JP5078427B2 - ポーラスコンクリート成形具 - Google Patents

Description

本発明は、ポーラスコンクリート成形具に関し、さらに詳細には、所定空隙率のポーラスコンクリートを繰り返し成形可能なポーラスコンクリート成形具に関する。

ポーラスコンクリートは、内部に無数の空隙が存在することから吸音板や透水板など様々な用途に用いられている。従来、このような用途に用いるポーラスコンクリートは、所定の空隙率を備えていることが必要で、従来では、特許文献１の段落（００２４）に記載されているように所定の状態に混練されたコンクリートを型枠に投入し、この型枠をテーブルバイブレータや型枠に取り付け可能な振動機などを用いて、振動数３，０００〜８，０００ｖｐｍの外部振動をおおよそ１０秒〜３０秒与えることで振動成形していた。
特開２００１−３９７７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような外部振動によりポーラスコンクリートを成形する場合、実際にポーラスコンクリートを成形してみないとその空隙率がどの程度であるかは分からず、したがって設計通りの空隙率を有するポーラスコンクリートを成形するための事前コントロールを行うことはできない、という問題があった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、毎回の成形でもほぼ同じ空隙率を有するポーラスコンクリートを成形し得るポーラスコンクリート成形具を提供することにある。

本発明は、上部が開口した容器状の受け型枠に充填したコンクリートを所定空隙率のポーラスコンクリートに成形する成形具であり、その特徴とするところは、前記受け型枠内に充填されている前記コンクリートを加圧すべく前記受け型枠の前記開口から内部に緊密に挿入する加圧体と、前記受け型枠と前記加圧体とに取り付けられ、前記加圧体の前記受け型枠内への挿入を所定位置で規制する規制手段とを含み、前記受け型枠内に挿入された前記加圧体を前記所定位置で規制し、前記受け型枠内に初期充填レベルまで投入された前記コンクリートが占める容積を所定容積に変化させることにより前記所定空隙率を有する前記コンクリートを成形することにある。

かかるポーラスコンクリート成形具における実施形態の一例としては、前記規制手段が、前記受け型枠の外壁面に取り付けられたストッパー部と、前記加圧体の外壁面に取り付けられ、該加圧体が前記受け型枠内に挿入されるとき、前記受け型枠に取り付けられている前記ストッパー部に当接する係止部とで構成されている。

本発明のポーラスコンクリート成形具における他の実施形態では、前記ポーラ
スコンクリート成形具が異なる厚さの前記ポーラスコンクリートを成形する厚さ変更手段を備えている。

本発明のポーラスコンクリート成形具における更に他の実施形態では、前記厚さ変更手段が、前記ストッパー部及び前記係止部のいずれか一方に着脱自在に取り付けられたスペーサーで構成されている。

本発明に係るポーラスコンクリート成形具によれば、所定の性状に調整されたコンクリートを受け型枠に初期充填レベルまで投入した後、この受け型枠に加圧体を挿入し、加圧体が規制手段によって停止するまで充填コンクリートを加圧してその容積を所定量減少させる。このように受け型枠に充填されたコンクリートは、正確に決められた容積に変化させられるので、毎回、所望の空隙率を有するポーラスコンクリートが成形される。その結果、充填するコンクリートの性状と充填量が同じである限り、空隙率がほぼ同じポーラスコンクリートを毎回成形することができる。その結果、この成形具で成形された多数のポーラスコンクリートを吸音板や透水板として使用するとき、その吸音効果や透水効果にバラツキがなく、ほぼ同じ効果を得ることができる。さらに、本発明のポーラスコンクリート成形具によれば、成形される前記ポーラスコンクリートの厚さを変える厚さ変更手段を備えているので、所望する厚さでかつほぼ同じ空隙率のポーラスコンクリートを成形することができる。

さらに、本発明のポーラスコンクリート成形具によれば、規制手段が、受け型枠と加圧体とのそれぞれ外壁面に取り付けられたストッパー部と係止部とで構成されているので、受け型枠内に挿入された加圧体が機械的に所定位置で停止し、その結果、充填コンクリートの容積変化が一定で、これにより、毎回、ほぼ同一の性質を有するポーラスコンクリートの成形を確実に行うことができる。

また、本発明のポーラスコンクリート成形具によれば、成形されるポーラスコンクリートの厚さを変える厚さ変更手段が、ストッパー部と係止部とのいずれか一方に少なくとも一枚のスペーサーを着脱自在に取り付けることで構成されているので、ポーラスコンクリートの厚さを変更する場合にもその操作が容易で、迅速に行うことができる。

以下、本発明のポーラスコンクリート成形具（以下、単に「成形具」、と称する）を添付の図に示された好適な実施形態についてさらに詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る成形具１０Ａを示す斜視図である。この成形具１０Ａは、骨材、セメント、水、及びバインダーなど必要な素材を混練してなるコンクリートを投入する容器状の受け型枠１１を含んでいる。この受け型枠１１は、図１から明らかなように、下型枠部１２と上型枠部１３とから構成されている。下型枠部１２は、ほぼ四角形の底板１２ａと、その四辺から該底板１２ａにほぼ垂直に立設した４つの側壁板１２ｂとから構成され、直方体状をした上部開放の箱形容器である。この下型枠部１２には、その上部の開口部１２ｄからコンクリートが底板１２ａと各側壁板１２ｂとで囲まれた内部空間１２ｃに投入される。

上型枠部１３は、４つの側壁板１３ａからなる四角形の環状体であり、その内側の平面形状と大きさ、即ち環状体である上型枠部１３における対向する上部の開口１３ｂと下部の開口１３ｃとの形状及び大きさは、下型枠部１２の開口部１２ｄに完全に整合する。したがって、下型枠部１２と上型枠部１３とが重ね合わされると、上型枠部１３における各側壁板１３ａの下端面と下型枠部１２における側壁板１２ｂの上端面とがそれぞれ内縁部を一致するように載置され、これにより下型枠部１２と上型枠部１３との各内面で形成される受け型枠１１の内壁面は、段差のない平坦な面（垂直面）として形成される（図３を参照）。

また、成形具１０Ａは、受け型枠１１内に上型枠部１３の開口１３ｂから下型枠部１２の底板１２ａに向かって緊密に挿入可能な加圧体１４を備えている。この加圧体１４は、受け型枠１１を構成している下型枠部１２の内部空間１２ａにおける平面形状と同じ形状及び面積の底面板１４ａと、その四辺から該底面板１４ａに対してほぼ垂直に立設した側壁板１４ｂとから構成された箱状を呈している。これにより、この箱状の加圧体１４を受け型枠１１の上部開口である上型枠部１３の開口１３ｂから下型枠部１２へ向かってに挿入すると、各側壁板１４ｂの外面が受け型枠１１における上型枠部１３のそれぞれ対応する側壁板１３ａの平坦な内面に摺接しながら下型枠部１２に向かって所定の位置まで入り込む。さらに、加圧体１４は、各側壁板１４ｂの上縁部から底面板１４ａにほぼ平行にかつ内方に張り出したフランジ部１４ｃを備え、対向する一組の側壁部１４ｂの上縁部から張り出しているフランジ部１４ｃの表面にはそれが設けられている側壁部１４ｂの上縁部に沿う方向に延びる逆Ｕ字形のハンドル１５が取り付けられている。この加圧体１４を構成している底面板１４ａと側壁板１４ｂとで囲まれた内部は、空間部とされているが、この加圧体１４の全体強度を高めるためにその内部には補強板１６が設置されている。

補強板１６は、図２に示されるように加圧体１４の縦方向（図１，図２においてＹで示す方向）における底面板１４ａのほぼ中間部付近に配置され、その両端部はそれぞれ対向する側壁板１４ｂに連結されている。このような加圧体１４は、各部を構成する鉄板を溶接によって相互に連結して形成されている。鉄板で形成された加圧体１４は、それ自体で相当な重量があり、受け型枠１１内に挿入するとき、受け型枠１１内に充填されているコンクリートをその自重で押圧しながら所定位置まで入り込むことができる。もし、加圧体１４が、比較的に軽量な素材から形成される場合には、加圧体１４の内部空間に砂又は水などを入れたり、或いは何らかの機械的手段を用いてその加圧力を調整することができる。

前述した受け型枠１１と加圧体１４とには、該加圧体１４が受け型枠１１の内部に挿入されるとき、所定の位置で停止するための規制手段１７が設けられている。この規制手段１７は、受け型枠１１の上型枠部１３に取り付けられたストッパー部である台座１８と、加圧体１４に取り付けられた係止部であるＬ型のブラケット１９とから構成されている。具体的には、台座１８は、図１に示されるように上型枠部１３における対向する一対の側壁板１３ａの外側面両端側に取り付けられている。各台座１８の上面１８ａは、上型枠部１３の開口１３ｂと同じ平面上に位置している。すなわち、台座１８の上面１８ａは、上型枠部１３における側壁板１３ａの上端面と同一面に位置している。各台座１８は、Ｌ型の鉄板を倒立状態にしてその屈曲線部に平行な一縁部１８ｂを側壁板１３ａの上部に溶接し、かつ他縁部１８ｃを側壁板１３ａの下部から外方へ張り出した台座受けフランジ２０に溶接して固定されている。

他方、規制手段１７を構成する鉄製のＬ型ブラケット１９は、該ブラケット１９の一片部１９ａをほぼ水平方向に張り出すように（側壁板１４ｂの外壁面にほぼ垂直になるように）他片部１９ｂを加圧体１４における対向する一対の側壁板１４ｂの外側面両端側に溶接して取り付けられている。各ブラケット１９は、加圧体１４が受け型枠１１の内部に挿入されるとき、その一片部１９ａが各台座１８の上面１８ａに当接する位置にあり、従って、加圧体１４は、各ブラケット１９が各台座１８に当接したとき、その挿入が停止されることになる。また、各ブラケット１９は、加圧体１４が受け型枠１１内に挿入されるとき、加圧体１４の底面板１４ａと受け型枠１１の底部、即ち下型枠部１２の底板１２ａとの間に間隔ｔを形成する位置で各ブラケット１９が各台座１８に当接するように取り付けられている。この間隔ｔは、受け型枠１１で成形されるポーラスコンクリート２２の設計厚さとなる。

次に、前述した第１の実施形態に係る成形具１０Ａの使用方法について図３を参照しながら説明する。図３は、図面を簡略化するため受け型枠１１のみを破断し、かつ受け型枠１１内に加圧体１４を所定位置まで挿入した状態で示す断面図である。最初に、受け型枠１１を準備するために、下型枠部１２に上型枠部１３が、前述したようにそれらの内壁面に段差を生じないように正確に重ねられる。ところで、成形された所定表面積のポーラスコンクリート２２が所定厚さｔ及び所定空隙率を有するには受け型枠に充填されたコンクリートに対してどの程度の容積変化を与えればよいかは、種々の計算式により予め計算（設計）され、その計算結果に基づいて受け型枠１１に投入すべきコンクリートの重量（容積）やコンクリートの形成要素である骨材の粒径並びに量などが決められて混練され、それが受け型枠１１に充填される。その時のコンクリートの充填レベルが図３に二点鎖線２１で示されている。このようにして受け型枠１１にコンクリートが充填されると、次いで、加圧体１４が、受け型枠１１内に挿入される。

加圧体１４は、受け型枠１１内に充填されているコンクリートをその初期充填レベル２１から次第に加圧しながら受け型枠１１内に入り、規制手段１７によって、即ちブラケット１９の一片部１９ａが台座１８の上面１８ａに当接して停止する。これにより、受け型枠１１内に充填されているコンクリートは、初期の充填レベル２１から、停止した加圧体１４の底面板１４ａの位置までの容積が減少されたことになる。このようにして受け型枠１１内に充填されていたコンクリートが予め設定された容積変化を受け、コンクリート充填直後又は充填したコンクリートが硬化した後に、上型枠部１３が下型枠部１２から取り外され、さらに下型枠部１２から成形されたポーラスコンクリート２２が脱型される。このような下型枠部１２は、金属製又は木製の材料で形成することができ、さらにその内面に剥離剤を塗布しておいてもよい。また、この下型枠部１２を形成する際にその深さを適宜に設計すれば、ポーラスコンクリート２２の設計厚さｔを容易に変更することができる。このように充填されたコンクリートに正確な容積変化を与える成形具１０Ａを使用することにより、所定の空隙率を有する設計厚さｔのポーラスコンクリート２２を成形するようにしたので、上述した操作を繰り返せば、毎回、所定空隙率を有する所定厚さｔのポーラスコンクリート２２を成形することができ、その結果、ほぼ同じ性質を有するポーラスコンクリート２２を大量生産することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る成形具１０Ｂについて図４ないし図６を参照して説明する。なお、第２の実施形態に係る成形具１０Ｂの構成において、第１の実施形態に係る成形具１０Ａと同一又は相当する部分は、図４ないし図６に同一の参照符号を付けてその説明を省略する。この第２の実施形態に係る成形具１０Ｂは、厚さｔ及びそれより厚さの大きいポーラスコンクリート２２を成形する場合のものである。すなわち、第２の実施形態に係る成形具１０Ｂは、厚さｔからそれ以上の厚さのポーラスコンクリートを成形できる。すなわち、この成形具１０Ｂは、厚さ変更手段３０を備えている。この厚さ変更手段３０は、規制手段１７に取り付けられている。具体的には、この成形具１０Ｂは、規制手段１７として第１の実施形態に係る成形具１０Ａと同様に、加圧体１４における対向する一対の側壁板１４ｂの外側面両端側に取り付けられたＬ型のブラケット３１と、上型枠部１３における対向する一対の側壁板１３ａの外側面両端側に取り付けられた台座３２とを備えており、厚さ変更手段３０は、ブラケット３１に取り付けられている。

厚さ変更手段３０は、鉄板からなる複数枚のスペーサー３０ａと、これをブラケット３１に取り付けるボルト３０ｃ及びナット３０ｄとから構成され、各スペーサー３０ａの中央部にはボルト挿通用の穴３０ｂが形成されている。更に具体的に説明すると、ブラケット３１と台座３２とは、第１実施形態に係る成形具１０Ａにおける対応するそれらの素材、形状、及び取付け方法等を実質的に同じにするが、唯一相違する点は、図４及び図５に示されるようにブラケット３１の一片部３１ａにスペーサーを取り付けるための穴３３が形成され、また、台座３２の上面３２ａにも穴３４が形成されていることである。従って、複数枚のスペーサー３０ａは、これらを重ねて一片部３１ａの下側に位置決めされ、ブラケット３１における一片部３１ａの穴３３から各スペーサー３０ａの穴３０ｂを挿通するようにボルト３０ｃが通され、そのボルト３０ｃの両端部にナット３０ｄを螺着することによりブラケット３１に取り付けられる。なお、台座３２の上面３２ａに形成された穴３４は、加圧体１４が受け型枠１１内に挿入されるとき、上述のようにブラケット３１に取り付けられた最下段のスペーサー３０ａの下側に位置するボルト端部とナット３０ｃが台座３２の上面３２ａに衝突するのを避けるためのものである。

次に、この成形具１０Ｂの使用方法について説明する。この成形具１０Ｂを用いて所定の空隙率を有する厚さ（ｔ＋Ｓ）のポーラスコンクリート２２を成形する場合、図５及び図６に示されるように厚さ変更手段３０を構成するスペーサー３０ａの全体厚さがＳになるようにスペーサー３０ａの枚数が選択される。この時、一枚のスペーサー３０ａが厚さＳであれば、その一枚を使用するだけでよいことは言うまでもない。従って、一枚若しくは複数枚のスペーサー３０ａが前述したようにしてブラケット３１における一片部３１ａの下側にボルト３０ｃ及びナット３０ｄにより取り付けられる。その後、所定の空隙率を有する厚さ（ｔ＋Ｓ）のポーラスコンクリート２２を成形するために必要な重量のコンクリート（コンクリートの重量は前述したように予め計算されている）が、上型枠部１３と下型枠部１２とを組み立てた受け型枠１１内に充填される。

次いで、厚さ変更手段３０が取り付けられた加圧体１４が受け型枠１１内に挿入され、これにより、受け型枠１１内に充填されたコンクリートに対して、その充填レベル位置（図示せず）から、加圧体１４に取り付けた規制手段１７のブラケット３１に固定した最下段のスペーサー３０ａが台座３２の上面に当接するまでの容積変化が与えられる。この結果、コンクリートが受け型枠１１内で硬化することにより、厚さが（ｔ＋Ｓ）で、かつ所定の空隙率を有するポーラスコンクリート２２が成形される。なお、受け型枠１１内への加圧体１４の挿入に伴ってブラケット３１に固定した最下段のスペーサー３０ａが台座３２の上面に接近すると、最下段のスペーサー３０ａの下側に位置するボルト３０ｃの端部とナット３０ｄは台座３１の上面３１ａに形成された穴３４に入り込むので、最下段のスペーサー３０ａ下面が台座３１の上面３１ａに密着し、その結果、加圧体１４は、初期の設計厚さｔより正確にスペーサー３０ａの全体厚さＳだけ厚くなる。

この成形具１０Ｂでは、必要に応じてスペーサー３０ａの厚さ、或いはその枚数を選択してブラケット３１に取り付けることにより所望する厚みのポーラスコンクリート２２を成形することができる。また、前述した第２の実施形態に係る成形具１０Ｂでは、スペーサー３０ａをブラケット３１に取り付けた例についてのものであったが、スパーサー３０を台座３２の上面３２ａに載置して固定してもよい。すなわち、スペーサー３０ａは、ブラケット３１及び台座２８のいずれか一方に取り付けることができる。もちろん、スペーサー３０ａをブラケット３１に一枚も取り付けずに使用することもでき、その場合には、図１〜図３に示される第１の実施形態に係る成形具１０Ａと実質的に何ら変わるところはない。

前述した成形具１０Ａ，１０Ｂを使用することにより、受け型枠１１内に充填したコンクリートに設計通りの容積変化を毎回正確に与えることができるので、所定の空隙率を有するポーラスコンクリートを繰り返し成形することができ、その結果、性質の同じポーラスコンクリートを大量に生産することができ、例えば、これを吸音作用や透水作用を求める用途に使用するとき、その吸音効果や透水効果にバラツキがなく、ほぼ同じ効果を得ることができる。

本発明に係る第１の実施形態に係るポーラスコンクリート成形具を分解した状態で示す斜視図である。 図１の２−２線で切断して示す加圧体の断面図である。 図１に示されるポーラスコンクリート成形具を用いてポーラスコンクリートを成形している時の状態を示す断面図である。 本発明に係る第１の実施形態に係るポーラスコンクリート成形具を分解した状態で示す斜視図である。 図１の５−５線で切断して厚さ変更手段の構造を示す加圧体の部分的な断面図である。 図４に示されるポーラスコンクリート成形具を用いてポーラスコンクリートを成形している時の状態を示す断面図である。

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ ポーラスコンクリート成形具
１１ 受け型枠
１２ 下型枠部
１２ａ 底板
１２ｂ 側壁板
１２ｄ 開口部
１３ 上型枠部
１３ａ 側壁板
１３ｂ 上部の開口
１３ｃ 下部の開口
１４ 加圧体
１４ａ 底面板
１４ｂ 側壁板
１７ 規制手段
１８，３２ 台座（ストッパー部）
１９，３１ Ｌ型のブラケット（係止部）
２１ コンクリート初期充填レベル位置
２２ ポーラスコンクリート
３０ 厚さ変更手段
３０ａ スペーサー
３０ｂ ボルト挿通穴
３０ｃ 取り付けボルト
３０ｄ 取り付けナット

Claims (3)

1. 上部が開口した容器状の受け型枠に充填したコンクリートを所定空隙率のポーラスコンクリートに成形する成形具において、
   前記受け型枠内に充填されている前記コンクリートを加圧すべく前記受け型枠の前記開口から内部に緊密に挿入する加圧体と、前記受け型枠と前記加圧体とに取り付けられ、前記加圧体の前記受け型枠内への挿入を所定位置で規制する規制手段とを含み、
   前記受け型枠内に挿入された前記加圧体を前記所定位置で規制し、前記受け型枠内に初期充填レベルまで投入された前記コンクリートが占める容積を所定容積に変化させることにより前記所定空隙率を有する前記ポーラスコンクリートを形成するポーラスコンクリート成形具。
2. 前記規制手段が、前記受け型枠の外壁面に取り付けられたストッパー部と、前記加圧体の外壁面に取り付けられ、該加圧体が前記受け型枠内に挿入されるとき、前記受け型枠に取り付けられている前記ストッパー部に当接する係止部とで構成されている請求項１に記載のポーラスコンクリート成形具。
3. 前記ポーラスコンクリート成形具が、異なる厚さの前記ポーラスコンクリートを成形する厚さ変更手段を備えている請求項１又は２に記載のポーラスコンクリート成形具。
   

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