JP4047925B2 - 強化コンクリート型の製法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、繊維を混入した強化コンクリート型及びその製法に関する。なお、本願における繊維とは、コンクリートの各種強度アップに貢献できる性質のものを意味し、このような繊維を含有しないコンクリートを以下、非強化コンクリートという。
【0002】
【従来の技術】
コンクリートを用いた型を高圧がかかる射出成形型に適用できるように高強度にするため、金属繊維や有機繊維をコンクリート中に混入する繊維強化コンクリートは公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記繊維強化コンクリートで型を製作した場合、強化繊維が成形面へ露出し、その結果成形品の表面を粗くしたり、離型しにくくなることがある。そこで本願発明は係る不具合の解消を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の強化コンクリート型の製法に係る請求項1の発明は、繊維を混入する強化コンクリートを用いたバッキング層と、繊維を含有しないコンクリートにより成形面を構成する表面層とを備えるとともに、前記バッキング層と表面層をアンカーにより結合したコンクリート型の製法において、
モデル上を一次被覆で覆い、
この一次被覆にアンカーの一部を植え付け、アンカーの他の部分を一次被覆上に出し、
上方から繊維を混入した強化コンクリートを注入して前記アンカーのうち前記一次被覆上に出ている部分を一体化したバッキング層を形成し、
その後前記一次被覆を除去して前記アンカーの前記一部をバッキング層の表面へ突出させてから、
前記モデルとバッキング層の間へ繊維を含有しないコンクリートを注入して表面層を形成するとともに前記アンカーの前記一部を一体化し、
前記アンカーを介して前記バッキング層と表面層を結合させることを特徴とする。
【0005】
請求項2の発明は、上記請求項1において、 前記一次被覆は前記表面層の厚さに相当するように形成されたシートワックスであることを特徴とする。
【0006】
請求項3の発明は、上記請求項1において、前記アンカーはV字状をなし、その一端側の尖頭部を前記一次被覆へ差し込み、他端側を突出させることを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
請求項1に係る強化コンクリート型の製法は、まずモデル上を一次被覆で覆い、その上に強化コンクリートを注入してバッキング層を形成し、その後一次被覆を除去することにより、モデルとバッキング層の間へ形成された空間内へ非強化コンクリートを注入して表面層を形成し、かつアンカーがバッキング層と表面層の双方へ入り込むことにより両層を結合一体化することができる。これにより、強固に一体化された2層構造の強化コンクリート型が製作される。
したがって、強化コンクリートからなるバッキング層で型全体を高強度にできるとともに、表面層には強化繊維が存在しないため成形面が滑らかで転写性に優れたものになり、成形品の表面を緻密にでき、かつ離型もスムーズになる。
【0010】
また、強化コンクリート型は、強化コンクリートからなるバッキング層と、非強化コンクリートで成形面を構成する表面層の2層構造とし、これら表面層とバッキング層の間をアンカーで結合したので、これら2層の結合を強力にでき、表面層を強化する。
【0011】
なお、アンカーは表面層とバッキング層の双方へ入り込んで埋設一体化されることにより、これら両層間を強固に結合一体化するアンカー効果を発揮できる。
【0013】
このとき、アンカーは、強化コンクリートの注入に先立って一次被覆へあらかじめ一部が植え付けられ、その後一次被覆上へ出る他の部分がバッキング層へ植え込まれる。
さらに、一次被覆を除去してアンカーの前記一部をバッキング層の表面へ突出させてから、モデルとバッキング層の間へ繊維を含有しないコンクリートを注入して表面層を形成することにより、アンカーの前記一部が表面層へ一体化される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて強化コンクリートに繊維強化コンクリートを用いた一実施例を説明する。図1〜6は、図7に示す繊維強化コンクリート型1を成形するための製作工程を示す。図1はモデル2の製作工程であり、モデル2は実際の製品を用い、その裏面を適当な補強材料でバッキングしてベース3上へ取付ける。但しマスターモデルを使用することもできる。
【0016】
図2は一次被覆工程であり、モデル2の表面に公知のシートワックス4を張り付けて一次被覆とする。シートワックス4の厚さは表面層の厚さとし、さらにこのシートワックス4の表面(バッキング層側の面、以下同)側へアンカー5を植え付ける。
【0017】
アンカー5は、金属製の線材をV字状もしくは松葉状等に形成したものであり、一端部側の尖頭部をシートワックス4へ差し込み、他端側をシートワックス4の表面上へ突出させる。なお、アンカー5の材料及び形状はアンカー効果を発揮できれば任意である。また、ゲート予定位置にはゲートブロック6を取付ける。ゲートブロック6の先端の一部には切り欠き6aを設けてベース3との間に若干の間隙を形成させ、この切り欠き6a内にもシートワックス4の一部を入り込ませてランナー成形部4aを形成する。ランナー成形部4aはゲートブロック6とモデル2の周囲における本体部とを連結する。
【0018】
図3は、バッキング層形成工程であり、シートワックス4で覆われたモデル2の周囲を型枠7で囲み、注入口8から液状繊維強化コンクリートを注入して固化することにより、バッキング層10を得る。バッキング層10は表面層と結合する側の表面(以下、結合面という)へアンカー5を一体に埋め込んだ状態で固化する。このとき、第2注入口ブロック9を設け、その下端がバッキング層10を貫通してシートワックス4へ達するようにする。また、ゲートブロック6もバッキング層10へ一体に埋設される。
【0019】
図4は一次被覆除去工程であり、バッキング層10を型枠7と共にモデル2からはずし、加熱等の公知手段でシートワックス4を除去する。これによりバッキング層10の表面はアンカー5の尖頭部側が突出した状態になる。また、ランナー成形部4aも同時に除去される。さらに第2注入口ブロック9を取り除くことにより、バッキング層10を貫通する第2注入口11が形成される。
【0020】
図5は表面層形成工程であり、再びバッキング層10が一体となった型枠7でモデル2の周囲を囲み、かつてシートワックス4が占めていたバッキング層10とモデル2との間の空間内へ第2注入口11から非強化コンクリートを注入する。これにより、モデル2の表面を覆う非強化コンクリートからなる表面層12が形成される。
【0021】
表面層12はアンカー5の尖頭側を埋設一体化した状態で固化するため、アンカー5を介してバッキング層10と強固に結合一体化し、バッキング層10により強固に補強されて、実用上問題のない程度の耐久性能を実現するとともに、非強化コンクリートはモデル2の表面へ密に接する。なお、非強化コンクリートの注入に先立って、ゲートブロック6下端の切り欠き部6aからモデル2までをつなぐランナー形成用マスク部材13がベース3上に設けられる。
【0022】
図6は完成工程であり、型枠7をモデルからはずした状態である。この状態では、表面層12の表面が成形面14をなし、表面層12の非強化コンクリートが強化繊維を有さないので、モデル2の表面を転写した成形面14は緻密で滑らかなものとなり、忠実な転写性を有する。
【0023】
図7はこの図6の完成品を用いた射出成形型1を示し、この射出成形型1は雌型として構成されている。また、ゲートブロック6を除去した後にゲート穴15が形成され、かつランナー形成用マスク部材13を取り去った後に一端が成形面14に臨むとともにゲート穴15と連通するランナー16が形成され、ゲート穴15及びランナー16を介して、射出成形時に成形面14側に形成されるキャビテイへ成形樹脂を充填できるようになっている。
【0024】
本願発明において使用する強化コンクリートとは、強化素材として金属等の無機繊維や樹脂等の有機繊維など各種の強化繊維を混入して、曲げ強度、引張強度及び破壊靱性のうち少なくとも一つの特性を向上させた繊維強化コンクリートである。
【0025】
また、本願発明において使用する強化・非強化コンクリートは、目的に応じて種々の組成や性能を有するものが利用可能である。例えば、
射出圧が、800kgf/cm2(平方センチメートル、以下同)程度の射出成形型に使用する場合において、繊維強化コンクリートの強度が、300〜600kgf/cm2、好ましくは400〜500kgf/cm2程度である。
【0026】
このように本実施例に係る強化コンクリート型は、強化コンクリートからなるバッキング層10と、非強化コンクリートで成形面14を構成する表面層12の2層構造からなる。したがって、強化コンクリートからなるバッキング層10で型全体を高強度にできるとともに、表面層12には強化繊維が存在しないため成形面が滑らかで転写性に優れたものになり、成形品の表面を緻密にでき、かつ離型もスムーズになる。また、表面層12とバッキング層10の間をアンカー5で結合することにより、これら2層の結合を強力にでき、表面層12を強化する。
【0027】
なお、アンカー5は表面層12とバッキング層10の双方へ入り込んで埋設一体化してこれら両層間を強固に結合一体化するアンカー効果を発揮するとともに、別体で形成されてシートワックス4の上へ植え付けられるものであるから、材質や形状並びに大きさを自由に調整でき、必要とするアンカー効果を容易に実現できる。
【0028】
また、シートワックス4を利用してアンカー5を仮止めできるので、その後の強化コンクリートによるバッキング層10内へ容易に埋設一体化でき、かつシートワックス4を除去することにより、表面層12の形成空間へ突出させることが可能になる。しかもバッキング層10とモデル2との間に形成される空間を利用して表面層12を形成するので、表面層12を成形面14に沿って比較的均一な肉厚で形成でき、かつバッキング層10と一体化させることができる。
【0029】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず、同一の発明原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、本願発明の製法によって得られる繊維強化コンクリート型は、射出成形型以外にも高強度を要求される種々な成形用に使用可能である。
【0030】
また、アンカーはバッキング層の表面に突出する強化コンクリート由来の強化繊維を利用することができ、アンカーの植え付け作業が不要になるため、部品点数も削減できる。また、強化コンクリートの注入に先立って非強化コンクリートの表面層を注入し、その固化前に繊維強化コンクリート等を上へ注入して一体化させることもできる。このようにすると一次被覆を使用せず直接モデル上へ強化コンクリートを注入して積層することができる。
【0031】
図8〜11は、このような別体のアンカー及び一次被覆を使用しないようにした参考例例を示し、図8はバッキング層の形成工程、図9はバッキング層をモデル上へ被せる工程、図10は表面層の形成工程、図11は完成した強化コンクリート型を示す。なお、前実施例と共通する部分は共通符号を用い、重複説明を省略する。
【0032】
まず図8において、結合面全体に細かい凹凸18を有するバッキング層10を形成するため、型枠7及び下型枠17を用意し、その注入口8から液状の繊維強化コンクリートを注入し、硬化させて結合面全体に分布する細かい凹凸25を有するバッキング層10を得る。この凹凸18は前実施例における別体のアンカーと同様に機能するためバッキング層10に設けられる一体のアンカーであり、その大きさ、形状及び数は任意に設定できる。
【0033】
ここで下型枠17は、図10におけるモデル2、ベース3及び表面層12を一体化したものの断面形状と一致するように形成し、そのバッキング層10側となる表面全体にはバッキング層10の凹凸18を形成するための小さな凹凸が多数形成されている。
また、型枠7にはバッキング層10を貫通するように第2注入口ブロック9を予め設けておく。
【0034】
続いて図9に示すように、下型枠17及び第2注入口ブロック9を外して、バッキング層10を貫通する第2注入口11を形成し、このバッキング層10を型枠7と共に、下型枠17に代えて置かれたモデル2及びベース3の上へ被せる。なお、モデル2の一部にベース3の上をゲートブロック6側へ延びる延出部2aを設け、その先端部を切り欠き部6a内へ挟むようにする。
【0035】
次に図10に示すように、バッキング層10とモデル2との間の空間内へ第2注入口11から繊維を含有しない液状の非強化コンクリートを注入して表面層12を形成する。その後、表面層12が硬化してから、型枠7とモデル2及びベース3を取り除くと、図11に示す強化コンクリート型が得られる。またモデル2とゲートブロック6を除去すると延出部2aの後に、一端が成形面14に臨むとともにゲート穴15と連通するランナー16が形成される。
【0036】
このとき表面層12は、バッキング層10の結合面に形成された多数の細かい凹凸18及びこれらの凹凸18の表面に露出するバッキング層10に由来する強化繊維による各アンカー効果によって強固にバッキング層10と結合する。したがって、前実施例のように別体のアンカーを設ける必要がなくなり、かつ一次被覆の形成と除去も不要になるから、使用部品点数並びに型製作の手間のいずれをも大きく削減可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るモデル形成工程を示す図
【図2】実施例に係る一次被覆工程を示す図
【図3】実施例に係るバッキング層形成工程を示す図
【図4】実施例に係る一次被覆除去工程を示す図
【図5】実施例に係る表面層形成工程を示す図
【図6】実施例に係る完成工程を示す図
【図7】実施例に係るコンクリート型の断面図
【図8】参考例に係るバッキング層形成工程を示す図
【図9】参考例に係るバッキング層をモデルに被せる工程を示す図
【図10】参考例に係る表面層形成工程を示す図
【図11】参考例に係るコンクリート型の断面図
【符号の説明】
1:繊維強化コンクリート型、2:モデル、3:ベース、4:シートワックス、5:別体のアンカー、6:ゲートブロック、7:型枠、8:注入口、9:第2注入口ブロック、10:バッキング層、11:第2注入口、12:表面層、13:成形面、14:ランナー形成部材、15:ランナー、16:ゲート穴、18:凹凸(一体のアンカー)
Claims (3)
- 繊維を混入する強化コンクリートを用いたバッキング層と、繊維を含有しないコンクリートにより成形面を構成する表面層とを備えるとともに、前記バッキング層と表面層をアンカーにより結合したコンクリート型の製法において、
モデル上を一次被覆で覆い、
この一次被覆にアンカーの一部を植え付け、アンカーの他の部分を一次被覆上に出し、
上方から繊維を混入した強化コンクリートを注入して前記アンカーのうち前記一次被覆上に出ている部分を一体化したバッキング層を形成し、
その後前記一次被覆を除去して前記アンカーの前記一部をバッキング層の表面へ突出させてから、
前記モデルとバッキング層の間へ繊維を含有しないコンクリートを注入して表面層を形成するとともに前記アンカーの前記一部を一体化し、
前記アンカーを介して前記バッキング層と表面層を結合させることを特徴とする強化コンクリート型の製法。 - 前記一次被覆は前記表面層の厚さに相当するように形成されたシートワックスであることを特徴とする請求項1に記載された強化コンクリート型の製法。
- 前記アンカーはV字状をなし、その一端側の尖頭部を前記一次被覆へ差し込み、他端側を突出させることを特徴とする請求項1に記載された強化コンクリート型の製法。
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