JPH08209857A

JPH08209857A - 建造物

Info

Publication number: JPH08209857A
Application number: JP1475095A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Nakajima; 一郎仲嶋; Kumiko Osugi; 久美子大杉
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】建造物を構成する柱、梁、土台、束等々の構
造物等を、従来の鉄骨や木材に代えて、軽量で、圧縮荷
重、曲げ荷重に優れ、腐食したり、白蟻の害を受けな
く、しかも、釘打ち、穴開け、鋸切りなど現場加工がで
きる軽量硬化物を用いて建造した建造物を得ること。【構成】少なくとも、合成樹脂発泡体、水及び水硬性
結合材を混練した軽量硬化物、或いは、前記の軽量硬化
物に少なくとも２以上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を混入して得
た新たな軽量硬化物、或いは、前記軽量硬化物に補強材
を混入して得た新たな軽量硬化物等を圧縮荷重や圧縮曲
げ荷重のかかる土台、束、柱、梁等に使用して建造した
建造物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軽量硬化物からなる
成形品を用いて建築した建造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家屋等の建造物を構築する場合に
は、木や鉄骨などの圧縮、曲げ強度に耐え得る構造部材
が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
木や鉄骨は天然資源の乏しいわが国においては、その多
くを外国からの輸入に頼らざるを得ないのが現状であ
り、自国での資源を有効に活用する対策が望まれてい
る。又、木や鉄骨などは、その材質の性質上、腐敗、害
虫、錆などを防ぐために、防腐、防虫、防錆等々の処理
を施さねばならず、手間と費用を要するという問題があ
る。一方、近年において、わが国に豊富に存在する天然
資源によって製造されるセメントなどの水硬性結合材
と、主として原料は輸入によるものではあるがその使用
量は全体容量に比して極めて少ない原料しか活用しない
合成樹脂発泡体とを主原料として生産される軽量硬化物
の開発研究が行われ、これらの有効利用が望まれてい
る。これら軽量硬化物は、水硬性結合材が無機系の材料
であり、合成樹脂発泡体もこれら水硬性結合材の内部に
密封されるために、耐火性、耐候性、耐錆性、耐害虫
性、遮音性などの木や鉄骨にはない優れた性質を有して
いることから、建造物への有効利用の研究がなされてい
るが、それらはもっぱら板材などの非耐力建材への利用
用途についてのものであった。この発明は、精鋭研究を
重ねた結果、建造物の構造部材への用途にも利用できる
ことを見い出し、この発明の完成に至ったものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の手段は、少な
くとも、合成樹脂発泡体、水及び水硬性結合材とを混練
して硬化してなる軽量硬化物を、建造物の圧縮荷重の掛
かる土台、束等に使用した建造物としたことにある。

【０００５】請求項２の手段は、少なくとも、２以上の
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
体とを混練して硬化してなる軽量硬化物を、建造物の圧
縮荷重の掛かる土台、束等に使用した建造物としたこと
にある。

【０００６】請求項３の手段は、少なくとも、２以上の
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
体とを混練して、補強材を入れて硬化してなる軽量硬化
物を、建造物の圧縮荷重の掛かる土台、束等に使用した
建造物としたことにある。

【０００７】請求項４の手段は、少なくとも、合成樹脂
発泡体、水及び水硬性結合材とを混練して、補強材を入
れて硬化してなる軽量硬化物を、建造物の圧縮曲げ荷重
の掛かる梁、柱等に使用した建造物としたことにある。

【０００８】請求項５の手段は、少なくとも、２以上の
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
体とを混練して、補強材を入れて硬化してなる軽量硬化
物を、建造物の圧縮曲げ荷重の掛かる梁、柱等に使用し
た建造物としたことにある。

【０００９】

【作用】請求項１乃至５で使用する軽量硬化物は、今日
まで種々のものが提案されているが、その内とくに、本
出願人らが先に出願した特願平５−８３６３１号などに
おいて提案したものが好ましいものとして挙げられる
が、これに限定されるものではない。

【００１０】合成樹脂発泡体の原料としては種々の公知
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、流動性や分散性の観点から
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。

【００１１】水硬性結合材としては、セメント、石灰、
石膏など種々の公知のものがあげられるが、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
種々のものが使用できる。

【００１２】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がとくに望ましい。

【００１３】以上のように調整して混練して建造物の圧
縮荷重のかかる土台、束等の形状の型枠に入れてプレキ
ャスト成形またはプレス成形するか、押出機を用いて所
定形状となるように押し出し成形して切断して、硬化さ
せて目的物を得る。このようにして得た目的物を、木や
鉄骨等の代替品として、建造物の土台、束等に使用して
建造物を得る。

【００１４】請求項２の建造物は、請求項１の軽量硬化
物に軽量コンクリート骨材が混入されている点を除いて
同じである。ここでいう軽量コンクリート骨材とは、本
出願人らが先に提案した特願平６−７１０３１号のもの
が挙げられる。この軽量コンクリート骨材は、前項で説
明した２以上の合成樹脂発泡体と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３０％以下
となるようにしたものを、球形状の直径が３乃至４５ｍ
ｍとなるように略球形に形成し硬化して、その真比重が
０．８乃至１．５としたものである。この場合、一部の
合成樹脂発泡体の一部分が硬化された軽量コンクリート
骨材の外周面から露出していれば、より吸水率が小さく
なり、より水結合材比の管理がし易く、品質が安定す
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５
０乃至２００個程度である。

【００１５】軽量コンクリート骨材、水硬性結合材及び
合成樹脂発泡体配合の好ましい割合は、軽量コンクリー
ト骨材が全体の１０乃至５０容量％、合成樹脂発泡体が
全体の１０乃至５０容量％、水硬性結合材と水が全体の
３５乃至６０容量％の範囲である。水結合材比（Ｗ／
Ｃ）は３０％以下とするのが強度の点からも好ましい。
この製造方法によれば、軽量コンクリート骨材にも合成
樹脂発泡体が含まれるのに加えて、別途更に合成樹脂発
泡体を加えるためにより製品の軽量化を図ることができ
る利点がある。しかし、新たに加える合成樹脂発泡体の
量が多すぎれば製品の強度が弱くなることから前記した
範囲内が妥当である。以上のように調整して混練してか
ら、前項と同様にして成形して目的物を得て、木や鉄骨
等の代替品として、建造物の土台、束等に使用して建造
物を得る。

【００１６】請求項３の建造物は、請求項２で説明した
軽量硬化物の硬化前に、補強材を入れてから硬化して、
その圧縮強度をより高めた硬化物を圧縮強度のかかる土
台、束等に使用した建造物である。補強材としては、鉄
筋、金属製番線、合成樹脂製の線又は繊維、竹や木等の
植物性の線又は棒材、種々の繊維質などが挙げられ、こ
れらは使用目的によってその都度適宜選択して使用され
る。このような補強材を軽量硬化物の内部に入れること
によって、より大きな曲げ強度に耐え得ることが可能と
なり、ひいてはこれらを使用する建造物全体の強度を高
めることができる。

【００１７】請求項４の建造物は、請求項１の建造物で
使用する軽量硬化物の内部に請求項３で説明した補強材
を入れた軽量硬化物としたものを、建造物の圧縮曲げ荷
重のかかる梁、柱等の構造材として使用した建造物であ
る。この補強材によって圧縮曲げ荷重に十分に耐え得る
ことができる建造物を得ることができる。

【００１８】請求項５の建造物は、請求項３の建造物で
使用する軽量硬化物を圧縮曲げ荷重のかかる梁、柱等に
使用した建造物である。この場合にも、補強材によっ
て、圧縮曲げ強度に十分に耐え得る建造物とすることが
できる。

【００１９】以上の請求項１乃至５のいずれの場合にお
いても、軽量硬化物を使用しているために、建造物全体
の重量を重くすることが少ない。加えて、圧縮強度及び
圧縮曲げ強度も従来の木や鉄骨に劣ることもない。ま
た、釘打、穴開け、鋸切りなど木や鉄骨と同様に現場加
工することが可能であり、応用範囲が広い。更に、木や
鉄骨と異なり、防腐、防錆、防蟻等の対策を施さなくて
もよいために、経費の節約と、施工工程の短縮化を図る
ことができる。更に、難燃性にも優れて、耐火性が良
い。

【００２０】

【実施例】この発明の実施例について以下詳細に説明す
る。まず、表１に示すように、条件の異なる４つの軽量
硬化物を製造した。

【００２１】

【表１】

【００２２】合成樹脂発泡体としては、ポリスチレンを
原料とする比重が０．１１の平均径が０．７ｍｍのビー
ズを使用した。軽量コンクリート骨材としては、平均径
が１０ｍｍで真比重が１．１のものを使用した。また、
補強材としては、平均長さが１３ｍｍの耐アルカリガラ
ス繊維を使用した。

【００２３】上記４つの軽量硬化物について、表２に示
す実験結果を得た。

【００２４】

【表２】

【００２５】実験方法については、次の通りである。圧
縮強度は、ＪＩＳＡ１１０８による。曲げ強度は、
ＪＩＳＲ５２０１による。曲げ弾性率は、ＪＩＳ
Ａ１１２７による。乾燥収縮率は、ＪＩＳＡ１１
２９による。

【００２６】次に、比較例として、木材について上記軽
量硬化物と同様の実験を行った。その結果は、下記表３
に示す通りである。

【００２７】

【表３】

【００２８】上記表３において、比較木材１は杉の木、
比較木材２はベイマツ、比較木材３はケヤケキ、比較木
材４は合板である。

【００２９】次に、他の比較例として、セメントモルタ
ルについても上記軽量硬化物と同様の実験を行った。そ
の結果は、下記表４に示す通りである。

【００３０】

【表４】

【００３１】以上の実験結果から、本発明の建造物に使
用する軽量硬化物は、木材よりも圧縮強度において優れ
ている。その代替品として使用できることは明らかであ
る。また、その重量においては、木材よりもやや重いも
のの、その圧縮強度及び曲げ強度がともに大きいことか
らその分は十分にカバーすることができる。更に、セメ
ントモルタルと比較した場合には、圧縮強度及び曲げ強
度においてやや劣るものの、重量が軽いことから、その
分だけ強度がかからなくなるので、全体として考慮した
場合には、本発明の建造物で使用する軽量硬化物の方が
優れている結果となる。また、セメントモルタルは、釘
打、穴開け、鋸切り加工ができないが、本発明の建造物
で使用する軽量硬化物は、それが可能となる点において
優れている。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、従来の
建造物の構造材として使用している木材や鉄骨に置き換
えて、圧縮荷重あるいは圧縮曲げ荷重のかかる土台、束
や梁、柱のみならず、もや、軒げた、垂木、棟木、大引
き、根太、等々に使用することができるので、木材や鉄
骨などの資源に乏しいわが国においてはとくに有用であ
る。また、軽量硬化物を使用しているために、建造物全
体の重量を重くすることがない。加えて、圧縮強度及び
圧縮曲げ強度も従来の木や鉄骨に劣ることもない。更
に、難燃性に優れ耐火性を有する利点がある。加えて、
圧縮、曲げ強度の方向性がなく、加工や利用がし易い利
点がある。

【００３３】本発明の請求項１乃至５のいずれの建造物
によっても、湿気を多く含む場所で使用する場合でも、
木材や鉄骨のように腐食したり、白蟻の害を受けること
がないので、その手当てをする必要がなく、その分だけ
経費が安くなり、また、施工工程が少なくなる利点があ
る。加えて、釘打、穴開け、鋸切りなど木や鉄骨と同様
に現場加工することが可能であり、応用範囲が広い。

【００３４】更に又、請求項１乃至５のいずれの場合に
おいても、軽量硬化物を使用しているために、モルタル
セメントを使用した場合のように建造物全体の重量を重
くすることがなく、軽量化を図ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、合成樹脂発泡体、水及び水
硬性結合材とを混練して硬化してなる軽量硬化物を、建
造物の圧縮荷重の掛かる土台、束等に使用したことを特
徴とする建造物。
【請求項２】少なくとも、２以上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て
硬化してなる軽量硬化物を、建造物の圧縮荷重の掛かる
土台、束等に使用したことを特徴とする建造物。
【請求項３】少なくとも、２以上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
て、補強材を入れて硬化してなる軽量硬化物を、建造物
の圧縮荷重の掛かる土台、束等に使用したことを特徴と
する建造物。
【請求項４】少なくとも、合成樹脂発泡体、水及び水
硬性結合材とを混練して、補強材を入れて硬化してなる
軽量硬化物を、建造物の圧縮曲げ荷重の掛かる梁、柱等
に使用したことを特徴とする建造物。
【請求項５】少なくとも、２以上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
て、補強材を入れて硬化してなる軽量硬化物を、建造物
の圧縮曲げ荷重の掛かる梁、柱等に使用したことを特徴
とする建造物。