JP3703359B2

JP3703359B2 - 不焼セメント及びそれを用いた建物の床下構造

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Publication number: JP3703359B2
Application number: JP2000055157A
Authority: JP
Inventors: 英雄居上; 隆浅枝; 克則大西; 義正近藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: JP2001240438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不焼セメント及びそれを用いた建物の床下構造に関し、特に電力、建材等の産業界又は都市ゴミ処理から多量に排出されるスラグ類及び建築廃棄物として排出される石膏ボードなどの未利用資源をリサイクルし、環境改善に効果を持つ水硬性セメントを、熱エネルギーを消費しない不焼成処理で製造する不焼セメント及びそれを用いた建物の床下構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉水砕スラグの持つ潜在水硬性を利用して、石灰や石膏との組み合わせによる水硬性セメント材料は古くから数多くの研究開発が世界的に行われて来た。特に、無水石膏を約１５％含む高硫酸塩スラグセメントは、不焼セメントとして欧州では実用化されたが、我国では構造用コンクリートとして、硬化条件、強度等の条件からなお、課題を残し現状では市場にないが、一部大手建材メーカーではオートクレーブによる熱水硬化をさせたボードとして市販されている。
【０００３】
この種のセメントの主たる組成物は、アルミン酸硫酸カルシウム水和物であるエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・３ＣａＳＯ_４・３２Ｈ_２Ｏ）である。エトリンガイトは、間隙質表面を被覆して間隙質の水和を抑制し、コンクリートの正常な凝結をもたらす役割を果たすと共に、硬化時に膨張する特徴を持つため、コンクリートの膨張材、超速硬セメントとして各種銘柄の製品も市販されている。またエトリンガイトを主成分とするセメント材料類は、土壌固化剤、或いは重金属溶出防止抑制剤としても既に公知のものである。
【０００４】
これら従来のエトリンガイトを主成分とするセメントは、予め高温度で焼成し合成されたＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３にあとから石膏を加えてエトリンガイトを生成させ結晶化させて硬化させる方法や、高炉スラグに対し少量のアルカリを加えてＣａＯやＡｌ_２Ｏ_３成分を反応溶出させて、１２０〜１３０℃の温度下で熱硬化させると高強度のセメントであるスラグ−アルカリセメント（ＳＡＣ）が得られる方法（Ｂ．Ｆｏｒｓｓ，ＳｉｌｉｃａｔｅｓＩｎｄｕｓｔｒｉｅｌｓ，１９８３（３），７８（１９８３））がある。後者の方法においては、高炉スラグとＮａＯＨの反応で、Ａｌ_２Ｏ_３を充分溶出させるには常温では十数日を要し、Ａｌ_２Ｏ_３の溶出した後の固相界面で、高温下のＣａとＳｉとの反応によるケイ酸カルシウム水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈ）の生成が硬化反応を複雑にして製品のクラックの発生が起こるものと推定され、長時間処理や高温処理が必要とされ多量のエネルギーを必要としていた。
【０００５】
また、建物の床下構造にあっては、従来、建物の床下の地面からの湿気を防ぐためには、地面上に防湿シートを敷設し、この上にコンクリートを打設したり、あるいはこの防湿シートの上に押さえのために砂を敷設したり（特開平８−２０９７１３号公報）、また、床下に侵入してくる水分を排除するために、床下の地面上に不織布の透水性シートを設け、この上に砕石層を設け、砕石層の中に排水管を設け、砕石層の上に木炭粒の層を設けた技術（特開平６−１５８６７８号公報）等があり、さらに、製鋼スラグの一種である転炉スラグを軟弱地盤層に杭状に充填して、地盤を改良する技術（特開平６−１１６９３７号公報）がある。
【０００６】
しかしながら、地面上に防湿シートを敷設し、この上にコンクリートを打設したり、あるいはこの防湿シートの上に押えのために砂を敷設するものは、地面からの湿気は防湿シートで遮断しているが、室内側から床を通してやってくる湿気について配慮されていないため、換気の良くない床下では結露が生じ、建物を損傷することがあり、特に、建物の周囲の基礎を断熱し、床下換気を行なわない基礎断熱工法においては、建物の耐久性が低下する問題があった。
【０００７】
また、床下に木炭粒の層を設ける技術は、防湿効果のある木炭粒を用いているが、床下の地面の最下層に不織布の透水性シートを設けているので、地面からの湿気を遮断していないため、地面からの湿気の遮断が完全ではなく、建物の床下が結露などで損傷することがあった。しかも、木炭粒は比較的高価であり、経済的ではなかった。さらに、転炉スラグによる軟弱地盤改良工法は、埋立地や塩田地帯などの地盤改良を行なうものであり、建物の床下の調湿を行なうものではなく、転炉スラグの毛細管現象による水分の排出、地盤の圧密と、転炉スラグ中の遊離石灰相の水和反応による膨張現象や転炉スラグと化学活性の強い土との反応により、地盤の圧密、改良が行なわれるものにすぎなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、都市ゴミ溶融スラグ、高炉スラグ、鋳物スラグ等のガラス質スラグや排煙脱硫石膏等の未利用資源から、エネルギー消費が少なく、製造コストが極めて安価な不焼セメントの製造とそれを用いた建物の床下の防湿性に優れ、建物の耐久性が向上し、しかも安価な床下構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、ガラス質スラグ類と石膏からエトリンガイトを主成分とするセメントを生成させる際の熱水合成条件に金属アルミニウムの酸化による自己発熱現象と共に水素の発生による反応速進効果を利用することにより不焼セメントが得られることを見出し、さらに該不焼セメントは、調湿性に優れ、建物の床下構造に用いると、建物を湿気から守り、耐久性を向上させることを見出し本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明の第１の発明は、二水石膏とＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグとを反応させて得られる不焼セメントであって、前記ガラス質スラグに金属アルミニウムが２重量％以上加えられた混合物を、苛性ソーダ又は炭酸ソーダによってｐＨ１２以上に調整し、次いで二水石膏を加えてゲル状物を合成し、これらの反応を金属アルミニウムの酸化による自己発熱反応による熱水条件下で行い、次いで合成されたゲル状物を乾燥し、粉末化した不焼セメントである。
【００１１】
また、本発明の第２の発明は、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグ類は、ＳｉＯ_２が２０〜５０重量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１０〜２０重量％、ＣａＯが３０〜５０％、その他が１０重量％の組成からなる都市ゴミ溶融スラグ、高炉スラグ、鋳物スラグの中から選ばれた一種以上である第１の発明に記載の不焼セメントである。
【００１２】
また、本発明の第３の発明は、床下の地面上に、第１又は第２の発明に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造である。
【００１３】
また、本発明の第４の発明は、床下の地面上に、防湿層が形成され、この防湿層の上に第１又は第２の発明に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造である。
【００１４】
また、本発明の第５の発明は、建物の周囲部の基礎に断熱材層が設けられ、その建物の床下の地面上に、第１又は第２の発明に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造である。
【００１５】
また、本発明の第６の発明は、鉄筋コンクリート製の基礎底盤の上に鋼製基礎が設けられ、鋼製基礎の外側に断熱材層が設けられ、断熱材層の外側に保護化粧材が設けられ、鋼製基礎の内側の床下に第１又は第２の発明に記載の不焼セメントからなる調湿コンクリート層が設けられていることを特徴とする建物の基礎構造である。
【００１６】
また、本発明の第７の発明は、地盤に鉄筋コンクリート製の基礎底盤を設け、この基礎底盤の上に鋼製基礎を設置し、鋼製基礎の外側に断熱材層を介して保護化粧材を設けるとともに鋼製基礎の内側の地盤上に防湿層を介して第１又は第２の発明に記載の不焼セメントからなる調湿コンクリート層を設けることを特徴とする建物の基礎構造の施工方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
１．不焼セメント
本発明の不焼セメントは、エトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・３ＣａＳＯ_４・３２Ｈ_２Ｏ）を主成分とするセメント組成物であり、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグ類中の主成分であるＡｌ_２Ｏ_３とＣａＯ成分を二水石膏（ＣａＳＯ_４）と反応させて、アルミン酸硫酸カルシウムの水和物の無定形のゲル状物を生成させ、乾燥し粉末とするプロセスを経て製造され、その際のＡｌ_２Ｏ_３成分の調整を兼ねる加熱を、金属アルミニウムの酸化による自己発熱反応からの熱により行うものである。
【００１８】
原料として、本発明で用いることのできるガラス質スラグ類は、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするスラグ類であればどのようなものであってもよいが、最終製品のエトリンガイト成分を多量に含有する組成物とするためには、ガラス質スラグの成分として、ＳｉＯ_２が２０〜５０重量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１０〜２０重量％、ＣａＯが３０〜５０重量％、その他が１０重量％の範囲のものが好ましい。この範囲外の組成のガラス質スラグ類は、エトリンガイト成分を生成させる上で不十分であり、原料スラグはこの範囲の制約の中で各種のスラグを選ぶ必要がある。この範囲にある原料スラグとしては、高炉スラグ、鋳物スラグ、都市ゴミ溶融スラグ等が挙げられる。特に、従来技術に於ける開発はすべて高炉スラグによるものであるが、本発明は都市ゴミスラグ等現在廃棄物として多量に排出されるスラグにおいても十分可能であることを実験により確認したものである。
【００１９】
また、二水石膏としては、天然石膏、化学石膏である排煙脱硫石膏、リン酸石膏、チタン石膏、ふっ酸石膏が挙げられるが、排煙脱硫石膏が好ましい。
【００２０】
また、金属アルミニウムとしては、取り扱いの容易さから、アルミニウム溶解時に発生する微粉末の集塵ダストであるアルミドロス等を用いることができる。
【００２１】
本発明における反応は、まず第一段階として、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグに、ｐＨ１２以上になるようにＮａＯＨ又は炭酸ソーダを加えた高アルカリ液を反応させ、スラグのガラス質表面を構成する網目構造体を形成するＳｉＯ_２の鎖状結合が、強アルカリにより切断されると、この網目状構造体に取り込まれた形のＡｌ_２Ｏ_３、ＣａＯなどが溶出する。
この際、水溶液のｐＨが１２以下では、反応は数時間を要し、ｐＨ１２以上にすると十数分で全反応が終わる。
【００２２】
第二段階として、Ａｌ_２Ｏ_３の溶出後の固相界面では、ＣａとＳｉが反応し、水和反応が起こり、ＣａＯ−ＳｉＯ_２−Ｈ_２Ｏ系水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈ）が生成される。
【００２３】
第三段階として、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３は、石膏からのＣａＳＯ_４と反応し、液相中のＡｌを取り込んで消費しながらカルシウムアルミネート系水和物である３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３・３ＣａＳＯ_４・３２Ｈ_２Ｏ（エトリンガイト）を主成分とするセメント組成物を生成して行くという反応であり、これらの３段階の反応を推進させるには加熱処理をすることが必要である。
【００２４】
本発明の特徴とするところは、これらの加熱下の熱水合成条件を金属アルミニウムの酸化発熱反応を利用して達成しようとするものである。
すなわち、金属アルミニウムは次式のように酸化されて発熱する。
Ａｌ＋３／４Ｏ_２＝１／２Ａｌ_２Ｏ_３＋１９９．６Ｋｃａｌ
この反応により、Ａｌ１ｇ当たり、７．４Ｋｃａｌを発熱し、この熱量を上記反応系の熱水条件を造るために用いる。
【００２５】
金属アルミニウムの量は次のようにして算定する。
原料スラグ中のＡｌ_２Ｏ_３とＣａＯの量からエトリンガイト組成を算定し、合成するに必要な石膏の添加量を算出する。Ａｌ_２Ｏ_３の成分の補正は、金属アルミニウムで行ない、ＣａＯの量の調整は必要により水酸化カルシウムで行なうが、組成物中のエトリンガイト組成物が少なくとも、７０％以上となるように調整する。また、エトリンガイト組成物を合成するためにはスラグ原料の約５０重量％の水を加えて行うのが好ましく、これらの水分を２００℃に加熱するに必要な熱量と水が蒸発して潜熱として失う約５５０Ｋｃａｌ／ｋｇの差に相当する熱量が必要である。したがって、金属アルミニウムによって熱水条件を造り出すには、原料スラグの２重量％以上が必要である。金属アルミニウムの量が原料スラグの２重量％未満では、熱量が不足し、十分なエトリンガイト組成物が得られない。
【００２６】
なお、このアルミニウムは、ＮａＯＨ又は炭酸ソーダとの反応によって急速に溶解し、錯イオン、すなわち無定形のヒドロキソアミン酸イオン［Ａｌ（ＯＨ）_４］⁻となり、スラグからの溶出成分と合わせて、極めて効果的に石膏との反応が起こるものと考えられる。
【００２７】
次に、合成されたエトリンガイト組成物の無定形のゲル状物は、多水状態で長時間経過すると水和反応化合物の結晶化が始まり硬化するため、合成されたゲル状物は速やかに乾燥脱水させて、結晶化を防止する必要があり、ゲル状乾燥物を得るためには少なくとも２％以上の熱量が必要であり、水分が多くなると更にアルミニウムを補正するのが好ましい。
【００２８】
本発明の特徴である金属アルミニウムの添加による水素の発生は、極めて効果的に反応全体に作用していると考えられ、アルミニウムを使用せず生石灰（ＣａＯ）の添加による発熱反応を比較検討してみたが、生石灰の場合は合成生成物は一部結晶化して硬化し、無定形の状態では生成されず乾燥粉末製品に加水しても強度の発現は弱いものであった。
【００２９】
２．床下構造
（１）建物の床下構造
本発明の建物の床下構造は、上記不焼セメントを建物の床下の構造の調湿層として用いることにより、地面からの湿気及び室内からの湿気がこの調湿層により、調製され、快適な空間が形成できるとともに、上記のように安価に製造できるため省資源となる。
【００３０】
調湿層として用いる不焼セメントは、他の石膏、製鋼スラグ、マグネシアセメント、木炭などと混合して用いても良く、また、これらに発泡剤を加えて発泡させて吸放湿量を上げるようにしてもよい。さらに抗菌効果もあるものを用いると、防かび等、更に床下の耐久性が向上し、好ましい。調湿層の厚みとしては、１０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲が好ましい。薄すぎると調湿効果が小さくなり、厚すぎると調湿効果は向上するがスペースをとったり、高価になり経済的でない。
【００３１】
本発明の建物の床下構造は、床下の地面上に、防湿層が成形され、この防湿層の上に上記不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなるから、地面からの湿気は防湿層により遮断され、室内からの湿気や乾燥しすぎの状態は調湿層により調整され、湿度が略一定で耐久性のあるものにできる。
【００３２】
ここで、防湿層とは、床下の地面からの湿気が床下や室内に侵入するのを防止する層のことであり、例えば、ポリエチレンシート等のプラスチック性の防湿シートやリサイクル材の石膏やプラスチック廃材を用いて防湿効果のある層を形成したもの等があげられる。防湿層の厚みとしては、０．１ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲が好ましい。薄すぎると破れる危険があり、厚すぎるとスペースをとったり、高価になり経済的でない。また、防湿シートとしては、ポリエチレンシートなどの住宅用プラスチック系防湿シート（ＪＩＳＡ６９３０）などであり、その厚みとしては、０．１ｍｍ〜５ｍｍのものが好ましい。薄すぎると破れる危険があり、厚すぎると高価になり経済的でない。
【００３３】
さらに、本発明の床下構造は、建物の周囲部の基礎に断熱材層が設けられ、その建物の床下の地面上に、上記不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなるから、床を断熱する必要がなく、しかも、床下や室内からの湿気は調湿層により調整され、快適な空間が形成できるとともに耐久性あるものにできる。
【００３４】
ここで、断熱材層としては、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、フェノール樹脂発泡体、発泡コンクリートなどからなるものであり、基礎の内外のどちらに設けてもよい。断熱材層の厚みとしては、１０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲が好ましい。薄すぎると断熱効果が低下し、厚すぎるとスペースをとったり高価になり経済的でない。
【００３５】
（２）建物の基礎構造
鉄筋コンクリート製の基礎底盤の上に鋼製基礎が設け、鋼製基礎の外側に断熱材層及び保護化粧材が設けらているような建物の基礎構造において、鋼製基礎の内側の床下に上記不焼セメントからのコンクリートを調湿コンクリート層として用いることにより、床下及び建物内の湿度を調製することができる。
【００３６】
不焼セメントを調湿コンクリートとして用いる場合は、適当な骨材等を加えてコンクリート化して用いる。
【００３７】
本発明の建物の基礎構造は、鉄筋コンクリート製の基礎底盤の上に鋼製基礎が設けられ、鋼製基礎の外側に断熱材層及び保護化粧材が設けられ、鋼製基礎の内側の床下に上記不焼セメントからなる調湿コンクリート層が設けられているから、床下及び建物内を調湿コンクリートによってその湿度を調整することができる。すなわち、床下及び建物内の湿度が高いときは、調湿コンクリートが湿気を吸収し、床下及び建物内が乾燥しているときは、調湿コンクリートが湿気を放出して調整するのである。
【００３８】
また、本発明の建物の基礎の施工方法は、地盤に鉄筋コンクリート製の基礎底盤を設け、この基礎底盤の上に鋼製基礎を設置し、鋼製基礎の外側に断熱材層を介して保護化粧材を設けるとともに鋼製基礎の内側の地盤上に防湿層を介して上記不焼セメントからなる調湿コンクリート層を設けるから、簡単に床下及び建物の調湿もできるものとなる。
【００３９】
ここで、鋼製基礎とは、建物荷重を受けることができる鋼材製の基礎のことであり、Ｈ形鋼、溝形鋼、リップ溝形鋼等が用いられる。この鋼製基礎の鋼材としては、炭素鋼の他、クロム、ニッケル、マンガン、珪素、燐、硫黄、アルミニウム、銅などとの合金鋼であってもよく、クロム、ニッケルなどとの合金であるステンレス鋼が防錆、防蝕製に優れ好ましく、特にクロムが１０．５〜１５％のクロム鋼が防錆、防蝕性に加え、安価であり好ましい。更に、上記鋼材に鍍金をしたり、塗装をして防錆、耐蝕性を向上させたものも好ましい。
【００４０】
また、断熱材層とは、基礎を外側から断熱するものであり、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、アクリル樹脂発泡体、フェノール樹脂発泡体、グラスウール、発泡セラミック、発泡コンクリート、ＡＬＣなどの断熱材が用いられる。保護化粧材とは、上記断熱材層を保護し化粧するためのものであり、ＰＣ板、ＡＬＣ板、繊維強化セメント板、硬質木片セメント板、セラミック板、これらの積層材、上記板にタイルなどの化粧材を貼ったものなどが用いられる。
【００４１】
【実施例】
本発明を以下に実施例で説明するが、本発明はこれら実施例に何等限定されるものではない。
【００４２】
実施例１（不焼セメントの合成）
ＳｉＯ_２が３５重量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１５重量％、ＣａＯが４３重量％、ＭｇＯが７重量％からなる高炉スラグ８０重量部、金属アルミニウム３０重量％を含むアルミ溶解時に発生する微粉末の集塵ダストからなるアルミドロス２０重量部を粉末混合した混合物に、３％のＮａＯＨ水溶液を５０重量部加えて攪拌混合し、水素の発生と発熱を確認した後、排煙脱硫のＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏである石膏を８０重量部加えて混合し、約３０分後に発泡した半乾状態のゲル状体を得た。得られたゲル状体を１００〜１５０℃のドライヤーで乾燥してセメント状にして、不焼セメントを得た。
得られた不焼セメントの圧縮強度（Ｗ／Ｃ５０％における）を表１に示す。
【００４３】
【表１】

表１から明らかなように、得られた不焼セメントは、急結性であり、加水後約１５分間で硬化を開始し、１時間後には歩行可能な状態になることが特徴であった。
【００４４】
実施例２（床下構造）
図１は、実施例２の床下構造の断面図である。
図１において、建物１の床下の地面２上に、農業用ポリエチレンフィルムからリサイクルした厚み０．５ｍｍのポリエチレンシートからなる防湿シート（防湿層）３が敷設されている。防湿シート３の上には、防湿シートの押えを兼ねる実施例１で合成した不焼セメントからなる厚み１００ｍｍの調湿層４が設けられている。床下の地面２は、地盤２Ａ上に厚み５０ｍｍの盛土をして形成してある。
【００４５】
建物１の周囲下部の基礎５はコンクリートからなる布基礎になっており、その外側に厚み５０ｍｍのポリスチレン発泡体からなる断熱材層６が設けられ、断熱されている。断熱材層６の外面には、繊維強化コンクリート板からなる化粧保護材６１が設けられている。
【００４６】
建物１の外壁内には、厚み１００ｍｍもグラスウールからなる断熱材層１１が設けられている。断熱材層１１は上記基礎５の断熱材層６と連続しており、建物１を断熱している。断熱材層１１の外側には硬質木片セメント板からなる外壁材１２が設けられている。建物１の床３と調湿層４との間には高さ３５０ｍｍの床下空間が形成されている。
【００４７】
この実施例２の床下構造は、床下の地面２上に、リサイクル材の農業用ポリエチレンシートからなる防湿シート３が敷設され、この防湿シート３の上に不焼セメントからなる調湿層４が敷設されてなるから、地面２からの湿気は防湿シート３により遮断される。また、防湿シート３は、不焼セメントからなる調湿層４で押えられ、めくれることがない。しかも、不焼セメントの調湿能力により室内１４からの湿気や乾燥しすぎの状態が調整され、湿度が略一定で、床下及び室内１４を快適な空間にできるとともに耐久性のあるものにできる。また、不焼セメントを用いるから安価で省資源になる。
【００４８】
実施例３（基礎構造）
図２は実施例３の建物の基礎構造の断面図である。
図２において、鉄筋コンクリート製の基礎底盤１０の上に高さ調整コンクリート２を介して鋼製基礎３０が設けられている。鋼製基礎３０の外側にポリスチレン発泡体からなる断熱材層４０が設けられ、断熱材層４０の外側に硬質木片セメント板からなる保護化粧材５０が設けられている。鋼製基礎３０の内側の床下には実施例１で合成した不焼セメントからなる調湿コンクリート層６０が設けられている。
【００４９】
基礎底盤１０は、砕石１１０からなる地業の上に設けられている。基礎底盤１０は鉄筋コンクリートからなり、その幅が８０ｃｍで高さが２０ｃｍあり、鋼製基礎３０を支持し建物の荷重を十分に地盤に伝えられるようになっている。
【００５０】
鋼製基礎３０は、ステンレス鋼（クロム１３％のＳＵＳ４１０、クロム鋼）からなり、肉厚が６ｍｍで、高さが３５０ｍｍ、幅が８０ｍｍであり、上方の折り返しが５０ｍｍのリップ溝形鋼になっている。鋼製基礎３０は、その下部がレベル出し機構付き締結用ボルト３１により高さ調整コンクリート２０上に固定されている。鋼製基礎３０の上部にはアンカーボルト３２が溶接により固定されている。
【００５１】
断熱材層４０と保護化粧材５０とはパネル化されている。断熱材層４０は厚みが３０ｍｍであり、保護化粧材５０は厚みが１５ｍｍであり、工場にて両者が再生ゴム系接着剤で接着されて一体になっている。パネル化された断熱材層４０と保護化粧材５０とは、酢酸ビニル樹脂系接着剤とタッピングねじ５１、５１により鋼製基礎３０に取り付けられている。タッピングねじ５１、５１のねじあたまはシリコーンコーキング５２、５２により断熱、防錆、化粧処理されている。
【００５２】
調湿コンクリート層６０は、不焼セメントからのコンクリートであり、厚みが１００ｍｍになっている。調湿コンクリート層６０の下面には、ポリエチレンフィルムからなる防湿フィルム（防湿層）６１が設けられている。調湿コンクリート層６０の周辺には、ポリスチレン樹脂からなる捨て型枠６２が設けられている。
【００５３】
鋼製基礎３０の上部には、建物本体の鋼製土台８１がアンカーボルト３２により固定されている。建物本体も鋼製柱８２がアンカーボルト３２に固定される場合もある。鋼製土台８１及び鋼製柱８２の外側には建物本体の外壁８３が設けられている。外壁８３は、厚み８０ｍｍのＡＬＣ板（軽量気泡コンクリート板）からなっている。外壁８３の下部には、ステンレス鋼製の水切り８４が取り付けられ、保護化粧材５０の上部を覆っている。
【００５４】
外壁８３の化粧模様と保護化粧材５０の化粧模様は同一になっており、両者のデザイン及び質感が同じになるようになっている。
【００５５】
次に上記建物の基礎構造の施工方法を手順を追って説明する。
１．建物の軸力を地盤に伝えるため、あらかじめ、地面を床掘りし、砕石１１０によって地業をする。
【００５６】
２．その上に、鉄筋を配筋し、コンクリートを打設して鉄筋コンクリート製の基礎底盤１０を設ける。
【００５７】
３．その後、基礎底盤１０の上に、鋼製基礎３０を適切な高さに設置するための、高さ調整コンクリート２０を所定の部分、部分に打設する。
【００５８】
４．基礎底盤１０、高さ調整コンクリート２０を打設後、建物本体を組み立てても支障が出ないように、コンクリートの養生を行ない、必要強度を確保する。
【００５９】
５．建物本体の組み立て前日までに、基礎底盤１０で囲まれた内側周囲に捨て型枠６２を設置する。地面からの湿気を遮断するための防湿フィルム（防湿層）６１を敷き込む。そして、防湿フィルム６１上に調湿コンクリート６０を打設する。調湿コンクリート層６０は、作業員が歩行可能な程度に硬化していれば、建物本体の組み立て作業に支障がない。
【００６０】
６．建物本体の組み立て当日、高さ調整コンクリート２０にドリルでボルト孔を空け、レベル出し機構付き締結用ボルト３１を取り付ける。
【００６１】
７．このレベル出し機構付き締結用ボルト３１をガイドとして、鋼製基礎３０を高さ調整コンクリート２０上に設置する。更に、レベル出し機構付き締結用ボルト３１のレベル出し機構を利用し、鋼製基礎３０の天端の水平精度を調整した後、締結用を兼ねるナットで締結する。鋼製基礎３０と高さ調整コンクリート２０の間に隙間が出る場合は、この隙間をコンクリートで埋める。
【００６２】
８．建物本体を鋼製基礎３０の上にアンカーボルト３２など使って組み立て後、鋼製基礎３０の外側に、断熱材層３０と保護化粧材５０とがパネル化されたものを、酢酸ビニル樹脂系接着剤とタッピングねじ５１とで固定するのである。そうすると、建物本体の外壁８３と保護化粧材５０の化粧模様が同様に見え、高級感のある建物となる。
【００６３】
この建物の基礎構造は、鋼製基礎３０の内側の床下に調湿コンクリート層６０が設けられているから、床下及び建物内を調湿コンクリート層６０によってその湿度を調整することができる。すなわち、床下及び建物内の湿度が高いときは、調湿コンクリート層６０が湿気を吸収し、床下及び建物内が乾燥しているときは、調湿コンクリート層６０が湿気を放出して調整するのである。
【００６４】
この建物の基礎の施工方法は、鋼製基礎３０の内側の地盤上に防湿フィルム６１を介して調湿コンクリート層６０を設けるから、地盤からの湿気を防止し、簡単に床下及び建物内の調湿もできるものとなる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の不焼セメントの原料資源は全て未利用資源から成り、また常温合成により造られるためにエネルギー消費はほとんどなく、製造コストは極めて安価である。また、本発明の不焼セメント硬化体はアルカリ度が９以下であるために、植生土壌用改良材としても適するものである。
更に、本材料の急結性特徴は建材の製造時或いは建設分野における施工時時間の短縮をもたらし、生産性を高める。特に、本発明は多量の石膏を主成分として含むものであり、従来セメントのように構造用の高強度コンクリート材料の分野でなく、土壌改良材料、植生土壌材料、及び石膏の持つ特徴ある機能である湿度の吸放出性を利用した建築材料として環境改善効果は、大きい需要の拡大が期待できるものである。
【００６６】
また、本発明の床下構造は、床下の地面上に、不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなるから、湿気が調整され、略一定の快適な空間が形成できるとともに、安価で省資源にでき、耐久性のあるものにできる層が形成され、さらに、建物の周囲部の基礎が断熱され、その建物の床下の地面上に、調湿層が敷設されてなるから、床を断熱する必要がなく、しかも、湿度が略一定の快適な空間が形成できるとともに耐久性あるものにできる。
【００６７】
本発明の建物の基礎構造は、鉄筋コンクリート製の基礎底盤の上に鋼製基礎が設けられ、鋼製基礎の外側に断熱材層及び保護化粧材が設けられ、鋼製基礎の内側の床下に不焼セメントからなる調湿コンクリート層が設けられているから、床下及び建物内を調湿コンクリートによってその湿度を調整することができる。また、本発明の建物の基礎の施工方法は、基礎底盤の上に鋼製基礎を設置し、鋼製基礎の外側に断熱材層を介して保護化粧材を設けるとともに鋼製基礎の内側の地盤上に防湿層を介して不焼セメントからなる調湿コンクリート層を設けるから、簡単に床下及び建物内の調湿もできるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の床下構造を説明する断面図である。
【図２】本発明の実施例２の建物の基礎構造を説明する断面図である。
【符号の説明】
１建物
１３床
１４室内
２床下の地面
３防湿シート（防湿層）
４調湿層
５基礎
６断熱材層
１０基礎底盤
２０高さ位置調整コンクリート
３０鋼製基礎
３１レベル出し機構付き締結用ボルト
３２アンカーボルト
４０断熱材層
５０保護化粧材
６０調湿コンクリート層
６１防湿フィルム（防湿層）
８１鋼製土台
８３外壁

Claims

二水石膏とＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグとを反応させて得られる不焼セメントであって、前記ガラス質スラグに金属アルミニウムが２重量％以上加えられた混合物を、苛性ソーダ又は炭酸ソーダによってｐＨ１２以上に調整し、次いで二水石膏を加えてゲル状物を合成し、これらの反応を金属アルミニウムの酸化による自己発熱反応による熱水条件下で行い、次いで合成されたゲル状物を乾燥し、粉末化した不焼セメント。
ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＣａＯを主成分とするガラス質スラグは、ＳｉＯ_２が２０〜５０重量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１０〜２０重量％、ＣａＯが３０〜５０％、その他が１０重量％の組成からなる都市ゴミ溶融スラグ、高炉スラグ、鋳物スラグの中から選ばれた一種以上である請求項１に記載の不焼セメント。
床下の地面上に、請求項１又は２に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造。
床下の地面上に、防湿層が形成され、この防湿層の上に請求項１又は２に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造。
建物の周囲部の基礎に断熱材層が設けられ、その建物の床下の地面上に、請求項１又は２に記載の不焼セメントからなる調湿層が敷設されてなることを特徴とする建物の床下構造。
鉄筋コンクリート製の基礎底盤の上に鋼製基礎が設けられ、鋼製基礎の外側に断熱材層が設けられ、断熱材層の外側に保護化粧材が設けられ、鋼製基礎の内側の床下に請求項１又は２に記載の不焼セメントからなる調湿コンクリート層が設けられていることを特徴とする建物の基礎構造。
地盤に鉄筋コンクリート製の基礎底盤を設け、この基礎底盤の上に鋼製基礎を設置し、鋼製基礎の外側に断熱材層を介して保護化粧材を設けるとともに鋼製基礎の内側の地盤上に防湿層を介して請求項１又は２に記載の不焼セメントからなる調湿コンクリート層を設けることを特徴とする建物の基礎構造の施工方法。