JP4212699B2 - コンクリート製品の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川の法面や川床等に施設される、表面が複雑な形状をなす擬岩等のコンクリート製品を製造するのに好適なコンクリート製品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、建築、土木、あるいは造園等の分野において、自然石の需要が高まりつつあるが、近時、自然石の不足が顕著となり入手に困難を伴うことが少なくない。そのため、自然石に代えて、コンクリート製の擬岩も種々製造されるに至っている。
【0003】
この種の擬岩は、例えば、岩石表面の形態を転写してなるウレタン樹脂層を内面に備えた鋼板製の型枠を準備し、この型枠内にコンクリートを打設し、そのコンクリートが硬化した段階で、前記型枠を複数に分解して離型するによって、所望の擬岩を得るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような綱鉄とウレタン樹脂とを一体化させた型枠は、ウレタン樹脂層と硬化したコンクリートとの離型性が非常に悪く、脱型の際は型枠のウレタン樹脂層及び鋼板部をハンマーで叩いて衝撃を与えて離型させるものである。この場合、擬岩の高さが高いものにあっては、型枠が深くなるため、ハンマーで叩いても離型しにくい場合がある。また、擬岩部の個数が多い場合にも同様に脱型し難くなる。
【0005】
このように、ハンマーで叩いて容易に脱型できない場合、さらに強い衝撃を加えることになり、多大な労力を要することはもちろん、型枠の鋼板部、及びウレタン樹脂部が損傷したり変形する問題があった。
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、型枠として少なくとも成形面が弾性変形可能なものを準備し、型枠に打設したコンクリートが硬化した時点でコンクリートの成型品と型枠の成型品との境界にノズルを挿入して圧縮気体を導入し、その圧縮気体を分散させて成型品を型枠から離型するようにしている。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明に係るコンクリート製品の製造方法は、少なくとも成形面が弾性変形可能であって、破断伸び率が800パーセント以上、かつ破断強度が10kgf/cm2以上、かつアスカーC硬度が60以下の型枠にコンクリートを打設し、そのコンクリートが硬化して脱型可能な成型品が生成された段階で、中空針状のノズルを型枠に突き刺してこの成型品の外面と前記型枠の成形面との間に該成形面の弾性を利用してノズルを挿入し、そのノズルから圧縮気体を導入し、その導入した圧縮気体を前記成形面の弾性を利用して該成形面と前記成型品の外面との境界に広範囲に亘って分散させることによって、前記成型品を前記型枠から離型することを特徴とする。
【0008】
このような構成のものであれば、成型品と型枠との間に形成される圧縮気体層により、成型品を型枠から容易に離型することが可能になる。したがって、従来は離型が難しかった高さの高い成型品においても、圧縮気体層により擬岩となる成型品の外面の全範囲において均等に離型するので、擬岩の大きさに無関係に、常に均質な離型作業を行うことが可能になる。
【0009】
また、離型に際して型枠の形状を変更するような外力を加えたり破壊することがないので、一度型枠を使用した後も型枠を作成した際の形状を保持しており、しかも、型枠は弾性変形可能なので、挿入していたノズルを型枠から引き抜いてもノズルの挿入により形成される孔が塞がれるので、型枠が弾性を失わない限り、繰り返して使用することが可能になる。
【0010】
型枠としては、成形面から外面に亘る内部組織が全て弾性変形可能なゴム状物質により構成されたノズル貫通部を備えたものが好適であり、ノズルを前記ノズル貫通部に突き刺すことが挙げられる。
【0011】
型枠としては、母型の外面に、常温では硬化して弾性変形可能な物体となる熱可塑性材料を加熱溶融した状態で接触させ、この熱可塑材料を常温で硬化させることにより型枠本体を製作し、この型枠本体の外面側所要箇所を保形手段により保持することによって、形成するようにしているものが好ましい。この場合、母型としては、成型品を岩石らしい外観にするために、自然に産出する岩石等が好ましい。また、保形手段としては、コンクリート、モルタル、あるいはセメントペースト、又はコンクリート、モルタル、あるいはセメントペースト及びこれらの外側を拘束する剛性型枠からなるものが挙げられる。このような構成によれば、熱可塑性材料の使用量を低減することができる。加えて、型枠本体を保形手段により保形しているので、型枠本体の厚みが薄くとも岩石の外観に酷似した成型品を繰り返し製造することが可能になる。
【0012】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図1〜10を参照して説明する。
先ず、図1に示すように、岩石1を基台2の上に配置して一体にした母型3を用意する。この岩石1としては、例えば高さが30〜50cm程度の自然石を使用するのがよいが、必ずしも自然石に限られるものではない。この岩石1は、オーバーハング部分のない、下側に行くにしたがって大きくなる外形のもので、所望の擬岩となるように、必要な数だけを所望の配置してある。このような母型3を、保形手段としてのコンクリート4を流し込むための剛性型枠5内に置く。なお、母型3の底面には、母型3を吊り下げるための吊環3aが固定してある。
【0013】
そして、この母型3に、熱可塑性材料6を加熱溶融した状態で全体に接触させる。具体的には、熱可塑性材料6として、例えば、「EM/エム」(商品名;住友大阪セメント株式会社)等を使用する。この「EM/エム」は、特殊ポリマーの三次元網目構造にオイルを封じ込めた熱可塑性エラストマーであり、常温においては弾性変形可能なゴム弾性体となり、摂氏210度以上の高温ではオイル状となるものである。
【0014】
以上のようにして熱可塑性材料6を母型3の表面全体に垂らして行くと、その粘性により該熱可塑性材料6が母型3の外面を順次伝うようにして流動し、冷却されながら降下することになる。そして、図2に示すように、その熱可塑性材料6が硬化して母型3を被覆する型枠本体7が形成された段階で、型枠本体7の上に接着性のあるバインダを塗布した後、この型枠本体7の上から剛性型枠5内に保形手段であるコンクリート4を打設する(図3)。このように、型枠本体7にバインダを塗布することにより、型枠本体7とコンクリート4との接着を強固なものにして、型枠9が作製された後にコンクリート4から型枠本体7が剥離しないようにする。熱可塑性材料6が硬化して形成された型枠本体7の平均的な厚みは、0.5cm〜2.0cm程度が好ましいが、必ずしもこの数値に限られるものではない。
【0015】
コンクリート4は、図4に示すように、型枠本体7の一部が表面に露出する状態まで打設するもので、型枠本体7の全てが覆われることのないようにする。すなわち、コンクリート打設時に、型枠本体7の最上部となる部分が露出するようにすればよい。その露出部分は、後述するノズル8を突き刺すためのノズル貫通部7aであり、ノズル8が突き刺せるだけの面積を有するものであればよい。ノズル貫通部7aは、熱可塑性材料6から構成されるので、その内部組織全てが弾性可能なゴム弾性体である。このようにして、型枠本体7、コンクリート4及び剛性型枠5からなる型枠9が構成される。
【0016】
次いで、図5に示すように、剛性型枠5に打設したコンクリート4が硬化した後、図6に示すように、型枠9を上下反転させてから母型3を型枠9から外す。そして、図7に示すように、型枠9が上向きになっている状態、すなわち成形面9aが上向きになっている状態で、型枠9内に成型品である擬岩11を形成するためのコンクリート10を打設する。この実施例においては、成形面9aを有する実質的に型枠となる型枠本体7が、上記したように熱可撓性材料6により形成されているので、破断伸び率が800パーセント以上、かつ破断強度が10kgf/cm2以上、かつアスカーC硬度が60以下の特性を有している。コンクリート10を打設している間に、コンクリート10から脱抜しないように吊環12を埋設すればよい。この吊環12は、擬岩11を型枠9から離型する際に、擬岩11を吊り下げるためのものである。そして、コンクリート10が硬化することにより、コンクリート10の擬岩11が形成される。
【0017】
このようにコンクリート10が型枠9内で硬化した状態で、図8に示すように、ノズル貫通部7aにノズル8の先端を押し当て、型枠9の弾性を利用して、型枠9の成形面9aと擬岩11の外面11aとの間にノズル8を挿入する。図8においては、ノズル8を一本使用した場合を図示しているが、ノズル貫通部7aから数本のノズル8を挿入するものであってよい。ノズル8は、図11の(A)に示すように、先端の尖った中空の針部材からなり、その先端部8aに先端が尖るように形成された傾斜した開口8bを有している。このようなノズルとしては、図11の(B)に示すように、先端部81aに開口81bを複数、例えば2つ備える、中空の針部材からなるノズル81であってもよい。このノズル8は、圧縮気体である圧縮空気を出力するコンプレッサに接続してあり、成形面9aと擬岩11の外面11aとの間に圧縮空気が供給できるようになっている。
【0018】
ノズル8を挿入した後、コンプレッサから圧縮空気を送出し、成形面9aと擬岩11外面11aとの間に圧縮空気を導入する。この圧縮空気は、型枠剥離に必要な空気圧として、9.5kgf/cm2以下の空気圧に調整してある。この圧縮空気が導入されると、図9に示すように、圧縮空気の圧力で型枠9の型枠本体7の成形面9aが弾性変形する。この時、圧縮空気は、擬岩11の外面11aの凹凸に応じて、広範囲に分散することになる。この結果、成形面9aと擬岩11外面11aとの境界には、圧縮空気の空気層が数カ所あるいは広範に形成され、外面11aから成形面9aが離間する。このようにして、圧縮空気の空気層が形成された時点で、図10に示すように、吊環12にワイヤ(図示しない)を通して擬岩11を吊り上げて型枠9から離型し、擬岩11を得る。この擬岩11には、型枠本体7を介して母型3の岩石1の形状が転写されているため、擬岩11の外観は、岩石1と同一又は酷似したものとなる。なお、ノズル8は、圧縮空気を導入した後、型枠本体7から引き抜くが、型枠本体7は弾性変形可能であるので、ノズル8を引き抜くと、そのノズル8の貫通していた孔は閉鎖されるものである。
【0019】
このように、本製造方法は、型枠9にコンクリート10を打設し、そのコンクリート10が硬化して擬岩11となる成型品が生成された段階で、成型品すなわち擬岩11と型枠9とが接触している境界に広範囲に圧縮空気を、型枠9の弾性変形を利用して分散させるので、擬岩11と型枠9との間に形成される空気層により、擬岩11を型枠9から容易に離型することができる。したがって、従来は離型が難しかった高さの高い成型品においても、空気層により擬岩11となる成型品の外面11aの全範囲において均等に離型するので、擬岩11の大きさに無関係に、常に均質な離型作業を行うことができる。また、ノズル8による圧縮空気の注入箇所を数カ所にする場合には、型枠本体7の略全範囲に圧縮空気が進入するものとなり、擬岩11を型枠9から極めて容易にすることができる。
【0020】
また、型枠本体7は、離型に際してその形状を変更するような外力を加えていないので、一度使用した後も型枠本体7を作成した際の形状を保持しており、しかも、型枠本体7は弾性変形可能なので、ノズル貫通部7aに挿入していたノズル8を型枠本体7から引き抜いてもノズル貫通部7aのノズル8挿入による孔が塞がれるので、型枠本体7が弾性を失わない限り、繰り返して使用することができる。
【0021】
さらに、型枠本体7を、岩石1を含む母型3の外面に熱可塑性材料6を加熱溶融した状態で接触させ、常温で硬化させることにより製作するので、熱可塑性材料6の使用量を低減することができる。加えて、型枠本体7をコンクリート4により保形しているので、型枠本体7の厚みが薄くとも母型3の外観に酷似した擬岩11を繰り返し製造することができる。
【0022】
なお、本発明は以上に説明した実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、熱可塑性材料6を加熱溶融状態で母型3に接触させ、硬化させて型枠9の中枢をなす型枠本体7を作成したが、型枠109は、岩石1の周囲に熱可塑性材料6のための枠を形成しておき、その枠内に溶融状態の熱可塑性材料6を流し込んで、保形手段なしに自立し得る型枠109を作成するものであってもよい。
【0023】
具体的には、図12において、まず、母型3の岩石1に合わせて開口20aの設けられた底面板金20を、基台2の上方に型枠109の厚みに対応する間隙Gをあけて配設する。次に、岩石1の周囲に岩石1との間に、型枠109の厚みに対応する間隙をあけた状態で、折曲可能な側面板金21を底面板金20に固定する。側面板金21は、型枠109の厚みが厚くなりすぎて熱可塑性材料6の弾性変形が小さくならないよう、図13に示すように、その上部分を岩石1の大きさに応じて岩石1に覆いかぶさるように折曲し、岩石1の上方に熱可塑性材料6を流し込む開口22を形成する。
【0024】
この状態において、開口22から底面板金20と側面板金21とで形成した枠22内に溶融した熱可塑性材料6を流し入れる(図14)。熱可塑性材料6の量は、間隙の寸法つまり型枠109の側面の厚みと型枠109の底面の厚みにより決まる。この場合、型枠109が自立するため、かつ弾性変形するためには、型枠109の厚みが、厚いところで5〜7cm程度、薄いところで2cm程度が好ましいが、必ずしもこの数値に限られるものではない。熱可塑性材料6が常温で硬化した後、側面板金21と底面板金20とを取り外し、その後、硬化した熱可塑性材料6と母型3とを分離して型枠109を得る(図15)。
【0025】
このようにして得られた型枠109は、上記実施例同様に、その内側にコンクリートを打設して擬岩11を製造することができる。この場合、型枠109は、熱可塑性材料6から製作しているので、上記実施例の型枠本体7と同様に、弾性変形可能であり、ノズル8を介して成型品の外面と型枠109の成形面109aとの間に圧縮空気を導入することにより、成型品を型枠109から離型することができるものである。すなわち、図16に示すように、コンクリート10を打設し、コンクリート10が硬化した段階で、ノズル8を型枠109に刺して成型品の外面と型枠の成形面109aとの間にノズル8を介して圧縮空気を導入し、圧縮空気が型枠109を弾性変形させて成型品の外面と型枠109の成形面109aとの間に空気層を形成し、成型品を型枠109から離型するものである。このような型枠109であれば、保形手段としてのコンクリートが不要なため、型枠109が軽量になり取扱が容易になる。
【0026】
なお、上記した型枠本体7及び型枠109は、熱可塑性材料6により成形するので、ウレタン樹脂で形成した型枠に比較して、表1に示す物性値を有するものである。
【0027】
【表1】
【0028】
また、このような物性値を示すために、ノズル8を型枠本体7及び型枠109に突き刺せる厚みがウレタン樹脂で形成した型枠に比較して厚くすることができる。しかも、表2に示すように、厚みが増しても、突き刺す際の容易性は、代わらないものである。両者を比較した場合の、型枠厚さと突き刺しの容易性を、表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】
加えて、上記それぞれの実施例において、コンクリート10を岩石1に対応する部分にのみ打設するようにすれば、相互に連結していない、つまり台座部分で一体になっていない個別の擬岩を製作できるものである。
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、成型品と型枠との間に圧縮気体により形成される圧縮気体層により、成型品を型枠から容易に離型することができる。したがって、従来は離型が難しかった高さの高い成型品においても、圧縮気体層により擬岩となる成型品の外面の全範囲において均等に離型するので、擬岩の大きさに無関係に、常に均質な離型作業を行うことができる。
【0032】
また、離型に際して型枠の形状を変更するような外力を加えたり破壊することがないので、一度型枠を使用した後も型枠を作成した際の形状を保持しており、しかも、型枠は弾性変形可能なので、挿入していたノズルを型枠から引き抜いてもノズルの挿入により形成される孔が塞がれるので、型枠が弾性を失わない限り、繰り返して使用することができる。
【0033】
型枠が、成形面から外面に亘る内部組織が全て弾性変形可能なゴム状物質により構成されたノズル貫通部を備えたものであり、ノズルが、前記ノズル貫通部に突き刺すことが可能な中空針状のものであれば、型枠の成形面と成型品の外面との間にノズルを挿入することができる。
母型の外面に、常温では硬化して弾性変形可能な物体となる熱可塑性材料を加熱溶融した状態で接触させ、この熱可塑材料を常温で硬化させることにより型枠本体を製作し、この型枠本体の外面側所要箇所を保形手段により保持することによって、前記型枠を形成するようにしているものであれば、熱可塑性材料の使用量を低減することができる。加えて、型枠本体を保形手段により保形しているので、型枠本体の厚みが薄くとも自然石等の母型の外観に酷似した成型品を繰り返し製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す工程説明図。
【図2】同実施例を示す工程説明図。
【図3】同実施例を示す工程説明図。
【図4】同実施例を示す工程説明図。
【図5】同実施例を示す工程説明図。
【図6】同実施例を示す工程説明図。
【図7】同実施例を示す工程説明図。
【図8】同実施例を示す工程説明図。
【図9】同実施例の一工程を拡大して示す工程説明図。
【図10】同実施例を示す工程説明図。
【図11】同実施例におけるノズル及びその変形例を拡大して示す断面図。
【図12】本発明の他の実施例を示す工程説明図。
【図13】同他の実施例を示す工程説明図。
【図14】同他の実施例を示す工程説明図。
【図15】同他の実施例を示す工程説明図。
【図16】同他の実施例を示す工程説明図。
【符号の説明】
3…母型
4…コンクリート
6…熱可塑性材料
7…型枠本体
7a…ノズル貫通部
8…ノズル
9…型枠
9a…成形面
10…コンクリート
Claims (3)
- 少なくとも成形面が弾性変形可能であって、破断伸び率が800パーセント以上、かつ破断強度が10kgf/cm2以上、かつアスカーC硬度が60以下の型枠にコンクリートを打設し、そのコンクリートが硬化して脱型可能な成型品が生成された段階で、中空針状のノズルを型枠に突き刺してこの成型品の外面と前記型枠の成形面との間に該成形面の弾性を利用してノズルを挿入し、そのノズルから圧縮気体を導入し、その導入した圧縮気体を前記成形面の弾性を利用して該成形面と前記成型品の外面との境界に広範囲に亘って分散させることによって、前記成型品を前記型枠から離型することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
- 型枠が、成形面から外面に亘る内部組織が全て弾性変形可能なゴム状物質により構成されたノズル貫通部を備えたものであり、ノズルを、前記ノズル貫通部に突き刺すことを特徴とする請求項1記載のコンクリート製品の製造方法。
- 母型の外面に、常温では硬化して弾性変形可能な物体となる熱可塑性材料を加熱溶融した状態で接触させ、この熱可塑性材料を常温で硬化させることにより型枠本体を製作し、この型枠本体の外面側所要箇所を保形手段により保持することによって、前記型枠を形成するようにしていることを特徴とする請求項1又は2記載のコンクリート製品の製造方法。
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