JP2006307549A - 建築用ブロック及びこれを用いたブロック構造物の築造方法 - Google Patents

Abstract

【目的】未熟な作業者でも壁体などのブロック構造物を仕上がり良く効率的に築造できるようにする。
【構成】多角形状の輪郭を有するコンクリート製のブロック本体２の外周端面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに、熱可塑性樹脂から成る枠状の目地部材３が一体的に固着されて成る建築用ブロック１であり、ブロック本体２内には、炭素繊維から成る緊張材８，９が埋設される。そして、係る複数個のブロック１を、その端面同士を突合せて平面状に積上げ、その各ブロック１の突合せ面を成す目地部材３，３同士を超音波振動により溶融接合することにより、ブロック１が強固に連結された一体構造の壁体を効率的に築造することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、境界壁などを築造するための建築用ブロックと、これを用いた境界壁その他のブロック構造物を築造する方法に関する。

従来、建築用ブロックとして、ブロック状に成型した粘土を焼成して成るレンガほか、硬練りのコンクリートをブロック状に成型して硬化させたコンクリートブロックが知られる。

コンクリートブロックには、中空構造のもの（空洞コンクリートブロック）と中実構造のもの（ソリッドコンクリートブロック）があり、用途と用法によって補強コンクリートブロック、型枠コンクリートブロック、帳壁コンクリートブロックなどに分けられる。

補強コンクリートブロックは、空洞コンクリートブロックの中空部に鉄筋を配すると共に、その中空部にコンクリート若しくはモルタルを充填して耐力壁を築造するのに用いられる。又、型枠コンクリートブロックは、Ｌ・Ｔ・Ｈ形などの形態をしたもので、これらを組み合せて型枠とし、その内側にコンクリートを充填して耐力壁を築造するのに用いられる。更に、帳壁コンクリートブロックは鉄骨又は鉄筋コンクリート構造体のラーメンの間にブロックを組積して壁体を築造するのに用いられる。

尚、空洞コンクリートにはＢＩ型、ＢＳ型、ＢＭ型の３種があり、その大きさがＪＩＳによって規定されている。

ここに、空洞コンクリートブロックを平面方向に複数個連接したサイズに相当する長方形の中実構造にして、その短辺側と長辺側の少なくとも一方の端面に長溝を形成した平板状軽量コンクリートブロックと、同ブロックの複数個を平面的に積み重ね、上記長溝に鉄筋を配すると共に、その長溝にモルタルを充填して境界壁を構築する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

又、積み上げられた空洞コンクリートブロック同士を一液性ウレタン樹脂系接着剤で接着すると共に、同ブロックを積み上げて形成された空洞内に、補強鉄筋を配した後、モルタルを流し込む工法が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００２−３３９４８０号公報

特開平５−２０９４４５号公報

然しながら、特許文献１に記載されるブロックは、空洞部のない中実構造にして空洞コンクリートよりもサイズを大きくしたものであるから、所定の面積を有する境界壁を構築する場合、空洞コンクリートブロックに比べて積み上げる個数を減らすことはできても、一個当りの重量が増すため積み上げ作業が重労働となり、非力な作業者では高所位置まで持ち上げることすら困難となる。

特に、係るブロックも端面に形成される長溝に鉄筋を配し、その長溝に充填されるモルタルによってブロック同士を結合するので、モルタルの調製、充填、並びに硬化に時間を要し、作業効率の悪化を招くという欠点がある。

一方、特許文献２では、一液性ウレタン樹脂系接着剤（湿気硬化型）の作製に時間を要するばかりでなく、硬化時間の短いものでは貯蔵安定性が悪くなる。このため、接着剤の硬化時間を長く設定すると、その硬化によるブロックの接着に時間が掛かって作業効率の低下を招き、しかもその種の接着剤によりブロック同士を接着するものでは未熟な作業者において接着剤の塗布量がその都度ばらつき、その不足によって必要な接着強度が得られない虞がある。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は未熟な作業者でも壁体などのブロック構造物を仕上がり良く効率的に築造できるようにすることにある。

本発明は上記目的を達成するため、多角形状の輪郭を有するブロック本体の外周端面に、熱可塑性樹脂から成る枠状の目地部材が一体的に固着されて成ることを特徴とする建築用ブロックを提供する。

又、以上のような建築用ブロックにおいて、ブロック本体内に、緊張材が埋設されていることを特徴とする。加えて、緊張材が炭素繊維から成ることを特徴とする。

更に、本発明は上記のような建築用ブロックを平面状に連結してブロック構造物を築造する方法であり、前記建築用ブロックの複数個を、その端面同士を突合せて平面状に積上げるか平面状に敷並べると共に、その各ブロックの突合せ面を成す目地部材同士を溶融接合することを特徴とする。

本発明に係る建築用ブロックによれば、熱可塑性樹脂から成る枠状の目地部材を有することから、その目地部材を型枠としてブロック本体の成型を容易に行うことができ、しかもブロック本体と目地部材が一体構造とされることから、目地部材を取り外さずに定形の建築用ブロックを得ることができる。

又、ブロック本体内に、プレストレスを導入するための緊張材が埋設されていることから強度が高く、しかもその緊張材が炭素繊維から成ることから高強度にして軽量化を図ることができ、更に炭素繊維は腐食しないので所定の強度を長期に亘って維持することができる。

又、本発明に係るブロック構造物の築造方法によれば、上記のような建築用ブロックの複数個を、その端面同士を突合せて平面状に積上げるか平面状に敷並べ、その各ブロックの突合せ面を成す目地部材同士を溶融接合することから、モルタル、コンクリート、又は樹脂系接着剤などによりブロック同士を連結するものに比べて工期を大幅に短縮することができ、熟練工でなくともブロック同士の連結を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。図１は、本発明に係る建築用ブロックを示した斜視図、図２は同ブロックの正面図、図３は同ブロックの平面図、図４は同ブロックの側面図であり、図５には図２におけるＸ−Ｘ断面を示す。

これらの図において、１は本発明に係る建築用ブロック、２は同ブロック１を構成する長方形状の輪郭を有したブロック本体であり、本例において係るブロック本体２はコンクリート、それも骨材に軽量骨材を用いた軽量コンクリート、もしくは内部に連続空孔を有する気泡コンクリート製とされる。

３は、ブロック本体２を囲む枠状の目地部材であり、その目地部材３はブロック本体２の外形と同じ長方形状の枠組みにしてブロック本体２の外周端面２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに一体的に固着されている。特に、目地部材３は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、又はポリカーボネート樹脂といった熱可塑性樹脂から成り、これはブロック本体２を所定形状に成型するための型枠として利用されるほか、ブロック２同士を連結する結合材としての役割を果たす。

又、目地部材３の外周部には、その長辺側における一方の端面３Ａの中央部分に凸条４が形成されると共に、これに対向する他方の端面３Ｂには凸条４に対応して凹溝５が形成される。更に、目地部材３の短辺側における一方の端面３Ｃの中央部分にも凹溝６が形成され、これに対向する端面３Ｄには凸条７が形成される。

尚、目地部材３は、その内壁面を粗面状とするか内壁面に凹凸を形成することが好ましく、これによってブロック本体２との結合力を上げることができる。

一方、ブロック本体２内には、その長辺側の端面２Ａ，２Ｂ間に張架される緊張材８と、これに直交してブロック本体２の短辺側の端面２Ｃ，２Ｄ間に張架される緊張材９とが埋設される。それら緊張材８，９は、ブロック本体２にプレストレス（圧縮応力）を導入するためのもので、本例において係る緊張材８，９には炭素繊維、特に炭素繊維から成る糸を撚り合わせた炭素繊維ケーブルが用いられる。

尚、その種の緊張材８，９によれば、軽量にしてブロック本体２を構成するコンクリートに対し付着性に優れ、しかも腐食しないためにブロック本体２を長期に亘って高強度に維持することができるが、炭素繊維に代えてＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚線、ＰＣ鋼棒などを利用することもできる。

次に、以上のように構成される建築用ブロックの製造例について説明すれば、図６において、１０は緊張材８，９の一端を定着する固定定着板、１１は緊張材８，９の他端を定着する可動定着板であり、その固定定着板１０と可動定着板１１との間に緊張材８，９が架設され、可動定着板１１がジャッキ１２により固定定着板１０から離間する方向に移動されることによって緊張材８，９にテンション（引張力）が与えられる。尚、緊張材８，９の交差部分には方形枠状の上記目地部材３が配され、その各面には緊張材８，９を通すための図示せぬ貫通孔が穿設される。

そして、緊張材８，９にテンション（引張力）を作用させたまま、枠体としての目地部材３の内側にフレッシュコンクリートを充填し、その硬化後に緊張材８，９を弛緩して目地部材３から突出する緊張材８，９を切断する。

しかして、コンクリートの硬化物であるブロック本体２と、これに埋設される緊張材８，９、並びに熱可塑性樹脂から成る目地部材３とが一体化された図１〜図５のような建築用ブロック１が得られる。

ここで、以上のようにして得た建築用ブロック１を用いてブロック構造物（本例において境界壁などの壁体）を築造する方法を説明する。図７において、１３はコンクリート基礎（布基礎）であり、その上端面には複数個のブロック１が目地部材３から成る端面同士を突合せた状態で平面状に積上げられる。特に、それらブロック１は互いに凸条４と凹溝５、及び凸条７と凹溝６とを嵌合させて積上げられ、上下左右のブロック１同士がそれぞれ突合せ面を成す目地部材３の溶融接合により一体的に連結される。

尚、目地部材３，３の溶融接合は全てのブロック１を積上げてから行ってもよいが、好ましくは一段積み上げる毎に上下左右のブロック１における目地部材３，３同士を溶融接合することがよく、これによれば組積作業中にブロック１の組積物が倒壊する危険性を払拭できる。

ここに、目地部材３の溶融は電気抵抗線やバーナなどを用いて行うこともできるが、本例では超音波振動により目地部材３を加熱してその溶融接合を行う。つまり、公知の超音波溶着機を用い、そのホーンに連結する溶接チップを、積上げられたブロック１の相互間における目地部材３，３の境界部分に押し当て、その溶接チップから接触し合う目地部材３，３の境界部分に２０〜４０ｋＨｚ程度の超音波を照射する。

これによれば、ブロック１，１の間における目地部材３，３の接合界面に超音波振動による熱が発生し、これによって目地部材３，３同士、特に凸条４，７と凹溝５，６の嵌合部分を短時間で強力に溶融接合することができる。

以上、本発明について説明したが、本発明は上記例に限るものでなく、例えばブロック本体２を粘土、モルタル、硬化性樹脂などで形成してもよく、その形態も長方形の輪郭を有したものに限らず、三角形や正方形などの輪郭を有した形状とすることができる。

又、上記例ではプレテンション法によりブロック本体２内に緊張材８，９を埋設するようにしたが、これにポストテンション法を採用しても良い。尚、ブロック本体２を、プレストレスを導入したプレストレストコンクリート構造とせず、緊張材８，９を省略した塊状物としてもよい。

一方、本発明に係るブロック１において、空洞コンクリートブロックのような中空部を設け、その内部に鉄筋を配したりコンクリートなどを充填するようにしてもよく、この場合でも予め目地部材３，３同士を溶融接合することにより、作業中におけるブロック組積物の倒壊を防止することができる。

又、係るブロック１は、上記例のように積上げて壁体を築造することができるが、本発明はこれに限らず、複数個のブロック１を床面上などにおいて端面同士を突合せて平面状に敷並べるようにしてもよい。尚、この場合も突合せ面を成す目地部材３，３同士を超音波振動などにより溶融接合するのであり、これによってブロック同士が平面状に連結されて成る一体構造の床版などを容易に築造することができる。

本発明に係る建築用ブロックを示した斜視図 同ブロックの正面図 同ブロックの平面図 同ブロックの側面図 図１におけるＸ−Ｘ断面図 本発明に係る建築用ブロックの製造例を示した説明図 同ブロックによるブロック構造物（壁体）の築造例を示す説明図

符号の説明

１ 建築用ブロック
２ ブロック本体
２Ａ〜２Ｄ ブロック本体の外周端面
３ 目地部材
４，７ 凸条
５，６ 凹溝
８，９ 緊張材

Claims (4)

1. 多角形状の輪郭を有するブロック本体の外周端面に、熱可塑性樹脂から成る枠状の目地部材が一体的に固着されて成ることを特徴とする建築用ブロック。
2. ブロック本体内に、緊張材が埋設されていることを特徴とする請求項１記載の建築用ブロック。
3. 緊張材が炭素繊維から成ることを特徴とする請求項２記載の建築用ブロック。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の建築用ブロックを平面状に連結してブロック構造物を築造する方法であり、前記建築用ブロックの複数個を、その端面同士を突合せて平面状に積上げるか平面状に敷並べると共に、その各ブロックの突合せ面を成す目地部材同士を溶融接合することを特徴とするブロック構造物の築造方法。
   

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