JP6296285B2 - コンクリートの保護方法 - Google Patents
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Description
更に、例えば特許文献3には、吸水性の殆どないインキを用いた絵柄の印刷を施した印刷原紙を合板上に積層してなる型板を用いて型枠を構成し、この型枠内にコンクリートを注入することにより、絵柄の印刷に応じた濃淡をもつコンクリートの表面を形成する化粧コンクリートの打設方法が開示されている。
上記(2)の保護方法によれば、クリアの塗布によって自然の木材の様な風合いを深めることができると共に、長期間に亘り安定して、その風合い(色合い)を維持することができる。
上記(3)の保護方法によれば、乾燥材齢の経過に伴うフェノール性化合物の分解及び/又はコンクリート表面のpHの中性化に伴うフェノール性化合物の変色(退色)が進行する前に、クリアによってフェノール性化合物が付着された面を保護することができる。この結果、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
上記(4)の保護方法によれば、コンクリート表面に付着されたリグニン及びタンニンが有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いを表現することができると共に、クリアによってリグニン及びタンニンが確実に保護されるため、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
上記(5)の保護方法によれば、コンクリート表面に付着された没食子酸が有する木材の色調を活かして、より自然な木材の風合いを表現することができると共に、クリアによって没食子酸が確実に保護されるため、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
上記(6)の保護方法によれば、コンクリート表面に付着された、実際の木材から抽出された複数種類の化合物を含む色素の色調を活かして、より一層自然な木材の風合いを表現することができると共に、クリアによってその色素が確実に保護されるため、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
上記(7)の保護方法によれば、コンクリート表面に付着された、pH4以上の水系溶媒を用いて実際の木材から抽出された発色性に優れた複数の化合物からなる色素が有する色調を活かして、より一層自然な木材の風合いを表現することができると共に、クリアによってその色素が確実に保護されるため、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
上記(8)の保護方法によれば、コンクリート表面に付着された、スギ、ラワン又はラーチから抽出された色素の色調を活かして、原料の木材に比較的近い風合いを表現することができる。
上記(9)の保護方法によれば、着色面の色合いとともに、着色面に形成された木材模様(木目)の凹凸によって、自然の木材の表面と同様の陰影が表れるため、更により一層自然な木材の風合いを表現することができる。また、塗布したクリアが、着色面の色合いを化学的に保護すると共に、木材模様を構成する凹凸を物理的に保護する役割も果たすため、長期間に亘り安定して、その風合いと木材模様を維持することができる。
(10) 木材型枠にコンクリートを打設することにより、前記コンクリート表面に前記木材型枠に含まれる木材由来の色素を付着させる工程と、前記色素が付着された前記コンクリート表面にクリアを塗布する工程と、を有することを特徴とするコンクリートの保護方法。
上記(10)の保護方法によれば、木材由来の色素をコンクリート表面に付着させる(転写する)ことにより、コンクリート表面を木材様の美しい風合いに着色できると共に、クリアによってその色素が確実に保護されるため、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
(11) 前記クリアとしてアクリル系のクリアを用いることを特徴とする前記(10)に記載のコンクリートの保護方法。
上記(11)の保護方法によれば、クリアの塗布によって自然の木材の様な風合いを深めることができると共に、長期間に亘り安定して、その風合い(色合い)を維持することができる。
(12) 前記コンクリートの乾燥材齢7日以内に、前記表面にクリアを塗布することを特徴とする前記(10)又は(11)に記載のコンクリートの保護方法。
上記(12)の保護方法によれば、乾燥材齢の経過に伴うフェノール性化合物の分解及び/又はコンクリート表面のpHの中性化に伴うフェノール性化合物の変色(退色)が進行する前に、クリアによってフェノール性化合物が付着された面を保護することができる。この結果、長期間に亘り安定して、その風合いを維持することができる。
図1は、本実施形態の化粧コンクリート2(コンクリート部材)を示す模式図である。
化粧コンクリート2は、建物や構造物を構成するコンクリート部材4の化粧面4a(表面)に図示しない自然調の色を発するフェノール性化合物(後述する化合物P1)を含むコンクリート着色剤が付着されたものである。
ここで、コンクリート着色剤が「付着された」とは、「塗布された」、「含浸された」及び「転写された」を含む用語である。
図2に示すように、先ず、コンクリート部材4の大きさに合致した木製合板、鋼或いは樹脂等からなる型枠10を組み立てる。図2に示した矩形の型枠10は一例であり、他の形状であってもよい。次に、型枠10内にコンクリート部材4を構成するコンクリート12を打設し、固化(硬化)させる。
続いて、図3に示すように、コンクリート部材4の化粧面4aに後述するコンクリート着色剤13を付着させる。なお、高濃度のリグニンはコンクリート12の固化を抑制する場合があるため、コンクリート着色剤13に含まれるリグニンの量はコンクリート12の固化が阻害されない程度であることが好ましい。
ここで、コンクリート着色剤を「付着させる」とは、「塗布する」、「含浸させる」及び「転写する」を含む用語である。
クリアを塗布する方法は特に限定されず、例えば刷毛等を用いて着色面にクリアの溶液を塗布する方法が挙げられる。クリアによって表面に形成される透明な皮膜(塗膜)にピンホール又は塗りムラが発生することを防ぐ観点から、クリアを複数回繰り返して塗布する(重ね塗りする)ことが好ましい。
以上の工程により、化粧コンクリート2が完成する。
図4は、本実施形態のコンクリート着色方法を用いて製造される化粧コンクリート3を示す模式図である。なお、図4に示す化粧コンクリート3の構成要素のうち、第一実施形態の化粧コンクリート2と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、第二実施形態の化粧コンクリート3の製造方法を説明する。
先ず、図5に示すように、コンクリート部材4の大きさに合致した型枠10を組み立てる。この際、型枠10の底板として、木材模様の凹凸パターンを型枠10の内側に向けた木製型枠(木材)14を設置する。型枠10の側板としては、底板と同様の木製型枠14を用いてもよく、鋼或いは樹脂からなる型枠材を用いてもよい。なお、型枠10の底板は必ずしも木製である必要はなく、相形状を有していれば木製以外の合成ゴム、金属等から構成されてもよい。
続いて、コンクリート部材4の化粧面4aにコンクリート着色剤13を塗布する。その塗布方法及び乾燥方法は第一実施形態で説明した内容と同様に行うことができる。
この方法において、コンクリート打設後の固化に要する時間を待つ間に、木材型枠からコンクリート表面に色素を転写することができるため、何ら特別な手間をかける必要はない。転写される色素は、通常複数の化合物を含み、後述するフェノール性化合物(化合物P1)を含むと考えられる。なお、木材型枠を繰り返して使用すると、木材型枠中の色素が消費されて色素の転写効率が落ちるため、この着色方法において同一の木材型枠を繰り返して使用することは避けた方がよい。使用する木材の種類は特に制限されず、例えば、スギ、ラワン、ラーチ等が好適である。
続いて、コンクリート部材4の化粧面4aにクリアを塗布する。その塗布方法は第一実施形態で説明した内容と同様に行うことができる。
以上の工程により、化粧コンクリート3が完成する。
また、化粧面4aに塗布したクリアによって形成される透明皮膜5によって、化粧面4aの着色層及び凹凸パターンを物理的及び化学的に保護して、その美観性や温もりを長期間に亘って保持することができる。
本発明に用いるコンクリート着色剤の実施形態は、下記一般式(P1)で表されるフェノール性化合物を含む。一般式(P1)中、Rはn価の有機基を表し、mは1〜5の整数を表し、nは1以上の整数を表す。Rはn個のフェノール性水酸基と結合している。
化合物P1を抽出するために木材を浸漬する溶媒の温度は特に制限されず、例えば10〜60℃程度で抽出することができる。
縦300mm×横100mmのスギ板を底板とし、この底板に合わせた側板を用意して木材からなる型枠を組み上げた。この底板におけるコンクリートの打設面に、スギの木片から水系溶媒へ抽出したフェノール性化合物(化合物P1)を含むコンクリート着色剤13を塗布して、この型枠に水セメント比を50%とした普通ポルトランドセメント(以下、N50と記載する)を打設し、材齢3日で脱型したものを試験体として用意した。なお、使用したN50は練り混ぜ後にブリージングが見られなくなるまで練り置きを行った。また、試験体と共に、参考試料として型枠の底板に使用したスギ板と同種のスギ材を用意した。
中庸熱ポルトランドセメントを使用して、縦1800mm×横1800mm×厚さ200mmの壁型コンクリート部材Aを用意した。
低熱ポルトランドセメントを使用して、比較例1の壁型コンクリート部材Aと同様に、壁型コンクリート部材を2体作製した。脱型する際に、剥離剤として商品名サムテックA−1を用いた。作製した壁型コンクリート部材を比較例1と同様に屋外暴露した。
第一の壁型コンクリート部材の予めコンクリート着色剤によって着色された測定面に、乾燥材齢7日の時点で、アクリル系のクリア(商品名:エコクリア、エコ・リバイバル社製)を塗布した。また、第二の壁型コンクリート部材の着色された測定面についても、乾燥材齢28日の時点で、エコクリアを塗布した。
低熱ポルトランドセメントを使用して、比較例1の壁型コンクリート部材Aと同様に、壁型コンクリート部材を4体(第三〜第六の壁型コンクリート部材)作製した。脱型する際に、剥離剤として商品名サムテックA−1を用いた。作製した第三〜第六の壁型コンクリート部材を比較例1と同様に屋外暴露した。
打設するコンクリートが接する面にスギ材を用いた型枠を用意した。また、コンクリート着色剤として、1質量%、5質量%、10質量%のタンニン酸水溶液と10質量%、50質量%、100質量%のリグニン水溶液又はリグニン液をそれぞれ用意した。ここで使用したタンニン酸及びリグニンは試薬として購入できる市販品である。続いて、型枠とコンクリートが接する面に各濃度のタンニン酸水溶液とリグニン水溶液をそれぞれ塗布し、普通コンクリートを打設した。各々のコンクリートを乾燥材齢1日で脱型し、試験体B〜Gとした。また、タンニン酸水溶液及びリグニン水溶液の何れのコンクリート着色剤も型枠に塗布せずに、普通コンクリートを打設し、乾燥材齢1日で脱型した試験体Aを用意した。
着色前のコンクリート試料として、普通ポルトランドセメントからなる直径30センチの円盤状の白色プレートを常法により作製した。この白色のプレートに、タンニン酸を5〜10重量%濃度で含有するタンニン酸水溶液を塗布して乾燥させたところ、塗布した部分を木材様の褐色に着色することができた。また、タンニン酸を没食子酸に変更して同様の試験を行ったところ、タンニン酸の場合とは異なる風合いの木材様の褐色に着色することができた。
タンニン酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、タンニン酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色へ変化したことを認めた。同様に、没食子酸水溶液に硫酸鉄を溶解したところ、没食子酸水溶液の色が淡褐色から濃褐色に変化したことを認めた。この色の変化は、水溶液中で各化合物及び/又はその加水分解物と、鉄イオンとの錯体が形成されたためであると考えられる。
Claims (12)
- コンクリートの表面に、下記一般式(P1)で表されるフェノール性化合物を含むコンクリート着色剤を付着させる工程と、
前記コンクリート着色剤が付着された表面にクリアを塗布する工程と、
を有することを特徴とするコンクリートの保護方法。
- 前記クリアとしてアクリル系のクリアを用いることを特徴とする請求項1に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記コンクリートの乾燥材齢7日以内に、前記表面にクリアを塗布することを特徴とする請求項1又は2に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記フェノール性化合物がリグニン又はタンニンであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記フェノール性化合物が没食子酸であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記フェノール性化合物が、木材を水系溶媒に浸けることにより抽出された化合物であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記木材をpH4以上の水系溶媒に浸けることを特徴とする請求項6に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記木材がスギ、ラワン又はラーチであることを特徴とする請求項6又は7に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記コンクリートの着色面に木材模様の凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のコンクリートの保護方法。
- 木材型枠にコンクリートを打設することにより、前記コンクリートの表面に前記木材型枠に含まれる木材由来の色素を付着させる工程と、
前記色素が付着された前記コンクリートの表面にクリアを塗布する工程と、
を有することを特徴とするコンクリートの保護方法。 - 前記クリアとしてアクリル系のクリアを用いることを特徴とする請求項10に記載のコンクリートの保護方法。
- 前記コンクリートの乾燥材齢7日以内に、前記表面にクリアを塗布することを特徴とする請求項10又は11に記載のコンクリートの保護方法。
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