JP2006232636A - 着色コンクリート製品とその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート中に着色用の種石を混入して着色コンクリート製品を製造するものであって、この種石として産業廃棄物を使用し、産業廃棄物の使用を促す。
【解決手段】コンクリート３中に着色用の種石５を混入した着色コンクリート製品であって、その種石５として産業廃棄物を使用する。また、成形されたコンクリート製品Ａの表面Ｆに存在するセメントのノロ７を除去して前記種石５を表面Ｆに露出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は着色コンクリート製品とその製造方法に関するもので、より詳しくは、産業廃棄物を着色用の種石として使用した着色コンクリート製品とその製造方法に関する。

近年、ゴミ焼却後における焼却炉内の溶融固化材や、建物の廃材としての瓦、鋳造時に生成されるスラグ等の産業廃棄物量が増大する一方、その産業廃棄物の処理場が少なく、その処理が難しくなっている。このような産業廃棄物は路盤材などに混入して利用されているが、その使用による処理量も限界に近づいている。

また、コンクリート製品において、表面をコンクリートの色以外の色に装飾する方法として、タイル貼、石貼、塗装仕上げなどが一般的であるが、この方法では付加価値が少ない。

そのため、付加価値を高めるために、コンクリート中に、所望の色の自然石を種石として混入し、この種石の色により着色コンクリート製品を製造しているものもある。

前記のように自然石を種石として使用するものにおいては、所望の色を有する自然石の種石を入手することは、高価で、かつ、色のバラツキもあり、また、入手に時間がかかるなどの問題がある。

また、産業廃棄物をコンクリートに混入することも行なわれているが、その産業廃棄物はコンクリートの改良剤として使用されており、着色材としての種石としては使用されていない。すなわち、産業廃棄物をコンクリート中に混入して成形した場合、その成形時において、セメントと水からなるノロがコンクリート表面を覆い、前記産業廃棄物はコンクリート製品の表面に露出されず、前記ノロのコンクリート色がコンクリートの表面の色になるからである。したがって、前記従来の産業廃棄物は着色材料としては用いられていない。

本発明は、自然石を使用することなく、産業廃棄物を着色用の種石として積極的に使用した着色コンクリート（カラーコンクリート）製品とその製造方法を提供することを目的とするものである。

なお、本発明においてコンクリートとは、水とセメントと細骨材と粗骨材とからなるもの及び粗骨材を用いない水とセメントと細骨材とからなるものも含む意味である。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品であって、その種石として産業廃棄物を使用したことを特徴とする着色コンクリート製品である。

請求項２記載の発明は、水とセメントと細骨材と粗骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として、産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品である。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記セメントとして白色セメントを用い、前記粗骨材として石灰砕石を用いた着色コンクリート製品である。

請求項４記載の発明は、水とセメントと細骨材とを配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品である。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記セメントとして白色セメントを用いた着色コンクリート製品である。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記コンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石を、コンクリート製品の表面に露出させた着色コンクリート製品である。

請求項７記載の発明は、コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品の製造方法であって、その種石として産業廃棄物を使用し、かつ、成形されたコンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石をコンクリート製品の表面に露出させることを特徴とする着色コンクリート製品の製造方法である。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記ノロの除去を、酸洗い処理又はブラスト処理又は研磨処理で行なうようにした着色コンクリート製品の製造方法である。

本発明によれば、着色用の種石として産業廃棄物を用いたので、次のような効果を発揮できる。

種石の原料が産業廃棄物であるため、自然石に比べて安価である上に、身近にあり、入手しやすい。

産業廃棄物は色調および物性が比較的に安定しており、また、自然石では望めないような色調を出すものもあり、自然石より色数を多く選ぶことができ、組合せれば無限に近い色調が得られる。

更に、骨材そのものの色であるため褪色しない。
したがって、本発明によれば、産業廃棄物の一層の消費を促し、環境問題にも寄与することができる。

また、請求項３の発明のように、セメントとして白色セメントを用い、粗骨材として石灰砕石を用い，請求項５の発明のようにセメントとして白色セメントを用いると、種石の色を際立たせることができる。

また、請求項６の発明のように、コンクリート製品の製造時において、その表面に形成されたノロ層を除去することにより、そのノロの除去によって種石が表面に露出して浮き上がる。したがって、産業廃棄物からなる着色用の種石をコンクリート製品の表面に確実に露出させて着色コンクリートとすることができる。

本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図５に示す実施例に基づいて説明する。

本発明の着色コンクリート製品は、コンクリート中に着色用の種石を混入し、この種石として産業廃棄物を使用した製品であり、図１に示す実施例１では、通常のコンクリートの構成材と同様な、セメントと水と細骨材と粗骨材とからなり、そのうちの細骨材を産業廃棄物からなる着色用の種石としたものである。なお、この産業廃棄物からなる種石は、所定の硬さを有し、通常のコンクリートの細骨材と同様に細骨材としての機能を有する。

本発明において使用する産業廃棄物からなる着色用の種石としては例えば次のようなものを使用する。

ゴミ焼却炉において焼却後に炉内に生じた溶融固化材や灰を黒色の種石として使用する。この場合、溶融固化材は所望の大きさ、例えば５ｍｍ以下に破砕して使用する。

また、建物を壊した場合に生じる廃材としての屋根瓦やレンガを所望の大きさ、例えば５ｍｍ以下に破砕して種石として使用する。この場合、灰色の瓦は灰色の種石として使用し、赤色の瓦やレンガは赤色の種石として使用するなど、使用したい色を有する瓦やレンガを使用する。

また、鋳造時に生じるキューポラスラグを粒状の種石として使用する。この場合は、鋳造される金属や鋳造環境条件によりそのスラグの色が異なるため、その生成されたスラグのうちから所望の色のスラグを選んで使用する。

更に、廃材としてのタイルを所望の大きさ、例えば５ｍｍ以下に破砕して種石として使用する。例えば、白色の磁器タイルの廃材を使用して白色の種石とする。

次に、前記の種石を使用してコンクリート製品（ＰＣａ製品）を製造する方法について図１により説明する。

先ず、使用するコンクリートの成分は、通常のコンクリートと同様に、水、セメント、細骨材、粗骨材とからなり、このうちの細骨材を、前記の産業廃棄物からなる種石とする。

また、これらの配合量は、通常と同様であり、例えば、水を約１７０ｋｇ／ｍ^３、セメントを約４００ｋｇ／ｍ^３、細骨材（産業廃棄物）を約７００ｋｇ／ｍ^３、粗骨材を約１１００ｋｇ／ｍ^３とする。また、細骨材率は約４０％とする。更に、セメントとして白色ポルトランドセメントを用い、粗骨材として石灰砕石を用いるとよい。また、着色用の種石（細骨材）は、前記のような産業廃棄物のうちから、着色したい色を有する産業廃棄物を選定する。

そして、上記のコンクリートを図１に示す型枠１のベッド２上に打設する。図１において、３はコンクリートを示し、このコンクリート３は、セメント４、産業廃棄物からなる種石（細骨材）５、粗骨材６からなる。

次に、前記のように打設したコンクリートを、養生、硬化させた後、脱型する。この脱型されたコンクリート製品Ａの一部拡大図を図１（ｂ）に示す。この脱型のままの状態では、前記ベッド２側の面をコンクリート製品Ａの表面Ｆ側とした場合、その表面Ｆにおいて、コンクリートの成形中に沈澱したセメントと水からなるノロ７が前記種石５の層の表面側を覆うように存在することがある。この場合、コンクリート製品Ａの表面Ｆは、ノロ７の色、すなわち、通常のコンクリートの色（灰色）となり、着色コンクリート製品とはなり得ない場合がある。

そこで、このような場合には、次の工程として、脱型した前記コンクリート製品Ａの表面Ｆを、酸洗い処理やブラスト処理を行って、表面Ｆに存在している前記のノロ７を図１（ｃ）に示すように除去する。これにより、前記の産業廃棄物からなる着色用の種石５が表面Ｆに露出して浮かび上がり、コンクリートの表面が種石５の色の着色コンクリート製品（カラーコンクリート製品）が製造される。

なお、前記のＦで示した表面と反対の側の面（図１（ａ)のＦ２面）も前記と同様に酸洗い処理やブラスト処理を行って種石５を露出させて、他の表面としてもよい。

また、セメント４として白色ポルトランドセメントを用い、粗骨材６として石灰砕石を用いた場合には、これらからなる地色が白色となり、産業廃棄物からなる種石５の色を際立たせることができる。

このように製造されたＰＣａコンクリート製の着色コンクリート製品は、例えば、ルーバーやカーテンウォール等のＰＣａ製品として使用できる。

前記のように製造された本実施例の着色コンクリート製品においては、次のような効果を発揮する。

着色用の種石５は産業廃棄物であるため、自然石の種石に比べて安価であり、また、産業廃棄物であるため、身近にあり入手しやすい。

更に、産業廃棄物からなる着色用の種石５は色調および物性が比較的に安定しており、また、自然石では望めないような色調を出すこともでき、更に、種石５は産業廃棄物から形成するため、自然石に比べて色数も容易に多くすることができ、かつ、その色の組合せにより、無限に近い色調が得られる。

更に、産業廃棄物の消費を促し、産業廃棄物の処理に寄与できる。
更に、種石が所定の硬さを有し、通常の細骨材としての機能を有する。

図２は本発明の実施例２を示す。
前記実施例１では、成形されたコンクリート製品の表面Ｆのノロ７の部分を、酸洗い処理やブラスト処理などで除去したが、本実施例２では、前記図１（ａ）及び（ｂ）で成形されたコンクリート製品Ａの表面Ｆを、研磨処理などで所定量（図２における線Ｆ１の位置までの厚さＤ１分）削り、表面Ｆのノロ７を除去したものである。その他の構成は前記実施例１と同様である。本実施例２においても、種石５がコンクリート製品Ａの表面Ｆ１に露出して浮き上がり、この種石５の色がコンクリート製品Ａの表面の色となり、着色コンクリート（カラーコンクリート）製品となる。

本実施例２においても、前記実施例１と同様の効果を発揮できる。

図３は実施例３を示す。
本実施例３は、コンクリート製品の表面に、前記の種石５とは別の産業廃棄物からなる種石５ａで模様等を表したものである。すなわち、図３（ａ）に示すように、ベッド２上に、図３（ｂ）において丸や三角で例示したような所望の模様に沿って、前記の種石５とは別の色の種石（産業廃棄物）５ａを配置し、その他の部分に前記と同様な種石５（産業廃棄物）を有するコンクリート３を打設し、脱型後その表面Ｆ，Ｆ１を前記のように酸洗いなどの処理をしてノロ７を除去し、種石５及び種石５ａを浮び上がらせるようにしたものである。

これにより、産業廃棄物からなる種石５の色を有する着色コンクリート製品の表面に、この色とは異なる色からなる模様等を産業廃棄物５ａによって表現することができる。

なお、前記種石５ａは、産業廃棄物からなる種石でもよく、自然石からなる種石であってもよい。

その他の構成は前記実施例１と同様である。
本実施例３においても前記実施例１と同様の効果を発揮できる。

図４は実施例４を示す。
本実施例４は、通常のコンクリートからなる主体部の表面に、前記実施例１と同様な着色コンクリート層を一体的に設けて、構造材として使用できる着色コンクリート製品としたものである。

すなわち、型枠のベッド２上に、先ず前記実施例１と同様な、産業廃棄物からなる着色用の種石５を混入した着色コンクリート３を所定の厚みＤ２分打設し、その上部に配筋８をするとともに通常の構造材としてのコンクリート９を所定の厚みＤ３分打設する。

そして、脱型後、着色コンクリート３の表面Ｆを前記と同様に酸洗いなどの処理を施して、産業廃棄物からなる種石５を露出させる。

本実施例４においては、表面側に前記実施例と同様な産業廃棄物からなる着色用の種石を有する表層部を有し、内側に構造材（耐力材）を有するコンクリート製品を製造でき、前記第１実施例と同様な効果を発揮する着色コンクリート製品であって、かつ、構造材として使用できるコンクリート製品を提供できる。

図５は実施例５を示す。
本実施例５は、粗骨材を用いず、水とセメントと細骨材で製造されるコンクリート製品に本発明を適用した例である。すなわち、水とセメントと細骨材からなるモルタルでコンクリート製品を製造する場合の適用例である。

本実施例５においても、その細骨材として前記実施例１で説明した産業廃棄物を着色用の種石として使用する。

そして、製造に際しては、図５（ａ)に示すように、型枠１のベッド２上に、水とセメント４と産業廃棄物からなる種石（細骨材）５とからなるコンクリート（モルタル）３Ａを打設し、その養生、硬化後に脱型する。

この脱型されたコンクリート製品Ａ１の一部拡大図を図５（ｂ）に示す。この脱型のままの状態では、前記実施例と同様に表面Ｆにおいて、成形中に沈澱した水とセメントからなるノロ７が種石（細骨材）５の層の表面Ｆ側を覆うように存在することがある。

そこで、次の工程として、前記実施例１及び２と同様に、表面Ｆのおいて、酸洗い処理やブラスト処理や研磨処理を行い、表面Ｆに存在していた前記のノロ７を図５（ｃ）に示すように除去する。これにより、前記の産業廃棄物からなる着色用の種石５が表面Ｆに露出して浮かび上がり、表面が種石５の色の着色コンクリート製品（着色モルタル製品）が製造される。

なお、前記のＦで示した表面と反対側の面も前記と同様に酸洗い処理などを行って種石５を露出させて、他の表面としてもよい。

また、本実施例５においても、セメント４として白色ポルトランドセメントを用いた場合には、地色が白色となり、産業廃棄物からなる種石５の色を際立たせることができる。

本実施例５によれば、粗骨材を用いないコンクリート製品においても前記実施例１と同様の効果を発揮できる。

なお、本実施例５においても、前記図３に示すような別の種石５ａを用いて模様などを表現してもよい。

前記実施例５に示す粗骨材を用いない着色コンクリート（着色モルタル)を、図４に示すような、通常の構造材としての粗骨材を用いたコンクリート９の表面Ｆ側に打設し、その着色コンクリートの表面のノロ層を前記と同様な酸洗い処理などで除去してコンクリート製品としてもよい。

本実施例においても前記と同様の効果を発揮できる。

本発明の実施例１を示すもので、（ａ）は型枠内に種石を有するコンクリートを打設した状態の側断面図、（ｂ）は（ａ）の状態からコンクリート製品を脱型した拡大側断面図、（ｃ）は更にコンクリート製品の表面のノロを除去した拡大側断面図。 本発明の実施例２を示すもので、図１（ｃ）のノロの除去方法とは別の除去方法を示すコンクリート製品の一部の側断面図。 本発明の実施例３を示すもので、（ａ）はコンクリートに打設状態を示す側断面図で、（ｂ）におけるＢ―Ｂ線断面図、（ｂ）はコンクリート製品の表面図。 本発明の実施例４を示すもので、コンクリートの打設状態を示す側断面図。 本発明の実施例５を示すもので、（ａ）は型枠内に種石を有するコンクリートを打設した状態の側断面図、（ｂ）は（ａ）の状態からコンクリート製品を脱型した拡大側断面図、（ｃ）は更にコンクリート製品の表面のノロを除去した拡大側断面図。

符号の説明

１ 型枠
２ ベッド
３，３Ａ 着色コンクリート
４ セメント
５ 産業廃棄物からなる種石
６ 粗骨材
７ ノロ
Ａ，Ａ１ コンクリート製品
Ｆ，Ｆ１ コンクリートの表面

Claims (8)

1. コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品であって、その種石として産業廃棄物を使用したことを特徴とする着色コンクリート製品。
2. 水とセメントと細骨材と粗骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として、産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品。
3. 前記セメントとして白色セメントを用い、前記粗骨材として石灰砕石を用いた請求項２記載の着色コンクリート製品。
4. 水とセメントと細骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品。
5. 前記セメントとして白色セメントを用いた請求項４記載の着色コンクリート製品。
6. 前記コンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石を、コンクリート製品の表面に露出させた請求項１乃至５のいずれかに記載の着色コンクリート製品。
7. コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品の製造方法であって、その種石として産業廃棄物を使用し、かつ、成形されたコンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石をコンクリート製品の表面に露出させることを特徴とする着色コンクリート製品の製造方法。
8. 前記ノロの除去を、酸洗い処理又はブラスト処理又は研磨処理で行なうようにした請求項７記載の着色コンクリート製品の製造方法。

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