JPH083536Y2

JPH083536Y2 - 耐火被覆材

Info

Publication number: JPH083536Y2
Application number: JP1989138942U
Authority: JP
Inventors: 雄策小林
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2004-11-29
Also published as: JPH0376911U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、例えば鉄骨等の建築構造材の耐火性を向上
させるために使用する耐火被覆材に関する。

［従来の技術及び考案が解決しようとする課題］従来、耐火性を向上させるために、鉄骨等に対してロ
ックウールの吹き付け加工や、珪酸カルシウム板の貼り
付け加工が施されていた。しかし、前者においては施工
時に粉塵が発生し、作業環境を悪化させるという問題が
あり、後者においては素材に柔軟性がないため施工がし
難いという問題があった。また、これらの耐火被覆にお
いては、JIS/A1304号（建築構造部分の耐火試験方法）
に規定するところの30分耐火の性能しかなく、更に高レ
ベルの耐火性が法的にも義務付けられている用途、例え
ば高層建築に使用する構造材の耐火被覆としては使用で
きなかった。

その後、上述のような問題点を解消するために、ロッ
クウール層の一側面にセラミックファイバー層を形成
し、これらを金網で縫い合わせた二層状フェルトタイプ
の耐火被覆材が開発されている（特開昭62-156459号公
報、及び実公昭62-163206号公報参照）。

しかし、この耐火被覆材は遮熱性が充分でなく、所定
の耐火基準を達成するために比較的肉厚な被覆材となっ
ており、施工上少なからぬ空間を必要とするという難点
があった。また、繊維質をフェルト状に固めたものであ
るため、水に濡れると型崩れを起こし取扱いに支障を来
すという問題があった。

本考案は上記事情に鑑みなされたものであり、その目
的は、従来よりも肉薄でしかも耐火性、施工性、遮熱性
に優れ、被被覆物を火災時の炎や熱から保護することが
できる耐火被覆材を提供することにある。また併せて、
水濡れによる型崩れを未然に防止することができる耐火
被覆材を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために本考案は、セラミックファ
イバー層と、ロックウール層とを積層成形してなり、セ
ラミックファイバー層を表面側とし、ロックウール層を
被被覆物側として用いる耐火被覆材において、前記ロッ
クウール層の内部ないし被被覆物側の側面に、高温時に
脱水反応を生じ、その際の熱吸収により前記被被覆物の
温度上昇を緩和する物質を配設し、前記セラミックファ
イバー層の表面側の側面に、金属箔を配設した。

［作用及び手段の説明］上記耐火被覆材はセラミックファイバー層が外側とな
り、ロックウール層が被被覆物と対向するように、被被
覆物の外周部分に適用される。そして、この耐火被覆材
は被被覆物としての構造材を火災時における炎や熱から
保護する。

前記セラミックファイバー層はセラミックファイバー
をシート状に圧縮成形したものである。セラミックファ
イバーとしては、シリカ・アルミナ繊維、シルカ繊維、
アルミナ繊維等の耐熱性及び耐火性に優れたものが使用
される。セラミックファイバー層の嵩密度は0.08〜0.16
g/cm³の範囲が好適である。この嵩密度が0.08g/cm³未満
では充分に火炎を遮断して被被覆物を保護することがで
きず、0.16g/cm³を超えると被覆材の全体重量が増大す
るのみならず、曲げ難くなって施工性が悪くなる。

前記ロックウール層はロックウールをシート状に圧縮
成形したものである。その嵩密度は0.08〜0.16g/cm³の
範囲が好適である。嵩密度が0.08g/cm³未満では断熱性
が低下して被被覆物の温度上昇を防止することができな
くなる。また、嵩密度が0.16g/cm³を超えると被覆材の
全体重量が増大するのみならず、曲げ難くなって施工性
が悪くなる。

前記セラミックファイバー層とロックウール層とを合
わせた厚さは、通常の建築構造材を被覆する場合におい
ては５〜70mmの範囲が好適である。この厚さが5mm未満
では被被覆物としての建築構造材を充分に耐火保護する
ことができず、70mmを超えると耐火性の向上に比して、
施工空間の占拠率が高くなり、あまり経済的でない。
尚、耐火性能のみについて言えば、厚さが5mm以上あれ
ば、JIS/A1304号規格の30分耐火性能を充分にクリヤー
でき、厚さ70mmにおいては３時間耐火の性能を発揮す
る。

前記温度上昇を緩和する物質としては、水酸化アルミ
ニウム（Al(OH)₃）、水酸化マグネシウム（Mg(OH)₂）、
硼砂（Na₂B₄O₇・10H₂O）、ホウ酸（H₃BO₃）、メタリン
酸（H₃PO₃）等があげられ、200〜300℃程度の温度領域
で脱水反応を生じるものが好ましい。これらの物質は耐
火被覆材の施工時において被被覆物の表面付近に配置さ
れており、火災の際に生ずる熱が前記セラミックファイ
バー層及びロックウール層によって遮断しきれず、被被
覆物の表面付近にまで達する場合でも、その熱を脱水分
解反応のエネルギーとして、また分解生成される水の気
化熱として吸収する。このため、被被覆物自体の温度上
昇が有効に緩和され、熱による機械的強度等の低下が未
然に防止される。

尚、この温度上昇を緩和する物質をパルプ中に均一に
混合し、シート状に形成した不燃紙として被覆材に適用
してもよい。例えば、パルプと水酸化アルミニウムとか
ら不燃紙を作る場合、不燃紙中の水酸化アルミニウムの
配合割合を50〜80重量％とすることが好ましい。この割
合が50重量％未満では熱吸収能力が小さくパルプより延
焼を起こし易く、80重量％を超えると抄紙できなくな
る。不燃紙として成形される場合、取扱の便宜を配慮し
て、一般に0.1〜1.0kg/m²の重さに抄紙される。

また、前記金属箔としては、例えばステンレス箔、銅
箔等があげられ、難燃性でしかも熱の輻射性に優れたも
のが好ましい。金属箔の厚さは0.01〜0.1mmの範囲が好
適である。この厚さが0.01mm未満では金属箔が破れ易く
取扱が困難となり、0.1mmを超えると被覆材の全体重量
が増大し施工性が悪くなる。

金属箔は被覆材の最も外側に配置され、外部からの水
によって被覆材内部が濡れて型崩れを起こすのを未然に
防止する。また、金属箔はその輻射作用によって被被覆
物の温度上昇を低減する。更に、金属箔は被覆材内部の
セラミックファイバー層及びロックウール層の保持状態
を補強して取扱を容易にすると共に、これらに含まれる
繊維質が粉塵化して飛散するのを防止する。

［実施例］以下に、本考案を具体化した一実施例を図面を参照し
て説明する。

（耐火被覆材の構成）第１図に示すように、耐火被覆材１は不燃紙２、ロッ
クウール層３、セラミックファイバー層４及び金属箔５
より構成され、これら部材２〜５を互いに重ね合わせた
状態にて金属製の線材を使用して縫合することにより一
体形成されてなる。

耐火被覆材１の中心となるロックウール層３及びセラ
ミックファイバー層４は、それぞれ市販のロックウール
又は平均繊維長２〜４μｍのシリカ・アルミナ繊維をシ
ート状に圧縮成形することにより形成されたものであ
る。本実施例においては、ロックウール層３の嵩密度は
0.08g/cm³、層の厚さは30mmであり、セラミックファイ
バー層４の嵩密度は0.13g/cm³、層の厚さは10mmに設定
されている。

前記不燃紙２はパルプ25重量部に対し、水酸化アルミ
ニウム75重量部を配合して抄紙したものであり、重さが
0.2kg/m²のものである。また、前記金属箔５はステンレ
ス（SUS-304）を厚さ0.08mmの薄板状に形成したもので
ある。

（使用方法）第２図に示すように、例えば被被覆物が壁Ｗに沿って
立設された断面Ｈ型の鋼材６である場合、前記耐火被覆
材１は、鋼材６の長手方向全体にわたりその外周部を覆
うように配置され、鋼材６の表面に溶接して突設された
金属ピン（図示略）に貫通されることによって係止され
る。そして、耐火被覆材１を貫通した金属ピンの先端
に、ワッシャーを介したナット７を取り付けることによ
り、耐火被覆材１が鋼材６に固定される。

（耐火性能の評価）上述のように耐火被覆材１を鋼材６に適用し、JIS/A1
304号（建築構造部分の耐火試験方法）に従って鋼材６
の経時温度変化を測定した。その結果を第３図のグラフ
に実線で示す。第３図において、二点鎖線で示す曲線は
JISによって定められた昇温条件を示す加熱温度曲線で
あり、一点鎖線で示す直線は本実施例の耐火被覆材１か
ら不燃紙２を取り除いた耐火被覆材（比較例）を同じ鋼
材に適用した場合の鋼材の経時温度変化である。

第３図からわかるように、本実施例の耐火被覆材１を
鋼材６の外周部分に施工することにより、加熱開始から
２時間経過した時点でも鋼材６の温度はJISで定められ
た限界温度（350℃）を超えることがなく、極めて優れ
た耐火性を示す。これは、前記比較例が１時間耐火の性
能にとどまっていることから、水酸化アルミニウムを配
合した不燃紙２を設けたことの効果による考えられる。
故に、本実施例の耐火被覆材１はかなり激しい火災に際
しても鋼材６を炎や熱から保護し、長時間にわたって建
造物の支持材としての機能を維持させ、人身の安全を確
保することができる。

また、本実施例の耐火被覆材１は最外層にステンレス
製の金属箔５を配し、最内層に水酸化アルミニウムを含
有する不燃紙２を配したことにより、肉厚が約40mmと従
来に比べ格段に薄く形成されているにもかかわらず、上
述のように２時間耐火という優れた性能を実現してい
る。

更に、最外層の金属箔５は、耐火被覆材１が水濡れす
るような環境においても、水分がセラミックファイバー
層４及びロックウール層３内に浸み込むのを阻止して、
耐火被覆材１の型崩れを未然に防止することができる。

（別例等）尚、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
次にような態様にて実施してもよい。

（ａ）前記実施例において水酸化アルミニウムを直接
ロックウール層内に配合してもよい。

（ｂ）前記実施例において使用した金属製の線材に代
えて、有機樹脂製の線材、有機繊維等を使用して前記各
部材２〜５を縫合してもよい。また、弾性を有する有機
系接着剤を使用して前記各部材２〜５を互いに固着して
もよい。

（ｃ）前記実施例では予め一体形成された耐火被覆材
１を使用していたが、被被覆物としての鋼材６に突設さ
れた金属ピンに対して前記各部材２〜５を一つずつ別々
にライニングしてもよい。即ち、前記各部材２〜５を順
に金属ピンに貫通させて鋼材６の外周に積層し、金属箔
５の上からワッシャー及びナットで各部材２〜５を金属
ピンから離脱不能に固定してもよい。

このようなライニングに際しては、不燃紙２及びロッ
クウール層３の各々の端部は互いに突き合わせることと
し、セラミックファイバー層４及び金属箔５の各々の端
部は互いに重ね合わせて施工して、熱の侵入を防止する
ことが好ましい。

（ｄ）前記金属ピンからの伝熱を少なくするために、
鋼材の周囲に突設される金属ピンの個数を最小限に抑
え、これらの金属ピンに耐火被覆材１を貫通させた後
に、その耐火被覆材１の外側に金属帯を巻回し、金属帯
の重ね合わせ部を溶接して固定してもよい。また、この
金属帯に孔をあけ、ボルト及びナットで固定してもよ
い。

［考案の効果］以上詳述したように本考案によれば、耐火被覆材中に
被被覆物の温度上昇を緩和する物質を配設したことによ
り、従来よりも肉薄でしかも耐火性、施工性、遮熱性に
優れ、被被覆物を火災時の炎や熱から保護することがで
きるという優れた効果を奏する。

また、耐火被覆材の外側面に金属箔を設けたことによ
り、水濡れによる型崩れを未然に防止することができる
のみならず、火災時の輻射伝熱を遮断し被被覆物の温度
上昇をより低下することができるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を具体化した耐火被覆材の斜視図、第２
図は耐火被覆材の施工状態の一例を示す斜視図、第３図
はJIS/A1304号に基づく加熱試験結果を示すグラフであ
る。１……耐火被覆材、３……ロックウール層、４……セラ
ミックファイバー層、５……金属箔、６……被被覆物と
しての鋼材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】セラミックファイバー層（４）と、ロック
ウール層（３）とを積層成形してなり、セラミックファ
イバー層（４）を表面側とし、ロックウール層（３）を
被被覆物（６）側として用いる耐火被覆材（１）におい
て、前記ロックウール層（３）の内部ないし被被覆物（６）
側の側面に、高温時に脱水反応を生じ、その際の熱吸収
により前記被被覆物（６）の温度上昇を緩和する物質を
配設し、前記セラミックファイバー層の表面側の側面
に、金属箔を配設したことを特徴とする耐火被覆材。
【請求項２】前記ロックウール層（３）及びセラミック
ファイバー層（４）の嵩密度をそれぞれ0.08〜0.16g/cm
³の範囲に設定し、両層（3,4）を合わせた厚さを５〜70
mmの範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載の
耐火被覆材。