JPH08208347A - 建築用耐火材及び耐火構造 - Google Patents

建築用耐火材及び耐火構造

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JPH08208347A
JPH08208347A JP1574595A JP1574595A JPH08208347A JP H08208347 A JPH08208347 A JP H08208347A JP 1574595 A JP1574595 A JP 1574595A JP 1574595 A JP1574595 A JP 1574595A JP H08208347 A JPH08208347 A JP H08208347A
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JP
Japan
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lightweight concrete
synthetic resin
construction
hydraulic binder
water
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JP1574595A
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English (en)
Inventor
Ichiro Nakajima
一郎 仲嶋
Kumiko Osugi
久美子 大杉
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Building Environments (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で、屋外や水回りで使用でき、しかも断
熱性に優れ、高温にも耐え得る、表面が綺麗で、圧縮強
度に優れ、釘打や鋸切りも可能な建築用耐火材及びこの
建築用耐火材を使用した耐火性能に優れた耐火構造を得
ること。 【構成】 複数の合成樹脂発泡体を水硬性結合材で固め
て一体とした軽量コンクリート骨材、水及び水硬性結合
材とを混練した軽量コンクリートを成形加工してなる建
築用耐火材。この建築用耐火材に合成樹脂発泡体を混合
した建築用耐火材。この建築用耐火材に補強材を入れた
建築用耐火材。鋼材、鉄骨、木材等の建築用構造部材の
周囲を建築用耐火材のいずれかで被覆してなる耐火構
造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、軽量コンクリート骨
材を含む軽量コンクリートを成形加工してなる建築用耐
火材に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、建築用耐火材は、建築物
の構造部材として使用されるH形鋼、角形鋼管等の単位
としての鉄骨部材やこれら単位鉄骨部材を組み立てた組
立材としての鉄骨部材の周囲を被覆して、火災時等に生
じる熱が鉄骨部材に伝達され、鉄骨部材の強度が低下し
ないように保護するためのものと、耐火性を具備した壁
や屋根の野地板などの面材としてのものがある。前者の
耐火被覆材としては、鉄骨部材に直接に吹き付けて使用
する岩綿、鉄骨部材の周囲を囲んで使用するケイカル
(珪酸カルシウム)板、ALC(軽量コンクリート)
板、セラミックファイバー等があり、後者の耐火面材と
しては、ケイカル板、ALC板等がある。これらはいず
れも気泡を巻き込んで耐火性を有し軽量化を図っている
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の建築用耐火材は、気泡を巻き込んで耐火性と軽量
化を高めているために吸水率が大きく、その結果、とく
に屋外や水回りで使用した場合には膨張し、ひび割れ、
落下等が発生するという問題点がある。また、従来の建
築用耐火材はいずれも圧縮強度が低いために使用できる
範囲に限度があり、加えて、乾燥収縮率が大きいために
反りが発生し易く、耐火性能も十分ではないという問題
点がある。
【0004】この発明は、上記のような問題点を解決
し、軽量でしかも耐火性も十分ある建築用耐火材を提供
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の手段は、複数
の合成樹脂発泡体を水硬性結合材で固めて一体とした軽
量コンクリート骨材、水及び水硬性結合材とを混練した
軽量コンクリートを成形加工してなる建築用耐火材とし
たことにある。
【0006】請求項2の手段は、複数の合成樹脂発泡体
を水硬性結合材で固めて一体とした軽量コンクリート骨
材、水、水硬性結合材及び合成樹脂発泡体とを混練した
軽量コンクリートを成形加工してなる建築用耐火材とし
たことにある。
【0007】請求項3の手段は、複数の合成樹脂発泡体
を水硬性結合材で固めて一体とした軽量コンクリート骨
材、水、水硬性結合材及び合成樹脂発泡体を混練した軽
量コンクリートに補強材を入れて成形加工してなる建築
用耐火材としたことにある。
【0008】請求項4の手段は、鋼材、鉄骨、木材等の
建築用構造部材の周囲を前記請求項1乃至4のいずれか
の建築用耐火材で被覆してなる耐火構造である。
【0009】
【作用】請求項1の建築用耐火材に使用する軽量コンク
リート骨材としては、本出願人らが先に提案した特願平
6−71031号明細書に記載したものが挙げられる。
この軽量コンクリート骨材に使用する合成樹脂発泡体の
原料としては種々の公知のものが使用できるが、ポリス
チレンを用いれば強度が強く、安価なことから最も望ま
しいものとなる。また、その外形状は合成樹脂発泡体を
粉砕した粉砕品や異形のものであってもよいが、球形又
は略球形のビーズに形成したものの方が、計量誤差が少
なく、比重のバラツキが少なく、応力を分散できるので
強度の強いものが得られる。この場合の合成樹脂発泡体
の平均径は、0.1乃至2.0mmの範囲のものが、流動
性や軽量化の観点から好ましい。更に又、その真比重は
0.05乃至0.2の範囲のものが、適度な強度が得ら
れ、経済的にも適しているので好ましい。これを発泡倍
率に換算するとおよそ5乃至20倍の範囲内である。水
硬性結合材としては、セメント、石灰、石膏などが挙げ
られるが、この内のセメントは強度が強く、耐水性に優
れ、比較的安価であることから最も望ましい。セメント
としては、ポルトランドセメント、混合セメント、特殊
セメントなどに属する全ての種類のものが使用できる。
【0010】このような合成樹脂発泡体、水硬性結合材
に水を加えて水結合材比(W/C)が、吸水率が小さ
く、吸水による膨張率も小さく、且つ強度も強くなる3
0%以下となるようにしたものを、直径が3乃至45mm
となるように略球形に形成して硬化して、その真比重が
0.8乃至1.5のものとしたものである。軽量コンク
リート骨材の直径が10mm、合成樹脂発泡体が略球状で
その平均径が0.7mmの場合、合成樹脂発泡体の軽量コ
ンクリート骨材に含まれる個数は50乃至200個程度
である。硬化した軽量コンクリート骨材の外周部にある
合成樹脂発泡体の一部分がその外周面から露出していれ
ば、吸水率が一層小さくなり、水結合材比の管理がし易
く、品質が安定する。
【0011】上記の軽量コンクリート骨材を使用して軽
量コンクリートを得る場合の軽量コンクリート骨材の占
める割合は、求める製品の軽量度合によって適宜選択す
ることができるが、容量比で15乃至50%の範囲であ
ればよい。15%以下であると、軽量化が十分でなく、
50%以上であれば水硬性結合材の結合力に弱くなり始
めるからである。水結合材比(W/C)も製品の種類に
よって適宜選択されるが、40%以下とするのが強度の
点から好ましい。このようにして得られた軽量コンクリ
ートを所定の建築用耐火材の形状となるように成形加工
し硬化して、その真比重が0.8乃至1.5としたもの
である。
【0012】このような建築用耐火材によると、軽量コ
ンクリートの内部に気泡が殆ど含まれないために、吸水
が殆どなく、従って、屋外や水回りで使用しても、膨張
したり、ひび割れ、落下等が発生することが殆どない。
また、あらかじめ硬化した軽量コンクリート骨材の内部
に合成樹脂発泡体が含まれているために、断熱効果が向
上し、且つ、合成樹脂発泡体自身はコンクリートによっ
て覆われているので、高温の熱から防御できる。更に、
軽量コンクリートの加圧成形時等に外圧がかかって内部
が圧縮されても、合成樹脂発泡体は予め水硬性結合材で
一体として固められた軽量コンクリート骨材の内部に含
まれているめに、圧縮収縮することがないので大きな軽
量化が維持できる。さらに、合成樹脂発泡体が圧縮収縮
されないことから、加圧成形直後の未硬化時に後膨れす
ることがないので表面の綺麗な製品を得ることができ
る。更に又、合成樹脂発泡体を含んだ軽量コンクリート
骨材を使用していることから圧縮強度が強いので、建築
用耐火材が使用状態によって圧縮されることがあっても
壊れることがない。又、乾燥収縮率が小さいので、反り
が生ぜず、耐火性も向上する。更に加えて、建築用耐火
材に対する釘打ちや鋸切り等の現場作業が可能となる。
【0013】請求項2の建築用耐火材によると、請求項
1の作用を全て維持しつつ、更に、軽量コンクリートに
合成樹脂発泡体を別途混合する分だけ更に軽量化を図る
ことができる。更に、前記軽量コンクリート骨材の存在
によって、新たに加えた合成樹脂発泡体が保護されて、
軽量コンクリートの加圧成形時等に外圧がかかって内部
が圧縮されても、合成樹脂発泡体は圧縮収縮することが
なく一層の軽量化を図ることができる。更に、加圧成形
直後の圧力解放時にも後膨れするようなことがほとんど
なくなり、表面の綺麗な建築用耐火材を得ることがで
る。
【0014】軽量コンクリート骨材、水硬性結合材及び
合成樹脂発泡体の混合割合は、軽量コンクリート骨材が
全容量の15乃至50%、合成樹脂発泡体が全容量の1
5乃至50%、水硬性結合材と水とが全容量の35乃至
70%の範囲が好ましい。水結合材比は、40%以下と
なるようにするのが好ましい。これらの範囲の中からい
ずれを採用するかは、主として求める製品の軽量度合に
よって適宜選択することができるが、軽量コンクリート
骨材又は合成樹脂発泡体の割合が15%以下であると、
軽量化が十分でなく、また、50%以上であると、水硬
性結合材による結合力が弱まり始めるから上記の範囲内
が望ましい。
【0015】請求項3の建築用耐火材は、請求項2の建
築用耐火材の内部に補強材を入れて硬化させたものであ
るから、曲げ強度が一層強いものとなる。補強材として
は、種々の径の鉄筋の他、合成樹脂からなる線材、繊維
状の補強材など公知のものが全て挙げられ、使用目的に
よってこれらの中から適宜単数又は複数が選択されて使
用される。
【0016】請求項4の耐火構造は、前記請求項1乃至
4の建築用耐火材で鋼材、鉄骨、木材等の建築用構造部
材の周囲を囲んだものであるので、これら建築用構造部
材の耐火性が向上する耐火構造となる。
【0017】
【実施例】この発明の実施例について以下に説明する。
まず、請求項1乃至3の建築用耐火材で使用する軽量コ
ンクリート骨材について説明する。合成樹脂発泡体とし
て、ポリスチレンを発泡させた平均径が0.7mm、真比
重が0.1のものを使用し、水硬性結合材として普通ポ
ルトランドセメントを使用して水との水セメント比が2
0%となるようにして混練したものを、全体形状が平均
径5mmの略球状となるように丸めて、その外周面から合
成樹脂発泡体の表面を露出するように硬化させ、真比重
が1.2となるようにした軽量コンクリート骨材を多数
製造した。このようにして製造した軽量コンクリート骨
材を用いて、表1に示す実施例1乃至3の軽量コンクリ
ートを混練した。
【0018】
【表1】
【0019】上記実施例1乃至3の軽量コンクリートを
プレス型枠成形機を用いて、厚さ10cm、巾10cm、長
さ40cm及び同順で4×4×16cmの試験体を作製し
た。そして、常温で約24時間養生硬化した後、型枠から
外して水中養生を行った。この試験体を使用して、表2
に示す性能試験を行いその結果を得た。
【0020】
【表2】
【0021】この表2からも明らかなように、この発明
の建築用耐火材は、吸水率が小さく、曲げ強度が大き
く、乾燥収縮率が小さく、更に、凍結融解抵抗性にも優
れていることが判る。
【0022】次に、上記のようにして製造された建築用
耐火材の使用例である耐火構造について図に基づいて説
明する。図1は、鉄骨部材であるH形鋼1の周囲を、断
面がL字形の長尺な2つの建築用耐火材2で囲んで使用
する場合を示す。この場合、2つの建築用耐火材2はそ
れぞれの接合部にビス3を打ち込むことによって連結さ
れている。
【0023】図2は、鉄骨部材である角形鋼管4の周囲
を、断面がコの字形と平板の2つの長尺な建築用耐火材
2で囲んでビス3を打ち込んで連結して使用する場合を
示す。図3は、鉄骨部材であるH形鋼1の周囲を、鉄筋
5が入った4つの長尺な平板からなる建築用耐火材2で
囲んでビス3を打ち込んで連結して使用する場合を示
す。
【0024】図4は、断面が口字形の長尺な建築用耐火
材2の内部に、木材の角柱6を嵌め込んだ場合を示す。
この場合には、木材の耐火性と木材に対する圧縮曲げ強
度の補強材としての役割を果たす。補強筋を入れておけ
ばより一層の強度が維持できる。図5は、断面が円形の
長尺な建築用耐火材2の内部に鋼管7を嵌め込んだ場合
を示す。
【0025】以上の実施例においては、建築用耐火材2
同士の連結をビス3で行った例を示したが、接着剤或い
は隣接する建築用耐火材に凹凸を設けて互いに嵌め込ま
せるなど他の手段によって連結しても良い。また、鉄骨
部材等と建築用耐火材とも接着剤その他の手段によって
固着してもよい。
【0026】なお、この発明の建築用耐火材は、家屋、
ビルなどの建築物の耐火材の他にも、各種プラント類、
危険物や高圧ガス設備などのその他種々の建造物をも含
むものである。
【0027】
【発明の効果】請求項1の建築用耐火材によると、軽量
コンクリートの内部に含まれる気泡が少ないために、吸
水が殆どなく、従って、屋外や水回りで使用しても、膨
張したり、ひび割れ、落下等が発生することが殆どな
く、凍結融解抵抗性にも優れるために耐久性も向上す
る。また、あらかじめ硬化した軽量コンクリート骨材の
内部に合成樹脂発泡体が含まれているために、断熱効果
が向上し、且つ、合成樹脂発泡体自身はコンクリートに
よって覆われているので、高温の熱から防御できる。更
に、軽量コンクリートの加圧成形時等に外圧がかかって
内部が圧縮されても、合成樹脂発泡体は圧縮収縮するこ
とがないので大きな軽量化が維持できる。同時に、加圧
成形直後の未硬化時に後膨れすることがないので表面の
きれいな製品を得ることができる。更に又、圧縮強度が
強いので、使用状態によって圧縮されることがあっても
壊れることがない。又、乾燥収縮率が小さいので、反り
が生ぜず、耐火性も向上する。更に加えて、建築用耐火
材に対する釘打ちや鋸切り等の現場作業が可能となる。
【0028】請求項2の建築用耐火材によると、請求項
1の効果に加えて、更に、軽量コンクリートに合成樹脂
発泡体を別途混合する分だけ更に軽量化を図ることがで
きる。更に、軽量コンクリート骨材の存在によって、新
たに加えた合成樹脂発泡体が保護されて、軽量コンクリ
ートの加圧成形時等に外圧がかかって内部が圧縮されて
も、合成樹脂発泡体は圧縮収縮することがなく、加圧成
形直後の圧力解放時にも後膨れするようなことがほとん
どなくなり、表面のきれいな建築用耐火材を得ることが
でる。また、吸水性の殆どない合成樹脂発泡体を使用し
ているために、製造時における水セメント比の管理も容
易である。
【0029】請求項3の建築用耐火材は、請求項2の建
築用耐火材の内部に補強材を入れて硬化させたものであ
るから、圧縮強度、圧縮曲げ強度が一層強いものとな
る。合成樹脂からなる線材、難燃性の繊維状の補強材な
ど、軽量の補強材を選択した場合には、より一層の軽量
化と断熱性を得ることができる。
【0030】請求項4の耐火構造は、前記請求項1乃至
4の建築用耐火材で鋼材、鉄骨、木材等の建築用構造部
材の周囲を囲んだものであるので、これら建築用構造部
材の耐火性が向上する耐火構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐火被覆材としての建築用耐火材の断面使用例
図。
【図2】耐火被覆材としての建築用耐火材の断面使用例
図。
【図3】耐火被覆材としての建築用耐火材の断面使用例
図。
【図4】耐火被覆材としての建築用耐火材の断面使用例
図。
【図5】耐火被覆材としての建築用耐火材の断面使用例
図。
【符号の説明】
1 H形鋼(建築用構造部材) 2 建築用耐火材 4 角形鋼管(建築用構造部材) 6 木材の角柱(建築用構造部材)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の合成樹脂発泡体を水硬性結合材で
    固めて一体とした軽量コンクリート骨材、水及び水硬性
    結合材とを混練した軽量コンクリートを成形加工してな
    る建築用耐火材。
  2. 【請求項2】 複数の合成樹脂発泡体を水硬性結合材で
    固めて一体とした軽量コンクリート骨材、水、水硬性結
    合材及び合成樹脂発泡体を混練した軽量コンクリートを
    成形加工してなる建築用耐火材。
  3. 【請求項3】 複数の合成樹脂発泡体を水硬性結合材で
    固めて一体とした軽量コンクリート骨材、水、水硬性結
    合材及び合成樹脂発泡体を混練した軽量コンクリートに
    補強材を入れて成形加工してなる建築用耐火材。
  4. 【請求項4】 鋼材、鉄骨、木材等の建築用構造部材の
    周囲を前記請求項1乃至4のいずれかの建築用耐火材で
    被覆してなる耐火構造。
JP1574595A 1995-02-02 1995-02-02 建築用耐火材及び耐火構造 Pending JPH08208347A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101596637B1 (ko) * 2015-07-22 2016-02-23 김경태 철재 콘크리트 인방 및 그 제조방법
JP2017198005A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 住友金属鉱山シポレックス株式会社 木製柱の耐火被覆構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101596637B1 (ko) * 2015-07-22 2016-02-23 김경태 철재 콘크리트 인방 및 그 제조방법
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