JPH09112028A - 細骨材による補強層を備えた耐久性コンクリート構造体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天然もしくは人工の細骨材をバインダーで被
覆したものを型枠内面に塗布、硬化させて得た多孔質の
細骨材層を、打設コンクリート構造体の表面に複合一体
とさせる現場施工的製造法に関する。 【解決手段】 天然およびもしくは細骨材と、この骨材
各々を被覆して相互に結着するに足る比較的少量の無機
もしくは有機のバインダーとを混練すること、得られた
被覆細骨材を型枠内面に塗布・硬化させて多孔質の細骨
材層を形成すること、当該細骨材層の背面にコンクリー
トを打設すること、及び打設コンクリートに機械的な締
め固めを与えて当該コンクリート中の余剰水分及び気泡
を前記細骨材層中の多孔隙を介して型枠外に脱水・脱気
しながら養生硬化させること より成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新設または既設の
建設物、その他土木コンクリート構造体のコンクリート
の表面の補強層と仕上層とを同時に満足させるととも
に、傷のないコンクリート構造体の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート打設工事、ＰＣコンクリー
ト製品においてコンクリートを打設した後、コンクリー
ト中の余剰水、気泡が型枠外に排出しないために、コン
クリート表面にジャンカ、あばた等が発生する。更に、
水セメント比が大きいため表面の乾燥収縮が大きく、コ
ンクリート自体がひび割れを起したり、かぶりコンクリ
ートの中性化、塩素イオンの侵入により鉄筋の腐蝕によ
るひび割れが発生し著しい強度の低下を引き起こす大き
な原因となっている。近年、鉄筋コンクリート構造物の
耐久性が問題視されるようになり、そのためにコンクリ
ートの耐久性が向上する必要が生じてきた。

【０００３】そこで、特開平２−２８６６４号公報（特
願昭６３−１８７６６４号）の明細書の特許請求の範
囲、特開平２−３０８０４９号公報（特願平１−１２７
６２３）の明細書の特許請求の範囲に示すように、型枠
の内側に各種の織布、不織布などの内張材を内張り貼着
して打設コンクリート中の余剰水や気泡を型枠外に排出
する工法が採用されている。一方、コンクリート構造物
の壁面は、通常塗装仕上げや洗い出しを行って美観の表
現がなされ、近年は特に壁面に天然石の仕上げをして建
築物の美観を追求した仕上げ工法がとられている。

【０００４】従来の方法で、かぶりコンクリートの水セ
メント比の小さい耐久性コンクリートを打設し、そのコ
ンクリート表面を美しく仕上げるためには、型枠の内側
に各種の織布、不織布などの内張材を内張りしたり粘着
させたりして、打設コンクリート中の余剰水、気泡を型
枠外に排出し、養生、硬化後、樹脂セメントモルタル、
塗料などを塗布、もしくは天然石の吹き付け、磁製タイ
ルや天然石板の貼り付けなどを行う必要があった。

【０００５】特にレリーフ工法においては、型枠を合成
樹脂製として自由に模様形状を選んで型枠に賦型できる
ので、壁面における造形を楽しむことができるが、他方
型枠内面の深い凹凸部では、生コンクリート打設時にコ
ンクリート中の気泡、余剰水が残留し、コンクリートは
十分に充填されず欠損部や気泡の発生が多くみられる。
また型枠にコンクリートを打設したのみではコンクリー
トの表面強化はできず、あばた、ピンホール、豆板、コ
ールドジョント等が多く発生した。更に、これらレリー
フ模様の壁面仕上げ成型方法は多様な模様を簡単な施工
により表現することができ、熟練を要することなく美麗
な仕上がりとすることができるのであるが、レリーフ模
様は造形的な美しさに限られ、表面はコンクリートその
ままであるのが難点であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は叙記に鑑
み、コンクリート構造体表面に、バインダーで被覆した
細骨材の塗布、硬化により形成された多孔質の細骨材層
を補強層としてコンクリート構造体と複合一体とする製
造法であって、打設コンクリート中の余剰水分、気泡の
脱水、脱気性が良くコンクリート表層部が緻密で高硬度
であり、あばた、ジャンカの発生の少ない且つ補強層と
コンクリート構造体との界面の接合強度に優れしかも補
強層内に散在する細骨材の一部が打設コンクリートの表
面より点々と露出して岩石粒が散りばめられた洗いモル
タルの如き模様を発現出来る製造法をここに提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】天然およびもしくは人工
細骨材と、この細骨材各々を被覆して相互に結着するに
足る比較的少量の無機もしくは有機のバインダーとを混
練すること、得られた被覆細骨材を型枠内面に塗布・硬
化させて多孔質の細骨材層を形成すること、当該細骨材
層の背面にコンクリートを打設すること、及び打設コン
クリートに機械的な締め固めを与えて当該コンクリート
中の余剰水分及び気泡を前記細骨材層中の多孔隙を介し
て型枠外に脱水・脱気しながら養生硬化させること よ
り成る細骨材による補強層を備えた耐久性コンクリート
構造体の製造法である。

【０００８】本発明に使用する型枠は、塗装合板、合板
の表面に合成樹脂フィルムを積層したもの、合成樹脂
体、金属薄板木片、軽量骨材をユリア樹脂、ユリア・メ
ラミン共重縮合樹脂、フェノール樹脂で成型圧縮したも
のなどの平板、もしくは所望の形状模様を表した金型、
木型などでプレス成型された所望の凹凸模様が賦型され
たものが使用される。

【０００９】細骨材は、天然産の火成岩（御影石）堆積
岩、変成岩（大理石、寒水石）の粉または粒状のもの、
もしくは川砂、硅砂、高炉砕、人工骨材にはセラミック
粒体や粘土質の着色焼成した陶磁器粒が単独乃至組み合
せて使用される。この細骨材同志を相互に結合するバイ
ンダーは、アクリル樹脂、ＥＶＡ、スチレン樹脂、ＳＢ
Ｒ、ＮＢＲの溶液、またはエマルジョン、及びこれらを
変性した樹脂、もしくはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
ポリエステル樹脂、ＭＭＡ等の熱硬化性樹脂等の合成樹
脂系バインダーが挙げられ、特に耐アルカリ性、耐水性
などに優れ、且つ扱い易いと云う点でアクリル樹脂、Ｅ
ＶＡが最も好ましく採用される。

【００１０】これ以外に、無機系バインダーを主体とす
るセメント及び硅酸系バインダーと、アクリル、ＥＶ
Ａ、ＳＢＲなどのエマルジョンとの混合物も使用するこ
とができる。

【００１１】細骨材とバインダーとの混練比率は、細骨
材同志が相互に接着し得る程度の比較的少量に定められ
るべきで、例えば平均粒径１〜２ｍｍの着色焼成した陶
磁製細骨材粒をＥＶＡエマルジョンで結合させる場合、
細骨材１００（重量部）に対しＥＶＡエマルジョン２〜
１０（固形分重量部）が適当で、これにより２５〜３５
％の空隙率が得られる。

【００１２】即ち、ＥＶＡの量が２部未満となると細骨
材粒相互の結合が達成されにくくなり、一方１０部を越
えると細骨材粒間の空隙が過剰のバインダーにて充たさ
れることになるため、コンクリート中の余剰水、空気を
脱水脱気するための空隙率が縮小され、本発明の意図す
る効果が減退する傾向となる。

【００１３】

【発明の実施の形態及び実施例】以下に本発明の実施の
形態を図１とともに説明する。図１は本発明の望ましい
実施例によるコンクリート打設の枠組を示す概略縦断面
図である。１は内面に割石模様５を予め賦型しこの模様
５の内面に合成樹脂フィルム６を貼合してなる合成樹脂
製型枠である。２は細骨材でバインダー３によって表面
を被覆され各細骨材２相互が結着された混練物の形態で
上記合成樹脂フィルム６を介して型枠１の内面に所望の
厚みに塗布され硬化の後、多孔質の細骨材層７を形成す
る。

【００１４】このような型枠組みを現場もしくは工場に
て用意し細骨材層７の背後の空間にコンクリートグラウ
トを打設する。打設コンクリート８に対しては機械的な
締め固め、代表的にはバイブレーター９による締め固め
が与えられる。打設後から養生硬化に至る間、打設コン
クリート８中の余剰水分、気泡は次の要領で型枠１外に
排除される。すなわち、細骨材層７は比較的少量のバイ
ンダー３の適用によりその内部に一例として２０〜４０
％の空隙率を保有しているので余剰水分、気泡はコンク
リートの側圧によりこの多孔質の細骨材層７の多数の空
隙を経て細骨材層７の内側から外側に排出される。

【００１５】その上、バイブレーター９による締め固め
力が側圧を付勢することになるのでこの脱水、脱気は旺
盛となり、細骨材２が部分的な沈下分離をしても余剰水
分、気泡の部分的な停留を生起しない。脱水分、脱気分
を系外に導出するために図外の強制排出手段が望ましく
採択される。

【００１６】このように脱水、脱気が闊達なために、細
骨材層７及び打設コンクリート８間の界面に於けるセメ
ント水比を低減し打設コンクリート８表層部を緻密化し
表面強度の増大、炭酸ガスによるコンクリートの中性化
速度の遅延、塩分浸透性の低減、凍結融解抵抗性の向上
及びあばた、ジャンカの減少を図ることが出来る。これ
と共に余剰水分が型枠１に排出される際、コンクリート
中のセメント成分が細骨材層７の空隙部を充填硬化する
ことにより、打設コンクリート８と一体硬化するので界
面に於ける接合強度も高まる。また型枠１と細骨材層７
とは間に合成樹脂フィルム６を挟在させた場合はフィル
ム６によって、挟まない場合でも細骨材２の接触点の集
合よりなる多点接触のため脱型は容易である。養生硬化
後、型枠１を除去すると、図２の如く割石模様５の転写
模様５１及び細骨材層７の模様、すなわち細骨材の一部
がコンクリート表面に点々と露出して岩石粒が散りばめ
られた洗いモルタルのような模様、が重畳された表面模
様４を有するコンクリート構造体８１が得られる。

【００１７】（実施例１）合板型枠１の片面に本出願人
の共有所有になる商標登録第２６６１９１７号「くりか
えシート」（厚み７５ミクロンのポリエチレンシートの
裏面に接着剤塗布して硬化させ背面に剥離紙を貼合した
もの・・・、ＪＣコンポジット製）の離型紙を剥離して
貼着する。樹脂被覆細骨材は次のように調整する。使用
細骨材は、天然石としての鳴門五色、鳴門錦もしくは鹿
島などと名付けられた丸みのある石や砕石を用いた。こ
の他として御影石、蛇紋岩など、人工石としてはガラス
質の石や陶片、粒状結晶質のセラミックサンドなどを用
いることも出来る。細骨材の粒径は０．５〜５ｍｍ程度
が適当である。

【００１８】バインダー３としては三洋化成（株）製一
液性湿気硬化型ウレタンＦＬＲ−５６５（固形分）を用
い、細骨材２：バインダー３＝１００：５（重量部）の
割合で混練し、これに東芝シリコーン（株）製シランカ
ップリング剤ＴＳＬ−８３３１及び溶剤シンナーを適当
に加えて樹脂被覆細骨材を調整する。調整された上記樹
脂被覆細骨材は、掲記の「くりかえシート」を貼着した
面を上面にして金ごて、または木ごてで塗布する。塗布
厚みは５〜１０ｍｍを標準とする。塗布後、空気中室温
で保持すれば、バインダー３が空気中の水分と反応して
硬化し、合板型枠１にポリエチレンシート６を介して細
骨材層７を形成した本発明の型枠を得る。

【００１９】次に、直径９ｍｍの鉄筋で組み立てた鉄筋
枠を中心にして当該型枠１を所定の位置に細骨材層７を
内側にして図外のセパレーターによって固定する。この
型枠１内にコンクリートを打設すると共に、フレキシブ
ルバイブレーター９で締め固めを行う。コンクリートの
配合は、水セメント比５１％、単位水量１４７ｋｇ／ｍ
² 、所定空気量４％、細骨材率３７．６％、細骨材の最
大径２５ｍｍ、スランプ６ｃｍ程度である。

【００２０】コンクリート打設後、約３時間の間に約
２．２ｌ／ｍ³ のコンクリート余剰水が型枠１外に流出
した。コンクリート打設後、４日間養生硬化後、型枠１
を脱型すると、型枠１とポリエチレンシート６が簡単に
脱型し細骨材層７の天然石模様を表面に備えたコンクリ
ート構造体８１を得ることができた。なお、コンクリー
ト中のセメントは細骨材層７の空隙部に侵入一体化し、
剥脱をおこすようなことは全くなかった。

【００２１】（実施例２）リブ付ハツリ模様５を浮き出
すために使用される発泡ポリスチレン型枠１を用意し
た。この型枠１は、スチレン樹脂の重合工程でプロパ
ン、ブタンなどの低沸点溶剤を含有させて重合させたも
のを、発泡射出成型法にて成型して製造したものであ
る。樹脂被覆細骨材は次のように調整した。天然石細骨
材２である鳴門五色１００重量部に対し、バインダー３
としてのメチルメタアクリレート樹脂を５部の比率で添
加して、細骨材表面に均一に上記樹脂塗膜が形成するよ
うに混練して、樹脂被覆骨材を得た。

【００２２】ついで、前記リブ付ハツリ模様５を形成し
た型枠１の凹凸模様面を上面にして、調整された樹脂被
覆細骨材を厚み１０ｍｍで塗布硬化させ細骨材層７を得
た。この型枠１を実施例１と同様、枠組みしコンクリー
トを打設、約４日間養生後、型枠１を脱型すると美麗な
鳴門五色の細骨材層７に加えてハツリ模様５の転写模様
５１を併備した表面模様４のあるコンクリート構造体８
１を得ることができた。

【００２３】

【発明の効果】本発明を実施すれば、次のような効果を
奏する。 １．型枠内面に保持された多孔質の細骨材層の背後にコ
ンクリートを打設することによってコンクリート構造体
と細骨材層とを即複合一体とさせるものであるから、施
工現場で簡単且つ経済的に実施し得るもので、タイルや
天然石を個当りコンクリート表面に張付ける方法に比し
て熟練が不要で作業性も遙かに優れる。

【００２４】２．上記製造過程でコンクリート中の余剰
水、気泡を細骨材層の多孔隙を介して型枠外に脱水、脱
気出来るので、コンクリートの水セメント比を低くコン
クリートの耐久性を向上し同時にあばた、ジャンカをな
くして美しくて堅固なコンクリート構造体を得られる。

【００２５】３．同じく上記多孔隙内にセメントが侵
入、硬化することにより構造体と細骨材層との接合強度
は高く且つ細骨材層は細骨材リッチなコンクリート層と
なるので構造体表面の表面硬度が向上し耐久性も優れ
る。

【００２６】４．細骨材層中の細骨材の一部が散見的に
露呈することによって一見、洗いモルタル表面の岩粒の
ちりばめ模様を添える。更に加えて型枠内面の凹凸模様
を複合させることも出来るので、表層部の模様に立体感
を豊かにすることが出来る。

【００２７】５．細骨材層はバインダー、代表的には合
成樹脂バインダーで被覆されているから、耐候性があ
り、汚染され難く洗浄が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明製造法を実施するコンクリート型枠組み
の一例を示す縦断面図。

【図２】図１の型枠組みを用いて製造したコンクリート
構造体の合成樹脂フィルムを剥離した状態の斜視図。

【符号の説明】

１ 型枠 ２ 細骨材 ３ バインダー ４ 表面模様 ５ 割石模様（ハツリ模様） ５１ 割石模様の転写模様 ６ 合成樹脂フィルム ７ 細骨材層 ８ 打設コンクリート ８１ コンクリート構造体 ９ バイブレーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２８Ｂ 7/36 Ｂ２８Ｂ 7/36

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然およびもしくは人工細骨材と、この
   細骨材各々を被覆して相互に結着するに足る比較的少量
   の無機もしくは有機のバインダーとを混練すること、得
   られた被覆細骨材を型枠内面に塗布・硬化させて多孔質
   の細骨材層を形成すること、当該細骨材層の背面にコン
   クリートを打設すること、及び打設コンクリートに機械
   的な締め固めを与えて当該コンクリート中の余剰水分及
   び気泡を前記細骨材層中の多孔隙を介して型枠外に脱水
   ・脱気しながら養生硬化させること より成る細骨材に
   よる補強層を備えた耐久性コンクリート構造体の製造
   法。
2. 【請求項２】 細骨材１００重量部に対してバインダー
   （固形分）が２〜１０重量部、細骨材層中の空隙率が２
   ０〜４０％である請求項１記載の製造法。
3. 【請求項３】 型枠が塗装合板、内面に合成樹脂フィル
   ムを積層した合板、合成樹脂板、金属薄板又は木片もし
   くは軽量骨材をユリア樹脂、ユリアメラミン共重合樹脂
   及びフェノール樹脂から選ばれたバインダーによって圧
   縮成型した平板或は所望の凹凸模様を内面に賦型した上
   記圧縮成型板からなる請求項１記載の製造法。
4. 【請求項４】 天然産もしくは人工細骨材が、火成岩、
   堆積岩、変成岩、川砂、硅砂、高炉砕及びセラミックか
   らなる粉または粒のいずれかより選ばれた請求項１記載
   の製造法。
5. 【請求項５】 バインダーがアクリル樹脂、ＥＶＡ、ス
   チレン樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲの溶液またはエマルジョ
   ン、及びこれらの変性した樹脂、エポキシ樹脂、ウレタ
   ン樹脂、ポリエステル樹脂、ＭＭＡ等の熱硬化性樹脂、
   及びセメント及び硅酸系接着剤とこれらの有機エマルジ
   ョン系との混合物のいずれかより選ばれた請求項１記載
   の製造法。