JP2000072498A - 着色骨材及び着色骨材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削等の加工が容易であって、天然石調の多
彩な模様を有するコンクリート成形体に利用する着色骨
材を容易に得ることができ、しかも軽量コンクリート製
品製造工程で発生する余剰スラリーを再利用できる着色
骨材とその製造方法を提供する。 【解決手段】 セメント材と珪酸質材を主要成分とする
無機固形物を粉砕して細粒化した素地骨材２１を、セメ
ント材と珪酸質材を主要成分とすると共に顔料を加えた
着色スラリーに混合し、硬化後粉砕することにより素地
骨材の周囲を着色層３１で被覆して着色骨材１０を形成
した。

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、セメント等より
なる無機質基材に混入されて型枠成形されることによ
り、天然石調および多彩な模様の外観を成形品に付与さ
せ得る、着色骨材とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート製の建築資材や景観
資材等に、いわゆる天然石調の外観を醸し出させるため
に、セメント等の無機質基材に混入するための粗骨材や
細骨材等よりなる着色骨材を得る技術が提案されてい
る。

【０００３】例えば、特開平７−８１９８７号公報にお
いては、いわゆるエフロレッセンス（白華）の発生を防
止することを主眼としてノンエフロセメントに砕石等の
無機質粉粒体を添加し造粒した着色骨材の発明が開示さ
れ、また、特開平１０−５９７８５３号公報において
は、岩石の粉砕物や小石、砂等からなる細粒状の天然石
材を部分的に着色するようにした着色骨材の発明が開示
されている。

【０００４】このような従来の着色骨材をセメント材等
の基材に混入させて自然の風合いを有する天然石調のコ
ンクリート成形体を成形するには、該成形体表面に着色
骨材による模様を出現させて自然の風合いを出す必要が
ある。ところが、着色骨材を基材に混入させて通常の型
枠成形によってコンクリート成形体を得ようとすると、
着色骨材の表面がコンクリート基材で覆われ、得られる
成形体がその表面に着色骨材の現われていない単調なも
のになり易い。また、従来の着色骨材は、その中心材料
となる素地骨材が、小石等のようにナイフ等では削れな
い程度の硬い材質が利用されている。

【０００５】従って、従来の着色骨材を用いて自然の風
合いを有する天然石調コンクリート成形体を得るには、
前記着色骨材がコンクリート基材の表面から僅かに突出
することとなるように、あるいは着色骨材の平坦的部分
が成形体の表面に露出することとなるように、型枠内で
着色骨材の配置を工夫しなければならず、天然石調コン
クリート成形体の製造工程が甚だ煩雑なものになる問題
があった。

【０００６】また、前記のようにコンクリート基材内に
着色骨材が埋もれた成形体に対し、いわゆる洗い出し法
を利用して着色骨材を成形体表面に露出させることも可
能であるが、前記のような表面のみ着色された着色骨材
にあっては、着色骨材表面の着色塗料が洗い出しにより
剥がれて素地骨材の地色が現われ易く、せっかくの着色
を生かしにくい難点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は前記の点に
鑑みなされたもので、切削等の加工が容易な着色骨材で
あって、特に軽量コンクリートからなるコンクリート製
品製造工程で発生する余剰スラリーを再利用することで
得られる着色骨材とその製造方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、着色骨材の発
明は、セメント材と珪酸質材を主要成分とする無機固形
物を粉砕して細粒化した素地骨材の表面に、セメント材
と珪酸質材を主要成分とすると共に顔料を含む着色スラ
リーを付着させ硬化してなる着色層を、少なくとも一層
設けたことを特徴とする。

【０００９】また、着色骨材の製造方法の発明は、セメ
ント材と珪酸質材を主要成分とする軽量コンクリート製
品製造工程から生ずる余剰スラリーを脱水固化して無機
固形物とすると共に粉砕し、次いで乾燥させて細粒化し
素地骨材とする素地骨材形成工程と、セメント材と珪酸
質材を主要成分とし、顔料と水を加えて混練した着色ス
ラリーに、前記素地骨材を投入して撹拌し、急硬剤を混
合して型枠に充填することにより、前記素地骨材の表面
を着色層で覆って硬化させる着色スラリー硬化工程と、
前記着色スラリー硬化工程で得られた硬化物を脱型し、
粉砕する粉砕工程とよりなることを特徴とする。

【００１０】尚、前記粉砕工程後、前記着色スラリーと
は異色の着色スラリーに、前記着色骨材を投入して撹拌
し、急硬剤を混合して型枠に充填し硬化させる異色の着
色スラリー硬化工程と、前記異色の着色スラリー硬化工
程で得られた硬化物を脱型し、再度粉砕する粉砕工程と
を繰り返して前記素地骨材の表面を二層以上の着色層で
覆ってもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の着色骨材の一実施
例を示す拡大断面図、図２は図１において細かな素地骨
材が集合して一つの着色骨材を構成した場合を示す拡大
断面図、図３は着色骨材の他の実施例を示す拡大断面
図、図４は着色骨材の製造方法の各工程を示す工程図で
ある。

【００１２】図１に示すこの発明の一実施例の着色骨材
１０は、素地骨材２１の表面を着色層３１によって被覆
したものからなり、コンクリート原料に着色骨材として
混入されて、コンクリート成形体の成形に使用されるも
のである。

【００１３】素地骨材２１は、着色骨材１０の中心とな
る部分であって、セメント材と珪酸質材を主要成分とす
る無機固形物を粉砕して細粒化したものからなる。セメ
ント材と珪酸質材を主要成分とする無機固形物として
は、軽量コンクリート成形体等のコンクリート製品の製
造工程で発生する余剰スラリーをフィルタープレスで脱
水固化させたものを利用する。また、この素地骨材２１
の粒径は、適宜のサイズとされるが、一般的に５ｍｍ以
下、特には１〜５ｍｍ程度が好適である。

【００１４】着色層３１は、素地骨材２１の表面に所望
の色を所要の層厚で付与し、また着色骨材１０の断面に
所望の色模様を付与するためのもので、セメント材と珪
酸質材とを主成分とし、かつ着色剤として所望の色の顔
料を水と共に含む着色スラリーの付着乾燥物からなる。
すなわち、前記着色スラリーで素地骨材２１の表面を覆
い、その着色スラリーを硬化させることによって前記素
地骨材２１の表面に着色層３１が形成されている。前記
着色スラリーとしては、セメント材、珪酸質材、水、混
和剤等で構成される、既知の軽量コンクリート原料と同
様の組成のものに、顔料を添加したものである。尚、前
記着色層３１の厚みは適宜とされるが、着色骨材１０の
断面の色模様を明確にし、模様色として充分に表すに
は、素地骨材２１の粒径に対してあまり薄すぎないのが
好ましい。

【００１５】また、素地骨材２１の一粒毎に着色層が形
成されない場合もある。素地骨材の粒径や着色スラリー
硬化後の粉砕程度により、図２に示す着色骨材１０Ａの
ように、複数の素地骨材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄ，２２ｅ…を一つの着色層３２で被覆するものもあ
る。また、前記着色層３１は一層に限られない。例え
ば、図３に示す着色骨材１０Ｂのように、素地骨材２１
ａの表面を互いに色の異なる着色層３１ａ，３１ｂで被
覆したものでもよい。

【００１６】次に、前記着色骨材１０の製造方法につい
て説明する。着色骨材１０の製造方法は、Ａ．素地骨材
形成工程、Ｂ．着色スラリー硬化工程、Ｃ．粉砕工程よ
りなる。

【００１７】素地骨材形成工程では、セメント材と珪酸
質材を主要成分とする軽量コンクリート製品の製造工程
から生ずる余剰スラリーを用いて素地骨材を形成する。

【００１８】前記余剰スラリーは、従来、軽量コンクリ
ート製品の製造工程において、少なからず生じているも
のである。例えば、製造工程では、コンクリートスラリ
ーの型枠打設時に、セメントミキサの容器や配管等の内
壁にコンクリートスラリーが付着し、その付着したコン
クリートスラリーを放置しておくと固化し、正常なコン
クリート製品の製造が妨げられるようになるため、適宜
洗浄処理して前記付着した余剰のコンクリートスラリー
を回収している。また、型枠に打設されたコンクリート
スラリーは、その上面を平坦にするために、型枠上端に
沿ってコンクリートスラリーの上面が適宜のスクレーパ
等でスクレープされ、余剰のコンクリートスラリーが除
去されている。このようにして生じる余剰のコンクリー
トスラリーは、従来では一旦溜めた後にフィルタープレ
スで固化して廃棄処分されていたが、この発明ではその
余剰コンクリートスラリーを使用する。

【００１９】前記余剰スラリーは、前記洗浄等の際に用
いられた水分や気泡を含有させた、いわゆる軽量気泡コ
ンクリートの場合は気泡を多量に含んでいるため、フィ
ルタープレス等によって脱水、脱気され、所要塊に圧縮
固化される。その後、圧縮固化した塊を粉砕すると共
に、２００℃以下で乾燥させることにより、図４の
（ａ）に示すような細粒化した素地骨材２１が形成され
る。強制乾燥させるのは、セメントの活性反応を抑え
て、後工程での再利用が容易なようにするためである。
この素地骨材２１の粒径は５ｍｍ以下、特には１〜５ｍ
ｍ程度とするのが、良好な模様を得るために好ましい。
また、前記粉砕は、適宜の粉砕装置でよい。

【００２０】着色スラリー硬化工程では、図４の（ｂ）
〜（ｄ）のように、着色スラリー４０に前記素地骨材２
１を投入して撹拌し、さらに急硬剤を混合して型枠Ｆに
充填し硬化させる。符号Ｍ１、Ｍ２は容器を示すが、同
じ容器であってもよい。

【００２１】着色スラリー４０は、セメント材と珪酸質
材を主要成分とし、水、混和剤等を含む既知の軽量コン
クリート原料と同様の原料に、所望の色の顔料を混合し
たものからなる。顔料は有機または無機何れでもよい。
この顔料の量は着色スラリー４０全体量の１〜５重量％
程度が適当である。また着色スラリー４０と素地骨材２
１の割合は、形成する着色骨材のテクスチャーに応じて
適宜決定されるが、通常は着色スラリー１００重量％に
対して５〜４０重量％の範囲で選択するのが好ましい。

【００２２】急硬剤は、着色スラリー４０を型枠Ｆ内で
短時間で硬化させるためのもので、アルミナセメントが
好適である。この急硬剤の量は、着色スラリー４０に対
し２〜４０重量％とされる。この急硬剤と着色スラリー
４０及び素地骨材２１が混合されて型枠Ｆに充填される
ことによって、前記素地骨材２１が型枠Ｆ内の着色スラ
リー４０に分散した状態となり、その状態で着色スラリ
ー４０が型枠Ｆ形状に硬化する。このときの硬化は、軽
量コンクリートの硬化反応を促進させるオートクレーブ
養生前の一次硬化状態に相当する。

【００２３】続く粉砕工程では、前記着色スラリー硬化
工程によって型枠Ｆ内で硬化した硬化物４１を、型枠Ｆ
から脱型し、図４の（ｅ）及び（ｆ）のように所望の大
きさ、例えば２０ｍｍ以下、特には１〜１０ｍｍ程度の
粒子４２に粉砕して、図１や図２で示したような着色層
３１，３２で覆われた所望の着色骨材１０，１０Ａを得
る。尚、この粉砕は、粉砕機械を必要とするものではな
く、前記硬化状態がオートクレーブによる反応硬化では
なく、オートクレーブ前のいわゆる半硬化状態の比較的
柔らかいものであり、例えば人の手でもみほぐすような
状態により細かくすることでも足りるものである。

【００２４】この工程において強制乾燥は、必要としな
い。着色骨材は細かくなっており、常温でも速やかに乾
燥するので、実用上はその程度で充分である。また、前
記脱型された硬化物４１は、素地骨材２１間が着色スラ
リーの硬化物（着色層）によって満たされていて、その
着色スラリーの硬化物によって素地骨材２１が被覆され
た状態にある。しかも、前記素地骨材２１が余剰スラリ
ーの脱水固化されたものからなるのに対し、着色スラリ
ーの硬化物は、オートクレーブ養生前の一次硬化状態で
あるため、素地骨材２１に比べて脆い状態である。その
ため、前記硬化物４１は粉砕によって、主に着色スラリ
ーの硬化部分で分割され、前記素地骨材２１を着色スラ
リーの硬化物（即ち着色層３１）で覆った着色骨材１０
が得られる。尚、粉砕時に素地骨材２１の部分で一部が
分割されることあっても、この着色骨材１０はコンクリ
ート成形体の成形時における成形体表面の切除等によっ
て分断され、その断面がコンクリート成形体の表面に露
出するようにされるため、何ら支障がない。また、粉砕
サイズ及び素地骨材２１のサイズによっては、図２に示
したように、複数の素地骨材２２ａ，２２ｂ…が同一の
着色層３２で覆われたものとなることもある。

【００２５】さらに、図３に示したように二層以上の着
色層を設ける場合には、前記Ｃの粉砕工程の後に、Ｄ．
異色の着色スラリー硬化工程と、Ｅ．粉砕工程を、前記
着色骨材に対して繰り返せばよい。

【００２６】すなわち、異色の着色スラリー硬化工程で
は、前記の着色スラリー４０とは顔料を変えて色を異な
らせた着色スラリーを用い、その異色の着色スラリー中
に、前記着色骨材１０を投入撹拌し、次いで急硬剤を混
合した後、その混合物を型枠に投入し硬化させる。その
後、硬化物を脱型して再び粉砕工程を行えばよい。

【００２７】このようにして得られた着色骨材１０（１
０Ａ，１０Ｂを含む）は、一次硬化状態のままコンクリ
ート成形体の製造時にコンクリートスラリーに混入され
た後、そのコンクリートスラリーが型枠に打設され、硬
化後に型枠から硬化物である成形体が脱型される。脱型
された成形体は、前記着色骨材１０の表面がコンクリー
ト基材で覆われた状態にあって、着色骨材１０がコンク
リート表面に充分露出していない。そのため、コンクリ
ート成形体の表面が所要量切除される。その際、前記着
色骨材１０は、成形直後のコンクリート成形体と同質か
らなるため容易に切断等の加工ができる。したがって、
前記着色骨材１０の断面により、素地骨材の色と着色層
の色を表面に露出させた多彩な天然石調のコンクリート
成形体を容易に得ることができる。尚、前記切除がいわ
ゆる洗い出し法による手段によっても、前記同様着色骨
材１０の断面により素地骨材の色と着色層の色を表面に
露出させた多彩な天然石調のコンクリート成形体を容易
に得ることができる。

【００２８】以下に、本発明の着色骨材の製造方法につ
いて具体的な実施例を示す。まず、軽量コンクリート成
形品の製造工程で生じる余剰スラリーをフィルタープレ
スで脱水固化し、粉砕乾燥装置を用いて粒径１〜５ｍｍ
に粉砕し、次いで１２０℃、０．５〜１．０時間の乾燥
により５ｋｇの素地骨材を得た。

【００２９】次いで、次の配合からなる着色スラリーを
調製し、その着色スラリー２ｋｇと前記の素地骨材０．
８ｋｇを混合撹拌装置に投入し、セメントミキサーで撹
拌しながら、急硬剤としてアルミナセメント０．１ｋｇ
を投入し、１２秒間混合した後、その混合原料を、サイ
ズ１００×１００×１００ｍｍの型枠に投入し、一次硬
化させた。

【００３０】 着色スラリーの配合 ・セメント材（ポルトランドセメント） ０．４７ｋｇ ・珪砂 ０．４７ｋｇ 顔料―赤色系 ０．１０ｋｇ （商品名：バイフェロックス２２２ＦＭ（バイエルジャパン（株）製） ・急硬剤（アルミナセメント） ０．１２ｋｇ ・水 ０．５５Ｌ ・混和剤 ０．０２６ｋｇ

【００３１】前記型枠内で約３０分経過させて脱型可能
な硬さとなった時点で硬化物を脱型し、手でもみほぐし
て粒径５〜２０ｍｍ程度に粉砕して、所望の着色骨材を
得た。

【００３２】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
よれば、着色骨材は素地骨材の表面が厚い着色層で覆わ
れ、しかも素地骨材及び着色層がコンクリート成形体と
同質からなるため、この着色骨材を混合してコンクリー
ト成形体を製造しても、全体を同質体として得ることが
できる。また、コンクリート成形体の切削や研磨、洗い
出し等の加工によって着色骨材の断面層を容易に露出さ
せることができ、従来のように、コンクリート成形体の
製造時にあらかじめ着色骨材がコンクリート成形体の表
面から突出するように配慮して着色骨材を型枠内に配置
する等の必要がなくなり、天然石調で多彩な模様のコン
クリート成形体を容易に製造できるようになる。特にこ
の発明の着色骨材は、その断面層で模様を表すことがで
きるため、成形体の内部に分散されても、成形体に凹凸
や立体模様を形成した場合、何れの面にも着色模様を表
すことができ、一層、天然石に近い雰囲気を出すことが
できる。

【００３３】さらに、この発明の着色骨材は、前記着色
層が厚いためにコンクリート成形体の表面の切除により
着色骨材の断面を露出させるようにすると、その素地骨
材とその周囲の厚い着色層によって明確な模様をコンク
リート成形体の表面に形成することができる。しかも、
着色層を二層以上にすることによって、より装飾性の高
い断面で構成される模様を得られるようになる。加え
て、この発明では、軽量コンクリート製品の製造工程か
ら生じる余剰スラリーを素地骨材の製造に利用できるた
め、加工が容易な着色骨材を得ることができると共に廃
棄物の再利用ができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の着色骨材を示す断面図である。

【図２】図１における着色骨材の他の例を示す断面図で
ある。

【図３】着色骨材の他の例を示す断面図である。

【図４】この発明の着色骨材の製造方法を示す工程図で
ある。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ 着色骨材 ２１，２１ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２
ｅ 素地骨材 ３１，３１ａ，３１ｂ，３２ 着色層 ４０ 着色スラリー Ｆ 型枠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント材と珪酸質材を主要成分とする
   無機固形物を粉砕して細粒化した素地骨材の表面に、セ
   メント材と珪酸質材を主要成分とすると共に顔料を含む
   着色スラリーを付着させ硬化してなる着色層を、少なく
   とも一層設けたことを特徴とする着色骨材。
2. 【請求項２】 次の工程からなることを特徴とする着色
   骨材の製造方法。 Ａ．セメント材と珪酸質材を主要成分とする軽量コンク
   リート製品製造工程から生ずる余剰スラリーを脱水固化
   して無機固形物とすると共に粉砕し、次いで乾燥させて
   細粒化し素地骨材とする素地骨材形成工程。 Ｂ．セメント材と珪酸質材を主要成分とし、顔料と水を
   加えて混練した着色スラリーに、前記素地骨材を投入し
   て撹拌し、急硬剤を混合して型枠に充填し硬化させる着
   色スラリー硬化工程。 Ｃ．前記着色スラリー硬化工程で得られた硬化物を脱型
   し、粉砕する粉砕工程。
3. 【請求項３】 前記Ｃの粉砕工程後、次のＤ及びＥの工
   程を繰り返して前記素地骨材の表面を二層以上の着色層
   で覆うことを特徴とする請求項２記載の着色骨材の製造
   方法。 Ｄ．前記着色スラリーとは色の異なる着色スラリーに、
   前記着色骨材を投入して撹拌し、急硬剤を混合して型枠
   に充填し硬化させる異色の着色スラリー硬化工程。 Ｅ．前記異色の着色スラリー硬化工程で得られた硬化物
   を脱型し、再度粉砕する粉砕工程。