JPS6265961A - 耐火性無機質建材 - Google Patents

耐火性無機質建材

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JPS6265961A
JPS6265961A JP20437785A JP20437785A JPS6265961A JP S6265961 A JPS6265961 A JP S6265961A JP 20437785 A JP20437785 A JP 20437785A JP 20437785 A JP20437785 A JP 20437785A JP S6265961 A JPS6265961 A JP S6265961A
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稔 沢出
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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
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22Glass ; Devitrified glass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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) 本発明は無8+1質建材、特に耐火性、耐衝撃性等に優
れた無機質建材に閃する。
(従来の技術) 近年、建築物の軽量化、耐震化、耐火炎化等のニーズに
応えて、各種改良建材が開発されている。
旧来の木材は、比較的軽量ではあっても可燃性であり、
コンクリートは、強度が高く不燃性であっても重量が大
きく、もろくて可撓性が無い。
そこで、改良された建材として、例えば建材製品のIl
量化のためには、有機発泡性接着剤、無機質発泡材(例
えば発泡コンクリート、パーライト、バーミキュライト
)を、耐火炎化のためには、無機質耐火性粉粒体あるい
は無機質結合材を、可撓化のためには、有機軟質高分子
樹脂や繊維を、それぞれ配合使用して上記使用目的の達
成を図っている。
(発明が解決しようとする問題点) 前記のごとく、各種使用目的にしたがって材料の改善が
図られているが、未だに建材として望まれる多くの特性
を充足しtこものは大在しない。
その理由としては、例えば無機質材料と有機質材料の物
性の根本的相異の問題があり、耐火性や強度を増強しよ
うとして無機質材料を選択すれば、軽量化や可撓化が望
めず、軽量化や可撓化を向上しようとして有8!質材料
を選択すれば、耐火性や強度の増強は望めない、といっ
た技術常識的矛盾の存在が挙げられる。
しかしながら、多(の研究の結果、無機質材料であって
も、それを発泡化することによって軽量化しrこワ、石
綿のごとき柔軟性無機質繊維を配合することによって可
撓性を付与したりして、充分とは言えないまでらかなり
優良な建材が提供されつつある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、特に
優れた耐火炎、耐火特性を有する新規な建材を提供する
ものである。
本発明者は鋭意研究の結果、耐火炎、耐火性に優れ、か
つ高強度で、耐衝撃性、耐震性、耐薬品性、耐久性等の
多くの必要特性1こ優れた無機質建材を開発したのであ
って、それはセメント、石膏、石灰、7ライアソシユ、
岩石粉砕物等の無機質建材成分と、少なくとも低熔融点
釉薬を含む熔融温度の異なる複数種の釉薬とからなるも
の、あるいは更に炭素繊維等の補強繊維を含有してなる
ものである。
すなわち本発明は、(1)無機質建材成分100重量部
と、少なくとも低溶M点釉薬を含む複数種の釉薬の合量
5〜30重量部との混合体からなることを特徴とする耐
火性無機質建材、及び(2)無機質建材成分100重量
部と、少なくとも低熔融点釉薬を含む複数種の釉薬の合
量5〜30重量部と補強織m0,1〜6.0重量部との
混合体からなることを特徴とする耐火性無機質建材であ
る。
上記組成における無機質建材成分は、主に結合剤と骨材
とからなり、結合剤としては市販のアルミナセメント、
ポルトランドセメント等種々のセメント、石膏、石灰、
水がラス等、骨材としては、砂、珪砂、石灰岩や花こう
岩等の岩石、高炉スラグ、フライアッシュ等を用いるこ
とができる。
釉薬1こは比較的高熔融点の釉薬、普通の熔融点の釉薬
、及びほう酸鉛系、タリウムはう酸鉛系、リン酸塩系等
の熔融温度の低いものが用いられる。
そして、補強繊維としては、金属繊維(例えば鋼製繊維
)、セラミンク繊維(例えばアJレミナ繊維)、プラス
繊維、その弛度素繊維、石綿繊維等の無機繊維、有機繊
維等が使用される。
炭素amはアルカリ性の強いセメントコンクリート中で
も劣化することなく、高温に耐えることができることか
ら好適なものの一つであるが、通常前駆体がコールター
ル等のピッチ系、PAN(ポリアクリロニ) IIル)
系等の市販のものが用いられ、コストの面からみて杼通
品の弾性率40〜200GPa、強度800−1.60
0GPa程度のものちを使用rるのがよい。 補強繊維
は建材成形体の常温及び高温時における強度及び可撓性
を増強するものである。 繊維は短繊維ないし長繊維の
いずれらが使用できるが、短繊維の方が均一混合しやす
い点から一般には好ましい。
更に必要に応じて、周知の有機接着剤、発泡剤、減水剤
、AE剤その他の混和剤が添加配合される。
したがって、本発明でいう無+91rIIL建材の意味
は、全体が無機質材料のみで構成されているものに限定
されるのでな(、一部有磯質の発泡剤、接着剤等を含有
するものをも意味する。そしてまた、本発明建材は耐火
性、耐火炎性のものであることから、無機質が主体であ
ることは言うまでもない。
ところで、建材成形体の!i!遺は、適当量の水が添加
され、混練して適宜形状物とした後、乾燥工程を経て行
なわれるのであるが、水の添加量は建材の使用形態によ
り、例えば充填用に用いる際には可塑性の良好なものと
するため比較的多い目に、また壁パネル材を工場生産す
る際には密度、乾燥性の向上を図るため、最小限度量に
選択調整され、通常は上記組成物1.00重1部−二対
し15〜40重量部添加される。
セメントは製品建材の結合材として高強度化に寄与する
ほか、火炎加熱を受けた際に耐火材として作用する。そ
して、特にセメントとしてアルミナセメントを使用する
と、流し込み成形体の硬化が短時間で進行し、弾力性が
あり強度の高い製品建材が得られ、そして製品建材の耐
火性が向上する。
釉薬としては、1種類のものを使用するのではなく、比
較的高熔融点のもの、普通熔融点のもの及び低熔融点の
ものというように、数種の熔融点のものが組み合わせ使
用され、周知のほうろう釉薬、陶磁器釉薬等の中から適
宜に選択、使用することができる。
低熔融点のものとしては例えば、Pb0−B、0:l系
、B 20 )−P bo  T 120 jF、、N
 ao −P 205F%、P2O5−pho系、Na
p−P2O5−3i○2系のものが挙げられる。
その他ゼーゲル錐組成の各種融点のものを選択、使用す
ることもできる。
本発明において低熔融点釉薬は重要なものであり、建材
成形体製品が火災等により加熱された際に、まず前記は
う砂が100〜200℃ではその結晶水を放出して耐火
(防火)作用を発揮した後、200℃以上になったと終
に耐火作用を果たすことになるものであって、例えば建
材成形体が初期火災による加熱を表面から受けた際に、
耐火プラス質ウオールを建材成形体表層内に形成し、裏
面非加熱部の温度上昇を阻止する役割を果たすものであ
る。
釉薬の使用は、各種熔融点の釉薬粉末、例えば、400
.600.800. ’Cのものを用意し、これらを同
時に建材用組成物中に混和して行う。この場合、外部か
らの加熱に対しては、例えば400°C程度の加熱に対
しては熔融点400°Cの釉薬が熔融してガラス膜(す
なわち、プラス質つオール)を形成し、600°C程度
の加熱に対しては熔融点600°Cの釉薬によりガラス
膜を形成することによって、外熱から内部を保護する。
このため、該建材は外部から人災等による加熱を受けた
際に、内部を保護する効果が非常に大きく、耐火、断熱
性の優れたものである。
本発明における無機!a建材成形体の好ましい組成比は
、結合剤としてのセメント及び骨材については、両者総
量100重量部のうちセメントが20〜65重量部の範
囲が良く、したがって骨材は80〜35重量部とするの
が良い。
骨材として石灰石を用いると、建材成形体が昇温環境下
におかれた場合、熱分解してC02wスを発生し、気泡
内の02含有率を低下させるので補強繊維として炭素繊
維を用いた場合はその酸化を防止する一方、建材用組成
物中に残留して難燃性向上に寄与する。
釉薬は5〜30重量部の範囲外になると、5重量部より
少ない場合は、製品建材が火炎等により加熱されたとき
に建材内に釉薬の加熱、熔融に上りがラスウオールを形
成して外界からの加熱をシャットアウトするという本願
発明の作用目的を達成できなく、30重量部を越えると
製品建材が外界からの火炎加熱をうけた場合多量の釉薬
が熔融するため製品全体が軟化変形してしまう危険性が
あり、ま゛た高温強度が低くなる。なお、釉薬全体に占
める低熔融点釉薬の比率は30〜70重量%が好ましい
補強繊維は材質の違いにより多少の差異はあるが、一般
に0.1重量部程度より少ないと、建材成形体強度、弾
力性(耐衝撃性、曲げ抵抗性)が目立って増強されるこ
とはなく、また6、0重i部程度を越えると混線が着し
く困難となるばかりでなく、コスト上も不利となる。
以上のことから、本発明の無機貿建材の組成比は、前記
特許請求の範囲に記載したものとなる。
(実施例1) アルミナセメン)200Kg、石灰岩粉砕物400に、
g、熔融点300°CのB 、0、− P bo −T
 I20系釉薬45Kg、熔融点480°CのP l)
OB 201− S io 2系釉薬40にg1炭素繊
維(直径7μ瞳、比重1.55、長さ121助の短繊維
)3KFi、からなる粉末混合物に水275Kgを添加
混合して得られた餅状のものを、24時間、室温で乾燥
し、長さ1 、8m、幅0.9m、厚さ40薗ωの建材
パネルを製造した。このパネルの物)!I!特性は以下
のとおI)である。
抗折強度:63Kg/cm’、圧縮強度:180KFi
/c+n2、カサ比重:1.45、遮音性:1級合格(
「日本建築学会」、建築物の遮音性能基準、1級D50
に相当)(実施例2) アルミナセメン)200Kg、石灰岩粉砕物400Kg
、熔融点300’C(7) B 20 、− P bo
 −T l□OM釉薬45Kg、熔融点480℃のP 
b O−820s −S i O□系釉薬40に8、炭
素M&維(直径7μlfi、比重1.55、長さ12鍮
鎮の短繊維)2に、、更に生コークス(軟化点約430
°C1固定炭素88゜8%、揮発分10.7%、灰分0
.5%)25Kg、鱗片状雲母25Kg、はう砂(10
水和物)90Kg、インシアネート系発泡性接着剤(水
溶性ツレタンブレポリマー)60K。
とからなる粉末混合物に水260KFIを添加混合して
得られた餅状のものを、24時間、室温で乾燥し、長さ
1.8噛、幅0,9m、厚さ40III+6の建材パネ
ルを製造した。
なおここで、生コークス、鱗状雲母、はう砂及1インシ
アネート系発泡性接着剤を加えたのは、生コークスは2
50℃以上の高温時に、耐火性で高温強度の高いメンフ
ェース結晶構造の炭素質物を生成し、組成物[線中へ浸
透して建材組織全体を耐火性で高強度のものとするはた
らきがあるためであり、鱗雲母は火災等高温時に熱伝導
を阻止し建材内部を保護する作用があるためである。
はう砂は5又は10の水和物であり、温度が100℃以
上になるとその結晶水を放出して建材組織の燃焼を阻止
するはたらきがあるためであり、インシアネート系発泡
性接着剤は建材成形体を多孔賀軽反体とするためである
このパネルの物理特性は以下のとおりである。
抗折強度:36.OKg/c+e2、圧縮強度:97K
H/cm2、カサ比重:1,11、遮音性:1級合格(
1日本建築学会」、建築物の遮音性能基準、1級D50
に相当)次に実施例2にしたがって、厚さ10010+
11のパネルを製作しその内に、第3図図示のごとく表
面部から裏面にかけて、深さく厚さ)15a+mの位置
(t51地点)、深さ32.511の位置(PIS2地
点)、深jL50.Owm(7)位iW(第3地点)、
mfi67.5mmの位置(第4地点)及び深さ85.
O++++++の位置(第5地点)に、それぞれ温度セ
ンサーを埋設したものに対し、その表面部に火炎を当て
て、耐火炎、耐火性を測定した。
その結果を第1図に示す。図中、線1は第1地点、線2
は第2地点、#i3は第3地点、線4は第4地点、線5
は第5地点における時間一温度曲線であり、線Pはパネ
ル表面温度曲線、線Jは日本工業規格(JIS)に定め
られたパネルの耐火試験加熱温度曲線である。
このグラフから、加熱面が1000℃程度になっても、
その反対側付近の第5地点における本発明建材製品の温
度は殆ど上昇せず、耐火断熱性が非常に優れていること
が判る。
項、上のように、本発明建材用製品は、耐火炎、耐火性
の点において非常に優良でJTS規格品(日本工業規格
Δ1304、(2時間耐火))をはるかに凌駕するもの
であり、抗折強度も充分であり、遮音性ら周波数125
14z〜AKllz域で平均音響透過損失57dB(1
級合格)程度で良好である。
そして、itm性では可撓性が良いため1/100の変
形にも堪えられる。また、本発明建材成形体製品には色
調、質感に落ち着きのある美観があり、外壁部材等とし
て好適である。 耐薬品性も極めて高く、それ故ゴキブ
リ、ねずみ等の防除用薬品を注入、浸透させて置(こと
もでき、カビ不生剤を付着させて置くことも可能である
(発明の効果) 以上詳述したごとく、本発明の耐火性無磯質建材は、建
材として多(の優れた物理、化学特性を有するものであ
り、好適な建材としての適用範囲が広いものである。
すなわち、薄板内外壁建材、カーテンウオール、屋根材
、戸境壁、バルコニー、手すり、充填材、間仕切り材、
床材、防火扉、複合パネル材、としての用途に好適であ
る。
特徴として、配合成分の各種溶融点釉薬の作用により耐
火炎、耐火性(JIS2時間耐火)が優れている点は、
特に防火扉、戸境壁に有利であり、強度及び耐衝撃性の
良い点(3Kg−nの衝撃に耐える)は、凹み、き裂が
生じなく一般建材としてはもち論、特に超高層ビルの壁
材として有利であり、遮音性の点では特に間仕切り材と
して有利であり、そして強度が大きいため比較的薄板と
して使用できる点は、特に外壁、建込み工事に特に有利
である。
更に、本発明建材成形体製品は、びょう止め、くぎ打ち
、のこぎりによる切断等ができ、アンカー保持も可能で
ある。
そしてまた、切削、切断屑は、例えば接着材のフイーラ
ーとしであるいは防火扉等の詰め物として、1. O0
部再利用することができ、いわゆる産業廃棄物を排出す
ることが無い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例による建材パネルの耐火、断熱性
テストのグラフ、第2図は同パネルの耐火、断熱試験に
おける温度センサー埋設状態を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無機質建材成分100重量部と、少なくとも低熔
    融点釉薬を含む複数種の釉薬の合量5〜30重量部との
    混合体からなることを特徴とする耐火性無機質建材。
  2. (2)無機質建材成分100重量部と、少なくとも低熔
    融点釉薬を含む複数種の釉薬の合量5〜30重量部と補
    強繊維0.1〜6.0重量部との混合体からなることを
    特徴とする耐火性無機質建材。
  3. (3)補強繊維が炭素繊維である特許請求の範囲第2項
    記載の耐火性無機質建材。
JP20437785A 1985-09-18 1985-09-18 耐火性無機質建材 Granted JPS6265961A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20437785A JPS6265961A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 耐火性無機質建材

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JP20437785A JPS6265961A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 耐火性無機質建材

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JPS6265961A true JPS6265961A (ja) 1987-03-25
JPH0472786B2 JPH0472786B2 (ja) 1992-11-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0642265A (ja) * 1992-07-23 1994-02-15 Kajima Corp 扉および扉取付枠の構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0642265A (ja) * 1992-07-23 1994-02-15 Kajima Corp 扉および扉取付枠の構造

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