(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持体手段と、
（ｂ）該支持体手段と対置されているが該支持手段にはりつけられてはいない多孔性型枠ライナを含んで成るコンクリート製造用の改良されたコンクリート型枠であって、該型枠ライナは、コンクリート中に存在する過剰の水に対する型枠ライナの排水効果を増加させるために排水スクリムに積層された少なくとも一側に0.5〜10ミクロンの細孔寸法を有する多孔性布を含んで成り、該型枠ライナは、張力をかけられず、そして型枠ライナの多孔性布側がコンクリートに接触し且つ型枠ライナの排水スクリム側が該支持体手段に接触するように配置されており、該排水スクリムは、少なくとも1mmの厚さ、少なくとも40％のあいた空間を有し、そして15cmの長さにわたり自由に垂れ下がっている型枠ライナの2cm幅のストリップが、該ストリップの残りが載っている面と30秒以内に41゜の角度をなすように型枠ライナを曲げるのに、該型枠ライナの自由端から2mmのところに配置された少なくとも15グラムの重りを必要とするような、十分な剛性を有することを特徴とするコンクリート型枠。
【請求項２】
支持体手段が実質的に滑らかで且つ平坦である、請求項１記載のコンクリート型枠。
【請求項３】
支持体手段が少なくとも0.25cm2の面積の穴を有する。請求項１記載のコンクリート型枠。
【請求項４】
多孔性布が織布である、請求項１記載のコンクリート型枠。
【請求項５】
多孔性布が不織布である、請求項１記載のコンクリート型枠。
【請求項６】
不織布が熱接合されたポリオレフィンシート材料である、請求項５記載のコンクリート型枠。
【請求項７】
ポリオレフィンがポリエチレン及びポリプロピレンから成る群より選ばれる請求項６記載のコンクリート型枠。
【請求項８】
（ａ）  製造されるべきコンクリート製品のための所望の形状を持った支持体を設け、
（ｂ）  該支持体に多孔性型枠ライナをはりつけはしないで対置させる工程を含み、
該型枠ライナは、少なくとも一側に０・５〜10ミクロンの細孔寸法を有する多孔性布を含んで成り、排水スクリムは多孔性布の一側に積層され型枠ライナの多孔性布側がコンクリートに接触し且つ型枠ライナの排水スクリム側が支持体に接触するように配置され、該排水スクリムは、少なくとも1mmの厚さ、少なくとも40％のあいた空間を有し、そして15cmの長さにわたり自由に垂れ下がっている型枠ライナの2cm幅のストリップが、該ストリップの残りが載っている面と30秒以内に41゜の角度をなすように型枠ライナを曲げるのに、該型枠ライナの自由端から2mmのところに配置された少なくとも15グラムの重りを必要とするような、十分な剛性を有することを特徴とする、コンクリート型枠を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、積層コンクリート型枠ライナ（laminated concrete form liner）、及び相対的に滑らかな表面を形成させるコンクリート製造用の型枠に関する。更に特定的には、本発明は、排水スクリム（drainage scrim）に積層された多孔性布を備えて成るコンクリート型枠ライナを使用するコンクリート型枠に関する。
発明の背景
コンクリートの製造において、コンクリートは、通常、コンクリートを型枠の形状にする型枠を使用して注形される。湿式コンクリートは、型枠中に又は型枠に対して注形され（cast）、硬化して型枠を除去すると、新たに露出したコンクリート表面は型枠の内表面の反転した模様（reverse impression）を有する。木製型枠の場合には、コンクリートは木理（wood grain）の外観をとり、継ぎ合わせた（seamed）型枠部材を含む型枠の場合には、コンクリートは、十分にマスクされなかったいかなる継目（seams）をも示す。
コンクリート混合物には空気が加えられることが多く、そして水和に必要な量以上の水が加えられることが多い。このような空気と水は、混合物を流動性としそして取り扱い及び流し込み（pouring）を容易にする。しかしながら、過剰の水は、もし排水されないでいれば、弱化した表面を持ったコンクリートをもたらし、又空気は、除去されなければ、0.1〜3cmという大きさの表面細孔を形成させ、この細孔は凹凸の表面を、ごみ及び水の凍結／解凍サイクルによる腐食の作用に対してむきだしにする（render open）。
これらの排水と除去の問題を克服する努力が過去になされてきた。例えば、米国特許第5,124,102号及び第5,135,692号（両特許共セラフィニに対するもの）は、過剰の水と空気を通過させるがセメント粒子は実質的に通過させないために有用な多孔性布を開示している。しかしながら、或る環境下では、これらの布はコンクリート流動性及び過度のコンクリート締め固め及び振動に対して感受性であることが証明された。条件が十分に制御されていないならば、十分なセメント粒子が多孔性布を通過し、布シートの裏側に集まり、更なる排水を阻止し、それにより低下したコンクリート特性（例えば白斑（white spots））を与える。普通の硬化が十分ではない場合に必要に応じてコンクリート型枠が直接振動させられる場合に、この状態に特になりやすい。これらの先行技術の多孔性布を使用する場合には、型枠に対する布の正しい固定及び張力をかけること（tensioning）も必須であり、これには時間がかかることは言うまでもないことである。
これら先行技術の布では、微細なコンクリート粒子は、典型的には、特に過度のコンクリート締め固めが行われるならば、布の大きい細孔をふさぐ。通常、十分に微細なコンクリート粒子が布の構造中に入りそして十分なコンクリートの硬化が許されるならば、硬化したコンクリートからの布の分離は非常に困難となるか又は不可能にすらなる。これは、布の構造中に入りそこで硬化したコンクリート粒子が、布がコンクリートから分離されるとき布の表面から布繊維を引っ張るために起こる。この問題は布がゆるんだ表面の繊維と共に再使用される場合に悪化する。何故ならば、ゆるんだ繊維は硬化したコンクリート内に埋め込まれる傾向があり、それにより布シートの離層を引き起こすからである。この問題は、型枠の組み立て及び取り外しの間注意して布を取り扱わなければ更に増大する。何故ならば、機械的摩擦（例えばこすり）が布をけばだたせそしてゆるんだ繊維をコンクリートに粘着させる傾向があるからである。何回も布を使用していると、布の細孔の多くが微細なコンクリート粒子により詰まり、その結果排水（draining）による水の排水及び空気の排出のレベルが大幅に減少する。
明らかに、先行技術に特有の上記の欠点を持たない改良されたコンクリート型枠及びコンクリート型枠ライナが必要とされている。特に、改良された型枠は、コンクリート表面から過剰の水を排出させるべきであるが、コンクリート粒子が型枠ライナ内に進入し、そこで硬化するのを阻止するべきである。更に、型枠は型枠ライナに張力をかけることなく使用可能であるべきである。本発明の他の目的及び利点は、添付図面の参照及び以下の本発明の詳細な説明により当業者には明らかとなるであろう。
発明の要約
本発明に従えば、積層構造のコンクリート型枠ライナを有する改良されたコンクリート型枠が提供される。型枠ライナは、多孔性布の一側に排水スクリムが積層されている多孔性布を含んで成る。
排水スクリムは、積層技術分野で公知の適当な積層手段により多孔性布の一側に直接積層される。例えば、接着剤を必要としないように布の急冷の直後に排水スクリムを多孔性布に直接押し出すことにより積層を行うことができる。別法として、ホットメルト接着剤又は適当な接着剤を使用して多孔性布と排水スクリムとの積層を達成することができる。
使用される多孔性布は、米国特許第5,135,692号に開示されたものであることができ、又は米国特許第5,124,102号に開示された特定のものであることができる。これらの特許の全体の内容を参照により本明細書に加入する。好ましくは、米国特許第5,124,102号の布が使用され、このような布は、布の反対側に比べて布の一側に異なる範囲の細孔寸法を有している。このような布は、イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・エス・エー・ルクセンブルグ（E.I.Dupont de Nemours,S.A.,Luxembourg）から商標“ゼムドレイン”（ZEMDRAIN）の下に商業的に入手可能である。
本明細書で使用した“排水スクリム”という用語は、１−6mm、好ましくは少なくとも2mmの厚さを持ち、そして２メガバールより少ない圧力では圧縮できない網又はネット構造物を意味する。このネットは、排水させるために40〜90％のあいた空間（open space）（例えば、太いフィラメント又はポリマー分岐により形成された大きい開口）を持っていなければならない。好ましくは、排水スクリムは、多方向の又は少なくとも二方向の排水チャンネルであって、排水中水が通過するのに利用可能な少なくとも0.2mmの圧縮されないチャンネル間の自由空間（free space）を持った排水チャンネルを有する。好ましくは、ネットは200〜2000g/m2の坪量を有し、そしてポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィン材料から製造される。特に好ましい排水スクリムは、米国特許第4,815,892号（Martin）に開示されており、そして“排水コア”と呼ばれる。この特許の全体の内容を参照により本明細書に加入する。
コンクリート型枠ライナの積層構造は、型枠ライナの、コンクリートの表面から過剰の水を除去する能力を実質的に高めると共に、多孔性布の中に実質的にすべてのコンクリート粒子が入って行かないようにすることを可能とする。更に、本出願人は、積層型枠ライナは、先行技術では必要な要素である、型枠ライナに張力をかけること、の必要なしにコンクリート型枠において都合良く使用することができる。
型枠ライナに張力をかける必要をなくする（即ち、コンクリートを流し込む間折り重なる（folds）がない）ためには、積層型枠ライナ（laminated form liner）は、15cmの長さにわたり自由に垂れ下がっている積層型枠ライナの2cm幅のストリップが、該ストリップの残りが載っている面と41゜の角度をなすように型枠ライナを曲げるのに、自由端（ferr  edge）から2mmのところに配置された少なくとも15グラムの重りを必要とするような、十分な剛性を有することが必要であることを見いだした。重りがストリップに加えられて30秒の後にこの角度にならなければならない。（これは剛性を決定するのに使用されるDIN53362の改変したバージョンである）。
１つの観点では、本発明は、
（ａ）支持体手段と、
（ｂ）該支持体手段と対置されているが該支持体手段にはりつけられ（attached）てはいない多孔性型枠ライナを含んで成る、コンクリートを製造するための改良されたコンクリート型枠であって、
該型枠ライナは、コンクリート中に存在する過剰の水に対する型枠ライナの排水効果を増加させるために排水スクリムに積層された多孔性布を含み、該型枠ライナは、張力をかけられず、そして型枠ライナの多孔性布側がコンクリートに接触し且つ型枠ライナの排水スクリム側が該支持体手段に接触するように配置されていることを特徴とするコンクリート型枠を提供する。
他の観点では、本発明は、製造されるべきコンクリート製品のための所望の形状を持った支持体を設け、該支持体に多孔性型枠ライナをはりつけはしないで対置させ、該型枠ライナは、多孔性布の一側に積層された排水スクリムを有する多孔性布を含んで成り、そして型枠ライナの多孔性布側がコンクリートに接触し且つ型枠ライナの排水スクリム側が支持体に接触するように配置されていることを特徴とする、コンクリート型枠を製造する方法も提供する。
方法で使用した“対置された”（“juxtaposed"）という用語は、型枠ライナが支持体手段に対向して配置されるべきであるが、一方の有効な表面が他方の有効な表面に結合され（bound）又ははりつけられる（attached）べきではないことを意味する。換言すれば、型枠ライナは支持体手段の縁又は裏側に釘又はステープルにより支持手段の上に所定の位置に固定されてもよいが、支持手段の有効な表面に結合され又ははりつけられるべきではない。
本明細書で使用した“型枠ライナの第１の側”という用語は、注形中湿潤コンクリートと直接接触して配置されている積層型枠ライナの多孔性布側を意味する。
本明細書で使用した“型枠ライナの第２の側”という用語は、コンクリート型枠の支持体と接触して配置されている積層型枠ライナの排水スクリム側を意味する。
【図面の簡単な説明】
本発明は下記の図面を参照すると更に良く理解されるであろう。
第１図は、支持体と本発明の積層型枠ライナを有するコンクリート型枠の部分断面図である。
第２図は、第１図からの型枠の断面図である。
第３図は、多孔性布と接着剤により積層排水スクリムを示す型枠ライナの断面図である。
第４図は、穴を有する支持体と本発明の積層された型枠ライナを有する他の形態の部分断面図である。
好ましい態様の詳細な説明
図面を参照すると、同様な参照番号は同様な要素を表し、第１図は、コンクリート型枠のための材料として従来使用されてきたいかなる材料であってもよい支持体11を含むコンクリート型枠10を示す。支持体11は、硬化の前の湿潤コンクリートの重量を支持するのに十分な強度を持っていなければならない。支持体は、木材から製造することができ又はそれは金属又はプラスチック製であることができ、そして相対的に滑らかで且つ平坦であるべきである。更に、支持体は、コンクリート表面から過剰の水を排水するのを促進するためにそれを通る穴を有することができる（詳細については第４図参照）。
積層型枠ライナ13は、排水スクリム17に積層された多孔性布16から成る（詳細については第３図参照）。多孔性布16は、織布又は不織布であることができ、そして天然又は合成材料から製造することができる。好ましい材料は、約70〜600g/m2の坪量を有するポリエチレン又はポリプロピレンのような熱接合されたポリオレフィンシート材料である。しかしながら、流動性コンクリートの塩基性環境中で使用したとき十分な耐薬品性を有するPVC、ポリエステル又は他のポリマーのような他のポリマーを布材料として使用することができる。好ましくは、多孔性布16は、少なくとも一側（即ち、型枠ライナの第１の側）は0.2〜20ミクロン、好ましくは0.5〜10ミクロンの細孔寸法を有するように処理又は製造される。多孔性布16に与えられた細孔寸法の範囲は、水及び空気の通過は許容するが、混合物中の実質的にすべての固体セメント粒子の通過は阻止する。多孔性布16は、都合の良い厚さとすることができるが、湿潤コンクリートにより加えられる高い締め固め圧に耐えるのに十分でなければならない。多孔性布16は、少なくとも0.5mm厚さとするべきことが好ましい。本発明で有用な特に好ましい多孔性布は米国特許第5,135,692号及び第5,124,102号に開示されている。
積層は、接着剤が必要とならないように、排水スクリム17を直接多孔性布16上に布急冷の直後に押し出すことにより行うことができる。しかしながら、これが可能でなければ、積層業者によく知られた普通の積層技術（例えば、適当な接着剤又はホットメルト）を用いて積層を行うことができる。
本発明に従う好適な排水スクリムは、英国、ブラツクバムのネルトン社から商標名“テンサー（TENSAR）”の下に商業的入手可能であり、そして米国特許第4,815,892号（Martin）の“排水コア”として開示されている。
好ましくは、コンクリート水頭圧（hydrohead pressure）が低い場合に排水を高めるように、親水性仕上げが積層型枠ライナ上面に施される。理想的には、親水性仕上げは型枠ライナのコンクリート側に施される。しかしこれは決定的なことではない。排水の改良に加えて、親水性仕上げは硬化したコンクリートの表面に沿ってより均一なコンクリートカラーも与えるであろう。
先行技術の型枠ライナにまさる本発明の積層型枠ライナの特定の利点は、
（１）積層型枠ライナは作業現場の条件（例えばコンクリートがあまりにも湿潤し過ぎている、過度の振動又は型枠振動）に対して鋭敏ではない。
（２）積層型枠ライナはコンクリートの流し込み中折り重なりを防ぐためになんらの張力をかける必要もなければ型枠ライナを広範に固定する必要もないよに十分な剛性である。一組の釘又は両側感圧性テープは、積層された型枠ライナを型枠に十分に固定する。この結果、作業現場での仕事が少なくてすみ、作業者の訓練が少なくてすみ、間違いの可能性が少なくなる。
（３）排水が増加する（先行技術の場合0.5リットル/m2に対して本発明の場合は２〜６リットル/m2の直接容積）。これは、積層型枠ライナ上の親水性仕上げを使用しながら空気を排気することを可能とする。振動中及び振動後先行技術よりもはるかに多くの水を除去することができる。排水の増加はコンクリートにおいてはるかに大きい効果を引き起こす。
（４）コンクリートの表面より１〜3mm下には空気はトラップされない。トラップされた空気は、コンクリートを硬化後サンドブラストすると現れることがある。
（５）積層型枠ライナはいかなる寸法にも切断することができそして接合部はコンクリート表面に殆ど見えることはないであろう。
（６）多数の用途について水噴射洗浄が容易で良好である（製品を通る水流）。
（７）合板のような他の剛性材料に先行技術の多孔性布を積層した場合よりも性能が良く且つコストが低いであろう。
第２図を参照すると、コンクリート型枠10は、最終コンクリート製品が所望の形状となるように支持体11を設け、次いで型枠ライナ13を支持体と対置させることにより製造される。型枠ライナ13は、張力をかけられず、そして型枠ライナの多孔性布16側が湿潤コンクリートに接触し且つ型枠ライナの排水スクリム17側が支持体と接触するように配置される（型枠ライナの構造の詳細は第３図参照）。多孔性布16と排水スクリム17は、この態様では接着剤18により積層されている。型枠ライナ13は、支持体11に密着してはりつける（closely affix）べきではなくて、単に支持体11と対置させるべきである。これは、型枠の縁又は裏側において相対的に大きい距離で周期的に配置されたステープル又は小さな釘を使用することにより効果的に達成することができる。型枠ライナは支持体の表面に密着してはりつけ又は接合されるべきではないことが決定された。かくして、前記のように、“対置された”という用語は、型枠ライナ13が支持体11に対向して配置されるべきであるが、それらの一方の表面が他方の表面に結合されるべきではないことを意味する。使用に際しては、水は、コンクリート表面から吸引され、多孔性布16を通過し、次いで排水スクリム17のチャンネルを通過することにより型枠ライナ13を通過するであろう。
第３図を参照すると、型枠ライナ13が更に詳細に示される。この図では、多孔性布16は接着剤18により排水スクリム17に直接積層されているのが示される。
第４図を参照すると、コンクリート型枠10は、穴23を持った支持体22を含む。（これは、平坦で滑らかな支持体に加えて穴を有する支持体を使用することにより本発明を実施することも可能であることを示す）。支持体22の穴は、コンクリート混合物からの水の排出において排水スクリムを助けるのに十分に深くするべきであり、好ましくは支持体の厚さを貫通して延びている。穴は、規則的又は不規則な形状又は寸法とすることができ、約0.25cm2より大きくそして約2500cm2より小さくするべきである。この態様では、型枠ライナ13は、第１図に示された支持体11と対置されているのと丁度同じく支持体22と対置されている。
改良された型枠ライナは先行技術に対する多くの利点を示す。しかしながら、主要な改良は、コンクリート表面からの水と空気の排水がはるかに良いこと及び型枠ライナに張力をかける必要なしにコンクリートを形成できることを含む。この型枠ライナは先行技術の型枠ライナよりもはるかに長時間再使用可能である。何故ならば、大きなセメント粒子は各与えられた穴を詰まらせたり、フィルターケークを形成したりする傾向はないからである。かくして、型枠ライナの第１の側を通過するセメント粒子は過剰の水及び空気と共に洗い出され且つ洗い去られる傾向があるであろう。追加の利点として、このコンクリート型枠は先行技術の型枠よりもコンクリートを流し込んだ後より早く取り壊すことができる。
実施例
本発明の型枠ライナと先行技術の型枠ライナを下記の非限定的な実施例を参照して更に説明及び比較する。すべての百分率は、特記しない限り重量による。
実施例１
セメント粒子に対する排水の効果は、異なる振動レベルでの排水により影響される深さを示すことにより示された。0.5（最適値より約0.1高い）の水／セメント比（w/c）を有するコンクリートについて試験を行った。コンクリート壁は30cmの厚さであつた。表１に示されたように、これは、振動により影響されるコンクリート深さに明らかに影響を及ぼす。この表において、使用した多孔性布は、イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・エス・エー・ルクセンブルグから得られる非コーティング“ゼムドレイン”であった。１つの場合に排水を増加させるために支持板に小さな穴をあけた。
0003565848.tif 000002
実施例２
この実施例では、得られるコンクリートの表面硬度を本発明の型枠ライナを使用した型枠（Ｂ及びＤ）及び先行技術の布を使用した型枠（Ａ及びＣ）について測定した。すべての場合に、加えられた振動は、90秒/m2であり、そして使用したコンクリートはC45型であった。コンクリート壁は20cmの厚さであった。表面硬度はハンマー・シュミット試験器を使用して24時間後に測定した。結果を下記の表２に示す・
0003565848.tif 000003
表１及び表２の結果は、振動及び排水効率は、多孔性型枠の使用により影響されるコンクリートの深さに対する直接の効果を有することを示す。同じことがコンクリートの表面硬度及びカラーについても言える（より均一で暗色である）。
計算表
全体の厚さにわたり、25cm厚さのコンクリート壁に対する水和のための最適な化学的条件（側ち、コンクリート工業においては約w/c＝0.4であることが知られている）を達成するように、排水要件を決定した。この決定に従えば、除去されるべき水の量は下記のとおりであるべきである。
0003565848.tif 000004
上記試験においてコンクリートの表面から除去された水の量を計算された過剰の水の量と比較し、より効率の良いコンクリート排水により達成されたコンクリート特性の改良を考察すると、本発明の積層型枠ライナはより良好な品質のコンクリートを与えることが明らかになる。
利用可能な限定された振動時間（コンクリートの分離（de−mixing）を避けるため）及水硬ファクター（hydraulic factors）を考慮すると、振動中十分な動力学的水流を許容するためには、排水スクリムは少なくとも1mmの厚さと、少なくとも40％のあいた空間（open space）を持たなければならないと出願人は信じている。これは、コンクリート表面と型枠との間に少なくとも約0.2mmの平均自由空間（average freespce）があるべきことを意味する。
前記説明では本発明の特定の態様を述べてきたけれども、本発明はその精神又は必須の特徴から逸脱することなく多くの修正、置換及び改変することができることは当業者により理解されるであろう。本発明の範囲を示すものとしては、前記の特定の説明よりはむしろ請求の範囲を参照されるべきである。
【図１】
0003565848.tif 000005
【図２】
0003565848.tif 000006
【図３】
0003565848.tif 000007
【図４】
0003565848.tif 000008