JP2686701B2

JP2686701B2 - 大形タイルの裏面構造及びその施工方法

Info

Publication number: JP2686701B2
Application number: JP12238793A
Authority: JP
Inventors: 英雄居上; 政志丹野; 義典姫野
Original assignee: 株式会社クレ−・バ−ン・セラミックス; ピー・エス・ジャパン株式会社; フドウ建研株式会社
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH08189136A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最近の高層ビル建築施
工の効能率化に必須の部材としてのＰＣ板先付セラミッ
ク複合パネル、特に大形セラミックタイルを用いたもの
の顕著な改良型である大形タイルの裏面構造及びその施
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来約１５［ｃｍ］角以下の小形タイル
のＰＣ板先付け処理は既に広く実用化されている。例え
ば、小形タイルの裏面に深さ２［ｍｍ］ないし３［ｍ
ｍ］のアリ足状の溝を有しコンクリートとの噛み合い効
果を期待したものがあるが、これら従来の構造を一辺３
００［ｍｍ］以上の大形タイルに適用すると多くの問題
点が生じる。コンクリートとの接着強度が強すぎるとコ
ンクリートの収縮応力や躯体の応力で、タイルに亀裂や
破損が発生するなどの欠点がある。図７は従来例のＰＣ
コンクリート板と大形セラミックタイルの貼り合わせ複
合材で、１は大形セラミックタイル，２はＰＣコンクリ
ート板（内部鉄筋図は省略），３は両者接着面の空胴で
あり、接着力が不充分であるという欠点もある。また、
コンクリート打設作業時にタイル界面やアリ足溝部に空
気を連行して空胴部を生じたり、水溜り部を発生し易
く、ＰＣ板仕上り後に品質検査によって発見する事が困
難であり施工後のタイル剥脱の危険を生じる。大形セラ
ミックタイルをＰＣ板に先付け製造する技術は、既に発
明者等の創案した（特願昭５９−１０１４１７号）方法
がある。大形陶板の裏面に応力吸収性をもった接着剤層
をくし目状に施工した後、コンクリートを打設する方法
であり、既に実用化されてなるが、なお、改良すべき点
はコンクリート打設作業に於ける接着界面の品質のバラ
ツキに関するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術に関し、
大形セラミックタイルをＰＣ板に先付けして製造する工
程に於いては、予め型枠、定盤上にタイル裏面を上にし
て仮固定した後コンクリートを打設し、棒バイブレータ
などで振動を与えてコンクリートを流動させながら、裏
面に均一に施工する方法が取られるが、タイルとコンク
リートと接触する界面は、タイルの種類によって、吸水
性，粗面度或は裏形の形状など様々な条件の差があり、
一方打設されるコンクリートも充分管理されたものであ
っても、加水混合から打設迄のオープンタイムも異な
り、又１つの型枠内へ数回に分けて打設され、バイブレ
ータでのならしの際にもコンクリートは部分的に分離や
凝集がくり返し行われる。更に、未硬化コンクリートの
投入時にタイル裏面上の空気を封入して空胴を生じ易
く、バイブレータでの分散で消滅させることは困難であ
るという欠点が存在する。そこで、本発明者等は、従来
技術におけるタイルとコンクリートとの界面の組織を電
子顕微鏡を用いて詳細な観察を行った処、気泡の偏在、
セメントと骨材の分相など極めて不均質な組織であっ
た。しかし、タイル面から３［ｍ／ｍ］程度の層内にこ
れ等不均質組織があり、３［ｍ／ｍ］を越えると比較的
均質な組織となっている事を発見した。従って、タイル
裏面から３［ｍ／ｍ］以上のレベルに有効接着面を設定
する事により均質で信頼度の高い施工が得られる。これ
が本発明の解決すべき課題である。

【０００４】タイルをコンクリート板に接着して安定に
保持させる理論的な強度は次のようになる。例えば１
［ｍ²］当りの総重量１６［ｋｇ］のタイルを静止状態
で保持するには接着強度１０［ｋｇ／ｃｍ²］あれば接
着面積は僅か２［ｃｍ²］あれば充分となる。実用的な
条件を考慮して安全率を２００倍取っても接着有効面積
は４００［ｃｍ²］でありタイル面積の僅か４［％］で
ある。

【０００５】本発明は、以上の分析結果に基づいて創案
されたものであり、コンクリートとタイルとの有効な接
着面をバラツキの大きいコンクリート打設作業条件に於
いても信頼度の高い条件で形成される新規な大形タイル
の裏面構造とその施工方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これは、即ち、本発明の
構成に他ならないが、前記各請求項について詳細な説明
を加える。請求項１の内容を具体的に説明する。ＰＣ板
先付け施工に使用する大形セラミックタイルの裏面部に
耐アルカリ，耐熱性の合成ゴム，シリコーン，合成樹脂
などを主剤とし、必要により骨材或は水硬性セメント類
を加えて調整されるが、例えば硬化時の圧縮弾性係数３
〜１０×１０［⁴ｋｇ／ｃｍ²］を引張り剪断強度３０
［ｋｇ／ｃｍ²］以上の弾性モルタルを高さ２［ｍｍ］
以上４０［ｍｍ］以下、径１０［ｍｍ］以上５０［ｍ
ｍ］以下の柱状リベットを形成し、所定の間隔に接着配
列した裏面構造を有するＰＣ板先付け用大形セラミック
タイルの裏面の構造である。高さの下限は２［ｍｍ］未
満ではセラミックタイル板とコンクリート板の接着が有
効でなく、また、４０［ｍｍ］を超えると経済性が落ち
る。径は１０［ｍｍ］未満では剪断抵抗が不充分とな
り、５０［ｍｍ］を超えると、膨張係数の違いから接着
部が破損され易くなる。柱状リベットの断面は円形でも
楕円形でも多角形でもよい。図１はその一例である。更
に、詳細に説明すれば、例えばタイル裏面より３［ｍ／
ｍ］以上のコンクリートの組織が均質なレベルに有効接
着面を設定することが本発明の最大の要点である。更
に、コンクリートの収縮応力、施工後の躯体応力などを
弾性吸収するため、円柱状で弾性のある材質であり、更
にコンクリート中に埋設された際のアンカー効果を考え
て逆截頭錐台状、或はタイコ状とした（図５）。圧縮弾
性係数３〜１０×１０⁴［ｋｇ／ｃｍ²］の範囲は、コン
クリートからの応力を充分吸収出来る範囲である。引張
り剪断強度３０［ｋｇ／ｃｍ²］以上は層間接着強度の
約２倍以上の安全率として設定した。弾性モルタルリベ
ットの材質はコンクリートアルカリに長期間耐えるもの
で、かつ耐熱性が高く耐候性の高い合成ゴム，シリコ
ン、或は弾性エポキシ樹脂などに骨材或は水硬性セメン
ト類を加えて調整したものが使用されるが、特にスチレ
ン，ブタジェン（Ｓ，Ｂ，Ｒ）を混合したラテックス，
セメントモルタルは、ラテックス粒子がカチオン性（陽
イオン）を有し、コンクリートやタイルなどアニオン性
（陰イオン）の帯電層を表面に有するものとは静電気的
に反応して、信頼度の高い接着条件を構成し、好ましい
材料である。

【０００７】次に、請求項２の内容を具体的に説明す
る。円柱ないしは逆截頭錐台状の弾性モルタルリベット
の１ケ当りの断面積がタイル裏面の面積１００［ｃ
ｍ²］当り３［ｃｍ²］以上２０［ｃｍ²］以下であり、
円柱の形状は逆截頭錐台状又はタイコ状即ち中太形状を
もったものとし、大形タイル１枚毎の重量，面積に応じ
て配列ピッチ，個数，直径，高さを設計して接着配列し
た裏面構造を有するＰＣ板先付け用大形セラミックタイ
ルの裏面の構造である。弾性モルタルリベットの形状を
逆截頭錐台状もしくは中太形状としたのは大形セラミッ
クタイルと硬化後のコンクリートパネルの接着を完全に
近く強くするためである。また、該リベットの断面積の
割り合いを前記のようにしたのは３［ｃｍ²］未満であ
ると接着力が不充分であり、２０［ｃｍ²］を超えると
経済性が低下するからである。

【０００８】次に、請求項３の内容を具体的に説明す
る。典型例として、ＰＣ板取付け後建設躯体して予期せ
ざる大きい応力でコンクリート組織が破壊された時に於
いても表面のタイルの剥脱，落下を防止するため、図２
のように弾性モルタルリベット内にステンレス，銅線等
を埋設してワイヤーと鉄筋と結着させる構造である。

【０００９】次に、請求項４の内容を説明する。即ち、
その特徴とするところは、プレキャストコンクリート板
（以下、ＰＣ板と称する）に大形セラミックタイルを貼
り合わせ一体化成形施工するＰＣ板先付けパネルにおけ
る前記大形セラミックタイルの裏面構造の施工方法にお
いて、繊維製及び／又は合成樹脂製の網状シートを固定
する第１の手順と、耐アルカリ性，耐熱性の弾性モルタ
ルを高さ２［ｍｍ］以上４０［ｍｍ］以下、径１０［ｍ
ｍ］以上５０［ｍｍ］以下の柱状の弾性モルタルリベッ
トを前記網状シートに接着する第２の手順と、その上に
未硬化のコンクリートを打設して一体化する第３の手順
とするものである大形タイルの裏面構造の施工方法であ
る。面して、具体的に説明すれば該弾性モルタルリベッ
トを接着する前に木綿又はナイロン等のメッシュをタイ
ル裏面に施設してからリベットを設置した構造である。
前述のように界面のコンクリート組織の分析による。約
２乃至３［ｍｍ］の界面層にある大きい品質のバラツキ
層を網状のネットによって細分化し、タイルとの接着強
度は低くなるが、均質化されて安定層を構成する施工方
法である（図３）。

【００１０】次に、請求項５の内容を具体的に説明す
る。タイルとコンクリートの界面にリベットの高さの１
／２以内の厚さで貧配合のパサパサなセメントモルタル
を予め施工し充分突き固めた後、コンクリートを打設す
る方法である。界面発を構成する粗粒子組織からなるモ
ルタルは、タイル面との接着強度は５［ｋｇ／ｃｍ²］
以下と弱いものであるが施工管理に任意すれば比較的均
質な層を形成する事が出来ると共に、コンクリート打設
後のこのモルタルとコンクリートの界面は電子顕微鏡の
観察では気孔空胴やコンクリートの分相は相当改良され
た均質に条件となってなる事と確認し、又ＰＣ板養生硬
化後これ等の部分の引張り接着強度を測定した処強度の
バラツキはほぼ±１０［％］の範囲にあった（図４）。
前記モルタルを貧配合とした理由は粗粒子組成とするこ
とにより、セラミックタイルとコンクリート板の接着を
良くするためである。

【００１１】

【作用】以上の説明に関連して本発明の作用は次の如く
である。タイル裏面から少なくとも３［ｍ／ｍ］以上の
レベルに小面積で円形の有効接着面を多数個設定して、
タイル裏面水平部とコンクリートとの接する界面は、む
しろ弱い接着力であるが均質で安定な状態で存在する様
に説計された構造を持つ事である。即ち、大形セラミッ
クタイルは弾性モルタルリベットで確実に結着され種々
の応力を吸収して安定な状態に保たれる。過大な応力が
加わった時、タイル裏面と直接接着された界面はむしろ
組織が部分的に破壊されてタイルを破損する事が無いも
のである。更に、施工上の作用として、逆截頭錐台ない
しは中太形状の弾性モルタルリベットの周囲を先ず未硬
化のコンクリートで埋め、バイブレータをかけるとリベ
ットの根本部分が充填される。次に、コンクリートがＰ
Ｃ板として硬化すると、逆截頭錐台等の形状は先の方が
太いため抜け出ることがなく、かつ弾性モルタルリベッ
トと大形セラミックタイルとの接着力は前述のように非
常に大きいので、結局大形セラミックタイルと硬化ＰＣ
板とは強固に一体化され、極めて安全、かつ優れた大形
セラミック複合ＰＣ板を形成することとなる。

【００１２】

【実施例と比較例】次に、本発明の実施例を図１乃至図
６に示し、それ等と比較する従来の比較例を図７に示
す。

【００１３】まず、実施例および比較例の実験条件を説
明する。１）実験用のＰＣ板のサイズ１８００［ｍｍ］×２７００［ｍｍ］×１５０［ｍｍ］２）打設コンクリート強度コンクリート呼び強度３５０［ｋｇ／ｃｍ²］３）施工したセラミックタイルの寸法９００［ｍｍ］×９００［ｍｍ］×６［ｍｍ］４）強度を測定した材令１０７日５）リベットアンカの寸法直径４０［ｍｍ］，高さ４［ｍｍ］の逆截頭錐台６）リベットアンカの材質と配列ＣＳＲラテックスモルタルの材質のものを１８０［ｍ
ｍ］ピッチで配列する。７）セラミックタイルの９００［ｍｍ］×９００［ｍ
ｍ］の四隅と中心の５ケ所に１００［ｍｍ］×１００
［ｍｍ］の切込みを取り、建研式引張り試験機にて引張
り接着強度を測定する。

【００１４】

【比較例】裏面に何等の処理を施さず、通常のままのタ
イルを打設したもので図７に断面形状を示す。その強度
結果は表５に示される。

【００１５】

【表５】

【００１６】

【実施例１】図１に示すように、逆截頭錐台６の弾性モ
ルタルリベット４を使用した場合でリベット部分の接着
強度を表１に示す

【００１７】

【表１】

【００１８】

【実施例２】図２に示すように、逆截頭錐台の弾性モル
タルリベット４に金属ワイヤ５をからませたものであ
る。

【００１９】図３は逆截頭錐台の弾性モルタルリベット
４をメッシュ６上に設置した場合で、そのＰＣ板のリベ
ット部以外の接着界面強度を表２に示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】

【実施例３】図４は逆截頭錐台の弾性モルタルリベット
４のまわりに貧配合モルタル７の施工した場合を示し、
そのＰＣ板のリベット部以外の接着界面強度を表３に示
す。

【００２２】

【表３】

【００２３】以上の比較例と実施例１，２，３の測定結
果の要約を表４に示す。

【００２４】

【表４】

【００２５】前記表１乃至表５により明らかなように、
リベット部の接着強度は極めて高いレベルにあり、しか
も平均値に対しわずか１６［％］のバラツキしかなく信
頼度の高い接着が行われる。また、請求項３および４の
ものは接着強度は低レベルであるが比較例に較べてバラ
ツキが低く、施工の均質安定化が得られ信頼性が向上す
る。また、前記実験の外、ＰＣ板を圧縮，剪断するテス
トも行ったが、ＰＣ板母体コンクリートに亀裂が発生し
た時点でもタイルに破損や亀裂の発生が見られなかっ
た。

【００２６】前記実施例において、弾性モルタルリベッ
ト４として逆截頭錐台を採用したが、図５に示すような
タイコ状のものでもよい。また、図６は３×６板におけ
る弾性モルタルリベット４の平面配置の一例を図示した
ものである。

【００２７】

【発明の効果】従来、この種の技術分野では、コンクリ
ート打設時および打設硬化後の界面に発生する不均質な
欠陥組織層については管理困難なものとして容認し、そ
の中で安定な信頼性の高い接着施工を行うために金属ア
ンカを用いた剥脱防止が主流をしめていた。しかし、金
属アンカの部分にコンクリートの応力集中が生じ、部分
的にタイルの破損，欠損が生じ易い欠点があった。ま
た、コスト面においても問題があった。これに対し、本
発明の工法を採用することにより最も基本的な条件であ
る接着界面層の条件を均質化し、合理的に最も信頼度の
高いコンクリート層に有効接着面を設定し高品質，高均
質で、かつ低コストの施工を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の逆截頭錐台の弾性モルタルリ
ベットを設けたＰＣ板の断面図。

【図２】金属ワイヤを埋設し、逆截頭錐台の弾性モルタ
ルリベットにからませたＰＣ板の断面図。

【図３】逆截頭錐台の弾性モルタルリベットのまわりに
メッシュを設置したＰＣ板の断面図。

【図４】逆截頭錐台の弾性モルタルリベットのまわりに
貧配合モルタルを施工したＰＣ板の断面図。

【図５】逆截頭錐台の替りにタイマ状の弾性モルタルリ
ベットを用いた場合のＰＣ板の断面図。

【図６】弾性モルタルリベットの平板の配置の一例を示
す平面配置図。

【図７】従来のＰＣ板の断面図。

【符号の説明】

１大形セラミックタイル２ＰＣコンクリート板３ＰＣコンクリート板中の空胴４弾性モルタルリベット５金属ワイヤ６メッシュ７貧配合モルタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹野政志福岡県粕尾郡古賀町舞の里２丁目15の23 (72)発明者姫野義典福岡県福岡市早良区昭代１丁目６番５− 101号

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プレキヤストコンクリート板（以下ＰＣ
板と称する）に大形セラミックタイルを貼り合わせ一体
化成形施工するＰＣ板先付けパネルにおいて、前記大形
セラミックタイルの裏面部に、耐アルカリ性耐熱性の弾
性モルタルを高さ２［ｍｍ］以上４０［ｍｍ］以下，径
１０［ｍｍ］以上５０［ｍｍ］以下の柱状の弾性モルタ
ルリベットに形成し、必要に応じ所定の間隔に配列接着
した裏面構造を有することを特徴とする大形タイルの裏
面構造。
【請求項２】前記柱状の弾性モルタルリベットの断面
積が前記大形セラミックタイル裏面の面積１００［ｃｍ
^２］当り３［ｃｍ^２］以上２０［ｃｍ^２］以下であっ
て、横断面形状は円ないし多角形であり、かつ縦断面形
状は方形，逆截頭錐台ないし中太形状である請求項１に
記載の大形タイルの裏面構造。
【請求項３】前記柱状の弾性モルタルリベットは、内
部に落下防止アンカーを埋設成形したものである請求項
１又は２に記載の大形タイルの裏面構造。
【請求項４】プレキャストコンクリート板（以下、Ｐ
Ｃ板と称する）に大形セラミックタイルを貼り合わせ一
体化成形施工するＰＣ板先付けパネルにおける前記大形
セラミックタイルの裏面構造の施工方法において、繊維
製及び／又は合成樹脂製の網状シートを固定する第１の
手順と、耐アルカリ性，耐熱性の弾性モルタルを高さ２
［ｍｍ］以上４０［ｍｍ］以下、径１０［ｍｍ］以上５
０［ｍｍ］以下の柱状の弾性モルタルリベットを前記網
状シートに接着する第２の手順と、その上に未硬化のコ
ンクリートを打設して一体化する第３の手順とを特徴と
する大形タイルの裏面構造の施工方法。
【請求項５】前記大形タイルの裏面構造の施工方法
が、該大形タイル裏面の弾性モルタルリベットの部分を
除く平面部に該リベットの高さの１／２以下の厚さでセ
メント：砂の比率が１：５乃至１：６の貧配合のモルタ
ルを均一層に施工した後に未硬化のコンクリートを打設
するものである請求項４に記載の大形タイルの裏面構造
の施工方法。