JP2001121527A

JP2001121527A - 複合パネルおよびその製法

Info

Publication number: JP2001121527A
Application number: JP30996999A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Onoda; 一之小野田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】形状自由度や質感に優れ、耐火性、断熱性、軽
量性を併せ有し、かつ、製造の工数が少い、安価で、充
分な強度を有する外壁用の複合パネルを供給する。【解決手段】軽量気泡コンクリート層（ＡＬＣ層）２と
繊維補強セメント層（ＧＲＣ層）１との二層からなる複
合パネルであって、ＡＬＣ層２とＧＲＣ層１とがそれぞ
れの層内に埋設されるアンカー６により係合されている
複合パネルとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面に軽量気泡コ
ンクリートの層を有し、表面に繊維補強セメントの層を
有する、意匠性に優れ、高強度、高耐久性であり、耐火
性、断熱性に優れた建築物外装材用の複合パネルおよび
その製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、耐アルカリガラス繊維を補強
材としたガラス繊維補強セメント（以下、「ＧＲＣ」と
いう）は、形状自由度が高く、高耐久性、超軽量であ
り、建築物の外壁に外装材として提供されている。ま
た、炭素繊維やビニロン等の有機繊維にて補強されたマ
トリックスを用いた軽量プレキャストコンクリート板
（ＣＦＲＣ、ＶＦＲＣ等）も外装材として提供されてい
る。一方、軽量の外装材として、耐火性、断熱性に優れ
た軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」という）も
広く一般に提供されている。

【０００３】しかし、ＧＲＣは薄肉厚成形を特徴として
いるため耐火性、断熱性に劣り、それを補うために別途
に耐火材を付加したり、断熱材を背面に抱かせる必要が
あり、コストや施工性の点で問題があった。また、ＣＦ
ＲＣやＶＦＲＣは比重を軽くした構成としても、パネル
重量は１２０ｋｇ／ｍ²を下らず、また、コストの点で
も問題があった。一方、ＡＬＣはパネル重量も６５ｋｇ
／ｍ²程度と軽量で、コストの点でも経済的であるが、
母材がポーラスなため欠けやすく、表面の意匠性も、緻
密な質感を与えにくい点で問題があった。

【０００４】このため、これら既存の材料がもつ個々の
長所を活かすべく複合化が試みられている。たとえば、
成形し養生されたＡＬＣにＧＲＣを吹き付け成形し複合
パネルにした例や、成形されたＧＲＣ板とＡＬＣ板とを
後打ちアンカーとボルトやビス等で機械的に複合した例
が報告されている。しかし、前者の場合、ＡＬＣとＧＲ
Ｃの収縮率の違いからＧＲＣに亀裂が生じたり、界面で
剥離する問題があり、後者では製造工数や部材数の増加
からコスト面で高価なものになる等の問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術が有する前述の欠点を解消することにある。すなわ
ち、本発明の目的は、形状自由度や質感に優れるＧＲＣ
の長所を生かし、またＡＬＣの長所である耐火性、断熱
性、軽量性を併せ持たせ、かつ、製造の工数を少なく
し、安価で充分な安全強度を有する外壁用の複合パネル
およびその製法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、軽量気泡コン
クリート層と繊維補強セメント層との二層からなる複合
パネルであって、前記軽量気泡コンクリート層と前記繊
維補強セメント層とはアンカーにより係合されており、
各アンカーの一部は軽量気泡コンクリート層内に埋設さ
れており、該アンカーの残部は繊維補強セメント層内に
埋設されていることを特徴とした複合パネルを提供す
る。上記構成のように、軽量気泡コンクリート層と繊維
補強セメント層との界面の接着強度以外に、アンカーに
より係合されているので、高強度、高耐久性のパネルと
できる。

【０００７】また、本発明において、前記軽量気泡コン
クリート層内にその一部が埋設されるアンカーが、該軽
量気泡コンクリート層内部の補強鉄筋に係止されている
ことが好ましい。このように、アンカーが軽量気泡コン
クリート層内部の補強鉄筋に係止されていればより複合
パネルの強度が向上する。

【０００８】また、本発明は、あらかじめ用意された繊
維補強セメント層の軽量気泡コンクリート層形成面にア
ンカーの一部を埋設し、該アンカーの一部を軽量気泡コ
ンクリート層用の補強鉄筋に係止し、次いで、所定厚さ
の軽量気泡コンクリート層が形成されるように軽量気泡
コンクリート層形成用の軽量気泡コンクリート原料を該
アンカーの一部が埋設された繊維補強セメント層面およ
び補強鉄筋を覆って打設し、高温高圧下で養生すること
を特徴とした上記の複合パネルの製法を提供する。この
ような製法を採ることで、製造の工数を少なくし、安価
で充分な安全強度を有する外壁用の複合パネルが得られ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は、本発明の複合パネルの一部
切り欠き斜視図である。図中の１は複合パネルの表層、
すなわち、建築物の外側に配される面の表面を形成する
繊維補強セメント層（以下、「ＧＲＣ層」という）であ
る。高強度で緻密な質感を確保するため、セメントとケ
イ砂を主原料とし、耐アルカリガラス繊維で補強された
ＧＲＣの板を使用することが望ましい。その他に、炭素
繊維で補強されたＣＦＲＣ板等も使用できる。

【００１０】表層のＧＲＣ層１の背面に、石灰質原料お
よびケイ酸質原料を主原料とし、高温高圧下で養生され
た軽量気泡コンクリート層（以下、「ＡＬＣ層」とい
う）２が配されている。また、ＧＲＣ層１とＡＬＣ層２
には、その一部がそれぞれ双方の層に埋設されたアンカ
ー６（図示しない）が設けられている。また、図示され
ないが、アンカー６がＡＬＣ層２の内部に配される補強
鉄筋３に物理的に係止されている。これらにより、ＧＲ
Ｃ層１とＡＬＣ層２との固着がより強固になる。

【００１１】図２は本発明の複合パネルの断面図であ
る。鋼製線材を加工したアンカー６がＧＲＣ層１の内部
にアンカー６の両端部を埋設する方法で配設されてい
る。背面に配されるＡＬＣ層２に内在された補強鉄筋３
にアンカー６がステンレス鋼製の線材５にて係止されて
いる。上記構成により、ＧＲＣ層１とＡＬＣ層２とが複
合的に固着される。

【００１２】アンカー６は、鋼製線材をハット形状に折
曲げたものであり、補強鉄筋３に係止される底辺部６
ａ、底辺部６ａの両端から斜めに開く方向に延設される
斜辺部６ｂ、６ｂ、および、斜辺部６ｂ、６ｂの両端か
ら底辺部６ａと平行に、開く方向に延設される端辺部６
ｃ、６ｃとから構成される。このように端辺部６ｃ、６
ｃが、ＧＲＣ層１の内部において、底辺部６ａに対して
開口する方向に延設されるような状態で埋設されている
ので、ＧＲＣ層１から脱落しにくい。なお、アンカー６
の形状、アンカー６の敷設または係止の方法は、上記例
に限定されず各種の形状、各種の方法が採用できる。

【００１３】補強鉄筋３は、主筋３ａと横筋３ｂとを格
子状に組んで構成される。図２の場合、格子状に組んだ
補強鉄筋３ａ、３ｂがＡＬＣ層の厚さ方向に二層に配さ
れている。アンカー６は、防錆材の塗布処理がなされて
いることが、耐久性の向上のためには望ましい。線材５
は、防錆処理をされた鋼製クリップまたはステンレス鋼
製クリップによっても代替でき、また、線材５、クリッ
プ等を用いず、溶接によってアンカー６を補強鉄筋３に
固定してもよい。

【００１４】ＧＲＣ層１は、ＧＲＣ層１の裏面とアンカ
ー６の底辺部６ａとの間に形成される空間８に充填し硬
化されたＡＬＣ層２の母材のせん断応力による強度負担
と、補強鉄筋３と線材５との係止部分の取付け強度によ
る強度負担とにより、ＡＬＣ層２に支持される構造とな
る。複合パネルの耐風圧強度やハンドリング強度等のパ
ネルとしての強度は鉄筋補強されたＡＬＣ部分が負担
し、意匠性、耐水性、耐候性や耐部分衝撃性等は表層の
ＧＲＣ部分が負担する。

【００１５】硬化養生を経て、ハンドリングするに充分
な強度を生じた状態のＧＲＣ層１を表層とする場合、サ
イズが大きい外装材を得るには、板状のＧＲＣ層１の端
面同士を接合することも必要となりうる。その場合、板
状のＧＲＣ層１同士の接合部１１に、裏面よりセメント
質止水モルタル７を跨設して接合することが止水性向上
のためにも望ましい。また、セメント質止水モルタル７
は、樹脂混入モルタルや耐火シーラント等でも代用でき
る。板状のＧＲＣ層１の接合部１１は、それぞれのＧＲ
Ｃ層１の端縁部に凹凸状の形状を付与して嵌合させるこ
とが、ＧＲＣ層１の表層部の面精度を確保する点でも、
止水性を向上させる点でも好ましい。

【００１６】図３、図４および図５は、それぞれ複数の
複合パネルを壁体として配置した場合の断面図である。
複合パネルは、それぞれ周縁の小口部分には、凹状断面
形状の溝部２２および凸状断面形状の凸部２１が設けら
れており、複合パネルの溝部２２と隣接する複合パネル
の凸部２１とを嵌合させながら接合される。これによ
り、複合パネル自身の反りの矯正、および火災時の火炎
貫通の阻止等の効果が得られる。

【００１７】図３においては、複合パネル周辺の小口部
分の溝部２２および凸部２１が複合パネルのＡＬＣ層２
と同一材質（ＡＬＣ）で形成されている。本発明におい
て、図４に示すように、周辺の小口部分の溝部２２およ
び凸部２１をＧＲＣで形成することもできる。この場
合、溝部２２および凸部２１の部分の強度が向上し、施
工途中に発生しやすい割れや欠け等の欠損を防止でき、
パネル自身の剛性を向上させる効果もある。また、図５
のように、周辺の小口部分の溝部２２および凸部２１以
外の一部のみをＧＲＣで形成することもできる。この構
成でもパネル端部の保護が得られ、好ましい。

【００１８】本発明の複合パネルは建築物の外装材、内
装材等の壁材、鋼製柱、梁等への耐火被覆仕上げ材、屋
根材としての使用等、広範囲の用途が考えられる。本発
明の複合パネルは、ＧＲＣ層と、ＡＬＣ層とをアンカー
により物理的に係止することにより剥離脱落・亀裂の可
能性を減じることができる。また、アンカーとＡＬＣ層
の補強鉄筋とを物理的に係止することにより上記効果は
より確実となる。また、背面ＡＬＣ層のスラリー打設前
にアンカーと補強鉄筋の係止を施し、スラリー打設後一
体で高温高圧養生を施したうえで製品とすれば、複合化
の工数を減少でき、安価なものとできる効果が得られ
る。

【００１９】その他、複合パネルとすることの効果とし
ては、背面層にＡＬＣ層を配することにより耐火性、断
熱性に優れ耐風圧およびハンドリング強度を負担するこ
とができ、表層にＧＲＣ層を配することで形状自由度の
ある意匠性、緻密な質感、部分強度、耐候性に優れた外
装材とすることができる。

【００２０】

【実施例】図６は、本発明の実施例における、ＡＬＣ層
をとりのぞいた状態でＧＲＣ層１を背面視した斜視図で
ある。同図に示すように、ＧＲＣ層１の表面の模様部分
３３の凹凸の段差が最大で７ｍｍ、ベース部分３４の板
厚が５ｍｍ、すなわち総厚が１２ｍｍであり、外形寸法
が６００ｍｍ×６００ｍｍの矩形のガラス繊維補強セメ
ント層（ＧＲＣ層）１となるＧＲＣ板を用意した。ＧＲ
Ｃ板は、普通ポルトランドセメントとケイ砂を主原料と
し、耐アルカリガラス繊維をＧＲＣ板の完成品重量に対
し重量比で１．５重量％加え、他に界面活性剤、細密充
填材、無機質系顔料等を添加して、用意されたＧＲＣ用
型枠に流し込み、振動バイブレーターにて締め固めた
後、蒸気養生にて強度を発現させたものである。

【００２１】ＧＲＣ板の成形に際し、ＧＲＣ板の裏面と
なるＡＬＣの打設面３１側は鏝にて馴らすとともに、あ
らかじめ用意した防錆処理を施した丸鋼製のアンカー６
をＡＬＣの打設面に敷設し、ＡＬＣの打設面よりアンカ
ー６の端辺部６ｃをＧＲＣ板と同質材（ＧＲＣ）３２で
埋設した。その後、蒸気で養生することにより、アンカ
ー６はＧＲＣ板に強固に固着される。なお、ＧＲＣ板の
成形用のＧＲＣ用型枠表面には割り石調の凹凸模様が造
作されている。その結果、ＧＲＣ板の表面に割り石模様
である模様部分３３が転写される。

【００２２】図７は、本発明の実施例に使用する、複合
パネルを成形するための型枠の構成を説明する斜視図で
ある。同図に示すように、鋼製の定盤２６の四周縁に、
防錆処理を施したアングル材である鋼製側板２７、２７
・・を取付けた型枠を準備する。該型枠に、図８に示す
ようにＧＲＣ層１となるＧＲＣ板をアンカー６を上にす
る状態で敷設し、ＧＲＣ板の相互の接合部に樹脂混入モ
ルタル７を跨設した。ＧＲＣ板と鋼製側板の接する部分
にはアクリル系シーラント４１を薄く細く打設し、後で
打設するスラリーのＧＲＣ板の下面へのまわり込みを防
止した。

【００２３】次に、鋼製の鉄筋を格子状に組み防錆処理
を施した補強鉄筋をＧＲＣ板の背面に配し、プラスチッ
ク製スペーサーで、ＧＲＣ板と補強鉄筋との所定の間隔
を確保したうえで、ＧＲＣ板の背面のアンカー６と補強
鉄筋とをステンレス線材にて係止した。

【００２４】補強鉄筋が装着されたＧＲＣ板が配列され
ている鋼製型枠内に、ＡＬＣ層２を形成するために、Ａ
ＬＣの原料として、ケイ砂、石灰、普通ポルトランドセ
メント、石膏、アルミニウム粉等を混合したスラリーを
打設し、蒸気養生した。ＡＬＣ層２が充分発泡した段階
で、鋼製側板からはみ出たＡＬＣ部分を削り取り、複合
パネルを型枠ごと高温高圧下で養生した。

【００２５】ＧＲＣ層１とＡＬＣ層２よりなる複合パネ
ルを高温高圧下で養生した後、鋼製型枠から該複合パネ
ルを脱型し、表層のＧＲＣ層１の板表面を希硫酸にて洗
浄した後、アクリルウレタン樹脂のクリア塗装を施し
た。これにより、塗膜が均質であり、有機質的な質感で
はなく、顔料混入セメントの有する無機質で緻密な質感
を持つ、凹凸感のある意匠の外装材としての複合パネル
が得られた。

【００２６】なお、本実施例においては、まずアンカー
をＧＲＣ層に埋設した後にＡＬＣを打設する工程を採用
したが、この方法に限定されるものではなく、アンカー
をＡＬＣ層に埋設した後にＧＲＣ層を形成する等各種の
工程が採用できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の、表層にＧＲＣ層、背面層にＡ
ＬＣ層を有する複合パネルは、ＧＲＣ層とＡＬＣ層と
を、それぞれの層内に埋設されるアンカーにより物理的
に係止することにより表層のＧＲＣ層が剥離脱落するの
を防ぐ効果が得られる。また、アンカーとＡＬＣ層の補
強鉄筋とを物理的に係止することにより上記効果はより
確実となる。また、背面のＡＬＣ層のスラリー打設前に
アンカーと補強鉄筋の係止を施し、スラリー打設後一体
で高温高圧養生を施した上で製品とでき、複合化の工数
を減少できる効果も得られる。

【００２８】その他、複合パネルとすることの効果とし
ては、背面にＡＬＣ層を配することにより耐火性、断熱
性に優れ耐風圧およびハンドリング強度を負担でき、表
面にＧＲＣ層を配することで形状自由度のある意匠性、
緻密な質感、部分強度、耐候性に優れた外装材とするこ
とができる。

【００２９】また、本発明の製法を採ることで、製造の
工数を比較的少なくし、安価で、充分な安全強度を有す
る外壁用の複合パネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合パネルの一部切り欠き斜視図。

【図２】本発明の複合パネルの断面図。

【図３】本発明の複合パネルの断面図。

【図４】本発明の複合パネルの断面図。

【図５】本発明の複合パネルの断面図。

【図６】本発明の実施例における、ＧＲＣ板を背面視し
た斜視図。

【図７】本発明の実施例に使用する型枠の構成を説明す
る斜視図。

【図８】本発明の実施例において、型枠内にＧＲＣ板を
配列する状態を説明する斜視図。

【符号の説明】

１：繊維補強セメント層（ＧＲＣ層）２：軽量気泡コンクリート層（ＡＬＣ層）３：補強鉄筋３ａ：主筋３ｂ：横筋５：線材６：アンカー６ａ：底辺部６ｂ：斜辺部６ｃ：端辺部７：セメント質止水モルタル８：空間１１：ＧＲＣ同士の接合部２１：凸部２２：溝部２６：鋼製の定盤２７：鋼製側板３１：ＡＬＣの打設面３２：繊維補強セメント（ＧＲＣ）３３：模様部分３４：ベース部分４１：アクリル系シーラント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軽量気泡コンクリート層と繊維補強セメン
ト層との二層からなる複合パネルであって、前記軽量気泡コンクリート層と前記繊維補強セメント層
とはアンカーにより係合されており、各アンカーの一部
は軽量気泡コンクリート層内に埋設されており、該アン
カーの残部は繊維補強セメント層内に埋設されているこ
とを特徴とした複合パネル。
【請求項２】前記軽量気泡コンクリート層内にその一部
が埋設されるアンカーが、該軽量気泡コンクリート層内
部の補強鉄筋に係止されている請求項１に記載の複合パ
ネル。
【請求項３】あらかじめ用意された繊維補強セメント層
の軽量気泡コンクリート層形成面にアンカーの一部を埋
設し、該アンカーの一部を軽量気泡コンクリート層用の
補強鉄筋に係止し、次いで、所定厚さの軽量気泡コンク
リート層が形成されるように軽量気泡コンクリート層形
成用の軽量気泡コンクリート原料を該アンカーの一部が
埋設された繊維補強セメント層面および補強鉄筋を覆っ
て打設し、高温高圧下で養生することを特徴とした請求
項１または２に記載の複合パネルの製法。