JPH11268016A - 模様付き軽量気泡コンクリート板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 意匠性に優れた、また、曲げひび割れ荷重の
高い模様付き軽量気泡コンクリート板およびその製造方
法の提供。 【解決手段】 模様または重質部を凹凸のリブ状に配置
した軽量気泡コンクリート板、および半硬化状の軽量気
泡コンクリート板の表面に意匠型を置き、半硬化状の軽
量気泡コンクリート板または意匠型の少なくとも一方を
振動させ、軽量気泡コンクリート板に模様を付ける製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、模様付き軽量気泡
コンクリート板とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】家屋用外壁材の分野では、窯業系サイデ
ィングと呼ばれる天然石調や煉瓦調の凹凸模様の付いた
厚さ１２〜２４ｍｍ程度の薄物外壁材の需要が高まって
いる。窯業系サイディングでは、原料に繊維補強材が混
入しているため、未硬化材料の成形性と成形後の保形性
が良く、未硬化時にプレスにより比較的容易に凹凸模様
をつけることができる。

【０００３】一方、オートクレーブ養生の軽量気泡コン
クリート板などの軽量セメント系材料は、従来より、次
のような方法により表面に凹凸模様が付けられている。 （１）養生済みの硬化後の軽量セメント系材料の表面を
刃物で切削し凹凸模様を付ける方法 （２）型枠内に軽量気泡モルタルを打設し、該セメント
系材料の上面に模様付きゴム型、シートを被せ、この上
をローラーで転圧し模様を転写する方法（特公平３−２
７３６８号公報） （３）半硬化状の気泡性モルタルを緊張線材で切断し、
平面度が３ｍｍ以下の切断面とし、かつ、モルタルが１
０〜２５ポンドの硬度範囲内のときに、凹部の深さが２
０ｍｍ以内の凹凸模様を有する型を該切断面に押し当て
模様を形成する方法（特公平５ー３４１２１号公報） しかし、上記の軽量セメント系材料に凹凸模様を付与す
る方法には、次のような問題がある。

【０００４】（１）の方法は、縞模様や格子模様等の模
様に制限され、自然石などの模様を再現するのは難し
い。しかも硬化した固い材料を切削するため、切削に多
くの手間と時間を要するためコスト高になる。また、
（２）の方法では、モルタルを型枠に打設するので軽量
気泡モルタルが硬化するまで、型枠を外すことができ
ず、生産量を高くするためには多くの型枠が必要になり
コスト高になる。

【０００５】さらに、（３）の方法は、従来技術の中で
は生産性に優れているが、モルタルが１０〜２５ポンド
の硬度範囲内のときに、凹凸模様を有する型をモルタル
面に押し当て模様を形成するため、面積の大きい１ｍ²
以上の住宅用外壁材などを製造するためには、数十トン
以上のプレス機が必要であり、大きな設備が必要となり
コスト高になる。例えば、モルタル硬度が１０〜２５ポ
ンドの半硬化状では、モルタル硬度に相当する圧力であ
る１．４５〜３．６２ｋｇ／ｃｍ²より大きいプレス圧
力が必要である。住宅用の軽量気泡コンクリート外壁で
一般的な長さ２．８６ｍ、幅０．６ｍのサイズをこの方
法で作る場合には、１．７１６ｍ²の面積のプレスが必
要であり、プレス圧力は２４．９〜６２．１トン必要に
なる。よって、面積の大きい大型サイズのプレス機が必
要であり、それに伴いコストが高くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、意匠
性に優れた模様付き軽量気泡コンクリート板および表面
部に強度の高い重質部を配置した構造で曲げひび割れ荷
重強度が高い軽量気泡コンクリート板、並びにその製造
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下の通りである。 （１）半硬化状の軽量気泡コンクリート板の表面に意匠
型が乗せられ、該半硬化状の軽量気泡コンクリート板ま
たは該意匠型の少なくとも１方に振動が与えられて模様
が付与されてなるものであることを特徴とする模様付き
軽量気泡コンクリート板。 （２）半硬化状の軽量気泡コンクリート板の表面に意匠
型を置いて模様を付与する製造方法であって、該半硬化
状の軽量気泡コンクリート板または該意匠型の少なくと
も１方に振動を与えることを特徴とする模様付き軽量気
泡コンクリート板の製造方法。

【０００８】本発明における軽量気泡コンクリート板と
は、気泡を含むセメント系材料の軽量化されているいる
ものをいう。本発明に使用する軽量気泡コンクリート
は、オートクレーブ養生の軽量気泡コンクリート、軽量
モルタル、軽量コンクリートなどであり、気泡を含む軽
量セメント系材料であれば特に限定しされない。また、
この軽量気泡コンクリートにラス網や鉄筋を埋め込み、
補強したものも含む。

【０００９】本発明に使用する軽量気泡コンクリート
は、たとえば、珪石、セメント、生石灰、水を主原料と
し、石膏、解砕屑等を必要に応じて添加し、更に気泡を
混入させたコンクリートスラリーから作ることができ
る。コンクリートに気泡を混入させる方法としては、コ
ンクリートスラリーにアルミニウム粉などの起泡剤を混
入させて発泡させる方法を用いてもよく、あらかじめ発
泡させた気泡をコンクリートスラリーに混入する方法を
用いてもよい。

【００１０】上記のようにして得られた気泡コンクリー
トスラリーを、あらかじめラス網や鉄筋などの補強筋を
配置した型枠に注入、養生し、切断するのに適した硬度
になった時、型枠から外し半硬化状のコンクリートブロ
ックを得ることができる。半硬化状のコンクリートブロ
ックは、適当な大きさに切断して半硬化状の軽量気泡コ
ンクリート板を得ることができる。

【００１１】本発明における半硬化状の軽量気泡コンク
リート板は、圧縮強度が０．２〜４ｋｇｆ／ｃｍ²にな
るようにコンクリートブロック、または切断後の半硬化
状の軽量気泡コンクリート板の養生時間を調整して使用
するがことが好ましく、さらには、０．５〜２ｋｇｆ／
ｃｍ²になるように養生時間を調整して用いることが好
ましい。０．２ｋｇｆ／ｃｍ²より小さい場合は、意匠
型にコンクリートがくっつき、欠損ができ易い。また、
４ｋｇｆ／ｃｍ²より大きい場合は、凹凸の付いた意匠
面を振動させたとき、亀裂が入り易い。本発明における
意匠型とは、半硬化状の軽量気泡コンクリート板に凹凸
模様を付与するための型をいう。

【００１２】本発明の模様付き軽量気泡コンクリート板
の製造方法は、模様の付いた意匠型を半硬化状の軽量気
泡コンクリート板に接触させ、意匠型および半硬化状の
軽量気泡コンクリート板の少なくとも１方または両方に
振動を加えて半硬化状の軽量気泡コンクリート板に凹凸
模様を付与するものである。振動を加えて半硬化状の軽
量気泡コンクリート板に凹凸模様を付与する装置のの一
例の側面図を図１と図２に示す。本発明の模様付き軽量
気泡コンクリート板の製造方法は、意匠型が振動により
半硬化状の軽量気泡コンクリート板の表面に食い込む振
動であればよく、振動の振幅および周期などは、特に限
定されないが、振幅０．００１〜５ｍｍが好ましく、振
幅０．１〜２ｍｍがより好ましい。

【００１３】また、振動の周期は、１０〜４００００サ
イクル／分が好ましく、より好ましくは１００〜１００
００サイクル／分である。振幅が０．００１ｍｍより小
さい場合、および振動の周期が１０サイクル／分より小
さい場合は、凹凸模様を付与するのに時間がかかる。ま
た、振幅が５ｍｍより大きい場合にはひび割れが入る場
合がある。さらに、振動の周期が２００００サイクル／
分より大きい場合には、可聴域から外れるため騒音にな
らないという特徴があるが、振幅を０．０１ｍｍ以下に
しないとひび割れが入り易いため、振動の周期が２００
００サイクル／分より大きい場合には、振幅を０．０１
ｍｍ以下にすることが好ましい。凹凸模様の凸領域がリ
ブ状に配置されている意匠型を用い、最大深さ程度の変
位になるように振動時間を調整して、半硬化状の軽量気
泡コンクリート板に凹凸模様を付けると、凹凸模様表面
部分に重質部がリブ状に配置された軽量気泡コンクリー
ト板を製造することができる。

【００１４】本発明で重質部とは、半硬化状の軽量気泡
コンクリート板の気泡部分が振動で押しつぶされ、高比
重になった、硬化後に重質部となる部分をいい、６０
℃、湿度４０％で２４時間乾燥させた軽量気泡コンクリ
ート板の任意の部分１ｃｍ2 の比重をいう。比重は、軽
量気泡コンクリート板全体の比重の１．２〜３倍が好ま
しく、さらに１．６〜２．５倍が好ましい。気泡部分が
押しつぶされずに残っている部分は、硬化後も気泡とし
て残る。本発明でいう変位量とは、半硬化状の軽量気泡
コンクリート板を固定して、凹凸模様の付いた意匠型を
半硬化状の軽量気泡コンクリート板に接触させて振動に
より模様を付ける際、半硬化状の軽量気泡コンクリート
板に意匠型を食い込ませる食い込み距離をいう。

【００１５】表面にリブ状の重質部を有する軽量気泡コ
ンクリート板は、凹凸のついた意匠型の凸部分をリブ状
に配置することで得られる。ここでいうリブ状とは、格
子状、直線状、曲線状の連続した長さの重質部を言う。
この重質部の長さは、特に限定されないが、長いほど曲
げひび割れ荷重が大きいため、リブ状の重質部の長さは
１０ｃｍから軽量気泡コンクリート板の全長が好まし
い。また、重質部の深さは、１ｍｍ〜板厚の半分が好ま
しい。１ｍｍより小さいと曲げひび割れ荷重を大きくす
る効果が少なく、板厚の半分以上では、成型中にひび割
れが生じやすい。

【００１６】本発明で用いる意匠型は、材質が半硬化状
の軽量気泡コンクリート板に模様を転写できる強度を有
するものであれば特に限定されないが、たとえば、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂プラスチック、
鉄鋼、ステンレス、アルミニウム、チタン等を用いるこ
とができる。模様の精度、耐久性の点から硬質ウレタン
樹脂、エポキシ樹脂、金属が特に好ましい。また、意匠
型の凹凸模様は特に制限されるものではなく、たとえ
ば、石調、レンガ調、タイル調等のものが用いられる。

【００１７】本発明の製造方法は、先ず、半硬化状の軽
量気泡コンクリート板の上または下に凹凸模様の付いた
意匠型を置き、側面を半硬化状の軽量気泡コンクリート
板に密着させ動かないように固定し、半硬化状の軽量気
泡コンクリート板または意匠型の両方または１方を振動
させ、模様付き半硬化状の軽量気泡コンクリート板とす
る方法である。次いで、得られた模様の付いた半硬化状
の軽量気泡コンクリート板をオートクレーブ蒸気養生な
どの処理を行い、硬化させ、冷却し、模様付の軽量気泡
コンクリート板を得ることができる。

【００１８】半硬化状の軽量気泡コンクリート板の模様
の深さは、意匠型の模様の深さ、たとえば凹凸模様の深
さにより決まる。凹凸模様の深さは、特に限定されない
が軽量気泡コンクリート板の板厚の半分以下が好まし
い。板厚の半分より凹凸模様の深さが大きい場合には、
ひび割れが起こる場合がある。本発明の模様付き軽量気
泡コンクリート板は、外壁材、塀材、内装壁材、または
天井材などの建材に使用できる。本発明でいうセメント
系建材とは、原料にセメントを５重量％以上使用するも
のをいう。本発明の製造方法は、振動機により、半硬化
状の軽量気泡コンクリート板または該意匠型の少なくと
も１方に振動を与える振動成形であるため、部分的に振
動を与えることも可能であり、プレス機のような大型の
設備が不要で、設備費が安価になり製造コストを安くす
ることができる。

【００１９】本発明の製造方法では、気泡を含んだ半硬
化状の軽量気泡コンクリート板が振動により意匠型と接
する部分が変形して気泡が潰れ、その潰れた部分が重質
部となり、意匠型の形状および振動の振幅、振動数、ま
たは振動時間を調整することで、この重質部が表面に配
置された模様付きの軽量気泡コンクリート板を製造する
ことができる。重質部は、特に形状が限定されず部分的
でも全面でもよいが、リブ状の凹凸模様が好ましい。リ
ブ状の凹凸模様であると曲げひび割れ荷重強度を高くす
ることができる。

【００２０】本発明の製造方法では、リブ状の凹凸模様
を有する意匠型を用いると、半硬化状の軽量気泡コンク
リート表面にに重質部がリブ状に配置されている凹凸模
様付き軽量気泡コンクリート板を得ることができる。本
発明の特長の１つは、表面部に重質部をリブ状に配置す
ることができることであり、凹凸模様付きの軽量気泡コ
ンクリート板の、曲げひび割れ荷重強度を高くすること
ができる点にある。重質部は、気泡が少ないため気泡部
よりも強度が高く、この重質部の寄与で模様付きの軽量
気泡コンクリート板の曲げ荷重が高くなるものと考えら
れる。また、重質部と気泡部は、ほぼ同様の組成である
ことから、熱膨張性や水の浸入など環境変化に対する影
響も同様であるため、環境変化による亀裂が起こりにく
いという特長をもつている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により詳細
に説明する。なお、物性の測定は、以下の通りである。 （１）圧縮強度 ＪＩＳ Ａ ５４１６に準じて測定した値 （２）曲げひび割れ荷重 ＪＩＳ Ａ５４１６に準じて測定した値

【００２２】

【実施例１〜３】珪石５３重量部、生石灰７．５重量
部、セメント３７重量部、乾燥石膏２．５重量部からな
る固形分１００重量部に対し、水７０重量部、アルミ粉
末０．０６０重量部を含有する軽量気泡コンクリートス
ラリーを、あらかじめ補強用鉄筋を配置した型枠に注入
し、養生後、半硬化状の軽量気泡コンクリートブロック
を得た。補強用鉄筋は、直径５ｍｍの丸鋼を５００ｍｍ
×１７５０ｍｍの長方形に組み、さらに幅方向、長さ方
向に各々１２５ｍｍ間隔毎にも直径５ｍｍの丸鋼を設
け、格子状に構成された網２枚を２５ｍｍの間隔でかご
状に溶接したものを使用した。

【００２３】得られた半硬化状の軽量気泡コンクリート
ブロックをピアノ線で切断し、補強用鉄筋が中央に配置
された７５×６００×１８００ｍｍの半硬化状の軽量気
泡コンクリート板を得た。得られた半硬化状の軽量気泡
コンクリート板を４０℃の恒温槽に入れ、入れる時間を
調整して（実施例１〜３）、３種類の異なる圧縮強度を
有する半硬化状の軽量気泡コンクリート板を得た。次い
で、得られた半硬化状の軽量気泡コンクリート板の側面
を鋼製の側面型枠で押さえ隙間のないようにしたもの
を、６００×１８００ｍｍサイズの凹凸模様付き意匠型
の上に置き、半硬化状の軽量気泡コンクリート板の上に
鋼製の上面型枠を置き、図１のようにこれら全体を振動
機の振動台上に乗せた。振動台が振幅０．８ｍｍ、振動
周期６０００サイクル／分で振動するように調節して、
変位量１０ｍｍになるまで振動させた。用いた凹凸模様
付き意匠型は、厚さ１０ｍｍの平板の上に、高さ１０ｍ
ｍ、幅１０ｍｍ、１／２テーパーの付いた直線状の凸部
分が、格子状に１００ｍｍ間隔で幅方向に５本、長さ方
向に１７本設けられている、硬質ウレタン製である。

【００２４】凹凸の付いた半硬化状の軽量気泡コンクリ
ート板を、１８０℃オートクレーブ水蒸気養生を行い、
冷却し、模様付き軽量気泡コンクリート板を得た。この
模様付き軽量気泡コンクリート板には欠損、割れなど認
められなかった。また、いずれも格子状でリブ状の重質
部を有していた。物性の測定結果を表１に示す。

【００２５】

【実施例４〜６】実施例１〜３と同様の方法で作製した
半硬化状の軽量気泡コンクリートブロックをピアノ線で
切断し、補強用鉄筋が中央に配置された実施例１〜３と
同様の７５×６００×１８００ｍｍの半硬化状の軽量気
泡コンクリート板を得た。得られた半硬化状の軽量気泡
コンクリート板を４０℃の恒温槽に入れ、入れる時間を
調整して、３種類（実施例４〜５）の異なる圧縮強度を
有する半硬化状の軽量気泡コンクリート板を得た。

【００２６】次いで、振動台が振幅０．１ｍｍ、振動周
期３０００サイクル／分で振動するように調節して、変
位量１０ｍｍになるまで振動させた。凹凸模様付き意匠
型は、実施例１と同様のものを用いた。振幅０．８ｍ
ｍ、振動周期６０００サイクル／分で振動するように調
節した他は実施例１〜３と同様に変位量１０ｍｍになる
まで振動させた。凹凸の付いた半硬化状の軽量気泡コン
クリート板を、１８０℃オートクレーブ水蒸気養生を行
い、冷却し、模様付き軽量気泡コンクリート板を得た。
模様付き軽量気泡コンクリート板には欠損、割れなど認
められず、いずれも格子状のリブ状の重質部を有してい
た。物性の測定結果を表１に示す。

【００２７】

【実施例７〜９】実施例１〜３と同様の方法で作製し
た、半硬化状の軽量気泡コンクリートブロックをピアノ
線で切断し、補強用鉄筋が中央に配置された実施例１〜
３と同様の７５×６００×１８００ｍｍの半硬化状の軽
量気泡コンクリート板を得た。得られた半硬化状の軽量
気泡コンクリート板を４０℃の恒温槽に入れ、入れる時
間を調整して、圧縮強度を調整し、３種類（実施例７〜
９）の異なる半硬化状の軽量気泡コンクリート板を得
た。

【００２８】次いで、半硬化状の軽量気泡コンクリート
板の底面と側面を隙間のないように鋼製型枠で押さえ固
定し、６００×１８００ｍｍサイズの凹凸模様付き意匠
型を乗せ、その上に鋼製の上部型枠を置き、図２のよう
に鋼製の上部型枠の上にポータブル振動機を２台乗せ
た。ポータブル振動機により意匠型が振幅３ｍｍ、振動
周期１００サイクル／分で振動するように調節して、変
位量１０ｍｍになるまで振動させた。実施例１と同様の
凹凸模様付き意匠型を用いた。凹凸の付いた半硬化状の
軽量気泡コンクリート板を、１８０℃オートクレーブ水
蒸気養生を行い、冷却し、模様付き軽量気泡コンクリー
ト板を得た。模様付き軽量気泡コンクリート板には欠
損、割れなど認められず、いずれも格子状のリブ状の重
質部を有していた。物性の測定結果を表１に示す。

【００２９】

【比較例１〜３】実施例１〜３と同様の方法で作製し
た、半硬化状の軽量気泡コンクリートブロックをピアノ
線で切断し、補強用鉄筋が中央に配置された実施例１〜
３と同様の７５×６００×１８００ｍｍの半硬化状の軽
量気泡コンクリート板を得た。得られた半硬化状の軽量
気泡コンクリート板を４０℃の恒温槽に入れ、入れる時
間を調整して、目的の圧縮強度に調整し、３種類（比較
例１〜３）の異なる圧縮強度を有する半硬化状の軽量気
泡コンクリート板を得た。。

【００３０】半硬化状の軽量気泡コンクリート板に凹凸
を付けずにそのまま、実施例１〜３と同様にオートクレ
ーブ水蒸気養生を行い、冷却し、普通の軽量気泡コンク
リート板を得た。この普通の軽量気泡コンクリート板に
は欠損、割れなど認められなかった。物性の測定結果を
表１に示す。実施例で得られた模様付き軽量気泡コンク
リート板は、いずれも、比較例１〜３の凹凸模様の無い
普通の軽量気泡コンクリート板より高い曲げひび割れ荷
重であった。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明の模様付き軽量気泡コンクリート
板の製造方法は、振動成形により表面部を部分的に潰し
て模様を形成した軽量気泡コンクリート板を製造するこ
とができ、さらに、リブ状の重質部を配置した模様付き
軽量気泡コンクリート板を製造することができる。本発
明の模様付き軽量気泡コンクリート板は、強度が高く、
リブ状の凹凸模様付きのものであつても、従来のものに
比べて、耐曲げひび割れ荷重が大きく、強度の高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】振動台により振動を与える製造方法を説明する
側面図

【図２】ポータブル振動機による振動成形の製造方法を
説明する側面図

【符号の説明】 １ 上面型枠 ２ 半硬化状の軽量気泡コンクリート板 ３ 側面型枠 ４ 意匠型 ５ 振動台 ６ 振動機駆動部 ７ ポータブル振動機 ８ ポータブル振動機振動部 ９ 底面型枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半硬化状の軽量気泡コンクリート板の表
   面に意匠型が乗せられ、該半硬化状の軽量気泡コンクリ
   ート板または該意匠型の少なくとも１方に振動が与えら
   れて模様が付与されてなるものであることを特徴とする
   模様付き軽量気泡コンクリート板。
2. 【請求項２】 半硬化状の軽量気泡コンクリート板の表
   面に意匠型を置いて模様を付与する製造方法であって、
   該半硬化状の軽量気泡コンクリート板または該意匠型の
   少なくとも１方に振動を与えることを特徴とする模様付
   き軽量気泡コンクリート板の製造方法。