JPH07227817A - 表面凹凸意匠を有する軽量気泡コンクリートプレキャストパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の表面凹凸意匠、例えば天然砂岩の外観
を有し、剥離、脱落することのない軽量気泡コンクリー
トプレキャストパネルを効率よく製造する方法の提供。 【構成】 所望の表面凹凸意匠を転写するための発泡ポ
リスチロール樹脂製転写成形材を、その転写表面を上向
きにして、成形用型枠の底面上に配置し、型枠の側面部
にパネル側壁部形成用内型枠を配置し、前記成形材の
上、および内型枠中に高強度緻密モルタルを注入硬化
し、内型枠を取除き、型枠芯部に軽量気泡コンクリート
スラリーを注入発泡硬化させ、得られた前駆複合成形体
を高温養生して完全硬化させるとともに、発泡ポリスチ
ロール樹脂製転写成形材を収縮させ、実質的に消滅させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は所望の表面凹凸意匠を有
する軽量気泡コンクリートプレキャストパネルの製造方
法に関するものである。さらに詳しく述べるならば本発
明は、所望の表面凹凸意匠、例えば砂岩調意匠を有する
表面部分と、緻密モルタル側面部と、軽量気泡コンクリ
ートプレキャスト芯部とを有し、これらが強固に複合合
体されている軽量気泡コンクリートプレキャストパネル
を、所望の転写すべき表面凹凸意匠を有する発泡ポリス
チロール樹脂製表面転写成形材を用いて製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から行われている砂岩等の大型化粧
板の外壁仕上げ工法は、左官工事などによる後付け工法
が主流である。このような後付け工法は職人の経験に依
存するところが大きく、セメント組成物（モルタル）の
品質（セメントに対する水比、養生条件等）を十分管理
することは困難であり、強度のばらつき、乾燥収縮等に
伴う化粧材の脱落、剥離等のリスクが大きく、均質なも
のを得ることは非常に困難である。

【０００３】このため近年においては、タイル先付け工
法等の乾式工法が行われつつある。しかし砂岩などの大
型化粧板においてはいまだ十分な検討がされておらず技
術的な完成には至っていない。

【０００４】近年、ＰＣ版に天然石板を直接打ち込む方
法が試みられている。この方法は、石材裏面に剥離、脱
落防止のためにアンカー金物を取り付け、これにコンク
リートを直接打ち込み、パネル化するものであるが、Ｐ
Ｃ版製造においては蒸気養生が一般的であり、天然石板
と打ち継いだコンクリート部分との接合部分の化学的安
定性は十分とは言えず、さらに天然石板はその加工上の
問題から、ある一定以上の厚みが必要となり化粧板自体
が重量大となるため、剥離、脱落等のリスクが大きい。

【０００５】また、これら天然石材は、ほとんどが輸入
によるもので、産地、あるいはロットごとに凹凸の程
度、色調が大きく異なることが考えられる。さらに安定
的な供給にも疑問が残り、これらを使用するパネルの工
場における大量製造は事実上不可能である。

【０００６】また外壁材に多く用いられる石材は、ケイ
酸質成分を主構成成分とするものが多く、このためアル
カリ性に対する抵抗性は極めて低く、セメント水やセメ
ント等の高アルカリ性成分は石材表面の劣化、汚染の原
因となり、美装性、耐久性の面から好ましくない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
ＰＣ版に天然石板を直接打ち込む方法においては、天然
石板自体が重量大であるため、通常ＰＣ版の製造に用い
られる蒸気養生のみでは天然石板とコンクリートとの界
面における付着強度発現は十分なものとは言えず、長期
に渡って使用した場合に剥離、脱落等が起こることが十
分に考えられる。これら天然石板とコンクリートとの界
面における化学的安定性を得るためにオートクレーブ養
生などの高圧高温養生を使用した場合、これら界面にお
ける化学安定性は増大し、付着強度等は十分なものとな
るが、高温、高アルカリ雰囲気下における養生により天
然石板は変色、劣化してしまう。また、天然石板は安定
的な供給を確保することは困難であり、工場における連
続した大量生産には向いていない。さらに、天然石は耐
吸水性に劣り、耐凍結融解性等の耐候性への問題や雨、
風等による石板表面への汚染が心配される。本発明は、
従来方法の上記問題点を解消し、機械的および化学的安
定性にすぐれ、かつ工程が容易で、効率の高い砂岩調軽
量気泡コンクリートプレキャストパネルの製造方法を提
供しようとするものである。

【０００８】本発明の表面凹凸意匠を有する軽量気泡コ
ンクリートプレキャストパネルの製造方法は、転写すべ
き表面凹凸意匠に従って表面部を成形した発泡ポリスチ
ロール樹脂製表面転写成形材を、その転写表面が上向き
になるように、パネル成形用型枠の底面部に配置し、前
記型枠の側面部に、パネル側壁部を形成するための内型
枠を配置し、前記型枠中の前記表面転写成形材上、およ
び前記側壁形成用内型枠中に高強度緻密モルタルを注入
してこれを固化して固化モルタル底部および固化モルタ
ル側壁部を形成し、前記内型枠を取り除き、前記固化モ
ルタル底部および側壁部により形成された空間部に、軽
量気泡コンクリートスラリーを注入してこれを発泡固化
させて軽量気泡コンクリート芯部を形成し、前記成形用
型枠内の、上記工程により得られた前駆複合成形体をオ
ートクレーブ内において高温において養生して、前記緻
密モルタル、および前記軽量気泡コンクリートとの水和
硬化を同時に完了させ、それとともに前記発泡ポリスチ
ロール樹脂製表面転写成形材を収縮分離させることを特
徴とするものである。

【０００９】前記製造方法において、前記表面転写成形
材は、転写すべき表面凹凸意匠、例えば砂岩調などの表
面凹凸意匠に対応するネガティーブ凹凸意匠を有するも
のである。

【００１０】本発明方法により、従来、大型化粧板を表
面意匠材として使用した場合の問題点、すなわち、剥
離、脱落などの問題を解決し、化学的に安定な軽量表面
意匠パネルを提供することが可能になる。すなわち、本
発明方法により、表面部を緻密なモルタル層により形成
するとともにその表面に所望の凹凸意匠を付与すること
ができ、かつ、その芯部を軽量発泡コンクリートにより
形成することにより、全体として軽量で、耐水性、止水
性に富み、しかし所望の表面凹凸意匠を有するパネルの
製造が可能になる。

【００１１】本発明方法において使用される発泡ポリス
チロール樹脂製表面転写成形材は、軽量性にすぐれ、か
つ、大量、かつ安価に製造供給することが可能であり、
これによって、表面凹凸意匠パネルの製造コストを低減
し、その製造効率を向上させることができる。また、こ
の発泡ポリスチロール樹脂は、加工、成形が容易であ
り、表面転写成形材に所望の意匠を容易に付与すること
ができる。

【００１２】

【作用】本発明方法に用いられる発泡ポリスチロール樹
脂製表面転写成形材は、例えば下記の方法により作製す
ることができる 天然石板の表面の凹凸形状を、直接発泡ポリスチロ
ール樹脂材の表面に転写（ネガティーブ意匠）して、表
面転写成形材を作製する（直接転写）。 天然石板の表面の凹凸形状を、ゴム成形材の表面に
転写（ネガティーブ意匠）し、このゴム型から成形鋳型
（金型）（ポジティーブ意匠を有する）を作製し、この
鋳型の表面意匠を発泡ポリスチロール樹脂材表面に転写
（ネガティーブ意匠）して、表面転写成形材を作製する
（間接転写）。 天然石板から鋳型（金型、ポジティブ意匠を有す
る）を作製し、この鋳型から発泡ポリスチロール樹脂材
の表面に、表面凹凸意匠を転写（ネガティーブ意匠）し
て表面転写成形材を作製する（間接転写）。

【００１３】本発明方法において、上記のようにして作
製され、転写すべき表面凹凸意匠を有する表面部を具備
している発泡ポリスチロール樹脂製表面転写成形材を、
その転写表面が上向きになるようにして、パネル成形用
型枠の底面部に配置する。次に、この型枠の側面部に、
パネル側壁部を形成するための内型枠を配置する。

【００１４】上記のように配置された成形型枠の、発泡
ポリスチロール樹脂製表面転写成形材の上、および前記
側壁部形成用内型枠中に、高強度緻密モルタルを注入
し、これを固化して、固化モルタル底部および固化モル
タル側壁部を形成する。

【００１５】次に型枠から内型枠を取り外す。すると、
固化モルタル底部と、側壁部により規定された空間部が
形成される。この空間部に、軽量気泡コンクリートスラ
リーを注入し、これを発泡固化する。すると、軽量気泡
コンクリート芯部が形成される。

【００１６】次に、型枠内に形成された前駆複合成形体
（固化モルタル底部および側壁部並びに軽量気泡コンク
リート芯部）を、オートクレーブ内に装填し、これを高
温、好ましくは１７０〜１８０℃の温度において養生す
る。このとき養生加熱媒体としては一般に高圧スチーム
が用いられる。この高温養生により、緻密モルタル、お
よび軽量気泡コンクリートの水和硬化が同時に行われ、
完了する。それとともに、型枠内の発泡ポリスチロール
樹脂製表面転写成形材は、高い養生温度において収縮し
て、その体積を著しく減少させ、硬化した緻密モルタル
底部から実質的に分離して、事実上消滅する。

【００１７】上記の本発明方法により得られたプレキャ
ストパネルにおいて、これを型枠から取り出して上下を
反転させると、緻密モルタル底部は、パネルの表面を形
成し、この表面は、発泡ポリスチロール樹脂表面転写成
形材の表面から転写された所望の凹凸意匠を有し、か
つ、耐水性および耐汚染性の高いものである。

【００１８】上記方法によれば、表面意匠層、側面モル
タル層ともに連続した製造工程にあるため、その水和硬
化過程は同時に進行し、非常に化学的安定性にすぐれた
一体化パネルが製造される。さらに緻密モルタル部分を
支障の無い程度にまで薄くすることにより大幅なパネル
重量の軽量化が達成できる。

【００１９】本発明方法に用いられる緻密モルタルに
は、撥水剤（シリコン系）を内添することができ、これ
によってオートクレーブ養生後にモルタル層内部に緻密
な撥水層を形成し耐吸水性の大幅な改善と耐汚染性等の
性能を新たに付加することができる。

【００２０】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明
する。砂岩意匠形成方法 あらかじめ下記〜のいづれかの方法を用いて砂岩表
面凹凸意匠に対応する転写用凹凸意匠を有する発泡ポリ
スチロール樹脂製成形材を作製した。天然石板から直接、発泡ポリスチレンに砂岩意匠を転
写する方法 天然石板を十分に加温し、ここに板状の発泡ポリスチロ
ール材をのせる。これをプレスすることによって発泡ポ
リスチロール板の表面に砂岩意匠を転写する。 天然石板から一度ゴム型に砂岩意匠を転写し、さらに
このゴム型から鋳型（金型）をおこし、これから発泡ポ
リスチレンにより意匠型を製作する方法 天然石板から一度ゴム型に砂岩意匠を転写し、これから
鋳型（金型）を製作し、この鋳型を用いてと同様の方
法で発泡ポリスチロール樹脂板表面に砂岩表面、意匠を
転写する。天然石板から鋳型（金型）をとり、これから発泡ポリ
スチレンに砂岩意匠を転写する方法 天然石板から直接鋳型をとり、これを用いてと同様の
方法で発泡ポリスチレン製の砂岩意匠型を製作する。

【００２１】図１（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の発泡ポリス
チロール樹脂製表面転写成形材を用いる砂岩エンボス転
写方法を示したものである。図１（Ａ）において所望の
転写表面凹凸意匠を有する発泡ポリスチロール樹脂製表
面転写成形材１を、その転写表面を上向きにしてパネル
成形型枠２内の底面上に所定の目地間隔をおいて配置す
る。この目地間隔に目地材３を充填する。

【００２２】図１（Ｂ）において、発泡ポリスチロール
樹脂製成形材１の上面上に、緻密モルタル４を流し込
み、常温（２０〜２５℃）程度で１２〜２４時間程度静
置する。この緻密モルタル４には要求される砂岩の色調
に応じて顔料が混合されており任意の色調を再現でき、
塗装によらない、自然な風合いが得られる。モルタルの
混練は真空で行い、モルタルスラリー中に内包される気
泡を十分に脱泡することが必要であり、このようにする
ことにより砂岩層表面に気泡のない良好な表面意匠が得
られる。

【００２３】上記成形材１上（型枠底面部）への緻密モ
ルタル４の注入と同時に、型枠側面部分と内型枠（図示
されていない）との間で形成された隙間にもモルタルが
注入され、砂岩意匠部分とパネル側面部分に同時に側壁
モルタル層５が形成される。モルタル層の固化後内型枠
を取り外し、モルタル底部と側壁部により形成された空
間部に、続いて軽量気泡コンクリートスラリー６を流し
込み、発泡硬化して、軽量気泡コンクリート芯部を形成
した後、形成された前駆複合成形体にオートクレーブ養
生を施す。

【００２４】オートクレーブ中では、型枠底部の緻密モ
ルタル層４、型枠側面部の緻密モルタル層５、軽量気泡
コンクリート層６の水和反応が同時に進行する。これら
により、ＡＬＣ表面に緻密モルタルによる砂岩意匠層、
およびパネル側面の緻密モルタル層を形成し、それによ
ってＡＬＣの軽量性、断熱性、遮音性を維持しながら、
従来からＡＬＣにおいて問題とされてきた耐水性等の問
題を解決したパネルの製造が実現できる。緻密モルタル
層４，５には、必要に応じて撥水剤を添加することによ
り、より一層の耐水性の改善と、暴露条件下におけるパ
ネルの汚染の問題を解決することができる。

【００２５】オートクレーブ養生を施す前の養生として
は８０℃以下の温度、好ましくは常温（２０〜３０℃程
度）で比較的長く予備養生を行うことが望ましい。急激
な加温養生は緻密モルタル、およびコンクリートスラリ
ー中の水分が蒸発する過程で新たに気泡が生成され、砂
岩意匠表面に気泡が混入し、美観性の低いものとなって
しまうことがある。

【００２６】オートクレーブ養生の後において、図１
（Ｃ）に示されているように発泡ポリスチロール樹脂製
成形材は、高い養生温度において著しく収縮し（１
ａ）、又は燃焼して実質的に消滅する。このようにして
作製されたパネルを型枠から取り出し、その表面を軽く
洗浄すれば発泡ポリスチロール樹脂の痕跡を消すことが
できる。また、発泡ポリスチロール樹脂は、セメント成
分と接着することがないので、これを剥離剤などを用い
て剥離する作業は不要である。また成形材の作製のと
き、成形母材、又は鋳型などに付着し、これを汚染する
こともない。得られた成形体から目地材３を除去する。
すると、図１（Ｄ）に示されているような、砂岩調表面
凹凸意匠を有する軽量気泡コンクリートプレキャストパ
ネル７が得られる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、、軽量気泡プレキャストコン
クリートの表面への所望の表面凹凸意匠、例えば砂岩意
匠の再現方法において、従来技術にみられた湿式工法に
よる天然石板の後張り、あるいは乾式工法による天然石
板の直接打ち込みと言った方法によらずに、あらかじめ
製作しておいた発泡スチレン型を用いて、これに緻密モ
ルタルを流し込むことによりパネル表面に所望の表面凹
凸意匠、例えば砂岩調エンボスを形成させ、あるいは前
記緻密モルタルに近い組成を用いてあらかじめ製作して
おいた人造砂岩を直接打ち込む方法によりＰＣパネル表
面に砂岩調エンボスを生成させたものである。発泡ポリ
スチレン型は軽量性、加工性に優れ、さらに一度鋳型を
作って置く事により安価に、多量に製造することがで
き、工業製品としての砂岩調パネルの製造に大きく寄与
する。さらに、モルタル側面部にも緻密モルタル層を同
時に形成させ、型枠低面部の砂岩層と側面のモルタル層
により形成されたパネル芯部に軽量気泡コンクリートス
ラリーを注入し、ＡＬＣの表面を緻密モルタル層により
被覆された砂岩調軽量気泡コンクリートプレキャストパ
ネルの製造を実現したものである。本発明により天然の
砂岩そのままの質感、色調で剥離、脱落の心配のない、
耐候性に優れた軽量気泡コンクリートプレキャストパネ
ルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は、
本発明方法の一実施態様の工程を示す断面説明図。

【符号の説明】

１…発泡ポリスチロール樹脂製表面転写成形材 １ａ…発泡ポリスチロール樹脂収縮体 ２…パネル成形型枠 ３…目地材 ４，５…モルタル層 ６…軽量気泡コンクリート層 ７…プレキャストパネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久恒 成史 東京都千代田区神田美土代町１番地 住友 セメント株式会社建材事業部建材開発室内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写すべき表面凹凸意匠に従って表面部
   を形成した発泡ポリスチロール樹脂製表面転写成形材
   を、その転写表面が上向きになるように、パネル成形用
   型枠の底面部に配置し、 前記型枠の側面部に、パネル側壁部を形成するための内
   型枠を配置し、 前記型枠中の前記表面転写成形材上、および前記側壁形
   成用内型枠中に高強度緻密モルタルを注入してこれを固
   化して固化モルタル底部および固化モルタル側壁部を形
   成し、 前記内型枠を取り除き、 前記固化モルタル底部および側壁部により形成された空
   間部に、軽量気泡コンクリートスラリーを注入してこれ
   を発泡固化させて軽量気泡コンクリート芯部を形成し、 前記成形用型枠内の、上記工程により得られた前駆複合
   成形体をオートクレーブ内において高温において養生し
   て、前記緻密モルタル、および前記軽量気泡コンクリー
   トとの水和硬化を同時に完了させ、それとともに、前記
   発泡ポリスチロール樹脂製表面転写成形材を収縮分離さ
   せることを特徴とする、表面凹凸意匠を有する軽量気泡
   コンクリートプレキャストパネルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記表面転写成形材が砂岩調表面凹凸意
   匠を有する、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記緻密モルタルに撥水剤が内添されて
   いる、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記高温養生が１７０〜１８０℃の温度
   において行われる、請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記発泡ポリスチロール樹脂製表面転写
   成形材の表面凹凸意匠が、天然石板から直接に転写され
   たものである、請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記発泡ポリスチロール樹脂製表面転写
   成形材の表面凹凸意匠が天然石板の表面意匠をゴム型に
   転写し、このゴム型から鋳型を作製し、この鋳型を用い
   て、ポリスチロール樹脂を発泡成形することによりその
   表面に前記天然石板の表面意匠を間接転写したものであ
   る、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記発泡ポリスチロール樹脂製表面転写
   成形材の表面意匠が、天然石板の表面意匠を転写した鋳
   型を作製し、次にこの鋳型を用いて発泡スチロール樹脂
   成形材を形成することにより、その表面に、前記天然石
   板の表面意匠を間接転写したものである、請求項１に記
   載の方法。
8. 【請求項８】 前記高温養生の前に、前記成形型枠内の
   前駆複合成形体を、８０℃以下の温度で養生することを
   含む、請求項１に記載の方法。