JP2013050024A - 残存繊維固化剤および粉塵飛散の恐れのある残存繊維の固化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存建築物等におけるアスベスト等の吹付け層の残存繊維固化剤、および残存繊維の固化方法を提供する。
【解決手段】本発明は、ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤である。また、本発明は、粉塵飛散の恐れのある吹付け層に、ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする粉塵飛散抑制剤を塗布浸透させた後、粉塵飛散の恐れのある吹付け層全体を下地から除去し、下地に残った粉塵飛散の恐れのある繊維をケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤の塗布で固化し封じ込める。
【選択図】なし

Description

本発明は、既存建築物等におけるアスベスト等の吹付け層の残存繊維固化剤、および残存繊維の固化方法に関するものである。

特許請求の範囲および明細書全体を通して、「粉塵飛散の恐れのある吹付け層」とは、吹付けアスベスト層や吹付けロックウール層などのように、層表面から人体に有害な粉塵が飛散する恐れがある吹付け層および建築材料表層を言うこととする。

アスベストは優れた防火性、耐火性を有すると共に高い吸音性、断熱性能等を併せ備えているところから、従来より建築建材等に広く使用されてきた。しかしその微細な粉塵が肺ガン、中皮腫等の健康障害を起こすことが知られるに至って使用制限されるようになり、また既存建築物の吹付けアスベスト粉塵の飛散防止処理方法が種々検討されている。即ち、粉塵を発生し易い吹付けアスベストの使用は昭和５０年の特定化学物質等障害予防規則の改正により現在全面禁止されているが、昭和５０年代初頭まで建築物内の壁、天井等、特に防音が必要な、空調機器等を格納する機械室、階段の裏、駐車場の天井、工場等あるいは保温が必要な配管等に耐火、断熱、吸音等の目的で広く施工されてきたものはそのまま残存しており、その量は１０万トンを超えているといわれる。しかもこれら既存建築物の吹付けアスベスト層が経年変化で劣化し或いは破損、磨耗等により、毛羽立ち、繊維の崩れ、垂れ下がり、下地とアスベスト層との間の浮き、はがれ、層の局部的損傷、欠損等の現象を起こし、その粉塵が空気中に飛散する恐れがあるところから、その状況に応じた適切な処理方法として、除去工法、特殊な薬液を塗布浸透する等による固化法の封じ込め工法、およびシートや化粧板等で覆いをする囲い込み工法の３つの方法の中から選定し施工
することになっている。

従来、固化法については種々の材料および工法が施工されている。例えば、吹付けアスベスト層に、ケイ酸アルカリ水溶液を塗布浸透させ、次いで多価金属化合物および／またはアミノ酸を含有する硬化剤を塗布浸透固化させるアスベスト固化法が提案され（特許文献１参照）、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル樹脂または変性アクリル樹脂と、無機質充填剤と水とを主成分としてなる組成物で石綿含有物の内部浸透処理を行い、次に合成樹脂と無機質難燃剤と無機質充填剤と水とを主成分としてなる石綿飛散防止処理剤で石綿含有物の表面固化処理を行う石綿飛散防止処理方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開平３−５３８５号公報 特開平６−４９３９１号公報

しかし、未だ固化後の要求性能について評価基準が一定していないこともあって、固化処理された吹付けアスベスト層の種々の特性、即ち粉塵飛散の抑制、耐久性或いはアスベストに由来する耐火、断熱、吸音性等の特性はメーカーごとに異なり、効果的な固化法は未だ開発されていない。

本発明者らは、このような状況に鑑み、吹付けアスベスト層の耐火性等本来の性能を損なうことなく、吹付けアスベスト等の粉塵飛散を防止することを目的として鋭意検討した。その結果、以下に述べるような粉塵飛散防止処理剤キットまたは同キットと表面固化剤とを併用することにより、上記目的を充分達成し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に係る発明は、
ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤である。

請求項２に係る発明は、
粉塵飛散の恐れのある吹付け層に、ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする粉塵飛散抑制剤を塗布浸透させた後、粉塵飛散の恐れのある吹付け層全体を下地から除去し、下地に残った粉塵飛散の恐れのある繊維をケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤の塗布で固化し封じ込めることを特徴とする粉塵飛散の恐れのある残存繊維の固化方法である。

ケイ酸アルカリ水溶液に含まれるケイ酸アルカリとしては、ケイ酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩または四級アンモニウム塩等の水溶液が例示され、モル比ＳｉＯ_２／Ｍ_２Ｏ（ＭはＮａ、Ｋ、Ｌｉ、ＮＨ_４を表わす）が１．０〜５．０のものが好ましい。該水溶液中のケイ酸アルカリ濃度は処理すべき「粉塵飛散の恐れのある吹付け層」の厚さ、密度、所望の強度等に応じて選定することができるが、通常は強度および作業性の点からケイ酸アルカリの固形分換算で２〜３０重量％、好ましくは６〜２４重量％である。この濃度が２重量％未満では強度不足となることがあり、３０重量％超では内部浸透が充分でない場合がある。

ケイ酸アルカリ水溶液は塗布後に硬化剤を塗布浸透させて固化させるが、乾燥により硬化し、また吹付けアスベスト層のセメント成分および空気中の炭酸ガスと反応して硬化する。

ケイ酸アルカリ水溶液には着色剤、増粘剤、撥水剤、遅延剤、分散剤またはレベリング剤等の添加剤を０〜２０重量％の範囲で配合することができる。

つぎに、「粉塵飛散の恐れのある吹付け層」の残存繊維の固化方法について、吹付けアスベスト層の場合を例に説明をする。

吹付けアスベスト層を下地から取り除く除去工程では、除去する際に、粉塵の飛散を抑制・防止する飛散抑制剤を吹付けアスベスト層に塗布して、除去する吹付けアスベスト層を湿潤させてから除去作業を行う。

アスベスト除去工事では、完全にアスベスト繊維を取り除く事は難しく、どうしても下地面に繊維が残る。除去面の残存アスベスト繊維を固化し封じ込めるため、除去面に残存繊維固化剤を塗布する。

本発明方法の効果を挙げると次のごとくである。

（１）吹付けアスベスト粉塵の飛散をほぼ阻止される。

（２）吹付けアスベスト層の本来の機能である耐火性、吸音性および断熱性はほぼ保持される。

（３）本発明の方法による固化物は硬度、付着強度および耐衝撃性にも優れた性能を示している。

（４）本発明の処理剤は付着性が優れており、下地のコンクリート、モルタル、鉄骨・鉄板等の金属、合板等にも充分接着する。

（５）本発明の処理剤は通気性、呼吸性、保水性、調湿性を備えており防カビ性にも優れた性能を示す。

（６）本発明の処理剤はともに水性であって、無用の有機溶剤の使用がなく無臭である。

（７）本発明による硬化剤は硫酸マグネシウムおよびアミノ酸を含んでいるので、下地の鉄骨などの鉄製部材に「黒皮」が発生し、赤サビが生じることがなく、防錆効果が得られる。

（８）本発明による浸透固化剤の主剤および表面固化剤はアルカリ性であるので、赤錆は発生しにくい。

このように、本発明の処理剤および処理方法は環境保全に極めて優れた性能を発揮するものであり、産業上有用である。

つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例およびこれとの比較を示すための比較例をいくつか挙げる。

本来、吹付けアスベスト粉塵飛散防止処理剤に対する標準試験片は吹付けアスベストで作製するのが理想的であるが、現在のアスベスト規制問題から吹付けロックウール層試験片およびセラミックブランケット試験片をアスベスト代替の試験片として用いた。

コンクリート型枠用合板を底板にして吹付けロックウールを厚さ４０ｍｍに塗布し、７日間室温にて自然養生し、その後６０℃±３℃の乾燥機にて質量変化が１重量％未満になるまで乾燥養生して硬化させたロックウール層試験片を標準試験片に用いた。

［実施例１〜３］
実施例１〜３では、浸透固化剤として、カリ水ガラス（固形分３０重量％）１００重量部と水１５０重量部を充分攪拌混合してなる混合物を、厚さ４０ｍｍの吹付けロックウール下地にエアレス塗装機で固形分換算で７２０ｇ／ｍ^２ の割合で均一に吹付け塗布し、３０分間内部浸透させた。その後この上に硬化剤として硫酸マグネシウム１００重量部、グリシン５０重量部および水４５０重量部を充分攪拌混合してなる混合物をエアレス塗装機で固形分換算で４８０ｇ／ｍ^２ の割合で均一に吹付け塗布し内部浸透させた。続いて、表面固化処理として、カリ水ガラス（固形分３０重量％）１００重量部、水３０重量部およびヨウ素吸着量１５０ｇ／ＭｇＯの粉剤活性酸化マグネシウム１５重量部、硫酸バリウム４５重量部、ガラス繊維３０重量部、タルク１５重量部、炭酸カルシウム３０重量部を充分攪拌混合してなる混合物をスプレーで固形分換算で２０００ｇ／ｍ^２（標準量の２倍）の割合で均一に吹付け塗布し、室温で２４時間放置養生した。

［比較例１、２］
比較例１、２では、有機系浸透固化剤として市販のＡ社製浸透固化剤（固形分１５重量％）およびＢ社製ポリビニルアルコール系浸透固化剤（固形分１２重量％）系の２倍液を、各メーカーの仕様により塗布し、厚さ４０ｍｍの吹付けロックウール下地に５ｍｍ以上浸透させ固化処理し、試験片とした（５ｍｍ以上の浸透固化は浸透固化剤と表示、５ｍｍ未満の浸透固化は表面固化剤と表示）。

評価試験
実施例１〜３および比較例１、２の封じ込め処理前・後の試験片について以下の方法で不燃性を試験した。

不燃性試験（コーンカロリーメータ試験）（ＩＳＯ５６６０）
コーンヒータにより、封じ込め処理した試験片の標準試験片を加熱し燃焼させ、その燃焼ガスの一部をガス分析計に取り込み、測定された酸素濃度から試料の燃焼による発熱速度および総発熱量を、酸素消費法（燃焼による発熱量は材料、組成によらず燃焼により消費された酸素量にほぼ比例するという原理）を利用したコーンカロリーメータで測定した。

試験結果を表１に示す。

固化処理すべきアスベスト層の施工箇所が内装制限に係る場合、特に所要の防火性能を有する固化剤を使用しなければならないところであるが、本発明の浸透固化剤および表面固化剤で固化することにより、不燃性試験の結果から不燃材料相当と評価することができる（実施例２および３）。

［比較例３、４、実施例４、５］
比較例３、４、実施例４、５では、浸透固化剤として、カリ水ガラス（固形分３０重量％）１００重量部と水１５０重量部を充分攪拌混合してなる混合物を、厚さ４０ｍｍの吹付けロックウール下地にエアレス塗装機で吹付け、ロックウール下地面に固形分換算で７２０ｇ／ｍ^２の割合で均一に吹付け塗布し、３０分間内部浸透させた。その後この上に硬化剤として、硫酸マグネシウム１００重量部、グリシン５０重量部および水１８５０重量部を充分攪拌混合してなる混合物をエアレス塗装機で固形分換算で４８０ｇ／ｍ^２の割合で均一に吹付け塗布し、内部浸透させた。

こうして封じ込め処理した試験片を６０℃±３℃で乾燥し、さらに７日間養生したものを標準試験片とした。また、乾湿繰り返し処理した試験片は６０℃±３℃、相対湿度９５±５％、１６時間、その後６０℃±３℃で乾燥し、８時間を１サイクルとする乾湿繰り返し処理を１０サイクル実施した。

評価試験
比較例３、４、実施例４、５の封じ込め処理前・後の試験片について下記の方法でエアーエロージョン試験、衝撃試験および付着強度試験を行った。

エアーエロージョン試験（「飛散防止処理剤の標準試験方法」（審査証明／アスベスト粉塵飛散防止専門委員会）に準拠）
無処理品および封じ込め処理した試験片の標準試験片そのままおよび乾湿繰返し処理後の各試験片について、試験片表面に一定の条件で風をあてて、吹付けロックウールの繊維が飛散する程度を評価した。

衝撃試験（「飛散防止処理剤の標準試験方法」（審査証明／アスベスト粉塵飛散防止専門委員会）に準拠）
無処理品および封じ込め処理した試験片の標準試験片そのままおよび乾湿繰返し処理後の各試験片表面の中心部に重さ５３６ｇの鋼球を高さ１００ｃｍから自然落下させ、吹付けロックウール層の破損・脱落を評価、生じたくぼみ深さ（ｍｍ）を測定した。くぼみ深さが１０ｍｍ前後あるいは１０ｍｍ以下であるならば吹付け材の凝集力を損なわないであろうと判断している（「アスベスト飛散防止処理剤の品質基準に関する研究」（平成２年３月、建設省建築研究所・日本建築仕上材工業会）。

付着強度試験（「飛散防止処理剤の標準試験方法」（審査証明／アスベスト粉塵飛散防止専門委員会）に準拠）
無処理品および封じ込め処理した試験片の標準試験片そのままおよび乾湿繰返し処理後の各試験片表面に、大きさ１００ｍｍ角の鋼製アタッチメントをエポキシ系接着剤で接着し、試験片表面の鉛直方向に１ｍｍ／ｍｉｎのスピードで引っ張り、最大引張荷重（Ｎ／ｃｍ^２)を測定した。

試験結果を表２に示す。

アスベスト濃度は大気汚染防止法および作業環境測定法で規定されている。上記試験結果でブランク・無処理品の物性がよいが、これはロックウール試験片が新しく未だ劣化していないためである。

本発明の浸透固化剤のみで処理した場合でも、接着強度、耐衝撃性およびエアーエロージョン試験の結果から、吹付けアスベスト粉塵飛散防止処理の固化目的を充分達成していることが分かる（実施例４および５）。更にこれに表面固化剤を併用することにより、粉塵飛散をほぼ完全に阻止できる。

［参考例１〜４］
参考例１〜４では、カリ水ガラス（固形分３０重量％）１００重量部と水１５０重量部を充分攪拌混合してなる浸透固化剤（ａ）、塩化カルシウム（固形分３５重量％）１００重量部、グリシン３０重量部および水１６０重量部を充分攪拌混合してなる硬化剤（ｂ）、硫酸マグネシウム１００重量部、グリシン５０重量部および水４５０重量部を充分攪拌混合してなる硬化剤（ｃ）、並びに液剤カリ水ガラス（固形分３０重量％）１００重量部と水３０重量部を充分攪拌混合してなる表面固化剤の液剤成分（ｄ）のそれぞれについて防錆性を試験した。

防錆性の試験方法はＪＩＳ Ｇ３１４１の冷間圧延鋼板（０．３×７０×１５０ｍｍ）の表面を脱脂し、前記の処理液に４８時間浸漬して鋼板の表面状態を目視観察およびＸ線回析した。

試験結果を表３に示す。

塩化カルシウムとグリシンを含む硬化剤（ｂ）では赤サビが生じたが、硫酸マグネシウムとグリシンを含む硬化剤（ｃ）では黒皮が生じた。

［実施例６］
この実施例では、実施例５の操作に続いて、表面固化剤としてカリ水ガラス（固形分は３０％）１００部、水３０部、活性酸化マグネシウム１５部、硫酸バルウム４５部、ガラス繊維３０部、タルク１５部および炭酸カルシウム３０部を充分攪拌混合してなる混合物をスプレーで固形分換算で１．８ｋｇ／ｍ^２の割合で均一に吹付け塗布し、室温で２４時間放置養生した。

こうして封じ込め処理した試験片を６０℃±３℃で乾燥し、さらに７日間養生したものを標準試験片とした。

この標準試験片は、粉塵飛散の恐れのある吹付け層の露出がなく、粉塵飛散防止処理効果が大きい。

［実施例７（除去工事・飛散抑制剤）］
吹付けアスベスト層を剥離除去する際に、アスベスト粉塵が飛散しないように抑制防止するために飛散抑制剤を使用した。浸透固化剤の主剤であるカリ水ガラス（固形分３０％）１００部と水１５０部を充分攪拌混合したものを水で５倍液に希釈して飛散抑制剤として用いた。塗布作業はエアレス塗装機で行い、天井面の吹付けアスベストの厚さ１０ｍｍ当り固形分換算で２４ｇ／ｍ^２の割合で飛散抑制剤を均一に塗布し、吹付けアスベスト層に浸透させた。吹付けアスベスト層を充分湿潤させてから、手作業による皮スキなどでのケレンでアスベストの除去作業を行った。不陸部などの下地に残ったアスベストはワイヤーブラシなどを使用して可能なかぎり取り除いた。

剥離除去作業中の環境は、アスベスト粉じんの飛散は抑制防止されていた。また落下したアスベストは湿潤状態のままであった。

除去作業中の「アスベスト粉じん濃度測定」は位相差顕微鏡による計数分析方法で行った。結果は、「測定評価Ｂ」（有害となるアスベストは殆ど浮遊していないが、アスベスト建材などが浮遊しやすい環境、もしくは他の要因から影響を受けやすい環境である浮遊の可能性がある。５ｆ／Ｌ以下、参考値：大気汚染防止法敷地境界基準１０ｆ／Ｌ）で、吹付けアスベスト粉じんの飛散は抑制防止されていた。

剥離除去し落下したアスベストを箒などで集めて袋詰めを行い、密閉梱包した。飛散抑制剤を塗布してから３時間を経過していたが、作業中の埃の発生も抑制防止されていた。

飛散抑制剤を塗布してから１８時間経過後の飛散抑制剤を塗布した天井面の吹付けアスベスト層は、濡れ色を呈していて湿潤状態を維持しており、除去作業を行っても、粉じんの飛散が抑制されていた。

［実施例８（除去工事・残存アスベスト繊維固化剤）］
除去作業の終了した下地に残ったアスベスト粉じんの飛散を防止するため、残存アスベスト繊維固化剤を塗布した。浸透固化剤の主剤であるカリ水ガラス（固形分３０％）１００部と水１５０部を充分攪拌混合したものを残存アスベスト繊維固化剤として用いた。塗布作業はエアレス塗装機で行い、天井面の残存アスベスト面に、固形分換算で２４ｇ／ｍ^２の割合で残存アスベスト繊維固化剤を均一に塗布し自然乾燥させて、残存アスベストを封じ込め、下地に固定化した。

［実施例９〜１１］
厚さ１５ｍｍのセラミックブランケット下地に浸透固化処理として浸透固化剤の硬化剤として硫酸マグネシウム１００部、グリシン５０部と水１８５０部を充分攪拌混合したものを固形分換算で１１２．５ｇ／ｍ^２の割合で均一に内部浸透させた。

浸透固化剤の硬化剤としてグリシン１００部と水４００部（２０％水溶液：ほぼ飽和溶液）を充分攪拌混合したものを固形分換算で３００ｇ／ｍ^２ および６００ｇ／ｍ^２の割合で均一に内部浸透させた。

評価試験
実施例９〜１１は封じ込め処理前・後の試験片について上述した方法、不燃性試験（コーンカロリーメータ試験）（ＩＳＯ５６６０）で不燃性を試験した。

試験結果を表４に示す。

Claims (2)

1. ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤。
2. 粉塵飛散の恐れのある吹付け層に、ケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする粉塵飛散抑制剤を塗布浸透させた後、粉塵飛散の恐れのある吹付け層全体を下地から除去し、下地に残った粉塵飛散の恐れのある繊維をケイ酸アルカリ水溶液を主成分とする残存繊維固化剤の塗布で固化し封じ込めることを特徴とする粉塵飛散の恐れのある残存繊維の固化方法。