JPH0881251A - 耐火被覆材用セメント組成物及び耐火被覆材 - Google Patents

耐火被覆材用セメント組成物及び耐火被覆材

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JPH0881251A
JPH0881251A JP21918094A JP21918094A JPH0881251A JP H0881251 A JPH0881251 A JP H0881251A JP 21918094 A JP21918094 A JP 21918094A JP 21918094 A JP21918094 A JP 21918094A JP H0881251 A JPH0881251 A JP H0881251A
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cement
coating material
fire
composition
cement composition
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JP21918094A
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Hisashi Murase
久 村瀬
Takashi Nagoshi
崇 名越
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Adeka Corp
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Asahi Denka Kogyo KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設の床スラブ等に対して煩雑な施工手順を
行わず、建材として充分な強度を有し、耐火性、耐熱性
及び耐久性に優れた耐火被覆材を形成する耐火被覆材用
セメント組成物を提供すること。 【構成】 本発明の耐火被覆材用セメント組成物は、
(I)セメント100重量部に、(II)ガラス粉体及び
/又は (III)ガラス発泡体5〜100重量部を混合して
なるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築物等における耐
火、耐熱処理用被覆材用セメント組成物に関する。ま
た、本発明は、建築物等における耐火、耐熱処理用被覆
材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、鉄筋コンクリート構造に代わり、
純鉄構造の建築物の増加が顕著に見られる。しかし、純
鉄構造の鋼材そのものは不燃であるが、温度が450℃
以上になると強度が急激に低下する上に、800〜12
00℃に達すると火災には必然的に耐えられなくなる。
その為、初期には純鉄構造を耐火構造とする為に、コン
クリート等で覆う鉄骨鉄筋コンクリート造が採用されて
きた。
【0003】しかし、建築物の超高層化に伴い、工程の
煩雑さやコスト面から鉄骨鉄筋コンクリートに変わる耐
火被覆の必要性が生じ、石綿成形板や石綿珪酸カルシウ
ム板を耐火的に優れた特殊な接着剤により張り付ける乾
式工法や、岩綿モルタル等の湿式吹き付け工法が開発、
認定されてきた。また、PCカーテンウォールと耐火被
覆材との合成被覆工法や、壁と耐火被覆材、床スラブと
天井材とを組み合わせたメンブレン工法等が考案されて
きた。
【0004】また、セメントに他成分を混合させ、耐熱
性を持たせる試みもなされてきている。例えば、単に耐
熱性を向上させたセメント組成物であれば、特開平1−
301552号公報や、特開平1−301553号公報
に開示されている。一方、セメントにガラス繊維を混合
させたものとしては、特開昭62−265151号公報
があり、これは成形材料の曲げ強度を向上させ、同時に
耐火性を得んとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉄骨等
の溶接工場における床スラブの耐熱性、耐久性向上の為
には、上記乾式工法や湿式工法による被覆では床として
の強度が満足されず、また、強度を向上させたものにつ
いても溶接時の火花等が接触した際にクラック等が発生
し、耐久性に問題があった。
【0006】また、特開平1−301552号公報や、
特開平1−301553号公報に開示されている、セメ
ントにリン酸塩(リン酸アルミニウム)を添加した組成
物は、耐熱性は多少向上するかもしれないが、これらの
セメント組成物は建材として用いるにはあまりにも強度
が弱く、該組成物を到底使用することはできない。
【0007】さらに、特開昭62−265151号公報
に開示されている、セメントにガラス繊維を混合させた
ものでは、成形材料の曲げ強度は向上しているかもしれ
ないが、これらを耐火性被覆材として用いるには耐火
性、耐熱性が充分ではない。
【0008】従って、本発明の目的は、既設の床スラブ
等に対して煩雑な施工手順を行わず、建材として充分な
強度を有し、耐火性、耐熱性及び耐久性に優れた耐火被
覆材を形成する耐火被覆材セメント組成物を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決する為の手段】本発明者らは、鋭意研究を
重ねた結果、セメントに、ガラス粉体及び/又はガラス
発泡体を特定範囲の量混合してなるセメント組成物が、
上記目的を達成しうることを知見した。
【0010】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、(I)セメント100重量部に、(II)ガラス粉体
及び/又は (III)ガラス発泡体5〜100重量部を混合
してなる耐火被覆材用セメント組成物を提供するもので
ある。また、本発明は、上記耐火被覆材用セメント組成
物に、水を添加・混合し、水和硬化させて得られる耐火
被覆材を提供するものである。
【0011】以下、本発明の耐火被覆材用セメント組成
物及び耐火被覆材について詳述する。
【0012】本発明の耐火被覆材用セメント組成物に用
いられるセメント〔(I)成分〕としては、普通ポルト
ランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポ
ルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、
中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメン
ト、超速硬ポルトランドセメント、膨張セメント、酸性
燐酸塩セメント、自硬性セメント、石灰スラグセメン
ト、高炉セメント、高硫酸塩スラグセメント、フライア
ッシュセメント、キーンスセメント、ポゾランセメン
ト、アルミナセメント、カルシウムアルミネート、及び
これらの混合物等、工業的に使用できるあらゆるセメン
トが挙げられ、これらのセメントは、1種のみを用いて
も、2種以上を任意の割合で混合してもよい。上記セメ
ントの中でも、ポルトランドセメント及びアルミナセメ
ントの混合物(以下、「セメント混合物A」という)が
特に好ましく、それらの重量比(前者/後者)は、0.
3〜15、特に1〜10であるのが好ましい。
【0013】上記セメント混合物Aに用いられるポルト
ランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、
早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトラン
ドセメント、白色ポルトランドセメント、超速硬ポルト
ランドセメントその他の工業的に使用することのできる
1種又は2種以上の各種ポルトランドセメントが挙げら
れる。また、上記セメント混合物Aに用いられるアルミ
ナセメントとは、工業的に使用することのできる各種ア
ルミナセメント又はカルシウムアルミネートのことであ
り、12CaO・Al2 3 、CaO・Al2 3 、CaO・2Al2
3 、5CaO・Al2 3 、11CaO・7Al2 3 ・Ca
2 、4CaO・Al2 3 ・Fe2 3 、4CaO・3Al 2
3 ・2F、4CaO・3Al2 3 ・SO3 等の単一又は混合
成分より成るものが挙げられる。
【0014】本発明の耐火被覆材用セメント組成物に用
いられるガラス粉体〔(II)成分〕及び/又はガラス発
泡体〔 (III)成分〕は、軽量骨材及び、炎が当たったと
きその熱で融解し、耐火被覆材の表面をセラミック質で
被覆すべきものとして用いられる。上記ガラス粉体とし
ては、比表面積2000〜4000cm2/gのガラス微
粉末、粒度5.0mm以下の粒状のガラス粉体等が好ま
しい。また、上記ガラス発泡体〔 (III)成分〕として
は、ガラス粉体を焼成、発泡させた、気泡を内部に無数
有する、粒度0.1〜20.0mmのビーズ状焼成体等
が好ましい。上記ガラス粉体及び/又はガラス発泡体の
使用量は、上記セメント〔(I)成分〕100重量部に
対して、5〜100重量部、好ましくは10〜50重量
部である。上記使用量が5重量部未満であると、炎が当
たったとき耐火被覆材の表面にできるべきセラミック層
が非常に薄くなるため耐火性能が十分でなくなる。ま
た、上記使用量が100重量部を超えると、耐火被覆材
自体の強度が低下し、建材としては不適当となる。
【0015】本発明の耐火被覆材用セメント組成物とし
ては、上記セメント〔(I)成分〕として上記セメント
混合物Aを用いたものが好ましく、この場合、必須成分
〔(I)及び(II)及び/又は (III)成分〕の他に、更
に、凝結遅延剤〔(IV)成分〕を用いるのが好ましい。
該凝結遅延剤は、その使用量を変えることにより、成形
材料を補修等の比較的早期硬化性の要求される部位まで
柔軟に対応できるようにするもので、例えば、2−ケト
グルコン酸カルシウム、ミルクカゼイン、クエン酸ナト
リウム、酒石酸ナトリウムカリウム等の通常用いられて
いるセメント用凝結遅延剤が挙げられる。上記凝結遅延
剤の使用量は、上記セメント混合物(A)100重量部
に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0.1〜2重
量部である。上記使用量が0.1重量部未満であると、
著しく速く水和が進むため耐火被覆材として使用できな
くなり、また、5重量部を超えると、建材として物性が
不適当になる他、場合によっては凝結しなくなる。
【0016】また、本発明の耐火被覆材用セメント組成
物には、必要に応じて、骨材を混合することができる。
上記骨材としては、珪砂、砂等の細骨材、砂利等の粗骨
材等が好ましく挙げられる。上記骨材は、通常用いられ
る範囲内の任意の量で混合することができるが、該骨材
を、上記セメント〔(I)成分〕と骨材との重量比(前
者/後者)が、0.1〜10、特に1〜2となるように
混合するのが好ましい。
【0017】また、本発明の耐火被覆材用セメント組成
物には、添加剤を混合することができ、該添加剤として
は、消石灰、ドロマイトプラスター等の石灰類や、高炉
水砕スラグ等の混和剤、アルキルサルフェート、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル等のAE剤、リ
グニンスルホン酸等の減水剤・AE減水剤等のコンクリ
ート性能向上剤が挙げられる。上記添加剤は、通常用い
られる範囲内の任意の量で混合することができる。上記
添加剤が混和剤の場合、該混和剤の使用量は、上記セメ
ント〔(I)成分〕100重量部に対して、好ましくは
0〜70重量部、更に好ましくは5〜20重量部であ
る。また、上記添加剤がコンクリート性能向上剤の場
合、該コンクリート性能向上剤の使用量は、上記セメン
ト〔(I)成分〕100重量部に対して、好ましくは0
〜4重量部である。
【0018】なお、本発明の耐火被覆材用セメント組成
物には、ベンガラ等の着色剤やその他のモルタル添加剤
を本発明の効果を損なわない範囲で任意に添加すること
ができる。
【0019】本発明の耐火被覆材用セメント組成物は、
特に、床や壁、H綱周り等の建築基材の被覆材の原料と
して用いられる。
【0020】本発明の耐火被覆材は、上述した本発明の
耐火被覆材用セメント組成物に、水を添加・混合し、水
和硬化させて得られるものである。上記水の添加量は、
特に制限されないが、好ましくは25〜60重量%であ
る。
【0021】本発明の耐火被覆材は、上述の如くして得
ることができるもので、良好な耐火性、耐熱性、熱遮断
性を有し、炎の長期接触に対してクラック等の発生がな
いものである。また、本発明の耐火被覆材は、被覆材自
体の強度が高く、床材等としての使用に充分対応が可能
である。
【0022】本発明の耐火被覆材の好適な使用方法の一
例を次に示す。まず、溶接工場等の床へ本発明の耐火被
覆材を流し込み、スプレー、コテ塗り等の慣用的打設手
段により塗布、硬化させることによって、床の表面に保
護層を形成させる方法。
【0023】本発明の耐火被覆材の被覆の対象となる建
築基材としては、例えば、溶接、溶断等の火花やバーナ
ーの炎が直接接する床や壁、H綱周り等が挙げられる
が、本発明の耐火被覆材は、熱や炎の接触から保護する
必要がある部材や、火災等への対処が必要な箇所であれ
ば全てに用いることができ、上記の建築基材に限定され
るものではないが、特に床用耐火被覆材として適してい
る。
【0024】本発明の耐火被覆材は、良好な耐熱性、熱
遮断性を有することが大きな特徴であり、特に溶接の火
花や炎等の連続的接触に対するクラック等の破損防止に
効果を発揮する。また、本発明の耐火被覆材は、熱遮断
性が良好なため、H綱等の建築部材等へ火災時の耐火被
覆材としても使用できる。
【0025】また、本発明の耐火被覆材は、その原料で
ある耐火被覆材用セメント組成物において、上記凝結遅
延剤〔(IV)成分〕を混合した場合、該凝結遅延剤の量
を変えることにより、凝結時間を1分〜1時間以上と幅
広くコントロールすることが可能となる。これにより、
本発明の耐火被覆材は、規模の大きい打設工事はもちろ
ん、補修等の比較的早期硬化性が要求される部位まで柔
軟に対応が可能となる。
【0026】本発明の耐火被覆材は、通常のモルタル等
と何ら変わることない施工法で、それらよりも遙かに耐
熱性、熱遮断性に優れた被覆材が得られ、実用性が非常
に高いものである。
【0027】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何
ら限定されるものではない。
【0028】実施例1〜7及び比較例1〜5 早強ポルトランドセメント80重量部に対してアルミナ
セメント20重量部を加え、セメント混合物を得た。こ
れを粉体Aとする。この粉体Aに、骨材として8号珪砂
120重量部を加え、さらに下記〔表1〕に示す量(単
位:重量部、以下同じ)にて、ガラス粉体、ガラス発泡
体及び酒石酸ナトリウムカリウム(凝結遅延剤)を加
え、ブレンダーにて一様に混合し、本発明の耐火被覆材
用セメント組成物を得た。これに、下記〔表1〕に示す
量の蒸留水と常法にて練り混ぜた後に厚み15mmの成
形型枠へ流し込み、表面をラップで覆ったのちに温度2
0℃、湿度50%RHの恒温恒湿槽内で24時間養生を
行ったのちに脱型し、各々の本発明の耐火被覆材試験片
を得た。
【0029】各々の耐火被覆材の凝結時間は下記〔表
1〕の通りであった。次に、上記各々の耐火被覆材試験
片の耐火性を観るために、該試験片について、図1に示
すトーチバーナー試験器を用い、それらの裏面温度が2
50℃及び350℃に到達する時間を次のようにして測
定した。即ち、図示の如く、プロパンガスボンベAに貯
えられたプロパンガスを燃料として、トーチバーナーC
をスタンドBに垂直になるように固定し、該トーチバー
ナーCの炎G(トーチバーナーの炎先端の温度は120
0℃)を、試験片Dに垂直にあて、このときの試験片D
の裏面温度を熱電対Eを介して記録計Fにより読み取っ
た。かかる試験結果(裏面温度が250℃及び350℃
に到達する時間)とJISA 1108に準拠して行っ
た14日目の圧縮強度の試験結果とを下記〔表1〕に示
す。また、比較例1〜5として下記〔表2〕に示す組成
及び使用量のものについても実施例1〜7と同様の試験
を行った。それらの結果を下記〔表2〕に示す。
【0030】尚、下記〔表1〕及び〔表2〕における測
定後の表面状態の評価基準は、次の通りである。 ○:クラック等なし。 △:微細なクラックあり。 ×:クラック発生大。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】以上の結果より、本発明の耐火被覆材用セ
メント組成物を用いて形成される耐火被覆材は、耐火
性、耐熱性に優れ、炎の長期接触に対してクラック等の
発生がなく、被覆材自体の強度が高く、床等への使用
にも充分対応が可能であり、凝結遅延剤の量を変える
事により、水と練ってから凝結開始までの時間のコント
ロールが1分程度から可能であり、補修等の比較的早期
硬化性が要求される部位まで柔軟に対応でき、通常の
セメントと同様の作業工程の為、取扱や作業性に優れた
ものであることが明らかである。
【0034】
【発明の効果】本発明の耐火被覆材セメント組成物は、
既設の床スラブ等に対して煩雑な施工手順を行わず、建
材として充分な強度を有し、耐火性、耐熱性及び耐久性
に優れた耐火被覆材を形成するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の耐火被覆材の耐火性を観るた
めに用いたトーチバーナー試験器の側面略図である。
【符号の説明】
A プロパンガスボンベ B スタンド C トーチバーナー D 試験片 E 熱電対 F 記録計 G 炎
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 24:04) 103:32 111:28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (I)セメント100重量部に、(II)
    ガラス粉体及び/又は (III)ガラス発泡体5〜100重
    量部を混合してなる耐火被覆材用セメント組成物。
  2. 【請求項2】 上記セメント〔(I)成分〕が、ポルト
    ランドセメント及びアルミナセメントの混合物であり、
    それらの重量比(前者/後者)が0.3〜15である請
    求項1記載の耐火被覆材用セメント組成物。
  3. 【請求項3】 更に、(IV)凝結遅延剤0.1〜5重量
    部を混合してなる請求項2記載の耐火被覆材用セメント
    組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかに記載の耐火被覆
    材用セメント組成物に、水を添加・混合し、水和硬化さ
    せて得られる耐火被覆材。
JP21918094A 1994-09-13 1994-09-13 耐火被覆材用セメント組成物及び耐火被覆材 Pending JPH0881251A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6913643B2 (en) * 2003-02-18 2005-07-05 Integrated Environmental Technologies, Llc Lightweight foamed glass aggregate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6913643B2 (en) * 2003-02-18 2005-07-05 Integrated Environmental Technologies, Llc Lightweight foamed glass aggregate

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