(57)【要約】【課題】コンクリートを打ち込み後型枠を取り外す必要が無く、かつ型枠の断熱効果により結露することがない打ち込み型コンクリート型枠と、この打ち込み型コンクリート型枠を具備した建造物用構造体並びに木造の構造体でも基礎部分が腐食されることのない、コンクリート基礎の施工方法を提供する。【解決手段】セメント及び発泡断熱材を含むセメント系組成物を、所望の形状に成型硬化させて型枠とする。発泡断熱材としては黒曜石パーライトが最適である。この断熱型枠はコンクリートを流し込んだ後も取り外すことなく、断熱型枠でコンクリート構造体及び基礎の表面を覆ったまま建造物を構築する。【選択図】　　　　　図１
2004003333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセメント及び発泡断熱材を含むセメント系組成物を、所望の形状に成型硬化させてなることを特徴とする断熱型枠。
【請求項２】
前記発泡断熱材が黒曜石パーライトであることを特徴とする請求項１に記載の断熱型枠。
【請求項３】
前記発泡断熱材の粒径が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断熱型枠。
【請求項４】
バインダーとしてカチオン系クロロプレンラテックス配合物を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の断熱型枠。
【請求項５】
熱伝導率が０．０５〜０．５（Ｋｃａｌ／ｍｈ℃）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の断熱型枠。
【請求項６】
嵩比重が０．３〜１．５（Ｋｇ／ｍ３）であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の断熱型枠。
【請求項７】
表面の少なくとも１面に請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の断熱型枠を具備したコンクリート成型体からなることを特徴とする構造体。
【請求項８】
少なくともセメント、発泡断熱材及び水を所定量配合して混練し、あらかじめ板状型に流し込んで固化させて型枠となし、該得られたセメント系組成物からなる型枠を用いて施工現場の所定位置に基礎コンクリート用型枠を形成し、該基礎コンクリート用型枠内に基礎コンクリートを打ち込んで固化させた後、前記基礎コンクリート用型枠を取り外すことなく基礎コンクリートと一体に残したまま、基礎コンクリート上に建物を構築することを特徴とする基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンクリート用の型枠と構造体並びに基礎の施工方法に関し、特に断熱性に優れたコンクリート用の型枠と、その型枠を具備した構造体並びにその型枠を具備したコンクリート基礎を施工する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般木造住宅の基礎の施工方法としては、建築現場の所定位置に木製や鋼板製の堰板（コンクリートパネル）を用いてコンクリート基礎用の型枠を組み、その型枠の中に混練した生コンクリートを流し込み、養生硬化させた後前記堰板をはぎ取ってコンクリート土台を完成させ、該コンクリート土台の上に柱等の構造物を組み立てる工法が取られてきた。
木製や鋼板製の堰板は大気中の湿気によって腐食するため、コンクリートの養生後は堰板を取り外さないと羽蟻の発生原因になったり、基礎の膨張変形の原因となる。このためコンクリートの養生後に堰板を取り外す作業が必要となり、その分工期を必要とするほか、堰板の運搬費や工賃がかさむ結果となっていた。
また、裏日本地方のように冬季の気温が低く湿気の多い地方では、冬季にコンクリート土台の表面が冷やされると結露し、木造の構造体の基礎部分が腐食し易い傾向にある。建物の寿命にとって基礎部分の腐食は致命的となることも少なくない。
【０００３】
さらに住宅の省エネルギー化の推進に伴って、住宅の床、壁、天井などの構造体からの熱放散を少なくする試みが行われている。これまでは主として床、壁、天井などの構造体の内側にガラスウール等の断熱材を張る、いわゆる「内断熱法」が試みられてきた。近頃、耐火性の住宅の普及に伴ってコンクリート構造体の使用が増してきたが、この場合「内断熱法」では放熱ロスを防ぐには限界があり、さらなる対策が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、断熱性に優れたコンクリート型枠を提供し、コンクリート構造体の断熱効果を高め、いわゆる「外断熱」を可能とするコンクリート構造体を提供することを目的とする。また、基礎コンクリートを打ち込み後型枠を取り外す必要が無く、かつ型枠の断熱効果によりコンクリート土台の表面が冷やされても結露することが無く、木造の構造体でも基礎部分が腐食されることのない、打ち込み型コンクリート型枠を提供するものである。さらに、この打ち込み型コンクリート型枠を使用したコンクリート基礎の施工方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の断熱型枠は少なくともセメント及び発泡断熱材を含むセメント系組成物を、所望の形状に成型硬化させてなる型枠とした。
本発明の断熱型枠では、前記発泡断熱材として黒曜石パーライトを使用することができ、その発泡断熱材の粒径は０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。
粒径が０．５〜１０ｍｍの中空状の黒曜石パーライトを使用することにより、強度を保ちつつ嵩比重を下げ、熱伝導率を低くして断熱効果や結露防止効果を最大限に発揮させることができる。
このようにセメント系組成物から構成された成型体をコンクリート型枠用の堰板として使用することにより、断熱効果が発揮されて冬季に湿度が高くなっても結露することはなく、建物の構造体からの放熱量が減少し、外断熱により省エネルギーが達成できる。また、基礎コンクリートを打ち込んだ後でも堰板を取り外す必要はない。このため施工作業が簡略化され、工期短縮や工費の節減をはかることができる。
【０００６】
本発明の断熱型枠では、セメント系組成物を固化させるためのバインダーとして、カチオン系クロロプレンラテックス配合物を含むことが好ましい。ここでカチオン系クロロプレンラテックス配合物とは、クロロプレン配合の乳液であって、たとえばタイトメント（昭和電工建材（株）製：登録商標）等が利用できる。
カチオン系クロロプレンはセメント中に含まれる金属酸化物と架橋反応を起こし、壊れやすい黒曜石パーライトの球状体形を保護しつつ一体成型硬化するので、高強度でしかも軽量性、断熱性、耐衝撃性、不燃性、遮水性及び保形成に優れた成型体とすることができ、コンクリート型枠用堰板としても利用することができるものとなる。
【０００７】
本発明の断熱型枠は、熱伝導率が０．０５〜０．５（Ｋｃａｌ／ｍｈ℃）で、嵩比重が０．３〜１．５（Ｋｇ／ｍ３）であることが好ましい。
発泡断熱材の特性を最大限に発揮させることにより、断熱効果や結露防止効果を高めることができるからである。
【０００８】
上記の断熱型枠を使用してコンクリートを打ち込み構造体を製造し、養生後も少なくとも１面に該型枠を残したままにすれば、構造体の断熱性能が向上し、構造体からの放熱量を抑えることが可能となる。ここで構造体とは建築物を構成する壁、床、天井等の主として板材を指す。コンクリート製の板材は断熱型枠を組み合わせて空間を形成し、その空間内にコンクリートを流し込んで養生硬化させて製作する。本発明の構造体では養生硬化後も断熱型枠を取り外すことなくそのまま残したものである。断熱型枠は、通常は板状の構造体の表裏２面に残しておくのが断熱効果の点から好ましいが、構造体は装飾上や他の部材との関係から表裏２面に残せない場合がある。したがって、断熱型枠は構造体の少なくとも１面、好ましくは建物の外側になる面に残しておくのが好ましい。構造体は板状に限らず、柱状であっても構わない。
【０００９】
次に、本発明のコンクリート基礎の施工方法は、少なくともセメント、発泡断熱材及び水を所定量配合して混練し、あらかじめ板状型に流し込んで固化させて型枠となし、該得られたセメント系組成物からなる型枠を用いて施工現場の所定位置にコンクリート基礎用型枠を形成し、該コンクリート基礎用型枠内に基礎コンクリートを打ち込んで固化させた後、前記コンクリート基礎用型枠を取り外すことなくコンクリート基礎と一体に残したまま基礎とし、該コンクリート基礎上に建物を構築するコンクリート基礎の施工方法とした。
本発明の基礎の施工方法によれば、型枠を解体取り外しをする手間が省けるので、工期や工費の節減が計れ、その上型枠が腐食する恐れもなくしかも断熱効果や結露防止効果が発揮されるので、床暖房施工施す住宅の基礎として極めて有用である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の断熱型枠は、少なくともセメント及び発泡断熱材を含むセメント系組成物を、所望の形状に成型硬化させてなる型枠である。
本発明の断熱型枠では、無機質の発泡材を利用して該発泡材の断熱作用を利用して断熱性のコンクリート用型枠とするものである。
本発明の断熱型枠では、前記発泡断熱材として黒曜石パーライト、真珠岩パーライト、膨脹頁岩等を使用することができる。これらの発泡断熱材のうち、特に黒曜石パーライトは粒径が０．５〜５ｍｍのほぼ球状をなしているので、セメントと一体成型して硬化させた場合に強度が高くなり、コンクリート型枠としての強度を備えるとともに建造物の基礎の一翼を担うものとなるので好ましい。また、熱的にも球状の閉気泡をなしているので、断熱性に優れた性質を有している。
発泡断熱材をセメントと混練して硬化させる場合、発泡断熱材の割合が多くなるほど軽くなり断熱効果は高くなるものの強度は低下してくる。従って発泡断熱材の配合割合は、強度と熱伝導率の双方を勘案して決定する。例えば大きな型枠に使用する際、コンクリート打ち込みの側圧に耐える強度にするためには、発泡断熱材の配合割合を低くして嵩比重を１．０〜１．５程度とするのが好ましい。セメントと発泡断熱材との好ましい配合割合は、セメント１００重量部に対して発泡断熱材が５０〜３５０重量部程度である。
【００１１】
セメントと発泡断熱材との混合物に水を加えて硬化させるに際して、バインダーとしてカチオン系クロロプレンラテックス配合物を添加するのが好ましい。
ここでカチオン系クロロプレンラテックス配合物とは、クロロプレン配合の乳液である。クロロプレンは、セメント中に含まれる金属酸化物と架橋反応を起こし、壊れやすい黒曜石パーライトの球状体形を保護しつつ一体成型硬化するので、高強度でしかも軽量性、断熱性、耐衝撃性、不燃性、遮水性及び保形成に優れた成型体とすることができる。セメントと混和させる際に乳液となっているものが使いやすい。カチオン系クロロプレンラテックス配合物の添加量は、使用するセメント１００重量部に対して２５〜３０重量部程度が適当である。
これらの混合原料に適量の水を加えて混練し、所定の形状の型枠に流し込んで養生硬化させる
【００１２】
本発明の断熱型枠は、コンクリート型枠の堰板として適するように、例えば長さ；６００〜９００ｍｍ、幅；１５０〜４５０ｍｍ、厚さ；２５〜４０ｍｍの寸法に成型する。
養生硬化後の本発明の断熱型枠は、嵩比重；０．３〜１．５（ｋｇ／ｍ３）、曲げ強さ；１．５〜２．２（Ｎ／ｍｍ２）、含水率；２．５〜３．５％、耐水性；−５．０〜−５．５（ｍｍ）、熱伝導率；０．０５〜０．５（ｋｃａｌ／ｍｈ℃）、難燃性能；ＪＩＳ難燃２級の表面試験に合格の性能を有するものが得られる。このように本発明の断熱型枠は、高強度でしかも軽量性、断熱性、耐衝撃性、不燃性、遮水性及び保形成に優れた型枠である。
【００１３】
本発明の断熱型枠は、木製型枠と同じ感覚で使用することができ、ノコギリを使用して必要な寸法に切断することも可能で、釘やビス等も使用できるので施工がし易い利点も有する。
【００１４】
次に、本発明の断熱型枠を使用した構造体について説明する。
本発明の構造体は、少なくとも１面に前記本発明の断熱型枠を具備したコンクリート製の構造体である。前記本発明の断熱型枠を使用して空間を形成し、該空間にコンクリートを打ち込んで養生硬化させ、固化後も断熱型枠を取り外すことなく少なくとも１面に残したままとしたものである。構造体は板状に限らず柱状であっても良い。
【００１５】
次に、本発明の断熱型枠を使用して住宅用のコンクリート基礎の施工方法について説明する。
図１は本発明の断熱型枠を使用した住宅用のコンクリート基礎１０の断面図である。
先ず、設計図に基づき建設現場の所定位置を掘削して水平に捨てコン１を施工する。次いで、風鎮部分２に所定寸法の断熱型枠１１を用いて箱形のコンクリート型枠を形成する。なお、必要により得られたコンクリート型枠内に鉄筋の骨組みを形成するが、図では鉄筋を省略している。次いで、得られたコンクリート型枠内にコンクリート３を打ち込み、養生硬化させて風鎮部分２を形成する。
次に、得られた風鎮部分２の上に再び所定寸法の断熱型枠１２を用いて布基礎部分５用の箱形のコンクリート型枠を形成する。得られたコンクリート型枠内にコンクリート４を打ち込み、養生硬化させて布基礎部分５を形成し、コンクリート基礎１０を形成する。
【００１６】
なお、コンクリート型枠の組み立てに当たっては、専用のセパレーター１７を使用して断熱型枠の間隔を一定に保って固定する。図２にセパレーター１７を使用した断熱型枠の固定方法を拡大して示す。図に示すように断熱型枠の間隔を一定に保って組み立てるのは、断熱型枠１１（１２）にドリル等を使用して孔１３を貫通させ、その中につば付きナット８をはめ込む。つば付きナット８はつば１４と袋ナット９を備え、内部にはネジが切ってある。２枚の断熱型枠の相対向する位置につば付きナット８を取り付け、その間に所定長さの両ネジボルト１７を取り付け、袋ナット９を使用して締めつける。セパレーター１７のネジ部根本にもフランジ１８を設けておくのが好ましい。このようにして２枚の断熱型枠を一定の間隔を保って固定して、コンクリート用型枠を構築する。
【００１７】
コンクリートを養生硬化させた後、図１に示すように断熱型枠１１，１２を取り付けたままグランドレベル（ＧＬ）まで土を埋め戻す。そして基礎コンクリート４上に土台枠６となる角材を取り付け、柱７を組み上げる。
【００１８】
このように本発明の断熱型枠を使用してコンクリート基礎を構築すれば、型枠をつけたまま建物を建設するので、型枠を撤去する時間や手間が省略でき、工期の短縮や工費の節減を計ることができるようになる。また、コンクリート基礎の表面に断熱層が形成されているので、コンクリート基礎からの放熱が押さえられ、外断熱工法の利点を最大限に発揮できるようになる。また、建物の湿気が多い状態で気温が降下しても結露しにくくなり、たとえ結露しても木製の基礎が腐食し難くなるので建物の寿命延長に寄与するところが大である。
【００１９】
以下実施例を用いて説明する。
【実施例】
重量部でポルトランドセメント；３０部、粒径１〜３ｍｍの黒曜石パーライト；３０部、タイトメント；２０部及び水；１０部を配合混練して、長さ；９０ｃｍ、幅；４５ｃｍ、厚さ；３ｃｍの板状型に流し込んで５日間養生硬化させ、さらに型から外して３日間養生して断熱型枠とした。
得られた断熱型枠の嵩比重は０．５３（ｋｇ／ｍ３）、曲げ強さは１．８６Ｎ／ｍｍ２、熱伝導率は０．１４（ｋｃａｌ／ｍｈ℃）であった。
【００２０】
次いで、この断熱型枠を使用して厚さ１０ｃｍ、長さ１．８ｍ、幅０．９ｍのコンクリート製の板状構造体を作成した。断熱型枠はコンクリート養生後も板状構造体の両面に残したままとした。
【００２１】
次いで、この断熱型枠を使用して布基礎部の幅が１０ｃｍ、高さが９０ｃｍのコンクリート型枠を形成した。コンクリート型枠は２枚の対向する断熱型枠に、４個ずつの専用のセパレーターを使用して固定することにより形成した。
コンクリート型枠の内部に鉄筋を組んだ後、通常の生コンクリートを流し込んだ。１週間放置して養生硬化させた後、断熱型枠を組んだまま深さ４５ｃｍ（布基礎部の半分相当）を土砂で埋め戻してコンクリート基礎を完成させた。
【００２２】
このコンクリート基礎は、表面からの放熱量が従来のコンクリート基礎の２５〜３５％に抑えられ、露出部の基礎の単位面積当たりの放熱量は１５０ｋｃａｌ／ｍ２ｈであった。
【００２３】
ついで、先の断熱型枠を具備した板状構造体を壁材と床材に使用して、建物を構築した。この建物の壁と床からの放熱量を測定したところ、断熱型枠を具備しない普通のコンクリート構造体を使用した場合に比較して、約１０％減少していた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の断熱型枠は、高強度でしかも軽量性、断熱性、耐衝撃性、不燃性、遮水性及び保形成に優れた型枠である。また、本発明の断熱型枠は、木製型枠と同じ感覚で使用することができ、ノコギリを使用して必要な寸法に切断することも可能で、釘やビス等も使用できるので施工がし易い利点も有する。
また、本発明の断熱型枠を使用したコンクリート基礎の施工方法によれば、型枠をつけたまま建物を建設するので、型枠を撤去する時間や手間が省略でき、工期の短縮や工費の節減を計ることができるようになる。また、コンクリート基礎の表面に断熱層が形成されているので、コンクリート基礎からの放熱が押さえられ、外断熱工法の利点を最大限に発揮できるようになる。また、建物の湿気が多い状態で気温が降下しても結露し難くなり、たとえ結露しても木製の基礎が腐食し難くなるので建物の寿命延長に寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断熱型枠を使用した木造住宅用のコンクリート基礎の構造を示す断面図である。
【図２】セパレーターを使用した断熱型枠の固定方法を拡大して示すずである。
【符号の説明】
１・・・・・捨てコン、２・・・・・風鎮部分、３，４・・・・・コンクリート、５・・・・・布基礎部分、６・・・・・土台枠、７・・・・・柱、８・・・・・つば付きナット、１０・・・・・コンクリート基礎、１１，１２・・・・・断熱型枠、１７・・・・・セパレーター
【図１】
2004003333.tif 000003
【図２】
2004003333.tif 000004