JPH0765354B2

JPH0765354B2 - 鉄骨の耐火被覆工法

Info

Publication number: JPH0765354B2
Application number: JP30249289A
Authority: JP
Inventors: 信明石動; 英男元木
Original assignee: エスケ−化研株式会社; 株式会社石動左官工業所
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH03161635A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は鉄骨の耐火被覆工法に係り、複雑な手順を介さ
ず、同質材料で乾式および湿式乾式の複合耐火被覆を実
現するものである。

（従来技術）従来より鉄骨の耐火被覆には湿式、乾式の両者があっ
た。乾式とは、珪酸カルシウム板、石膏ボード、ロック
ウール板、石綿板等のような乾式板を鉄骨に貼り付けて
いく乾式工法であり、湿式とはロックウール、石綿等の
無機質繊維やバーミキュライト、パーライト等の耐熱性
軽量骨材等をセメントや石膏プラスター等の無機系バイ
ンダーとともにガン先で水と一緒に吹きつける、あるい
は一旦それらをミキサーで水と混練した混練物を圧送ポ
ンプにて送り吹きつける吹付耐火被覆材や、特殊なもの
としては塗付後に発泡硬化して耐火被覆層を形成する常
温発泡耐火断熱被覆材、火炎時にその熱で発泡膨張して
防火、耐火硬化を示す耐火塗料等である。

このような中で現在の耐火被覆工法の主流は、比較的形
状が複雑な鉄骨の梁、柱等に関しては施工性の優れた湿
式工法、特に吹付工法が採用されている。

このように鉄骨、取り分けＨ形鋼の耐火被覆には吹付工
法が用いられるが吹付工法による施工では第１図のよう
にＨ形鋼を単に覆っているだけで角も明確には現れず曲
面になっている。また、吹付によるためその表面は凹凸
状で平滑性に欠け意匠的に劣る。さらに、厚みが一定で
ないという問題がある。これに対して表面を平滑に仕上
げる工法としては、左官業者が、金ゴテを用いて施工す
る左官仕上工法がある。例えばＨ形鋼の梁の場合は、第
２図のようにまずＨ形鋼フランジエッジ部に耐火厚みａ
に相当する幅のあて板をあて湿式耐火材をフランジ上面
に塗り込める。続いてあて板を第３図のようにセットし
直しフランジ下面も同様にしてコテにて塗り付ける。次
にフランジエッジ部は第４図のごとくあて板をあてて湿
式耐火材を塗り付けて仕上げる。

（発明が解決しようとする問題点）昨今、建物によっては見えがかりの鉄骨部をきれいに見
せたい要望も多くなっている。しかしながら前述の吹付
け工法では、表面を平滑にし厚みを一定に仕上げること
は不可能であり、エッジ部も直線状に美しく出し難い。
また、材料の飛散があり周辺環境の汚染が避け難い。

このような問題点を解決して表面を平滑にしエッジ部角
を直線状に出すためには、前述の左官工法がどうしても
必要となる。しかしながら、この工法は材料飛散が全く
ない反面、左官業者という専門職人を必要とすること
や、工数がかかりすぎるため工期が長くなるなどの問題
を有していた。

（問題点を解決するための手法）上記のように湿式の吹付工法、あて板を用いた左官仕上
工法の欠点を解決するために本発明者らは鋭意研究の結
果、乾式耐火成形板と湿式耐火材との複合により、現場
工期をより短くでき、かつ、左官工法に見られるような
コーナーが直線状にはっきりと出た、仕上がり性に優れ
た見栄えの良い耐火被覆工法を発明したものである。

即ち、本発明は、水硬性セメント、合成樹脂エマルショ
ン粉末、水酸化アルミニウム粉末、炭酸塩、軽量骨材か
らなる粉体を水で混練した混練物（以下、単に混練物と
いう。）を接着剤とし、該混練物を第５図のごとく必要
とする耐火厚みａの板状に成形、乾燥、硬化した成形板
（以下、単に成形板という。）を耐火被覆を施す鉄骨に
接着することを特徴とする耐火被覆工法である。

または、上記の成形板による乾式工法と、混練物による
湿式工法を組み合わせた鉄骨の湿式乾式複合耐火被覆工
法である。

さらに、Ｈ形鋼フランジエッジ部において成形板を釘で
はさみつけることを特徴とする上記いずれかの鉄骨の耐
火被覆工法である。

まず、本発明工法を用いる耐火被覆材について説明す
る。

本発明工法は、特定組成の混合粉体からなる耐火被覆材
をもって可能となる特殊工法であり、その各成分を以下
説明する。

まず、水硬性セメントとは、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、石灰混合セメント、高炉セメント、シ
リカセメント、フライアッシュセメント、メーソンリー
セメント、高硫酸塩スラグセメント等の一般に知られて
いるセメントを包含する。これらは、耐火被覆材に強度
を付与するものである。

次に、合成樹脂エマルション粉末とは、乳化重合によっ
て得られた合成樹脂エマルションを粒子状態で乾燥して
得られたもの、後乳化して得た合成樹脂エマルションを
粒子状態で乾燥して得られたもの等があり、水に添加す
ると容易に乳化するものである。通常は、ビニル樹脂系
の合成樹脂エマルションがこのような形態に調整され、
アクリル酸エステル、バーサチック酸エステル、スチレ
ン、塩化ビニル、酢酸ビニル等が代表的な物質として例
示でき、就中エチレン−酢酸ビニル系及び酢酸ビニル−
ビニルバーサテート系の樹脂が、水硬性セメントとの良
好な混和性、及び実際の耐火被覆における優れた作業性
の上から、また工業製品として入手しやすいところから
最も好ましい。

本発明において合成樹脂エマルション粉末は、密着性を
向上させ、施工時の軽量骨材の飛散を防止するととも
に、施工作業性を向上させ、耐火被覆材の比較的低温加
熱下での剥離を防止し、化粧仕上材の仕上がり安定性を
長期間維持する等の種々の利点を付与する。

次に、水酸化アルミニウムとは、Al₂O₃・xH₂Oなる化学式
でしめされるものを意味し、産出状況又は製法によって
水和度ｘの値が異なる。天然鉱物としてはベーマイト、
ギブサイト、ダイアスポアなどがあり、また、バイヤー
法等によって作られた合成水酸化アルミニウムも使用さ
れる。特にギブサイトなどのように水和度の大きいもの
が望ましい。

水酸化アルミニウムが組成中のH₂Oは火災発生時の温度
上昇により分解し、その際の吸熱反応により耐火被覆材
の温度上昇をその分だけ遅延させる。耐火被覆材はこの
ような効果を有しており、これにより被覆している鉄骨
の温度上昇を押さえることができる。従って水和度の大
きい方が、よりそのような効果が大きいからである。

炭酸塩とは、石灰石、方解石、大理石等の天然鉱物から
得られる重質炭酸カルシウム、工業的に合成される軽質
炭酸カルシウム、マグネサイト、菱鉄鋼、菱マンガン
鋼、ドロマイト等が具体的に例示でき、就中、重質炭酸
カルシウムが、安価でかつ入手しやすい利点を持つ。

このような炭酸塩は温度上昇により分解して、不燃性の
炭酸ガスを発生する。この炭酸ガスによって消炎効果を
得ることができると共に、その際の分解吸熱反応も作用
し、温度上昇を抑え、また本発明において粉体と水の混
練物から成形される板を形成する場合に、適度な強度を
付与し、乾燥収縮の問題を緩和させることができる。

軽量骨材とは、膨張パーライト、膨張頁岩、膨張バーミ
キュライト、軽石等の他、シリカゲルを発泡させたもの
や、粘土を造粒、発泡させたもの等をいう。

これら必須成分の混合比率は、概ね、水硬性セメント10
0重量部に対し、合成樹脂エマルション粉末１〜50重量
部、水酸化アルミニウム粉末および炭酸塩を合計で20〜
600重量部、ただし、水酸化アルミニウム粉末と炭酸塩
の混合比率は10:90〜90:10、および軽量骨材５〜300重
量部である。

また、本発明工法における混合粉体には混練物にした時
の粘性・硬化性・密着性を調整する添加剤をさらに加え
てもよく、本発明の目的を達成する範囲であれば、上記
以外の第三成分をさらに加えることができる。

この混合粉体は、所謂ドライブレンド法により均一に混
合され混練物製作に供する。

次に、混練物は、上記混合粉体に適宜水を加えモルタル
ミキサー等の常法により混練される。ここで加える水の
量は、その混練物を成形板、接着剤、こて塗りまたは吹
付け材という使用用途により異なり、かつ、混合粉体の
各混合比によっても異なり、適宜目的の粘性に合った量
を加えればよい。

本発明工法における成形板は、工場または現場において
従来の方法により製作される。即ち、目的の耐火厚み
ａ、幅、長さになるような型枠に、前述の混合粉体を水
で混練し、この混練物を充填し脱型して製作する。ま
た、このとき補強のためにラスや針金等の補強材をを埋
め込んでも良い。なお、該成形板の製作方法は、本発明
の目的を達成するものであれば方法は特に限定されな
い。

以下、本発明について、図面、実施例により詳述する。

例えばコラム状の鉄骨の場合は、まず第６図のようにコ
ラム状鉄骨の相対する面に該混練物を薄塗りする。次
に、コラム状鉄骨の一辺より両方にそれぞれａだけ長く
予め成形された成形板を第７図のごとく密着させる。続
いて同様に厚さａに成形された成形板を第８図のごとく
密着させることにより、コラム状鉄骨の耐火被覆が完了
する。

次に、Ｈ形鋼柱の場合の例は、まず第９図のごとく鉄骨
ウェーブ面に混練物を薄塗りし、この混練物が乾燥硬化
しないうちに成形板を密着させる。同様にして第10図の
ごとくＨ形鋼フランジエッジ部にもフランジ面からそれ
ぞれ両方にそれぞれ耐火厚みａだけ長い該成形板を密着
させる。次に、フランジエッジ部の成形板によってでき
たＡ、Ｂ面に混練物をコテにて第11図のごとく所定厚み
まで塗付する。これらが乾燥硬化した時、Ｈ形鋼柱の耐
火被覆が完了する。

次に、Ｈ形鋼梁部分の例を説明する。

即ち、第12図のごとく混練物をＨ形鋼ウェーブ面に薄塗
りし、該混練物の乾燥前に予め所定耐火厚さａに成形さ
れた成形板を密着させる。次に、同様にして第13図のご
とくＨ鋼フランジエッジ部にフランジ面から両方にそれ
ぞれ耐火厚みａだけ長い成形板を密着させ、次にフラン
ジエッジ部の成形板と鉄骨によってできた空間に混練物
をコテにて第14図のごとく所定厚みまで塗付する。次
に、第15図のごとく上フランジ部分および上フランジと
ウェーブ面の成形板との隙間部分に、混練物を吹付けに
より塗付することにより、Ｈ形鋼梁の湿式乾式複合耐火
被覆が完成する。

Ｈ形鋼梁の別の例として、成形板をフランジエッジ部に
固定するときに、第16図のごとく、混練物を接着剤とし
て密着する代わりに、釘で挟み付けるようにして打ち付
ける方法も有効である。また、接着剤の補強として、釘
を用いることもできる。

以上のように、代表的な鉄骨の耐火被覆工法を説明した
が、本発明工法の主旨は、例示したものに限定されるも
のではなく、例えば、鉄骨柱のすべての耐火被覆を成形
板で行うことができる等、現場状況に応じ適宜最良の工
法を選択できるものであり、従来にない新規な鉄骨の耐
火被覆工法である。

（作用）本発明工法における粉体混合物を水で混練した混練物
は、鉄への初期密着性が良好で硬化とともに優れた接着
力を有する。

また、この混練物を成形した成形板は軽量でかつ靱性に
優れるため釘を打っても割れないし、機械的な力が加わ
っても反り等は起こらない。

したがって、混練物を接着剤として、混練物の硬化成形
板を鉄骨に貼りつけ、耐火被覆を行うことが可能とな
る。

（効果）本発明工法は本発明工法に用いる混合粉体をもって可能
となる特殊工法であり、その特徴は材料として同質の混
合粉末を用いて、水を加え混練した混練物と該混練物の
硬化成形板の組み合わせにより、複雑な工程をへずによ
り短期間で見栄えの良い耐火被覆を成すもので、成形板
により一度に広い面積を被覆でき工期の短縮となるとと
もに、成形板の厚みと幅により耐火厚みを正確に合わせ
ることができる。また、コーナー部分をはっきりと表す
ことができ、表面を平滑にできるため意匠性に優れると
ともに、その表面平滑性を活かし、さらに表面に塗装を
加え美装性を高められる。また、靱性に優れるため釘打
ちしても割れることはなく、優れた耐火性能を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の吹付け工法による鉄骨梁の耐火被覆の
断面図である。第２図〜第４図は、従来の左官工法による鉄骨梁の耐火
被覆の工程を断面図でしめしたものである。第５図は、本発明工法の成形板の斜視図である。第６図〜第８図は、鉄骨コラムにおける本発明工法の実
施例の工程を断面図でしめしたものである。第９図〜第11図は、Ｈ形鋼柱における本発明工法の実施
例の工程を断面図でしめしたものである。第12図〜第15図は、Ｈ形鋼梁における本発明工法の実施
例の工程を断面図でしめしたものである。第16図は、Ｈ形鋼梁における本発明工法の他の実施例の
一工程を断面図で示したものである。ａ……耐火厚みＡ……躯体Ｂ……Ｈ形鋼Ｃ……吹付け塗付された耐火被覆材Ｄ……コテ塗り塗付された耐火被覆材Ｅ……あて板Ｆ……本発明工法の成形板Ｇ……鉄骨コラムＨ……接着剤として用いた本発明工法の混練物Ｉ……コテ塗り材として用いた本発明工法の混練物Ｊ……吹付け材として用いた本発明工法の混練物Ｋ……釘

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水硬性セメント、合成樹脂エマルション粉
末、水酸化アルミニウム粉末、炭酸塩、軽量骨材からな
る粉体を水で混練した混練物を接着剤とし、該混練物を
必要とする耐火厚みの板状に成形、乾燥、硬化した成形
板を耐火被覆を施す鉄面に接着することを特徴とする鉄
骨の耐火被覆工法。
【請求項２】請求項第１項記載の成形板による乾式工法
と、水硬性セメント、合成樹脂エマルション粉末、水酸
化アルミニウム粉末、炭酸塩、軽量骨材からなる粉体を
水で混練した混練物による湿式工法を組み合わせた鉄骨
の湿式乾式複合耐火被覆工法。
【請求項３】Ｈ形鋼フランジエッジ部において成形板を
釘ではさみつけることを特徴とする請求項第１項または
第２項記載の鉄骨の耐火被覆工法。