JP2007177563A

JP2007177563A - 躯体構造部の強化成形材およびこれを用いた強化成形工法

Info

Publication number: JP2007177563A
Application number: JP2005379154A
Authority: JP
Inventors: Masaki Nakajima; 正樹中島
Original assignee: Fuji Ultrasonic Engineering Co Ltd
Current assignee: Fuji Ultrasonic Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】既設の建造物などにおける躯体構造部に対して吹き付け処理することにより、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材およびこれを用いた強化成形工法を提供すること。
【解決手段】既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための躯体構造部の強化成形材であって、合成樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、必要に応じて骨材と、水とを混合してなることを特徴とする躯体構造部の強化成形材。
【選択図】なし

Description

この発明は、既設の建造物などにおける躯体構造部に対して吹き付け処理することにより、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材およびこれを用いた強化成形工法に関するものである。

周知のように、既存の建造物などにおける躯体構造部に対して、これを補強補修する手段としては、種々の技術が開発され、提供されてきている。それらは、例えば、既存建造物の躯体構造部に対する耐震補強であり、あるいは、当該躯体構造部を構成するアスベスト飛散防止処理であり、さらには、当該躯体構造部に対する耐火被覆処理などである。従来の上記するような既存建造物の躯体構造部に対する補強補修では、それぞれの目的に則して構成されているものにすぎず、例えば、鉄骨、コンクリート、ＡＬＣ、あるいはデッキプレートなどのあらゆる下地に対して対応するものではなかった。

特になし

そこで、この発明は、上記する例えば、鉄骨、コンクリート、ＡＬＣ、あるいはデッキプレートなどのあらゆる下地に対して極めて効果的に対応する既設建造物などにおける躯体構造部の強化成形材を提供するものであり、且つ、当該強化成形材を用いた強化成形工法を提供するものである。

この発明は、上記する目的を達成するにあたって、請求項１に記載の発明は、既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための躯体構造部の強化成形材であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、水とを混合してなることを特徴とする躯体構造部の強化成形材を構成するものである。

さらに、この発明において請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記強化成形材に、軽量骨材あるいは細骨材を混合してなることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項３に記載の発明は、請求項１あるいは請求項２に記載の躯体構造部の強化成形材であって、既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための躯体構造部の強化成形材であって、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、０〜４０重量％の軽量骨材あるいは細骨材と、水１０〜８０重量％とを混合してなることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記樹脂系エマルジョンが、分子内に脂肪酸エステル結合をもつ高分子化合物からなることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記金属の水酸化物が、水酸化カルシウムであることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記有機または無機の繊維が、麻、マニラ麻、セルロースなどの天然繊維、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレン、アラミド繊維などの有機繊維、または、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維であることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記植物性または動物性の油が、菜種油、ごま油、大豆油、やし油などの植物性の油、または、魚油などの動物性の油であることを特徴とするものである。

さらにまた、この発明において請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材であって、前記植物性または動物性の糊が、澱粉、銀杏、つのまたなどの植物性の糊、または、ゼラチン、コラーゲン、にかわなどの動物性の糊であることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項９に記載の発明は、既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、必要に応じて骨材とを混合してなる成形性の高い強化成形材を準備する工程と、しかる後、前記躯体構造部に該強化成形材を吹き付け成形する工程とからなることを特徴とする強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法を構成するものである。

さらに、この発明において請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法であって、前記強化成形材が、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、０〜４０重量％の軽量骨材あるいは細骨材と、水１０〜８０重量％とを混合してなることを特徴とするものである。

さらに、この発明において請求項１１に記載の発明は、既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、骨材と、水とを混合してなる成形性の高い強化成形材を準備する工程と、前記躯体構造部にアンカー部材を取り付け、メッシュを貼って前記躯体構造部を補修する工程と、しかる後、前記躯体構造部に前記強化成形材を吹き付け成形する工程とからなることを特徴とする強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法を構成するものでもある。

以上の構成になるこの発明によれば、既設建造物における躯体構造部の強化成形材として構成されるものであり、当該強化成形材は、主として、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、必要に応じて骨材と、水とを混合したものからなっており、上記各構成要素が相乗的に作用して、躯体構造部を確実に強固にパック化することができ、摩擦にも衝撃にも強く、風化しにくく、温湿度変化並びに光、炭酸ガスなどに強く、耐火性に富んだ強化成形が可能であるなどの点において極めて有効に作用するものといえる。

以下、この発明になる躯体構造部の強化成形材およびこれを用いた強化成形工法について詳細に説明する。
まず、この発明になる躯体構造部の強化成形材の具体的な実施例によれば、当該強化成形材は、次のようなものからなっている。当該強化成形材は、主として、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、水とを混合したものからなっている。この発明では、上記する構成でなる強化成形材に対して、必要に応じて、軽量骨材あるいは細骨材などの骨材が混合される。

この発明において、前記樹脂系エマルジョンは、分子内に脂肪酸エステル結合をもつ高分子化合物によるものであり、例えば、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル、あるいは、メタクリル酸エステルなどである。前記金属の水酸化物としては、例えば、水酸化カルシウムが極めて有効に適用されるものである。

一方、この発明において、前記有機または無機の繊維としては、麻、マニラ麻、セルロースなどの天然繊維、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレン、アラミド繊維などの有機繊維、または、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維が有効であり、前記植物性または動物性の油としては、菜種油、ごま油、大豆油、やし油などの植物性の油、または、魚油などの動物性の油が有効であり、前記植物性または動物性の糊としては、澱粉、銀杏、つのまたなどの植物性の糊、または、ゼラチン、コラーゲン、にかわなどの動物性の糊が有効である。

この発明において、前記骨材としては、パーライト、シラスバルーンなどの軽量骨材、あるいは、珪砂、川砂、寒水石などの細骨材が有効であり、これらを必要に応じて、０〜４０重量％の割合で混合するものでもある。

この発明において、上記する各構成要素は、以下に示す成分からなっている。即ち、当該強化成形材は、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、水１０〜８０重量％とを混合したものからなっている。

上記する構成成分において、前記金属水酸化物に関して、これが１重量％以下である場合には、形成される有機金属化合物が少なすぎ、被膜が薄くなってしまい、パック化に効果がない。一方、これが４０重量％以上の場合には、混合物液体の粘度が高くなりすぎて、既存の耐火被膜材内に充分に浸透しなくなる。

さらに、上記する構成成分において、前記植物性または動物性の油に関して、これが０．０１重量％以下である場合には、形成される有機金属化合物が少なすぎてパック化に効果がない。一方、これが５重量％以上の場合には、反応に寄与しない油が流出することにより逆に封鎖の妨げになる。

さらにまた、上記する構成成分において、前記植物性または動物性の糊に関して、これが０．０１重量％以下である場合には、パック状態を長期間にわたり固定できない。一方、これが５重量％以上の場合には、粘度が高くなりすぎて既存の耐火被膜材内に充分に浸透できない。

さらにまた、上記する構成成分において、前記有機または無機の繊維の混合量に関しては、当該有機または無機の繊維を混合することによって、バインダーとしての結合性を高める効果を奏する。

この発明になる躯体構造部の強化成形材について、これを実際に実施した具体的な実施例を例示すると、以下に示す通りのものである。
樹脂系エマルジョン：エチレン酢酸ビニル樹脂２３重量％
金属水酸化物：水酸化カルシウム３３重量％
有機または無機の繊維：耐アルカリガラス繊維０．１重量％
植物性または動物性の油：なたね油０．５重量％
植物性または動物性の糊：つのまた０．４重量％
骨材：パーライト１重量％
水４２重量％
この具体的な実施例による強化成形材は、躯体構造部を確実に強固にパック化することができ、摩擦にも衝撃にも強く、風化しにくく、温湿度変化並びに光、炭酸ガスなどに強く、耐火性に富んだ強化成形が可能である。

次いで、この発明になる躯体構造部の強化成形材を用いた強化成形工法について、その手順にそって詳細に説明する。
この発明では、上記する構成になる強化成形材が予め準備される。この強化成形材は、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、０〜４０重量％の軽量骨材あるいは細骨材と、水１０〜８０重量％とを混合したものからなっている。

一方、この発明では、既設の建造物の状態により、当該既設建造物における躯体構造部に対して、Ｚ型アンカーまたは銅線をビスで留めたようなものからなるアンカー部材を躯体構造部に取り付ける。この段階において、必要に応じて、メッシュを貼って、前記躯体構造部を補修しておく。しかる後に、前記躯体構造部に前記強化成形材を吹き付け成形する。

この発明になる躯体構造部の強化成形材を、既存の建造物の躯体構造部に対して、吹き付けにより施工したところ、以下に示す特長が顕著であった。
（１）耐火性がよい
金属水酸化物としての水酸化カルシウムは、所謂、漆喰を構成するものであって、該漆喰は、加熱すると、まず２００℃前後まで含有水分の蒸発による吸熱があり、６００℃前後まで消石灰の脱水による吸熱躯があり、その後９００℃程度まで炭酸ガスを放出するため、酸素濃度が低下し、火がつきにくいという性質がある。
（２）ひび割れしにくい
漆喰は、モルタルと同様に、乾燥収縮によりひび割れしやすいという弱点がある。この発明では、それを解決するために、樹脂系エマルジョンが用いられ、それによって乾燥収縮を低減し、繊維の混合により、ひび割れ抵抗性を増大させている。
（３）剥落しにくい
鋼構造物にアンカーを取り付けることにより剥落を防止する。樹脂系エマルジョンや繊維の含有によりひび割れしにくくなることも剥落防止に効果がある。アンカーを取り付けるとき、ネット、メッシュなどを使用ことにより、剥落防止効果はさらに向上する。
（４）耐久性、耐候性がよい
既存のロックウール耐火被膜は、物が当ったり、風化などによって劣化し、ぼろぼろ落ち易いが、漆喰と繊維と樹脂系エマルジョンとが強く結合しているため、物が当っても壊れ難く、風化にも強い。

Claims

既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための躯体構造部の強化成形材であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、水とを混合してなることを特徴とする躯体構造部の強化成形材。
前記強化成形材に、軽量骨材あるいは細骨材を混合してなることを特徴とする請求項１に記載の躯体構造部の強化成形材。
既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための躯体構造部の強化成形材であって、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、０〜４０重量％の軽量骨材あるいは細骨材と、水１０〜８０重量％とを混合してなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の躯体構造部の強化成形材。
前記樹脂系エマルジョンが、分子内に脂肪酸エステル結合をもつ高分子化合物からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材。
前記金属の水酸化物が、水酸化カルシウムであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材。
前記有機または無機の繊維が、麻、マニラ麻、セルロースなどの天然繊維、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレン、アラミド繊維などの有機繊維、または、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材。
前記植物性または動物性の油が、菜種油、ごま油、大豆油、やし油などの植物性の油、または、魚油などの動物性の油であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材。
前記植物性または動物性の糊が、澱粉、銀杏、つのまたなどの植物性の糊、または、ゼラチン、コラーゲン、にかわなどの動物性の糊であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の躯体構造部の強化成形材。
既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、骨材とを混合してなる成形性の高い強化成形材を準備する工程と、しかる後、前記躯体構造部に該強化成形材を吹き付け成形する工程とからなることを特徴とする強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法。
前記強化成形材が、１０〜５０重量％の樹脂系エマルジョンと、１〜４０重量％の金属水酸化物と、０．０１〜２重量％の有機または無機の繊維と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の油と、０．０１〜５重量％の植物性または動物性の糊と、０〜４０重量％の軽量骨材あるいは細骨材と、水１０〜８０重量％とを混合してなることを特徴とする請求項９に記載の強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法。
既存建造物などにおける躯体構造部に吹き付けて、該躯体構造部を強化成形するための強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法であって、樹脂系エマルジョンと、金属水酸化物と、有機または無機の繊維と、植物性または動物性の油と、植物性または動物性の糊と、骨材と、水とを混合してなる成形性の高い強化成形材を準備する工程と、前記躯体構造部にアンカー部材を取り付け、メッシュを貼って前記躯体構造部を補修する工程と、しかる後、前記躯体構造部に前記強化成形材を吹き付け成形する工程とからなることを特徴とする強化成形材を用いた躯体構造部の強化成形工法。