説明

着色コンクリート製品とその製造方法。

【課題】コンクリート中に着色用の種石を混入して着色コンクリート製品を製造するものであって、この種石として産業廃棄物を使用し、産業廃棄物の使用を促す。
【解決手段】コンクリート3中に着色用の種石5を混入した着色コンクリート製品であって、その種石5として産業廃棄物を使用する。また、成形されたコンクリート製品Aの表面Fに存在するセメントのノロ7を除去して前記種石5を表面Fに露出させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は着色コンクリート製品とその製造方法に関するもので、より詳しくは、産業廃棄物を着色用の種石として使用した着色コンクリート製品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ゴミ焼却後における焼却炉内の溶融固化材や、建物の廃材としての瓦、鋳造時に生成されるスラグ等の産業廃棄物量が増大する一方、その産業廃棄物の処理場が少なく、その処理が難しくなっている。このような産業廃棄物は路盤材などに混入して利用されているが、その使用による処理量も限界に近づいている。
【0003】
また、コンクリート製品において、表面をコンクリートの色以外の色に装飾する方法として、タイル貼、石貼、塗装仕上げなどが一般的であるが、この方法では付加価値が少ない。
【0004】
そのため、付加価値を高めるために、コンクリート中に、所望の色の自然石を種石として混入し、この種石の色により着色コンクリート製品を製造しているものもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記のように自然石を種石として使用するものにおいては、所望の色を有する自然石の種石を入手することは、高価で、かつ、色のバラツキもあり、また、入手に時間がかかるなどの問題がある。
【0006】
また、産業廃棄物をコンクリートに混入することも行なわれているが、その産業廃棄物はコンクリートの改良剤として使用されており、着色材としての種石としては使用されていない。すなわち、産業廃棄物をコンクリート中に混入して成形した場合、その成形時において、セメントと水からなるノロがコンクリート表面を覆い、前記産業廃棄物はコンクリート製品の表面に露出されず、前記ノロのコンクリート色がコンクリートの表面の色になるからである。したがって、前記従来の産業廃棄物は着色材料としては用いられていない。
【0007】
本発明は、自然石を使用することなく、産業廃棄物を着色用の種石として積極的に使用した着色コンクリート(カラーコンクリート)製品とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
なお、本発明においてコンクリートとは、水とセメントと細骨材と粗骨材とからなるもの及び粗骨材を用いない水とセメントと細骨材とからなるものも含む意味である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品であって、その種石として産業廃棄物を使用したことを特徴とする着色コンクリート製品である。
【0010】
請求項2記載の発明は、水とセメントと細骨材と粗骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として、産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品である。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記セメントとして白色セメントを用い、前記粗骨材として石灰砕石を用いた着色コンクリート製品である。
【0012】
請求項4記載の発明は、水とセメントと細骨材とを配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品である。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記セメントとして白色セメントを用いた着色コンクリート製品である。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、前記コンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石を、コンクリート製品の表面に露出させた着色コンクリート製品である。
【0015】
請求項7記載の発明は、コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品の製造方法であって、その種石として産業廃棄物を使用し、かつ、成形されたコンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石をコンクリート製品の表面に露出させることを特徴とする着色コンクリート製品の製造方法である。
【0016】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記ノロの除去を、酸洗い処理又はブラスト処理又は研磨処理で行なうようにした着色コンクリート製品の製造方法である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、着色用の種石として産業廃棄物を用いたので、次のような効果を発揮できる。
【0018】
種石の原料が産業廃棄物であるため、自然石に比べて安価である上に、身近にあり、入手しやすい。
【0019】
産業廃棄物は色調および物性が比較的に安定しており、また、自然石では望めないような色調を出すものもあり、自然石より色数を多く選ぶことができ、組合せれば無限に近い色調が得られる。
【0020】
更に、骨材そのものの色であるため褪色しない。
したがって、本発明によれば、産業廃棄物の一層の消費を促し、環境問題にも寄与することができる。
【0021】
また、請求項3の発明のように、セメントとして白色セメントを用い、粗骨材として石灰砕石を用い,請求項5の発明のようにセメントとして白色セメントを用いると、種石の色を際立たせることができる。
【0022】
また、請求項6の発明のように、コンクリート製品の製造時において、その表面に形成されたノロ層を除去することにより、そのノロの除去によって種石が表面に露出して浮き上がる。したがって、産業廃棄物からなる着色用の種石をコンクリート製品の表面に確実に露出させて着色コンクリートとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明を実施するための最良の形態を図1乃至図5に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例1】
【0024】
本発明の着色コンクリート製品は、コンクリート中に着色用の種石を混入し、この種石として産業廃棄物を使用した製品であり、図1に示す実施例1では、通常のコンクリートの構成材と同様な、セメントと水と細骨材と粗骨材とからなり、そのうちの細骨材を産業廃棄物からなる着色用の種石としたものである。なお、この産業廃棄物からなる種石は、所定の硬さを有し、通常のコンクリートの細骨材と同様に細骨材としての機能を有する。
【0025】
本発明において使用する産業廃棄物からなる着色用の種石としては例えば次のようなものを使用する。
【0026】
ゴミ焼却炉において焼却後に炉内に生じた溶融固化材や灰を黒色の種石として使用する。この場合、溶融固化材は所望の大きさ、例えば5mm以下に破砕して使用する。
【0027】
また、建物を壊した場合に生じる廃材としての屋根瓦やレンガを所望の大きさ、例えば5mm以下に破砕して種石として使用する。この場合、灰色の瓦は灰色の種石として使用し、赤色の瓦やレンガは赤色の種石として使用するなど、使用したい色を有する瓦やレンガを使用する。
【0028】
また、鋳造時に生じるキューポラスラグを粒状の種石として使用する。この場合は、鋳造される金属や鋳造環境条件によりそのスラグの色が異なるため、その生成されたスラグのうちから所望の色のスラグを選んで使用する。
【0029】
更に、廃材としてのタイルを所望の大きさ、例えば5mm以下に破砕して種石として使用する。例えば、白色の磁器タイルの廃材を使用して白色の種石とする。
【0030】
次に、前記の種石を使用してコンクリート製品(PCa製品)を製造する方法について図1により説明する。
【0031】
先ず、使用するコンクリートの成分は、通常のコンクリートと同様に、水、セメント、細骨材、粗骨材とからなり、このうちの細骨材を、前記の産業廃棄物からなる種石とする。
【0032】
また、これらの配合量は、通常と同様であり、例えば、水を約170kg/m、セメントを約400kg/m、細骨材(産業廃棄物)を約700kg/m、粗骨材を約1100kg/mとする。また、細骨材率は約40%とする。更に、セメントとして白色ポルトランドセメントを用い、粗骨材として石灰砕石を用いるとよい。また、着色用の種石(細骨材)は、前記のような産業廃棄物のうちから、着色したい色を有する産業廃棄物を選定する。
【0033】
そして、上記のコンクリートを図1に示す型枠1のベッド2上に打設する。図1において、3はコンクリートを示し、このコンクリート3は、セメント4、産業廃棄物からなる種石(細骨材)5、粗骨材6からなる。
【0034】
次に、前記のように打設したコンクリートを、養生、硬化させた後、脱型する。この脱型されたコンクリート製品Aの一部拡大図を図1(b)に示す。この脱型のままの状態では、前記ベッド2側の面をコンクリート製品Aの表面F側とした場合、その表面Fにおいて、コンクリートの成形中に沈澱したセメントと水からなるノロ7が前記種石5の層の表面側を覆うように存在することがある。この場合、コンクリート製品Aの表面Fは、ノロ7の色、すなわち、通常のコンクリートの色(灰色)となり、着色コンクリート製品とはなり得ない場合がある。
【0035】
そこで、このような場合には、次の工程として、脱型した前記コンクリート製品Aの表面Fを、酸洗い処理やブラスト処理を行って、表面Fに存在している前記のノロ7を図1(c)に示すように除去する。これにより、前記の産業廃棄物からなる着色用の種石5が表面Fに露出して浮かび上がり、コンクリートの表面が種石5の色の着色コンクリート製品(カラーコンクリート製品)が製造される。
【0036】
なお、前記のFで示した表面と反対の側の面(図1(a)のF2面)も前記と同様に酸洗い処理やブラスト処理を行って種石5を露出させて、他の表面としてもよい。
【0037】
また、セメント4として白色ポルトランドセメントを用い、粗骨材6として石灰砕石を用いた場合には、これらからなる地色が白色となり、産業廃棄物からなる種石5の色を際立たせることができる。
【0038】
このように製造されたPCaコンクリート製の着色コンクリート製品は、例えば、ルーバーやカーテンウォール等のPCa製品として使用できる。
【0039】
前記のように製造された本実施例の着色コンクリート製品においては、次のような効果を発揮する。
【0040】
着色用の種石5は産業廃棄物であるため、自然石の種石に比べて安価であり、また、産業廃棄物であるため、身近にあり入手しやすい。
【0041】
更に、産業廃棄物からなる着色用の種石5は色調および物性が比較的に安定しており、また、自然石では望めないような色調を出すこともでき、更に、種石5は産業廃棄物から形成するため、自然石に比べて色数も容易に多くすることができ、かつ、その色の組合せにより、無限に近い色調が得られる。
【0042】
更に、産業廃棄物の消費を促し、産業廃棄物の処理に寄与できる。
更に、種石が所定の硬さを有し、通常の細骨材としての機能を有する。
【実施例2】
【0043】
図2は本発明の実施例2を示す。
前記実施例1では、成形されたコンクリート製品の表面Fのノロ7の部分を、酸洗い処理やブラスト処理などで除去したが、本実施例2では、前記図1(a)及び(b)で成形されたコンクリート製品Aの表面Fを、研磨処理などで所定量(図2における線F1の位置までの厚さD1分)削り、表面Fのノロ7を除去したものである。その他の構成は前記実施例1と同様である。本実施例2においても、種石5がコンクリート製品Aの表面F1に露出して浮き上がり、この種石5の色がコンクリート製品Aの表面の色となり、着色コンクリート(カラーコンクリート)製品となる。
【0044】
本実施例2においても、前記実施例1と同様の効果を発揮できる。
【実施例3】
【0045】
図3は実施例3を示す。
本実施例3は、コンクリート製品の表面に、前記の種石5とは別の産業廃棄物からなる種石5aで模様等を表したものである。すなわち、図3(a)に示すように、ベッド2上に、図3(b)において丸や三角で例示したような所望の模様に沿って、前記の種石5とは別の色の種石(産業廃棄物)5aを配置し、その他の部分に前記と同様な種石5(産業廃棄物)を有するコンクリート3を打設し、脱型後その表面F,F1を前記のように酸洗いなどの処理をしてノロ7を除去し、種石5及び種石5aを浮び上がらせるようにしたものである。
【0046】
これにより、産業廃棄物からなる種石5の色を有する着色コンクリート製品の表面に、この色とは異なる色からなる模様等を産業廃棄物5aによって表現することができる。
【0047】
なお、前記種石5aは、産業廃棄物からなる種石でもよく、自然石からなる種石であってもよい。
【0048】
その他の構成は前記実施例1と同様である。
本実施例3においても前記実施例1と同様の効果を発揮できる。
【実施例4】
【0049】
図4は実施例4を示す。
本実施例4は、通常のコンクリートからなる主体部の表面に、前記実施例1と同様な着色コンクリート層を一体的に設けて、構造材として使用できる着色コンクリート製品としたものである。
【0050】
すなわち、型枠のベッド2上に、先ず前記実施例1と同様な、産業廃棄物からなる着色用の種石5を混入した着色コンクリート3を所定の厚みD2分打設し、その上部に配筋8をするとともに通常の構造材としてのコンクリート9を所定の厚みD3分打設する。
【0051】
そして、脱型後、着色コンクリート3の表面Fを前記と同様に酸洗いなどの処理を施して、産業廃棄物からなる種石5を露出させる。
【0052】
本実施例4においては、表面側に前記実施例と同様な産業廃棄物からなる着色用の種石を有する表層部を有し、内側に構造材(耐力材)を有するコンクリート製品を製造でき、前記第1実施例と同様な効果を発揮する着色コンクリート製品であって、かつ、構造材として使用できるコンクリート製品を提供できる。
【実施例5】
【0053】
図5は実施例5を示す。
本実施例5は、粗骨材を用いず、水とセメントと細骨材で製造されるコンクリート製品に本発明を適用した例である。すなわち、水とセメントと細骨材からなるモルタルでコンクリート製品を製造する場合の適用例である。
【0054】
本実施例5においても、その細骨材として前記実施例1で説明した産業廃棄物を着色用の種石として使用する。
【0055】
そして、製造に際しては、図5(a)に示すように、型枠1のベッド2上に、水とセメント4と産業廃棄物からなる種石(細骨材)5とからなるコンクリート(モルタル)3Aを打設し、その養生、硬化後に脱型する。
【0056】
この脱型されたコンクリート製品A1の一部拡大図を図5(b)に示す。この脱型のままの状態では、前記実施例と同様に表面Fにおいて、成形中に沈澱した水とセメントからなるノロ7が種石(細骨材)5の層の表面F側を覆うように存在することがある。
【0057】
そこで、次の工程として、前記実施例1及び2と同様に、表面Fのおいて、酸洗い処理やブラスト処理や研磨処理を行い、表面Fに存在していた前記のノロ7を図5(c)に示すように除去する。これにより、前記の産業廃棄物からなる着色用の種石5が表面Fに露出して浮かび上がり、表面が種石5の色の着色コンクリート製品(着色モルタル製品)が製造される。
【0058】
なお、前記のFで示した表面と反対側の面も前記と同様に酸洗い処理などを行って種石5を露出させて、他の表面としてもよい。
【0059】
また、本実施例5においても、セメント4として白色ポルトランドセメントを用いた場合には、地色が白色となり、産業廃棄物からなる種石5の色を際立たせることができる。
【0060】
本実施例5によれば、粗骨材を用いないコンクリート製品においても前記実施例1と同様の効果を発揮できる。
【0061】
なお、本実施例5においても、前記図3に示すような別の種石5aを用いて模様などを表現してもよい。
【実施例6】
【0062】
前記実施例5に示す粗骨材を用いない着色コンクリート(着色モルタル)を、図4に示すような、通常の構造材としての粗骨材を用いたコンクリート9の表面F側に打設し、その着色コンクリートの表面のノロ層を前記と同様な酸洗い処理などで除去してコンクリート製品としてもよい。
【0063】
本実施例においても前記と同様の効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明の実施例1を示すもので、(a)は型枠内に種石を有するコンクリートを打設した状態の側断面図、(b)は(a)の状態からコンクリート製品を脱型した拡大側断面図、(c)は更にコンクリート製品の表面のノロを除去した拡大側断面図。
【図2】本発明の実施例2を示すもので、図1(c)のノロの除去方法とは別の除去方法を示すコンクリート製品の一部の側断面図。
【図3】本発明の実施例3を示すもので、(a)はコンクリートに打設状態を示す側断面図で、(b)におけるB―B線断面図、(b)はコンクリート製品の表面図。
【図4】本発明の実施例4を示すもので、コンクリートの打設状態を示す側断面図。
【図5】本発明の実施例5を示すもので、(a)は型枠内に種石を有するコンクリートを打設した状態の側断面図、(b)は(a)の状態からコンクリート製品を脱型した拡大側断面図、(c)は更にコンクリート製品の表面のノロを除去した拡大側断面図。
【符号の説明】
【0065】
1 型枠
2 ベッド
3,3A 着色コンクリート
4 セメント
5 産業廃棄物からなる種石
6 粗骨材
7 ノロ
A,A1 コンクリート製品
F,F1 コンクリートの表面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品であって、その種石として産業廃棄物を使用したことを特徴とする着色コンクリート製品。
【請求項2】
水とセメントと細骨材と粗骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として、産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品。
【請求項3】
前記セメントとして白色セメントを用い、前記粗骨材として石灰砕石を用いた請求項2記載の着色コンクリート製品。
【請求項4】
水とセメントと細骨材を配合して成形されたコンクリート製品であって、その細骨材として産業廃棄物からなる着色用の種石を用いたことを特徴とする着色コンクリート製品。
【請求項5】
前記セメントとして白色セメントを用いた請求項4記載の着色コンクリート製品。
【請求項6】
前記コンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石を、コンクリート製品の表面に露出させた請求項1乃至5のいずれかに記載の着色コンクリート製品。
【請求項7】
コンクリート中に着色用の種石を混入した着色コンクリート製品の製造方法であって、その種石として産業廃棄物を使用し、かつ、成形されたコンクリート製品の表面に存在するセメントのノロを除去して前記種石をコンクリート製品の表面に露出させることを特徴とする着色コンクリート製品の製造方法。
【請求項8】
前記ノロの除去を、酸洗い処理又はブラスト処理又は研磨処理で行なうようにした請求項7記載の着色コンクリート製品の製造方法。

【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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【公開番号】特開2006−232636(P2006−232636A)
【公開日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−51049(P2005−51049)
【出願日】平成17年2月25日(2005.2.25)
【出願人】(000241474)トヨタT&S建設株式会社 (52)
【Fターム(参考)】