JP4495529B2 - 耐火被覆及び耐火被覆の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、建造物の柱や梁等の表面に形成される耐火被覆及びその施工方法に関する。

鉄骨造の建物においては、鋼材から成る柱や梁に耐火被覆を施すことが必要である。それは、鋼材は不燃材料であるが、温度が４５０°Ｃ以上になると強度が急激に落ちて、８００〜１２００°Ｃに達すると、火災には必然的に耐えられなくなるからである。そのため、建設省は、建物の部位ごとに、一定の耐火性能を指定している。

そこで、従来より、鋼材から成る柱や梁の耐火性能を向上させる目的で、その表面に、湿式吹きつけによりロックウール被覆を形成したり（非特許文献１参照）、耐火モルタルを塗布したり（特許文献１、特許文献２参照）、ケイ酸カルシウム板を張り付けることが行われてきた。

しかし、上記の方法で形成される耐火被覆は施工後の外観が必ずしも美しくないという問題があった。その理由としては、以下のものが挙げられる。
(i)上記の方法で形成される耐火被覆は比較的厚付けするものが多いので、被覆材が基材から大きくつきだし、圧迫感を与える。

(ii)ロックウール、耐火モルタル、ケイ酸カルシウム板は施工後の欠損の補修が困難であるため、欠損が生じるとそのまま残ってしまう。
(iii)ロックウールは所望の色に仕上げることが困難であり、また、表面強度が弱いため、物が当たったときに欠けやすい。

(iv)ケイ酸カルシウム板は衝撃に弱いため欠けやすく、定形の板であるため継ぎ目が生じてしまう。
また、上記の耐火被覆を建築現場で施工する際には、大量の塗材等を搬入しなければならず、重量も大きいため運送費用がかさむという問題があった。

更に、上記の耐火被覆は厚付け、厚みが大きいので、建物の利用空間が小さくなるという問題があった。
そこで、建物においてある程度の耐火性が必要であり、人目にふれるため、外観の美しさが必要とされる部位に、発泡耐火塗料を使用することが行われている（特許文献３、特許文献４参照）。発泡耐火塗料は、比較的薄付けであるため圧迫感が少なくすっきりとした外観に仕上げることができ、建物の利用空間が小さくなることがない。また、軽量であるため、資材運搬上の負担も軽減することができる。
建設省住宅局建築指導課監修、「耐火防災 構造・材料等便覧」、（日本）、新日本法規出版株式会社、昭和４５年２月１６日発行、第４４０−１３３〜４４０−１４０、３９１〜３９４頁 特公平４−５４６３４号公報 特公平４−６３８３５号公報 特許第２８６２４１９号公報 特開２００１−４０２９０号公報

しかしながら、人目に触れない部位にロックウール被覆等を形成し、人目に触れる部分に発泡耐火塗料を塗布する場合には、ロックウール被覆等と発泡耐火塗料との境目が生じる。この境目において十分な耐火被覆が形成できなければ、建物の耐火性能が低下してしまうおそれがある。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、耐火性能が高く、外観の美しさを備えた耐火被覆及びその施工方法を提供することを目的とする。

（１）請求項１の発明は、
基材の表面に形成される耐火被覆であって、発泡耐火塗料から成るＡ領域と、非発泡性の耐火材から成るＢ領域とを有するとともに、前記Ａ領域と前記Ｂ領域との境界において、前記発泡耐火塗料と前記非発泡性の耐火材とが重なる重なり部を有し、前記重なり部において、前記発泡耐火塗料と、前記基材との間に、前記非発泡性の耐火材が存在することすることを特徴とする耐火被覆を要旨とする。

本発明の耐火被覆では、図１（ａ）に示すように、発泡耐火塗料から成るＡ領域と非発泡性の耐火材から成るＢ領域との境界にあり、発泡耐火塗料と非発泡性の耐火材とが重なる重なり部において、発泡耐火塗料７が非発泡性の耐火材５の上に塗布されている。非発泡性の耐火材５の上に塗布された発泡耐火塗料７は、加熱されると、図１（ｂ）に示すように、周囲に向かって扇形に発泡し、その一部は、Ａ領域の方に広がる。そのため、Ａ領域のうち、重なり部に近い部分においては、非発泡性の耐火材５の上に塗布された発泡耐火塗料７の寄与により、発泡耐火塗料７の層が厚くなる。その結果として、本発明の発泡耐火被覆は、従来耐火性能が不十分となり易かった、Ａ領域とＢ領域との境界においても、耐火性能が高い。

また、本発明の耐火被覆は、例えば、人目に触れる部分は発泡耐火塗料から成るＡ領域とし、人目に触れない部分は、非発泡性の耐火材から成るＢ領域とすることができる。このことにより、外観の美しさの欠けることがある非発泡性の耐火材が人目に触れることがなく、耐火性能と外観の美しさとを両立させることができる。

また、本発明の耐火被覆では、Ａ領域には発泡耐火塗料を使用するので、非発泡性の耐火材のみを用いる場合と比べて、非発泡性の耐火材の使用量が少なくて済む。そのため、非発泡性の耐火材の搬入や運送に要する労力や費用が少なくて済む。

・前記基材としては、例えば、鋼材から成る建材が挙げられ、具体的には、例えば、柱、梁などが挙げられる。
・前記発泡耐火塗料とは、例えば、発泡剤、炭化剤、樹脂、着色顔料、添加剤等を含むものをいう。

上記発泡剤としては、ポリリン酸アンモニウム、ジシアンジアミド、アゾカルボンアミド、メラミン及びその誘導体、尿素、グアニジン、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールミラミンなどから任意に使用できる。発泡剤の配合量は、樹脂１００重量部に対して、１００〜６００重量部の範囲が好ましい。

上記炭化剤としては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール等の多価アルコール、多糖類、膨張性黒鉛等の炭素、酸素、水素のみによって形成されるものを用いることができる。炭化材の配合量は、樹脂１００重量部に対して、２５〜３００重量部の範囲が好適である。

上記樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独に用いてもよく、あるいは共重合したものにして、またこれらを混合して用いることもできる。更に、これらの樹脂の形態は、有機溶媒に溶解させたもの、あるいはエマルジョンとして水に分散させたもの、のどちらもでもよい。樹脂は、常温時における塗膜の付着性、耐候性を与える役目をする。

上記着色顔料としては、例えば、二酸化チタン、ケイ酸塩、炭酸塩、酸化アルミニウム、粘土、クレー、シラス、マイカ等が挙げられる。着色原料の配合量は、樹脂１００重量部に対して、２５〜２００重量部の範囲が好適である。

上記添加剤としては、例えば、消泡剤、分散剤、たれ止め剤等が挙げられる。消泡剤としては、例えば、スルホン酸型、リン酸エステル型等の陰イオン系消泡剤、アルキルフェノール型、脂肪酸エステル型、ポリエチレングリコール型等の非イオン系消泡剤、イミダゾリン型等の陽イオン系消泡剤、ベタイン型等の両性系消泡剤等が挙げられる。

分散剤としては、例えば、スルホン酸型、リン酸エステル型等の陰イオン系分散剤、アルキルフェノール型、脂肪酸エステル型、ポリエチレングリコール型等の非イオン系分散剤、イミダゾリン型等の陽イオン系分散剤、ベタイン型等の両性系分散剤等が挙げられる。

・非発泡性の耐火材としては、例えば、ロックウール、耐火モルタル、ケイ酸カルシウム板等が挙げられる。
・前記重なり部の長さとしては、例えば、２〜１００ｍｍの範囲が好適である。２ｍｍ以上であることにより、発明の効果が一層著しくなる。１００ｍｍを越えても発明の効果は奏するが、耐火被覆材料の無駄が大きくなる。

また、重なり部の長さは、非発泡性の耐火材の厚みと同一の長さから、その厚みの３倍の長さの範囲が好適であり、発泡耐火塗料（発泡前）の厚みの２倍以上の長さが好適である。

（２）請求項２の発明は、
前記非発泡性の耐火材がロックウールであることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆を要旨とする。

本発明では、非発泡性の耐火材としてロックウールを用いる。このロックウールは多孔質であるので、（特に非発泡性耐火材の施工後に発泡耐火塗料を塗布する場合は）発泡耐火塗料がしみ込み易い。そのことにより、本発明では、ロックウールと発泡耐火塗料とがよく馴染み、投錨効果のある発泡を行うことが出来る。

・前記ロックウールとしては、例えば、セメント（例えば、普通ポルトランドセメント（ＪＩＳ Ｒ ５２０１）、高炉セメント（ＪＩＳ Ｒ ５２１１）、ホワイトセメント）２５〜４０重量部と、ロックウール（ＪＩＳ Ａ ９５０４）６０〜７５重量部とから成るものが好適である。
（３）請求項３の発明は、
前記非発泡性の耐火材が耐火モルタルであることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆を要旨とする。

本発明の耐火被覆で用いている耐火モルタルは、吹付け、こて塗り等の方法で施工する際に作業性がよい。そのため、本発明の耐火被覆も施工時の作業性が良い。
また、耐火モルタルは、厚みを薄くでき、こて塗り仕上げができるため、意匠性に優れている。そのことにより、本発明の耐火被覆は意匠性に優れている。
更に、耐火モルタルと発泡耐火塗料とは、（特に非発泡性耐火材の施工後に発泡耐火塗料を塗布する場合は）よく馴染む。そのことにより、本発明の耐火被覆は、投錨効果のある発泡を行うことが出来る。

・前記耐火モルタルとしては、例えば、水硬性セメントと軽量骨材を含むものが挙げられる。
水硬性セメントとしては、例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント等の単味セメント、石灰混合セメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、高硫酸塩スラグセメント等の混合セメントが挙げられる。

軽量骨材としては、天然鉱物の発泡又は膨張した物質である膨張パーライト、膨張頁岩、膨張バーミキュライト、軽石、シラスパーン等の他、シリカゲルを発泡させたもの、各種のスラッグを造粒した発泡させたもの、ガラス屑を造粒して発泡させたもの、粘土粉体を造粒して発泡させたもの等のような人工軽量骨材が挙げられる。軽量骨材の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、２０〜３００重量％の範囲が好適である。

また、耐火モルタルは、更に、再乳化性合成樹脂エマルジョン粉末を含んでいてもよい。再乳化性合成樹脂エマルジョン粉末としては、乳化重合によって得られた合成樹脂エマルジョンを粒子状態で乾燥して得られたものや、後乳化して得た合成樹脂エマルジョンを粒子状態で乾燥して得たもの等がある。通常はビニル系の合成樹脂エマルジョンがこのような形態に調整され、アクリル酸エステル、スチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂が代表的な物質として例示でき、就中酢酸ビニル系の樹脂は、水硬性セメントとの混和性、耐火被覆作業性の上から、また実際に入手し易いところから、最も好ましい。これら以外にも、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等も再乳化性粉末に調整し得る。再乳化性合成樹脂エマルジョン粉末の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して３〜５０重量％の範囲が好適である。

また、耐火モルタルは、吸熱作用のある材料（例えば水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の吸熱物質、水等）や、断熱性能を付与する材料（スチレン、アルミ箔等）を含んでいてもよい。
（４）請求項４の発明は、
前記非発泡性の耐火材がケイ酸カルシウム板であることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆を要旨とする。

本発明の耐火被覆は、非発泡性の耐火材としてケイ酸カルシウム板を用いているので、発泡耐火塗料の厚みを均一にすることが可能であり、均一な発泡を得ることができる。
・前記ケイ酸カルシウム板としては、例えば、ケイ酸カルシウム、繊維等を含むものが挙げられる。

上記繊維としては、例えば、ロックウール等の鉱物繊維、パルプ繊維、綿、麻等の植物繊維、ナイロン、ビニロン、アクリル等の合成繊維、耐アルカリガラス繊維が挙げられる。
（５）請求項５の発明は、
前記基材が建造物の柱又は梁であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐火被覆を要旨とする。

本発明によれば、火災時強度が要求される柱や梁の耐火性能を高めることができる。
また、本発明によれば、柱や梁のうち、人目に触れる部分は発泡耐火塗料から成るＡ領域とし、人目に触れない部分は、非発泡性の耐火材から成るＢ領域とすることができる。このことにより、外観の美しさの欠けることがある非発泡性の耐火材が人目に触れることがなく、耐火性能と外観の美しさとを両立させることができる。

耐火発泡層の塗布と、非発泡性の耐火材の取り付けとは、例えば、柱や梁の周囲を覆うように行うことができる。
（６）請求項６の発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の耐火被覆の施工方法であって、
まず基材表面に非発泡性の耐火材を取り付け、次に発泡耐火塗料を塗布するという順序で前記重なり部における積層を行うことを特徴とする耐火被覆の施工方法を要旨とする。

本発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の耐火被覆を形成することができる。

以下に本発明の耐火被覆およびその施工方法の形態の例（実施例）を説明する。

ａ）まず、本実施例１の耐火被覆を施工する方法を図１（ａ）を用いて説明する。
耐火被覆１を形成する基材３は、鋼材の板である。この基材３の表面のうちの一部に、ロックウール被覆５を、湿式吹きつけ方により２５ｍｍの厚みで形成した。ロックウール被覆の組成は、以下のものである。

普通ポルトランドセメント（ＪＩＳ Ｒ ５２０１）：２５〜４０重量部
ロックウール（ＪＩＳ Ａ ９５０４）：６０〜７５重量部
尚、普通ポルトランドセメントの代わりに、高炉セメント（ＪＩＳ Ｒ ５２１１）、ホワイトセメントも用いることができる。

ここで、ロックウール被覆５を形成した部分のうち、後述する発泡耐火塗料７と重ならない部分がＢ領域である。
次に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。この発泡耐火塗料７は、基材３の表面のうち、ロックウール被覆５を形成していない部分（Ａ領域）に塗布するともに、ロックウール被覆５と発泡耐火被覆７との境界において重なりが生じるように塗布した。

従って、発泡耐火塗料７から成る層は、基材３上の部分である７ａと、ロックウール被覆５の端面５ａに重なる部分である７ｂと、ロックウール被覆５の上面５ｂに重なる部分である７ｃとを有しており、７ｃの部分と基材３との間には、ロックウール被覆５が存在するようになっている。７ｃの横方向（図１における左右方向）での長さは１０ｍｍである。

発泡耐火塗料５の組成は以下のものである。
発泡剤（ポリリン酸アンモニウム系）：４４重量部
炭化剤（多価アルコール類）：１１重量部
樹脂（酢酸ビニル−アクリル共重合樹脂系）：２７重量部
着色顔料（酸化チタン系）：１４重量部
添加剤（消泡剤、分散剤、たれ止め剤等）：４重量部
ｂ）次に、加熱時における本実施例１の耐火被覆１の作用を図１（ｂ）を用いて説明する。

耐火被覆１及び基材３に対し、ＩＳＯ８４３の加熱条件に沿って加熱試験を行た。この加熱試験では、雰囲気温度を下記式（１）とした。
式（１） Ｔ＝３４５×ｌｏｇ₁₀（８ｔ＋１）＋２０
ここで、Ｔは耐火被覆１及び基材３を収容した炉内の雰囲気温度であり、ｔは試験開始後の時間（単位は分）である。

ｔが１時間となったとき（すなわち炉内の雰囲気温度が９４５°Ｃとなったとき）、加熱を停止して自然放冷し、試験体を取り出した。
取り出した耐火被覆１及び基材３を観察すると、発泡耐火塗料７は図１（ｂ）に示すように発泡していた。このとき、ロックウール被覆５が形成されていない部分における発泡耐火塗料７の厚みは、全て３０ｍｍ以上であった。

特に、ロックウール被覆５の端面５ａ付近では、発泡耐火塗料７の厚みは、端面５ａから遠い部分よりも、一層厚くなった。
これは、ロックウール被覆５の端面５ａ付近では、基板３上に塗布された発泡耐火塗料７ａに加えて、ロックウール被覆５の端面５ａ上に塗布された発泡耐火塗料７ｂ及びロックウール被覆５の上面５ｂに塗布された発泡耐火塗料７ｃが発泡するためである。

また、ロックルール被覆５の上面５ｂにおける発泡耐火塗料７の厚みは１５ｍｍとなった。
ｃ）次に、本実施例１の耐火被覆１が奏する効果を説明する。

(i)本実施例１の耐火被覆１では、ロックウール被覆５と発泡耐火塗料７との境目においても、耐火被覆が薄くなってしまうことがない。そのため、耐火被覆１のどの部分についても、耐火性能が高い。

(ii)本実施例１の耐火被覆１は、例えば、人目に触れる部分は発泡耐火塗料７を塗布した部分とし、人目に触れない部分は、ロックウール被覆５をを形成した部分とすることができる。このことにより、耐火性能と、外観の美しさとを両立させることができる。

(iii)本実施例１の耐火被覆１は、ロックウール被覆５のみを用いる場合と比べて、塗
剤の量が少なくて済み、塗剤の搬入や運送に要する労力や費用が少なくて済む。
［参考例１］

a)まず、本参考例１の耐火被覆１を施工する方法を図２（ａ）を用いて説明する。
まず、基材３の表面のうちの一部に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。尚、発泡耐火塗料７を塗布した部分のうち、後述するロックウール被覆５と重ならない部分がＡ領域である。

次に、ロックウール被覆５を湿式吹きつけ方により、２５ｍｍの厚みで形成した。ロックウール被覆５は、発泡耐火塗料７で覆われていない部分（Ｂ領域）を覆うとともに、ロックウール被覆５と発泡耐火塗料７との境界において、それらが重なりを持つように形成した。

従って、発泡耐火塗料７から成る層は、ロックウール被覆５の下面に重なる（すなわち、ロックウール被覆５と基材３との間に存在する）部分７ｄと、それ以外の部分７ｅとを有している。

尚、基材３、ロックウール被覆５、及び発泡耐火塗料７の組成は前記実施例１と同じである。
ｂ）次に、加熱時における本参考例１の耐火被覆１の作用効果を図２（ｂ）を用いて説明する。

耐火被覆１及び基材３を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料は図２（ｂ）に示すように発泡した。このとき、ロックウール被覆５が形成されていない部分における発泡耐火塗料７の厚みは、全て３０ｍｍ以上であった。

特に、ロックウール被覆５の端面５ａ付近では、発泡耐火塗料７の厚みは、端面５ａから遠い部分よりも、一層厚くなった。
これは、発泡耐火塗料７のうち、ロックウール被覆５の下側にある部分７ｄは、上方がロックウール被覆５で抑えられているため、加熱されてもその場で発泡することができず、ロックウール被覆５と基材３との隙間から右側に押し出されるので、その分だけ、端面５ａ付近での発泡耐火塗料７の厚みが増したものである。

本参考例１の耐火被覆１は前記実施例１と同様の効果を奏する。
［参考例２］

ａ）まず、本参考例２の耐火被覆を施工する方法を図３（ａ）を用いて説明する。
基材３の表面のうちの一部（Ｂ領域）に、繊維混入ケイ酸カルシウム板（ケイ酸カルシウム板）９を張り付けた。この繊維混入ケイ酸カルシウム板９の厚みは２０ｍｍであり、その組成は以下のものである。

ケイ酸カルシウム：８２重量部
無機質繊維：１３重量部
有機質：５重量部
尚、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の構成比（重量比）としては、ケイ酸カルシウム７５〜８９％、無機質繊維１１％以上、有機質６％以下が好適である。

次に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。発泡耐火塗料７は、基材３の表面のうち、繊維混入ケイ酸カルシウム板９を張り付けていない部分（Ａ領域）に塗布するともに、繊維混入ケイ酸カルシウム板９のうち、Ａ領域との境目に位置する端面９ａにも塗布し、繊維混入ケイ酸カルシウム板９と発泡耐火被覆７との境界において重なり部が生じるようにした。

図３（ａ）では、発泡耐火塗料７を繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａの全てに塗布しているが、端面９ａに対して発泡耐火塗料７の標準膜厚の１．２倍以上の塗布幅が確保されているのが好ましい。

従って、発泡耐火塗料７から成る層は、基材３の表面に塗布された部分７ａと、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａと重なる部分７ｂとを有する。
尚、基材３、及び発泡耐火塗料７の組成は前記実施例１と同じである。

ｂ）次に、加熱時における本参考例２の耐火被覆１の作用効果を図３（ｂ）を用いて説明する。
耐火被覆１及び基材３を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料７は図３（ｂ）に示すように発泡した。このとき、繊維混入ケイ酸カルシウム板９が形成されていない部分における発泡耐火塗料７の厚みは、全て３０ｍｍ以上であった。

特に、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａ付近では、発泡耐火塗料７の厚みは、端面９ａから遠い部分よりも、一層厚くなった。これは、基板３上に塗布された発泡耐火塗料７ａに加えて、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａ上に塗布された発泡耐火塗料７ｂが発泡するためである。

本参考例２の耐火被覆１は前記実施例１と同様の効果を奏する。
［参考例３］

a)まず、本参考例３の耐火被覆１を施工する方法を図４（ａ）を用いて説明する。
まず、基材３の表面のうちの一部に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。尚、発泡耐火塗料７を塗布した部分のうち、後述する繊維混入ケイ酸カルシウム板９と重ならない部分がＡ領域である。

次に、基材３上に、繊維混入ケイ酸カルシウム板（ケイ酸カルシウム板）９を張り付けた。この繊維混入ケイ酸カルシウム板９は、基材３の表面のうち、発泡耐火塗料７を塗布していない部分（Ｂ領域）を覆うとともに、繊維混入ケイ酸カルシウム板９と発泡耐火被覆７との境界において重なり部が生じるように張り付けた。

従って、発泡耐火塗料７から成る層は、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の下面に重なる（すなわち、繊維混入ケイ酸カルシウム板９と基材３との間に存在する）部分７ｄと、それ以外の部分７ｅとを有する。

尚、基材３、ロックウール被覆５、及び発泡耐火塗料７の組成は前記実施例１と同じである。また、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の組成は前記参考例２と同じである。
ｂ）次に、加熱時における本参考例３の耐火被覆１の作用効果を図４（ｂ）を用いて説明する。

耐火被覆１及び基材３を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料７は図４（ｂ）に示すように発泡した。このとき、繊維混入ケイ酸カルシウム板９が形成されていない部分における発泡耐火塗料７の厚みは、全て３０ｍｍ以上であった。

特に、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａ付近では、発泡耐火塗料７の厚みは、端面９ａから遠い部分よりも、一層厚くなった。
これは、発泡耐火塗料７のうち、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の下側にある部分７ｄは、上方が繊維混入ケイ酸カルシウム板９で抑えられているため、加熱されてもその場で発泡することができず、繊維混入ケイ酸カルシウム板９と基材３との隙間から右側に押し出されるので、その分だけ、端面９ａ付近での発泡耐火塗料７の厚みが増したものである。

本参考例３の耐火被覆１は前記実施例１と同様の効果を奏する。
［実施例２］

本実施例２の耐火被覆１は、基本的には前記参考例２と同様である。ただし本実施例２では、図５（ａ）に示すように、発泡耐火塗料７は、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の上面９ｂにも塗布されている。

従って、発泡耐火塗料７から成る層は、基材３の表面の部分７ａと、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａと重なる部分７ｂと、上面９ｂと重なる部分７ｃとを有しており、７ｃの部分と基材３との間には、繊維混入ケイ酸カルシウム板９が存在するようになっている。７ｃの横方向（図５における左右方向）での長さは１０ｍｍである。

ｂ）次に、加熱時における本実施例２の耐火被覆１の作用効果を図５（ｂ）を用いて説明する。
耐火被覆１及び基材３を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料７は図５（ｂ）に示すように発泡した。このとき、繊維混入ケイ酸カルシウム板９が形成されていない部分における発泡耐火塗料７の厚みは、全て３０ｍｍ以上であった。

特に、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａ付近では、発泡耐火塗料７の厚みは、端面９ａから遠い部分よりも、一層厚くなった。これは、基板３上に塗布された発泡耐火塗料７ａに加えて、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａ上に塗布された発泡耐火塗料７ｂ、及び上面９ｂ上に塗布された発泡耐火塗料７ｃが発泡するためである。

本実施例２の耐火被覆１は前記実施例１と同様の効果を奏する。
［参考例４］

本参考例４の耐火被覆１は、基本的には前記実施例２と同様である。ただし本参考例４では、図６に示すように、Ｂ領域において、基材３と繊維混入ケイ酸カルシウム板９との間に、材質が繊維混入ケイ酸カルシウム板である捨張板１１を備えている。つまり、本参考例４の繊維混入ケイ酸カルシウム板９は、捨張板１１を介して基材３に取り付けられている。

捨張板１１は、図６に示すように、Ｂ領域の一部のみにおいて基材３の表面を覆うように配置することができる。この場合は、Ｂ領域のうち、捨張板１１が存在しない場所では繊維混入ケイ酸カルシウム板９と基材３との間に隙間１３が形成される。また、捨張板１１は、Ｂ領域の全てにおいて基材３の表面を覆うように配置しても良い。

本参考例４の耐火被覆１の構成例を、図７、図８を用いて説明する。
図７（ａ）は、基材３が角形柱であり、その周囲を囲むように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けた例である。この図７（ａ）はＢ領域における断面図である。捨張板１１は、Ｂ領域においては基材３の全周にわたって貼り付けられ、その上に繊維混入ケイ酸カルシウム板９が取り付けられている。

但し、捨張板１１は、上記のように基材３の全周に貼り付けるのではなく、定尺の隙間が得られるように、基材３の周囲に部分的に貼り付けてもよい。この貼り付け方は、後述する図７（ｂ）、図８（ａ）〜（ｃ）の構成例においても実施可能である。

尚、Ａ領域には捨張板１１は取り付けられていないので、捨張板１１は、基材３の長手方向に関しては部分的に貼り付けられている。
図７（ｂ）は、基材３が丸形柱であり、その周囲を囲むように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けた例である。捨張板１１は、基材３の外周面上の４ヶ所に、部分的に貼り付けられており、基材３の外周面には、捨張板１１が張られていない部分がある。この捨張板１１が張られていない部分は、繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けたときには、隙間１３となる。

図７（ｃ）は、基材３が、丸形柱部３ａと、その丸形柱部３ａに外接する断面正方形の下地軽鉄部３ｂとから成り、下地軽鉄部３ｂの周囲を囲むように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けた例である。捨張板１１は、下地軽鉄部３ｂの全周にわたって貼り付けられ、その上に繊維混入ケイ酸カルシウム板９が取り付けられている。

図８（ａ）、図８（ｂ）は、基材３がＨ型柱であり、その周囲を囲むように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けた例である。図８（ａ）では、Ｈ型柱の凹部を塞ぐように捨張板１１を張り、その上に繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けている。また、図８（ｂ）では、Ｈ型柱の全周にわたって捨張板１１を張り、その上に繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けている。

図８（ｃ）、図８（ｄ）は、基材３がＨ型組合せ型柱であり、その周囲を囲むように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けた例である。これらの例では、いずれも、基材３の外側面４ヶ所にそれぞれ捨張板１１を張り、その上に繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けている。

ただし、図８（ｃ）では、断面形状が８角形となるように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付け、図８（ｄ）では、断面形状が正方形となるように繊維混入ケイ酸カルシウム板９を取り付けている。また、図８（ｄ）の例では、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の継ぎ目にＬ字型の補強金物１５を取り付け、補強している。

尚、上記図７、８に用いられる捨張板１１には、繊維混入ケイ酸カルシウム板には限定されず、不燃材料であれば任意に用いることができる。
（比較例１）
本比較例１の耐火被覆１０１を施工する方法を図９（ａ）を用いて説明する。

基材３の表面のうちの一部に、ロックウール被覆５を、湿式吹きつけ方により２５ｍｍの厚みで形成した。
次に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。発泡耐火塗料７は、発泡耐火塗料７とロックウール被覆５との間に隙間が生じないように、且つ、重なり合わないように塗布した。

尚、基材３、ロックウール被覆５、発泡耐火塗料７の組成は前記実施例１と同様である。
この耐火被覆１０１を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料７は図９（ｂ）に示すように発泡した。このとき、発泡耐火塗料７の厚みは、ロックウール被覆５の端面５ａから十分離れた位置では３０ｍｍ以上であったが、端面５ａ付近では３０ｍｍ以下であった。

これは、図１０に示すように、発泡耐火塗料７の各位置では扇状に発泡が起こるため、端面５ａから離れた点ｘでは、左側の点ｘ'、右側の点ｘ''の両方からの寄与があるため厚みが増すのに対し、端面５ａ付近の点ｙでは、左側からの寄与がないため、厚みが薄くなるためである。

比較例１の耐火被覆１０１は、上記のように端面５ａ付近で発泡耐火塗料７の厚みが薄くなるので、この部分での耐火性能が低下してしまう。
（比較例２）
本比較例２の耐火被覆１０１を施工する方法を図１１（ａ）を用いて説明する。

まず、基材３の表面のうちの一部に、繊維混入ケイ酸カルシウム板９を張り付けた。
次に、発泡耐火塗料７をスプレーで２ｍｍ厚に塗布した。発泡耐火塗料７は、発泡耐火塗料７と繊維混入ケイ酸カルシウム板９との間に隙間が生じないように、且つ、重なり合わないように塗布した。

尚、基材３、繊維混入ケイ酸カルシウム板９、発泡耐火塗料７の組成は前記参考例２と同様である。
この耐火被覆１０１を前記実施例１と同様に加熱したところ、発泡耐火塗料７は図１１（ｂ）に示すように発泡した。このとき、発泡耐火塗料７の厚みは、繊維混入ケイ酸カルシウム板９の端面９ａから十分離れた位置では３０ｍｍ以上であったが、端面９ａ付近では３０ｍｍ以下であった。これは、前記比較例１と同様に、端面９ａ付近では、その左側での発泡がないためである。

比較例２の耐火被覆１０１は、上記のように端面９ａ付近で発泡耐火塗料７の厚みが薄くなるので、この部分での耐火性能が低下してしまう。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

例えば、前記実施例１において、ロックウール被覆の代わりに、耐火モルタルを用いても良い。

耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。 発泡耐火塗料の発泡を表す説明図である。 耐火被覆の構成を表す断面図である。

符号の説明

１、１０１・・・発泡耐火被覆
３・・・基材
５・・・ロックウール被覆
７・・・発泡耐火塗料
９・・・繊維混入ケイ酸カルシウム板
１１・・・捨張板

Claims (6)

1. 基材の表面に形成される耐火被覆であって、
   発泡耐火塗料から成るＡ領域と、非発泡性の耐火材から成るＢ領域とを有するとともに、
   前記Ａ領域と前記Ｂ領域との境界において、前記発泡耐火塗料と前記非発泡性の耐火材とが重なる重なり部を有し、
   前記重なり部において、前記発泡耐火塗料と、前記基材との間に、前記非発泡性の耐火材が存在することを特徴とする耐火被覆。
2. 前記非発泡性の耐火材がロックウールであることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆。
3. 前記非発泡性の耐火材が耐火モルタルであることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆。
4. 前記非発泡性の耐火材がケイ酸カルシウム板であることを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆。
5. 前記基材が建造物の柱又は梁であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐火被覆。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の耐火被覆の施工方法であって、
   まず基材表面に非発泡性の耐火材を取り付け、次に発泡耐火塗料を塗布するという順序で前記重なり部における積層を行うことを特徴とする耐火被覆の施工方法。

Images