JP5613933B1 - 軽量コンクリートを用いたアンティーク煉瓦の複製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量コンクリートを用いて、複製対象煉瓦の個々の形状や色合いを再現したアンティーク煉瓦の複製品を製造する方法を提供する。【解決手段】複製対象煉瓦を模った転写型に振動を加えながら、予め色付けしたモルタルペーストと軽量コンクリートを２段階に分けて流し込み、硬化させる。この方法によるとスプレイガンを用いずに軽量コンクリートでできたアンティーク煉瓦の忠実な複製品を製造することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、軽量コンクリートを用いたアンティーク煉瓦の複製品の製造方法に関するものである。

歴史のある建造物やアンティーク調の建造物には煉瓦が用いられている場合が多い。そして煉瓦は長い年月を経て風化により角や表面がすり減り、また色むらが生じて独特の雰囲気を醸し出すことができるという魅力を持っている。そのため新しく製造する煉瓦についても、はじめから風化したような感じを持つように製造する方法が提案されている。

その一例として特開平７-９７２５１号広報（以下「特許文献１」という。）が挙げられる。特許文献１には、未焼成煉瓦の焼成工程において、始めはキルン内の温度を１０５０℃〜１０８０℃の高温で焼結させる第一工程と、その後キルン内に送る空気の供給を少なくして１１００℃から１２００℃の高温焼結させる第二工程とによって、煉瓦の表面の全部又は一部が還元雰囲気によって通常の赤煉瓦よりもやや黒ずんだ焼成煉瓦を得て、その焼成煉瓦をドラムに入れて砂等の研磨剤と水との混合物を加えて撹拌することにより、角等のすり減った状態の煉瓦を得る第三工程とからなる、時代色煉瓦の製造方法が開示されている。この方法であれば最初から風化した雰囲気を持つ煉瓦を製造することができる。

しかし、この方法で製造された煉瓦は一般的な煉瓦と同じく重量があるうえに硬く施工しにくいという欠点がある。
さらに煉瓦が用いられた既存の建造物を、原形を保ちながら修復する場合には次のような問題がある。一つ目は、煉瓦の色合いは原材料となる土によって決定されるため、既存の建造物と同じ色合いにならないこと。２つ目は、元の煉瓦と形状及び色合いが同じ個々の複製品を製造できないこと。そして改修する建造物が重要文化財である場合には、同一素材での増設は認められないことである。後世へ建造物を引き継ぐために改修前と改修後の区別がつかない素材の利用は原則禁止されているからである。
以上のことから特許文献１の発明は、製造後に表面を摩耗させた煉瓦であるため、これらの問題を解決できない。

また、特開２００２−１５４８５６号広報（以下「特許文献２」という。）には、廃ガラス系モルタルで擬岩パネルを製造する方法が開示されている。これは天然石や彫刻物から型取りしたシリコーン製の型を用意し、これに廃ガラス系フレッシュモルタルを市販のモルタルガンとエアーコンプレッサを用いて吹き付け、モルタルが硬化後に脱型することで、擬岩パネルを製造する方法である。
さらに、特開昭５１-９８１１７号広報（以下「特許文献３」という。）には、凹凸模様を有するエラストマー製の型枠内面に発泡骨材と、微細骨材とを含むセメントモルタルをスプレイガンで、補強材を混入しつつ吹き付け、必要厚さの板を形成し、硬化後脱型し、エポキシ樹脂接着液を塗布した上で金属粉を散布して結合させて金属様表面を有するセメント製軽量装飾建材の製法が開示されている。

特開平７-９７２５１号広報 特開２００２−１５４８５６号広報 特開昭５１-９８１１７号広報

しかしながら、特許文献２の発明は主に自然物を真似た造形物を製造することを目的とし、特許文献３の発明は、レリーフ模様の金属様表面を有するセメント製軽量装飾不燃建材を製造することを目的としているので、これらの発明では元の煉瓦と形状及び色合いが同じ個々の複製品を製造できない。また、特許文献２と特許文献３の発明はどちらも、型枠内面にモルタル等をスプレイガンで吹き付ける工程を有しているため、製造工程が煩雑である。

そこで、本発明は、軽量コンクリートを用いて、複製対象煉瓦の個々の形状や色合いを再現したアンティーク煉瓦の複製品を製造する方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るアンティーク煉瓦の複製品の製造方法は、複製対象煉瓦を模った転写型に色付けしたモルタルペーストと軽量コンクリートを２段階に分けて流し込み、硬化させることにより、アンティーク煉瓦の複製品を製造することを特徴としている。

すなわち、本発明は、型取り材を用いて複製対象煉瓦の側面を含む転写型を作る第一工程と、
水とセメントと直径が３ｍｍ未満で一つ一つがバラバラにならない程度の湿気を有する軽量細骨材と顔料を混合、撹拌して各々色合いの異なる複数のモルタルペーストを作る第二工程と、
前記複数のモルタルペーストから任意に選択されたモルタルペーストの一部に直径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下で乾燥した状態の軽量荒骨材を混合、前記軽量荒骨材が水分を吸収せずに表面に浮いてくる程度の撹拌をして軽量コンクリートを作る第三工程と、
前記転写型に振動を加えながら、前記複数のモルタルペーストを混ぜずに、あるいは軽く１〜２回混ぜて前記転写型に流し込んでモルタル層を作る第四工程と、
前記モルタル層に重ねて前記軽量コンクリートを打設して軽量コンクリート層を作る第五工程と、
前記転写型に再度振動を加える第六工程と、
前記モルタル層と前記軽量コンクリート層を硬化させて煉瓦の複製品を作る第七工程と、
前記転写型から煉瓦の複製品を取り出す第八工程と、
を有し、
前記第二工程における前記セメントと前記軽量細骨材の混合割合が体積比において１対１〜２であり、
前記セメントと前記水の混合割合が質量比において１対０．２５〜０．５であり、
前記第三工程における複数のモルタルペーストから任意に選択されたモルタルペーストの一部と前記軽量荒骨材の混合割合が体積比において１対０．５〜５である
ことを特徴とする軽量コンクリート製アンティーク煉瓦の複製品の製造方法である。

本発明のアンティーク煉瓦の製造方法は、一度に軽量コンクリートを打設せずに、振動を加えながら色合いの異なる複数のモルタルペーストを流し込んでモルタル層を形成した上に、軽量コンクリートを打設した後、再度振動を加えている。これにより最初から軽量コンクリートを打設したときの弊害、すなわち製造したアンティーク煉瓦の複製品の表面に軽量骨材や空気が偏り、仕上げ面が気泡状にぼそぼそとした態様になることを防止している。その結果アンティーク煉瓦の複製品の側面を含む仕上げ面が複製対象煉瓦とそっくりに形成されるとともに、アンティーク煉瓦の複製品の裏面側に軽量骨材が偏って存在することになる。このとき転写型に流し込むモルタルペーストの量は転写型の容量の半分以下が好ましい。そして通常は自然硬化するのを待つが、水蒸気によるスチームで硬化を促進させることもできる。

そして、異なる色合いを持つ複数のモルタルペーストを混ぜずに、あるいは軽く１〜２回混ぜて、転写型に流し込むことにより、煉瓦の経年劣化による色むら、古煉瓦の焼成時の焼きむらをより確実に再現できる。

さらに、軽量細骨材の直径が３ｍｍ未満であれば、水およびセメントとの親和性が良く均等に拡散するとともに転写型の凹凸を忠実に再現することができる。また軽量荒骨材の直径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であれば、水分が軽量荒骨材の空気層まで吸収され難く軽量コンクリート打設時に軽量荒骨材が上面に偏在することになる。これにより製造されたアンティーク煉瓦の複製品は表面にしっかりとした質感を保ちながら、裏面に近づくほど軽量化されることになる。食べ物に例えると表面はかりっと、中はさっくりふわふわ的な仕上がりになる。

本発明の軽量コンクリート製アンティーク煉瓦の複製品の製造方法は、モルタルペーストを転写型表面に流し込んだ後に軽量コンクリートを打設することで、完成したアンティーク煉瓦の複製品の表面に軽量骨材や空気が偏り、仕上げ面が気泡状にぼそぼそとした態様になることを防止している。その結果アンティーク煉瓦の複製品の仕上げ面が複製対象煉瓦とそっくりに形成されるとともに、アンティーク煉瓦の複製品の裏面側に軽量骨材が偏って存在することで全体として軽量化が図れるという利点がある。

図１はアンティーク煉瓦の複製品の製造工程を示した説明図である。 図２は転写型枠に複製対象煉瓦と蝋を充填した状態の斜視図である。 図３は転写型枠にシリコーンゴムを充填した状態の斜視図である。 図４は転写型の斜視図である。 図５はアンティーク煉瓦の複製品の製造工程を示した断面説明図である。

複製対象の煉瓦を忠実に再現した軽量コンクリート製の複製品を簡単に製造する方法を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施例の工程図であって、図中Ｓ１１０〜Ｓ１８０はそれぞれ第一工程〜第八工程を示す。図２は、転写型枠に複製対象煉瓦と蝋を充填した状態の斜視図、図３は、転写型枠にシシコーンゴムを充填した状態の斜視図、図４は転写型の斜視図、図５は、アンティーク煉瓦の複製品の製造工程を示した断面説明図である。

第一工程（Ｓ１１０）： 図２に示すように木製または鉄製等の解体できる箱状の転写型枠１０の底に溶融した蝋１４を敷き煉瓦を埋める土台を作る。そしてその土台の中に複製対象煉瓦１２を半分程度埋める。その後、図３のように形取り材として硬化剤を入れたシリコーンゴム２０を転写型枠１０に流し込み硬化させる。次に転写型枠１０を解体してシリコーンゴム２０から蝋１４と複製対象煉瓦１２を取り除いて図４のような転写型３０を作る。本実施例では土台として蝋１４を使用することでコストの低減を実現している。
なお、本実施例の転写型３０は、複製対象煉瓦６個分を一組として作成しているが、転写型３０の１組の煉瓦の個数は任意である。但し、煉瓦程度の大きさであれば１組６個が限度であり、これ以上の個数になると脱型時に歪みが生じて煉瓦の複製品が割れる場合がある。

以上のような既知の方法で転写型３０を作成する。そして、転写型３０の表面に離型剤を塗布する。離型剤は必ずしも必要ではないが、離型剤を塗布しなければ脱型時に複製品を破損する確率が高まる。なお、本実施例では、煉瓦の裏面の複製は行っていないが、裏面を含む全体の転写型を作る場合も既知の方法で作成することができる。形取り材としては、シリコーンゴムの他に蝋、ウレタンゴム、ゴム、石膏、砂、粘土等を用いることができる。

第二工程（Ｓ１２０）： ポルトランドセメント又は白色セメント体積比１に対して、軽量細骨材１〜２を混ぜ合わせ、更に顔料を追加して着色を行う。顔料は色合いを見ながらその量を調整する。
これに、水を加えてモルタルペーストを作る。加える水の量は質量比においてセメント１に対して水０．２５〜０．５の範囲内である。セメントに対する水の量が少ないほど完成した煉瓦の複製品は強固になるが、表面の質感がぼそぼそするので、所望の質感に合わせて、水の配合量を調整する。同様の操作で色合いの異なる複数のモルタルペースト、すなわち複数のＡ素材を作る。

このとき、さらに軽量化を行うのであれば、アルミニウム粉、エアーセット等でモルタルに気泡を発生させてもよい。また、完成品を屋外に使用する場合には、モルタルペーストにコンクリート撥水剤を付加してもよい。
ここで用いる軽量細骨材は、直径３ｍｍ未満のガラス発泡体またはパーライト、焼成した貝殻、発泡スチロール等である。これらの軽量細骨材は一つ一つがバラバラにならない程度の湿気を有している。以上で生成したモルタルペーストをＡ素材とする。

第三工程（Ｓ１３０）： 続いてＢ素材の生成の説明をする。第二工程で作った複数のＡ素材から任意のＡ素材を選択し、今度は直径３ｍｍ以上の荒骨材をこれに混ぜて軽量コンクリートのＢ素材を作る。このときＡ素材と荒骨材は軽く混ぜ合わせる。荒骨材は乾燥した状態のものを用い、軽く混ぜるとは、その荒骨材が水分を吸収せずにＡ素材の表面に浮いてくる程度の混ぜ方である。このように軽く混ぜ合わせることで、素材の中の空隙を大きくし空気層を多くすることで軽量化が可能となるからである。

Ａ素材は結合剤としての役割が大きいので、Ｂ素材生成時の混合割合は、体積比においてＡ素材１に対して軽量荒骨材０．５〜５である。ここで、軽量荒骨材は直径３０ｍｍ程度まで大きくてもよく、ガラス発泡体またはパーライト、焼成した貝殻、発泡スチロール等である。
このようにしてＡ素材に軽量荒骨材を加えたものをＢ素材とする。以上で事前準備が完了する。以後の工程は図５の参照も加えて説明する。

第四工程（Ｓ１４０）： 次に生成した複数のＡ素材を転写型３０に振動を加えながら、混ぜずに、あるいは軽く混ぜて流し込む。このときテーブルバイブレータを使用するか、金槌で転写型３０を叩くとうまく振動させることができる。
振動を加えることで転写型３０の仕上げ面に細い骨材がかたより円滑な仕上げ面が形成される。この効果により最初にスプレイガンによる吹き付けを行う必要がない。また、複数のＡ素材を用いることで一色では表現できない経年劣化の色むら、煉瓦焼成時の焼むらを再現することができる。なお、流し込むＡ素材の量は転写型３０の容量の半分以下とする。Ａ素材を充填した後は図５（Ｂ）の状態となりモルタル層４０が形成される。

第五、第六工程（Ｓ１５０、Ｓ１６０）： その後転写型３０にＢ素材を流し込む。このときＢ素材は転写型３０の中心部に流し込み、次にコテ等を使って、上面が水平になるように抑えながら整える。そして再度振動を加える。Ｂ素材を充填した後は図５（Ｃ）の状態となり、モルタル層４０の上に軽量コンクリート層５０が形成される。

このようにＡ素材とＢ素材に分けて流し込む一連の作業によって、外側はしっかりと詰まっている割に、中には空気層があり、質感の確保と軽量化の双方が実現できる。

第七、第八工程（Ｓ１７０、Ｓ１８０）： 転写型３０の中のモルタル層４０と軽量コンクリート層５０を自然硬化させ、硬化した後に転写型３０から取り出して煉瓦の複製品６０が完成する。煉瓦の複製品６０を転写型３０から取り出した状態は図５（Ｄ）に示す。なお、硬化させるときに水蒸気を吹き付けて硬化を促進することもできる。また、製造した複製品が屋外で使用される場合は、複製品の表面に撥水剤を塗布する。その後６週間程度コンクリートの強度がでるまで養生して保管する。

転写型はどのような物でも複製することができるので、アンティーク煉瓦の複製品だけではなく、古くなった石像や風化した自然石、オリジナルの焼物など多種多様な有形物の複製に適用できる。

１０ 転写型枠
１２ 複製対象煉瓦
１４ 蝋
２０ シリコーンゴム
３０ 転写型
４０ モルタル層
５０ 軽量コンクリート層
６０ アンティーク煉瓦の複製品

Claims (1)

1. 型取り材を用いて複製対象煉瓦の側面を含む転写型を作る第一工程と、
   水とセメントと直径が３ｍｍ未満で一つ一つがバラバラにならない程度の湿気を有する軽量細骨材と顔料を混合、撹拌して各々色合いの異なる複数のモルタルペーストを作る第二工程と、
   前記複数のモルタルペーストから任意に選択されたモルタルペーストの一部に直径が３ｍｍ以上３０ｍｍ以下で乾燥した状態の軽量荒骨材を混合、前記軽量荒骨材が水分を吸収せずに表面に浮いてくる程度の撹拌をして軽量コンクリートを作る第三工程と、
   前記転写型に振動を加えながら、前記複数のモルタルペーストを混ぜずに、あるいは軽く１〜２回混ぜて前記転写型に流し込んでモルタル層を作る第四工程と、
   前記モルタル層に重ねて前記軽量コンクリートを打設して軽量コンクリート層を作る第五工程と、
   前記転写型に再度振動を加える第六工程と、
   前記モルタル層と前記軽量コンクリート層を硬化させて煉瓦の複製品を作る第七工程と、
   前記転写型から煉瓦の複製品を取り出す第八工程と、
   を有し、
   前記第二工程における前記セメントと前記軽量細骨材の混合割合が体積比において１対１〜２であり、
   前記セメントと前記水の混合割合が質量比において１対０．２５〜０．５であり、
   前記第三工程における複数のモルタルペーストから任意に選択されたモルタルペーストの一部と前記軽量荒骨材の混合割合が体積比において１対０．５〜５である
   ことを特徴とする軽量コンクリート製アンティーク煉瓦の複製品の製造方法

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