JPH0811110A

JPH0811110A - 意匠セメント成形硬化体の製造方法

Info

Publication number: JPH0811110A
Application number: JP14646294A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Tanaka; 弘文田中; Hiroo Shioda; 博夫潮田; Satoshi Ozawa; 聡小澤; Sousuke Miyaji; 創介宮地
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】例えば天然砂岩様の表面意匠、質感を有し、
化学安定性、耐水性、機械的強度などにすぐれた意匠セ
メント成形硬化体を製造する。【構成】成形型枠底面上に、所望の表面凹凸模様を有
する意匠転写材を配置し、その上に高強度緻密モルタル
を注入し、このモルタルを、オートクレーブ中において
養生し水和硬化させて、意匠セメント成形硬化体を製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、意匠セメント成形硬化
体の製造方法に関するものである。更に詳しく述べるな
らば、本発明は、所望の表面意匠、例えば天然砂岩様の
表面模様、および質感を有する意匠セメント成形硬化体
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からある天然砂岩を模したセメント
系人造砂岩は、常温、あるいは蒸気養生により製造され
るものが多く、美装性、吸水性等の観点から塗装により
最終的な仕上げがなされているものが一般的となってい
る。このような塗装による人造砂岩は、何らかの要因に
より表面が部分的に欠落した場合、全く異なった表面が
露出し、美観上大きな問題となる。また、実際の現場に
おいては、細部における切り欠き加工等は必須でありこ
の場合、切断面の露出が問題となる。

【０００３】常温、あるいは蒸気養生などのように比較
的低温における養生を施す場合、セメント硬化体の強度
発現のためには比較的長い養生時間を要し、得られる製
品の品質は養生期間中の温度、あるいは湿度などの条件
により大きく影響される。また、最終的に生成するセメ
ント水和物は低結晶性のトバモライトゲルが大部分であ
り、このため硬化体組織の乾燥収縮が大きいこと、ある
いは化学的抵抗性が小さく、長期安定性に欠けることな
どの欠点がある。さらに、強度発現のために使用される
セメント量も比較的多量となり、エフロレッセンス等の
ような美観上の欠点の発生も心配される。

【０００４】また、従来からあるセメント系材料による
人造砂岩は、混練時に巻き込まれる気泡、あるいは減水
剤等から発生する気泡により、セメント板表面の砂岩意
匠形成面に気泡が発生し、意匠品質の大幅な低下を招い
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の前
記問題点の解決を意図したものであり、その目的は表面
を塗装することなしに、例えば、天然砂岩と同様の質
感、意匠を再現し、内、外装その他の建築材料として使
用した場合に十分な強度を有し、かつ化学安定性、長期
安定性に優れ、エフロレッセンス等の問題を解決した意
匠セメント成形硬化体の製造方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、セメント成形
板表面への砂岩意匠の再現方法において、従来技術にみ
られた常温、あるいは蒸気養生などの比較的低温の養生
方法を採用せずに、オートクレーブ養生を用いる事によ
り、製品化後の化学的抵抗性、寸法安定性の向上を図っ
たものである。オートクレーブ養生を施す事により、ご
く短時間に結晶性に富んだトバモライト、ゾノトライト
などの水和生成物が得られ、硬化体組織の細孔部分を充
填することにより高強度、高水密性を発現し、長期的な
安定性に大きく寄与する。

【０００７】本発明の意匠セメント成形硬化体の製造方
法は、セメント成形硬化用型枠の底面上に、合成弾性重
合体材料からなり、所望表面凹凸模様を有する意匠転写
材を設置し、前記型枠中に、高強度緻密モルタルを注入
し、このモルタルを、オートクレープ中において養生し
て水和硬化させることを特徴とするものである。

【０００８】本発明方法において、前記意匠転写材の表
面に、アルコール水溶液又はシリコーンオイルを塗布
し、モルタル注入の際に、意匠面における気泡、色むら
の発生を防止することが好ましい。

【０００９】本発明方法において、前記意匠転写材がポ
リウレタンゴム又はシリコーンゴム材料から形成される
ことが好ましい。

【００１０】本発明方法において、前記モルタルを、真
空混練法により調製し、それによって注入されたモルタ
ルの意匠面における気泡の発生を防止することが好まし
い。

【００１１】本発明方法において、前記モルタルが、撥
水剤を含み、それによって、得られる成形硬化体の耐吸
水性、耐凍結融解性および二次エフロレッセンス防止性
を向上させることが好ましい。

【００１２】本発明方法において、前記意匠転写材表面
上に、前記モルタルにより第１層を形成し、さらにその
上に、他のモルタルにより第２層を形成することが好ま
しい。

【００１３】

【作用】上述のようにモルタル中に撥水剤、例えばシリ
コン系撥水剤を添加すると、得られるセメント成形硬化
体の耐吸水性が一層良好となり、外部からの水の侵入に
よって硬化体内部の成分が析出する現象、いわゆる２次
エフロレッセンスを防止することが可能となる。

【００１４】また、従来品に施されているような塗装を
施すことなく、セメント硬化体表面に直接所望の意匠、
例えば天然砂岩と同等の色調、質感を再現することを目
的にしてセメント板の第１層部分のモルタル部分に顔料
を任意の割合で配合し、混練することにより人造砂岩の
表面および内部を通して均質な色調を有する砂岩調セメ
ント成形硬化体が得られる。

【００１５】さらに、本発明方法において、このモルタ
ルが、真空で混練されると、モルタルスラリー中に内包
されている気泡が十分に脱泡されるため、従来からの人
造砂岩において見られた気泡の発生を解消し、より意匠
性の高い、天然石と同様の質感を実現することができ
る。

【００１６】本発明方法において、モルタルを成形型に
流し込む場合に、意匠転写材表面に、アルコール水溶液
又はシリコンオイルを塗布することにより、形成した意
匠面を損なうこと無く、剥離、脱型することが可能にな
る。また、セメント系材料による人造石板においてしば
しば見られる、モルタルを落とし込んだ時の形状がその
まま残るような色むらの発生を防止し、均質な色調を有
する人造砂岩表面が実現可能になる。

【００１７】本発明方法において、成形枠中に、第１モ
ルタル層と第２モルタル層を形成する場合、第１層形成
用モルタルの配合組成に関するＣａＯ／ＳｉＯ₂比の管
理において、モルタル組成中のケイ酸質材料から反応可
能なケイ酸質成分量算出し、これとセメント材料からの
反応可能なアルカリ成分量を求めＣａＯ／ＳｉＯ₂比を
０．８程度に管理し、第１層における過剰石灰分の生成
を防止し、エフロレッセンス等の心配を解決し、その上
に、別のモルタルからなる第２層を形成する。

【００１８】本発明方法の上記のような構成により、従
来製品と比較して、化学抵抗性、寸法安定性、強度性
状、意匠性、および美装性に優れたセメント成形硬化材
板が得られる。本発明による意匠セメント成形硬化体は
２層構造を有することが好ましく、これは下記の方法に
より製造される。

【００１９】まず、砂岩意匠が転写される第１層（表面
層）を構成するモルタルは、その配合組成におけるＣａ
Ｏ／ＳｉＯ₂比の管理において、配合した比表面積１
０，０００cm²／ｇ以上のケイ酸質粉末材料から反応可
能なケイ酸質成分量を算出し、これとセメント材料から
の応可能なアルカリ成分量を求め、ＣａＯ／ＳｉＯ₂比
を０．８程度に管理することによりトバモライト、ゾノ
トライトなどの安定な水和生成物の生成に最適な配合と
し、化学抵抗性、寸法安定性の向上と過剰な石灰分の供
給を抑え、それによってエフロレッセンス等の問題を解
決することができる。

【００２０】このような観点から設計配合されたモルタ
ルの混練は、真空混練することにより、モルタル混練時
に巻き込まれる気泡、あるいは減水剤（界面活性剤）の
使用等により発生する気泡を脱泡することにより、成形
体表面には密実で気泡の発生がない天然砂岩と同等の質
感を有する意匠面を形成させることが可能となる。この
モルタル中に、撥水剤（シリコン系）を内添すると、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が
形成され、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。

【００２１】第２層用モルタルは、第１層モルタルによ
って表層にエフロレッセンス成分の溶出が防止されてい
るから、配合組成においてセメント量を増加させること
も可能で、要求される性状に合わせた配合設計が可能で
ある。第１層と２層部分の打ち継ぎは、第１層打設後か
ら３０分以内に第２層打設を完了することにより、コー
ルドジョイント等の心配もなく層間における剥離の問題
もない。

【００２２】また、これらのモルタル中には任意の割合
で顔料成分を添加混合しておくと、自然な風合いでの着
色が可能となっており、砂岩内部まで着色されているこ
とから塗装によるものと比較して、切り欠きや表面の欠
落があっても全く美観に影響しない。

【００２３】顔料を添加混合したカラーコンクリートに
おいては、コンクリートを型枠内に流し込んだ時の模様
が後々まで色むらとして残ることが多く、中心部分に円
形、あるいは周辺部分に額縁上に色調の異なる部分が生
じやすい。しかし本発明方法においては、コンクリート
を流し込む成型型表面に、アルコール水溶液又はシリコ
ンオイルを離型剤として塗布することにより、このよう
な色むらの発生を完全に解決することができる。

【００２４】

【実施例】本発明を下記実施例によって詳細に説明す
る。図１には、本発明による意匠セメント成形硬化体の
製造方法が示されている。図１（Ａ）において、成形型
枠１の底面１ａ上に、意匠転写材２を設置する。意匠転
写材２の表面２ａには、所望の凹凸模様、例えば天然砂
岩状凹凸模様が形成されている。この意匠転写材２は、
合成弾性重合体材料、例えばポリウレタンゴム、又はシ
リコーンゴムなどにより形成される。図１（Ｂ）におい
て、意匠転写材２の凹凸模様表面上に離型剤、例えばア
ルコール水溶液、又はシリコーンオイルを塗布して、離
型剤層３を形成しておく。意匠転写材２は、鋳鉄、石膏
などにより形成されていてもよい。

【００２５】図１（Ｃ）において、成形型枠１中に、モ
ルタルを注入して、第１層４を形成する。この第１層４
の底面に意匠転写材２表面の凹凸模様が忠実に転写され
る。意匠を再現する第１層モルタルにおける配合組成は
セメント１００重量部に対して比表面積が１０，０００
cm²／ｇ以上のケイ酸質材料を１５０〜２００重量部配
合したものでそのＣａＯ／ＳｉＯ₂比の管理において、
ＣａＯ／ＳｉＯ₂比が０．８付近に制御される。このよ
うにするとトバモライト、ゾノトライトなどの安定なセ
メント系水和物の生成に最適な配合が得られ、寸法安定
性、化学抵抗性に優れた、エフロレッセンスの心配のな
いセメント成形硬化体が得られる。

【００２６】ケイ酸質材料が上記範囲より少ない場合、
過剰の石灰分により、得られる成形硬化体にエフロレッ
センスあるいは、強度性状に影響を及ぼすハイドロガー
ネット等の有害なセメント水和物の生成を招き問題とな
る。また、ケイ酸質材料の含有率の上記範囲より多いと
セメント成形硬化体自体の強度低下が起こり、不良品発
生の原因となり望ましくはない。

【００２７】モルタルに撥水剤を添加する場合、撥水剤
はセメント１００重量部に対して０．２〜３重量部程度
の割合で添加され、オートクレーブ養生などの高温養生
によりセメント硬化体組織内部に撥水層を形成すること
により、大幅な耐吸水性、耐汚染性の向上を図る事がで
きる。撥水剤（例えばシリコーンオイル）は、０．２重
量部程度の添加により、得られるセメント成形硬化体の
吸水率を１％以下とすることが可能であって大きな効果
が期待できる。

【００２８】この緻密モルタルには、例えば要求される
砂岩の色調に応じて顔料が混合されていてもよく、それ
によって、任意の色調を再現でき、塗装によらない、自
然な外観風合いの製品が得られる。さらにモルタルの混
練は真空で行うことが好ましく、このようにすると、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
とができ、このことにより表面部に気泡のない良好な表
面意匠が得られる。

【００２９】意匠転写材表面には、第１層モルタル中に
添加したものと同一の離型剤（シリコンオイル）が塗布
され、脱型の容易さと、色むら発生の防止が図られてい
る。ウレタンゴム型、シリコンゴム型はもともと親水性
に乏しく、セメント系材料との間では付着の心配は無い
が、シリコンオイルを塗布することにより更に良好な脱
型性状が得られる。シリコンオイルが養生中のセメント
成形板表面と意匠型とを密着させ、表面部分の乾燥を防
止することから色むら等の問題も解決できる。

【００３０】図１（Ｄ）において、第１層上に、モルタ
ルを注入して、第２層を形成する。第２層形成モルタル
の組成は、第１層との打継ぎが良好である限り、前述の
ように適宜に設定することができる。

【００３１】上記のように、モルタル第１層および第２
層を打設した成形型を一次養生槽中に入れ、これに温度
２０℃以上、湿度８０％ＲＨ以上で２４〜４８時間程度
の養生を施す。この時温度が２０℃以下であるとセメン
トの水和硬化が阻害され、型枠から取り出すことが可能
となるまでに要する期間が増大し、また脱型時における
端欠け等の不良品の発生の原因となる。また、湿度の管
理が十分でないと、成形硬化体の水和進行の程度が不均
一なものとなり特に意匠表面においては色むら発生の原
因となる。

【００３２】この養生工程において、養生温度を２０〜
２５℃に制御し、湿度８０％ＲＨ以上とし、曲げ強度３
０kgf ／cm²、好ましくは４０kgf ／cm²以上となるま
で成形型とセメント層とを密着させたまま養生を行うこ
とが、脱型時の不良品の発生を防止し、色むらの無い意
匠セメント成形硬化体を製造する上で望ましい。養生温
度が高すぎると緻密モルタルスラリー中の水分が急激に
蒸発するために新たに気泡が生成され、成形硬化体の意
匠表面に気泡の生成を招き、美観上大きな問題となる。

【００３３】モルタル中に内添されているシリコンオイ
ルと意匠型表面に塗布されているそれは同一であること
が好ましく、このようにすると、意匠転写材表面とモル
タルとの親和性は良好となり、モルタルが意匠転写材表
面に十分になじみ、忠実な意匠の再現と所望の質感、例
えば天然石の質感をセメント成形硬化体上に転写する事
ができる。

【００３４】図１（Ｅ）において、養生を完了した後、
成形型枠２からセメント成形硬化体６を取り出し、これ
を反転すると、所望の表面凹凸模様を有するセメント成
形硬化体が得られる。これにオートクレーブ中におい
て、１８０℃，１０時間の養生を施すことにより、機械
的強度および寸法安定性などの物性にすぐれたセメント
成形板、例えば天然砂岩状セメント成形板が得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、セメント成形硬化体表面への
意匠凹凸模様、例えば砂岩意匠の再現方法において、従
来技術に見られた常温、又は蒸気養生などの比較的低温
における養生方法を採らずに、オートクレーブ養生を行
うことにより、トバモライト、ゾノトライトなどの安定
な水和生成物を生成させ、長期にわたり寸法安定性、化
学抵抗性の高いセメント成形硬化体の製造を実現したも
のである。さらに、従来からのセメント系人造石板にお
いては行われていた方法、すなわち塗装によって表面の
美装化する方法を施すことなく、モルタル表層部分に離
型層の形成と顔料の均一分散によって、セメント素地部
分に天然砂岩と同様の色調、意匠、質感を再現したもの
である。モルタルの混練においても、真空混練工程の採
用によって、密実で気泡のない人造砂岩の製造が実現さ
れている。本発明により天然の砂岩そのままの質感、色
調で耐吸水性、化学抵抗性、耐汚染性、強度物性に優れ
た意匠セメント成形硬化体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明方法による意匠
セメント成形硬化体の製造手順を示す断面説明図。

【符号の説明】

１…成形型枠１ａ…底部２…意匠転写材２ａ…表面３…離型剤４…第１層５…第２層６…セメント成形硬化体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮地創介千葉県船橋市豊富町585番地住友セメント株式会社建材事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント成形硬化用型枠の底面上に、合
成弾性重合体材料からなり、所望表面凹凸模様を有する
意匠転写材を設置し、前記型枠中に、高強度緻密モルタ
ルを注入し、このモルタルを、オートクレーブ中におい
て養生して水和硬化させることを特徴とする意匠セメン
ト成形硬化体の製造方法。
【請求項２】前記意匠転写材の表面に、アルコール水
溶液又はシリコーンオイルを塗布し、モルタル注入の際
に、意匠面における気泡、色むらの発生を防止する、請
求項１に記載の方法。
【請求項３】前記意匠転写材がポリウレタンゴム又は
シリコーンゴム材料から形成される、請求項１に記載の
方法。
【請求項４】前記モルタルを、真空混練法により調製
し、それによって注入されたモルタルの意匠面における
気泡の発生を防止する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記モルタルが、撥水剤を含み、それに
よって、得られる成形硬化体の耐吸水性、耐凍結融解性
および二次エフロレッセンス防止性を向上させる、請求
項１に記載の方法。
【請求項６】前記意匠転写材表面上に、前記モルタル
により第１層を形成し、さらにその上に、他のモルタル
により第２層を形成する、請求項１に記載の方法。