WO2015147100A1 - コンクリート成形用型枠およびその製造方法 - Google Patents

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WO2015147100A1
WO2015147100A1 PCT/JP2015/059241 JP2015059241W WO2015147100A1 WO 2015147100 A1 WO2015147100 A1 WO 2015147100A1 JP 2015059241 W JP2015059241 W JP 2015059241W WO 2015147100 A1 WO2015147100 A1 WO 2015147100A1
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WO
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concrete
layer
mold
molding form
concrete molding
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PCT/JP2015/059241
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English (en)
French (fr)
Inventor
黒田 泰弘
真人 辻埜
侑也 依田
竜貴 湯浅
篤史 寺本
浩之 西川
関口 朋伸
山田 和範
啓司 麻植
侑哉 寺澤
Original Assignee
清水建設株式会社
東洋アルミニウム株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/36Linings or coatings, e.g. removable, absorbent linings, permanent anti-stick coatings; Linings becoming a non-permanent layer of the moulded article
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G9/00Forming or shuttering elements for general use
    • E04G9/10Forming or shuttering elements for general use with additional peculiarities such as surface shaping, insulating or heating, permeability to water or air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/102Oxide or hydroxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/73Hydrophobic

Definitions

  • the present invention relates to a concrete molding form mainly used in the field of construction, civil engineering and the like, and a method for manufacturing the same.
  • the mold has excellent releasability and can be used repeatedly, and causes air blow on the concrete surface.
  • the present invention relates to a concrete molding form and a method for producing the same, which can more reliably reduce bubbles.
  • the surface finish of the concrete surface is whiter than the oil-based one, and the air on the concrete surface It is said that there are few bubbles (bubbles in contact with the surface of the formwork) that cause fluttering.
  • water-based ones have poor adhesion to molds and are considered to be inferior in releasability, but recently, water-based release agents that have high releasability have also been developed. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
  • ready-mixed concrete contains cement, sand, aggregates such as crushed stone and gravel, and water for mixing them, and has fluidity.
  • vibration is usually applied to compact the ready-mixed concrete put into the formwork.
  • air may be generated on the mold surface due to air entrained or air contained in the concrete.
  • JP-A-5-293812 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-19915 JP 2008-179047 A JP 2006-137101 A JP-A-6-317011 Japanese Patent No. 3768188 Japanese Utility Model Publication No. 5-16219
  • the present invention has been made in view of the above, and can continuously exhibit excellent mold release performance and can be used repeatedly, more reliably reducing bubbles that cause air blow on the concrete surface.
  • An object of the present invention is to provide a concrete molding form and a method for producing the same that can improve the design of the concrete surface after molding.
  • a concrete molding form according to the present invention is a concrete molding form, and at least a part of the mold surface has a water contact angle of 130 °. It has the above water-repellent layer.
  • the concrete molded by the concrete molding form according to the present invention means concrete in a broad sense including a cement-based material containing cement such as mortar and cement paste.
  • another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the water repellent layer has a contact angle with water of 150 ° or more.
  • another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the water repellent layer is a porous layer formed of hydrophobic oxide fine particles.
  • another concrete molding form according to the present invention is a concrete molding form according to the above-described invention, and is a porous layer formed of hydrophobic oxide fine particles on at least a part of the mold surface. It is characterized by providing.
  • Another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the average primary particle diameter of the hydrophobic oxide fine particles is 3 to 100 nm.
  • another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the hydrophobic oxide fine particles are made of hydrophobic silica.
  • another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the hydrophobic silica has a trimethylsilyl group on the surface thereof.
  • another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the porous layer has a three-dimensional network structure.
  • Another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, a packed particle-containing layer is interposed between the mold surface and the porous layer.
  • Another concrete molding form according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, an underlayer is interposed between the mold surface and the porous layer.
  • the method for producing a concrete molding form according to the present invention is a method for producing the above-described concrete molding form, and is a porous material formed from hydrophobic oxide fine particles on at least a part of the mold surface. A layer is provided.
  • Another method for producing a concrete mold according to the present invention is a method for producing the above-described concrete mold, characterized in that a water repellent layer is provided on at least a part of the mold surface. To do.
  • the concrete according to the present invention is characterized by being manufactured using the above-mentioned concrete mold.
  • the concrete molding form is a concrete molding form, and a water repellent layer having a water contact angle of 130 ° or more is provided on at least a part of the mold surface.
  • the surface tension is remarkably increased by the water-repellent layer, so that when the bubbles in the concrete that are entrapped during contact with the surface of the water-repellent layer, it tends to spread along this surface. Will be thin and flat along the surface.
  • these bubbles rise with small vibrations and easily escape from the concrete surface. Therefore, according to this invention, there exists an effect that the bubble which becomes the cause of the air blow of the concrete surface can be reduced more reliably.
  • the present invention is a concrete molding form, and has a porous layer formed of hydrophobic oxide fine particles on at least a part of the mold surface.
  • the mold release performance can be exhibited continuously over a long period of time, and it is not necessary to apply the mold release liquid to the mold surface every time it is used unlike conventional molds, and it can be used repeatedly.
  • the concrete molding form of the present invention the concrete surface after molding becomes smooth, the occurrence of dents such as air blow is greatly reduced, and the design of the concrete surface can be improved. There is an effect.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a concrete molding form according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the model formwork used in the experiment.
  • FIG. 3 is a photographic diagram comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 1.
  • FIG. 4 is a photographic diagram comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 2.
  • FIG. 5 is a photographic diagram comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 3.
  • FIG. 6 is a photographic diagram comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 4.
  • FIG. 7 is an exploded perspective cross-sectional view showing a configuration example of a conventional mold plywood for formwork.
  • FIG. 8 is an exploded perspective cross-sectional view showing a configuration example of a coated plywood for formwork to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a sectional view showing a second embodiment of a concrete molding form according to the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining the merit of the second embodiment of the concrete molding form according to the present invention.
  • FIG. 11 is a photographic view comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 5.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a concrete molding form according to the present invention, where (1) is a view immediately after placing concrete and (2) is a view after vibration.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the contact angle ⁇ with respect to water, (1) is a diagram in the case of an acute angle, and (2) is a diagram in the case of an obtuse angle.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a photographic view showing a concrete placing situation when a vinyl chloride plate is used as a mold body as a base of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a photographic view of the concrete surface after demolding when a vinyl chloride plate is used as the mold body as the base of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a photographic view of the concrete surface after demolding in the case where a coated plywood is used as a formwork main body serving as a base in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a photographic view of the concrete surface after demolding when a coated plywood is used as the formwork body that is the base of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a photographic view of the concrete surface after demolding in the case of using a coated plywood brushed with Fluorosurf (registered trademark).
  • FIG. 20 is a photograph of the concrete surface after demolding when a vinyl chloride plate sprayed with never wet is used.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the first embodiment of the present invention.
  • a concrete molding form 10 according to the present embodiment is a concrete molding form, and a base layer 14 and a base layer 14 are sequentially formed from a mold surface 20 of the mold body 12. And a packed particle-containing layer 16 and a porous layer 18 formed of hydrophobic oxide fine particles.
  • the porous layer 18 on the outermost surface of the mold surface 20 in contact with the concrete, and the base layer 14 and the filler particle-containing layer 16 may be interposed as necessary.
  • a plurality of underlayers 14 may be provided, or any other layer than the underlayer 14 may be interposed.
  • the material of the mold body 12 is not limited as long as it is conventionally used, and can be selected from wood, metal, synthetic resin, natural resin, composite materials thereof, and the like. In general, it is preferable to use wood or painted plywood in terms of cost and versatility. Further, the shape, size, and the like of the mold body 12 can be appropriately designed according to the intended concrete molded body, and joint rods can be interposed when a groove is to be formed in the molded body. When the joint rod is interposed, the joint rod constitutes a part of the mold body 12. Therefore, the mold body 12 in this case also includes a joint rod. When a joint rod is interposed, a porous layer formed from hydrophobic oxide fine particles may be provided on the surface of the joint rod.
  • the surface of the mold body 12 can be appropriately subjected to undercoating, sealing coating, primer coating, coloring coating, or the like.
  • a coating film formed by these coatings is referred to as a base layer 14.
  • the porous layer 18 is formed on at least a part of the mold surface 20 (the outermost surface in contact with the concrete).
  • Hydrophobic oxide fine particles which are raw materials for forming the porous layer 18 are not particularly limited as long as they have hydrophobicity, and may be those hydrophobized by surface treatment.
  • fine particles in which hydrophilic oxide fine particles are subjected to a surface treatment with a silane coupling agent or the like to make the surface state hydrophobic can also be used.
  • the type of oxide is not particularly limited as long as it has hydrophobicity.
  • at least one of silica (silicon dioxide), alumina, titania and the like can be used. These can be known or commercially available.
  • AEROSIL R972 the product names “AEROSIL R972”, “AEROSIL R972V”, “AEROSIL R972CF”, “AEROSIL R974”, “AEROSIL RX200”, “AEROSIL RX300”, “AEROSIL NX90G”, “AEROSIL RY200” Nippon Aerosil Co., Ltd.), “AEROSIL R202”, “AEROSIL R805”, “AEROSIL R812”, “AEROSIL R812S” (above, manufactured by Evonik Degussa), “Silo Hobic-100”, “Silo Hobic-200” And “Silo Hovic-603” (manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.). AEROSIL and silo hovic are registered trademarks.
  • titania examples include “AEROXIDE TiO 2 T805” (manufactured by Evonik Degussa).
  • alumina examples include fine particles in which the product name “AEROXIDE Alu C” (manufactured by Evonik Degussa) is treated with a silane coupling agent to make the particle surface hydrophobic.
  • AEROXIDE is a registered trademark.
  • hydrophobic silica fine particles can be preferably used.
  • hydrophobic silica fine particles having a trimethylsilyl group on the surface thereof are preferred in that superior water repellency can be obtained.
  • commercially available products corresponding to the above are “AEROSIL RX200”, “AEROSIL RX300”, “AEROSIL NX90G” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), “AEROSIL R812”, “AEROSIL R812S”, “AEROSIL R8200” ( As mentioned above, Evonik (made by Degussa) etc. are mentioned.
  • the particle size of the hydrophobic oxide fine particles is not limited, but the average primary particle size is preferably 3 nm to 10 ⁇ m, more preferably 3 to 100 nm, and most preferably 5 to 50 nm.
  • a gas such as air can be held in the voids in the aggregate, so that excellent releasability can be exhibited.
  • This agglomerated state is maintained even after adhering to at least a part of the mold surface 20 (the outermost surface on the side in contact with the concrete), so that excellent release properties can be exhibited.
  • hydrophobic oxide fine particles having an average primary particle diameter of 3 to 100 nm the concrete molding form 10 having a surface with a three-dimensional network structure can be obtained.
  • the porous layer 18 of hydrophobic oxide fine particles formed on the outermost surface of the mold surface 20 is preferably porous having a three-dimensional network structure, and the thickness is preferably about 0.1 to 500 ⁇ m. More preferably, it is about 0.5 to 20 ⁇ m. By forming in such a porous state, a large amount of air can be contained in the layer, and more excellent releasability can be exhibited.
  • the average primary particle diameter can be measured with a scanning electron microscope (FE-SEM).
  • FE-SEM scanning electron microscope
  • the resolution of the scanning electron microscope is low, another electron such as a transmission electron microscope is used. You may implement using a microscope together.
  • the particle shape is spherical, the diameter is considered as the diameter, and when the particle shape is non-spherical, the average value of the longest diameter and the shortest diameter is regarded as the diameter, and 50 arbitrarily selected by observation with a scanning electron microscope or the like.
  • the average diameter of the particles is defined as the average primary particle diameter.
  • the specific surface area (BET method) of the hydrophobic oxide fine particles is not particularly limited, but is usually preferably 50 to 300 m 2 / g, more preferably 100 to 300 m 2 / g.
  • the hydrophobic oxide fine particles When applying to at least a part of the mold surface 20 (the outermost surface in contact with the concrete), the hydrophobic oxide fine particles may be applied as they are (dry method) or the hydrophobic oxide fine particles are dispersed in a solvent. You may provide by applying the dispersion liquid formed (wet method). In the present invention, the latter wet method is preferable from the viewpoint that an industrially uniform coating film (hydrophobic oxide fine particle layer) is easily obtained and a three-dimensional network structure is easily obtained.
  • the solvent used in the dispersion is, for example, alcohol (ethanol), cyclohexane, toluene, acetone, IPA, propylene glycol, hexylene glycol, butyl diglycol, pentamethylene glycol, normal pentane, normal hexane, An organic solvent such as hexyl alcohol can be appropriately selected.
  • a very small amount of a dispersant, a colorant, an anti-settling agent, a viscosity modifier and the like can be used in combination.
  • the amount of hydrophobic oxide fine particles dispersed in the solvent is usually about 10 to 300 g / L (liter), preferably about 30 to 100 g / L.
  • the method of applying the dispersion is not limited, and for example, a printing method (inkjet printing, screen printing, gravure printing), a dropping method, etc. can be employed in addition to a coating method by spraying, brushing, roller, dipping, or the like. it can. After coating, it may be appropriately dried at room temperature to about 150 ° C.
  • a printing method inkjet printing, screen printing, gravure printing
  • a dropping method etc.
  • a coating method by spraying, brushing, roller, dipping, or the like. it can. After coating, it may be appropriately dried at room temperature to about 150 ° C.
  • the amount of the hydrophobic oxide fine particles applied to the mold surface 20 can be appropriately set according to the desired releasability, etc., but is usually 0.1 to 100 g / m 2 on a solid basis. About 0.5, preferably about 2 to 20.0 g / m 2 . By setting it within the above range, it is possible to obtain more excellent releasability over a long period of time, and it is further advantageous in terms of suppression of falling off of hydrophobic oxide fine particles and cost.
  • the filled particle-containing layer 16 is preferably interposed between the mold surface 20 and the porous layer 18.
  • the packed particle-containing layer 16 is a layer in which packed particles are dispersed in a matrix. By interposing the packed particle-containing layer 16, the releasability of the concrete molding form 10 can be maintained for a longer period.
  • the filler particles filler particles containing at least one of an organic component and an inorganic component can be employed.
  • the applied amount when the packed particle-containing layer 16 is interposed between the mold surface 20 and the porous layer 18 is, for example, about 0.1 to 100 g / m 2 , preferably 1.0 to 20.0 g on a solid basis. / M 2 or so.
  • the method in particular of providing the filling particle content layer 16 is not restrict
  • the following matrix can be diluted with an appropriate solvent, and after application, it may be appropriately dried at room temperature to about 150 ° C.
  • inorganic components include 1) metals such as aluminum, copper, iron, titanium, silver and calcium, or alloys or intermetallic compounds containing these metals, and 2) silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, iron oxide and the like. Oxides, 3) inorganic acid salts or organic acid salts such as calcium phosphate and calcium stearate, 4) glass, 5) ceramics such as aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, and silicon nitride can be suitably used.
  • organic components examples include acrylic resins, urethane resins, melamine resins, amino resins, epoxy resins, polyethylene resins, polystyrene resins, polypropylene resins, polyester resins, cellulose resins, vinyl chloride resins, and polyvinyl resins.
  • Organic polymer components such as alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polyacrylonitrile, and polyamide can be preferably used.
  • particles containing both an inorganic component and an organic component can be used in addition to particles made of an inorganic component or particles made of an organic component.
  • the average particle diameter of the filled particles is preferably about 0.3 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m, still more preferably 5 to 30 ⁇ m, and most preferably 20 to 30 ⁇ m. If it is less than 0.3 ⁇ m, it is unsuitable in terms of handleability and formation of irregularities. On the other hand, when exceeding 100 micrometers, it is unsuitable at points, such as drop-off
  • the shape of the filled particles is not limited, and may be any of spherical shape, spheroid shape, indefinite shape, teardrop shape, flat shape, hollow shape, porous shape, and the like.
  • thermoplastic resin thermosetting resin, rubber, elastomer, wax and the like
  • the content of the packed particles in the matrix can be appropriately changed according to the material of the matrix, the type of the packed particles, the desired physical properties, etc., but is generally preferably 1 to 80% by weight based on the solid content weight. More preferred is 50% by weight.
  • the method of containing the filler particles is not particularly limited, but generally the filler particles are used as a raw material for forming the matrix (for example, a composition containing a thermoplastic resin).
  • blending etc. are mentioned.
  • the mixing method may be either dry mixing or wet mixing.
  • the main component of the thermoplastic resin layer is 1) a thermoplastic resin or a monomer or oligomer constituting the thermoplastic resin, 2) a solvent, 3) a cross-linking agent as necessary, What is necessary is just to add and mix a filler particle in those mixtures.
  • a known thermoplastic resin can be adopted as the thermoplastic resin.
  • acrylic resin, polystyrene, ABS resin, vinyl chloride resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyamide resin, polycarbonate, polyacetal, fluorine resin, silicone resin, polyester resin, and blended resins of these Copolymers, modified resins and the like containing combinations of monomers to be used can be used.
  • the matrix is a thermosetting resin, for example, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, silicon resin and the like can be employed.
  • the matrix is an elastomer, for example, a PVC-NBR blend elastomer, a urethane elastomer, or the like can be employed.
  • the concrete mold 10 according to the present invention configured as described above, it is possible to continuously exhibit excellent mold release performance over a long period of time, and the mold release liquid is used every time it is used like a conventional mold. There is no need to apply to the mold surface, and repeated use (so-called diversion) after concrete molding becomes possible. Further, by using the concrete molding form 10 of the present invention, the concrete surface after molding becomes smooth, the occurrence of dents such as air blow is greatly reduced, and the design of the concrete surface can be improved. There is an effect that can be done.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a concrete molding form according to the second embodiment of the present invention. As shown in this figure, the main difference from the first embodiment is that the base layer 14 in the first embodiment is replaced with an adhesive layer 22 and a resin film 24.
  • the adhesive layer 22 examples include isocyanate (urethane), polyethyleneimine, polybutadiene, polyacryl, polyester, epoxy, polyvinyl acetate, cellulose, and other adhesives and adhesives. Agents can be used.
  • the coating amount of the adhesive layer 22 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 g / m 2 by weight after drying.
  • the resin film 24 examples include a resin film or sheet such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polyester, polypropylene, vinyl chloride, nylon, ethylene-propylene copolymer.
  • a resin film or sheet such as polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, or the like can be used. These materials can be used alone or in combination.
  • the thickness of the film or sheet is not particularly limited, but is usually about 9 ⁇ m to 500 ⁇ m, and more preferably about 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the mold body 12, the porous layer 18, and the packed particle-containing layer 16 may be the same as those in the first embodiment.
  • an underlayer or an arbitrary layer can be interposed at an arbitrary position between the mold surface 20 and the porous layer 18.
  • the merit of the second embodiment is that, as shown in FIG. 10, the mold body 12 and the other laminate (adhesive layer 22 to porous layer 18) are separately manufactured, and the construction site or construction site By laminating at a nearby work place, it is possible to quickly complete the concrete molding form of the present invention.
  • a bonding method when a hot-melt adhesive or a heat-sensitive adhesive is used for the adhesive layer 22, the bonding can be performed by heating with an iron or the like.
  • a dry laminate adhesive, a pressure sensitive adhesive, or a pressure sensitive adhesive is used for the adhesive layer 22, it can be bonded by applying pressure after the bonding.
  • the laminate of the resin film 24 to the porous layer 18 can be bonded using a two-component curable adhesive or pressure-sensitive adhesive in the field or work place.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the form of the model formwork used in this experiment. The bottom and left and right side molds are not shown. As shown in this figure, in this experiment, fresh concrete was put into a model form frame constituted by two plates P (longitudinal dimension 300 mm, lateral dimension 300 mm) opposed to each other at an interval of 100 mm. This is cured to form concrete.
  • a layer containing a packed particle layer is applied to a coated plywood (imported product B), which corresponds to the first embodiment of the present invention, and a porous layer is applied thereon.
  • 4 layers of packed particle-containing layers on a panel of plywood, coated with a porous layer thereon, coated with a porous layer only on a coated plywood, 1 packed particle-containing layer on a steel plate A layer coated and a porous layer coated thereon was used.
  • the porous layer in this experiment was obtained by applying ethanol dispersed with hydrophobic silica particles having an average primary particle diameter of 7 nm and then drying by heating at around 120 ° C. As a result of observation with FE-SEM, three-dimensional A network structure was observed.
  • the filled particle-containing layer is obtained by applying lacquer (main component: polyester resin) in which acrylic resin beads (average particle diameter of 20 ⁇ m) are dispersed and then heating and drying at around 120 ° C.
  • imported product A imported product B
  • imported product C domestic product A
  • domestic product B painted plywood
  • a steel plate coated with an oil-based release agent were used as a comparative material.
  • Table 1 shows the materials used for the concrete molded in this experiment.
  • Table 2 shows the concrete mix used in this experiment.
  • Table 3 shows the concrete slump (JIS A 1101: 2005), slump flow (JIS A 1150: 2007), air volume (JIS A 1128: 2005), concrete temperature (JIS A 1156: 2006) used in this experiment.
  • the test results of bleeding amount / bleeding rate (JIS A 1123: 2012) and compressive strength (JIS A 1108: 2006) are shown.
  • the compressive strength test results are for specimens that were standardly cured until the age of 28 days.
  • FIGS. 3 to 6 are photographic diagrams comparing the occurrence of air blow on the concrete surfaces of Experiment Nos. 1 to 4, respectively.
  • (1) to (5) are comparative examples, and (6) corresponds to the present invention.
  • FIG. 3 to FIG. 5 it can be seen that all of the devices corresponding to the present invention hardly cause air blow on the concrete surface as compared with the comparative example.
  • FIG. 6 corresponds to Experiment No. 4, but the formulation of Experiment No. 4 is often used for civil engineering members.
  • (1) and (2) are comparative examples, and (3) to (6) correspond to the present invention. As shown in FIG. 6, it can be seen that all of the devices corresponding to the present invention hardly generate air blow on the concrete surface as compared with the comparative example.
  • the concrete surface after molding becomes smooth and the generation of dents such as air blow is greatly reduced, and the design of the concrete surface can be improved.
  • FIG. 7 is an exploded perspective sectional view illustrating a schematic configuration of a general formwork plywood.
  • a general mold plywood 30 for molds includes a mold body 32, a primer layer 34, an undercoat layer 36, an intermediate coat layer 38, and an overcoat layer 40.
  • the primer layer 34 may have a base reinforcing function
  • the undercoat layer 36 may have a non-landing adjustment function
  • the intermediate coat layer 38 may have a durability function
  • the top coat layer 40 may have a release function.
  • FIG. 8 shows an example of a mode in which the present embodiment is applied to the general plywood for formwork shown in FIG.
  • a water repellent coating layer 42 is used instead of the topcoat layer 40 of FIG. 7, and other layers (form body 32, primer layer 34, undercoat layer 36, middle layer)
  • the coating layer 38) is the same as the mold plywood 30 shown in FIG.
  • the water repellent coating layer 42 corresponds to the porous layer 18 formed from the hydrophobic oxide fine particles of the concrete molding form 10 according to the present embodiment.
  • the primer layer 34, the undercoat layer 36, and the intermediate coat layer 38 correspond to the foundation layer 14 of the concrete molding form 10 according to the present embodiment.
  • the method for producing a concrete molding form according to the present embodiment is a method for producing a concrete molding form, in which a porous layer formed of hydrophobic oxide fine particles is formed on at least a part of a mold surface. It is characterized by providing. 8 (1), the water repellent coating layer 42 is applied to the mold body 32 in addition to the primer layer 34, the undercoat layer 36, and the intermediate coating layer 38. Construction by such means corresponds to the implementation of the present invention.
  • a water repellent coating layer 42 and a durable coating layer 44 having a durability function are used in place of the top coating layer 40 and the intermediate coating layer 38 in FIG.
  • the other layers are the same as those of the mold plywood 30 shown in FIG.
  • the water repellent coating layer 42 corresponds to the porous layer 18 formed from the hydrophobic oxide fine particles of the concrete molding form 10 according to the present embodiment.
  • the durable coat layer 44 corresponds to the filled particle-containing layer 16 of the concrete molding form 10 according to the present embodiment.
  • the primer layer 34 and the undercoat layer 36 correspond to the foundation layer 14 of the concrete molding form 10 according to the present embodiment. Therefore, when the coated plywood for mold shown in FIG. 8 (2) is manufactured, the durable coat layer 44 and the water repellent coat layer 42 are added to the mold body 32 in addition to the primer layer 34 and the undercoat layer 36. Construction by application or the like corresponds to the implementation of the present invention.
  • the construction of the water repellent coating layer 42 and the like on the above-described mold body 32 and the like is performed not only in the factory for manufacturing the plywood for molds and the factory for manufacturing precast concrete, but also before and after the process of assembling the molds at the concrete placing site Can be done.
  • this invention can be applied with respect to the commercially available common plywood for formwork, and there can exist the same effect as mentioned above.
  • Table 4 shows the concrete mix used in Experiment No. 5.
  • Table 5 shows the test results of the concrete slump (JIS A 1101: 2005), air volume (JIS A 1128: 2005), and concrete temperature (JIS A 1156: 2006) used in Experiment No. 5.
  • the layer is coated with lacquer (main component: blend resin of acrylic resin and vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin) in which acrylic resin beads (average particle size 20 ⁇ m) are dispersed, before 120 ° C In is obtained by heating and drying.
  • lacquer main component: blend resin of acrylic resin and vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin
  • acrylic resin beads average particle size 20 ⁇ m
  • FIG. 11 is a photographic diagram comparing the occurrence of air blow on the concrete surface of Experiment No. 5.
  • (3) is a comparative example, and (1) and (2) correspond to the present invention. As shown in FIG. 11, it can be seen that all of the devices corresponding to the present invention hardly generate air blown on the concrete surface as compared with the comparative example.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a concrete molding form according to a third embodiment of the present invention.
  • a concrete forming mold 100 according to the present embodiment is a mold for molding concrete 1 and is provided on a mold body 12 and a mold surface 20 of the mold body 12.
  • the water-repellent layer 50 is provided.
  • the water repellent layer 50 is a layer having a water repellent surface with a contact angle ⁇ with respect to water of 130 ° or more, and more preferably a layer having a super water repellent surface of 150 ° or more.
  • the water repellency refers to the property of being difficult to wet with water
  • the contact angle ⁇ of the water droplet placed on the solid surface is It is an index of water repellency.
  • the contact angle ⁇ is 90 ° or more, water repellency is obtained, when 110 ° to 150 ° is high water repellency, and when it is 150 ° or more, super water repellency is obtained.
  • the contact angle ⁇ is limited to 120 °, and in order to achieve more than that, it is necessary to process the surface shape into a special one as described later.
  • the bubbles 2 in the concrete 1 entrained at the time of driving are formed in the water repellent layer.
  • the bubbles 2 on the concrete surface are thinner and flatter than the conventional surface.
  • the bubbles 2 are easily lifted from the concrete surface by rising with a small vibration applied from the outside of the mold body 12. Therefore, according to the present invention, it is possible to more reliably reduce bubbles that cause air blow on the concrete surface.
  • the water-repellent layer 50 includes a base layer 14 provided on the mold body 12, a filler particle-containing layer 16 provided on the primer layer 14, and the filler particle-containing layer 16. And a super-water-repellent porous layer 18 provided thereon.
  • the porous layer 18 is formed of, for example, hydrophobic oxide fine particles, and is disposed on the outermost surface of the mold surface 20 on the side in contact with the concrete 1.
  • underlayer 14 and the filler particle-containing layer 16 may be interposed as necessary, and the underlayer 14 may be plural, or an arbitrary layer other than the underlayer 14 may be interposed.
  • the surface tension of the mold surface 20 is remarkably increased by the water repellent layer 50, so that the air bubbles in the concrete encased during the driving can be removed from the surface of the water repellent layer 50.
  • the bubble on the concrete surface becomes thinner and flatter than the conventional surface.
  • the bubbles are easily lifted by a small vibration applied from the outside and easily come off from the concrete surface. Therefore, according to this invention, there exists an effect that the bubble which becomes the cause of the air blow of the concrete surface can be reduced more reliably. For this reason, the designability of the concrete surface can be improved.
  • the concrete molding mold 100 of the present invention excellent mold release performance can be continuously exhibited over a long period of time, and the mold release liquid is applied to the mold surface every time it is used like a conventional mold. There is no need, and repeated use (so-called diversion) after concrete molding becomes possible.
  • a filler particle-containing layer is uniformly applied on a base (formwork main body) having a contact angle (contact angle with water; the same applies hereinafter) of about 80 °. What processed the surface was used so that the predetermined contact angle might be obtained by changing the concentration of the hydrophobic oxide fine particles applied thereon.
  • a vinyl chloride plate and a painted plywood were used as the mold body as the base of the mold. Table 6 shows experimental cases (experiment numbers 6 and 7) of this experiment.
  • Table 7 shows the concrete mix used in this experiment.
  • Table 8 shows the test results of slump (JIS A 1101: 2005), air volume (JIS A 1128: 2005), and concrete temperature (JIS A 1156: 2006) as test results for fresh concrete.
  • FIG. 15 shows a concrete placing situation when a vinyl chloride plate is used as a mold body.
  • Fig. 15 (1) shows an untreated vinyl chloride plate (surface contact angle 80 °)
  • Figs. 15 (2) to (4) show vinyl chloride plates having a water repellent layer (water repellent layer contact). (Angle of 120 °, 130 °, 150 °).
  • 15 (3) and 15 (4) correspond to the present invention.
  • FIG. 16 shows the concrete surface after the vinyl chloride plate is removed, and (1) to (4) correspond to (1) to (4) in FIG. 15, respectively.
  • the contact angle is 130 ° or more, and the concrete does not adhere to the mold due to the water-repellent effect on the surface of the mold when driven. Further, as shown in FIG. 16, it was observed that when the contact angle was 130 °, the surface bubbles changed to flat ones along the surface of the mold. Further, when the contact angle was 150 °, almost no surface bubbles were recognized.
  • FIGS. 17 and 18 show the concrete surface after demolding when a coated plywood is used as the mold body.
  • FIG. 17 (1) shows a coated plywood without surface treatment (surface contact angle of 80 °)
  • FIGS. 17 (2) to 17 (4) show painted plywood with a water repellent layer (water repellent layer contact angle 90). (°, 110 °, 120 °).
  • 18 (1) to 18 (4) show a coated plywood having a water repellent layer (water repellent layer contact angles of 130 °, 140 °, 150 °, over 150 °).
  • 18 (1) to 18 (4) correspond to the present invention.
  • the surface of the mold body is subjected to water repellent treatment with a water contact angle ⁇ of 130 ° or more, more preferably 150 ° or more, thereby reducing the generation of surface bubbles compared to the conventional case. I understand that I can do it. Therefore, according to the third embodiment of the present invention, it is possible to more reliably reduce bubbles that cause air blow on the concrete surface.
  • FIG. 19 the surface of the concrete after demolding is shown in FIG. 19 when the super-water repellent material Fluorosurf (registered trademark) (manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd.) is brushed on a coated plywood and used as a formwork. Show. Further, FIG. 20 shows the concrete surface after demolding when a super wet water repellent spray never wet (manufactured by NeverWet) is sprayed on a vinyl chloride plate and used as a mold. Both Fluorosurf (registered trademark) and Nonewet materials have a super-water-repellent function, and as shown in FIGS. 19 and 20, the effect of reducing surface bubbles is recognized, but they are peeled off from the mold during concrete placement. However, it was observed that the effect was fading. In addition, it was observed that the water repellent effect disappeared and remained in these molds after demolding.
  • Fluorosurf registered trademark
  • FIGS. 19 and 20 the effect of reducing surface bubbles is
  • the method for producing a concrete molding form according to the third embodiment of the present invention is a method for producing a concrete molding form, wherein at least a part of the mold surface has a contact angle with water of 130 ° or more. More preferably, a water repellent layer having a angle of 150 ° or more is provided. Therefore, when the mold shown in FIG. 12 (1) or FIG. 14 is manufactured, applying the water-repellent layer 50 to the mold body 12 by coating or the like corresponds to the implementation of the present invention.
  • the construction of the water repellent layer 50 on the above-mentioned mold body 12 can be performed not only in the mold plate manufacturing factory and the precast concrete manufacturing factory, but also in the processes before and after the mold assembly at the concrete placing site. It is.
  • the present invention can be applied to a commercially available general form plate, and can provide the same effects as described above.
  • the concrete molding form As described above, according to the concrete molding form according to the present invention, it is a concrete molding form, and a water repellent layer having a water contact angle of 130 ° or more is formed on at least a part of the mold surface. Since the surface tension of the mold surface is remarkably increased by the water repellent layer, when the air bubbles in the concrete encased at the time of driving come into contact with the surface of the water repellent layer, it tends to spread along this surface. The bubbles on the surface are thinner and flatter than before. In addition, these bubbles rise with small vibrations and easily escape from the concrete surface. Therefore, according to the present invention, it is possible to more reliably reduce bubbles that cause air blow on the concrete surface.
  • the concrete molding form has a porous layer formed of hydrophobic oxide fine particles on at least a part of the mold surface.
  • Excellent mold release performance can be continuously exhibited over a long period of time, and it is not necessary to apply a mold release liquid to the mold surface every time it is used unlike conventional molds, and it can be used repeatedly.
  • the concrete surface after molding becomes smooth, the occurrence of dents such as air blow is greatly reduced, and the design of the concrete surface can be improved. .
  • the concrete molding form and the manufacturing method thereof according to the present invention are useful for a concrete molding form used in the field of construction, civil engineering, etc. It is suitable for improving the design of the concrete surface after molding by enabling the use and more reliably reducing bubbles that cause air blow on the concrete surface.

Abstract

 優れた離型性能を持続的に発揮できるとともに、繰り返し使用が可能で、成形後のコンクリート表面の意匠性を向上することができるコンクリート成形用型枠およびその製造方法を提供する。 コンクリート成形用の型枠10であって、型面20の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層18を備えるようにする。ここで、疎水性酸化物微粒子が疎水性シリカからなるようにしてもよく、疎水性シリカがその表面にトリメチルシリル基を有するようにしてもよい。

Description

コンクリート成形用型枠およびその製造方法
 本発明は、主に建築、土木分野などで使用されるコンクリート成形用型枠およびその製造方法に関し、特に、優れた離型性を有するとともに、繰り返し使用が可能で、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡をより確実に低減することができるコンクリート成形用型枠およびその製造方法に関するものである。
 従来、コンクリートを打ち込んで所定の形状、寸法のコンクリート部材やコンクリート製品とするために、木製、金属製、プラスチック製などの型枠が使用される。この型枠にコンクリートを打ち込んだ際、コンクリート硬化後に型枠が容易に外れるように、一般的には、型枠に予め離型剤が塗布される。古くから使われてきたのは、軽油あるいはマシン油に軽油を混合した油性の離型剤であり、最近では、添加剤として植物油や脂肪酸エステル・有機酸を混合したものが開発・使用されている。また、鉱油を、アニオン性界面活性剤を用いて水に乳化分散させた水性の型枠剥離剤も開発されており、一般に油性のものより、コンクリート表面の仕上がりの色が白く、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡(型枠の表面に接する気泡)が少ないとされている。油性のものに比べ、水性のものは型枠への付着力が弱く、離型性に劣るとされているが、最近では、離型性も高いとされる水性剥離剤も開発されるようになってきた(例えば、特許文献1、2を参照)。
 ところで、生コンクリートは、セメントと砂と砕石や砂利などの骨材とこれらの練り混ぜ用の水を含有し、流動性を有している。成形の際には、型枠へ投入した生コンクリートを締め固めるため通常バイブレーションをかける。この際に巻き込んだ空気や、コンクリート内部に含まれる空気により型面に気泡が生じることがある。
 コンクリートの養生が終わり、型枠を取り外した段階でコンクリート表面を観察すると、気泡が空気溜まりとなって硬化することで、いわゆる空気あばたが見られることがある。これはコンクリートから気泡の排出が充分に行われなかった結果として生じるものである。
 コンクリート表面の空気あばたは、美観を損なうだけでなく、耐久性を低下させたり、塗装する際は塗装の仕上がりを悪化させるなど、実用上の大きな問題となっている。特に、コンクリート表面の仕上げを行わない打放しコンクリートでは、コンクリートの品質の良否を、表面の仕上がりで判断する場合が多く、通常のコンクリート施工で空気あばたを大幅に低減することが求められていた。これに関する従来の技術としては、例えば、特許文献3~5に示されるコンクリート成形用の型枠が知られている。
 しかしながら、表面気泡の抑制効果があるとされるものでも、下地となる型枠の状態やコンクリートの種類、打ち込み方法に左右され、十分な効果を発揮できていないのが実情といえる。そこで、このような問題に対処するようにした従来の技術として、コンクリート表面の気泡抜き取り器具が提案されているが(例えば、特許文献6を参照)、施工のタイミングが難しく、かえって美観を損ねることもある。また、消泡剤を型枠に塗布して、表面気泡を消去する方法や(例えば、特許文献4を参照)、水との接触角を45度以下として表面を平滑面にしたコンクリート型枠用養生シートも提案されているが(例えば、特許文献7を参照)、その効果は定かではない。
特開平5-293812号公報 特開平11-19915号公報 特開2008-179047号公報 特開2006-137101号公報 特開平6-317011号公報 特許第3768188号公報 実開平5-16219号公報
 近年においては、コンクリートの品質の良否を、コンクリート表面の仕上がりで判断する場合も増えており、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡の確実な低減技術の確立が求められている。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、優れた離型性能を持続的に発揮できるとともに、繰り返し使用が可能で、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡をより確実に低減して成形後のコンクリート表面の意匠性を向上することができるコンクリート成形用型枠およびその製造方法を提供することを目的とする。
 上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリート成形用型枠は、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、水に対する接触角が130°以上の撥水層を備えることを特徴とする。
 ここで、本発明に係るコンクリート成形用型枠によって成形されるコンクリートとは、モルタル、セメントペーストなどのセメントを含有するセメント系材料を含む広義のコンクリートを意味するものである。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、撥水層は、水に対する接触角が150°以上のものであることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、撥水層は、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層であることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性酸化物微粒子の一次粒子平均径が3~100nmであることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性酸化物微粒子が疎水性シリカからなることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性シリカがその表面にトリメチルシリル基を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、多孔質層が三次元網目状構造を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、型面と多孔質層との間に、充填粒子含有層が介在することを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、型面と多孔質層との間に、下地層が介在することを特徴とする。
 また、本発明に係るコンクリート成形用型枠の製造方法は、上述したコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とする。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠の製造方法は、上述したコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、撥水層を設けることを特徴とする。
 また、本発明に係るコンクリートは、上述したコンクリート成形用型枠を用いて製造されたことを特徴とする。
 本発明に係るコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、水に対する接触角が130°以上の撥水層を備えるので、型面の表面張力が撥水層によって著しく高くなることで、打ち込み時に巻き込まれたコンクリート中の気泡が撥水層の表面に接した際に、この表面に沿って広がりやすくなり、コンクリート表面の気泡は従来よりも表面に沿って薄く、平べったいものとなる。しかも、この気泡は、小さな振動で上昇してコンクリート表面から抜けやすい。したがって、本発明によれば、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡を、より確実に低減することができるという効果を奏する。
 本発明に係る他のコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えるので、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、繰り返し使用が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができるという効果を奏する。
図1は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第一の実施の形態を示す断面図である。 図2は、実験に用いた模型型枠の概略斜視図である。 図3は、実験番号1のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。 図4は、実験番号2のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。 図5は、実験番号3のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。 図6は、実験番号4のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。 図7は、従来の型枠用塗装合板の構成例を示す分解斜視断面図である。 図8は、本発明を適用した型枠用塗装合板の構成例を示す分解斜視断面図である。 図9は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第二の実施の形態を示す断面図である。 図10は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第二の実施の形態のメリットを説明する図である。 図11は、実験番号5のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。 図12は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第三の実施の形態を示す断面図であり、(1)はコンクリート打ち込み直後の図、(2)は振動後の図である。 図13は、水に対する接触角αの説明図であり、(1)は鋭角の場合の図、(2)は鈍角の場合の図である。 図14は、本発明の第三の実施の形態の変形例を示す断面図である。 図15は、本発明の第三の実施の形態の下地となる型枠本体として塩化ビニル板を用いた場合のコンクリート打ち込み状況を示す写真図である。 図16は、本発明の第三の実施の形態の下地となる型枠本体として塩化ビニル板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面の写真図である。 図17は、本発明の第三の実施の形態の下地となる型枠本体として塗装合板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面の写真図である。 図18は、本発明の第三の実施の形態の下地となる型枠本体として塗装合板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面の写真図である。 図19は、フロロサーフ(登録商標)を刷毛塗りした塗装合板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面の写真図である。 図20は、ネバーウェットをスプレー塗りした塩化ビニル板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面の写真図である。
 以下に、本発明に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
(第一の実施の形態)
 まず、本発明の第一の実施の形態について説明する。
 図1は、本発明の第一の実施の形態の模式的な断面図である。この図に示すように、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10は、コンクリート成形用の型枠であって、型枠本体12と、型枠本体12の型面20から順に下地層14と、充填粒子含有層16と、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層18とを備えるものである。
 本発明は、型面20のコンクリートと接する側の最表面に多孔質層18を備えることが必須であり、下地層14や充填粒子含有層16は必要に応じて介在させればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、下地層14を複数にしたり、下地層14以外の任意の層を介在させたりすることもできる。
[型枠本体]
 型枠本体12の材質は、慣用されているものであれば制限を受けず、木材、金属、合成樹脂、天然樹脂、それらの複合材等から選択することができる。一般的には、コストや汎用性の点で木材や塗装合板を使用するのが好ましい。また、型枠本体12の形状や大きさ等についても、目的とするコンクリート成形体に応じて適宜設計することができ、成形体に溝を施したい場合は、目地棒を介在させることもできる。目地棒を介在させる場合には、目地棒は型枠本体12の一部を構成する。したがって、この場合の型枠本体12は目地棒も含む。なお、目地棒を介在させる場合には、目地棒の表面に疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けてもよい。
 型枠本体12の表面には適宜、下塗り塗装や、目止め塗装、プライマー塗装、着色塗装などを施すこともできる。本発明では、これらの塗装による塗膜を下地層14と称する。型面20と多孔質層18との間に、下地層14を介在させることにより、型面20の凹凸矯正、多孔質層18や充填粒子含有層16の密着性向上、型枠本体12の耐久性向上を図ることができる。
[下地層]
 下地層14の形成は、公知の下塗り剤、目止め剤、プライマー、着色剤を用いて、公知の塗布(コート)方法を採用できるので、ここでは詳述しない。充填粒子含有層16については後述する。
[多孔質層]
 多孔質層18は、型面20の少なくとも一部(コンクリートと接する側の最表面)に形成されるものである。多孔質層18を形成する原料である疎水性酸化物微粒子としては、疎水性を有するものであれば特に限定されず、表面処理により疎水化されたものであってもよい。例えば、親水性酸化物微粒子をシランカップリング剤等で表面処理を施し、表面状態を疎水性とした微粒子を用いることもできる。酸化物の種類も、疎水性を有するものであれば特に限定されない。例えばシリカ(二酸化珪素)、アルミナ、チタニア等の少なくとも1種を用いることができる。これらは公知または市販のものを採用することができる。
 例えば、シリカとしては、製品名「AEROSIL R972」、「AEROSIL R972V」、「AEROSIL R972CF」、「AEROSIL R974」、「AEROSIL RX200」、「AEROSIL RX300」、「AEROSIL NX90G」、「AEROSIL RY200」(以上、日本アエロジル株式会社製)、「AEROSIL R202」、「AEROSIL R805」、「AEROSIL R812」、「AEROSIL R812S」(以上、エボニック デグサ社製)、「サイロホービック-100」、「サイロホービック-200」、「サイロホービック-603」(以上、富士シリシア化学株式会社製)等が挙げられる。なお、AEROSIL、サイロホービックは登録商標である。
 チタニアとしては、製品名「AEROXIDE TiO T805」(エボニック デグサ社製)等が例示できる。アルミナとしては、製品名「AEROXIDE Alu C」(エボニック デグサ社製)等をシランカップリング剤で処理して粒子表面を疎水性とした微粒子が例示できる。なお、AEROXIDEは登録商標である。
 この中でも、疎水性シリカ微粒子を好適に用いることができる。とりわけ、より優れた撥水性が得られるという点において、表面にトリメチルシリル基を有する疎水性シリカ微粒子が好ましい。これに対応する市販品としては、例えば上記「AEROSIL RX200」、「AEROSIL RX300」、「AEROSIL NX90G」(以上、日本アエロジル株式会社製)、「AEROSIL R812」、「AEROSIL R812S」、「AEROSIL R8200」(以上、エボニック デグサ社製)等が挙げられる。
 疎水性酸化物微粒子の粒度は限定的ではないが、一次粒子平均径が3nm~10μmであることが好ましく、より好ましくは3~100nmであり、最も好ましくは5~50nmである。一次粒子平均径を上記範囲とすることにより、その凝集体中にある空隙に空気等の気体を保持することができる結果、優れた離型性を発揮することができる。この凝集状態は、型面20の少なくとも一部(コンクリートと接する側の最表面)に付着した後も維持されるので、優れた離型性を発揮することができる。特に、一次粒子平均径が3~100nmの疎水性酸化物微粒子を用いることにより、三次元網目状構造の表面を有するコンクリート成形用型枠10を得ることができる。
 型面20の最表面に形成される疎水性酸化物微粒子の多孔質層18は、三次元網目状構造を有する多孔質状であるのが好ましく、その厚みは0.1~500μm程度が好ましく、0.5~20μm程度がさらに好ましい。このようなポーラスな状態で形成することにより、当該層に空気を多く含むことができ、より優れた離型性を発揮することができる。
 なお、本発明において、一次粒子平均径の測定は、走査型電子顕微鏡(FE-SEM)で実施することができ、走査型電子顕微鏡の分解能が低い場合には透過型電子顕微鏡等の他の電子顕微鏡を併用して実施してもよい。具体的には、粒子形状が球状の場合はその直径、非球状の場合はその最長径と最短径との平均値を直径とみなし、走査型電子顕微鏡等による観察により任意に選んだ50個分の粒子の直径の平均を一次粒子平均径とする。
 疎水性酸化物微粒子の比表面積(BET法)は特に制限されないが、通常50~300m/gが好ましく、100~300m/gがさらに好ましい。
 型面20の少なくとも一部(コンクリートと接する側の最表面)への塗布に際しては、疎水性酸化物微粒子をそのまま付与してもよいし(乾式方法)、あるいは疎水性酸化物微粒子を溶媒に分散してなる分散液を塗工することにより付与してもよい(湿式方法)。本発明では、工業的に均一な塗膜(疎水性酸化物微粒子層)が得られやすく、しかも三次元網目状構造が得られやすいという見地より、後者の湿式方法が好ましい。
 上記の分散液を用いる場合、分散液に用いる溶媒は、例えばアルコール(エタノール)、シクロヘキサン、トルエン、アセトン、IPA、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチルジグリコール、ペンタメチレングリコール、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、ヘキシルアルコール等の有機溶剤を適宜選択することができる。この際、微量の分散剤、着色剤、沈降防止剤、粘度調整剤等を併用することもできる。溶媒に対する疎水性酸化物微粒子の分散量は通常10~300g/L(リットル)程度、好ましくは30~100g/L程度とすればよい。
 また、分散液を塗工する方法も制限されず、例えばスプレー、刷毛、ローラー、浸漬等による塗布方法のほか、印刷方法(インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷)、滴下法等も採用することができる。塗布後は、室温~150℃程度で適宜乾燥させればよい。
 疎水性酸化物微粒子を型面20に付与する場合の付与量は、通常は所望の離型性等に応じて適宜設定することができるが、固形分基準で例えば0.1~100g/m程度、好ましくは0.5~20.0g/m程度とすればよい。上記範囲内に設定することによって、より優れた離型性を長期にわたって得ることができる上、疎水性酸化物微粒子の脱落抑制、コスト等の点でも一層有利となる。
[充填粒子含有層]
 充填粒子含有層16は、型面20と多孔質層18との間に介在させるのが好ましい。充填粒子含有層16は、充填粒子がマトリックス中に分散した層である。この充填粒子含有層16を介在させることにより、コンクリート成形用型枠10の離型性をさらに長期間維持することができる。充填粒子としては、有機成分および無機成分の少なくとも1種を含む充填粒子を採用することができる。充填粒子含有層16を型面20と多孔質層18との間に介在させる場合の付与量は、固形分基準で例えば0.1~100g/m程度、好ましくは1.0~20.0g/m程度とすればよい。上記範囲内に設定することによって、疎水性酸化物微粒子のより優れた密着性を長期にわたって得ることができる上、充填粒子含有層16上に塗布された疎水性酸化物微粒子の脱落抑制、耐久性等の点でも有利となる。なお、充填粒子含有層16を付与する方法は、特に制限されるものではないが、例えばスプレー、刷毛、ローラー、浸漬等による塗布方法のほか、印刷方法、滴下法等も採用することができる。付与(塗工)の際は、下記マトリックスを適当な溶剤で希釈することもでき、付与後は、室温~150℃程度で適宜乾燥させればよい。
 無機成分としては、例えば1)アルミニウム、銅、鉄、チタン、銀、カルシウム等の金属またはこれらを含む合金または金属間化合物、2)酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄等の酸化物、3)リン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム等の無機酸塩または有機酸塩、4)ガラス、5)窒化アルミニウム、窒化硼素、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック等を好適に用いることができる。
 有機成分としては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等の有機高分子成分(または樹脂成分)を好適に用いることができる。
 本発明の充填粒子は、無機成分からなる粒子あるいは有機成分からなる粒子のほか、無機成分および有機成分の両者を含む粒子を用いることができる。この中でも特に、アクリル系樹脂粒子、ポリエチレン系樹脂粒子、親水性シリカ粒子、リン酸カルシウム粒子、炭粉、焼成カルシウム粒子、未焼成カルシウム粒子、ステアリン酸カルシウム粒子等の少なくとも1種を用いることがより好ましい。
 充填粒子の平均粒子径(レーザー回折式粒度分布計による)は0.3~100μm程度が好ましく、1~50μmがさらに好ましく、5~30μmがよりさらに好ましく、20~30μmが最も好ましい。0.3μm未満では取扱い性、凹凸形成等の点で不向きである。他方、100μmを超える場合は、充填粒子の脱落、分散性等の点で不向きである。充填粒子の形状は限定的でなく、例えば球状、回転楕円体状、不定形状、涙滴状、扁平状、中空状、多孔質状等のいずれであってもよい。
 充填粒子含有層16を構成し、充填粒子を繋ぎとめるマトリックスとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、エラストマー、ワックスなどを採用できる。マトリックス中における充填粒子の含有量は、マトリックスの材質または充填粒子の種類、所望の物性等に応じて適宜変更できるが、一般的には固形分重量基準で1~80重量%が好ましく、3~50重量%がさらに好ましい。
 充填粒子を含有させる方法(充填粒子をマトリックス中に分散させる方法)は、特に限定されないが、一般的にはマトリックスを形成するための原料(例えば、熱可塑性樹脂を含む組成物)に充填粒子を配合する方法等が挙げられる。混合する方法は、乾式混合または湿式混合のいずれであってもよい。
 マトリックスが熱可塑性樹脂の場合、一般的に熱可塑性樹脂層の主成分は1)熱可塑性樹脂またはそれを構成するモノマーもしくはオリゴマー、2)溶剤、3)必要に応じて架橋剤等からなるため、それらの混合物中に充填粒子を添加混合すればよい。熱可塑性樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を採用することができる。例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、フッ素系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂等のほか、これらのブレンド樹脂、これらを構成するモノマーの組み合わせを含む共重合体、変性樹脂等を用いることができる。
 マトリックスが熱硬化性樹脂の場合、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂等を採用することができる。マトリックスがエラストマーの場合、例えば、PVC-NBRブレンドエラストマー、ウレタン系エラストマー等を採用することができる。
 上記のように構成した本発明に係るコンクリート成形用型枠10によれば、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、コンクリート成形後の繰り返し使用(いわゆる転用)が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠10を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができるという効果を奏する。
(第二の実施の形態)
 次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記の第一の実施の形態と重複する部分については詳細な説明を割愛し、異なる部分のみ詳述する。
 図9は、本発明の第二の実施の形態のコンクリート成形用型枠の模式的な断面図である。この図に示すように、第一の実施の形態と大きく異なるのは、第一の実施の形態における下地層14が、接着層22と樹脂フィルム24に置き換わっていることである。
 接着層22としては、例えば、イソシアネ-ト系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ-ス系、その他の接着剤や粘着剤を使用することができる。接着層22の塗布量は特に制限されるものではないが、乾燥後重量で1~200g/m程度が好ましい。
 樹脂フィルム24としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ナイロン、エチレン-プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシ-ト、あるいは、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコ-ル、エチレン-酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルムないしシ-トを使用することができる。これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。上記のフィルムないしシ-トの厚さとしては、特に制限されるものではないが、通常、9μm~500μm程度、さらには、20μm~100μm程度が望ましい。
 第二の実施の形態において、型枠本体12、多孔質層18および充填粒子含有層16は、上記の第一の実施の形態と同じものを同様に用いることができる。なお、第二の実施の形態においても、型面20と多孔質層18の間の任意の位置に下地層や任意の層を介在させることもできる。
 第二の実施の形態のメリットとしては、図10に示すように、型枠本体12とそれ以外(接着層22~多孔質層18)の積層体とを別々に製造し、工事現場や工事現場近くの作業場で貼り合わせることにより本発明のコンクリート成形用型枠を素早く完成させることが可能となる。貼り合わせの方法としては、接着層22にホットメルト型接着剤や感熱型接着剤を用いた場合は、アイロン等で加温することにより、貼り合わせることができる。また、接着層22にドライラミネート型接着剤や感圧型接着剤や粘着剤を用いた場合は、貼り合わせ後に圧力を加えることにより、貼り合わせることができる。なお、現場や作業場において二液硬化型接着剤や粘着剤を用いて樹脂フィルム24~多孔質層18の積層体を貼り合わせることができるのはいうまでもない。
(実験による本発明の効果の検証)
 次に、本発明の効果の検証について説明する。
[第一の実施の形態の効果の検証]
 まず、上記の第一の実施の形態の効果を検証するために行った実験および検証結果について説明する。
 図2は、本実験に用いた模型型枠の形態を表す概略斜視図である。底部および左右側部の型枠については図示を省略している。この図に示すように、本実験では、100mmの間隔を隔てて前後に対向配置した2枚の板P(縦寸法300mm、横寸法300mm)によって構成した模型型枠内にフレッシュコンクリートを投入し、これを硬化させることでコンクリートを成形する。
 模型型枠の素材としては、本発明の第一の実施の形態に相当するものとして塗装合板(輸入品B)に充填粒子含有層を1層塗りし、その上に多孔質層を塗布したもの、コンパネ合板に充填粒子含有層を4層重ね塗りし、その上に多孔質層を塗布したもの、塗装合板の塗装中間品に多孔質層のみを塗布したもの、鋼板に充填粒子含有層を1層塗りし、その上に多孔質層を塗布したものを用いた。なお、本実験の多孔質層は、一次粒子平均径が7nmの疎水性シリカ粒子を分散したエタノールを塗布後、120℃前後で加熱乾燥したものであり、FE-SEMで観察の結果、三次元網目状構造が観察された。また、充填粒子含有層は、アクリル系樹脂ビーズ(平均粒子径20μm)を分散したラッカー(主成分:ポリエステル系樹脂)を塗布後、120℃前後で加熱乾燥したものである。
 一方、比較用の素材としては、輸入品A、輸入品B、輸入品C、国内品A、国内品B(以上、塗装合板)と、油性離型剤を塗布した鋼板を用いた。
 表1に、本実験により成形するコンクリートの使用材料を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表2に、本実験において使用したコンクリートの調合を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表3に、本実験において使用したコンクリートのスランプ(JIS A 1101:2005)、スランプフロー(JIS A 1150:2007)、空気量(JIS A 1128:2005)、コンクリート温度(JIS A 1156:2006)、ブリーディング量・ブリーディング率(JIS A 1123:2012)、圧縮強度(JIS A 1108:2006)の各試験結果を示す。なお、圧縮強度試験結果は材齢28日まで標準養生した供試体のものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 図3~図6は、それぞれ実験番号1~4のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。ここで、図3~図5の各図において、(1)~(5)は比較例であり、(6)は本発明に相当するものである。図3~図5に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。
 また、図6は、実験番号4に対応するものであるが、この実験番号4の調合は土木用の部材に用いられることが多い。この図6において、(1)、(2)は比較例であり、(3)~(6)は本発明に相当するものである。図6に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。
 したがって、本発明によれば、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができる。
[第一の実施の形態の適用例]
 次に、上記の第一の実施の形態に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法の適用例について説明する。本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠は、市販されている一般的な型枠用塗装合板に対して適用することが可能である。図7は、一般的な型枠用塗装合板の概略構成を例示した分解斜視断面図である。この図に示すように、一般的な型枠用塗装合板30は、型枠本体32と、プライマー層34と、下塗り層36と、中塗り層38と、上塗り層40とを備える。なお、プライマー層34は下地強化機能、下塗り層36は不陸調整機能、中塗り層38は耐久性機能、上塗り層40は離型性機能を有するようにしてもよい。
 図8は、図7の一般的な型枠用塗装合板に対して、本実施の形態を適用した態様の一例を示したものである。図8(1)の例では、図7の上塗り層40の代わりに撥水コート層42を用いて構成しており、これ以外の層(型枠本体32、プライマー層34、下塗り層36、中塗り層38)は、図7に示した型枠用塗装合板30と同様である。ここで、撥水コート層42は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10の疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層18に相当するものである。また、プライマー層34、下塗り層36、中塗り層38は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10の下地層14に相当するものである。
 本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠の製造方法は、コンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とするものである。したがって、図8(1)に示される型枠用塗装合板を製作する際に、型枠本体32に対してプライマー層34、下塗り層36、中塗り層38に加えて撥水コート層42を塗布等により施工することは、本発明の実施に相当する。
 また、図8(2)の例では、図7の上塗り層40、中塗り層38の代わりにそれぞれ撥水コート層42、耐久性機能を有する耐久性コート層44を用いている。これら以外の層(型枠本体32、プライマー層34、下塗り層36)は、図7に示した型枠用塗装合板30と同様である。上述したように、撥水コート層42は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10の疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層18に相当するものである。また、耐久性コート層44は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10の充填粒子含有層16に相当するものである。また、プライマー層34、下塗り層36は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠10の下地層14に相当するものである。したがって、図8(2)に示される型枠用塗装合板を製作する際に、型枠本体32に対してプライマー層34、下塗り層36に加えて耐久性コート層44、撥水コート層42を塗布等により施工することは、本発明の実施に相当する。
 なお、上記の型枠本体32等に対する撥水コート層42等の施工は、型枠用塗装合板の製作工場やプレキャストコンクリートの製造工場だけでなく、コンクリート打設現場における型枠組立の前後の工程で行うことが可能である。このように、本発明は、市販されている一般的な型枠用塗装合板に対して適用することが可能であり、上記したのと同様な作用効果を奏することができる。
[第二の実施の形態の効果の検証]
 次に、上記の第二の実施の形態の効果を検証するために行った実験(実験番号5)および検証結果について説明する。なお、この実験は、上記の第一の実施の形態の検証実験で用いた図2の模型型枠を使用して行っている。
 実験番号5で成形するコンクリートの使用材料は上記の表1に示したものと同じである。
 表4に、実験番号5において使用したコンクリートの調合を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表5に、実験番号5において使用したコンクリートのスランプ(JIS A 1101:2005)、空気量(JIS A 1128:2005)、コンクリート温度(JIS A 1156:2006)の各試験結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 実験番号5における模型型枠の素材としては、本発明の第二の実施の形態に相当するものとして塗装合板(輸入品B)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み75μm(図11の(1))または50μm(図11の(2))と充填粒子含有層と多孔質層の積層体をエポキシ系接着剤を用いて貼り合わせた。なお、実験番号5の多孔質層は、一次粒子平均径が7nmの疎水性シリカ粒子を分散したエタノールを塗布後、120℃前後で加熱乾燥したものであり、FE-SEMで観察の結果、三次元網目状構造が観察された。また、充填粒子含有層は、アクリル系樹脂ビーズ(平均粒子径20μm)を分散したラッカー(主成分:アクリル系樹脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂のブレンド樹脂)を塗布後、120℃前後で加熱乾燥したものである。なお、実験番号5のブランク(図11の(3))としては塗装合板(輸入品B)をそのまま用いた。
 図11は、実験番号5のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。(3)は比較例であり、(1)および(2)は本発明に相当するものである。図11に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。
(第三の実施の形態)
 次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記の第一の実施の形態と重複する部分については詳細な説明を割愛し、異なる部分のみ詳述する。
 図12は、本発明の第三の実施の形態のコンクリート成形用型枠の模式的な断面図である。この図に示すように、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠100は、コンクリート1を成形するための型枠であって、型枠本体12と、型枠本体12の型面20に設けられた撥水層50とを備えるものである。撥水層50は、水に対する接触角αが130°以上の撥水性の表面を有する層であり、より望ましくは150°以上の超撥水性の表面を有する層である。
 ここで、撥水性とは、水による濡れにくさを表す性質をいい、図13に示すように、固体表面(本発明では撥水層50の表面)上に置かれた水滴の接触角αが撥水性の指標になっている。一般には接触角αが90°以上の場合には撥水性、110°から150°の場合には高撥水性、150°以上の場合には超撥水性とされる。材料の表面自由エネルギーを下げても接触角αは120°が限界といわれており、それ以上を実現するには後述するように表面形状を特殊なものに加工する必要がある。
 上記の構成によれば、型面20の表面張力が撥水層50によって著しく高くなることで、図12(1)に示すように、打ち込み時に連行されたコンクリート1中の気泡2が撥水層50の表面に接した際に、この表面に沿って広がりやすくなり、コンクリート表面の気泡2は従来よりも表面に沿って薄く、平べったいものとなる。しかも、この気泡2は、図12(2)に示すように、型枠本体12の外部から加えられる小さな振動で上昇してコンクリート表面から容易に抜けやすい。したがって、本発明によれば、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡を、より確実に低減することができる。
 撥水層50は、例えば図14に示すように、型枠本体12の上に設けた下地層14と、この下地層14の上に設けた充填粒子含有層16と、この充填粒子含有層16の上に設けた超撥水性の多孔質層18とにより構成することできる。多孔質層18は、例えば疎水性酸化物微粒子により形成され、型面20のコンクリート1と接する側の最表面に配置される。
 なお、下地層14や充填粒子含有層16は必要に応じて介在させればよく、下地層14を複数にしたり、下地層14以外の任意の層を介在させたりすることもできる。
 上記のように構成したコンクリート成形用型枠100によれば、型面20の表面張力が撥水層50によって著しく高くなることで、打ち込み時に巻き込まれたコンクリート中の気泡が撥水層50の表面に接した際に、この表面に沿って広がりやすくなり、コンクリート表面の気泡は従来よりも表面に沿って薄く、平べったいものとなる。しかも、この気泡は、外部から加えられる小さな振動で上昇してコンクリート表面から抜けやすい。したがって、本発明によれば、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡を、より確実に低減することができるという効果を奏する。このため、コンクリート表面の意匠性を向上することができる。また、本発明のコンクリート成形用型枠100によれば、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、コンクリート成形後の繰り返し使用(いわゆる転用)が可能となる。
[第三の実施の形態の効果の検証]
 次に、上記の第三の実施の形態の効果を検証するために行った実験および結果について説明する。
 本実験は、異なる接触角の型枠を用いてコンクリートを打ち込み、コンクリート表面の仕上がり状態に関して比較観察を行ったものである。
 撥水層を有する型枠としては、接触角(水に対する接触角。以下同じ。)が80°程度の下地(型枠本体)の上に、充填粒子含有層を一様に塗ったうえで、その上に塗布する疎水性酸化物微粒子の濃度を変えて、所定の接触角が得られるように、表面を加工したものを用いた。型枠の下地となる型枠本体としては、塩化ビニル板と塗装合板とを用いた。
 表6に本実験の実験ケース(実験番号6、7)を示す。
 本実験により成形するコンクリートの使用材料は上記の表1に示したものと同じである。表7に本実験において使用したコンクリートの調合を示す。また、表8にフレッシュコンクリートの試験結果として、スランプ(JIS A 1101:2005)、空気量(JIS A 1128:2005)、コンクリート温度(JIS A 1156:2006)の各試験結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
<塩化ビニル板の場合:実験番号6>
 図15は、型枠本体として塩化ビニル板を用いた場合のコンクリート打ち込み状況を示したものである。図15(1)は表面処理をしていない塩化ビニル板(表面の接触角80°)のもの、図15(2)~(4)は撥水層を有する塩化ビニル板(撥水層の接触角120°、130°、150°)のものである。図15(3)および(4)が本発明に相当する。また、図16は、塩化ビニル板を脱型した後のコンクリート表面を示したものであり、(1)~(4)はそれぞれ図15の(1)~(4)に対応する。
 図15に示すように、塩化ビニル板の場合では、接触角が130°以上で、打込みの際に型枠表面の撥水性の効果により型枠にコンクリートが付着しなくなる。また、図16に示すように、接触角が130°になると、表面気泡が型枠の表面に沿う平べったいものに変化することが観察された。さらに、接触角が150°になると、表面気泡はほとんど認められなくなった。
<塗装合板の場合:実験番号7>
 図17および図18は、型枠本体として塗装合板を用いた場合の脱型後のコンクリート表面を示したものである。図17(1)は表面処理をしていない塗装合板(表面の接触角80°)のもの、図17(2)~(4)は撥水層を有する塗装合板(撥水層の接触角90°、110°、120°)のものである。また、図18(1)~(4)は撥水層を有する塗装合板(撥水層の接触角130°、140°、150°、150°超)のものである。図18(1)~(4)が本発明に相当する。
 図17および図18に示すように、塗装合板の場合では、接触角130°では明確でないが、接触角140°で表面気泡が表面に沿う平べったいものに変化することが観察された。さらに、接触角150°以上で表面気泡はほとんど認められなくなった。
 上記の観察結果によれば、型枠本体の型面に、水に対する接触角αが130°以上、より好ましくは150°以上の撥水加工を施すことで、表面気泡の発生を従来よりも低減できることがわかる。したがって、本発明の第三の実施の形態によれば、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡を、より確実に低減することができる。
 なお、参考までに、超撥水材のフロロサーフ(登録商標)(株式会社フロロテクノロジー製)を塗装合板に刷毛塗りし、これを型枠として用いた場合の脱型後のコンクリート表面を図19に示す。また、超撥水スプレーのネバーウェット(NeverWet社製)を塩化ビニル板にスプレー塗りし、これを型枠として用いた場合の脱型後のコンクリート表面を図20に示す。フロロサーフ(登録商標)およびネバーウェットいずれの材料も超撥水機能を有しており、図19および図20に示すように、表面気泡の低減効果は認められるが、コンクリート打込み中に型枠から剥離し、効果が薄れている様子が観察された。また、脱型後のこれらの型枠には、撥水効果は消失して残っていない様子が伺えた。
[コンクリート成形用型枠の製造方法]
 本発明の第三の実施の形態に係るコンクリート成形用型枠の製造方法は、コンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、水に対する接触角が130°以上、より望ましくは150°以上の撥水層を設けることを特徴とするものである。したがって、図12(1)や図14に示される型枠を製作する際に、型枠本体12に対して撥水層50を塗布等により施工することは、本発明の実施に相当する。
 なお、上記の型枠本体12に対する撥水層50の施工は、型枠板の製作工場やプレキャストコンクリートの製造工場だけでなく、コンクリート打設現場における型枠組立の前後の工程で行うことが可能である。このように、本発明は、市販されている一般的な型枠板に対して適用することが可能であり、上記したのと同様な作用効果を奏することができる。
 以上説明したように、本発明に係るコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、水に対する接触角が130°以上の撥水層を備えるので、型面の表面張力が撥水層によって著しく高くなることで、打ち込み時に巻き込まれたコンクリート中の気泡が撥水層の表面に接した際に、この表面に沿って広がりやすくなり、コンクリート表面の気泡は従来よりも表面に沿って薄く、平べったいものとなる。しかも、この気泡は、小さな振動で上昇してコンクリート表面から抜けやすい。したがって、本発明によれば、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡を、より確実に低減することができる。
 また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えるので、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、繰り返し使用が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができる。
 以上のように、本発明に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法は、建築、土木分野などで使用されるコンクリート成形用の型枠に有用であり、特に、離型性を維持して繰り返し使用を可能にするとともに、コンクリート表面の空気あばたの原因となる気泡をより確実に低減して成形後のコンクリート表面の意匠性を向上するのに適している。
 10,100 コンクリート成形用型枠
 12 型枠本体
 14 下地層
 16 充填粒子含有層
 18 多孔質層
 20 型面
 22 接着層
 24 樹脂フィルム
 50 撥水層

Claims (13)

  1.  コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、水に対する接触角が130°以上の撥水層を備えることを特徴とするコンクリート成形用型枠。
  2.  撥水層は、水に対する接触角が150°以上のものであることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート成形用型枠。
  3.  撥水層は、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層であることを特徴とする請求項1または2に記載のコンクリート成形用型枠。
  4.  コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えることを特徴とするコンクリート成形用型枠。
  5.  疎水性酸化物微粒子の一次粒子平均径が3~100nmであることを特徴とする請求項3または4に記載のコンクリート成形用型枠。
  6.  疎水性酸化物微粒子が疎水性シリカからなることを特徴とする請求項3~5のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠。
  7.  疎水性シリカがその表面にトリメチルシリル基を有することを特徴とする請求項6に記載のコンクリート成形用型枠。
  8.  多孔質層が三次元網目状構造を有することを特徴とする請求項3~7のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠。
  9.  型面と多孔質層との間に、充填粒子含有層が介在することを特徴とする請求項3~8のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠。
  10.  型面と多孔質層との間に、下地層が介在することを特徴とする請求項3~9のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠。
  11.  請求項3~10のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、
     型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とするコンクリート成形用型枠の製造方法。
  12.  請求項1~3のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、
     型面の少なくとも一部に、撥水層を設けることを特徴とするコンクリート成形用型枠の製造方法。
  13.  請求項1~10のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠を用いて製造されたことを特徴とするコンクリート。
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