JP2012232524A

JP2012232524A - 化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法

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Publication number: JP2012232524A
Application number: JP2011103455A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kumada; 昇熊田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-11-29

Abstract

【課題】下地のコンクリートから着色モルタル化粧層が剥離することがなく、着色モルタルで色彩境界が鮮明な模様を表現できる着色モルタル化粧層の形成方法を提供する。
【解決手段】底枠と側枠から成る型枠を作成し、セメントと砂と顔料とをチクソロジー性が得られる量の水で混合して着色モルタルを得、底枠上の空間を区切る仕切り板を所望の模様に沿った位置に置き、仕切り板の内側に着色モルタルを１ｃｍ〜２ｃｍの厚さに充填し、充填部分に接した仕切り板の抜き取り後、抜き取った仕切り板のあった部分と別の仕切り板又は側枠の間に異なる色の着色モルタルを充填することを繰り返して行くとともに各仕切り板の抜き取り直後は各着色モルタルの水出しを行ってから次の別色の着色モルタルの充填を繰り返し、型枠中に着色モルタルの充填が完了後、未硬化の着色モルタルの上から任意の厚さにコンクリートを打設し、硬化した後に脱型して化粧コンクリートを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、建造物の壁面や塀等に用いるコンクリート二次製品の表面に着色モルタルで色彩模様を形成する方法に関し、詳しくは着色モルタル化粧層の色彩境界を鮮明化する形成方法に関する。

下記特許文献１に、着色モルタルにより多色彩模様をコンクリート製品表面に有するものを製造する「化粧被覆層を有するコンクリート製品の製造方法」が提案されている。
該製造方法では、コンクリート製品の表面に多色彩模様膜が形成でき、その膜の耐久性を高めることが可能となるとの記載がある。

特開平１１−３０３３０２号公報

しかしながら、上記特許文献１の製造方法では、吹き付けなどの方法によりモルタル化粧被覆層を薄い膜層とするものなので、模様に深みがなく、特に異なる色彩間の境界線がぼやけて鮮明に表現できないという難点があり、このため色彩のある細い線を表現するには不適であった。

そこで、本発明は、下地のコンクリートから着色モルタル化粧層が剥離することがなく、多くの色彩を用いた着色モルタルで色彩境界が鮮明な模様を表現することが可能となる方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法における請求項１にあっては、ａ）平坦な底枠とそれを囲う側枠から成る型枠を作成し、ｂ）セメントと砂と顔料とをチクソロジー性が得られる量の水で混合して着色モルタルを得、ｃ）前記型枠内の底枠上の空間を区切る仕切り板を所望の模様に沿った位置に置き、該仕切り板の内側に前記着色モルタルを１ｃｍ〜２ｃｍの厚さに充填し、該充填部分に接した仕切り板の抜き取りを行ってから該抜き取った仕切り板のあった部分と別の仕切り板又は側枠の間に異なる色の着色モルタルを充填することを繰り返して行くとともに各仕切り板の抜き取り直後はそのまま放置して各着色モルタルの水出しを行ってから次ぎの別色の着色モルタルを充填して行き、ｄ）型枠中に着色モルタルの充填が完了後、未硬化の着色モルタルの上から型枠内に任意の厚さにコンクリートを打設し、ｅ）着色モルタル及びコンクリートが硬化した後に脱型して化粧コンクリートを得ることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記発明において、前記着色モルタルの原料であるセメント、砂及び顔料に対するチクソロジー性が得られる水の混合量を、フロー値検査で確認することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記各発明において、前記着色モルタルの原料であるセメント、砂及び顔料の混合比を、セメント１０重量部に対して砂を２０〜３０重量部、顔料を０．１〜１０重量部としたことを特徴とする。

本発明は、化粧面の着色モルタルが硬化中に着色モルタルの裏側に重ねてコンクリートを流し込むため、着色モルタルとコンクリートとが同時に収縮をしつつ硬化することで着色モルタルとコンクリートとが強固に密着一体化が可能となり、着色モルタル化粧層の剥離が生じなくなる。
また、仕切り板の中での着色モルタルを充填し、該仕切り板を外した後、チクソロジー性のよって型崩れせず、且つ各着色モルタルの水出しすることで、模様の色彩境界の他方色中に顔料が移動しなくなり、この結果、色彩境界が鮮明に表現可能となる。
また着色モルタルの厚さが１ｃｍ〜２ｃｍと肉厚なので、表面が磨耗により僅かに脱色しても顔料が着色モルタルの深い凹部内でフレッシュに発色するので色彩に深みが得られる。

請求項２に記載の発明においては、混水量の確認をすることでチクソロジー性が確実に得られるようになり、該仕切り板を外した後に着色モルタルの側面が崩れる虞がなくなる。

請求項３に記載の発明においては、硬化し乾燥した後、収縮率がコンクリートと同等にとなるため下地のコンクリートと着色モルタル化粧層との層間剥離のない一体化された製品を得ることが可能となる。

本発明の工程を示すフロー図である。工程順に（イ）は型枠を示し、（ロ）はその上に仕切り板を載せた状態を示す各斜視図であり、（ハ）は着色モルタルの各材料を示し、（ニ）は各材料を混合した着色モルタルを示し、（ホ）着色モルタルの仕切り板内への充填開始を示す各斜視図である。（へ）は着色モルタルの仕切り板内への充填終了を示す斜視図であり、（ト）はコンクリートの各材料を示し、（チ）はコンクリートを示し、（リ）コンクリートの打設を示す各斜視図である。（ヌ）は型枠を外す途中を示し、（ル）は型枠を全部外した状態を示す各斜視図である。工程の順に（イ）は型枠を示し、（ロ）は仕切り板を絵柄に組んだ状態を示し、（ハ）は着色モルタルの仕切り板内への充填中の状態を示す各縦断側面図である。工程の順に（ニ）は１番目の仕切り板内に着色モルタルを充填した状態を示し、（ホ）は２番目の仕切り板内に着色モルタルを充填した状態を示し、（へ）は３番目の仕切り板内に着色モルタルを充填した状態を示す各縦断側面図である。（ト）はコンクリートを打設した状態を示す縦断側面図であり、（チ）は型枠を外した状態を示す縦断斜視図である。

本発明の実施の形態を、以下図に基づいて説明する。
図１は、本発明の化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法の工程を示すフロー図である。

本発明は該フロー図に示すように、型枠形成工程、着色モルタル混合工程、着色モルタル充填工程、コンクリート打設工程及び脱型工程と、順に工程を進行させる。
そして最後に、図４の（ル）に示すように、キャラクターや、文字及び風景、静物など複雑な絵画的模様など、各種の色彩模様付きの表面が化粧された板状乃至ブロック状の化粧コンクリート製品を得る。

該工程のうち先ず前記型枠形成工程では、平坦な底枠とそれを囲う側枠から成る箱型の型枠を作成する。

次の着色モルタル混合工程では、決めた配合のセメント、川砂及び顔料に、チクソロジー性を発現可能な量の水を混合して着色モルタルを得る。

その次の着色モルタル充填工程では、底枠上の空間を小さく区切る仕切り板を描きたい模様に沿った位置に置く。
そして、その仕切り板の内側に前記着色モルタルを１ｃｍ〜２ｃｍ程度の厚さに充填し、該充填部分に接した仕切り板の抜き取りを行ってから該抜き取った仕切り板のあった部分と別の仕切り板又は側枠の間に異なる色の着色モルタルを充填することを繰り返す。
その際、前記仕切り板の抜き取り後は放置して、次の充填前に水出しを行う。

次のコンクリート打設工程では、前記着色モルタルが未硬化のうちに該着色モルタルの上から、型枠内に所望の厚さにコンクリートを打設する。

そして最後の脱型工程では、着色モルタルとコンクリートが硬化してから、自然乾燥させて一定の強度が出てから該型枠を外す。
以上の工程で色彩模様付きの化粧コンクリートが得られる。

本発明は上記工程で実施され、これをより詳しく、壁面に埋め込む１ｍ四方のコンクリート製品を得る場合を例に以下説明する。

先ず前記型枠形成工程では、図２の（イ）及び図５の（イ）に示すように、一面に離型塗料を塗った厚さ１５ｍｍの型枠用合板を縦横１ｍの正方形に切って底型１ａとし、その全周囲の離型塗料塗布面を内側に向けて該底枠１ａ上面から８．５ｃｍ均一に立ち上げた幅１０ｃｍの側枠１ｂを該底枠１ａにネジ又は釘打ち固定し、該底枠１ａと側枠１ｂとから成る箱型の型枠１を作成する。

次に、図２の（ハ）に示すように、セメント２と砂３と１つの色、例えば赤色の顔料４ａとを、定めたね量の水５で混合し、図２の（二）に示すように、チクソロジー性を有した赤色の着色モルタル６ａを得る。
当日の温度・湿度によって、チクソロジー性が得られる水の量は異なる。
そのため、得られた最初の赤い着色モルタル６ａでは、フロー値が「０」となることを確認し、実施当日の混水量を確定する。そして、確定した混水量で他の茶色の顔料４ｂを混合した茶色の着色モルタル６ｂを得る。得られた茶色の着色モルタル６ｂもチクソロジー性を有したものとなる。
このように、異なる赤色の顔料４ａ、茶色の顔料４ｂ、青色の顔料４ｃによる赤色の着色モルタル６ａ、茶色の着色モルタル６ｂ、青色の着色モルタル６ｃを得る。

使用するセメント２は、ポルトラントセメント、シリカセメント、高炉セメント等が使用できる。
砂は川砂が好ましく、塩分が含まれる海砂は洗って塩分を減少させてから使用すると良い。
また、モルタルを着色するための顔料４は、耐候性にすぐれる無機顔料や多数の色彩が得られる有機顔料や無機系と有機系とを混合した顔料が使用できる。
例えば、無機顔料では、白は酸化チタン、赤は弁柄、黄色は酸化鉄、青はコバルト青、群青、黒は合成酸化鉄などの使用が可能である。
また、有機顔料は、赤はキナクリドンレッド、黄色はイシインドリンイエロー、青は銅フタリシアニン、緑は塩素化銅フタソロアニン等の使用が可能である。中間色は原色を混同して作ることができる。
また、これ以外に、強度を高めるためや、防水機能を持たせるためのポリマー樹脂系の混和材など各種機能性混和材を、チクソロジー性を損なわない程度に少量入れてれも良い。

混水量は実施する作業環境の温度で異なり、また硬化速度や乾燥速度も温度で異なる。
例えば、４°Ｃ以下ではモルタルの凍結が発生する可能性があり、また２５°Ｃ以上では急な硬化や乾燥が起こる可能性がある、従って５°Ｃ〜２５°Ｃの適温環境下で実施することが好ましく、また着色モルタル６充填の作業時間が得られる充分に得られるので好ましい。

前記フロー値の検査は、ガラス板等の水平面上に水と混合したフレッシュな着色モルタル６をパイプの中に入れて、パイプを引き上げて行う。
フロー値が「０」である場合は、パイプを上に抜いたとき着色モルタルの側面が崩れない状態となるので確認が容易である。

次の着色モルタル充填工程では、図２の（ホ）及び図５の（ロ）に示すように、仕切り板７の高さは１ｃｍ〜２ｃｍが好ましく、本例では１．５ｃｍの層厚となる模様に形成した仕切り板７を前記型枠１内に設置する。
そして、図５の（ハ）に示すように、その仕切り板７内に前記着色モルタル６を充填する。

この着色モルタル６の充填の手順は、図５の（ハ）に示すように、中側の仕切り板７ａ内に前記赤色の着色モルタル６ａを充填したら、図６の（ニ）に示すように、仕切り板７ａの抜き取りを約５分経って行い、外側に仕切り板７ｂとの間の抜き取った仕切り板７ａ部分を含めて次ぎの茶色の着色モルタル６ｂを充填する。
この仕切り板７ａの抜き取りによって、着色モルタル６ａの立ち上がり面は板面の支えが失われるが、着色モルタル６ａはチクソロジー性を備えるので型崩れを起こさない。このため異なる色の着色モルタルの境界面が曖昧にならず明瞭に区切って継重ねられる。

その際、仕切り板７ａの抜き取り後は５分間放置して、次の茶色の着色モルタル６ｂの充填前に既に充填した赤色の着色モルタル６ａからの水出しを行う。
本発明における前記水出しとは、仕切り板７ａを外した立面の下部から余剰水だけが滲むように湧き出ることであり、着色モルタルが硬くなりより形崩れしにくくなる。
仕切り板７ａを抜き取ると充填した赤色の着色モルタル６ａの下部からしばらくは着色モルタルに含まれている水分のうち過剰水がモルタルの初期硬化にともなって自然に外に流れ出す。この水出しをすることで、赤色と茶色の隣同士のモルタル６ａ、６ｂに混合された赤色と茶色の顔料の色が相互に滲に出さなくなり、色境が明瞭となる。
そして次に前記仕切り板７ｂの抜き取りを行って、外側に仕切り板７ｃとの間の抜き取った仕切り板７ｂ部分を含めて５分間置いて茶色の着色モルタル６ｂからの水出しを行い青色の着色モルタル６ｃを充填する。

そしてさらに次の前記仕切り板７ｃの抜き取りを行って、前記茶色の着色モルタル６ｂの外側に側枠１ｂとの間の抜き取った仕切り板７ｃの部分を含めて黄色の着色モルタル６ｄを充填する。
その際も、前記仕切り板７ｃの抜き取り後は放置して、次の着色モルタル６ｄの充填前に既に充填した着色モルタル６ｃからの水出しを５分間行う。
水出しの時間は通常上記のように５分程度で良いが、冬場では遅れるので約１０分程度が好ましい。

このように着色モルタル６の充填の手順は、図５の（ハ）及び図６の（二）、（ホ）、（へ）に示すように、各着色モルタル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの充填ごとに、繰り返して順次仕切り板７ａ、７ｂ、７ｃの抜き取りを行ってから抜き取った部分に隣接する色彩部分に着色モルタル６ｂを重ね合わせて充填する。

次に、コンクリート打設工程では、図３の（へ）、図７の（ト）に示すように、未硬化のうちに前記着色モルタル６の上から、図３の（リ）に示すように、型枠内に７ｃｍ厚にコンクリート１２を打設する。
打設する前記コンクリート１２は、図２の（ト）に示すように、セメント８と砂９と砂利１０との混合を重量比で、セメント１０重量部に対して砂１０〜２０重量部、砂利１０〜２０重量部に配合し、適度な水１１を混ぜて攪拌混合して得られる（図３の（チ）に示す）。
この打設するタイミングは、前記着色モルタル６が落ち着いたら早い方が良く、５°Ｃ〜２５°Ｃの適温環境下温度管理している場合では３時間後までとし、それ以外は夏場で１時間、冬場で６時間程度には打設を終了させる。

これに使用するセメント８は、ポルトセメント、シリカセメント、高炉セメント等が使用できる。
また、製品のサイズが大きい面積で厚さが１５ｃｍ程度ある場合などでは、前記コンクリートの中に鉄筋を入れて強度を高め、ひび割れを防ぐことができる。
また、製品の面積がさらに大きい場合には、大きく収縮して割れが発生し易くなるので予め目地を格子状に入れる等の工夫も必要となる。

そして、最後に脱型工程では、各着色モルタル６とコンクリート１２とが硬化して強度が発現し、乾燥した後、型枠１をひっくり返して、図４の（ヌ）に示すように、底枠１ａ及び側枠１ｂを取り剥がし、図４の（ル）及び図７の（チ）に示すように、７ｃｍ厚のコンクリート１２の表面に１．５ｃｍ厚の着色モルタル６の化粧層を形成した総計８．５ｃｍの化粧模様に色境が鮮明に表現された綺麗な化粧コンクリート製品が得られる。

得られた化粧コンクリート製品は、壁や塀の表面に接着剤などを用いて張り着けるなど多様な用途に使用が可能である。
取り付ける壁面などの下地が決まっている場合には、その下地の取り付け金具位置と対応して予めコンクリート１２に定位置に固定金具を埋設して置くと、容易且つ確実に本発明で得られた化粧コンクリート製品を取り付けることが可能となる。

本発明は、コンクリートの表面を着色モルタルで化粧して建築物の壁面や塀などの建造物の装飾に使用する化粧コンクリートを得るものであるが、色彩模様を施す看板、標識、置物等に使用することも可能である。

１型枠
１ａ底枠
１ｂ側枠
２セメント
３砂
４顔料
４ａ赤色の顔料
４ｂ茶色の顔料
４ｃ青色の顔料
５水
６着色モルタル
６ａ、赤色の着色モルタル
６ｂ、茶色の着色モルタル
６ｃ、青色の着色モルタル
６ｄ黄色の着色モルタル
７仕切り板
７ａ、７ｂ、７ｃ仕切り板
８セメント
９砂
１０砂利
１１水
１２コンクリート

Claims

平坦な底枠とそれを囲う側枠から成る型枠を作成し、
セメントと砂と顔料とをチクソロジー性が得られる量の水で混合して着色モルタルを得、
前記型枠内の底枠上の空間を区切る仕切り板を所望の模様に沿った位置に置き、該仕切り板の内側に前記着色モルタルを１ｃｍ〜２ｃｍの厚さに充填し、該充填部分に接した仕切り板の抜き取った後、該抜き取った仕切り板のあった部分と別の仕切り板又は側枠の間に異なる色の着色モルタルを充填することを繰り返すとともに各仕切り板の抜き取り直後はそのまま放置して各着色モルタルの水出しを行ってから次の別色の着色モルタルの充填を繰り返し、
前記型枠中に着色モルタルの充填が完了後、未硬化の着色モルタルの上から前記型枠内に任意の厚さにコンクリートを打設し、
着色モルタル及びコンクリートが硬化した後に脱型して化粧コンクリートを得ることを特徴とする化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法。
着色モルタルの原料であるセメント、砂及び顔料に対するチクソロジー性が得られる水の混合量を、フロー値検査で確認することを特徴とする請求項１に記載の化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法。
着色モルタルの原料であるセメント、砂及び顔料の混合比を、セメント１０重量部に対して砂を２０〜３０重量部、顔料を０．１〜１０重量部としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の化粧コンクリートにおける着色モルタル化粧層の形成方法。