JP2004137823A

JP2004137823A - 電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁

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Publication number: JP2004137823A
Application number: JP2002305175A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hirai; 平井　淳一; Yorihaya Yokota; 横田　依早彌; Tomokazu Ezaki; 江嵜　智和
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】目地部分で十分な電磁シールド性能が得られる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁を提供する。
【解決手段】電波減衰性誘電体を混入したプレキャストコンクリート板２０を形成する。そのＰＣ板２０を所定幅ｄの目地２１を隔てて並べて壁面をつくる。目地２１の幅ｄより大きい外径の弾性紐状封止材２６の表面に導電性被膜２７を設けて弾性目地遮蔽材２５をつくる。前記目地２１にその弾性目地遮蔽材２５を圧入して電波の前記壁面通過を防ぎ、前記壁面を電磁シールド壁とする。弾性紐状封止材２６は、目地２１内へのシーリング材の流れ込み阻止用のバックアップ材又は目地２１のガスケット材の構成材料と同一材料製とすることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁に関し、とくに電波減衰性誘電体を混入したプレキャストコンクリート板を利用した電磁シールド工法及び電磁シールド壁に関する。
【０００２】
本発明は、建物の内外間又は建物内部の室内外間の電波漏洩防止に広く適用できる。その適用対象の例は、建物内でワイヤレスマイク（８００ＭＨｚ）を使用する場合の室内から室外へ・建物内から建物外への電波漏洩による混信防止、建物外から建物内へ・室外から室内への到来電波による混信防止、無線ＬＡＮシステム（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｙｓｔｅｍ、例えば２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ又は６０ＧＨｚ帯）を使用する場合の室内から室外へ・建物内から建物外への電磁波の漏洩防止、屋内ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙ　Ｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）を使用する場合の電波の進入・漏洩の防止による電波有効利用とセキュリティの確保、コンサートホール等における携帯電話の呼び出し音防止、その他の建物外から建物内へ・室外から室内への到来電波による混信防止や電子機器の誤動作防止等である。
【０００３】
【従来の技術】
情報化の進展に応じオフィスビル等において電波通信の利用が進み、無線ＬＡＮシステムや屋内ＰＨＳ等のシステムが普及している。これらのシステムでは、コンピュータや精密機器の障害防止、機密保持・盗聴防止等のセキュリティ及び混信防止を確保する必要があるため、電波が建物壁面を通過するのを抑止する遮蔽即ち電磁シールドに対する要求が高まっている。また、電波の伝播範囲を建物内の一定空間に限定して電波を効率的に利用するためにも、電波遮蔽や電磁シールドが求められている。
【０００４】
従来のオフィスビル等における電磁シールドは、シールド空間の床・天井・側面等の全壁面を導電性の高い部材（金属板、銅箔、金属メッシュ、金属メッキ製材料等）で被覆する工法によることが多い。但しこの工法では、導電性部材の接合部の導電性が保たれるように接続施工の必要があり、接続板のビス止め、ハンダ仕上げ、溶接、溶着、導電性テープの貼着け等の煩雑な作業を要する問題点がある。接続部に僅かな隙間が生じても、そこからの電波漏洩が原因で所望の電磁シールド性能が得られない場合がある。
【０００５】
特許文献１は、建物の外壁や間仕切り壁の効率的な電波シールド工法として、電磁波遮蔽性プレキャストコンクリート板（以下、ＰＣ板ということがある。）利用の建物外壁構造を提案している。図１１を参照するに、特許文献１のＰＣ板１は、同一平面上の縦横方向に並べた外装化粧パネル４と裏打ちコンクリート２との間に導電層３を有する。隣接する化粧パネル４の導電層３を第１導電性接続部材９で接続し、裏打ちコンクリート２の周囲端面５に第２導電性接続部材１０により導電層３と接続された導電性エッジ金具又は導電性成形部材６を設ける。また、ＰＣ板１間の目地にシーリング材７と導電性充填部材１１（導電性ガスケット１１Ａや導電性バックアップ材１１Ｂ等）とを挿入し、両ＰＣ板１を水密に結合しながら電気的に接続し、広い面積の電磁シールド壁を構築する。なお、図示例では隣接する二枚のＰＣ板１のうち右側ＰＣ板１のみの構成を示すが、左側ＰＣ板１も同一構成である。
【０００６】
特許文献１の電磁シールド工法によれば、工場で裏打ちコンクリート２と一体に導電層３をＰＣ板１に組込むので、導電性部材を現場で取扱う作業を省き、電磁シールド壁の構築の効率化が図れる。但し、強風や地震等により隣接するＰＣ板１が導電層３の面と直角方向に異なる向きに相対運動すると、エッジ金具及び導電性成形部材６による隣接ＰＣ板１の電気的接触が低下する問題点がある。この電気的接触の低下は、この部分での電波漏洩を招き、シールド効果を低下させる欠点を生じる。
【０００７】
これに対し特許文献２は、図１２に示すように、裏打ちコンクリート２の周縁の導電性成形部材６に凹入部６Ｂを設けた導電層３付きＰＣ板１を提案している。例えば導電性ガスケット１３により隣接するＰＣ板１の導電性成形部材６を接続すると共に、導電性ガスケット１３の両側面に設けたガスケット脚部１３Ａを各ＰＣ板１の導電性成形部材６の凹入部６Ｂに差し込む。隣接するＰＣ板１が相互に一定限度内の相対運動をしても、導電性成形部材６の凹入部６Ｂにおける導電性ガスケット１３の対応脚部１３Ａの存在により、両ＰＣ板１の導電性成形部材６間の電気的接続を維持できる。各ＰＣ板１における導電性成形部材６の他の凹部１５は、ＰＣ板１の導電性成形部材６の室内側端をシーリング材１６により裏打ちコンクリート２へ固定し、各ＰＣ板１の相互移動の際にも両者の導電性成形部材６間の電気的接続を一層確実に維持するものである。
【０００８】
更に特許文献２は、図１３に示すように、垂直方向目地と水平方向目地との交差部における両ＰＣ板１の相対運動時の電気的接続を確保するために、四分割ガスケット１４の相互の当接部分に差込可能な導電性の弾性フィン１８を設けたガスケット構造を提案している。この弾性フィン１８の導電性により、目地交差部における四つのＰＣ板１が相対運動をしても、それら相互の電気的接続を確保することができ、ＰＣ板１で構成される壁の電波漏洩を確実に防止できる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１４４９６９号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９６７２号公報
【特許文献３】特開２００２−１３８５９３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２の電磁シールド工法で、目地部分における電磁シールド性能を２．４ＧＨｚ帯域の電波に対して５０ｄＢ程度の実用的な性能を得るには、バックアップ材１２及びガスケット材１３の両者に導電性材料を用い、しかもバックアップ材及びガスケット材に多量の導電性材料を混入する必要がある。このため、この導電性材料により両者は硬度を増し、施工性が劣ると共に、要求される水密性、耐候性、耐久性を損なう可能性がある。このため、目地部分で充分な電磁シールド性能が得られる電磁シールド工法の開発が望まれている。
【００１１】
また従来の電磁シールド工法では、バックアップ材１２やガスケット材１３を導電性微粉末材料やカーボン繊維などを混入し特殊な遮蔽材を用いて調製しているため、目地部分の施工作業が非常に複雑になり、コスト高となる問題点もある。更に特許文献２の方法では、導電層３が含まれるＰＣ板１の製造段階で、導電層３の配置及び導電層３と導電性成形部材６との電気的接続を確保する作業を必要とするため、ＰＣ板１の製造コストが高くなる問題点もある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、目地部分で充分な電磁シールド性能が得られる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、電波減衰性誘電体の混入により遮蔽対象周波数の電波に対する誘電率を高めた電磁シールドコンクリートに注目した。例えば本発明者等は、酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３、ヘマタイト）及び四三酸化鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４、マグネタイト）が主成分である酸化鉄粉体を一種の電波減衰性誘電体として混入することにより誘電率を高めた電磁シールドモルタル及びコンクリートを提案している（特許文献３及び特願２００１−１１６８２６号参照）。電波減衰性誘電体の他の例は、製鉄ダスト（例えばＦｅ_２Ｏ_３７０％、Ｆｅ_３Ｏ_４２０％、その他１０％の酸化鉄粉体を含む。）、鉄鉱石の一種であるロメラル鉱石（Ｆｅ_２Ｏ_３６０％、Ｆｅ_３Ｏ_４３０％、その他１０％の酸化鉄粉体を含む）、砂鉄、カーボン繊維等である。
【００１４】
表１は、前記製鉄ダストと普通ポルトランドセメントと水とを重量比１：１：０．５の割合で混練した電磁シールドモルタルＡ製のパネル材１９（厚さｄ＝５０ｍｍ）、及び前記ロメラル鉱石を同様の態様で混練した電磁シールドモルタルＢ製のパネル材１９（厚さｄ＝５０ｍｍ）の電磁シールド性能（遮蔽性能）を示す。表１には、砂と普通ポルトランドセメントと水とを同様の態様で混練した普通モルタル（比較モルタル）製のパネル材１９（厚さｄ＝５０ｍｍ）の電磁シールド性能も併せて示す。表１から分かるように電波減衰性誘電体の混入したパネル材１９は、図１１及び図１２に示すように導電層３や導電性成形部材６を設けなくとも、１ＧＨｚ以上の周波数帯に対する電波減衰が約２０ｄＢ以上の電磁シールド性能を有する。また、電波減衰性誘電体の混入割合の調整により、遮蔽対象周波数の電波に対するシールド性能の調節が可能である。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１に示すシールド性能は、図１０の測定装置により求めた。同図の測定装置において、電波吸収部材３５ａで囲んだシールドルーム３５に発信器３６を設置し、その発信器３６から１、３及び５ＧＨｚ帯域の電波を電波吸収部材３５ａで囲まれたパネル材１９の面に対して垂直となるように送出した。送出された電波は、電波吸収部材３５ａを透過することなく、電波吸収部材３５ａに囲まれたパネル材１９のみを透過し、受信器３７がその透過電波を受信し、アナライザー３８で透過電波の振幅を測定した。隔壁３９の開口部からパネル材１９を取り外し、その開口部を介して受信した電波の振幅を測定し、パネル材１９の透過電波の振幅との比（透過係数Ｔ）からパネル材１９の遮蔽性能（電磁波減衰量）を次式により求めた。
【００１７】
【数１】
遮蔽性能＝−２０・ｌｏｇ（透過係数Ｔ）…………………………………………（１）
【００１８】
電波減衰性誘電体を混入したモルタル板やコンクリート板は、金属のような導電性はなく、電磁シールド効果は誘電体による電波反射・吸収作用に基づく。本発明者は、前記測定用パネル１９と同様に電波減衰性誘電体を混入したコンクリートによりＰＣ板２０（カーテンウォールやパネル等）を形成し、それらを図１（Ａ）に示すように並置して電磁シールド壁とし、隣接するＰＣ板２０間の目地２１を遮蔽するため、目地幅ｄを跨いで導電性テープ２３を両側のＰＣ板２０の表面へ１０ｍｍ以上重ねて貼り付けることを試みた。その結果、実験室レベルでは２．４ＧＨ帯域の電波に対し５０ｄＢ以上の高度な電磁シールド性能が得られた。この目地２１の部分における高性能な遮蔽は、目地２１に進入した電波が導電性テープ２３を透過した場合でも、ＰＣ板２０の目地対向面の電波反射・吸収作用により減衰するためと考えられる。しかし、目地２１の表面に導電性テープ２３を貼り付ける方法では長期間の安定性に欠ける問題点があり、実際の電磁シールド工事では作業性及びコスト面から採用が難しい。
【００１９】
本発明者は、図７（Ａ）に示すように、電波減衰性誘電体を混入したＰＣ板２０の間の目地２１に、バックアップ材１２又はガスケット材１３（図３参照）からなる弾性紐状封止材２６の表面に導電性被膜２７を設けることにより（図２参照）、ＰＣ板２０自体の電波反射・吸収作用を利用して、前記導電性テープ２３と同等の目地２１の電磁シールド性能（２．４ＧＨ帯域の電波に対し５０ｄＢ以上）が得られることを実験的に見出した。弾性目地遮蔽材２５は、導電性テープ２３に比し物理・化学的特性を長期間に亘り安定に保ち、しかも地震時等のＰＣ板２０の変形に対しても充分追従して電磁シールド性能を安定に維持できる。本発明は、この知見に基づく更なる実験研究の結果、完成したものである。
【００２０】
図１（Ｂ）及び図２を参照するに、本発明の電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法は、電波減衰性誘電体を混入したプレキャストコンクリート板２０を所定目地２１の幅ｄで並べて壁面とし、目地２１の幅ｄより大きい外径の弾性紐状封止材２６の表面に導電性被膜２７を設けた弾性目地遮蔽材２５を目地２１に圧入して電波の壁面通過を防いでなるものである。
【００２１】
また図１（Ｂ）及び図２を参照するに、本発明の電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁は、電波減衰性誘電体を混入し且つ所定面上に所定目地２１の幅ｄで並べたプレキャストコンクリート板２０の群、及び目地２１の幅ｄより大きい外径を有し当該目地２１に圧入された導電性被膜２７付き弾性紐状封止材２６を備えてなるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１（Ｂ）に示すように、電波減衰性誘電体を混入したＰＣ板２０を並置し、電波減衰性誘電体の電波反射・吸収作用を利用した電磁シールド壁を形成する。電波減衰性誘電体は、前記のようにＰＣ板２０に電波反射・吸収作用を与えるものである。これらの電波減衰性誘電体が粉体又は粒体であるときは、その粉体・粒体を骨材に代えて使用することができる。ＰＣ板２０を並置して電磁シールド壁を作る場合に、隣接するＰＣ板２０の間に目地２１が生じる。本発明は、その目地２１に弾性目地遮蔽材２５を圧入することにより電波漏洩を防止する。弾性目地遮蔽材２５は、図２に示すように、目地２１の幅ｄより大きい外径の弾性紐状封止材２６の表面に導電性被膜（導電性表面層）２７を設けたものである。
【００２３】
弾性目地遮蔽材２５は、図２及び図３に示すように、外径が目地２１の幅ｄより大きい紐状のバックアップ材又はガスケット材製の弾性紐状封止材２６を作り、その表面に金属箔、金属メッシュ等により導電性被膜２７を設けて形成される。紐状封止材２６の材料として、例えば発泡ポリエチレンの紐状体等を用いることができる。また、導電性被膜２７の材料として、亜鉛、ステンレス・スチール、ニッケル等の導電性金属を用いることができる。
【００２４】
図７（Ａ）に示すように、本発明では目地２１に進入した電波を弾性目地遮蔽材２５で一定程度遮断すると共に、遮蔽材２５を透過した電波が目地２１において対向すＰＣ板２０の側面間での反射と吸収とにより減衰される。例えば、ＰＣ板２０に含まれる電波減衰性誘電体が鉄鉱石であって誘電体マグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）を含む場合は、目地２１への入射電波エネルギーＰｉが目地２１で対向するＰＣ板２０の表面又は内部の誘電体マグネタイトに吸収され、コンクリート内部で熱に変換される。このため、透過電波エネルギーＰｔは入射電波エネルギーＰｉより小さくなり、目地２１においても有効な遮蔽が得られる。目地２１への入射電波エネルギーＰｉと透過電波エネルギーＰｔとの関係は、反射電波エネルギーをＰｒ、吸収電波エネルギーをＰａとすれば、（２）式のように表わすことができる。また（１）式は、入射電波エネルギーＰｉと透過電波エネルギーＰｔとを用いて、（３）式のように表わすことができる。
【００２５】
【数２】
Ｐｉ＝Ｐｒ＋Ｐａ＋Ｐｔ…………………………………………………………………（２）
シールド効果（ｄＢ）＝−２０・ｌｏｇ（Ｐｔ／Ｐｉ）…………………………………（３）
【００２６】
従って、目地２１と弾性目地遮蔽材２５との間に格別の接触圧を必要とせず、従来の施工方法の寸法を用い適度の接触を保っていれば足りる。本発明者の実験によれば、目地幅に対し直径が５ｍｍ程度大きい弾性目地遮蔽材２５を使用すれば、２．４ＧＨで５０ｄＢ〜６０ｄＢ程度の電磁シールド性能を維持できる。
【００２７】
また、目地幅に対し直径が５ｍｍ程度大きい弾性目地遮蔽材２５を用いれば、目地２１が広がった場合でも、広がる前と同程度の電波シールド性能を維持できる。例えば、弾性目地遮蔽材２５の紐状封止材２６として柔軟性及び変形追従性に優れたバックアップ材１２（例えば発泡ポリエチレン製）を用いることにより、地震時の変形に対しても充分に追従し且つ変位回復後に元の形状に復帰して安定した電磁シールド性能が維持できる電磁シールド壁とすることができる。
【００２８】
更に図４に示すように、目地２１が垂直方向と水平方向とに伸びる場合にも、目地２１に圧入する垂直方向及び水平方向の弾性目地遮蔽材２５の導電性被膜２７を相互に接触させることにより、目地交差部における電磁シールド性能を維持できる。従って、弾性目地遮蔽材２５の施工は格別の配慮を要さずに容易に行うことができる。例えば図４の例では、垂直目地２１と水平目地２１との交差部において水平方向の遮蔽材２５を切断し、垂直方向の遮蔽材２５をその切断部に貫通させると共にその遮蔽材２５の導電性被膜２７を水平方向の遮蔽材２５の導電性被膜２７と接触させている。図１３に示す従来の四分割ガスケット１４及びフィン１８を用いる水平・垂直接合部に比し、本発明の弾性目地遮蔽材２５によれば、容易に且つ低コストで目地交差部における電磁シールドを施工できる。
【００２９】
［実験例１］
表２の調合組成（単位ｋｇ／ｍ^３）の電磁シールドコンクリートを用いて縦横２４００ｍｍ×１３００ｍｍで厚さ１３０ｍｍのＰＣ板２０を形成し、縦及び横の目地２１の幅ｄ（図１参照）＝２５ｍｍを隔てて図１（Ｃ）に示すように配列してシールド壁を試作した。水平目地２１は、シールド壁の表面から裏面へ向け上昇させ、水切りの便を図った。バックアップ材１２製の弾性紐状封止材２６の表面に導電性被膜２７を施した外径３０ｍｍの弾性目地遮蔽材２５を作成し、前記目地２１に圧入した。
【００３０】
【表２】

【００３１】
図１（Ｃ）の試作シールド壁の遮蔽性能を、目地２１への弾性遮蔽材２５の圧入前後において、図１０のベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）３８と電波発信器３６及び受信器（ホーンアンテナ）３７とからなる測定装置を使って測定した。発信器３６及び受信器３７を隔壁３９で仕切られたシールドルーム３５、３５にそれぞれ隔壁２２の所定位置と対向させて配置した。シールドルーム３５、３５の内面と隔壁２２の両面とを電波吸収部材３５ａで被覆することにより、外部からの進入電波やシールドルーム内面での反射電波が受信器３７で受信されるのを防止した。目地２１へ弾性遮蔽材２５を圧入する前及び後のシールド性能測定の場合には、隔壁３９の所定位置に設けた孔に、図１０におけるパネル材１９に代えて、前記試作シールド壁に用いた２枚のＰＣ板２０を幅ｄ＝２５ｍｍで並べて嵌め込み、ＰＣ板２０と隔壁３９との間を電波が漏れないように密着させて固定した。
【００３２】
電波周波数として１〜６ＧＨｚ帯域を使用し、目地２１に弾性目地遮蔽材２５を圧入した後に送信器３６からＰＣ板２０の面に対して垂直となるように電波を送出し、ＰＣ板２０の面を透過した電波を受信器３７で受信し、アナライザー３８で透過電波の振幅を測定した。またＰＣ板２０の目地２１から弾性目地遮蔽材２５を取り外し、目地遮蔽なしで前記のように電波を発信し且つ透過電波の振幅を測定した。目地２１へ弾性遮蔽材２５を圧入する前及び後の送信器３６の発信電波振幅と受信器３７の透過電波振幅との比（透過係数Ｔ）から電磁シールド性能（電磁波減衰量）を（３）式により算出した。実験結果を図５に示す。
【００３３】
図５の実験結果は、電波減衰性誘電体混入のＰＣ板２０を所定目地幅ｄで並べ（図１（Ｂ）参照）、その目地２１へ導電性被膜２７付きバックアップ材製の弾性目地遮蔽材２５を普通の方法で圧入することにより、２〜６ＧＨｚの周波数帯で５０ｄＢ〜６０ｄＢの高レベル電磁シールドが得られることを実証する。しかも本実験結果は、従来の特許文献２のようなバックアップ材１２とガスケット材１３との２部材組合せによる方法に比し、単一の目地遮蔽材２５のみにより充分な電磁シールド効果が確保できることを示す。弾性目地遮蔽材２５は、バックアップ材１２製に限られず、例えば目地２１の封止にシーリング材１６を使わない場合には、ガスケット材１３製の弾性紐状封止材２６に導電性被膜２７を施して作ることもできる。このバックアップ材１２又はガスケット材１３に対する導電性被膜２７の加工は、ＰＣ板２０の製造時に工場で行うことができる。
【００３４】
［実験例２］
実験例１における弾性紐状封止材２６の表面に設けた導電性被膜２７の材料を種々の金属に代えながら、材料別の電磁シールド効果確認の実験を行った。その結果を図６に示す。図中カーブＡは亜鉛メッシュ製、カーブＢはアルミニウム製、カーブＣは亜鉛テープ製の導電性被膜２７を用いた場合の電磁シールド効果をそれぞれ示す。図６の実験結果から、これら３種の材料製導電性被膜２７は実質上同等のシールド性能を示すことが確認できる。本発明者は、更なる実験により、導電性被膜２７は導電性材料であれば所要の電磁シールド性能を満たすことを確認した。
【００３５】
こうして本発明の目的である「目地部分で充分な電磁シールド性能が得られる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁」の提供が達成できる。
【００３６】
【実施例】
本発明は、電波減衰性誘電体混入のＰＣ板２０相互間の目地２１に進入する電波を、目地２１への導電性被膜２７付き弾性目地遮蔽材２５の圧入により、その目地遮蔽材２５の電波反射作用とＰＣ板２０内の誘電体による電波反射・吸収作用との相乗作用を効果的に使って減衰させる。ＰＣ板２０の目地対向面に水切り等の溝形状の凹凸を設ければ、この電波反射・吸収作用の更なる向上も期待できる。
【００３７】
更に、電波減衰性誘電体にヘマタイト（Ｆｅ_２Ｏ_３）を含めることにより、ＰＣ板２０の導電性を低くし、その下限を例えば四電極法によるコンクリート抵抗率を２０ｋΩ・ｃｍ以上とすることができる。一般に、コンクリートの抵抗率が低い場合は腐食性が大きく、抵抗率が大きい場合は腐食性が小さい。従来の塩分による鉄筋腐食の調査等から、コンクリート抵抗率が５ｋΩ・ｃｍ未満の場合は腐食性が非常に大きく、２０ｋΩ・ｃｍ以上であれば腐食性は非常に小さいことが知られている（防錆管理（１９９８−５）、ｐ１４−１８、除村ほか、「コンクリート構造物の鉄筋腐食診断システム」）。本発明者は、ＰＣ板２０にヘマタイトを混入することによりコンクリート抵抗率を２０ｋΩ・ｃｍ以上となし得ることを実験的に見出した。即ち、ヘマタイトは絶縁性であり、それのみを混入したコンクリートはシールド性能をほとんど有していないが、コンクリートの抵抗率の低下を抑える働きがある。抵抗率を２０ｋΩ・ｃｍ以上とすることにより、例えばＰＣ板２０中に配設した鉄筋の腐食性が非常に小さく且つＧＨｚ帯電波に対するシールド性能が大きい実用的なＰＣ板２０とすることができる。
【００３８】
更に、電波減衰性誘電体を混入したＰＣ板２０は一般に比重が大きくなるが、表２に示すように粗骨材として多孔質骨材を使用することにより軽量化を図ることができる。多孔質骨材としては、内部がポーラス状の人工軽量骨材、例えば岩石を高温加熱処理したバーミキュライト、パーライト、ロックウール、メサライト（日本メサライト株式会社製）等を用いることができる。また、多孔質骨材を使用することにより、通常のコンクリート粗骨材を用いた場合に比し、ＰＣ板２０のシールド性能を高めることができる。多孔質骨材の使用によってシールド性能が高まる原理の詳細は不明であるが、多孔質骨材の混入によってコンクリート中に多数の微小空隙が形成され、空隙内の空気とコンクリートとの境界面で電波の反射が起こり、反射された電波がコンクリートに吸収されるからと考えられる。つまり、多孔質骨材の混入によりコンクリート中の電波伝播距離が長くなり、電波の反射と吸収の効率が高まると考えられる。多孔質骨材の混入によりどの程度シールド性能が高まるかは微小間隙の散在の状態によって異なり得るが、多孔質骨材の混入割合の調節によりシールド性能を増減させることも考えられる。
【００３９】
本発明者は、電波減衰性誘電体としてマグネタイト３０．５４％、ヘマタイト６２．４１％、純鉄０％であるロメラル鉱石と多孔質粗骨材とを用い、鉄鉱石濃度が５１．０重量％の電磁シールドコンクリートを混練し、図８（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示す長さＬの矩形パネル、長さＬ／２の矩形パネル２枚の組、及び長さＬ／２で傾斜重ね合せ面付き矩形パネル２枚の組からなる試料を調製した。なお、この電磁シールドコンクリートの組成（ｋｇ／ｍ^３）は次の表３の通りであった。
【００４０】
【表３】

【００４１】
図１０の測定装置を用い、図８の各試料の電波減衰特性を実測した。その結果を図９に示す。図９中の数字及びｃｍは図８（Ｃ）における長さＬ／２の矩形パネル間の距離を示し、点線は図８（Ａ）の長さＬの矩形パネルについての測定値を示す。この電磁シールドコンクリートによれば、１ＧＨｚ帯以上の周波数で４５ｄＢ以上の減衰が得られる。図９から明らかなように、多孔質粗骨材を用いれば、図５に示す本発明の実施例と同等以上の優れた電波シールド性能を有する電磁シールド壁とすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法及び電磁シールド壁は、電波減衰性誘電体を混入したプレキャストコンクリート板を所定目地幅で並べて壁面とし、目地幅より大きい外径の弾性紐状封止材の表面に導電性被膜を設けた弾性目地遮蔽材を目地に圧入して電波の壁面通過を防ぐので、次の顕著な効果を奏する。
【００４３】
（イ）２〜６ＧＨｚの周波数帯において５０ｄＢ〜６０ｄＢの高い電磁シールド性能を実現することができる。
（ロ）また、ＧＨｚ帯だけに限らず、例えば８００ＭＨｚ帯などの低い周波数帯に対しても、誘電体の混入量を増すことにより十分なシールド性能が得られる。
（ハ）電波減衰性誘電体の混入量が同一であれば、電波シールド性能はコンクリート厚さに対応する。従って、誘電体の混入量とコンクリート厚さとの二者をパラメータとして、所要のシールド性能を与える設計ができる。
（ニ）コンクリート板の周縁に金属層を形成する必要がないので、目地の周縁面からの電波反射がなく、電波反射による目地部分の電磁シールド性能の低下を抑えることができる。
（ホ）従来方法に比し、コンクリート板に設けた導電性部材とバックアップ材やガスケット材等との電気的接続作業が不用であり、電磁シールド工事の容易化を図ることができる。
【００４４】
（ヘ）誘電体混入コンクリート板及び弾性目地遮蔽材は従来のコンクリート壁成形技術と同様に施工でき、電磁シールドのための特別な作業を必要としないので、シールド施工コストを低く抑えることができる。
（ト）電磁シールド壁の目地からの電波進入を避け、情報漏洩や通信障害を防ぐことができる。
（チ）ワイヤレスマイク（８００ＭＨｚ）からの電波の屋内から屋外への漏れ、及び屋外から屋内への干渉を防止できる。
（リ）無線ＬＡＮ用電波（２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ又は６０ＧＨｚ帯）の室内・室外間の漏洩を防止できる。
（ヌ）電磁シールド室内での携帯電話の呼出し音を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。
【図２】は、本発明で用いる弾性目地遮蔽材の一例の断面図である。
【図３】は、本発明の目地部分のシーリング方法の他の一例の説明図である。
【図４】は、水平目地と垂直目地との交差部のシーリング方法の説明図である。
【図５】は、本発明の電磁シールド壁による電波減衰測定値のグラフである。
【図６】は、異なる材料製の導電性被膜付き弾性目地遮蔽材を用いた本発明の電磁シールド壁による電波減衰測定値のグラフである。
【図７】は、本発明によるシールド作用の図式的説明図である。
【図８】は、コンクリート板の電波減衰測定用試料の説明図である。
【図９】は、多孔質粗骨材を用いたコンクリート板の電波減衰測定値のグラフである。
【図１０】は、電波減衰を測定する装置の図式的説明図である。
【図１１】は、従来の電磁シールドコンクリート板の一例の図式的断面図である。
【図１２】は、従来の電磁シールドコンクリート板の他の一例の図式的断面図である。
【図１３】は、図１２のコンクリート板による目地交差部分のシールド方法の説明図である。
【符号の説明】
１…ＰＣ板　　　　　　　　２…裏打ちコンクリート
３…導電層　　　　　　　４…化粧パネル
５…端面　　　　　　　　６…導電性成形部材
７…シーリング材　　　　８…二次シーリング材
９…第１導電性接続部材　１０…第２導電性接続部材
１１Ａ、１１Ｂ…導電性充填部材
１２…バックアップ材　　　１３…ガスケット
１４…四分割ガスケット
１５…凹部　　　　　　　　１６…シーリング材
１８…フィン　　　　　　　１９…パネル材
２０…電波減衰性誘電体を混入したＰＣ板
２１…目地　　　　　　　　２３…導電性シールドテープ
２５…弾性目地遮蔽材　　　２６…弾性紐状封止材
２７…導電性被膜　　　　　３５…シールドルーム
３５ａ…電波吸収部材　　　　３６…発信器
３７…受信器　　　　　　　３８…アナライザー
３９…隔壁

Claims

電波減衰性誘電体を混入したプレキャストコンクリート板を所定目地幅で並べて壁面とし、前記目地幅より大きい外径の弾性紐状封止材の表面に導電性被膜を設けた弾性目地遮蔽材を前記目地に圧入して電波の壁面通過を防いでなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
請求項１のシールド工法において、前記弾性目地遮蔽材を、前記目地内へのシーリング材の流れ込み阻止用の導電性被膜付きバックアップ材としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
請求項１のシールド工法において、前記弾性目地遮蔽材を、前記目地を封止する導電性被膜付きガスケット材としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
請求項１から３の何れかのシールド工法において、前記電波減衰性誘電体をマグネタイト系鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト又はカーボン繊維としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
請求項１から４の何れかのシールド工法において、前記電波減衰性誘電体にヘマタイト（Ｆｅ_２Ｏ_３）を含め、前記コンクリート板の四電極法によるコンクリート抵抗率を２０ｋΩ・ｃｍ以上としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
請求項１から５の何れかのシールド工法において、前記コンクリートに粗骨材として多孔質骨材を混入してなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド工法。
電波減衰性誘電体を混入し且つ所定面上に所定目地幅で並べたプレキャストコンクリート板群、及び前記目地幅より大きい外径を有し当該目地に圧入された導電性被膜付き弾性紐状封止材を備えてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
請求項７のシールド壁において、前記弾性目地遮蔽材を、前記目地内へのシーリング材の流れ込み阻止用の導電性被膜付きバックアップ材としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
請求項７のシールド壁において、前記弾性目地遮蔽材を、前記目地を封止する導電性被膜付きガスケット材としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
請求項７から９の何れかのシールド壁において、前記電波減衰性誘電体をマグネタイト系鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト又はカーボン繊維としてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
請求項７から９の何れかのシールド壁において、前記電波減衰性誘電体にヘマタイト（Ｆｅ_２Ｏ_３）を含め、前記コンクリート板を四電極法によるコンクリート抵抗率が２０ｋΩ・ｃｍ以上のものとしてなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
請求項７から１１の何れかのシールド壁において、前記コンクリートに粗骨材として多孔質骨材を混入してなる電磁シールドコンクリート利用の電磁シールド壁。
電波減衰性誘電体を混入し且つ所定目地幅で並べて壁面としたプレキャストコンクリート板間の目地に圧入する弾性目地遮蔽材において、前記目地幅より大きい外径の弾性紐状封止材の表面に導電性被膜を設けてなる弾性目地遮蔽材。
請求項１３の弾性目地遮蔽材において、前記弾性紐状封止材を、前記目地内へのシーリング材の流れ込み阻止用のバックアップ材としてなる弾性目地遮蔽材。
請求項１３の弾性目地遮蔽材において、前記弾性紐状封止材を、前記目地を封止するガスケット材としてなる弾性目地遮蔽材。