JPH02128836A - コンクリート建材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、床材、壁材及び屋根材などの内装及び外装用
の各種建材として使用でき、灰色又は灰黒色の表面皮膜
を有する装飾感に秀でたコンクリート建材とその製造方
法に関する。

（従来技術とその問題点） 住宅用及びビル周環各種建築物の部材としてコンクリー
トは従来から広く使用されている。特に建築物の外形を
構成し、該建築物の外観を決定するコンクリートの場合
には、建築物の部材として本来必要な強度だけでなく、
色調や模様等の美観が重要な要素となる。従ってコンク
リート建材の表面にどのような色調や模様を付すかは、
該コンクリート建材の付加価値を決定する重要な要素で
あり、コンクリート建材の装飾のために従来は主として
下記する３方法が採用されている。

（ａｌ　　コンクリート特有の外観を生かしたコンクリ
ート建材とする場合には、テラゾー仕上げのように表面
に多量の骨材を押しつけたり、単体仕上げのように模様
型枠を用いて、コンクリート建材表面にコンクリートの
外観を維持したまま所定の模様を形成する方法。

中）　コンクリート建材の表面を塗装することにより、
該コンクリート建材の全部又は一部に所定の色調及び模
様を形成する方法。

（Ｃ）　　コンクリート建材の表面に、タイル等の装飾
材料を貼着することにより、任意の装飾感を生じさせる
方法。

しかしながら近年になって都市環境との調和、美的感覚
の向上等の要請が次第に高まり、建築物の外装、内装を
問わず上記従来方式とは異なった色調、美観、及び長期
間の耐久性も要望されるに到り、前記コンクリートの施
工方式には、下記する問題点が指摘されるようになった
。

（ａ）　　骨材や型枠を使用する方式では、コンクリー
ト特有の外観は生かされるものの色彩的な変化に乏しく
、又年月の経過に伴って色調にむらや変化が観察される
ようになる。

（ｂ）　　コンクリート建材表面に塗装を施す方式では
、色彩の選択や施工が容易であるという特長を有する反
面、耐久性に冨むアルカリ性塗料を使用した場合でも長
期間使用すると塗料の剥離、チョーキング等塗料特有の
欠点が具現化され、更に塗料の種類にもよるが一般的に
重量感に乏しい。

（Ｃ）　　塗装材料の貼着の場合には、該材料の選択に
より多彩な色調が得られる反面、現地施工的性格が強く
、大量生産に不向きで、コスト的にも有利とはいえない
。

一部コンクリート系以外の建材例えば金属製の建材にお
いても同様に、都市環境や自然環境の保護の見地から建
築物の色調や外観の改良に対する要望は多彩となり、又
耐久性にも優れた建材が望まれている。従来から銅の酸
化生成物である緑青がその特異な装飾感により珍重され
１．かつ最近では亜鉛製品についても大気中に放置した
ときに生ずる灰黒色の酸化皮膜が、装飾的に重量感があ
り建築デザイン的にも注目され、屋根材や壁材として利
用されている。

従来から前記コンクリート建材に前記金属の有する装飾
性を付与するために、着色された金属板を用いる以外に
、前記コンクリート建材の表面に金属溶射により金属溶
射層を形成することも一部試みられている。しかしこれ
らの方法も作業上工期が長いという問題があるため、短
い工期で優れた品質のコンクリート材を製造することが
望まれている。

（発明の目的） 本発明は、上記従来のコンクリート建材の有する欠点を
解消し、装飾感及び耐久性に優れた比較的安価に製造で
きるコンクリート建材及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、第１にコンクリート建材の基材の表面に、酸
化された亜鉛−アルミニウム系合金の溶射層を形成した
ことを特徴とするコンクリート建材であり、第２に該コ
ンクリート建材の製造方法である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明では、溶射を施す基材としてコンクリート建材を
使用する。該コンクリート建材の表面は多孔質であり、
該多孔質コンクリート建材表面に溶射を行うと投錨（ア
ンカー）効果により接着剤を使用することなく、亜鉛系
の比較的低融点の材料からも密着性の優れた溶射層を容
易に形成することができる。

又本発明では、溶射の原料として亜鉛−アルミニウム合
金を使用するが、亜鉛、アルミニウム以外にナトリウム
やマグネシウム等の電気化学的に卑な元素を少量添加し
てもよく、該添加元素は亜鉛−アルミニウム合金の耐蝕
性を高めるとともに表面酸化を助長する効果を有する。

後述する通り、本発明では形成される溶射層を酸化する
必要があるが、亜鉛単独の溶射層の場合には、屋根用亜
鉛板の例から分かるように大気中で酸化して所期の装飾
感を有する灰色又は灰黒色の皮膜に転化させるためには
数ケ月以上の時間を有するのに対し、本発明の亜鉛−ア
ルミニウム合金系では大気中でも１ケ月間、蒸気酸化な
どで酸化を加速すると数日間で所期の灰黒色の酸化皮膜
を形成することができる。つまり溶射原料を亜鉛単独か
ら亜鉛−アルミニウム合金に換えることにより、表面の
易酸化性を得ることができるのである。

更にこの合金は亜鉛単独よりも構造が緻密で腐食反応の
溶射層内部への拡大を抑制する作用があり、その消耗量
が大きく減少する。該亜鉛−アルミニウム合金は、アル
ミニウム含有量が０．５重量％以上であることが必要で
あり一般的には市販の亜鉛−１３％アルミニウム合金を
使用すればよ（、アルミニウム含有量が０．５重量％未
満であると、上述の効果が不十分となる。アルミニウム
含有量の上限は５０％程度とすることができるが、溶射
作業の容易さ等からアルミニウム含有量は５％以上３０
％以下とすることが好ましい。前記合金の溶射はミ従来
の溶射法例えばガス溶射等をそのまま使用することがで
きる。溶射温度は、使用する合金の融点が比較的低いこ
とから通常の溶射温度より低い温度で行うことが好まし
い。溶射層の厚さは下地のコンクリートが完全に被覆さ
れれば特に限定されない。

次いで溶射により形成した亜鉛−アルミニウム溶射層を
酸化して該溶射層の色を灰色又は灰黒色とする。該酸化
処理は、大気中に放置することにより行ってもよいが、
該放置によると均一な酸化された表面を得るために土日
ないし１ケ月を要し工業的に実施するためには好ましく
ないため、高温高湿の容器内で酸化するか、散水処理に
より酸化して表面酸化を促進することが望ましい。

この酸化処理により、前記コンクリート建材の表面が銀
灰色から艶消状の灰色又は灰黒色に変化して従来の建材
では得難かった重厚感を有するコンクリート建材を得る
ことができ、この色は前記亜鉛−アルミニウム合金のア
ルミニウム含有量が増加するにつれ、灰色から灰黒色に
向かって濃くなり、アルミニウム含有量を調節すること
により任意の濃さを得ることができる。

又この建材を外装材等として使用すると、その耐蝕性が
亜鉛単独よりも上回り剥離等が生ずることは殆どなく、
仮に剥離や破損が生じても該剥離面に露出する溶射層が
再び空気中で酸化されて元の色調に修復されるという、
塗料や顔料では全く見られない自己修復作用を有してい
る。

（実施例） 以下に本発明の実施例を記載するが、該実施例は本発明
を限定するものではない。

大施貫上 セメント、水及び骨材を容量比で１：２：４の割合で配
合し所定の養生を行ったコンクリート建材の表面に、Ｊ
　Ｉ　Ｓ　　Ｈ９３００の方法（亜鉛溶射作業標準）に
準拠して亜鉛−１３％アルミニウム合金線を用いて直接
溶射を行い、約５０μの皮膜を前記コンクリート建材表
面に形成し、銀灰色の溶射面を得た。

次いでこのコンクリートを相対湿度９５％温度６０℃の
加温恒温室中に２日間放置したところ、その表面は均一
な灰黒色に変化し、建築物外装材としての重厚感を有す
る建材が得られた。この酸化変色させたコンクリート建
材上の溶射面を、ＪＩＳＨ８３０５（亜鉛−アルミニウ
ム合金溶射）で規定されている密着性試験によりテスト
したところ、粘着テープによる皮膜剥離はなく、前記溶
射面は良好な密着性を示した。

実施例２ 実施例１のコンクリート建材の表面を、予め加圧式ブラ
スト機により珪砂をブラスト材として均一にブラスト処
理して粗面化した後、実施例１と同様に溶射を行い、約
１２０μの皮膜をコンクリート建材表面全体に形成した
。

次いで該コンクリート建材の全体をビニールシートで覆
った後屋外に放置し、１日に２回水道水をその表面に散
布したところ、約５日間で表面が灰色に均一変化したコ
ンクリート建材が得られた。

該建材に実施例１と同じ密着性試験を施したが、皮膜剥
離は観察されなかった。

大旌貫１ セメントと川砂を１：２（重量比）で混合し成形して得
た原形スレートに実施例２と同様にブラスト、溶射及び
散水処理を施してその全面に均一な灰色の皮膜を形成し
た。該スレートに実施例１と同一の密着試験を施したが
、皮膜剥離はなく良好な密着性が得られた。

大土±工 亜鉛−１３％アルミニウム合金線の代わりに、亜鉛−５
％アルミニウム合金線、及び亜鉛−２７％アルミニウム
合金粉末を用いて、実施例１と同様の条件で、溶射及び
酸化処理を行ったところ、前者の合金からは均一な灰色
の外観を有するコンクリート建材が、後者の合金からは
灰黒色の外観を有するコンクリート建材を得ることがで
きた。実施例１と同様の密着試験を施したが、皮膜剥離
は観察されず良好な密着性を示した。

ル較斑上 亜鉛−アルミニウム合金線の代わりに亜鉛線を使用して
実施例１と同一条件で溶射を行い、銀灰色の溶射表面を
有する建材を得た。該建材を相対湿度９５％温度６０℃
の加温恒温室中に放置し均一な灰黒色の皮膜を得るため
に約２５日を要した。該溶射層の密着性は良好であった
。

止較五又 亜鉛−アルミニウム合金線の代わりに亜鉛線を使用して
実施例２と同一条件で溶射を行い、銀灰色の溶射表面を
有する建材を得た。該建材を実施例２と同一条件で散水
処理を行って表面を酸化させ、灰色の表面を得るまでに
６０日を要した。更に形成された酸化溶射層の一部が白
色の酸化亜鉛を形成し、均一な外観が得られなかった。

（発明の効果） 本発明は、基材の表面に、酸化された亜鉛−アルミニウ
ム系合金の溶射層を形成したコンクリート建材とその製
造方法である。

本発明では、第１に、亜鉛−アルミニウム合金を多孔質
であるコンクリート基材に溶射するようにしているため
アンカー効果が生じ、接着剤等を使用することなく前記
合金の前記建材に対する良好な密着性を得ることができ
るとともに、従来技術では得られなかった灰色又は灰黒
色の重厚感を有するコンクリート建材を得ることができ
る。

第２に、溶射材料として亜鉛−アルミニウム合金を使用
してあり、該合金は亜鉛単独よりも易酸化性であり酸化
に要する時間を短縮し又酸化条件を穏やかにすることが
できるため、工業的な生産に有利である。

第３に、溶射材料である亜鉛−アルミニウム合金は、亜
鉛単独に対して溶射後における組織が緻密で耐蝕性が高
いため、本発明に係わるコンクリート建材は耐蝕性に優
れ、溶射層の剥離や紫外線等によるチョーキング等が生
ずる可能性が低く、長期間に亘って良好な外観を維持す
ることができる。

第４に、仮に溶射層の剥離等が生じても剥離部分に露出
する未酸化の溶射層が再び酸化されて所定の灰色又は灰
黒色の元の状態に修復される自己修復作用を有するため
、過酷な条件下の建材として使用されても不都合が生ず
ることがない。

第５に、施工が比較的容易であるため、工場生産される
コンクリートパネル以外に実際のコンクリート構築物に
も適用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンクリート建材の基材の表面に、酸化された亜
   鉛−アルミニウム系合金の溶射層を形成したことを特徴
   とするコンクリート建材。
2. （２）コンクリート建材の基材の表面に、亜鉛−アルミ
   ニウム系合金を溶射して被覆溶射層を形成し、該溶射層
   を酸化して酸化溶射層に変換することを特徴とするコン
   クリート建材の製造方法。