JPH0835326A - コンクリート型枠パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複合材からなる型枠パネルの透水性を改良
し、コンクリート中のブリージング水をその通り道であ
る型枠表面から効率的に排除して硬化後のコンクリート
を緻密化にすることによりその強度を向上させる機能を
もち、しかも大工工具で切断可能な加工性と、高い強度
とを兼ね備えたコンクリート型枠パネルを提供する。 【構成】 少なくとも９０重量％以上が粒径０．０７５
〜１．０ｍｍの範囲に入る無機質粒子の表面を、この無
機質粒子１００重量部に対して１．５〜５重量部の熱硬
化性樹脂で被覆して得られた樹脂被覆砂からなる無機質
粒子層２の全体又は一部に、熱硬化性樹脂を含浸したス
トランド状の無機質繊維３を分散状に又は層状に配置
し、上記熱硬化性樹脂を硬化させてなる複合材１で形成
されていることを特徴とするコンクリート型枠パネルで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリート打設
用の型枠パネル、特に打ち込み工法に用いられる脱水型
枠に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートの混練物には、その流動性
を確保するため、セメントの水和に必要な水量以上の余
剰水が含まれており、コンクリート打込後には、水以外
のコンクリートを構成する成分が沈降し、コンクリート
混練物から余剰水が分離する現象、即ちブリージング現
象が発生する。このため、そのブリージング水の通り道
となる型枠面、即ち硬化後のコンクリートの表面はその
強度が低下するが、このコンクリートの硬化の際にその
余剰水を効率的に排除すれば、コンクリートが緻密化
し、最終的に硬化した後のコンクリートの強度や透水性
等の性能が向上することが知られている。

【０００３】そこで、従来においては、吸水性パルプ、
綿布、厚紙等のシート材を型枠とコンクリートの間に挟
み、この余剰水を吸収させる方法、あるいは真空ポンプ
で表面水を吸引する方法等により余剰水を効率的に排除
することが試みられているが、これらの方法には工事に
手間がかかり、工期が延びる等の問題がある。

【０００４】一方、上記の問題点を解決するために、型
枠パネルそれ自体に透水性を付与する方法も検討されて
いる。例えば、特公昭５４ー２２４３５号公報及び実開
昭５４ー８２０５４号公報には、フライアッシュとフェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂との組成物中に火山礫を分
散させて軽量化を図ったコア層と、同組成物を無機質繊
維で補強した表面層とからなるサンドイッチパネルが提
案されており、このサンドイッチパネルが軽量性及び大
工工具で切断可能な加工性並びに高い強度を持ち、ま
た、比較的透水性も大きいことから、脱水型枠としての
利用が考慮されている。しかしながら、同パネルのコア
層は十分な透水性を有するが、表面層は材料設計上の必
要から樹脂を多用しており、依然としてパネル全体の透
水性の問題を残している。一般に、樹脂系のサンドイッ
チ構造材料では、表面層を高樹脂率に設計し機械的物性
を確保する方法が採用されているので、透水性の減少は
避けられない。なお、上記コア層のような多孔質軽量骨
材とフライアッシュをを熱硬化性樹脂で固化した成形体
は、透水性に優れた構造を形成するが、型枠材として用
いるには機械的強度が弱く補強が必要とされる。

【０００５】また、モノフィラメント繊維を分散させる
繊維強化構造も知られているが、分散させ得る繊維量に
制限があって十分な強度発現性が得られないと共に、繊
維径が相対的に細いので粒子間隙内に繊維が入り込み、
空隙量が減少して透水性が阻害される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、上記の問題を解決するために鋭意研究を重ねた結
果、所定の割合で熱硬化性樹脂を被覆した所定の粒径の
無機質粒子と熱硬化性樹脂を含浸させたストランド状無
機質繊維、更には、必要により無機質軽量骨材を配合し
て得られた熱硬化性樹脂組成物とを用いて形成される複
合材が、優れたコンクリート型枠パネルとして使用でき
ることを見出し、本発明を完成した。

【０００７】従って、本発明の目的は、複合材からなる
型枠パネルの透水性を改良し、コンクリート中のブリー
ジング水をその通り道である型枠表面から効率的に排除
して硬化後のコンクリートを緻密化にすることによりそ
の強度を向上させる機能をもち、しかも大工工具で切断
可能な加工性と、高い強度とを兼ね備えたコンクリート
型枠パネルを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、少
なくとも９０重量％以上が粒径０．０７５〜１．０ｍｍ
の範囲に入る無機質粒子の表面を、この無機質粒子１０
０重量部に対して１．５〜５重量部の熱硬化性樹脂で被
覆して得られた樹脂被覆砂からなる無機質粒子層の全体
又は一部に、熱硬化性樹脂を含浸したストランド状の無
機質繊維を分散状に又は層状に配置し、上記熱硬化性樹
脂を硬化させてなる複合材で形成されていることを特徴
とするコンクリート型枠パネルである。

【０００９】また、本発明は、少なくとも９０重量％以
上が粒径０．０７５〜１．０ｍｍの範囲に入る無機質粒
子の表面を、この無機質粒子１００重量部に対して１．
５〜５重量部の熱硬化性樹脂で被覆して得られた樹脂被
覆砂からなる無機質粒子層の全体又は一部に、熱硬化性
樹脂を含浸したストランド状の無機質繊維を分散状に又
は層状に配置してなる表面層と、熱硬化性樹脂に無機質
軽量骨材を配合して得られた熱硬化性樹脂組成物からな
るコア層との積層構造であり、この積層体の熱硬化性樹
脂を硬化させてなる積層複合材で形成されていることを
特徴とするコンクリート型枠パネルである。

【００１０】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１１】図１は、無機質粒子の表面を熱硬化性樹脂
で被覆して得られる樹脂被覆砂からなる無機質粒子層中
に、熱硬化性樹脂を含浸したストランド状の無機質繊維
を分散し、上記熱硬化性樹脂を硬化させてなる本発明請
求項１記載の複合材の断面模式図である。図１中、符号
１は複合材であり、符号２は無機質粒子層であり、ま
た、符号３は無機質繊維である。

【００１２】無機質粒子層は、その表面を被覆している
熱硬化性樹脂により点状に結合された無機質粒子からな
り、連続空隙を有する層である。無機質粒子としては、
例えば山砂、川砂、浜砂等の天然硅砂、または大理石、
御影石、石灰石、安山岩、炭酸カルシウム等の砕石、あ
るいは人造骨材等の建築用細骨材が挙げられ、少なくと
も９０重量％以上が粒径０．０７５ｍｍ〜１．０ｍｍの
範囲に入るようにしたものが使用可能であり、これらは
単独あるいは２種以上の混合物として使用できる。

【００１３】無機質粒子を被覆する熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、ポリウレタン樹脂等、一般の熱硬化性樹脂に分類
されるものが使用可能であるが、特に耐火性の点からフ
ェノール樹脂が好ましい。この熱硬化性樹脂の配合量
は、無機質粒子１００重量部に対して１．５〜５重量部
の範囲で用いられる。ここで、熱硬化性樹脂の配合量
が、無機質粒子１００重量部に対して１．５重量部より
少ないと、必要な機械的強度を保持することができず、
また、無機質粒子１００重量部に対して５重量部を越え
ると、樹脂が粒子空隙を埋めるので必要な透水性が得ら
れず切削性が阻害される。

【００１４】また、図１においては、熱硬化性樹脂が含
浸されたストランド状の無機質繊維が、無機質粒子層の
表面側の一部に分散して無機質粒子層中に層を形成して
いる。なお、この無機質繊維は、無機質粒子層の全体に
分散したり、又は、無機質粒子層の表面上に層状に積層
してもよい。

【００１５】ストランド状の無機質繊維としては、ガラ
ス繊維、炭素繊維、及びセラミック繊維を収束させて得
られるロービング、又はストランド状の収束繊維が使用
されるが、成形作業性や経済性の点からガラス繊維が好
ましい。ガラス繊維は５〜２５μｍのモノフィラメント
を５０〜２５０本引き揃え、バインダーを加えて一本に
収束したもので、機械的強度を期待するには１０ｍｍ以
上の繊維長として用いることが好ましい。この無機質繊
維の配合量は無機質粒子１００重量部に対して１０重量
部以上であればよい。無機質繊維の配合量が、無機質粒
子１００重量部に対して１０重量部より少ないと十分な
補強効果が得られない。また、無機質繊維の配合量の上
限は特に限定はされないが、無機質粒子１００重量部に
対して３０重量部以上になると、ガラス繊維が無機質粒
子中に分散された状態からガラス繊維が層状に配置され
た状態に移行する。

【００１６】ストランド状の無機質繊維に含浸する熱硬
化性樹脂としては、前記の無機質粒子を被覆する熱硬化
性樹脂が使用できる。熱硬化性樹脂の含浸量は、収束繊
維束の表面を被覆し、かつ収束された無機質繊維間を含
浸充填するに足りる量であればよく、無機質繊維１００
重量部に対して３０〜１００重量部の範囲で用いられ
る。熱硬化性樹脂の含浸量が、無機質繊維１００重量部
に対して１００重量部を越えると、樹脂が繊維束間に浸
みだして間隙を埋めるので透水性を阻害する。

【００１７】次に、図２は、無機質軽量骨材とフライア
ッシュを主体とする細骨材を熱硬化性樹脂で固化してな
る透水性の軽量構造体をコア層とし、その両面に、図１
で示された複合材と定量的に同じ構造の表面層を配して
サンドイッチ構造とした本発明請求項２記載の積層複合
材の断面模式図である。図２中、符号４は積層複合材で
あり、符号５は表面層であり、符号６はコア層であり、
符号７は無機質軽量骨材であり、また、符号８はマトリ
ックス部である。上記マトリックス部は、フライアッシ
ュを主体とする細骨材と熱硬化性樹脂からなっており、
このマトリックス部と無機質軽量骨材とがコア層を形成
している。

【００１８】無機質軽量骨材としては、シラス、火山
礫、抗火石等の天然軽量骨材、パーライト、膨張頁岩、
および各種の粉体の造粒物等の人工軽量骨材を挙げるこ
とができ、好ましくは、多孔質のものである。これら無
機質軽量骨材は、単独あるいは２種以上の混合物として
使用出来る。また、無機質軽量骨材の粒径は０．２ｍｍ
以上であり、最大粒径は製品厚さの１／２以下に調製す
ることが望ましい。フライアッシュはＪＩＳで規定され
る粒度分布のものに加えて、さらに粗粒のものも使用可
能である。フライアッシュと共用される細骨材は、前記
の無機質粒子等である。なお、熱硬化性樹脂は、前記の
無機質粒子を被覆する樹脂が使用可能である。

【００１９】無機質軽量骨材の配合量は用いる原料によ
って若干異なるが、一般的には次のように設定される。
初めに製品体積に相当する無機質軽量骨材の嵩容量分の
重量を求め、この重量を無機質軽量骨材配合量の上限と
する。また、無機質軽量骨材配合量の下限は、上限量の
約５０％が実用的である。次に、フライアッシュの配合
量は、無機質軽量骨材間隙（無機質軽量骨材量が製品体
積に満たない場合には残りの総間隙）を充填する重量の
小過剰量に設定する。熱硬化性樹脂の配合量は、フライ
アッシュ間隙を埋め尽くさないことが必要条件である
が、実用的にはフライアッシュ１００重量部に対して８
〜１５重量部程度の配合量で用いられる。

【００２０】一例として、粒径１〜４ｍｍ、嵩密度０．
３５〜０．４０ｇ／ｃｍ3 の火山礫、平均粒径９０μ
ｍ，嵩密度１．０のフライアッシュ、粉末状のノボラッ
ク型フェノール樹脂を用いた場合は重量比で次の範囲と
なる。無機質軽量骨材が１００重量部、フライアッシュ
が１００〜４００重量部、及び熱硬化性樹脂が８〜７０
重量部である。

【００２１】また、表面層とコア層との配合比は、要求
される物性や製品の厚さに応じて決められるが、実用的
には表面層：コア層の比が、１：１〜１：５程度の範囲
となる。コンクリート型枠用パネルの断面構造として
は、図１に示された平板構造や図２に示されたコア層を
挟んだサンドイッチ構造の他に、片面もしくは両面に補
強を目的としたリブや枠を設けた構造が利用可能であ
る。

【００２２】

【作用】本発明において得られる複合体は、所定の粒径
の無機質粒子の表面を所定の割合の熱硬化性樹脂で被覆
しているので、硬化させた際に、樹脂が粒子間隙を埋め
ることなく点着で粒子同士を結合させ、連続空隙を残し
た構造とすることができる。

【００２３】また、本発明では、無機質粒子層の強化と
して、熱硬化性樹脂が含浸されたストランド状の無機質
繊維を使用して繊維強化するので、見かけ上の繊維径が
大きく、繊維束間及び繊維束と無機質粒子間に空隙を形
成する。そのため、前記無機質粒子層の連続空隙構造と
あいまって透水性を阻害することなく、型枠として要求
される機械的物性を発現させ得る。

【００２４】更に、本発明では、ストランド繊維で強化
された無機質粒子層の連続空隙構造体と、無機質軽量骨
材とフライアッシュを主体とする細骨材を熱硬化性樹脂
で固化してなる透水性の軽量構造体とをサンドイッチ構
造体のような積層として一体化するので、透水性を確保
し、かつ軽量で大工工具で切断可能な加工性と高い強度
を与えるコンクリート型枠用パネルを製造できる。

【００２５】

【実施例】以下本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らの実施例のみに限定されるものではない。

【００２６】実施例１ 繊維径１３μｍ、番手２，４００ｔｅｘのガラス繊維ロ
ービング（ＲＳ−２４０ＰＲ−３４８ＣＳ、日東紡績社
製）を繊維長さ３８ｍｍに切断したチョップドストラン
ドを用意し、また、９０重量％以上が粒径０．５〜０．
１２５ｍｍの範囲に入る硅砂（三河７号砂）を約１４０
℃に予熱し、硅砂１００重量部に対して４重量部のノボ
ラック型フェノール樹脂（ＳＰ−６９０５、旭有機材工
業社製）を混練して硅砂表面に樹脂を溶融被覆した後、
該フェノール樹脂１００重量部に対して１５重量部のヘ
キサミンを含む冷却水及び小量の滑材を加えて調製した
樹脂被覆砂を用意した。

【００２７】次に、底面３０ｃｍ×３０ｃｍの金型内に
樹脂被覆砂１００ｇ、チョップドストランド２０ｇ、樹
脂被覆砂４７０ｇ、チョップドストランド２５ｇ、樹脂
被覆砂１００ｇを、この順番で交互に散布積層し、チョ
ップドストランドが樹脂被覆砂中に分散した積層体を形
成した。なお、それぞれのチョップドストランド散布後
に固形分６０％のレゾール型フェノール樹脂水溶液（Ｒ
Ｇ−６００、旭有機材工業社製）２０ｍｌをスプレー塗
布し樹脂を繊維に含浸した。この積層体を熱プレスに入
れて、加熱温度１６０℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ² とし、
１０分間熱キュアして複合材を作成した。得られた複合
材を幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切り出し、３点曲げ
試験を行い物性を測定した。透水性は１０ｃｍ角に切り
出した複合材上に内径５ｃｍ、高さ１００ｃｍのシリン
ダーを取付け、シリンダー内に蒸留水を満たして経時的
に透水量を測定し、２０分間の単位断面積当たりの透水
量を透水度とした。これらの測定結果を表１に示す。

【００２８】比較例１ 実施例１に示した樹脂被覆砂に代えて、嵩密度０．９５
ｇ／ｃｍ³ のフライアッシュ（東北発電工業社製）１０
０重量部と、粉末状のノボラック型フェノール樹脂（Ｎ
Ｈ−７００１、新日鐵化学社製）１５重量部からなる樹
脂組成物を用意した。

【００２９】次に、底面３０ｃｍ×３０ｃｍの金型内
に、実施例１同様に樹脂組成物５０ｇ、チョップドスト
ランド２５ｇ、樹脂組成物２９５ｇ、チョップドストラ
ンド２５ｇ、樹脂組成物１００ｇを、この順番で交互に
散布積層し、チョップドストランドがフライアッシュ樹
脂組成物中に分散した積層体を形成した。チョップドス
トランド散布後には前記レゾール型フェノール樹脂水溶
液２０ｍｌをスプレーして樹脂を繊維に含浸させた。こ
の積層体を熱プレスに入れて実施例１と同様の方法で成
形体を作成し、同様の性能試験を行った。その結果を表
１に示す。

【００３０】比較例２ 実施例１に示した樹脂被覆砂に、更に、硅砂１００重量
部に対して５重量部のノボラック型フェノール樹脂を混
合し、合計樹脂量が硅砂１００重量部に対して９重量部
となる樹脂及び硅砂の混合物を用意した。

【００３１】次に、底面３０ｃｍ×３０ｃｍの金型内
に、実施例１同様に樹脂硅砂混合物１０５ｇ、チョップ
ドストランド２５ｇ、樹脂硅砂混合物４９４ｇ、チョッ
プドストランド２５ｇ、樹脂硅砂混合物１０５ｇを、こ
の順番で交互に散布積層し、チョップドストランドが樹
脂硅砂混合物中に分散した積層体を形成した。チョップ
ドストランド散布後には前記レゾール型フェノール樹脂
水溶液２０ｍｌをスプレーして樹脂を繊維に含浸させ
た。この積層体を熱プレスに入れて実施例１と同様の方
法で成形体を作成し、同様の性能試験を行った。その結
果を表１に示す。

【００３２】比較例３ チョップドストランドを含まない以外は、実施例１と同
様の方法で成形体を作成し、同様の性能試験を行った。
その結果を表１に示す。

【００３３】比較例４ チョップドストランド散布後の、レゾール型フェノール
樹脂水溶液（ＲＧ−６００、旭有機材工業社製）塗布に
よる樹脂の含浸工程を省略した以外は実施例１と同様の
方法で成形体を作成し、同様の性能試験を行った。その
結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例２ 実施例１の複合材を表面層とし、また、コア層として、
粒径１〜４ｍｍ、嵩密度０．３８に調製した北海道有珠
火山礫１００重量部と、比較例１に示したフライアッシ
ュ１１６重量部、粉末状のノボラック型フェノール樹脂
１７重量部とを混合した組成物を用意した。

【００３６】次に、低面３０ｃｍ×３０ｃｍの金型内
に、実施例１に示した樹脂被覆砂６３ｇ、チョップドス
トランド２５ｇを順に散布し、レゾール型フェノール樹
脂２０ｍｌをスプレーしてストランドに含浸させ、その
上に樹脂被覆砂１２５ｇを散布して下側表面層を形成し
た。この表面層上に、前記コア層組成物６２３ｇを散布
積層し、さらにコア層の上に下側表面層積層と同じ手順
で上側表面層を散布積層し、サンドイッチ構造の積層体
を形成した。この積層体を熱プレスに入れて実施例１と
同様の方法で積層複合体を作成し、同様の性能試験を行
った。その結果を表２に示す。。

【００３７】実施例３ 硅砂の粒径を、９０％以上が０．５〜０．４５ｍｍの範
囲に入るもの（三河８号砂）とした以外は、実施例２と
同様の方法でサンドイッチ構造の積層複合体を形成し、
実施例１と同様の性能試験を行った。その結果を表２に
示す。

【００３８】比較例５ 表面層として比較例１で示したフライアッシュ・ノボラ
ック型フェノール樹脂組成物を、また、コア層としては
実施例２と同様の組成物を用意した。

【００３９】次に、低面３０ｃｍ×３０ｃｍの金型内
に、樹脂組成物４０ｇ、チョップドストランド２５ｇを
順に散布し、レゾール型フェノール樹脂２０ｍｌをスプ
レーしてストランドに含浸させ、その上に樹脂組成物１
０６ｇを散布して下側表面層を形成した。この表面層上
に前記コア層組成物６２３ｇを散布積層し、更に、コア
層の上に下側表面層積層と同じ手順で上側表面層を散布
積層し、サンドイッチ構造の積層体を形成した。この積
層体を熱プレスに入れて実施例１と同様の方法で成形体
を作成し、同様の性能試験を行った。その結果を表２に
示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】更に、実施例２、３及び比較例５における
表面層の無機粒子の粒度分布図を図３に、また、実施例
２、３及び比較例５における臨時的な透水挙動を図４に
示した。なお、図３中、粒径の目盛りにおいて、＋は以
上、また、−は以下を表している。例えば、『−５００
＋３５５』は、粒径が３５５ミクロン以上５００ミクロ
ン以下を示す。

【００４２】

【発明の効果】本発明方法によって得られるコンクリー
ト型枠パネルは、透水性を確保し、硬化後のコンクリー
トを緻密化してその強度を向上させる機能をもち、しか
も、軽量であり、大工工具で切断可能な加工性と、高い
強度を兼ね備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の無機質粒子の表面を熱硬化
性樹脂で被覆して得られる樹脂被覆砂からなる無機質粒
子層中に、熱硬化性樹脂を含浸したストランド状の無機
質繊維を分散し、上記熱硬化性樹脂を硬化させて得られ
る複合材の断面模式図である。

【図２】 図２は、本発明のフライアッシュを主体とす
る細骨材と無機質軽量骨材とを熱硬化性樹脂で固化して
なる透水性の軽量構造体をコア層とし、その両面に、図
１で示された複合材と定量的に同じ構造の表面層を配し
てサンドイッチ構造とした積層複合材の断面模式図であ
る。

【図３】 図３は、本発明の実施例２、３及び比較例５
における、表面層の無機粒子の粒度分布図である。

【図４】 図４は、本発明の実施例２、３及び比較例５
における透水挙動を示す図である。

【符号の説明】

１…複合材、２…無機質粒子層、３…無機質繊維、４…
積層複合材、５…表面層、６…コア層、７…無機質軽量
骨材、８…マトリックス部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも９０重量％以上が粒径０．０
   ７５〜１．０ｍｍの範囲に入る無機質粒子の表面を、こ
   の無機質粒子１００重量部に対して１．５〜５重量部の
   熱硬化性樹脂で被覆して得られた樹脂被覆砂からなる無
   機質粒子層の全体又は一部に、熱硬化性樹脂を含浸した
   ストランド状の無機質繊維を分散状に又は層状に配置
   し、上記熱硬化性樹脂を硬化させてなる複合材で形成さ
   れていることを特徴とするコンクリート型枠パネル。
2. 【請求項２】 少なくとも９０重量％以上が粒径０．０
   ７５〜１．０ｍｍの範囲に入る無機質粒子の表面を、こ
   の無機質粒子１００重量部に対して１．５〜５重量部の
   熱硬化性樹脂で被覆して得られた樹脂被覆砂からなる無
   機質粒子層の全体又は一部に、熱硬化性樹脂を含浸した
   ストランド状の無機質繊維を分散状に又は層状に配置し
   てなる表面層と、熱硬化性樹脂に無機質軽量骨材を配合
   して得られた熱硬化性樹脂組成物からなるコア層との積
   層構造であり、この積層体の熱硬化性樹脂を硬化させて
   なる積層複合材で形成されていることを特徴とするコン
   クリート型枠パネル。