JP2015157719A - concrete member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート部材に関する。 The present invention relates to a concrete member.
近年、コンクリートに転写された木材特有の色合いや質感が自然調の美観性やぬくもりを醸し出すことから、木材の様に着色された化粧打放しコンクリートの建物や構造物が増えている。 In recent years, the unique colors and textures of wood transferred to concrete bring out natural-looking aesthetics and warmth, so that there are an increasing number of buildings and structures made of wood-like makeup.
建物や構造物の自然調の化粧仕上げに関しては、コンクリートの仕上がり後の色合いや質感を高めるための様々な手法が提案されている。例えば特許文献１には、壁面等に合成樹脂エマルションと平均粒子径０．１〜１．０ｍｍである粉粒体とを含み、粉粒体含有量が５〜８０重量％である塗布剤を塗付した後に、合成樹脂エマルション、平均粒子径５μｍ〜３．０ｍｍの自然石、着色骨材、植物性粉体から選ばれる１種以上の粉粒体を含み、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対して粉粒体が１００〜１０００重量部配合された仕上げ塗布剤を配り塗りし、更に該仕上げ塗布剤が完全に硬化する前に、パターンローラーで該仕上げ塗布剤の表面にパターンを付与する塗装方法が開示されている。 Various methods for enhancing the color and texture of concrete after finishing have been proposed for the natural finish of buildings and structures. For example, in Patent Document 1, a coating agent containing a synthetic resin emulsion and a granular material having an average particle diameter of 0.1 to 1.0 mm on a wall surface or the like and having a granular particle content of 5 to 80% by weight is applied. After adding, it contains one or more kinds of powders selected from synthetic resin emulsion, natural stone having an average particle diameter of 5 μm to 3.0 mm, colored aggregate, and vegetable powder, and the solid content of the synthetic resin emulsion is 100 parts by weight. Distribute and apply a finish coating agent containing 100 to 1000 parts by weight of powder and granule, and give a pattern to the surface of the finish coating agent with a pattern roller before the finish coating agent is completely cured. A coating method is disclosed.
また、例えば特許文献２には、モルタル基材の表面に形成した密度不均一で凹凸及び平滑部分と粗面部分の混在するパターン上に塗布剤を適用して製造される自然調の化粧材が開示されている。
更に、例えば特許文献３には、吸水性の殆どないインキを用いた絵柄の印刷を施した印刷原紙を合板上に積層してなる型板を用いて型枠を構成し、この型枠内にコンクリートを注入することにより、絵柄の印刷に応じた濃淡をもつコンクリートの表面を形成する化粧コンクリートの打設方法が開示されている。
Further, for example, Patent Document 2 discloses a natural-tone cosmetic material produced by applying a coating agent on a pattern with uneven density and unevenness and a smooth portion and a rough surface portion formed on the surface of a mortar base material. It is disclosed.
Furthermore, for example, in Patent Document 3, a mold is formed using a template obtained by laminating a printing base paper on which a pattern is printed using ink having almost no water absorption on a plywood. A method for placing decorative concrete is disclosed in which concrete is poured to form a concrete surface having a density corresponding to the printing of a pattern.
しかしながら、自然調の化粧仕上げにおいては表面の凹凸やパターンもさることながら、その色合いによってコンクリート部材から醸し出される美観性や温もりが変わってくる。従来のコンクリートの化粧仕上げ方法や塗布剤においては、化粧仕上げ後のコンクリートの色合いがコンクリート及び塗布剤の調合条件や施工時の影響を受け易く、木材様の風合いを醸し出す黄色や緑色といった色がコンクリートの表面に安定して定着せず、設計者の意図とは異なる仕上がりになるという問題があった。また、化粧仕上げ後の色合いについての学術的な知見が少なく、色合いの再現性については作業員の経験に頼る部分が大きいという問題があった。 However, in natural finishes, not only the surface irregularities and patterns, but also the aesthetics and warmth brought out from the concrete members change depending on the color. In conventional concrete finishing methods and coatings, the color of the concrete after finishing is easily affected by the mixing conditions of the concrete and the coating agent and the construction, and the colors such as yellow and green that give a wood-like texture are concrete. There is a problem that the surface does not settle stably and the finish is different from the designer's intention. There is also a problem that there is little academic knowledge about the color after the makeup finish, and the reproducibility of the color depends largely on the experience of the workers.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自然の木材の様な風合いに着色されたコンクリート部材の提供を課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the concrete member colored in the texture like natural wood.
（１） 普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び高炉セメントからなる群より選ばれた一種以上のセメントを母材とするコンクリートの表面に、下記一般式（Ｐ１）で表されるフェノール性化合物を含むコンクリート着色剤が付着されていることを特徴とするコンクリート部材。 (1) The following general formula (P1) is applied to the surface of concrete based on one or more cements selected from the group consisting of ordinary Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, early strong Portland cement and blast furnace cement. A concrete colorant containing a phenolic compound represented by the formula:
上記（１）のコンクリート部材の着色面は、自然の木材の様な風合い（以下、「木材様」ということがある。）に着色されているため、建築物の部材として使用することにより、当該建築物の美観性を高めて、木材が有する暖かさやぬくもりを表現することができる。 The colored surface of the concrete member of the above (1) is colored to a natural wood-like texture (hereinafter sometimes referred to as “wood-like”). You can enhance the aesthetics of the building and express the warmth and warmth of wood.
（２） 前記コンクリートが石灰砕砂を含んでいることを特徴とする前記（１）に記載のコンクリート部材。
上記（２）のコンクリート部材によれば、石灰砕砂に由来する美しい色合いが着色面に反映されるとともに、石灰砕砂の色合いが加わることによって、コンクリート表面に付着されたフェノール性化合物が有する自然の木材様の色合いを一層引き立てることができる。
(2) The concrete member according to (1), wherein the concrete contains lime crushed sand.
According to the concrete member of the above (2), a natural wood having a phenolic compound attached to the concrete surface by reflecting the beautiful color derived from crushed lime sand on the colored surface and adding the color of crushed lime sand. You can further enhance the shades.
（３） 前記フェノール性化合物がリグニン又はタンニンであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のコンクリート部材。
上記（３）のコンクリート部材によれば、コンクリート表面に付着されたリグニン及びタンニンが有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いを表現することができる。
(3) The concrete member according to (1) or (2), wherein the phenolic compound is lignin or tannin.
According to the concrete member of the above (3), it is possible to express a more natural wood texture by taking advantage of the color of wood of lignin and tannin attached to the concrete surface.
（４） 前記フェノール性化合物が没食子酸であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載のコンクリート部材。
上記（４）のコンクリート部材によれば、コンクリート表面に付着された没食子酸が有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いを表現することができる。
(4) The concrete member according to (1) or (2), wherein the phenolic compound is gallic acid.
According to the concrete member of the above (4), it is possible to express a more natural wood texture by utilizing the color tone of the wood possessed by the gallic acid attached to the concrete surface.
（５） 前記フェノール性化合物が、木材を水系溶媒に浸けることにより抽出された化合物であることを特徴とする前記（１）〜（４）の何れか一項に記載のコンクリート部材。
上記（５）のコンクリート部材によれば、コンクリート表面に付着された、実際の木材から抽出された複数種類の化合物を含む色素の色調を活かして、より一層自然な木材の風合いを表現することができる。
(5) The concrete member according to any one of (1) to (4), wherein the phenolic compound is a compound extracted by immersing wood in an aqueous solvent.
According to the concrete member of the above (5), it is possible to express a more natural wood texture by utilizing the color tone of the pigment containing a plurality of kinds of compounds extracted from the actual wood attached to the concrete surface. it can.
（６） 前記木材をｐＨ４以上の水系溶媒に浸けることを特徴とする前記（５）に記載のコンクリート部材。
上記（６）のコンクリート部材によれば、コンクリート表面に付着された、ｐＨ４以上の水系溶媒を用いて実際の木材から抽出された発色性に優れた複数の化合物からなる色素が有する色調を活かして、より一層自然な木材の風合いを表現することができる。
(6) The concrete member according to (5), wherein the wood is immersed in an aqueous solvent having a pH of 4 or more.
According to the concrete member of the above (6), taking advantage of the color tone possessed by a pigment composed of a plurality of compounds having excellent color developability extracted from actual wood using an aqueous solvent having a pH of 4 or higher, which is attached to the concrete surface. It is possible to express a more natural wood texture.
（７） 前記木材がスギ、ラワン又はラーチであることを特徴とする前記（５）又は（６）に記載のコンクリート部材。
上記（７）のコンクリート部材によれば、コンクリート表面に付着された、スギ、ラワン又はラーチから抽出された色素の色調を活かして、原料の木材に比較的近い風合いを表現することができる。
(7) The concrete member according to (5) or (6), wherein the wood is cedar, lauan, or larch.
According to the concrete member of the above (7), a texture relatively close to the raw material wood can be expressed by utilizing the color tone of the pigment extracted from the cedar, lauan or larch attached to the concrete surface.
（８） 前記コンクリート部材の着色面に木材模様の凹凸が形成されていることを特徴とする前記（１）〜（７）の何れか一項に記載のコンクリート部材。
上記（８）のコンクリート部材によれば、着色面の色合いとともに、着色面に形成された木材模様（木目）の凹凸によって、自然の木材の表面と同様の陰影が表れるため、更により一層自然な木材の風合いを表現することができる。
(8) The concrete member according to any one of (1) to (7), wherein unevenness of a wood pattern is formed on a colored surface of the concrete member.
According to the concrete member of the above (8), the same shade as the surface of natural wood appears due to the unevenness of the wood pattern (wood grain) formed on the colored surface as well as the color of the colored surface. The texture of wood can be expressed.
本発明のコンクリート部材の着色面は、自然の木材の様な風合いに着色されているため、建築物の部材として使用することにより、当該建築物の美観性を高めて、木材が有する暖かさやぬくもりを表現することができる。 Since the colored surface of the concrete member of the present invention is colored like natural wood, it can be used as a member of a building to enhance the aesthetics of the building, and warmth and warmth of wood. Can be expressed.
（第一実施形態）
図１は、本実施形態の化粧コンクリート２（コンクリート部材）を示す模式図である。
化粧コンクリート２は、建物や構造物を構成するコンクリート部材４の化粧面４ａ（表面）に図示しない自然調の色を発するフェノール性化合物（後述する化合物Ｐ１）を含むコンクリート着色剤が付着されたものである。
ここで、コンクリート着色剤が「付着された」とは、「塗布された」、「含浸された」及び「転写された」を含む用語である。
(First embodiment)
Drawing 1 is a mimetic diagram showing decorative concrete 2 (concrete member) of this embodiment.
The decorative concrete 2 has a concrete colorant containing a phenolic compound (compound P1 described later) that emits a natural tone color not shown on the decorative surface 4a (surface) of the concrete member 4 constituting the building or structure. It is.
Here, the phrase “attached” to the concrete colorant is a term including “applied”, “impregnated” and “transferred”.
コンクリート着色剤は、化粧面４ａから一定の厚み寸法内側のコンクリート部材４にも浸透している。コンクリート部材４において、化粧面４ａ及びその表面から一定の厚み寸法内側の化合物Ｐ１が含浸された部分を、着色層４ｄと称する。着色層４ｄの厚み寸法は、４００μｍ程度である。 The concrete colorant has also penetrated into the concrete member 4 on the inner side of the fixed thickness dimension from the decorative surface 4a. In the concrete member 4, the decorative surface 4 a and a portion impregnated with the compound P <b> 1 having a certain thickness inside from the surface are referred to as a colored layer 4 d. The thickness dimension of the colored layer 4d is about 400 μm.
コンクリート部材４は、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び高炉セメントからなる群より選ばれた一種以上のセメントを母材とするコンクリートから構成されている。コンクリート部材を構成するセメントの全重量うち、母材として使用する上記一種以上のセメントの含有量は、５０〜１００重量％が好ましく、７０〜１００重量％がより好ましく、９０〜１００重量％が更に好ましい。 The concrete member 4 is made of a concrete based on one or more cements selected from the group consisting of ordinary Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, early-strength Portland cement, and blast furnace cement. Of the total weight of the cement constituting the concrete member, the content of the one or more cements used as the base material is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, and further 90 to 100% by weight. preferable.
早強ポルトランドセメントは、乾燥に伴う化粧面４ａの明度が大きく変化しない。また、高炉セメントでは、乾燥に伴う化粧面４ａの明度が上昇する。また、低熱ポルトランドセメントや高炉セメントでは、乾燥に伴って化粧面４ａの化合物Ｐ１特有の黄色や褐色の色が濃くなり、全体として自然調の色合いが深まる。コンクリート部材４の母材となるセメントは、このようなセメントの種類による化粧面４ａの色の濃淡の違いを勘案して、前記群より適宜選択される。 The early strength Portland cement does not significantly change the brightness of the decorative surface 4a due to drying. Moreover, in the blast furnace cement, the lightness of the decorative surface 4a accompanying drying increases. Further, in the low heat Portland cement or blast furnace cement, the yellow or brown color peculiar to the compound P1 on the decorative surface 4a becomes darker with drying, and the natural tone is deepened as a whole. The cement used as the base material of the concrete member 4 is appropriately selected from the above group in consideration of the difference in color shade of the decorative surface 4a depending on the type of cement.
コンクリート部材４の水セメント比（水の質量／セメントの質量）は、母材となるセメントの種類を勘案して適宜設定される。通常、水セメント比は３０〜６０％であることが好ましい。 The water cement ratio (water mass / cement mass) of the concrete member 4 is appropriately set in consideration of the type of cement as the base material. Usually, the water cement ratio is preferably 30 to 60%.
コンクリート部材４は、細骨材として石灰砕砂を含んでいることが好ましい。石灰砕砂を含むことにより、脱型直後から自然調の色合いが深まり、乾燥が進んでもその色合いを安定して保持することができる。 It is preferable that the concrete member 4 contains lime crushed sand as a fine aggregate. By including the crushed lime sand, a natural tone color is deepened immediately after demolding, and the color tone can be stably maintained even when drying progresses.
＜コンクリート部材４の形成＞
図２に示すように、先ず、コンクリート部材４の大きさに合致した木製合板、鋼或いは樹脂等からなる型枠１０を組み立てる。図２に示した矩形の型枠１０は一例であり、他の形状であってもよい。次に、型枠１０内にコンクリート部材４を構成するコンクリート１２を打設し、固化（硬化）させる。
<Formation of concrete member 4>
As shown in FIG. 2, first, a mold 10 made of wooden plywood, steel, resin or the like that matches the size of the concrete member 4 is assembled. The rectangular mold 10 shown in FIG. 2 is an example, and other shapes may be used. Next, concrete 12 constituting the concrete member 4 is placed in the mold 10 and solidified (cured).
コンクリート１２の材齢は、使用したコンクリート１２の種類、コンクリート部材４に必要とされる強度、仕上がり後の化粧コンクリート２の色合い等を勘案して適宜設定することが好ましい。この後、型枠１０を脱型することによって、コンクリート部材４が製造される。 The age of the concrete 12 is preferably set as appropriate in consideration of the type of the concrete 12 used, the strength required for the concrete member 4, the color of the finished decorative concrete 2 and the like. Thereafter, the concrete member 4 is manufactured by removing the mold 10.
＜コンクリート部材４の着色＞
続いて、図３に示すように、コンクリート部材４の化粧面４ａに後述するコンクリート着色剤１３を付着させる。なお、高濃度のリグニンはコンクリート１２の固化を抑制する場合があるため、コンクリート着色剤１３に含まれるリグニンの量はコンクリート１２の固化が阻害されない程度であることが好ましい。
ここで、コンクリート着色剤を「付着させる」とは、「塗布する」、「含浸させる」及び「転写する」を含む用語である。
<Coloring of concrete member 4>
Subsequently, as shown in FIG. 3, a concrete colorant 13 described later is attached to the decorative surface 4 a of the concrete member 4. In addition, since a high concentration lignin may suppress solidification of the concrete 12, it is preferable that the amount of lignin contained in the concrete colorant 13 is an amount that does not inhibit the solidification of the concrete 12.
Here, “attaching” a concrete colorant is a term including “applying”, “impregnating”, and “transferring”.
コンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３を塗布する方法は特に限定されない。例えば、刷毛等を用いてコンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３を塗る方法を採用することができる。なお、コンクリート部材４にコンクリート着色剤１３を塗布する他の方法としては、型枠１０における化粧面４ａが接する面にコンクリート着色剤１３を塗布した後に、コンクリート１２を打設する方法が挙げられる。この方法の一例については第二実施形態として後述する。 The method for applying the concrete colorant 13 to the decorative surface 4a of the concrete member 4 is not particularly limited. For example, a method of applying the concrete colorant 13 to the decorative surface 4a of the concrete member 4 using a brush or the like can be employed. In addition, as another method of applying the concrete colorant 13 to the concrete member 4, there is a method of placing the concrete 12 after applying the concrete colorant 13 to the surface of the mold 10 that contacts the decorative surface 4 a. An example of this method will be described later as a second embodiment.
次に、化粧面４ａに塗布したコンクリート着色剤１３を乾燥させる。コンクリート部材４の化粧面４ａの色彩変化を抑える点では、塗布したコンクリート着色剤１３の乾燥後、好ましくは７日以内に、コンクリート部材４の化粧面４ａ（すなわち乾燥させたコンクリート着色剤１３の上）に、クリアを塗布することが好ましい。
以上の工程により、化粧コンクリート２が完成する。
Next, the concrete colorant 13 applied to the decorative surface 4a is dried. In terms of suppressing the color change of the decorative surface 4a of the concrete member 4, it is preferable that within 7 days after the applied concrete colorant 13 is dried, the decorative surface 4a of the concrete member 4 (ie, on the dried concrete colorant 13). ) Is preferably coated with clear.
The decorative concrete 2 is completed through the above steps.
本実施形態においては、コンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３を塗布し、化合物Ｐ１をコンクリート表面に付着又は浸透させることによって、コンクリート部材４の化粧面４ａを容易且つ安定的に、木材が有する自然調の色合いに着色し、化粧コンクリート２から醸し出される美観性やぬくもりを高めることが可能となる。 In this embodiment, the concrete colorant 13 is applied to the decorative surface 4a of the concrete member 4, and the decorative surface 4a of the concrete member 4 is easily and stably applied to the concrete surface by adhering or penetrating the compound P1 to the concrete surface. It is possible to enhance the aesthetics and the warmth that are produced from the decorative concrete 2 by coloring in a natural tone color.
また、コンクリート部材４の表層部をアルカリ性とすることによって、好ましくはｐＨ１０以上に調整することによって、タンニンやリグニン等の化合物Ｐ１の発色が濃くなり、コンクリート部材４の化粧面４ａを発色性よく着色することが可能となる。コンクリートは本来的にはアルカリ性であるため、前記表層部が空気中の二酸化炭素によって中性化されないように、クリア（透明な表面コート材）で前記表層部を被覆しておくことにより、前記表層部をアルカリ性に維持することができる。 Further, by making the surface layer portion of the concrete member 4 alkaline, preferably by adjusting the pH to 10 or more, the coloring of the compound P1 such as tannin and lignin becomes darker, and the decorative surface 4a of the concrete member 4 is colored with good coloring. It becomes possible to do. Since concrete is essentially alkaline, the surface layer is coated with clear (transparent surface coating material) so that the surface layer is not neutralized by carbon dioxide in the air. Part can be kept alkaline.
（第二実施形態）
図４は、本実施形態のコンクリート着色方法を用いて製造される化粧コンクリート３を示す模式図である。なお、図４に示す化粧コンクリート３の構成要素のうち、第一実施形態の化粧コンクリート２と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing decorative concrete 3 manufactured using the concrete coloring method of the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the decorative concrete 2 of 1st embodiment among the components of the decorative concrete 3 shown in FIG. 4, and the description is abbreviate | omitted.
図４に示すように、化粧コンクリート３は、コンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤が塗布され、着色層４ｄに、後述するフェノール性化合物（化合物Ｐ１）が浸透すると共に、化粧面４ａに木材模様（木目）の凹凸パターンが形成されたものである。この木材模様の凹凸によって、化粧コンクリート３からは、木材特有の美観性やぬくもりがより一層醸し出されている。
以下、第二実施形態の化粧コンクリート３の製造方法を説明する。
As shown in FIG. 4, in the decorative concrete 3, a concrete colorant is applied to the decorative surface 4a of the concrete member 4, a phenolic compound (compound P1) described later penetrates into the colored layer 4d, and the decorative surface 4a. A concavo-convex pattern of a wood pattern (grain) is formed. Due to the unevenness of the wood pattern, the decorative concrete 3 further brings out the beauty and warmth characteristic of wood.
Hereinafter, the manufacturing method of the decorative concrete 3 of 2nd embodiment is demonstrated.
＜コンクリート部材４の形成＞
先ず、図５に示すように、コンクリート部材４の大きさに合致した型枠１０を組み立てる。この際、型枠１０の底板として、木材模様の凹凸パターンを型枠１０の内側に向けた木製型枠（木材）１４を設置する。型枠１０の側板としては、底板と同様の木製型枠１４を用いてもよく、鋼或いは樹脂からなる型枠材を用いてもよい。なお、型枠１０の底板は必ずしも木製である必要はなく、相形状を有していれば木製以外の合成ゴム、金属等から構成されてもよい。
<Formation of concrete member 4>
First, as shown in FIG. 5, a mold 10 that matches the size of the concrete member 4 is assembled. At this time, as a bottom plate of the mold 10, a wooden mold 14 (wood) having a concavo-convex pattern of wood pattern facing the inside of the mold 10 is installed. As the side plate of the mold 10, a wooden mold 14 similar to the bottom plate may be used, or a mold material made of steel or resin may be used. Note that the bottom plate of the mold 10 is not necessarily made of wood, and may be made of synthetic rubber other than wood, metal, or the like as long as it has a phase shape.
ここで、「相形状」とは、打設するコンクリートの化粧面に所望の凹凸を付与することが可能な凸凹形状を意味する。例えば、木材模様の凹凸を有する底板を使用した場合、その底板に接して打設されたコンクリートの表面には、底板が有する凹凸が反転された凸凹を転写して、木材模様の凸凹を有する化粧面を形成することができる。 Here, the “phase shape” means an uneven shape capable of imparting desired unevenness to the decorative surface of the concrete to be placed. For example, when a bottom plate having wood pattern irregularities is used, the surface of the concrete placed in contact with the bottom plate is transferred with irregularities in which the irregularities of the bottom plate are inverted to make up the makeup having the wood pattern irregularities. A surface can be formed.
次に、図６に示すように、型枠１０内にコンクリート部材４を構成するコンクリート１２を打設し、固化（硬化）させる。ここで用いるコンクリートの種類は特に制限されない。また、コンクリート１２の材齢は、使用したコンクリート１２の種類、コンクリート部材４に必要とされる強度、仕上がり後の化粧コンクリート３の色合い等を勘案して適宜設定することが好ましい。 Next, as shown in FIG. 6, the concrete 12 constituting the concrete member 4 is placed in the mold 10 and solidified (cured). The kind of concrete used here is not particularly limited. The age of the concrete 12 is preferably set appropriately in consideration of the type of the concrete 12 used, the strength required for the concrete member 4, the color of the finished decorative concrete 3 and the like.
コンクリート１２の固化後に型枠１０を脱型することによって、コンクリート部材４が製造される。これにより、図６に示すように、型枠１０の木製型枠（底板）１４に接していたコンクリート１２の表面１２ｐに木材模様の凹凸パターンが転写され、その表面をコンクリート部材４の化粧面４ａとすることができる。 The concrete member 4 is manufactured by removing the mold 10 after the concrete 12 is solidified. As a result, as shown in FIG. 6, the concavo-convex pattern of the wood pattern is transferred to the surface 12 p of the concrete 12 that has been in contact with the wooden mold (bottom plate) 14 of the mold 10, and the surface is applied to the decorative surface 4 a of the concrete member 4. It can be.
＜コンクリート部材４の着色＞
続いて、コンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３を塗布する。その塗布方法及び乾燥方法は第一実施形態で説明した内容と同様に行うことができる。
<Coloring of concrete member 4>
Subsequently, the concrete colorant 13 is applied to the decorative surface 4 a of the concrete member 4. The coating method and the drying method can be performed in the same manner as described in the first embodiment.
また、本実施形態におけるコンクリート着色方法として、上記コンクリート１２を型枠１４の上へ打設する前に、型枠（底板）１４におけるコンクリート１２が接する面に予めコンクリート着色剤１３を塗布してもよい。この方法により、型枠１４に接するコンクリート１２の表面１２ｐに木材模様の凹凸パターンと同時に、コンクリート着色剤に含まれる化合物Ｐ１由来の色が転写される。そのため、脱型直後にコンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３が塗布された状態（付着した状態）となり、脱型後のコンクリート部材４の着色工程は不要となる。
以上の工程により、化粧コンクリート３が完成する。
Further, as a concrete coloring method in the present embodiment, a concrete colorant 13 may be applied in advance to the surface of the mold (bottom plate) 14 in contact with the concrete 12 before the concrete 12 is placed on the mold 14. Good. By this method, the color derived from the compound P1 contained in the concrete colorant is transferred to the surface 12p of the concrete 12 in contact with the mold 14 simultaneously with the uneven pattern of the wood pattern. Therefore, immediately after demolding, the concrete colorant 13 is applied to the decorative surface 4a of the concrete member 4 (attached state), and the coloring process of the concrete member 4 after demolding becomes unnecessary.
The decorative concrete 3 is completed through the above steps.
本実施形態においては、コンクリート部材４の化粧面４ａにコンクリート着色剤１３を塗布し、化合物Ｐ１をコンクリート表面に付着又は浸透させることによって、コンクリート部材４の化粧面４ａを容易且つ安定的に、木材が有する自然調の色合いに着色し、コンクリートから醸し出される美観性やぬくもりを高めることが可能となる。また、コンクリート部材４の表層部を第一実施形態と同様の方法を用いてアルカリ性とすることによって、タンニンやリグニン等の化合物Ｐ１の発色が濃くなり、コンクリート部材４の化粧面４ａを発色性よく着色することが可能となる。 In this embodiment, the concrete colorant 13 is applied to the decorative surface 4a of the concrete member 4, and the decorative surface 4a of the concrete member 4 is easily and stably applied to the concrete surface by adhering or penetrating the compound P1 to the concrete surface. It is possible to enhance the aesthetics and the warmth born from concrete by coloring the natural tone of the material. Further, by making the surface layer portion of the concrete member 4 alkaline by using the same method as in the first embodiment, the coloring of the compound P1 such as tannin and lignin becomes dark, and the decorative surface 4a of the concrete member 4 has a good coloring property. It becomes possible to color.
更に、本実施形態においては、相形状を有する木製型枠１４を使用した型枠１０にコンクリート１２を打設してコンクリート部材４を形成することによって、コンクリート部材４の化粧面４ａに木材特有の凹凸パターンを形成し、化粧コンクリート３から醸し出される美観性やぬくもりをより一層高めることが可能となる。 Further, in the present embodiment, concrete 12 is formed by placing concrete 12 on a mold 10 using a wooden mold 14 having a phase shape, so that the decorative surface 4a of the concrete member 4 has a characteristic of wood. An uneven pattern is formed, and it is possible to further enhance the aesthetics and the warmth brought out from the decorative concrete 3.
＜コンクリート着色剤＞
本発明に用いるコンクリート着色剤の実施形態は、下記一般式（Ｐ１）で表されるフェノール性化合物を含む。一般式（Ｐ１）中、Ｒはｎ価の有機基を表し、ｍは１〜５の整数を表し、ｎは１以上の整数を表す。Ｒはｎ個のフェノール性水酸基と結合している。
<Concrete colorant>
The embodiment of the concrete colorant used in the present invention contains a phenolic compound represented by the following general formula (P1). In general formula (P1), R represents an n-valent organic group, m represents an integer of 1 to 5, and n represents an integer of 1 or more. R is bonded to n phenolic hydroxyl groups.
本発明に用いるコンクリート着色剤をコンクリート表面に付着させることにより、当該コンクリート表面を自然の木材に近い色合いに着色できるメカニズムは必ずしも明らかではないが、コンクリート着色剤に含まれるフェノール性化合物及び／又はその加水分解物がコンクリート表面に存在する鉄分（鉄イオン）又はその他の金属成分を結合して錯体を形成し、自然の木材に近い色素になることが要因であると推測される。したがって、一般式（Ｐ１）で表されるフェノール性化合物（以下、「化合物Ｐ１」と呼ぶことがある。）は、鉄分又はその他の金属成分を結合し得るフェノール性水酸基を有していればよい。ここで、フェノール性水酸基とは、下記一般式（ｑ１）で表される基を意味する。一般式（ｑ１）中、ｍは１〜５の整数を表し、波線で区切られた結合は１価の結合手を表す。 The mechanism by which the concrete colorant used in the present invention can be colored to a color close to natural wood by adhering the concrete colorant to the concrete surface is not necessarily clear, but the phenolic compound contained in the concrete colorant and / or its It is presumed that the hydrolyzate binds iron (iron ions) or other metal components present on the concrete surface to form a complex and becomes a pigment close to natural wood. Therefore, the phenolic compound represented by the general formula (P1) (hereinafter sometimes referred to as “compound P1”) only needs to have a phenolic hydroxyl group capable of binding iron or other metal components. . Here, the phenolic hydroxyl group means a group represented by the following general formula (q1). In general formula (q1), m represents an integer of 1 to 5, and a bond delimited by a wavy line represents a monovalent bond.
一般式（Ｐ１）のＲはｎ価の有機基であればよく、その有機基の炭素数は特に制限されないが、例えば１〜１０００であることが好ましい。前記有機基は、炭化水素基であることが好ましく、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルカンを構成する水素原子がフェノール性水酸基によって置換された化合物であることがより好ましい。一般式（Ｐ１）中、ｎはフェノール性水酸基の数を表す。ｎは自然数であればよく、例えば１〜１００の整数であることが好ましい。ｎが２以上である場合、一般式（ｑ１）で表される複数のフェノール性水酸基におけるｍは各々独立に１〜５を表し、各ｍは独立に１〜３であることが好ましい。 R in the general formula (P1) may be an n-valent organic group, and the number of carbon atoms of the organic group is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000, for example. The organic group is preferably a hydrocarbon group, and more preferably a compound in which a hydrogen atom constituting a linear, branched or cyclic alkane is substituted with a phenolic hydroxyl group. In general formula (P1), n represents the number of phenolic hydroxyl groups. n should just be a natural number, for example, it is preferable that it is an integer of 1-100. When n is 2 or more, m in the plurality of phenolic hydroxyl groups represented by the general formula (q1) each independently represents 1 to 5, and each m is preferably 1 to 3 independently.
前記アルカンのうち、直鎖状アルカンを構成するアルキレン基の一部が環状アルキレン基又はフェニレン基によって置換されていてもよく、分岐鎖状アルカンを構成するアルキレン基の一部が環状アルキレン基又はフェニレン基によって置換されていてもよい。この環状アルキレン基及びフェニレン基を構成する水素原子の一部又は全部が水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−Ｃ＝Ｏ−ＯＨ）、炭素数１〜５のアルコキシ基、又はハロゲン原子の何れか１以上によって置換されていてもよい。また、前記分岐鎖状アルカンの分岐鎖同士が、単結合、酸素原子（−Ｏ−）及び炭素数１〜５のアルキレン基から選ばれる１以上の２価の連結基を介して結合し、部分的な環を形成していてもよい。この場合、分岐鎖を構成する末端の水素原子が前記２価の連結基によって置換されることが好ましい。 Among the alkanes, a part of the alkylene group constituting the linear alkane may be substituted with a cyclic alkylene group or a phenylene group, and a part of the alkylene group constituting the branched chain alkane is a cyclic alkylene group or phenylene. It may be substituted by a group. Any or all of the hydrogen atoms constituting the cyclic alkylene group and the phenylene group are any of a hydroxyl group (—OH), a carboxyl group (—C═O—OH), an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. One or more may be substituted. In addition, the branched chains of the branched chain alkane are bonded to each other through one or more divalent linking groups selected from a single bond, an oxygen atom (—O—), and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. A typical ring may be formed. In this case, it is preferable that the terminal hydrogen atom constituting the branched chain is substituted with the divalent linking group.
前記アルカンを構成するメチレン基（−ＣＨ２−）が、酸素原子（−Ｏ−）、カルボニル基（−Ｃ＝Ｏ−）、又はビニレン基（−ＣＨ＝ＣＨ−）の何れか１以上によって置換されていてもよい。また、前記アルカン、前記アルキレン基又は前記フェニレン基を構成する水素原子が、水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−Ｃ＝Ｏ−ＯＨ）、炭素数１〜５のアルコキシ基、又はハロゲン原子の何れか１以上によって置換されていてもよい。 The methylene group (—CH 2 —) constituting the alkane is substituted by one or more of an oxygen atom (—O—), a carbonyl group (—C═O—), or a vinylene group (—CH═CH—). May be. Further, the hydrogen atom constituting the alkane, the alkylene group or the phenylene group is any one of a hydroxyl group (—OH), a carboxyl group (—C═O—OH), an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. Or may be substituted by one or more.
好適な化合物Ｐ１として、例えば、多種の木材に一般的に含まれるカテキン、リグニン及びタンニンが挙げられる。コンクリート着色剤にカテキン、リグニン及びタンニンのうち何れか１つ以上が含まれることにより、コンクリート表面に付着されたカテキン、リグニン及びタンニンが有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いにコンクリート表面を着色することができる。 Suitable compounds P1 include, for example, catechins, lignins and tannins that are commonly contained in a variety of woods. By including any one or more of catechin, lignin and tannin in the concrete colorant, the concrete color has a more natural wood texture by utilizing the color of the wood of catechin, lignin and tannin attached to the concrete surface. The surface can be colored.
ここで、「タンニン」は、カテキン、タンニン酸、没食子酸等を含む用語であり、一般に植物に由来する水溶性化合物の総称であって、金属イオン、アルカロイド、蛋白質等と反応して難溶性の塩、錯体、又は複合体を形成する化合物を意味する。「カテキン」はＣ１５Ｈ１４Ｏ６の組成式で表される公知の化合物であり、ここではその誘導体としてのポリフェノール化合物も含む用語である。「リグニン」は、高等植物の木化に関与するフェノール性化合物として知られる公知の芳香族高分子化合物である。 Here, “tannin” is a term that includes catechin, tannic acid, gallic acid, and the like, and is a general term for water-soluble compounds that are generally derived from plants. A salt, complex, or compound that forms a complex. “Catechin” is a known compound represented by a composition formula of C 15 H 14 O 6 , and here is a term including a polyphenol compound as a derivative thereof. “Lignin” is a known aromatic polymer compound known as a phenolic compound involved in lignification of higher plants.
また、下記式で表されるタンニン酸及び没食子酸も好適な化合物Ｐ１として例示できる。コンクリート着色剤にタンニン酸及び／又は没食子酸が含まれることにより、コンクリート表面に付着されたタンニン酸及び／又は没食子酸が発色する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いにコンクリート表面を着色することができる。 Further, tannic acid and gallic acid represented by the following formula can also be exemplified as suitable compounds P1. By including tannic acid and / or gallic acid in the concrete colorant, the concrete surface can be made more natural to the texture of the wood by taking advantage of the color of the timber and / or gallic acid adhering to the concrete surface. Can be colored.
没食子酸のエステル化合物も化合物Ｐ１として用いることができる。このようなエステル化合物として例えば没食子酸プロピル、没食子酸イソアミル、没食子酸エピガロカテキン等が挙げられる。 An ester compound of gallic acid can also be used as compound P1. Examples of such ester compounds include propyl gallate, isoamyl gallate, and epigallocatechin gallate.
コンクリート着色剤にタンニン酸が含まれる場合、その濃度は特に制限されないが、例えば、着色剤の全体積に対して０．１〜４０重量％が好ましく、１〜２０重量％がより好ましく、１〜１０重量％が更に好ましい。 When the tannic acid is contained in the concrete colorant, the concentration thereof is not particularly limited. For example, the content is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the total volume of the colorant. 10% by weight is more preferred.
コンクリート着色剤に没食子酸が含まれる場合、その濃度は特に制限されないが、例えば、着色剤の全体積に対して０．１〜４０重量％が好ましく、１〜２０重量％がより好ましく、１〜１０重量％が更に好ましい。 When gallic acid is contained in the concrete colorant, the concentration is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the total volume of the colorant, 10% by weight is more preferred.
コンクリート着色剤を構成する溶媒は、化合物Ｐ１を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に制限されず、水系溶媒であってもよいし、有機溶媒であってもよい。 The solvent constituting the concrete colorant is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the compound P1, and may be an aqueous solvent or an organic solvent.
水系溶媒は、水を主成分として、溶媒の全体積に対して水を５０重量％以上含有する溶液であれば特に制限されない。例えば、精製された純水であってもよいし、酸又はアルカリを含む水溶液であってもよいし、ｐＨ調整可能な緩衝剤を含む公知のｐＨ緩衝液であってもよい。また、水と混和可能なアルコール等の有機溶媒を含んでいてもよい。 The aqueous solvent is not particularly limited as long as it is a solution containing water as a main component and containing 50% by weight or more of water with respect to the total volume of the solvent. For example, it may be purified pure water, an aqueous solution containing an acid or alkali, or a known pH buffer solution containing a pH-adjustable buffer. Moreover, organic solvents, such as alcohol miscible with water, may be included.
本発明に用いるコンクリート着色剤は、化学合成された化合物Ｐ１を適当な溶媒に溶解又は分散させて調製されたものであってもよいし、自然の木材から抽出された化合物Ｐ１を適当な溶媒に溶解又は分散させて調製されたものであってもよい。 The concrete colorant used in the present invention may be prepared by dissolving or dispersing chemically synthesized compound P1 in an appropriate solvent, or using compound P1 extracted from natural wood as an appropriate solvent. It may be prepared by dissolving or dispersing.
例えば、木材を水系溶媒に浸けることによって、化合物Ｐ１を含む複数種類の化合物を溶媒中に抽出することができる。このような化合物として、タンニン酸、没食子酸等のフェノール性化合物の他、未同定の化合物が含まれていてもよい。木材から抽出された化合物からなる色素をコンクリート表面に付着させることによって、より自然な木材の風合いに着色することができる。 For example, by immersing wood in an aqueous solvent, a plurality of types of compounds including the compound P1 can be extracted into the solvent. Such compounds may include unidentified compounds in addition to phenolic compounds such as tannic acid and gallic acid. By attaching a pigment composed of a compound extracted from wood to the concrete surface, it is possible to color the texture of wood more naturally.
木材を浸漬する水系溶媒のｐＨは、４以上であることが好ましく、７以上であることがより好ましく、９以上であることが更に好ましい。ｐＨ４以上の水系溶媒で抽出された化合物Ｐ１は発色性に優れ、コンクリート表面をあたかも木材の様に着色することができる。また、アルカリ性の水系溶媒で抽出された木材由来の化合物Ｐ１は、特に発色性に優れる。 The pH of the aqueous solvent in which the wood is immersed is preferably 4 or higher, more preferably 7 or higher, and still more preferably 9 or higher. The compound P1 extracted with an aqueous solvent having a pH of 4 or more has excellent color developability and can color the concrete surface as if it were wood. In addition, the wood-derived compound P1 extracted with an alkaline aqueous solvent is particularly excellent in color developability.
化合物Ｐ１を抽出するために水系溶媒に浸漬する木材の種類は特に制限されず、リグニン又はタンニンを含む公知の木材を使用することができる。例えば、スギ、ラワン、ラーチ等を用いることにより、美観性に優れた色合いにコンクリート表面を着色可能な化合物を抽出することができる。 The kind of the wood immersed in the aqueous solvent for extracting the compound P1 is not particularly limited, and a known wood containing lignin or tannin can be used. For example, by using cedar, lawan, larch, etc., a compound capable of coloring the concrete surface in a color having excellent aesthetics can be extracted.
また、使用する木材は生の木材（乾燥していない生木）であってもよいし、乾燥した木材であってもよい。木材を予め細かいチップ状に砕いておくと、フェノール性化合物の抽出効率を高めることができる。 Further, the wood to be used may be raw wood (undried raw wood) or dry wood. If wood is previously crushed into fine chips, the extraction efficiency of phenolic compounds can be increased.
化合物Ｐ１を抽出するために溶媒に木材を浸漬する時間は特に制限されず、例えば１時間〜１０日程度で抽出することができる。
化合物Ｐ１を抽出するために木材を浸漬する溶媒の温度は特に制限されず、例えば１０〜６０℃程度で抽出することができる。
The time for immersing the wood in the solvent to extract the compound P1 is not particularly limited, and can be extracted in about 1 hour to 10 days, for example.
The temperature of the solvent in which the wood is immersed for extracting the compound P1 is not particularly limited, and can be extracted at, for example, about 10 to 60 ° C.
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
次に、本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited only to these examples.
（実施例１）
縦３００ｍｍ×横１００ｍｍのスギ板を底板とし、この底板に合わせた側板を用意して木材からなる型枠を組み上げた。この底板におけるコンクリートの打設面に、スギの木片から水系溶媒へ抽出したフェノール性化合物（化合物Ｐ１）を含むコンクリート着色剤１３を塗布して、この型枠に水セメント比を５０％とした普通ポルトランドセメント（以下、Ｎ５０と記載する）を打設し、材齢３日で脱型したものを、コンクリート部材の試験体として用意した。なお、使用したＮ５０は練り混ぜ後にブリージングが見られなくなるまで練り置きを行った。また、試験体と共に、参考試料として型枠の底板に使用したスギ板と同種のスギ材を用意した。
Example 1
A cedar plate measuring 300 mm in length and 100 mm in width was used as a bottom plate, and a side plate matched with the bottom plate was prepared to assemble a formwork made of wood. A concrete colorant 13 containing a phenolic compound (compound P1) extracted from a cedar wood piece into an aqueous solvent is applied to the concrete placing surface of the bottom plate, and the water cement ratio is set to 50%. Portland cement (hereinafter referred to as N50) was cast and demolded at a material age of 3 days to prepare a specimen for a concrete member. The used N50 was kneaded until kneading was not observed after kneading. Along with the specimen, a cedar material of the same type as the cedar plate used for the bottom plate of the mold was prepared as a reference sample.
次に、型枠の底板に接していた面を測定面として、脱型直後の試験体の測定面の色彩測定を行った。色彩測定には、色彩色差計（型番；ＣＲ−４１０、コニカミノルタ社製）を使用した。また、色彩変化はＣＩＥ１９７６色空間のＬ＊，ａ＊，ｂ＊によって評価した。未着色のＮ５０と本実施例の試験体のそれぞれ脱型直後の測定面の色相の測定結果を表１に示す。なお、本実施例の試験体においては測定箇所により色相のばらつきがみられるため、表１には測定面内の１２箇所での測定値の平均値を示した。 Next, using the surface that was in contact with the bottom plate of the mold as the measurement surface, color measurement was performed on the measurement surface of the specimen immediately after demolding. For the color measurement, a color difference meter (model number: CR-410, manufactured by Konica Minolta) was used. Further, the color change was evaluated by L * , a * , b * of the CIE 1976 color space. Table 1 shows the measurement results of the hues of the measurement surfaces immediately after demolding of uncolored N50 and the test body of this example. Note that, in the test body of the present example, the hue varies depending on the measurement location, so Table 1 shows the average value of the measurement values at 12 locations on the measurement surface.
表１の結果から、コンクリート着色剤が塗布された試験体の測定面では明度Ｌ＊が低下し、ｂ＊が大幅に増大していることを確認した。結果として、試験体の測定面は、黄みがかった灰色に仕上がっていることを確認した。 From the results shown in Table 1, it was confirmed that the lightness L * was decreased and b * was significantly increased on the measurement surface of the test body coated with the concrete colorant. As a result, it was confirmed that the measurement surface of the specimen was finished in yellowish gray.
次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて試験体の測定面付近の断面観察を行った。図７にＳＥＭによる断面写真を示すと共に、図８には測定面近傍のカルシウム元素分布及び炭素元素分布を測定した結果を示す。図７からもわかるように、測定面の表層から約４００μｍの厚み寸法内側の試験体と、それより内側の試験体とで画像の濃淡に差異がみられた。この濃淡の差異に関して、図８に示す元素マッピングの結果を見ると、試験体の測定面の表層には炭素元素が多く分布しており、カルシウム元素が表層より内側の試験体と比較して少なく分布していることがわかる。即ち、図８の濃淡の差異は、試験体中の炭素元素濃度及びカルシウム元素濃度の差異によって生じたものと推定される。カルシウム元素はセメントに由来するものであるが、試験体の測定面の表層からの厚み寸法で炭素元素濃度に変化が生じる要因としては、コンクリート着色剤からの炭素元素（化合物Ｐ１）の供給が考えられる。これらの結果より、試験体の測定面における変色は、炭素元素を多く含有する物質に起因するものであることを確認した。また、本実施例では試験体の測定面から厚み寸法約４００μｍ内側までの範囲が着色された。 Next, cross-sectional observation near the measurement surface of the specimen was performed using a scanning electron microscope (SEM). FIG. 7 shows a cross-sectional photograph by SEM, and FIG. 8 shows the results of measurement of calcium element distribution and carbon element distribution in the vicinity of the measurement surface. As can be seen from FIG. 7, there was a difference in image density between the test piece inside the thickness of about 400 μm from the surface layer of the measurement surface and the test piece inside. Regarding the difference in light and shade, the element mapping results shown in FIG. 8 show that a large amount of carbon element is distributed on the surface layer of the measurement surface of the test body, and the amount of calcium element is small compared to the test body inside the surface layer. It can be seen that it is distributed. That is, the difference in light and shade in FIG. 8 is presumed to have been caused by the difference in carbon element concentration and calcium element concentration in the test specimen. Although calcium element is derived from cement, supply of carbon element (compound P1) from the concrete colorant is considered as a factor that causes a change in the carbon element concentration due to the thickness dimension from the surface layer of the measurement surface of the specimen. It is done. From these results, it was confirmed that the discoloration on the measurement surface of the test specimen was caused by a substance containing a large amount of carbon element. Further, in this example, the range from the measurement surface of the specimen to the inside of the thickness dimension of about 400 μm was colored.
次に、試験体の測定面近傍の着色部分と試験体内部の非着色部分から一部を採取し、それぞれ着色試料と非着色試料とした。その後、着色試料と非着色試料に対してＪＩＳ Ｋ ００５８−１のスラグ類の化学物質試験方法を参考に酸アルカリ水溶液抽出実験を行った。具体的には、各試料と酸アルカリ水溶液を重量体積比１：１０で混合し、６時間振とうした。抽出後、懸濁液を２０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、上澄み液を０．４５μｍのフィルターでろ過した。その後、ろ液のｐＨと全有機炭素（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ：ＴＯＣ）量と吸光度を、市販のｐＨ電極及びＴＯＣ計と、分光分析装置（型番：Ｕ−２０００、株式会社日立製作所製）を用いて測定した。 Next, a part was sampled from the colored portion in the vicinity of the measurement surface of the test body and the non-colored portion inside the test body to obtain a colored sample and a non-colored sample, respectively. Then, acid-alkaline aqueous solution extraction experiment was done with reference to the chemical substance test method of slags of JIS K0058-1 with respect to the colored sample and the non-colored sample. Specifically, each sample and an acid-alkali aqueous solution were mixed at a weight volume ratio of 1:10 and shaken for 6 hours. After extraction, the suspension was centrifuged at 2000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was filtered through a 0.45 μm filter. Thereafter, the pH of the filtrate, the amount of total organic carbon (TOC) and the absorbance were measured using a commercially available pH electrode and TOC meter, and a spectroscopic analyzer (model number: U-2000, manufactured by Hitachi, Ltd.). It was measured.
また、参考試料として用意したスギ板に対しても、ＪＩＳ Ｋ ００５８−１のスラグ類の化学物質試験方法を参考に酸アルカリ水溶液抽出実験を行った。この際、スギ板は縦２０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚さ１３ｍｍの大きさに成形（以下、スギ片と記載する）して使用した。酸アルカリ水溶液としては、純水に硫酸及び水酸化カルシウム溶液を混合してｐＨが、４、７、９、１０、１１、１２になるように調製した水溶液を用いた。また、スギ片からの化合物Ｐ１等の有機物抽出は、スギ片と２５０ｍＬの酸アルカリ水溶液をキャップ付きのポリプロピレン製容器に入れて１週間浸漬することによって行った。浸漬期間中はスギ片が酸アルカリ水溶液中で浮いてしまうため、１日おきにポリプロピレン製容器を反転させた。浸漬期間後に、抽出液を０．４５μｍのフィルターでろ過した後、着色試料と非着色試料に対する酸アルカリ水溶液抽出実験と同様の手法で、ろ液のｐＨとＴＯＣ量と吸光度を測定した。 Moreover, acid-alkaline aqueous solution extraction experiment was done also with respect to the cedar board prepared as a reference sample with reference to the chemical substance test method of slag of JISK0058-1. At this time, the cedar plate was molded into a size of 20 mm long × 80 mm wide × 13 mm thick (hereinafter referred to as a cedar piece). As the acid-alkali aqueous solution, an aqueous solution prepared by mixing sulfuric acid and calcium hydroxide solution in pure water so that the pH was 4, 7, 9, 10, 11, 12 was used. Moreover, extraction of organic substances such as compound P1 from cedar pieces was performed by placing cedar pieces and 250 mL of acid-alkali aqueous solution in a polypropylene container with a cap and immersing them for one week. Since the cedar pieces floated in the acid-alkali aqueous solution during the immersion period, the polypropylene container was inverted every other day. After the immersion period, the extract was filtered through a 0.45 μm filter, and then the pH, TOC amount, and absorbance of the filtrate were measured by the same method as the acid-alkali aqueous solution extraction experiment on the colored and non-colored samples.
図９に、着色試料と非着色試料のｐＨ毎のＴＯＣ量の測定結果を示す。図９に示すように、着色試料は非着色試料と比較して約５倍のＴＯＣを含んでいることを確認した。この結果は、図７のＳＥＭ測定結果と一致しており、試験体の変色はコンクリート着色剤に含まれるスギ由来の有機物、すなわち化合物Ｐ１によるものであると推定できる。ろ液のｐＨがＴＯＣ量に及ぼす影響に着目すると、ｐＨが１１である場合にＴＯＣ量が高くなっているものの、ｐＨが７である場合と４である場合では有意な差異がみられなかった。 In FIG. 9, the measurement result of the amount of TOC for every pH of a colored sample and a non-colored sample is shown. As shown in FIG. 9, it was confirmed that the colored sample contained about 5 times the TOC compared to the non-colored sample. This result is in agreement with the SEM measurement result of FIG. 7, and it can be estimated that the discoloration of the test specimen is due to the organic matter derived from cedar contained in the concrete colorant, that is, the compound P1. Focusing on the effect of the pH of the filtrate on the amount of TOC, although the amount of TOC was high when the pH was 11, there was no significant difference between the case where the pH was 7 and the case where it was 4. .
酸アルカリ水溶液抽出実験後に、着色試料と非着色試料をろ過して得られた溶液のｐＨを測定すると、ｐＨ４からｐＨ１２．６へ、ｐＨ７からｐＨ１２．６へ、ｐＨ１２からｐＨ１２．７へと変化し、試験体のセメントに含まれる水酸化カルシウムの影響によって溶液のｐＨが増加していることがわかった。 After the acid / alkaline aqueous solution extraction experiment, when the pH of the solution obtained by filtering the colored sample and the non-colored sample was measured, it changed from pH 4 to pH 12.6, from pH 7 to pH 12.6, and from pH 12 to pH 12.7. It was found that the pH of the solution was increased by the influence of calcium hydroxide contained in the cement of the test specimen.
次に、スギ片から酸アルカリ水溶液に抽出された有機物の色を目視で観察した。その結果、高ｐＨの溶液に浸漬したもの程、スギ由来の褐色が濃くなっていることを確認した。ｐＨによって色の濃淡に変化が生じた要因としては、抽出物質の色そのものが変化していることと、抽出物質の濃度が高くなっていることの双方が考えられる。そこで、ｐＨ１２の抽出溶液を用いて、強酸を加えることで溶液の濃度は殆ど変化させず、ｐＨのみを変化させて溶液の色を目視で観察した。その結果、ｐＨが低下するにつれて溶液の色は淡化した。溶液全体の量は殆ど変化していないため、抽出物質は各ｐＨによって異なる色を示していることになる。また、この呈色反応は可逆的であり、低ｐＨから高ｐＨへ再度変化させた場合は溶液の色が濃化した。これにより、試験体の着色部分にはその内部よりも約５倍の有機物が含まれていること、スギ片から抽出される溶液はｐＨによって呈色の程度が異なり、セメント中のように高アルカリ性のもの程、濃く呈色することを確認した。 Next, the color of the organic matter extracted from the cedar pieces into the acid-alkali aqueous solution was visually observed. As a result, it was confirmed that the brown color derived from the cedar was darker as it was immersed in the solution having a higher pH. Possible causes of the change in color shade due to pH are both the change in the color of the extracted substance itself and the increase in the concentration of the extracted substance. Therefore, by using a pH 12 extraction solution and adding a strong acid, the concentration of the solution was hardly changed, and only the pH was changed and the color of the solution was visually observed. As a result, the color of the solution lightened as the pH decreased. Since the total amount of the solution is hardly changed, the extracted substance shows a different color depending on each pH. Further, this color reaction was reversible, and when the pH was changed again from a low pH to a high pH, the color of the solution became darker. As a result, the colored portion of the test specimen contains about 5 times as much organic matter as the inside, and the degree of coloration of the solution extracted from the cedar pieces varies depending on the pH and is highly alkaline as in cement. As a result, it was confirmed that the color was darker.
続いて、スギ片の抽出溶液における吸光度の波長依存性の測定結果を図１０に示す。図１０に示すように、ｐＨ４とｐＨ７で抽出した溶液では波長２７０ｎｍにおいて吸光度のピークが確認されたが、ｐＨ１２の抽出溶液では同波長における吸光度のピークが小さくなった。この吸光度のピークはタンニン特有のものであり、スギ片の抽出溶液にタンニンが含まれていることを確認した。タンニンはアルカリ環境下で褐変する性質を有しており、この性質は上記の抽出液の色の観察でも確認されている。以上より、タンニンが試験体を自然調に変色させる物質の一つであるといえる。一方で、木材に多量に含まれるリグニンは、何れのｐＨであっても比較的濃い茶褐色を示し着色後のコンクリートの色合いに与える影響が大きい。そのため、少量であってもコンクリートの表面を変色させ得ると考えられる。 Then, the measurement result of the wavelength dependence of the light absorbency in the extraction solution of a cedar piece is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the absorbance peak at a wavelength of 270 nm was confirmed in the solutions extracted at pH 4 and pH 7, but the absorbance peak at the same wavelength was small in the extracted solution at pH 12. This absorbance peak is unique to tannin, and it was confirmed that tannin was contained in the extracted solution of cedar pieces. Tannin has the property of browning in an alkaline environment, and this property has been confirmed by observation of the color of the extract. From the above, it can be said that tannin is one of the substances that discolor the specimen naturally. On the other hand, lignin contained in a large amount in wood shows a relatively dark brown color at any pH and has a great influence on the color of concrete after coloring. Therefore, it is considered that the surface of concrete can be discolored even with a small amount.
実施例１で示したように、試験体の測定面が着色されていることに加えて、測定面に夏目と冬目の凹凸模様が形成されていることにより、試験体から醸し出される自然調の美観性やぬくもりが高められると考えられる。 As shown in Example 1, in addition to the measurement surface of the test body being colored, the unevenness pattern of summer eyes and winter eyes is formed on the measurement surface, so that the natural tone brought out from the test body is obtained. It is thought that aesthetics and warmth are enhanced.
（実施例２）
表２に示す調合のコンクリートａと、表３に示す調合のコンクリートｂをそれぞれ用いて、縦１８００ｍｍ×横１８００ｍｍ×厚さ２００ｍｍの壁型コンクリート部材（以下、モックアップａ，ｂと呼ぶ）を二体用意した。
(Example 2)
Using each of the concrete a blended as shown in Table 2 and the concrete b blended as shown in Table 3, two wall-type concrete members (hereinafter referred to as mock-ups a and b) having a length of 1800 mm × width of 1800 mm × thickness of 200 mm are used. Prepared body.
モックアップａ，ｂの打設に用いた型枠として、実施例１と同様のスギ板を型枠を用いた。また、スギから水系溶媒に抽出して得た化合物Ｐ１を含むコンクリート着色剤を予め準備し、コンクリートの打設前に、スギからなる底板にこの着色剤を塗布した。これにより、各モックアップの測定面にはスギの木材模様（木目）の凹凸と共に化合物Ｐ１が転写されて、木材様の美しい風合いが表現された。また、脱型後に市販のクリア剤を着色面（測定面）に塗布して、透明な皮膜を形成し、着色面の色合いを保護した。 As a mold used for placing mock-ups a and b, a cedar board similar to that used in Example 1 was used. Also, a concrete colorant containing compound P1 obtained by extraction from cedar into an aqueous solvent was prepared in advance, and this colorant was applied to the bottom plate made of cedar before placing concrete. As a result, the compound P1 was transferred to the measurement surface of each mockup together with the unevenness of the cedar wood pattern (wood grain), and a beautiful texture like wood was expressed. In addition, after demolding, a commercially available clearing agent was applied to the colored surface (measurement surface) to form a transparent film and protect the color of the colored surface.
モックアップａ，ｂの着色面の明度Ｌ＊とｂ＊の経時変化を測定した結果を図１１と図１２に示す。明度Ｌ＊及びｂ＊の測定は、実施例１と同様の手法によって行った。なお、各モックアップの高さ方向で異なる３箇所で測定を行い、その平均値をプロットした。 FIG. 11 and FIG. 12 show the results of measuring changes over time in the lightness L * and b * of the colored surfaces of mockups a and b. The brightness L * and b * were measured by the same method as in Example 1. In addition, it measured in three different places in the height direction of each mockup, and plotted the average value.
モックアップａは、低熱ポルトランドセメントを使用した水セメント比３１％の高強度コンクリートで構成されており、その明度Ｌ＊が約６０で、測定期間中ほぼ一定であった。
一方、モックアップｂは、脱型後１０日目まで明度Ｌ＊約５２を示し、脱型後３０日目において明度Ｌ＊約６０を示した。この明度変化の要因としては、モックアップｂを構成するコンクリート部材に含まれる収縮低減剤の保水効果が挙げられる。この保水効果によって脱型直後の急激な乾燥が防がれたことが考えられる。
Mock-up a is made of high-strength concrete having a water cement ratio of 31% using low heat Portland cement, and its lightness L * is about 60, which is almost constant during the measurement period.
On the other hand, mock-up b showed lightness L * of about 52 until the 10th day after demolding, and lightness L * of about 60 on the 30th day after demolding. As a factor of this brightness change, the water retention effect of the shrinkage reducing agent contained in the concrete member constituting the mock-up b can be mentioned. It is conceivable that rapid drying immediately after demolding was prevented by this water retention effect.
明度ｂ＊については、図１２に示すように、水セメント比が低いコンクリートを用いたモックアップａでは脱型後にｂ＊が増加し、４程度の値に収束した。また、中庸熱ポルトランドセメントを使用したモックアップｂではｂ＊が比較的小さい値となった。
ｂ＊はコンクリート部材の色合いや質感に大きな影響を及ぼすため、使用するコンクリートの種類や水セメント比、砂セメント比等と、乾燥後のｂ＊の変化とを勘案することが重要である。
As for the brightness b * , as shown in FIG. 12, in mock-up a using concrete with a low water-cement ratio, b * increased after demolding and converged to a value of about 4. Further, in mock-up b using medium heat Portland cement, b * was a relatively small value.
Since b * greatly affects the color and texture of the concrete member, it is important to consider the type of concrete used, the water cement ratio, the sand cement ratio, and the change in b * after drying.
（実施例３）
実施例２のモックアップｂの作製において型枠として使用したスギ板を、ベニヤ合板、ラーチ合板、表面を樹脂フィルムで被覆したスギ板、に変更した場合を追加して、実施例２のモックアップｂと同様にモックアップをそれぞれ作製した。この際、コンクリートの打設前には、使用した各板材と同種の木材から水系溶媒に抽出して得た化合物Ｐ１を含むコンクリート着色剤を予め塗布した。これにより、各モックアップの測定面には各板材の木材模様（木目）の凹凸と共に化合物Ｐ１が転写されて、木材様の美しい風合いが表現された。
(Example 3)
The mockup of Example 2 was added by changing the cedar board used as a mold in the production of the mockup b of Example 2 to a veneer plywood, a larch plywood, and a cedar board whose surface was coated with a resin film Mock-ups were prepared in the same manner as b. At this time, before placing the concrete, a concrete colorant containing the compound P1 obtained by extracting the same kind of wood as the used plate material into an aqueous solvent was applied in advance. Thereby, compound P1 was transferred to the measurement surface of each mock-up together with the unevenness of the wood pattern (grain) of each plate material, and a beautiful texture like wood was expressed.
各板材由来の化合物Ｐ１が塗布された各モックアップの着色面の明度Ｌ＊とｂ＊を測定した。その結果を図１３及び図１４に示す。これらの図においては、脱型時の測定値と、乾燥材齢２２日まで屋外暴露した状態での測定値を併記した。 The lightness L * and b * of the colored surface of each mockup coated with the compound P1 derived from each plate material was measured. The results are shown in FIGS. In these figures, the measured value at the time of demolding and the measured value in the state of being exposed outdoors until the dry material age of 22 days are shown together.
図１３及び図１４において、「スギ本実」は型枠としてスギ板を使用した場合を、「ベニヤ合板」は型枠としてベニヤ合板を使用した場合を、「ラーチ合板」は型枠としてラーチ合板を使用した場合を、「フィルム」は型枠として表面を樹脂フィルムで被覆したスギ板を使用した場合を、それぞれ表す。 13 and 14, “Sugi real” is a case where a cedar board is used as a mold, “Veneer plywood” is a case where a veneer plywood is used as a form, and “Larch plywood” is a larch plywood as a form. "Film" represents the case where a cedar board whose surface is covered with a resin film is used as a mold.
表面を樹脂フィルムで被覆した底板を用いて作製したモックアップ（図における「フィルム」）においては、脱型時においてｂ＊の値が、他のモックアップと比べて低くなっている。この原因として、他のモックアップの測定面においては、コンクリート打設時に型枠を構成する板材そのものから転写される化合物Ｐ１等の色素がｂ＊値に反映されているのに対して、モックアップ（フィルム）の測定面においては、フィルム表面に塗布された少量のコンクリート着色剤のみによって着色されていることが考えられる。 In a mockup ("film" in the figure) produced using a bottom plate whose surface is coated with a resin film, the value of b * is lower at the time of demolding than other mockups. As a cause of this, on the other mockup measurement surface, the pigment such as compound P1 transferred from the plate material itself constituting the formwork at the time of placing concrete is reflected in the b * value, whereas the mockup It is conceivable that the (film) measurement surface is colored only by a small amount of the concrete colorant applied to the film surface.
各モックアップの測定面では、２２日間の屋外暴露によって、明度Ｌ＊が上昇すると共に、ｂ＊が低下する傾向がみられた。また、この傾向はスギ板に限らず、ベニヤ合板とラーチ合板の場合にも観察された。このｂ＊の低下の要因として、屋外暴露に際して測定面をクリア剤で被覆保護しなかったので、風雨によって着色剤が洗い流されたか又は着色剤が分解されたためであると考えられる。 On the measurement surface of each mock-up, the lightness L * increased and b * tended to decrease with outdoor exposure for 22 days. This tendency was observed not only for cedar boards but also for veneer plywood and larch plywood. The reason for this decrease in b * is considered to be that the colorant was washed away by wind or rain or the colorant was decomposed because the measurement surface was not covered and protected with a clearing agent during outdoor exposure.
（実施例４）
実施例２，３で用いた中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントに代えて、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び高炉セメントを使用した場合にも、同様の結果が得られた。
Example 4
Similar results were obtained when ordinary Portland cement, early-strength Portland cement and blast furnace cement were used in place of the medium heat Portland cement and low heat Portland cement used in Examples 2 and 3.
（実施例５）
打設するコンクリートが接する面にスギ材を用いた型枠を用意した。また、コンクリート着色剤として、１質量％、５質量％、１０質量％のタンニン酸水溶液と１０質量％、５０質量％、１００質量％のリグニン水溶液又はリグニン液をそれぞれ用意した。ここで使用したタンニン酸及びリグニンは試薬として購入できる市販品である。続いて、型枠とコンクリートが接する面に各濃度のタンニン酸水溶液とリグニン水溶液をそれぞれ塗布し、普通コンクリートを打設した。各々のコンクリートを乾燥材齢１日で脱型し、試験体Ｂ〜Ｇとした。また、タンニン酸水溶液及びリグニン水溶液の何れのコンクリート着色剤も型枠に塗布せずに、普通コンクリートを打設し、乾燥材齢1日で脱型した試験体Ａを用意した。
(Example 5)
A form using cedar wood was prepared on the surface where the concrete to be placed touches. Moreover, 1 mass%, 5 mass%, 10 mass% tannic acid aqueous solution and 10 mass%, 50 mass%, and 100 mass% lignin aqueous solution or lignin liquid were prepared as concrete colorants, respectively. The tannic acid and lignin used here are commercially available products that can be purchased as reagents. Subsequently, tannic acid aqueous solution and lignin aqueous solution of each concentration were respectively applied to the surface where the mold and the concrete contacted, and ordinary concrete was cast. Each concrete was demolded at a dry material age of 1 day to obtain test bodies B to G. Further, a test specimen A prepared by placing ordinary concrete without applying any concrete colorant of tannic acid aqueous solution and lignin aqueous solution to the mold and demolding at a dry material age of 1 day was prepared.
試験体Ａ〜Ｇの各々において、型枠の底面と接したコンクリートの表層部を、図１５に示すように六つの区画ａ〜ｆに分け、各区画の中心部（図１５の×印の位置）のＬ＊，ａ＊，ｂ＊を測定した。Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊の各々について、区画ａ〜ｆの中心部における測定値の平均値を表４に示す。 In each of the test bodies A to G, the concrete surface layer portion in contact with the bottom surface of the formwork is divided into six sections a to f as shown in FIG. 15, and the center portion of each section (the position of the X mark in FIG. 15). ) L * , a * , b * . Table 4 shows the average values of the measured values at the center of the sections a to f for each of L * , a * , and b * .
表４に示すように、試験体Ａと比較して試験体Ｂ〜Ｇのｂ＊の値が大きくなり、タンニン又はリグニンによって自然調の色合いに着色されたことがわかる。 As shown in Table 4, it can be seen that the value of b * of the test specimens B to G is larger than that of the test specimen A, and the tannin or lignin colored the natural tone.
（実施例６）
着色前のコンクリート試料として、普通ポルトランドセメントからなる直径３０センチの円盤状の白色プレートを常法により作製した。この白色のプレートに、タンニン酸を５〜１０重量％濃度で含有するタンニン酸水溶液を塗布して乾燥させたところ、塗布した部分を木材様の褐色に着色することができた。また、タンニン酸を没食子酸に変更して同様の試験を行ったところ、タンニン酸の場合とは異なる風合いの木材様の褐色に着色することができた。
(Example 6)
As a concrete sample before coloring, a disc-shaped white plate made of ordinary Portland cement and having a diameter of 30 centimeters was prepared by a conventional method. When this white plate was coated with a tannic acid aqueous solution containing tannic acid at a concentration of 5 to 10% by weight and dried, the coated portion could be colored in a wood-like brown color. Moreover, when tannic acid was changed to gallic acid and the same test was conducted, it was possible to color the wood-like brown with a texture different from that of tannic acid.
（参考実験）
タンニン酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、タンニン酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色へ変化したことを認めた。同様に、没食子酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、没食子酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色に変化したことを認めた。この色の変化は、水溶液中で各化合物及び／又はその加水分解物と、鉄イオンとの錯体が形成されたためであると考えられる。
(Reference experiment)
When iron sulfate was dissolved in the tannic acid aqueous solution, it was confirmed that the color of the tannic acid aqueous solution changed from light brown to dark brown. Similarly, when iron sulfate was dissolved in a gallic acid aqueous solution, it was recognized that the color of the gallic acid aqueous solution changed from light brown to dark brown. This color change is considered to be due to the formation of a complex between each compound and / or its hydrolyzate and iron ions in an aqueous solution.
２…化粧コンクリート、３…化粧コンクリート、４…コンクリート部材（コンクリート）、４ａ…化粧面、４ｄ…着色層、１０…型枠、１２…コンクリート、１２ｐ…コンクリートの表面、１３…コンクリート着色剤、１４…相形状を有する型枠（木製型枠） 2 ... decorative concrete, 3 ... decorative concrete, 4 ... concrete member (concrete), 4a ... decorative face, 4d ... colored layer, 10 ... formwork, 12 ... concrete, 12p ... concrete surface, 13 ... concrete colorant, 14 ... Formwork with phase shape (wooden formwork)
Claims (8)
The concrete member according to any one of claims 1 to 7, wherein unevenness of a wood pattern is formed on a colored surface of the concrete member.
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