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JP5709182B2 - 表面模様形成用型材及びコンクリート型枠 - Google Patents
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JP5709182B2 - 表面模様形成用型材及びコンクリート型枠 - Google Patents

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Description

本発明は、自然的な景観を醸し出すことにより、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようなコンクリートを構築することのできる表面模様形成用型材及びコンクリート型枠に関する。
従来、河川や海岸の護岸における法面あるいは道路建設や宅地造成等に伴って形成される壁面において、コンクリートを打設して法面あるいは壁面にコンクリートを構築する場合、その法面あるいは壁面に対して所定の間隙を設けながら板状の木製のコンクリート型枠を配置すると共に、法面あるいは壁面の近傍に支持用背面型枠も配置し、この支持用背面型枠とコンクリート型枠とを連結用鉄筋にて連結することによって、コンクリート型枠を支持するようにし、それから、配置したコンクリート枠と支持用背面型枠との間隙にコンクリートを打設する。そして、コンクリートの養生時間が経過して硬化した後、コンクリート型枠を脱型することにより、法面あるいは壁面にコンクリートを構築するようにしていた。
なお、この構築するコンクリートにあっては、その表面や内部に気泡が生じて、この気泡が硬化後にあばたとして現れることが多々あるため、打設したコンクリート内に振動機等を用いて振動をかけてコンクリート内に残っている気泡を無くすといった作業を行うことで、硬化後のコンクリートの表面にあばたがほとんどないようにし、コンクリートの表面をつやのあるすべすべした人工的な表面に仕上げるようにしていた。
近年、コンクリートを構築する場合、このコンクリートにおいて自然的な景観を醸し出すことにより、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようにするといったことが求められるようになってきていた。
しかしながら、従来の法面あるいは壁面へのコンクリートの構築にあっては、構築するコンクリートの表面がつやのあるすべすべした人工的な表面に仕上がっているため、コンクリートの表面を自然的な景観を醸し出すような表面にすることが難しく、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようにすることが困難であった。
一方、構築するコンクリートの表面に凹凸を形成して自然的な景観を醸し出すようなコンクリートの表面にしようとすると、打設したコンクリートの硬化後にコンクリートの表面にサンドブラスト加工を行うといったことが考えられる。これは、硬化したコンクリートの表面に圧縮空気を用いて砂等の研磨材を吹き付けてコンクリートの表面を削ることで、コンクリートの表面に凹凸を形成するものである。このコンクリートの表面に凹凸を形成することにより、その表面において自然的な景観を醸し出すようにしたが、このサンドブラスト加工の作業自体が非常に労力の掛かるものであり、しかも、このサンドブラスト加工によってコンクリートの表面を自然的な景観を醸し出すような表面にするにはかなりの時間と手間が掛かることから、その作業性及び経済性といった点で好ましい成果を得ることができなかった。また、サンドブラスト加工の作業という工程が増えることから、法面あるいは壁面へのコンクリートの構築作業において、短期間でかつ安価なものにするといったことができなかった。
そこで、本発明は、これらの問題点に鑑み、構築するコンクリートの少なくとも一部表面に微細な凹凸を形成することによって、自然的な景観を醸し出し、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようなコンクリートを、短期間に、しかも安価に構築することのできる表面模様形成用型材及びコンクリート型枠を提供することを、その課題とする。
第一の発明は、コンクリート型枠と打設するコンクリートとの間に介装し、構築するコンクリートの少なくとも一部表面に微細な凹凸を形成するようになる表面模様形成用型材であって、ゴムを細片化することにより作られる共にその平均粒度を1〜20mmとしたゴムチップを圧着成形することによって作製してその表面及び全体にわたって無数の微細な空隙を有するようになる弾性変形自在とした表面模様形成用型材である。
第二の発明は、第一の発明において、表面及び全体にわたって有する無数の微細な空隙がそれぞれ連続することにより連通状態とした表面模様形成用型材である。
の発明は、第一又は第二の発明において、ゴムを粒状又はひじき状に粉砕して細片化することによりゴムチップを作り、このゴムチップに、ウレタン系又はエポキシ系又はゴム系のバインダーを所定の重量比で混合し、このバインダーを混合したゴムチップを圧着成形することによって作製した表面模様形成用型材である。
の発明は、第一乃至第に記載された表面模様形成用型材を取り付けたコンクリート型枠である。
本発明によれば、表面模様形成用型材を使用し、法面あるいは壁面において、構築するコンクリートの少なくとも一部表面に、表面模様形成用型材の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸が存在するようにしたことで、その表面では微細な凹凸によって、自然的な景観を醸し出すような表面にすることができ、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようなコンクリートを構築することができ、しかも、この構築するコンクリートの表面への微細な凹凸の形成を、コンクリート型枠と打設するコンクリートとの間に表面模様形成用型材を介装し、この表面模様形成用型材を打設したコンクリートの所定の養生時間経過後に取り外すだけの極めて簡単かつ容易な作業とすることで、その作業性を極めて良いものにすることができる。
また、この表面模様形成用型材については、ゴムを細片化することにより作られたゴムチップにバインダーを混合し、このバインダーを混合したゴムチップを圧着成形することによって作製するようにしたことで、これを安価かつ簡単に作製することができ、さらに、繰り返しの使用が可能となることから、経済性という点でも良好な成果を得ることができる。
これらのことから、その表面において自然的な景観を醸し出すことにより、周囲の自然環境と調和して景観を損ねることのないようにするコンクリートを、短期間に、しかも安価に構築することができる。
また、表面模様形成用型材において、表面及び全体にわたって有する無数の微細な空隙がそれぞれ連続することにより連通状態としたことで、打設したコンクリート内に気泡が残っていても、この無数の微細な空隙によってコンクリート内の気泡を吸収して除去することができ、構築するコンクリートを常に良好な状態のものにすることができる。
また、表面模様形成用型材において、圧着成形するゴムチップの平均粒度を、1〜20mmとしたことで、構築するコンクリートの表面に微細な凹凸を形成する際、微細な凹凸を形成できない、あるいは大きめな凹凸しか形成できないといったことをなくすことにより、構築するコンクリートの表面にあっては、常に最適な状態の微細な凹凸を形成することができる。
本発明の表面模様形成用型材の斜視図である。 本発明の表面模様形成用型材の一部拡大断端面図である。 本発明におけるコンクリート型枠の斜視図である。 本発明におけるコンクリート型枠に表面模様形成用型材を取り付け状態の斜視図である。 (a)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。(b)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。(c)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。 (d)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。(e)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。(f)本発明におけるコンクリートの構築作業の工程図である。 本発明の構築したコンクリートの表面の状態を拡大して示す断端面図である。 本発明の構築したコンクリートの表面の状態を拡大して示す断端面図である。 本発明の構築したコンクリートの表面の状態を拡大して示す断端面図である。 (a)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(b)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(c)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。 (a)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(b)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(c)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。 (d)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(e)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。(f)本発明における別のコンクリートの構築作業の工程図である。
本発明による表面模様形成用型材及びコンクリート型枠の一実施形態について説明する。
表面模様形成用型材1は、コンクリート型枠2と打設するコンクリート3との間に介装し、構築するコンクリート3の少なくとも一部表面に微細な凹凸を形成するようになるものである。この表面模様形成用型材にあっては、ゴムを細片化することにより作られたゴムチップ5を圧着成形することによって作製してその表面及び全体にわたって無数の微細な空隙を有するようになる弾性変形自在とする。
具体的には、ゴムを粒状やひじき状に粉砕して細片化することによりゴムチップ5を作る。この細片化するゴムは合成ゴムである。ただし、この合成ゴムに限定されるものではなく、天然ゴムでも良い。また、このゴムとしては、新品のゴムでも良いが、環境に貢献するといったことを考えると、廃タイヤやその他の使用済み工業用ゴム製品等を用いるようにしても良い。
そして、この圧着成形するゴムチップ5の平均粒度は、1〜20mmである。この平均粒度については、1mmより小さいと、打設したコンクリート3の一部表面に微細な凹凸を形成することができ難くなり、また、20mmより大きいと、打設したコンクリート3の一部表面に微細な凹凸ではなく、大きめな凹凸しか形成することができなくなる。これらのことから、圧着成形するゴムチップ5の平均粒度を、1〜20mmとする。なお、平均粒度とは、ゴムチップ5全体の粒度の平均を意味するものであって、たとえば一般的に用いられるレーザー回折・散乱法により求めた値である。
それから、ゴムを細片化することにより作られたゴムチップ5に、ウレタン系、エポキシ系、ゴム系等のバインダーを所定の重量比で混合し、このバインダーを混合したゴムチップ5を、所定の圧力、温度、時間にて加圧加熱し、要するに圧着成形することによって、その表面及び全体にわたって無数の微細な空隙を有するようになる弾性変形自在の表面模様形成用型材1を作製する。この作製した表面模様形成用型材1は、図1に示すように、所定の形状、たとえば上下の縦寸法が約2m、左右の横寸法が約1m、その厚さが約5〜50mmの長方形のプレート状にする。なお、表面模様形成用型材1の形状については、前記の長方形に限定されるものではなく、正方形や三角形や多角形さらには他の複雑な形のものでも良い。また、この表面模様形成用型材1には、図2に示すように、その表面及び全体にわたって無数の微細な空隙を有するようになるが、この微細な空隙は、大きさや径が一定してはおらず、狭まったり広がったりして形も一定ではなく、また、無数の微細な空隙がそれぞれ連続することにより連通状態となり、内部において空気が通るようにしている。
そして、このような表面模様形成用型材1をコンクリート型枠2に取り付ける。このコンクリート型枠2への表面模様形成用型材1の取り付けは剥離自在に取り付ける。なお、このコンクリート型枠2への表面模様形成用型材1の取り付けは剥離自在に取り付けることに限定されるものではなく、表面模様形成用型材1を接着剤あるいは両面テープ等を用いて剥がれないように取り付けるようにしても良い。また、コンクリート型枠2に表面模様形成用型材1を剥離自在に取り付ける場合、コンクリート型枠2を鋼製のものにすると共に、表面模様形成用型材1の表面あるいは表面近傍にマグネットシートを埋め込むことによって、このマグネットシートを埋め込んだ表面模様形成用型材1をコンクリート型枠2に剥離自在に取り付けることが可能になる。
そして、このコンクリート型枠2としては、木製の型枠であって、図3に示すように、表面模様形成用型材1と略同じ大きさの上下の縦寸法が約2m、左右の横寸法が約1mの長方形のプレート状としており、図4に示すように、その一面の全体にわたって表面模様形成用型材1を取り付けるようにしている。なお、このコンクリート型枠2は、木製の型枠に限定されるものではなく、鋼製やプラスチック製等の他の型枠でも良い。さらに、コンクリート型枠2の形状についても、前記の長方形に限定されるものではなく、正方形や三角形や多角形さらには他の複雑な形のものでも良い。
また、コンクリート型枠2への表面模様形成用型材1の取り付けはコンクリート型枠2の一面の全体にわたって取り付けるようにしているが、これに限定されるものではなく、コンクリート型枠2の一面の所定の箇所のみに取り付けるようにしても良い。
次に、このようになる表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2において、実際に使用し、河川や海岸の護岸における法面あるいは道路建設や宅地造成等に伴って形成される壁面にコンクリート3を構築する作業について説明する。
このコンクリート3の構築作業としては、まず、板状の木製のコンクリート型枠2を複数用意し、このコンクリート型枠2の一面には、全体にわたって表面模様形成用型材1を剥離自在に取り付ける。そして、構築現場において、図5(a)に示すように、この表面模様形成用型材1を取り付けたコンクリート型枠2を、表面模様形成用型材1を取り付けた面が法面あるいは壁面に向くようにすると共に、法面あるいは壁面に対して所定の間隙を設けるように配置し、このコンクリート型枠2を左右の横方向に向かって複数配置する。なお、必要に応じて、コンクリート型枠2を上下の縦方向に向かって複数配置しても良い。また、法面あるいは壁面の近傍に支持用背面型枠6も配置し、この支持用背面型枠6と表面模様形成用型材1を取り付けたコンクリート型枠2とを連結用鉄筋7にて連結することによって、コンクリート型枠2を支持するようにしている。これにより、構築現場への表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2の設置が完了する。
そして、図5(b)に示すように、この設置した表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2と支持用背面型枠6との間隙にコンクリート3を打設して行き、図5(c)に示すように、その上端までコンクリート3を打設する。なお、打設したコンクリート3内に必要に応じて鉄筋を組み込むようにしても良い。
それから、打設したコンクリート3の養生時間が経過して硬化した後、表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2と支持用背面型枠6とを脱型する。これは、支持用背面型枠6を取り外すと共に、コンクリート型枠2を取り外す。このとき、コンクリート型枠2と支持用背面型枠6とを連結している連結用鉄筋7の一部が打設したコンクリート3内に残るようになる。そして、図6(d)に示すように、表面模様形成用型材1がコンクリート型枠2から切り離されて打設したコンクリート3に取り付いた状態のままとなる。また、法面あるいは壁面と打設したコンクリート3との間隙に土砂等の裏込め材8を挿入する。次に、図6(e)に示すように、打設したコンクリート3から表面模様形成用型材1を変形させながら引き剥がすように取り外す。これにより、図6(f)に示すように、構築現場にコンクリート3を構築するようになり、このとき、構築するコンクリート3の表面には表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸が存在するようになる。
また、この表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2の脱型にあっては、打設したコンクリート3の脱型強度を調節することにより、構築するコンクリート3の表面に形成される微細な凹凸の形状を変えることができる。この打設したコンクリート3の脱型強度の調節としては、養生時間を変更することによって脱型強度を調節することができ、また、打設するコンクリート3に硬化遅延剤や硬化促進剤等の添加剤を混合することによっても脱型強度を調節することができる。また、他の手段によって脱型強度を調節するようにしても良い。
そこで、この脱型強度を調節するために養生時間を変更する場合について述べると、養生時間を長めの時間にして脱型強度を強くしたときは、打設したコンクリート3の硬化がかなり進んで表面強度も高めの状態となり、この状態で表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2を脱型すると、図7に示すように、構築するコンクリート3の表面には、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸のみが存在するようになる。
また、この養生時間を長くも短くもない普通の時間にして脱型強度を普通にしたときは、打設したコンクリート3の硬化が進んでその表面強度も普通の状態となり、この状態で表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2を脱型すると、図8に示すように、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリート3の一部が残留し、このコンクリート3の一部が残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸が生じる。これにより、構築するコンクリート3の表面には、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸と、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリート3の一部が残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸とが混在するようになる。
また、この養生時間を短めの時間にして脱型強度を弱くしたときは、打設したコンクリート3の硬化が進むもののその表面強度は低い状態となり、この状態で表面模様形成用型材1及びコンクリート型枠2を脱型すると、図9に示すように、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリート3の一部が大量に残留し、このコンクリート3の一部が大量に残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸が生じる。これにより、構築するコンクリート3の表面には、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸と、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリートの一部が大量に残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸とが混在するようになる。
なお、この養生時間を短めの時間にするといっても、打設したコンクリート3の硬化が所定の強度まで達しない状態まで時間を短くするのではなく、コンクリート3の硬化が進み所定の強度まで達してからの時間を短くするものであって、十分な養生時間は確保している。
これによって、構築するコンクリート3の表面には、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸が存在するようになり、あるいは表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸と、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリート3が残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸とが混在するようになり、このように、形状の異なる微細な凹凸を、法面あるいは壁面において構築するコンクリート3の表面に形成することができる。また、この不定形な割れ肌状の微細な凹凸については、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内へのコンクリート3の残留がその都度異なるため、形状が常に変化するようになり、どれとして同一の形状のものが出来上がることがなく、構築するコンクリート3の表面を常に異なる形状にすることができる。
なお、この構築するコンクリート3の表面に微細な凹凸を形成するようになる表面模様形成用型材1にあっては、その無数の微細な空隙内にコンクリート3が残留したりするが、この残留したコンクリート3については弾性変形自在となる表面模様形成用型材1を折り曲げては元に戻すといったことを繰り返すことにより、もしくは叩いたりすることによって、空隙内から容易に除去することができ、表面模様形成用型材1を何度も繰り返し使用することができる。
また、前述したコンクリート3の構築作業としては、構築現場が斜めとなる法面あるいは壁面での作業であったが、図10(a),(b),(c)に示すように、構築現場が垂直となる法面あるいは壁面での作業であっても、前述と同様、その表面に微細な凹凸を形成したコンクリート3を構築することができる。
また、前述したコンクリート3の構築作業では、表面模様形成用型材1をコンクリート型枠2に剥離自在に取り付け、脱型する際、コンクリート型枠2を取り外した後に表面模様形成用型材1を取り外すようにしていたが、この代わりに、表面模様形成用型材1をコンクリート型枠2に接着剤あるいは両面テープ等を用いて剥がれないように取り付けた場合には、打設したコンクリート3から表面模様形成用型材1とコンクリート型枠2を同時に取り外すようにしている。
この構築するコンクリート3にあっては、その表面に存在する微細な凹凸、あるいはその表面に混在する微細な凹凸と不定形な割れ肌状の微細な凹凸によって、この表面の明度を大幅に下げると共に輝度も低くすることができる。しかも、微細な凹凸あるいは不定形な割れ肌状の微細な凹凸には埃や細かな塵が付着しやすくなることで、この埃や細かな塵の付着によっても、表面の明度が下がりかつ輝度も低くなる。このように表面の明度を大幅に下げると共に輝度も低くすることにより、構築するコンクリート3の表面において、コンクリート3特有のつやのあるすべすべした人工的な表面ではなく、自然的な景観を醸し出すような表面にすることができる。
さらに、構築するコンクリート3の表面に存在する微細な凹凸、あるいは表面に混在する微細な凹凸と不定形な割れ肌状の微細な凹凸にあっては、微細な凹凸形状となることで、寒暖や乾湿による外気の温度変化や湿度変化の影響を受けやすくなり、コンクリート3の表面の劣化がしやすくなる。これにより、ここに微生物やコケ類等が早期に発生するようになり、また、明度・輝度の低下が起こり、コンクリート3の表面において自然的な風合いが出てくるのが通常十数年かかるのが数年で自然的な風合いが出てくるようになる。なお、コンクリート3の表面の劣化といっても、これは表面だけであって、その内部については従来のものと何ら変わることはない。
また、このコンクリート3の表面については、表面模様形成用型材1によって、その表面に微細な凹凸、あるいは微細な凹凸と不定形な割れ肌状の微細な凹凸が形成されるようにしているが、この表面模様形成用型材1では、無数の微細な空隙がそれぞれ連続することにより連通して空気が通るような構造にしていることから、打設したコンクリート3内に気泡が残っていても、この気泡を表面模様形成用型材1における無数の微細な空隙によって吸収することで、コンクリート3内の気泡を除去することができ、これにより、構築するコンクリート3の表面にあばたがないようにすることができる。
次に、この表面模様形成用型材1の別の使用例について説明する。この使用例としては、河川や海岸の護岸における法面あるいは道路建設や宅地造成等に伴って形成される壁面のコンクリート3の構築において、その上面である天端部に表面模様形成用型材1によって微細な凹凸を形成する作業である。
コンクリート3の構築作業としては、一般的なコンクリート型枠2を複数用意し、構築現場において、図11(a)に示すように、このコンクリート型枠2を、法面あるいは壁面に対して所定の間隙を設けるように配置し、このコンクリート型枠2を左右の横方向に向かって複数配置する。また、法面あるいは壁面の近傍に支持用背面型枠6も配置し、この支持用背面型枠6とコンクリート型枠2とを連結用鉄筋7にて連結することによって、コンクリート型枠2を支持するようにしている。
そして、図11(b)に示すように、この設置したコンクリート型枠2と支持用背面型枠6との間隙にコンクリート3を打設して行く。このコンクリート3の打設が終了したら、図11(c)に示すように、その上端において、表面模様形成用型材1を打設したコンクリート3の上に載置する。
それから、打設したコンクリート3の養生時間が経過して硬化した後、まず、コンクリート型枠2と支持用背面型枠6とを脱型し、このコンクリート型枠2と支持用背面型枠6とを脱型した後、図12(d)に示すように、法面あるいは壁面と打設したコンクリート3との間隙に土砂等の裏込め材8を挿入する。次に、打設したコンクリート3の上に載置した表面模様形成用型材1を脱型する。これは、図12(e)に示すように、打設したコンクリート3の上面から表面模様形成用型材1を変形させながら引き剥がすように取り外すことにより、図12(f)に示すように、法面あるいは壁面のコンクリート3の構築において、その上面である天端部には表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸が存在するようになる。
これによっても、構築するコンクリート3の上面である天端部には、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸が存在するようになり、あるいは表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙によって形成される微細な凹凸と、表面模様形成用型材1の無数の微細な空隙内にコンクリート3が残留することによって形成される不定形な割れ肌状の微細な凹凸とが混在するようになり、このように、形状の異なる微細な凹凸を、法面あるいは壁面において構築するコンクリート3の上面である天端部に形成することができる。
1…表面模様形成用型材、2…コンクリート型枠、3…コンクリート、5…ゴムチップ、6…支持用背面型枠、7…連結用鉄筋、8…裏込め材

Claims (4)

  1. コンクリート型枠2と打設するコンクリート3との間に介装し、構築するコンクリート3の少なくとも一部表面に微細な凹凸を形成するようになる表面模様形成用型材であって、ゴムを細片化することにより作られる共にその平均粒度を1〜20mmとしたゴムチップ5を圧着成形することによって作製してその表面及び全体にわたって無数の微細な空隙を有するようになる弾性変形自在としたことを特徴とする表面模様形成用型材。
  2. 表面及び全体にわたって有する無数の微細な空隙がそれぞれ連続することにより連通状態としたことを特徴とする請求項1記載の表面模様形成用型材。
  3. ゴムを粒状又はひじき状に粉砕して細片化することによりゴムチップ5を作り、このゴムチップ5に、ウレタン系又はエポキシ系又はゴム系のバインダーを所定の重量比で混合し、このバインダーを混合したゴムチップ5を圧着成形することによって作製したことを特徴とする請求項1及び2項記載の表面模様形成用型材。
  4. 請求項1乃至のいずれか1項に記載された表面模様形成用型材を取り付けたことを特徴とするコンクリート型枠。
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