(57)【要約】【課題】建築構造用鋼材を製作加工する工場内で、建築構造用鋼材に塗布可能な鋼材用耐火被覆剤を提供する事である。本発明の構造用耐火被覆剤は、主剤と硬化促進剤の２液性で、使用直前に２液を混合撹拌し使用するものである。主剤と硬化促進剤の混合割合は、１００：５〜２０部である。【解決手段】主原料はケイ酸ナトリウムである。ケイ酸ナトリウムに水を重量比で１：１の割合で加えて撹拌し、ケイ酸ナトリウム溶液を作る。このケイ酸ナトリウム溶液１００部にたいして、モンモリロナイトを３０〜５０部とアルミナを３０〜５０部添加して撹拌装置で２〜３時間撹拌する。撹拌後の中間剤に、保水力を増すために珪藻土を１００：５〜１０部を添加し、撹拌装置で１〜２時間撹拌する。さらに改質剤としてサイダル繊維粉末を添加し、１〜２時間撹拌し、撹拌後２４時間養生期間を設けることで、主剤が完成する。硬化促進剤は、燻炭又はグラファイトのいずれかとし、主剤と硬化促進剤の混、合割合は、主剤１００部に対し、硬化促進剤を５〜２０部添加するものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ酸ナトリウム溶液に、モンモリロナイトとアルミナの無機物質を加えた主剤と、硬化促進剤に燻炭を採用し２液性とした鋼材用耐火被覆剤である。
【請求項２】
モンモリロナイトはカオリナイトが好ましい請求項１記載の鋼材用耐火被覆剤である。
【請求項３】
保水性を増すために珪藻土を加え、改質剤としてサイダル繊維の粉末を加えた請求項１及び２の鋼材用耐火被覆剤である。
【請求項４】
硬化促進剤は、燻炭とグラファイトの少なくとも１つである請求項１及び２及び３の鋼材用耐火被覆剤である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、鋼材用耐火被覆剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、鉄鋼メーカーは、ＦＲ鋼（建築構造用耐火鋼材）を開発市販しているが、ＦＲ鋼は６００℃を超えると常温規格耐力が３分の２に減少し、火災現場の８００℃を超えると常温規格耐力が３分の１に成り、建築物の倒壊等の大きな損傷が発生する可能性が有った。【０００３】従来、塗料メーカーは、耐火塗料を開発市販しているが、塗装作業が下塗り・主剤塗り・中塗り・上塗りの４工程が必要で、一般財団法人日本建設業連合会耐火構造研究会の指針でも、最短で１５日間、最長で約１か月の現場施工期間が必要であり、加えて、建築現場で人的な作用に成るため、作業者による品質のばらつきが避けられなかった。【０００４】従来、ロックウールを採用している建造物もあるが、建築構造用鋼材に建築現場で作業者が手作業で貼り付ける作業が必要であり、工期が長く掛るのと、建築現場で人的な作業になるため、作業者による品質のばらつきが避けられなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は、建築構造用鋼材を製作加工する工場内で、建築構造用鋼材に塗布可能な鋼材用耐火被覆剤を提供すること。但し、建築現場での塗布作業を妨げるものではない。【０００６】本発明は、主剤と硬化促進剤の２液性とし、使用直前に主剤１００部に硬化促進剤を５〜２０の割合で混合撹拌して使用するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明の主原料は、ケイ酸ナトリウムである。ケイ酸ナトリウムに水を重量比で１：１の割合で加えて撹拌し、ケイ酸ナトリウム溶液を作る。【０００８】本発明は、上記（０００７）で作成のケイ酸ナトリウム溶液１００部に対してモンモリロナイトを３０〜５０部、アルミナ３０〜５０部添加し、撹拌装置で２〜３時間撹拌する。【０００９】本発明は、上記（０００８）の混合物に保水力を増すため珪藻土を５〜１０部添加し、撹拌装置で２〜３時間撹拌する。【００１０】本発明は、上記（０００９）の混合物に改質剤としてサイダル繊維粉末を１〜５部添加し、撹拌装置で３〜５時間撹拌し、２４時間養生期間を設けることにより、主剤が完成される。【００１１】本発明の硬化促進剤は、燻炭又はグラファイトとする。その混合比は主剤１００部に対し、硬化促進剤を５〜２０部を添加撹拌し使用する。【００１２】本発明は、主剤に硬化促進剤を既定の割合で添加撹拌したものを、建築構造用鋼材に塗布し、硬化させることで、耐火性能をもたせる事が出来る鋼材用耐火被覆剤である。
【発明の効果】
【００１３】本発明の鋼材用耐火被覆剤の粘度は、アネスト岩田製カップ式粘度計ＮＫ−２の測定で、９０〜１５０秒が好ましく、スプレーガン・刷毛やローラー等いずれの塗布方法でも塗布作業が可能である。従って、本発明明の目的である鋼材加工工場内で、建築構造用鋼材に塗布作業が可能で、品質の安定が確保出来、建築現場での耐火塗料の塗装工程が無くなり、工程の短縮と作業者個人による品質のばらつきも無くなり、耐火性能が安定する。【００１４】本発明の鋼材用耐火被覆剤は２液性のため、硬化促進剤の添加量の増減で硬化時間を調整出来るため作業場の温度変化に対応可能である。【００１５】本発明の鋼材用耐火被覆剤は、塗装作業時の塗膜厚１．０〜１．５ｍｍで耐火性能が発揮されるので、薄い塗膜厚のため塗装作業時間が短縮でき、塗布量も少ないため原材料費が少なくて済み、作業費及び原材料費の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】鉄板□１００ｘ１００ｘ３ｍｍに、本発明の鋼材用耐火被覆剤を１ｍｍ塗布した試験体の連続加熱試験結果を示す図である。
【図２】図１の試験体の３時間連続加熱試験後を撮った写真である。
【図３】ＦＲ鋼と一般鋼の耐力比較表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】鉄板ＳＳ４００縦ｘ横ｘ厚み＝１００ｘ１００ｘ３ｍｍの片面に本発明の鋼材用耐火被覆剤を硬化後の塗膜厚が１ｍｍに成るように塗布し硬化させた。
この鉄板を作業台に垂直に立て、被塗装面の中心に新富士バーナー社製ＲＺ−７３０の炎の先端が鉄板の中心に来るように前記バーナー位置を調整し、炎の先端温度を８００℃に設定し、３時間連続で加熱した。
非接触表面温度を、塗装が施されていない面のＡ点の温度を測定可能な状態に位置決めし、加熱後、３０分毎にＡ点の温度を測定した。
Ａ点測定の結果、最高温度が３５７．３℃であった。従って、社団法材鋼材倶楽部発行の金地区構造用耐火鋼材（通称ＦＲ鋼）の加熱時の耐力を満足させる温度内に収まっている。下記に３時間連続加熱試験の３０分毎の裏面温度（Ａ点）の一覧表を表示する。
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【００１８】３時間連続加熱試験完了後の鋼材用耐火被覆剤の状況を写真に撮った。この写真からも解るとおり、鉄板と鋼材用耐火被覆剤の剥がれの発生は無い。
又、鋼材用耐火被覆剤に亀裂やクラックの発生も無い。
【００１９】社団法人鋼材倶楽部発行の建築構造用耐火鋼（通称ＦＲ鋼）と一般鋼の高温時の耐力規格データに記載されているが、耐火鋼であっても雰囲気温度が７００℃に成れば常温時の耐力に比べて３分の１に低下している。
【００２０】本実施の形態で生産された鋼材用耐火被覆剤を示差熱分析（ＤＴＡ）で分析の結果、硬化の転移点が１２０℃であった。従って、本実施の鋼材用耐火被覆剤は、工場生産の場合、硬化炉の温度設定をこの転移点の温度に設定することで３０〜６０分で硬化が可能である。
【００２１】本実施の形態で生産された鋼材用耐火被覆剤の塗装作業での塗膜厚は、硬化収縮で１０％収縮することを考慮に入れて、１〜２ｍｍが良い。薄い場合加熱された場合の断熱効果が少なく、厚い場合は加熱時に鋼材用耐火被覆剤にクラックや発泡の発生が散見され、鉄板との剥離の原因になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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