JP3572320B2

JP3572320B2 - Hybrid fire-resistant coating structure and its fire-resistant coating method

Info

Publication number: JP3572320B2
Application number: JP33320398A
Authority: JP
Inventors: 善博高尾; 照郷井上; 徳寿時本; 武美矢田; 貴志森脇; 國之奥山; 原田　　進; 公三田畑
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK; Nippon Kasei Chemical Co Ltd; Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK; Nippon Kasei Chemical Co Ltd; Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH11222958A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐火性能を著しく向上できるハイブリッド耐火被覆構造体及びその耐火被覆工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄骨構造物などの耐火構造としては、鉄骨などの表面を、例えば軽量モルタルなどの非発泡性耐火被覆材で覆ったものが知られている。また、それとは別に、鉄骨などの表面を、火災の際に発泡して断熱層を形成する発泡性耐火塗料で覆ったものが知られている。
【０００３】
そして、この様な鉄骨構造物などの建築物の耐火性能を一定に水準に保つために、建築基準法によって一定の基準が定められている。つまり、建築基準法では、建築物の火災時の倒壊を防ぐため、規模や階数や用途や地域性により、建築物の柱、梁、壁、床、屋根の各構造体に対して、必要な耐火性能が決められている。
【０００４】
具体的には、従来の耐火構造の指定として、下記▲１▼〜▲４▼の規定がある。
▲１▼一般指定；
鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄筋コンクリート構造、鉄網モルタル被覆鉄骨構造、鉄網パーライトモルタル被覆鉄骨構造など建設省告示第１６７５号の第一〜第五に記載している耐火構造。
【０００５】
▲２▼通則指定；
吹き付けロックウール被覆鉄骨構造、繊維混入けい酸カルシウム被覆鉄骨構造、石綿・ロックウール板被覆鉄骨構造、空洞プレストコンクリートパネル床板構造、コンクリート・デッキプレート合成スラブ構造、吹き付けロックウール被覆亜鉛鉄板屋根構造などの通則指定の耐火構造。
【０００６】
▲３▼個別指定；
湿式吹き付けロックウール被覆鉄骨構造、ひる石プラスター被覆鉄骨耐火構造、水酸化アルミニウム・セメント系吹き付け材被覆鉄骨耐火構造、コンクリート充填鋼管耐火構造、石綿セメント押出成形板被覆鉄骨耐火構造、ＡＬＣ板被覆鉄骨耐火構造、湿式せっこう系吹き付け材被覆鉄骨耐火構造、石綿セメント押出成形板間仕切壁耐火構造、両面無機繊維強化石膏ボード重ね張り軽量鉄骨下地間仕切壁耐火構造、立体金網入り両面セメントモルタル吹き付け発泡ポリエチレン板充填外壁耐火構造、パーライト入り鉄網モルタル板外壁耐火構造、両面溶接金網入りセメントモルタル発泡ポリスチレン板充填外壁耐火構造、ＡＬＣ床板耐火構造、湿式吹き付けひる石被覆デッキプレートコンクリート床耐火構造、湿式吹き付けロックウール被覆コンクリートデッキプレート床耐火構造、亜鉛鉄板パーライト吹き付け折板屋根耐火構造、セルローズファイバー吹き付け亜鉛鉄板折板屋根耐火構造、湿式せっこう系吹き付け材金属折板屋根耐火構造など。
【０００７】
▲４▼建築基準法３８条指定；
ロックウール薄厚被覆ＦＲ鋼耐火構造、水酸化アルミニウム・セメント系吹き付け材被覆ＦＲ鋼耐火構造、発泡耐火塗料被覆鉄骨耐火構造など。
更に、これらの耐火構造が実際の火災の際にどの程度の耐火性能を発揮するかを規定するために、建設省告示第２９９９号に耐火試験などについて決められている。
【０００８】
この中で試験方法は、所定の規格の試験体に対して、所定の加熱時間や加熱温度などの加熱条件にて加熱を行なうものである。そして、この試験において、試験体の耐火構造に亀裂や脱落などの問題が生じなかった（或は許容範囲内である）ものが、その試験時間毎に区分されて、１時間耐火，２時間耐火，３時間耐火などと表現される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した耐火構造では、それぞれ一長一短があり、一層の改善が望まれていた。
例えば、構造用鉄骨を非発泡性の耐火被覆材である乾式ロックウールで被覆する場合には、建設省告示第２９９９号に規定の耐火試験による１時間，２時間，３時間耐火性能を得るのに、各々３０ｍｍ厚，４５ｍｍ厚，６０ｍｍ厚の乾式ロックウール被覆を必要とし、十分な耐火性能を得るためには、その被覆をかなり厚くしなければならないという問題があった。
【００１０】
このことは、乾式ロックウールに限らず、例えば軽量モルタルなどの非発泡性の耐火被覆材を使用する場合に、一般に言えることであった。つまり、この種の耐火被覆材は耐火性能が優れかつ安定しているが、所定の耐火性能を得るためには、耐火被覆材をかなり厚く塗らなければならなかった。そのため、耐火被覆材を塗布する作業に手間がかかったり、厚く塗布するために建物の利用空間が狭くなったり、厚く塗るためにかえって自身の重量で剥がれ易くなるという問題があった。特に、耐火被覆材を従来の塗布用機器にて塗布する際には、１回で塗布できる厚さに限界があるので、要求される耐火性能が大きな場合には、何度も塗布作業を繰り替えす必要があるという問題があった。
【００１１】
一方、発泡性耐火塗料を使用する場合には、それほど厚く塗る必要がないので、塗布機器はやや小型でも施工できる利点はあるが、塗料的粘度・粘性のためタレやすく１回の塗布厚に限界があり吹き重ねの必要性や、上記非発泡性の耐火被覆材に比べて、耐火性能の安定性や確実性に不安がある。つまり、実際の火災の際に確実に発泡して、所定の厚さの安定した断熱層を形成できるか否かに多少の不安がある。また、発泡性耐火塗料による被覆層は、通常環境下ではそれ自体の表面強度はあるが、火災環境下で一旦発泡すると強度が大きく低下するので、火災時に（発泡した）断熱層に何等かの部材が接触した場合あるいは風圧などにより、容易に断熱層が剥離して脱落しまうという不安もある。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、十分な耐火性能及び信頼性を有するとともに、耐火用の被覆（以下耐火層と称す）の厚さを従来より薄くすることができ、しかもその工法を簡易化できるハイブリッド耐火被覆構造体及びその耐火被覆工法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するためになされた請求項１の発明は、
一部又は全体に鉄を使用した基本構造体と、該基本構造体の表面側に設けられた非発泡性耐火被覆材層と、該非発泡性耐火被覆材層の表面側に設けられた発泡性耐火塗料層と、を備えるとともに、前記非発泡性耐火被覆材層として、けい酸カルシウム板、石綿スレート板、石膏ボード、窯業系サイディング板、金属系サイディング板、セメント系押出成形板、ＡＬＣ板、及びＰＣ板のうち、任意に選択された板材を用い、更に、前記非発泡性耐火被覆材層と前記発泡性耐火塗料層との中間に、仲介的にアルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を有することを特徴とするハイブリッド耐火被覆構造体を要旨とする。
【００１４】
請求項２の発明は、
上記基本構造体が、鉄骨の柱又は梁であることを特徴とする上記請求項１記載のハイブリッド耐火被覆構造体を要旨とする。
請求項３の発明は、
上記基本構造体が、一部に鉄を含む壁又は床であることを特徴とする上記請求項１記載のハイブリッド耐火被覆構造体を要旨とする。
【００１６】
請求項４の発明は、
上記基本構造体の角部を覆う非発泡性耐火被覆材層の出隅部に対して、曲線状又は直線状に面取りを施し、該面取りを施した出隅部の表面に、上記中塗り塗料層を介して、発泡性耐火塗料層をほぼ均一の厚さに形成したことを特徴とする上記請求項１ないし３のいずれか記載のハイブリッド耐火被覆構造体を要旨とする。
【００１７】
請求項５の発明は、
一部又は全体に鉄を使用した基本構造体の表面側を、けい酸カルシウム板、石綿スレート板、石膏ボード、窯業系サイディング板、金属系サイディング板、セメント系押出成形板、ＡＬＣ板、及びＰＣ板のうち、任意に選択された板材からなる非発泡性耐火被覆材で覆った後に、アルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を介して、該非発泡性耐火被覆材の表面側を発泡性耐火塗料で覆ったことを特徴とするハイブリッド耐火被覆工法を要旨とする。
【００１８】
次に、上述した本発明の各構成について、詳しく説明する。
（１）上記基本構造体としては、Ｈ形鋼、みぞ形鋼、Ｉ形鋼、等辺山形鋼、不当辺山形鋼、角形鋼管、丸形鋼管などの通常使用される鉄骨、鋼管が挙げられるが、それ以外にも、軽量鉄骨と他の材料、例えば金網、メタルラス、石膏ラスボード、ラスカット合板などの下地材や石膏ボード、けい酸カルシウム板、繊維混入セメントけい酸カルシウム板、硬質木片セメント板、パルプ混入石綿セメント板、スラグ石膏セメント板、ガラス繊維混入スラグ石膏板、石綿セメント押出成形板、繊維混入セメントパーライト板などの窯業サイディング板やＰＣ板、ＡＬＣ板による下地材との組み合せなどが挙げられる。
【００１９】
（２）この基本構造体に使用する鉄材としては、通常は構造用鋼材を使用できるが、ＦＲ鋼を使用すると更に好適である。このＦＲ鋼とは、従来の構造用鋼材に比べ耐熱特性を高めたもので、６００℃での降伏強度が、常温での降伏強度の２／３以上である鋼材であり、これによって、耐火被覆を軽減できる。
【００２０】
（３）耐火被覆材や耐火塗料などの耐火という用語は、本出願の場合、通常に使用される耐火構造体の耐火という意味や、準耐火構造における準耐火の意味である。
（４）非発泡性耐火被覆材としては、けい酸カルシウム板、石綿スレート板、石膏ボード、窯業系サイディング板、金属系サイディング板、セメント系押出成形板、ＡＬＣ板、及びＰＣ板のうち、任意に選択された板材を用いる。
【００２１】
（５）発泡性耐火塗料とは、火災時の様に高い熱を受けた場合に、発泡して熱絶縁効果を有する断熱層を形成するものである。
（６）この発泡性耐火塗料は、例えば下記の結合剤や発泡剤や炭化層形成剤などを含むものを採用できるが、同様な機能を発揮するものであれば、これに限定されるものではない。
【００２２】
ａ）結合剤
（１）アルキド樹脂
▲１▼純アルキド樹脂；超短油、短油、中油、長油、超長油などのアルキド樹脂
▲２▼変性アルキド樹脂；ロジン変性、フェノール変性、エポキシ変性、スチレン化、アクリル化、ウレタン変性、シリコン変性、アミノ樹脂変性などのアルキド樹脂
▲３▼オイルフリーアルキド樹脂；オイルフリー、高分子量オイルフリー、超短油、不乾性油変性短油、乾性油変性中油、乾性油変性長油、乾性油変性超長油、ロジン変性、フェノール変性、エポキシ変性、スチレン化、アクリル化、ウレタン変性、シリコン変性、アミノ樹脂変性などのアルキド樹脂
▲１▼〜▲３▼の架橋剤；アミノ樹脂、ニトロセルロース、金属塩ドライヤー、ウレタンなどのアルキド樹脂硬化剤
（２）アミノ樹脂
▲１▼メラミン樹脂；ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂
▲２▼尿素樹脂；ブチル化尿素メラミン樹脂
▲１▼〜▲２▼の架橋剤；酸または加熱
（３）ビニル系樹脂
▲１▼塩化ビニル樹脂；塩化ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂との共重合体、塩化ビニリデン系樹脂
▲２▼酢酸ビニル樹脂；酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂との共重合体
▲３▼ポリビニルアルコール
▲４▼ポリビニルブチラール
（４）アクリル樹脂
▲１▼熱可塑性アクリル樹脂
▲２▼熱硬化性アクリル樹脂
▲３▼変性アクリル樹脂
▲２▼の架橋剤；アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート、メラミン、ポリカルボン酸化合物、金属ドライヤー
（５）エポキシ樹脂
▲１▼グリシジルエーテル型；ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型、エポキシ樹脂＋ノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、２、６キシレノール型、オルソクレゾールノボラック型、ビスフェノールＡノボラック型、三官能型
▲２▼グリシジルエステル型；ダイマー酸、多価カルボン酸エステル型
▲３▼グリシジルアミン型；芳香族アミン型
▲４▼環状脂肪族型
▲５▼自己乳化型親水性エポキシ樹脂
▲６▼一液変性エポキシ樹脂
▲１▼〜▲５▼のエポキシ樹脂硬化剤；ポリメルカプタン、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、三級アミン、ジェチルアミノプロピルアミン、イミダゾール、三級アミン塩、脂環式アミン、金属ドライヤー
（６）ポリウレタン樹脂
▲１▼一液型ポリウレタン樹脂；油変性ポリウレタン樹脂、ラッカー型ポリウレタン樹脂
▲２▼二液型ポリウレタン樹脂；ポリオール硬化型ポリウレタン樹脂（ポリオールの種類；アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、イソシアネートプレポリマー）
▲２▼の硬化剤；各種イソシアネート、ポリイソシアネート
（７）不飽和ポリエステル樹脂と金属ドライヤー架橋剤
（８）フェノール樹脂
▲１▼レゾール型、ノボラック型
▲１▼の硬化剤；酸、アルカリ
（９）ＮＡＤ樹脂（アクリル系非水エマルション）
▲１▼アルキド樹脂を分散安定剤としたアクリル樹脂分散体
▲２▼アルキル化メラミン樹脂を分散安定剤としたアクリル樹脂分散体
（１０）合成樹脂エマルション
▲１▼酢酸ビニル系；酢酸ビニル樹脂エマルション、酢酸ビニル共重合樹脂エマルション、エチレン酢ビ共重合樹脂エマルション、酢ビアクリル共重合樹脂エマルション
▲２▼ベオバ系；酢ビベオバ共重合樹脂エマルション、ベオバアクリル共重合樹脂エマルション；ここでベオバとはシェルケミカル社の商品名でバーサチック酸ビニルを意味する。
▲３▼アクリル系；各種アクリル酸エステル共重合樹脂エマルション、自己架橋型アクリル樹脂エマルション
▲４▼スチレンアクリル系；スチレンアクリル酸エステル共重合樹脂エマルション
▲５▼エポキシ樹脂エマルション
▲６▼ウレタン樹脂エマルション
▲４▼シリコーン樹脂エマルション、変性シリコーン樹脂エマルション
（１１）水溶性樹脂；
▲１▼水溶性アルキド樹脂
▲２▼水溶性アクリル変性アルキド樹脂
▲３▼水溶性オイルフリーアルキド樹脂
▲４▼水溶性アクリル樹脂
▲５▼水溶性エポキシエステル樹脂
▲６▼水溶性メラミン樹脂
（１２）塩素化ポリオレフィン樹脂
▲１▼塩素化ポリエチレン
▲２▼塩素化ポリプロピレン
（１３）シリコーン樹脂
▲１▼ストレートシリコーン樹脂
▲２▼変性シリコーン樹脂；アルキド変性、エポキシ変性、ポリエステル変性、アクリル変性、ウレタン変性のシリコーン樹脂
（１４）その他結合剤；キシレン樹脂、ケトン樹脂、再乳化形樹脂、特開平２−４９０７４号に特定するエチレン系共重合体結合剤、特開平４−１７５１５２号に特定する結合剤、特開平５−８６３１０号に特定する一液変性エポキシ樹脂、珪酸アルカリ金属塩（各種水ガラス）、コロイダルシリカ、水硬性セメント、焼石膏など（１）〜（１４）の単独および／または２種以上の複合使用。
【００２３】
ｂ）発泡剤
(1)塩素化パラフィン
(2)含窒素化合物系発泡剤；メラミン、ジシアンジアミド、アゾジカルボイミド、尿素、メラミン初期縮合物、尿素縮合物、イソシアヌール酸縮合物、メラミン樹脂粉末、ジシアンジアミドリン酸縮合物、ジシアンジアミド樹脂、ホルムアルデヒド誘導体、ソルビット、マンニット、グリセリン、トリメチロールプロパン、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、メチロール化尿素、メチロール化ジシアンジアミド、メチロール化チオ尿素、
(3)リン酸メラミン、リン酸グアニジン、グアニル尿素、炭酸グアニジン、珪酸グアニジン、タイロース、ジオキサン
(4)有機発泡剤；アゾ系発泡剤、ニトロソ系発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ．Ｎ′−ジニトロソペンタメチレン、ベンゾスルホヒドラジド
(5)熱膨張性マイクロカプセル；ミクロパールＦ−３０、ミクロパールＦ−５０、ミクロパールＦ−８０（松本油脂社製）
(6)膨張黒鉛；黒鉛酸性硫酸塩、Ｎａ黒鉛、Ｋ黒鉛、ハロゲン化黒鉛、塩化アルミニウム黒鉛、塩化第二鉄黒鉛
(7)水ガラス系；粒状水ガラス、アルカリ金属珪酸塩、アルカリ金属メタ珪酸塩、和水水ガラス、含水珪酸アルカリ粉末
(8)泡性無機粉末；真珠岩粉末、黒耀石粉末、シラス粉末、ヒル石粉末、リン酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ゼオライト、珪藻土、人造熱発泡性無機物
(9)炭酸水素塩；炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム
ｃ）炭化層形成剤
(1)多価アルコール；ペンタエリトリトール、テトラエタノールメタン、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、マンニット
(2)多糖類；でんぷん、セルロース、蔗糖
(3)カゼイン、パラフォルムアルデヒド
ｄ）脱水触媒兼発泡剤
(1)リンまたはリン化合物；五酸化リン、亜リン酸、正リン酸、ポリリン酸、リン酸アンモニウム、リン酸三ナトリウム、トリクレジルホスフェート、メラミンホスフェート、オキシ塩化リン、五塩化リン
(2)耐水化リン化合物；マイクロカプセル化ポリリン酸アンモニウム、マイクロカプセル化メラミンホスフェート
(3)リン酸塩化合物；ポリリン酸アミド、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸カリウム、リン酸メラミン
ｅ）特種添加剤
(1)発泡性安定剤；チタン、ジルコニウム、クロム、ホウ素などの炭化物、窒化物、炭・窒化物
(2)発泡性安定剤；偏平状タルク、偏平状マイカ
(3)発泡性安定剤；シリコン樹脂超微粉末
ｆ）繊維
(1)人工無機質繊維ロックウール、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、セラミックス繊維
(2)人工有機質繊維；炭素繊維、アラミド繊維
ｇ）無機質充填剤
(1)体質顔料；水酸化アルミニウム、シリカ、タルク、硫酸バリウム、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、マイカ、粘土、シラス、寒水石、硅砂、硅石紛、二価以上の金属酸化物、二価以上の水酸化物
(2)着色顔料；酸化チタン、ベンガラ、オーカ
(3)軽量骨材；パーライト、焼成ひる石、シラスバルーン、ガラスバルーン、セラミックバルーンなど
ｈ）その他
(1)塗料用添加剤；溶剤、可塑剤、造膜助剤、増粘剤（ＣＭＣ，ＨＥＣ，ＰＶＡなど）、活性剤（アニオン、ノニオン、カチオン、両性型）、分散剤、消泡剤 (2)難燃剤；ハロゲン化合物、有機ハロゲン化合物、アンチモン化合物、有機リン系化合物、スルファミン酸アンモニウム、リン酸グアニル尿素
（７）上記仲介的な中塗り塗料層は、主に、上塗りとなる発泡性耐火塗料の結合剤がアルカリに弱いアルキッド系樹脂などを使用した場合における非発泡性耐火被覆材層からのアルカリの移行を防止するため、非発泡性耐火被覆材層に対し発泡性耐火塗料を施工する際の吸い込みムラ防止のため、あるいは非発泡性耐火被覆材層に対する発泡性耐火塗料の接着性改善のために使用する。
この中塗り塗料層は、上記発泡性耐火塗料の詳細な説明に記述している結合剤のうち、超短油，短油，中油，長油アルキッド樹脂に例示されるアルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤として用いる。また、結合剤のみによるものまたは充填剤，骨材，軽量骨材，体質顔料，着色顔料，有機質繊維，無機質繊維，増粘剤，分散剤，湿潤剤，溶剤，水などを加えたもののいずれでも使用できる。また、この中塗り塗料の使用量は、５０ｇ〜３ｋｇ／ｍ²程度の範囲で適宜選択して使用できる。
【００２４】
（８）また、上述した請求項１〜５の発明において、下地となる鉄骨の柱，梁などと、非発泡性耐火被覆材層の間に防錆塗料やアルカリ封止的塗料や仲介的接着性改良塗料などを、必要に応じて、下地処理として従来使用している範囲で使用できる。
【００２５】
【作用】
本発明は、鉄系の耐火被覆構造において、優れた耐火性能及びその信頼性を確保するとともに、如何に耐火層の厚さを薄く、しかもその工法を簡易化したらよいかという研究の結果得られたものである。
【００２６】
つまり、例えば軽量モルタルなどの非発泡性の耐火被覆材を用いた場合には、十分な耐火性能及び信頼性を備えているが厚く塗らなければならず、一方、発泡性耐火塗料を用いた場合には、薄く塗ればよいがその信頼性などに問題があり、一長一短があったが、本発明では、それらの欠点を克服して、十分な耐火性能及び信頼性を有するとともに、被覆膜の膜厚を従来より薄くすることができ、しかもその工法を著しく簡易化したものである。
【００２７】
即ち、請求項１の発明では、基本構造体の表面側に（上記板材からなる）非発泡性耐火被覆材層を備えるとともに、非発泡性耐火被覆材層の表面側に発泡性耐火塗料層を備えているので、耐火性能を十分に確保した上で、両層からなる耐火層の厚さを薄くすることができる。これは、単に非発泡性耐火被覆材層と発泡性耐火塗料層とを組み合わせた（１＋１）以上の相乗的効果を発揮し、両層を合わせた耐火層は、その厚さに比べて予想以上の耐火性能を有する。
また、本発明よれば、仲介的にアルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を設けることにより、主に、上塗りとなる発泡性耐火塗料の結合剤がアルカリに弱いアルキッド系樹脂などを使用した場合のアルカリの移行防止や、非発泡性耐火被覆材層に対し発泡性耐火塗料を施工する際の吸い込みムラ防止や、非発泡性耐火被覆材層に対する発泡性耐火塗料の接着性を改善することができる。
【００２８】
請求項２の発明では、基本構造体が、鉄骨からなる柱又は梁であるので、耐火層が薄くできるにもかかわらず、鉄骨に対する耐火性能が向上する。
請求項３の発明では、基本構造体が、一部に鉄を有する壁又は床であるので、耐火層が薄くできるにもかかわらず、壁又は床に対する耐火性能が向上する。
【００２９】
つまり、吹き付け工法、コテ塗り工法などによる壁の耐火構造については、従来、ランナーやスタッドなどの軽量鉄骨＋ラス網（又は耐火ボード）＋非発泡性耐火被覆材の組合せであった。更に、吹き付け工法、コテ塗り工法などによる床の耐火構造については、コンクリート＋デッキプレートの組合せなどに非発泡性耐火被覆材を吹き付けて仕上げていたが、本発明によれば、これらの壁又は床に関しても、非発泡性耐火被覆材層及び発泡性耐火塗料層という構成を採用することにより、その耐火性能が向上することになる。
【００３０】
また、この壁や床の耐火試験の判定については、上記建設省告示第２９９９号の規定によれば、鋼構造の建築物の場合、壁や床の耐火構造体では最高温度５００℃以下で平均温度４００℃以下で有害な剥離や割れ変形を生じないこととなっているが、本発明では、容易にその基準をクリアする。
【００３１】
尚、非発泡性耐火被覆材を薄くする場合には発泡性耐火塗料は厚めに塗布し、逆に非発泡性耐火被覆材を厚くする場合には発泡性耐火塗料は薄めに塗布し、それによって合計した厚さを非発泡性耐火被覆材単独に比べ薄くすることができる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、非発泡性耐火被覆材層の出隅部に対して、曲線状又は直線状に面取りを施し、この面取りを施した出隅部の表面に対しても、中塗り塗料層を介して、発泡性耐火塗料層をほぼ均一の厚さに形成するので、火災などにより発泡した場合には、発泡した断熱層が均一に非発泡性耐火被覆材層の出隅部を覆い、耐火性能にむらがなく、火災時の耐火性能の確実性が向上する。つまり、出隅部を例えば直角に仕上げた場合には、火災時などには、出隅部の発泡性耐火塗料の発泡源が不足して薄くなったり、割れたり、肌分かれしやすいが、本発明では発泡源が不足しないため、そのような異常を防止できる。
【００３３】
請求項５の発明によれば、基本構造体の表面側を（上記板材からなる）非発泡性耐火被覆材で覆った後に、アルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を介して、非発泡性耐火被覆材の表面側を発泡性耐火塗料で覆うので、両層からなる耐火層を極めて容易に形成できることになる。尚、発泡性耐火塗料は化粧層下地層あるいはそれ自体化粧層としての役割も兼備している。
【００３４】
【実施例】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。図１は実施例の耐火被覆構造体を示す斜視図であり、図２その断面図である。
【００３５】
図１及び図２に示す様に、本実施例の耐火被覆構造体を形成する場合には、まず、（通常の鉄骨構造に使用される）Ｈ形鋼の鋼材（鉄骨）１の表面に、非発泡性耐火被覆材を用いて非発泡性耐火被覆材層３を形成する。
尚、非発泡性耐火被覆材としては、上述した様に、けい酸カルシウム板、石綿スレート板、石膏ボード、窯業系サイディング板、金属系サイディング板、セメント系押出成形板、ＡＬＣ板、及びＰＣ板のうち、任意に選択された板材を用いることができる。
【００３６】
そして、非発泡性耐火被覆材層３の表面に、例えばアクリル樹脂系の発泡性耐火塗料を塗布し、発泡性耐火塗料層５を形成する。これによって、鋼材の表面に非発泡性耐火被覆材層と発泡性耐火塗料層とを複合した耐火層７を形成する。
この耐火層７は、非発泡性耐火被覆材単体で形成した場合より薄膜にもかかわらず、非発泡性耐火被覆材の表面に発泡性耐火塗料を塗布した構成となっているので、火災時には、最表面の発泡性耐火塗料層５が発泡して十分な厚さの断熱層を形成して耐火性能を発揮できる。しかも、鋼材１の表面には、高熱によっても容易に変質しない非発泡性耐火被覆材層３が形成されているので、この非発泡性耐火被覆材層３も十分な耐火性能を発揮し、両層３，５の機能があいまって、如何なる場合でも、確実に且つ十分に耐火の効果を得ることができるという顕著な特長がある。
【００３７】
更に、本実施例の耐火層７は、従来の非発泡性耐火被覆材単体のものより薄膜であるので、空間の有効利用ができるという効果がある。
その上、発泡性耐火塗料の表面はそれ自体化粧性がある。またその他に化粧下塗層的に面精度が良く一般にペンキなどの塗料を塗り易いので、例えば耐火層７の表面が目立つ場所で露出する様な場合には、発泡性耐火塗料層５の表面をカラフルにあるいは周囲になじむ様に着色することによって、容易に美観を向上させることもできる。
【００３８】
また、発泡性耐火塗料は、一旦発泡すると脆くなってしまい、火災時に、（発泡した）断熱層に他の部材が接触した場合には、断熱層が脱落する可能性があるが、本実施例では、鋼材１の表面には、非発泡性耐火被覆材層３が形成されているので、鋼材１が直接に火に晒されることを防止でき、その点でも耐火性能の安定性や確実性を向上させることができるという利点がある。
【００３９】
また、特に、図２（ｂ）に拡大して示す様に、Ｈ形鋼の鋼材１の角部９に対応する非発泡性耐火被覆材層３の出隅部１１に、（半径２ｍｍ以上の）曲線状のあるいは（長さ２ｍｍ以上の）直線状の面取りを施し、更に、その出隅部１１の表面にほぼ均一の厚さで発泡性耐火塗料層５を形成する場合には、火災時などに、出隅部１１の発泡性耐火塗料層５の発泡源が不足して薄くなったり、割れたり、肌分かれすることがなく、耐火性能が一層向上するという効果がある。
【００４０】
また、例えば、図３に示す様に、角形鋼の鋼材２１の角部２３に対応する非発泡性耐火被覆材層２５の出隅部２７に、上記と同様な面取りを施すことによって、同様に、火災時などには、出隅部２７の表面を覆う発泡性耐火塗料層２９が、発泡後に割れたり肌分かれすることがなく、耐火性能が向上するという効果が得られる。
【００４１】
以上本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内の種々なる態様を採用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
上記詳述した様に、請求項１の発明によれば、基本構造体の表面側に上記板材からなる非発泡性耐火被覆材層を備えるとともに、非発泡性耐火被覆材層の表面側に発泡性耐火塗料層を備えているので、耐火性能を十分に確保した上で、両層からなる耐火層の厚さを薄くすることができる。これは、単に非発泡性耐火被覆材層と発泡性耐火塗料層とを組み合わせた以上の相乗的効果を発揮する。また、表面化粧性を兼備でき経済的にも有利である。
更に、仲介的にアルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を用いることにより、主に、上塗りとなる発泡性耐火塗料の結合剤がアルカリに弱いアルキッド系樹脂などを使用した場合のアルカリの移行防止や、非発泡性耐火被覆材層に対し発泡性耐火塗料を施工する際の吸い込みムラ防止や、非発泡性耐火被覆材層に対する発泡性耐火塗料の接着性を改善する効果がある。
【００４３】
請求項２の発明では、柱又は梁の鉄骨の構造体の表面に、非発泡性耐火被覆材層及び発泡性耐火塗料層を設けるので、両層からなる耐火層を薄くできるにもかかわらず、鉄骨に対する耐火性能が向上する。
請求項３の発明では、壁又は床の一部に鉄を含む基本構造体の表面に、非発泡性耐火被覆材層及び発泡性耐火塗料層を設けるので、両層からなる耐火層を薄くできるにもかかわらず、壁又は床に対する耐火性能が向上する。
【００４５】
請求項４の発明によれば、非発泡性耐火被覆材層の出隅部に対して、曲線状又は直線状に面取りを施し、中塗り塗料層を介して、この出隅部の表面に発泡性耐火塗料層をほぼ均一の厚さに形成するので、火災時などには、出隅部の発泡性耐火塗料の発泡源が不足して薄くなったり、割れたり、肌分かれしすることがなく、確実に耐火性能を発揮できる。
【００４６】
請求項５の発明では、基本構造体の表面側を上記板材からなる非発泡性耐火被覆材で覆った後に、中塗り塗料層を介して、この非発泡性耐火被覆材の表面側を発泡性耐火塗料で覆うので、両層からなる耐火層を極めて簡単な作業で容易に形成できることになる。また、新たな化粧塗装を省略できる。
更に、アルカリに弱いものを除いたものの単独または２種以上の複合したものを結合剤とする中塗り塗料層を用いることにより、主に、上塗りとなる発泡性耐火塗料の結合剤がアルカリに弱いアルキッド系樹脂などを使用した場合のアルカリの移行防止や、非発泡性耐火被覆材層に対し発泡性耐火塗料を施工する際の吸い込みムラ防止や、非発泡性耐火被覆材層に対する発泡性耐火塗料の接着性を改善する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の耐火被覆構造体を示す斜視図である。
【図２】Ｈ形鋼の耐火被覆構造体を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す断面図である。
【図３】角形鋼の耐火被覆構造体を示す断面図である。
【図４】接着性の測定方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２１…鋼材３，２５…非発泡性耐火被覆材層
５，２９…発泡性耐火塗料層７…耐火層
９，２３…角部１１，２７…出隅部[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hybrid fire-resistant coating structure capable of significantly improving fire resistance performance and a fire-resistant coating method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a refractory structure such as a steel structure, a structure in which a surface of a steel frame or the like is covered with a non-foamable refractory coating material such as a lightweight mortar is known. Separately, there is known one in which the surface of a steel frame or the like is covered with a foaming refractory paint that foams in a fire to form a heat insulating layer.
[0003]
In order to keep the fire resistance of buildings such as steel structures at a certain level, certain standards are set by the Building Standards Law. In other words, according to the Building Standards Law, to prevent a building from collapsing in the event of a fire, the necessary structure for pillars, beams, walls, floors, and roofs according to the scale, number of floors, use, and regional characteristics Fire resistance is determined.
[0004]
Specifically, there are the following provisions (1) to (4) as designations of conventional fireproof structures.
(1) General designation;
Refractory structures described in No. 1675 of Ministry of Construction Notification No. 1675, such as reinforced concrete structures, steel reinforced concrete structures, steel mesh mortar-coated steel frame structures, and steel mesh pearlite mortar-coated steel frame structures.
[0005]
(2) General rules designation;
Sprayed rock wool coated steel frame structure, fiber-mixed calcium silicate coated steel frame structure, asbestos / rock wool plate coated steel frame structure, hollow prestressed concrete panel floor plate structure, concrete / deck plate composite slab structure, sprayed rock wool coated zinc iron plate roof structure, etc. Fire resistant structure specified by general rules.
[0006]
(3) Individual designation;
Wet spray rock wool coated steel structure, vermiculite plaster coated steel frame fire resistant structure, aluminum hydroxide / cement type spray material coated steel frame fire resistant structure, concrete filled steel tube fire resistant structure, asbestos cement extruded plate coated steel frame fire resistant structure, ALC plate coated steel fire resistant structure Structure, fire resistant structure with wet gypsum spraying material coated steel frame, asbestos cement extruded plate partition wall fire resistant structure, double-sided inorganic fiber reinforced gypsum board laminated lightweight steel frame base partition fire resistant structure, double-sided cement mortar containing three-dimensional wire mesh filled polyethylene foam plate filling Outer wall fireproof structure, perlite iron mesh mortar board outer wall fireproof structure, double-sided welded wire mesh cement mortar expanded polystyrene board filling outer wall fireproof structure, ALC floor board fireproof structure, wet sprayed vermiculite-coated deck plate concrete floor fireproof structure, wet sprayed rock wool coated Down cleats deck plate floor refractory structure, galvanized sheet pearlite blown folded plate roof refractory structure, cellulose insulation blown galvanized sheet folded plate roof refractory structure, such as wet gypsum-based spraying material folded metal plate roof refractory structure.
[0007]
4) Designation of Article 38 of the Building Standards Law;
Rock wool thin coated FR steel refractory structure, aluminum hydroxide / cement type spray material coated FR steel refractory structure, foamed refractory paint coated steel frame refractory structure, etc.
Further, in order to regulate the fire resistance performance of these fire-resistant structures in an actual fire, a fire test and the like are specified in Notification No. 2999 of the Ministry of Construction.
[0008]
Among these, the test method is to heat a test body of a predetermined standard under a heating condition such as a predetermined heating time and a predetermined heating temperature. In this test, those having no problem such as cracks or dropouts in the refractory structure of the test piece (or within the allowable range) are classified according to the test time, and are refractory for one hour and two hours. , 3 hours fire resistance, etc.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the above-described fire-resistant structures has advantages and disadvantages, and further improvement has been desired.
For example, when a structural steel frame is coated with dry rock wool, which is a non-foaming fire-resistant coating material, fire resistance performance of 1, 2, and 3 hours can be obtained by a fire test specified in Ministry of Construction Notification No. 2999. In addition, a dry rock wool coating having a thickness of 30 mm, 45 mm and 60 mm was required, and the coating had to be considerably thick in order to obtain sufficient fire resistance.
[0010]
This was generally true when using non-foamable refractory coatings such as lightweight mortar, as well as dry rock wool. In other words, this kind of refractory coating material has excellent and stable fire resistance performance, but in order to obtain a predetermined fire resistance performance, the refractory coating material had to be applied quite thickly. For this reason, there has been a problem that the work of applying the refractory coating material is troublesome, the use space of the building is reduced due to the thick coating, and the coating is easily peeled off by its own weight instead of the thick coating. In particular, when applying a fire-resistant coating material using conventional coating equipment, there is a limit to the thickness that can be applied in a single application. Had to be done.
[0011]
On the other hand, when using foaming refractory paint, it is not necessary to apply it so thickly, so there is an advantage that the application equipment can be applied even if it is a little small, but the viscosity and viscosity of the paint make it easy to sag and limit it to one application thickness There is a concern about the necessity of repeated blowing and the stability and certainty of fire resistance performance as compared with the non-foaming fire-resistant coating material. In other words, there is some anxiety about whether foaming can be surely made in the event of an actual fire and a stable heat insulating layer having a predetermined thickness can be formed. In addition, a coating layer made of a foaming refractory paint has its own surface strength under a normal environment, but once foamed in a fire environment, the strength is greatly reduced. There is a concern that the heat insulating layer is easily peeled off and dropped off when the members come into contact or due to wind pressure or the like.
[0012]
The present invention has been made to solve the above problems, and has sufficient fire resistance and reliability, and can reduce the thickness of a fire-resistant coating (hereinafter, referred to as a fire-resistant layer) as compared with the conventional case. Further, it is an object of the present invention to provide a hybrid fire-resistant coating structure and a fire-resistant coating method capable of simplifying the method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 made to achieve this object is as follows.
A basic structure using iron in part or in whole, a non-foamable refractory coating material layer provided on the surface side of the basic structure, and a foaming property provided on the surface side of the non-foamable refractory coating material layer And a fire-resistant paint layer, and as the non-foamable fire-resistant coating material layer, a calcium silicate plate, an asbestos slate plate, a gypsum board, a ceramic siding plate, a metal siding plate, a cement-based extruded plate, an ALC plate, And PC board selected arbitrarilyFurther, an intermediate coating between the non-foamable refractory coating material layer and the foamable refractory paint layer, wherein a binder alone or a composite of two or more of those excluding those which are vulnerable to alkali is used as a binder. With paint layerThe gist is a hybrid fire-resistant coating structure characterized by the above.
[0014]
The invention of claim 2 is
The gist is the hybrid fire-resistant coating structure according to claim 1, wherein the basic structure is a steel column or beam.
The invention of claim 3 is
The gist is the hybrid fire-resistant coating structure according to claim 1, wherein the basic structure is a wall or a floor partially containing iron.
[0016]
Claim4The invention of
The corners of the non-foamable refractory coating material layer covering the corners of the basic structure are chamfered in a curved or straight line, and the surface of the chamfered corners is coated with the intermediate coating. Through layersdo itAnd a foamable refractory paint layer having a substantially uniform thickness.3The gist is the hybrid fire-resistant coating structure according to any one of the above.
[0017]
Claim5The invention of
Calcium silicate board, asbestos slate board, gypsum board, ceramic siding board, metal siding board, cement-based extruded board, ALC board, and PC After covering with a non-foamable refractory coating made of a plate material selected arbitrarily,Use a binder alone or in combination of two or more, excluding those that are vulnerable to alkalisIntermediate coating layerdo itThe gist of the present invention is a hybrid fire-resistant coating method in which the surface side of the non-foamable fire-resistant coating material is covered with a foaming fire-resistant paint.
[0018]
Next, each configuration of the present invention described above will be described in detail.
(1) Examples of the basic structure include commonly used steel frames and steel pipes such as an H-shaped steel, a grooved steel, an I-shaped steel, an equilateral angle steel, an irregular angle angle steel, a square steel pipe, and a round steel pipe. , Besides, lightweight steel frame and other materials, such as wire mesh, metal lath, gypsum lathboard, lath cut plywood, etc., gypsum board, calcium silicate board, fiber-mixed cement calcium silicate board, hard wood chip cement board, pulp Examples thereof include a combination with a ceramic siding plate such as a mixed asbestos cement plate, a slag gypsum cement plate, a slag gypsum plate mixed with glass fiber, an asbestos cement extruded plate, and a fiber mixed cement perlite plate, a PC plate, and an ALC plate.
[0019]
(2) As the iron material used for the basic structure, a structural steel material can be usually used, but it is more preferable to use FR steel. This FR steel is a steel material having a higher heat resistance than a conventional structural steel material, and has a yield strength at 600 ° C. that is ２ or more of a yield strength at room temperature. Can be reduced.
[0020]
(3) The term fireproof such as a fireproof covering material or a fireproof paint means, in the case of the present application, fireproof of a fireproof structure generally used or quasi-fireproof in a quasi-fireproof structure.
(4) As a non-foamable refractory coating material,A plate material arbitrarily selected from a calcium silicate plate, an asbestos slate plate, a gypsum board, a ceramic siding plate, a metal siding plate, a cement extruded plate, an ALC plate, and a PC plate is used.
[0021]
(5) Foamable refractory paint is one that foams to form a heat insulating layer having a heat insulating effect when subjected to high heat as in a fire.
(6) As the foamable refractory paint, for example, a paint containing the following binder, foaming agent, carbonized layer forming agent, and the like can be adopted. However, as long as the paint exhibits the same function, it is not limited thereto. Absent.
[0022]
a) Binder
(1) Alkyd resin
(1) Pure alkyd resin; alkyd resins such as ultra-short oil, short oil, medium oil, long oil, and ultra-long oil
(2) Modified alkyd resins; alkyd resins such as rosin-modified, phenol-modified, epoxy-modified, styrenated, acrylated, urethane-modified, silicon-modified, and amino-resin-modified
(3) Oil-free alkyd resin; oil-free, high-molecular-weight oil-free, ultra-short oil, non-drying oil-modified short oil, dry-oil-modified medium oil, dry-oil-modified long oil, dry-oil-modified ultra-long oil, rosin-modified, phenol-modified Alkyd resins such as epoxy-modified, styrenated, acrylated, urethane-modified, silicon-modified, amino-resin-modified
(1) to (3) crosslinking agents; curing agents for alkyd resins such as amino resins, nitrocellulose, metal salt dryers, and urethanes
(2) amino resin
(1) Melamine resin: Butylated melamine resin, methylated melamine resin, benzoguanamine resin
(2) Urea resin; Butylated urea melamine resin
(1)-(2) crosslinking agent; acid or heating
(3) Vinyl resin
(1) Vinyl chloride resin; vinyl chloride resin, copolymer with vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin
(2) Vinyl acetate resin; vinyl acetate resin, copolymer with vinyl acetate resin
(3) Polyvinyl alcohol
4) Polyvinyl butyral
(4) Acrylic resin
(1) Thermoplastic acrylic resin
(2) Thermosetting acrylic resin
(3) Modified acrylic resin
(2) crosslinking agent; amino resin, epoxy resin, polyisocyanate, melamine, polycarboxylic acid compound, metal dryer
(5) Epoxy resin
(1) Glycidyl ether type: bisphenol A type, bisphenol F type, phenol novolak type, epoxy resin + novolak resin, brominated bisphenol A type, 2,6-xylenol type, orthocresol novolak type, bisphenol A novolak type, trifunctional type
(2) Glycidyl ester type; dimer acid, polycarboxylic acid ester type
(3) Glycidylamine type; aromatic amine type
(4) Cycloaliphatic type
(5) Self-emulsifying hydrophilic epoxy resin
(6) One-component modified epoxy resin
(1) to (5) epoxy resin curing agents; polymercaptan, aliphatic polyamine, aromatic polyamine, polyamide, tertiary amine, getylaminopropylamine, imidazole, tertiary amine salt, alicyclic amine, metal dryer
(6) Polyurethane resin
(1) One-pack type polyurethane resin; oil-modified polyurethane resin, lacquer type polyurethane resin
(2) Two-component polyurethane resin; polyol-curable polyurethane resin (type of polyol; acrylic polyol, polyester polyol, isocyanate prepolymer)
(2) curing agent; various isocyanates, polyisocyanates
(7) Unsaturated polyester resin and metal dryer crosslinking agent
(8) Phenol resin
(1) Resol type, novolak type
(1) curing agent; acid, alkali
(9) NAD resin (acrylic non-aqueous emulsion)
(1) Acrylic resin dispersion using alkyd resin as dispersion stabilizer
(2) Acrylic resin dispersion using alkylated melamine resin as dispersion stabilizer
(10) Synthetic resin emulsion
(1) Vinyl acetate-based; vinyl acetate resin emulsion, vinyl acetate copolymer resin emulsion, ethylene vinyl acetate copolymer resin emulsion, vinyl acetate copolymer resin emulsion
{Circle around (2)} Veovar; Vinevine Viveova copolymer resin emulsion; Veovar acrylic copolymer resin emulsion; where Veova is a trade name of Shell Chemical Company, which means vinyl versatate.
(3) Acrylic; Various acrylic acid ester copolymer resin emulsions, self-crosslinking acrylic resin emulsions
(4) Styrene acrylic type; styrene acrylate copolymer resin emulsion
5) Epoxy resin emulsion
(6) Urethane resin emulsion
4) Silicone resin emulsion, modified silicone resin emulsion
(11) a water-soluble resin;
(1) Water-soluble alkyd resin
(2) Water-soluble acrylic-modified alkyd resin
(3) Water-soluble oil-free alkyd resin
4) Water-soluble acrylic resin
(5) Water-soluble epoxy ester resin
(6) Water-soluble melamine resin
(12) Chlorinated polyolefin resin
(1) Chlorinated polyethylene
(2) Chlorinated polypropylene
(13) Silicone resin
(1) Straight silicone resin
(2) Modified silicone resin; alkyd-modified, epoxy-modified, polyester-modified, acrylic-modified, urethane-modified silicone resin
(14) Other binders: xylene resin, ketone resin, re-emulsifiable resin, ethylene copolymer binder specified in JP-A-2-49074, binder specified in JP-A-4-175152, JP-A-5-175 -86310, one-component modified epoxy resin, alkali metal silicate (various water glass), colloidal silica, hydraulic cement, calcined gypsum, etc. (1) to (14) alone and / or in combination of two or more .
[0023]
b) foaming agent
(1) Chlorinated paraffin
(2) Nitrogen-containing compound foaming agents: melamine, dicyandiamide, azodicarboximide, urea, melamine initial condensate, urea condensate, isocyanuric acid condensate, melamine resin powder, dicyandiamide phosphoric acid condensate, dicyandiamide resin, formaldehyde Derivatives, sorbit, mannitol, glycerin, trimethylolpropane, paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, methylolated urea, methylolated dicyandiamide, methylolated thiourea,
(3) Melamine phosphate, guanidine phosphate, guanylurea, guanidine carbonate, guanidine silicate, tylose, dioxane
(4) Organic foaming agents; azo foaming agents, nitroso foaming agents, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N'-dinitrosopentamethylene, benzosulfohydrazide
(5) Thermal expandable microcapsules; Micropearl F-30, Micropearl F-50, Micropearl F-80 (Matsumoto Yushi Co., Ltd.)
(6) expanded graphite; graphite acid sulfate, Na graphite, K graphite, halogenated graphite, aluminum chloride graphite, ferric chloride graphite
(7) Water glass system; granular water glass, alkali metal silicate, alkali metal metasilicate, hydrated water glass, hydrous alkali silicate powder
(8) Foaming inorganic powder; perlite powder, anorthite powder, shirasu powder, hillite powder, aluminum phosphate, aluminum hydroxide, zeolite, diatomaceous earth, synthetic thermal foaming inorganic substance
(9) Bicarbonate; potassium bicarbonate, sodium bicarbonate
c) Carbonized layer forming agent
(1) Polyhydric alcohols: pentaerythritol, tetraethanolmethane, dipentaerythritol, tripentaerythritol, ethylene glycol, trimethylolpropane, mannitol
(2) polysaccharides: starch, cellulose, sucrose
(3) Casein, paraformaldehyde
d) Dehydration catalyst and blowing agent
(1) phosphorus or phosphorus compound; phosphorus pentoxide, phosphorous acid, orthophosphoric acid, polyphosphoric acid, ammonium phosphate, trisodium phosphate, tricresyl phosphate, melamine phosphate, phosphorus oxychloride, phosphorus pentachloride
(2) Water-resistant phosphorus compound; microencapsulated ammonium polyphosphate, microencapsulated melamine phosphate
(3) Phosphate compounds: polyphosphoramide, ammonium polyphosphate, potassium polyphosphate, melamine phosphate
e) Special additives
(1) Foaming stabilizer; carbide, nitride, charcoal / nitride such as titanium, zirconium, chromium, and boron
(2) Foaming stabilizer; flat talc, flat mica
(3) Foaming stabilizer; silicon resin ultrafine powder
f) Fiber
(1) Artificial inorganic fiber rock wool, glass fiber, silica alumina fiber, ceramic fiber
(2) Artificial organic fiber; carbon fiber, aramid fiber
g) Inorganic filler
(1) extender pigments: aluminum hydroxide, silica, talc, barium sulfate, clay, calcium carbonate, titanium oxide, mica, clay, shirasu, cold water stone, silica sand, silica powder, divalent or higher metal oxide, divalent or higher Hydroxide
(2) Color pigments: titanium oxide, red iron oxide, oka
(3) Light aggregate; perlite, fired vermiculite, shirasu balloon, glass balloon, ceramic balloon, etc.
h) Other
(1) Paint additives; solvents, plasticizers, film forming aids, thickeners (CMC, HEC, PVA, etc.), activators (anion, nonion, cation, amphoteric type), dispersants, defoamers ( 2) Flame retardant; halogen compound, organic halogen compound, antimony compound, organic phosphorus compound, ammonium sulfamate, guanyl urea phosphate
(7) TopNoteThe intermediate coating layer is mainlyIn order to prevent the transfer of alkali from the non-foamable fire-resistant coating material layer when the binder of the foamable fire-resistant coating material to be applied as an overcoat is an alkali-sensitive resin or the like, the non-foamable fire-resistant coating material layer In order to prevent suction unevenness when applying foaming fire resistant paint,Alternatively, it is used for improving the adhesiveness of the foaming refractory paint to the non-foaming refractory coating material layer.
The intermediate coating layer was formed by removing the binders described in the detailed description of the foamable refractory paint, which are weak to alkali exemplified by ultrashort oil, short oil, medium oil, and long oil alkyd resin. Of a single or a combination of two or moreI have. Also,Can be used with only binder or with filler, aggregate, lightweight aggregate, extender, coloring pigment, organic fiber, inorganic fiber, thickener, dispersant, wetting agent, solvent, water, etc. . The amount of the intermediate coating used is 50 g to 3 kg / m.^TwoIt can be appropriately selected and used within the range of the degree.
[0024]
(8) Further, the above-mentioned claims 1 to5In the invention according to the invention, a rust-preventive paint, an alkali-sealing paint, an intermediary adhesion-improving paint, or the like is provided between the non-foamable refractory coating material layer and the steel pillars, beams, etc., which are to be the base, if necessary. Processing can be used within the range conventionally used.
[0025]
[Action]
The present invention has obtained the results of research on how to reduce the thickness of the refractory layer and simplify the construction method while ensuring excellent fire resistance performance and its reliability in an iron-based fire-resistant coating structure. It is a thing.
[0026]
In other words, for example, when a non-foamable fire-resistant coating material such as lightweight mortar is used, it has sufficient fire resistance and reliability, but must be thickly applied. Has a problem with its reliability, etc., which has advantages and disadvantages.However, in the present invention, while overcoming those disadvantages, it has sufficient fire resistance performance and reliability, and the coating film The thickness can be made thinner than before, and the construction method is significantly simplified.
[0027]
That is, according to the first aspect of the present invention, a non-foamable fire-resistant coating material layer (made of the above-mentioned plate material) is provided on the surface side of the basic structure, and a foamable fire-resistant paint layer is provided on the surface side of the non-foamable fire-resistant coating material layer. Since it is provided, the thickness of the refractory layer composed of both layers can be reduced while ensuring sufficient fire resistance performance. This is because the non-foamable refractory coating material layer and the foamable refractory paint layer exhibit a synergistic effect of (1 + 1) or more, and the refractory layer combining both layers is more than expected compared to its thickness. Has fire resistance performance.
Further, according to the present invention, by providing an intermediate coating layer using a binder alone or a composite of two or more of those excluding those which are vulnerable to alkali as an intermediate, a foaming fire resistant mainly serving as an overcoat is provided. Prevents migration of alkali when alkyd resin, etc., which is weak to alkali, is used as a binder for paint, prevents uneven suction when applying foamable fire-resistant paint to non-foamable fireproof coating material layer, and non-foamable fireproof The adhesiveness of the foaming refractory paint to the coating material layer can be improved.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, since the basic structure is a column or a beam made of a steel frame, the fire resistance performance against the steel frame is improved even though the fire-resistant layer can be made thin.
According to the third aspect of the present invention, since the basic structure is a wall or a floor partially having iron, the fire resistance of the wall or the floor is improved even though the fire-resistant layer can be made thin.
[0029]
That is, the fireproof structure of the wall by the spraying method, the ironing method, or the like has conventionally been a combination of a lightweight steel frame such as a runner or a stud + a lath net (or a fireproof board) + a non-foaming fireproof covering material. Furthermore, regarding the fire-resistant structure of the floor by the spraying method, the ironing method, etc., the non-foaming fire-resistant coating material is sprayed on the concrete + deck plate combination or the like. Regarding the above, the fire resistance performance is improved by adopting the configuration of the non-foamable fireproof coating material layer and the foamable fireproof paint layer.
[0030]
In addition, according to the provisions of the Ministry of Construction Notification No. 2999, regarding the wall and floor fire resistance test, in the case of a steel structure, the average temperature of the wall or floor fire resistant structure is 500 ° C. or less. Although no harmful exfoliation or cracking deformation occurs at a temperature of 400 ° C. or lower, the present invention easily meets the criteria.
[0031]
In addition, when the non-foamable fire-resistant coating material is thinned, the foamable fire-resistant coating material is applied thicker, and when the non-foamable fire-resistant coating material is thickened, the foamable fire-resistant coating material is applied thinly. Total thickness can be reduced compared to non-foamable refractory coating alone.
[0032]
Claim4According to the invention, the corner of the non-foamable refractory coating material layer is chamfered in a curved or straight line, and the surface of the chamfered corner is also coated with an intermediate coating layer. Throughdo itSince the foamable fire-resistant paint layer is formed to a substantially uniform thickness, if foaming occurs due to fire, the foamed heat-insulating layer uniformly covers the protruding corners of the non-foamable fire-resistant coating material layer to improve fire resistance. There is no unevenness, and the certainty of fire resistance performance in the event of a fire is improved. In other words, if the outer corner is finished at a right angle, for example, in the event of a fire, the foaming source of the foaming refractory paint at the outer corner is insufficient, and it is likely to be thin, cracked, or broken. In the invention, such an abnormality can be prevented because the number of foaming sources is not insufficient.
[0033]
Claim5According to the invention, after covering the surface side of the basic structure with the non-foamable refractory covering material (consisting of the above-mentioned plate material),Use a binder alone or in combination of two or more, excluding those that are vulnerable to alkalisIntermediate coating layerdo itSince the surface side of the non-foamable refractory coating material is covered with the foamable refractory paint, a refractory layer composed of both layers can be formed very easily. The foamable refractory paint also serves as a decorative layer base layer or as a decorative layer itself.
[0034]
【Example】
In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a perspective view showing a fireproof covering structure of an embodiment, and FIG. 2 is a sectional view thereof.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 2, when forming the fire-resistant coating structure of the present embodiment, first, the surface of a steel material (steel frame) 1 of an H-section steel (used for a normal steel frame structure) 1 Non-foamable fireproof coatingUsingThe non-foamable refractory coating material layer 3 is formed.
As the non-foamable refractory coating material, as described above, calcium silicate board, asbestos slate board, gypsum board, ceramic siding board, metal siding board, cement-based extruded board, ALC board, and PC board Among them, a plate material arbitrarily selected can be used.
[0036]
AndOf the non-foamable refractory coating material layer 3On the surface, for example, an acrylic resin foamable fire-resistant paintPaintCloth is applied to form the foamable refractory paint layer 5. Thus, the fire-resistant layer 7 in which the non-foamable fire-resistant coating material layer and the foamable fire-resistant paint layer are combined is formed on the surface of the steel material.
The fire-resistant layer 7 has a configuration in which a foamable fire-resistant paint is applied to the surface of the non-foamable fire-resistant coating material, despite the fact that the fire-resistant layer 7 is thinner than a case where the fire-resistant coating material is formed alone. The foamable refractory paint layer 5 on the outermost surface foams to form a heat-insulating layer having a sufficient thickness, thereby exhibiting fire resistance. In addition, the non-foamable refractory coating material layer 3 which is not easily deteriorated even by high heat is provided on the surface of the steel material 1.Is shapedAs a result, the non-foamable fire-resistant coating material layer 3 also exhibits a sufficient fire resistance performance, and the functions of the two layers 3 and 5 are combined, so that in any case, the fire-resistant effect can be reliably and sufficiently obtained. There is a remarkable feature that can be.
[0037]
Further, since the refractory layer 7 of the present embodiment is thinner than the conventional non-foamable refractory coating alone, there is an effect that the space can be effectively used.
In addition, the surface of the foaming refractory paint itself is cosmetic. In addition, since paint such as paint is generally easy to apply with good surface accuracy as a decorative undercoat layer, for example, when the surface of the fireproof layer 7 is exposed in a conspicuous place, the surface of the foamable fireproof paint layer 5 is removed. The aesthetic appearance can be easily improved by coloring colorfully or so as to fit the surroundings.
[0038]
In addition, the foamable refractory paint becomes brittle once foamed, and if another member comes into contact with the (foamed) heat-insulating layer during a fire, the heat-insulating layer may fall off. Then, the non-foamable refractory coating material layer 3Is shapedAs a result, the steel material 1 can be prevented from being directly exposed to fire, and in that respect, there is an advantage that the stability and reliability of the fire resistance performance can be improved.
[0039]
In particular, as shown in an enlarged view in FIG. 2B, the protruding corner 11 of the non-foamable refractory coating material layer 3 corresponding to the corner 9 of the steel material 1 of the H-section steel (with a radius of 2 mm or more) If a curved or linear chamfer (with a length of 2 mm or more) is chamfered and the foamable refractory paint layer 5 is formed with a substantially uniform thickness on the surface of the protruding corner portion 11, the For example, there is an effect that the foaming source of the foaming refractory paint layer 5 at the protruding corner portion 11 is insufficient and the foaming source layer 5 is not thinned, cracked, or skinned, and the fire resistance performance is further improved.
[0040]
Further, for example, as shown in FIG. 3, the same chamfering as described above is performed on the protruding corner 27 of the non-foamable refractory coating material layer 25 corresponding to the corner 23 of the steel material 21 of the square steel. In the event of a fire, for example, the foamable refractory paint layer 29 covering the surface of the protruding corner 27 does not crack or break after foaming, and the effect of improving fire resistance is obtained.You.
[0041]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modes can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0042]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, a non-foamable fire-resistant coating material layer made of the plate material is provided on the surface side of the basic structure, and foam is formed on the surface side of the non-foamable fire-resistant coating material layer. Since the refractory paint layer is provided, it is possible to reduce the thickness of the refractory layer comprising both layers while ensuring sufficient fire resistance performance. This exerts a synergistic effect beyond the combination of the non-foamable fire-resistant coating material layer and the foamable fire-resistant paint layer. In addition, surface cosmetic properties can be obtained, which is economically advantageous.
Furthermore, by using an intermediate coating layer having a binder of a single substance or a composite of two or more kinds excluding those which are weak to alkali, the binder of the foaming refractory paint to be the top coat is mainly used. Prevents migration of alkali when using alkyd resin that is sensitive to alkali, prevention of uneven suction when applying foaming refractory paint to non-foamable fire-resistant coating material layer, foaming of non-foamable fire-resistant coating material layer It has the effect of improving the adhesiveness of the refractory paint.
[0043]
According to the invention of claim 2, since the non-foamable fire-resistant coating material layer and the foamable fire-resistant paint layer are provided on the surface of the steel frame structure of the column or the beam, the fire-resistant layer composed of both layers can be thinned. Fire resistance performance against steel frames is improved.
According to the third aspect of the present invention, since the non-foamable fire-resistant coating material layer and the foamable fire-resistant paint layer are provided on the surface of the basic structure including iron on a part of the wall or floor, the fire-resistant layer composed of both layers can be thinned. Nevertheless, the fire performance on the wall or floor is improved.
[0045]
Claim4According to the invention, the corners of the non-foamable refractory coating material layer are chamfered in a curved or straight line, and the intermediate coating layer is interposed therebetween.do itSince the foamable refractory paint layer is formed to a substantially uniform thickness on the surface of the protruding corner, in the event of a fire, the foaming source of the foamable refractory paint on the protruding corner becomes insufficient and becomes thin or cracked. It is possible to reliably exhibit fireproof performance without breaking or splitting.
[0046]
Claim5In the invention of the above, after the front side of the basic structure is covered with the non-foamable refractory covering material made of the above-mentioned plate material, the intermediate coating layer is interposed.do itSince the surface side of the non-foamable refractory coating material is covered with the foamable refractory paint, the refractory layer composed of both layers can be easily formed by an extremely simple operation. Also, a new cosmetic coating can be omitted.
Furthermore, by using an intermediate coating layer using a binder alone or in combination of two or more of those excluding those that are vulnerable to alkali, the binder of the foaming refractory paint to be the top coat is mainly vulnerable to alkali. Prevents migration of alkali when using alkyd resin, etc., Prevents uneven suction when applying foaming fireproof paint to non-foamable fireproof coating material layer, and foamable fireproof paint for non-foamable fireproof coating material layer This has the effect of improving the adhesiveness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a fireproof covering structure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show a fire-resistant coated structure of an H-section steel, in which FIG. 2A is a cross-sectional view and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a refractory covering structure made of square steel.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for measuring adhesiveness.
[Explanation of symbols]
1,21 ... Steel 3,25 ... Non-foaming refractory coating material layer
5, 29: foamable fire-resistant paint layer 7: fire-resistant layer
9,23 ... corner 11,27 ... outer corner

Claims

A basic structure using iron in part or in whole, a non-foamable refractory coating material layer provided on the surface side of the basic structure, and a foaming property provided on the surface side of the non-foamable refractory coating material layer And a fire-resistant paint layer,
As the non-foamable refractory coating material layer, arbitrarily selected from calcium silicate plate, asbestos slate plate, gypsum board, ceramic siding plate, metal siding plate, cement-based extruded plate, ALC plate, and PC plate used by the plate material,
Further, an intermediate coating material containing, as a binder, one or a combination of two or more of the non-foamable refractory coating material layer and the foamable refractory coating material layer, except for those which are intermediately weak to alkali. A hybrid fire-resistant coating structure comprising a layer .
A hybrid fire-resistant coating structure characterized in that:

The hybrid fire-resistant covering structure according to claim 1, wherein the basic structure is a steel column or beam.

The hybrid fire-resistant covering structure according to claim 1, wherein the basic structure is a wall or a floor partially containing iron.

The corners of the non-foamable refractory coating material layer covering the corners of the basic structure are chamfered in a curved or straight line, and the surface of the chamfered corners is coated with the intermediate coating. and through the layer, foamed refractory coating layer, characterized in that formed in substantially uniform thickness of the claims 1 to hybrid fire protection structure according to any one of 3.

Calcium silicate board, asbestos slate board, gypsum board, ceramic siding board, metal siding board, cement-based extruded board, ALC board, and PC After covering with a non-foamable refractory covering material composed of a arbitrarily selected plate material, an intermediate coating layer containing a binder alone or a composite of two or more types excluding those vulnerable to alkali is used. and through a hybrid fire protection method, characterized in that covering the surface of the non-expandable fireproofing material of expandable refractory coating.