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打設後(養生)
2015/06/29
1970年代前半に施工された鉄道橋単柱式橋脚の耐震補強工事において発生したトラブルである。工事は、橋脚基部より3mの範囲(1D区間:D=短辺の基部寸法)をRC巻立て工法により250mm増厚するもので、増厚部にはせん断補強鉄筋、既存の躯体内にはせん断補強用の中間貫通鉄筋を、コアードリルにて削孔し、設置する設計となっていた(図1、図2、図3)。また、当初24−8−25Nの配合に対して水セメント比は56%程度であったが、現場の判断により、収縮ひびわれを防止するためには単位水量のさらなる低減が必要と考え、高性能AE減水剤を用いて水セメント比を50%以下とした30−8−25Nの配合を採用した。
巻立てコンクリート打込み後、7日間の養生期間を経て型枠を解体したところ、中間貫通鉄筋を定着するために設置された溝型鋼(100×50×5×7.5)に沿って0.3~0.5mm幅の比較的大きなひび割れが発生していた。その後、乾燥防止のために約1か月間のシート養生を実施したが、新たに0.05~0.1mm幅の微細なひび割れが増厚部の上端、コーナー部を中心に確認された(図1)。
溝型鋼に沿って発生したひびわれは、フランジによる巻立てコンクリートの断面欠損が、水和熱や自己収縮などによるひずみを増大させ、生じたものと判断した。また、その後のひびわれは、既設コンクリートが巻立てコンクリートの乾燥収縮を拘束することで発生したものである。
本トラブルに対する対策案を実験等により種々比較検討した結果、以下の対策の組合せが有効との結論を得て残る橋脚に適用した。
一方、発生したひびわれについては、ひびわれの進行が完全には収まっていないことを踏まえ、0.2mm以上のひびわれについては自己治癒性を有するケイ酸塩系補修材によるひびわれ注入を、それ以下のひびわれについては同じ補修材を表面に塗布した。
対策を講じた橋脚では、施工初期段階でのひびわれはほぼ防止できたが、乾燥収縮の進行による0.1mm以下の微細なひびわれの発生を完全に抑えることはできなかった。RC巻立て工法の場合、収縮ひずみが母材コンクリートとの打継面で拘束されるためひびわれを完全になくすことはかなり難しい。このため、今後のRC巻立て工法のひびわれ対策を検討するに当たっては、本事例で示したひびわれ制御対策に加え、下記のような設計上の配慮やひびわれ制御手法も含めた多様な対応が必要と考えられる。
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