JP2014151500A - 粗面材付きコンクリート部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粗面材付きコンクリート部材を効率的に製造するための有効適切な製造方法を提供する。
【解決手段】コンクリート部材２を成型するための型枠４の内面に面ファスナーの要素であるフック面７を剥離不能に固着しておき、粗面材３をフック面に対して剥離可能に貼り付けることで型枠の内面に装着し、その状態で型枠内にコンクリートを打設充填してコンクリート部材を成型するとともにその表層部に粗面材を打ち込み、型枠を脱型して型枠とともにフック面を粗面材から剥離せしめる。フック面に対して粗面材を貼り付けた際の面内方向の引張せん断強度を１N／cm²以上に設定し、面外方向の剥離強度を５N／cm以下に設定することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート部材の表層部に繊維シートからなる粗面材を打ち込んでなる粗面材付きコンクリート部材の製造方法に関する。

この種の粗面材付きコンクリート部材はたとえば特許文献１〜３に示されているように周知であり、その構成例を図５に示す。
図５に示す粗面材付きコンクリート部材１は、コンクリート造の躯体等として施工されるコンクリート部材２の仕上げ面に対してたとえばタイル等の仕上げ材を後張りするような場合に適用されるもので、その仕上げ材をコンクリート部材２の表面に対して確実堅固に定着して一体化させるために、図５に示すように繊維シートからなる粗面材３をコンクリート部材２の仕上げ面に対して予め打ち込んでおくものである。
その粗面材３としては、スパンボンド基布にビニロン繊維をニードルパンチ加工した立体網目状の特殊繊維シート（不織布）を基本として、特許文献１〜３に示されるようにポリマーセメントをコーティングしたものや、繊維密度の異なる複数の繊維層からなる構成のものが好適に採用されている。

この種の粗面材付きコンクリート部材１は、たとえば図６（ａ）〜（ｃ）にイメージとして示すような工程で製造されることが一般的である。
すなわち、図６（ａ）に示すようにコンクリート部材２を成形するための型枠４（堰板）の内面に上記の粗面材３をタッカー５により仮固定しておき、その状態で（ｂ）に示すように型枠４内にコンクリートを打設充填してコンクリート部材２を成型すると同時にその表層部に粗面材３を打ち込んでしまい、しかる後に（ｃ）に示すように型枠４を脱型するようにしている。

特許第４０３８５５４号公報 特許第４２７４９０９号公報 特許第４４７７３４３号公報

ところで、図５に示したような粗面材付きコンクリート部材１を図６に示したような従来一般的な製造工程により製造する場合には、粗面材３を型枠４に対してタッカー５により仮固定していることから、型枠４（堰板）が金属製または樹脂性の場合には適用できない。また、型枠４として木製の転用型枠を用いる場合においては脱型後に型枠４の内面からタッカー５を抜去する必要があるばかりでなく、型枠４の内面にタッカー５による傷が付いてしまうので型枠４の転用可能回数が制限されるという問題がある。

また、粗面材３の要所を少数のタッカー５により仮固定する程度では、コンクリート打設時に粗面材３が型枠４から剥がれたり位置ずれが生じることがあるばかりでなく、ノロが粗面材３の表面側に漏れ出してしまうことがあり、その場合には粗面材３の全体がコンクリート部材２の表層部に埋没してしまって有効に機能し得ないものとなるから、それを防止するためには粗面材３のほぼ全面を型枠４に対して仮固定しておく必要がある。
そのため、通常は多数のタッカー５を50mm〜150mm程度の十分に密なピッチで型枠４に打ち込んで粗面材３をほぼ全面的に仮固定するようにしている。具体的には、たとえば図７に示すように、型枠４の周縁部においてはノロ漏れ防止のためにタッカー５（図では×印で示す）のピッチを50mm〜150mm程度としたうえで、中央部は粗面材３のしわ（ふくれ、たるみ）を防ぐためにタッカー５のピッチを200mm〜300mm程度としている。
そのため、必然的に脱型後には多数のタッカー５を抜去する作業が必要となるから、それらの作業に多大の手間を要して非効率的である。

なお、粗面材３をタッカー５により仮固定することなく、特許文献１に示されているように接着剤によって型枠４の内面に接着することが考えられるが、その場合にはコンクリート打設時に粗面材３が型枠４から不用意に剥がれてしまったりずれたりしてしまうことがなく、しかも脱型時には粗面材３が型枠４から容易にかつ確実に剥がれるように接着強度を適切に設定する必要があるが、そのための接着剤の選択や接着強度の設定は必ずしも容易ではない。

また、特許文献３に示されているように粗面材３を型枠４に対して直接的に仮固定するのではなく、粗面材３を適宜の仮固定用面材に対して仮固定したうえで仮固定用面材を型枠４の内面に配置することで間接的に仮固定することも考えられるが、そのような仮固定用面材を用いることはそのための手間と費用を要するし、余分な廃材も生じるので好ましいことではない。

上記事情に鑑み、本発明は従来一般的な手法のようにタッカーや接着剤、仮固定用面材等を用いることなく、粗面材付きコンクリート部材をより効率的に製造するための有効適切な製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、この種の粗面材付きコンクリート部材における粗面材の素材としての繊維シートは面ファスナーの構成要素であるループ面とほぼ同等の素材であり、したがってその粗面材が面ファスナーにおけるフック面に対して着脱自在に結合可能であることに着目してなされたものである。
すなわち、請求項１記載の発明は、コンクリート部材の表層部に繊維シートからなる粗面材を打ち込んでなる粗面材付きコンクリート部材の製造方法であって、前記コンクリート部材を成型するための型枠の内面に面ファスナーの要素であるフック面を剥離不能に固着しておき、前記粗面材の表面部を前記フック面に対応するループ面として機能せしめて、該粗面材を前記フック面に対して剥離可能に貼り付けることによって該粗面材を前記型枠の内面に装着し、その状態で前記型枠内にコンクリートを打設充填して前記コンクリート部材を成型するとともに該コンクリート部材の表層部に前記粗面材の背面部を定着せしめ、しかる後に、前記型枠を脱型して該型枠とともに前記フック面を前記粗面材から剥離せしめることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の粗面材付きコンクリート部材の製造方法であって、前記フック面に対して前記粗面材の表面部を前記ループ面として貼り付けた際の面内方向の引張せん断強度を１N／cm²以上に設定し、かつ面外方向の剥離強度を５N／cm以下に設定することを特徴とする。

本発明によれば、面ファスナーにおけるフック面を型枠内面に固着しておき、そのフック面に対して粗面材を貼り付けることのみで、粗面材を型枠内面に対して直接的に仮固定しかつ容易に剥離可能である。
したがって、本発明によれば、型枠内面に対する粗面材の装着作業を極めて容易にかつ単純作業により効率的に実施できるものであり、特に従来一般的な手法による場合のように粗面材を多数のタッカーにより仮止めする作業や脱型後に型枠から多数のタッカーを抜去する作業を省略することが可能であり、したがって作業効率を格段に向上させることができる。

本発明の粗面材付きコンクリート部材の製造方法の実施形態を示すもので、（ａ）は型枠内面に固着したフック面に対して粗面材を貼り付けた状態を示す図、（ｂ）は型枠内にコンクリートを打設した状態を示す図、（ｃ）は型枠を脱型した状態を示す図である。 同、フック面に対する粗面材の貼り付け強度を示すもので、（ａ）は面内方向の引張せん断強さ試験結果を示す図、（ｂ）は面外方向の剥離強さ試験結果を示す図である。 同、従来一般的な面ファスナーの概略構成を示すもので、（ａ）はフック面がマッシュルームタイプの面ファスナーを示す図、（ｂ）はフック面がフックタイプの面ファスナーを示す図である。 同、型枠に対するフック面の固着位置を示すもので、（ａ）はテープ状のフック面を周縁部および中央部に固着した場合、（ｂ）はテープ状のフック面を周縁部にのみ固着するとともに中央部はタッカーを併用する場合の例を示す図である。 従来一般的な粗面材付きコンクリート部材を示す図である。 同、製造工程のイメージを示すもので、（ａ）は型枠内面に粗面材をタッカーにより装着した状態を示す図、（ｂ）は型枠内にコンクリートを打設した状態を示す図、（ｃ）は型枠を脱型した状態を示す図である。 同、型枠内面に対するタッカーの打込み位置の例を示す図である。

以下、本発明の粗面材付きコンクリート部材の製造方法の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態の粗面材付きコンクリート部材の製造方法は、図５に示したようにコンクリート部材２の表層部に繊維シートからなる粗面材３を打ち込んでなる粗面材付きコンクリート部材１を製造するに際し、基本的には図６に示した従来の手法のようにコンクリート部材２を成型するための型枠４（堰板）の内面に粗面材３を装着して仮固定したうえで、型枠４内にコンクリートを打設充填してコンクリート部材２を成型するとともにその表層部に粗面材３を打ち込むものであるが、本実施形態では従来のように型枠４に対する粗面材３の仮固定を上述したようにタッカー５や接着剤あるいは仮固定用面材により行うことに代えて、いわゆる面ファスナーを利用して行うことを主眼とする。

周知のように、面ファスナーはマジックテープ、マジックファスナー、ベルクロ（いずれも登録商標。英語表記での一般名称は hook-and-loop fastenerとされることが多い））等と通称されて各種分野で多用されているテープ状のファスナーである。
この種の面ファスナー６は、図３にその基本構成のイメージを示すように、フック状に起毛されたフック面７とループ状に密集して起毛されたループ面８とを対として互いに面的に着脱可能に結合させるものであり、それらフック面７とループ面８を結合対象の２部材（図示略）に対してそれぞれ剥離不能に固着しておく（通常はそれぞれの背面側に設けられている接着剤層によって接着しておく）ことにより、この面ファスナー６を介して双方の部材を着脱自在にしかも何度でも繰り返して結合可能なものである。
なお、この種の面ファスナー６におけるフック面７としては、図３（ａ）に示すようにキノコ状の突起として起毛したいわゆるマッシュルームタイプのものと、図３（ｂ）に示すように鈎状に起毛したフックタイプのものがある。

但し、本実施形態ではそのような面ファスナー６の全体をそのまま用いるのではなく、フック面７のみを利用してそのフック面７に対して粗面材３としての繊維シートを直接的に貼り付けることにより、粗面材３をフック面７を介して型枠４の内面に対して剥離可能に仮固定することを要旨とするものである。
すなわち、本実施形態では、繊維シートからなる粗面材３がそれ自体で面ファスナー６におけるループ面８と実質的に同様に機能する素材であることに着目して、それに対応するフック面７を型枠４の内面に予め固着しておき、そのフック面７に対して粗面材３を直接的に貼り付けることで型枠４の内面に対して仮固定するようにしたものである。

本実施形態の製造方法の具体的な手順を図１に示す。
まず、図１（ａ）に示すように、コンクリート部材２を成型するための型枠４（堰板）の内面全体もしくは要所に上記のフック面７を予め剥離不能な状態で固着しておく。
型枠４に対するフック面７の固着は、通常の面ファスナー６を用いる場合と同様にフック面７の背面側に形成されている接着剤層により接着することで行えば良いが、必要であればたとえばタッカー等の固着手段を併用して確実に剥離しないようにより堅固に固着しても良い。
そして、そのフック面７に対して粗面材３を貼り付けて仮固定する。この際、上述したように粗面材３の素材である繊維シートは実質的に面ファスナー６におけるループ面８と同等の素材であるから、粗面材３をフック面７に対して軽く押しつける程度でその表面部をフック面７に対して確実に貼り付けることができるし、後述するようにそれのみで所望の仮固定強度が支障なく確保可能である。

そして、その状態で図１（ｂ）に示すように型枠４内にコンクリートを打設充填してコンクリート部材２を成型するとともに、コンクリート部材２の表層部に粗面材３の背面部を一体に定着せしめる。
この際、粗面材３はフック面７に対して確実に貼り付けられているので、コンクリート打設の際に粗面材３が型枠４から剥がれたり位置ずれを生じることはないし、ノロが粗面材３の表面側に漏れ出して粗面材３全体がコンクリート部材２の表層部に埋没してしまうこともない。

所定の養生時間が経過した後、図１（ｃ）に示すように型枠４を脱型する。この際、型枠４に固着されているフック面７は型枠４とともに粗面材３から容易に剥離してしまい、粗面材３は背面部がコンクリート部材２の表層部に打ち込まれた状態でそこに残置されるから、これにより粗面材付きコンクリート部材１の完成となる。
なお、脱型した型枠４はそのまま他の粗面材付きコンクリート部材１を製造するために繰り返して転用可能であり、内面に固着してあるフック面７をその都度取り外したり張り替える必要はない。

以上のように、本実施形態によれば、面ファスナー６におけるフック面７を利用して粗面材３を型枠４の内面に対して直接的に仮固定するので、その作業を極めて容易にかつ単純作業により効率的に実施できる。特に、従来一般的な手法による場合のように粗面材３を多数のタッカー５により仮止めする作業や、脱型後に型枠４から多数のタッカー５を抜去する作業を省略することが可能であり、したがって作業効率を格段に向上させることができる。

なお、本実施形態の製造方法による場合には、コンクリート打設の際に粗面材３がフック面７から剥離したり位置ずれを生じることがなく、しかも脱型時はフック面７が粗面材３から容易に剥離可能であることが好ましく、そのためにはフック面７に対する粗面材３の仮固定強度を適切に設定する必要がある。
そして、そのためには、フック面７に対して粗面材３を貼り付けた際に面内方向の引張せん断強度が1N／cm²以上、特に好ましくは5N／cm²以上となるように設定し、かつ、面外方向の剥離強度が5N／cm以下、特に好ましくは2N／cm以下となるように設定すると良く、そのような設定強度が得られるようにフック面７および粗面材３の仕様およびそれらの組み合わせを適切に決定すれば良い。
換言すると、面内方向の引張せん断強度が1N／cm²以下であると粗面材３の位置ずれを有効に防止できないので好ましくなく、面外方向の剥離強度が5N／cm以上であると脱型時に粗面材３から剥離し難くなるので好ましくない。

図２は、一般的な面ファスナー６におけるフック面７に対して一般的な粗面材３をループ面として機能させて貼り付けた際における、面内方向の引張せん断強さ試験と面外方向の剥離強さ試験の結果を示すものである。
図２（ａ）に示すように、面内方向の引張強度（最大点応力）は、フック面７がマッシュルームタイプの場合は9.6N／cm²程度、フックタイプの場合は5.5N／cm²程度であり、いずれも市販品の面ファスナー６の場合（参考として示すようにマッシュルームタイプでは70N／cm²、フックタイプでは10N／cm²）に比べて低強度ではあるものの、粗面材３を型枠４の内面に仮固定する場合に必要とされる強度（１N／cm²以上）を確保し得ることが確認できた。
また、図２（ｂ）に示すように、面外方向の剥離強さは、フック面７がマッシュルームタイプの場合は2.3N／cm程度、フックタイプの場合は1.8N／cm程度であり、参考として示すように市販品のマッシュルームタイプの面ファスナー６の場合（5.0N／cm）に比べて低く、フックタイプの面ファスナー６の場合（1.2N／cm）に比べてやや高くなるものの、いずれも粗面材３を仮固定する場合には容易に剥離可能な程度（5N／cm以下）であることが確認できた。

以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜の設計的変更や応用が可能である。
要するに、本発明は面ファスナーのフック面に対して貼り付けることのできる繊維シートを用いて粗面材付きコンクリート部材を製造する場合全般に広く適用可能なものであるし、本発明の具体的な工程や作業手順については、粗面材として用いる繊維シートの特性はもとより製造（施工）するべき粗面材付きコンクリート部材の形状や規模その他の諸条件を考慮して最適設計すれば良い。

なお、コンクリート打設時における粗面材３の剥離や位置ずれを確実に防止するためには、粗面材３を型枠４に対して全面的に仮固定することが好ましく、そのためにはフック面７を型枠４に対して全面的に固着しておく必要があるが、必ずしもそうすることはなく、型枠４に対するフック面７の固着範囲やその位置は、粗面材３の剥離や位置ずれを有効に防止し得る範囲内で適宜設定すれば良く、たとえば図４（ａ）に示すようにテープ状のフック面７を型枠４の周縁部や中央部にのみ固着することでも良い。

また、仮に粗面材３を単にフック面７に貼り付けることのみでは十分な引張せん断強度が確保できないような場合には、本発明においてもタッカー５を併用して粗面材３を型枠４に対して仮固定することを妨げるものではなく、たとえば図４（ｂ）に示すように周縁部にテープ状のフック面７を固着しておくとともに中央部はタッカー５（図では×印で示す）により仮固定することでも良い。
但し、その場合において粗面材３を徒に多数のタッカー５により仮固定することは本発明の主旨にもとることは当然であり、基本的には粗面材３をフック面７に対して貼り付けることで仮固定強度を十分に確保してコンクリート打設時における万一の剥離や位置ずれが生じることを確実に防止したうえで、その信頼性をさらに向上させるために必要最小限の範囲にタッカーを用いるに留めるべきである。

１ 粗面材付きコンクリート部材
２ コンクリート部材
３ 粗面材
４ 型枠
５ タッカー
６ 面ファスナー
７ フック面
８ ループ面

Claims (2)

1. コンクリート部材の表層部に繊維シートからなる粗面材を打ち込んでなる粗面材付きコンクリート部材の製造方法であって、
   前記コンクリート部材を成型するための型枠の内面に面ファスナーの要素であるフック面を剥離不能に固着しておき、
   前記粗面材の表面部を前記フック面に対応するループ面として機能せしめて、該粗面材を前記フック面に対して剥離可能に貼り付けることによって該粗面材を前記型枠の内面に装着し、
   その状態で前記型枠内にコンクリートを打設充填して前記コンクリート部材を成型するとともに該コンクリート部材の表層部に前記粗面材の背面部を定着せしめ、
   しかる後に、前記型枠を脱型して該型枠とともに前記フック面を前記粗面材から剥離せしめることを特徴とする粗面材付きコンクリート部材の製造方法。
2. 請求項１記載の粗面材付きコンクリート部材の製造方法であって、
   前記フック面に対して前記粗面材の表面部を前記ループ面として貼り付けた際の面内方向の引張せん断強度を１N／cm²以上に設定し、かつ、面外方向の剥離強度を５N／cm以下に設定することを特徴とする粗面材付きコンクリート部材の製造方法。

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