JPH09228385A

JPH09228385A - 建築物用無筋コンクリート基礎

Info

Publication number: JPH09228385A
Application number: JP3634196A
Authority: JP
Inventors: Tooru Imanara; 徹今奈良; Mitsuharu Tezuka; 光晴手塚; Yoshihiro Hase; 善博長谷
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】施工が容易で強度の大きい建築物用コンクリ
ート基礎。【解決手段】所定の地盤に使い捨型枠を配設し、該型
枠内部に繊維強化材を配合したコンクリートを注入打設
し、硬化させてなる建築物用無筋コンクリート基礎。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等の建築物に
使用される無筋コンクリート基礎に関するものである。
より詳しくは繊維強化材を配合したコンクリートを使い
捨型枠に注入打設した無筋コンクリート基礎に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】住宅用の基礎は、従来、地盤の所定の位
置に所定の太さの鉄筋を組み立て、その両側に型枠を配
設し、該型枠で構成された空間部にコンクリートを打設
し、一定の養生期間を経て硬化させた後、型枠を取り外
す工事が行なわれてきた。例えば、布基礎工事の１例を
示せば、図３に示すように、地盤の所定の位置を断面が
幅約１０００ｍｍ、深さ約３７０ｍｍになるように掘削
（根切り）して根切部４を形成し、根切底５に割栗石６
を張り込み目つぶし砂利７を入れてランマー等で厚さ５
０ｍｍになるよう突き固め、さらに捨てコンクリート８
を厚さ５０ｍｍ程度に打設して木ごてなどで水平面が出
るようならす。ついで水糸を張って心墨、フーチング幅
墨、鉄筋の割付墨などの墨出しを行う。

【０００３】この墨出し位置に合わせて幅筋、布筋、縦
筋等の鉄筋１１を概ね３００ｍｍのピッチで配設して接
合部を結束線などで締結して組み付ける。鉄筋の太さは
最上部の布筋と最下部の布筋を１３ｍｍとし、それ以外
は９ｍｍとする。該鉄筋を挟み込むように高さ１５０ｍ
ｍのベース型枠１２，１２を間隔４５０ｍｍあけて両側
から幅止めなどをあてがって固定し、コンクリートを打
設して天端をならし、所定の期間養生して硬化させる。
その後、該型枠１２，１２を脱離してフーチン部９ａが
完成する。

【０００４】ついで、上記天端に墨出しし、上部の鉄筋
を挟み込むように高さ５２０ｍｍの立ち上がり型枠１
３，１３を間隔１２０ｍｍあけて両側から幅止めなどを
あてがって固定し、さらに必要に応じて床下換気口枠、
給排水パイプ用スリーブ等を型枠の間の所定の位置にあ
てがい、コンクリートを打設し、天端をならし、所定の
位置にアンカーボルト等を埋め込む。その後、所定の期
間養生して硬化させる。打設に際しては必要に応じてバ
イブレータ等を用いて良好に充填されるよう打設され
る。その後該型枠を脱離して立上り部９ｂが完成する。
掘削した土を埋め戻し、さらに屋内側の地盤面を約５０
ｍｍ盛り土して布基礎が完成する。しかし、該工法は鉄
筋１１の組立、型枠１２，１３の取付け等多くの手数を
要する。

【０００５】これを省力化するために使い捨型枠を使用
する工法が開発されている。型枠として使い捨型枠を使
用して基礎工事を行う場合には、その一つの方法として
地盤の所定の位置に該使い捨型枠を配設し、その内部に
所定の鉄筋を配し、コンクリートを打設し、一定の養生
期間が経過して硬化すると型枠を脱離することなくその
まま工事を完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、使い捨型枠の
中に鉄筋を組み立てる作業は狭い空間での細かい作業で
あり、煩雑で作業効率が低い。本発明は、鉄筋の組立、
型枠の設定の手間を省き、省力化し得る建築物用コンク
リート基礎を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はか
かる課題を解決すべく検討した結果、使い捨型枠を配設
したあとで、その内部に繊維強化材を配合したコンクリ
ートを打設、硬化させることにより、鉄筋の組立を省略
できることを見出し本発明を完成した。即ち、本発明
は、地盤の所定の位置に、使い捨型枠を配設し、該型枠
内部に繊維強化材を配合したコンクリートを注入打設
し、硬化させてなる建築物用無筋コンクリート基礎に関
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明無筋コンクリート基礎１
は、図１に示すように、所定の地盤に使い捨型枠２を配
設し、該使い捨型枠２に繊維強化剤を配合したコンクリ
ート３を注入打設する。使い捨型枠２の材質は、使い捨
てであるため特に安価であることが求められ、この目的
に適するものとして合成樹脂製もしくはコンクリート製
の型枠が使用される。

【０００９】合成樹脂としてはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ＡＢＳ、塩化ビニル樹脂、ポロスチレン、ポリ
ウレタン、ポリイソシアヌレート等が用いられる。使い
捨型枠が発泡合成樹脂製もしくは発泡コンクリート製で
あると断熱性があるため、完成した基礎に断熱性を付与
することが可能である。発泡樹脂としては、発泡ポリス
チレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡
塩化ビニル、発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレンな
どが挙げられる。

【００１０】基礎の形状は特に制限されるものではな
く、ベタ基礎、布基礎、独立基礎いずれであってもよ
い。更にプリキャストコンクリート基礎を製造する際に
も本発明は適用可能である。一般的には建築基準法、同
法施行令をはじめとする関係法令、規則、細則、告示、
通達、条例や住宅金融公庫融資基準等で規定されている
ものが好ましい。なお、布基礎の工事では、通常、フー
チン部の打設の後に立上り部の打設を行うが、本発明
は、フーチン部と立上り部を一体化することができ、従
来２回に分けて行われていた打設が１回で行えることに
なり、特に布基礎に適する。

【００１１】本発明においてコンクリート３に用いるセ
メント原料としては、特に限定されず、普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルト
ランドセメント、中庸熱セメント、アルミナセメント等
どれでも良い。添加量は、土木用および建築用として用
いられる通常の調合であれば特に問題なく、２００〜１
０００ｋｇ／ｍ³の範囲がよい。粗骨材（砂利）として
は、種類・径は特に限定されず、砕石、人工軽量粗骨
材、酸化鉄鋼石などどれでもよい。好ましくは径が５０
ｍｍ以下の砕石がよい。添加量は土木用および建築用と
して用いられる通常の調合であれば特に問題なく、好ま
しくは１５００ｋｇ／ｍ³以下がよい。細骨材（砂）と
しては砂、ケイ石、砂利、シラスバルーン、フライアッ
シュ、シリカフューム等が挙げられる。添加量は土木用
および建築用として用いられる通常の調合であれば特に
問題なく、好ましくは１５００ｋｇ／ｍ³以下がよい。
細骨材率（砂率）は、土木用および建築用として用いら
れる通常の調合であれば特に問題なく、好ましくは３０
〜６０％が良い。

【００１２】コンクリート３に配合する繊維強化材とし
ては、特に制限されるものではなく、通常、炭素繊維、
ガラス繊維、高分子繊維、鋼繊維および鉱物繊維の群か
ら選ばれたものが好適に用いられる。炭素繊維は軽量で
導電性があり発錆しないなどの特長があり、好ましい材
料である。セメントへの混入率は通常０．５〜４容量％
程度である。

【００１３】ガラス繊維としては耐アルカリガラス繊維
が好ましい。セメントやコンクリートはアルカリ性であ
り、通常のＦＲＰ用のＥガラスや断熱材用のグラスウー
ルなどは使用困難である。耐アルカリガラスとは基本的
にはＺｒＯ₂が多量に含まれているものである。高分子
繊維にはポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニ
ロン繊維、アラミド繊維などがあり、一般に軽量である
が引っ張り強度、ヤング率、耐熱性が低い。

【００１４】しかし、アラミド繊維のように強度、耐熱
性ともに金属に匹敵するものもある。鋼繊維には鋼系と
ステンレス系があり、ほとんど短繊維である。セメント
に対する混入率は１％前後であるが、この混入によって
コンクリートの引っ張り強度、曲げ強度、靱性を向上さ
せ、耐衝撃性、耐疲労性、耐熱性を大幅に向上させる。
欠点としては、鋼繊維の場合、発錆によって強化コンク
リートの表面が汚染されることが挙げられる。鉱物繊維
には石綿繊維（アスベスト）、岩綿繊維（ロックウー
ル）が挙げられる。アスベストは強度、耐熱性、耐火
性、経済性に優れ、セメントとの接合性にも優れている
が、近年、発ガン性の問題から種々の規制が行われてい
る。

【００１５】炭素繊維は特に軽量で高弾性率を必要とす
る場合に、またアラミド繊維はさらに耐衝撃性を必要と
する場合に用いられることが多い。ガラス繊維はこれら
の物性と価格のバランス（コストパフォーマンス）がよ
いことから広く用いられている。鋼繊維強化コンクリー
ト（ＳＦＲＣ）は比較的断面寸法の大きな構造材に用い
られる。また、ベルギーのＢｅｋａｅｒｔ社が開発した
鋼繊維（商品名ドラミックス）のように直径０．４〜
０．８ｍｍ、長さ３０ｍｍ、６０ｍｍで両端がかぎ状に
曲げられた波形が付いたものも知られている。炭素繊維
としては、好ましくは引張強度が３００ｋｇ／ｍｍ²以
上、伸度は１％以上であれば使用でき、例えばコールタ
ールピッチ、石油ピッチ、石炭液化物、ポリアクリロニ
トリル、セルロース等を原料とした炭素繊維を用いるこ
とができる。ここでいう、伸度とは炭素繊維の引張強度
をその引張弾性率で除した値である。

【００１６】繊維の長さとしては、使用される粗骨材の
最大寸法に対して１倍以上のもの、好ましくは２倍以上
がよく、実際の長さで言えば２０ｍｍ以上のもの、好ま
しくは３０ｍｍ以上のものである。繊維長が２０ｍｍ未
満であると、複合材料としての臨界繊維長に達していな
いため、補強効果が小さい。なお、２０ｍｍ以上の繊維
との混合であれば、２０ｍｍ未満の繊維を添加しても良
い。繊維を糸径としては、５〜３０μｍ、好ましくは６
〜１８μｍのものが用いられる。繊維ストランド１束の
本数としては、少ないほど補強効果が著しい。これは載
荷時に負担する繊維ストランドの本数が単純に増加する
ためである。

【００１７】繊維のサイジング剤の種類としては、特に
限定しないが、好ましくは、コンクリートに投入したと
きに、繊維ストランドの周囲すなわちマトリックス中の
セメントペーストの水分を容易に吸収しないものが用い
られる。それを知る指標としては、内径９ｃｍ±１ｃｍ
の円筒状容器を用いて、骨材／セメント比が１００／１
００、水／セメント比が５０／１００、混和剤／セメン
トが１／１００（いずれも重量比）のセメントモルタル
２００ｃｃ中に投入して、半径２ｃｍの撹拌翼を１５０
ｒｐｍの回転で１分間回転させ、投入前に対して繊維の
重量上昇を測定する。重量上昇が１０倍以下であること
が好ましい。また、ロッド状のものと違うため、２倍以
上であることが好ましい。なお、重量の測定は、繊維ス
トランドをモルタル中から取り出して、升目４２０μｍ
のメッシュ上に１分間静置してから行う。

【００１８】また、水分吸収を少なくするためには、繊
維ストランド中の単糸間を開きにくくすることが好まし
く、そのためには単糸間に存在するサイジング剤の接着
が強いことが望まれる。この強さは、ストランドの風合
いに反映され、それが硬いほど効果が大きい。硬さを計
る指標としては、ストランドを地面と水平にして５０ｃ
ｍ長の繊維ストランドの一端だけを固定して、１分間以
上静置したとき、自重によって反対側の端がもとの水平
の位置から垂れることがないものが好ましい。具体的な
種類としては、水溶性以外で、硬化剤を使用しないもの
が良く、例えば、エピビス型エポキシ樹脂エマルジョン
であれば、そのエマルジョン中の乳化剤量が１５％未
満、好ましくは１０％未満であることが好ましい。ま
た、その分子量は８００以上であることが好ましい。繊
維の添加量は、コンクリートの０．０５容量％以上、好
ましくは０．３容量％以上が良い。減水剤としてはトリ
アジン環系高縮合物塩を主成分とする特殊界面活性剤、
特殊スルホン基カルボキシル基含有多元ポリマー、アニ
オン型特殊高分子活性剤、ナフタレンスルホン酸縮合
物、リグニンスルホン酸又はその誘導体、オキシカルボ
ン酸等が挙げられる。添加量はセメント１００重量部に
対して１〜５重量部混入する。また、分散剤、減水剤の
他に消泡剤、発泡剤等の混和剤も適宜添加できる。

【００１９】セメント原料と繊維強化材、水、その他助
剤を混練する混合機としては、通常用いられる全ての混
合機が使用でき、パドル型、プロペラ型、權型、タービ
ン型、パン型、リボン型、スクリュー型、ワーナ型、ニ
ーダー型、２軸型、オムニ型等を使用することができ
る。混合は撹拌翼を有する混合機の場合は、繊維強化材
とセメント原料とを水を加えずにまず混合し、ついで水
を加えて混練する。または、繊維強化材以外の原料を水
とともに練り、普通コンクリートを製造した後に、繊維
強化材を加えて再び混練する。本発明で使用する振動機
としてはミキサーに取り付け可能なものであれば良い
が、振動効率の優れた高周波振動モータを内蔵した振動
機を使用することが好ましい。

【００２０】本発明コンクリート基礎１の構築方法を布
基礎を現場施工する例によって説明する。図１に示すよ
うに、基礎を施工すべき地盤を掘削して根切部４を形成
し、掘削した底部即ち根切底５に割栗石６を張り込むと
共に目つぶし砂利７を入れてランマー等で突き固める。
その上に、捨コンクリート８を打設して木ごてなどで水
平面がでるようにならす。次いで水糸を張って心墨など
の墨出しを行ない使い捨型枠２を設置する。使い捨型枠
２は、図２に示すようにフーチン枠２ａと立上り枠２ｂ
とが一体に形成され、その端面には開口部２ｃ，２ｃが
形成されている。この開口部２ｃはコンクリートが使い
捨型枠２の連結部で断絶しないようにするものである。
使い捨型枠２は墨出しに合わせて配設し、隣接した使い
捨型枠２同志を接合する。接合はボルトナット等で行な
うことができる。接合が完了した後、掘削した土を埋め
戻し、移動しないようにすると共にコンクリート圧力に
耐えるようにおさえる。

【００２１】必要に応じて床下換気口枠、給排水パイプ
用スリーブ等を使い捨型枠２の間の所定の位置にあてが
う。ついで所定量の強化繊維材をあらかじめ配合したコ
ンクリート３を使い捨型枠２の内部に打設する。打設し
たコンクリート３は使い捨型枠２内部の開口部２ｃを通
じて隣接した使い捨型枠２の内部にも充填される。必要
に応じてバイブレータ等を用いて良好に充填されるよう
打設してもよい。打設が完了したら天端をならし、所定
の位置にアンカーボルト等を埋め込む。この後は所定の
期間養生して硬化させフーチン部９ａと立上り部９ｂが
一体となった布基礎が完成する。屋内側の地盤面には５
０ｍｍの盛り土をする。

【００２２】本発明コンクリート基礎１は、建築物一般
に使用可能であるが、特に戸建て住宅、集合住宅等の住
宅工場、倉庫等に適し、木造、鉄骨スレート等の建築物
に適する。また、基礎の大きさは、目的に応じて設計さ
れるが、法規等の規制があり、それに準じるものとされ
る。例えば、寒冷地では凍結深度により基礎の深さが地
域により細かく規定されている。例えば、関東地方にお
ける布基礎断面の寸法としては、フーチン部の高さ１５
０ｍｍ、幅４５０ｍｍで、その上面の中央部に高さ５２
０ｍｍ、幅１２０ｍｍの立上り部が一体に打設されたも
のがある。上記の寸法の布基礎では立上り部の上から４
００ｍｍを地上に残してそれ以下の部分を地中に埋設す
る。布基礎の屋内側ではさらに５０ｍｍの厚さで盛り土
をする。なお、使い捨型枠２は図２に示すように両側面
を一体に形成する他、夫々の側面が分離した型枠を対向
するように設定することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は繊維強化材配合のコンクリート
と使い捨型枠を用いることにより、従来工法より鉄筋組
み付け工程と型枠脱離工程が省略され、３回の打設工程
が２回に簡素化されるという利点があり、無筋コンクリ
ート基礎を有利に製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明コンクリート基礎の実施例を示す縦断面
図、

【図２】図１のコンクリート基礎に使用される使い捨型
枠を示す斜視図、

【図３】従来の布基礎を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１コンクリート基礎２使い捨型枠２ａフーチン枠２ｂ立上り枠２ｃ開口部３コンクリート４根切部５根切底６割栗石７目つぶし砂利８捨コンクリート９ａフーチン部９ｂ立上り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の地盤に使い捨型枠を配設し、該型
枠内部に繊維強化材を配合したコンクリートを注入打設
し、硬化させてなる建築物用無筋コンクリート基礎。
【請求項２】繊維強化材が炭素繊維、ガラス繊維、高
分子繊維、鋼繊維および鉱物繊維の群から選ばれた１種
又は２種以上の混合物である請求項１記載の建築物用無
筋コンクリート基礎。
【請求項３】使い捨型枠がフーチン部と立上り部とが
一体になった布基礎型枠である請求項１記載の建築物用
無筋コンクリート基礎。
【請求項４】使い捨型枠が合成樹脂製又はコンクリー
ト製である請求項１、２又は３記載の建築物用無筋コン
クリート基礎。
【請求項５】使い捨型枠が発泡合成樹脂製又は発泡コ
ンクリート製である請求項１、２又は３記載の建築物用
無筋コンクリート基礎。
【請求項６】所定位置に使い捨型枠を配設し、該型枠
内部に繊維強化材を配合したコンクリートを注入打設
し、硬化させてなる建築物用プリキャスト無筋コンクリ
ート基礎。