JP2010059053A - カラーセメント系固結体 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来のセメント系着色表面板では、セメントを顔料で着色しているので、色ムラが生じ均一な色のコンクリートを製造することが困難であった。
【解決手段】
本発明は、セメント２と、天然石を粉末状にした天然石パウダー３と、天然石を小片にした天然石チップ４とを含有し、表面に天然石パウダー３及び天然石チップ４が現出するようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物の内壁材、外壁材、床材などに使用され、表面が天然石で色付けされたカラーセメント系固結体に関する。

従来からコンクリート表面を着色させる技術が種々提案されている。この技術として、たとえば、セメントと、骨材と、バインダーと、補強用繊維と、所要の色を呈する顔料とを所要の割合で混合または混練し成形し、表面及び内部が顔料で着色されたセメント系着色表面板があった。このセメント系着色表面板によれば、混合または混練することにより顔料を全体に分散させているので、成形品の表面だけではなく内部にも色を付けることができるというものであった（例えば、特許文献１）。

特開２００６−８９２９２号公報

特許文献１のセメント系着色表面板では、セメント１００重量部と、砂（骨材）２００〜３００重量部と、水で希釈したエマルジョン系の合成樹脂（バインダー）２００〜３００重量部と、ガラス繊維（補強用繊維）０．５〜１．０重量部と、顔料０．２５〜０．５重量部とが混合され、顔料の混合割合がセメントに比較して小さい。これは、顔料の混合割合を大きくすると、コンクリートの強度が低下するからである。このように、顔料の混合割合がセメントに比較して小さいので、顔料の混合量が少し異なるだけでコンクリートの色が濃くなったりまた薄くなったりし、コンクリートに色ムラが生じてしまうことになる。これでは、コンクリート製品としての価値が減少することになり、製品として販売することができなくなる。

また、セメントを顔料で着色する場合には、コンクリートを乾燥する際の環境（特に湿度）でコンクリートが異なった色となる。特に、日本は世界の他の国と比較して湿度が高い国に属するとともに、日本には四季があるために一年を通して湿度の変化も大きい国である。このことから、湿度が高いときにコンクリートを乾燥させる場合と、湿度が低いときにコンクリートを乾燥させる場合とでは、コンクリート表面の色が全体的にまたは部分的に異なったものとなる。

さらに、セメントを顔料で着色する場合には、コンクリートに含まれる水の量によってもコンクリート表面の色が異なったものとなる。このコンクリートに含まれる水として、セメントと骨材を混合する際に加えるもの、骨材自体に付着しているものなどがある。この骨材に付着している水の量は、湿度や骨材の保管方法によって大きく変化することから、コンクリート全体に含まれる水の量が一定にならず、それによって、コンクリート表面の色が全体的にまたは部分的に異なったものとなる。

このように、日本国内でセメントを顔料で着色しても、均一な色のコンクリートを製造することが困難であった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、コンクリートの強度を保持しつつ、色ムラの少ないカラーセメント系固結体を提供することを目的とする。

上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、 セメントと、天然石を粉末状にした天然石パウダーと、天然石を小片にした天然石チップとを含有し、表面に天然石パウダー及び天然石チップが現出するものである。

顔料でセメントを着色する場合は微妙な顔料の混合量の変化によりコンクリート表面に色ムラが生じるが、本発明によれば、セメントと、天然石を粉末状にした天然石パウダーと、天然石を小片にした天然石チップとを含有し、表面に天然石パウダー及び天然石チップが現出するようにしているので、色ムラを生じることなく、コンクリート表面を天然石の色で色付けすることができる。また、セメント自体を着色するものでないので、コンクリートを乾燥させる際に湿度の影響を受けず、また水の量も問題とならないので、コンクリート表面を天然石の色で色ムラなく色付けすることができる。さらに、天然石の基本強度を損なっていない自然素材を用いているので、コンクリート強度も大きく損なうことがない。

本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係るカラーセメント系固結体であって、天然石パウダーは、１０μm〜１００μmの大きさの粉からなり、天然石チップは、１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさの小片からなるものである。

本発明によれば、大きな小片からなる天然石チップと小さな粉からなる天然石パウダーが用いられているので、天然石チップの間に細かい粉からなる天然石パウダーが表出されることになり、コンクリート全体を天然石の色で色付けることができる。

本発明のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係るカラーセメント系固結体であって、天然石パウダーと天然石チップの少なくとも一つは、２種以上の天然石から生成されていることを特徴とする。

本発明によれば、天然石パウダーと天然石チップの少なくとも一つが２種以上の天然石から生成されているので、カラーセメント系固結体表面の色にバリエーションを持たせることができる。

本発明のうち第４の態様に係るものは、第１〜３のいずれかの態様に係るカラーセメント系固結体であって、陶磁器を破砕した陶磁器破砕物を含むことを特徴とする。

本発明によれば、陶磁器を破砕した陶磁器破砕物を含めることにより、カラーセメント系固結体表面の色のバリエーションを増加させてことができる。

本発明のうち第５の態様に係るものは、第１〜４のいずれかの態様に係るカラーセメント系固結体であって、天然石は、大理石であり、天然石パウダーは、大理石パウダーであり、天然石チップは、大理石チップであることを特徴とする。

本発明によれば、天然石に大理石、天然石パウダーに大理石パウダー、天然石チップに大理石チップを用いることにより、カラーセメント系固結体表面を大理石が持つ透明な輝きと重厚感を持つ色合いと質感にすることができる。

本発明によれば、セメントと、天然石を粉末状にした天然石パウダーと、天然石を小片にした天然石チップとを含有させているので、コンクリートの強度を保持しつつ、色ムラのないカラーセメント系固結体を製造することができる。

本発明の一実施形態におけるカラーセメント系固結体の斜視図である。 本発明の一実施形態におけるカラーセメント系固結体の製造工程を示す図である。

本発明の一実施形態について図面を参照にしながら説明する。図１は本発明の一実施形態におけるカラーセメント系固結体の斜視図である。

図１に示すように、カラーセメント系固結体１には、セメント２と、天然石を粉末状にした天然石パウダー３と、天然石を小片にした天然石チップ４が含まれている。なお、本実施形態の天然石として、大理石の他に、花崗岩などの深成岩、砂岩などの堆積岩が用いられる。ここで、たとえば、天然石として大理石を用いた場合には、天然石パウダー３は大理石パウダーと、天然石チップ４は大理石チップと読み替えて適用する。また、上述した他の天然石を用いる場合も、大理石と同様に読み替えて適用することとし、その説明は省略する。

セメント２は、白セメント（白色ポルトランドセメント）が用いられている。白セメントを用いることにより天然石の色を強調させることができる。なお、本実施形態では、白セメントを用いて説明しているが、これに限らず、普通セメント（普通ポルトランドセメント）、早強セメント（早強ポルトランドセメント）、または中庸熱セメント（中庸熱ポルトランドセメント）などのセメントを用いてもよく、またこれらのセメントを混合したセメントを用いてもよく、特にセメントの種類は限定されない。

天然石チップ４および天然石パウダー３は細骨材であり、天然石チップ４はおおむね１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさの小片からなるものが用いられ、また天然石パウダー３は１０μm〜１００μmの大きさの粉からなるものが用いられている。ここで、細骨材とは１０ｍｍふるいをすべて通過し、５ｍｍ以下のものが重量で８５％以上含まれるもののことである。なお、カラーセメント系固結体１には、細骨材のほかに、粗骨材も含まれる。ここで、粗骨材とは５ｍｍ以上のものが重量で８５％以上含まれるもののことである。

このように、おおむね１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさの小片からなる天然石チップ４と１０μm〜１００μmの大きさの粉からなる天然石パウダー３が用いられているので、大きな小片からなる天然石チップ４の間に細かい粉からなる天然石パウダー３が表出されることになり、コンクリート全体を天然石の色で色付けることができる。また、セメント自体を着色するものでないので、乾燥させる際に湿度の影響を受けず、また水の量も問題とならないので、色ムラのないカラーセメント系固結体１を製造することができるとともに、天然石の基本強度を損なっていない自然素材を用いているので、コンクリート強度も大きく損なうことがない。

また、本実施形態では天然石パウダー３と天然石チップ４は、２種以上の天然石から生成させている。このように、天然石パウダー３と天然石チップ４を２種以上の天然石から生成されているので、カラーセメント系固結体１表面の色にバリエーションを持たせることができる。なお、本実施形態では、天然石パウダー３と天然石チップ４を２種類以上の天然石から生成させるようにしたが、これに限らず、天然石パウダー３と天然石チップ４を同一の天然石から生成させるようにしてもよいし、天然石パウダー３と天然石チップ４のいずれか一方のみを複数の天然石から生成させるようにしてもよい。

次に、本発明のカラーセメント系固結体の製造方法について説明する。図２は本発明の一実施形態におけるカラーセメント系固結体の製造工程を示す図である。

図２に示すように、カラーセメント系固結体１を製造するには、まずセメント２と天然石パウダー３とを混練する。このように、まず最初にセメント２と天然石パウダー３を混練するのは、セメント２に天然石パウダー３を十分混ざり込ませるためである。

次に、セメント２と天然石パウダー３とを混練させたものに、天然石チップ４を加えてセメント２と天然石パウダー３と天然石チップ４とを混練させる。これにより、セメント２と天然石パウダー３と天然石チップ４とをそれぞれ混ざり込ませることができる。そして、これらに粗骨材を加えて混練させたのち、さらに、それらに水を加えて混練する。このようにすることにより、セメント２と天然石パウダー３と天然石チップ４と粗骨材が十分混ざり込ませたコンクリートを造り上げることができる。

次に、その混練したコンクリートを型枠に流し込み、成形し養生した後、型枠を外し成形物であるカラーセメント系固結体１が取り出される。本実施形態のカラーセメント系固結体１は、セメント２が４００重量部、水が１７０重量部、天然石パウダー３が３００重量部、天然石チップ４が６００重量部、砂（図示略）が８００重量部の割合で含まれる。なお、セメント２については３５０〜４５０重量部の範囲で使用してもよく、水は１６０〜１８０重量部で使用してもよい。また、天然石パウダー３はセメント２の量の５０％〜２００％の範囲で使用してもよく、天然石チップ４はセメント２の量の５０％〜２００％の範囲で使用してもよい。また、本実施形態のカラーセメント系固結体１は、カラー骨材（図示略）や、陶磁器を破砕した陶磁器破砕物（図示略）や、砂利（図示略）の粗骨材も含んでいる。このカラーセメント系固結体１に含まれる粗骨材は、カラー骨材（図示略）が２００重量部、陶磁器破砕物（図示略）が１００重量部、砂利（図示略）が５００重量部の割合で含まれる。ここで、カラー骨材（図示略）もセメント２の０〜２００％の範囲で使用してもよく、陶磁器破砕物（図示略）もセメント２の０〜５０％の範囲内で使用してもよい。このように、カラーセメント系固結体１に陶磁器破砕物などを含めることにより、カラーセメント系固結体１表面の色のバリエーションを増加させてことができるとともに、カラーセメント系固結体１自体の強度も強くすることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。さらに本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲の記載によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

次に、本発明の変形例について説明する。
（１） 本実施形態では、細骨材のほかに粗骨材が含まれるカラーセメント系固結体１について説明したが、これに限定されず、カラーセメント系固結体には粗骨材が含まれないカラーセメント系固結体であってもよい。すなわち、カラーセメント系固結体には、本実施形態で説明したような粗骨材を含有するいわゆるカラーセメントの他に粗骨材が含有しないいわゆるカラーモルタルも含まれる。

（２） 本実施形態では、コンクリートを型枠に流し込んで型枠の形をしたカラーセメント系固結体１が製造される方法（事前製造型）について説明したが、これに限らず、建築現場において、セメント２と天然石パウダー３とを混練→天然石チップ４を加えて混練→粗骨材を加えて混練→水を加えて混練の手順でカラーセメント系固結体１を製造（建築現場製造型）してもよい。この建築現場製造型には、建築現場において、カラーセメント系固結体１を生コンクリートとして直接打ち込む場合の他、打ち上がった壁面や床面に仕上材料として用いる場合も含まれる。

１ カラーセメント系固結体
２ セメント
３ 天然石パウダー
４ 天然石チップ

Claims (5)

1. セメントと、天然石を粉末状にした天然石パウダーと、天然石を小片にした天然石チップとを含有し、表面に前記天然石パウダー及び前記天然石チップが現出するカラーセメント系固結体。
2. 前記天然石パウダーは、１０μm〜１００μmの大きさの粉からなり、
   前記天然石チップは、１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさの小片からなる、
   請求項１に記載のカラーセメント系固結体。
3. 前記天然石パウダーと前記天然石チップの少なくとも一つは、２種以上の天然石から生成されていることを特徴とする請求項１記載のカラーセメント系固結体。
4. 陶磁器を破砕した陶磁器破砕物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーセメント系固結物。
5. 前記天然石は、大理石であり、
   前記天然石パウダーは、大理石パウダーであり、
   前記天然石チップは、大理石チップであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーセメント系固結体。