(57)【要約】【課題】コンクリート打ち継ぎ部に汚れを生じさせない型枠養生材を提供する。【解決手段】コンクリートの型枠養生材は、コンクリート型枠の内面に薄膜状に塗布されるワックス・エマルションからなり、該エマルションはコンクリート固化時に厚さ１００μｍ以下で滴点５０℃以下のワックス皮膜を形成する。前記ワックス・エマルションに低粘性の天然ワックス及び／又は蜜蝋を含めてもよい。型枠内面に前記ワックス・エマルションを複数層重畳して塗布し、前記ワックス皮膜の厚さを調節してもよい。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート型枠の内面にワックス・エマルション塗布により形成した厚さ１００μｍ以下で滴点５０℃以下のワックス皮膜からなるコンクリートの型枠養生材。
【請求項２】
請求項１の型枠養生材において、前記ワックス・エマルションの主成分を、水中に懸濁した蜜蝋ワックスとしてなるコンクリートの型枠養生材。
【請求項３】
請求項１又は２の型枠養生材において、前記ワックス・エマルションに親コンクリート性化合物を含め、前記型枠内でのコンクリート固化に伴う温度上昇時に前記化合物の親コンクリート性によりワックス皮膜を型枠からコンクリート表面へ転写してなるコンクリートの型枠養生材。
【請求項４】
請求項１から３の何れかの型枠養生材において、コンクリート型枠の内面に前記ワックス・エマルションの反復塗布により複数層の前記ワックス皮膜を重畳形成し、前記ワックス皮膜の厚さを調節してなるコンクリートの型枠養生材。
【請求項５】
滴点５０℃以下の天然蝋ワックス１０重量％以下、脂肪酸とワックス樹脂とエチレンとの混合物６重量％以下、塩酸樹脂６重量％以下、アクリル酸とエステルとの混合物６重量％以下、希アンモニア０．０２重量％以下、希ポリエステル８重量％以下、及び蒸留水６３．９８重量％以上を含むコンクリート型枠養生用エマルション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートの型枠養生材に関し、とくにコンクリート表面に汚れを生じさせることなく離型を容易にし且つ型枠及びコンクリート表面を養生するコンクリートの型枠養生材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２を参照するに、型枠１を用いてコンクリート構造物２を構築する時には、打設した生コンクリート３の固化後の脱型を容易にするため、型枠１の内面に離型剤４（図２（Ａ）参照）を刷毛５等で塗布することが多い。離型剤４には、脱型の容易化だけでなく、木材型枠表面のヤニや木片、又は鉄鋼型枠表面の異物が生コンクリート３へ付着するのを防止し、平滑なコンクリート表面の形成を助ける効果もある。生コンクリート３は、注入管路６を介して型枠１内へ打設される。典型的な離型剤４として、従来から鉱物油や界面活性剤等の液体が使われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の離型材４は、型枠１へのコンクリート打設を２回以上に分けて層状に順次行なう場合に、全層打設後のコンクリート構造物２の表面に離型剤４による汚れ７を生じることがある。図２（Ｂ）の型枠１の例えば下側（底部側）層への生コンクリート３を打設する時に、油性の離型剤４が生コンクリート３によって型枠１の内面ヘ圧迫され、有限量の離型剤４が生コンクリート３の頂面まで押し上げられて集まる。その境界部の上側層の生コンクリート３が打ち継がれる時に、下側の既打設層の頂面（打継ぎ面）に集まった離型剤４がその周縁へ広がり、図２（Ｃ）に示すように養生中の下側層コンクリートの周面ヘ滲み出す。実際には、上側層コンクリート３の周面において垂れ下がった離型剤４も、下側層コンクリート３の周面ヘの滲み出しに加わる。脱型すると、打ち継ぎ部分の上側層・下側層の境界線を中心に、前記押し上げられた離型剤４が図２（Ｄ）に示すように、コンクリート構造物２の表面の黒ずんだ汚れ７となる。
【０００４】
実際の工事では、コンクリート固化後の容易な脱型及び平滑なコンクリート表面の形成を確保するため、離型剤４を多めに塗布することが多い。他方、鉱物油系の離型剤４の層を型枠内面の塗布位置に保持することは粘度が低いために難しく、離型剤４が時間の経過と共に垂れ下がる。その状況の下で多層の生コンクリート３が順次打設されると、最下層以外の各コンクリート層の打設時にコンクリートの周面ヘ離型剤４が滲み出して多くの汚れ７を発生させる。
【０００５】
一旦このような汚れが生じると、それを研摩等によって削り取るか、又は塗装により覆って外観を整える作業が必要となる。この研摩や塗装の作業は、単に手間と時間を必要とするだけでなく、騒音、粉塵、塗料の飛散、汚れた排水等を発生し望ましくない環境問題の原因にもなる。更に、コンクリート面上に滲み出した油性の汚れ７は、滑り易いので作業の安全に対する障害となり得る。
【０００６】
このような油性離型剤によるコンクリート表面の汚れを防ぐため、特開２００１−１５０４２４公報は、モンタン酸エステルワックスを主成分とする離型剤を提案している。この離型剤によるワックスは滴点が５０℃〜１００℃であり、比較的高温で軟化する。他方、水和熱が特に低い中庸熱セメントも現実のコンクリート構造物では使用され、以下に記載する実施例の二通路トンネルの場合には、打設後の数日間におけるコンクリート温度の最大値が５１℃以下であることが記録されている。従って、前記公報に記載の滴点５０℃〜１００℃の離型剤では、中庸熱セメント使用時に適切な脱型が確保され難いという問題がある。
【０００７】
前記公報の離型剤は確かに油性材料を使わないので、油性離型剤によるコンクリート表面汚れを防止する。しかし、前記公報に記載の離型剤によるワックス皮膜の好ましい厚さは０．５〜４．０μｍであり、型枠の表面上に存在し得る砂粒その他の異物がコンクリート表面形状に及ぼす影響を防止するには必ずしも十分な厚さではない。また、コンクリート中のノロ等の異物による型枠表面の汚れを確実に防止することもこの薄さのワックス皮膜では容易ではない。すなわち、前記公報の離型剤には、コンクリート打設時における型枠及びコンクリート表面の養生を確保し難いという問題がある。
【０００８】
よって本発明の目的は、従来技術の前記問題を解決するため、コンクリート表面を汚さずに脱型を容易にすると共にコンクリートを養生する型枠養生材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するため、本発明者は蝋ワックス等の低滴点ワックスに注目した。型枠内面に厚さ１００μｍ以下で塗布した滴点５０℃以下の低滴点ワックス層は、常温で粘性が小さいので（例えば、岩田粘土計で５０ｃｐ（センチポイズ）以下）、型枠内面に密着して膜を形成し、そのまま乾燥して薄い低滴点ワックス皮膜を形成する。この皮膜は、型枠内面に密着し、しかも水分及び油分がなく乾燥しており、型枠内面に油等による汚れを発生させず、またコンクリート中のノロ等の異物を型枠へ透過しない。更にこの皮膜は、木材型枠及び鉄鋼型枠の表面に密着し、生コンクリートが打設されたときに型枠表面に留まり、型枠表面の異物がコンクリート内へ移行するのを防ぐ。またコンクリートの水和反応が進行する打設直後の時期に、型枠表面及びコンクリート表面を保護し型枠形状でのコンクリートの固化を助け、平滑なコンクリート面の形成を確保するという養生機能を果す。
【００１０】
打設されたコンクリートの水和熱が相対的に小さく、型枠表面でのコンクリートの水和反応による固化時の温度が５０℃を超えない場合であっても、前記低滴点ワックス皮膜は軟化する。この時、軟化したワックス皮膜は、片側で常温・固相の型枠に接し反対側で比較的高温・液相のコンクリートに接する。実験によると、コンクリートの水和反応が十分に進行しコンクリート温度が前記水和時の高温から常温に低下する時に、前記ワックス皮膜が型枠からコンクリート表面へ実質上移行し転写される。この転写の機構は、未だ明らかではないが、本発明者はその現象を以下に記載する実験結果により確認した。
【００１１】
打設したコンクリートが十分に固化した後に、型枠をコンクリートから剥がすと、前記ワックス皮膜がすでに型枠から離れてコンクリート表面へ転写されているので、型枠をコンクリート成形体から容易に分離することができる。こうして、離型の機能を果たすことができる。
【００１２】
本発明によるコンクリートの型枠養生材は、コンクリート型枠の内面に形成した厚さ１００μｍ以下で滴点５０℃以下のワックス皮膜からなる。ワックス皮膜の厚さを１００μｍ以下とするのは、これより厚いと型枠表面に密着する皮膜とならず、これより著しく薄いと型枠・コンクリート表面の養生機能を果せないからである。ただしこのワックス皮膜は当然に、生コンクリート及び型枠を保護するに足る最小厚さを有する。ワックス皮膜の滴点を５０℃以下とするのは、型枠に打設されるコンクリートの固化時最高温度が５０℃以下に留まる場合にも、ワックス皮膜が十分に軟化されコンクリート表面へ転写されて離型機能を果すために必要だからである。
【００１３】
本発明におけるワックスとしては、蜜蝋、鯨蝋、木蝋、石油製品系の蝋等の各種動物性、植物性又は鉱物性のワックスを使用することができる。好ましくは、前記ワックスを蜜蝋とし、その皮膜の厚さを５０μｍ以下とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明者は実験により、厚さ１００μｍ以下で滴点５０℃以下のワックス皮膜を表１の組成表によるワックス・エマルションの塗布により形成した。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１のワックス・エマルションは、ワックス成分として天然の蜜蝋を含む。このエマルションを型枠内面に塗布し、約１時間放置して型枠内面、即ち養生面に密着したワックス皮膜からなる無色透明の乾燥養生材を形成した。この皮膜は乾燥しているので、従来の離型剤４のように垂れ下がらず、汚れの原因にならない。また型枠内面に密着したこのワックス皮膜は、その上に前記エマルションを適宜回数だけ反復塗布することにより、養生材の厚さを容易に調節することができる。
【００１７】
本発明のワックス皮膜は、吹付け塗布によって形成することも可能であり、施工性がよく現場で簡単に施工できる。塗布に使用するワックス・エマルションは成分を水に分散した懸濁液であり、希釈が容易である。水が溶媒である懸濁液の塗布により形成するので、ワックス皮膜又はコンクリート養生膜を例えば約６０℃以上の温水の注水又は洗浄により簡単に除去できる。蜜蝋・エマルションは微香性であり、その取扱いに換気を要しない。
【００１８】
天然蝋をワックス皮膜に使用した場合、脱型後のコンクリート養生膜又は型枠内面上の養生膜を微生物分解により処理することができる。ワックス皮膜は常温では水に溶解しないので、雨による流失の心配がなく、施工後の水中設置も可能である。コンクリート成形体上の養生材は、養生すべきコンクリート表面に密着しているので、風で剥がれる虞がない。また本発明で用いるワックス皮膜は、常温において固相にあり、従来の油性離型剤における油じみ７（図２（Ｄ）参照）のような汚れの虞がない。
【００１９】
コンクリート表面を養生材により型枠上のヤニ、錆、汚れ等から保護し、平滑なコンクリート表面の形成を確保する。このワックス皮膜がコンクリート表面へ転写されず型枠面に残った場合にも、型枠面を覆う養生材となってコンクリート成形面への異物の付着、例えば打設されたコンクリートからのノロその他の異物の付着を防ぎ、使用後の型枠の清掃を簡単化できる。
【００２０】
また木材型枠は、生コンクリート打設後その硬化前に生コンクリートの水分を吸収して変形することがある。しかし、本発明の養生材のワックス皮膜は、水を遮断するので木材型枠におけるこの種の吸水変形を完全に防止する。
【００２１】
更に本発明の養生材は、コンクリート固化時の水和熱に起因する温度上昇により型枠からコンクリートへ転写され、打ち上がったコンクリート表面は転写によるコーティングでコンクリート内部から外部への水分蒸発の速度がおそくなり，急激な乾燥が生じることがなく、その現象によってクラックの発生が防止できる。また、成形されたコンクリート表面への異物又は汚れの付着を防止し、更に撥水性による乾燥状態が維持されるため水分が必要なバクテリア・細菌・藻類等に対し抗菌効果も期待される。鉄鋼型枠による長期養生時に、本発明で用いるエマルションを予め型枠に塗布しておくと、サビ、カビや藻類による型枠の腐食を防止することができる。
【００２２】
［実験例１］
木材型枠の表面に表１のワックス・エマルションを５５ｇ／ｍ２の割合で塗布した後、コンクリートを打設した。１日後に脱型したところ、型枠のエマルション塗布面にはコンクリートが殆ど付着しなかったが、エマルションを塗布しなかった面にはコンクリートが付着していた。脱型後の型枠を刷毛で掃いたところ、エマルション塗布面では打設前の木目が現れたが、エマルションを塗布しなかった面では刷毛で掃いてもコンクリート打設前に戻す効果は全く得られなかった。また、エマルションを塗布した型枠面に接したコンクリート表面には、撥水性等のワックス・コーティング効果が認められた。
【００２３】
［実験例２］
金属型枠の内面に表１のワックス・エマルションをスプレーガンで６２．５ｇ／ｍ２の割合で塗布した後、コンクリートを打設した。比較のため、同じ金属型枠の表面に従来の離型剤を刷毛で塗布した後、コンクリートを打設した。１日後に脱型したところ、従来の離型剤を塗布した型枠面に接したコンクリート面には、離型剤に起因する油じみ７（図２（Ｄ）参照）が黒く生じていた。しかし、本発明のワックス・エマルション塗布面に接するコンクリート面には、そのような油じみは全くできなかった。また、エマルションを塗布した型枠面には、コンクリートが全く付着しなかった。他方、エマルションを塗布しなかった型枠面には、コンクリートが付着し、型枠面からの付着コンクリート除去に多大の作業時間を要した。
【００２４】
前記エマルション塗布後の型枠面で形成したコンクリート表面にはまた、撥水性等のコーティング効果も認められた。従来の離型剤には、作業員の衣服に付着して汚したり、滑りやすい面を生じさせるという安全面での問題点があったが、本発明のワックス皮膜による養生材にはそのような問題はなかった。エマルション塗布作業については、一人で５４ｍ２／時間の速度で実施され、作業性も良好であった。またスプレー塗布により型枠の細部に到るまで養生材を塗布し養生効果を挙げることができた。
【００２５】
こうして本発明の目的である「コンクリート表面を汚さずに脱型を容易にすると共にコンクリートを養生する型枠養生材」の提供が達成される。
【００２６】
【実施例】
図１は、本発明の養生材を用いて構築したトンネル１１の長手方向３位置、即ち柱番号Ｔ１０５、Ｔ１０６及びＴ１０７の３本の中央柱１２における垂直横断面を示す。このトンネル１１は、中央柱１２によって二つに仕切られた左側通路１３と右側通路１４をその内部に有する二通路トンネルである。中央柱１２は、下端近傍の狭いところで厚さ２．７メートルのコンクリート壁を有し、型枠を用いて形成された。温度測定のため、この型枠のコンクリートが注入される内部空間の表面近傍の６箇所、即ち底部の左２Ｄ、右３Ｄ、基部上側の左２Ｕ、右３Ｕ、高さ方向中央の左１Ｌ、右１Ｒに温度センサ１５を取り付けた。コンクリート打設時におけるこれらの温度センサ１５が示したコンクリート温度の最大値を表２に示す。
【００２７】
表２から明らかなように、このトンネル１１の厚いコンクリート壁に用いられたコンクリートは、その型枠に近い表面部分での水和反応時の温度が最大値でも約５０℃を超えなかった。多くの生コンクリートでは、固化時の水和反応熱のため温度が約５０〜１００℃まで上昇するので、従来は離型剤として約５０〜１００℃で軟化するものが使われていた。そのため、仮に図１のトンネル１１の構築において従来の離型剤を使用したとすると、離型剤が軟化温度まで加熱されないので、満足すべきコンクリート面仕上がりや型枠養生が期待できない。本実施例では、図１の中央柱１２を構築する時に、表１の組成からなる本発明のコンクリート型枠養生材を使用し、滴点５０℃以下のワックス皮膜を型枠内側表面に形成することにより、平滑で汚れのないコンクリート仕上り面を得ることができた。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンクリートの型枠養生材は、ワックス・エマルションをコンクリート型枠の内面へ塗布し乾燥させて形成する厚さ１００μｍ以下で滴点５０℃以下のワックス皮膜からなるので、次の顕著な効果を奏する。
【００３０】
（イ）無色透明なワックス皮膜を型枠内面に蜜着成形して保護するので、該型枠で成形するコンクリート表面、とくにコンクリート打ち継ぎ部に離型材による汚れを生じさせない。
（ロ）固化時の最高温度が５０℃以下であるコンクリートに対しても、平滑なコンクリート表面の形成と容易な離型とを確保することができる。
（ハ）ワックス・エマルションを型枠内面に塗布するだけの簡単な作業で型枠及びコンクリート表面を保護することができる。
【００３１】
（ニ）厚さ１００μｍ以下のワックス薄膜で保護するので、複雑な形状のコンクリート表面も滑らかに形成することができる。
（ホ）型枠表面をコンクリート付着及びノロ等の異物の付着から保護できる。
（ヘ）型枠によるコンクリート成形体の表面を、型枠内面上の異物の移行に起因する不所望の凹凸から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の養生材を用いて構築した二通路トンネルの長手方向三位置における図式的縦断面図である。
【図２】は、従来の養生方法における油じみ発生機構の図式的説明図である。
【符号の説明】
１…型枠　　　　　　　　２…コンクリート構造物
３…生コンクリート　　　４…離型剤
５…刷毛　　　　　　　　６…注入管路
７…油じみ　　　　　　　１１…二通路トンネル
１２…中央柱　　　　　　　１３…左側通路
１４…右側通路　　　　　　１５…温度センサ
【図１】
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【図２】
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