JP3141283U - 封じ込め処理をしたアスベストの安全性評価のための新しい試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】封じ込めたアスベスト層の通常の使用状態における耐久性の評価方法としての国土交通省の告示１１７３号に基づく評価試験機を提供する。
【解決手段】アスベスト層の表面に、一定の風圧、衝撃、振動を与えて、針状のアスベストの発生の有無、或いは発生量を定量的に測定する試験機の新規な構造を決定した。風、衝撃、振動等で飛散してくるアスベストを特定のフィルターで捕捉して計測する評価試験機を開発し組み立てた。
【選択図】図１

Description

アスベストの飛散がないことを測定し安心と安全を提供する試験機の新規な構造に関する。

アスベスト対策としては、三つの方法が認められている。すなわち、１アスベストの飛散が認められる場合には、定められた環境対策を施した上で、アスベスト層の剥離除去を行う。２国土交通省告示に適合する方法により対象建築材料を囲い込む。３国土交通省告示に適合する方法により対象建築材料に添加された石綿を封じ込める。２と３については、国土交通省告示１１７３号により基準が定められた。

また、対象建築材料に劣化又は損傷がある場合や対象建築材料と下地との付着が不十分な場合には、補修を行うことが義務づけられた。さらに、結露水、腐食、振動、衝撃等により対象建築材料の劣化が進行しないよう必要な措置を講じることが告示され、平成１８年１０月１日より施行された。しかしながら国土交通省告示では、どのような方法で劣化の進行がないことを評価するかその技術は示されていない。

考案が解決するための課題

従来からアスベストの使用は、防音、断熱が主目的であり、機械室或いは温調機室の壁面に吹き付けている例が多い。したがって、結露水や腐食よりも温調機の風や窓を開けた時に屋外より入り込む風、機械の振動、及び機械の調整や補修ために人が出入りする時に、人体の一部や用具が壁面に衝突することによる衝撃等による発生が問題である。すなわち、通常の使用状態での風圧、振動、衝撃が発生してもアスベストが飛散しないような封じ込め措置が取れているかどうかが最大の課題である。

課題を解決するための手段

国土交通省の告示は、文章で表現した告示であり、定性的告示といえる。上記の課題を解決するには、一定の風圧、振動、衝撃を人工的に加えて、アスベストの飛散が発生しないことを定量的に測定し、データに基づいて安全が確認できれば、当該の建築物の使用者は安心して建物を使用することができる。封じ込めや囲い込みの処理を行った直後のみならず、６ヶ月後、１年後、３年後と経時的に測定して、アスベスト飛散がないことを証明し、顧客に安心と安全を提供することが施行業者の努めである。

アスベストに代替できる防音性と断熱性に優れた建築材料は見当たらず、囲い込み又は封じ込めで、アスベストの飛散のない環境が維持できれば、施工費用の面からも好ましい。定められた建物の耐久年数までは、アスベストを封じ込めて建築物を使用し、耐用年数が来れば、環境に配慮した手法によりアスベストの除去と廃棄を行って、新しい建築物へ立て替える方法が採用できる。

考案の効果

国土交通省告示の二のロに明示されている通常の使用状態における衝撃及び劣化に耐えられるものであることと記載していることを、データで示すことで、建築家屋を利用している顧客に安心を提供できる。

封じ込め施工は、新しいビジネスであり、吹付け材料としては劣化するものではないが、施行業者にとってもアスベストに吹き付けた吹付け剤の耐用年数についての実績はない。将来に向けて、３年後、５年後、１０年後に、振動や衝撃により施行面からアスベストが飛散しないことの証明が、データで得られれば、自信をもって施行できることになる。

第１は、通常の部屋の使用状態において、温調機の風、人の出入りや窓を開けた時に、微風ではあるがアスベスト封じ込め面に、風が当る。その風に対して、耐えられるものであることを証明するために、図１に示す模式図の構造の試験機を開発した。１は試験機のフードであり、２はマイクロモーターで、３のプロペラを連結して、電源から電力を取ってプロペラを回転するようにする。４はブラケットであり、フードとモーターを連結して固定する。１１はコンクリートの壁であり、その表面の１０にアスベスト層が吹きつけてある。１０のアスベスト層に９の金網を当ててフードで押えておく。フードには５の吸引口が設けてあり、アスベストを捕集して測定するフィルターセット６を吸引口に当てて、８の吸引ポンプを作動させて、７の吸引管を通して、フード内の空気を吸引する試験機を組み立てる。壁面の時には、図１を９０度回転させ、天井の時には１８０度回転させて使用する。

２のモーターと８の空気吸引ポンプを、同時に作動させると、プロペラ３の風が、１０の封じ込めたアスベスト層に、風として吹き付けられ、その風圧によってアスベストが発生した場合には、６のフィルターに捕捉される。１０のアスベスト層は、面内で左右につながっており室内の空気が、１のフードの下の１０のアスベスト層を通過して、７の吸引管を通って、飛散したアスベストの全てが捕捉できる。通常の大気中のアスベスト測定にあわせて、２時間で６００Ｌの空気を通して、アスベストが何本捕捉されたかによって評価する。フードのアスベストに当てている面積を、１００平方センチメートルと、計算し易くしておけば、アスベスト層の１平方メートル当りに換算したアスベスト発生量が計算しやすい。

第２は、図２の衝撃を与える時の試験機である。１２はソレノイドである。電気エネルギーを直線運動のエネルギーに変換するアクチュエーターとして使用して、１６の衝撃を与える板状物を１０のアスベスト層にぶつけて衝撃を与えるようにした。衝撃の程度をコントロールするために、１３の緩衝箱内に板で挟んだバネ１４を設けて、１５の衝撃微調整ねじによって、バネの反発力を変えることにより調整し、アスベスト層に人間のひじが当った時や脚立が当たった時を想定して、耐衝撃性が測定できるような構造とした。１６の衝撃板の上方への力は、ソレノイドの上に設置したバネ１７を利用した。１０のアスベスト層から発生する浮遊アスベストの捕集は、図１と同様であり、６のフィルターで捕捉できるような実施形態とした。１６の衝撃板は軽量な板かメッシュ構造の板でよいが、限定するものではない。

第３は、振動を与えた時のアスベストの発生が見られるかどうかを測定する新しい試験機の構造である。図３で説明する。携帯電話のマナーモードの振動発生を応用して、フードの中に、マイクロモーターと回転軸に偏芯の重りをつけたものを振動板に取り付けて、アスベスト層に振動を与えるように組み立てた。１８が１９のモーターの軸に取り付けた偏芯の重りである。モーターを回転させると振動が発生する。２０の振動板金具を介して２１の振動板が連結されている。２１の振動板で、アスベスト層１０に振動を伝えると、接着されていないアスベストは飛散して、吸引される空気と共に、８の吸引ポンプにより６のフィルターで捕捉される。マイクロモーターと振動版は、２２で示す四隅のスプリング４本で保持される構造となっている。国土交通省の告知から、２１の振動板の構造を限定するものではないが、メッシュ板、ソフトなプラスチックの人工芝構造、或いは金網等の軽量な物の使用がよい。

使用するフィルターについては、環境庁告示第９３号による計数法とＪＩＳＫ３８５０で規定されているフィルターを使用する。すなわち、セルロースエステルのフィルターで、孔径０．８ミクロンの市販のものを使用する。アスベストの計数については、アセトン蒸気による透明化処理をして、幅３ミクロン未満、長さ５ミクロン以上、アスペクト比３以上のものを計数する方法である。

フード、ブラケット、メッシュ等の材質は、とくに限定しないが、壁面や天井等の高所のアスベスト層に密接させるので軽量であるのが望ましい。フード全体を支持アームによって壁面や天井に密着させるため、マイクロモーターやソレノイドもできるだけ小型が望ましい。また、試験による汚れを掃除し易いようにフード内での部品配置に配慮した。

図１、図２及び図３で示した最良の形態は、風圧試験、衝撃試験、振動試験を、それぞれ単独に行う試験機の構造であった。アスベストの吹き付け面に、順番に別の試験機のフードを、３回密接させて試験する代わりに、図４に示すように、個別の試験機を複数で接合して測定するのも一つのやり方である。図４には、３のプロペラファンによる風圧、１２のソレノイドによって電気エネルギーを直線運動に変換しての衝撃、１８と１９の携帯電話のバイブレーション方式の振動の発生ユニットを連結して示した。スイッチの切り替えで、アスベスト層に、２種類以上の刺激を連続して与えるようにした。アスベストの発生量を自動的に順次測定する試験機も測定器のセッティングの手間を考えると最良の形態である。なお、図１、２、３及び４には、モーターやソレノイドの電源は省略しているが、作動させる時には、配線のスイッチにより作動させるようにした。

図１のように、たて、よこ１０ｃｍ、深さ７ｃｍで、０．３ｍｍの厚さのアルミニウムフード１に直径２ｃｍ、長さ３ｃｍのマイクロモーター２を、ブラケット４によって取り付けた。モーターの軸は、フード内部へ通して、プロペラ３を連結し、ビスで留めた。ファンは長さ３ｃｍの薄い紡錘形のもので３枚のプロペラファンである。フードには吸引口５と金網９を取り付けた。金網９は、フードが、アスベスト層にぬめり込まないで密接できる効果をねらった。５の吸引口には６のアスベストフィルターが取り付けてあり、内径７ｍｍの軟質プラスチックパイプ７によって、吸引ポンプ８につないだ。６のフィルターは、所定時間の試験後には、取り出して、捕捉したアスベストの数を測定できるように脱着が可能なようにパッキンを使用したねじ込み構造にしてある。

図１の風試験機を９０度回転させて、フードの開放面にある金網９が、壁の壁面にあたるように向けて、３％のアスベストを含むガラスウールを３ｃｍの厚みで吹き付けていると診断された病院の温調機室のアスベスト層１０に密接させた。ファンモーター２と吸引ポンプ８のスイッチを入れると、フード内のファンが回転し、アスベスト層に向けて風が発生した。５ｃｍ／秒の風速で風をアスベスト層に当てると、風の一部はアスベスト層の内部に入り、アスベスト層内の空気とフード内の空気は、混合され共に吸引ポンプ８で吸引され、大気中に排出された。風とポンプ作動時間は、測定の規定である２時間で６００リットルの吸引とした。

その際、アスベストが遊離していなく、ガラスウールと共に、１１の壁面に強く接着しておれば、針状のアスベストは、排出されないが、遊離したアスベストであれば、針状のアスベストの一部は、空気と共に吸引され、セルロースエステル繊維のアスベストフィルターのある６で捕捉される。封じ込め前の測定では、１リットルの吸引空気量に対して０．５本が観察された。

壁面の同じ位置で、５％のアクリル系の樹脂のエマルジョン分散液を使用して、１平方メートル当たり、１Ｋｇの封じ込め液を吹き付けて、封じ込め処理をした。２日間放置して自然乾燥した後で、前項と同様の試験をしたが、フィルターにアスベストは見られなかった。十分な封じ込めができていることが判った。建築物所有者に安心と安全を提供するために、施行後だけでなく、３ヶ月、６ヶ月、１年後と経時的に試験を続行して、データを示すことを顧客に約束した。

実施例１と同じ大きさのフードを使用して、図２及び図３で示す衝撃や振動を与える試験機を組み立てた。１２のソレノイドによる叩く方式の衝撃試験と１８の偏芯重りと１９のマイクロモーターによる携帯電話方式のバイブレーションによる振動試験を並べて実施した。図２の衝撃は、緩衝箱１３の中のバネ１４を衝撃微調整ネジ１５で、１平方センチメートル当り約１グラムとし、図３の振動は１分間に６０回の振動を与えた。封じ込め処理をする前のアスベスト吹き付け層に、衝撃と振動を与えながら、６００リットルの空気を８の吸引ポンプで吸引すると、フィルター６で、衝撃試験では１リットル当り０．７本、振動試験では１リットル当り０．６本のアスベストが観察された。アスベストの封じ込めには、５％のポバール水溶液を使用して１平方メートル当たり１．５Ｋｇを２回に分けて吹き付けた。２日間の自然乾燥の後、同じ場所で衝撃試験と振動試験を行ったが、アスベストの発生はなかった。

図１、図２及び図３で示す風圧、衝撃、振動を発生するユニットを合体させ、ブラケット２３により図４のようにまとめた。図４に示すように、３脚２４の上に折り曲げ可能なアーム２５を取り付け、その先に連結した試験機を取り付けた。壁面の試験には、図４のままで、天井の試験には９０度右回りに回転させて、フードの開放面を天井に向けて、吹付けアスベスト層の面に密接させた。スイッチで風圧、衝撃、振動の順に作動させて、その都度新しいフィルターでアスベスト発生の有無を測定した。７の軟質プラスチック管と８の吸引ポンプは共通に使用した。３種類の試験方法によるアスベストの発生の有無についてのデータが得られた。複数の試験を実施する場合には、連結したユニットを使用し、フィルターの取替え作業のみで測定ができ効率が良かった。

アスベスト対策は、公民館や学校等公共の建物では進んでいるが、民間の建物では、未着手の所が多い。後者の場合には、封じ込め処理を採用するケースが多くなってきた。封じ込め後の安全と安心を提供するためには、本考案の試験機が必須となると予測している。ＪＩＳ規格として認定を受けて普及させる。

温調機の風、ドアの開閉、人の出入り等、通常の使用状況に耐えられることを評価するために強制的に風を当てる試験機の構造を示した模式図である。フード開放面を下にして示した。 衝撃により劣化が進行しないことを評価するための衝撃試験機の構造を示した模式図である。フード開放面を下にして示した。 振動により劣化が進行しないことを評価するための振動試験機の構造を示した模式図である。フード開放面を下にして示した。 三種類の試験を連続して行う複合型の試験機を三脚に取り付けた状態の一つの態様であり、試験機の連結構造を模式的に図示したものである。フード開放面を左にして壁面に当てるように示した。

符号の説明

１試験機のフード
２マイクロモーター
３風をおこすファン
４フードにモーターを固定するブラケット
５フードに設けた吸引口
６吸引口にはめ込んだアスベストのフィルターセット
７吸引管
８空気吸引ポンプ
９金網
１０吹付けアスベスト層
１１アスベストを吹付けている壁面
１２ソレノイド
１３衝撃緩衝箱
１４二枚の板に挟んだバネ
１５衝撃微調整ねじ
１６衝撃を与える板状物
１７衝撃板を上方へ戻すバネ
１８偏芯重り
１９ハウジング、ローター、マグネットよりなる小型モーター
２０振動板固定金具
２１振動板又はネット
２２振動板とモーターを保持するスプリング
２３合体した測定器のフード全体のブラケット
２４試験機を床に設置する三脚
２５測定位置により角度可変の支柱

Claims (2)

1. フード内に、ファン、又は叩き板、又は振動板を設置して、フードの開放面を吹き付けアスベスト層に密接させて、風圧、衝撃、振動をアスベスト層に与え、アスベスト層から発生して飛散したアスベストを、空気と共に、ポンプで吸引し、アスベストをフィルターで捕捉することを可能にした試験機の構造
2. アスベストの吹き付け面に、風圧、衝撃、振動を与えることができるように部品を組み合わせたフードを複数で連結し、アスベスト層にそのフードの開放面を密接させて、風圧、叩き、振動を順次与えて、発生し飛散したアスベストを吸引管を通してポンプで吸引し、その途中に設置したフィルターによってアスベストを捕捉する構造の安全性評価試験機

Images