(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の補強筋が配置された型枠に石灰質原料と珪酸質原料とを主成分とし、これに水、発泡剤としてのアルミ粉末を加えた軽量気泡コンクリート用モルタルを注入し、発泡、硬化を行う軽量気泡コンクリートの製造方法において、モルタル注入後、補強筋の近傍又は上部にモルタルの粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を注入することを特徴とする軽量気泡コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、気泡を有する軽量気泡コンクリートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軽量気泡コンクリートを製造する際に石灰質原料及び珪酸質原料に水、アルミ粉を加えたモルタルを使用し、該モルタルを補強筋の配した型枠に注入し、発泡、硬化を行う製造方法が知られている。この製造方法は、アルミ粉末からのガスの発生により生じた気泡が体積膨張して大小様々な気泡が型枠内のモルタルに分布するものである。またアルミ粉末を使用することにより、ハイドロガーネットの生成を抑制でき、必要な強度を確保できるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の製造方法では図１１に示すように、仕上がり製品の最上部主筋６付近に粗大空隙１１が生じやすく、特に最上部主筋６の上部近傍は粗大空隙が出来やすく、一部はモルタル粘度が低いうちにモルタル表面へ浮上し消滅するものの、殆どはそのまま残留して硬化するため、それが空隙となってパネルの外観や部分的な強度を悪化させる問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は補強筋の上部に蓄積する余分なガスを上方に逃し、パネル内部における粗大空隙の残存を減少させることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法は、複数の補強筋が配置された型枠に石灰質原料と珪酸質原料とを主成分とし、これに水、発泡剤としてのアルミ粉末を加えた軽量気泡コンクリート用モルタルを注入し、発泡、硬化を行う軽量気泡コンクリートの製造方法において、モルタル注入後、補強筋の近傍又は上部にモルタルの粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を注入することを特徴とする軽量気泡コンクリートの製造方法である。
【０００６】
このように、本発明では、モルタル注入後、補強筋の近傍又は上部に、モルタルの粘度上昇を遅らせる作用を有する水又は水溶液を注入することにより、補強筋の上部に蓄積する余分なガスを上方に逃がす機会を与え、その結果として、パネル内部の粗大空隙を減少させることを特徴とするものである。本発明に使用される軽量気泡コンクリート用のモルタル組成物としては、通常の軽量気泡コンクリートの製造に用いられるものでよく、その組成は例えばセメント、生石灰等の石灰質原料と粉砕された珪石等の珪酸質原料とを主成分として配合し、これに必要に応じて石膏、軽量気泡コンクリートの解砕屑等を添加し、水を加えて混練し、気泡形成のために発泡剤としてアルミ粉末を加えたものである。
【０００７】
本発明の製造方法は、従来の軽量気泡コンクリートの製造方法と同様に、まず図１や図２に示すように、複数の補強筋３を型枠５内に配置する。この補強筋３は、主筋１と副筋２を格子状に溶接してなる１枚のものでも、図２に示すように、主筋１と副筋２を格子状に溶接してなる１枚をＵ字形に折り曲げたものでも、主筋１と副筋２を格子状に溶接してなるもの２枚を間にスペーサーを入れて溶接した籠状のものでも、又はラス網状のもの等でもよい。
【０００８】
図２に示したＵ字形や２枚の溶接金網を籠状に溶接したものは、図１のようにスペーサー４を有する構造となっており、このスペーサー４に補強筋保持具７を係合させることにより型枠５内の所定の位置に保持される。このように複数の補強筋が配置された型枠にモルタルを注入し、モルタル注入後、補強筋の近傍又は上部にモルタルの粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を注入するのである。
【０００９】
本発明で用いるモルタルの粘度上昇を遅らせる水溶液の具体例としては、例えば非イオン系の界面活性剤ポリオキシエチレンソルビタンエステル（例えば、日本乳化剤（株）の商品名：Ｎｅｗｃｏｌ ８２、Ｎｅｗｃｏｌ ８５）等や、アルキルスルフォン酸塩系（例えば、花王（株）の商品名：マイティ１５０、マイティＶ２）、メラミン樹脂スルフォン酸塩系（例えば日本合成ゴム（株）の商品名：ダイナフローＧ２）、ポリイソプレンスルフォン酸塩系（例えば、日本合成ゴム（株）の商品名：ダイナフローＺ１５０）、リグニンスルフォン酸塩系（例えば、日本製紙（株）の商品名：サンフロー、サンフローＲ）、ポリカルボン酸塩系（例えば、日本合成ゴム（株）の商品名：ダイナフローＰ）等のセメント減水剤といった種々の界面活性剤やセメント硬化遅延剤として使われるクエン酸等の水溶液、更に消泡剤として使われるシリコーン等の水溶液（例えば、花王（株）のアンチフォームＥー２００等がある。
【００１０】
また、水を使用する場合には水系エマルジョンの形態で使用することもできる。そのような水系エマルジョンとしてアクリル樹脂（例えば、旭化成（株）の商品名：モルタック）等がある。以上のように各種のものを例示したが、水は安価で簡便であるため好ましい。水を使用する場合は、型枠中の最上部主筋６の１本の上部に位置するモルタル体積１ｍｌ当たり０．０１〜０．５ｍｌの範囲で注入することが好ましく、特に０．０５〜０．３ｍｌが好ましい。水溶液を使用する場合は、１〜２０ｗｔ％濃度（固形分濃度）に調整したものを上記モルタル体積当たり０．０１〜０．５ｍｌの範囲で注入することが好ましく、特に０．０５〜０．３ｍｌが好ましい。水又は水溶液の注入量が最上部主筋６の１本の上部に位置するモルタル体積１ｍｌ当たり０．０１ｍｌより少なくなると、空洞化の減少効果がそれほど著しくなく、また、モルタル体積１ｍｌ当たり０．５ｍｌを越えると、補強筋の上部に再び粗大な空隙が発生したり、嵩減りの度合いが激しくなるため、外観上見苦しくなる問題が発生する。よって、注入量はモルタル体積１ｍｌ当たり０．０１〜０．５ｍｌが好ましい。
【００１１】
図１２はアルミ粉を発泡剤として使用したモルタルを型枠に注入したときの発泡率と時間の関係の１例を示す図である。発泡率のカーブは一般に初期に急激に立ち上がり、次第に緩やかになり飽和する。本発明における前記水又は水溶液の注入時期は、型枠内のモルタルの発泡がほぼ完了した時点、即ち発泡率カーブが飽和領域に達する時点（図１２の例ではＡ点付近）から、モルタルが流動状態を維持している間までが好ましい。
【００１２】
モルタル発泡がほぼ完了する時点は発泡剤としてのアルミ粉の粒径、形状等により大幅に変化するが、通常モルタルを型枠に注入してから５分〜４０分程度である。また、モルタルが流動状態を維持している期間はモルタル組成によって変化するが、通常、モルタルを型枠に注入してから３０分〜７０分程度である。上記モルタルがほぼ完了する時点および流動状態を維持している期間は、使用するアルミ粉、モルタル組成が定まれば実験により簡単に求めることができる。なお、流動状態か否かは、例えばモルタル中に注入管を差し込んで水平に移動させ、その軌跡が直ちに消滅するか否かで判断できる。
【００１３】
上記のように水又は水溶液の注入時期はモルタル発泡がほぼ完了した時点からモルタルの流動状態が維持されている間に行うことができるが、水又は水溶液の注入開始時点をモルタル発泡がほぼ完了する時点より前、例えば型枠内にモルタルを注入した時点とすることもできる。その場合に水又は水溶液の注入停止時点はモルタル発泡がほぼ完了した時点から短時間になることもある。
【００１４】
このようにすると、粗大空隙中の空気が上に逃げ、粗大空隙が減じ、注入パイプを引き抜いたとき、モルタルはまだ流動性を有しているため、注入パイプの抜けた隙間が埋められる。次に本発明に用いる注入パイプの形状と設置方法を図面に基づいて説明する。図５に示す注入パイプは多数の小孔が開いた円筒状のものであり、図３及び図８のようにモルタル注入前から主筋６の上部に予め設置され、モルタルの表面がこの注入パイプよりも上部に位置したとき定流量ポンプ等で水の注入を開始し、注入終了後は上方に引き抜かれる構造となっている。
【００１５】
図６又は図７に示す注入パイプもやはり多数の小孔が開いた円筒状のものであり、図６の注入パイプは、モルタル注入後、図４及び図９のように最上部主筋６に対して垂直に設置し、水の注入を行いながら主筋６に沿って水平移動できるようになっている。なお、図７の注入パイプも図４及び図１０のように配置し、図６の注入パイプと同様に水を注入しながら水平移動できるようになっている。図５〜図７の注入パイプの形状は円筒状に限定されるものでなく、また、小孔の位置も特に限定されない。ただし、図６、図７に示す注入パイプの小孔の位置は、水平移動する際、前方に注水できるよう前向きに開いてあるのがより好ましく、このようにした場合、最上部主筋６の上部に蓄積する余分なガスをより均一に除去することができる。
【００１６】
また、補強筋の上部又は近傍の範囲は、図８〜１０に示すように、最上部に位置する主筋６の周辺であればよく、主筋６の上部だけでなく、その側方でもよい。注入パイプを水平移動させる手段は駆動できる装置を使用してもよいし、また人の手によって移動させてもよい。上記水又は水溶液の注入終了後は、型枠内で数時間の予備養生を行い、硬化後モルタルを型枠から外し、ピアノ線カッター等で切断し、オートクレーブ養生を行うことにより、軽量気泡コンクリートパネルが得られる。
【００１７】
【実施例１】
軽量気泡コンクリート用組成物は、セメント２７．０重量％, 生石灰６．２重量％，珪石４１．０重量％, 石膏１．８重量％, 軽量気泡コンクリートの解砕屑２４．０重量％の割合からなる混合物１００重量部に水７３．０重量％とアルミ紛状物０．０７重量％を加えて混練したものを使用した。なお、使用したアルミ粉およびモルタル組成について実験した結果、モルタルを型枠に注入した後、モルタル発泡がほぼ完了する時点はおよそ２０分後、モルタルの流動状態が維持されている期間はおよそ４０分後であった。
【００１８】
注入パイプは、図５に示すような多数の小孔が開いた長さ５００ｍｍのものを使用した。このパイプを図３及び図８に示すように最上部主筋６に沿って設置した。その後、混練したモルタルを型枠に注入し、モルタル注入から７分経過した後、型枠中の最上部主筋６の１本の上部に位置するモルタル体積１ｍｌ当たり０．２８ｍｌの水を送水チューブ１０により送水し、パイプの小孔からモルタル中に注入した。この水の注入は２３分間かけて行った。注入終了後はパイプを型枠から引き抜き、約３時間の予備養生を行った。次に硬化したモルタルを型枠から外し、ピアノ線カッター等で所定のパネルの大きさに切断後、１８０℃で４時間のオートクレーブ養生を行い、軽量気泡コンクリートパネルを得た。
【００１９】
この結果、パイプの挿入を全く行わなかったパネルの粗大空隙の面積率が４１．１％であり、パイプを挿入したが水の注入を行わず、所定時間後にパイプを抜き取ったパネルの粗大空隙の面積率が２９．３％であったのに対し、実施例により得られたパネルは１２．２％であった。尚、この面積率は、パネルを縦方向の最上部主筋６の長さ方向に切断し、その切断面を画像処理によって単位面積当たりの粗大空隙の面積を測定し、算出したものである。
【００２０】
【実施例２】
実施例１と同じモルタルを型枠に注入し、モルタル注入から３５分経過後、図６に示す注入パイプ（多数の小孔を開けた長さ１２５ｍｍのもの）を図４及び図９のように型枠中に挿入し、型枠中の最上部主筋６の１本の上部に位置するモルタル体積１ｍｌ当たり０．２３ｍｌの水を送水チューブ１０により送水し、パイプの小孔からモルタル中に注入しながら水平移動させた。
【００２１】
最上部の全ての主筋６の上のパイプ９の移動が完了した後、注入パイプを型枠中のモルタルから引き抜いた。この水を注入しながらパイプを移動させ型枠から引き抜くまでに約２０秒間であった。その後、約３時間の予備養生を行った。次に硬化したモルタルを型枠から外し、ピアノ線カッター等で所定のパネルの大きさに切断後、１８０℃で４時間のオートクレーブ養生を行い、軽量気泡コンクリートパネルを得た。
【００２２】
この結果、パイプの挿入を全く行わなかったパネルの粗大空隙の面積率が４１．１％であり、パイプを挿入したが水の注入を行わず、所定時間後にパイプを抜き取ったパネルの粗大空隙の面積率が２０．５％であったのに対し、実施例で得られたパネルの粗大空隙の面積率は僅かに３．６％であった。
【００２３】
【実施例３】
実施例１と同じモルタルを型枠に注入し、モルタル注入から３０分経過後、図６に示す注入パイプ（多数の小孔を開けた長さ１２５ｍｍのもの）を図４及び図９のように型枠中に挿入し、１０ｗｔ％（固形分濃度）のＰＯＥソルビタンエステル（商品名；日本乳化剤（株）Ｎｅｗｃｏｌ−８２）水溶液を型枠中の最上部主筋６の１本の上部に位置するモルタル体積１ｍｌ当たり０．２４ｍｌで送水チューブ１０により送水し、パイプの小孔からモルタル中に注入しながら水平移動させた。最上部の全ての主筋６の上のパイプ９の移動が完了した後、注入パイプを型枠中のモルタルから引き抜いた。この水を注入しながらパイプを移動させ型枠から引き抜くまでに約２０秒間であった。パイプを型枠から引き抜いた後、約３時間の予備養生を行った。次に硬化したモルタルを型枠から外し、ピアノ線カッター等で所定のパネルの大きさに切断後、１８０℃で４時間のオートクレーブ養生を行い、軽量気泡コンクリートパネルを得た。
【００２４】
この結果、パイプの挿入を全く行わなかったパネルの粗大空隙の面積率が４６．１％であり、パイプを挿入したが水の注入を行わず、所定時間後にパイプを抜き取ったパネルの粗大空隙の面積率が２１．５％であったのに対し、実施例で得られたパネルの粗大空隙の面積率は僅かに１．７％であり、より均一に粗大空隙が減少した。
【００２５】
なお、図６に示す注入パイプの代わりに図７に示す注入パイプを図１０のように使用しても略同様な結果が得られた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の製造方法に従えば、型枠に配置された補強筋の近傍又は上部にモルタルの粘度上昇を遅らせるための水又は水溶液を注入することにより、最上部主筋の上部に蓄積する余分なガスを上方に抜き、パネル内部における粗大空隙の残存を減少させることができる。その為、軽量気泡コンクリートパネルの気泡を有するという特徴を損なわずに、パネルの端部に空洞が出現することが殆ど無くなり、パネルの意匠性に優れると共に、内部に残存する空洞も少ないのでパネル端部の強度が優れたパネル製品にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】型枠に補強筋を配置した図を示す断面図である。
【図２】型枠に補強筋を配置した図を示す斜視図である。
【図３】注入パイプを最上部主筋に配置した図を示す斜視図である。
【図４】他の例の注入パイプを最上部主筋に配置した図を示す斜視図である。
【図５】注入パイプを示す斜視図である。
【図６】他の注入パイプを示す斜視図である。
【図７】他の注入パイプを示す斜視図である。
【図８】注入パイプを最上部主筋上部に配置した図、及びその拡大図である。
【図９】他の注入パイプを最上部主筋上部に配置した図、及びその拡大図である。
【図１０】他の注入パイプを最上部主筋上部に配置した拡大図である。
【図１１】従来のパネル製品を縦方向に切断した断面図である。
【図１２】本発明の型枠に注入されたモルタルの発泡率と時間の関係の１例を示す図である。
【符号の説明】
１ 主筋
２ 副筋
３ 補強筋
４ スペーサー
５ 型枠
６ 最上部主筋
７ 保持具
８ 小孔
９ 注入パイプ
１０ 送水チューブ
１１ 粗大空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004083248.tif 000009
【図９】
0004083248.tif 000010
【図１０】
0004083248.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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