(57)【要約】【課題】  セメント製品としての強度を確保しながら、軽量化を図り、施工コストの削減を図れるようにする。【解決手段】  骨材又は補強繊維又は補強筋の少なくとも一種を混在させた強化セメント材Ｃを平板状に成形した板状本体１中に、筒軸芯方向の荷重を支持自在な強度筒部材４の複数を板状本体１の厚み方向に筒軸芯を向けた状態に内蔵してあり、複数の強度筒部材４の内の少なくとも一部は筒内空部Ｖを空洞にしてある。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材又は補強繊維又は補強筋の少なくとも一種を混在させた強化セメント材を平板状に成形した板状本体中に、筒軸芯方向の荷重を支持自在な強度筒部材の複数を前記板状本体の厚み方向に筒軸芯を向けた状態に内蔵してあり、前記複数の強度筒部材の内の少なくとも一部は筒内空部を空洞にしてあるセメント製品。
【請求項２】
前記強度筒部材は、隣接する強度筒部材どうしを連結手段によって連結してある請求項１に記載のセメント製品。
【請求項３】
前記強度筒部材は、全長にわたって同一断面に形成してある請求項１又は２に記載のセメント製品。
【請求項４】
前記強度筒部材の複数によってハニカム構造が形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のセメント製品。
【請求項５】
前記板状本体の表面の一面又は複数面を化粧面として形成してある請求項１〜４の何れか一項に記載のセメント製品。
【請求項６】
前記化粧面は、板状本体の表面の一面又は複数面に化粧材を一体的に貼着して構成してある請求項５に記載のセメント製品。
【請求項７】
前記化粧面に開口し、且つ、前記筒内空部に連通する流通路を埋設してある請求項５又は６に記載のセメント製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、石やタイル等の表層材（化粧材）付きの床や、門柱、壁用、花壇等の擁壁用としてとして使用される軽量なセメント製品に関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、従来の石やタイル等の化粧材を施した床の施工方法の一例を説明すると、砕石を１００ｍｍ程度敷き詰めてこれを転圧した後、コンクリートを１００ｍｍ程度打設し、この上に、砂：セメント＝２：１の割合で敷き詰め、トロモルタルを流して石等の化粧板（化粧材）一枚一枚を並べながら叩き込んで貼ってゆく方法がある。そして、石がモルタルと完全に接着するまでに約２日間、その後、目地施工を行い、洗浄して工事は完成する。
このように、全てが手作業で、極めて手間の掛かるもので、工期が長くなったり、施工コストが高くなり易い問題点があった。
そこで、これらの問題解決の一方法として、コンクリート板の表面に石を打ち込んで一体化を図る方法で工場生産するＰＣ（プレキャストコンクリート）を採用することが挙げられる。
ＰＣの製造方法は、型枠内に化粧材を並べておき、その上から配筋をしてコンクリートを流し込んで一体化を図り、養生の後、型枠を取り外すことでＰＣ板を形成するもので、ＰＣ板そのものは、本体部分は鉄筋コンクリートで構成され、表面に、前記化粧材が配置されたものとなっている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５５８０９号公報（第２頁、第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上述した従来のセメント製品によれば、セメント製品そのものの形成効率は良いが、施工コストが高くなる欠点があった。
即ち、セメント製品の重量が非常に大きく、運搬コストがかかると共に、現場作業においても、人手だけでの設置作業が困難で、クレーン等の揚重装置が必要となり施工機材コストがかかる問題点があった。【０００５】  従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、セメント製品としての強度を確保しながら、軽量化を図り、施工コストの削減を図れるセメント製品を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の第１の特徴構成は、骨材又は補強繊維又は補強筋の少なくとも一種を混在させた強化セメント材を平板状に成形した板状本体中に、筒軸芯方向の荷重を支持自在な強度筒部材の複数を前記板状本体の厚み方向に筒軸芯を向けた状態に内蔵してあり、前記複数の強度筒部材の内の少なくとも一部は筒内空部を空洞にしてあるところにある。【０００７】  本発明の第１の特徴構成によれば、板状本体中に強度筒部材の複数を内蔵し、その強度筒部材の内の少なくとも一部は筒内空部を空洞にしてあることで、板状本体の軽量化を図ることができ、取扱性のよいセメント製品とすることが可能となる。そして、軽量化によって、運搬コストを低減することができると共に、当該セメント製品の設置施工の際には、クレーン等の大型の揚重装置を用いずに人手を中心にして施工を進めることが可能となり、施工機材コストの低減をも叶えることが可能となる。
更には、この様な運搬コスト・施工機材コストの低減に加えて、セメント製品そのものの取扱性が向上することで、設置作業の効率向上を図ることができ、セメント製品設置施工全体とした施工コストの低減化を図ることが可能となる。
また、板状本体を、骨材又は補強繊維又は補強筋の少なくとも一種を混在させた強化セメント材によって構成してあることによって全体とした強度を確保することが出来る他、前記強度筒部材をそれぞれ板状本体の厚み方向に筒軸芯を向けた状態に配置してあることで、筒軸芯方向の荷重に対して高強度を発揮する筒本来の特徴を利用でき、板状本体の厚み方向の耐力を向上させることが可能となる。
そして、セメント製品中に前記筒内空部が存在することによってセメント製品としての断熱性が向上することは勿論のことである。【０００８】  本発明の第２の特徴構成は、前記強度筒部材は、隣接する強度筒部材どうしを連結手段によって連結してあるところにある。【０００９】  本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記板状本体中での強度筒部材相互の位置を、前記連結手段によって確保し易くなり、意図した強度筒部材の配置状態のセメント製品を形成することが可能となる。
また、制作段階での各強度筒部材の位置決めを前記連結手段によって行うことができるから、セメント製品の製作性も向上する。【００１０】  本発明の第３の特徴構成は、前記強度筒部材は、全長にわたって同一断面に形成してあるところにある。【００１１】  本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、セメント製品の厚み方向に荷重が作用する場合に、強度筒部材の全長にわたって同様条件での応力分担を果たすことができ、部分的な応力集中が発生しにくい状態で、より高強度を発揮することが可能となる。
また、この作用は、強度筒部材のみならず、例えば、強度筒部材の中に前記強化セメント材を充填してある箇所がある場合には、その部分の強化セメント材は、上からの荷重に対して強度筒部材による外周の拘束を受けることで圧縮強度が向上し、強度筒部材本来の圧縮強度と相まってより高い耐荷重強度を発揮することができる。
更には、強度筒部材間に位置する強化セメント材に対しても同様の強度効果を期待することが可能となり、セメント製品全体とした強度確保をし易くしている。【００１２】  本発明の第４の特徴構成は、前記強度筒部材の複数によってハニカム構造が形成されているところにある。【００１３】  本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、強度筒部材単独の強度発揮に加えて、ハニカム構造として各強度筒部材相互の物理的な結びつきによって、セメント製品全体とした強度向上を図ることが可能となる。【００１４】  本発明の第５の特徴構成は、前記板状本体の表面の一面又は複数面を化粧面として形成してあるところにある。【００１５】  本発明の第５の特徴構成によれば、本発明の第１〜４の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、セメント製品に装飾性を与えることができ、そのまま各種構築物の表面材として当該セメント製品を使用することが可能となる。【００１６】  本発明の第６の特徴構成は、前記化粧面は、板状本体の表面の一面又は複数面に化粧材を一体的に貼着して構成してあるところにある。【００１７】  本発明の第６の特徴構成によれば、本発明の第５の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、装飾性の向上と共に、前記強化セメント材の耐紫外線性の向上や全体の強度の向上につながる。【００１８】  本発明の第７の特徴構成は、前記化粧面に開口し、且つ、前記筒内空部に連通する流通路を埋設してあるところにある。【００１９】  本発明の第７の特徴構成によれば、本発明の第５又は６の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、当該セメント製品を表面材として設置した状態において、化粧面に開口した流通路を通して、筒内空部が表面側空間と流通するから、例えば、筒内空部に雨水等の水が入る状態にでき、蒸散による気化熱で、セメント製品の温度上昇を抑制することが可能となる。従って、当該セメント製品を建物の表面材として設置するような場合には、建物そのものや周囲の外気の温度上昇を抑制することができ、気温が高い状況における空調負荷を低減したり、更には、地球温暖化の防止の一役を担うことが可能となる。
また、大量の降雨があるような場合、前記流通路から筒内空部へ雨水が入ることで、一時的に雨水を貯めることができ、雨水処理能力の低い地域での洪水対策にもなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。【００２１】    〔第一実施形態〕
図１は、本発明のセメント製品の第一の実施形態を示すもので、当該セメント製品Ｓは、強化セメント材Ｃを平板状に成形した板状本体１の表面に化粧面２を設けて構成してある。【００２２】  前記強化セメント材Ｃは、本実施形態においては、セメントと骨材とガラス繊維（補強繊維の一例）と水とを用いて所定の配合で形成されている。【００２３】  前記化粧面２は、タイル（化粧材３の一例）３Ａを縦横に並設して形成してある。板状本体１との一体化に関しては、型枠内に予め化粧材を並べておき、その上に強化セメント材Ｃを流し込んで形成する方法や、成形しておいた板状本体１の表面に化粧材を貼着する方法等、公知の設置法を採用することができる。【００２４】  前記板状本体１を説明すると、図１、図２に示すように、矩形形状の板として形成してあり、板状本体１の中に、筒軸芯方向の荷重を支持自在な金属筒（強度筒部材４に相当）４Ａの複数を、それぞれ前記板状本体１の厚み方向に筒軸芯を向けた状態で内蔵して構成してある。
金属筒４Ａは、例えば、ステンレス鋼等の腐食し難い材料で形成するのが好ましい。また、当該実施形態では、すべての金属筒４Ａは、全長にわたって同径の円筒形状で、上下端部開口は、それぞれ金属製の閉塞板４ａ，４ｂで閉塞されている。そして、各金属筒４Ａの筒内空部Ｖは空間として残してある。
また、平面的な配列は、板状本体１の縦横方向にそれぞれ間隔をあけて配置してある。尚、各金属筒４Ａは、図３に示すように、隣接する金属筒４Ａとの間に、鉄筋（連結手段５に相当）５Ａを一体に設けて連結してあり、この鉄筋５Ａによって各金属筒４Ａは、所定の配置ピッチが確保されている。そして、この鉄筋によって各金属筒４Ａが連結してあるから、製造時に型枠内に金属筒４Ａを配置する際に、金属筒群として扱え、製造効率の向上を図っている。【００２５】  各金属筒４Ａは、強化セメント材Ｃとの協同作用で、セメント製品Ｓの厚み方向の力に対して特に大きな耐力を発揮することができるが、前記鉄筋５Ａによって連結されていることで、金属筒どうし、及び、強化セメント材Ｃとの一体性がそれぞれ向上し、セメント製品Ｓ全体とした各方向の強度アップを図ることにも寄与している。【００２６】  本実施形態のセメント製品Ｓによれば、断面内に前記筒内空部Ｖを形成してあるから、セメント製品Ｓ全体の軽量化を図ることができ、大型の揚重設備を使用しなくても人力で充分作業できるようになり、施工設備コストの低減を図ることができる他、作業性や、運搬性の向上を図ることができ、当該セメント製品を使用した施工の全般にわたってコストダウンを図ることが可能となる。【００２７】    〔第二実施形態〕
図４、図５は、本発明のセメント製品の第二の実施形態を示すもので、先の実施形態と異なる構成について説明する。従って、特に触れない構成に関しては、先の実施形態と同様の構成である。【００２８】  当該セメント製品Ｓは、板状本体１内に埋設された金属筒４Ａの内、約半数のものに関しては、上下端部を開口させてあり、その金属筒４Ａに関しては、筒内空部Ｖは前記強化セメント材Ｃが充填されている。従って、その金属筒４Ａは、応力負担は、金属筒４Ａと内空部の強化セメント材Ｃ、及び、外周の強化セメント材Ｃすべてで行われる。【００２９】  当該実施形態のセメント製品Ｓによれば、全体とした軽量化を図りながら、筒内空部Ｖに充填された径方向に拘束された強化セメント材Ｃが大きな強度メンバーの一つとなり、より高強度のセメント製品Ｓとすることができる。【００３０】    〔第三実施形態〕
図６、図７は、本発明のセメント製品の第三の実施形態を示すもので、先の実施形態と異なる構成について説明する。【００３１】  当該セメント製品Ｓは、図に示すように、強度筒部材４として、金属製の六角筒４Ｂを使用してある。そして、各六角筒４Ｂは、隣接するもの同士は筒壁が兼用化され、全体的には、ハニカム構造が形成されている（図８参照）。従って、筒壁そのものが強度筒部材４同士を連結する連結手段５に該当する。
そして、各筒内空部Ｖは、約半数程度が空隙のまま残され、残りは、強化セメント材Ｃが充填されている。
従って、筒内空部Ｖを空にしてある部分によってセメント製品Ｓ全体としての軽量化を図っている。そして、筒内空部Ｖに強化セメント材Ｃを充填してある部分においては、六角筒４Ｂの圧縮強度、及び、強化セメント材Ｃによる柱状体の圧縮強度によって、セメント製品Ｓの厚み方向の荷重に対抗することができる。更には、各六角筒４Ｂによって構成されるハニカム構造によって、セメント製品Ｓ全体とした強化も図られている。【００３２】  当該実施形態のセメント製品Ｓによれば、全体とした軽量化を図りながら、筒内空部Ｖに充填された強化セメント材Ｃが強度メンバーとなると共に、各六角筒４Ｂが一体となったハニカム構造によって、より高強度のセメント製品Ｓとすることができる。【００３３】    〔第四実施形態〕
図９、図１０は、本発明のセメント製品の第三の実施形態を示すもので、先の実施形態と異なる構成について説明する。【００３４】  化粧面２は、タイル３Ａに替えて石材（化粧材の一例）３Ｂを並設して形成してある。当該実施形態における石材３Ｂの設置は、それぞれの形状が異なる石材３Ｂを組み合わせて配置した所謂『乱張り』を採用してある。【００３５】  強度筒部材４としては、第一実施形態で説明した金属筒４Ａを用いてある。
そして、金属筒４Ａの上の閉塞板４ａには、筒内空部Ｖに連通する管６が取り付けてある。この管６は、上端開口部６ａが化粧面２に露出開口する状態に設けられている。従って、図に示すように、筒内空部Ｖは、前記管６による流通路Ｕによって当該セメント製品Ｓの上方空間と連通しており、例えば、雨水等を、前記管６の上端開口部から管内に浸入させて、前記金属筒４Ａ内に貯めることができる。貯まった水は、逆の進路で蒸発し、その際に気化熱を奪い、セメント製品Ｓの温度を低下させることが可能となる。【００３６】  また、各金属筒４Ａは、図に示すように、発泡スチロール製のパネル５Ｂに形成された嵌合穴５ａに嵌入一体化させてあり、このパネル５Ｂによって各金属筒４Ａ相互の位置が確保されている。当該実施形態の場合、このパネル５Ｂによって連結手段５が構成されている。
従って、セメント製品Ｓの製造時には、前記嵌合穴５ａにそれぞれの金属筒４Ａを嵌入させておけば、パネル５Ｂ単位で取り扱うことができ、効率よくセメント製品Ｓを形成することが可能となる。
更には、前記パネル５Ｂに発泡スチロールを使用してあることで、セメント製品Ｓの重量を、さらに軽量化することが可能となる。
尚、パネル５Ｂの全周面には、強化セメント材Ｃが一体に覆う状態に設けてある。【００３７】  本実施形態のセメント製品Ｓによれば、断面内に前記筒内空部Ｖや、軽量のパネル５Ｂを設けてあるから、セメント製品Ｓ全体の軽量化を図ることができると共に、前記流通路Ｕを設けてあることで筒内空部Ｖを一時的な水溜として利用することができ、雨水処理能力の低い地域での降雨初期の処理量を減らして洪水対策にすることが可能な上、筒内空部Ｖに貯まった水は、蒸散によってセメント製品の温度上昇を抑制することが可能となり、冷房負荷の低減を図ることができる。【００３８】    〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。【００３９】〈１〉  前記化粧面２は、先の実施形態で説明した化粧材３を使用して構成するものに限るものではなく、例えば、石材３Ｂやタイル３Ａに替えて、合成樹脂製や、ガラス製、金属製、木製等の化粧材を使用するものであってもよい。また、化粧材３の形状は、矩形や不定形に限らず、円形や多角形等、さまざまな形状を採用することができる。
また、強化セメント材Ｃの表面仕上げ形状に意匠性を与えて化粧面を構成するものであってもよく、この場合は、別体の化粧材を用意する必要が無くコストダウンを図ることが可能となる。
尚、化粧材３と板状本体１との一体化に関しては、型枠内に予め化粧材を並べておき、その上に強化セメント材Ｃを流し込んで形成する方法や、成形しておいた板状本体１の表面に化粧材を貼着する方法等、公知の設置法を採用することができる。
〈２〉  前記強度筒部材４は、先の実施形態で説明した円筒形状や六角筒形状に限るものではなく、例えば、矩形筒形状や多角形筒形状や楕円筒形状、不定形筒形状等であってもよく、上下共に同一断面に形成してあることが、応力均等化の意味で好ましい。
また、筒の閉塞板４ａ、４ｂは、全ての強度筒部材に設けることに限らず、一部のものに設けるものであってもよい。
そして、板状本体１内での強度筒部材４の配置は、縦横整列配置に限らず、千鳥配列や、ランダムな配列等、さまざまな配列を採用することができる。また、強度筒部材４の端部には強化セメント材Ｃの層が被さる状態に配置する他に、強度筒部材４の端部が、板状本体１の表面、又は、裏面、又は、表裏両面に露出する状態に配置してあってもよい。
また、強度筒部材４の端部開口４ｃが板状本体１の表面に露出する状態に形成してあれば、図１１に示すように、化粧材３の位置決めや取り付けを行うことができる。即ち、図に示すように、化粧材３の裏面に、前記端部開口４ｃに嵌合自在な凸部３ａを形成しておき、その凸部３ａを、前記板状本体１の表面に開口した強度筒部材４の端部開口４ｃに嵌合させることで、化粧材３の平面位置を決めることができる。そして、セメントミルクやモルタル等の接着材で板状本体１へ化粧材３を固定することができる。更には、板状本体１の表面に、化粧材３同士の目地部と、強度筒部材４の内空部とに連通する排水溝１ａを形成しておけば、目地から浸入する水を、排水溝１ａを通して強度筒部材４の内空部に誘導することが可能となる。
一方、前記強度筒部材４とは別に、図１２に示すように、板状本体１の厚み方向と直交する方向に筒軸芯を向けた状態に筒部材７を埋設してあってもよい。この場合、各セメント製品Ｓを隣接配置した状態で、相互の突き合わせ面に開口する筒部材７同士が連通するように筒部材７の埋設位置を設定することで、一連に連通する筒部材７を配管スリーブとして使用することが可能となる。
当該セメント製品としては、図１３に示すように、強度筒部材４を筒軸芯を縦に向けて内蔵配置した柱体であってもよい。この場合、強度筒部材４の内空部を、配線や配管を設置するスペースとして利用することができる。
また、強度筒部材４の材質は、金属に限るものではなく、例えば、塩ビ管等の硬化樹脂筒であってもよい。
〈３〉  前記連結手段５は、先の実施形態で説明した鉄筋やパネルや筒周壁そのものに限るものではなく、他の部材や素材を使用することも可能である。また、連結手段５を設けない構成を採用することであってもよい。
〈４〉  前記強化セメント材Ｃは、先の実施形態で説明したセメントと骨材とガラス繊維（補強繊維の一例）との配合材に限るものではなく、鉄筋等の線材が混入してあってもよい。また、骨材は、細骨材や粗骨材の何れか又は両方を差し、補強繊維は、ガラス繊維の他に、合成繊維、天然繊維、カーボン繊維やスティール繊維等であってもよい。【００４０】  尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態のセメント製品を示す一部切欠き斜視図
【図２】第一実施形態のセメント製品を示す断面図
【図３】第一実施形態の金属筒の連結した状態を示す斜視図
【図４】第二実施形態のセメント製品を示す一部切欠き斜視図
【図５】第二実施形態のセメント製品を示す断面図
【図６】第三実施形態のセメント製品を示す一部切欠き斜視図
【図７】第三実施形態のセメント製品を示す断面図
【図８】第三実施形態の強度筒部材を示す斜視図
【図９】第四実施形態のセメント製品を示す一部切欠き斜視図
【図１０】第四実施形態のセメント製品を示す断面図
【図１１】別実施形態のセメント製品を示す斜視図
【図１２】別実施形態のセメント製品を示す斜視図
【図１３】別実施形態のセメント製品を示す斜視図
【符号の説明】
【００４１】  １      板状本体
２      化粧面
３      化粧材
４      強度筒部材
５      連結手段
Ｃ      強化セメント材
Ｕ      流通路
Ｖ      筒内空部
【図１】
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【図２】
2005145039.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005145039.tif 000006
【図５】
2005145039.tif 000007
【図６】
2005145039.tif 000008
【図７】
2005145039.tif 000009
【図８】
2005145039.tif 000010
【図９】
2005145039.tif 000011
【図１０】
2005145039.tif 000012
【図１１】
2005145039.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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