特開 2024-108556 コンクリート成形体の製造方法、コンクリート成形体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108556

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】コンクリート成形体の製造方法、コンクリート成形体

(51)【国際特許分類】

   C04B 40/04 20060101AFI20240805BHJP

   E04G 21/02 20060101ALI20240805BHJP

   C04B 41/71 20060101ALI20240805BHJP

   C04B 41/52 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

C04B40/04

E04G21/02 104

C04B41/71

C04B41/52

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012985

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】宮田 佳和

(72)【発明者】

【氏名】名倉 健二

(72)【発明者】

【氏名】宇野 昌利

(72)【発明者】

【氏名】田中 博一

【テーマコード（参考）】

2E172

4G028

4G112

【Ｆターム（参考）】

2E172AA05

2E172EA00

4G028FA00

4G028FA03

4G112RD00

(57)【要約】

【課題】膜養生剤の保護による長期的な湿潤養生効果を保持するとともに、コンクリートの表面への汚れ付着を抑制することができるコンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体を提供する。
【解決手段】セメントと水とを含有するコンクリート組成物を打設する打設工程と、前記コンクリート組成物を硬化させてコンクリート成形体を得る養生工程と、を有し、前記養生工程は、打設した前記コンクリート組成物の表面に膜養生剤と酸化チタン粉体とを含むコーティング層を形成する養生操作を有する、コンクリート成形体の製造方法。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セメントと水とを含有するコンクリート組成物を打設する打設工程と、
前記コンクリート組成物を硬化させてコンクリート成形体を得る養生工程と、を有し、
前記養生工程は、打設した前記コンクリート組成物の表面に膜養生剤と酸化チタン粉体とを含むコーティング層を形成する養生操作を有する、コンクリート成形体の製造方法。

【請求項2】

前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含まない膜養生剤を塗布した後に、前記膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である、請求項１に記載のコンクリート成形体の製造方法。

【請求項3】

前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布した後に、さらに前記酸化チタン粉体を含む膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である、請求項１に記載のコンクリート成形体の製造方法。

【請求項4】

前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布して前記コーティング層を形成する操作である、請求項１に記載のコンクリート成形体の製造方法。

【請求項5】

前記膜養生剤は、水分散系ポリエステルを主成分とする材料からなる、請求項１に記載のコンクリート成形体の製造方法。

【請求項6】

セメントを含む硬化物である基体と、前記基体の表面に位置するコーティング層と、を有し、
前記コーティング層は、前記基体の表面に形成され、膜養生剤からなる膜養生層と、前記膜養生層の表面または内部に存在する酸化チタン粉体とを含む、コンクリート成形体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリートは、強度を発現するためや、乾燥によるひび割れを防止するため等、所要の品質を確保するために、打設後の一定期間、硬化に必要な湿潤状態を保つ初期養生（湿潤養生）を行っている。その湿潤養生の１つの方法としては、例えば、コンクリートの表面に膜養生剤を塗布する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１９６６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

膜養生剤は、有機系材料であり、あくまでも初期養生が目的である。そのため、膜養生剤からなる塗膜は、耐久性が低く、長期間の養生効果を期待できない。従って、前記の塗膜は、長期的な乾燥収縮に伴うひび割れを抑制する効果が期待できない。また、前記の塗膜は、主に紫外線劣化による剥離が生じることや、長期的には汚れが付着することがあるため、美観を損ねることがある。プレキャストコンクリート製品では、出荷前に、保管時に付着した汚れを清掃することが多く、煩雑な手間がコスト面にも影響していた。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、膜養生剤の保護による長期的な湿潤養生効果を保持するとともに、コンクリートの表面への汚れ付着を抑制することができるコンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、以下の態様を有する。
［１］セメントと水とを含有するコンクリート組成物を打設する打設工程と、
前記コンクリート組成物を硬化させてコンクリート成形体を得る養生工程と、を有し、
前記養生工程は、打設した前記コンクリート組成物の表面に膜養生剤と酸化チタン粉体とを含むコーティング層を形成する養生操作を有する、コンクリート成形体の製造方法。
［２］前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含まない膜養生剤を塗布した後に、前記膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である、［１］に記載のコンクリート成形体の製造方法。
［３］前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布した後に、さらに前記酸化チタン粉体を含む膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である、［１］に記載のコンクリート成形体の製造方法。
［４］前記養生操作は、打設した前記コンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布して前記コーティング層を形成する操作である、［１］に記載のコンクリート成形体の製造方法。
［５］前記膜養生剤は、水分散系ポリエステルを主成分とする材料からなる、［１］に記載のコンクリート成形体の製造方法。
［６］セメントを含む硬化物である基体と、前記基体の表面に位置するコーティング層と、を有し、
前記コーティング層は、前記基体の表面に形成され、膜養生剤からなる膜養生層と、前記膜養生層の表面または内部に存在する酸化チタン粉体とを含む、コンクリート成形体。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、膜養生剤の保護による長期的な湿潤養生効果を保持するとともに、コンクリートの表面への汚れ付着を抑制することができるコンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に掛かるコンクリート成形体の概略構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態によるコンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

【0010】

［コンクリート成形体の製造方法］
本実施形態のコンクリート成形体の製造方法は、セメントと水とを含有するコンクリート組成物を打設する打設工程と、前記コンクリート組成物を硬化させてコンクリート成形体を得る養生工程とを有する。
各工程について、以下に、より詳細に説明する。

【0011】

＜打設工程＞
打設工程は、セメントと水とを含有するコンクリート組成物を打設する工程である。

【0012】

（コンクリート組成物）
コンクリート組成物は、セメントと、水と、を含有する。
コンクリート組成物としては、例えば、コンクリート、モルタル、セメントミルク等が挙げられる。
コンクリートとは、セメントと細骨材（砂）と粗骨材（砂利（砕石））とを混合し、水で練ったものである。
モルタルとは、セメントと細骨材（砂）とを混合し、水で練ったものである。
セメントミルクとは、セメントを水だけで練ったものである。

【0013】

セメントとは、石灰石、粘土、珪石、酸化鉄原料等を主原料とした、水による化学反応で硬化する粉体のことである。
細骨材とは、直径５ｍｍ以下の砂である。
粗骨材とは、直径５ｍｍ超の砂利（砕石）である。粗骨材の直径は、２５ｍｍ以下が好ましい。

【0014】

コンクリートにおけるセメントと細骨材と粗骨材との混合割合は、コンクリートに求められる強度に応じて適宜決定できる。セメントと細骨材と粗骨材との混合割合は、質量比で、例えば、セメント１に対して、細骨材２～３、粗骨材４～６であることが好ましい。

【0015】

モルタルにおけるセメントと細骨材との混合割合は、モルタルに求める強度に応じて適宜決定できる。セメントと細骨材との混合割合は、質量比で、例えば、セメント１に対して、細骨材２～４であることが好ましい。

【0016】

コンクリートにおける水の含有量は、コンクリート全量に対して、６質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。
モルタルにおける水の含有量は、モルタル全量に対して、１０質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。
セメントミルクにおける水の含有量は、セメントミルク全量に対して、３０質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。

【0017】

コンクリート組成物を打設する方法は特に限定されず、常法により打設できる。コンクリート組成物を打設する方法としては、例えば、ポンプ車による打設、クレーン車によるバケット打設、人力によるシュートホッパー打設等が挙げられる。
コンクリート組成物を打設する際には、型枠を用いてもよく、用いなくてもよい。本実施形態においては、コンクリート組成物の表面に薬液をより接触させ易いことから、型枠を用いて、その型枠内にコンクリート組成物を打設することが好ましい。

【0018】

＜養生工程＞
養生工程は、コンクリート組成物を硬化させてコンクリート成形体を得る工程である。養生工程は、打設したコンクリート組成物の表面に膜養生剤と酸化チタン粉体とを含むコーティング層を形成する養生操作を有する。

【0019】

（養生操作）
養生操作は、打設したコンクリート組成物の表面に酸化チタン粉体を含まない膜養生剤を塗布して、膜養生剤からなる塗膜を形成し、その後、前記膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である（この操作を、「第１の操作」と言う。）。また、養生操作は、打設したコンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布した後に、さらに前記酸化チタン粉体を含む膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布して前記コーティング層を形成する操作である（この操作を、「第２の操作」と言う。）。また、養生操作は、打設したコンクリート組成物の表面に、酸化チタン粉体を含む膜養生剤を塗布して前記コーティング層を形成する操作である（この操作を、「第３の操作」と言う。）。養生操作を有することにより、コンクリート組成物の表面に、膜養生剤からなる膜養生層と、膜養生層の表面または内部に存在する酸化チタン粉体とから構成されるコーティング層が形成される。

【0020】

（膜養生剤）
膜養生剤としては、水分散系ポリエステルを主成分とする材料であって、例えば、特許第３１６２４７７号公報に記載の、
「（イ）次式（特許第３１６２４７７号公報に示す段落００１２の化学式５）で表されるジオール成分（式中、Ｒはエチレン又はプロピレン基を表し、ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２～７である。）、
（ロ）脂肪族ジオール、および（ハ）三価以上の多価アルコールよりなる群から選ばれる一種以上のアルコール成分と、
（ニ）二価のカルボン酸、その酸無水物又はその低級アルキルエステル、および
（ホ）三価以上の多価カルボン酸、その酸無水物又はその低級アルキルエステルよりなる群から選ばれる一種以上の酸成分とを共縮重合して得られる酸価が３～７０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリエステル樹脂を、
ケトン系溶剤に溶解させ、中和剤を加えて該ポリエステル樹脂のカルボキシル基をイオン化し、次いで水を加えた後、ケトン系溶剤を留去して水系に転相したものである自己分散型水系ポリエステル樹脂組成物」を用いることができる。

【0021】

この自己分散型水系ポリエステル樹脂組成物の製造に用いられるポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸、その酸無水物またはその低級アルキルエステル等の酸性分を原料モノマーとして製造するものであり、さらに詳しくは、特許第３１６２４７７号公報の段落００１１～段落００２２に記載されているので、ここでは説明を省略する。
水分散系ポリエステルを主成分とする材料からなる膜養生剤は、水に分散したポリエステルで、内部可塑剤の導入によって弾性を有する膜を低温（例えば５～４０℃）で形成される高分子素材であり、ｐＨが７～９、粘度が３０ｍＰａ・ｓ～１００ｍＰａ・ｓ（２５℃の条件）、平均粒径が９０ｎｍ～１２０ｎｍの特性値を有している。

【0022】

上記第２の操作および第３の操作では、膜養生剤は、後述する酸化チタン粉体を含んでいてもよい。膜養生剤における酸化チタン粉体の含有量は、後述する膜養生剤からなる塗膜の表面に対する酸化チタン粉体の散布量となるように適宜調整される。

【0023】

コンクリート組成物の表面に対する膜養生剤の塗布量は、コンクリート組成物の表面における塗布量が１００ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２程度となるようにすることが好ましい。

【0024】

コンクリート組成物の表面に対して膜養生剤を塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、ローラーや手押しポンプ噴霧器等を用いて塗布する方法が用いられる。

【0025】

膜養生剤からなる塗膜の表面に酸化チタン粉体を散布するには、例えば、酸化チタン粉体を溶媒に分散させて、酸化チタン粉体を含む分散液を調製し、その分散液を前記塗膜に散布する。

【0026】

膜養生剤からなる塗膜の表面に対して酸化チタン粉体を含む分散液を塗布する方法は、特に限定されないが、例えば、ローラーや手押しポンプ噴霧器等を用いて塗布する方法が用いられる。

【0027】

所定時間の湿潤養生を経た後、型枠を取り外すことにより、コンクリート成形体が得られる。

【0028】

本実施形態のコンクリート成形体の製造方法によれば、養生工程が、打設したコンクリート組成物の表面に膜養生剤と酸化チタン粉体とを含むコーティング層を形成する養生操作を有するため、酸化チタン粉体により膜養生剤を保護して、長期的な湿潤養生効果を保持することができるとともに、コンクリート成形体の表面への汚れ付着を抑制することができる。従って、コンクリート成形体の品質向上が期待できる。また、プレキャストコンクリート製品では、保管時のひび割れや汚れを抑制できるため、出荷前の美観に関する手直し等が不要になる。

【0029】

「コンクリート成形体」
本実施形態のコンクリート成形体は、上記のコンクリート組成物を成形してなるものである。
本実施形態のコンクリート成形体は、セメントを含む硬化物である基体と、前記基体の表面に位置するコーティング層と、を有する。
以下に、本発明の一実施形態に係るコンクリート成形体について、図１に基づき詳細に説明する。

【0030】

図１に示すように、本実施形態のコンクリート成形体１は、基体１０と、基体１０の表面１０ａに位置するコーティング層２０と、を有する。コーティング層２０は、基体１０の表面１０ａに形成された膜養生層２１と、膜養生層２１の表面２１ａに存在する酸化チタン粉体２２とを含む。

【0031】

＜基体＞
基体１０は、セメントと水とを含有するコンクリート組成物の硬化物である。
コンクリート組成物としては、上述のものが挙げられる。

【0032】

＜コーティング層＞
コーティング層２０は、基体１０の表面１０ａに位置する。コーティング層２０は、膜養生剤を含有する。膜養生剤としては、上述のものが挙げられる。

【0033】

本実施形態のコンクリート成形体１では、膜養生層２１の内部に酸化チタン粉体２２が存在していてもよい。

【0034】

本実施形態のコンクリート成形体１によれば、コーティング層２０が、基体１０の表面１０ａに形成され、膜養生剤からなる膜養生層２１と、膜養生層２１の表面２１ａまたは内部に存在する酸化チタン粉体２２とを含むため、酸化チタン粉体２２により膜養生層２１を保護して、長期的な湿潤養生効果を保持することができるとともに、コンクリート成形体１の表面への汚れ付着を抑制することができる。従って、コンクリート成形体１の品質向上が期待できる。

【0035】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ コンクリート成形体
１０ 基体
２０ コーティング層
２１ 膜養生層
２２ 酸化チタン粉体

【図1】