(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の補強筋が配置された型枠内に、軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーを注入し、モルタル表面にモルタル粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を散布し、発泡させた後、脱ガス用挿入体を補強筋の上部のモルタル中に挿入し、水平移動させながら補強筋上部の粗大気泡を除去することを特徴とする軽量気泡コンクリートの製造法。
【請求項２】
脱ガス用挿入体が棒材であり、補強筋の上部のモルタル中に棒材を挿入し、水平移動させながら補強筋上部の粗大気泡を除去する請求項１記載の軽量気泡コンクリートの製造法。
【請求項３】
脱ガス用挿入体が棒状回転体であり、棒状回転体を補強筋の上部のモルタル中に挿入し、回転運動を加えて、水平移動させながら補強筋上部の粗大気泡を除去する請求項１記載の軽量気泡コンクリートの製造法。
【請求項４】
脱ガス用挿入体が棒状振動体であり、補強筋の上部のモルタル中に棒状振動体を挿入し、振動を加え、水平移動させながら補強筋上部の粗大気泡を除去する請求項１記載の軽量気泡コンクリートの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は石灰質原料及び珪酸質原料を主原料とし、鉄筋や金網（ラス網）等の補強筋で補強され、オートクレーブ養生した軽量気泡コンクリートの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軽量気泡コンクリート（以下、ＡＬＣという）製品は、型枠中に鉄筋などの補強筋を所要量、所要形状に配列し、石灰質原料及び珪酸質原料を粉砕したものに適量の水、気泡剤等を加えて混合したスラリーを型枠に注入して発泡硬化させ、多孔質化したものをオートクレーブ養生して製造する。モルタルスラリーは型枠に注入後は、殆ど気泡を含まないが、ごく短時間で気泡剤が発泡し始め、スラリーは水和反応により徐々に硬化し始める。粘度上昇したスラリーは発生した気泡を安定に保持し、徐々に体積を増して所定の体積まで膨張する。
【０００３】
図９及び図１０に示したように、型枠４内には、水平方向に主筋１、垂直方向に副筋２から成る複数のＵ字筋構造の補強筋３が配置されている。モルタルスラリーの発泡終了直前に、スラリーの上面部は、型枠内に配置した補強筋の最上部の主筋を通過するときに、気泡剤によって発泡した小気泡の合一が著しく、補強筋の最上部の主筋の真上に気泡溜まりが生成し、著しい品質低下の原因となっていた。
【０００４】
このため、特開昭６３−２５６４０５号公報ではモルタルスラリーを型枠に注入後、発泡硬化中に棒状や板状のガス抜き片等をスラリー中に挿入し、補強筋上部に発生した粗大気泡を除去しようとするものであるが、一部は残留し、粗大空隙が部分的に残る。特開昭６４−９７０４号公報はガス抜き片等を挿入後長さ方向に水平移動することによってスラリー中に発生した気泡を除去しようとするものであるが、粗大気泡を充分除去することはできない。特公平２−１１５５２号公報は棒状のガス抜き片を振動させることにより粗大気泡のモルタル上面への浮上を促進させるものであるが、部分的に粗大気泡が残留する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような製造方法では、図８に示すように、補強筋たる主筋１付近に気泡溜まり７が生じやすく、一部はモルタル粘度が低いうちにモルタル表面へ浮上し消滅するものの、殆どはそのまま残留して硬化するためそれが空隙となってパネルの外観や部分的な強度を悪化させる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はモルタル粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液をモルタル上面に散布することにより、モルタルが発泡しながら補強筋上部の鉄筋を通過するときに鉄筋周囲に回り込み易くなり、モルタルの低粘度化を促し、モルタルが鉄筋を通過する時に発生する粗大気泡を効率良く除去することができるようにする。さらにモルタル中に脱ガス用挿入体を挿入することにより補強筋上部及びその近傍のモルタル粘度を低下させ、発生した粗大気泡をモルタル表面へ浮上させ易くし、なおかつ、脱ガス用挿入体の軸に水平なモルタル上面方向への移動をも容易にすることにより粗大気泡を消滅させようとするものである。つまり、型枠内に配した補強筋の上部に蓄積する余分なガスを上方に逃し、パネル内部における粗大気泡の残存を減少させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、複数の補強筋が配置された型枠内に、軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーを注入し、モルタル表面に水又はモルタル粘度上昇を遅らせる水溶液を散布し、発泡させた後、補強筋の上部のモルタル中に脱ガス用挿入体を挿入し、水平移動させながら補強筋上部の粗大気泡を除去することを特徴とする軽量気泡コンクリートの製造法である。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、モルタルが発泡しながら補強筋上部の鉄筋を通過する前にモルタル表面にモルタル粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を散布し、次に、補強筋上部の鉄筋を通過した後、モルタル中に脱ガス用挿入体を挿入し水平移動することにより、主筋上部に発生した気泡溜まり中の余分のガスを上方に逃すかあるいは小さな気泡に破壊分解することができ、気泡安定剤等を使用しなくともＡＬＣの品質を効率よく、改善することができる。
【０００９】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、本発明により製造されたＡＬＣパネルを示す断面図であり、図２はモルタルスラリー注入後、その上面に水を散布した状態を示す図であり、図３は脱ガス用挿入体を差し込む位置を示す図である。
【００１０】
図２において、型枠４内にＵ字形の補強筋３が所定の間隔で配置されている。この中にモルタルスラリー５が注入され、その後、支持フレーム１６に取り付けた散水棒６から型枠４内の一部又は全体にモルタル粘度上昇を遅らせる作用をする水又は水溶液が散水される。モルタル５上部には、水分層１０が形成される。また図３に示すように、型枠４内に注入されたモルタル５が型枠上部まで発泡した後、支持フレーム１６に取り付けられた駆動手段を有する脱ガス用挿入体８が補強筋３上部に対応した位置に挿入される。脱ガス用挿入体を差し込む位置は、補強筋の最上部の主筋の配置精度、脱ガス用挿入体の差し込み精度を考慮しても主筋の中心に対して±５ｍｍ以内であることが必要である。また、差し込む脱ガス用挿入体の深さは主筋の中心から上方に２０ｍｍ以下に脱ガス用挿入体先端が到達することが必要である。支持フレーム１６には駆動手段の配線を取り付けることができる。
【００１１】
本発明に用いる補強筋３は、図１のように主筋１と副筋２を格子状に溶接してなる１枚のものでも、主筋１と副筋２を格子状に溶接してなる１枚をＵ字形に折り曲げたものでも、主筋１と副筋２を格子状に溶接してなるもの２枚を間にスペーサーを入れて溶接した篭状のものでも、又はラス網状のもの等でもよい。この補強筋３は、また、鉄筋の直径としては１〜１０ｍｍのものが好ましく、特に、２〜５ｍｍのものが好ましい。鉄筋の直径が細すぎると軽量気泡コンクリートの曲げ強度が充分でなく、太すぎると補強筋上部の粗大気泡がさらに大きくなる。これらの補強筋は、図９、図１０に示すように複数の補強筋３を型枠４内に配置する。型枠４に設置した固定した補強筋保持枠１３に補強筋保持棒１４が支持されており、該補強筋保持棒１４によって補強筋３を保持し固定する。この状態の型枠内にＡＬＣ用モルタルが硬化した後、回転させることにより簡単に取り外しができるようになされている。
【００１２】
本発明の軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーの組成としては、珪酸質原料、石灰質原料、水及び発泡剤等を主成分とするものからなり、例えば、セメント、生石灰、珪石、石膏、解砕屑、水、金属アルミ等からなるものが用いられ、適宜その割合を選択して使用する。
本発明の散布とは、型枠内に注入されたモルタルスラリーの上面全体に届くように、散水棒から放出するものである。
【００１３】
本発明で用いる脱ガス用挿入体としては、回転運動を与えたときにモルタルの粘度を低下させる形状のものであれば良く、棒材又は棒状回転体又は棒状振動体等が挙げられる。棒材とは断面が円形、正方形、長方形、多角形の細長い棒体又はそれに撹拌羽根等を取り付けたものを意味し、型枠に設置されている補強筋の主筋上部に発生した気泡を破壊しうる程度の大きさ、太さ、表面凹凸があればよい。直径としては３〜１５ｍｍ程度が好ましく、特に、７〜１１ｍｍが好ましい。材質は、発泡硬化したモルタルスラリー粘度に耐え、変形しないものであればよい。さらに、前記棒材が回転手段により回転する棒状回転体でもよく、また、前記棒材が振動手段により振動する棒状振動体であってもよい。
【００１４】
前記棒状回転体とは、表面の形状が凹凸であり、ガスをモルタル上面に移動し易くするもので、図６の様な溝状螺旋棒状回転体１１や図７の攪拌羽根状回転体１２に示すようなドリルビットあるいはスクリュウ型撹拌羽根などが好ましい。またこれらの回転体の回転軸の他端には駆動手段として、例えば、電動機、エンジン等が取り付けてあり、回転軸を通じて棒材先端に回転運動を伝達するものが好ましい。
【００１５】
棒状回転体の直径としては３〜１５ｍｍ程度が好ましく、特に、直径７〜１１ｍｍが好ましい。材質は、発泡硬化したモルタルスラリー粘度に耐え、変形しないものであればよい。
棒状回転体の回転数の範囲は、２００〜２０００ｒｐｍが好ましい、特に、５００〜１３００ｒｐｍが好ましい。棒状回転体の回転数が低いとモルタルの粘度低下が充分でなく粗大気泡が若干残存し、また、回転数が高くなるとモルタル上部からの空気の巻き込みがあり部分的に粗大気泡が残存する。また、棒状回転体の回転方向は時計方向あるいは反時計方向のどちらでも良いが、粗大気泡の巻き上げ効果の大きい方が好ましい。
【００１６】
前記棒状振動体とは、振動軸に対して垂直振動又は水平振動を行うときにガスがモルタル上面に移動し易くなるような形状のものであればよく、棒状あるいは棒状振動軸側面に振動腕を取り付けた構造のものが好ましい。この振動腕の形状としては平板、曲板、棒、算盤玉状等であればよく、平板としては長方形、正方形、菱形等が好ましい。
【００１７】
また、棒状振動体の垂直振動とは、振動方向が振動軸に対して垂直方向であり、その振幅、振動数は、粗大気泡の脱泡が認められる範囲が適当であり、振幅としては０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍが好ましく、特に、０．５〜５．０ｍｍが好ましい。振動数の範囲は、毎秒１０回〜毎秒２００回が好ましく、特に、毎秒３０回〜毎秒１００回が好ましい。垂直振動を与える駆動方法としては、例えば、棒状回転体の振動発生部に振動を与える起振器が内蔵されており、振動発生部が円筒形であり、その振動発生方式が偏心重錘方式、遊星運動方式等からなっているものが好ましい。
【００１８】
棒状振動体の水平振動とは、振動方向が振動伝達軸の長手方向であり、その振幅、振動数の範囲は、振幅が０．１ｍｍ〜３．０ｍｍ、振動数が毎秒１回〜５０回が好ましく、特に、振幅が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、振動数が毎秒１０回〜３０回が好ましい。水平振動を行う振動装置としては、例えば、振動伝達部の他端に起振器を取り付けた構成からなっているものが好ましい。
【００１９】
本発明でモルタル粘度上昇を遅らせるために散布する水又は水溶液の例としては、例えば非イオン系の界面活性剤ポリオキシエチレンソルビタンエステル（例えば、日本乳化剤（株）の商品名：Ｎｅｗｃｏｌ  ８２、Ｎｅｗｃｏｌ  ８５）等や、アルキルスルフォン酸塩系（例えば、花王（株）の商品名：マイティー１５０、マイティーＶ２）、メラミン樹脂スルフォン酸塩系（例えば、日本合成ゴム（株）の商品名：ダイナフローＧ２）、ポリイソプリレンスルフォン酸塩系（例えば、日本合成ゴム（株）の商品：サンフローＺ１０５）、リグニンスルフォン酸塩系（例えば、日本製紙（株）の商品名：サンフロー、サンフローＲ）、ポリカルボン酸塩系（例えば、日本合成ゴム（株）の商品名：ダイナフローＰ）等のセメント減水剤といった種々の界面活性剤やセメント硬化遅延剤として使われるクエン酸等の水溶液、更に消泡剤として使われるシリコーン等の水溶液（例えば、花王（株）のアンチフォームＥ−２００）等がある。
【００２０】
また、水を使用する場合には、水系エマルジョンの形態で使用することができる。そのような水系エマルジョンとしてアクリル樹脂（例えば、旭化成工業（株）の商品名：モルタック）等がある。
前述した製造方法におけるモルタルスラリー上部に散布する水等の量は、型枠に注入したモルタルスラリーの体積１ｍｌ当たり０．００５〜０．５ｍｌの範囲で散布することが好ましく、特に０．００５〜０．３ｍｌが好ましい。水等の散布量がモルタルの体積１ｍｌ当たり０．００５よりも少なくなると、重質化部の形成が不充分であり、またモルタルの体積１ｍｌ当たり０．５ｍｌを越えると逆に補強筋の上部に粗大な空隙が生じたり、嵩減りの度合いが激しくなりパネルの上端部で外観が見苦しくなるという問題を生じる。
【００２１】
なお、水溶液等を使用する場合は、１〜２０ｗｔ％濃度（固形分濃度）に調節したものを上記の量使用すればよい。
また、前記したモルタル粘度上昇を遅らせるために散布する水又は水溶液を散布する時期としては、モルタル上面が主筋上部を通過する前であり、１０分以内が好ましく、特に５分以内が好ましい。
【００２２】
図１１はアルミ粉を発泡剤として使用したモルタルを型枠に注入したときの発泡剤と時間の関係の１例を示す図である。発泡率のカーブは、一般に初期に急激に立ち上がり、次第に緩やかになり飽和する。
本発明における前記棒状回転体又は棒状振動体を差し込む時期は、型枠内のモルタルの発泡がほぼ完了した時点、即ち、発泡率カーブが飽和領域に達する時点（図１１の例ではＡ点付近）から、モルタルが流動状態を維持している間までが好ましい。
【００２３】
モルタル発泡がほぼ完了する時点は、発泡剤としてのアルミ粉の粒径、形状等により大幅に変化するが、通常モルタルを型枠に注入してから５分〜４０分程度である。また、モルタルが流動状態を維持している時期はモルタル組成によって変化するが、通常モルタルを型枠に注入してから３０分〜７０分程度である。
上記モルタルがほぼ完了する時点及び流動状態を維持している期間は使用するアルミ粉、モルタル組成が定まれば実験により簡単に求めることができる。
【００２４】
なお、流動状態か否かは、例えば、モルタル中に棒状回転体又は棒状振動体を差し込んで水平に移動させ、その軌跡が直ちに消滅するか否かで判断できる。
前記のようにして脱ガス用挿入体を最上部の主筋の真上に差し込んだ後、主筋の長さ方向に水平に移動する事によって、主筋の真上に生成した気泡溜まり中の余分のガスを上方に逃がすかあるいは小さい気泡に破壊分解する。
【００２５】
前記脱ガス用挿入体は、主筋列毎に主筋の間隔に合わせて支持片に取り付け、各接点に存在する気泡を一列づつ除去していってもよいし、前記支持片を複数個、支持フレームに取り付け、複数列の主筋上部を一度に処理しうるようにしてもよい。
【００２６】
【実施例１】
図３に示した通り、補強筋３を等間隔に配置し、型枠４に固定した。
上記型枠４に、珪石３５重量％、セメント３０重量％、生石灰８重量％、石膏２重量％、解砕屑２５重量％としたものを１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を添加混練したＡＬＣ用モルタルスラリーを注入し、１分後にモルタル表面に水２．５重量部（この量は型枠中で発泡終了したモルタルの体積１ｍｌ当たり０．０２５ｍｌの水溶液に相当する。）を散布した。モルタルを型枠に注入後３０分経過したときに、図６の棒状回転体１１を、主筋１の真上に挿入し、主筋に平行に直線移動させ、主筋上部の気泡溜まりを除去し、モルタルの流動性が維持している３３分後までに終了した。前記ＡＬＣ用モルタルが所定の硬度に達した後、図１のＹ−Ｙ’のところをピアノ線により切断し、オートクレーブ養生した。
【００２７】
得られたＡＬＣの上部表面には図５のように重質化部分９が並んでおり、粗大気泡の露出は見られず、好ましいものであった。この製品を図１のＸ−Ｘ’線で切断し、切断面を観察したところ、図４のように主筋１の上部が重質化した以外は内部にも粗大気泡は生成されていなかった。
【００２８】
【実施例２】
珪石５０重量％、普通ポルトランドセメント３５重量％、生石灰１０重量％、石膏５重量％としたものを１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を混練して、モルタルスラリーを作った。
このモルタルスラリーを幅６００ｍｍ、長さ６００ｍｍ、高さ６００ｍｍの型枠に注入し、３分後にポリアルキルスルホン酸ソーダ（商品名：マイティー１５０、花王（株）製）の１．１％水溶液１．５重量部この量は型枠中で発泡終了したモルタルの体積１ｍｌ当たり０．０１５ｍｌの水溶液に相当する。）を散布した。モルタルを型枠に注入後３０分経過したときに、図６の棒状回転体１１を、主筋１の真上に挿入し、主筋に平行に直線移動させ、主筋上部の気泡溜まりを除去し、モルタルの流動性が維持している３４分経過後までに終了した。前記モルタルが所定の硬度に達した後、ピアノ線により切断し、オートクレーブ養生した。
【００２９】
得られたＡＬＣ表面には粗大気泡の露出は見られず、好ましいものであった。このＡＬＣを実施例１と同様にして切断し、切断面を観察したところ、内部にも粗大気泡は生成されていなかった。
【００３０】
【実施例３】
図３に示したとおり、補強筋を等間隔に配置し、型枠に固定した。
上記型枠に、珪石３５重量％、セメント３０重量％、生石灰８重量％、石膏２重量％、解砕屑２５重量％としたものを１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を添加混練したモルタルスラリーを注入し、１分後にモルタル表面に水１．５重量部（この量は型枠中で発泡終了したモルタルの体積１ｍｌ当たり０．０１５ｍｌの水溶液に相当する。）を散布した。モルタルを型枠に注入後３０分経過したときに、棒材８を、主筋１の真上に挿入し、主筋に平行に直線移動させ、主筋上部の気泡溜まりを除去し、モルタルの流動性が維持している３３分後までに終了した。前記モルタルが所定の硬度に達した後、ピアノ線により切断し、オートクレーブ養生した。
【００３１】
得られたＡＬＣ表面には粗大気泡の露出は見られず、好ましいものであった。このＡＬＣを実施例１と同様にして切断し、切断面を観察したところ、内部にも粗大気泡は生成されていなかった。
【００３２】
【実施例４】
珪石５０重量％、普通ポルトランドセメント３５重量％、生石灰１０重量％、石膏５重量％としたものを１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を混練して、モルタルスラリーを作った。
このモルタルスラリーを幅６００ｍｍ、長さ６００ｍｍ、高さ６００ｍｍの型枠に注入し、２分後にモルタル表面に水３．０重量部（この量は型枠中で発泡終了したモルタルの体積１ｍｌ当たり０．０３ｍｌの水溶液に相当する。）を散布した。モルタルを型枠に注入後２５分経過したときに、棒材８を、主筋１の真上に挿入し、主筋に平行に直線移動させ、主筋上部の気泡溜まりを除去し、モルタルの流動性が維持している２８分後までに終了した。前記モルタルが所定の硬度に達した後、ピアノ線により切断し、オートクレーブ養生した。
【００３３】
得られたＡＬＣ表面には粗大気泡の露出は見られず、好ましいものであった。このＡＬＣを実施例１と同様にして切断し、切断面を観察したところ、内部にも粗大気泡は生成されていなかった。
【００３４】
【実施例５】
珪石４５重量％、普通ポルトランドセメント４０重量％、生石灰１０重量％、石膏５重量％としたものを１００重量部に水７０重量部、アルミ０．０６重量部を混練して、モルタルスラリーを作った。
このモルタルスラリーを幅６００ｍｍ、長さ６００ｍｍ、高さ６００ｍｍの型枠に注入し、４分後にモルタル表面に水２．０重量部（この量は型枠中で発泡終了したモルタルの体積１ｍｌ当たり０．０１５の水溶液に相当する。）を散布した。モルタルを型枠に注入後３０分経過したときに、棒状振動体を、主筋１の真上に挿入し、主筋に平行に直線移動させ、主筋上部の気泡溜まりを除去し、モルタルの流動性が維持している３３分後までに終了した。前記モルタルが所定の硬度に達した後、ピアノ線により切断し、オートクレーブ養生した。
【００３５】
得られたＡＬＣ表面には粗大気泡の露出は見られず、好ましいものであった。このＡＬＣを実施例１と同様にして切断し、切断面を観察したところ、内部にも粗大気泡は生成されていなかった。
【００３６】
【比較例１】
実施例１の方法において、棒材を主筋上部に挿入し、気泡溜まり除去を行った以外は全て同様の方法でＡＬＣを作製した。
得られたＡＬＣ表面には主筋に沿って粗大気泡の露出が観察され、好ましくないものであった。これを実施例１と同様にして切断し、切断面を観察したところ、パネル内部にも粗大気泡が生成していることがわかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明では、複数の補強筋が配置された型枠内に、軽量気泡コンクリート用モルタルスラリーを注入し、モルタル表面にモルタル粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を散布することで、モルタルが発泡しながら補強筋上部の鉄筋を通過する時に発生する粗大気泡を効率良く除去することができ、さらにモルタル発泡終了後補強筋の上部に脱ガス用挿入体を挿入し、水平移動させながら、補強筋上部及びその近傍に部分的に残った粗大気泡をモルタル表面へ浮上させ、粗大気泡を殆ど残留することなく消滅させることができる。つまり、型枠内に配した補強筋の上部に蓄積した気泡溜まりを簡単に除去でき、表面近傍の巣や内部の粗大気泡を無くし、外観も強度上も好ましいＡＬＣパネルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造されたＡＬＣパネルを示す断面図である。
【図２】本発明のモルタルスラリー注入後、その上面に水を散布した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の脱ガス用挿入体を差し込む位置を示す断面図である。
【図４】図１のｘ−ｘ’で切断した断面図である。
【図５】図１のＹ−Ｙ’で切断した断面図である。
【図６】本発明の棒状回転体の正面図である。
【図７】本発明の棒状回転体の他の例を示した正面図である。
【図８】従来のパネルを主筋に対して垂直方向に切断した断面図である。
【図９】型枠に補強筋を配置し、主筋に対して垂直方向から見た断面図である。
【図１０】型枠に補強筋を配置し、主筋に対して水平方向から見た断面図である。
【図１１】型枠に注入されたモルタルの発泡率と時間の関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１        主筋
２        副筋
３        補強筋
４        型枠
５        モルタル
６        散水棒
７        気泡溜まり
８        脱ガス用挿入体
９        重質化部分
１０    水分層
１１    溝状螺旋棒状回転体
１２    撹拌羽根状回転体
１３    羽根
１４    補強筋保持枠
１５    補強筋保持棒
１６  支持フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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