JP4704569B2 - パターンドコンクリート表面を作る方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明はパターンドコンクリート(patterned concrete)表面を作る方法に関する。本方法は型枠及び打設技術(casting techniques)におけるコンクリートの表面構造を形作るための無数の可能性を提供する。本発明の方法は組立式ユニットの打設の場合も、現場での打ち込みの場合でも用いることができる。
【０００２】
【従来技術】
従来は、コンクリート型枠及び打設技術を用いて、骨材露出コンクリート表面(exposed-aggregate concrete surface)を作るために、コンクリートの表面凝結を遅延させることが利用されていた。コンクリート表面凝結遅延剤(retarding agent)は現に存在する物質でコンクリートの硬化を遅延させる。コンクリート表面凝結遅延剤は骨材露出コンクリート表面を作るのに用いられる。
【０００３】
他のものに囲まれた組立式のコンクリートユニットを打設するとき、表面凝結遅延剤を均一に塗布した紙を型枠の底に用いて、小型の骨材露出コンクリートユニットを作る。
【０００４】
表面凝結遅延剤は、型枠の底に置いたある種のステンシルを通して、手で機械的に塗布して、ある個々のイメージを作るような方法である種の用途に明らかに用いられる。
【０００５】
パターン化骨材露出コンクリートは予め決められた範囲で表面凝結遅延剤を用いて作ることができる方法もある。本発明と共通するものがある二つのそのような方法は、以下に詳細に説明する。しかしながら引用技術は明らかに本発明より技術的、及び経済的に劣るものである。
【０００６】
一つの方法の着想が米国特許ＵＳ−４０５５３２２に開示されている。この方法では、表面凝結遅延剤を透水性膜に塗布する。この膜は型枠内に置かれ、表面凝結遅延剤は型枠表面に直接接触し、コンクリートが膜上に打設される。表面凝結遅延剤が、機能を果たすためには、コンクリートから浸出する水のたすけによる拡散によって膜を通過してコンクリート表面に移動する必要がある。
【０００７】
この方法の弱点は透水性が必要であり、表面凝結遅延剤が塗布される材料に、用いることができる材料が制限されることである。さらに、新しいコンクリートに要求されることは十分な水の浸出が含まれ、これはコントロールすることが困難である。このことは、特に現在のコンクリート技術では、長期間の耐久性を保証するコンクリートの品質は、正確には、浸出水が非常に微量であることを特徴としているという事情がある。透過膜もまた最終結果を弱めることになる。と云うのも、膜の中の凝結遅延剤が型枠の方向へ移動することについてこの特許の中では考慮されていないし、またおそらく防ぐことができないから。したがって、露出している表面と露出していない表面の間に明確な境界がない。全体的に見て、引用特許の方法による表面凝結遅延剤の挙動は今回出願した本特許の方法より決定的に劣るものである。
【０００８】
実際に、米国特許ＵＳ−４０５５３２２記載の方法で作られた、滑らかな打設コンクリートの表面の全てでコンクリートに直接接触している型枠材料は、上述のように透水膜であった。その膜は滑らかな打設表面の品質に好ましくない、少なくとも制御不能な影響を及ぼすものである。
【０００９】
欧州特許ＥＰ−００５２２３７に開示されている他の方法では、通常の表面凝結遅延剤膜が用いられ、骨材の露出した表面が望まれない部分の膜を被覆する表面処理がなされている。
この方法は、表面凝結遅延剤膜がパターン化されるべき全部の範囲に必要であって非経済的である。実際に、滑らかな打設表面には膜だけでなく、２層の化学薬品、即ち、表面凝結遅延剤とワニスがある。さらに、引用技術の方法は、一度に一つの表面凝結遅延剤のみを用いることができるということで本発明とは決定的に異なる。
【００１０】
【発明の開示】
本発明は、表面凝結遅延剤を印刷技術か出力（ｏｕｔｐｕｔ）技術のいずれかで応用するという新しい概念を作る試みに表面凝結遅延剤を用いる。
ここで開示する本方法では、引用方法とは異なり、作られる滑らかな打設表面の性質に影響を及ぼす機会を提供することで優れている。一般的に知られているように、型枠表面に塗布された剥離剤（ｒｅｌｅａｓｅ ａｇｅｎｔ）はそれ自身が、作られる滑らかな打設表面の性質に影響する。数種の異なる剥離剤が種々の型枠材や種々のグレードのコンクリートに適するように開発された。剥離剤は例えば、大きく分けて以下のようなグループに分けることができる：
−純粋な鉱物油
−化学修飾植物油
−植物油と鉱物油の混合物
−乳化鉱物油
−乳化植物油
ここで開示された方法によると、適切な剥離剤を表面凝結遅延剤が塗布されていない部分の膜に塗布することができる。こうすることによって所望の品質の滑らかな打設表面を作ることができる。
【００１１】
この実施態様の他の利点は、パターン化を全くしない組立式ユニットにおいて、滑らかな型枠の表面に膜に用いるのと同じ剥離剤を塗布することで足りることである。前述の引用方法にはこの利点を有していない。その代わりに、両方法ではもし全く滑らかな打設ユニットの表面が、部分的に骨材が露出したユニットの滑らかな打設表面と同じであることを望む場合には、膜をこれらのユニットに掛けなければならない。ここでもまたコンクリート製造業者は滑らかな打設表面の性質に影響を及ぼすことができない。
【００１２】
本発明の方法は以下の性質を有する解決策を達成することを意図したものである：
１．本方法は、コンクリート打設技術において、各種のグラフィックレリーフ表
面とユニットの継ぎ目をデザインの一部として考えることができる新種のコン
クリートの表面処理を創造するのに用いることができる。
２．本方法はデザイナーが各種のグラフィックパターンを使ってコンクリート表
面の外見を形作るための無数の可能性を提供する。
３．本方法はできるだけ融通性があり、種々の種類のコンクリート打設に適用で
きる。
４．本方法の出発点は、できるだけ多くのデザイナーに役に立つ製品であること
。デザイナーはデーターネットワークを通してでき上がったデザインを、それ
を製造する工場に送ることもできる。
５．主な目的は、雨水の流水や都市の空気の汚染に関して、デザイン中から表面
の汚れを予測することができること。
６．従来のコンクリート表面と比較して、著しいコスト増加を避ける。
【００１３】
本方法は、型枠技術や打設技術において、印刷技術や出力技術により、コンクリート表面凝結遅延剤、所望により剥離剤や他の所望する物質を用いることを基本とする。所望の表面パターンは、顔料としてコンクリート表面凝結遅延剤を用いる印刷技術や出力技術により型枠の打設表面に転写される。最近の印刷技術や出力技術によれば、所望により、同時、若しくは順次に、コンクリート表面に異なる効果を与える数種の異なる表面凝結遅延剤や他の物質を添加することができる。これは本発明の基本的な原則が特定のパターンの形成のみならず、表面凝結遅延剤が添加されず、結果として剥離剤や他の物質がコンクリート表面に影響を及ぼす領域の面仕上げ、及び形成されるコンクリート片の品質も含むためである。表面凝結遅延剤は深度が異なるところに作用するタイプが含まれる。
【００１４】
型枠の打設表面は、膜様の材料、例えばコーテェッドペ−パーや何か他の材料が特に好ましく、それにパターンを、表面凝結遅延剤が印刷剤や出力剤として作用する印刷または出力技術で転写する。その技術はセリグラフィー、フレキソ印刷、デジタル出力技術、または他の印刷、出力技術であってもよい。一度、打ち込まれたコンクリートが硬化すると、型枠からはずされコンクリート片は洗浄され、型枠に表面凝結遅延剤があった骨材露出表面の部分にパターンが形成される。
【００１５】
本方法はコンクリート表面をパターン化する既知の方法よりいくつかの利点がある。組立式コンクリートユニットでパターンを作る既知の方法は、型枠の底に取り付けた種々のプロフィール、型枠の底にステンシルによりブラシで塗布され凝結遅延した表面、コンクリートユニットの表面に砂を吹き付けたパターン、またはコンクリートユニットの機械的溝きりを含む。これらの既知の方法は多くが手作業工程であるため、時間がかかり、より制限されないパターンをコンクリート表面に作成するのには不都合である。上記の記載されている引用技術と比較して、本発明の方法は、より多様性があり経済的にも環境面からもより合理的である。
【００１６】
本発明による新しい方法は、高度に自動化された生産と、パターンを変えることの無数の可能性とを可能にする。後で実施態様の図や実施例により説明するように、本発明は各種の深さに作用させるのが容易であるために製造されるコンクリート片の表面に立体感のある効果を創るのに使用することができる。
【００１７】
本発明を以下に添付図を引用することによってより詳細に説明する：図１，２及び３には層の実際の厚さを示すことを意図するものではなく、明確にするために層がかなりの厚さで描かれている。実際には、層は非常に薄い。最終的には中心になるコンクリート表面に露出する骨材粒子は図２には意図的に描かれていない。
図に示される実施例においては、異なる洗浄深度をもたらすように硬化を遅延する３種の凝結遅延剤が用いられており、これらは印刷技術や出力技術で表面に塗布される。参照番号１，２及び３はこれらの層を示す。番号１で示される凝結遅延剤は図２のプロフィールで示されるように最も深い深度に至るまでコンクリートの硬化を遅延する。番号２で示される薬剤は中間の効果で、番号３のものは最も遅延効果が小さいものである。
【００１８】
図１に示されるように、表面凝結遅延剤よってできたパターンははっきりしており、外郭線は鮮明になっている。このように表面凝結遅延剤はまた直接鮮明に描かれたイメージを作る。図では、参照番号４は 剥離剤を示し、剥離剤は表面凝結遅延剤と同じような技術で表面に添加される。一般的に、各種の材料を添加するために同じ作業段階または順次の作業段階を利用することができる。同様に、異なる物質を塗布するとき、所望によっては、出力技術を一つの物質に、印刷技術を他の物質に用いることができる。例えば、ある物質はより容易に塗布できるある技術を、他の物質にはより容易に塗布できる他の技術を選択することができる。
物質１，２，３および４が印刷または出力技術で転写される本質的に水非透過膜は番号５で示される。番号６は型枠圧盤を示し、その上にパターン化表面凝結遅延剤膜が置かれる。図２では、参照番号７がコンクリートを示している。
以下に本方法について実施例を用いて説明する。
【００１９】
【実施例１】
膜へのセリグラフィー
コンクリート表面凝結遅延剤を印刷インクとして用いるセリグラフィーを用いて所望の表面パターンを膜に転写する。これは、膜に所望のパターンを形成するコンクリート表面凝結遅延剤を使ってパターン化された表面凝結遅延剤膜を作る。セリグラフィーは現存する半自動化技術である。セリグラフィーでは所望の数の表面凝結遅延剤、剥離剤、または他の物質を印刷することができる。コンクリート工場ではパターン化された表面凝結遅延剤膜が型枠の底に広げられ、コンクリート材料が型枠に流される。一度コンクリートが硬化すると、コンクリートユニットが型枠からはずされ、その表面を洗浄する。膜に表面凝結遅延剤があったコンクリートの表面の部分にパターンが現れる。
【００２０】
適切なタイプの膜を選択することによりその工程の間に、及び所望によりユニット打設型枠の底に孔をあけ、形成された孔を真空貯蔵器に繋ぐことにより、表面凝結遅延剤膜がくしゃくしゃになるのを防ぐ。真空にすることにより表面凝結遅延剤膜はしっかりと型枠の底に保持される。現場での打設では、パターン化された表面遅延材膜は、本発明に従って接着剤で型枠の打設表面に膜を固定するような方法で用いることができる。
【００２１】
【実施例２】
膜へのフレキソ印刷
所望の表面パターンを印刷インクとしてコンクリート表面凝結遅延剤を用いて、フレキソ印刷機で膜に印刷する。フレキソ印刷機は、いわゆるローラー印刷機であり、印刷版がローラーの周りに付けられている。フレキソ印刷機は、機械によるが、３〜５メーターの模様や３メータ長の繰返しパターンを印刷することができる。フレキソ印刷機は一度に同じ作業工程で４色の印刷ができる。フレキソ技術は一般的に大規模な印刷操業にはセリグラフィーより経済的と考えられている。コンクリート打設において、この技術で印刷された表面凝結遅延剤膜が実施例１と同じような方法で用いられる。
【００２２】
【実施例３】
デジタル出力技術
所望の表面パターンがデジタル印刷機にプログラムされ、当該デジタル印刷機は５メーター巾までの模様を印刷することができる。出力模様の長さは制限されないが、ファイルの長さの分だけの長さであり得、例えば、５キロメーター長の変化するパターンを出力することができる。そのようなデジタル出力印刷機は、印刷のノズルが印刷材料から十分に離れているために、どのような物質にも印刷することができる。そのような印刷機は少なくとも自動車産業において、個別の塗装が施された自動車に対する注文に応じるために用いられているのが見受けられる。
【００２３】
コンクリート表面凝結遅延剤や剥離剤はデジタル印刷機でパターン化表面凝結遅延剤膜を製造するときに印刷インクとして用いられる。これらの物質はその機械で通常使われる顔料と同じ粘度に作られる。印刷される物質の層の厚さは制限がなくデジタルで調製することができる。そのようなデジタル印刷機は所望のパターンを所望の材料にデジタルに印刷することができる。印刷材料は、例えば、非透水性膜、型枠合板、若しくはコンクリートユニット型枠の底、一般的にはステンレス鋼であるが、等である。
【００２４】
この技術による表面凝結遅延剤膜の生産物は、実施例１と同様に組み立て式コンクリートユニットを打設するのに使われる。この技術を用いてコンクリート表面凝結遅延剤パターンで印刷された型枠合板を現場での打設に用いることができる。この技術を用いてコンクリート表面凝結遅延剤パターンで印刷された型枠の底は組み立て式コンクリートユニット打設技術に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上述のことから直接分かるように本発明により作られた1解決方法を示す；
【図２】本方法を利用することにより得られたコンクリート片の断面図を示す；
【図３】図1のＡ−Ａ断面図を示す。
【符号の説明】
１、２，３：凝結遅延剤層
４：剥離剤
５：水非透過膜
６：型枠圧盤
７：コンクリート

Claims (6)

1. 打設されるコンクリートと接触する型枠の表面に、印刷技術を用いて、コンクリート表面凝結遅延剤を直接転写させる、パターンドコンクリート表面を作る方法であって、当該表面凝結遅延剤と同じまたは別の転写段階で、剥離剤も印刷技術を用いて、打設されるコンクリートと接触する型枠の表面に転写させることを特徴とする、方法。
2. セリグラフィー、フレキソ印刷、オフセット印刷、またはデジタル印刷技術を用いて、表面凝結遅延剤および剥離剤を、上述の打設されるコンクリートと接触する型枠の表面に転写させることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. コンクリート表面凝結遅延剤で作られる所望のパターンを、膜に形成し、打設されるコンクリート材に当該パターンが面するように、当該膜を型枠の底に置くことを特徴とする、請求項１若しくは２に記載の方法。
4. コンクリート表面凝結遅延剤で作られる所望のパターンが、型枠の底に直接形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 打設後、打設されたコンクリート片を洗浄し、パターンを作るために硬化することを遅延させたコンクリートを洗い流すことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 特定のパターンを形成するために、コンクリート硬化を異なる深度で遅延する表面凝結遅延剤、及び剥離剤を、打設されるコンクリートと接触する型枠の表面に転写することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。

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