(57)【要約】【課題】強度が高く色彩の面で美感をより向上させうる化粧セメント系基体を提供する。施工時間が長く取れ、施工の自由度が高い化粧セメント系基体施工方法を提供する。【解決手段】粒径３〜８ｍｍの骨材と合成樹脂結合剤を混合して骨材樹脂混合物を得る骨材樹脂混合工程と、前記骨材樹脂混合物をセメント系基体上の施工面に塗布して骨材樹脂混合層を形成する骨材樹脂混合物塗布工程と、スラグと硬化開始剤と砂からなるスラグ混合物を水練りしてスラグ混合物ペーストを得るスラグ水練り工程と、前記スラグ混合物ペーストを、前記骨材樹脂混合層の合成樹脂結合剤が硬化した後で前記骨材樹脂混合層を覆うように塗布するスラグ混合物ペースト塗布工程と、前記スラグ混合物ペーストが硬化するまでの間に、前記骨材樹脂混合層の骨材の表面が露出するように、前記スラグ混合物ペーストを除去するスラグ混合物ペースト除去工程とを実行する。【選択図】図１
2008208516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系基体上に粒径３〜８ｍｍの骨材を含むスラグ混合物を水練りした後硬化させたスラグ硬化物層が形成されており、前記骨材が部分的に前記スラグ硬化物層の表面から露出している
ことを特徴とする化粧セメント系基体。
【請求項２】
前記スラグ混合物が、スラグを５０〜９０重量部、硬化開始剤を５０〜１０重量部、砂を５０〜１５０重量部の割合で混合したものである
ことを特徴とする請求項１記載の化粧セメント系基体。
【請求項３】
粒径３〜８ｍｍの骨材と合成樹脂結合剤を混合して骨材樹脂混合物を得る骨材樹脂混合工程と、
前記骨材樹脂混合物をセメント系基体上の施工面に塗布して骨材樹脂混合層を形成する骨材樹脂混合物塗布工程と、
スラグと硬化開始剤と砂からなるスラグ混合物を水練りしてスラグ混合物ペーストを得るスラグ水練り工程と、
前記スラグ混合物ペーストを、前記骨材樹脂混合層の合成樹脂結合剤が硬化した後で前記骨材樹脂混合層を覆うように塗布するスラグ混合物ペースト塗布工程と、
前記スラグ混合物ペーストが硬化するまでの間に、前記骨材樹脂混合層の骨材の表面が露出するように、前記スラグ混合物ペーストを除去するスラグ混合物ペースト除去工程と
を実行することを特徴とする化粧セメント系基体施工方法。
【請求項４】
前記スラグ混合物ペーストが、スラグを５０〜９０重量部、硬化開始剤を５０〜１０重量部、砂を５０〜１５０重量部の割合で混合し、水を加えて水練りしたものである
ことを特徴とする請求項３記載の化粧セメント系基体施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化粧セメント系基体および化粧セメント系基体施工方法に関する。さらに詳しくは、料亭や旅館等の和風建築の玄関や庭、公共の施設である遊歩道や公園等の敷地、大形建築物である美術館、体育館、資料館等の壁面や路面、その他種々の建築物等において施工される化粧セメント系基体とその施工方法に関する。
【０００２】
化粧セメント系基体とは、セメントを硬化剤として用いるコンクリート製あるいはモルタル製の路面や壁面の表面に細石状の美麗骨材が少し露出している状態で固定されたものである。このように美麗骨材が見えると、単なるコンクリートあるいはモルタルの路面や壁面よりも美しく見えるので化粧セメント系基体と称される。
【背景技術】
【０００３】
化粧セメント系基体の施工には、従来より、洗い出しと称される工法が用いられていた。この工法は、美麗骨材を含むモルタルを塗工した後、モルタル成分を水で洗い出し、美麗骨材を露出させるものであるが、この工法では、大量のセメント汚泥が流出する等の問題があった。
【０００４】
そこで、水による洗い出しを不要にした特許文献１の従来技術が提案された。
この特許文献１の工法は、（１）コンクリート基体の上に美麗骨材を合成樹脂結合剤で結合させ、（２）その美麗骨材の間をセメントペーストで埋め、（３）そのセメントペースト層が初期凝結になった時に美麗骨材の表面が露出するようにセメントペーストをたわしや布を用いて除去する、というものである。
【０００５】
上記特許文献１の従来技術によると、水を用いないのでセメント汚泥を流さなくて済むという利点がある。しかし、セメントペーストは初期凝結までの時間が１時間位で、５〜６時間後には完全凝結するので、セメントペーストの除去が行えるのは、せいぜい１時間〜４時間位である。よって、施工時間が短く限られるという欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−１１１７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、強度が高く色彩の面で美感をより向上させうる化粧セメント系基体を提供することを目的とする。また、施工時間が長く取れ、施工の自由度が高い化粧セメント系基体施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明の化粧セメント系基体は、セメント系基体上に粒径３〜８ｍｍの骨材を含むスラグ混合物を水練りした後硬化させたスラグ硬化物層が形成されており、前記骨材が部分的に前記スラグ硬化物層の表面から露出していることを特徴とする。
第２発明の化粧セメント系基体は、第１発明において、前記スラグ混合物が、スラグを５０〜９０重量部、硬化開始剤を５０〜１０重量部、砂を５０〜１５０重量部の割合で混合したものであることを特徴とする。
第３発明の化粧セメント系基体施工方法は、粒径３〜８ｍｍの骨材と合成樹脂結合剤を混合して骨材樹脂混合物を得る骨材樹脂混合工程と、前記骨材樹脂混合物をセメント系基体上の施工面に塗布して骨材樹脂混合層を形成する骨材樹脂混合物塗布工程と、スラグと硬化開始剤と砂からなるスラグ混合物を水練りしてスラグ混合物ペーストを得るスラグ水練り工程と、前記スラグ混合物ペーストを、前記骨材樹脂混合層の合成樹脂結合剤が硬化した後で前記骨材樹脂混合層を覆うように塗布するスラグ混合物ペースト塗布工程と、前記スラグ混合物ペーストが硬化するまでの間に、前記骨材樹脂混合層の骨材の表面が露出するように、前記スラグ混合物ペーストを除去するスラグ混合物ペースト除去工程とを実行することを特徴とする。
第４発明の化粧セメント系基体施工方法は、第３発明において、前記スラグ混合物ペーストが、スラグを５０〜９０重量部、硬化開始剤を５０〜１０重量部、砂を５０〜１５０重量部の割合で混合し、水を加えて水練りしたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明の化粧セメント系基体によれば、つぎの利点がある。
ａ）スラグ硬化物層は白色度が高いスラグを含んでいるので着色し易い。よって、仕上がりが非常に美麗な路面や壁面が得られる。
ｂ）スラグ硬化物層は水和物中の水酸化カルシウムの生成が少ない。このため、白華を抑制できる。
ｃ）スラグ硬化物層は初期強度は低いが長期強度が高いので、高強度の路面や壁面が得られる。
ｄ）スラグ硬化物層は凍結融解サイクルを繰り返すとポルトランドセメントよりも高い耐久性を示す。よって耐凍害性に優れている。
第２発明の化粧セメント系基体によれば、スラグ混合物を水練りした後凝結するまでの時間を約１０時間と長い期間確保しつつ、その後は硬化が進んで骨材を強固に保持し、頑丈な路面や壁面を得ることができる。
第３発明の化粧セメント系基体施工方法によれば、スラグ混合物ペーストの凝結には１０時間程度かかり、さらに硬化までに２〜３日かかるので、施工時間を多く確保できる。すなわち、スラグ混合物ペースト除去工程を容易に行うために、１〜２４時間程度の時間がとれることになり、施工の自由度が大幅に向上することになる。例えば、気温にもよるが石材混合物塗布工程を午前に実施し、スラグ混合物ペースト除去工程を午後あるいは翌日の午前中に実施することができるので、施工能率が大きく向上する。また、スラグ混合物ペースト除去工程が多少困難となっても可能な時間として２〜３日位の日時が取れるので、更に長い施工期間を確保することができる。このため、従来技術の約３〜２０倍の作業時間をとれる。
第４発明の化粧セメント系基体施工方法によれば、スラグ混合物ペーストが凝結するまでの時間を約１０時間と長い期間確保しつつ、その後は硬化が進んで骨材を強固に保持し、頑丈な路面や壁面を施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の化粧セメント系基体の一例を示す外観図である。
本図に示すように、本発明の化粧セメント系基体は、スラグ硬化物層１の間に細石状の骨材２が多数埋められ固定されている。そして、スラグ硬化物層１の表面には骨材２が部分的に露出している。
この各骨材２は、それぞれが美感を有しており、しかもスラグ硬化物層１は白色度が高いので、美麗な骨材を用いれば、その色や形が映え、路面全体また壁面全体としてみたとき、非常に美しい美感を演出することができる。
【００１１】
本発明の化粧セメント系基体施工方法に用いる材料は、つぎのとおりである。
（Ａ）骨材
骨材としては、自然石のほか人造石も用いることができる。また、石材のほか、ガラス、セラミック、プラスチック等の任意の素材から、小石のように成形したものも使用可能である。本明細書にいう骨材とは、このような広範囲の素材から選んだものが含まれる。そして、路面に使用する化粧セメント系基体の骨材は、車が通過しても割れないだけの強度・硬度を有することが要求される。なお、壁面に使用される化粧セメント系基体用の骨材は、そこまでの強度を有していなくてもよい。
（Ｂ）合成樹脂結合剤
合成樹脂結合剤は骨材を互いに結合するために使用される。合成樹脂結合剤の種類は、用いる骨材の種類によって好ましいものを選択すればよく、透明で屋外使用可能であって骨材同士を結合する機能を有していればよい。そのような合成樹脂結合剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、無黄変ウレタン樹脂、アクリル樹脂などを例示できる。骨材と合成樹脂結合剤の配合割合は、骨材を互いに結合できるように選択すればよく、例えば骨材100重量部に対して５〜１０重量部程度である。
（Ｃ）スラグ混合物
スラグ混合物は、スラグと硬化開始剤と砂を混合したものである。
本発明で用いるスラグは高炉スラグである。高炉スラグは、溶鉱炉で鉄と同時に生成する溶融状態のスラグを急冷したものである。スラグは白色度が高く着色しやすいという利点がある。
硬化開始剤は水に溶けることによって、スラグと砂を互いに固める働きをする物質で、セメントや消石灰が用いられる。セメントとしては、普通ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどが利用できる。硬化速度の大半はスラグ量に依存するので、その配合量の調整は必要と思われるが、早強セメントや超早強等のセメントも使用できる。
砂は一般的に硅砂を用いるが、川砂なども利用できる。
スラグ混合物の配合割合は、スラグ：５０〜９０重量部、セメント：５０〜１０重量部、砂：５０〜150重量部である。この混合割合であると、スラグ混合物を水練りした後凝結するまでの時間を約１０時間と長い期間確保しつつ、その後は硬化が進んで骨材を強固に保持し、頑丈な路面や壁面を得ることができる。
（Ｄ）スラグ混合物ペースト
スラグ混合物ペーストは、スラグ混合物に水を加えて練ったものである。
水の添加割合はスラグ混合物200重量部に対して５０〜８０重量部の範囲である。この混合割合であると、スラグ混合物ペーストが凝結するまでの時間を約１０時間と長い期間確保しつつ、その後は硬化が進んで骨材を強固に保持し、頑丈な路面や壁面を施工することができる。
（Ｅ）セメント系基体
本発明が適用されるセメント系基体には、コンクリートの基体やモルタルの基体が含まれる。
【００１２】
本発明の化粧セメント系基体施工方法を、図２〜図４に基づき説明する。
（１）骨材樹脂混合工程
骨材の粒径を３〜８ｍｍに粒度調整する。図２（Ａ）に示すように、骨材２が100重量部に対し合成樹脂結合剤３（無黄変ウレタン樹脂）を５〜６重量部を添加して攪拌し、骨材樹脂混合物を得る。撹拌には適当な道具４を用いればよい。
（２）骨材樹脂混合物塗布工程
路面や壁面となるセメント系基体Ｂの表面に、骨材樹脂混合物５を塗布する。塗布には鏝塗りなどが使用される。骨材樹脂混合物５に含まれている合成樹脂結合剤３が硬化すると、図２（Ｂ）に示すようにセメント系基体Ｂ上に骨材２が固定される。
（３）スラグ水練り工程
図３（Ａ）に示すように、スラグ６、硬化開始剤としてのセメント７、砂８（硅砂７号）を混合してスラグ混合物９を作る。これらの配合割合は前記（Ｃ）のとおりである。このスラグ混合物９が200重量部に対し、粉末樹脂２重量部、早強剤（カリ明礬石）１重量部）を混合してもよく、この場合初期強度が向上するという利点がある。
ついでスラグ混合物９が200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、スラグ混合物ペースト１０を作製する。
（４）スラグ混合物ペースト塗布工程
前記骨材樹脂混合物塗布工程（２）で固定されている骨材２同士の間、そして、その上面を、図３（Ｂ）に示すようにスラグ混合物ペースト１０を塗布して埋める。
（５）スラグ混合物ペースト除去工程
スラグ混合物ペーストが初期凝結になった時、図４に示すように、その骨材２の表面が露出するように表面のスラグ混合物ペースト１０を除去する。この作業には、ウェス、モップ、スポンジ、タワシ、ブラシ等が使用できる。スラグ混合物ペースト１０の硬化に応じて乾燥したものを使うか、固絞りしたものを使うかは適宜選択すればよい。スラグ混合物ペースト１０の硬化が進んでくると、水分を含ませた方が除去し易くなる。スラグ混合物ペースト１０の初期凝結の時は、スポンジ、ウェス、モップが使用でき、終期になると、たわし、ブラシが使用できる。さらに硬化が進むとポリッシャーの使用も可能である。
【００１３】
本実施形態の施工方法によると、以下の利点がある。
１）スラグ混合物ペーストの凝結には１０時間程度かかり、さらに硬化までに２〜３日かかるので、施工時間を多く確保できる。すなわち、スラグ混合物ペースト除去工程を容易に行うために、１〜２４時間程度の時間がとれることになり、施工の自由度が大幅に向上することになる。例えば、気温にもよるが石材混合物塗布工程を午前に実施し、スラグ混合物ペースト除去工程を午後あるいは翌日の午前中に実施することができるので、施工能率が大きく向上する。また、スラグ混合物ペースト除去工程が多少困難となっても可能な時間として２〜３日位の日時が取れるので、更に長い施工期間を確保することができる。なお、特許文献１の従来技術では、凝結時間が１〜６時間程度なので、洗い出しにとれる時間は１〜４時間と短いものであり、それと比べると３〜２０倍は長い施工時間がとれる。
２）スラグ混合物ペーストは流動性が良好になるので作業性が改善される。
【００１４】
本実施形態の化粧セメント系基体には、以下の長所がある。
１）スラグ混合物ペーストは白色度が高いので、着色し易い。よって、任意の色を付けることができ、しかも骨材も映えてくるので、より美感が高くなる。
２）スラグ混合物ペーストは水和物中の水酸化カルシウムの生成が減る。よって、白華防止に効果が高い。
３）スラグ混合物ペーストは長期強度が高くなる。よって、路面や壁面に充分な強度が与えられる。
４）スラグ混合物ペーストは凍結融解サイクルが繰り返すとポルトランドセメントよりも耐久性が高い。よって、耐凍害性に優れている。
【００１５】
つぎに、本発明の実施例を説明する。
実施例１
硅砂７号100重量部、
高炉スラグ５０重量部（商品名：スミットメント、住友鉱化製）、
普通ポルトランドセメント５０重量部（商品名：普通ポルトランドセメント、宇部三菱セメント製）、
粉末樹脂２重量部（商品名：RE5044N 、WACKER製）、
早強剤１重量部（商品名：プラスエイド、立花マテリアル製）
をミキサーを用いて均一に混合し、スラグ混合物を調整した。
スラグ混合物200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、リシンマザールを用いてスラグ混合物ペーストを作製した。
スラグ混合物ペーストが骨材樹脂混合層に約４ｋｇ／ｍ2となるよう、ゴム鏝でしごいて天然骨材間の空隙にスラグ混合物ペーストを充填した。
スラグ混合物ペーストの凝結は、２０℃において約1時間後から開始し、施工後１〜６時間は乾いたウェス等により骨材樹脂混合層の骨材表面の露出が可能であった。施工後６〜２４時間は、乾いたウェスでは骨材の露出に力を要するが、固絞りしたモップやブラシであれば簡単に骨材を露出することができた。
しかし施工後６時間前後経過すると、ウェスなどで骨材の露出を行なう際に作業が難しくなり、一部表面が粗くなってしまった。
凝結の終了には約６〜８時間を要した。また、歩行であれば骨材硬化層の強度もあり、施工後６〜８時間程度で可能であった。
車庫の床面に施工して３ヶ月が経過するが、骨材の脱落、スラグ混合物の剥がれ、割れ等は発生していない。
【００１６】
実施例２
硅砂７号100重量部、
高炉スラグ８０重量部（商品名：スミットメント、住友鉱化製）、
普通ポルトランドセメント２０重量部（商品名：普通ポルトランドセメント、宇部三菱セメント製）、
粉末樹脂２重量部（商品名：RE5044N 、WACKER製）、
早強剤１重量部（商品名：プラスエイド、立花マテリアル製）
をミキサーを用いて均一に混合し、スラグ混合物を調整した。
スラグ混合物200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、リシンマザールを用いてスラグ混合物ペーストを作製した。
スラグ混合物ペーストが骨材樹脂混合層に約４ｋｇ／ｍ2となるよう、ゴム鏝でしごいて天然骨材間の空隙にスラグ混合物ペーストを充填した。
スラグ混合物ペーストの凝結は、２０℃において約1時間後から開始し、施工後１〜６時間は乾いたウェス等により骨材の露出が可能であった。施工後６〜２４時間は、乾いたウェスでは骨材の露出に力を要するが、固絞りしたモップやブラシであれば簡単に骨材を露出することができた。施工後２４〜７２時間は水切りしたブラシにより骨材の露出は可能であるが、その露出作業には力を要し、仕上表面も粗くなる場合があった。
凝結の終了には約８〜１０時間を要した。また、歩行であれば骨材硬化層の強度もあり、施工後６〜８時間程度で可能であった。
車庫の床面に施工して３ヶ月が経過するが、骨材の脱落、スラグ混合物の剥がれ、割れ等は発生していない。
【００１７】
実施例３
硅砂７号100重量部、
高炉スラグ８０重量部（商品名：スミットメント、住友鉱化製）、
消石灰10重量部、
普通ポルトランドセメント１０重量部（商品名：普通ポルトランドセメント、宇部三菱セメント製）、
粉末樹脂２重量部（商品名：RE5044N 、WACKER製）、
早強剤１重量部（商品名：プラスエイド、立花マテリアル製）
をミキサーを用いて均一に混合し、スラグ混合物を調整した。
スラグ混合物200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、リシンマザールを用いてスラグ混合物ペーストを作製した。
スラグ混合物ペーストが骨材樹脂混合層に約４ｋｇ／ｍ2となるよう、ゴム鏝でしごいて天然骨材間の空隙にスラグ混合物ペーストを充填した。
スラグ混合物ペーストの凝結は２０℃において約１時間後から開始し、施工後１〜１２時間は乾いたウェス等により骨材の露出が可能であった。施工後１２〜２４時間は、乾いたウェスでは骨材の露出に力を要するが、固絞りしたモップやブラシであれば簡単に骨材を露出することができた。
凝結の終了には約６〜８時間を要した。また、歩行であれば骨材硬化層の強度もあり、施工後６〜８時間程度で可能であった。
【００１８】
実施例４
硅砂７号100重量部、
高炉スラグ８０重量部（商品名：スミットメント、住友鉱化製）、
消石灰２０重量部、
粉末樹脂２重量部（商品名：RE5044N 、WACKER製）、
早強剤１重量部（商品名：プラスエイド、立花マテリアル製）
をミキサーを用いて均一に混合し、スラグ混合物を調整した。
スラグ混合物200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、リシンマザールを用いてスラグ混合物ペーストを作製した。
スラグ混合物ペーストが骨材樹脂混合層に約４ｋｇ／ｍ2となるよう、ゴム鏝でしごいて天然骨材間の空隙にスラグ混合物ペーストを充填した。
スラグ混合物ペーストの凝結は２０℃において約、1時間後から開始し、施工後１〜１２時間は乾いたウェス等により骨材の露出が可能であった。施工後１２〜４８時間は、乾いたウェスでは骨材の露出に力を要するが、固絞りしたモップやブラシであれば簡単に骨材を露出することができた。
凝結の終了には約６〜８時間を要した。また、歩行であれば骨材硬化層の強度もあり、施工後６〜８時間程度で可能であった。
【００１９】
実施例５
硅砂７号100重量部、
高炉スラグ５０重量部（商品名：スミットメント、住友鉱化製）、
消石灰５０重量部、
粉末樹脂２重量部（商品名：RE5044N 、WACKER製）、
早強剤１重量部（商品名：プラスエイド、立花マテリアル製）
をミキサーを用いて均一に混合し、スラグ混合物を調整した。
スラグ混合物200重量部に対し、水５０〜８０重量部を添加し、リシンマザールを用いてスラグ混合物ペーストを作製した。
スラグ混合物ペーストが骨材樹脂混合層に約４ｋｇ／ｍ2となるよう、ゴム鏝でしごいて天然骨材間の空隙にスラグ混合物ペーストを充填した。
スラグ混合物ペーストの凝結は２０℃において約、1時間後から開始し、施工後１〜１２時間は乾いたウェス等により骨材の露出が可能であった。施工後１２〜４８時間は、乾いたウェスでは骨材の露出に力を要するが、固絞りしたモップやブラシであれば簡単に骨材を露出することができた。
凝結の終了には約４〜６時間を要した。また、歩行であれば骨材硬化層の強度もあり、施工後４〜６時間程度で可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の化粧セメント系基体の一例を示す外観図である。
【図２】（Ａ）図は骨材樹脂混合工程の説明図である。（Ｂ）図は骨材樹脂混合物塗布工程である。
【図３】（Ａ）図はスラグ混合工程の説明図である。（Ｂ）図はスラグ混合物ペースト塗布工程である。
【図４】スラグ混合物ペースト除去工程の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    層
２    骨材
３    合成樹脂結合剤
５    骨材樹脂混合物
６    スラグ
７    セメント
８    砂
９    スラグ混合物
１０    スラグ混合物ペースト
【図２】
2008208516.tif 000003
【図３】
2008208516.tif 000004
【図４】
2008208516.tif 000005
【図１】
2008208516.tif 000006