrete structure 5 without being removed even after the post-cast concrete 6 is hardened.
[0009]
Next, the compound which comprises the main-body part 2 of the board | substrate 1 for embedment formwork, and many projection bodies (projection part) 3 are demonstrated in detail.
The main body 2 is composed of cement, pozzolanic fine powder, fiber, aggregate having a particle size of 2 mm or less, quartz powder having an average particle size of 3 to 20 μm, fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less, Includes water and water reducing agents.
[0010]
The type of cement is not particularly limited. For example, various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, medium heat portland cement, low heat portland cement, and mixed cements such as blast furnace cement and fly ash cement. Can be used.
In the present invention, when trying to improve the early strength of the cured body, it is preferable to use early-strength Portland cement, and when trying to improve the fluidity of the blend, It is preferred to use low heat Portland cement.
[0011]
Examples of the pozzolanic fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, and precipitated silica.
In general, silica fume and silica dust have an average particle size of 1.0 μm or less and do not need to be pulverized or the like, and thus are suitable as the pozzolanic fine powder of the present invention.
By blending the pozzolanic fine powder, the micro filler effect and the cement dispersing effect are exhibited, the hardened body is densified, and the compressive strength is improved. On the other hand, if the amount of pozzolanic fine powder added is too large, the amount of unit water will increase and the strength and compactness after curing will decrease, so the amount of pozzolanic fine powder added will be 5 parts per 100 parts by weight of cement. -50 parts by weight is preferred.
[0012]
As the fibers, metal fibers such as steel fibers and amorphous fibers, and organic fibers such as vinylon fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, and aramid fibers can be used. Among these, steel fibers are preferable as metal fibers and vinylon fibers are preferable as organic fibers in terms of strength, cost, and availability.
The fibers used in the present invention preferably have a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. If the diameter is less than 0.01 mm, the strength of the fiber itself is insufficient, and it is easy to break when subjected to tension. When the diameter exceeds 1.0 mm, the number at the same blending amount decreases, and the bending strength of the cured body decreases. If the length is less than 2 mm, the adhesive strength with the matrix is lowered, and the bending strength is lowered. If the length exceeds 30 mm, fiber balls are likely to occur during kneading.
[0013]
In the case of metal fibers, the blending amount of the fibers is preferably 0.1 to 4.0%, more preferably 0.5 to 3.5% of the volume of the blend. Moreover, in the case of organic fiber, 0.5 to 10% of the volume of the blend is preferable, and 1.0 to 7.0% is more preferable.
The blending amount of the fiber is determined from the viewpoints of fluidity, bending strength and fracture toughness of the cured body. That is, in general, when the fiber content is increased, the bending strength and fracture toughness are improved, while the unit water amount is increased to ensure fluidity. Therefore, the blending amount of the fiber is preferably within the above numerical range.
[0014]
In the present invention, an aggregate having a particle size of 2 mm or less is used. Here, the particle size of the aggregate is 85% (weight) cumulative particle size. By blending an aggregate having a particle size of 2 mm or less, the workability and separation resistance of the blend, crack resistance after curing, and the like are improved. When the aggregate particle size exceeds 2 mm, the workability, separation resistance, strength after curing, and the like of the composition are lowered.
In the present invention, it is preferable to use an aggregate having a maximum particle size of 2 mm or less, and an aggregate having a maximum particle size of 1.5 mm or less from the viewpoint of separation resistance of the composition, strength after curing, and the like. It is more preferable.
As aggregate, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand or a mixture thereof can be used.
The amount of the aggregate is preferably 50 to 250 parts by weight, preferably 80 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of workability and separation resistance of the composition, strength after hardening and resistance to cracking, etc. Part is more preferred.
[0015]
Examples of the quartz powder include quartz, amorphous quartz, opal and cristobalite silica-containing powders, and the like.
The average particle diameter of the quartz powder is 3 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm. By blending quartz powder having an average particle diameter within this range, the fluidity of the blend is improved and the cured body becomes more dense. When the average particle diameter of the quartz powder is out of the above range, the fluidity of the blend, the denseness and strength of the cured product, etc. decrease.
The blending amount of the quartz powder is preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 20 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the viewpoints of the fluidity of the blend, the denseness and strength of the cured body, and the like.
[0016]
Examples of the fibrous particles include wollastonite, bauxite, and mullite, and examples of the flaky particles include mica flakes, talc flakes, vermiculite flakes, and alumina flakes.
The average particle size of the fibrous particles or flaky particles is 1 mm or less. The toughness of the cured product is improved by blending fibrous particles or flaky particles having the above particle sizes. When the average particle size exceeds 1 mm, the fluidity of the blend, the strength and toughness of the cured product, etc. are lowered. In addition, the particle size of the particle | grains in this invention is the magnitude | size of the maximum dimension (especially the length in fibrous particle | grains).
The blending amount of the fibrous particles or the flaky particles is preferably 5 to 35 parts by weight, preferably 10 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of fluidity of the blend, strength and toughness of the cured body. More preferred.
In addition, it is preferable to use a fibrous particle having a needle-like degree represented by a length / diameter ratio of 3 or more from the viewpoint of increasing the toughness of the cured body.
[0017]
As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, or a high-performance AE water reducing agent can be used. Among these, it is preferable to use a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent. By mix | blending a water reducing agent, the fluidity | liquidity and separation resistance of a compound, the denseness after hardening, intensity | strength, etc. improve.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement from the viewpoint of fluidity and separation resistance of the blend, denseness and strength after curing, cost, and the like.
[0018]
In the present invention, the water / cement ratio is preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 25% by weight from the viewpoints of fluidity and separation resistance of the blend, strength of the cured product, durability and compactness. preferable.
In the present invention, the kneading method of the blend is not particularly limited.
Moreover, the apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used.
[0019]
By molding, curing, and curing the kneaded mixture, the embedded formwork board of the present invention can be manufactured.
The molding method is not particularly limited, and a conventional molding method such as casting can be employed.
Further, the curing method is not particularly limited, and normal temperature curing, steam curing, or the like may be performed.
[0020]
The embedded formwork board 1 of the present invention has protrusions (a large number of protrusions 3) having a height of 2 mm or more on average on one side (the surface on the side where the post-cast concrete is driven). By having a large number of protrusions 3, the adhesion force between one side of the embedded formwork board 1 and the post-cast concrete 6 (see FIG. 3) can be improved to such a level that peeling does not occur.
[0021]
A large number of protrusions 3 can be formed, for example, by the following method (1) or (2).
(1) A product capable of forming a protrusion is deep enough to be fixed to the compound on one side of the compound before curing, and has an appropriate height from one side (bottom surface) of the compound. A compound in which a large number of protrusions are formed on one side when the compound is cured after embedding a large number so as to have a uniform density (number per unit area) as much as possible so as to have an exposed portion protruding as much as possible. Can be obtained.
Here, as a thing which can form a protrusion, the amorphous thing from which adhesive force becomes large is more preferable than a spherical thing. Examples of the amorphous material include crushed stone, ceramic pulverized product, municipal waste molten slag pulverized product, slag pulverized product, limestone crushed stone, glass cullet, recovered glass cullet, clinker pulverized product, and short rebar.
[0022]
(2) Curing of a compound having a concavo-convex shape (projection part) on one side by placing the compound in a mold having a concavo-convex shape on the surface (for example, the bottom surface inside), curing, and demolding. The body is obtained.
Here, as a means for forming an uneven shape on the surface of the mold, packing of foam cushioning material (what is referred to as “air bubble sheet”, “air cap”, etc.) made of synthetic resin (polyethylene, etc.), etc. A material or other simple material having an uneven shape can be used.
[0023]
The height of the protrusions (many protrusions 3) formed on one side of the embedded formwork board 1 is 2 mm or more, preferably 5 to 20 mm on average. Here, the average value of the heights of the projecting portions (many projecting bodies 3) refers to only a portion of the many projecting bodies 3 (that is, the portion excluding the bottom surface 4) on one side of the embedded formwork board 1. Thus, the height when flattened so that the heights are the same (that is, on the projection surface of a large number of projections 3, while maintaining the total volume of these projections 3 constant, The height when flattened so as to have the same height at all points.
If the average height of the protrusions (many protrusions 3) is less than 2 mm, the adhesive force between the embedded formwork board 1 and the post-cast concrete 6 is lowered, and it is difficult to obtain an adhesive force of 0.5 MPa or more. If the adhesive force is less than 0.5 MPa, although depending on the thickness of the post-cast concrete 6, there is a possibility that the post-cast concrete 6 may be peeled off, which is not preferable.
[0024]
In addition, the area of the cut surface obtained by cutting a large number of the protrusions 3 at a height of 2 mm from the bottom surface 4 (see FIG. 2) (the total area of the cut surfaces of the protrusions) is the total of one side having the large number of protrusions 3. The projected area is 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 40 to 80%.
When the proportion of the area is less than 10%, the adhesive force between the embedded formwork board 1 and the post-cast concrete 6 decreases, and it is difficult to obtain an adhesive force of 0.5 MPa or more.
[0025]
The embedded formwork board 1 of the present invention can have an insert hole for fixing the embedded formwork board 1. The embedded formwork board 1 can be easily assembled into an arch shape, a plate shape or the like by inserting the fixing tool through the insert hole and hitting it on a slope or a ceiling.
[0026]
Cement used in the present invention, pozzolanic fine powder, fiber, aggregate having a particle size of 2 mm or less, quartz powder having an average particle size of 3 to 20 μm, fibrous or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less, water and a water reducing agent. The compound containing is excellent in fluidity with a flow value of 200 mm or more measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. It is excellent in workability such as charging into a mold.
In addition, the embedded formwork board 1 of the present invention has a compressive strength of 150 MPa or more, more preferably 170 MPa or more, and is extremely dense, freezing and thawing resistance and wear resistance without any surface treatment. It is very excellent in water impermeability and the like.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
[Example 1]
1. Materials used in the formulations The following materials were used.
(1) Cement: Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.);
(2) Pozzolanic fine powder: silica fume (average particle size: 0.7 μm);
(3) Aggregate: Silica sand No. 5;
(4) Metal fiber: Steel fiber (diameter: 0.2mm, length: 15mm);
(5) High-performance AE water reducing agent: polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent;
▲ 6 ▼ Water: Tap water;
(7) Quartz powder (average particle size: 7μm);
(8) Fibrous particles: wollastonite (average length: 0.3 mm, length / diameter ratio: 4)
[0028]
2. Production and evaluation of low heat Portland cement 100 parts by weight, silica fume 32 parts by weight, aggregate 105 parts by weight, quartz powder 35 parts by weight, wollastonite 4 parts by weight, high-performance AE water reducing agent 0.8 parts by weight (in terms of solid content) Then, 22 parts by weight of water and steel fibers (2% of the total volume of the blend) were charged into a biaxial kneader and kneaded.
The flow value of the blend was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. As a result, the flow value was 250 mm.
Further, the blend was poured into a mold of φ50 × 100 mm, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours to obtain cured bodies (3 pieces). The cured body had a compressive strength (average of 3) of 230 MPa.
[0029]
The blend was poured into a 4 × 4 × 16 cm mold, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours to obtain cured bodies (3 pieces). The bending strength (average value of 3 pieces) of the cured product was 47 MPa.
Further, the blend was poured into a mold of φ50 × 100 mm, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours to obtain cured bodies (3 pieces). The water permeability coefficient of the cured body was measured by a water level permeability test method according to “Geotechnical Society Standard JGS 0231 (Soil permeability test method)”. As a result, no water penetration was observed, and the penetration depth was zero.
Further, the blend was poured into a 10 × 10 × 40 cm mold, preliminarily placed at 20 ° C. for 48 hours, and then subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours to obtain cured bodies (three pieces). The freeze-thaw test of the cured product was measured according to “JIS A 6204 (Chemical Admixture for Concrete) Appendix 2 (Freeze-Thaw Test of Concrete)”. As a result, the durability index (average value of 3 pieces) was 99.8.
[0030]
3. Manufacturing of embedded formwork board The above compound is poured into a 15 (thickness) x 300 x 900 mm formwork, and aggregate (hard sandstone, maximum particle size (Gmax): 13 mm) is 8 kg / m ^{2 on it.} After spraying uniformly so that it becomes, it was cured (after 48 hours at 20 ° C. and then steam cured at 90 ° C. for 48 hours) to produce an embedded formwork board having a large number of protrusions on one side.
The height of the protrusion of the embedded formwork board was 6 to 9 mm. The total area of the cut surfaces of all the protrusions cut at a height of 2 mm was 60% of the total area (projected area) of one side.
[0031]
4). Post-cast concrete placement and curing Post-cast concrete was placed on one side of the embedded form board board having the protrusions.
(1) Materials used for post-cast concrete (1) Cement: Hayashi Portland Cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.);
▲ 2 ▼ Sand (fine aggregate): Crushed sand (Sano, Tochigi Prefecture);
(3) Coarse aggregate 1: Hard sandstone No. 5 crushed stone (Maximum particle size: 20mm, produced in Hadano, Tochigi Prefecture);
(4) Coarse aggregate 2: Hard sandstone No. 6 crushed stone (Maximum particle size: 1mm, produced in Hadano, Tochigi Prefecture);
(5) Water reducing agent: AE water reducing agent (cement ratio: 0.375%)
[0032]
(2) Blended at the blending ratio shown in Blending Table 1. The slump value of the blend was 8 cm, and the air amount was 3%.
[Table 1]

[0033]
(3) After placing the curing, pre-positioned at 20 ° C for 17 hours, steam-cured at 60 ° C for 24 hours, and further air-dried at 20 ° C for 6 days.
The compressive strength of post-cast concrete cured under the same conditions was 35 MPa.
[0034]
5). The method for measuring the adhesion between the embedded formwork board and the post-cast concrete was the Architectural Institute method, and after cutting the edge with a 10 cm core bit, a direct tensile test was performed.
As a result, the adhesion strength was 2.37 MPa (average value of three specimens). Moreover, when the state after the test was observed, it was found that the aggregate forming the protrusions was destroyed and showed good adhesion.
[0035]
6). Bending strength of concrete hardened body (15 (thickness) x 300 x 900mm) with a hardened concrete unit with embedded formwork board and post-cast concrete It was. As a result, the crack initiation strength was 7.5 MPa, the maximum bending strength was 8.0 MPa, a good bending strength was exhibited, and no delamination was observed between the embedded formwork board and the post-cast concrete.
[0036]
[Comparative Example 1]
After making the embedded formwork board in the same manner as in Example 1 except that the projecting portion (projection body) is not formed on one side of the embedded formwork board, post-cast concrete is applied to one side of the embedded formwork board. It was cast and cured to obtain a hardened concrete.
When the edge of the above-mentioned hardened concrete body was cut with a 10 cm core bit in the same manner as in Example 1, peeling occurred at the interface between the embedded formwork board and post-cast concrete.
[0037]
【The invention's effect】
The embedded formwork board of the present invention has good adhesion with post-cast concrete, has high shielding properties, high strength, and can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example (part) of an embedded formwork board according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example (part) of an embedded formwork board according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example (part) of a concrete structure including the embedded formwork board of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Embedded formwork board 2 Body (cured product)
3 Numerous protrusions (protrusions)
4 Bottom 5 Concrete structure 6 Post-cast concrete

Claims

100 parts by weight of cement, pozzolana protein powder 5-50 parts by weight, the aggregate 50-250 parts by weight of the particle diameter of 2mm or less, quartz powder 5-50 parts by weight of the average particle diameter of 3 ~ 20 mu m, an average particle size of less than 1mm A composition comprising 5 to 35 parts by weight of fibrous particles or flaky particles , 0.5 to 4.0 parts by weight of a water reducing agent (in terms of solid content) , and water in an amount such that the water / cement ratio is 10 to 30 % by weight, It is an embedded formwork board made of a cured product of metal fiber in an amount of 0.1 to 4.0 % of the total volume of the compound or an organic fiber in an amount of 0.5 to 10 % of the total volume of the compound. And
The pozzolanic fine powder is silica fume or silica dust,
An area of a cut surface having a protrusion portion having an average value of 5 to 20 mm on one side and the protrusion portion cut at a height of 2 mm is 40 % of the projected area of the one side having the protrusion portion. A board for embedded formwork, characterized in that it is 80 % and the projections are uniformly provided on one side .