着色モルタル及び着色コンクリート
【課題】水硬性結合材と骨材とを含有する着色モルタル又は着色コンクリートにおいて、発色が鮮明な着色モルタル又は着色コンクリートを提供する。
【解決手段】着色モルタル又は着色コンクリートは水硬性結合材と骨材とを含有し、前記骨材はその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材である。施工現場において着色モルタルを混練水としての水と混合し、圧送機としてのモルタルポンプを用いて、基材としての鉄骨構造体の外表面に被覆厚１０ｍｍで吹付け施工する。施工後、普通ポルトランドセメントの水和反応により、着色モルタルが硬化し、着色モルタルによって被覆された鉄骨構造体を得る。
【解決手段】着色モルタル又は着色コンクリートは水硬性結合材と骨材とを含有し、前記骨材はその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材である。施工現場において着色モルタルを混練水としての水と混合し、圧送機としてのモルタルポンプを用いて、基材としての鉄骨構造体の外表面に被覆厚１０ｍｍで吹付け施工する。施工後、普通ポルトランドセメントの水和反応により、着色モルタルが硬化し、着色モルタルによって被覆された鉄骨構造体を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁、内壁、柱、梁、天井、軽量コンクリートブロック、歩道用コンクリート平板、鉄筋コンクリートU形（U字溝）、コンクリート境界ブロック、鉄筋コンクリート管、遠心力鉄筋コンクリート管（ヒューム管）、コンクリート積みブロック、インターロッキングブロック、擬木、建築仕上材、耐火被覆材等に使用される、着色されたモルタル及びコンクリートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の着色モルタル及び着色コンクリートとしては、混練前のモルタル又はコンクリート中に着色顔料を混合するものがある。例えば、顔料に対して、酸素ガス、無機ガス又は水蒸気のプラズマを照射する低温プラズマ処理を施し、次いで、この処理後の顔料を装置から取り出して水硬性のセメント硬化体原料に混合し、さらにこの混合後のセメント硬化体原料に水を加えてそれを硬化させたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、顔料を合成樹脂エマルジョン中に分散混合して着色エマルジョンとしておき、これを粉末モルタル１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加して着色モルタルを得る方法もある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなるセメント着色用樹脂粒子をセメント中に混合する方法もある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
このほか、モルタル若しくはコンクリートを硬化させた後に、表面に塗料を塗装することによって着色する方法もある。例えば、合成樹脂に酸化カルシウムを混ぜ合わせ、この中に水分中に分散させた顔料若しくは染料を添加して着色材料とし、これを型枠に吹付け又は塗布し、この型枠にセメント系硬化材を打設して硬化させ、セメント系硬化材表面に着色層を形成してなるセメント系硬化物の着色・装飾工法が挙げられる（例えば、特許文献４参照。）。
【０００６】
ところが、混練前のモルタル又はコンクリート中に直接、着色顔料を混合した場合や、顔料を合成樹脂エマルジョン中に分散混合して着色エマルジョンとしておき、これを粉末モルタル１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加した場合には、水硬性結合材としてのセメント等の白華によってモルタル又はコンクリートの表面に不均一な白っぽい部分が生じてしまい、均一な着色を行うことが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０１７５９号公報（第２〜３頁）
【特許文献２】特開平１０−３１０４６２号公報（第２〜３頁）
【特許文献３】特開２００４−９１２４８号公報（第２〜３頁）
【特許文献４】特開平１０−１４６８１０号公報（第２〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、水硬性結合材と骨材とを含有する着色モルタル又は着色コンクリートにおいて、該着色モルタル又は着色コンクリートの発色が均一でない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、水硬性結合材と骨材とを含有するモルタル又はコンクリートにおいて、前記骨材にその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材を使用するものであり、前記水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００〜１０００重量部であることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記着色骨材が細骨材のみであることを最も主要な特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、水酸化アルミニウムを含有することを最も主要な特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記骨材の一部又は全部が水酸化アルミニウムであり、該水酸化アルミニウムの一部又は全部が着色骨材であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、着色モルタル又は着色コンクリートの発色の均一性に優れるという利点がある。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができるという利点がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、耐火性能に優れるという利点がある。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、意匠性に優れた耐火被覆材が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態を説明する。
本発明においてコンクリートとは、水硬性結合材と細骨材と粗骨材とを含有するものをいう。
本発明においてモルタルとは、水硬性結合材と細骨材とを含有するものをいう。
本発明において着色骨材とは、その外表面を着色塗料によって被覆されている骨材をいう。
【００１８】
本発明の着色モルタル又は着色コンクリートは水硬性結合材と骨材とを含有し、前記骨材はその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材であることが必要である。その組成は例えば以下のようなものである。
【００１９】
着色モルタルの組成例：水硬性結合材としての普通ポルトランドセメント１００重量部、着色骨材としての着色５号珪砂２００重量部、着色骨材としての着色水酸化アルミニウム５０重量部、骨材としての水酸化アルミニウム５０重量部、骨材としてのバーミキュライト１５重量部、繊維２重量部、増粘剤１重量部、再乳化型粉末樹脂５重量部。
【００２０】
前記水硬性結合材とは水又は溶液と混合したときに反応して硬化する無機質材料をいう。例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０に規定されているポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１に規定されている高炉セメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１２に規定されているシリカセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１３に規定されているフライアッシュセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１４に規定されているエコセメント、白色ポルトランドセメント等のセメント、ドロマイトプラスター等のプラスター、石膏、生石灰等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２以上を混合して用いても良い。
【００２１】
前記水硬性結合材はセメントを用いることが好ましく、ポルトランドセメントを用いることがより好ましい。水硬性結合材がセメントであることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの圧縮強度に優れるとともに、早期強度が大きく、発熱量が大きいため、厳寒期でも使用することができる。また、水硬性結合材がポルトランドセメントであることにより、短期強度の発現性に優れるとともに長期強度に優れる。
【００２２】
前記ポルトランドセメントとしては例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等が挙げられる。
【００２３】
前記着色モルタル１００重量部中に占める水硬性結合材の含有量は好ましくは３〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部、最も好ましくは８〜１０重量部である。この範囲にあるとき、水と混練して硬化した後の着色モルタルの緻密性が疎となるため、水に溶けた水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分がコンクリート表面に染み出しやすくなる。このため、該可溶性成分が空気中の二酸化炭素と十分に反応することができ、反応の結果として生じた水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等をモルタル又はコンクリート表面に均一に沈着させることができる。また、着色モルタルの緻密性が疎であることにより、可溶性成分の大部分がモルタル又はコンクリート表面に溶出するため、それ以上の溶出を抑制することができ、着色モルタルの発色の均一性に優れる。
【００２４】
前記着色モルタル１００重量部中に占める水硬性結合材の含有量が３重量部未満の場合には、得られる着色モルタルの圧縮強度が低すぎて実用的でない。逆に２０重量部を超える場合には、モルタル中の可溶性成分の含有量が多いため、該可溶性成分の一部がモルタル表面へ溶出するのみで、溶出量が均一でない。このため、着色モルタルの白華及び発色の均一性が十分でない。
【００２５】
前記白華とは、硬化後のモルタル又はコンクリート表面に白色の粉が浮き出ることをいい、モルタル又はコンクリート中に含まれる水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分が水に溶け、コンクリート表面に染み出たところで、空気中の二酸化炭素と反応して、水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等が生じ、モルタル又はコンクリート表面に沈着したものである。
【００２６】
前記骨材とはモルタル、コンクリートの骨格となる材料をいい、増量材、充填材としての役割を果たすものである。骨材としては例えば、川砂、川砂利、海砂利、海砂、山砂利、山砂、砕石、砕砂等の石砂骨材、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、ガラス粉発泡体等の軽量骨材、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の吸熱骨材、ガラスビーズ、プラスチックビーズ等のビーズ骨材、寒水砂、寒水石、黒曜石、真珠岩、珪石、大理石等の天然石、陶磁器粉砕物等が挙げられる。
【００２７】
前記骨材として吸熱骨材を用いた場合には、着色モルタル又は着色コンクリートが火災時の燃焼熱にさらされた場合でも、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制することができる。従って、着色モルタル又は着色コンクリートが施工された基材の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
前記吸熱骨材は水酸化アルミニウムを用いることが好ましい。吸熱骨材として着色骨材を用いることにより、火災時の燃焼熱の吸収性に優れるため、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制する効果に優れる。
【００２９】
前記骨材は粒径によって細骨材と粗骨材とに区別される。細骨材とは粒径が５mm以下の粒群をいい、前記粗骨材とは粒径が５mm以上の粒群をいう。
【００３０】
前記着色モルタル又は着色コンクリートは着色骨材を含有していることが必要である。着色モルタル又は着色コンクリートが着色骨材を含有していることにより、濃い発色を得るために粒子径が小さな着色顔料を多量に使用する必要がないため、モルタル又はコンクリート中の骨材比率を最適に調整することができ、圧縮強度に優れる。また、下地の吸水性が異なる場合でも発色を均一にすることができる。
【００３１】
前記着色モルタル又は着色コンクリートは着色顔料を直接、混合していないことが好ましい。着色モルタル又は着色コンクリートに着色顔料を直接、混合しないことにより、一旦施工した着色モルタル又は着色コンクリートに欠損部が生じていた場合において、該欠損部を補修する際に、後から塗り継いだ着色モルタル又は着色コンクリートの発色性の違いを抑制することができる。着色モルタル又は着色コンクリートに着色顔料を直接混合した場合には、下地による水の吸い込み量が異なるため、補修を行った部分と行っていない部分とで、着色モルタル又は着色コンクリートの発色が異なる。
【００３２】
前記着色骨材は細骨材のみであることが好ましい。着色骨材が細骨材であることにより、施工時のコテ押さえ等によって、硬化前のモルタル又はコンクリート表面に圧力がかかった場合において、モルタル又はコンクリート表面に露出する表面積が大きいため、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができる。従って、着色塗料の使用量を抑制することができる。逆に粗骨材も着色骨材とした場合には、コテ押さえ等により、粗骨材の表面積の大部分はモルタル又はコンクリート中に埋もれてしまうため、発色にほとんど影響を及ぼさず、着色塗料の使用量が増大する。
【００３３】
前記着色骨材の粒子径は好ましくは４０〜４０００μｍ、より好ましくは５０〜１５００μｍ、最も好ましくは７０〜１０００μｍである。この範囲にあるとき、着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れる。着色骨材の粒子径が４０μｍ未満の場合には、骨材の単位重量あたりの表面積が大きくなることで塗料の使用量が多くなり、着色骨材の製造時における乾燥が遅くなるおそれがある。逆に４０００μｍを超える場合には、骨材１粒当たりの表面積が大きくなるために、着色塗料による骨材表面の被覆を均一にすることが困難になり、まだらになるおそれがある。
【００３４】
前記骨材の外表面が着色塗料によって被覆されていることにより、モルタル又はコンクリートの表面に着色された部分を点在させることができるため発色の鮮明度に優れるとともに、着色塗料は骨材の表面に薄く被覆されるので、着色顔料の使用量を抑制することができる。
【００３５】
逆に、モルタル又はコンクリート中に直接、着色顔料を混合した場合には、モルタル又はコンクリート中に均一に分散されてしまうため、発色の鮮明度が十分でない。また、発色を濃くしようとする場合には、多量の着色顔料を使用する必要があり、この場合にはモルタル又はコンクリートが最密充填構造から外れてしまう要因となるため、圧縮強度が十分でない。また、下地の吸水性に差がある場合には、吸水が大きい部分と吸水が小さい部分とで発色が異なる場合があるため、均一な発色を得ることが困難である。
【００３６】
前記着色塗料は骨材を着色し、該骨材の外表面を被覆するために用いられる。塗料の組成としては例えば以下のようなものである。
塗料の組成例：合成樹脂としてのアクリル樹脂エマルジョン１００重量部、着色顔料としてのオキサイドイエロー１重量部、増粘剤１重量部。
【００３７】
前記合成樹脂は着色顔料を骨材の表面に固着させるために用いられる。合成樹脂としては例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても、２以上を混合又は共重合させて用いても良い。又、前記合成樹脂の使用形態はエマルジョン又はサスペンション等の水に分散した形態で用いても良く、有機溶媒中に溶解させて用いても良い。
【００３８】
前記着色塗料は撥水性を有することが好ましい。着色塗料が撥水性であることにより、着色骨材の外表面が水硬性結合材としてのセメントスラリーによって被覆されることを抑制することができるため、より発色を鮮明にすることができる。
【００３９】
前記水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントを１００重量部とした場合の着色骨材の混合割合は好ましくは１００〜３０００重量部、より好ましくは２００〜２０００重量部、最も好ましくは３００〜１０００重量部である。この範囲にあるとき、水硬性結合材の白華による白ボケを最小限に抑制することができるため着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れるとともに、水硬性結合材と骨材着色との充填状態が最密充填に近づくためモルタル又は着色コンクリートの圧縮強度に優れる。
【００４０】
前記水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントを１００重量部とした場合の着色骨材の混合割合が１００重量部未満の場合には、水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントの白華により、着色モルタル又は着色コンクリートの発色が白くぼけてしまう。逆に着色骨材の混合割合が３０００重量部を超える場合には、水硬性結合材と着色骨材との充填状態が最密充填から大きく離れるため、着色モルタル又は着色コンクリートの圧縮強度が十分でない。
【００４１】
前記白華とは、硬化後のモルタル又はコンクリートの表面に白い粉状物が浮き出てくる現象をいう。この現象は、水硬性結合材中に含有されているナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ（土類）金属イオンと大気中の二酸化炭素とが酸塩基反応を生ずることにより炭酸ナトリウムや炭酸カリウム等の炭酸塩の結晶が生成され、硬化後の水硬性結合材の表面に析出することにより生ずる。
【００４２】
前記繊維は着色モルタル又は着色コンクリートのひび割れを抑制するために使用、通常のモルタル又はコンクリートに使用するものを任意に設定することができる。例えばアクリル繊維、ビニロン樹脂繊維等の合成樹脂繊維、パルプ、綿、絹、羊毛等の天然繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機繊維等が挙げられる。
【００４３】
前記再乳化型粉末樹脂は合成樹脂エマルジョンを乾燥等により粉末化したものであり、水と混合して元のエマルジョンになるものであれば任意に設定することができる。例えば、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、バーサチック酸エステル樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。再乳化型粉末樹脂を用いることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの基材への密着性を向上することができるとともに、水で混練することにより施工が可能となる。
【００４４】
以上のように構成された着色骨材は例えば次のような工程を経て製造される。まず初めに骨材を収容容器に収容し、撹拌装置としてのミキサーにより撹拌を行いながら、前記着色塗料を塗装器具としてのスプレーによって骨材の表面に均一になるように噴霧する。次に該骨材の表面に着色塗料が均一に付着した状態で、乾燥装置としての振動乾燥機を用いることによって骨材に振動を与えながら、熱源としての熱風をあてて骨材を乾燥させる。このようにして着色骨材を得る。
【００４５】
以上のように製造された着色モルタルは次のように施工される。まず始めに、施工現場において着色モルタルを混練水としての水と混合し、圧送機としてのモルタルポンプを用いて、基材としての鉄骨構造体の外表面に被覆厚１０ｍｍで吹付け施工する。施工後、普通ポルトランドセメントの水和反応により、着色モルタルが硬化し、着色モルタルによって被覆された鉄骨構造体を得る。
【００４６】
前記混練水量は着色モルタル１００重量部に対して、好ましくは３０〜１５０重量部、より好ましくは５０〜１２０重量部、最も好ましくは６０〜１００重量部である。この範囲にあるとき、着色モルタルに適度な流動性を付与することができるとともに、水の界面張力によって鉄骨構造体への付着力を付与することができる。混練水量が３０重量部未満の場合には、着色モルタルは流動性に欠けるため吹付が困難になるとともに、付着力が低下する。逆に１５０重量部を超える場合には、流動性が過多となり、タレが生じて所定の被覆厚を形成するための吹付施工回数が増加する。
【００４７】
前記着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対する混練水量は好ましくは２００〜１０００重量部、より好ましくは３００〜９００重量部、最も好ましくは４００〜８００重量部である。この範囲にあるとき、水と混練して硬化した後の着色モルタルの緻密性が疎となるため、水に溶けた水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分がコンクリート表面に染み出しやすくなる。このため、該可溶性成分が空気中の二酸化炭素と十分に反応することができ、反応の結果として生じた水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等をモルタル又はコンクリート表面に均一に沈着させることができる。また、着色モルタルの緻密性が疎であることにより、可溶性成分の大部分がモルタル又はコンクリート表面に溶出するため、それ以上の溶出を抑制することができ、着色モルタルの発色の均一性に優れる。
【００４８】
前記着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００重量部未満である場合には、水と混練して硬化した後の着色モルタルが緻密になるため、可溶性成分がコンクリート表面に染み出しにくくなる。そのため白華が徐々に進行し、発色の均一性が十分でない。逆に１０００重量部を超える場合には、着色モルタルの圧縮強度が低下してしまうおそれがある。
【００４９】
前記圧送機はモルタルポンプに限らず、着色モルタルを圧力により排出するものであれば任意に設定することができる。圧送機を使用することにより、施工速度を向上することができる。
【００５０】
前記施工は吹付けに限らず、コテ塗り、ハケ塗り等、建築仕上材の施工に用いられる通常の施工方法を用いることができる。また、着色モルタルを水と混練して板状に成形し、ビス等により基材としての鉄骨構造体に固定しても良い。
【００５１】
以上のようにして施工された着色モルタルは、その組成中に着色骨材を含有していることにより、モルタルの表面に着色骨材を点在させることができる。このため、発色の鮮明度に優れるとともに、組成中における骨材の充填比率が最適であるために圧縮強度に優れているので、外部からの衝撃を受けた場合でも欠落を生じるおそれが小さい着色モルタルを得ることができる。
【００５２】
前記着色モルタルが火災時の燃焼熱にさらされた場合には、該着色モルタルの組成中、吸熱骨材としての水酸化アルミニウムの脱水反応により、基材としての鉄骨構造体の温度上昇を抑制し、該構造体が崩壊に至るまでの時間を延長することができる。
【００５３】
本実施形態は以下に示す効果を発揮することができる。
・前記着色モルタル又は着色コンクリートが着色骨材を含有していることにより、濃い発色を得るために粒子径が小さな着色顔料を多量に使用する必要がないため、モルタル又はコンクリート中の骨材比率を最適に調整することができ、圧縮強度に優れている。
【００５４】
・前記着色骨材が細骨材のみであることにより、施工時のコテ押さえ等によって、硬化前のモルタル又はコンクリート表面に圧力がかかった場合において、モルタル又はコンクリート表面に露出する表面積が大きいため、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができる。
【００５５】
・前記着色骨材の粒子径が４０〜４０００μｍであることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れている。
【００５６】
・前記骨材の外表面を着色塗料によって被覆することにより、モルタル又はコンクリートの表面に着色された部分を点在させることができるため発色の鮮明度に優れるとともに、着色塗料は骨材の表面に薄く被覆されるので、着色顔料の使用量を抑制することができる。
【００５７】
・前記着色塗料が撥水性であることにより、着色骨材の外表面が水硬性結合材としてのセメントスラリーによって被覆されることを抑制することができるため、より発色を鮮明にすることができる。
【００５８】
・前記骨材として吸熱骨材を用いることにより、着色モルタル又は着色コンクリートが火災時の燃焼熱にさらされた場合でも、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制することができる。
【００５９】
なお、本発明の前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・前記着色モルタル又は着色コンクリートに空気連行剤（ＡＥ剤）を混合しても良い。
このように構成した場合、着色モルタル又は着色コンクリート中に小さな空気泡を形成させることができるため、着色モルタル又は着色コンクリートが凍結融解を繰り返した場合において、含有水の凍結による膨張圧を緩和することができ、風化を抑制することができる。
【００６０】
・前記着色モルタル又は着色コンクリートに減水剤を混合しても良い。
このように構成した場合、所定の作業性を得るために必要な水量及びセメント量を減らすことできるため、着色モルタル又は着色コンクリートの硬化による収縮を小さくすることができる。
【００６１】
・前記着色モルタルが吸熱骨材を含有する場合において、該吸熱骨材の外表面を着色塗料で被覆することによって着色骨材としても良い。
このように構成した場合、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、耐火被覆材によって被覆されている鉄骨構造体の温度上昇を抑制することができるため、耐火性能に優れる。また、吸熱骨材の外表面が着色塗料で被覆されていることにより、吸熱骨材が火災時の燃焼熱を効率的に吸収することができ、温度の上昇による吸熱反応の発現が早まるとともに発色性に優れる。
【００６２】
・前記着色モルタルに吸水樹脂粉末を含有させても良い。
このように構成した場合、着色モルタルを水と混練した場合において、吸水樹脂粉末が多量の水分を吸収することによって、着色モルタルの乾燥を抑制することができる。このことにより、着色モルタルの組成中、モルタル又はコンクリート中に含まれる水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分の大部分を水に溶出させることができるため、これ以上の白華の進行を抑制することができるとともに、白華を均一にすることができる。したがって、均一な発色を得ることができる。
【００６３】
次に、前記実施形態から把握される請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に記載する。
（１）吸水樹脂粉末を含有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の着色耐火被覆材料。
このように構成した場合、着色モルタルを水と混練した場合において、吸水樹脂粉末が多量の水分を吸収することによって、着色モルタルの乾燥を抑制することができる。
【実施例】
【００６４】
以下、前記実施形態を具体化した実施例及び比較例について説明する。
試験に使用した着色モルタルの組成は以下の通りである。
試験に使用した着色モルタルの組成：水硬性結合材としての白色ポルトランドセメント１００重量部、骨材としてのパーライト１００重量部、着色吸熱骨材としての外表面が着色された水酸化アルミニウム１００重量部、粉末樹脂５重量部、アクリル樹脂繊維１０重量部、増粘剤５重量部。なお、前記水酸化アルミニウムの１００重量部のうち、着色に使用した着色塗料の乾燥重量は３重量部であり、該着色塗料１重量部の組成中、着色顔料が占める割合は０．１重量部であった。
【００６５】
まず初めに、該着色モルタル３２０重量部を所定の混練水で「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ ８．３．１ セメントペーストの練混ぜ」に準拠して混練し、混練後のモルタルペーストを「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ １０．１（２） モルタル供試体成形用型」に記載されているモルタル供試体成形用型に型詰めして成形した。その後、２０℃、９０ＲＨ％の養生室内で２８日間養生した後に脱型して試験体とした。評価は相対評価とし、発色が均一なものを○、発色が不均一なものを×、どちらともいえないものを△として評価した。また、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ １０．６．１ 圧縮強さ」に準拠して圧縮強度も測定した。
【００６６】
（実施例１）
実施例１の試験体の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して２００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は△、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６７】
（実施例２）
実施例２の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して３００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６８】
（実施例３）
実施例３の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して９００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は１．０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６９】
（実施例４）
実施例４の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１０００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は０．７Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７０】
（比較例１）
比較例１の試験体の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１００重量部であった。
試験の結果、発色の均一性は×、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７１】
（比較例２）
比較例２の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１１００重量部であった。
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は０．３Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７２】
なお、本明細書に記載されている技術的思想は以下に示す発明者により創作された。
段落番号［０００１］〜［００７１］に記載されている技術的思想は加藤圭一により創作された。また、願書に添付した特許請求の範囲、明細書の著作者は加藤圭一である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁、内壁、柱、梁、天井、軽量コンクリートブロック、歩道用コンクリート平板、鉄筋コンクリートU形（U字溝）、コンクリート境界ブロック、鉄筋コンクリート管、遠心力鉄筋コンクリート管（ヒューム管）、コンクリート積みブロック、インターロッキングブロック、擬木、建築仕上材、耐火被覆材等に使用される、着色されたモルタル及びコンクリートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の着色モルタル及び着色コンクリートとしては、混練前のモルタル又はコンクリート中に着色顔料を混合するものがある。例えば、顔料に対して、酸素ガス、無機ガス又は水蒸気のプラズマを照射する低温プラズマ処理を施し、次いで、この処理後の顔料を装置から取り出して水硬性のセメント硬化体原料に混合し、さらにこの混合後のセメント硬化体原料に水を加えてそれを硬化させたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、顔料を合成樹脂エマルジョン中に分散混合して着色エマルジョンとしておき、これを粉末モルタル１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加して着色モルタルを得る方法もある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、少なくとも着色剤が樹脂中に分散されている樹脂粒子からなるセメント着色用樹脂粒子をセメント中に混合する方法もある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
このほか、モルタル若しくはコンクリートを硬化させた後に、表面に塗料を塗装することによって着色する方法もある。例えば、合成樹脂に酸化カルシウムを混ぜ合わせ、この中に水分中に分散させた顔料若しくは染料を添加して着色材料とし、これを型枠に吹付け又は塗布し、この型枠にセメント系硬化材を打設して硬化させ、セメント系硬化材表面に着色層を形成してなるセメント系硬化物の着色・装飾工法が挙げられる（例えば、特許文献４参照。）。
【０００６】
ところが、混練前のモルタル又はコンクリート中に直接、着色顔料を混合した場合や、顔料を合成樹脂エマルジョン中に分散混合して着色エマルジョンとしておき、これを粉末モルタル１００重量部に対して１〜２０重量部の範囲で添加した場合には、水硬性結合材としてのセメント等の白華によってモルタル又はコンクリートの表面に不均一な白っぽい部分が生じてしまい、均一な着色を行うことが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０１７５９号公報（第２〜３頁）
【特許文献２】特開平１０−３１０４６２号公報（第２〜３頁）
【特許文献３】特開２００４−９１２４８号公報（第２〜３頁）
【特許文献４】特開平１０−１４６８１０号公報（第２〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、水硬性結合材と骨材とを含有する着色モルタル又は着色コンクリートにおいて、該着色モルタル又は着色コンクリートの発色が均一でない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、水硬性結合材と骨材とを含有するモルタル又はコンクリートにおいて、前記骨材にその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材を使用するものであり、前記水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００〜１０００重量部であることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記着色骨材が細骨材のみであることを最も主要な特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、水酸化アルミニウムを含有することを最も主要な特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記骨材の一部又は全部が水酸化アルミニウムであり、該水酸化アルミニウムの一部又は全部が着色骨材であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、着色モルタル又は着色コンクリートの発色の均一性に優れるという利点がある。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができるという利点がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、耐火性能に優れるという利点がある。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、意匠性に優れた耐火被覆材が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態を説明する。
本発明においてコンクリートとは、水硬性結合材と細骨材と粗骨材とを含有するものをいう。
本発明においてモルタルとは、水硬性結合材と細骨材とを含有するものをいう。
本発明において着色骨材とは、その外表面を着色塗料によって被覆されている骨材をいう。
【００１８】
本発明の着色モルタル又は着色コンクリートは水硬性結合材と骨材とを含有し、前記骨材はその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材であることが必要である。その組成は例えば以下のようなものである。
【００１９】
着色モルタルの組成例：水硬性結合材としての普通ポルトランドセメント１００重量部、着色骨材としての着色５号珪砂２００重量部、着色骨材としての着色水酸化アルミニウム５０重量部、骨材としての水酸化アルミニウム５０重量部、骨材としてのバーミキュライト１５重量部、繊維２重量部、増粘剤１重量部、再乳化型粉末樹脂５重量部。
【００２０】
前記水硬性結合材とは水又は溶液と混合したときに反応して硬化する無機質材料をいう。例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０に規定されているポルトランドセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１に規定されている高炉セメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１２に規定されているシリカセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１３に規定されているフライアッシュセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１４に規定されているエコセメント、白色ポルトランドセメント等のセメント、ドロマイトプラスター等のプラスター、石膏、生石灰等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２以上を混合して用いても良い。
【００２１】
前記水硬性結合材はセメントを用いることが好ましく、ポルトランドセメントを用いることがより好ましい。水硬性結合材がセメントであることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの圧縮強度に優れるとともに、早期強度が大きく、発熱量が大きいため、厳寒期でも使用することができる。また、水硬性結合材がポルトランドセメントであることにより、短期強度の発現性に優れるとともに長期強度に優れる。
【００２２】
前記ポルトランドセメントとしては例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等が挙げられる。
【００２３】
前記着色モルタル１００重量部中に占める水硬性結合材の含有量は好ましくは３〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部、最も好ましくは８〜１０重量部である。この範囲にあるとき、水と混練して硬化した後の着色モルタルの緻密性が疎となるため、水に溶けた水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分がコンクリート表面に染み出しやすくなる。このため、該可溶性成分が空気中の二酸化炭素と十分に反応することができ、反応の結果として生じた水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等をモルタル又はコンクリート表面に均一に沈着させることができる。また、着色モルタルの緻密性が疎であることにより、可溶性成分の大部分がモルタル又はコンクリート表面に溶出するため、それ以上の溶出を抑制することができ、着色モルタルの発色の均一性に優れる。
【００２４】
前記着色モルタル１００重量部中に占める水硬性結合材の含有量が３重量部未満の場合には、得られる着色モルタルの圧縮強度が低すぎて実用的でない。逆に２０重量部を超える場合には、モルタル中の可溶性成分の含有量が多いため、該可溶性成分の一部がモルタル表面へ溶出するのみで、溶出量が均一でない。このため、着色モルタルの白華及び発色の均一性が十分でない。
【００２５】
前記白華とは、硬化後のモルタル又はコンクリート表面に白色の粉が浮き出ることをいい、モルタル又はコンクリート中に含まれる水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分が水に溶け、コンクリート表面に染み出たところで、空気中の二酸化炭素と反応して、水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等が生じ、モルタル又はコンクリート表面に沈着したものである。
【００２６】
前記骨材とはモルタル、コンクリートの骨格となる材料をいい、増量材、充填材としての役割を果たすものである。骨材としては例えば、川砂、川砂利、海砂利、海砂、山砂利、山砂、砕石、砕砂等の石砂骨材、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、ガラス粉発泡体等の軽量骨材、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の吸熱骨材、ガラスビーズ、プラスチックビーズ等のビーズ骨材、寒水砂、寒水石、黒曜石、真珠岩、珪石、大理石等の天然石、陶磁器粉砕物等が挙げられる。
【００２７】
前記骨材として吸熱骨材を用いた場合には、着色モルタル又は着色コンクリートが火災時の燃焼熱にさらされた場合でも、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制することができる。従って、着色モルタル又は着色コンクリートが施工された基材の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
前記吸熱骨材は水酸化アルミニウムを用いることが好ましい。吸熱骨材として着色骨材を用いることにより、火災時の燃焼熱の吸収性に優れるため、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制する効果に優れる。
【００２９】
前記骨材は粒径によって細骨材と粗骨材とに区別される。細骨材とは粒径が５mm以下の粒群をいい、前記粗骨材とは粒径が５mm以上の粒群をいう。
【００３０】
前記着色モルタル又は着色コンクリートは着色骨材を含有していることが必要である。着色モルタル又は着色コンクリートが着色骨材を含有していることにより、濃い発色を得るために粒子径が小さな着色顔料を多量に使用する必要がないため、モルタル又はコンクリート中の骨材比率を最適に調整することができ、圧縮強度に優れる。また、下地の吸水性が異なる場合でも発色を均一にすることができる。
【００３１】
前記着色モルタル又は着色コンクリートは着色顔料を直接、混合していないことが好ましい。着色モルタル又は着色コンクリートに着色顔料を直接、混合しないことにより、一旦施工した着色モルタル又は着色コンクリートに欠損部が生じていた場合において、該欠損部を補修する際に、後から塗り継いだ着色モルタル又は着色コンクリートの発色性の違いを抑制することができる。着色モルタル又は着色コンクリートに着色顔料を直接混合した場合には、下地による水の吸い込み量が異なるため、補修を行った部分と行っていない部分とで、着色モルタル又は着色コンクリートの発色が異なる。
【００３２】
前記着色骨材は細骨材のみであることが好ましい。着色骨材が細骨材であることにより、施工時のコテ押さえ等によって、硬化前のモルタル又はコンクリート表面に圧力がかかった場合において、モルタル又はコンクリート表面に露出する表面積が大きいため、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができる。従って、着色塗料の使用量を抑制することができる。逆に粗骨材も着色骨材とした場合には、コテ押さえ等により、粗骨材の表面積の大部分はモルタル又はコンクリート中に埋もれてしまうため、発色にほとんど影響を及ぼさず、着色塗料の使用量が増大する。
【００３３】
前記着色骨材の粒子径は好ましくは４０〜４０００μｍ、より好ましくは５０〜１５００μｍ、最も好ましくは７０〜１０００μｍである。この範囲にあるとき、着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れる。着色骨材の粒子径が４０μｍ未満の場合には、骨材の単位重量あたりの表面積が大きくなることで塗料の使用量が多くなり、着色骨材の製造時における乾燥が遅くなるおそれがある。逆に４０００μｍを超える場合には、骨材１粒当たりの表面積が大きくなるために、着色塗料による骨材表面の被覆を均一にすることが困難になり、まだらになるおそれがある。
【００３４】
前記骨材の外表面が着色塗料によって被覆されていることにより、モルタル又はコンクリートの表面に着色された部分を点在させることができるため発色の鮮明度に優れるとともに、着色塗料は骨材の表面に薄く被覆されるので、着色顔料の使用量を抑制することができる。
【００３５】
逆に、モルタル又はコンクリート中に直接、着色顔料を混合した場合には、モルタル又はコンクリート中に均一に分散されてしまうため、発色の鮮明度が十分でない。また、発色を濃くしようとする場合には、多量の着色顔料を使用する必要があり、この場合にはモルタル又はコンクリートが最密充填構造から外れてしまう要因となるため、圧縮強度が十分でない。また、下地の吸水性に差がある場合には、吸水が大きい部分と吸水が小さい部分とで発色が異なる場合があるため、均一な発色を得ることが困難である。
【００３６】
前記着色塗料は骨材を着色し、該骨材の外表面を被覆するために用いられる。塗料の組成としては例えば以下のようなものである。
塗料の組成例：合成樹脂としてのアクリル樹脂エマルジョン１００重量部、着色顔料としてのオキサイドイエロー１重量部、増粘剤１重量部。
【００３７】
前記合成樹脂は着色顔料を骨材の表面に固着させるために用いられる。合成樹脂としては例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても、２以上を混合又は共重合させて用いても良い。又、前記合成樹脂の使用形態はエマルジョン又はサスペンション等の水に分散した形態で用いても良く、有機溶媒中に溶解させて用いても良い。
【００３８】
前記着色塗料は撥水性を有することが好ましい。着色塗料が撥水性であることにより、着色骨材の外表面が水硬性結合材としてのセメントスラリーによって被覆されることを抑制することができるため、より発色を鮮明にすることができる。
【００３９】
前記水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントを１００重量部とした場合の着色骨材の混合割合は好ましくは１００〜３０００重量部、より好ましくは２００〜２０００重量部、最も好ましくは３００〜１０００重量部である。この範囲にあるとき、水硬性結合材の白華による白ボケを最小限に抑制することができるため着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れるとともに、水硬性結合材と骨材着色との充填状態が最密充填に近づくためモルタル又は着色コンクリートの圧縮強度に優れる。
【００４０】
前記水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントを１００重量部とした場合の着色骨材の混合割合が１００重量部未満の場合には、水硬性結合材としての普通ポルトランドセメントの白華により、着色モルタル又は着色コンクリートの発色が白くぼけてしまう。逆に着色骨材の混合割合が３０００重量部を超える場合には、水硬性結合材と着色骨材との充填状態が最密充填から大きく離れるため、着色モルタル又は着色コンクリートの圧縮強度が十分でない。
【００４１】
前記白華とは、硬化後のモルタル又はコンクリートの表面に白い粉状物が浮き出てくる現象をいう。この現象は、水硬性結合材中に含有されているナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ（土類）金属イオンと大気中の二酸化炭素とが酸塩基反応を生ずることにより炭酸ナトリウムや炭酸カリウム等の炭酸塩の結晶が生成され、硬化後の水硬性結合材の表面に析出することにより生ずる。
【００４２】
前記繊維は着色モルタル又は着色コンクリートのひび割れを抑制するために使用、通常のモルタル又はコンクリートに使用するものを任意に設定することができる。例えばアクリル繊維、ビニロン樹脂繊維等の合成樹脂繊維、パルプ、綿、絹、羊毛等の天然繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機繊維等が挙げられる。
【００４３】
前記再乳化型粉末樹脂は合成樹脂エマルジョンを乾燥等により粉末化したものであり、水と混合して元のエマルジョンになるものであれば任意に設定することができる。例えば、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、バーサチック酸エステル樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。再乳化型粉末樹脂を用いることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの基材への密着性を向上することができるとともに、水で混練することにより施工が可能となる。
【００４４】
以上のように構成された着色骨材は例えば次のような工程を経て製造される。まず初めに骨材を収容容器に収容し、撹拌装置としてのミキサーにより撹拌を行いながら、前記着色塗料を塗装器具としてのスプレーによって骨材の表面に均一になるように噴霧する。次に該骨材の表面に着色塗料が均一に付着した状態で、乾燥装置としての振動乾燥機を用いることによって骨材に振動を与えながら、熱源としての熱風をあてて骨材を乾燥させる。このようにして着色骨材を得る。
【００４５】
以上のように製造された着色モルタルは次のように施工される。まず始めに、施工現場において着色モルタルを混練水としての水と混合し、圧送機としてのモルタルポンプを用いて、基材としての鉄骨構造体の外表面に被覆厚１０ｍｍで吹付け施工する。施工後、普通ポルトランドセメントの水和反応により、着色モルタルが硬化し、着色モルタルによって被覆された鉄骨構造体を得る。
【００４６】
前記混練水量は着色モルタル１００重量部に対して、好ましくは３０〜１５０重量部、より好ましくは５０〜１２０重量部、最も好ましくは６０〜１００重量部である。この範囲にあるとき、着色モルタルに適度な流動性を付与することができるとともに、水の界面張力によって鉄骨構造体への付着力を付与することができる。混練水量が３０重量部未満の場合には、着色モルタルは流動性に欠けるため吹付が困難になるとともに、付着力が低下する。逆に１５０重量部を超える場合には、流動性が過多となり、タレが生じて所定の被覆厚を形成するための吹付施工回数が増加する。
【００４７】
前記着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対する混練水量は好ましくは２００〜１０００重量部、より好ましくは３００〜９００重量部、最も好ましくは４００〜８００重量部である。この範囲にあるとき、水と混練して硬化した後の着色モルタルの緻密性が疎となるため、水に溶けた水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分がコンクリート表面に染み出しやすくなる。このため、該可溶性成分が空気中の二酸化炭素と十分に反応することができ、反応の結果として生じた水に難溶な炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等をモルタル又はコンクリート表面に均一に沈着させることができる。また、着色モルタルの緻密性が疎であることにより、可溶性成分の大部分がモルタル又はコンクリート表面に溶出するため、それ以上の溶出を抑制することができ、着色モルタルの発色の均一性に優れる。
【００４８】
前記着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００重量部未満である場合には、水と混練して硬化した後の着色モルタルが緻密になるため、可溶性成分がコンクリート表面に染み出しにくくなる。そのため白華が徐々に進行し、発色の均一性が十分でない。逆に１０００重量部を超える場合には、着色モルタルの圧縮強度が低下してしまうおそれがある。
【００４９】
前記圧送機はモルタルポンプに限らず、着色モルタルを圧力により排出するものであれば任意に設定することができる。圧送機を使用することにより、施工速度を向上することができる。
【００５０】
前記施工は吹付けに限らず、コテ塗り、ハケ塗り等、建築仕上材の施工に用いられる通常の施工方法を用いることができる。また、着色モルタルを水と混練して板状に成形し、ビス等により基材としての鉄骨構造体に固定しても良い。
【００５１】
以上のようにして施工された着色モルタルは、その組成中に着色骨材を含有していることにより、モルタルの表面に着色骨材を点在させることができる。このため、発色の鮮明度に優れるとともに、組成中における骨材の充填比率が最適であるために圧縮強度に優れているので、外部からの衝撃を受けた場合でも欠落を生じるおそれが小さい着色モルタルを得ることができる。
【００５２】
前記着色モルタルが火災時の燃焼熱にさらされた場合には、該着色モルタルの組成中、吸熱骨材としての水酸化アルミニウムの脱水反応により、基材としての鉄骨構造体の温度上昇を抑制し、該構造体が崩壊に至るまでの時間を延長することができる。
【００５３】
本実施形態は以下に示す効果を発揮することができる。
・前記着色モルタル又は着色コンクリートが着色骨材を含有していることにより、濃い発色を得るために粒子径が小さな着色顔料を多量に使用する必要がないため、モルタル又はコンクリート中の骨材比率を最適に調整することができ、圧縮強度に優れている。
【００５４】
・前記着色骨材が細骨材のみであることにより、施工時のコテ押さえ等によって、硬化前のモルタル又はコンクリート表面に圧力がかかった場合において、モルタル又はコンクリート表面に露出する表面積が大きいため、着色骨材の相対的な使用量を抑制することができる。
【００５５】
・前記着色骨材の粒子径が４０〜４０００μｍであることにより、着色モルタル又は着色コンクリートの発色性に優れている。
【００５６】
・前記骨材の外表面を着色塗料によって被覆することにより、モルタル又はコンクリートの表面に着色された部分を点在させることができるため発色の鮮明度に優れるとともに、着色塗料は骨材の表面に薄く被覆されるので、着色顔料の使用量を抑制することができる。
【００５７】
・前記着色塗料が撥水性であることにより、着色骨材の外表面が水硬性結合材としてのセメントスラリーによって被覆されることを抑制することができるため、より発色を鮮明にすることができる。
【００５８】
・前記骨材として吸熱骨材を用いることにより、着色モルタル又は着色コンクリートが火災時の燃焼熱にさらされた場合でも、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、着色モルタル又は着色コンクリートの温度上昇を抑制することができる。
【００５９】
なお、本発明の前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・前記着色モルタル又は着色コンクリートに空気連行剤（ＡＥ剤）を混合しても良い。
このように構成した場合、着色モルタル又は着色コンクリート中に小さな空気泡を形成させることができるため、着色モルタル又は着色コンクリートが凍結融解を繰り返した場合において、含有水の凍結による膨張圧を緩和することができ、風化を抑制することができる。
【００６０】
・前記着色モルタル又は着色コンクリートに減水剤を混合しても良い。
このように構成した場合、所定の作業性を得るために必要な水量及びセメント量を減らすことできるため、着色モルタル又は着色コンクリートの硬化による収縮を小さくすることができる。
【００６１】
・前記着色モルタルが吸熱骨材を含有する場合において、該吸熱骨材の外表面を着色塗料で被覆することによって着色骨材としても良い。
このように構成した場合、吸熱骨材が燃焼熱を吸収することによって、耐火被覆材によって被覆されている鉄骨構造体の温度上昇を抑制することができるため、耐火性能に優れる。また、吸熱骨材の外表面が着色塗料で被覆されていることにより、吸熱骨材が火災時の燃焼熱を効率的に吸収することができ、温度の上昇による吸熱反応の発現が早まるとともに発色性に優れる。
【００６２】
・前記着色モルタルに吸水樹脂粉末を含有させても良い。
このように構成した場合、着色モルタルを水と混練した場合において、吸水樹脂粉末が多量の水分を吸収することによって、着色モルタルの乾燥を抑制することができる。このことにより、着色モルタルの組成中、モルタル又はコンクリート中に含まれる水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の可溶性成分の大部分を水に溶出させることができるため、これ以上の白華の進行を抑制することができるとともに、白華を均一にすることができる。したがって、均一な発色を得ることができる。
【００６３】
次に、前記実施形態から把握される請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に記載する。
（１）吸水樹脂粉末を含有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の着色耐火被覆材料。
このように構成した場合、着色モルタルを水と混練した場合において、吸水樹脂粉末が多量の水分を吸収することによって、着色モルタルの乾燥を抑制することができる。
【実施例】
【００６４】
以下、前記実施形態を具体化した実施例及び比較例について説明する。
試験に使用した着色モルタルの組成は以下の通りである。
試験に使用した着色モルタルの組成：水硬性結合材としての白色ポルトランドセメント１００重量部、骨材としてのパーライト１００重量部、着色吸熱骨材としての外表面が着色された水酸化アルミニウム１００重量部、粉末樹脂５重量部、アクリル樹脂繊維１０重量部、増粘剤５重量部。なお、前記水酸化アルミニウムの１００重量部のうち、着色に使用した着色塗料の乾燥重量は３重量部であり、該着色塗料１重量部の組成中、着色顔料が占める割合は０．１重量部であった。
【００６５】
まず初めに、該着色モルタル３２０重量部を所定の混練水で「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ ８．３．１ セメントペーストの練混ぜ」に準拠して混練し、混練後のモルタルペーストを「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ １０．１（２） モルタル供試体成形用型」に記載されているモルタル供試体成形用型に型詰めして成形した。その後、２０℃、９０ＲＨ％の養生室内で２８日間養生した後に脱型して試験体とした。評価は相対評価とし、発色が均一なものを○、発色が不均一なものを×、どちらともいえないものを△として評価した。また、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１−１９９７ １０．６．１ 圧縮強さ」に準拠して圧縮強度も測定した。
【００６６】
（実施例１）
実施例１の試験体の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して２００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は△、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６７】
（実施例２）
実施例２の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して３００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６８】
（実施例３）
実施例３の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して９００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は１．０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００６９】
（実施例４）
実施例４の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１０００重量部であった
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は０．７Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７０】
（比較例１）
比較例１の試験体の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１００重量部であった。
試験の結果、発色の均一性は×、圧縮強度は１．１Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７１】
（比較例２）
比較例２の混練水量は着色モルタルの組成中、水硬性結合材１００重量部に対して１１００重量部であった。
試験の結果、発色の均一性は○、圧縮強度は０．３Ｎ／ｍｍ２であった。
【００７２】
なお、本明細書に記載されている技術的思想は以下に示す発明者により創作された。
段落番号［０００１］〜［００７１］に記載されている技術的思想は加藤圭一により創作された。また、願書に添付した特許請求の範囲、明細書の著作者は加藤圭一である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性結合材と骨材とを含有するモルタル又はコンクリートにおいて、前記骨材にその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材を使用するものであり、前記水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００〜１０００重量部であることを特徴とする着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項２】
前記着色骨材が細骨材のみであることを特徴とする請求項１に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項３】
水酸化アルミニウムを含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項４】
前記骨材の一部又は全部が水酸化アルミニウムであり、該水酸化アルミニウムの一部又は全部が着色骨材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項１】
水硬性結合材と骨材とを含有するモルタル又はコンクリートにおいて、前記骨材にその外表面を着色塗料によって被覆されている着色骨材を使用するものであり、前記水硬性結合材１００重量部に対する混練水量が２００〜１０００重量部であることを特徴とする着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項２】
前記着色骨材が細骨材のみであることを特徴とする請求項１に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項３】
水酸化アルミニウムを含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【請求項４】
前記骨材の一部又は全部が水酸化アルミニウムであり、該水酸化アルミニウムの一部又は全部が着色骨材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の着色モルタル又は着色コンクリート。
【公開番号】特開２００６−１６０５９１（Ｐ２００６−１６０５９１Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５８６１４（Ｐ２００４−３５８６１４）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００１５９０３２）菊水化学工業株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００１５９０３２）菊水化学工業株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]