コンクリート用型枠
【課題】ビル建築や土木建設等の分野において、コンクリート打設用として用いられるコンクリート用型枠に関し、従来の木製、金属製、合成樹脂製の型枠のような問題点がなく、しかも脱型後のコンクリートの圧縮強度を向上させることができるようなコンクリート用型枠を提供する。
【解決手段】コンクリート用型枠２が、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されている。
【解決手段】コンクリート用型枠２が、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート用型枠、さらに詳しくは、ビル建築や土木建設等の分野において、コンクリート打設用として用いられるコンクリート用型枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビル建築や土木建設等の分野においては、コンクリートを打設するために、コンクリート打設用の型枠が用いられており、そのようなコンクリート用型枠としては、従来ではベニヤ板等の木製のものが用いられている。しかし、このような木製の型枠は、木製であるが故に複数回の使用に耐えず、また使用後はコンクリートミルク等が付着しているので他の用途に転用することもできず、大半は産業廃棄物として処分されているのが現状である。このような現状は木材資源の枯渇を招き、環境保護上も問題視されている。
【０００３】
このような木製の型枠に代わり、多数回の使用に耐えるものとして、たとえば特許文献１に示すような金属製の型枠も開発されているが、木製の型枠に比べて重量があり、且つ現場での加工が困難なために普及していないのが現状である。
【０００４】
そこで、これらに代わるものとして、たとえば特許文献２や特許文献３に示すような合成樹脂製の型枠も開発されている。しかし、合成樹脂製の型枠は、ベニヤ板等の木製の型枠や金属製の型枠に比べて強度が弱く、何らかの補強を必要とされる。そのために、従来では、たとえば発泡体の中に芯材として補強用繊維を混入させ、或いは発泡体芯材の片面又は両面に硬質合成樹脂からなる表面材を接着し、さらには発泡体よりなるパネルの外表面を加熱、軟化させた後、これに押圧力を加え圧縮して表皮層を形成する等の種々の手段が講じられているが、いずれも複雑な工程を必要として、型枠の製造コストが増大することとなっていた。
【０００５】
上述のように、木製、金属製、合成樹脂製のいずれの型枠も、一長一短があり、結局、最も実用に供されているのはベニヤ板等の木製の型枠であるのが現状となっている。また、型枠の材質をどのように選定しても、脱型後のコンクリートの強度等の物性を向上させることは到底できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６１６３８号公報
【特許文献２】特開平６−１２９０９４号公報
【特許文献３】特開２００２−４７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、上記従来の木製、金属製、合成樹脂製の型枠のような問題点がなく、しかも脱型後のコンクリートの圧縮強度を向上させることができるようなコンクリート用型枠を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上述のような点に鑑み、型枠の素材について鋭意研究した結果、型枠の素材としてケイ酸カルシウム板を用いることで、上記木製、金属製、合成樹脂製の型枠のような問題点がなくなり、しかも脱型後のコンクリートの強度を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、上記のような課題を解決するために、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠を提供するものである。ゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させる水は、自重の３．０〜４．５倍であることがより好ましい。
【００１０】
また本発明は、 自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板によってコンクリート用型枠を構成したものであるため、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板によってコンクリート用型枠を構成したものであるため、このようなコンクリート用型枠内にコンクリートを充填して打設すると、そのコンクリート用型枠を構成するゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板が自重の２．５〜５．０倍という多量の水を含浸させたものであるので、又はトバモライトからなるケイ酸カルシウム板が自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたものであるので、型枠内に充填されたコンクリート中の水が水蒸気となって飛散するのが極力防止されることとなり、その結果、このような型枠で打設された脱型後のコンクリートは、たとえば標準水中養生によって養生されたコンクリートと同程度の圧縮強度を有するものとなる。
【００１２】
このように、本発明においては、標準水中養生を行っていないにもかかわらず、型枠の素材を、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に選定することによって、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に選定することによって、標準水中養生によって養生されたコンクリートと同程度の圧縮強度を有するコンクリートが得られることとなり、従来の木製、金属製、合成樹脂製等の型枠で打設されたコンクリートに比べて、圧縮強度が著しく向上することとなった。
【００１３】
さらに、従来用いられていた木製の型枠の内側に本発明のケイ酸カルシウム板からなる型枠を配置して用いることもでき、この場合においても、コンクリートは内側に配置されたケイ酸カルシウム板からなる型枠内に充填されることとなるので、優れた圧縮強度のコンクリートが得られ、しかもケイ酸カルシウム板からなる型枠は充填されるコンクリートと接触するが、外側の木製の型枠は充填されるコンクリートと接触することがないので、木製の型枠は何度でも繰り返して使用することができ、その結果、木製の型枠の寿命が従来に比べて各段に延びるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態としてのコンクリート用型枠の施工例において、木製の型枠及びケイ酸カルシウム板からなる型枠を設置する工程を示す断面図。
【図２】同実施形態の施工例において、コンクリート型枠内にコンクリートを充填する工程を示す断面図。
【図３】同実施形態の施工例において、木製の型枠を脱型する工程を示す断面図。
【図４】同実施形態の施工例において、ケイ酸カルシウム板からなる型枠を脱型する工程を示す断面図。
【図５】他実施形態の施工例を示す断面図。
【図６】さらに他の実施形態の施工例を示す断面図。
【図７】圧縮強度の試験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のコンクリート用型枠は、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されたものである。
【００１６】
このように多量の水をケイ酸カルシウム板に含浸させ、そのようなケイ酸カルシウム板でコンクリート型枠を構成し、その型枠でコンクリートを打設した場合に、打設されたコンクリートの圧縮強度は、上述のように標準水中養生によって養生されたコンクリートの圧縮強度と同程度に優れたものとなる。
【００１７】
その理由は必ずしも定かではないが、一応、次のように推定される。すなわち、ケイ酸カルシウム板は水の吸収力が非常に高く、水とセメントと骨材とを混合して未だ湿潤状態にあるコンクリートを型枠内に充填した直後において、コンクリート中の水がケイ酸カルシウム板に不用意に吸収され、それによってコンクリートが固化する前に乾燥してしまうおそれがある。その結果、ケイ酸カルシウム板の吸水調整のバランスが崩れるとともにコンクリートの水分発散の調整も崩れるおそれがある。
【００１８】
この点、自重の２．５倍以上の水を予めゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させておくことで、又は自重の１．３〜３．０倍の水を予めトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させておくことで、飽和含水量の水を含んだケイ酸カルシウム板が得られ、ケイ酸カルシウム板の吸水調整のバランスが維持されて、そのようなケイ酸カルシウム板で構成された型枠内に充填されるコンクリート中の水分が不用意に飛散するのが防止されるものと考えられる。このため、上記のような型枠からの脱型後のコンクリートの圧縮強度が優れたものになるものと推定される。
【００１９】
一方、自重の５．０倍を超える水をゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させた場合には、或いは自重の３．０倍を超える水をトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させた場合には、ケイ酸カルシウム板の飽和含水量を超えることとなり、そのようなケイ酸カルシウム板で構成される型枠で打設されるコンクリートの圧縮強度が増加することがないばかりか、ケイ酸カルシウム板の品質が低下するおそれがある。この観点からは、ゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させる水は、ケイ酸カルシウム板の自重の３．０〜４．５倍であることがより好ましい。
【００２０】
本発明のコンクリート用型枠を構成するケイ酸カルシウム板は、ケイ酸質原料、石灰質原料と補強繊維を主成分として、ウェットマシンで抄造して得られた板である。このように得られたケイ酸カルシウム板は、強く安定した結晶構造を持ち、結晶構造を持たない他の板に比べて経年変化、温湿度による変質変形が少ない、安定した品質の不燃材である。
【００２１】
本発明におけるケイ酸カルシウム板としては、主としてゾノトライト（６ＣａＯ・６ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）からなるケイ酸カルシウム板が用いられる。ただし、トバモライト（５ＣａＯ・６ＳｉＯ2・５Ｈ2Ｏ）を使用することも可能である。
【００２２】
ゾノトライト及びトバモライトのいずれも、石灰質材料とケイ酸質材料（ＳｉＯ2）を主な出発原料とし、混練、成形し、オートクレーブ処理して得ることができる。
【００２３】
石灰質材料としてはセメント系材料が通常用いられる。ＣａＯや水酸化カルシウムも利用できるが、成形後脱枠してオートクレーブ養生を行う場合には、自硬性の材料である、普通、早強、超早強、耐硫酸塩、中庸熱、低熱のポルトランドセメント、白色セメント、エコセメント等を好適に使用することができる。また、混合セメントである高炉セメント、フライアッシュセメントやシリカセメント等も好適に使用できる。
【００２４】
一方、ケイ酸質材料としては、α−石英を主成分とするケイ石微粉末や産業副産物であるシリカフューム、籾殻灰、フライアッシュ等を使用することができる。石灰質材料とケイ酸質材料の混合比率は、特に限定されるものではないが、目的とする生成物がトバモライトである場合は、セメント系材料等の石灰質材料１０〜９０重量部とケイ酸質材料９０〜１０重量部であり、より好ましくは、石灰質材料４０〜５０重量部とケイ酸質材料６０〜５０重量部である。
【００２５】
上記のオートクレーブ処理温度は、一般に１１０℃以上である。具体的には、目的とする生成物により異なり、トバモライトでは１８０℃、ゾノトライトでは２００℃程度が好適であり、結晶性の低い水和物では、１１０℃から１５０℃程度であるのが好適である。
【００２６】
ケイ酸カルシウム板の成形に際しては、型枠に原料スラリーを流し込んで成形し、若しくは加圧脱水成形し、或いは抄造成形した後、飽和水蒸気圧下でオートクレーブ養生してケイ酸カルシウム水和物とする方法、又は予めケイ酸カルシウム水和物を撹拌式オートクレーブなどで合成した後、加圧脱水してケイ酸カルシウム水和物とする方法等がある。後者の方法では、成形の際には、耐アルカリ性ガラス繊維などを繊維補強材として加えることもできる。
【００２７】
この場合の繊維補強材としては、有機系及び無機系のいずれの繊維をも使用できる。有機系繊維補強材としては、セルロース繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維等を使用することができ、無機系繊維補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維等を使用することができる。
【００２８】
以下、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態では、ベニヤ板からなる型枠と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠とを用いて、コンクリートの躯体を得る実施形態の施工例について説明する。ケイ酸カルシウム板としては、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板を用いる。
【００３０】
このようなコンクリートの躯体を得る場合には、先ず図１に示すように、ベニヤ合板からなる型枠６、６を配置するとともに、そのベニヤ合板からなる型枠６、６の内面側に、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２を配置する。次に図２に示すように、型枠２、２間の空間部内にコンクリート１を充填する。次に、一定期間養生後、図３に示すようにベニヤ合板からなる型枠６、６を外して脱型した後、図４に示すように、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２を外して脱型することによって、コンクリート１の躯体が得られることとなる。
【００３１】
この場合において、得られたコンクリート１の躯体は、上記のように自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２間の空間部内に充填して得られたものであるので、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００３２】
（実施形態２）
本実施形態では、金属製の型枠と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠とを用いて、コンクリートの躯体１を得る実施形態の施工例について説明する。型枠を構成するケイ酸カルシウム板としては、上記実施形態１と同じものを用いた。
【００３３】
本実施形態では、図５に示すように、鋼板３の上に金属製の型枠４を四方に設置し、その型枠４で包囲される空間部の底面であって鋼板３の上部に、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を設置し、次に型枠４内にコンクリート１を充填し、さらに充填されたコンクリート１の上部にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を設置する。一定期間養生後、上部のケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を外すとともに、金属製の型枠４を外し、さらに下部のケイ酸カルシウム板で構成された型枠２からコンクリート１を剥離することによって、コンクリート１の躯体が得られることとなる。
【００３４】
本実施形態においては、上記実施形態１と相違し、金属製の型枠４内に充填されるコンクリート１の上下にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２が配置されることとなるが、コンクリート１が１対の型枠２、２で挟持された状態となる点では実施形態１と共通している。
【００３５】
そして、コンクリート１を挟持するように配置された型枠２、２は、実施例１と同様に自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されたものであるので、得られたコンクリート１の躯体は、上記実施形態１と同様に、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００３６】
（実施形態３）
本実施形態も、上記実施形態２と同様に、金属製の型枠４と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２とを用いて、コンクリートの躯体１を得る実施形態である。型枠を構成するケイ酸カルシウム板としては、上記実施形態１、２と同じものを用いた。鋼板３の上に金属製の型枠４を四方に設置する点も、上記実施形態２と共通する。
【００３７】
本実施形態においては、図６に示すように、コンクリート１の上部のみにケイ酸カルシウム板で構成された型枠２が設置され、コンクリート１の下部（鋼板３の上部）にはケイ酸カルシウム板で構成された型枠２は設置されていない。この点で、上下にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２が設置されていた上記実施形態２と相違する。
【００３８】
このように、本実施形態では、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２がコンクリート１の上部のみに設置され、下部には設置されていないので、上記実施形態１、２のようにコンクリート１が１対のケイ酸カルシウム板の型枠２、２で挟持された状態となるわけではない。
【００３９】
しかしながら、本実施形態では、上記実施形態２と同様に、充填されるコンクリート１の四方が金属製の型枠４で包囲されているので、コンクリート１の養生中に、コンクリート１から水蒸気が放散されるのは、金属製の型枠４で包囲されずに開口している上面側からとなり、その上面側には、上記のように自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライト、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成された型枠２が配置されているので、このように飽和含水量の水を含んだケイ酸カルシウム板で構成された型枠２によって、コンクリート中の水分が上面側から飛散するのが好適に防止されることとなる。
【００４０】
従って、１対のケイ酸カルシウム板の型枠２、２で挟持された状態でコンクリートが養生されているわけではないにもかかわらず、得られるコンクリート１の躯体は、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００４１】
（その他の実施形態）
尚、本発明における型枠とは、上記実施形態１、２のように、コンクリートの両側に１対のものが配置されて、充填されるコンクリートを挟持しうるような状態で養生しうる一般的な型枠の他に、上記実施形態３のように、金属製の型枠４で包囲された空間部の上部開口部を閉鎖すべく、コンクリートの上部のみに配置されて前記空間部の上部開口部の蓋として用いられるような型枠も含むことを意味する。
【００４２】
また、上記実施形態１乃至３では、ケイ酸カルシウム板からなる型枠の他に、木製の型枠や金属製の型枠を併用する施工例について説明したが、ほかの型枠と併用する場合に限らず、ケイ酸カルシウム板からなる型枠を単独で使用することも可能である。
【００４３】
さらに、具体的な施工例も上記実施形態１乃至３に限定されるものではなく、該実施形態１乃至３以外の施工例を採用することも可能である。
【００４４】
さらに、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２のコンクリートと接触する面側に、予めセロファンを貼着することも可能である。このようなセロファンを予め貼着しておくことで、養生後にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２をコンクリートから取り外す場合に、コンクリートからのケイ酸カルシウム板で構成された型枠２の離型性が良好になるという効果がある。また、セロファンは透湿性に優れているので、水蒸気の出入りを伴うコンクリートとケイ酸カルシウム板の型枠との境界面に設置することにも適している。尚、この場合のセロファンとしては、普通セロファン（ＰＴ）が用いられる。このようなセロファンの貼着は、上記実施形態１乃至３のいずれの施工例にも適用することができ、また実施形態１乃至３以外の施工例にも適用することができる。
【実施例】
【００４５】
（実施例１）
本実施例では、上記のようにケイ酸カルシウム板で構成された型枠内に充填して得られたコンクリートの圧縮強度を試験した。また、一般に優れた圧縮強度を有すると認識されている標準水中養生したものを比較例１として準備し、気中養生して得られたものを比較例２として準備した。
【００４６】
尚、圧縮強度の測定は、ＪＩＳ Ａ １１０８に基づいて行い、材齢７日、１４日、２１日、及び２８日の圧縮強度を測定した。すなわち、実施例１では試験用のケイ酸カルシウム板の型枠内にコンクリートを充填し、７日、１４日、２１日、及び２８日間養生後の圧縮強度を測定し、比較例１、及び比較例２では、７日、１４日、２１日、及び２８日間、それぞれ標準水中養生、及び気中養生してコンクリートの圧縮強度を測定した。その結果を表１に示す。表１中の数値の単位はＮ／ｍｍ2である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
また、上記表１の試験結果は、図７にも示す。図７において、○のプロットで結線されるグラフが実施例１のものであり、□のプロットで結線されるグラフが比較例１のものであり、△のプロットで結線されるグラフが比較例２のものである。
【００４９】
表１及び図７からも明らかなように、ケイ酸カルシウム板の型枠で得られた実施例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度は、一般に優れた圧縮強度のコンクリートが得られるとされている標準水中養生で得られた比較例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度よりもさらに優れたものであった。また、実施例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度を、気中養生で得られた比較例２のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度と比較すると、約２倍以上となっていた。
【符号の説明】
【００５０】
１ コンクリート
２ ケイ酸カルシウム板の型枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート用型枠、さらに詳しくは、ビル建築や土木建設等の分野において、コンクリート打設用として用いられるコンクリート用型枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビル建築や土木建設等の分野においては、コンクリートを打設するために、コンクリート打設用の型枠が用いられており、そのようなコンクリート用型枠としては、従来ではベニヤ板等の木製のものが用いられている。しかし、このような木製の型枠は、木製であるが故に複数回の使用に耐えず、また使用後はコンクリートミルク等が付着しているので他の用途に転用することもできず、大半は産業廃棄物として処分されているのが現状である。このような現状は木材資源の枯渇を招き、環境保護上も問題視されている。
【０００３】
このような木製の型枠に代わり、多数回の使用に耐えるものとして、たとえば特許文献１に示すような金属製の型枠も開発されているが、木製の型枠に比べて重量があり、且つ現場での加工が困難なために普及していないのが現状である。
【０００４】
そこで、これらに代わるものとして、たとえば特許文献２や特許文献３に示すような合成樹脂製の型枠も開発されている。しかし、合成樹脂製の型枠は、ベニヤ板等の木製の型枠や金属製の型枠に比べて強度が弱く、何らかの補強を必要とされる。そのために、従来では、たとえば発泡体の中に芯材として補強用繊維を混入させ、或いは発泡体芯材の片面又は両面に硬質合成樹脂からなる表面材を接着し、さらには発泡体よりなるパネルの外表面を加熱、軟化させた後、これに押圧力を加え圧縮して表皮層を形成する等の種々の手段が講じられているが、いずれも複雑な工程を必要として、型枠の製造コストが増大することとなっていた。
【０００５】
上述のように、木製、金属製、合成樹脂製のいずれの型枠も、一長一短があり、結局、最も実用に供されているのはベニヤ板等の木製の型枠であるのが現状となっている。また、型枠の材質をどのように選定しても、脱型後のコンクリートの強度等の物性を向上させることは到底できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６１６３８号公報
【特許文献２】特開平６−１２９０９４号公報
【特許文献３】特開２００２−４７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、上記従来の木製、金属製、合成樹脂製の型枠のような問題点がなく、しかも脱型後のコンクリートの圧縮強度を向上させることができるようなコンクリート用型枠を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上述のような点に鑑み、型枠の素材について鋭意研究した結果、型枠の素材としてケイ酸カルシウム板を用いることで、上記木製、金属製、合成樹脂製の型枠のような問題点がなくなり、しかも脱型後のコンクリートの強度を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、上記のような課題を解決するために、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠を提供するものである。ゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させる水は、自重の３．０〜４．５倍であることがより好ましい。
【００１０】
また本発明は、 自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板によってコンクリート用型枠を構成したものであるため、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板によってコンクリート用型枠を構成したものであるため、このようなコンクリート用型枠内にコンクリートを充填して打設すると、そのコンクリート用型枠を構成するゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板が自重の２．５〜５．０倍という多量の水を含浸させたものであるので、又はトバモライトからなるケイ酸カルシウム板が自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたものであるので、型枠内に充填されたコンクリート中の水が水蒸気となって飛散するのが極力防止されることとなり、その結果、このような型枠で打設された脱型後のコンクリートは、たとえば標準水中養生によって養生されたコンクリートと同程度の圧縮強度を有するものとなる。
【００１２】
このように、本発明においては、標準水中養生を行っていないにもかかわらず、型枠の素材を、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に選定することによって、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に選定することによって、標準水中養生によって養生されたコンクリートと同程度の圧縮強度を有するコンクリートが得られることとなり、従来の木製、金属製、合成樹脂製等の型枠で打設されたコンクリートに比べて、圧縮強度が著しく向上することとなった。
【００１３】
さらに、従来用いられていた木製の型枠の内側に本発明のケイ酸カルシウム板からなる型枠を配置して用いることもでき、この場合においても、コンクリートは内側に配置されたケイ酸カルシウム板からなる型枠内に充填されることとなるので、優れた圧縮強度のコンクリートが得られ、しかもケイ酸カルシウム板からなる型枠は充填されるコンクリートと接触するが、外側の木製の型枠は充填されるコンクリートと接触することがないので、木製の型枠は何度でも繰り返して使用することができ、その結果、木製の型枠の寿命が従来に比べて各段に延びるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態としてのコンクリート用型枠の施工例において、木製の型枠及びケイ酸カルシウム板からなる型枠を設置する工程を示す断面図。
【図２】同実施形態の施工例において、コンクリート型枠内にコンクリートを充填する工程を示す断面図。
【図３】同実施形態の施工例において、木製の型枠を脱型する工程を示す断面図。
【図４】同実施形態の施工例において、ケイ酸カルシウム板からなる型枠を脱型する工程を示す断面図。
【図５】他実施形態の施工例を示す断面図。
【図６】さらに他の実施形態の施工例を示す断面図。
【図７】圧縮強度の試験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のコンクリート用型枠は、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されたものである。
【００１６】
このように多量の水をケイ酸カルシウム板に含浸させ、そのようなケイ酸カルシウム板でコンクリート型枠を構成し、その型枠でコンクリートを打設した場合に、打設されたコンクリートの圧縮強度は、上述のように標準水中養生によって養生されたコンクリートの圧縮強度と同程度に優れたものとなる。
【００１７】
その理由は必ずしも定かではないが、一応、次のように推定される。すなわち、ケイ酸カルシウム板は水の吸収力が非常に高く、水とセメントと骨材とを混合して未だ湿潤状態にあるコンクリートを型枠内に充填した直後において、コンクリート中の水がケイ酸カルシウム板に不用意に吸収され、それによってコンクリートが固化する前に乾燥してしまうおそれがある。その結果、ケイ酸カルシウム板の吸水調整のバランスが崩れるとともにコンクリートの水分発散の調整も崩れるおそれがある。
【００１８】
この点、自重の２．５倍以上の水を予めゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させておくことで、又は自重の１．３〜３．０倍の水を予めトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させておくことで、飽和含水量の水を含んだケイ酸カルシウム板が得られ、ケイ酸カルシウム板の吸水調整のバランスが維持されて、そのようなケイ酸カルシウム板で構成された型枠内に充填されるコンクリート中の水分が不用意に飛散するのが防止されるものと考えられる。このため、上記のような型枠からの脱型後のコンクリートの圧縮強度が優れたものになるものと推定される。
【００１９】
一方、自重の５．０倍を超える水をゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させた場合には、或いは自重の３．０倍を超える水をトバモライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させた場合には、ケイ酸カルシウム板の飽和含水量を超えることとなり、そのようなケイ酸カルシウム板で構成される型枠で打設されるコンクリートの圧縮強度が増加することがないばかりか、ケイ酸カルシウム板の品質が低下するおそれがある。この観点からは、ゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板に含浸させる水は、ケイ酸カルシウム板の自重の３．０〜４．５倍であることがより好ましい。
【００２０】
本発明のコンクリート用型枠を構成するケイ酸カルシウム板は、ケイ酸質原料、石灰質原料と補強繊維を主成分として、ウェットマシンで抄造して得られた板である。このように得られたケイ酸カルシウム板は、強く安定した結晶構造を持ち、結晶構造を持たない他の板に比べて経年変化、温湿度による変質変形が少ない、安定した品質の不燃材である。
【００２１】
本発明におけるケイ酸カルシウム板としては、主としてゾノトライト（６ＣａＯ・６ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）からなるケイ酸カルシウム板が用いられる。ただし、トバモライト（５ＣａＯ・６ＳｉＯ2・５Ｈ2Ｏ）を使用することも可能である。
【００２２】
ゾノトライト及びトバモライトのいずれも、石灰質材料とケイ酸質材料（ＳｉＯ2）を主な出発原料とし、混練、成形し、オートクレーブ処理して得ることができる。
【００２３】
石灰質材料としてはセメント系材料が通常用いられる。ＣａＯや水酸化カルシウムも利用できるが、成形後脱枠してオートクレーブ養生を行う場合には、自硬性の材料である、普通、早強、超早強、耐硫酸塩、中庸熱、低熱のポルトランドセメント、白色セメント、エコセメント等を好適に使用することができる。また、混合セメントである高炉セメント、フライアッシュセメントやシリカセメント等も好適に使用できる。
【００２４】
一方、ケイ酸質材料としては、α−石英を主成分とするケイ石微粉末や産業副産物であるシリカフューム、籾殻灰、フライアッシュ等を使用することができる。石灰質材料とケイ酸質材料の混合比率は、特に限定されるものではないが、目的とする生成物がトバモライトである場合は、セメント系材料等の石灰質材料１０〜９０重量部とケイ酸質材料９０〜１０重量部であり、より好ましくは、石灰質材料４０〜５０重量部とケイ酸質材料６０〜５０重量部である。
【００２５】
上記のオートクレーブ処理温度は、一般に１１０℃以上である。具体的には、目的とする生成物により異なり、トバモライトでは１８０℃、ゾノトライトでは２００℃程度が好適であり、結晶性の低い水和物では、１１０℃から１５０℃程度であるのが好適である。
【００２６】
ケイ酸カルシウム板の成形に際しては、型枠に原料スラリーを流し込んで成形し、若しくは加圧脱水成形し、或いは抄造成形した後、飽和水蒸気圧下でオートクレーブ養生してケイ酸カルシウム水和物とする方法、又は予めケイ酸カルシウム水和物を撹拌式オートクレーブなどで合成した後、加圧脱水してケイ酸カルシウム水和物とする方法等がある。後者の方法では、成形の際には、耐アルカリ性ガラス繊維などを繊維補強材として加えることもできる。
【００２７】
この場合の繊維補強材としては、有機系及び無機系のいずれの繊維をも使用できる。有機系繊維補強材としては、セルロース繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維等を使用することができ、無機系繊維補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維等を使用することができる。
【００２８】
以下、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００２９】
（実施形態１）
本実施形態では、ベニヤ板からなる型枠と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠とを用いて、コンクリートの躯体を得る実施形態の施工例について説明する。ケイ酸カルシウム板としては、上述のように、自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板を用いる。
【００３０】
このようなコンクリートの躯体を得る場合には、先ず図１に示すように、ベニヤ合板からなる型枠６、６を配置するとともに、そのベニヤ合板からなる型枠６、６の内面側に、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２を配置する。次に図２に示すように、型枠２、２間の空間部内にコンクリート１を充填する。次に、一定期間養生後、図３に示すようにベニヤ合板からなる型枠６、６を外して脱型した後、図４に示すように、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２を外して脱型することによって、コンクリート１の躯体が得られることとなる。
【００３１】
この場合において、得られたコンクリート１の躯体は、上記のように自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２間の空間部内に充填して得られたものであるので、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００３２】
（実施形態２）
本実施形態では、金属製の型枠と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠とを用いて、コンクリートの躯体１を得る実施形態の施工例について説明する。型枠を構成するケイ酸カルシウム板としては、上記実施形態１と同じものを用いた。
【００３３】
本実施形態では、図５に示すように、鋼板３の上に金属製の型枠４を四方に設置し、その型枠４で包囲される空間部の底面であって鋼板３の上部に、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を設置し、次に型枠４内にコンクリート１を充填し、さらに充填されたコンクリート１の上部にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を設置する。一定期間養生後、上部のケイ酸カルシウム板で構成された型枠２を外すとともに、金属製の型枠４を外し、さらに下部のケイ酸カルシウム板で構成された型枠２からコンクリート１を剥離することによって、コンクリート１の躯体が得られることとなる。
【００３４】
本実施形態においては、上記実施形態１と相違し、金属製の型枠４内に充填されるコンクリート１の上下にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２が配置されることとなるが、コンクリート１が１対の型枠２、２で挟持された状態となる点では実施形態１と共通している。
【００３５】
そして、コンクリート１を挟持するように配置された型枠２、２は、実施例１と同様に自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されたものであるので、得られたコンクリート１の躯体は、上記実施形態１と同様に、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００３６】
（実施形態３）
本実施形態も、上記実施形態２と同様に、金属製の型枠４と、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２とを用いて、コンクリートの躯体１を得る実施形態である。型枠を構成するケイ酸カルシウム板としては、上記実施形態１、２と同じものを用いた。鋼板３の上に金属製の型枠４を四方に設置する点も、上記実施形態２と共通する。
【００３７】
本実施形態においては、図６に示すように、コンクリート１の上部のみにケイ酸カルシウム板で構成された型枠２が設置され、コンクリート１の下部（鋼板３の上部）にはケイ酸カルシウム板で構成された型枠２は設置されていない。この点で、上下にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２、２が設置されていた上記実施形態２と相違する。
【００３８】
このように、本実施形態では、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２がコンクリート１の上部のみに設置され、下部には設置されていないので、上記実施形態１、２のようにコンクリート１が１対のケイ酸カルシウム板の型枠２、２で挟持された状態となるわけではない。
【００３９】
しかしながら、本実施形態では、上記実施形態２と同様に、充填されるコンクリート１の四方が金属製の型枠４で包囲されているので、コンクリート１の養生中に、コンクリート１から水蒸気が放散されるのは、金属製の型枠４で包囲されずに開口している上面側からとなり、その上面側には、上記のように自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライト、又は自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成された型枠２が配置されているので、このように飽和含水量の水を含んだケイ酸カルシウム板で構成された型枠２によって、コンクリート中の水分が上面側から飛散するのが好適に防止されることとなる。
【００４０】
従って、１対のケイ酸カルシウム板の型枠２、２で挟持された状態でコンクリートが養生されているわけではないにもかかわらず、得られるコンクリート１の躯体は、圧縮強度が非常に優れたものとなる。
【００４１】
（その他の実施形態）
尚、本発明における型枠とは、上記実施形態１、２のように、コンクリートの両側に１対のものが配置されて、充填されるコンクリートを挟持しうるような状態で養生しうる一般的な型枠の他に、上記実施形態３のように、金属製の型枠４で包囲された空間部の上部開口部を閉鎖すべく、コンクリートの上部のみに配置されて前記空間部の上部開口部の蓋として用いられるような型枠も含むことを意味する。
【００４２】
また、上記実施形態１乃至３では、ケイ酸カルシウム板からなる型枠の他に、木製の型枠や金属製の型枠を併用する施工例について説明したが、ほかの型枠と併用する場合に限らず、ケイ酸カルシウム板からなる型枠を単独で使用することも可能である。
【００４３】
さらに、具体的な施工例も上記実施形態１乃至３に限定されるものではなく、該実施形態１乃至３以外の施工例を採用することも可能である。
【００４４】
さらに、ケイ酸カルシウム板で構成された型枠２のコンクリートと接触する面側に、予めセロファンを貼着することも可能である。このようなセロファンを予め貼着しておくことで、養生後にケイ酸カルシウム板で構成された型枠２をコンクリートから取り外す場合に、コンクリートからのケイ酸カルシウム板で構成された型枠２の離型性が良好になるという効果がある。また、セロファンは透湿性に優れているので、水蒸気の出入りを伴うコンクリートとケイ酸カルシウム板の型枠との境界面に設置することにも適している。尚、この場合のセロファンとしては、普通セロファン（ＰＴ）が用いられる。このようなセロファンの貼着は、上記実施形態１乃至３のいずれの施工例にも適用することができ、また実施形態１乃至３以外の施工例にも適用することができる。
【実施例】
【００４５】
（実施例１）
本実施例では、上記のようにケイ酸カルシウム板で構成された型枠内に充填して得られたコンクリートの圧縮強度を試験した。また、一般に優れた圧縮強度を有すると認識されている標準水中養生したものを比較例１として準備し、気中養生して得られたものを比較例２として準備した。
【００４６】
尚、圧縮強度の測定は、ＪＩＳ Ａ １１０８に基づいて行い、材齢７日、１４日、２１日、及び２８日の圧縮強度を測定した。すなわち、実施例１では試験用のケイ酸カルシウム板の型枠内にコンクリートを充填し、７日、１４日、２１日、及び２８日間養生後の圧縮強度を測定し、比較例１、及び比較例２では、７日、１４日、２１日、及び２８日間、それぞれ標準水中養生、及び気中養生してコンクリートの圧縮強度を測定した。その結果を表１に示す。表１中の数値の単位はＮ／ｍｍ2である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
また、上記表１の試験結果は、図７にも示す。図７において、○のプロットで結線されるグラフが実施例１のものであり、□のプロットで結線されるグラフが比較例１のものであり、△のプロットで結線されるグラフが比較例２のものである。
【００４９】
表１及び図７からも明らかなように、ケイ酸カルシウム板の型枠で得られた実施例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度は、一般に優れた圧縮強度のコンクリートが得られるとされている標準水中養生で得られた比較例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度よりもさらに優れたものであった。また、実施例１のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度を、気中養生で得られた比較例２のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度と比較すると、約２倍以上となっていた。
【符号の説明】
【００５０】
１ コンクリート
２ ケイ酸カルシウム板の型枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【請求項２】
自重の３．０〜４．５倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【請求項３】
自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【請求項１】
自重の２．５〜５．０倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【請求項２】
自重の３．０〜４．５倍の水を含浸させたゾノトライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【請求項３】
自重の１．３〜３．０倍の水を含浸させたトバモライトからなるケイ酸カルシウム板で構成されていることを特徴とするコンクリート用型枠。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９６１０５（Ｐ２０１１−１９６１０５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６４４８１（Ｐ２０１０−６４４８１）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（５０９２５１７０７）株式会社クレイン (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（５０９２５１７０７）株式会社クレイン (2)
【Ｆターム（参考）】
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