JPS604761B2 - コンクリ−トプレハブ部材を製造する方法および型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は型へコンクリートを充てんし、振動によってち
密にし、硬化後この型から分離する、下塗りなしに塗装
しうる平滑で巣のない表面を有する、花箱、窓の腰掛、
壁パネル、とくにドアフレームおよび窓フレームならび
に窓のようなコンクリートプレハブ部材の製法およびそ
の製法に適する型に関する。

型によるコンクリートプレハブ部材の製造そのものは新
規ではない。

複雑な断面を有するコンクリートプレハブ部材の製造も
たとえばドアフレームの製造に関する西ドイツ公開特許
公報第２４３０６４０号のようにすでに研究された。

比較的高い平滑度を有するいわゆるイ劫鉾コンクリート
面の製造も公知である。これらすべての場合に木材、金
属またはプラスチックよりなる型に一般にワックスまた
はシリコーン瓶である離型剤を塗布することが行われる
。ポリエチレンシートのようなプラスチックシートもす
でにこの目的で型のラィニングに使用された。このよう
に前処理した型にコンクリートを充てんし、充てん物を
ち密化する。このち密化はスタンプまたは振動によって
行われる。しかし離型剤の使用にもかかわらず、コンク
リートプレハブ部材と型はきれいに分離せず、すなわち
コンクリートが型に付着して残る困難がある。

それによって型の掃除に大きい労力を必要とし、多くの
場合スクラッチを生じ、不適切な掃除により型が損傷さ
れるので、鋼の型でも比較的短寿命である。他面コンク
リートプレハブ部材はその表面品質が低く、気泡および
水泡のほか前回またはそのときの成形過程で付着して残
るコンクリートに起因する粗い構造を有する。プラスチ
ックシートの使用または窓フレームのような複雑な形の
コンクリート成形部材の場合深絞りしたプラスチック型
材の使用によってもこの問題は少しも解決されず、それ
はプラスチックシートがコンクリート充てんの際または
振動の際摺動し、コンクリートプレハブ部材の表面に欠
陥部が形成されるものと考えられる。さらに深絞り加工
したプラスチック型材を使用する場合、別の工場で別個
に製造しなければならず輸送および取扱いのため比較的
厚肉で製造しなければならず、したがって非常に高価で
ある。それゆえ本発明の目的は前記欠点を避け、下記の
前提を充足するコンクリ−トプレハブ部材を製造する方
法および袋贋を開発することである：１ とくに複雑な
形の断面を有するドアフレームおよび窓フレームのよう
なものおよび特定の木理のような繊細に形成された表面
を有するコンクリートプレハブ部材の量産が可能でなけ
ればならない。

２ 型の表面のオリジナルに忠実な再生のほかに、付加
的にとくにち密で巣のない非常に良好な表面性質が保証
されなければならない。

３ 量産の場合にもすべてのコンクリートプレハブ部材
が同じであり、すなわち使用した型が最初から最後まで
その中で同じコンクリートプレハブ部材を製造すること
が保証されなければならない。

４ 型とその中で製造したコンクリートプレハブ部材は
容易に、できるだけ完全に互いに分離しなければならな
い。

５ コンクリートプレハブ部材を製造し、型から分離し
た後、型の掃除作業はできるだけ少なく、またはまった
く不用でなければならない。

この目的は型へコンクリート材料を充てんし、振動によ
ってち密にし、硬化後この型から分離する花箱、窓の腰
掛、蟹パネル、とくに窓フレームおよびドアフレームの
ような下塗りの必要なしに塗装しうる平滑で巣のない表
面を有するコンクリートプレハブ部材の製法において、
型をプラスチックシートでライニソグし、コンクリート
材料の充てんおよびち密化の間これを真空により型へ吸
付けることによって解決される。本発明の方法により次
の利点が得られる：プラスチックシートの使用によりこ
れまで常用の隣型剤の使用が不用になり、コンクリート
は型と直接接触する部分がないので、コンクリートプレ
ハブ部材と型の効果的きれいな分離が保証される。

型の固着コンクリートはそれによって避けられる。型は
よごれず、型の掃除の際の大きい労力が節約される。同
時に離型油の使用に比してコンクリート表面も型もプラ
スチックにより不利に影響されない利点が生ずる。滋型
油、ワックスなどを使用する場合、これらが表面へ侵入
し、それによって後のコンクリート表面の塗装の際に不
所望の反溌効果をおよぼす。さらにこの方法の場合、型
の材料と無関係にコンクリート材料はつねに同じ材料す
なわちプラスチックシートと接し、均一な表面性状が保
証されるので有利である。

最後に型とコンクリート材料はまったく互いに接触しな
い。粗い木材を使用する際にも著しい改善が得られる。
磯型剤による常用作業の場合、木材内に存在する種々の
物質がセメントおよび骨材の微粒子と結合し、それによ
ってコンクリ−トの表面が着色する。この着色は木材の
特定の部分または特定の板に限定されるので、得られた
コンクリート表面は他の板によって形成される隣接部と
異なる色を有する。本発明の方法の場合、特徴の第２部
分すなわち型へ真空を適用することが非常に重要である
。

この場合型へ真空を適用することは、気泡のないコンク
リートを製造するため、まだ十分流動性のコンクリート
材料へ脱空気および脱水のため真空を適用する公知の真
空コンクリートの製造とは関係がないことをまず明らか
にしておかなければならない。本発明の場合、真空はコ
ンクリート材料へ適用するのでなくて、型へラィニング
したプラスチックシートを型の壁へ固定し、コンクリー
ト流しこみおよびそれに続くち密化の間動かない状態に
保持するために使用される。この場合ち密化は公知のよ
うに型へ振動を作用させ、すなわち一般に型を振動テー
フルへ配置し、または外側から振動機を型へ当ててコン
クリート内に振動運動を起こすことによって達成される
。プラスチックシートのラィニングにより真空適用下に
製造したコンクリートプレハブ部材は意外にもきわめて
ち密で孔のない表面を有するので、表面の下塗りのよう
な後処理は不用であり、たとえばこの方法で製造した窓
フレームは型から取出したままの形で現場で組込むこと
ができる。

この窓フレームはコンクリート材料が有利にそのままで
着色されていない場合、塗装される。この表面性状の意
外な改善が何に基くものであるかはまだ詳細には明らか
でない。しかしプラスチックシートを型へ吸着すること
により、コンクＩＪート材料充てんの際およびとくに振
動の際に生ずるようなプラスチックシートと型の間のす
べての相対運動が避けられることによると考えられる。
この理由により真空はコンクリートを振動下にち密化す
る全時間の間、すなわち振動過程およびコンクリートの
硬化の終了まで維持される。

所要時間は当業者に公知のように型の内容積、その大き
さ、形およびコンクリートのコンシステンシーによる。
型に適用する真空は１５０〜６００トルが適当である。

この比較的大きい真空範囲は種々の形および目的とする
表面性状の差に基〈。さらにこの範囲は使用するプラス
チックシートの変形性および可憐性に関係し、もちろん
この値にはプラスチックシートの厚さも影響する。型へ
もっと高い真空を適用しうろことは明らかである。しか
しそれによってもはや品質改善は達成されず、すなわち
上限を超えても品質改善ないこエネルギー消費量が高く
なるだけである。下限より低い真空によればある程度平
らな表面の場合でなければシートは型へきれいに接触せ
ず、したがって複雑な形の部材の場合少さい寸法公差を
守ることができず、都村の高い表面品質、完全な平面性
は得られない。壁パネルの製造に常用される大表面の型
の場合、−渋史１こ真空の適用はシートを型と形状閉鎖
的に密着させるために十分である。しかし型の形が複雑
な場合、本発明の有利な形成によりラィニングとして深
絞りしたプラスチックシートを使用するのが望ましい。
すなわち先行する工程ですでに型の形にしたラィニング
を使用する。たとえば多数の同種の型を使用する場合、
これらすべての型に共通の深絞り加工部を配置し、すな
わち１つのシート深絞り加工部がすべての成形部に深絞
り加工したライニングを供協賛することができる。しか
しこの方法は深絞り加工した型材を高価な方法でとくに
製造しなければならない前記欠点を有する。本発明のと
くに有利な形式によればそれゆえ型の上へ熱可塑性プラ
スチックシートを張り、赤外線によって１２０〜４０山
駁の放射器の距離で２０〜７栃砂、１００〜１３０℃に
加熱し、１５０〜６００トルの真空によって型へ吸付け
る。本発明のこの形成によってシートの別個の深絞り加
工部が不用になり、付加的作業場所を節約しうるだけで
なく、個々の型を別個に製造する際に不可避の４・変動
も避けうる利点が得られる。

しかし本発明のこの有利な成形の利点は広い意味におけ
る深絞り加工とプラスチックシートの吸着および保持が
ただ１つの装置内で直接続く作業工程で同じ真空の利用
下に行われることにある。軟化したシートが型へ吸着さ
れるので、シートは正確にこの型の表面の形を示し、こ
の形は同じ正確性をもってコンクリート部村にも現れる
。型から敗出したコンクリート部材の表面はそれゆえ型
表面の形を忠実に再現する。したがってコンクリートの
複雑な成形材を製造しうるのみならず、特殊な表面効果
たとえば木理を有するコンクリートプレハブ部材を、型
の木理の損傷および高価な掃除作業ないこ得ることがで
きる。型を６〜１６ｋＨｚの振動に３〜１８０秒間さら
し、この時間真空を維持するのが有利である。

この場合振動によるち密化に必要な時間および振動数は
コンクリートプレハブ部材のサイズと形に大きく関係す
る。振動数を球Ｈｚ以上に上昇することによって著しく
改善された表面が得られ、すなわち表面は著しく高品質
を示し、本発明のもう１つの有利な形成すなわちできる
だけ薄いポリエチレンーコーポリマーシートの使用によ
り直接的表面光沢効果が達成される。

１秋比を超える場合表面の改善は得られないので、これ
より高い振動数の使用は無意味である。

多くの使用目的には７〜１０ｋ世の範囲が有利である。
型および型内にあるシートは振動作用の全時間真空下に
保持され、型からシートが離れることおよびずれること
が避けられる。シートの離れは変形を生じ、それによっ
て成形体の形状正確性および表面品質が低下する。本発
明の方法による型のライニングには種々のプラスチック
シートを使用しうるけれど、本発明の非常に有利な形成
によれば型のラィニングに深絞り前に１５〜１５０仏肌
の厚さを有する深絞りしたポリエチレンーコーポリマー
シートを使用する。

可競性が高く、深絞り性のよいシートを選択することが
本発明にとって重要である。この場合シートの厚さが重
要な意義を有する。使用しうるもっとも薄いシートが最
高の性質を有する。というのはこのシートが型の表面構
造を忠実に再生するからである。それゆえ可能な限り深
絞り過程の出発シートとして深絞り後にそのもっとも薄
い位置がなお閉鎖層を形成するシート厚さを選ばなけれ
ばならない。このもっとも薄いシート厚さは閉鎖表面の
保証に関する限りでは数仏である。したがって使用する
シート厚さの上限は深絞りする断面の形のみに関係し、
すなわちシートから深絞りによって発生する表面に生ず
る伸びによる。ポリエチレンシートの使用は他のシート
に比して、ポリエチレンが多くの薬品に対し安定であり
、すなわちコンクリートおよび型材料が影響されないの
で有利である。

したがって型材料として木材を使用する際現れやすい不
所望の着色、型へ適用する離型剤を使用する際の欠点が
避けられる。機型剤を使用する場合、離型剤は型へもコ
ンクリートへも分布し、１部これらと結合して分離が困
難になるけれど、本発明の方法およびとくにポリエチレ
ンシートの使用により真空適用停止後、型とコンクリー
トプレハブ部村は互いに満足に分離するので、型はきれ
いな状態で再びただちに次の成形過程に使用することが
できる。ポリエチレン使用のもう１つの大きい利点はそ
のワックス状の構造にある。

ワックス状物質としてポリエチレンは型とコンクリート
材料の間の高い分離効果および大さし、溌水効果に作用
する。したがってこのシートの使用によりコンクリート
プレハブ部材を固着問題ないこ任意の型から敬出すこと
ができる。その際所望によりシートを１時コンクリート
プレハブ部村に残すことができる。これは表面の保護に
役立つと同時に、とくに暑い時期にコンクリートの硬化
に必要な水の蒸発が避けられる。さらにポリエチレンは
吸水性が低いので、シート自体はコンクリートからまっ
たく水を吸収しない。シートをプレハブコンクリートに
残す場合、シートは組込の間および塗装作業の際にもプ
レハブコンクリートを保護し、すなわちなおシートを被
覆として有する着色したコンクリートプレハブ部材は建
物完成後シートをプレハブ部材から単に剥がすだけで清
浄な表面が得られる。

エチレンコーポリマーシートとしてビニルアセテート量
５〜２５％のものが適することが明らかになった。大き
い深絞りを要求しない平滑な断面形の場合、ビニルアセ
テート量は低く、５％以下でもよい。しかし型が複雑に
なり、深さが増大するとともにラィニングの高い伸びお
よび可塑性を達成するため、ビニルアセテート量を高く
するのが適当である。本発明のもう１つの目的は本発明
の方法を実施するための型である。

型枠およびその中に挿入したライニングよりなるコンク
リートプレハブ部材製造のための型は型枠にラィニング
を吸着するための孔を備え、その直径および数は型の断
面形状、ラィニングのシート厚さおよびコンクリート骨
材の粒子サイズに応じて選ばれる。型枠はとくに１０〜
３０仇舷間隔で直径０．６〜１脚の孔を備える。

型の全面にわたって分布する孔の相互の距離は重要であ
り、孔はシートが折れ曲る位層に密に配置される。その
際型がシートの保持を困難とする位置には大きい孔が設
けられる。小直径の孔はシートが初めから型へ接触する
位置に配置される。上限範囲の直径の孔を使用し、同時
にきわめて薄いシートを使用する場合、シートは真空に
よって型へ吸付けられるので、コンクリ−トプレハブ部
材のこの孔の位置に突起が現れる。

しかしこの突起形成の危険はコンクリート骨材の粒子直
径が孔の直径の範囲にあり、またはとくにそれより大き
い場合は小さい。表面形状の理由から非常に微細な粒子
を使用する場合、突起形成を避けるため、真空によって
孔へ吸込まれない少し厚いシートを選ぶことにより、こ
の場合もコンクリートプレハブ部材の平滑性および所要
の表面性質が保証される。次に図面によりドアフレーム
製造の例を説明する。

ケーシングー内に５０〜１００側間隔で約１０〜１６Ｋ
Ｗ／あの世力を有する赤外線放射器２が配置される。

それによってこの放射器から約４０仇吻の距離で約２〜
６ＫＷ／〆のエネルギー密度が得られる。ケーシングー
は図示されていないレール上に摺動可能に支持されるの
で、ケーシングは緊張フレーム３の上を走行することが
できる。この緊張フレーム３はビニルアセテート２の重
量％を含むエチレンービニルアセテートコーポリマ−よ
りなるポリエチレンシート４を緊張固定するために使用
される。緊張フレーム３は降下可能であり、真空ボック
ス５の上にかぶせることができる。真空ボックス５は型
枠としてドアフレームの型６を備え、真空接続口７を有
する。フレーム型６はアルミニゥム押出成形材よりなり
、最小ＩＱ帆、最大５０肌の距離で型６を貫通する直径
０．６〜０．８側の孔８を有する。型６は間隔保持器９
を介して真空ボックス５の底部１０と固定的に結合する
ので、型６の下面にも空間１１が生じ、それによって型
６の下面６も真空になる。真空ボックス５は振動テーブ
ル１２上に固定され、このテーブルは６〜１郎比の選択
可能の振動数で作動する。ポリエチレンシート４を緊張
フレーム３により真空ボックス５の上に固定した後、赤
外線放射器２を有するケーシング１を装置の上へ走らせ
、赤外線放射器２を１〜２．３分の間点ずる。

この時間ポリエチレンシート４の加熱が停止される。真
空ボックス５の真空接続口７に約５００トルの真空が接
銃され、それによってポリエチレンシート４は型６へ絞
られる。型６および深絞りしたポリエチレンシート４は
第５図には明りようにするためそれぞれ１本の線で示さ
れるけれど、実際には互いに離れていないで、完全に接
触している。ケーシング１を戻した後、ポリエチレンシ
ート４でライニングした型６または６１，６２ は充て
ん可能状態にあり、コンクリートを供給することができ
る。供給後振動テーブル１２は約６０００〜８０００Ｈ
ｚの振動数で振動を開始する。真空は振動過程が約６０
〜１８の妙後に終了するまで５００トル１定に維持され
る。コンクリート部材を掻板で平滑に掻いた後、成形過
程は終了する。コンクリートプレハブ部材は普通の硬化
時間の後、型から取出し、その際ポリエチレンシート４
を都材の上に残し、窓枠組込後、現場で剥取るのが有利
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は放射器ユニット、第２図はシート緊張フレーム
第３図はドアフレームの型を挿入した真空ボックス、第
４図は振動テーブル、第５図は型へシートを吸付けた第
３図の真空ボックスをそれぞれ断面で示す図、第６図は
ドアフレームの型の斜視図、第７図はドアフレームの型
を挿入した真空ボックスの斜視図である。 ２…・・・赤外線放射器、３…・・・シート緊張フレー
ム、４・・・・・・シート、５…・・・真空ボックス、
６・・・・・・ドアフレームの型。 Ｆｉｇ．ｌ Ｆｉ９．２ Ｆｉ９．３ Ｆｉｇ‐ム Ｆｉｇ．５ Ｆｉ９．６ Ｆｉｇ．７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 型へコンクリート材料を充てんし、振動によつてち
   密化し、硬化後この型から取出す、下塗りなしに塗装し
   うる平滑で巣のない表面を有する花箱、窓の腰掛、壁パ
   ネル、とくにドアフレーム、窓フレームのようなコンク
   リートプレハブ部材を製造する方法において、型をプラ
   スチツクシートでライニングし、このシートをコンクリ
   ート材料の充てんおよびち密化の間、真空により型へ吸
   付けることを特徴とするコンクリートプレハブ部材を製
   造する方法。 ２ ライニングとして深絞りしたプラスチツクシートを
   使用する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 真空を振動によるち密化の間、振動過程終了まで維
   持する特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 真空が１５０〜６００トルである特許請求の範囲第
   １項〜第３項の１つに記載の方法。５ 熱可塑性プラス
   チツクシートを型の上へ張り、赤外線放射器により１２
   ０〜４００ｍｍの放射距離で２０〜７０秒、１００〜１
   ３０℃に加熱し、１５０〜６００トルの真空によつて型
   へ吸付ける特許請求の範囲第１項〜第４項の１つに記載
   の方法。 ６ 型のライニングに厚さ１５〜１５０μのエチレンコ
   ーポリマーシートを使用する特許請求の範囲第１項〜第
   ５項の１つに記載の方法。 ７ 型のライニングとしてエチレン−ビニルアセテート
   コーポリマーシートを使用する特許請求の範囲第１〜第
   ６項の１つに記載の方法。 ８ 型のライニングとしてビニルアセテートを５．０〜
   ２５重量％含むエチレン−コーポリマーシートを使用す
   る特許請求の範囲第１項〜第７項の１つに記載の方法。 ９ 型枠とその中に設置したライニングよりなるコンク
   リートプレハブ部材を製造する型において、型枠がライ
   ニングを吸着するため孔を備え、その直径および数が型
   の断面形状、ライニングのシートの厚さおよびコンクリ
   ート骨材の粒子サイズに応じて選ばれていることを特徴
   とするコンクリートプレハブ部材を製造する型。１０
   型枠が１０〜３００ｍｍの間隔で直径０．６〜１．０ｍ
   ｍの孔を有する特許請求の範囲第９項記載の装置。