JP5921658B1 - 船舶用遮音床材およびその施工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】新たな騒音コードの防音性能を満たすことができ、１次甲板床張材の施工作業を簡素化する船舶用遮音床材を提供する。【解決手段】船舶の甲板上に施工する船舶用遮音床材において、基板１上に、接着層２、吸音層３、遮音層４、仕上層５を順に積層して構成される。基板１は、船舶の甲板を構成する鋼板であって、ＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材である。接着層２は、基板１への接合強度を高めるためにポリマーセメント系の接着剤で施工される層である。接着層と、ガラス繊維からなる吸音層と、遮音層と、仕上層とを順に積層して形成する。【選択図】図１
Description
本発明は、船舶の居住区域等の船舶床の１次甲板床張材として用いる船舶用遮音床材およびその施工方法に関する。
一般に、船舶の甲板は鋼板で形成され、居室や共用通路、医務室、食堂等の区域では、その床を鋼板のままにすると、鋼板のうねりやゆがみ等が歩行の障害になり、歩行時の靴音等は騒音になって乗客や船員等の居住性が低下するため、床面の平坦化や騒音の低減のために、鋼板上に１次甲板床張材を施工し、その上面に美装や機能目的の塗装や化粧タイル等を施して船舶床を形成している。
このような船舶床の従来の１次甲板床張材は、鋼甲板上にエラストマー性能を有するアクリル−スチレン樹脂からなる１〜５ｍｍ程度の制振層を塗布により形成し、制振層上にセメント中にラテックスゴムや珪砂を混合したデッキコンポジションからなる５〜２０ｍｍ程度のベースコート層を塗布により形成して、船舶床の制振性能を向上させている（例えば、特許文献１参照。）。
また、２０１２年１１月の国際海事機関（ＩＭＯ）第９１回海上安全委員会（ＭＳＣ９１）において、旧騒音コードの改正案および同コードを強制化するＳＯＬＡＳ条約２−１章第３−１２規則の一部改正案が採択されたことに伴って、船舶の居住区域等の船内騒音に対して新たな騒音コードに基づく遮音材の設置、および居住区域等の防音性能を重みつき音響透過損失（Ｒｗ）で測定することが義務付けられ、図５に示すように、隣接する区域Ａ、Ｂ間の境界に設ける仕切り材の防音性能の規制値が規定された。
しかしながら、上述した従来の技術においては、ベースコート層を形成するデッキコンポジションにラテックスゴムを使用しており、通常、ラテックスゴムはその液体を缶に詰めて供給されるため、鋼甲板への１次甲板床張材の施工時には、缶を開封してセメントや珪砂等の紛体と混ぜ合わせる必要があり、広い甲板への施工時に時間を要し、１次甲板床張材の施工時の作業効率が低下するという問題がある。
また、防音性能の向上のためには、機関室等で発生し甲板等の固体中を伝搬して伝わる固体伝搬音の低減のみならず、空気中を伝搬して伝わる空気伝搬音も低減する必要があり、固体伝搬音を低減して制振性能を向上させた１次甲板床張材では、新たに義務付けられた騒音コードの防音性能を満たすことができないことが懸念され、これら２つの伝搬音を低減して防音性能を向上させた新たな遮音材の開発が望まれている。
そこで、本発明は、新たな騒音コードの防音性能を満たすことができ、１次甲板床張材の施工作業を簡素化する船舶用遮音床材を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、新たな騒音コードの防音性能を満たすことができ、１次甲板床張材の施工作業を簡素化する船舶用遮音床材を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、船舶の甲板上に施工する船舶用遮音床材において、甲板上に、接着層と、前記接着層上に所定の間隔で離間させて並設したガラス繊維からなる吸音層と、遮音層と、仕上層とを順に積層して形成したことを特徴とする。
これにより、本発明は、新たな騒音コードの防音性能の規制値に適合させることができると共に、１次甲板床張材である船舶用遮音床材の施工作業を簡素化して、施工時における作業効率を向上させることができるという効果が得られる。
以下に、図面を参照して本発明による船舶用遮音床材およびその施工方法の実施例について説明する。
以下に、図１ないし図４を用いて本実施例の１次甲板床張材である船舶用遮音床材およびその施工方法について説明する。
本実施例の船舶用遮音床材は、図１に示すように、基板１上に、接着層２、吸音層３、遮音層４、仕上層５を順に積層して構成される。
基板１は、船舶の甲板を構成する鋼板であって、本実施例ではＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材である。
接着層２は、基板１への接合強度を高めるためにポリマーセメント系の接着剤で施工される層である。
本実施例の船舶用遮音床材は、図１に示すように、基板１上に、接着層２、吸音層３、遮音層４、仕上層５を順に積層して構成される。
基板１は、船舶の甲板を構成する鋼板であって、本実施例ではＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼材である。
接着層２は、基板１への接合強度を高めるためにポリマーセメント系の接着剤で施工される層である。
本実施例では、セメント１００重量部に対して、珪砂３００重量部以上、４００重量部以下（以下、３００〜４００重量部という。）、酢酸ビニル−エチレン共重合体の樹脂粉末２５重量部を混合し、これに水５０〜８０重量部を加えて混練し、１〜３ｍｍ程度の厚さに施工される。
上記の酢酸ビニル−エチレン共重合体の樹脂粉末は水溶性の樹脂粉末であって、例えば、日本合成化学工業株式会社、商品名：Ｍｏｗｉｎｙｌ−Ｐｏｗｄｅｒ ＬＤＭ１６４６Ｐ等を用いることができる。
上記の酢酸ビニル−エチレン共重合体の樹脂粉末は水溶性の樹脂粉末であって、例えば、日本合成化学工業株式会社、商品名：Ｍｏｗｉｎｙｌ−Ｐｏｗｄｅｒ ＬＤＭ１６４６Ｐ等を用いることができる。
吸音層３は、主成分を石英（ＳｉＯ２）としたカラス繊維により綿状に加工された短繊維をニードルパンチ方式で固定してフェルト状に形成したカラス繊維シートであり、不燃性、耐熱性を有し、遮音、吸音、消音機能を備えている。
本実施例では、厚さ３ｍｍ、幅１ｍ、密度１２０ｋｇ／ｍ３、耐熱温度６００℃のシート材を用いる。
本実施例では、厚さ３ｍｍ、幅１ｍ、密度１２０ｋｇ／ｍ３、耐熱温度６００℃のシート材を用いる。
遮音層４は、スラグからなる骨材を多量に混合して面密度を向上させたデッキコンポジションである。
本実施例では、セメント１００重量部に対して、スラグ３００〜４００重量部、酢酸ビニル−エチレン共重合体の樹脂粉末２５〜５０重量部、必要に応じて結合強度向上のための短繊維（１０〜１５ｍｍ程度の長さ）のガラス繊維２．５重量部を混合し、これに水１０〜１５重量部を加えて混練し、１０〜３０ｍｍ程度の厚さに施工される。
また、本実施例のスラグは、いわゆる製鋼風砕スラグであり、直径０．５〜３ｍｍ程度の紛体である。
このようなデッキコンポジションは、例えば、株式会社ニューヤトミックス、商品名：ヤトミック Ｓ／Ｌ パウダー＜Ｖ＞等を用いることができる。
本実施例では、セメント１００重量部に対して、スラグ３００〜４００重量部、酢酸ビニル−エチレン共重合体の樹脂粉末２５〜５０重量部、必要に応じて結合強度向上のための短繊維（１０〜１５ｍｍ程度の長さ）のガラス繊維２．５重量部を混合し、これに水１０〜１５重量部を加えて混練し、１０〜３０ｍｍ程度の厚さに施工される。
また、本実施例のスラグは、いわゆる製鋼風砕スラグであり、直径０．５〜３ｍｍ程度の紛体である。
このようなデッキコンポジションは、例えば、株式会社ニューヤトミックス、商品名：ヤトミック Ｓ／Ｌ パウダー＜Ｖ＞等を用いることができる。
仕上層５は、接着層２と同じ混合比の紛体に、水５０〜８０重量部を加えて混練し、０．５〜５ｍｍ程度の厚さに施工される。
本実施例の船舶用遮音床材は、接着層２および吸音層３からなる緩衝層７（厚さＴ１）と、遮音層４および仕上層５からなる舗床層８（厚さＴ２）とでハイブリッド構造を形成して構成され、機関室等で発生し、鋼甲板等の構造体を伝搬する固体伝搬音を、ガラス繊維シートからなる吸音層３を経由して面密度を向上させたデッキコンポジションからなる遮音層４で吸収し、空気伝搬音は、面密度を向上させたデッキコンポジションからなる遮音層４で減衰させることによって、防音性能の向上を図ったものである。
本実施例の船舶用遮音床材は、接着層２および吸音層３からなる緩衝層７（厚さＴ１）と、遮音層４および仕上層５からなる舗床層８（厚さＴ２）とでハイブリッド構造を形成して構成され、機関室等で発生し、鋼甲板等の構造体を伝搬する固体伝搬音を、ガラス繊維シートからなる吸音層３を経由して面密度を向上させたデッキコンポジションからなる遮音層４で吸収し、空気伝搬音は、面密度を向上させたデッキコンポジションからなる遮音層４で減衰させることによって、防音性能の向上を図ったものである。
以下に、Ｐで示す工程に従って本実施例の船舶用遮音床材の施工方法について説明する。
工程Ｐ１：基板１を準備し、その基板１上に、上記配合比で混練した接着層２の流動体を流し入れ、厚さ１〜３ｍｍ程度の接着層２を形成する。
工程Ｐ１：基板１を準備し、その基板１上に、上記配合比で混練した接着層２の流動体を流し入れ、厚さ１〜３ｍｍ程度の接着層２を形成する。
工程２：接着層２の乾燥前に、接着層２上に吸音層３を構成する３ｍｍ厚のガラス繊維シートを、図２に示すように、施工領域の外縁部から所定の間隔Ｋで離間させ、ガラス繊維シート同士を所定の間隔Ｋで離間させた状態で複数敷き並べ、ガラス繊維からなる吸音層３を形成する。
このとき、必要に応じてピン状のアンカーを複数個所に打ち込んで接着層２とのズレを防止し、また、必要に応じて鋼材で菱形の格子状に形成したメタルラスを吸音層３上に敷いて船舶用遮音床材の強度を補強する。
このとき、必要に応じてピン状のアンカーを複数個所に打ち込んで接着層２とのズレを防止し、また、必要に応じて鋼材で菱形の格子状に形成したメタルラスを吸音層３上に敷いて船舶用遮音床材の強度を補強する。
工程３：乾燥前の接着層２上に吸音層３を形成した後に、上記配合比で混練した遮音層４の流動体を流し入れ、厚さ１０〜３０ｍｍ程度の遮音層４を形成する。
このとき、必要に応じて短繊維のガラス繊維を更に規定量混合し、遮音層４の結合強度を向上させる。
工程４：遮音層４の形成後に、上記配合比で混練した仕上層５の流動体を流し入れ、左官鏝等で仕上げて厚さ０．５〜５ｍｍ程度の仕上層５を形成し、その後に、７日程度の養生期間を設けて船舶用遮音床材の全体を乾燥させる。
このようにして、本実施例の船舶用遮音床材が施工される。
このとき、必要に応じて短繊維のガラス繊維を更に規定量混合し、遮音層４の結合強度を向上させる。
工程４：遮音層４の形成後に、上記配合比で混練した仕上層５の流動体を流し入れ、左官鏝等で仕上げて厚さ０．５〜５ｍｍ程度の仕上層５を形成し、その後に、７日程度の養生期間を設けて船舶用遮音床材の全体を乾燥させる。
このようにして、本実施例の船舶用遮音床材が施工される。
上記した本実施例の１次甲板床張材である船舶用遮音床材の防音性能を評価するために、以下の評価試験を行った。
（１）音響透過損失評価の予備試験
まず、舗床層８の厚さＴ２の相違による重み付き音響透過損失Ｒｗ（以下、単にＲｗという。）への影響を評価するために、舗床層８の厚さＴ２を１０、１５、２０ｍｍの３種に変化させた試験品を上記施工方法で作製し、第３者的立場の試験機関に委託して、それらのＲｗの測定を行った。
（１）音響透過損失評価の予備試験
まず、舗床層８の厚さＴ２の相違による重み付き音響透過損失Ｒｗ（以下、単にＲｗという。）への影響を評価するために、舗床層８の厚さＴ２を１０、１５、２０ｍｍの３種に変化させた試験品を上記施工方法で作製し、第３者的立場の試験機関に委託して、それらのＲｗの測定を行った。
この場合の基板１の厚さは２．３ｍｍ、基板面積は１ｍ２（１ｍ×１ｍ）、緩衝層７の厚さＴ１は５ｍｍである。その試験結果を図３に示す。
図３から分かるように、舗床層厚さＴ２を１０、１５、２０ｍｍとした試験品１、２、３についてのＲｗは、いずれも新たな騒音コードの船員室−船員室間の規制値３５ｄＢ（図５参照）を超えており、優れた防音性能を有していることが分かる。
図３から分かるように、舗床層厚さＴ２を１０、１５、２０ｍｍとした試験品１、２、３についてのＲｗは、いずれも新たな騒音コードの船員室−船員室間の規制値３５ｄＢ（図５参照）を超えており、優れた防音性能を有していることが分かる。
特に、試験品３は、通常鋼甲板には用いない鋼板の厚さ（基板厚さ２．３ｍｍ）であっても、最も厳しい規制値（Ｒｗ＝４５ｄＢ以上）に近い４４．２ｄＢの測定結果を得ることができ、通常鋼甲板として用いられる最も薄い鋼板の厚さ６ｍｍであれば、最も厳しい規制値に適合する可能性が見いだせた。
（２）音響透過損失評価試験
前記のように、舗床層厚さＴ２＝２０ｍｍであれば、最も厳しい規制値に適合する船舶用遮音床材を得ることができると考えられるため、基板厚さ６ｍｍ、緩衝層７の厚さＴ１＝５ｍｍ、舗床層８の厚さＴ２＝２０ｍｍ、透過部面積１０ｍ２の試験品を上記施工方法で作製し、第３者的立場の試験機関に委託して、ＩＳＯ１０１４０−２：２０１０に準拠したＲｗの測定を行った。その試験結果を図４（ａ）に示す。
図４（ａ）から分かるように、舗床層厚さＴ２を２０ｍｍとした船舶用遮音床材のＲｗの測定結果は、４５ｄＢであり、新たな騒音コードの最も厳しい規制値４５ｄＢ以上に適合することが分かった。
前記のように、舗床層厚さＴ２＝２０ｍｍであれば、最も厳しい規制値に適合する船舶用遮音床材を得ることができると考えられるため、基板厚さ６ｍｍ、緩衝層７の厚さＴ１＝５ｍｍ、舗床層８の厚さＴ２＝２０ｍｍ、透過部面積１０ｍ２の試験品を上記施工方法で作製し、第３者的立場の試験機関に委託して、ＩＳＯ１０１４０−２：２０１０に準拠したＲｗの測定を行った。その試験結果を図４（ａ）に示す。
図４（ａ）から分かるように、舗床層厚さＴ２を２０ｍｍとした船舶用遮音床材のＲｗの測定結果は、４５ｄＢであり、新たな騒音コードの最も厳しい規制値４５ｄＢ以上に適合することが分かった。
（３）制振性能評価試験
新たな騒音コードの最も厳しい規制値に適合する船舶用遮音床材が得られたので、同様の構成の船舶用遮音床材について、第３者的立場の試験機関に委託して、中央支持定常加振法による損失係数μの測定を行った。
この場合の基板１の寸法は、厚さは２ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍであり、緩衝層７の厚さＴ１は４ｍｍ、舗床層８の厚さＴ２は２０ｍｍである。その試験結果を図４（ｂ）に示す。
新たな騒音コードの最も厳しい規制値に適合する船舶用遮音床材が得られたので、同様の構成の船舶用遮音床材について、第３者的立場の試験機関に委託して、中央支持定常加振法による損失係数μの測定を行った。
この場合の基板１の寸法は、厚さは２ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍであり、緩衝層７の厚さＴ１は４ｍｍ、舗床層８の厚さＴ２は２０ｍｍである。その試験結果を図４（ｂ）に示す。
なお、緩衝層７の厚さＴ１が４ｍｍとなったのは、吸音層３として用いた３ｍｍ厚のガラス繊維シートが施工時に圧縮されたためと思われる。
図４（ｂ）から分かるように、舗床層厚さＴ２を２０ｍｍとした船舶用遮音床材の損失係数μの測定結果は、試験温度２０℃で、振動数７１３Ｈｚおよび２５５６Ｈｚのいずれの振動数においても、損失係数μ＝０．１８２５であり、十分な制振性能を備えていることが分かった。
図４（ｂ）から分かるように、舗床層厚さＴ２を２０ｍｍとした船舶用遮音床材の損失係数μの測定結果は、試験温度２０℃で、振動数７１３Ｈｚおよび２５５６Ｈｚのいずれの振動数においても、損失係数μ＝０．１８２５であり、十分な制振性能を備えていることが分かった。
なお、本実施例の船舶用遮音床材は、第３者的立場の試験機関に委託して行った、防火用材の難燃性試験（接触着火炎における試験）おいて、国際海事機関が要求する１次甲板床張材の要求基準を満たしていると判定されたことを付記しておく。
以上説明したように、本実施例では、甲板に相当する基板１上に、１次甲板床張材である船舶用遮音床材として、ポリマーセメント系の接着剤からなる接着層２と、ガラス繊維からなる吸音層３と、面密度を向上させたデッキコンポジションからなる遮音層４と、ポリマーセメント系の接着剤からなる仕上層５とを順に積層して形成し、その舗床層８の厚さＴ２を１０ｍｍ以上とすれば、新たな騒音コードの船員室−船員室間の規制値に適合させることができ、舗床層８の厚さＴ２を２０ｍｍ以上とすれば、新たな騒音コードの最も厳しい規制値に適合させることができると共に、１次甲板床張材をモルタルやコンクリートで施工する場合に比べて薄く形成することができ、船舶の軽量化に寄与して、運行時間の短縮や燃費の向上を図ることができる。
また、ガラス繊維シートからなる吸音層３を、所定の間隔Ｋで離間させて並設したので、その離間部分で接着層２と遮音層４とを直接結合させることができ、船舶用遮音床材の強度を向上させることができる。
更に、接着層２、遮音層４、仕上層５のいずれもを、紛体を混合して形成し、液状のラテックスゴムを用いずに１次甲板床張材を施工するようにしたので、それぞれの混合粉を規定量の水により混練すれば、従来からの施工道具等を用いて直ぐに１次甲板床張材の施工を行うことができ、１次甲板床張材の施工作業を簡素化して、施工時における作業効率を向上させることができる。
更に、接着層２、遮音層４、仕上層５のいずれもを、紛体を混合して形成し、液状のラテックスゴムを用いずに１次甲板床張材を施工するようにしたので、それぞれの混合粉を規定量の水により混練すれば、従来からの施工道具等を用いて直ぐに１次甲板床張材の施工を行うことができ、１次甲板床張材の施工作業を簡素化して、施工時における作業効率を向上させることができる。
１ 基板
２ 接着層
３ 吸音層
４ 遮音層
５ 仕上層
７ 緩衝層
８ 舗床層
２ 接着層
３ 吸音層
４ 遮音層
５ 仕上層
７ 緩衝層
８ 舗床層
Claims (5)
- 船舶の甲板上に施工する船舶用遮音床材において、
甲板上に、接着層と、前記接着層上に所定の間隔で離間させて並設したガラス繊維からなる吸音層と、遮音層と、仕上層とを順に積層して形成したことを特徴とする船舶用遮音床材。 - 請求項１に記載の船舶用遮音床材において、
前記遮音層は、セメントを１００重量部としたときに、スラグ３００〜４００重量部、酢酸ビニル−エチレン共重合体２５〜５０重量部を混合してなる紛体と、水１０〜１５重量部とにより形成したものであることを特徴とする船舶用遮音床材。 - 請求項２に記載の船舶用遮音床材において、
前記遮音層は、前記セメント１００重量部に対して、ガラス繊維２．５重量部が更に混合されていることを特徴とする船舶用遮音床材。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の船舶用遮音床材において、
前記接着層と吸音層とを合わせた厚さが、３〜６ｍｍであり、
前記遮音層と仕上層とを合わせた厚さが、１０〜３０ｍｍであることを特徴とする船舶用遮音床材。 - 船舶の甲板上に施工する船舶用遮音床材の施工方法において、
甲板上に、接着層を形成する工程と、
前記接着層の乾燥前に、前記接着層上にガラス繊維からなる吸音層を所定の間隔で離間させて並設する工程と、
前記吸音層上に、遮音層を形成する工程と、
前記遮音層上に、仕上層を形成する工程と、を備えることを特徴とする船舶用遮音床材の施工方法。
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| CN114536896A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 江苏科技大学 | 一种船用导流透声罩基材制备工艺 |
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