JP2587030B2 - 外装材先付けコンクリート二次製品の製造方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タイルや石等の外装
材を先付けした建築用や土木用のコンクリート二次製品
の製造方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の外装として表面にタイルや石を化
粧外装材として貼る工事、あるいは公園や道路等の土木
コンクリート製品にもタイルや石を化粧外装材として貼
る工事は年々増加している。また、タイルや石等をコン
クリート製品に打込む製品も年々増加している。

【０００３】近年、建築業界のビル工事等では、上記の
ような外装の建物用建材としてコンクリートＰＣ板やカ
ーテンウオール板にタイルや石材等の外装材を先付けし
た製品が工場で生産され、これを鉄骨に締結して外装を
仕上げることが建築業界で一般化されつつある。また、
公園工事や一般住宅等では、ピンコロ石やノンスリップ
タイル等が貼られて美観を重視した施工が行われてい
る。土木業界では、宅地造成や道路施工の土留工事にコ
ンクリートのＬ型ブロックが使用されるが、表面がコン
クリートであると、美観上問題があり、このＬ型ブロッ
クの洗い出し製品やマトリック加工品、更に豪華にする
ためには建地石を積み上げる等が一般的に行われてい
る。

【０００４】従来、工場でこれらのコンクリート製品に
外装材を打込む方法としては、両面粘着シートの上にタ
イル等の外装材の表面側を貼り付けて並べ、外装材と外
装材の間にポリエチレンのスポンジで製作された目地材
を入れてタイルシートパックを作成し、これをコンクリ
ート型枠に両面粘着シートで貼りつけて並べてからコン
クリートを打設する方法、あるいは石等の場合、石と石
の間にパテ材やシーリング材を作業員が手で押し込んだ
後にコンクリートを打設する方法が一般的であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なタイルシートパックにおいて、ポリエチレンのスポン
ジ製目地材は、外装材との密着性が悪く、外装材の寸法
誤差により、外装材と目地材の間に隙間が生じ、コンク
リートを打設した際に、コンクリートミルクが表面に浸
入するのを完全に防止することができず、このためコン
クリート製品の完成後に外装材の表面を水洗いする等、
作業時間が大幅にかかり、製作工程が合理化できず、
又、外装材の形状が均一化されたもの以外、例えば石の
乱貼り等のコンクリート製品の製造は非常に困難であっ
た。

【０００６】さらに近年、外装材の表面形状が滑らかな
ものでなく、割肌状のタイルがコンクリート製品に使用
される場合があり、この場合は、なんとしてもコンクリ
ートミルクが表面に浸入するのを防ぐ必要があるため、
これを使用するコンクリート二次製品の製作は困難とさ
れていた。特に、表面が割肌状の石についてのコンクリ
ート製品（建築用としてのＰＣ板，カーテンウオール、
土木用としてのＬ字型ブロックや、歩道ブロック等）は
製造が非常に困難とされていた。

【０００７】以上のように、従来の製造方法では、限定
された形状や限定された表面層の製品以外を製造するこ
とは困難であった。もし、限定された形状や限定された
表面層の製品以外のコンクリート製品を製造する方法と
しては、外装材と外装材との間に人手によってパテをつ
めたり、あるいは石膏や発泡材等で型をとったりするこ
と以外に製造方法はなかった。しかし、この方法では非
能率で且つコスト高となるため、一般的には使用されて
いないのが現状である。そこで、この発明の課題は、上
記のような問題点を解決するため、いかなる形状、又
は、いかなる表面の外装材でもほとんどの外装材に対し
完全な目地シールが簡単に安価で行え、従来では困難と
されたコンクリート二次製品の製造を可能とする製造方
法と装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、第一の発明は、コンクリート二次製品用型枠
内に、タイルや石等の外装材を配列すると共に、外装材
の下部を浸漬する量の水を充填し、この水を自然又は強
制冷却することによって固状の氷に凍結させ、次に、外
装材間の目地部分に止水剤や急結剤を混入したモルタル
やコンクリートを充填して固化させた状態で外装材上に
コンクリートを打設し、コンクリートが凝固した後氷を
とかして型枠内から排除する方法を採用したものであ
る。

【０００９】同第２の発明は、水を貯留できるように形
成したコンクリート二次製品用型枠の内部に、この型枠
内の下部に設けた断熱材層と、型枠内の途中に配置さ
れ、上面に外装材を並べて敷設する多孔性の外装材受部
材と、上記断熱材層と外装材受部材間の空所に配置され
た冷却コイルとを収納し、前記型枠の外部に、この型枠
内に充填した水の水位調整が可能なオーバフロー管を設
けた構成を採用したものである。

【００１０】

【作用】コンクリート二次製品用型枠内の外装材受部材
上に外装材を指示された形状に外装材を並べて設置し、
この型枠内に水を流し込んで外装材の下部を完全に水に
つかった状態をつくる。水位はオーバフロー管によって
所定の高さに調整される。このようにすれば、外装材の
表面形状はどのような凹凸があろうと、又は大きさが異
なっていようと、外装材間の目地空間の下部に全て水が
流れ込んでゆき、水中に外装材の下部が浸漬された状態
となる。

【００１１】次に冷却コイルに冷媒を供給し、型枠内の
水を強制的に冷却して氷とする。こうして外装材の下部
と氷とが一体化された固形物体が出来上る。この後、各
外装材間の氷上に残された目地部分に止水剤や急結剤を
混入したモルタルを充填する。止水剤や急結剤は氷上に
充填することにより速やかに固化することになる。目地
部分への止水剤や急結剤の充填後に型枠内で外装材上に
コンクリートを流し込んで打設する。外装材の表面と目
地部分の下部には氷が密着し、目地部分の上部には固化
した止水剤が密着しているので、コンクリートが目地部
分及び表面側に浸入するのを完全に防止することができ
る。尚、止水剤や急結剤に色を着色してモルタルを充填
した目地材を使用すれば目地の色を自由にコントロール
出来る。

【００１２】またコンクリートは固化した止水剤と接触
して固着するが、この止水剤の存在によって氷との接触
が防止される。止水剤の使用を省いてコンクリートを打
設すると、コンクリートは氷に直接接触し、コンクリー
トの持つ熱で氷の界面が解け、目地部分は水比の高いコ
ンクリートとなって強度が低下すると共に、表面が粗れ
た目地となるが、止水剤の使用により、このような問題
の発生を防止することができる。また、水は氷になると
単価面積に対して、膨張する特性をもつため、石等化粧
材と氷が完全に密着する。例えばパラフィン等を使用す
る場合にはパラフィンが収縮する性質を伴うため、固化
時間の管理状況にあってはパラフィンと石等の化粧石と
の間に小さな間隙が生じ、コンクリートや止水剤等の目
地剤を打設した場合には表面に浸透してくる場合がある
が氷の場合にはその問題はない。またパラフィンのよう
に収縮する場合には表面は凹曲面となるが、氷のような
場合は膨張するので表面が凸曲面となり、コンクリート
を打設した場合の目地の形状は反対となる。カーテンウ
オール等のコンクリート二次製品の製品の種類によって
は目地部分が凸曲面の状態よりも凹曲面になった方がよ
いものもある。

【００１３】打設したコンクリートは所定の時間を経過
すれば凝固し、その後コンクリートに養生用蒸気がかけ
られると氷がとけて水に戻り、型枠の下部に設けた穴の
栓を開いて水を型枠外へ流出させる。型枠内には外装材
とコンクリートが一体化された複合材が残り、これを所
定温度で所定時間養生した後脱型すれば、表面に外装材
を先付けし、外装材間の目地部分を止水剤で仕上げたコ
ンクリート二次製品が完成する。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１と図２は、コンクリート二次製品の製
造に使用する型枠装置を示しており、上面が開口し、内
部に水を貯留できると共に、コンクリート二次製品の仕
上り形状に応じた平面形状を有する型枠１の内部に、下
部から順に断熱材層２と冷却コイル３と、外装材Ａを並
べて敷設する多孔性の外装材受部材４を収納し、型枠１
の外部にこの型枠１内に充填する水の水位調整が可能な
オーバフロー管５と、図示省略したが型枠１の下部に栓
で開閉自在となる穴を設けた構造になっている。

【００１５】図２のように、断熱材層２は、型枠１内に
納まるようチャンネル材を用いて組立てた枠体６の内側
に発泡ウレタン７を組込み、この枠体６の上にウレタン
等の断熱板８を介して受板９を重ねて形成されている。
冷却コイル３は型枠１内に納まるようチャンネル材を用
いて組立てた枠体１０の内部に納まり、受板９上に枠体
１０が重なる状態で型枠１内に収納され、冷却コイル３
の両端は型枠１を水密状に貫通して外部に引き出され、
冷凍装置と着脱自在に連結されるようになっている。外
装材受部材４は、エキスパンドメタルや多孔板を用い、
型枠１の内部に抜差自在となるよう挿入する内型１１内
の下部に水平状態で張設固定されている。

【００１６】上記冷却コイル３は、型枠１内において、
断熱材層２と外装材受部材４の間に納まり、型枠１内に
充填した水を強制的に冷却して氷にすると共に、外装材
受部材４の内型１１内がコンクリートを打設する部分に
なる。

【００１７】前記オーバフロー管５は、型枠１の内部と
外装材受部材４よりも下方の位置で連通し、先端は上方
へ直角に屈曲し、この先端に螺筒１２を外嵌螺合した構
造になっており、型枠１内に充填した水は螺筒１２の上
端から流出することによって水位が設定され、螺筒１２
を上下に位置調整することにより、型枠１内に充填する
水の水位を自由に調整することができる。

【００１８】次に、上記型枠装置を用いたコンクリート
二次製品の製造方法を説明する。型枠１内の外装材受部
材４上にタイルや石等の外装材Ａを指定された形状位置
に配列し、次に型枠１内に水を流し込み、外装材Ａの下
半部が浸漬状となるよう、オーバフロー管５によって水
位を設定する。水の充填後に水中に浸漬する冷却コイル
３に冷媒を送り込んで水を強制的に冷却することにより
氷とする。水は外装材Ａの表面と目地の下半部に接触し
ており、氷になると体積の膨張により接触部分は完全に
密着し、外装材Ａと氷は一体化する。

【００１９】次に、氷のできた状態で、外装材Ａ間の目
地部分の上半部に図１（Ｂ）の如く、止水剤Ｂや急結剤
Ｂを混入したモルタルやコンクリートを充填する。この
止水剤Ｂは水分を吸収すると速やかに硬化する粉状の薬
剤やセメントを用いると共に、これらに所望する色彩の
着色剤を混入させてもよく、仕上がった目地に種々の色
をつけることができるという利点がある。

【００２０】止水剤Ｂや急結剤Ｂの充填後に型枠１内の
上部空間に補強用の鉄筋Ｃを設置した後コンクリートＤ
を打設し、コンクリートＤの上面をコテ等で仕上げる。
コンクリートＤは外装材Ａの上面と接合すると共に目地
剤とも接合し、止水剤Ｂは図１（Ｂ）で示した如く、コ
ンクリートＤと氷Ｅの接触発生を防ぎ、コンクリートＤ
の熱により氷がとけ、コンクリートの目地部分の水比が
多くなって強度低下の原因になったり目地の表面が粗れ
たりする現象を防止する。

【００２１】打設したコンクリートＤが所定の時間を経
過して凝固すると、コンクリートに養生用蒸気をかけ、
氷をとかし型枠１外へ排出する。型枠１内に外装材Ａと
コンクリートＤが一体化した複合材が残り、これを養生
後に型枠１内から脱型すれば、図３に示すように、表面
に外装材Ａを先付けし、目地部分が硬化した止水剤Ｂで
仕上ったコンクリート二次製品が完成する。なお、外装
材ＡとコンクリートＤの固着強度を向上させるため、外
装材Ａに鉄筋でアンカーをとるようにしてもよい。

【００２２】また、型枠で形成するコンクリート二次製
品は、型枠１の形状を選択することにより、図示のよう
なコンクリートＰＣ板だけでなく、コンクリートカーテ
ンウオール，Ｌ型土留ブロック，歩道用コンクリートブ
ロック，コンクリート塀，コンクリート門柱，花壇用コ
ンクリートブロック等を製造することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によると上記の
ような構成であるので、以下に列挙する効果がある。 （I）外装材の下部を浸漬した水を氷にして外装材間の
目地部分に止水剤及び急結剤を混入したモルタルを充填
し、このモルタルの硬化後にコンクリートを打設して外
装材を先付けしたコンクリート二次製品を製造するよう
にしたので、モルタルは急速に凝結し、止水剤によって
氷とコンクリートの接触発生を防ぎ、コンクリートの熱
により氷がとけてコンクリートの水比が多くなり、コン
クリートの強度低下や肌粗れ現象を防止でき、止水剤混
入モルタルによって目地部分が美しく仕上ったコンクリ
ート二次製品を製造することができる。 （II）外装材間の目地形成に水を用い、冷却により氷に
して目地空間を止水剤及び急結剤を混入したモルタルで
埋めた状態でコンクリートを打設するようにしたので、
氷は膨張により外装材に密着し、モルタルは急速に凝結
するので、目地空間のシールが完全に行なえ、モルタル
の水分及び打設したコンクリートが目地や表面側に浸入
することがなく、外装材がコンクリートのノロで汚れる
ことがないので、外装材の表面を洗浄する後処理工程が
不要になる。（III） 外装材の目地部分に止水剤及び急結剤を混入し
たモルタルを充填するので、目地部分の仕上りが美しい
コンクリート二次製品が得られると共に、止水剤を着色
することにより、目地が種々の色彩のコンクリート二次
製品を製造することができる。（IV） 型枠の内部に断熱材と冷却コイル及び外装材受部
材を収納したので、型枠の中ですべての作業が完了し、
コンクリート二次製品を能率よく低コストで製作するこ
とかできる。（V） 型枠の形状を選ぶことにより、外装材を先付けし
た各種コンクリート二次製品を製造することができる。（VI） 現在のコンクリート二次製品の目地剤は色がコン
クリート色が一般的であり、コンクリートの混合条件や
その他の条件によって、複数のコンクリート製品で製造
する場合、目地の色が一定にならないためメーカーは苦
労している。特にコンクリートカーテンウオール等の建
築用二次製品が目地の色を自由にコントロールできる効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明に係る型枠装置の縦断面図、
（Ｂ）は同上を用いたコンクリート二次製品の成形状態
を示す要部の拡大断面図。

【図２】型枠装置の内部構造を示す分解斜視図。

【図３】完成したコンクリート二次製品の表面を示す正
面図。

【符号の説明】

１ 型枠 ２ 断熱材層 ３ 冷却コイル ４ 外装材受部材 ５ オーバフロー管 Ａ 外装材 Ｂ 止水剤 Ｄ コンクリート Ｅ 氷

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート二次製品用型枠内に、タイ
   ルや石等の外装材を配列すると共に、外装材の下部を浸
   漬する量の水を充填し、この水を自然又は強制冷却する
   ことによって固状の氷に凍結させ、次に外装材間の目地
   部分に止水剤、及び急結剤を混入したモルタル等を充填
   して固化させた状態で外装材上にコンクリートを打設
   し、コンクリートが凝固した後氷をとかして型枠内から
   排除することを特徴とする外装材先付けコンクリート二
   次製品の製造方法。
2. 【請求項２】 水を貯留できるように形成したコンクリ
   ート二次製品用型枠の内部に、この型枠内の下部に設け
   た断熱材層と、型枠内の途中に配置され、上面に外装材
   を並べて敷設する多孔性の外装材受部材と、上記断熱材
   層と外装材受部材間の空所に配置された冷却コイルとを
   収納し、前記型枠の外部に、この型枠内に充填した水の
   水位調整が可能なオーバフロー管を設けた外装材先付け
   コンクリート二次製品の製造装置。
3. 【請求項３】 色を着色した止水剤や急結剤を混入した
   目地材を使用した請求項１に述べた外装材先付けコンク
   リート二次製品の製造方法。