JPH09165839A - 鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置及びひび割れ発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ確実に特定の箇所にひび割れを発生
させることができ、予期していない箇所に任意方向のひ
び割れが発生するのを防止できる鉄筋コンクリート壁の
ひび割れ発生装置を提供する。 【解決手段】 鉄筋コンクリート壁１１の目地溝２１,
２１間に挟まれた肉薄部に、目地溝２１,２１に平行に
所定間隔で３本の節のない鉄筋１A,１B,１Cを埋設す
る。水和発熱反応によってコンクリート温度が最大とな
ってから、水和発熱反応による膨張と収縮によって鉄筋
コンクリート壁１１に温度ひび割れが発生するまでの期
間内に、交流電源装置２により鉄筋１A,１B,１Cに通電
して、鉄筋１A,１B,１Cを加熱する。上記鉄筋１A,１B,
１Cの径方向の熱膨張によって、鉄筋コンクリート壁１
１の目地溝２１,２１間の肉薄部に、鉄筋１A,１B,１Cを
含む平面に対して垂直な方向に引張り応力度が発生し
て、その肉薄部にひび割れが発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄筋コンクリー
ト壁の特定の目地溝以外の箇所に無作為にひび割れが発
生するのを防止するために、上記特定目地の箇所にひび
割れを発生させる鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装
置及びひび割れ発生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート壁においては、型枠内
にコンクリートを打設した後、水和発熱によりコンクリ
ートが膨張する際またはコンクリートが乾燥して収縮す
る際、コンクリート内部に生じた熱応力によって温度ひ
び割れが発生する場合がある。この温度ひび割れが予期
していない箇所に任意方向に入ることによって、鉄筋コ
ンクリート壁に構造的な欠陥が生じたり、鉄筋コンクリ
ート壁表面の美観を損ねたりする。そこで、従来より、
上記鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙するように
上下方向に誘発目地と言われる目地溝を設けて、鉄筋コ
ンクリート壁の断面の一部を欠損させて、鉄筋コンクリ
ート壁に肉薄部を形成することによって、その肉薄部に
ひび割れを誘発させて、その肉薄部にひび割れを集中さ
せるようにしている。

【０００３】しかしながら、上記鉄筋コンクリート壁に
設けられた目地溝では、確実なひび割れの発生を保証で
きないことから、目地溝間に弾力性を有する扁平パイプ
または袋を建て込んで、コンクリートを打設し、型枠を
解体した後に上記パイプまたは袋内に水を加圧注入した
り、膨張剤を注入したりして、強制的にひび割れを発生
させるひび割れ発生装置が提案されている(特開昭６１
−１２６２５０号公報)。

【０００４】また、上記鉄筋コンクリート壁の両面に互
いに対峙するように上下方向に設けられた目地溝間に、
鉄板や太径パイプを埋設して、鉄筋コンクリート壁の厚
さに対して断面欠損が５０％以上の肉薄部を設けて、そ
の肉薄部にひび割れを誘発させるひび割れ発生装置が提
案されている(特開平７−４８８８０号公報)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記扁平パ
イプまたは袋内に水を加圧注入したり、膨張剤を注入し
たりする鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置では、
鉄筋コンクリート壁内の扁平パイプまたは袋のために、
鉄筋コンクリート壁の強度が不十分である。したがっ
て、上記扁平パイプまたは袋内の水をモルタルやコンク
リートで置換しなければならず、手間がかかるという問
題があり、また、扁平パイプまたは袋内に膨張剤を充填
する場合、充填作業が煩わしく、膨張剤の膨張時期の管
理が面倒であるという問題がある。

【０００６】また、上記目地溝間に鉄板や太径パイプを
用いる鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置では、狭
い目地溝間を閉塞するように幅広く鉄板や太径パイプが
埋設されるので、型枠内にコンクリートを打設すると
き、鉄板や太径パイプがコンクリートの移動を阻害し
て、コンクリート打設時の作業性が悪化するという問題
がある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、簡単かつ確実
に特定の箇所にひび割れを発生させることができ、予期
していない箇所に任意方向のひび割れが発生するのを防
止できる鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置及びひ
び割れ発生方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置
は、鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙するように
設けられた目地溝間に挟まれた肉薄部に、所定間隔で夫
々埋設された節のない複数の熱膨張棒と、上記各熱膨張
棒に電流を流して上記各熱膨張棒を加熱するための電源
装置とを備えたことを特徴としている。

【０００９】上記請求項１の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、上記電源装置により各熱膨張棒
に通電し、各熱膨張棒を加熱して熱膨張させることによ
って、各熱膨張棒の径方向の熱膨張により、目地溝間に
各熱膨張棒を含む平面に対して垂直な方向に引張り応力
度が働いて、鉄筋コンクリート壁の肉薄部に強制的にひ
び割れを発生させることができる。なお、上記複数の熱
膨張棒は節がなく、長手方向に断面形状が変わらないの
で、各熱膨張棒の長手方向の熱膨張による引張り応力度
がコンクリートにほとんど働かない。また、コンクリー
ト打設時にコンクリートが熱膨張棒の間をすり抜けて、
容易に移動できるので、コンクリート打設時の作業性が
改善できる。また、上記鉄筋コンクリート壁にひび割れ
を形成した後は、熱膨張棒をそのまま構造体の一部とし
て利用できる。

【００１０】また、上記請求項２の鉄筋コンクリート壁
のひび割れ発生装置は、請求項１の鉄筋コンクリート壁
のひび割れ発生装置において、上記複数の熱膨張棒は、
上記目地溝に略平行になることを特徴としている。

【００１１】上記請求項２の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、上記鉄筋コンクリート壁の目地
溝に挟まれた肉薄部に、目地溝に略平行に上記複数の熱
膨張棒を埋設することによって、少ない本数の熱膨張棒
で広い範囲にわたって引張り応力度が働くので、鉄筋コ
ンクリート壁の肉薄部に効果的にひび割れを誘発させる
ことができる。

【００１２】また、請求項３の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置は、請求項２の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置において、上記複数の熱膨張棒の外周に
剥離部材を設けたことを特徴としている。

【００１３】上記請求項３の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、上記剥離部材によって熱膨張棒
の外周にコンクリートが付着しないので、熱膨張棒が長
手方向に熱膨張しても、その熱膨張による影響をコンク
リートが受けることがなく、熱膨張棒の径方向の熱膨張
のみによって、コンクリートに応力が生じるので、目地
溝間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生させて、
不要な箇所にひび割れが発生するのを防止できる。

【００１４】また、請求項４の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置は、請求項１乃至３のいずれか１つの鉄
筋コンクリート壁のひび割れ発生装置において、上記鉄
筋コンクリート壁内に埋設され、コンクリートの温度を
検出する温度センサを備えたことを特徴としている。

【００１５】上記請求項４の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、上記温度センサにより検出され
たコンクリートの温度を監視することによって、コンク
リートが固化して強度が十分に発現する前に、かつ、水
和発熱反応によりコンクリート温度が最大となって温度
ひび割れが発生するまでの期間内に、上記各熱膨張棒に
通電して各膨張棒を熱膨張させ、鉄筋コンクリート壁の
目地溝間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生させ
ることができる。

【００１６】また、請求項５の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置は、請求項４の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置において、上記温度センサからのコンク
リートの温度を表す信号を受けて、そのコンクリートの
温度を表示する表示装置を備えたことを特徴としてい
る。

【００１７】上記請求項５の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、上記温度センサにより検出され
たコンクリートの温度を作業者が容易に確認でき、上記
コンクリートの温度に基づいて、複数の熱膨張棒に通電
する時期を的確に判断することができる。

【００１８】また、請求項６の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置は、請求項２の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生装置において、互いに隣接する上記熱膨張棒
の間隔を、上記電源装置により加熱された上記各熱膨張
棒の熱膨張と水和発熱反応によるコンクリートの膨張と
収縮とによって、互いに隣接する上記熱膨張棒の間に発
生する引張り応力度の最小値がコンクリートの引張り強
度以上になるときの間隔より狭くなるように設定すると
共に、上記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間隔を、上
記電源装置により加熱された上記各熱膨張棒の熱膨張と
水和発熱反応によるコンクリートの膨張と収縮とによっ
て、上記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間に発生する
引張り応力度の最小値がコンクリートの引張り強度以上
になるときの間隔より狭くなるように設定することを特
徴としている。

【００１９】上記請求項６の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生装置によれば、互いに隣接する熱膨張棒の間隔
と目地溝の底部と熱膨張棒との間隔を、予め熱応力解析
等によって算出されたコンクリートにひび割れが発生す
る最大間隔以内に設定することによって、鉄筋コンクリ
ート壁の目地溝間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを
発生させることができ、隣接する熱膨張棒の間隔および
熱膨張棒と目地溝の底部との間隔を広くし過ぎて、ひび
割れが発生しないということがない。

【００２０】また、請求項７の鉄筋コンクリート壁のひ
び割れ発生方法は、鉄筋コンクリート壁を形成する型枠
内の上記鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙するよ
うに設けられた目地溝間に挟まれる肉薄部に、上記目地
溝に略平行に所定間隔で節のない複数の熱膨張棒を配置
するステップと、上記複数の熱膨張棒が配置された上記
型枠内にコンクリートを打設するステップと、上記型枠
内に打設されたコンクリートの水和発熱反応によって上
記鉄筋コンクリート壁の内部温度が上昇して最大となっ
てから、水和発熱反応により上記鉄筋コンクリート壁に
生じた引張り応力度がコンクリートの引張り強度以上に
なって温度ひび割れが発生するまでに、上記各熱膨張棒
に電流を流して上記各熱膨張棒を加熱するステップとを
有することを特徴としている。

【００２１】上記請求項７の鉄筋コンクリート壁のひび
割れ発生方法によれば、上記期間では、コンクリートは
固化しているが、引張り強度が余り発現しておらず、低
強度であるので、熱膨張棒の温度上昇が低温度(例えば
１５０℃前後)で熱膨張棒の熱膨張が小さくても、温度
ひび割れが発生する前に、目地溝間に挟まれた肉薄部に
ひび割れを発生させることができる。なお、コンクリー
トを打設した後、コンクリートの内部温度が最大になる
までは、コンクリートが十分に固化していないため、も
し、このときに各熱膨張棒を熱膨張させても、ひび割れ
は生じにくい。もし、コンクリートが十分に固化した後
に、目地溝間に挟まれた肉薄部にひび割れを発生させよ
うとした場合、各熱膨張棒を高温に加熱して熱膨張させ
なければならず、高温によりコンクリートが劣化して、
鉄筋コンクリート壁に構造的な欠陥が生じる。これに対
して、請求項７では、上記熱膨張棒を低い温度で熱膨張
させて、ひび割れを発生させるので、熱膨張棒の断面積
を大きくしたり、供給電力を多くして、熱膨張棒を大き
く熱膨張させる必要がなく、したがって、上記複数の熱
膨張棒がコンクリート打設作業の障害になったり、熱膨
張棒に電力を供給する設備が過大となったりして、不経
済となることがない。また、上記期間では、水和発熱反
応による膨張と収縮により、コンクリート内に引張り応
力度が発生して、その引張り応力度がコンクリートのひ
び割れを促進する方向に働くので、ひび割れを発生させ
る際の熱膨張棒の熱膨張による応力の負担割合を低減で
きので、熱膨張棒の温度上昇をさらに低減して、熱膨張
棒周辺のコンクリートの劣化を防ぐ。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の鉄筋コンクリー
ト壁のひび割れ発生装置及びひび割れ発生方法を図示の
実施の形態により詳細に説明する。

【００２３】（第１実施形態）図１はこの発明の第１実
施形態の鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置及びひ
び割れ発生方法を用いてひび割れを発生させる鉄筋コン
クリート壁の側面図であり、１,１,…は鉄筋コンクリー
ト壁１１に所定の間隔を開けて埋設された複数の熱膨張
棒としての鉄筋群(図１では２つのみ示す)、２は上記鉄
筋群１に電力を供給する交流電源装置、３は上記鉄筋コ
ンクリート壁１１内の鉄筋群１,１の間の略中央に埋設
され、コンクリート温度を検出する第１温度センサ、４
は上記鉄筋コンクリート壁１１内の鉄筋群１近傍に埋設
され、鉄筋群１近傍のコンクリート温度を検出する第２
温度センサ、５は上記第１,第２温度センサ３,４からの
コンクリート温度を表す信号を受けて、そのコンクリー
ト温度を夫々表示する表示装置である。上記鉄筋コンク
リート壁１１は、ベースコンクリート１３上に打設され
た基部１２上に後述する型枠内にコンクリートを打設し
て形成される。

【００２４】図２は図１のII−II線から見た垂直断面図
を示している。なお、図１では型枠を外した状態を示し
たが、図２では型枠１０,１０を外す前の状態を示して
いる。上記鉄筋群１は、目地溝２１,２１に略平行に所
定間隔で埋設された３本の節のない鉄筋１A,１B,１Cで
構成されており、鉄筋１Aの下端と鉄筋１Bの下端とを通
電連絡部材６で接続すると共に、鉄筋１Bの上端と鉄筋
１Cの上端とを通電連絡部材６で接続することによっ
て、鉄筋１A,１B,１Cを直列接続している。また、上記
鉄筋１Aの上端に接続部材７を接続する一方、鉄筋１Cの
下端に接続部材８を接続すると共に、接続部材７,８に
交流電源装置２の出力端子を夫々接続して、交流電源装
置２からの電流が直列接続された鉄筋１A,１B,１Cに流
れるようにしている。なお、上記鉄筋コンクリート壁１
１内と基部１２内には、複数の縦鉄筋２２と複数の横鉄
筋２３とを埋設している。

【００２５】また、図３は図２のIII−III線から見た拡
大水平断面図であり、図４は図３のIV−IV線から見た垂
直断面図である。図３において、所定の間隔をあけて略
平行な２つの型枠１０,１０の対向する側面に上下方向
に全長にわたって誘発目地棒２０,２０を互いに対峙す
るように配置している。そして、上記誘発目地棒２０,
２０の間に鉄筋１A,１B,１Cを配列すると共に、鉄筋１
A,１B,１Cの外周に剥離部材３０を夫々設けている(図４
参照)。なお、、上記鉄筋１A,１B,１Cの外周に設けられ
た剥離部材３０は、ビニルテープ,グリースおよびパラ
フィン等の鉄筋の熱膨張を妨げない伸縮性の材料であっ
て、鉄筋にコンクリートが付着しないようなものであれ
ばよい。

【００２６】上記構成のひび割れ発生装置において、上
記交流電源装置２から鉄筋群１に８００Ａ〜１０００Ａ
(交流電圧約３Ｖ)の電流に通電し、各鉄筋１A,１B,１C
を加熱して熱膨張させたとき、鉄筋コンクリート壁１１
の隣接する鉄筋１A,１B,１Cの間と鉄筋１A,１Cと目地溝
２１の底部との間に、鉄筋１A,１B,１Cを含む平面に対
して垂直な方向に発生する引張り応力度σ_Aは、図５(a)
に示すような分布となる(図５(a)では一部のみを示
す)。また、水和発熱反応によってコンクリート温度が
ピーク値を過ぎて降下する過程で、内部拘束作用または
外部拘束作用の働きで生じる熱応力によって、鉄筋コン
クリート壁１１の隣接する鉄筋１A,１B,１Cの間と鉄筋
１A,１Cと目地溝２１の底部との間に、鉄筋１A,１B,１C
を含む平面に対して垂直な方向に発生する引張り応力度
σ_Bは、図５(b)に示すようにほぼ一様に分布している
(図５(b)では一部のみを示す)。この熱応力によってコ
ンクリートに発生する引張り応力度σ_Bは、例えばＦＥ
Ｍ(有限要素法)解析モデルを利用した熱応力解析方法に
よって算出できる。そして、上記引張り応力度σ_A,σ_B
を合わせて、鉄筋コンクリート壁１１の隣接する鉄筋１
A,１B,１Cの間、鉄筋１A,１Cと目地溝２１の底部との間
に、鉄筋１A,１B,１Cを含む平面に対して垂直な方向に
発生する引張り応力度σ_Cは、図５(c)に示すような分布
となる(図５(c)では一部のみを示す)。なお、図５(a)〜
(c)に図示しないが、鉄筋１A,１Bの間と鉄筋１Aと目地
溝２１の底部との間に発生する引張り応力度の分布も引
張り応力度σ_A,σ_B,σ_Cと同様である。

【００２７】以下、コンクリート内の鉄筋が熱膨張する
ことによって、コンクリートに生じる引張り応力度につ
いて説明する。

【００２８】図６は断面円形状の鉄筋４０(直径Ｒ)が熱
膨張する場合の断面の中心点Ｏから水平方向に距離Ｌに
おいてコンクリートに発生する引張り応力度σを示して
いる。図６において、熱膨張前の直径Ｒの鉄筋４０は点
線で示し、熱膨張後の鉄筋４０を実線で示している。上
記鉄筋４０が熱膨張したときの半径方向外向の応力をｐ
iすると、引張り応力度σは、［式１］ σ ＝ ｐi（ｒ／Ｌ）² (半径ｒ＝Ｒ／２) で表される。また、上記鉄筋４０の半径方向外向の変位
量を△ｒとし、鉄筋のせん断弾性係数をＧとすると、変
位量△ｒと半径ｒとの比△ｒ／ｒは、［式２］ △ｒ／ｒ ＝ −ｐi／（２Ｇ）・ｒ／Ｌ で表され、上記式２より応力ｐiを求めると、［式３］ ｐi ＝ −△ｒ／ｒ²・２Ｇ・Ｌ となる。そして、式３を式１に代入すると、［式４］ σ ＝ △ｒ／Ｌ・２Ｇ となる。ここで、鉄筋４０の半径方向の歪みをεとする
と、変位量△ｒ＝ε・Ｒ／２であるので、式４は、［式
５］ σ ＝ ε・Ｒ／Ｌ・２Ｇ で表される。

【００２９】そして、上記式５に、［式６］ ひずみε＝α・△ｔ ［式７］ せん断弾性係数Ｇ＝Ｅ／（２（１＋ν）） を代入する。なお、αは鉄筋の熱膨張係数、△ｔは温度
変化量、Ｅはコンクリートの弾性係数、νはポアソン比
である。こうして、上記鉄筋４０の断面の中心点Ｏから
の水平方向の距離Ｌにおいて、コンクリートに発生する
引張り応力度σは次式で表される。

【００３０】［式８］ σ ＝ （α・△ｔ・Ｒ・Ｅ）／（２Ｌ（１＋ν）） 例えば、以下の条件において上記式８を適用すると、鉄
筋４０の中心点Ｏからの水平方向の距離Ｌに対するコン
クリートに発生する引張り応力度σは、図７に示すよう
に分布する。

【００３１】Ｒ ＝ ３０ ［mm］ △ｔ＝ １００ ［℃］ α ＝ １０×１０^-6 ［／℃］ Ｅ ＝ ２０×１０⁴ ［kgf／cm²］ ν ＝ ０．１６６６６ このように、鉄筋の直径Ｒを決定した後、温度変化量△
ｔを制御することによって、すなわち、鉄筋に必要量の
電力を供給して、鉄筋の温度変化量△ｔを所望の値にす
ることによって、ひび割れを発生させるのに必要な引張
り応力度σを得ることができる。

【００３２】また、コンクリート温度が２００℃を越え
ると、コンクリートの圧縮強度が温度上昇に従って大き
く低下するので、鉄筋４０の温度変化量△ｔは、鉄筋周
辺のコンクリート温度が２００℃以下になるように設定
することが望ましい。

【００３３】図５(a)において、各鉄筋１A,１B,１Cの熱
膨張によって、鉄筋１B,１C間の中心および目地溝２１
の底部に発生する引張り応力度を夫々σ_A1,σ_A2とし、
図５(b)において、熱応力によって、鉄筋１B,１C間の中
心および目地溝２１の底部に発生する引張り応力度を夫
々σ_B1,σ_B2(鉄筋に通電する時)とする。そして、図５
(c)に示すように、鉄筋１B,１C間の中心および目地溝２
１の底部では、各鉄筋１A,１B,１Cの熱膨張による引張
り応力度σ_A1,σ_A2と、熱応力による引張り応力度σ_Bと
を合わせた引張り応力度σ_C1,σ_C2が働く。上記引張り
応力度σ_C1は、鉄筋１B,１C間に生じる引張り応力度の
最小値であり、引張り応力度σ_C2は、鉄筋１Cと目地溝
２１の底部との間に生じる引張り応力度の最小値であ
る。

【００３４】さらに、上記引張り応力度σ_C1,σ_C2がコ
ンクリートの引張り強度ｆ(鉄筋に通電する時)を越える
ときの鉄筋１B,１Cの最大間隔をＬ_1max、目地溝２１の
底部と鉄筋１Cとの最大間隔をＬ_2maxとする。上記最大
間隔Ｌ₁および間隔Ｌ₂が夫々間隔Ｌ_1max,Ｌ_2maxを越え
ると、鉄筋１B,１C間の中心および目地溝２１の底部に
おいて、引張り応力度σ_C1,σ_C2がコンクリートの引張
り強度ｆ以下となり、目地溝２１,２１間に挟まれた肉
薄部の全体にわたってひび割れを導入できなくなる恐れ
がある。そこで、上記各鉄筋１A,１B,１Cの熱膨張によ
ってコンクリートに作用する引張り応力度σ_Aを予め算
出すると共に、熱応力によりコンクリートに発生する引
張り応力度σ_Bを熱応力解析により算出し、上記最大間
隔Ｌ_1max,Ｌ_2maxを求めて、上記間隔Ｌ₁および間隔Ｌ₂
を夫々最大間隔Ｌ_1max,Ｌ_2maxよりも狭くなるように設
定することによって、常に目地溝２１,２１間に挟まれ
た肉薄部の全体にわたってひび割れを発生させる。

【００３５】次に、上記型枠１０,１０内にコンクリー
トを打設した後、上記各鉄筋１A,１B,１Cに通電するの
に適した時期について図８,図９に基づいて説明する。

【００３６】図８は打設されたコンクリートの材令に対
するコンクリート温度の変化を示しており、コンクリー
トの打設後、水和発熱反応によって上昇したコンクリー
ト温度は、ピーク温度Ｔ_Pを過ぎると降下し始め、最終
的に外気温度Ｔ_Qに近付いていく。その過程で、内部拘
束作用または外部拘束作用により熱応力によって、コン
クリート温度Ｔ₀でコンクリートに発生する引張り応力
度がコンクリートの引張り強度を越えると、コンクリー
トにひび割れが発生する。

【００３７】このため、不要なひび割れの発生を防止す
るには、第１温度センサ３により検出されたコンクリー
ト温度が上昇して、ピーク温度Ｔ_Pとなった時点Ｄ_Pか
ら、内部拘束作用または外部拘束作用による熱応力によ
ってコンクリートに発生する引張り応力度がコンクリー
トの引張り強度を越えるときの温度Ｔ₀になる時点Ｄ₀ま
での期間Ｄ内において、各鉄筋１A,１B,１Cに通電し
て、鉄筋コンクリート壁１１の目地溝２１,２１間にひ
び割れを発生させなければならない。

【００３８】また、図９は打設されたコンクリートの材
令に対する引張り強度を示しており、コンクリートの打
設後、材令の経過に従って徐々に大きくなり、通常のコ
ンクリートの場合、長期間経過した時点Ｄ_Qの最終的な
引張り強度Ｓ_Qは３０kg／cm²程度になる。ところが、上
記ピーク温度Ｔ_Pとなる時点Ｄ_Pおよび温度Ｔ₀となる時
点Ｄ₀におけるコンクリートの引張り強度Ｓ_P,Ｓ₀は、最
終的な引張り強度Ｓ_Qに比べて小さく、上記期間Ｄ内で
最も高い引張り強度Ｓ₀でさえも、最終的な引張り強度
Ｓ_Qの半分程度の大きさである。

【００３９】したがって、上記期間Ｄでは、コンクリー
トは固化しているが、引張り強度は余り発現しておら
ず、低強度であると共に、水和発熱反応による膨張によ
ってコンクリート内に引張り応力度が発生して、この引
張り応力度がコンクリートのひび割れを促進する方向に
働くので、鉄筋の温度上昇を低温度に抑えて、鉄筋の熱
膨張を少なくしても、ひび割れを発生させることができ
る。したがって、鉄筋周辺(図１,図２では、ひび割れを
誘発する目地溝間に挟まれた肉薄部周辺)のコンクリー
トが高温になって劣化することがない。

【００４０】なお、施工の都合により、早期に型枠を解
体する場合、型枠により保温されていたコンクリート
が、型枠が取り除かれることによって外気にさらされ
て、コンクリート温度が急激に変動し、温度ひび割れが
発生する場合がある。この場合、上記コンクリートに埋
設された第１温度センサ３により検出されたコンクリー
ト温度の変化を監視しながら、鉄筋１A,１B,１Cに通電
する時期を型枠解体前にするか否かを決定する。なお、
温度センサや表示装置を使用しない場合、または、時期
の判断が困難でかつ外気にさらされてコンクリート温度
が急激に降下する虞れのある場合には、型枠解体前にひ
び割れを発生させる。

【００４１】このように、上記鉄筋コンクリート壁１１
の両面に互いに対峙するように設けられた目地溝２１,
２１間に挟まれた肉薄部に、節のない３本の鉄筋１A,１
B,１Cを所定間隔で夫々埋設し、交流電源装置２により
各鉄筋１A,１B,１Cに電流を流して加熱し、各鉄筋１A,
１B,１Cを熱膨張させることによって、鉄筋コンクリー
ト壁１１の目地溝２１,２１間に、鉄筋１A,１B,１Cを含
む平面に対して垂直な方向に引張り応力度が働いて、鉄
筋コンクリート壁１１の目地溝２１,２１間に挟まれた
肉薄部にひび割れが発生する。したがって、上記鉄筋コ
ンクリート壁１１の所定の箇所に強制的にひび割れを発
生させることができる。また、コンクリート打設時にコ
ンクリートが鉄筋１A,１B,１Cの間をすり抜けて、容易
に移動できるので、コンクリート打設時の作業性を改善
することができる。また、上記鉄筋コンクリート壁１１
の目地溝２１,２１間に挟まれた肉薄部にひび割れを形
成した後は、鉄筋１A,１B,１Cをそのまま構造体の一部
として利用することができる。また、上記鉄筋１A,１B,
１Cを所定間隔で略平行に配列することによって、鉄筋
１A,１B,１Cの熱膨張による引張り応力度σ_Aの上下方向
の分布の状態がほぼ同一となるので、鉄筋１A,１B,１C
の熱膨張による引張り応力度がばらつかないようにし
て、より確実にひび割れを発生できる。

【００４２】また、上記鉄筋コンクリート壁１１の目地
溝２１,２１に挟まれた肉薄部に、目地溝２１,２１に略
平行に各鉄筋１A,１B,１Cを埋設することによって、少
ない本数の鉄筋で広い範囲にわたって引張り応力度が働
くので、鉄筋コンクリート壁１１の肉薄部により効果的
にひび割れを誘発させることができる。

【００４３】また、上記各鉄筋１A,１B,１Cの外周に剥
離部材３０を設けたので、上記剥離部材３０によって各
鉄筋１A,１B,１Cの外周にコンクリートが付着せず、各
鉄筋１A,１B,１Cの長手方向の熱膨張による影響をコン
クリートが受けて、鉄筋１A,１B,１Cの周辺の不要な箇
所に亀裂が生じることがない。

【００４４】また、上記鉄筋コンクリート壁１１内に埋
設された第１温度センサ３によりコンクリート温度を検
出し、水和発熱反応によるコンクリート温度の変化を監
視して、コンクリート温度が所定の温度になったとき、
各鉄筋１A,１B,１Cに通電し、各鉄筋１A,１B,１Cを加熱
して熱膨張させ、鉄筋コンクリート壁１１の目地溝２
１,２１間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生さ
せることができる。また、温度ひび割れが発生するとき
のコンクリート温度を予め熱応力解析等により算出し
て、温度ひび割れが発生する温度になる前に、上記鉄筋
１A,１B,１Cに通電することによって、鉄筋コンクリー
ト壁１１の目地溝２１,２１間に挟まれた肉薄部に確実
にひび割れを発生させることができる。

【００４５】また、上記第１温度センサ３からのコンク
リート温度を表す信号を受けて、表示装置５はそのコン
クリート温度を表示するので、コンクリート温度を作業
者が容易に確認でき、そのコンクリート温度に基づいて
鉄筋１A,１B,１Cに通電する時期を的確に判断すること
ができる。また、上記第２温度センサ４を鉄筋１A,１B,
１Cの近傍に埋設することによって、加熱された鉄筋１
A,１B,１Cにより周囲のコンクリートの温度が上昇し
て、コンクリートが劣化するような高温(例えば２００
℃以上)にならないように監視することができる。

【００４６】また、互いに隣接する鉄筋１A,１B,１Cの
間隔Ｌ₁および目地溝２１の底部と鉄筋１A,１Cとの間隔
Ｌ₂を、熱応力解析によって予め算出された最大間隔Ｌ
_1max,L_2max以内にすることによって、上記間隔Ｌ₁,間隔
Ｌ₂が広すぎて、ひび割れが発生しないということがな
い。したがって、上記鉄筋コンクリート壁１１の目地溝
２１,２１間に挟まれた肉薄部にひび割れを確実に発生
させることができる。また、上記鉄筋１A,１B,１Cの温
度上昇を低く抑えて熱膨張させても、確実にひび割れを
発生させることができるので、コンクリートが鉄筋１A,
１B,１Cの温度の影響を受けて劣化することがなく、ひ
び割れを発生させた後も、鉄筋コンクリート壁１１を構
造体として使用できる。

【００４７】また、打設されたコンクリートの水和発熱
反応によってコンクリート温度が上昇してピーク温度Ｔ
_Pとなる時点Ｄ_Pから、予め算出された水和発熱反応によ
る膨張と収縮でコンクリート内に生じた引張り応力度が
コンクリートの引張り強度以上になる時点Ｄ₀までの期
間Ｄ内に、上記各鉄筋１A,１B,１Cに電流を流して、鉄
筋１A,１B,１Cを加熱する。したがって、熱応力による
ひび割れが発生する時点Ｄ₀の前に、目地溝２１,２１間
に挟まれた肉薄部にひび割れを強制的に発生させて、予
期していない箇所に任意方向のひび割れが発生するのを
確実に防止することができる。また、上記期間Ｄでは、
コンクリートは固化しているが、引張り強度が余り発現
しておらず、低強度であり、さらに、水和発熱反応によ
る膨張によりコンクリート内に引張り応力度が発生し
て、これがコンクリートのひび割れを促進する方向に働
くので、鉄筋１A,１B,１Cの熱膨張を小さくしても、つ
まり、鉄筋１A,１B,１Cの温度上昇を低く抑えても、ひ
び割れを発生させることができ、鉄筋１A,１B,１Cを高
い温度に加熱してコンクリートを劣化させることがな
い。さらに、上記鉄筋１A,１B,１Cを低い温度(例えば１
５０℃)に加熱するのに要する通電時間は、例えば電源
装置として溶接機を用いた場合、１０分程度の短い時間
でよく、施行時間を短縮することができる。また、上記
鉄筋１A,１B,１Cを低い温度で熱膨張させて、ひび割れ
を発生させるので、鉄筋１A,１B,１Cの断面積を大きく
したり、供給電力を多くして、鉄筋１A,１B,１Cを大き
く熱膨張させる必要がなく、したがって、鉄筋１A,１B,
１Cがコンクリート打設作業の障害になったり、交流電
源装置２が大きくなったりして、不経済となることがな
い。また、上記期間Ｄでは、水和発熱反応による熱応力
により、コンクリート内に引張り応力度が発生して、こ
れがコンクリートのひび割れを促進する方向に働くの
で、ひび割れを発生させる際の鉄筋１A,１B,１Cの熱膨
張による応力の負担割合を低減することができる。した
がって、上記鉄筋１A,１B,１Cの温度上昇をさらに低減
できるので、鉄筋１A,１B,１Cが高温に加熱されて、目
地溝２１,２１間に挟まれた肉薄部周辺のコンクリート
が劣化するということがなく、構造的な欠陥が生じるこ
ともない。

【００４８】（第２実施形態）図１０はこの発明の第２
実施形態の鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置及び
ひび割れ発生方法を用いてひび割れを発生させる鉄筋コ
ンクリート壁の垂直断面図であり、１０１は鉄筋コンク
リート壁１１１に所定の間隔を開けて埋設された複数の
熱膨張棒としての鉄筋群、１０２は上記鉄筋群１０１に
電力を供給する交流電源装置、１０３は上記鉄筋コンク
リート壁１１１内の鉄筋群１０１の間の略中央に埋設さ
れ、コンクリート温度を検出する第１温度センサ、１０
５は上記第１温度センサ３からのコンクリート温度を表
す信号を受けて、そのコンクリート温度を夫々表示する
表示装置である。上記鉄筋コンクリート壁１１１は、ベ
ースコンクリート１１３上に打設された基部１１２上に
型枠１１０内にコンクリートを打設して形成される。な
お、図示しないが上記鉄筋コンクリート壁１１１内の鉄
筋群１０１近傍に、鉄筋群１０１近傍のコンクリート温
度を検出する第２温度センサを埋設している。

【００４９】上記鉄筋群１０１は、目地溝１２１,１２
１の間に挟まれた肉薄部に、目地溝１２１,１２１に略
垂直に水平に互いに所定の間隔を開けて埋設された６本
の節のない鉄筋１０１A〜１０１Eで構成されている。上
記鉄筋１０１A〜１０１Eは、鉄筋１０１Aの一端に接続
部材１０７を接続する一方、他端に鉄筋１０１Bの一端
を通電連絡部材１０６で接続して、鉄筋１０１Bの他端
と鉄筋１０１Cの一端を通電連絡部材１０６で接続し、
以下同様に繰り返して、各鉄筋１０１A〜１０１Eを直列
接続している。そして、上記鉄筋１０１Eの他端に接続
部材１０８を接続すると共に、接続部材１０７,１０８
に交流電源装置１０２の出力端子を夫々接続して、交流
電源装置１０２からの電流が直列接続された鉄筋１０１
A〜１０１Eに流れるようにしている。なお、上記型枠１
１０には、鉄筋１０１A〜１０１Eを貫通する穴(図示せ
ず)を予め設けると共に、鉄筋１０１A〜１０１Eの外周
には、第１実施形態と同様に剥離部材(図示せず)を夫々
設けている。また、上記鉄筋コンクリート壁１１１内と
基部１１２内には、複数の縦鉄筋１２２と複数の横鉄筋
１２３とを埋設している。

【００５０】このように、上記鉄筋コンクリート壁１１
１の両面に互いに対峙するように設けられた目地溝１２
１,１２１間に挟まれた肉薄部に、節のない６本の鉄筋
１０１A〜１０１Eを所定間隔で夫々埋設し、交流電源装
置１０２により各鉄筋１０１A〜１０１Eに電流を流して
加熱し、各鉄筋１０１A〜１０１Eを熱膨張させることに
よって、鉄筋コンクリート壁１１１の目地溝１２１,１
２１間に、鉄筋１０１A〜１０１Eを含む平面に対して垂
直な方向に引張り応力度が働いて、鉄筋コンクリート壁
１１１の目地溝１２１,１２１間に挟まれた肉薄部にひ
び割れが発生する。したがって、上記鉄筋コンクリート
壁１１１の所定の箇所に強制的にひび割れを発生させる
ことができる。また、コンクリート打設時にコンクリー
トが鉄筋１０１A〜１０１Eの間をすり抜けて、容易に移
動できるので、コンクリート打設時の作業性を改善する
ことができる。また、上記鉄筋コンクリート壁１１１の
目地溝１２１,１２１間に挟まれた肉薄部にひび割れを
形成した後は、鉄筋１０１A〜１０１Eをそのまま構造体
の一部として利用することができる。また、上記鉄筋１
０１A〜１０１Eを所定間隔で略平行に配列することによ
って、鉄筋１０１A〜１０１Eの熱膨張による引張り応力
度の水平方向の分布の状態がほぼ同一となるので、鉄筋
１０１A〜１０１Eの熱膨張による引張り応力度がばらつ
かないようにして、より確実にひび割れを発生できる。

【００５１】また、上記各鉄筋１０１A〜１０１Eの外周
に剥離部材(図示せず)を設けたので、上記剥離部材によ
って各鉄筋１０１A〜１０１Eの外周にコンクリートが付
着せず、各鉄筋１０１A〜１０１Eの長手方向の熱膨張に
よる影響をコンクリートが受けて、鉄筋１０１A〜１０
１Eの周辺の不要な箇所に亀裂が生じることがない。

【００５２】また、上記鉄筋コンクリート壁１１１内に
埋設された第１温度センサ１０３によりコンクリート温
度を検出し、水和発熱反応によるコンクリート温度の変
化を監視して、コンクリート温度が所定の温度になった
とき、各鉄筋１０１A〜１０１Eに通電し、各鉄筋１０１
A〜１０１Eを加熱して熱膨張させ、鉄筋コンクリート壁
１１１の目地溝１２１,１２１間に挟まれた肉薄部に確
実にひび割れを発生させることができる。また、温度ひ
び割れが発生するときのコンクリート温度を予め熱応力
解析等により算出して、温度ひび割れが発生する温度に
なる前に、上記鉄筋１０１A〜１０１Eに通電することに
よって、鉄筋コンクリート壁１１１の目地溝１２１,１
２１間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生させる
ことができる。

【００５３】また、上記コンクリート温度を表示する表
示装置１０５によって、コンクリート温度を作業者が容
易に確認でき、そのコンクリート温度に基づいて鉄筋１
０１A〜１０１Eに通電する時期を的確に判断することが
できる。また、上記鉄筋１０１A〜１０１Eの近傍に埋設
された第２温度センサによって、加熱された鉄筋１０１
A〜１０１Eにより周囲のコンクリートの温度が上昇し
て、コンクリートが劣化するような高温(例えば２００
℃以上)にならないように監視することができる。

【００５４】また、互いに隣接する鉄筋１０１A〜１０
１Eの間隔を熱応力解析によって予め算出された最大間
隔以内にすることによって、上記互いに隣接する鉄筋１
０１A〜１０１E間隔が広すぎて、ひび割れが発生しない
ということがない。したがって、上記鉄筋コンクリート
壁１１１の目地溝１２１,１２１間に挟まれた肉薄部に
ひび割れを確実に発生させることができる。また、上記
鉄筋１０１A〜１０１Eの温度上昇を低く抑えて熱膨張さ
せても、確実にひび割れを発生させることができるの
で、コンクリートが鉄筋１０１A〜１０１Eの温度の影響
を受けて劣化することがなく、ひび割れを発生させた後
も、鉄筋コンクリート壁１１１を構造体として使用でき
る。

【００５５】また、上記第１実施形態と同様に、図８に
示すように、打設されたコンクリートの水和発熱反応に
よってコンクリート温度が上昇してピーク温度Ｔ_Pとな
る時点Ｄ_Pから、予め算出された水和発熱反応による膨
張と収縮でコンクリート内に生じた引張り応力度がコン
クリートの引張り強度以上になる時点Ｄ₀までの期間Ｄ
内に、上記各鉄筋１０１A〜１０１Eに電流を流して、鉄
筋１０１A〜１０１Eを加熱する。したがって、熱応力に
よるひび割れが発生する時点Ｄ₀の前に、目地溝２１,２
１間に挟まれた肉薄部にひび割れを強制的に発生させ
て、予期していない箇所に任意方向のひび割れが発生す
るのを確実に防止することができる。また、上記期間Ｄ
では、コンクリートは固化しているが、引張り強度が余
り発現しておらず、低強度であり、さらに、水和発熱反
応による膨張によりコンクリート内に引張り応力度が発
生して、これがコンクリートのひび割れを促進する方向
に働くので、鉄筋１０１A〜１０１Eの熱膨張を小さくし
ても、つまり、鉄筋１０１A〜１０１Eの温度上昇を低く
抑えても、ひび割れを発生させることができ、鉄筋１０
１A〜１０１Eを高い温度に加熱してコンクリートを劣化
させることがない。さらに、上記鉄筋１０１A〜１０１E
を低い温度(例えば１５０℃)に加熱するのに要する通電
時間は、例えば電源装置として溶接機を用いた場合、１
０分程度の短い時間でよく、施行時間を短縮することが
できる。また、上記鉄筋１０１A〜１０１Eを低い温度で
熱膨張させて、ひび割れを発生させるので、鉄筋１０１
A〜１０１Eの断面積を大きくしたり、供給電力を多くし
て、鉄筋１０１A〜１０１Eを大きく熱膨張させる必要が
なく、したがって、鉄筋１０１A〜１０１Eがコンクリー
ト打設作業の障害になったり、交流電源装置１０２が大
きくなったりして、不経済となることがない。また、上
記期間Ｄでは、水和発熱反応による熱応力により、コン
クリート内に引張り応力度が発生して、これがコンクリ
ートのひび割れを促進する方向に働くので、ひび割れを
発生させる際の鉄筋１０１A〜１０１Eの熱膨張による応
力の負担割合を低減することができる。したがって、上
記鉄筋１０１A〜１０１Eの温度上昇をさらに低減できる
ので、鉄筋１０１A〜１０１Eが高温に加熱されて、目地
溝１２１,１２１間に挟まれた肉薄部周辺のコンクリー
トが劣化するということがなく、構造的な欠陥が生じる
こともない。

【００５６】上記第１,第２実施形態では、熱膨張棒と
して鉄筋１A,１B,１Cおよび鉄筋１０１A〜１０１Eを用
いたが、鉄筋の他、粗骨材と同程度以上の圧縮強度を有
する熱膨張率の高い金属または金属以外の通電物質であ
ればよく、また、その断面形状は、円形,楕円形および
菱形等でもよい。

【００５７】また、上記第１,第２実施形態では、電源
装置として交流電源装置２,１０２を用いたが、電源装
置はこれに限らず、直流電源装置でもよい。

【００５８】また、上記第１,第２実施形態では、鉄筋
コンクリート壁１１,１１１の上下方向に全長にわたっ
て目地溝２１,２１および目地溝１２１,１２１を設けた
が、目地溝は上下方向に限らず、鉄筋コンクリート壁の
両面に互いに対峙するように斜めに設けてもよい。

【００５９】また、上記第１,第２実施形態では、上記
鉄筋コンクリート壁１１,１１１内に熱膨張棒として３
本の鉄筋１A,１B,１Cおよび６本の鉄筋１０１A〜１０１
Eを夫々埋設したが、熱膨張棒は鉄筋コンクリート壁の
厚さ等に応じて適宜な数にしてよい。

【００６０】また、上記第１,第２実施形態では、鉄筋
コンクリート壁に埋設された複数の熱膨張棒を熱膨張さ
せて、鉄筋コンクリート壁に設けられた目地溝間の肉薄
部にひび割れを誘発させたが、鉄筋コンクリート壁に限
らず、梁や床等の鉄筋コンクリート構造物にこの発明を
適用してもよいのは勿論である。

【００６１】また、上記第１実施形態では、熱膨張棒と
しての鉄筋１A,１B,１Cを鉄筋コンクリート壁１１の上
下方向全長にわたって配列しなくてもよいが、複数の熱
膨張棒を鉄筋コンクリート壁の上下方向全長にわたって
配列した方が、ひび割れを誘発するためにはより好まし
い。

【００６２】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置は、鉄筋コ
ンクリート壁の両面に互いに対峙するように設けられた
目地溝間に挟まれた肉薄部に、所定間隔で夫々埋設され
た節のない複数の熱膨張棒と、上記各熱膨張棒に電流を
流して各熱膨張棒を加熱するための電源装置とを備えた
ものである。

【００６３】したがって、請求項１の発明の鉄筋コンク
リート壁のひび割れ発生装置によれば、電源装置により
熱膨張棒に通電し、熱膨張棒を加熱して熱膨張させるこ
とによって、各熱膨張棒の径方向の熱膨張により、目地
溝間に各熱膨張棒を含む平面に対して垂直な方向に引張
り応力度が働いて、鉄筋コンクリート壁の所定の箇所に
強制的にひび割れを発生させることができる。また、コ
ンクリート打設時にコンクリートが熱膨張棒の間をすり
抜けて、容易に移動できるので、コンクリート打設時の
作業性が改善できる。また、ひび割れ形成後は、熱膨張
棒をそのまま構造体の一部として利用できる。

【００６４】また、請求項２の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置は、請求項１に記載の鉄筋コンク
リート壁のひび割れ発生装置において、上記複数の熱膨
張棒は、上記目地溝に略平行になるようにしたものであ
る。

【００６５】したがって、請求項２の発明の鉄筋コンク
リート壁のひび割れ発生装置によれば、上記鉄筋コンク
リート壁の目地溝に挟まれた肉薄部に、その目地溝に略
平行に上記複数の熱膨張棒を埋設することによって、少
ない本数の熱膨張棒で広い範囲にわたって引張り応力度
が働くので、鉄筋コンクリート壁の肉薄部に効果的にひ
び割れを誘発させることができる。

【００６６】また、請求項３の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置は、請求項２の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置において、上記複数の熱膨張棒の
外周に剥離部材を設けたので、上記剥離部材により熱膨
張棒の外周にコンクリートが付着せず、熱膨張棒の長手
方向の熱膨張による影響をコンクリートが受けて、熱膨
張棒の周辺が劣化するような亀裂が生じることがない。
したがって、上記複数の熱膨張棒の径方向の熱膨張のみ
によって、コンクリートに引張り応力度が生じるので、
目地溝間に挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生させ
ることができる。

【００６７】また、請求項４の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置は、請求項１乃至３のいずれか１
つの鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置において、
上記鉄筋コンクリート壁内に埋設され、コンクリートの
温度を検出する温度センサを備えたので、温度センサに
よりコンクリートの温度を検出し、水和発熱反応による
コンクリートの温度変化を監視することによって、コン
クリートが固化して強度が十分に発現する前に、かつ、
水和発熱反応によりコンクリート温度が最大となって温
度ひび割れが発生するまでのひび割れを発生させるのに
適した期間内に、上記各熱膨張棒に通電して各膨張棒を
熱膨張させ、鉄筋コンクリート壁の目地溝間に挟まれた
肉薄部に確実にひび割れを発生させることができる。

【００６８】また、請求項５の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置は、請求項４の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置において、上記温度センサからの
コンクリート温度を表す信号を受けて、そのコンクリー
ト温度を表示する表示装置を備えたので、コンクリート
温度を作業者が容易に確認でき、そのコンクリート温度
に基づいて上記複数の熱膨張棒に通電する時期を的確に
判断することができる。

【００６９】また、請求項６の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置は、請求項２の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生装置において、互いに隣接する上記熱
膨張棒の間隔を、上記電源装置により加熱された上記各
熱膨張棒の熱膨張と水和発熱反応によるコンクリートの
膨張と収縮とによって、互いに隣接する上記熱膨張棒の
間に発生する引張り応力度の最小値がコンクリートの引
張り強度以上になるときの間隔より狭くなるように設定
すると共に、上記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間隔
を、上記電源装置により加熱された上記各熱膨張棒の熱
膨張と水和発熱反応によるコンクリートの膨張と収縮と
によって、上記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間に発
生する引張り応力度の最小値がコンクリートの引張り強
度以上になるときの間隔より狭くなるように設定したの
で、互いに隣接する熱膨張棒の間隔と目地溝の底部と熱
膨張棒との間隔を、予め熱応力解析等によって算出され
たコンクリートにひび割れが発生する最大間隔以内にす
ることによって、上記鉄筋コンクリート壁の目地溝間に
挟まれた肉薄部に確実にひび割れを発生させることがで
きる。また、上記複数の熱膨張棒を低い温度で熱膨張さ
せるので、コンクリートが熱膨張棒の温度の影響を受け
て劣化することがなく、ひび割れを発生させた後も、鉄
筋コンクリート壁を構造体として使用できる。

【００７０】また、請求項７の発明の鉄筋コンクリート
壁のひび割れ発生方法は、鉄筋コンクリート壁を形成す
る型枠内の上記鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙
するように設けられた目地溝間に挟まれる肉薄部に、上
記目地溝に略平行に所定間隔で節のない複数の熱膨張棒
を配置するステップと、上記複数の熱膨張棒が配置され
た型枠内にコンクリートを打設するステップと、上記型
枠内に打設されたコンクリートの水和発熱反応によって
鉄筋コンクリート壁の内部温度が上昇して最大となって
から、水和発熱反応により上記鉄筋コンクリート壁に生
じた引張り応力度がコンクリートの引張り強度以上にな
って温度ひび割れが発生するまでに、上記各熱膨張棒に
電流を流して上記各熱膨張棒を加熱するステップとを有
するものである。

【００７１】したがって、請求項７の発明の鉄筋コンク
リート壁のひび割れ発生方法によれば、熱応力による温
度ひび割れが発生する前に、目地溝間に挟まれた肉薄部
にひび割れを強制的に発生させて、予期していない箇所
に任意方向のひび割れが発生するのを確実に防止するこ
とができる。また、上記期間では、コンクリートは固化
しているが、引張り強度が余り発現しておらず、低強度
であると共に、水和発熱反応による熱応力によりコンク
リート内に発生した引張り応力度がコンクリートのひび
割れを促進する方向に働くので、熱膨張棒の温度上昇を
低く抑えて、熱膨張棒の熱膨張を小さくしても、ひび割
れを発生させることができ、熱膨張棒を高い温度に加熱
してコンクリートを劣化させるようなことがない。さら
に、上記複数の熱膨張棒を比較的低い温度に加熱するの
に要する通電時間は、例えば電源装置に溶接機を用いた
場合、１０分程度の短い時間でよく、施行時間を短縮す
ることができる。また、上記複数の熱膨張棒を低い温度
で熱膨張させて、ひび割れを発生させるので、熱膨張棒
の断面積を大きくしたり、供給電力を多くして、熱膨張
棒を大きく熱膨張させる必要がなく、したがって、熱膨
張棒がコンクリート打設作業の障害になったり、熱膨張
棒に電力を供給する設備が過大となったりして、不経済
となることがない。また、上記期間では、水和発熱反応
による膨張と収縮により、コンクリート内に引張り応力
度が発生して、これがコンクリートのひび割れを促進す
る方向に働くので、ひび割れを発生させる際の熱膨張棒
の熱膨張による応力の負担割合を低減することができ
る。したがって、上記複数の熱膨張棒の温度上昇をさら
に低減できるので、熱膨張棒の加熱によって、目地溝間
に挟まれた肉薄部周辺のコンクリートが劣化して、鉄筋
コンクリート壁に構造的な欠陥が生じるということがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施形態の鉄筋コンク
リート壁のひび割れ発生装置及びひび割れ発生方法を用
いてひび割れを発生させる鉄筋コンクリート壁の側面図
である。

【図２】 図２は図１のII−II線断面図である。

【図３】 図３は上記ひび割れ発生装置の鉄筋が埋設さ
れた鉄筋コンクリート壁の拡大水平断面図である。

【図４】 図４は図３のIV−IV線断面図である。

【図５】 図５は上記ひび割れ発生装置の鉄筋が埋設さ
れたコンクリートに作用する応力を説明するための概略
図である。

【図６】 図６は上記鉄筋の中心点からの水平方向の距
離に対するコンクリートに発生する引張り応力度を示す
図である。

【図７】 図７は図６における鉄筋の中心点からの水平
方向の距離に対するコンクリートに発生する引張り応力
度の変化を示す図である。

【図８】 図８はコンクリートの材令に対するコンクリ
ート温度の変化を示す図である。

【図９】 図９はコンクリートの材令に対する引張り強
度の変化を示す図である。

【図１０】 図１０はこの発明の第２実施形態の鉄筋コ
ンクリート壁のひび割れ発生装置及びひび割れ発生方法
を用いてひび割れを発生させる鉄筋コンクリート壁の垂
直断面図である。

【符号の説明】

１…鉄筋群、１A,１B,１C…鉄筋、２…交流電源装置、
３…第１温度センサ、４…第２温度センサ、５…表示装
置、６…通電連絡部材、７,８…接続部材、１０…型
枠、１１…鉄筋コンクリート壁、１２…基部、１３…ベ
ースコンクリート、２０…誘発目地棒、２１…目地溝、
２２…縦鉄筋、２３…横鉄筋、３０…剥離部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 起橋 孝徳 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 廣中 哲也 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙
   するように設けられた目地溝間に挟まれた肉薄部に、所
   定間隔で夫々埋設された節のない複数の熱膨張棒と、 上記各熱膨張棒に電流を流して上記各熱膨張棒を加熱す
   るための電源装置とを備えたことを特徴とする鉄筋コン
   クリート壁のひび割れ発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の鉄筋コンクリート壁の
   ひび割れ発生装置において、上記複数の熱膨張棒は、上
   記目地溝に略平行になることを特徴とする鉄筋コンクリ
   ート壁のひび割れ発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の鉄筋コンクリ
   ート壁のひび割れ発生装置において、上記複数の熱膨張
   棒の外周に剥離部材を設けたことを特徴とする鉄筋コン
   クリート壁のひび割れ発生装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置において、上記
   鉄筋コンクリート壁内に埋設され、コンクリートの温度
   を検出する温度センサを備えたことを特徴とする鉄筋コ
   ンクリート壁のひび割れ発生装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の鉄筋コンクリート壁の
   ひび割れ発生装置において、上記温度センサからのコン
   クリートの温度を表す信号を受けて、そのコンクリート
   の温度を表示する表示装置を備えたことを特徴とする鉄
   筋コンクリート壁のひび割れ発生装置。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の鉄筋コンクリート壁の
   ひび割れ発生装置において、 互いに隣接する上記熱膨張棒の間隔を、上記電源装置に
   より加熱された上記各熱膨張棒の熱膨張と水和発熱反応
   によるコンクリートの膨張と収縮とによって、互いに隣
   接する上記熱膨張棒の間に発生する引張り応力度の最小
   値がコンクリートの引張り強度以上になるときの間隔よ
   り狭くなるように設定すると共に、 上記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間隔を、上記電源
   装置により加熱された上記各熱膨張棒の熱膨張と水和発
   熱反応によるコンクリートの膨張と収縮とによって、上
   記目地溝の底部と上記熱膨張棒との間に発生する引張り
   応力度の最小値がコンクリートの引張り強度以上になる
   ときの間隔より狭くなるように設定することを特徴とす
   る鉄筋コンクリート壁のひび割れ発生装置。
7. 【請求項７】 鉄筋コンクリート壁を形成する型枠内の
   上記鉄筋コンクリート壁の両面に互いに対峙するように
   設けられた目地溝間に挟まれる肉薄部に、上記目地溝に
   略平行に所定間隔で節のない複数の熱膨張棒を配置する
   ステップと、 上記複数の熱膨張棒が配置された上記型枠内にコンクリ
   ートを打設するステップと、 上記型枠内に打設されたコンクリートの水和発熱反応に
   よって上記鉄筋コンクリート壁の内部温度が上昇して最
   大となってから、水和発熱反応により上記鉄筋コンクリ
   ート壁に生じた引張り応力度がコンクリートの引張り強
   度以上になって温度ひび割れが発生するまでに、上記各
   熱膨張棒に電流を流して上記各熱膨張棒を加熱するステ
   ップとを有することを特徴とする鉄筋コンクリート壁の
   ひび割れ発生方法。