JPH0620619U - 耐火被覆材および耐火被覆鉄骨 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で十分な被覆厚さを確保でき、かつ被覆
作業効率を向上させることのできる鉄骨用耐火被覆材を
提供する。 【構成】 耐火被覆材Ａは、例えば無機繊維フェルトの
ような不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物に、熱に
よって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐
火塗料を含浸させて構成する。この耐火被覆材は、鉄骨
に接着剤あるいは溶接ピン等で固着する。 【効果】 火災発生時の熱により、フェルト状物に含浸
されている発泡性耐火塗料が発泡膨張して発泡炭化断熱
層となり、これが耐火断熱層として作用する。また、そ
の発泡炭化断熱層はフェルト状物によって補強されるた
め、発泡炭化断熱層の脱落は防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建築物の梁、柱などの鉄骨の耐火被覆などに使用する耐火被覆材お よび耐火被覆鉄骨に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、建築物の梁、柱などに使われている鉄骨を被覆する耐火被覆材として、 吹き付け工法などによって施工されるロックウール、セメントなどを主材とした 耐火被覆材や、接着またはピンのスポット溶接などの方法で施工される無機繊維 フェルトや、耐火板などの耐火被覆材が用いられている。 このような従来の耐火被覆材を用いた耐火被覆工法では、耐火被覆層の厚さが 厚く、その重量も重く、また作業能率が悪く、施工コストも高いといった問題が ある。こうした問題を解消するものとして、火災時の熱により発泡、膨張して崇 高の発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料が提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の発泡性耐火塗料を建築物の梁、柱などの鉄骨の耐火被覆材として使用す る場合、従来は吹き付け工法あるいはハケ、ローラー等で塗布する方法がとられ ている。 しかし、ハケ、ローラー等で塗布する方法は作業効率が悪いため、塗りむらの 修正などの場合以外にはほとんど用いられない。

【０００４】 一方、発泡性耐火塗料を吹き付け工法によって鉄骨に塗布して耐火被覆層を形 成する場合、吹き付け作業時に発生するミストの飛散による作業環境の問題や周 囲の汚染、更に塗料の損失といった欠点がある。また吹き付け作業時のミストの 飛散を防止するためにはシートなどによるマスキングを行なう必要があり、それ だけ作業工程が増え、工期の長期化を招き、施工コストが増大するという問題が 生ずる。

【０００５】 また、吹き付け工法では、鉄骨のエッヂ部の被覆層の厚さの確保が難しく、施 工後の被覆層の厚さチェックにより厚さが不足している場合には上塗りが必要と なるなど工期の短縮化という面では、かなり不利である。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は、上記に挙げた諸問題を解決するためになされたものであって、被覆 作業の効率を向上させることができ、また作業環境を悪化させることがなく、か つ軽量で十分な被覆厚さを確保できる耐火被覆材および耐火被覆鉄骨を提供する ことを主たる目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本願の第１の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料が含浸 されている構成を要旨としている。

【０００８】 本願の第２の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸 させた耐火被覆材が梁、柱などの鉄骨に固着されている構成を要旨としている。

【０００９】 本願の第３の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸 させ、さらに、可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨張 して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これらを積層した構 成を要旨としている。

【００１０】 本願の第４の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸 させ、さらに、可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨張 して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これらを積層するこ とによって得られた積層体が、不燃性繊維質材料か使われている側を内側にして 梁、柱などの鉄骨に固着されている構成を要旨としている。

【００１１】 上記不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物とは、アルミナ質繊維、シリカ・ アルミナ質繊維、ロックウール等の無機繊維を用いたフェルト、織布、不織布、 マットなどであり、可燃性繊維材料よりなるフェルト状物とは、ナイロン、ビニ ロン、アクリル系繊維等の有機繊維を用いたフェルト、織布、不織布、マットな どである。

【００１２】 上記熱によって発泡膨張して発泡炭化層を形成する発泡性耐火塗料の一例とし て、下記材料を配合調製した塗料が挙げられるが、それに限定されるものではな い。 配合材料 バインダー（炭素生成原料）…ポリ酢酸ビニルエマルジョン、アクリル樹脂、 エマルジョンなど 発泡剤…第１リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウムなど 発泡助剤（炭素生成原料）…ペンタエリストール 充填剤…酸化チタン（ルチル）など

【００１３】 前記耐火被覆材を鉄骨に固着する手段としては、接着剤あるいはピンのスポッ ト溶接などの手段が用いられるが、発泡性耐火塗料の発泡膨張を阻害するもので なければ、他の固定手段を用いてもよい。

【００１４】

【作用】

上記構成の耐火被覆材にあっては、火災発生時の熱によりフェルト状物に含浸 されている発泡性耐火塗料が発泡膨張して発泡炭化断熱層となり、これが鉄骨の 耐火断熱層として作用する。 さらに、第３の考案による耐火被覆材は、高度な耐火性能が要求される場合に 適している。即ち、外側にある可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物を用いた 耐火被覆材にあっては、発泡性耐火塗料が発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成す る際に可燃性繊維も炭化して、発泡炭化断熱層に対する拘束力を失うので、発泡 性耐火塗料の発泡膨張が最大限に発揮される。また、内側の耐火被覆材に不燃性 繊維質材料よりなるフェルト状物を用いた耐火被覆材にあっても、発泡性耐火塗 料が発泡膨張して発泡炭化層を形成するので、全体として高度の耐火性能を有す る耐火断熱層となる。

【００１５】

【実施例】

図１〜図２に、第１、第２の考案による一実施例を示す。 図１において、Ａは耐火被覆材であり、無機繊維フェルト１に発泡性耐火塗料 ２を含浸させた構成である。 図２は、鉄骨Ｂ上に取り付けられた前記耐火被覆材Ａが火焔にさらされ、無機 繊維フェルト１に含浸されている発泡性耐火塗料２が発泡膨張し、発泡炭化断熱 層３が形成された状態を示している。

【００１６】 発泡性耐火塗料を担持体である無機繊維フェルトの表面に単に塗布したものと 異なり、上記構成の耐火被覆材にあっては、発泡性耐火塗料が無機繊維の内部に まで含浸されているので、発泡炭化断熱層が内部にまで連続して形成され、この 発泡炭化断熱層は無機繊維フェルトによって補強されるため、発泡炭化断熱層の 脱落が防止され、良好な耐火性能が発揮される。

【００１７】 図３〜図５に、鉄骨への具体的施工例を示す。 図３は梁鉄骨（Ｈ型鋼材）の施工例、図４は柱鉄骨（Ｈ型鋼材）、図４は柱鉄 骨（角型鋼材）の施工例である。なお、図中、４は無機系接着剤、５は溶接ピン である。

【００１８】 上記施工例に示すように、上記構成の耐火被覆材Ａを用いると、接着剤やピン のスポット溶接などにより鉄骨に容易に固着することができ、また従来の吹き付 け工法では難しかった鉄骨のエッヂ部の耐火被覆層の厚さの確保も容易である。 また、従来の発泡性耐火塗料を含浸させてない無機繊維フェルトによる耐火被 覆工法では、１時間耐火に対し約４０mmの厚さの耐火被覆材が必要であるのに対 し、前記構成の耐火被覆材を用いた場合、１時間耐火に対し３〜５mmの厚さで十 分である。また、耐火被覆材の重量も１／２以下にすることが可能である。

【００１９】 図６〜図７に、第３、第４の考案の一実施例を示す。 同図において、Ａは前述した耐火被覆材であり、Ａ’は可燃性繊維フェルトよ りなる敷物用担持体１’に発泡性耐火塗料２を含浸した構成であって、図６は、 耐火被覆材ＡおよびＡ’を、鉄骨Ｂの上に耐火被覆材Ａが内側となるように積層 した状態を示し、図７は、焔にさらされて両耐火被覆材Ａ，Ａ’に含浸されてい る発泡性耐火塗料が発泡膨張し、発泡炭化断熱層３が形成された状態を示してい る。

【００２０】 上記耐火被覆材Ａ，Ａ’を積層して用いた場合、外側にある耐火被覆材Ａ’の 側から火焔にさらされ、その発泡性耐火塗料が耐火被覆材Ａの無機繊維フェルト に達するまでは拘束されることなく発泡膨張し、最終的には無機繊維フェルトの 内部にまで連続した発泡炭化断熱層となるので、無機繊維フェルトによって補強 された高度の耐火性能が要求される場合にも、十分な厚さの発泡炭化断熱層が形 成される。

【００２１】 本考案による耐火被覆材は特に鉄骨の耐火被覆に適したものであるが、さらに 屋内の壁面や配管の被覆などにも使用することができる。いずれの施工でも発泡 性耐火塗料を利用した耐火被覆工法を乾式工法とすることができる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案の耐火被覆材を使用した耐火被覆工法では、発泡性耐火塗料を利用した 耐火被覆工法が乾式工法となるので、以下のような利点が生ずる。 （１）作業環境の改善および周囲の汚染防止が可能となる。 （２）ミストの飛散による材料損失が防止できる。 （３）シート等によるマスキング工程の省略による施工コスト低減、工期の短縮 化が可能となる。 さらに、本考案の耐火被覆材および耐火被覆鉄骨には以下のような利点もある 。 （４）鉄骨のエッヂ部の耐火被覆層の厚さが容易に確保できる。 （５）従来の発泡性耐火塗料を含浸していない無機繊維フェルトを耐火被覆層と する工法にくらべて耐火被覆層の厚さを薄く、軽量化することができる。 （６）無機繊維フェルトや無機繊維不織布などにより発泡炭化断熱層が補強され るので、風圧による発泡炭化断熱層の剥離、脱落が防止される。

【提出日】平成５年６月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建築物の梁、柱などの鉄骨の耐火被覆などに使用する耐火被覆材お よび耐火被覆鉄骨に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、建築物の梁、柱などに使われている鉄骨を被覆する耐火被覆材として、 吹き付け工法などによって施工されるロックウール、セメントなどを主材とした 耐火被覆材や、接着またはピンのスポット溶接などの方法で施工される無機繊維 フェルトや、耐火板などの耐火被覆材が用いられている。 このような従来の耐火被覆材を用いた耐火被覆工法では、耐火被覆層の厚さが 厚く、その重量も重く、また作業能率が悪く、施工コストも高いといった問題が ある。こうした問題を解消するものとして、火災時の熱により発泡、膨張して嵩 高な 発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料が提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の発泡性耐火塗料を建築物の梁、柱などの鉄骨の耐火被覆材として使用す る場合、従来は吹き付け工法あるいはハケ、ローラー等で塗布する方法がとられ ている。 しかし、ハケ、ローラー等で塗布する方法は作業効率が悪いため、塗りむらの 修正などの場合以外にはほとんど用いられない。

【０００４】 一方、発泡性耐火塗料を吹き付け工法によって鉄骨に塗布して耐火被覆層を形 成する場合、吹き付け作業時に発生するミストの飛散による作業環境の問題や周 囲の汚染、更に塗料の損失といった欠点がある。また吹き付け作業時のミストの 飛散を防止するためにはシートなどによるマスキングを行なう必要があり、それ だけ作業工程が増え、工期の長期化を招き、施工コストが増大するという問題が 生ずる。

【０００５】 また、吹き付け工法では、鉄骨のエッヂ部の被覆層の厚さの確保が難しく、施 工後の被覆層の厚さチェックにより厚さが不足している場合には上塗りが必要と なるなど工期の短縮化という面では、かなり不利である。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は、上記に挙げた諸問題を解決するためになされたものであって、被覆 作業の効率を向上させることができ、また作業環境を悪化させることがなく、か つ軽量で十分な被覆厚さを確保できる耐火被覆材および耐火被覆鉄骨を提供する ことを主たる目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本願の第１の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料が含浸 されている構成を要旨としている。

【０００８】 本願の第２の考案による耐火被覆鉄骨は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト 状物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含 浸させた耐火被覆材が梁、柱などの鉄骨に固着されている構成を要旨としている 。

【０００９】 本願の第３の考案による耐火被覆材は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト状 物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸 させ、さらに、可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨張 して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これらを積層した構 成を要旨としている。

【００１０】 本願の第４の考案による耐火被覆鉄骨は、不燃性繊維質材料よりなるフェルト 状物に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含 浸させ、さらに、可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨 張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これらを積層する ことによって得られた積層体が、不燃性繊維質材料が使われている側を内側にし て梁、柱などの鉄骨に固着されている構成を要旨としている。

【００１１】 上記不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物とは、アルミナ質繊維、シリカ・ アルミナ質繊維、ロックウール等の無機繊維を用いたフェルト、織布、不織布、 マットなどであり、可燃性繊維材料よりなるフェルト状物とは、ナイロン、ビニ ロン、アクリル系繊維等の有機繊維を用いたフェルト、織布、不織布、マットな どである。

【００１２】 上記熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料の一例 として、下記材料を配合調製した塗料が挙げられるが、それに限定されるもので はない。 配合材料 バインダー（炭素生成原料）…ポリ酢酸ビニルエマルジョン、アクリル樹脂 エマルジョンなど 発泡剤…第１リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウムなど 発泡助剤（炭素生成原料）…ペンタエリストール 充填剤…酸化チタン（ルチル）など

【００１３】 前記耐火被覆材を鉄骨に固着する手段としては、接着剤あるいはピンのスポッ ト溶接などの手段が用いられるが、発泡性耐火塗料の発泡膨張を阻害するもので なければ、他の固定手段を用いてもよい。

【００１４】

【作用】

上記構成の耐火被覆材にあっては、火災発生時の熱によりフェルト状物に含浸 されている発泡性耐火塗料が発泡膨張して発泡炭化断熱層となり、これが鉄骨の 耐火断熱層として作用する。 さらに、第３の考案による耐火被覆材は、高度な耐火性能が要求される場合に 適している。即ち、外側にある可燃性繊維質材料よりなるフェルト状物を用いた 耐火被覆材にあっては、発泡性耐火塗料が発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成す る際に可燃性繊維も炭化して、発泡炭化断熱層に対する拘束力を失うので、発泡 性耐火塗料の発泡膨張が最大限に発揮される。また、内側の耐火被覆材に不燃性 繊維質材料よりなるフェルト状物を用いた耐火被覆材にあっても、発泡性耐火塗 料が発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成するので、全体として高度の耐火性能を 有する耐火断熱層となる。

【００１５】

【実施例】

図１〜図２に、第１、第２の考案による一実施例を示す。 図１において、Ａは耐火被覆材であり、無機繊維フェルト１に発泡性耐火塗料 ２を含浸させた構成である。 図２は、鉄骨Ｂ上に取り付けられた前記耐火被覆材Ａが火焔にさらされ、無機 繊維フェルト１に含浸されている発泡性耐火塗料２が発泡膨張し、発泡炭化断熱 層３が形成された状態を示している。

【００１６】 発泡性耐火塗料を担持体である無機繊維フェルトの表面に単に塗布したものと 異なり、上記構成の耐火被覆材にあっては、発泡性耐火塗料が無機繊維の内部に まで含浸されているので、発泡炭化断熱層が内部にまで連続して形成され、この 発泡炭化断熱層は無機繊維フェルトによって補強されるため、発泡炭化断熱層の 脱落が防止され、良好な耐火性能が発揮される。

【００１７】 図３〜図５に、鉄骨への具体的施工例を示す。 図３は梁鉄骨（Ｈ型鋼材）の施工例、図４は柱鉄骨（Ｈ型鋼材）、図５は柱鉄 骨（角型鋼材）の施工例である。なお、図中、４は無機系接着剤、５は溶接ピン である。

【００１８】 上記施工例に示すように、上記構成の耐火被覆材Ａを用いると、接着剤やピン のスポット溶接などにより鉄骨に容易に固着することができ、また従来の吹き付 け工法では難しかった鉄骨のエッヂ部の耐火被覆層の厚さの確保も容易である。 また、従来の発泡性耐火塗料を含浸させてない無機繊維フェルトによる耐火被 覆工法では、１時間耐火に対し約４０ｍｍの厚さの耐火被覆材が必要であるのに 対し、前記構成の耐火被覆材を用いた場合、１時間耐火に対し３〜５ｍｍの厚さ で充分である。また、耐火被覆材の重量も１／２以下にすることが可能である。

【００１９】 図６〜図７に、第３、第４の考案の一実施例を示す。 同図において、Ａは前述した耐火被覆材であり、Ａ’は可燃性繊維フェルト１ ’ に発泡性耐火塗料２を含浸した構成であって、図６は、耐火被覆材ＡおよびＡ ’を、鉄骨Ｂの上に耐火被覆材Ａが内側となるように積層した状態を示し、図７ は、焔にさらされて両耐火被覆材Ａ，Ａ’に含浸されている発泡性耐火塗料が発 泡膨張し、発泡炭化断熱層３が形成された状態を示している。

【００２０】 上記耐火被覆材Ａ，Ａ’を積層して用いた場合、外側にある耐火被覆材Ａ’の 側から火焔にさらされ、その発泡性耐火塗料が耐火被覆材Ａの無機繊維フェルト に達するまでは拘束されることなく発泡膨張し、最終的には無機繊維フェルトの 内部にまで連続した発泡炭化断熱層となるので、高度な耐火性能が要求される場 合にも、無機繊維フェルトによって補強された充分 な厚さの発泡炭化断熱層が形 成される。

【００２１】 本考案による耐火被覆材は特に鉄骨の耐火被覆に適したものであるが、さらに 屋内の壁面や配管の被覆などにも使用することができる。いずれの施工でも発泡 性耐火塗料を利用した耐火被覆工法を乾式工法とすることができる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案の耐火被覆材を使用した耐火被覆工法では、発泡性耐火塗料を利用した 耐火被覆工法が乾式工法となるので、以下のような利点が生ずる。 （１）作業環境の改善および周囲の汚染防止が可能となる。 （２）ミストの飛散による材料損失が防止できる。 （３）シート等によるマスキング工程の省略による施工コスト低減、工期の短縮 化が可能となる。 さらに、本考案の耐火被覆材および耐火被覆鉄骨には以下のような利点もある 。 （４）鉄骨のエッヂ部の耐火被覆層の厚さが容易に確保できる。 （５）従来の発泡性耐火塗料を含浸していない無機繊維フェルトを耐火被覆層と する工法にくらべて耐火被覆層の厚さを薄く、軽量化することができる。 （６）無機繊維フェルトや無機繊維不織布などにより発泡炭化断熱層が補強され るので、風圧による発泡炭化断熱層の剥離、脱落が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す耐火被覆材の模式的断
面図である。

【図２】含浸されている発泡性耐火塗料が発泡膨張した
状態の耐火被覆材の断面図である。

【図３】梁鉄骨への耐火被覆材の施工例である。

【図４】柱鉄骨への耐火被覆材の施工例である。

【図５】角形柱鉄骨の耐火被覆材の施工例である。

【図６】鉄骨上に積層された２つの耐火被覆材の模式的
断面図である。

【図７】含浸されている発泡性耐火塗料が発泡膨張した
状態の積層耐火被覆材の断面図である。

【符号の説明】

Ａ 耐火被覆材 １ 無機繊維フェルト ２ 発泡性耐火塗料 ３ 発泡炭化断熱層 Ａ’ 耐火被覆材 １’ 可燃性繊維フェルト Ｂ 鉄骨 ４ 接着剤 ５ 溶接ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 5/00 ＰＰＨ 6904−4Ｊ 5/18 ＰＱＮ 6904−4Ｊ ＰＱＲ 6904−4Ｊ Ｄ０４Ｈ 1/42 Ａ 7199−3Ｂ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物
   に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する
   発泡性耐火塗料が含浸されていることを特徴とする耐火
   被覆材。
2. 【請求項２】 不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物
   に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する
   発泡性耐火塗料を含浸させた耐火被覆材が梁、柱などの
   鉄骨に固着されていることを特徴とする耐火被覆鉄骨。
3. 【請求項３】 不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物
   に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する
   発泡性耐火塗料を含浸させ、さらに、可燃性繊維質材料
   よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨張して発泡
   炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これ
   らを積層したことを特徴とする耐火被覆材。
4. 【請求項４】 不燃性繊維質材料よりなるフェルト状物
   に、熱によって発泡膨張して発泡炭化断熱層を形成する
   発泡性耐火塗料を含浸させ、さらに、可燃性繊維質材料
   よりなるフェルト状物に、熱によって発泡膨張して発泡
   炭化断熱層を形成する発泡性耐火塗料を含浸させ、これ
   らを積層することによって得られた積層体が、不燃性繊
   維質材料が使われている側を内側にして梁、柱などの鉄
   骨に固着されていることを特徴とする耐火被覆鉄骨。