(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント材を固化材とする擬石材の製造方法において、型枠内に土類を散布した土類散布層とセメント材からなる所定厚さのセメント層を交互に積層して積層体を形成する積層体形成工程、該積層体を振動又はプレスして前記セメント層の締め固めを行う締固工程、セメント材固化後に脱型して該積層体を少なくとも片面に前記土類散布層が露出するように薄くスライスして板状体を得るスライス工程、該板状体表面に露出する土類を除去する土類除去工程からなることを特徴とする擬石の製造方法。
【請求項２】
前記セメント層は、製造される板状体の２倍の厚さに形成され、前記スライス工程では、前記セメント層の中間厚さ部位と前記土類散布層部位とをそれぞれスライスして板状体を得る請求項１記載の擬石の製造方法。
【請求項３】
前記セメント層は、製造される板状体の厚さとなるような厚さに形成され、前記スライス工程では、前記土類散布層部位をそれぞれスライスして板状体を得る請求項１記載の擬石の製造方法。
【請求項４】
セメント材を固化材とする擬石の製造方法において、
粒状又は塊状の土類を任意に散布して土類散布層を形成する土類散布層形成工程と、所定厚さのセメント層を形成するセメント層形成工程とで一枚の板状体を形成する板状体形成工程をなし、前記セメント層上に仕切板を挿入する仕切板挿入工程を有し、前記板状体形成工程と前記仕切板挿入工程を交互に繰り返して、型枠内に土類散布層とセメント層からなる板状体と仕切板を交互に積層して積層体を形成する積層体形成工程、
該積層体を振動又はプレスして前記セメント層の締め固めを行う締固工程、セメント材固化後に脱型して前記仕切板を除去することによって板状体を得る仕切板除去工程、
該板状体表面の土類を除去する土類除去工程からなることを特徴とする擬石の製造方法。
【請求項５】
前記擬石が人造トラバーチン板状体である請求項１〜４何れか記載の擬石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、擬石の製造方法、特に壁面や床面等に石張り材として用いられる、表面が粗い（多孔質）自然石に酷似した表面を有する擬石板状体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物や土木構築物等において、自然調又は重厚な雰囲気の醸成や高級化が求められ、壁面や床面等の形成に自然石材又は擬似石材が多用されている。しかしながら、自然石材は資源の枯渇等で益々高価となり、且つ施工の困難性等があり、自然石での施工はよりコスト高となってきている。一方、自然石に似せた擬石（人造石）は、自然石に比べて安価であり、且つ施工性にも優れているため、近年自然石に代えて擬石が多用されてきている。
【０００３】
従来、例えば、「トラバーチン」と呼ばれる琉球石灰岩からなる表面が粗い石材の擬石が提案されている。その製造方法として、トラバーチンの加工工程で発生するトラバーチン粒を骨材にして白色ポルトランドセメントで成形する方法（特開平８−２９５８号公報）、及び型枠に粒状又は塊状の土を散布して敷設し、その上にセメントコンクリート原料を充填し、固化後に表面に付着している土を除去することによってトラバーチンに酷似した表面状態を形成する方法が本出願人らによって提案されている（特開平９−２５５４５５号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案されている擬石製造方法のうち後者の方法は、型枠面に散布した土が不規則にセメントコンクリート面に付着し、脱型後に表面に付着した土を除去することによって、自然石に近い表情を得ることができる。しかしながら、床や壁材として使用する薄い平板を得る場合、平板用の高さの低い型枠でコンクリート層を薄くして成形するため、成形時振動をかけても自重が軽くて締め固めができず、十分な強度を得ることができない欠点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の擬石製造技術の上記問題点を克服するために創案されたものであって、特にトラバーチン等の自然石の表情に酷似した表情を有し、且つ所望の強度を有する薄い擬石板状体を簡単に且つ効率良く得ることができる擬石の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の擬石の製造方法は、セメント材を固化材とする擬石材の製造方法において、型枠内に土類を散布した土類散布層とセメント材からなる所定厚さのセメント層を交互に積層して積層体を形成する積層体形成工程、該積層体を振動又はプレスして前記セメント層の締め固めを行う締固工程、セメント材固化後に脱型して該積層体を少なくとも片面に前記土類散布層が露出するように薄くスライスして板状体を得るスライス工程、該板状体表面に露出する土類を除去する土類除去工程からなることを特徴とするものである。
【０００７】
前記セメント層の厚さを製造される板状体の２倍の厚さに形成すれば、前記スライス工程では、前記セメント層の中間厚さ部位と前記土類散布層部位とをそれぞれスライスすることによって、片面に土類散布層が露出する板状体を効率良く得ることができる。一方、前記セメント層の厚さを、製造される板状体の厚さに形成すると、前記スライス工程は、前記土類散布層部位をそれぞれスライスすることによって、両面に土類散布層が露出する板状体を得ることができる。
【０００８】
また、前記課題を解決する本発明の他の擬石の製造方法は、セメント材を固化材とする擬石の製造方法において、
粒状又は塊状の土類を任意に散布して土類散布層を形成する土類散布層形成工程と、所定厚さのセメント層を形成するセメント層形成工程とで一枚の板状体を形成する板状体形成工程をなし、前記セメント層上に仕切板を挿入する仕切板挿入工程を有し、前記板状体形成工程と前記仕切板挿入工程を交互に繰り返して、型枠内に土類散布層とセメント層からなる板状体と仕切板を交互に積層して積層体を形成する積層体形成工程、該積層体を振動又はプレスして前記セメント層の締め固めを行う締固工程、セメント材固化後に脱型して前記仕切板を除去することによって板状体を得る仕切板除去工程、該板状体表面の土類を除去する土類除去工程からなることを特徴とするものである。この場合は、スライス工程を必要としない。以上の方法によって、より自然石に近い人造トラバーチン板状体を安価に得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の擬石の製造方法に係る実施形態のフローチャートを示している。本実施形態では、土類散布層形成工程２とセメント層形成工程３とを含む積層体形成工程１で、図２に示すように、柱状の型枠１０内に土類を散布した土類散布層１１とセメント材からなる所定厚さのセメント層１２を交互に積層して積層体１３を形成する。土類散布層は、板状体表面に自然石に酷似した凹凸や多孔質感を形成する為のものであり、目的とする自然石の表面性状に合わせて、所望の粒状又は塊状の土及びその粒径を選択し、任意の密度で土類を型枠底部及び又はセメント層上部に散布することによって形成される。セメント層１２は、セメント（固化材）と骨材及び水を混練したセメント材を、所望する板状体の厚さ又はその２倍の厚さとなるように充填することによって形成される（図２に示す実施形態では、２倍の厚さに形成されている）。
【００１０】
次いで、積層体１３のセメント材が固化しない間に、枠体１０、即ち型枠内に形成された積層体を振動させることによってセメント層の締固めを行う（締固工程４）。締固めは、必ずしも積層体を振動する場合に限らず、積層状態で上方よりプレスで加圧して行っても良い。コンクリートを締固めすることによって、コンクリートが密になって強度が向上し、薄板状にスライスしても充分な強度を確保することができる。
【００１１】
締固工程の後セメント材が充分に固化した段階で脱型することによって、土類散布層がサンドイッチされたコンクリート積層体１３が得られる。該コンクリート積層体１３を図２（ｂ）に一点鎖線で示す土類散布層１１の中間位置、及びセメント層１２の中間厚さ位置１５から平行にスライスすることによって、所望厚さの板状体が得られる（脱型・スライス工程５）。本実施形態では、セメント層の厚さを板状体の２倍の厚さに形成したが、積層体形成工程でセメント層の厚さを所望の板状体の厚さに形成すれば、土類散布層のみからスライスすれば良い。本実施形態の場合、得られた板状体はその片面に土類が付着しているので、該土類を水を吹き付けて洗い流すか、又は空気を吹き付けて除去する（土類除去工程６）。土類を除去することによって、土類が付着していた箇所がセメント層表面に、図３に示すように凹凸を形成し、自然な多孔質感を表現し、自然石に酷似した擬石の板状体を得ることができる。そして得られた板状体は、充分に締め固めしているので、薄板であっても充分な強度を有し、壁面や床面等の石張り工事用の石材として利用することができる。
【００１２】
上記土類散布層１１を形成する土類は、混練されたセメント材料に容易に溶け込まず、固化後セメント層表面から容易に除去できるものであれば良く、粘度質の土が望ましく、例えば、赤土を粒度調節して適度の粒径を有する粒状又は塊状のものを用いる。赤土は全国に分布し、特に沖縄県に分布している赤土は国頭マージと呼ばれ、殆どが粘度質であり、粒子が非常に細かく、且つ粘着力が弱いため、水に非常に溶けやすい性質を持っているので、セメント層表面から容易に洗い流して除去することができる。一方、セメント表面に付着した赤土の微細粒子がセメント層内に侵入してセメント層内部に付着して残り、それがかえって琉球石灰岩の自然な赤みを出し、天然石のトラバーチンに酷似した擬石が得られる。
【００１３】
しかしながら、土類は必ずしも赤土や純粋な粘土に限らず、固化後セメント層表面から容易に除去できるものであれば、他の土や土以外の例えば、コーラル粉末等の細粒や塊状物であっても良い。また、セメント層の表面の性状に応じて、適度に粒度を調整する。なお、上記実施形態では、最初型枠の底部に土類を適度に散布して土類散布層を形成し、その上にセメント材を投入しているが、最初に型枠底部に所定厚さとなるようにセメント材を投入してセメント層を形成し、その上に最初の土類散布層を形成するようにしても良い。
【００１４】
図４及び図５は、請求項４記載の発明に係る擬石の製造方法の実施形態を示している。本実施形態と前記実施形態との相違点は、土類散布層とセメント層とからなる一枚の板状体の間に仕切板を挿入して積層体を形成し、脱型後に該仕切板を除去することによって、スライスせずに各板状体を得られるようにした点にある。すなわち、本実施形態では、粒状又は塊状の土類を任意に散布する土類散布層形成工程２１と、セメント層を形成するセメント層形成工程２２とで一枚の板状体を形成する板状体形成工程２３をなし、各板状体形成工程２３の間に仕切板挿入工程２４が設けられ、その繰り返しにより積層体形成工程２０を構成し、型枠２６内に仕切板２５を介して土類散布層２７とセメント層２８からなる板状体と仕切板を交互に積層して積層体２９を得る。
【００１５】
次いで、該積層体を振動又はプレスして前記セメント層の締め固めを行い（締固工程３０）、セメント固化後に脱型して前記仕切板を除去する（脱型仕切板除去工程３１）ことによって、個々に分離された薄い板状体が得られる。そして、土類除去工程３２で板状体表面の土類を除去することによって、前記実施形態と同様に表面が自然石に酷似した擬石を得ることができる。
【００１６】
上記実施形態で仕切板２５は必ずしも平板に限るものでなく、例えば湾曲に屈曲した形状のものや波形の仕切板を用いいることによって、得られた擬石板状体は、湾曲形状や波形状に屈曲した形状のものが得られる。従って、特許請求の範囲で規定する本発明の擬石板状体は、必ずしも平板状のものに限るものでなく、板状体を任意形状に屈曲したものや特殊な模様形状を施したもの等を含むものものである。また、上記実施形態では、板状体は矩形状に形成する場合を示しているが、必ずしも矩形形状にかぎらず、型枠形状を適宜替えることによって、円形状やその他の任意の形状の板状体を得ることができる。
【００１７】
【実施例】
次に、図１及び図２に示す実施形態による本発明の１実施例を示す。
まず、所定の厚さ（深さ）を有する型枠１０の底部に、粉状又は塊状の赤土をランダムにまき散らす。該赤土は、ふるいにかけて粒径が２〜１０ｍｍ程度に塊状のものを採用した。そして、コンクリート材料（白色ポルトランドセメント１重量比：コーラル（琉球石灰岩）粉２重量比：水０．５重量比を混練したもの）を成形後の厚さが所定の板厚となるように適量投入して均す。その上に前記の土をランダムにまき散らす。そして、前回の投入量と同量のコンクリート材料を投入して平面に均し、その上にさらに前回と同様に土をランダムに散布する。以下同様な作業を型枠が一杯となるまで繰り返す。
【００１８】
型枠への充填が終了すると、型枠全体を振動機で振動させて十分な締め固めを行う。その際、型枠は深く型枠内に充填されたコンクリートの自重が重いので、振動による締め固め効果が高く、コンクリートが十分に締め固められる。固化後に、脱型することによって、中間に赤土層をサンドイッチし、且つ型枠底面に相当する脱型面に赤土が付着した多層のコンクリート石材を得ることができる。
【００１９】
得られたコンクリート柱（積層体）を赤土散布層がある部分と、コンクリートの中間厚さ部分からカッターでスライスすることによって、片面に赤土散布層を有する所望厚さの板状体を得ることができる。得られた板状体の赤土付着面に噴射ノズルで高圧水を噴射して赤土を洗い流す。得られた板状体は、赤土の付着で適度に凹凸が形成されて自然な模様を創造し、表情豊かな板状体となる。また、赤土除去後の後が僅かに赤くなり、トラバーチンの表面と同様な色彩及び模様となる。これは、赤土か非常に粒子が細かいために、固化材中に微細な粒子が浸透して赤く染まってしまい、水洗いしても容易に除去できないためである。そして、該板状体は薄くてもコンクリートが十分に締め固めされているので、十分な強度を有し、トラバーチンと酷似した良質な人造トラバーチンを得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜５記載の発明によれば、土類が付着していた箇所がセメント層表面に、凹凸を形成して自然な多孔質感を表現し、自然石に酷似した擬石の板状体を得ることができる。そして得られた板状体は、充分に締め固めされているので、薄板であっても充分な強度を有し、壁面や床面等の石張り工事用の石材として利用することができる。また、自然石模様形成には、安価な土類を使用するので、原材料が安くしかも熟練を要することなく簡単な工程で安価に製造できる。特に、トラバーチン擬石板状体の製造には効果的である。
【００２１】
さらに、請求項４記載の発明によれば、単に仕切板を除去するだけで、板状体に分離できるので、スライス工程が必要でなく、より容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る擬石の製造方法のフローチャートである。
【図２】途中工程における積層体の模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）正面図である。
【図３】本発明によって得られる擬石の模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る擬石の製造方法のフローチャートである。
【図５】その途中工程を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１、２０  積層体形成工程
２、２１  土類散布層形成工程
３、２２  セメント層形成工程
４、３０  締固工程
５  脱型・スライス工程
６、３２  土類除去工程
１０、２６  型枠
１１、２７  土類散布層
１２、２８  セメント層
１３、２９  積層体
１６  板状体
１７  凹凸
２３  板状体形成工程
２４  仕切板挿入工程
２５  仕切板
【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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