JP2000129817A

JP2000129817A - 耐震・耐火構造物

Info

Publication number: JP2000129817A
Application number: JP10316928A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kasai; 孝昭河西
Original assignee: KAKOKI SHOJI KK
Current assignee: KAKOKI SHOJI KK
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の耐震・耐火構造物は、断熱効果を出す
ために断熱材３に厚みが必要で、容積が大きくなり、し
かもその施工に多く作業員と時間が必要になってコスト
高になる。また、震災等や火災が発生すると、断熱材３
がひび割れしたり高温に曝されて補強シート２から剥落
したり、断熱材３の割れ目から空気が侵入し、補強シー
ト２が高温下で焼損して補強部材としての機能を喪失
し、再使用できない。【解決手段】本発明の耐震・耐火構造物１０は、構造
物１１と、この構造物１１の表面に被覆され且つこの構
造物１１を補強する補強シート１２とを備え、補強シー
ト１２の表面を金属塗膜１３で被覆して補強シート１２
を外側から遮断すると共に、金属塗膜１３の表面を発泡
性耐火塗膜１４で被覆したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐震・耐火構造物
に関し、更に詳しくはコンクリート構造または鋼構造か
らなる土木または建築構造物の耐火性、耐熱性を向上さ
せた耐震・耐火構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば高速道路の支持脚、橋脚等の土木
建造物や梁、支持柱等の建築構造物等の種々のコンクリ
ート構造物や鋼構造物には種々の耐震設計や耐火設計が
施されている。例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミ
ド繊維等の織布からなる補強シートをコンクリート構造
物や鋼構造物に貼り付けて耐震性を向上させたり、モル
タルセメント等の無機材料を断熱材として上記補強シー
トの上に貼り付けるなどして耐火性を向上させたりして
いる。

【０００３】例えば、図２は耐震性、耐火性を有する耐
震・耐火構造物の一部を拡大して示す図である。この耐
震・耐火構造物は、同図に示すように、コンクリート構
造物１と、コンクリート構造物１の表面に接着剤等を介
して貼り付けられた補強シート２と、この補強シート２
の表面に施された軽量モルタル等からなる断熱材３とを
備えている。断熱材３の表面には種々の上塗り塗料が塗
布され、耐震・耐火構造物の耐候性を高めると共に美観
を高めてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
耐震・耐火構造物の場合には、断熱効果を出すために無
機材料等からなる断熱材３にはある程度の厚みが必要で
あり、それだけ耐震・耐火構造物の容積が大きくなり、
しかも断熱工事に多く作業員と時間が必要になってコス
ト高になるという課題があった。また、例えば、震災等
や火災が発生すると、振動、高熱により表面の断熱材３
にひびが入り爆裂等により補強シート２から剥落した
り、剥落までに到らずとも、断熱材３の割れ目から空気
が侵入し、高温下で補強シート２が焼損して補強部材と
しての機能を喪失するという課題があった。

【０００５】本発明は、容積を軽減して施工時間を短縮
して低コストで施工することができる耐震・耐火構造物
を提供することを目的としている。また、高温下に曝さ
れても補強シートを損傷することなく確実に保護するこ
とができる耐震・耐火構造物を併せて提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の耐震・耐火構造物は、コンクリート構造または鋼構造
からなる土木または建築構造物と、この構造物の表面に
被覆され且つこの構造物を補強する補強部材とを備え、
上記補強部材の表面を遮蔽部材で被覆すると共に、上記
遮蔽部材の表面を発泡性耐火塗料で被覆したことを特徴
とするものである。

【０００７】また、本発明の請求項２に記載の耐震・耐
火構造物は、請求項１に記載の発明において、上記遮蔽
部材が金属を主成分とする塗料からなることを特徴とす
るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１に示す実施形態に基づ
いて本発明を説明する。尚、図１は本発明の耐震・耐火
構造物の一実施形態を示す断面図で、（ａ）は正常な状
態を示す図、（ｂ）は高温下で発泡性耐火塗料が発泡し
断熱材として機能する状態を示す図、（ｃ）は発泡耐火
塗料が炭化し断熱材として機能する状態を示す図であ
る。

【０００９】本実施形態の耐震・耐火構造物１０は、図
１の（ａ）に示すように、コンクリート構造物または鋼
構造物（以下、単に「構造物」と称す。）１１と、この
構造物１１の表面に被覆され且つこの構造物１１を補強
する補強シート１２とを備えている。補強シート１２は
接着剤を介して構造物１１の表面に貼り付け、あるいは
巻き付けられている。接着剤としては可燃物が使用され
る。この補強シート１２の表面には金属を主成分とする
塗料（以下、単に「金属塗料」と称す。）を塗布した金
属塗膜１３が形成され、この金属塗膜１３によって補強
シート１２は外部からの空気が遮断され、燃焼が防止さ
れている。金属塗膜１３の表面には発泡性耐火塗料を塗
布した発泡性耐火塗膜１４が形成され、この発泡性耐火
塗膜１４によって内側の金属塗膜１３及び補強シート１
２の高温による強度劣化及び焼損から保護されている。
更に、最上層には上塗り塗料が塗布され、この上塗り塗
膜１５によって発泡性耐火塗膜１４に耐候性を付与する
と共に構造物１１の美観を高めている。

【００１０】上記補強シート１２は、ガラス、アラミド
樹脂、炭素等の繊維を原料とする織布、不織布等として
形成され、構造物１１を補強し、その耐震性を高めてい
る。補強シート１２としては従来公知のものを使用する
ことができる。上記金属塗膜１３は、例えば亜鉛等の金
属成分を主体とする防錆塗料、例えば常温亜鉛メッキ用
のＺ.Ｒ.Ｃ.（製品名：ＺＲＣワールドワイルド社製）
等の公知のものを塗布して形成されている。この金属塗
膜１３は、補強シート１２を外部の空気から確実に遮断
し、仮に高温下に曝されても補強シート１２の燃焼を確
実に防止することができる。金属塗膜１３と同様の機能
を果たすものであれば、他の材料、例えばアルミ箔等の
金属箔を金属塗膜１３に代えて使用することができる。
金属塗料は刷毛塗りやローラー塗り等により、あるいは
スプレーガン等による吹き付けにより塗布することがで
きる。上記発泡性耐火塗料は、例えばポリ燐酸アンモニ
ウム等からなる触媒、炭水化物等からなる炭素源、パラ
フィン樹脂等からなるバインダー、及び炭酸ガス等を発
生する発泡剤を含有してなるものである。発泡性耐火塗
料として例えばシステムＳ−６０５（ナリファイア社
製）等の従来公知のものを使用することができる。上記
発泡性耐火塗膜１４は、補強シート１２が損傷する温度
よりも低い温度例えば約１５０℃に達すると発泡剤が発
泡し始め、当初の塗膜厚が数１０倍の発泡層（例えば１
ｍｍの膜厚であれば数１０ｍｍの発泡層）を形成し、し
かも例えば約１０００℃の高温下でも炭素源が炭化して
発泡層の厚さを維持して内側の材料（金属塗膜１３、補
強シート１２）の温度を低く抑えて高温による強度劣化
を防止し、火災から守る機能を有している。発泡性耐火
塗料は金属塗料と同要領で塗布することができる。ま
た、上塗り塗料としては従来公知の種々の塗料を使用す
ることができる。

【００１１】次に、図１の（ａ）、（ｂ）を参照しなが
ら耐震・耐火構造物の機能について説明する。図１の
（ａ）に示す耐震・耐火構造物１０が例えば高温下に曝
されると、高熱により上塗り塗膜１５及び発泡性耐火塗
膜１４が一気に昇温する。上塗り塗膜１５は焼損する
が、発泡性耐火塗膜１４は熱を受けて炭素源が触媒によ
り放出された燐酸と結合して炭化層を形成する。一方、
バインダーが溶けると同時に、発泡剤が分解し、炭酸ガ
ス、アンモニア、水蒸気等のガスを発生し、バインダー
を泡状にして炭化層を図１の（ｂ）で示すように徐々に
膨らませて発泡層１４Ａを形成する。

【００１２】その後も不燃性ガスを放出して発泡層１４
Ａが膨らみ続け、発泡作用が終了すると炭化発泡層１４
Ａが塗膜厚の数１０倍に達して断熱性に優れた図１の
（ｃ）で示す炭化発泡層１４Ｂを形成する。この炭化発
泡層１４Ｂにより外部から内部への入熱量を抑制し、炭
化発泡層１４Ｂの内側の金属塗膜１３及び補強シート１
２の高温による強度劣化防止及び焼損を防止する。

【００１３】その後、炭化発泡層１４Ｂにひび割れが生
じ、その部分から空気が侵入しても、この空気は金属塗
膜１３によって遮断される。しかも、金属塗膜１３は金
属が主成分であるため温度上昇があっても塗膜は破れる
ことなく初期の塗膜を保持して補強シート１２を外部か
ら確実に密封するため、炭化発泡層１４Ｂ側から補強シ
ート１２側へ空気が侵入することがなく、しかも補強シ
ート１２と構造物１１間の接着剤も熱により傷むことが
ない。このように金属塗膜１３及び補強シート１２はほ
ぼ元の状態を保持しているため、炭化発泡層１４Ｂを除
去した後、金属塗膜１３の表面をクリーニングし金属塗
料による補修塗装後、発泡性耐火塗料を塗布するだけで
図１の（ａ）に示す元の耐震・耐火構造物１０として修
復することができる。

【００１４】以上説明したように本実施形態によれば、
構造物１１の補強シート１２の表面を金属塗膜１３で被
覆して補強シート１２を外部から空気を遮断すると共
に、金属塗膜１３の表面を発泡性耐火塗膜１４で被覆し
たため、耐震・耐火構造物１０が火災により高温下に曝
されても、発泡性耐火塗膜１４が耐火発泡層となって発
泡して断熱作用を発揮し、金属塗膜１３及び補強シート
１２を確実に保護し、これら両者１２、１３の損傷を確
実に防止することができる。従って、耐震・耐火構造物
１０が高温下に曝されて高価な金属塗膜１３及び補強シ
ート１２を確実に保護することができるため、耐震・耐
火構造物１０の修復時には金属塗膜１３の損傷部を金属
塗料により補修し発泡性耐火塗膜１４を塗り換えるだけ
で済み、修復費用を格段に軽減することができる。しか
も、耐震・耐火構造物１０を建設する場合には、従来の
ように嵩張る軽量モルタル等の断熱材を構造物１１に塗
り付ける作業に代えて金属塗料及び発泡性耐火塗料を塗
布するという単なる塗装作業で済ませることができるた
め、施工費用を格段に軽減することができる。

【００１５】尚、構造物１１の補強シート１２の表面に
発泡性耐火塗料を塗布して発泡性耐火塗膜１４で補強シ
ート１２を被覆するだけでは発泡耐火塗膜１４を通し火
災及び空気が補強シートへ入り補強シートが焼損し強度
劣化を起こし、炭化発泡層１４Ｂのみでは構造物１１を
耐震補強として保護することはできない。

【００１６】

【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に記載の
発明によれば、火災時には補強シートを火炎及び高温に
より保護し強度劣化及び焼損を防止すると共に、火災後
の補修においても金属塗料及び発泡性耐火塗料、上塗り
塗料の補修のみでよく、高温下に曝されても補強シート
を損傷することなく確実に保護することができる信頼性
の高い耐震・耐火構造物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐震・耐火構造物の一実施形態を示す
断面図で、（ａ）は正常な状態を示す図、（ｂ）は高熱
に曝されて発泡性耐火塗料が発泡し断熱材として機能す
る状態を示す図、（ｃ）は発泡耐火塗料が炭化し断熱材
として機能する状態を示す図である。

【図２】従来の耐震・耐火構造物の一例を示す図１の
（ａ）に相当する断面図である。

【符号の説明】

１０耐震・耐火構造物１１構造物（コンクリート構造物または鋼構造物）１２補強シート（補強部材）１３金属塗膜（遮蔽部材）１４発泡性耐火塗膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート構造または鋼構造からなる
土木または建築構造物と、この構造物の表面に被覆され
且つこの構造物を補強する補強部材とを備え、上記補強
部材の表面を遮蔽部材で被覆すると共に、上記遮蔽部材
の表面を発泡性耐火塗料で被覆したことを特徴とする耐
震・耐火構造物。
【請求項２】上記遮蔽部材が金属を主成分とする塗料
からなることを特徴とする請求項１に記載の耐震・耐火
構造物。