JP3777808B2 - コンクリート打設用型枠およびそれを用いたコンクリート製品の製法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート打設と同時にコンクリート表面を保護することができるコンクリート打設用型枠およびそれを用いたコンクリート製品の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、海岸の近辺等で使用されるコンクリート製品は、コンクリート表面の微小な多孔から塩分が浸入し、この塩分によってコンクリート材料が浸食される、いわゆる塩害が問題となっている。そこで、このような塩害からコンクリート製品を保護するため、有機系もしくは無機系の塗料を、コンクリート製品の表面に吹き付け塗布等することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記有機系もしくは無機系の塗料は、一旦コンクリートを打設して充分な養生硬化と乾燥を行い、コンクリートを安定化させたのちに吹き付け塗布等する必要がある。このため、上記塗料を吹き付け塗布等する前に、充分な養生硬化期間を設ける必要があり、それだけ工期が長くなるという問題がある。また、コンクリートを打設するために型枠や足場を組み、養生硬化後に一旦それらを撤去し、そののち、塗料を吹き付け塗布等する必要があるため、改めて足場等を組まなければならず、足場等の仮設費用がかかるうえ、工期もさらに長期化するという問題があった。しかも、このようにして得られたコンクリート製品は、表面の塗装が剥がれると、保護の効果がなくなるため、耐久性の面で問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、コンクリート打設と同時にコンクリート製品を浸食性物質から保護することができるコンクリート打設用型枠およびそれを用いたコンクリート製品の製法の提供をその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、型枠本体の表面をコンクリート材料との接触面にしてコンクリート材料を打設する際に使用する型枠であって、上記接触面に、下記（Ａ）からなる塗膜が形成されているコンクリート打設用型枠を第１の要旨とし、表面に上記（Ａ）からなる塗膜が形成されているコンクリート打設用型枠を準備し、上記塗膜を接触面にしてコンクリート材料を打設し、上記（Ａ）からなる塗膜をコンクリート表面に移行させるとともに、コンクリート表面から内部まで化学的に安定した珪酸化層を形成するコンクリート製品の製法を第２の要旨とする。
（Ａ）アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物。
【０００６】
すなわち、本発明のコンクリート打設用型枠は、コンクリート材料との接触面となる型枠本体の表面に、上記（Ａ）からなる塗膜が形成されている。このため、上記コンクリート打設用型枠と他の型枠とを用いて成形型を作製し、この成形型内にコンクリート材料を打設すると、上記塗膜は、水溶性であるため、コンクリート材料中の水分等によって型枠本体から剥離し易くなり、そのコンクリート表面に移行する。このように、本発明は、コンクリート材料を打設すると同時に、上記塗膜をそのコンクリート表面に移行させることができる。このため、従来のように、塗料の塗布前にコンクリートを養生硬化させる期間を設ける必要がなく、工期が短縮する。しかも、コンクリート材料を打設するときに設けた型枠や足場を撤去したのち、改めて足場等を組む必要もないため、足場の仮設費用が節減でき、工費が安くなるうえ、工期も一層短縮することができるようになる。
【０００７】
そして、上記塗膜の移行により、コンクリート材料中の水分により形成された無機質の電解質である珪酸塩水溶液と有機質の水系コロイド溶液である高分子ヒドロゾルとが、コンクリート製品に浸透する。珪酸塩水溶液は、コンクリート製品の深層まで浸透し、浸食性の化学物質に対して化学的に安定な遊離珪酸や各種珪酸化合物を生産する。これにより、コンクリートの強度が高められる。一方、高分子ヒドロゾルは、コンクリート製品の表層に浸透し、雨水や流水等をはっ水し、コンクリート製品に浸透した珪酸塩水溶液が雨水や流水等により流出しないようにしている。その結果、コンクリート製品が浸食性物質から長期間にわたって保護され、耐久性が著しく改善される。
【０００８】
また、本発明のコンクリート打設用型枠において、上記（Ａ）からなる塗膜が形成されたシートを備え、このシートが上記塗膜を外側にして型枠本体の表面に着脱自在に被着されることにより、上記塗膜がコンクリート材料との接触面になっている場合には、多種多様な形状寸法のコンクリート打設用型枠であっても、あらかじめ大量につくっておいた上記シートを型枠本体にあわせて裁断等して被着させるだけでよい。したがって、コンクリート打設用型枠の準備が簡単になり、現場施工等で容易に対応することができる。しかも、使用済のコンクリート打設用型枠は、同じく現場施工等によって上記シートを交換するだけで、容易に再生することもできる。
【０００９】
さらに、本発明のコンクリート打設用型枠において、塗膜の表面および塗膜中のいずれかに、上記（Ａ）を表面吸着する粉体もしくは細粒が分布されている場合には、上記粉体等が上記（Ａ）の余剰分を表面吸着するため、上記（Ａ）からなる塗膜の形成を容易にすることができる。
【００１０】
また、本発明のコンクリート打設用型枠において、コンクリート材料との接触面に凹凸模様が形成されている場合には、そのコンクリート表面に塗膜を転写すると同時にその表面に凹凸模様を転写し、自然石調の凹凸模様等を有したコンクリート製品を得ることができる。
【００１１】
一方、本発明のコンクリート製品の製法は、本発明のコンクリート打設用型枠を用いて、浸食性物質から長期間にわたって保護されて耐久性が著しく改善されたコンクリート製品を容易に得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明のコンクリート打設用型枠の第１の実施の形態を示している。この実施の形態のコンクリート打設用型枠１は、鋼板製の型枠本体１ａの表面に塗膜２が形成されている。この塗膜２は、アルカリ珪酸塩を成分として含む水性液に高分子ヒドロゾルを混合させた混合水性液が塗布されて形成されたもので、コンクリート材料との接触面になる。
【００１４】
そして、上記コンクリート打設用型枠１を用いて、コンクリート製品を製造するには、つぎのようにする。まず、図２に示すように、このコンクリート打設用型枠１の塗膜２がコンクリート材料３に対する接触面になるように、上記コンクリート打設用型枠１と他の型枠４とを正面対設状態で配置し、さらに底部開口を塞ぐ板材５と側方の開口を塞ぐ板材（図示せず）を用いて成形型を作製する。ついで、この成形型内にコンクリート材料３を打設する。そして、このコンクリート材料３を養生硬化させた後、図３に示すように、型枠本体１ａ等を硬化したコンクリートから剥離する。このようにして、コンクリート製品６を製造する。
【００１５】
この一連の工程において、上記塗膜２は、水溶性であるため、コンクリート材料３中の水分等によって型枠本体１ａの表面から剥離し易くなり、硬化したコンクリートの表面に移行する。
【００１６】
この移行ののち、コンクリート材料３の中の水分により形成された無機質の電解質である珪酸塩水溶液と有機質の水系コロイド溶液である高分子ヒドロゾルとが、コンクリート製品６に浸透する。
【００１７】
珪酸塩水溶液は、電解質であるため、水が浸透できるコンクリート製品６の深層まで浸透する。このため、珪酸塩水溶液は、コンクリート製品６の表層から深層まで分布することとなる。そして、この珪酸塩水溶液は、大気中の炭酸ガスや雨水やコンクリート製品の水分の作用により、遊離珪酸や各種珪酸化合物を生産する。これら遊離珪酸等は、水に難溶性であり、さらに塩分，塩酸，硫酸，硝酸等の浸食性の化学物質に対して化学的に安定である。これにより、コンクリートの強度が高められる。
【００１８】
一方、高分子ヒドロゾルは、コロイドであるため、コンクリート製品６の表層までしか浸透しない。この表層の高分子ヒドロゾルは、雨水や流水等をはっ水し、コンクリート製品６に浸透した珪酸塩水溶液が雨水や流水等により流出しないようにしている。
【００１９】
図４は、本発明のコンクリート打設用型枠の第２の実施の形態を示している。この実施の形態のコンクリート打設用型枠１１は、上記塗膜２が形成されたシート１２を備え、このシート１２が上記塗膜２を外側にして型枠本体１ａの表面に着脱自在に被着されている。そして、上記塗膜２がコンクリート材料との接触面となっている。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００２０】
このものでも、第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。しかも、このものでは、塗膜２が形成されているシート１２を型枠本体１ａの表面に被着させるだけでよいため、多種多様な形状寸法のコンクリート打設用型枠１１であっても、あらかじめ大量につくっておいた上記シート１２を型枠本体１ａにあわせて裁断等して被着させることができる。したがって、コンクリート打設用型枠１１の準備が簡単になり、現場施工等で容易に対応することができる。しかも、使用済のコンクリート打設用型枠１１は、同じく現場施工等によって上記シート１２を交換するだけで、容易に再生することもできる。
【００２１】
図５は、本発明のコンクリート打設用型枠の第３の実施の形態を示している。この実施の形態のコンクリート打設用型枠２１は、剛性発泡ウレタン樹脂製の型枠本体２１ａの表面に上記塗膜２が形成されている。型枠本体２１ａの表面は、凹凸模様転写面に形成されており、塗膜２も、凹凸模様転写面に形成されている。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００２２】
このものでも、第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。しかも、このものでは、塗膜２の凹凸模様転写面を接触面としてコンクリート材料を打設することにより、そのコンクリート表面に塗膜２を転写すると同時にその表面に凹凸模様を転写し、自然石調の凹凸模様等を有したコンクリート製品を得ることができる。また、型枠本体２１ａが剛性発泡ウレタン樹脂製であるため、金型成形により上記凹凸模様面を容易につくることができる。
【００２３】
図６は、本発明のコンクリート打設用型枠の第４の実施の形態を示している。この実施の形態のコンクリート打設用型枠３１は、上記塗膜２が形成されたシート３２を備え、このシート３２が上記塗膜２を外側にして型枠本体２１ａの表面に着脱自在に被着されている。さらに、型枠本体２１ａの表面は、凹凸模様転写面に形成され、上記シート３２も、この凹凸模様転写面に対応する凹凸模様形状に形成されている。そして、シート３２の表面の塗膜２がコンクリート材料との接触面になっている。それ以外の部分は、上記第３の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００２４】
このものでも、第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。しかも、シート３２を交換するだけで再生使用が可能となるうえ、自然石調の凹凸模様を有したコンクリート製品を得ることもできる。
【００２５】
さらに、上記各実施の形態において、塗膜２の表面および塗膜２の中のいずれかに、珪砂を分布させてもよい。この珪砂は、塗膜２を形成する際、アルカリ珪酸塩を成分として含む水性液に高分子ヒドロゾルを混合させた混合水性液の余剰分を表面吸着させるためのものである。これと同じ作用をするものであれば、珪砂以外のものでもよく、例えば、炭酸カルシウム，木屑等でもよい。
【００２６】
このようにすることにより、珪砂等が上記混合水性液の余剰分を表面吸着するため、上記混合水性液の垂れを防止することができるとともに、その乾燥を早めることができる。したがって、上記塗膜２の形成を容易にすることができる。
【００２７】
なお、上記各実施の形態では、型枠本体１ａ，２１ａが鋼板製または剛性発泡ウレタン樹脂製であったが、これらに限定されるものではなく、発泡スチロール製，ゴム製等各種の材質のものでもよい。
【００２８】
また、上記第２，第４の実施の形態等で用いたシート１２，３２の材質も、特に限定されるものではなく、ポリ塩化ビニル，ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリスチレン，ポリアミド，アクリル等の各種樹脂のほか、紙，ゴム等各種の材質が用いられる。さらに、このシート１２，３２を型枠本体１ａ，２１ａの表面に被着させる方法も、特に限定されるものではなく、ピンや釘等による固定のほか、両面粘着テープや接着剤等による接着等、各種の方法が行われる。
【００２９】
また、上記混合水性液の塗布方法も、特に限定されるものではなく、例えば、スプレーによる吹き付け塗布や、刷毛による刷毛塗りのほか、ロールコーティング，掛け流し，ディッピング等各種の方法で行われる。さらに、布後の乾燥も、特に限定されるものではなく、例えば、自然乾燥，熱風乾燥，減圧乾燥等各種の方法で行われる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のコンクリート打設用型枠は、コンクリート材料との接触面となる型枠本体の表面に、アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物からなる塗膜が形成されている。このため、上記型枠と他の型枠とを用いて成形型を作製し、この成形型内にコンクリート材料を打設すると、上記塗膜は、水溶性であるため、コンクリート材料中の水分等によって型枠本体の表面から剥離し易くなり、そのコンクリート表面に移行する。このように、本発明は、コンクリート材料を打設すると同時に、上記塗膜をそのコンクリート表面に移行させることができる。このため、従来のように、塗料の塗布前にコンクリートを養生硬化させる期間を設ける必要がなく、工期が短縮する。しかも、コンクリート材料を打設するときに設けた型枠や足場を撤去したのち、改めて足場等を組む必要もないため、足場の仮設費用が節減でき、工費が安くなるうえ、工期も一層短縮することができるようになる。
【００３１】
そして、上記塗膜の移行により、コンクリート材料中の水分により形成された無機質の電解質である珪酸塩水溶液と有機質の水系コロイド溶液である高分子ヒドロゾルとが、コンクリート製品に浸透する。珪酸塩水溶液は、コンクリート製品の深層まで浸透し、浸食性の化学物質に対して化学的に安定な遊離珪酸や各種珪酸化合物を生産する。これにより、コンクリートの強度が高められる。一方、高分子ヒドロゾルは、コンクリート製品の表層に浸透し、雨水や流水等をはっ水し、コンクリート製品に浸透した珪酸塩水溶液が雨水や流水等により流出しないようにしている。その結果、コンクリート製品が浸食性物質から長期間にわたって保護され、耐久性が著しく改善される。
【００３２】
また、本発明のコンクリート打設用型枠において、アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物からなる塗膜が形成されたシートを備え、このシートが上記塗膜を外側にして型枠本体の表面に着脱自在に被着されることにより、上記シート面がコンクリート材料との接触面になっている場合には、多種多様な形状寸法のコンクリート打設用型枠であっても、あらかじめ大量につくっておいた上記シートを型枠本体にあわせて裁断等して被着させるだけでよい。したがって、コンクリート打設用型枠の準備が簡単になり、現場施工等で容易に対応することができる。しかも、使用済のコンクリート打設用型枠は、同じく現場施工等によって上記シートを交換するだけで、容易に再生することもできる。
【００３３】
さらに、本発明のコンクリート打設用型枠において、塗膜の表面および塗膜中のいずれかに、アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物を表面吸着する粉体もしくは細粒が分布されている場合には、上記粉体等がアルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物の余剰分を表面吸着するため、アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物からなる塗膜の形成を容易にすることができる。
【００３４】
また、本発明のコンクリート打設用型枠において、コンクリート材料との接触面に凹凸模様が形成されている場合には、そのコンクリート表面に塗膜を転写すると同時にその表面に凹凸模様を転写し、自然石調の凹凸模様等を有したコンクリート製品を得ることができる。
【００３５】
一方、本発明のコンクリート製品の製法は、本発明のコンクリート打設用型枠を用いて、浸食性物質から長期間にわたって保護されて耐久性が著しく改善されたコンクリート製品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート打設用型枠の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】上記型枠を用いたコンクリート製品の製法を示す説明図である。
【図３】上記製法を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ コンクリート打設用型枠
１ａ 型枠本体
２ 塗膜

Claims (6)

1. 型枠本体の表面をコンクリート材料との接触面にしてコンクリート材料を打設する際に使用する型枠であって、上記接触面に、下記（Ａ）からなる塗膜が形成されていることを特徴とするコンクリート打設用型枠。
   （Ａ）アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物。
2. 上記（Ａ）からなる塗膜が形成されたシートを備え、このシートが上記塗膜を外側にして型枠本体の表面に着脱自在に被着されることにより、上記塗膜がコンクリート材料との接触面になっている請求項１記載のコンクリート打設用型枠。
3. 塗膜の表面および塗膜中のいずれかに、上記（Ａ）を表面吸着する粉体もしくは細粒が分布されている請求項１または２記載のコンクリート打設用型枠。
4. コンクリート材料との接触面に凹凸模様が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンクリート打設用型枠。
5. 表面に下記（Ａ）からなる塗膜が形成されているコンクリート打設用型枠を準備し、上記塗膜を接触面にしてコンクリート材料を打設し、上記（Ａ）からなる塗膜をコンクリート表面に移行させるとともに、コンクリート表面から内部まで化学的に安定した珪酸化層を形成することを特徴とするコンクリート製品の製法。
   （Ａ）アルカリ珪酸塩と高分子ヒドロゾルとの混合物。
6. 上記（Ａ）を表面吸着する粉体もしくは細粒が上記（Ａ）からなる塗膜の表面および塗膜中のいずれかに分布されている型枠を用いる請求項５記載のコンクリート製品の製法。

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