(57)【要約】【課題】加湿装置によって直接的に加湿する方法は、生蒸気を噴出することから、コンクリートブロックが結露し、あるいは他所で結露した水滴が垂れてコンクリートブロック表面にシミを生じる問題があった。また、養生室内の劣化が進み、製品パレットを載せるラックの腐食も早かった。特に、コンクリートブロック表面のシミは、昨今増加している景観用あるいは一般家庭でのガーデニング用としての需要者を考えると大きな問題であった。【解決手段】本願発明のコンクリート製品の製造方法は、硬練りコンクリートを用いたコンクリート製品の製造方法であり、コンクリートの硬化に必要な水分のほか蒸発用水分を加えて配合された硬練りコンクリートを断熱された養生室内に配置し、養生室内に設置された加熱器によって周辺温度を所定温度に調整するとともに、蒸発用水分を蒸発させることによって周辺湿度を所定湿度に調整して、コンクリートを養生する方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬練りコンクリートを用いたコンクリート製品の製造方法において、
コンクリートの硬化に必要な水分を加えて配合された硬練りコンクリートを型枠に充填し、振動、圧縮成型して、即時脱型し、
養生室内に前記脱型後のコンクリート（脱型後コンクリート）を配置し、養生室内に設置された加熱器によって脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させ、脱型後コンクリートに含まれる水分を蒸発させることによって周辺湿度を所定湿度まで上昇させて脱型後コンクリートを養生することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項２】
硬練りコンクリートを用いたコンクリート製品の製造方法において、
コンクリートの硬化に必要な水分のほか蒸発に必要な水分（蒸発水分）を加えて配合された硬練りコンクリートを型枠に充填し、振動、圧縮成型して、即時脱型し、
養生室内に脱型後コンクリートを配置し、養生室内に設置された加熱器によって前記脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させ、脱型後コンクリートに含まれる前記蒸発水分を蒸発させることによって周辺湿度を所定湿度まで上昇させ、脱型後コンクリートを養生することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のコンクリート製品の製造方法において、
養生室内の上下方向に設けられた多段の棚の任意の棚の近くに配列された複数の加熱器により、棚の上の脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させることを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリート製品の製造方法において、
棚の上の脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させてからその所定温度に維持し、
所定温度まで上昇させるときは、養生室内の上方に設置された加熱器と下方に設置された加熱器が同等又はほぼ同等の熱量で加熱し、
脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度に維持するときには、養生室内の上方に設置された加熱器は下方に設置された加熱器よりも小さい熱量で加熱して、
脱型後コンクリートを養生することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコンクリート製品の製造方法において、
養生室の下方に設置された加湿装置によって下層の棚に配置された脱型後コンクリートの周辺湿度を上昇させて脱型後コンクリートを養生することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、超硬練りコンクリートあるいは０（ゼロ）スランプコンクリートと呼ばれるコンクリート（以下、単に「硬練りコンクリート」という。）を振動、圧縮成型して製造されるコンクリート製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空洞コンクリートブロックに代表される即時脱型コンクリート製品は、現場打ちコンクリートに比べ施工が速く、また扱いやすく施工が容易であるなど、種々の特長を備えており、従来から土木や建築などの現場での需要が高いものである。昨今では、景観用としてあるいは一般家庭でのガーデニング用としてなど、建設材の用途以外の目的で利用されることも多くなってきた。
【０００３】
一方、旧来ＪＩＳ規格では、空洞コンクリートブロック用のコンクリートの養生方法について、セメントの水和作用を促進し製品の強度その他の性能を向上させることを目的に、養生温度や養生湿度を詳細に規定していたところ、その後のＪＩＳ改正によりコンクリート養生の具体的手段は各メーカーの判断に委ねられることとなった。しかしながら、多くのメーカーは旧ＪＩＳ規格の規定を踏襲し、従来の方法、すなわち図５に示すように生蒸気によって加温、加湿する方法でコンクリート養生を行っているのが現状である。
【０００４】
また、通常のコンクリートの場合、コンクリート打設後に数時間（早ければ５時間程度）経過するのを待って脱型するが、硬練りコンクリートの場合、振動、圧縮成型直後に（早ければ７〜８秒で）製品パレット上に脱型するいわゆる即時脱型であることから、通常のコンクリートと硬練りコンクリートではその養生方法も自ずと異なり、通常のコンクリートと硬練りコンクリートの夫々において適切な養生手段が求められるところである。
通常のコンクリートの養生方法としては、例えば特許文献１が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０５４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では上下５段に型枠を収容できる養生室が実施例として紹介されており、この養生室の各段には温度及び湿度を調節するための放熱器と加湿装置が設けられている。そして、型枠内にコンクリートを打設した後、放熱器および加湿装置により温度調整、湿度調整を行いながら所定時間養生し脱型する方法が示されている。
【０００７】
しかしながら、このように加湿装置によって直接的に加湿する方法や、生蒸気による加湿方法では次のような問題があった。
コンクリートブロックに直接結露した部分が、白い斑点や筋として残ったり、製品パレットの裏面やラック等に結露し、錆びを帯びた水滴が垂れてブロック表面にシミが付いたり、表面が濡れることによって全体的に色が白っぽくなり、鮮やかな色に仕上がらないという品質上の問題があった。また、養生室内の上下の温度分布の差によってブロック表面の色むらや変色も生じていた。
これらの問題は、昨今増加している景観用あるいは一般家庭でのガーデニング用等のカラーブロックを主体とした需要を考えると、製品そのものの価値を著しく損なう結果となる。
一方、設備の観点からみると、製品パレットを載せるラックの腐食や断熱パネルの劣化も早いという問題があった。さらに環境面からみると、アルカリ分を多く含んだ養生排水を垂れ流すわけにはいかず、排水中和設備を設ける必要があり、そのために多大の費用がかかるという問題もあった。
【０００８】
本願発明の課題は、このような問題点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、硬練りコンクリートを用いたコンクリート製品の製造方法において、コンクリートの硬化に必要な水分を加えて配合された硬練りコンクリートを型枠に充填し、振動、圧縮成型して、即時脱型し、養生室内に前記脱型後のコンクリート（脱型後コンクリート）を配置し、養生室内に設置された加熱器によって脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させ、脱型後コンクリートに含まれる水分を蒸発させることによって周辺湿度を所定湿度まで上昇させて脱型後コンクリートを養生する方法である。
【００１０】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、硬練りコンクリートを用いたコンクリート製品の製造方法において、コンクリートの硬化に必要な水分のほか蒸発に必要な水分（蒸発水分）を加えて配合された硬練りコンクリートを型枠に充填し、振動、圧縮成型して、即時脱型し、養生室内に前記脱型後のコンクリートを配置し、養生室内に設置された加熱器によって前記脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させ、脱型後コンクリートに含まれる前記蒸発水分を蒸発させることによって周辺湿度を所定湿度まで上昇させ、脱型後コンクリートを養生する方法である。
【００１１】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、請求項１又は請求項２記載のコンクリート製品の製造方法において、養生室内の上下方向に設けられた多段の棚の任意の棚の近くに配列された複数の加熱器により、棚の上の脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させる方法である。
【００１２】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、請求項３記載のコンクリート製品の製造方法において、棚の上の脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度まで上昇させてからその所定温度に維持し、所定温度まで上昇させるときは、養生室内の上方に設置された加熱器と下方に設置された加熱器が同等又はほぼ同等の熱量で加熱し、脱型後コンクリートの周辺温度を所定温度に維持するときには、養生室内の上方に設置された加熱器は下方に設置された加熱器よりも小さい熱量で加熱して、脱型後コンクリートを養生する方法とすることもできる。
【００１３】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコンクリート製品の製造方法において、養生室の下方に設置された加湿装置によって下層の棚に配置された脱型後コンクリートの周辺湿度を上昇させてコンクリートを養生する方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明のコンクリート製品の製造方法には、次のような効果がある。
（１）養生室内に生蒸気が噴出されないことから、コンクリート表面にシミや色むら、変色が全く発生せず、高品質に仕上がるので、景観用やガーデニング用に適している。
（２）養生室内に加熱器を上下多段に配置し、さらに上下２系統の温度制御をすることで室内全体を均一に加温することができ、コンクリートの色むら、変色がなく高品質に仕上がる。
（３）養生室内に上下多段にコンクリートを配置すると、ブロックの種類、サイズによっては、下方の湿度が上方に比べやや低くなる場合があるが、最下部に単純な水分蒸発装置を設けるなど補助的に加湿を行うことができるので、ブロックの種類、サイズを問わず均一に加湿することができる。
（４）加湿装置を利用する直接加湿方式あるいは、養生室内に生蒸気を吹き出す方式ではないので、養生室内の結露がほとんどなくコンクリートを載せるラック（棚）や断熱パネルなど養生室内の構成部材や機器等が劣化しにくい。
（５）養生室内に生蒸気が噴出されないことから、養生後に室内に漂って結露する余分な湯気を強制排出する設備が不要であり、全体設備の建設費や維持費が削減される。
（６）養生室内に生蒸気が噴出されないことから、アルカリ分を含む養生排水がでないため排水中和設備が不要となり、全体設備の建設費や維持費が削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明のコンクリート製品の製造方法で製造されるコンクリートブロックの斜視図。
【図２】コンクリートブロック製造プラントの一例を示す全体図。
【図３】（ａ）は養生室を正面から見た断面図で、（ｂ）は養生室を側方から見た断面図。
【図４】（ａ）は下に加温器を設けた養生室の正面図、（ｂ）は（ａ）のようにラックが上下多段に設置された養生室内を加熱した場合の養生室の上下方向の入熱量の分布、（ｃ）は（ｂ）の養生室内の温度分布、（ｄ）は（ｂ）の養生室内の湿度分布の説明図。
【図５】生蒸気で加温、加湿してコンクリート養生する従来方法を表す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
本願発明のコンクリート製品の製造方法の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、コンクリート製品の一例であるコンクリートブロック１の斜視図である。このコンクリートブロック１は、ＪＩＳで定められていることもあって幅３９０ｍｍ×高さ１９０ｍｍのものが多く製造されている。また厚みの規定もあり、１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１５０ｍｍ、１９０ｍｍの４種類がやはり多く製造されている。
【００１７】
このコンクリートブロック１は、空洞ブロックとも呼ばれ、内部には高さ方向に貫通する空洞が複数設けられており、例えば厚み１００ｍｍのものは１個当たり１０ｋｇ程度と軽量である。そのため、人力でも容易に運搬できて、積み重ね作業も容易であり、土木施工現場や建築施工現場で、最も利用される建材のひとつである。
【００１８】
図２は、コンクリートブロック製造プラント２の一例を示す全体図である。このコンクリートブロック製造プラント２におけるコンクリートブロック１製造過程について概説する。
【００１９】
骨材ビン３に貯蔵された骨材をベルトコンベアに載せて計量室４まで運搬する。同時に、セメントサイロ５に貯蔵されたセメントを計量室４に供給する。計量室４では、硬練りコンクリート用として設計された配合（配合設計については後に詳述する）に従って適量のセメント、骨材、水、あるいは混和材等をそれぞれ計量し、これらの材料はコンクリートミキサー６に投入される。
【００２０】
コンクリートミキサー６内で各種材料が混練されると、今度はブロックマシン７まで運搬される。なおここで用いられるコンクリートは硬練りコンクリートであるため、セメントサイロ６で混練された状態のコンクリートは、通常の生コンクリートのように流動性が全くなく、０（ゼロ）スランプとも呼ばれるように自重だけでは変形しないほど、パサパサした状態のコンクリートである。
【００２１】
ブロックマシン７まで運搬された硬練りコンクリートは、型枠に振動充填し、振動、圧縮成型後、即座に製品パレット上に脱型される。脱型までの時間はおよそ７〜８秒と極めて早く、これが即時脱型といわれる所以である。
【００２２】
脱型後、すなわちコンクリートブロック１の形状となった硬練りコンクリート（これ以降の状態を「コンクリートブロック１」と呼ぶ。）は、製品パレット毎にローディングタワー８によって段積みされていく。このローディングタワー８に、所定数の製品パレットが段積みされると、マザーカー９によって養生室１０まで運搬される。
【００２３】
養生室１０まで運搬されたコンクリートブロック１は、今度はフィンガーカー１１によって養生室１０内の所定位置まで小運搬される。
この養生室１０内で所定時間養生されたコンクリートブロック１が、製品として出荷される。
【００２４】
養生室１０は、図２にも示すように複数段にラック１２（棚）が設けられ、これを一列とするレーンが多数並べられている。この養生室１０は、複数段のラック１２を設けず多数のコンクリートブロック１を平面配置するものでも、複数段のラック１２が設けられたレーンを一列だけ配置するものであってもよい。
【００２５】
つぎに図３（ａ）、（ｂ）を基に、養生室１０について説明する。図３（ａ）は養生室１０を正面から見た断面図で、図３（ｂ）は側方から見た断面図である。なおこの図に示す養生室１０には１５段のラック１２が１列だけ設けられ、１段のラック１２には５×２個のコンクリートブロック１を配置できる。
【００２６】
養生室１０は従来同様、断熱壁で構成することができる。また、図３（ａ）に示すように、ラック１２の下方には加熱器１３が配置されている。この加熱器１３としては、フィン付き蒸気管を配置してこの中に蒸気を通し、養生室１０の室温を上昇させる形式を採用することができる。もちろん室内温度を上昇させるものであれば、フィン付き蒸気管の代わりにヒーターをはじめとする従来の技術を加熱器１３として採用することができる。
【００２７】
加熱器１３は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように上下多段に設置することができる。なお、図では２段のラック１２ごとに加熱器１３を設置しているが、全てのラック１２の下方に設置してもよいし、ラック１２を２段以上飛ばして設置してもよい。また加熱器１３は、図３（ａ）に示すようにラック１２の正面幅方向両端に設置されているが、片側だけでもあるいは３箇所以上に設置してもよい。夫々の加熱器１３は図３（ｂ）に示すようにラック１２の出入り口側から奥まで配置されている。
【００２８】
コンクリートブロック１を養生するにあたっては、あらかじめ養生温度（例えば室温７０℃など）を設定しておき、この養生温度となるまで養生室１０内を加熱器１３で加熱する。そして養生室１０内が目標とする養生温度に到達すると、この養生温度を維持するように加熱器１３の加熱量を調整する。
【００２９】
室内の温度計測と、加熱器１３の加熱量調整は、人による目視や判断で行ってもよいし、温度センサを設置し、センサで感知した温度に基づいて自動的に加熱器１３の加熱量調整を行ってもよい。また、温度センサに代えて湿度センサを設置し、センサで感知した湿度に基づいて自動的に加熱器１３の加熱量調整を行ってもよい。
【００３０】
コンクリートブロック１用の硬練りコンクリートは、目標の強度を得るようにセメント、骨材、水、あるいは混和材等を材料に配合設計される。本願発明は脱型後のコンクリートブロック１が保有する水分を蒸発させることで養生室１０内の湿度を６０〜９５％程度に保って、水和反応で必要とする水量を確保することを基本とするものであるため、実際に配合される水の量は、設計された水の量（コンクリートブロック１が硬化するための水和反応に必要な水の量）に、蒸発に必要な水分を加えた量とするのがよい。この場合の水の量は、強度上必要な配合設計で得られた水の量をＷ０、蒸発用水分の量をＷ１、セメント量をＣとすると、水セメント比は（Ｗ０＋Ｗ１）／Ｃで求められる。前記蒸発に必要な水分量は、例えば、コンクリートブロック１の重量の２〜３％程度が好ましく、この程度の余剰水分とすることにより、養生室１０内が過剰水分にならず、養生に適した雰囲気湿度に保持することができる。
【００３１】
脱型後のコンクリートブロック１が養生室１０内で養生される際、加熱器１３によって養生室１０の室温は上がり、その結果コンクリートブロック１の温度も上昇して、コンクリートブロック１内の水分が蒸発し、養生室１０の湿度が上昇する。ある程度水分が蒸発して、養生室１０が所定の湿度まで達すると、コンクリートブロック１の水分は蒸発しなくなる。蒸発により失われる水分量をＷ１とし、蒸発せずにコンクリートブロック１内に残る水分量をＷ０とすれば、コンクリートブロック１内のセメントが水和反応を生じるために必要な水分が残り、目標とする強度を達成するための水セメント比は維持される。
【００３２】
一例として、養生室１０内が室温７０℃、湿度８０％の状態で、厚み１００ｍｍのコンクリートブロック１を養生すると、１個のコンクリートブロック１から１時間当たり７．５ｇの水分が蒸発する。一方、養生室１０内を室温７０℃、湿度８０％の状態で維持するためには、１個のコンクリートブロック１が占める空気容積中で５ｇ程度の水分が必要である。実際には、コンクリートブロック１から蒸発する７．５ｇの水分の一部が養生室１０内の隙間から漏れるなどのロスがあるため、結果的に養生室１０内の湿度は８０〜９０％で維持される。
【００３３】
ラック１２が上下多段に設置された養生室１０内を加熱する場合、図４（ｃ）の温度分布グラフの二点鎖線で示すように、上方に比べて下方は室温が低くなる傾向にある。そこで、養生室１０内の上方に設置された加熱器１３は、下方に設置された加熱器１３よりも小さい熱量で加熱して、養生室１０内全体を均一又はほぼ均一の室温、例えば７０℃前後にすることが望ましい。
【００３４】
また、前記した目標とする養生温度に到達するまでは、養生室１０内の上方に設置された加熱器１３、下方に設置された加熱器１３ともに同等の熱量（例えば、可能最大熱量）で加熱して速やかに室温を上げ、一旦目標とする養生温度に到達すると、養生室１０内の上方に設置された加熱器１３を、下方に設置された加熱器１３よりも小さい熱量として、養生室１０内全体を均一の室温に保つことができる。この場合も、温度センサや湿度センサを設置して感知温度（湿度）で自動制御することができる。
【００３５】
（実施形態２）
本願発明のコンクリート製品の製造方法の第二の実施形態を説明する。この実施形態は、補助的に加湿装置を設置する場合を説明するための実施形態であって、基本的な構成や実施手順等は実施形態１と共通する。
【００３６】
ラック１２が上下多段に設置された養生室１０内を加湿する場合、図４（ｄ）の湿度分布グラフの二点鎖線で示すように、上方に比べて下方が低湿になる傾向にある。そこで、図４（ａ）に示すように養生室１０の下方に加湿装置１４を設置することができる。この加湿装置１４によって養生室１０下方の湿度を高め、下層のラック１２（棚）に配置された脱型後のコンクリートブロック１の周辺湿度を上昇させて、養生室１０内全体を均一に所定の湿度、例えば７０〜９０％で維持することができる。
【００３７】
この加湿装置１４の一例としては、表面に微小な穴が多数設けられたポーラスパイプを養生室１０に設置し、この中に６０〜８０℃の蒸気ドレンを通して蒸気を発散させる手段が挙げられる。もちろん湿度を上昇させるものであれば、ポーラスパイプの設置に代えて従来の技術を用いた加湿装置１４を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本願発明のコンクリート製品の製造方法は、コンクリートブロックの製造に限らず、インターロッキングブロック、平板ブロック、縁石ブロック、擁壁用ブロックなど即時脱型可能なコンクリート製品に応用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  コンクリートブロック
２  コンクリートブロック製造プラント
３  骨材ビン
４  計量室
５  セメントサイロ
６  コンクリートミキサー
７  ブロックマシン
８  ローディングタワー
９  マザーカー
１０  養生室
１１  フィンガーカー
１２  ラック
１３  加熱器
１４  加湿装置
【図１】
2011068502.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011068502.tif 000007