JP7051540B2 - 平板屋根材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、平板屋根材の製造方法に関する。詳しくは、セメント材料の硬化体を主体とする平板屋根材の製造方法に関する。

従来、特許文献１に記載されるような薄物の平板屋根材が提案されている。このような平板屋根材は屋根の軽量化を図れるため、屋根の耐風性能や耐震性能の向上に寄与している。

一方、屋根下地に不陸などがある場合、施工時などの屋根上作業時に割れが生じることがある。

特開平６－１８５１７１号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、屋根下地の不陸などによる施工時の割れが生じにくい平板屋根材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る平板屋根材の製造方法は、セメント材料から得られる平板屋根材の製造方法である。前記セメント材料は、評価試験から得られる相対撓み量ｘと相対破壊荷重ｙとが、ｙ＞－１０／４５×ｘ＋１１００／９の条件を満たしている。前記評価試験は、前記セメント材料をオートクレーブ養生することによって、長さ９１ｃｍ、幅４１．４ｃｍ、厚み５．２ｍｍの試験片を作製する。前記試験片の長さ方向に５８ｃｍ離間して下方から支持した状態で、両支持箇所の中央において上方から、前記試験片が破壊するまで負荷する。前記試験片が水平となった状態を基準として下方への撓み量と破壊荷重とを測定する。前記オートクレーブ養生の温度が１７０℃の場合に得られる前記試験片を基準試験片とする。前記基準試験片の前記撓み量と前記破壊荷重とをそれぞれ基準撓み量と基準破壊荷重とする。前記基準撓み量を１００としたときの相対値を相対撓み量とする。前記基準破壊荷重を１００としたときの相対値を相対破壊荷重とする。

本発明では、所定範囲の相対撓み量と相対破壊荷重を有するため、屋根下地の不陸などによる施工時の割れが生じにくい。

図１Ａは、試験片を示す正面図である。図１Ｂは評価試験時の状態を示す概略図である。 図２は、評価試験の結果を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

［平板屋根材の性能等の説明］
本実施形態の平板屋根材はセメント材料から得られる。平板屋根材は表面と裏面とが平坦に形成されるが、表面と裏面の少なくとも一方に小さな凹凸部分があってもよい。また平板屋根材は厚み２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の薄物であり、例えば、６ｍｍに形成することができる。

セメント材料は、評価試験から得られる相対撓み量ｘと相対破壊荷重ｙとが、ｙ＞－１０／４５×ｘ＋１１００／９の条件を満たしている。すなわち、評価試験において、ｙが、図２に示すグラフの直線よりも上側の領域である試験片が得られるセメント材料を使用して平板屋根材が製造される。図２に記載された温度１３０℃、１５０℃、１７０℃はオートクレーブ養生時の温度である。

評価試験は、まず、セメント材料をオートクレーブ養生することによって、長さ（Ｌ）９１ｃｍ、幅（Ｈ）４１．４ｃｍ、厚み（ｔ）５．２ｍｍの試験片１を作製する。次に、試験片１の長さ方向に５８ｃｍ離間して下方から支持した状態で、両支持箇所の中央において上方から、前記試験片が破壊するまで負荷する。そして、前記試験片が水平となった状態を基準として下方への撓み量と破壊荷重とを測定する。

具体的には、試験片１は図１Ｂのようにして撓み量及び破壊荷重が測定される。まず、試験片１を一対の支持体２で下方から支持する。一対の支持体２は間隔（Ｐ）を５８ｃｍにして水平に離間して配置されており、試験片１は一対の支持体２の上端間に架け渡すようにして載置される。支持された試験片１の長さ方向と一対の支持体２の離間する方向は同じである。次に、一対の支持体２による試験片１の両支持箇所Ｓの間の中央Ｏにおいて、試験片１に上方から荷重Ｆを負荷する。荷重Ｆは０Ｎから試験片１が破壊するまで徐々に増加していくものであり、例えば、１６ｍｍ／分の割合で荷重Ｆを増加させる。このように荷重Ｆが負荷されている試験片１は下方に凸曲するように撓んでいく。そして、荷重Ｆにより試験片１が破壊すると、その破壊時での荷重Ｆが試験片１の破壊荷重となる。また中央Ｏに対応する位置において、試験初期の水平状態に支持された試験片１が荷重Ｆにより破壊時までに下方に撓んだ長さＸが、試験片１の撓み量となる。

またオートクレーブ養生の温度が１７０℃の場合に得られる試験片１を基準試験片とし、この基準試験片に対して上記評価試験を行った場合の撓み量と破壊荷重とをそれぞれ基準撓み量と基準破壊荷重とする。そして、基準撓み量を１００としたときの相対値を相対撓み量ｘとし、基準破壊荷重を１００としたときの相対値を相対破壊荷重ｙとする。

上記のように評価試験において、試験片１の相対撓み量ｘが１００～１４５の範囲で、相対破壊荷重ｙが図２のグラフの直線よりも上側の値であると、そのセメント材料から得られる平板屋根材の割れ性能が充分に確保できる。すなわち、平板屋根材は、上記のような所定範囲の相対撓み量ｘと相対破壊荷重ｙを有するため、施工時等に屋根下地の不陸などにより割れたり欠けたりしにくくなるものである。表１は、あるセメント材料における上記評価試験の結果を示す表であり、図２は表１の内容を示すグラフである。

［平板屋根材の製造について］
本実施形態の平板屋根材はドライ製法により製造される。ドライ製法は、ベルトコンベア上に水を供給した後、このベルトコンベア上に乾燥状態の水硬性材料を供給して平板屋根材を製造する方法である。

水硬性材料は、セメントを主成分とし、骨材や補強繊維などを含有して調製される。上記セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメントなどを用いることができる。また、上記骨材としては、御影石、蛇紋石などの砕石、珪石粉、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライト、砂、ビーズ等を用いることができる。さらに、上記補強繊維としては、例えば、セルロース系のパルプ繊維、鉱物性繊維、ポリプロピレン、ビニロン等の有機質の樹脂系繊維、硝子繊維、炭素繊維、金属繊維などを用いることができる。

また、必要に応じて配合される混和材としては、シリカフュームなどを用いることができる。また、シリカ質原料として、粉末シリカ、フライアッシュ等を配合することができる。セメント材料の組成は、セメント１００質量部に対して、骨材の含有量が５０～１２０質量部の範囲であることが好ましく、また混和材を加える場合はその含有量が１５～４５質量部の範囲、更に補強繊維を加える場合には、その含有量が７～２０質量部の範囲にあることが好ましい。

そして、まず、ベルトコンベアのベルト上に水硬性材料の硬化用の水を散布して供給する。次に、水が供給されたベルト上に水硬性材料を乾式で落下させて供給する。これにより、ベルト上に供給した水が、ベルト上に供給された水硬性材料に裏面（下面）から含浸する。次に、ベルト上に供給された水硬性材料を所定の厚みのシート状に成形し、この後、シート状のセメント材料をローラで加圧する。次に、硬化用の水をシート状の水硬性材料の上面（表面）にさらに供給する。これにより、水がシート状の水硬性材料の上面から含浸する。次に、シート状の水硬性材料をローラでさらに加圧した後、このシート状の水硬性材料の上面に表層材料を乾式で落下させて供給する。

ここで、表層材料はセメントを主成分とする水硬性材料であって、顔料などの着色剤をセメント１００重量部に対して７～１５質量部含有して有色の水硬性材料として調製することができる。顔料としては、例えば、黒色顔料として酸化鉄を用いることができる。すなわち、本実施形態の平板屋根材は、組成の異なる二種類の水硬性材料を用いて形成される。

次に、シート状の水硬性材料の上面の表層材料を所定の厚みの層状に成形し、この表層材料を有するシート状の水硬性材料をローラで加圧し、この後、層状の表層材料の上面（表面）に硬化用の水をさらに供給する。これにより、水が層状の表層材料の上面から含浸してセメント材料を調製する。次に、層状の表層材料を有するシート状のセメント材料をローラで加圧し、この後、層状の表層材料を有するシート状のセメント材料を所定の長さに切断することによって、成形体を形成することができる。この後、成形体は数日間の自然養生などの養生を施す。次に、養生後の成形体に所定の凹凸模様などがプレス成形により付与されたり、成形体が所定の形状にプレス成形で打ち抜かれたりする。次に、プレス成形された成形体の表面に下塗り及び上塗りの塗装が施される。

この後、塗装後の成形体をオートクレーブ養生することにより硬化させ、この硬化体に塗装を施すことにより、セメント材料からなる平板屋根材を製造することができる。オートクレーブ養生の養生時間や雰囲気圧力は、養生温度等に応じて、適宜調整することができ、例えば、温度１５０℃以上１８０℃未満の範囲とすることができる。このような平板屋根材は、セメント材料からなる基材部と、基材部の上面に形成された表層材料からなる表層部とを備えている。そして、ドライ製法で得られる平板屋根材は屋根下地の不陸などによる施工時の割れ性能が発揮しやすく、特に、オートクレーブ養生を上記のような温度範囲の低温養生で行うと、屋根下地の不陸などによる施工時の割れ性能が向上しやすい。

１ 試験片

Claims (4)

1. セメント材料から得られる平板屋根材の製造方法であって、
   前記セメント材料は、評価試験から得られる相対撓み量ｘと相対破壊荷重ｙとが、ｙ＞－１０／４５×ｘ＋１１００／９の条件を満たしており、
   前記評価試験は、前記セメント材料をオートクレーブ養生することによって、長さ９１ｃｍ、幅４１．４ｃｍ、厚み５．２ｍｍの試験片を作製し、前記試験片の長さ方向に５８ｃｍ離間して下方から支持した状態で、両支持箇所の中央において上方から、前記試験片が破壊するまで負荷し、前記試験片が水平となった状態を基準として下方への撓み量と破壊荷重とを測定し、前記オートクレーブ養生の温度が１７０℃の場合に得られる前記試験片を基準試験片とし、前記基準試験片の前記撓み量と前記破壊荷重とをそれぞれ基準撓み量と基準破壊荷重とし、前記基準撓み量を１００としたときの相対値を相対撓み量とし、前記基準破壊荷重を１００としたときの相対値を相対破壊荷重とする、
   平板屋根材の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記平板屋根材は、前記セメント材料の成形体がオートクレーブ養生で硬化した硬化体であり、
   前記オートクレーブ養生の温度が１５０℃以上１８０℃未満である、
   平板屋根材の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記成形体が、走行ベルトコンベア上に水を供給した後、この走行ベルトコンベア上にセメントを含む水硬性材料を供給し、次に、走行ベルトコンベア上の水硬性材料に水を供給して前記セメント材料を調製した後、このセメント材料をプレス成形することにより得られる、
   平板屋根材の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
   基材部と、前記基材部の表面に形成される表層部とを備える、
   平板屋根材の製造方法。

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