JPH0825225A - 石材の表面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面に所定の滑り抵抗値を持たせ、石材の肌
面を出すことができるようにする。 【構成】 ３０μｍ〜２５０μｍの球状のブラスト材を
水とともに石材１の表面に衝突させて石材１の表面を加
工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、大理石や御影石など
の天然石、天然砂利や天然石を粉砕した小石をセメント
で固めたテラゾなどの石材にブラスト材を水とともに衝
突させて表面を加工する石材の表面加工方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】石材の表面を加工する方法は、種々提案
されている。まず、第１の方法は、表面を研磨して石材
の肌面を出すとともに、光沢をも出す磨き仕上げ方法で
ある。次に、第２の方法は、石材の表面を細かく砕いて
破断面とするビシャン仕上げ方法である。そして、第３
の方法は、石またはスチールの粒を石材の表面に衝突さ
せて表面を削るショットブラスト方法である。

【０００３】さらに、第４の方法は、石材の表面を加熱
して膨張させることにより、外部と内部との膨張量の違
いを利用して外部（表面）を破砕し、破断面とする加熱
仕上げ方法である。また、第５の方法は、超高圧の水で
石材の表面に数多くの切り込みを入れ、全体的に表面を
薄く削り取って石材の肌面を出す超高圧水仕上げ方法で
ある。なお、第１または第５の方法は、研磨して表面に
ある細かい傷をなくして光の乱反射を防いで石材の肌面
を出し、第２、第３または第４の方法は、結晶の境界面
で割ることによって石材の肌面を出す方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記した第１の方法は、表面を鏡面状に仕上げることが
できるものの、表面が水で濡れると、滑り抵抗値が小さ
いので、滑り易くなるという不都合があった。次に、第
２および第３の方法は、表面の滑り抵抗値が大きいの
で、滑りにくいものの、表面が破断面となって白っぽく
なるため、石材の持つ肌面を出せないという不都合があ
る。なお、第２の方法よりも第３の方法の方が、加工面
が細かい凹凸面となる。

【０００５】そして、第４の方法は、膨張差を利用して
表面を破砕するので、石材の厚さが所定値以上なければ
加工ができず、微細な加工を施すことができないという
不都合があった。さらに、第５の方法は、超高圧の水を
放出するための装置が高価であるとともに、多量の水が
必要になるという不都合があった。

【０００６】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、表面に所定の滑り抵抗値を
持たせ、石材の肌面を出すことのできる石材の表面加工
方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる石材の
表面加工方法は、数μｍ〜数百μｍの球状のブラスト材
を水とともに石材の表面に衝突させて石材の表面を加工
するものである。なお、ブラスト材を３０μｍ〜２５０
μｍの球状とするのが望ましい。

【０００８】

【作用】この発明における石材の表面加工方法は、ブラ
スト材を水とともに石材に衝突させるので、石材との間
に水を介在させたブラスト材で石材の表面を研磨する。
なお、ブラスト材は球状であるので、表面に傷を付けず
にブラスト材で石材を研磨する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の一実施例である石材の表面加工
方法を示す説明図である。図１において、１は石材を示
し、大理石や御影石などの天然石、天然砂利や天然石を
粉砕した小石をセメントで固めたテラゾなどを平板とし
たものである。４３はノズルを示し、ブラスト材を混合
した混合水１１を石材１の表面に向けて噴出するもので
ある。なお、ブラスト材として３０μｍ〜２５０μｍの
球状のガラスビーズを使用する。

【００１０】図２は石材の表面加工状態を示す説明図で
ある。図２において、２は石材１の表面を鏡面状に仕上
げた鏡面加工部分、３は石材１の表面をこの発明の加工
方法によって仕上げた肌面出し加工部分を示し、この肌
面出し加工部分３の滑り抵抗値は、滑りにくい大きさと
なる。

【００１１】図３はこの発明の一実施例である石材の表
面加工方法を適用したブラスト装置の構成を示すブロッ
ク図である。図３において、２１は水を供給する給水本
管、２２，２３，２４は第１、第２および第３給水支管
を示し、第１給水支管２２は給水本管２１と後述するホ
ッパ２６に設けられた散水ノズル２８とを接続し、第２
給水支管２３は給水本管２１と後述するタンク２９とを
接続し、第３給水支管２４は後述する流量調整弁３６を
介した第２給水支管２３とタンク２９の流出口２９ｏと
を接続するものである。

【００１２】２５は第１給水支管２２に設けられた手動
式の第１バルブ、２６はホッパを示し、このホッパ２６
には、投入されるブラスト材の粒度を２５０μｍ以下に
選別するとともに、異物が入り込むのを規制する金網２
７と、この金網２７を通過したブラスト材をタンク２９
の流入口２９ｉに流し込むための散水ノズル２８とが設
けられている。２９はタンクを示し、流入口２９ｉを開
放してホッパ２６からのブラスト材および水を流入さ
せ、流入口２９ｉを閉成してホッパ２６からのブラスト
材および水の流入を停止させる手動式の第２バルブ３０
が、流入口２９ｉの部分に設けられている。

【００１３】３１はタンク２９の流出口２９ｏに設けら
れた手動式の第３バルブを示し、タンク２９からのブラ
スト材、水および第３給水支管２４からの水の流出量を
調整するものである。３２は第２給水支管２３に設けら
れたポンプ、３３はポンプ３２よりもタンク２９側の第
２給水支管２３に設けられた手動式の第４バルブ、３４
は第４バルブ３３よりもタンク２９側の第２給水支管２
３に設けられた水圧調整弁、３５は水圧調整弁３４に接
続された水圧計を示す。

【００１４】３６は水圧調整弁３４よりもタンク２９側
の第２給水支管２３に設けられた流量調整弁を示し、タ
ンク２９に供給する水量と第３給水支管２４に供給する
水量とを調整することのできるものである。そして、第
３給水支管２４は、一端が流量調整弁３６に接続され、
他端がタンク２９の流出口２９ｏと第３バルブ３１との
間に接続されている。

【００１５】３７はコンプレッサ、３８は圧縮空気供給
管を示し、この圧縮空気供給管３８はコンプレッサ３７
から供給される圧縮空気を第３バルブ３１の流出側に供
給するものである。３９は第３バルブ３１よりもコンプ
レッサ３７側の圧縮空気供給管３８に設けられた手動式
の第５バルブ、４０は第５バルブ３９よりも第３バルブ
３１側の圧縮空気供給管３８に設けられた圧力調整弁、
４１は圧力調整弁４０に接続された圧力計、４２は第３
バルブ３１と圧縮空気供給管３８との接続点に一端が接
続された耐圧ホース、４３は耐圧ホース４２の他端に接
続されたノズルを示す。

【００１６】次に、ブラスト装置の動作について説明す
る。なお、初期状態では、各バルブ２５，３０，３１，
３３および３９は閉成されている。また、両調整弁３
４，３６の圧力は所定圧力に設定されている。まず、準
備段階としてホッパ２６にブラスト材を入れた後、第１
および第２バルブ２５，３０を開放させて散水ノズル２
８から水を散水させると、ブラスト材は濡れながら金網
２７の目を通過して流入口２９ｉからタンク２９内に流
入し、ブラスト材はタンク２９内に沈殿する。

【００１７】次に、所定量のブラスト材と水がタンク２
９内に供給され、例えばホッパ２６から水が溢れたら、
第１および第２バルブ２５，３０を閉成させる。そし
て、ポンプ３２およびコンプレッサ３７を動作させる。
このとき、ポンプ３２で加圧した水が第４バルブ３３に
供給され、コンプレッサ３７で圧縮された空気が第５バ
ルブ３９に供給されている。

【００１８】このように準備の整った状態で、第３〜第
５バルブ３１，３３および３９を開放させてブラストを
行うと、流量調整弁３６の調整状態に応じてタンク２９
に供給される水量と、第３給水支管２４に供給される水
量とが決定されるため、タンク２９内の圧力は水圧調整
弁３４の圧力によって一定に保たれ、その圧力によって
ブラスト材および水が流出口２９ｏから流出する。

【００１９】したがって、第３給水支管２４からの水量
に応じてブラスト材の割合が調整された混合水１１が第
３バルブ３１の流出側に供給されるので、この第３バル
ブ３１の流出側に供給された混合水１１は、圧縮空気に
よって耐圧ホース４２内をノズル４３に送られ、ノズル
４３から放出される。なお、混合水１１におけるブラス
ト材の割合は、第３給水支管２４からの水量が多くなれ
ば小さくなり、第３給水支管２４からの水量が少なくな
れば大きくなる。

【００２０】次に、石材の表面加工について説明する。
なお、石材１の加工する表面は、鏡面状に加工されてい
るものとする。上述したように混合水１１を放出するノ
ズル４３を、図１に示すように、石材１の加工しようと
する鏡面状の表面に向けると、ノズル４３から放出され
る混合水１１が石材１に衝突する。このように混合水１
１が石材１の表面に衝突するとき、ブラスト材は球状で
あるため、ブラスト材が石材１に垂直に衝突しない限
り、ブラスト材はいずれかの方向に滑る。

【００２１】そして、角張ったブラスト材が石材１に衝
突すると、石材１の表面に細かい傷を付けながら削り取
ることになるが、ブラスト材が球状であり、石材１とブ
ラスト材との間に水が介在するため、石材１に傷を付け
ずに石材１の表面を薄く削り取る研磨作用がブラスト材
に発生する。なお、石材１の硬度は均一でなく、硬度の
高い部分は研磨量が少なく、硬度の低い部分は研磨量が
多くなるので、硬度の差に応じて研磨されるため、石材
１の表面は平滑とならずに凹凸のある面に研磨されると
ともに、白っぽくならずに肌面が出現する。したがっ
て、図２に示すように、鏡面加工部分２を残して石材１
を０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度削り取って肌面出し加
工部分３を設けることにより、石材１の表面に絵を描く
ことができる。

【００２２】上述したように、この発明の一実施例によ
れば、ブラスト材は水とともに混合水１１として放出さ
れ、石材１に衝突するので、石材１とブラスト材との間
に水が介在するため、ブラスト材は石材１に傷を付けず
に石材１の表面を薄く削り取り、表面に所定の滑り抵抗
値を持たせ、すなわち滑りにくくすることができるとと
もに、石材１の肌面を出現させることができる。そし
て、ブラスト材で石材１の表面を研磨し、ブラスト材を
石材１の表面に衝突させるための圧縮空気の圧力は３ｋ
ｇ／ｃｍ² 〜７ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは３ｋｇ／ｃｍ
² 〜５ｋｇ／ｃｍ² あれば足りるので、水の使用量を少
なくすることができるとともに、ブラスト装置を安価に
構成できるため、加工単価を安価にすることができる。
さらに、ブラスト材としてガラスビーズを使用したの
で、ブラスト材の粒径が均一となり、肌面出し加工部分
３の凹凸を均一化することができる。

【００２３】なお、上記した実施例では、ブラスト材を
３０μｍ〜２５０μｍの球状のガラスビーズとした例で
説明したが、ブラスト材はガラスビーズ以外の球状のも
の、例えば珪砂の微粉、シラスバルーン、軽石などであ
ってもよく、数μｍ〜数百μｍの球状のものであっても
よい。この場合、ブラスト材として珪砂の微粉、シラス
バルーン、軽石などの天然のものを使用すると、ブラス
ト材の単価がさらに安価となる。

【００２４】しかし、ブラスト材が数μｍ〜３０μｍの
場合、研磨量が少なくなるため、肌面出し加工部分３の
加工状態は良好となるものの、加工時間が長くなる。ま
た、ブラスト材が２５０μｍ〜数百μｍの場合、研磨量
が多くなるため、肌面出し加工部分３の加工状態は少し
悪くなる、すなわち滑り抵抗値が高くなって滑りにくく
なるとともに、加工時間が短くなる。次に、石材１の鏡
面加工部分２を加工する例で説明したが、石材１の粗面
状態の表面、例えば切り出した状態の表面を直接加工し
てもよく、加工できることはいうまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ブラ
スト材は水とともに放出され、石材に衝突するので、石
材とブラスト材との間に水が介在するため、ブラスト材
は石材に傷を付けずに、石材の表面を薄く削り取り、表
面に所定の滑り抵抗値を持たせ、すなわち滑りにくくす
ることができるとともに、石材の肌面を出現させること
ができる。そして、ブラスト材で石材の表面を研磨し、
ブラスト材を石材の表面に衝突させるための圧縮空気の
圧力は高々７ｋｇ／ｃｍ² あれば足りるので、水の使用
量を少なくすることができるとともに、ブラスト装置を
安価に構成できるため、加工単価を安価にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である石材の表面加工方法
を示す説明図である。

【図２】石材の表面加工状態を示す説明図である。

【図３】この発明の一実施例である石材の表面加工方法
を適用したブラスト装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 石材 ２ 鏡面加工部分 ３ 肌面出し加工部分 １１ 混合水 ４３ ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数μｍ〜数百μｍの球状のブラスト材を
   水とともに石材の表面に衝突させて前記石材の表面を加
   工する石材の表面加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の石材の表面加工方法に
   おいて、 前記ブラスト材は、３０μｍ〜２５０μｍの球状であ
   る、 ことを特徴とする石材の表面加工方法。