JP2009286684A

JP2009286684A - 床下調湿材製造方法

Info

Publication number: JP2009286684A
Application number: JP2008144159A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Yamaguchi; 一良山口; Masafumi Kitatsuji; 政文北辻; Akira Nomiya; 明野宮; Hideo Naka; 秀男中
Original assignee: MEIKO BOSUI KK; Nakano Industry Inc
Current assignee: MEIKO BOSUI KK; Nakano Industry Inc
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-10

Abstract

【課題】家の寿命を長く維持するために、外気の湿分の変動にかかわらず、家の床下雰囲気の湿度を年間にわたって一定に保持する方法を提供する。
【解決手段】セメント、細骨材、発泡剤、ペーパースラッジ、水を混合して発泡モルタルを製造する方法において、セメント及び／又は細骨材の一部、あるいは全部を、多孔質な緑色凝灰岩と置換する。発泡モルタルの固化後の形状は、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状、または大きさが２０ｍｍ程度の粒状とする。さらに、発泡モルタルを家の床下に直接流し込んで施工後固化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、家の床下に装入あるいは施工し、年間にわたって該雰囲気の湿度を一定に保持する、調湿機能を持つ物質の製造方法に関する。

コンクリート住宅であれ、木造住宅であれ、家の床下雰囲気の湿度を一定に保持することは、家の寿命を長く維持するために必須の条件である。これを達成するために、床下にファンを設置して、湿分を含む空気の澱みをなくす措置を講じたり、袋詰めの炭化物を装入して、湿分を吸収させる方法が採用されている。また床下の基礎コンクリート構造を密閉構造にして、そこにあらかじめ断熱材を装入しておく、極端な方法も講じられている。

しかし、床下にファンを設置する方法は、湿分を含む空気の澱みをなくす効果はあるが、外気の湿分が高いときは該雰囲気の湿分も高くなり、年間を通した調湿機能はない。また、袋詰めの炭化物を装入する方法では、吸湿量が飽和すると炭化物を取り換えざるを得ず、経済的にも高くなる。さらに、床下の基礎コンクリート構造を密閉構造とする方法は、密閉構造にしてその中の湿分を除去してしまえば、永久的な効果があるように見えるが、コンクリートにひび割れが生じると、結果的に外気と同じ湿分になってしまう。

炭化物が吸湿機能を持つのは、気孔率が高く、かつ微細な気孔が多く存在するため、ここに湿分が捕捉されることがその理由である。また、特開２００６−１４３９７４号広報に記載されているように、「十和田石」という名称で製品化されている緑色凝灰岩は、微細気孔を多数保有する多孔質構造を持ち、この孔に湿分が捕捉されるとともに、外気の湿分が低いときは、逆に湿分を放出する機能を持っていると言われている。

さらに、特許第４０６４３２７号広報に記載されているように、セメント、細骨材（土壌、灰分等）、水及び起泡剤の材料配合に加えて、繊維状物質（紙片等）を添加して製造された発泡モルタルは、繊維状物質が水とモルタルの分離を抑制し、かつモルタルの強度を高く維持することが可能な材料であるが、その製造方法から、気孔を多数保有する多孔質構造を持っており、この孔が湿分を捕捉する可能性を持った材料である。

またさらに、繊維状物質として、特開２００６−３３４５６０号広報に記載されているように、製紙会社から排出されるペーパースラッジを使用することにより、水とモルタルの分離抑制、モルタルの強度向上が得られる材料も、気孔を多数保有する多孔質構造を持っており、この孔が湿分を捕捉する可能性を持った材料である。

しかし、上述した、気孔あるいは微細気孔を多数保有する多孔質構造を持った材料が、調湿材として使用された例はこれまで存在しない。

特開２００６−１４３９７４号広報特許第４０６４３２７号広報特開２００６−３３４５６０号広報

上述したように、家の寿命を長く維持するために、コンクリート住宅、あるいは木造住宅において、家の床下雰囲気の湿度を一定に保持することは必須である。そのためには、外気の湿分の変動にかかわらず、家の床下雰囲気の湿度を年間にわたって一定に保持する方法を提示する必要がある。本発明においては、この課題を解決する製造方法を提供することを目的とする。

上述目的を達成するために、請求項１に記載した発明の床下調湿材製造方法は、セメント、細骨材、発泡剤、ペーパースラッジ、水を混合して発泡モルタルを製造する方法において、セメント及び／又は細骨材の一部、あるいは全部を、多孔質な緑色凝灰岩と置換することを特徴とする。

請求項２に記載した発明の床下調湿材製造方法は、請求項１記載の製造方法において、発泡モルタルの固化後の形状が、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状、または大きさが２０ｍｍ程度の粒状であることを特徴とする。

請求項３に記載した発明の床下調湿材製造方法は、請求項１記載の製造方法において、発泡モルタルを家の床下に直接流し込んで施工後固化することを特徴とする。

本発明にて提案する床下調湿材製造方法によると、床下に４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状、または大きさが２０ｍｍ程度の粒状の材料を装入することにより、該雰囲気の湿度を年間平均値である１５ｇ／Ｎｍ^３程度に保持でき、この効果により家の寿命を大幅に延長することができる。また、発泡モルタルを家の床下に直接流し込んで施工後固化することにより、同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

本発明においては、セメント、細骨材、発泡剤、ペーパースラッジ、水を混合してモルタルを製造する際に、セメント及び／又は細骨材の一部、あるいは全部を、緑色凝灰岩と置換する。セメントとして、通常ポルトランドセメントを使用するが、この中には６価クローム等が多く含有されているため、土壌環境基準を超える可能性がある。そのため、６価クローム等の含有量が少ない高炉セメントを使用してもよい。床下調湿材として使用する場合は、モルタル強度がそれほど高くなくてよく、０．４Ｎ／ｍｍ^２を確保できればよい。

上述した方法により製造されたモルタルは、発泡剤添加に起因する比較的大きな気孔と、緑色凝灰岩添加に起因する微細気孔を多数保有する、多孔質構造体となる。

この多孔質体は、外気の湿分が高くなると、発泡剤添加に起因する比較的大きな気孔を通って湿分が移動し、その後、緑色凝灰岩添加に起因する微細気孔に捕捉される。一方、外気の湿分が低くなると、微細気孔に捕捉された湿分が、比較的大きな気孔を通って、外気に放出される。この効果により、床下という半密閉空間の湿度がほぼ一定に保持されることになる。

従来より使用されている炭化物は、微細気孔を多数保有しているが、比較的大きな気孔がないため、湿分放出の機能が小さい。また、緑色凝灰岩の配合されていない発泡モルタルには、比較的大きな気孔は多数存在するが、微細気孔がないため、湿分捕捉の機能が小さい。

本発明にて製造された床下調湿材の形状に関しては、家を建設する際に、あらかじめ調湿材を床下に装入する場合は、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状のものを使用するとよい。このブロックは、ペーパースラッジを配合しているため、凍結融解に対する耐久性、及び乾湿劣化に対する耐久性が向上している。したがって、ひび割れ、亀裂により崩壊することはほとんどないが、万が一崩壊しても、湿度をほぼ一定に保持する機能は維持される。

また、家を建設した後で調湿材を床下に装入することができる場合は、大きさが２０ｍｍ程度の粒状のものを使用するとよい。粒径が小さいため、ひび割れ、亀裂により崩壊することはなく、湿度をほぼ一定に保持する機能は維持される。

さらに、家を建設する際に、あらかじめ床下に調湿材を土間コンクリートとして施工する場合は、製造した床下調質材を直接床の土間に施工するとよい。ペーパースラッジを配合していることにより、凍結融解に対する耐久性、及び乾湿劣化に対する耐久性が向上しており、ひび割れ、亀裂により崩壊することは極めて少ない。土間一杯にコンクリートを施工する理由の一つに、土間コンクリートの下から上昇してくる水分を遮断することが挙げられ、ひび割れ、亀裂がないことにより、その遮断機能が発揮される。

以下、本発明の床下調湿材製造方法の実施例について、さらに詳細に説明する。

実施例１
従来配合として、高炉セメント、山砂、発泡剤、ペーパースラッジ、水を混合してモルタルを製造する場合を取り上げ、本発明においては、山砂の全部を緑色凝灰岩と置換し、置換量を３００〜５００ｋｇ／ｍ^３の間で変更した本配合１〜３とした場合の、モルタル強度を図１に示す。図１において、モルタル強度を示す１軸圧縮強度（２８日）は、ＪＩＳＡ１１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」により、径５０ｍｍ×高さ１００ｍｍの型枠に充填したモルタルを２０℃で養生して、２８日経過後の試料を用いて実施した。

図１において、従来配合では高炉セメントを２００ｋｇ／ｍ^３使用する。この理由は、ポルトランドセメントに含有する６価クロームを低減するとともに、モルタル強度として０．４Ｎ／ｍｍ^２を確保できればよいことによる。この従来配合に対して、山砂をカットして緑色凝灰岩と置換し、その置換量を変更したのが、本発明による本配合１〜３である。その他の配合量はすべて同じとした。緑色凝灰岩の大きさは１．５ｍｍ以下とした。

従来配合のモルタル強度は、０．２Ｎ／ｍｍ^２と低いが、本配合１〜３の場合は、いずれも０．４Ｎ／ｍｍ^２を確保できており、問題はない。

大きさが２０ｍｍ程度の本発明の製造方法による床下調湿材を、家の床下に装入し、温湿度データロガー（株式会社テックジャム製）を用いて、床下雰囲気の湿度を測定した結果を図２に示す。図２の中で、十和田石と記入されているデータは、大きさ２０ｍｍ程度の塊状十和田石を装入した場合のものである。また、コントロールと記入されているデータは、床下に何も装入していない場合のものである。

図２によると、床下に何も装入していない場合（コントロール）は、測定後すぐに湿度が１００％に達する。これに対して、本配合１〜３の場合は、湿度８４％程度で止まっており、調湿効果が出ている。緑色凝灰岩の置換量の差はない。また、塊状の十和田石の場合は、湿度９０％まで上昇しており、微細気孔が保有されているだけでは調湿の機能は落ちることが分かる。さらに、従来配合と本配合の差は出ていない。

図２は、１００時間（約４日）までのデータであるが、これ以降測定を続け、１年間にわたるデータを見ると、本配合１〜３、及び塊状十和田石の場合は、それぞれ８４％、９０％程度の値を保持したが、従来配合の場合は、８４％を超えて徐々に増加し続け、９０％を超える値で増加が止まった。

図２の縦軸は相対湿度（％）であるが、絶対湿度に換算すると、８６．８％が１５ｇ／Ｎｍ^３に対応する。

実施例２
配合は実施例１（図１）と同じとし、大きさが４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状の、本発明の製造方法による床下調湿材を、家の床下にあらかじめ装入し、床下雰囲気の湿度を測定した結果を図３に示す。図３の中で、コントロールと記入されているデータは、床下に何も装入していない場合のものである。

図３によると、床下に何も装入していない場合（コントロール）は、湿度９５％程度で止まっている。これに対して、本配合１〜３の場合は、湿度８８〜９２％程度で止まっており、調湿効果が出ている。緑色凝灰岩の置換量の差はない。

図３は、１００時間（約４日）までのデータであるが、これ以降測定を続け、１年間にわたるデータを見ると、本配合１〜３の場合は、９０％程度の値を維持したが、従来配合の場合は、９５％を超えて徐々に増加し続け、９８％を超える値で増加が止まった。

床下調湿材として使用するモルタルの、従来配合及び本発明による配合（本配合１〜３）と、モルタル強度を示す図。大きさが２０ｍｍ程度の本発明の製造方法による床下調湿材を、家の床下に装入し、温湿度データロガーを用いて、床下雰囲気の湿度を測定した結果を示す図。大きさが４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状の、本発明の製造方法による床下調湿材を、家の床下にあらかじめ装入し、温湿度データロガーを用いて、床下雰囲気の湿度を測定した結果を示す図。

Claims

セメント、細骨材、発泡剤、ペーパースラッジ、水を混合して発泡モルタルを製造する方法において、セメント及び／又は細骨材の一部、あるいは全部を、多孔質な緑色凝灰岩と置換することを特徴とする、床下調湿材製造方法。
発泡モルタルの固化後の形状が、４００ｍｍ×３００ｍｍ×１５０ｍｍ程度のブロック状、または大きさが２０ｍｍ程度の粒状であることを特徴とする、請求項１記載の床下調湿材製造方法。
発泡モルタルを家の床下に直接流し込んで施工後固化することを特徴とする、請求項１記載の床下調湿材製造方法。