軽量気泡コンクリートパネルの製造方法
【課題】 ＡＬＣ特有の気泡の成長を妨げることなく、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制する。
【解決手段】 このＡＬＣパネルの製造方法では、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させ、原料スラリー２の上面が補強鉄筋１１の最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠１０を揺動し、該揺動により原料スラリー２の凝結を遅らせて、最上部鉄筋３の上側における発泡巣の生成を抑制する。
【解決手段】 このＡＬＣパネルの製造方法では、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させ、原料スラリー２の上面が補強鉄筋１１の最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠１０を揺動し、該揺動により原料スラリー２の凝結を遅らせて、最上部鉄筋３の上側における発泡巣の生成を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させて、軽量気泡コンクリートパネル（以下ＡＬＣパネルという）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＬＣパネルの製造にあたっては、鉄筋が格子状に組まれてなる補強鉄筋を型枠内に配設し、石灰質原料と珪酸質原料との混合物にアルミニウム粉末、界面活性剤水溶液等を加えた原料スラリーを前記型枠内に打設し、アルミニウム粉末を発泡させて気泡を形成し、原料スラリーを体積膨張させつつ硬化させる。そして、発泡が終了した半硬化体を脱型し、所定厚さにスライスした後にオートクレープ養生させ、本硬化したパネルの小口表層部を切除して、所要寸法のＡＬＣパネルを完成する。
【０００３】
ところで、原料スラリーの発泡過程では、スラリー上面が補強鉄筋のうちの最上部の鉄筋を通過するときに、この鉄筋に気泡が当って潰れ、気泡から出たガスが最上部鉄筋の上側に集合して発泡巣（粗大空洞部）を形成する。図７（ａ）に示すように、この発泡巣４は最上部鉄筋３の上面から約７０ｍｍ〜８０ｍｍの高さまで成長し、ＡＬＣパネル５１の切断面５１ａの強度に悪影響を与える。また、ＡＬＣパネル５１を鉄筋３の延伸方向に切断すると、図７（ｂ）に示すように、発泡巣４が小口面５１ｂに露出し、ＡＬＣパネル５１の外観を低下させ、商品価値を下げる。
【０００４】
従来、この種の発泡巣の生成を抑えるために、以下のような方法が提案されている。
特許文献１：棒状振動体を最上部鉄筋近くの原料スラリー中に挿入して回転または水平移動させ、スラリーの粘度を低下させ、余分なガスを上方へ逃がす方法。
特許文献２：水または水溶液を最上部鉄筋近くの原料スラリー中に注入し、スラリーの粘度上昇を遅らせ、余分なガスを上方へ逃がす方法。
特許文献３：空気を原料スラリーの表面に吹き付け、スラリーの表層部を波動させて撹拌し、スラリーを均一に体積膨張させる方法。
【０００５】
特許文献４：打設直後の原料スラリーに棒状バイブレーターで振動を与え、スラリーの混練中に巻き込まれた粗大気泡をスラリー上面から脱泡する方法。
特許文献５：原料スラリー中の発泡剤が発泡を開始する前の段階で、鉄筋を振動させ、スラリーの打設時に混入した気泡を排出する方法。
特許文献６：発泡剤が少量部分発泡している発泡初期段階で、型枠の底板を振動させ、スラリーの打設時に巻き込まれた気泡を脱泡する方法。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７２０３５号公報
【特許文献２】特開平７−２７７８５４号公報
【特許文献３】特開平９−１１０５４８号公報
【特許文献４】特開昭５８−２０７６７号公報
【特許文献５】特開昭２００１−２３２６２２号公報
【特許文献６】特開昭６０−１４１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来方法によると次のような問題点があった。
特許文献１：棒状振動体をスラリー中に挿入するため、振動によりＡＬＣ特有の気泡が潰れ、潰れた気泡が最上部鉄筋の上側に新たな粗大気泡を形成する。
特許文献２：注水チューブをスラリー中に挿入するため、チューブによって正常な気泡が潰れ、チューブの周辺に粗大気泡が発生する。
特許文献３：空気による撹拌作用はスラリー表層部に限られるため、より深い位置の最上部鉄筋の上側で発泡巣の成長を抑制できない。
【０００８】
特許文献４：スラリーの混練中に巻き込まれた粗大気泡はスラリー打設直後の振動により脱泡できるが、スラリー自体が生成した粗大気泡は粘度が高くなった段階のスラリーに振動を与えても脱泡することが困難である。
特許文献５：同様、凝結が進み粘度が高くなった段階のスラリーに鉄筋を介して振動を与えても粗大気泡を排出することは困難である。
特許文献６：型枠の底板に与えた振動は最上部鉄筋付近で大幅に減衰するため、スラリー上面が最上部鉄筋を越えた後に生成する発泡巣の成長を抑えることができない。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、ＡＬＣ特有の気泡の成長を妨げることなく、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を効果的に抑制できるＡＬＣパネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のＡＬＣパネルの製造方法は、補強鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させ、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠を揺動し、該揺動により原料スラリーの凝結を遅らせて、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することを特徴とする。このように型枠を揺動すると、原料スラリーを液状化させてその凝結を遅らせることができるので、液状化したスラリー中に気泡を分布させて最上部鉄筋と接触しにくくすることができ、もって最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することができる。
【００１１】
［１］型枠の揺動距離
ここで、型枠の揺動距離は、特に限定されないが、型枠の揺動方向長さの０．３％〜１０％であるのが好ましい。型枠の大きさは、特に限定されないが、例えば、実際の製造設備で使用する標準的な型枠は長さが６０００ｍｍ程度、幅が１５００ｍｍ程度のものである。この型枠を長さ方向へ揺動する場合の距離は、０．３％で１８ｍｍ程度、１０％で６００ｍｍ程度である。幅方向へ揺動する場合の距離は、０．３％で４．５ｍｍ程度、１０％で１５０ｍｍ程度である。
【００１２】
型枠の揺動距離が揺動方向長さの０．３％〜１０％であると、型枠内で原料スラリーの全体が大きく揺れ、スラリーの凝結が遅れ、気泡がスラリー中に均一に分布しやすくなる。揺動距離が０．３％未満になると、スラリーの移動距離が不足し、凝結が進行し、気泡の流動性が低下し、発泡巣が生成しやすくなる傾向がある。揺動距離が１０％を超えると、凝結を遅らせる効果は変わらないが、揺動設備が大規模になる。小型の揺動設備で凝結を効果的に遅らせることができる点で、型枠の揺動距離は１％〜５％であるのがより好ましい。
【００１３】
［２］型枠の揺動方向
型枠の揺動方向は、特定の方向に限定されず、原料スラリーが型枠内で動けばよく、型枠の長さ方向、幅方向、斜め方向、上下方向のいずれでもよく、水平面内で回転してもよい。
【００１４】
［３］型枠の揺動加速度
型枠の揺動加速度は、特に限定されないが、０．００１ｍ／ｓ２〜０．２ｍ／ｓ２であるのが好ましい。一般に、型枠内に打設された原料スラリーは珪石、セメント、生石灰等の粒子同士の摩擦力により混合に抵抗している状態にある。この状態で、型枠を揺動してスラリーを揺らすと、粒子間の接触が切れ、水がスラリー中に均一に分布するので、スラリーを液状化させ、スラリーの凝結速度を自然発泡時のそれよりも遅らせることができる。しかし、型枠の揺動加速度が０．００１ｍ／ｓ２未満であると、スラリーが型枠の揺動に追従し、粒子同士が接触を保ち、凝結が進行してスラリーの粘度が低下しにくくなる傾向となる。
【００１５】
一方、原料スラリーはアルミニウム粉末とアルカリ物質との反応に伴ってＡＬＣ特有の気泡を発生する。この気泡は衝撃や振動に対し非常に脆いため、気泡の成長過程ではスラリーに与える衝撃を極力低く抑えたい。型枠の揺動加速度が０．２ｍ／ｓ２を超えると、衝撃によって正常な気泡が破壊されやすくなる。スラリー粘度を低下させかつ破泡を確実に防止できる点で、型枠の揺動加速度は０．０１ｍ／ｓ２〜０．１ｍ／ｓ２であるのがより好ましい。
【００１６】
［４］型枠の揺動期間
型枠の揺動期間は、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間のみでもよいし、この一部期間に加えてその前、後又は前後の所定期間を含んでもよい。
この一部期間は、原料スラリーの上面が補強鉄筋のうちの最上部鉄筋を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（本明細書では同期間で揺動による発泡巣抑制作用が最もよく奏されることから「最適期間」という。）から選ばれる少なくとも３０ｍｍの範囲の期間であることが好ましい。この最適期間は、原料スラリーが自然発泡するときに発泡巣が成長する期間に対応するものであり、この期間に揺動させることが最も効果的であることから規定している。次に、始期と終期に分けて詳述する。
【００１７】
［４−１］最適期間の始期について
発泡巣の生成時期は原料スラリーの配合や発泡終了高さによって相違するが、通常、図１（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を超えた後に、その鉄筋３と衝突して潰れた気泡が鉄筋３の真上に発泡巣４を生成し始める。ただし、スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越える前の発泡過程では、スラリー２の粘度が低く、スラリー２と共に上昇してくる内部気泡は鉄筋３と接触しても破泡することがないため、発泡巣４が発生しにくい。よって、この段階では、型枠を揺動しても発泡巣抑制の意味が薄い。従って、最適期間の始期は、スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越える頃である。
【００１８】
［４−２］最適期間の終期について
発泡巣は原料スラリーの凝結の進行、つまりスラリー粘度の上昇に伴って成長する。図１（ｂ）に示すように、スラリー２の上面がさらに上昇すると、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度が上昇し、破泡が進行し、発泡巣４が成長を続ける。図１（ｃ）に示すように、スラリー２の上面が発泡終了高さ（Ｈ）に近づく頃には、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度が相当高くなるため、破泡が昂進し、発泡巣４が最上部鉄筋３の上に大きな空隙４ａとして形成される。これ以降、スラリー２は比較的長い時間をかけて僅かに上昇し、発泡を終了する。発泡終了間際に型枠を揺動しても、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度は低下しにくいため発泡巣抑制の意味が薄い。従って、最適期間の終期は、スラリー２の上面が発泡終了高さ（Ｈ）より１０ｍｍ低い位置に達する頃である。
【００１９】
［４−３］最適期間から選ばれる一部期間の範囲について
上記の最適期間のうちから適宜選ばれる一部期間において型枠を揺動すれば、発泡巣抑制効果が得られるが、その一部期間の範囲（スラリー上面の進行でみた範囲）は３０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上であることがより好ましい。３０ｍｍ未満の期間でのみ型枠を揺動させると、発泡巣を抑制できる部分のみならず抑制できない部分が生じる傾向となる。一方、同範囲の上限は、スラリーの発泡終了高さが最上部鉄筋からどの程度上位になるかによって制限され、例えば１４０ｍｍ上位になる場合には同範囲を１１０ｍｍまでで設定できるが、例えば７０ｍｍ上位になる場合には同範囲は４０ｍｍまでとなる。
【００２０】
［５］連続的揺動と間欠的揺動
上記一部期間において、型枠を休まず連続的に揺動してもよく、休止時間を設定して間欠的に揺動してもよい。但し、間欠的揺動の場合、該揺動の合計時間は一部期間の５０％以上とし、かつ該揺動の一回の休止時間は２分以下とすることが望ましい。この合計揺動時間が５０％未満になると、連続的に揺動した場合と比較し、スラリーの凝結が進み、液状化が進行しにい傾向となる。また、２分を超えて型枠の揺動を休止させると、スラリーの凝結が進み、粘度上昇を抑えにくい傾向となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＡＬＣパネルの製造方法によれば、原料スラリーの上面が最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に型枠を揺動するので、該揺動により原料スラリーが液状化して凝結が遅れ、気泡の流動性が高まる。このため、気泡がスラリー中に均一に分布し、最上部鉄筋と接触しにくくなる。従って、ＡＬＣ特有の気泡を潰すことなく、発泡巣の生成をタイミングよく抑制でき、外観と強度共に優れた商品価値の高いＡＬＣパネルを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態のＡＬＣパネルの製造方法は、図２に示すように、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させ、原料スラリー２の上面が補強鉄筋１１の最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠１０を揺動し、該揺動により原料スラリー２の凝結を遅らせて、最上部鉄筋３の上側における発泡巣の生成を抑制する。
【実施例】
【００２３】
次に、上記製造方法を実施例に基づいて詳細に説明する。この実施例では、図３、図４に示すような試験的な型枠１０を使用して、三枚のＡＬＣパネル１を製造した。型枠１０の大きさは、長さ１０００ｍｍ、幅３５０ｍｍ、高さ７００ｍｍである。ＡＬＣパネル１の大きさは、長さ８４０ｍｍ、幅６００ｍｍ、厚さ１００ｍｍである。なお、ＡＬＣパネル１は長さ方向を横にし、幅方向を縦にして製作される。
【００２４】
このパネル１の製造にあたり、まず、型枠１０の内側に三組の補強鉄筋１１をセットした。各補強鉄筋１１は、型枠１０の長さ方向へ水平に延びる主筋１２と、型枠１０の高さ方向（パネル１の幅方向）へ垂直に延びる副筋１３とで格子状に組まれた２つの鉄筋が、型枠１０の幅方向（パネル１の厚さ方向）に延びる連結筋１４で連結されて、かご形に構成されている。主筋１２、副筋１３、連結筋１４の太さは直径５ｍｍである。
【００２５】
そして、等間隔をおいて三組の補強鉄筋１１をロッドピン１５によりプレート１６を介して型枠１０に吊り下げた。このとき、原料スラリー２の発泡終了高さを６６０ｍｍに設定し、該発泡終了高さが主筋１２のうちの最上部の鉄筋３より１４０ｍｍ上位になるように、すなわち最上部の鉄筋３が型枠１０の底面から５２０ｍｍ高くなるように、プレート１６上の調節具１７でロッドピン１５の高さを調節して補強鉄筋１１をセットした。
【００２６】
次に、型枠１０の内側に原料スラリー２を打設した。以下の実施例１〜４および比較例１〜５では、原料スラリー２として、珪石粉末４０質量部、セメント１５質量部、生石灰粉末１０質量部、石膏５質量部、クラスト２０質量部、ＡＬＣの破砕粉末１０質量部からなる固形分に対し、外割で７０質量部の水と０．０６質量部のアルミニウム粉末（発泡剤）とを添加し、ミキサーで十分に混練したモルタルスラリーを使用した。
【００２７】
続いて、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させた。この発泡工程では、型枠１０を揺動する実施例１〜４の方法と、型枠１０を揺動しない比較例１〜５の方法とを適用した。そして、スラリー２の発泡および体積膨張が終了した状態で、高さ６６０ｍｍのＡＬＣ半硬化体２を取得し、この半硬化体を脱型後にピアノ線で切断し、通常のオートクレーブ養生により本硬化させて、三枚のＡＬＣパネル１を完成した。
【００２８】
＜比較例１＞
比較例１では、全発泡期間にわたり型枠１０を静止させ、原料スラリー２を自然発泡させる方法を採用した。そして、図５に示すように、発泡期間中に原料スラリー２の発泡高さと強張り（粘度）とを測定した。強張りの測定にあたっては、図６に示すような直径４ｍｍ、長さ４００ｍｍのアルミ製スケール２１を使用し、これを原料スラリー２中に静かに沈下させ、自然に停止したときに、スラリー２の上面より突出する長さを測って貫入値（ｍｍ）とした。
【００２９】
また、図７（ａ）に示すように、完成したＡＬＣパネル５１を幅方向の任意位置で縦方向に切断するとともに、図７（ｂ）に示すように、パネル５１の上端部を横方向に切断し、縦断面５１ａおよび横断面５１ｂにおける発泡巣４の生成状態を観察した。その結果、図７（ａ）に示すように、縦断面５１ａには、発泡巣４が最上部鉄筋３から約７０ｍｍの高さまで立ち上がっていた。
【００３０】
横断面５１ｂについては、図７（ｂ）に示すように、三枚のＡＬＣパネル５１を最上部鉄筋３からのかぶり高さＴが２０ｍｍ、３０ｍｍ、７０ｍｍとなるように切断した。そして、切断面に現れた発泡巣４のうち最上部鉄筋３の延伸方向に最も長い発泡巣４の長さＸに関し、次の基準に基づいて点数評価した。評価結果を表１に示す。
【００３１】
評価基準
Ｘ＞２０ｍｍ ４点
２０ｍｍ≧Ｘ＞１０ｍｍ ３点
１０ｍｍ≧Ｘ＞５ｍｍ ２点
５ｍｍ≧Ｘ＞２ｍｍ １点
発泡巣無し ０点
【００３２】
【表１】
【００３３】
＜実施例１＞
実施例１では、図４に示すように、型枠１０を台車１８の上に載せ、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を越えた後に、台車１８と共に型枠１０を試験員によって床面上で揺動した。揺動条件は次の通りである。なお、実際の製造設備では、前述した大型の型枠をローラコンベア等の移動体上に載置し、モータや流体圧シリンダを用いた揺動装置によって駆動することができる。
【００３４】
揺動条件
揺動期間：原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（図２参照）
揺動時間：揺動期間の１００％（約２０分間休まず連続的に揺動）
揺動方向：最上部鉄筋３の延伸方向と直角を成す水平方向（型枠１０の幅方向）
揺動距離：型枠１０の幅寸法の約５％（１７．５ｍｍ程度）
揺動加速度：０．０７ｍ／ｓ２
揺動周期：１２０サイクル毎分
【００３５】
比較例１と同様、原料スラリー２の発泡期間中にスラリー２の発泡高さと強張りとを測定した。測定結果を図８に示す。また、図９に示すように、完成したＡＬＣパネル１を縦、横両方向に切断し、縦断面１ａと横断面１ｂにおける発泡巣４の生成状態を観察し、比較例１と同様に評価した。評価結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
実施例１のＡＬＣパネル１では、縦断面１ａの発泡巣４が三枚共に最上部鉄筋３から２５ｍｍ以下の長さに収まっていた（図９ａ参照）。表２に示すように、横断面１ｂでは、パネル１のかぶり高さ２０ｍｍに長さ２，３ｍｍの発泡巣４が散在していたが、それより上位では発泡巣４が現れず、パネル２，３に関してはどの高さにも発泡巣４が現れていなかった（図９ｂ参照）。表１と表２とを対比すると、型枠１０の揺動によって発泡巣４の生成が効果的に抑制されていることが分かる。
【００３８】
次に、型枠１０の揺動が原料スラリー２に与えた質的な変化を図１０、図１１に基づいて確認する。図１０は、比較例１および実施例１において、原料スラリー２の発泡高さの経時変化を示し、図１１は強張りの経時変化を示す。なお、図１０及び図１１では、図５に示す比較例１の測定データと図８に示す実施例１の測定データとを引用した。
【００３９】
図１０に示すように、原料スラリー２の発泡高さは、比較例１と実施例１とでほぼ同様に変化しており、有意差が見られない。また、原料スラリーの温度変化も比較例１と実施例１とでほぼ同様であった。このことから、型枠１０の揺動が原料スラリー２の水和反応に影響を及ぼしていないことが分かる。これに対し、図１１に示すように、原料スラリー２の強張りは、貫入値において実施例１と比較例１とで格段の有意差が見られる。
【００４０】
実施例１の貫入値は、型枠揺動期間の初期から比較例１よりも緩やかに上昇し、型枠揺動期間の終期で比較例１の貫入値との間に大きな格差を生じる。また、実施例１の貫入値は、型枠１０の揺動が終了した直後に上昇を加速し、原料スラリー２の発泡終了付近で比較例１と同程度の値を示す。これらのことから、型枠１０の揺動が、原料スラリー２の発泡期間およびＡＬＣ半硬化体の硬度に影響を与えることなく、スラリー２の凝結を一時的に遅らせ、発泡巣４の生成を効果的に抑制できていることが分かる。
【００４１】
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１と同じ型枠１０を使用し、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を越えた後に、図１２に示すように、型枠１０を実施例１と異なる方向、距離、加速度および周期で揺動し、三枚のＡＬＣパネルを完成した。そして、完成したＡＬＣパネルを実施例１と同様に縦、横両方向に切断し、縦断面と横断面における発泡巣の生成状態を観察評価した。揺動条件を次に示し、評価結果を表３に示す。
【００４２】
揺動条件
揺動期間：原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（図２参照）
揺動時間：揺動期間の１００％（約２０分間休まず連続的に揺動）
揺動方向：最上部鉄筋３の延伸方向と一致する方向（型枠１０の長さ方向）
揺動距離：型枠１０の長さ寸法の約３％（３０ｍｍ程度）
揺動加速度：０．０３ｍ／ｓ２
揺動周期：６０サイクル毎分
【００４３】
【表３】
【００４４】
実施例２のＡＬＣパネル１も、実施例１とほぼ同様、パネル縦断面の発泡巣が三枚共に最上部鉄筋から２５ｍｍ以下の長さに収まっていた（図９ａ参照）。表３に示すように、パネル横断面では、二枚のパネル（パネル１，３）のかぶり高さ２０ｍｍに長さ２，３ｍｍの発泡巣４が散在していたが、かぶり高さ３０ｍｍと７０ｍｍではどのパネルにも発泡巣が現れていなかった（図９ｂ参照）。なお、表２と表３の対比から、型枠１０の揺動方向の違いは発泡巣の抑制効果にさほど影響していないことが分かる。
【００４５】
＜実施例３＞
実施例３では、実施例１の揺動条件のうち、揺動時間のみが相違する二通りの方法で型枠１０を揺動した。
第一の方法では、合計揺動時間が揺動期間の５０％（約１０分）となるように、一回で２分未満の揺動休止時間を設定して型枠１０を間欠的に揺動した。
第二の方法では、５０％以上の合計揺動時間を確保したうえで、一回で２分以上の揺動休止時間を設定して型枠１０を間欠的に揺動した。図１３は揺動時間の変化が原料スラリー２の強張りに与えた影響を示す。
【００４６】
図１３から明らかなように、実施例３の第一又は第二の方法のいずれによっても、比較例１と比較すると、貫入値の上昇速度つまり凝結の進度が遅くなる効果がある。但し、実施例３の第一の方法の場合は、連続的に揺動した実施例１と比較すると、貫入値の上昇速度が若干速くなる。実施例３の第二の方法の場合は、特に型枠揺動期間において、貫入値の上昇速度がさらに加速する。従って、発泡巣をより効果的に抑制するためには、型枠１０の合計揺動時間が揺動期間の５０％以上であり、かつ全揺動期間を通して型枠１０の揺動を２分以上継続的に休止させないことが望ましいことが分かる。
【００４７】
＜実施例４＞
実施例４では、実施例１と同じく原料スラリーの発泡終了高さを最上部鉄筋３よりも１４０ｍｍ上位に設定したが、実施例１の揺動条件のうち、揺動期間のみが相違する三通りの方法で型枠１０を揺動した。
【００４８】
第一の方法では、スラリー上面が最上部鉄筋３よりも０ｍｍ〜３０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を超えた直後から発泡終了高さより１１０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。この場合、図１４（ａ）に示すように、完成品のパネル縦断面１ａには、ＡＬＣ特有の気泡が各部均一に分布していたが、長さ５５ｍｍの発泡巣４が生成していた。
【００４９】
第二の方法では、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３よりも６０ｍｍ〜９０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を６０ｍｍ超えてから発泡終了高さより５０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。この場合は、図１４（ｂ）に示すように、気泡の状態が良好であり、発泡巣４が４０ｍｍの長さに短縮していた。
【００５０】
第三の方法では、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３よりも６０ｍｍ〜１２０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を６０ｍｍ超えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。その結果、図１４（ｃ）に示すように、気泡の状態も良好であり、発泡巣４も２５ｍｍの長さまで短縮していた。
【００５１】
このように、発泡終了高さが鉄筋３よりも１４０ｍｍ上位である本実施例４においては、スラリーが最上部鉄筋３を２０ｍｍ超えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間のうちから選ばれる、３０ｍｍ以上の範囲の一部期間に型枠１０を揺動することで（第二又は第三の方法）、外観と強度共に優れたＡＬＣパネル１が得られること、また同範囲は広い方がより好ましいことが確認された。
【００５２】
以下の比較例２〜５では、発泡巣を抑制するための従来方法がＡＬＣ特有の気泡の成長に与える影響について検証し、もって本発明による方法の優位性を確認する。
【００５３】
＜比較例２＞
比較例２では、図１５（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より９０ｍｍ〜１１５ｍｍ上方に位置する期間に、熊手２３を使用してスラリー２の上部を掻き混ぜた。その結果、図１５（ｂ）に示すように、発泡巣４は１０ｍｍ程度の長さに短縮していたが、発泡巣とも云えるほどの多数の粗大気泡６が最上部鉄筋３の上側の広い範囲に拡散していた。これは、掻き混ぜによってＡＬＣ特有の気泡が潰れた結果であり、商品価値を著しく低下させている。
【００５４】
＜比較例３＞
比較例３では、図１６（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より３０ｍｍ程度上方に達した時点で、ジョウロ２４で水を散布した。その結果、図１６（ｂ）に示すように、パネル縦断面１ａに現れる気泡の状態は良好であったが、発泡巣４が比較例１と同じ約７０ｍｍの長さに成長していて、抑制効果を確認できなかった。
【００５５】
＜比較例４＞
比較例４では、図１７（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より３０ｍｍ〜７０ｍｍ上方に位置する期間に、ジョウロ２４と熊手２３とを併用し、スラリー２に散水しつつ掻き混ぜた。その結果、図１７（ｂ）に示すように、発泡巣４の長さは約５０ｍｍに短くなったが、発泡巣４の上側に高さ３０ｍｍ程度の無気泡部分７が発生し、さらにその上側に粗大気泡６が散在していた。これは、散水と掻き混ぜの相乗作用によって気泡が広範囲にわたって潰れた結果であり、気泡の見栄えを悪化させている。
【００５６】
＜比較例５＞
比較例５では、図１８（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より９０ｍｍ〜１２０ｍｍ上方に位置する期間に、プレート１６上に取り付けたバイブレーター２５により加振板２６とロッドピン１５とを介して補強鉄筋１１に約２００Ｈｚの振動を与えた。その結果、図１８（ｂ）に示すように、気泡の状態はほぼ良好であったが、発泡巣４が６５ｍｍと長く、抑制効果を確認できなかった。この発泡巣４の上端部分は、スラリー粘度の上昇に伴って生成した粗大気泡ではなく、バイブレーター２５による加振期間中に、最上部鉄筋３を通過したスラリー中の気泡が振動により潰れて形成した粗大気泡である。
【００５７】
上記実施例１〜４の揺動による方法は、比較例２〜５とは異なり、発泡過程の原料スラリー２に直接的に接触する手段を使用しない。また、揺動による方法は、生成してしまった発泡巣４を物理的に破壊する方法ではなく、原料スラリー２を揺らすことで発泡巣３の生成を未然に抑制する方法である。従って、ＡＬＣ特有の気泡を潰すことなく液状化したスラリー中に均一に分布させて、外観の見栄えが優れたＡＬＣパネル１を製造することができる。
【００５８】
なお、型枠１０を揺動する期間は、実施例１〜４の期間に限定されず、原料スラリー２の配合に対応して、スラリー上面が最上部鉄筋３を越えた後から発泡終了高さに達するまでの任意の期間に設定することができる。また、往復回動する回転テーブル上で型枠を揺動するなど、各種の揺動装置を使用できる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、型枠１０の揺動条件を適宜に変更して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＡＬＣパネルにおける発泡巣の生成メカニズムを説明する模式図である。
【図２】本発明によるパネル製造方法の概要を示す型枠の断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す型枠とＡＬＣパネルの斜視図である。
【図４】実施例１の方法を示す型枠の縦断面図である。
【図５】比較例１において原料スラリーの発泡高さと強張りを示すグラフである。
【図６】スラリーの強張りを測定する方法を示す型枠の縦断面図である。
【図７】比較例１の方法を評価するＡＬＣパネルの斜視図である。
【図８】実施例１において原料スラリーの発泡高さと強張りを示すグラフである。
【図９】実施例１の方法を評価するＡＬＣパネルの斜視図である。
【図１０】実施例１の方法を評価するスラリーの発泡高さ変化を示すグラフである。
【図１１】実施例１の方法を評価するスラリーの強張り変化を示すグラフである。
【図１２】実施例２の方法を示す型枠の正面図である。
【図１３】実施例３の方法を評価するグラフである。
【図１４】実施例４の方法を示すパネルの縦断面図である。
【図１５】比較例２の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１６】比較例３の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１７】比較例４の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１８】比較例５の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ＡＬＣパネル
２ 原料スラリー
３ 最上部鉄筋
４ 発泡巣
１０ 型枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させて、軽量気泡コンクリートパネル（以下ＡＬＣパネルという）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＬＣパネルの製造にあたっては、鉄筋が格子状に組まれてなる補強鉄筋を型枠内に配設し、石灰質原料と珪酸質原料との混合物にアルミニウム粉末、界面活性剤水溶液等を加えた原料スラリーを前記型枠内に打設し、アルミニウム粉末を発泡させて気泡を形成し、原料スラリーを体積膨張させつつ硬化させる。そして、発泡が終了した半硬化体を脱型し、所定厚さにスライスした後にオートクレープ養生させ、本硬化したパネルの小口表層部を切除して、所要寸法のＡＬＣパネルを完成する。
【０００３】
ところで、原料スラリーの発泡過程では、スラリー上面が補強鉄筋のうちの最上部の鉄筋を通過するときに、この鉄筋に気泡が当って潰れ、気泡から出たガスが最上部鉄筋の上側に集合して発泡巣（粗大空洞部）を形成する。図７（ａ）に示すように、この発泡巣４は最上部鉄筋３の上面から約７０ｍｍ〜８０ｍｍの高さまで成長し、ＡＬＣパネル５１の切断面５１ａの強度に悪影響を与える。また、ＡＬＣパネル５１を鉄筋３の延伸方向に切断すると、図７（ｂ）に示すように、発泡巣４が小口面５１ｂに露出し、ＡＬＣパネル５１の外観を低下させ、商品価値を下げる。
【０００４】
従来、この種の発泡巣の生成を抑えるために、以下のような方法が提案されている。
特許文献１：棒状振動体を最上部鉄筋近くの原料スラリー中に挿入して回転または水平移動させ、スラリーの粘度を低下させ、余分なガスを上方へ逃がす方法。
特許文献２：水または水溶液を最上部鉄筋近くの原料スラリー中に注入し、スラリーの粘度上昇を遅らせ、余分なガスを上方へ逃がす方法。
特許文献３：空気を原料スラリーの表面に吹き付け、スラリーの表層部を波動させて撹拌し、スラリーを均一に体積膨張させる方法。
【０００５】
特許文献４：打設直後の原料スラリーに棒状バイブレーターで振動を与え、スラリーの混練中に巻き込まれた粗大気泡をスラリー上面から脱泡する方法。
特許文献５：原料スラリー中の発泡剤が発泡を開始する前の段階で、鉄筋を振動させ、スラリーの打設時に混入した気泡を排出する方法。
特許文献６：発泡剤が少量部分発泡している発泡初期段階で、型枠の底板を振動させ、スラリーの打設時に巻き込まれた気泡を脱泡する方法。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７２０３５号公報
【特許文献２】特開平７−２７７８５４号公報
【特許文献３】特開平９−１１０５４８号公報
【特許文献４】特開昭５８−２０７６７号公報
【特許文献５】特開昭２００１−２３２６２２号公報
【特許文献６】特開昭６０−１４１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来方法によると次のような問題点があった。
特許文献１：棒状振動体をスラリー中に挿入するため、振動によりＡＬＣ特有の気泡が潰れ、潰れた気泡が最上部鉄筋の上側に新たな粗大気泡を形成する。
特許文献２：注水チューブをスラリー中に挿入するため、チューブによって正常な気泡が潰れ、チューブの周辺に粗大気泡が発生する。
特許文献３：空気による撹拌作用はスラリー表層部に限られるため、より深い位置の最上部鉄筋の上側で発泡巣の成長を抑制できない。
【０００８】
特許文献４：スラリーの混練中に巻き込まれた粗大気泡はスラリー打設直後の振動により脱泡できるが、スラリー自体が生成した粗大気泡は粘度が高くなった段階のスラリーに振動を与えても脱泡することが困難である。
特許文献５：同様、凝結が進み粘度が高くなった段階のスラリーに鉄筋を介して振動を与えても粗大気泡を排出することは困難である。
特許文献６：型枠の底板に与えた振動は最上部鉄筋付近で大幅に減衰するため、スラリー上面が最上部鉄筋を越えた後に生成する発泡巣の成長を抑えることができない。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、ＡＬＣ特有の気泡の成長を妨げることなく、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を効果的に抑制できるＡＬＣパネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のＡＬＣパネルの製造方法は、補強鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させ、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠を揺動し、該揺動により原料スラリーの凝結を遅らせて、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することを特徴とする。このように型枠を揺動すると、原料スラリーを液状化させてその凝結を遅らせることができるので、液状化したスラリー中に気泡を分布させて最上部鉄筋と接触しにくくすることができ、もって最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することができる。
【００１１】
［１］型枠の揺動距離
ここで、型枠の揺動距離は、特に限定されないが、型枠の揺動方向長さの０．３％〜１０％であるのが好ましい。型枠の大きさは、特に限定されないが、例えば、実際の製造設備で使用する標準的な型枠は長さが６０００ｍｍ程度、幅が１５００ｍｍ程度のものである。この型枠を長さ方向へ揺動する場合の距離は、０．３％で１８ｍｍ程度、１０％で６００ｍｍ程度である。幅方向へ揺動する場合の距離は、０．３％で４．５ｍｍ程度、１０％で１５０ｍｍ程度である。
【００１２】
型枠の揺動距離が揺動方向長さの０．３％〜１０％であると、型枠内で原料スラリーの全体が大きく揺れ、スラリーの凝結が遅れ、気泡がスラリー中に均一に分布しやすくなる。揺動距離が０．３％未満になると、スラリーの移動距離が不足し、凝結が進行し、気泡の流動性が低下し、発泡巣が生成しやすくなる傾向がある。揺動距離が１０％を超えると、凝結を遅らせる効果は変わらないが、揺動設備が大規模になる。小型の揺動設備で凝結を効果的に遅らせることができる点で、型枠の揺動距離は１％〜５％であるのがより好ましい。
【００１３】
［２］型枠の揺動方向
型枠の揺動方向は、特定の方向に限定されず、原料スラリーが型枠内で動けばよく、型枠の長さ方向、幅方向、斜め方向、上下方向のいずれでもよく、水平面内で回転してもよい。
【００１４】
［３］型枠の揺動加速度
型枠の揺動加速度は、特に限定されないが、０．００１ｍ／ｓ２〜０．２ｍ／ｓ２であるのが好ましい。一般に、型枠内に打設された原料スラリーは珪石、セメント、生石灰等の粒子同士の摩擦力により混合に抵抗している状態にある。この状態で、型枠を揺動してスラリーを揺らすと、粒子間の接触が切れ、水がスラリー中に均一に分布するので、スラリーを液状化させ、スラリーの凝結速度を自然発泡時のそれよりも遅らせることができる。しかし、型枠の揺動加速度が０．００１ｍ／ｓ２未満であると、スラリーが型枠の揺動に追従し、粒子同士が接触を保ち、凝結が進行してスラリーの粘度が低下しにくくなる傾向となる。
【００１５】
一方、原料スラリーはアルミニウム粉末とアルカリ物質との反応に伴ってＡＬＣ特有の気泡を発生する。この気泡は衝撃や振動に対し非常に脆いため、気泡の成長過程ではスラリーに与える衝撃を極力低く抑えたい。型枠の揺動加速度が０．２ｍ／ｓ２を超えると、衝撃によって正常な気泡が破壊されやすくなる。スラリー粘度を低下させかつ破泡を確実に防止できる点で、型枠の揺動加速度は０．０１ｍ／ｓ２〜０．１ｍ／ｓ２であるのがより好ましい。
【００１６】
［４］型枠の揺動期間
型枠の揺動期間は、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間のみでもよいし、この一部期間に加えてその前、後又は前後の所定期間を含んでもよい。
この一部期間は、原料スラリーの上面が補強鉄筋のうちの最上部鉄筋を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（本明細書では同期間で揺動による発泡巣抑制作用が最もよく奏されることから「最適期間」という。）から選ばれる少なくとも３０ｍｍの範囲の期間であることが好ましい。この最適期間は、原料スラリーが自然発泡するときに発泡巣が成長する期間に対応するものであり、この期間に揺動させることが最も効果的であることから規定している。次に、始期と終期に分けて詳述する。
【００１７】
［４−１］最適期間の始期について
発泡巣の生成時期は原料スラリーの配合や発泡終了高さによって相違するが、通常、図１（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を超えた後に、その鉄筋３と衝突して潰れた気泡が鉄筋３の真上に発泡巣４を生成し始める。ただし、スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越える前の発泡過程では、スラリー２の粘度が低く、スラリー２と共に上昇してくる内部気泡は鉄筋３と接触しても破泡することがないため、発泡巣４が発生しにくい。よって、この段階では、型枠を揺動しても発泡巣抑制の意味が薄い。従って、最適期間の始期は、スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越える頃である。
【００１８】
［４−２］最適期間の終期について
発泡巣は原料スラリーの凝結の進行、つまりスラリー粘度の上昇に伴って成長する。図１（ｂ）に示すように、スラリー２の上面がさらに上昇すると、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度が上昇し、破泡が進行し、発泡巣４が成長を続ける。図１（ｃ）に示すように、スラリー２の上面が発泡終了高さ（Ｈ）に近づく頃には、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度が相当高くなるため、破泡が昂進し、発泡巣４が最上部鉄筋３の上に大きな空隙４ａとして形成される。これ以降、スラリー２は比較的長い時間をかけて僅かに上昇し、発泡を終了する。発泡終了間際に型枠を揺動しても、最上部鉄筋３周辺のスラリー粘度は低下しにくいため発泡巣抑制の意味が薄い。従って、最適期間の終期は、スラリー２の上面が発泡終了高さ（Ｈ）より１０ｍｍ低い位置に達する頃である。
【００１９】
［４−３］最適期間から選ばれる一部期間の範囲について
上記の最適期間のうちから適宜選ばれる一部期間において型枠を揺動すれば、発泡巣抑制効果が得られるが、その一部期間の範囲（スラリー上面の進行でみた範囲）は３０ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍｍ以上であることがより好ましい。３０ｍｍ未満の期間でのみ型枠を揺動させると、発泡巣を抑制できる部分のみならず抑制できない部分が生じる傾向となる。一方、同範囲の上限は、スラリーの発泡終了高さが最上部鉄筋からどの程度上位になるかによって制限され、例えば１４０ｍｍ上位になる場合には同範囲を１１０ｍｍまでで設定できるが、例えば７０ｍｍ上位になる場合には同範囲は４０ｍｍまでとなる。
【００２０】
［５］連続的揺動と間欠的揺動
上記一部期間において、型枠を休まず連続的に揺動してもよく、休止時間を設定して間欠的に揺動してもよい。但し、間欠的揺動の場合、該揺動の合計時間は一部期間の５０％以上とし、かつ該揺動の一回の休止時間は２分以下とすることが望ましい。この合計揺動時間が５０％未満になると、連続的に揺動した場合と比較し、スラリーの凝結が進み、液状化が進行しにい傾向となる。また、２分を超えて型枠の揺動を休止させると、スラリーの凝結が進み、粘度上昇を抑えにくい傾向となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＡＬＣパネルの製造方法によれば、原料スラリーの上面が最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に型枠を揺動するので、該揺動により原料スラリーが液状化して凝結が遅れ、気泡の流動性が高まる。このため、気泡がスラリー中に均一に分布し、最上部鉄筋と接触しにくくなる。従って、ＡＬＣ特有の気泡を潰すことなく、発泡巣の生成をタイミングよく抑制でき、外観と強度共に優れた商品価値の高いＡＬＣパネルを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態のＡＬＣパネルの製造方法は、図２に示すように、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させ、原料スラリー２の上面が補強鉄筋１１の最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠１０を揺動し、該揺動により原料スラリー２の凝結を遅らせて、最上部鉄筋３の上側における発泡巣の生成を抑制する。
【実施例】
【００２３】
次に、上記製造方法を実施例に基づいて詳細に説明する。この実施例では、図３、図４に示すような試験的な型枠１０を使用して、三枚のＡＬＣパネル１を製造した。型枠１０の大きさは、長さ１０００ｍｍ、幅３５０ｍｍ、高さ７００ｍｍである。ＡＬＣパネル１の大きさは、長さ８４０ｍｍ、幅６００ｍｍ、厚さ１００ｍｍである。なお、ＡＬＣパネル１は長さ方向を横にし、幅方向を縦にして製作される。
【００２４】
このパネル１の製造にあたり、まず、型枠１０の内側に三組の補強鉄筋１１をセットした。各補強鉄筋１１は、型枠１０の長さ方向へ水平に延びる主筋１２と、型枠１０の高さ方向（パネル１の幅方向）へ垂直に延びる副筋１３とで格子状に組まれた２つの鉄筋が、型枠１０の幅方向（パネル１の厚さ方向）に延びる連結筋１４で連結されて、かご形に構成されている。主筋１２、副筋１３、連結筋１４の太さは直径５ｍｍである。
【００２５】
そして、等間隔をおいて三組の補強鉄筋１１をロッドピン１５によりプレート１６を介して型枠１０に吊り下げた。このとき、原料スラリー２の発泡終了高さを６６０ｍｍに設定し、該発泡終了高さが主筋１２のうちの最上部の鉄筋３より１４０ｍｍ上位になるように、すなわち最上部の鉄筋３が型枠１０の底面から５２０ｍｍ高くなるように、プレート１６上の調節具１７でロッドピン１５の高さを調節して補強鉄筋１１をセットした。
【００２６】
次に、型枠１０の内側に原料スラリー２を打設した。以下の実施例１〜４および比較例１〜５では、原料スラリー２として、珪石粉末４０質量部、セメント１５質量部、生石灰粉末１０質量部、石膏５質量部、クラスト２０質量部、ＡＬＣの破砕粉末１０質量部からなる固形分に対し、外割で７０質量部の水と０．０６質量部のアルミニウム粉末（発泡剤）とを添加し、ミキサーで十分に混練したモルタルスラリーを使用した。
【００２７】
続いて、補強鉄筋１１が配設された型枠１０内で原料スラリー２を発泡させた。この発泡工程では、型枠１０を揺動する実施例１〜４の方法と、型枠１０を揺動しない比較例１〜５の方法とを適用した。そして、スラリー２の発泡および体積膨張が終了した状態で、高さ６６０ｍｍのＡＬＣ半硬化体２を取得し、この半硬化体を脱型後にピアノ線で切断し、通常のオートクレーブ養生により本硬化させて、三枚のＡＬＣパネル１を完成した。
【００２８】
＜比較例１＞
比較例１では、全発泡期間にわたり型枠１０を静止させ、原料スラリー２を自然発泡させる方法を採用した。そして、図５に示すように、発泡期間中に原料スラリー２の発泡高さと強張り（粘度）とを測定した。強張りの測定にあたっては、図６に示すような直径４ｍｍ、長さ４００ｍｍのアルミ製スケール２１を使用し、これを原料スラリー２中に静かに沈下させ、自然に停止したときに、スラリー２の上面より突出する長さを測って貫入値（ｍｍ）とした。
【００２９】
また、図７（ａ）に示すように、完成したＡＬＣパネル５１を幅方向の任意位置で縦方向に切断するとともに、図７（ｂ）に示すように、パネル５１の上端部を横方向に切断し、縦断面５１ａおよび横断面５１ｂにおける発泡巣４の生成状態を観察した。その結果、図７（ａ）に示すように、縦断面５１ａには、発泡巣４が最上部鉄筋３から約７０ｍｍの高さまで立ち上がっていた。
【００３０】
横断面５１ｂについては、図７（ｂ）に示すように、三枚のＡＬＣパネル５１を最上部鉄筋３からのかぶり高さＴが２０ｍｍ、３０ｍｍ、７０ｍｍとなるように切断した。そして、切断面に現れた発泡巣４のうち最上部鉄筋３の延伸方向に最も長い発泡巣４の長さＸに関し、次の基準に基づいて点数評価した。評価結果を表１に示す。
【００３１】
評価基準
Ｘ＞２０ｍｍ ４点
２０ｍｍ≧Ｘ＞１０ｍｍ ３点
１０ｍｍ≧Ｘ＞５ｍｍ ２点
５ｍｍ≧Ｘ＞２ｍｍ １点
発泡巣無し ０点
【００３２】
【表１】
【００３３】
＜実施例１＞
実施例１では、図４に示すように、型枠１０を台車１８の上に載せ、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を越えた後に、台車１８と共に型枠１０を試験員によって床面上で揺動した。揺動条件は次の通りである。なお、実際の製造設備では、前述した大型の型枠をローラコンベア等の移動体上に載置し、モータや流体圧シリンダを用いた揺動装置によって駆動することができる。
【００３４】
揺動条件
揺動期間：原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（図２参照）
揺動時間：揺動期間の１００％（約２０分間休まず連続的に揺動）
揺動方向：最上部鉄筋３の延伸方向と直角を成す水平方向（型枠１０の幅方向）
揺動距離：型枠１０の幅寸法の約５％（１７．５ｍｍ程度）
揺動加速度：０．０７ｍ／ｓ２
揺動周期：１２０サイクル毎分
【００３５】
比較例１と同様、原料スラリー２の発泡期間中にスラリー２の発泡高さと強張りとを測定した。測定結果を図８に示す。また、図９に示すように、完成したＡＬＣパネル１を縦、横両方向に切断し、縦断面１ａと横断面１ｂにおける発泡巣４の生成状態を観察し、比較例１と同様に評価した。評価結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
実施例１のＡＬＣパネル１では、縦断面１ａの発泡巣４が三枚共に最上部鉄筋３から２５ｍｍ以下の長さに収まっていた（図９ａ参照）。表２に示すように、横断面１ｂでは、パネル１のかぶり高さ２０ｍｍに長さ２，３ｍｍの発泡巣４が散在していたが、それより上位では発泡巣４が現れず、パネル２，３に関してはどの高さにも発泡巣４が現れていなかった（図９ｂ参照）。表１と表２とを対比すると、型枠１０の揺動によって発泡巣４の生成が効果的に抑制されていることが分かる。
【００３８】
次に、型枠１０の揺動が原料スラリー２に与えた質的な変化を図１０、図１１に基づいて確認する。図１０は、比較例１および実施例１において、原料スラリー２の発泡高さの経時変化を示し、図１１は強張りの経時変化を示す。なお、図１０及び図１１では、図５に示す比較例１の測定データと図８に示す実施例１の測定データとを引用した。
【００３９】
図１０に示すように、原料スラリー２の発泡高さは、比較例１と実施例１とでほぼ同様に変化しており、有意差が見られない。また、原料スラリーの温度変化も比較例１と実施例１とでほぼ同様であった。このことから、型枠１０の揺動が原料スラリー２の水和反応に影響を及ぼしていないことが分かる。これに対し、図１１に示すように、原料スラリー２の強張りは、貫入値において実施例１と比較例１とで格段の有意差が見られる。
【００４０】
実施例１の貫入値は、型枠揺動期間の初期から比較例１よりも緩やかに上昇し、型枠揺動期間の終期で比較例１の貫入値との間に大きな格差を生じる。また、実施例１の貫入値は、型枠１０の揺動が終了した直後に上昇を加速し、原料スラリー２の発泡終了付近で比較例１と同程度の値を示す。これらのことから、型枠１０の揺動が、原料スラリー２の発泡期間およびＡＬＣ半硬化体の硬度に影響を与えることなく、スラリー２の凝結を一時的に遅らせ、発泡巣４の生成を効果的に抑制できていることが分かる。
【００４１】
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１と同じ型枠１０を使用し、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を越えた後に、図１２に示すように、型枠１０を実施例１と異なる方向、距離、加速度および周期で揺動し、三枚のＡＬＣパネルを完成した。そして、完成したＡＬＣパネルを実施例１と同様に縦、横両方向に切断し、縦断面と横断面における発泡巣の生成状態を観察評価した。揺動条件を次に示し、評価結果を表３に示す。
【００４２】
揺動条件
揺動期間：原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間（図２参照）
揺動時間：揺動期間の１００％（約２０分間休まず連続的に揺動）
揺動方向：最上部鉄筋３の延伸方向と一致する方向（型枠１０の長さ方向）
揺動距離：型枠１０の長さ寸法の約３％（３０ｍｍ程度）
揺動加速度：０．０３ｍ／ｓ２
揺動周期：６０サイクル毎分
【００４３】
【表３】
【００４４】
実施例２のＡＬＣパネル１も、実施例１とほぼ同様、パネル縦断面の発泡巣が三枚共に最上部鉄筋から２５ｍｍ以下の長さに収まっていた（図９ａ参照）。表３に示すように、パネル横断面では、二枚のパネル（パネル１，３）のかぶり高さ２０ｍｍに長さ２，３ｍｍの発泡巣４が散在していたが、かぶり高さ３０ｍｍと７０ｍｍではどのパネルにも発泡巣が現れていなかった（図９ｂ参照）。なお、表２と表３の対比から、型枠１０の揺動方向の違いは発泡巣の抑制効果にさほど影響していないことが分かる。
【００４５】
＜実施例３＞
実施例３では、実施例１の揺動条件のうち、揺動時間のみが相違する二通りの方法で型枠１０を揺動した。
第一の方法では、合計揺動時間が揺動期間の５０％（約１０分）となるように、一回で２分未満の揺動休止時間を設定して型枠１０を間欠的に揺動した。
第二の方法では、５０％以上の合計揺動時間を確保したうえで、一回で２分以上の揺動休止時間を設定して型枠１０を間欠的に揺動した。図１３は揺動時間の変化が原料スラリー２の強張りに与えた影響を示す。
【００４６】
図１３から明らかなように、実施例３の第一又は第二の方法のいずれによっても、比較例１と比較すると、貫入値の上昇速度つまり凝結の進度が遅くなる効果がある。但し、実施例３の第一の方法の場合は、連続的に揺動した実施例１と比較すると、貫入値の上昇速度が若干速くなる。実施例３の第二の方法の場合は、特に型枠揺動期間において、貫入値の上昇速度がさらに加速する。従って、発泡巣をより効果的に抑制するためには、型枠１０の合計揺動時間が揺動期間の５０％以上であり、かつ全揺動期間を通して型枠１０の揺動を２分以上継続的に休止させないことが望ましいことが分かる。
【００４７】
＜実施例４＞
実施例４では、実施例１と同じく原料スラリーの発泡終了高さを最上部鉄筋３よりも１４０ｍｍ上位に設定したが、実施例１の揺動条件のうち、揺動期間のみが相違する三通りの方法で型枠１０を揺動した。
【００４８】
第一の方法では、スラリー上面が最上部鉄筋３よりも０ｍｍ〜３０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を超えた直後から発泡終了高さより１１０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。この場合、図１４（ａ）に示すように、完成品のパネル縦断面１ａには、ＡＬＣ特有の気泡が各部均一に分布していたが、長さ５５ｍｍの発泡巣４が生成していた。
【００４９】
第二の方法では、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３よりも６０ｍｍ〜９０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を６０ｍｍ超えてから発泡終了高さより５０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。この場合は、図１４（ｂ）に示すように、気泡の状態が良好であり、発泡巣４が４０ｍｍの長さに短縮していた。
【００５０】
第三の方法では、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３よりも６０ｍｍ〜１２０ｍｍ上方に位置する期間（最上部鉄筋３を６０ｍｍ超えてから発泡終了高さより２０ｍｍ低い位置に達するまでの期間）に型枠１０を揺動した。その結果、図１４（ｃ）に示すように、気泡の状態も良好であり、発泡巣４も２５ｍｍの長さまで短縮していた。
【００５１】
このように、発泡終了高さが鉄筋３よりも１４０ｍｍ上位である本実施例４においては、スラリーが最上部鉄筋３を２０ｍｍ超えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間のうちから選ばれる、３０ｍｍ以上の範囲の一部期間に型枠１０を揺動することで（第二又は第三の方法）、外観と強度共に優れたＡＬＣパネル１が得られること、また同範囲は広い方がより好ましいことが確認された。
【００５２】
以下の比較例２〜５では、発泡巣を抑制するための従来方法がＡＬＣ特有の気泡の成長に与える影響について検証し、もって本発明による方法の優位性を確認する。
【００５３】
＜比較例２＞
比較例２では、図１５（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より９０ｍｍ〜１１５ｍｍ上方に位置する期間に、熊手２３を使用してスラリー２の上部を掻き混ぜた。その結果、図１５（ｂ）に示すように、発泡巣４は１０ｍｍ程度の長さに短縮していたが、発泡巣とも云えるほどの多数の粗大気泡６が最上部鉄筋３の上側の広い範囲に拡散していた。これは、掻き混ぜによってＡＬＣ特有の気泡が潰れた結果であり、商品価値を著しく低下させている。
【００５４】
＜比較例３＞
比較例３では、図１６（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より３０ｍｍ程度上方に達した時点で、ジョウロ２４で水を散布した。その結果、図１６（ｂ）に示すように、パネル縦断面１ａに現れる気泡の状態は良好であったが、発泡巣４が比較例１と同じ約７０ｍｍの長さに成長していて、抑制効果を確認できなかった。
【００５５】
＜比較例４＞
比較例４では、図１７（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より３０ｍｍ〜７０ｍｍ上方に位置する期間に、ジョウロ２４と熊手２３とを併用し、スラリー２に散水しつつ掻き混ぜた。その結果、図１７（ｂ）に示すように、発泡巣４の長さは約５０ｍｍに短くなったが、発泡巣４の上側に高さ３０ｍｍ程度の無気泡部分７が発生し、さらにその上側に粗大気泡６が散在していた。これは、散水と掻き混ぜの相乗作用によって気泡が広範囲にわたって潰れた結果であり、気泡の見栄えを悪化させている。
【００５６】
＜比較例５＞
比較例５では、図１８（ａ）に示すように、原料スラリー２の上面が最上部鉄筋３より９０ｍｍ〜１２０ｍｍ上方に位置する期間に、プレート１６上に取り付けたバイブレーター２５により加振板２６とロッドピン１５とを介して補強鉄筋１１に約２００Ｈｚの振動を与えた。その結果、図１８（ｂ）に示すように、気泡の状態はほぼ良好であったが、発泡巣４が６５ｍｍと長く、抑制効果を確認できなかった。この発泡巣４の上端部分は、スラリー粘度の上昇に伴って生成した粗大気泡ではなく、バイブレーター２５による加振期間中に、最上部鉄筋３を通過したスラリー中の気泡が振動により潰れて形成した粗大気泡である。
【００５７】
上記実施例１〜４の揺動による方法は、比較例２〜５とは異なり、発泡過程の原料スラリー２に直接的に接触する手段を使用しない。また、揺動による方法は、生成してしまった発泡巣４を物理的に破壊する方法ではなく、原料スラリー２を揺らすことで発泡巣３の生成を未然に抑制する方法である。従って、ＡＬＣ特有の気泡を潰すことなく液状化したスラリー中に均一に分布させて、外観の見栄えが優れたＡＬＣパネル１を製造することができる。
【００５８】
なお、型枠１０を揺動する期間は、実施例１〜４の期間に限定されず、原料スラリー２の配合に対応して、スラリー上面が最上部鉄筋３を越えた後から発泡終了高さに達するまでの任意の期間に設定することができる。また、往復回動する回転テーブル上で型枠を揺動するなど、各種の揺動装置を使用できる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、型枠１０の揺動条件を適宜に変更して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＡＬＣパネルにおける発泡巣の生成メカニズムを説明する模式図である。
【図２】本発明によるパネル製造方法の概要を示す型枠の断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す型枠とＡＬＣパネルの斜視図である。
【図４】実施例１の方法を示す型枠の縦断面図である。
【図５】比較例１において原料スラリーの発泡高さと強張りを示すグラフである。
【図６】スラリーの強張りを測定する方法を示す型枠の縦断面図である。
【図７】比較例１の方法を評価するＡＬＣパネルの斜視図である。
【図８】実施例１において原料スラリーの発泡高さと強張りを示すグラフである。
【図９】実施例１の方法を評価するＡＬＣパネルの斜視図である。
【図１０】実施例１の方法を評価するスラリーの発泡高さ変化を示すグラフである。
【図１１】実施例１の方法を評価するスラリーの強張り変化を示すグラフである。
【図１２】実施例２の方法を示す型枠の正面図である。
【図１３】実施例３の方法を評価するグラフである。
【図１４】実施例４の方法を示すパネルの縦断面図である。
【図１５】比較例２の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１６】比較例３の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１７】比較例４の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【図１８】比較例５の方法を示す型枠とパネルの縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ＡＬＣパネル
２ 原料スラリー
３ 最上部鉄筋
４ 発泡巣
１０ 型枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させ、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠を揺動し、該揺動により原料スラリーの凝結を遅らせて、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項２】
型枠の揺動距離が、型枠の揺動方向長さの０．３％〜１０％である請求項１記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項３】
型枠の揺動加速度が、０．００１ｍ／ｓ２〜０．２ｍ／ｓ２である請求項１又は２記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項４】
前記一部期間が、原料スラリーの上面が最上部鉄筋を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の期間である請求項１〜３のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項５】
前記一部期間に型枠を連続的に揺動する請求項１〜４のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項６】
前記一部期間に型枠を間欠的に揺動し、但し該揺動の合計時間は一部期間の５０％以上とし、かつ該揺動の一回の休止時間は２分以下とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項１】
補強鉄筋が配設された型枠内で原料スラリーを発泡させ、原料スラリーの上面が補強鉄筋の最上部鉄筋を越えた後における一部期間を少なくとも含む揺動期間に、型枠を揺動し、該揺動により原料スラリーの凝結を遅らせて、最上部鉄筋の上側における発泡巣の生成を抑制することを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項２】
型枠の揺動距離が、型枠の揺動方向長さの０．３％〜１０％である請求項１記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項３】
型枠の揺動加速度が、０．００１ｍ／ｓ２〜０．２ｍ／ｓ２である請求項１又は２記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項４】
前記一部期間が、原料スラリーの上面が最上部鉄筋を２０ｍｍ越えてから発泡終了高さより１０ｍｍ低い位置に達するまでの最適期間から選ばれる３０ｍｍ以上の範囲の期間である請求項１〜３のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項５】
前記一部期間に型枠を連続的に揺動する請求項１〜４のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項６】
前記一部期間に型枠を間欠的に揺動し、但し該揺動の合計時間は一部期間の５０％以上とし、かつ該揺動の一回の休止時間は２分以下とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１９５０１４（Ｐ２００８−１９５０１４Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４８５７（Ｐ２００７−３４８５７）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００１８５９４９）クリオン株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００１８５９４９）クリオン株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
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