JPH094119A - コンクリート構造体および該構造体に用いられる樹脂板ならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐環境、耐荷重に優れた安価なコンクリート
構造体および該構造体に用いられる樹脂板ならびにその
製造方法を提供する。 【構成】 コンクリート構造物６に、表面に複数の凹凸
部３を有する樹脂板１を対向させ、その間にコンクリー
ト７を注入して前記凹凸部３を介して一体化し、コンク
リート構造体８とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、橋梁の床版、トンネル
や水路の壁、道路の橋脚などに利用することができるコ
ンクリート構造体およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】 従来、この種の用途に利用されている
コンクリート構造体は、温度や湿度の変化に基づく気候
条件、酸やアルカリに対する化学条件、含有する水分が
凍結したり融解する場合の力学的条件、荷重が加わった
場合の圧力条件などに十分に耐えなければならない。こ
のような条件に耐えられるコンクリート構造体として、
次に示すような種々の提案がなされている。 (1) ポリエチレンやエポキシ樹脂のような常温硬化性合
成樹脂液に骨材、砂、フィラーなどを混合し、硬化させ
て製造されるレジンコンクリート。 (2) コンクリート構造物に予め微細孔を設け、表面から
モノマーを加圧注入し、重合処理して製造されるポリマ
ー含浸コンクリート。 (3) レジンコンクリート層の片面に骨材を付着させて表
層材とし、この表層材の骨材層にコンクリートを打ち継
ぎ、骨材層の空隙部に充満させてレジンコンクリート表
層材とコンクリートとを一体化して製造されるコクリー
ト構造材（特開昭61-172966号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で述べたコンクリート構造体およびその製造方法に
は、次のような課題が存在していた。 (1) レジンコンクリートは、きわめて高価であり、橋梁
の床版、トンネルや水路の壁、道路の橋脚などのように
多量に使用されるところには、到底利用することはでき
ない。また、レジンコンクリートは、普通のコンクリー
トに比べて現場打ちが難しい。 (2) ポリマー含浸コンクリートを製造する際、コンクリ
ート構造物の表面から含浸させるモノマーの含浸深さに
制限があり、また、含浸深さを均一にすることが難し
く、厚さ方向の強度にむらが生ずるので、用途に制限が
ある。また、前記モノマーは、前記レジンコンクリート
ほどではないが、高価なため、多量に使用されるところ
には利用し難い。 (3) レジンコンクリート表層材とコンクリートを一体化
して製造されるコンクリート構造材は、外気と接触する
レジンコンクリート表層材の耐環境が普通のコンクリー
ト構造物に比べて優れてはいるが、骨材、砂、フィラー
などが混合されているので、不十分である。また、橋梁
の床版などのように、表層材の表面に最大引張り応力が
生ずるものでは、強度的にも問題がある。

【０００４】また、表層材の骨材によって形成される凹
凸の隙間にコンクリートを充満させて機械的に結合（投
錨効果）しているので、骨材の大きさ、形状、分布状態
などによって、接合強度が強く影響され、レジンコンク
リート表層材と打ち継ぐコンクリートとの接合力を調整
することが難しい。さらに、レジンコンクリートを使用
するので、やはり高価となり、多量に使用されるところ
には利用し難い。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものあって、耐環境、耐荷重に優れた安価
なコンクリート構造体およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンクリー
ト構造体は、コンクリートと表面に複数の凹凸部を有す
る樹脂板とが、前記凹凸部を介して一体化されてなるも
のである。

【０００７】前記コンクリート構造体は、 コンクリー
ト構造物と表面に複数の凹凸部を有する樹脂板とが、前
記コンクリート構造物と前記凹凸部との間にコンクリー
トを打ち継いで一体化されてなるものである。

【０００８】前記コンクリート構造体は、コンクリート
構造物と表面に複数の凹凸部を有する樹脂板とが、前記
コンクリート構造物と前記凹凸部との間に接着剤を注入
して一体化されてなるものである。

【０００９】本発明によるコンクリート構造体の製造方
法は、表面に複数の凹凸部を有する樹脂板をコンクリー
ト打設の型枠とし、前記樹脂板と打設されたコンクリー
トとを前記凹凸部を介して一体化することを特徴とす
る。

【００１０】本発明によるコンクリート構造体の製造方
法は、コンクリート構造物に、表面に複数の凹凸部を有
する樹脂板を対向させ、その間にコンクリートを注入
し、前記樹脂板とコンクリート構造物とを前記凹凸部を
介して一体化することを特徴とする。

【００１１】本発明によるコンクリート構造体の製造方
法は、コンクリート構造物に、表面に複数の凹凸部を有
する樹脂板を対向させ、その間に接着剤を注入し、前記
樹脂板とコンクリート構造物とを前記凹凸部を介して一
体化することを特徴とする。

【００１２】本発明によるコンクリート構造体に用いら
れる樹脂板は、一方の板面に複数の凹凸部が形成され、
板面の外周縁に枠部が形成され、該枠部の高さが前記凹
凸部の高さよりも高いことを特徴とする。

【００１３】本発明によるコンクリート構造体に用いら
れる樹脂板の製造方法は、樹脂材料が平板状に連続的に
押出成形され、成形ロールにより一方の板面に複数の凹
凸部および枠部が形成され、所定長さに裁断されること
を特徴とする。

【００１４】本発明によるコンクリート構造体に用いら
れる樹脂板の製造方法は、樹脂材料がプレス金型内に射
出され、圧縮成形されることにより一方の板面に複数の
凹凸部および枠部が形成されることを特徴とする。

【００１５】本発明によるコンクリート構造体に用いら
れる樹脂板の製造方法は、樹脂材料が射出成形金型内に
射出され、射出成形されることにより一方の板面に複数
の凹凸部および枠部が形成されることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によるコンクリート構造体に用いられる
樹脂板は、コンクリートより引張り強さの大きい樹脂で
成形され、かつ一方の板面に複数の凹凸部が設けられて
いるので、軽量かつ比強度が大であり、またコンクリー
トとの接触面積も大となる。また、この樹脂板とコンク
リートが強固に接合してなるコンクリート構造体は、樹
脂板の厚みが有効断面積として作用するので大きな曲げ
応力に耐えると共に、外環境から水分や酸などの侵入を
遮断して劣化を防止する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１８】まず、本発明によるコンクリート構造体に
用いられる樹脂板について説明する。図２は樹脂板を示
す平面図である。また、図３は図２のＡ部拡大図であ
り、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。

【００１９】図２および図３に示すように、樹脂板１は
長方形状であり、その外周縁に枠部２、該枠部２の内側
に全面にわたり凹凸部３が形成され、中央部にはコンク
リートあるいは接着剤の注入孔４が設けられている。な
お、注入孔４は注入を容易にするため複数箇所に設けら
れてもよい。また、注入孔４は、樹脂板１が後述するよ
うに型枠として用いられる場合には必要ない。

【００２０】前記樹脂板１の凹凸部３は、例えば図３に
示すようなハニカム形状とされているので、樹脂板１の
比強度が大きくなり、かつ後述するコンクリートとの接
触面積が大きくなる。また、樹脂板１の凹凸部３の凸部
の高さは、樹脂板１の枠部２の高さよりも低くされてい
る。なお、一般的な樹脂板１の大きさは、縦2000ｍｍ×
横1000ｍｍ×高さ10ｍｍで、板面の厚さは 2ｍｍ、枠部
の高さは 8mm、凸部の高さは 6mmである。

【００２１】前記凹凸部３は、上記したハニカム形状に
限らず、図４に示すような、各種の形状とすることもで
きる。すなわち（ａ）は円形リング状の凸部が千鳥に配
置さされ、（ｂ）は正方形の凸部が樹脂板１の辺に４５
°方向に傾斜させて千鳥に配置され、（ｃ）は三角形の
凸部が千鳥に配置され、（ｄ）〜（ｆ）は三角形または
正方形の凹部を有する格子状の凸部が配置されて、樹脂
板１の表面に凹凸部３が形成されている。

【００２２】前記樹脂板１に使用される樹脂は、引張り
強さの大きい熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリアミド、飽和ポリ
エステルなど、あるいは熱硬化性樹脂、例えばフェノー
ル、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂など、またはこれらの樹脂
にガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などを短繊維、長繊
維、あるいは織物状にして充填した繊維強化樹脂であ
る。

【００２３】前記樹脂板１は、押出成形、射出成形、圧
縮成形またはこれらを組み合わせた射出・圧縮成形によ
って作ることができるが、さらに、溶融鋳込み成形、反
応射出成形によっても作ることができる。

【００２４】押出成形では、押出機により必要に応じて
強化繊維材料を混入した樹脂材料を溶融混練して所定幅
および所定厚みの平面板に連続的に押出成形し、平面板
の樹脂材料を一対のロールで構成される成形ロールに通
して一方の板面に複数の凹凸部３および枠部２を形成
し、その後、裁断装置により所定長に裁断することによ
り、樹脂板１が製造される。

【００２５】射出成形では、樹脂材料が射出成形機内で
溶融され、樹脂板１の成形形状を有する射出成形金型に
射出され、樹脂板１が製造される。

【００２６】射出・圧縮成形では、樹脂材料が射出成形
機内で溶融され、樹脂板１の成形形状を有するプレス成
形金型に射出され、その後プレス装置によりプレス成形
されることにより、樹脂板１が製造される。本成形にお
いて、プレス成形金型に予め、織物状あるいは網目状の
強化繊維材料を装填することにより、織物状繊維で強化
された樹脂板１が製造される。

【００２７】樹脂板１を多数並べて広い面積とする場合
は、各樹脂板１間に気密性を持たせるため、各樹脂板１
の継目を融着接合する。また、図５（ａ）に示すように
樹脂板１，１ａの端部５，５ａを凹凸形状または図５
（ｂ）に示すように交互に上下に突出した凹凸形状と
し、この部分を組み合わせて機械的な接合強度を持たせ
ることもできる。

【００２８】上述した樹脂板１は、コンクリート７より
引張り強さの大きい樹脂で成形され、かつ一方の板面に
複数の凹凸部３が設けられているので、軽量かつ比強度
が大であり、またコンクリート７との接触面積も大とな
る。また、容易に安価に製造することができる。

【００２９】また、上述の樹脂板１は、平面形状に成形
されているが、例えば、トンネルあるいは水路の円弧状
断面に沿って使用される場合には円弧状に、あるいは用
途に応じて任意の曲面状に成形されてもよい。さらに、
コンクリート構造体８の表面となる樹脂板１の他方の平
坦面は、平坦状に限定されるものではなく、例えば装飾
のための模様として凹凸を形成するように成形されても
よく、また、樹脂材料に色素が加えられても良い。

【００３０】次に、上述した樹脂板１を使用して製造さ
れるコンクリート構造体およびその製造方法の実施例に
ついて説明する。 （実施例１）本実施例によるコンクリート構造体の製造
方法は、図１（ａ）に示すように上述した樹脂板１に、
コンクリート７を打ち継いで一体化してコンクリート構
造体８とするものである。

【００３１】すなわち、樹脂板１の平坦面を表面側にし
て、従来の矢板やコンクリートパネルのようにコンクリ
ート打設の型枠として用いコンクリート７が固化した後
もそのまま用いるものであり、樹脂板１とコンクリート
７は強固に接合され一体化されてコンクリート構造体８
となる。

【００３２】上述した製造方法で製造されたコンクリー
ト構造体８は、樹脂板１とコンクリート７が強固に接合
され、樹脂板１の厚みが有効断面積として作用するので
大きな曲げ応力に耐えると共に、外環境から水分や酸な
どの侵入を遮断して劣化を防止する。そのため、樹脂板
１を、コンクリート構造物６の一部である最大引張応力
発生面または劣化の激しい面に設けると、より一層、実
用価値が高いものとなる。 （実施例２）本実施例によるコンクリート構造体の製造
方法は、図１（ｂ）に示すように、コンクリート構造物
６と、上述した樹脂板１を、その間にコンクリート７を
打ち継いで一体化してコンクリート構造体８とするもの
である。

【００３３】すなわち、樹脂板１の平坦面を外側にし、
枠部２をコンクリート構造物６に押しつけて接触させ、
コンクリート７を注入孔４から注入する。樹脂板１の凹
凸部３の凸部の高さは、樹脂板１の枠部２の高さよりも
低くされているので、注入されたコンクリート７は、樹
脂板１とコンクリート構造物６の空隙部に充満され、樹
脂板１とコンクリート構造物６は強固に接合され一体化
されてコンクリート構造体８となる。なお、注入孔４か
らコンクリート７を注入する際、およびコンクリート７
が固化するまで、樹脂板１をコンクリート構造物６に釘
などによって仮止めしておくことが望ましい。また、コ
ンクリート７の注入後、注入孔４を塞ぐことが望まし
い。

【００３４】前記コンクリート７を注入する代わりに接
着剤であるエポキシ系樹脂またはポリマーモルタルを注
入してもよい。接着剤としては、熱可塑性樹脂系の酢酸
ビニール樹脂またはブチラール樹脂を主成分とするも
の、熱硬化性樹脂系のフェノール樹脂、エポキシ樹脂、
フラン樹脂、ポリウレタン樹脂のいずれかを主成分とす
るものが使用される。

【００３５】次に、上述したコンクリート構造体８の曲
げ試験結果について説明する。

【００３６】ガラス繊維入りポリプロピレンを射出・圧
縮成形して図６に示すような樹脂板１を製造した。この
樹脂板１の大きさは、縦140ｍｍ×横530ｍｍ×高さ10ｍ
ｍで、平面部２の厚さは 2ｍｍ、枠部２の高さは 8ｍ
ｍ、凸部の高さは 6ｍｍである。

【００３７】次に、縦150mm×横530mm×高さ150mmの直
方体のコンクリート構造物６に、前記樹脂板１の外周縁
に設けられている枠部２を押しつけ、樹脂板１に設けら
れている注入孔４からコンクリートを注入し、樹脂板１
とコンクリート構造物６とを一体化してコンクリート構
造体８とした。このコンクリート構造体８を上部支点間
距離を150mm、下部支点間距離を450mmとして曲げ試験を
行ったところ、曲げ荷重約6tonで破壊した。なお、比較
材として樹脂板１を付着していないコンクリート直方体
を同じ条件で曲げ試験を行ったところ、曲げ荷重約3.6t
onで破壊した。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されているような効果を得ることがで
きる。 (1) 樹脂板をコンクリート構造物に接合しているので、
コンクリート構造物に悪影響を及ぼす大気中の湿気、酸
やアルカリなどを遮断し、コンクリート構造物の劣化を
防止することができる。 (2) 樹脂は、コンクリートより引張り強さが大きいの
で、樹脂板をコンクリート構造物の最大引張り応力発生
面に接合すると、コンクリート構造物の引張り強度を向
上することができる。 (3) 樹脂板に凹凸部を設け接合面積を大きくし、この凹
凸部にコンクリートを充填するので、樹脂板とコンクリ
ートを強固に接合することができる。 (4) 樹脂板に凹凸部を設けているので、樹脂板の比強度
が大きくなり、同じ応力下で使用した場合、使用重量を
軽減することができ、材料費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコンクリート構造体を示す断面図
であり、図１（ａ）はコンクリートと樹脂板との接合状
態、図１（ｂ）はコンクリート構造物と樹脂板との接合
状態を示す図である。

【図２】本発明による樹脂板を示す平面図である。

【図３】図２のＡ部拡大図であり、図３（ａ）は平面
図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本発明による樹脂板の凹凸部の各種形状を示す
図である。

【図５】樹脂板の端部の形状を示す図であり、図５
（ａ）は凹凸形状、図５（ｂ）は交互に上下に突出した
凹凸形状とした図である。

【図６】曲げ試験に用いた樹脂板を示す図であり、図６
（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１、１ａ 樹脂板 ２ 枠部 ３ 凹凸部 ４ 注入孔 ５、５ａ 端部 ６ コンクリート構造物 ７ コンクリート ８ コンクリート構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｃ 45/14 Ｅ０４Ｃ 2/44 (72)発明者 松尾 庄二 千葉県成田市新泉９−１ 鉄建建設株式会 社技術研究所内 (72)発明者 力 健二郎 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 三浦 毅 東京都府中市日鋼町１番１ 株式会社日本 製鋼所内 (72)発明者 三樹 弘 東京都千代田区有楽町一丁目１番２号 株 式会社日本製鋼所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート（７）と表面に複数の凹凸
   部（３）を有する樹脂板（１）とが、前記凹凸部（３）
   を介して一体化されてなることを特徴とするコンクリー
   ト構造体。
2. 【請求項２】 コンクリート構造物（６）と表面に複数
   の凹凸部（３）を有する樹脂板（１）とが、前記コンク
   リート構造物（６）と前記凹凸部（３）との間にコンク
   リート（７）を打ち継いで一体化されてなることを特徴
   とする請求項１記載のコンクリート構造体。
3. 【請求項３】 コンクリート構造物（６）と表面に複数
   の凹凸部（３）を有する樹脂板（１）とが、前記コンク
   リート構造物（６）と前記凹凸部（３）との間に接着剤
   を注入して一体化されてなることを特徴とする請求項１
   記載のコンクリート構造体。
4. 【請求項４】 表面に複数の凹凸部（３）を有する樹脂
   板（１）をコンクリート（７）打設の型枠とし、前記樹
   脂板（１）と打設されたコンクリート（７）とを前記凹
   凸部（３）を介して一体化することを特徴とするコンク
   リート構造体の製造方法。
5. 【請求項５】 コンクリート構造物（６）に、表面に複
   数の凹凸部（３）を有する樹脂板（１）を対向させ、そ
   の間にコンクリート（７）を注入し、前記樹脂板（１）
   とコンクリート構造物（６）とを前記凹凸部（３）を介
   して一体化することを特徴とするコンクリート構造体の
   製造方法。
6. 【請求項６】 コンクリート構造物（６）に、表面に複
   数の凹凸部（３）を有する樹脂板（１）を対向させ、そ
   の間に接着剤を注入し、前記樹脂板（１）とコンクリー
   ト構造物（６）とを前記凹凸部（３）を介して一体化す
   ることを特徴とするコンクリート構造体の製造方法。
7. 【請求項７】 一方の板面に複数の凹凸部（３）が形成
   され、板面の外周縁に枠部（２）が形成され、該枠部
   （２）の高さが前記凹凸部（３）の高さよりも高いこと
   を特徴とするコンクリート構造体に用いられる樹脂板。
8. 【請求項８】 樹脂材料が平板状に連続的に押出成形さ
   れ、成形ロールにより一方の板面に複数の凹凸部（３）
   および枠部（２）が形成され、所定長さに裁断されるこ
   とを特徴とするコンクリート構造体に用いられる樹脂板
   の製造方法。
9. 【請求項９】 樹脂材料がプレス金型内に射出され、圧
   縮成形されることにより一方の板面に複数の凹凸部
   （３）および枠部（２）が形成されることを特徴とする
   コンクリート構造体に用いられる樹脂板の製造方法。
10. 【請求項１０】 樹脂材料が射出成形金型内に射出さ
    れ、射出成形されることにより一方の板面に複数の凹凸
    部（３）および枠部（２）が形成されることを特徴とす
    るコンクリート構造体に用いられる樹脂板の製造方法。