JPH03176558A - 軽量気泡コンクリートパネルのモルタル仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軽量気泡コンクリートパネル〈以下ＡＬＣパ
ネルという）の床仕上げ工法に関する。

（従来の技術〉 ＡＬＣパネルを建物の構造躯体に固定して床構造を形成
する場合に、従来から、ＡＬＣパネルの上にモルタル層
を形成して剛性を高めた床構造が採用されている０モル
タルには、市販モルタルや普通モルタルが使用される。

モルタル層の形成に際しては、ＡＬＣパネルの吸水の激
しさから下地処理なしで行うことはなく、モルタルの保
水性と付着力の確保を目的として、下地処理が施工され
ている。下地処理としては、ＡＬＣパネルの表面に適量
の水を含ませる水湿しゃ、ポリマーディスバージョンの
塗布が一般に採用されている。

モルタルと下地処理の主な組み合わせを示すと、普通モ
ルタルー水湿し、普通モルタル−ＰＡＥまたはＥＶＡシ
ーラ、市販モルタル−ＰＡＥまたはＥＶＡシーラがある
。

市販モルタルは、セメントを主成分とし、特種セメント
、軽量骨材、合成樹脂、短繊維などを混合したもので、
低強度、低ヤング率、低乾燥収縮率を特徴としていて、
下地処理との組み合わせにかかわらず内部応力の発生が
小さくなるので、下地処理との適合性が普通モルタルよ
りも大きいといえる。

さらに、ＡＬＣパネルの下地処理として水湿しを行う場
合、仕上げモルタルの硬化以前にその水分がＡＬＣパネ
ルに移行して、いわゆるドライアウト現象（部分的な付
着不良部・分の存在）が起こり易＜、ＡＬＣパネルと仕
上げモルタル層の充分な付着が得られないことが多い。

そこで、下地処理として合成樹脂エマルジョン（ポリマ
ーデイスパージョン）を塗布して、その上に各種仕上げ
モルタルを施工する方法で、付着性向上とドライアウト
防止の効果を発揮している。

ポリマーディスバージョンによる下地処理゛では、ＡＬ
Ｃパネル表面の１〜２ｍｍに含浸するとともに、数１０
μの厚さのポリマー膜が形成される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このようなモルタルや下地処理の改良にもか
かわらず、ＡＬＣパネルの目地近傍上端部のパネル自体
に亀裂が発生するという問題点が完全に解消されたとは
いえない。

これは、モルタルの物性値と下地処理施工の組み合わせ
に不適合があるためと考えられる。すなわち、モルタル
の物性値と下地処理施工の好適な組み合わせの選定方法
や、この適合性を考慮した施工法が未だ確立されていな
いので、モルタルの物性値と下地処理施工の組み合わせ
が適していない場合には、内部応力の発生の為に、施工
後２〜３年の間に仕上げモルタル表面の目地部近傍に亀
裂や剥離が発生し、ＡＬＣパネル端部の亀裂の原因とな
るのである。

本発明者らは、この亀裂の原因を追及した結果、仕上げ
モルタルの種類と配合、および下地処理によって変わる
モルタルの拘束度によっては、モルタルの硬化乾燥収縮
による収縮力の影響を受けて、ＡＬＣパネルの目地近傍
上端部にＡＬＣパネルの引張強度以上の内部応力が発生
することがあることを発見した。

〈課題を解決するための手段） 従って、本発明では、仕上げモルタルが硬化乾燥収縮す
るときに発生する収縮力でＡＬＣパネルに発生す内部応
力（以後、伝達応力と呼ぶ）に係わる前記問題点を解決
するために、仕上げモルタルの乾燥収縮率とヤング率、
及び仕上げモルタルの拘束度から、ＡＬＣパネルへの伝
達応力を推定する方法を利用する。

すなわち、ＡＬＣパネルのモルタル仕上げ方法において
、仕上げモルタルの乾燥収縮率とヤング率及び仕上げモ
ルタルの拘束度によりモルタルからＡＬＣパネルへの伝
達応力の関係を求め、ＡＬＣパネルへの伝達応力が一定
値（ＡＬＣパネルの引張強度）以下になる乾燥収縮率と
ヤング率及び仕上げモルタルの拘束度の組合わせに対応
する仕上げモルタルの種類、配合および下地処理の組合
わせを決定する。

（作用） 仕上げモルタルが硬化乾燥収縮するときにＡＬＣパネル
に発生する内部応力、すなわち伝達応力は、仕上げモル
タルのヤング率と乾燥収縮率、及び下地処理によって決
まる仕上げモルタルの拘束度によって変わる。

モルタルからＡＬＣパネルへの伝達応力は次の式で表さ
れる。

Ｆ＝Ｋ・ε・ｆ（Ｅ）／ε′ ｆ　（Ｅ）＝ａＥ２＋ｂＥ＋ｃ ここで、Ｆ：伝達応力（ｋｇ／ｃｍ２）Ｋ：モルタルの
拘束度（０〜１．０） ε：モルタル乾燥収縮率 ε　　：　　１０．　０ＸＩＯ−’ Ｅ：モルタルヤング率（ｋｇ／ｃｍ’）ａ−−６，４５
８１０−１０ ｂ＝３．９３Ｘ１０ ｃ＝−７，４７ 上式に示されるように、モルタルのヤング率は２次式の
関１系で伝達応力に影響し、モルタルのヤング率が大き
くなると伝達応力が大きくなり亀裂が発生し易くなる。

この点、ヤング率が低い市販モルタルが、普通モルタル
よりも適合性が大きいといえる。

また、ＡＬＣパネルの上にモルタル層を形成す、る場合
、仕上げモルタルの乾燥収縮力がＡＬＣパネルに内部応
力を発生させる形で影響を及ぼす。

ＡＬＣパネルの床仕上げ工法に使用される仕上げモルタ
ルとしては、普通モルタル、メチルセルロースあるいは
減水剤等の混和剤混合モルタルまたは市販モルタル（既
調合モルタル）など各種のモルタルがあり、ヤング率、
乾燥収縮率はそれぞれのモルタルに固有の値を示す。

さらに、内部応力の発生は下地処理の種類によって影響
され、この影響を示す尺度として拘束度が使われている
。

拘束度は、仕上げモルタルの乾燥収縮力がＡＬＣパネル
に及ぼす影響を用いて表す指標であり、次の式で表わさ
れる。

Ｋ＝１−３／Ｓ。

ここで、Ｋ：拘束度（０〜１．０） Ｓ：拘束乾燥収縮率 Ｓｏ：自由乾燥収縮率 拘束乾燥収縮率は、一定長さのＡＬＣ／ｌネル上に各種
下地処理を施した上でモルタルを施工し、乾燥によるモ
ルタル表面の長さ変化を測定したものである。また、自
由乾燥収縮率は一定体積のモルタルについて、乾燥によ
るモルタル表面の長さ変化を測定したものである。

拘束度と伝達応力とは比例関係にある。すなわち、拘束
度が１の場合にはモルタルの全収縮力がＡＬＣパネルに
伝達することになり、モルタルの種類によってはクラッ
クの発生する危険性が非常に高いものとなる。また、拘
束度が０すなわちＡＬＣパネルとモルタル層が絶縁され
ている場合には、仕上げモルタルの収縮力の影響はＡＬ
Ｃパネルには及ばないが、仕上げモルタルとＡＬＣパネ
ルが全く付着していない状態で、床構造としては剛性に
乏しくモルタル仕上げの効果が無くなってしまう。

仕上げモルタルの拘束度は下地処理（処理材および処理
方法）によって変化するのであり、下地処理により固有
の値を持つ、従って、下地処理が拘束度の形で伝達応力
に対し比例関係で影響することになる。

このように下地処理によっては、ドライアウトを防止し
て付着力を向上する他に、下地処理材が４０〜５０μｍ
の厚みでポリマー膜を形成し、それが仕上げモルタルの
ＡＬＣパネルに対する拘束度を低減させる効果も果たし
ている。

以上のように伝達応力に影響する因子、すなわち仕上げ
モルタルの種類、配合および下地処理の組合せによって
は、ＡＬＣパネルにとって過大な応力伝達を起こし得る
場合とそうでない場合とがある。伝達応力がＡＬＣパネ
ルの引張強度５〜７に＋ｒ／−を超えると、仕上げモル
タルに亀裂が発生しやすくなる。

従って、ＡＬＣパネルへの伝達応力の値を容易に推定す
ることができれば、伝達応力がＡＬＣパネルの引張強度
５〜７　ｋｇ　／　ｃｄ以下になるように、仕上げモル
タルの種類、配合、及び下地処理の組合せを選択するこ
とにより、亀裂の発生、進展を防止することができる。

伝達応力は、前述のように仕上げモルタルのヤング率と
乾燥収縮率、そして下地処理によって決まるモルタルの
拘束度を因子とする前述の式から求められるか、図表を
利用して求めることもできる。

すなわち、例えば、第１図に示すように、仕上げモルタ
ルの乾燥収縮率及びヤング率と伝達応力との関係図表、
及び拘束度による伝達応力の低減率の関係図表を組合わ
せた推定図表を作成して利用することができる。これに
より、仕上げモルタルの乾燥収縮率とヤング率に対し、
ＡＬＣパネルの亀裂発生が目視で認められない伝達応力
（５ｋｇ／ｄ以下）の範囲になる拘束度を与える下地処
理を求める。

ここで、第１図では、伝達応力は有限要素法による解析
結果をもとに作成した推定図表を用いている。

第１図は、その古根に、伝達応力に対する仕上げモルタ
ルのヤング率と乾燥収縮率の関係を示し、左開には拘束
度と伝達応力の関係を示した図表を合せたものである。

第１図を用いることで、次のことが可能となりる。すな
わち、 イ）仕上げモルタルの物性値（ヤング率、乾燥収縮率）
と拘束度からのＡＬＣ部分への伝達応力の推定、 口）拘束度と目標応力（５〜７　ｋｇ　／　ｄ以下）か
らの適正な仕上げモルタルの物性値の特定、ハ）仕上げ
モルタルの物性値と目標応力からの適正な拘束度の範囲
の特定。

本発明では、前記口）、ハ）に従って特定を行う、その
結果から得られた安全域の物性値を有する仕上げモルタ
ル、及び安全域の拘束度が得られる下地処理材の組合せ
を選択して、施工することにより仕上げモルタルの乾燥
収縮力によるＡＬＣパネルへの過度の応力伝達を起こす
ことなく安全な施工が可能となる。

各種下地処理材の拘束度と仕上げモルタルの付着力を第
１表に示す、なお、付着力は建研式付着力試験器で測定
した。また、ＰＡＥ＋セメント系フィラーおよびＥＶＡ
＋セメント系フィラーは、それぞれＰＡＥまたはＥＶＡ
シーラ塗布のうえにセメントフィラーを１〜２ｍｍ程度
の厚さで処理したものを示す。

下地処理には、拘束度の他に付着力が問題となる。ＡＬ
Ｃ基材の引張強度以上の付着力があれば、ＡＬＣパネル
と一体化してＡＬＣパネル単体の２倍程度の剛性を有す
る。従って、充分な付着力というのはＡＬＣパネルの引
張強度以上の付着力をいう。例えば、下地処理材として
のビニールシートは、拘束度が小さいが、仕上げモルタ
ルとＡＬＣパネルの付着力が１〜２　ｋｇ　／　ｄｌ　
Ｌかないために、床としての剛性確保の面で不適当であ
る。

尚、第１表中、下地処理材としてのＰＡＥまたはＥＶＡ
エマルジョンは、ポリマー固形分１５％のものを使用し
、例えば０．０３ｇ／−塗布する。

また、代表的なモルタルの物性値（ヤング率と乾燥収縮
率）を第２表に示す。

（実施例） 以下に本発明を具体化した実施例を示す。

第１図の伝達応力推定図表において、第２表に示される
仕上げモルタルＮ０１１〜Ｎ０１４をそれぞれのヤング
率と乾燥収縮率のところにグロットしである。第１図か
ら、５　ｋｇ　／　ｃｄの伝達応力になるような仕上げ
モルタルＮ０１１〜Ｎｏ、４の拘束度はそれぞれ０．１
２．０．１８．０．３４．０．５１と読み取れる。従っ
て、第２表の仕上げモルタルＮ０１１〜Ｎ０１４の使用
に際しては、亀裂発生の安全面から、これらの拘束度よ
り低い範囲の拘束度を得る下地処理を採用しなければな
らないことが分かる。従って、第１表から、第２表の仕
上げモルタルＮ０９１〜Ｎｏ、４に対しては、それぞれ
ビニールシート、ビニールシート、ＰＡＥ＋セメントフ
ィラー、水湿しの下地処理が良いことになる。

第３表は、拘束度１．０．０，７．０．５．０゜３．０
．２に対し５ｋｇ／−以下の伝達応力になるような仕上
げモルタルのヤング率と乾燥収縮率の組合わせのうち、
乾燥収縮率を５．０Ｘ１０−’がら１０．０Ｘ１０−’
の範囲に限定した場合のヤング率の範囲を示す、尚、前
記拘束度に適した下地処理と、これに対応するヤング率
と乾燥数Ｂ率を有する仕上げモルタルの組合わせも記載
しである。

これらの組合わせが好ましいことがわかる。

（この頁以下余白） 第 表 ＊Ｘ１００ＯＩ［ｇ／ｃＩ２ （効果） 本発明の伝達応力推定図表により仕上げモルタルのヤン
グ率、乾燥収縮率および下地処理材によって決まるモル
タルの拘束度からＡＬＣパネルへの伝達応力を推定し、
モルタル種別、配合、下地処理の組合せを選択し、施工
することにより、仕上げモルタルの乾燥収縮によるＡＬ
Ｃパネルの亀裂の発生及び進展を防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種仕上げモルタルの乾燥収縮率とヤング率
と、伝達応力との関係図表、及び拘束度による伝達応力
の低減率の関係図表を組合わせたグラフ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軽量気泡コンクリートパネルのモルタル仕上げ方法にお
   いて、仕上げモルタルの乾燥収縮率とヤング率、仕上げ
   モルタルの軽量気泡コンクリートパネルへの拘束度、及
   び仕上げモルタルから軽量気泡コンクリートパネルへの
   伝達応力の関係を求め、軽量気泡コンクリートパネルへ
   の伝達応力が一定値以下になる乾燥収縮率とヤング率及
   び軽量気泡コンクリートパネルへの拘束度の組合わせに
   より仕上げモルタルの種類、配合および下地処理の組合
   わせを決定することを特徴とする方法。