(57)【要約】  本発明は、建築法規によって要求される領域における強風及び地震荷重によって負荷される側面方向の力に耐えることができる構造セメントパネル（ＳＣＰ）パネルに関する。これらのパネルは、せん断壁、床張り又は屋根張り又はせん断パネルが住居用若しくは商業用構造において使用される他の場所のために使用し得る。該パネルは、グラスファイバーで補強され、軽量フィラー粒子を含有する、無機結合剤の水性混合物の硬化に由来する連続相の１つ又は複数の層を用いる。メッシュ又はプレートシートなどの１つ又は複数の補強部材を少なくとも１つのパネル表面に結合することによって、通気性がよく、構築中の諸要素への曝露に対して、損傷することなく、持久することが可能である耐候性を有する完全パネルが提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有する連続相のパネルと;
プレート及びメッシュシートからなる群から選択され、前記連続相パネルの第１の表面に取り付けられる少なくとも１つの補強部材と、
を含み、
前記少なくとも１つの補強部材は、前記連続相パネルの前記第１の表面の５〜９０％を覆う、枠組みに固定された場合にせん断荷重に抵抗するためのパネル。
【請求項２】
前記パネルの第１の平坦表面上で、前記連続相に取り付けられた第１の裏打シートと、前記パネルの第２の平坦表面上で、前記連続相に取り付けられた第２の裏打シートとをさらに含む、請求項１のパネル。
【請求項３】
前記補強部材が、鋼、アルミニウム、木材及びプラスチックからなる群から選択される材料を含む、請求項１のパネル。
【請求項４】
前記補強部材が、前記連続相の表面上のくぼみに置かれた長方形片を含む、請求項１のパネル。
【請求項５】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記連続相の上表面と実質的に同一平面となる上表面をそれぞれ有するように、前記連続相の表面上のくぼみに置かれた長方形片を含む、請求項１のパネル。
【請求項６】
前記少なくとも１つの補強部材が、長方形片を含み、前記長方形片の上表面が、前記連続相の上表面からそれぞれ突き出ている、請求項１のパネル。
【請求項７】
前記少なくとも１つの補強部材が、Ｌ形横断面を有する補強シート片を含み、前記パネルの対向端部の周りをそれぞれ包む、請求項１のパネル。
【請求項８】
少なくとも１つの補強プレートが、前記パネルの前記連続相の対向側壁の周りを包む片を補強する、請求項１のパネル。
【請求項９】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記パネルの前記連続相の対向壁の周りを包む、Ｕ形横断面を有する補強メッシュを含む、請求項１のパネル。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記パネルの前記連続相の対向表面の周りを包むメッシュのシートを含む、請求項１のパネル。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記パネルの前記連続相に取り付けられた別個の補強コーナーピース及び任意の補強片を含む、請求項１のパネル。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの補強部材が、中心の補強片及び別個の補強コーナーピースを含み、任意選択で前記パネルが、前記コーナーピースに接触する２つの補強片をさらに備える、請求項１のパネル。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記パネルの前記連続相の一表面の周縁部における又はそれに隣接する外周縁部と、内周縁部と、を有する１ピース補強縁部を含む、請求項１のパネル。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記パネルの前記連続相の一表面の周縁部における又は隣接する外周縁部と、内周縁部と、を有する補強縁部を有し、前記補強縁部は、前記連続相の一表面上に複数ピースの補強縁部を含み、前記補強縁部は、コーナーピース、長手方向のピース、及び横断方向のピースを含む、請求項１のパネル。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの補強部材が、前記連続相に取り付けられた孔あきパネルを含む、請求項１のパネル。
【請求項１６】
前記連続相を含むコア層と、
乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、内層の各対向側で０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有するそれぞれ別の連続相の少なくとも１つの外層であって、内層よりグラスファイバーのパーセンテージが大である前記少なくとも１つの外層と
を含む、請求項１のパネル。
【請求項１７】
前記連続相が、乾燥基準で３５〜７５重量％の硫酸カルシウムα半水和物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰、及び５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉末の水性混合物の硬化に由来し、耐アルカリ性グラスファイバーで均一に補強され、均一に分布したセラミック微小球を含む均一に分布した軽量フィラー粒子を含有する、請求項１のパネル。
【請求項１８】
前記セラミック微小球が、５０〜２５０ミクロンの平均粒径を有し、及び／又は１０〜５００ミクロンの粒径範囲内にある、請求項１７のパネル。
【請求項１９】
前記パネルが、それぞれ乾燥基準で３５〜５８重量％の反応性粉末、６〜１７重量％のグラスファイバー、及びセラミック微小球、ガラス微小球、フライアッシュセノスフェア、又はパーライトからなる群から選択される３４〜４９重量％の少なくとも１つの軽量フィラーから形成される、請求項１のパネル。
【請求項２０】
前記パネルが、それぞれ乾燥基準で４９〜５６重量％の反応性粉末、７〜１２重量％のグラスファイバー、及び３５〜４２重量％のセラミック微小球から形成され、前記セラミック微小球が、０．５０〜０．８０ｇ／ｍＬの粒子密度を有する、請求項１のパネル。
【請求項２１】
前記フィラーが、約１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の平均直径を有する均一に分布したガラス微小球及び／又はフライアッシュセノスフェアを含む、請求項１のパネル。
【請求項２２】
前記パネルが、それぞれ乾燥基準で４２〜６８重量％の反応性粉末、５〜１５重量％のグラスファイバー、２３〜４３重量％のセラミック球、及び最高１．０重量％のガラス微小球から形成される、請求項１のパネル。
【請求項２３】
前記パネルが、乾燥基準で３５〜７５重量％の硫酸カルシウムα半水和物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰、及び５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉末の水性混合物の硬化に由来し、耐アルカリ性グラスファイバーで均一に補強され、均一に分布したセラミック微小球を含む軽量フィラーを含有する前記連続相を含むコアを含み、
乾燥基準で３５〜７５重量％の硫酸カルシウムα半水和物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰、及び５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉末の水性混合物の硬化に由来し、耐アルカリ性グラスファイバー、及び０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子で均一に補強された前記連続相をそれぞれ含む少なくとも１つの外層をさらに含み、前記少なくとも１つの外層は、前記コアに比較して相密度が減少した、請求項１のパネル。
【請求項２４】
前記外層（複数可）が、それぞれ乾燥基準で４２〜６８重量％の反応性粉末、５〜１５重量％のグラスファイバー、最高１．０重量％の約１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の平均直径を有するガラス微小球、及びセラミック球を含む２３〜４３重量％の軽量フィラー粒子から形成されている、請求項１のパネル。
【請求項２５】
前記パネルが、約１／４〜１  １／２インチ（６．３〜３８．１１ｍｍ）の厚さを有する、請求項１のパネル。
【請求項２６】
前記外層が、約１／３２〜４／３２インチ（０．８〜３．２ｍｍ）の厚さを有する、請求項１に記載のパネル。
【請求項２７】
ＡＳＴＭ  Ｃ  ９４７試験によって測定した場合、水中に４８時間浸漬した後６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３の乾燥密度を有する前記パネルの曲げ強度が、少なくとも１０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）である、請求項１のパネル。
【請求項２８】
ＡＳＴＭ  Ｃ  ９４７試験によって測定した場合、水中に４８時間浸漬した後６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３の乾燥密度を有する前記パネルの曲げ強度が、少なくとも１６５０ｐｓｉ（１１．４ＭＰａ）である、請求項１のパネル。
【請求項２９】
水硬性セメントがポルトランドセメントである、請求項１に記載のパネル。
【請求項３０】
反応性粉末が、４５〜６５重量％の硫酸カルシウム半水和物、２５〜４０重量％の水硬性セメント、０．７５〜１．２５重量％の石灰、及び１０〜１５重量％の活性ポゾランを含む、請求項１のパネル。
【請求項３１】
壁の枠組みに固定された場合、同じ固定具によって同じ壁の枠組みに固定された無補強の類似のＳＣＰパネルのラッキングせん断強度の１．１から３．０倍の間のラッキングせん断強度を有する、請求項１のパネル。
【請求項３２】
金属枠上に支持されたせん断隔壁を含む構造用不燃システムであって、：
枠組みに固定された場合、せん断荷重に抵抗するためのパネルを含む、前記せん断隔壁は、：
乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有する連続相のパネルと、
プレート及びメッシュシートからなる群から選択され、前記連続相パネルの第１の表面に取り付けられる少なくとも１つの補強部材と、
を含み、                    
前記少なくとも１つの補強部材は、前記連続相パネルの前記第１の表面の５〜９０％を覆い、
前記枠組みは、金属枠組み部材を含み、
前記パネルが、厚さ３／４インチを有し、ＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキングに従って測定した場合、８フィート×８フィート壁組立体で約４４００〜７４００ｌｂのラッキング強度最終荷重を有する、構造用不燃システム。
【請求項３３】
ラッキング強度最終荷重が、８フィート×８フィート壁組立体で約４６００〜６０００ｌｂの範囲である、請求項３２のシステム。
【請求項３４】
枠組みの対向側に、第１の前記パネルと第２の前記パネルとをそれぞれ含む、請求項３２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、その全体において参照により本明細書に組み込まれている２００５年１２月２９日出願の米国特許仮出願第６０／７５４，２７２号の恩典を主張するものである。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、概括的に、住居用及び他の種類の軽量構造における枠組みに施用されるせん断パネルに関する。より詳細には、本発明は、建築法規によって要求される領域における強風及び地震荷重によって負荷される側面方向の力に耐えることができるパネルに関する。通常せん断壁又はせん断隔壁と呼ばれる、かかるパネルは、ＡＳＴＭ  Ｅ７２などの認証試験において示されるのと同様の耐せん断性を実際に示さなければならない。これらのパネルは、床張り又は屋根張り又はせん断パネルが住居用又は商業用構造において使用される他の場所のためにも使用され得る。せん断パネルは構造セメントパネル（ＳＣＰ）に結合された１つ又は複数の補強部材を含むことによって、通気性が良く、構築中の諸要素への曝露に対して、損傷することなく、持久することが可能である耐候性を有する完全パネルを提供する。ＳＣＰパネルのＳＣＰ材料（連続相）は、無機結合剤と軽量フィラーの混合物から作製される。
【０００３】
［発明の背景］
住居用及び軽量商業用内壁、並びに床張りシステムは、通常、木製枠に釘打ちされた又は金属枠に機械的に固定された合板又は配向ストランドボード（ＯＳＢ）を含む。ＯＳＢは、一緒に接着された木材片からなる。建造物の枠は、木材及び／又は鋼から製作されているか否かに拘わらず、かかる枠構造は、通常、多様な力を受ける。かかる力の内で最も重要なものは、重力、風力及び地震力である。重力は垂直に作用する力であるが、風力及び地震力は主として側面方向に働く。必ずしも全ての被覆パネルがかかる力に耐え得るわけでもなく、非常に弾力性に優れるというわけでもないので、一部のものは、特に該パネルが枠組みに固定された点で破壊されることになる。耐せん断性を実際に示すことが必要である場合、被覆パネルは、該パネルが破壊されずに許容曲げ範囲内で耐え得る荷重を求めるために測定される。
【０００４】
せん断評価は、一般に、３つの同一の８×８フィート（２．４４×２．４４ｍ）組立体、即ち枠組みに固定されたパネルを試験することに基づく。一端がその場所に固定され、荷重がもはや支持されず、組立体が破壊されるまで組立体の自由端に側面方向の力がかけられる。パネルの厚さ、組立体で使用された釘又は機械的固定具の大きさ及び間隔に応じて、せん断強度の測定値は変動することになる。ＡＳＴＭ  Ｅ７２試験が示すように、釘又は機械的固定具の大きさ及び間隔が変化すると、強度の測定値は変動することになる。パネルに対する設計せん断強度を設定するために、この最終強度は、安全係数、例えば、通常、係数２から３によって減少されることになる。
【０００５】
ボードの厚さがその物理的及び機械的特性、例えば、重量、荷重支持容量、ラッキング強度などに影響を及ぼすので、所望の特性は、ボードの厚さによって変動する。
【０００６】
その全体において参照により本明細書に組み込まれているＴｏｎｙａｎらの米国特許第６，６２０，４８７号には、合板又は配向ストランドパネルによって実現されるせん断荷重に等しい又はそれを超える枠組みに固定された場合、せん断荷重に耐え得る補強され、軽量で寸法安定性のある構造セメントパネル（ＳＣＰ）が開示されている。該パネルは、硫酸カルシウムα半水和物、水硬性セメント、活性ポゾラン、及び石灰の水性混合物の硬化に由来し、耐アルカリ性グラスファイバーで補強され、セラミック微小球若しくはセラミック微小球とポリマー微小球のブレンドを含有し、又は水／反応性粉末重量比が０．６／１〜０．７／１である水性混合物から形成され、或いはそれらの組合せである連続相のコアを用いる。パネルの少なくとも１つの外表面は、グラスファイバーで補強され、釘打ち性を改良するのに十分なポリマー球を含有する、又はポリマー球に類似の効果を実現するための水／反応性粉末比によって作製された、或いはそれらの組合せである硬化連続相を含み得る。
【０００７】
その全体において参照により本明細書に組み込まれているＢｏｎｅｎの米国特許第６，２４１，８１５号には、ＳＣＰパネルに有用な調合物も開示されている。
【０００８】
金属構造用途向けとされている壁ボード構造の一形態が、Ｓｗａｒｔｚらの米国特許第５，７６８，８４１号において開示されている。その壁ボード構造は、接着剤によって石膏パネルの全側面に取り付けられた金属シートを有する。他の壁ボードパネルは、Ｍｅｎｃｈｅｔｔｉらの米国特許第６，４１２，２４７号において開示されている。国際建築法規には、その「鋼」の章で、パネル型部材、即ち、乾式壁、鋼プレート、及び合板などを利用するせん断壁の使用も参照されている。
【０００９】
Ｒａｌｐｈらの米国特許出願公開第２００５／００８６９０５（Ａ１）号には、せん断壁パネル、及びせん断壁パネルを製造する方法が開示されている。多様な実施形態は、せん断パネルが所望される用途で使用し得る壁パネルを形成するための、プレート形態のシート固定材と共に用いられた壁ボード材料を含む。
【００１０】
［発明の概要］
本発明は、通気性がよく、構築中の諸要素への曝露に対して、損傷することなく、持久することが可能である耐候性を有する完全パネルを提供するためにＳＣＰパネルに結合された１つ又は複数の補強部材に関する。ＳＣＰパネルのＳＣＰ材料（連続相）は、無機結合剤と軽量フィラーの混合物から作製される。
【００１１】
詳細には、本発明は、乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有する連続相のパネルと；プレート及びメッシュシートからなる群から選択され、連続相パネルの第１の表面に取り付けられ、連続相パネルの第１の表面の５〜９０％、典型的には１０〜８０％を覆う少なくとも１つの補強部材と、を含む、枠組みに固定された場合にせん断荷重に抵抗するためのパネルに関する。
【００１２】
通常、エポキシ又はウレタンなどの高強度接着剤は、補強部材、又はメッシュシート又は金属などの耐候性ＳＣＰパネルのエンボス側のくぼみに塗布される。次いで、補強部材は、耐候性ＳＣＰパネルのエンボス側のくぼみの中に置かれ、次いで、接着剤が、剥離せずにパネルのハンドリングが十分できるように硬化するまでプレス内に保持される。次いで、完成パネルは、鋼又は木材枠組み上に置くことができ、ネジ又は釘のいずれかで取り付けられる。せん断容量は、積層シートのゲージ、固定具の大きさの間隔、及び枠組み部材のゲージ及び大きさによって決定されることになる。通常約５〜９０％、典型的には約１０〜８０％、又は約２０〜５０％のエンボス側が、１つ又は複数の補強部材によって覆われる。所望であれば、補強部材がＳＣＰパネルの表面から突き出るようにエンボスなしにすることもできる。
【００１３】
第１の実施形態では、ファイバー補強ＳＣＰパネルは、パネルの端部及び中間点でパネルの長手方向に沿って積層される、幅８〜１２インチの水平金属片で補強される。これによって、金属の全体シートで覆われたパネルに比較してパネルの重量が減少する。幅１２インチでは、パネルは、通常、完全に積層されたパネルの約半分の鋼を含む。細長い片によってパネルの通気性がよくなり、間隔によってパネルが片の間で適切に支持されることが可能になる。せん断容量は、金属ゲージ、及び片の幅の関数である。
【００１４】
第２の実施形態では、ＳＣＰパネルの端部は、ＳＣＰパネルの端部に沿って金属を置き、金属を曲げる、例えば、３／８インチの金属端部を約９０度曲げてＳＣＰパネルの端部を保護するように浅いトレイを形成し、側面方向固定具に引抜き強度を加えて、パネルがせん断荷重を受けた場合端部に沿っての断裂に耐えることによって強化される。「断裂」という用語は、パネルが引っ張られたときに固定具がＳＣＰパネルの一部分を断裂させる場合を意味する。
【００１５】
他の実施形態では、補強ＳＣＰパネルは、せん断を支持するためのコーナーにおける対角方向の金属プレート、及び枠組みに取り付けられた場合、平面の曲げに対抗してパネルを側面方向から支持するための内部平面の長方形プレートによって補強される。本実施形態では、パネルの通気性がよくなり、鋼の重量を低減することも可能になる。本実施形態では、通常、全体が積層されたシートに比べて鋼の量が約１／３である。
【００１６】
補強部材は、通常、金属、ポリマー、又はメッシュである。典型的な金属シートは、厚さ約０．０２〜約０．０７インチ（約０．０５〜約０．２ｃｍ）である。金属は、通常、鋼又はアルミニウムである。例えば、鋼シートは、約２５〜１４ゲージ、例えば、２２ゲージである。金属は、１つ又は複数の厚さ約１／３２〜１／４インチ（約０．０８〜約０．６ｃｍ）のポリマー、例えば、熱可塑性又は熱硬化性ポリマーのシート；又はメッシュ、例えば、ファイバーグラスメッシュ又はカーボンファイバーメッシュで置換し得る。
【００１７】
本発明は又、木製又は金属枠及び補強ＳＣＰせん断パネルを含む、住居用及び軽量商業用構造向けの床又は壁システムに関する。金属枠を用いることによって、要素全てがＡＳＴＭ  Ｅ−１３６に合格する完全不燃システムが提供される。例えば、該システムは、任意の標準軽量ゲージ鋼のＣ−チャネル、Ｕ−チャネル、Ｉ−ビーム、正方形管、波型金属シート、及び、床トラス又は開放型ウェブバー梁などの軽量ゲージプレハブ建造物用セクションを用いる金属枠組みシステムを用いる補強ＳＣＰパネルを含み得る。複合ＳＣＰパネルは、空気駆動釘又は通常の自己ドリリングネジいずれかによって枠組み部材に固定し得る。
【００１８】
補強ＳＣＰせん断パネルの壁は、鉄筋コンクリートメーソンリせん断壁に比較して、せん断壁においてより大きい比ラッキング強度を有し得る。比ラッキング強度は、一定の壁高に対して、最終ラッキング強度（ポンド／線フィート）を壁組立体の重量（ポンド／線フィート）で除した値である。所与のラッキング強度に対して、本発明の壁は、ラッキング強度の実際の範囲内では、同じラッキング強度のそれぞれのメーソンリ壁より軽量である。
【００１９】
軽量ゲージ冷延金属枠上にせん断隔壁を有する本システムは、通常、耐水性でもある。好ましくは、水平方向に並べられたＳＣＰパネルを備えるシステムを試験する場合、本発明のシステムの水平せん断隔壁荷重支持容量は、１０フィート×２０フィート金属枠上に固定された厚さ３／４インチの補強ＳＣＰパネル上に２インチ水頭の水を２４時間保持する試験で水に曝露するとき、２５％を超えて減少することはないであろう（より好ましくは、２０％を超えて減少することはないであろう）。本試験では、２インチ水頭は、１５分間隔でチェックし水を補給することによって維持される。
【００２０】
好ましくは、本発明のシステムは、１０フィート×２０フィート金属枠上に固定された厚さ３／４インチの補強ＳＣＰパネル上に２インチ水頭の水を２４時間保持する試験で水に曝露するとき、０．７ポンド／平方フィートを超える水を吸収しないであろう。本試験では、２インチ水頭は、１５分間隔でチェックし水を補給することによって維持される。
【００２１】
又、本発明のシステムは、水分による膨張にも耐える。好ましくは、本発明のシステムでは、１０フィート×２０フィート金属枠上に取り付けられた補強ＳＣＰパネルの幅１０フィート×長さ２０フィート×厚さ３／４インチの水平方向隔壁のシステムは、金属枠上に固定されたＳＣＰパネル上に保持された２インチ水頭の水に２４時間曝露された場合、５％を超えて膨張しないであろう。本試験では、２インチ水頭は、１５分間隔でチェックし水を補給することによって維持される。
【００２２】
又、本発明のシステムは、防菌及び防カビ床、壁、又は屋根システムをももたらす。好ましくは、本発明のシステムの全ての成分は、システムがほぼ評価１を実現するＡＳＴＭ  Ｇ−２１を満たし、システムがほぼ評価１０を実現するＡＳＴＭ  Ｄ−３２７３を満たす。好ましくは、本発明のシステムは、清浄である場合、バクテリアの成長が実質的にゼロである。
【００２３】
本システムの潜在的な利点は、それが高強度であるために、耐震性構造を十分に提供可能であることである。
【００２４】
ボードの厚さは、その物理的及び機械的特性、例えば、重量、荷重支持容量、ラッキング強度などに影響を及ぼすので、所望の特性は、ボードの厚さによって変動する。したがって、例えば、公称厚さ０．７５インチ（１９．１ｍｍ）のせん断定格パネルが満たすべき所望の特性として、以下が挙げられる。
【００２５】
４×８ｆｔ、厚さ３／４インチのパネル（１．２２×２．４４ｍ、厚さ１９．１ｍｍ）は、通常、重量が１５６ｌｂｓ（７１ｋｇ）以下、好ましくは１４４ｌｂｓ（６５．５ｋｇ）以下である。薄いパネルは比例して軽量である。
【００２６】
本発明は、補強ＳＣＰパネルを作製する方法を提供する。本発明は、金属枠組み部材の一方又は双方の側に補強ＳＣＰパネルを置くステップを含むシステムの作製方法を提供する。補強ＳＣＰパネルは、枠組み部材、例えば、梁上に浮かせることができ、又は機械的に若しくは接着剤によって枠組み部材に連結することもできる。補強ＳＣＰパネルを直接又は間接に金属枠組み部材に連結するステップは、金属枠組みとパネルとが協働することによってより重い荷重を支持するような複合作用を実現し得る。
【００２７】
本発明は、枠付壁のせん断容量を増加させるために金属枠の一方又は双方の側に取り付けられた本発明の補強ＳＣＰパネルを含む、床、壁又は屋根システムなどの不燃建造物システムをも包含する。
【００２８】
［発明の詳細な説明］
本発明は、パネル表面上に置かれた金属、ポリマー又はメッシュのシートなどの補強部材で補強された単層又は複層のＳＣＰパネルを用い得る。補強部材は、通常、金属、ポリマー又はメッシュ、例えば、ファイバーグラスメッシュ又はカーボンファイバーメッシュである。
【００２９】
典型的なＳＣＰパネル材料（本明細書の他でより詳細に議論される）は、水及び無機結合材（例−石膏−セメント、ポルトランドセメント、又は他の水硬性セメント）と混合物全体に分布した、選択された軽量フィラー（例グラスファイバー、中空ガラス微小球、中空セラミック微小球及び／又はパーライト、均一に）、及び高性能減水剤／広範囲減水剤（例−スルホン酸ポリナフタレン、ポルアクリレートなど）の混合物から作製される。促進剤及び遅延剤、粘度調整剤などの他の添加剤も当該製造工程の要求を満たすために混合物に任意選択で添加し得る。グラスファイバーは、単独で、又は鋼ファイバーなどの他の種類の不燃性ファイバーと組み合わせて使用し得る。これによって、選択された軽量フィラーがパネルの全厚さに分布させた無機結合材を含む本発明のパネルがもたらされる。
【００３０】
多層ＳＣＰパネルでは、層は同じでも異なっていてもよい。例えば、ＳＣＰパネルは、連続相の内層、及び内層の各対向側の連続相の少なくとも１つの外層を有してもよく、内層の各対向側の少なくとも１つの外層は、内層より大きいパーセンテージのグラスファイバーを有する。これは、パネルを剛直にし、高強度にし、及び強靭にすることができる。他の実施形態では、多層パネル構造を創出することによって、パネルのコアに対して外層（複数可）を作製する際、より大きい水／反応性粉末（以下に定義）比を使用することにより改良された釘打ち性及び切断性を有する少なくとも１つの外層を含有し得る。低用量のポリマー含有量と組み合わせた厚さの小さい表皮は、必ずしも不燃試験に不合格になることなく、釘打ち性を改良する場合がある。もちろん、高用量のポリマー含有量では、不燃試験で製品が不合格になる恐れがある。
【００３１】
硫酸カルシウム半水和物
本発明のパネルで使用し得る硫酸カルシウム半水和物は、天然に存在する鉱物である石膏鉱石（硫酸カルシウム二水和物ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ）から作製される。別段の指示がなければ、「石膏」は、硫酸カルシウムの二水和物形態を指すことになろう。採掘された後、生石膏を、熱処理することによって凝結可能な硫酸カルシウムが形成され、該硫酸カルシウムは、無水であってもよいが、より典型的には、半水和物、ＣａＳＯ４．１／２Ｈ２Ｏである。よく知られた最終用途では、凝結可能な硫酸カルシウムは、水と反応することによって、二水和物（石膏）を形成することにより固化する。半水和物は、α半水和物及びβ半水和物と呼称される２つの認められた形態を有する。これらは、その物理的特性及びコストに基づき多様な用途に対して選択される。双方の形態は、水と反応することによって硫酸カルシウムの二水和物を形成する。水和すると、α半水和物は、石膏の長方体型側面を有する結晶を生成することを特徴とするが、β半水和物は、水和することによって、通常大きなアスペクト比を有する石膏の針状結晶を生成することを特徴とする。本発明では、所望の機械性能に応じて、α又はβ形態の一方又は双方が使用し得る。β半水和物は、密度のより小さい微細構造を形成し、低密度製品に対して好ましい。α半水和物は、β半水和物によって形成されるものより強度及び密度がより大きい微細構造を形成する。したがって、β半水和物をα半水和物に置換することによって強度及び密度を増加させることができることになり、又はそれらを組み合わせることによって特性を調整することもできることになる。
【００３２】
本発明のパネルを作製するのに使用される無機結合材のための典型的な実施形態は、ポルトランドセメント、高アルミナセメント、ポゾラン配合ポルトランドセメント、又はそれらの混合物などの水硬性セメントを含む。
【００３３】
本発明のパネルを作製するのに使用される無機結合材のための典型的な他の実施形態は、硫酸カルシウムα半水和物、水硬性セメント、ポゾラン、及び石灰を含有するブレンドを含む。
【００３４】
水硬性セメント
ＡＳＴＭでは、「水硬性セメント」は、以下のように定義される：水と化学的な相互作用を行うことによって凝結及び硬化し、水の存在下でそうすることが可能であるセメント。建設業で使用される数種類の水硬性セメントが存在する。水硬性セメントの例として、ポルトランドセメント、高炉スラグセメント及び高硫酸塩セメントなどのスラグセメント、カルシウムスルホアルミネートセメント、高アルミナセメント、膨張セメント、白色セメント、並びに速い凝結及び硬化セメントが挙げられる。硫酸カルシウム半水和物は、実際、水との化学的相互作用によって凝結及び硬化するが、本発明の文脈において水硬性セメントの広い定義の中に含まれない。前記水硬性セメントの全てを使用することによって本発明のパネルを作製し得る。
【００３５】
最も有名で広く使用される種類の身近な水硬性セメントは、ポルトランドセメントと呼ばれる。ＡＳＴＭでは、「ポルトランドセメント」は、基本的に水硬性カルシウムシリケートからなり、通常、同時粉砕添加物として１つ又は複数の形態の硫酸カルシウムを含有するクリンカーを粉砕することによって生成される水硬性セメントとして定義される。ポルトランドセメントを製造するために、石灰石、アルガリシャス（ａｒｇａｌｌｉｃｉｏｕｓ）岩、及び粘土の緊密な混合物をキルンで灼熱することによってクリンカーを生成し、次いで、このクリンカーをさらに加工する。結果として、ポルトランドセメントの以下の４つの主たる相が生成する：三カルシウムシリケート（Ｃ３Ｓとも呼称される、３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、二カルシウムシリケート（Ｃ２Ｓと呼称される２ＣａＯ・ＳｉＯ２）、三カルシウムアルミネート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３又はＣ３Ａ）、及び四カルシウムアルミノフェライト（４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３又はＣ４ＡＦ）。ポルトランドセメント中に微量存在する他の成分として、硫酸カルシウム及び硫酸アルカリの他の複塩、酸化カルシウム、並びに酸化マグネシウムが挙げられる。多様な認められたクラスのポルトランドセメントのうちで、本発明のパネルを作製するためにＩＩＩ型ポルトランドセメント（ＡＳＴＭ分類）が好ましい。その微細性のために、これはより大きい強度を実現することが見出されている。高炉スラグセメント及び高硫酸塩セメントなどのスラグセメント、カルシウムスルホアルミネートセメント、高アルミナセメント、膨張セメント、白色セメント、凝結調節セメント及びＶＨＥセメントなどの速い凝結及び硬化セメント、並びに他のポルトランドセメントの種類を含めての他の認められたクラスの水硬性セメントも、本発明のパネルを作製するために好成績に使用し得る。スラグセメント及びカルシウムスルホアルミネートセメントは、アルカリ性が低く、本発明のパネルを作製するのにやはり適している。
【００３６】
ファイバー
グラスファイバーは、通常、断熱材料として使用されるが、補強材料としても多様なマトリックスと共に使用されている。ファイバーそれ自体は、そうでなければ脆性破壊を受ける恐れがある材料に引張り強度を提供する。荷重を受けた場合、ファイバーが破壊する場合もあるが、グラスファイバーを含有する複合材の通常の破壊モードは、ファイバーと連続相材料間の結合の劣化及び破壊から起こる。したがって、補強ファイバーが、靭性を増加させ、長期間複合材を強化する能力を保持するべきである場合、かかる結合は重要である。グラスファイバー補強セメントは、実際、時間の経過と共に強度を失うことが見出されており、これは、セメントが硬化する場合に生成する石灰によってガラスが攻撃されることに起因している。かかる攻撃に打ち勝つ１つの可能な方法は、ポリマー層などの保護層によってグラスファイバーを覆うことである。一般に、かかる保護層は、石灰による攻撃に耐え得るが、強度は本発明のパネルにおいて減少することが見出されており、したがって、保護層は、好ましくない。石灰の攻撃を制限するより高価な方法は、Ｎｉｐｐｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｇｌａｓｓ（ＮＥＧ）３５０Ｙなどの特別な耐アルカリグラスファイバー（ＡＲグラスファイバー）を使用することである。かかるファイバーは、マトリックスに優れた結合強度を提供することが見出されており、したがって、本発明のパネルに対して好ましい。グラスファイバーは、約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）、典型的には約１０〜１５ミクロン（マイクロメートル）の直径を有するモノフィラメントである。フィラメントは、一般に、１００本のフィラメントのストランドに合わせられ、約５０ストランドを含有するロービングに束ねることもできる。ストランド又はロービングは、一般に、適切なフィラメント及びフィラメントの束、例えば、長さ約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）、典型的には、１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）に切断されることになる。
【００３７】
本発明のパネル中に、他の不燃性ファイバーを含ませることも可能であり、例えば、鋼ファイバーも可能性のある添加材である。
【００３８】
ポゾラン材料
既に述べたように、大部分のポルトランド及び他の水硬性セメントは、水和（硬化）中に石灰を生成する。石灰と反応させることによってグラスファイバーに対する攻撃を低減することが望ましい。硫酸カルシウム半水和物が存在する場合、それは、セメント中の三カルシウムアルミネートと反応することによってエトリンガイトを形成し、このエトリンガイトが、硬化生成物の望ましくない亀裂をもたらす恐れがあることも周知である。これは、当技術分野で「硫酸塩攻撃」と呼称される場合が多い。かかる反応は、「ポゾラン」材料を添加することによって防止することができ、この材料は、「それ自体では殆ど又は全くセメントとしての価値はないが、微細に分割された形態で、且つ水分の存在下で常温で水酸化カルシウムと化学的に反応することによってセメント的特性を有する化合物を形成するケイ酸質、又はケイ酸質及びアルミナ質材料」としてＡＳＴＭ  Ｃ６１８−９７で定義されている。１つのしばしば使用されるポゾラン材料は、シリカフューム、即ち、金属シリコン及びフェロシリコン合金製造の生成物である微細に分割された非晶質シリカである。特徴として、これは、シリカ含有量が大きく、アルミナ含有量が小さい。軽石、パーライト、珪藻土、凝灰岩、トラス、メタカオリン、微細シリカ、顆粒化高炉スラグの粉砕物、及びフライアッシュを含めての多様な天然及び人工材料が、ポゾラン特性を有すると言われている。シリカフュームは、本発明のパネルで使用するのに特に好都合なポゾランであるが、他のポゾラン材料も使用し得る。シリカフュームと異なり、メタカオリン、顆粒化高炉スラグの粉砕物、及び粉砕フライアッシュは、シリカ含有量がはるかに小さく、且つ大量のアルミナを含むが、有効なポゾラン材料になり得る。シリカフュームを使用する場合、反応性粉末（即ち、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、シリカフューム、及び石灰）の約５〜２０重量％、好ましくは、１０〜１５重量％を占めることになる。他のポゾランで置換する場合、使用量は、シリカフュームに類似の化学的性能を実現するように選ばれることになる。
【００３９】
軽量フィラー／微小球
本発明のシステムで用いられる軽量パネルは、通常、６５〜９０ポンド／立方フィート、好ましくは、６５〜８５ポンド／立方フィート、より好ましくは、７２〜８０ポンド／立方フィートの密度を有する。対照的に、木材ファイバーを含まない典型的なポルトランドセメント系パネルは、９５〜１１０ｐｃｆ範囲の密度を有することになり、木材ファイバーを含むポルトランドセメント系パネルは、ＳＣＰとほぼ同じ（約６５〜８５ｐｃｆ）になることになる。
【００４０】
これらの低密度の実現を助けるために、パネルは、軽量フィラー粒子を含む。かかる粒子は、通常、約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均直径（平均粒径）を有する。より典型的には、粒子は、５０〜２５０ミクロン（マイクロメートル）の平均粒子直径（平均粒径）を有し及び／又は１０〜５００ミクロンの粒子直径（径）範囲内に入る。粒子は又、通常、０．０２〜１．００の範囲の粒子密度（比重）を有する。微小球又は他の軽量フィラー粒子は、本発明のパネルにおいて、重要な目的に役立ち、そうでなければ、パネルは、建造物パネルに望ましい重さより重くなる恐れがある。軽量フィラーとして使用されて、微小球は、製品の平均密度を下げる助けになる。微小球が中空である場合、マイクロバルーンと呼称される場合がある。
【００４１】
微小球が中空である場合、マイクロバルーンと呼称される場合がある。
【００４２】
微小球は、それ自体が不燃性であるか、又は可燃性である場合は、ＳＣＰパネルを可燃性にしないのに十分な少量において添加される。本発明のパネルを作製するのに用いられる混合物中に含める典型的な軽量フィラーは、セラミック微小球、ポリマー微小球、パーライト、ガラス微小球、及び／又はフライアッシュセノスフェアからなる群から選択される。
【００４３】
セラミック微小球は、多様な材料から、多様な製造方法を使用して製造し得る。多様なセラミック微小球を、本発明のパネルのフィラー成分として利用し得るが、本発明の好ましいセラミック微小球は、石炭燃焼副生物として生成し、石炭燃焼施設で見られるフライアッシュ、例えば、Ｋｉｓｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｉｎｃ．、メンター、オハイオによって作製されるＥＸＴＥＮＤＯＳＰＨＥＲＥＳ−ＳＧ、又はＴｒｅｌｌｅｂｏｒｇ  Ｆｉｌｌｉｔｅ  Ｉｎｃ．、ノルクロス、ジョージア、米国によって作製されるＦＩＬＬＩＴＥ（登録商標）ブランドのセラミック微小球の成分である。本発明の好ましいセラミック微小球の化学成分は、主として、約５０〜７５重量％の範囲のシリカ（ＳｉＯ２）、及び約１５〜４０重量％の範囲のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）であり、他の材料が最高３５重量％存在する。本発明の好ましいセラミック微小球は、直径が１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の範囲であり、殻の厚さが通常、球直径の約１０％であり、及び粒子密度が好ましくは約０．５０〜０．８０ｇ／ｍＬである中空球状粒子である。本発明の好ましいセラミック微小球の圧壊強度は、１５００ｐｓｉ（１０．３ＭＰａ）を超え、好ましくは、２５００ｐｓｉ（１７．２ＭＰａ）を超える。
【００４４】
本発明のパネル中のセラミック微小球が好ましいのは、それらが、大部分の合成ガラス微小球より約３〜１０倍強いという事実に主として由来する。加えて、本発明の好ましいセラミック微小球は、熱的に安定であり、本発明のパネルの寸法安定性を向上させる。セラミック微小球は、接着剤、シーラント、コーキング剤、屋根用コンパウンド、ＰＶＣ床材、塗料、工業用被覆剤、及び耐熱プラスチック複合材などの一連の他の用途で使用される。セラミック微小球は、好ましいけれども、微小球が中空で球状であることは必須ではないことを理解されたい。というのは、本発明のパネルにその軽量性及び重要な物理特性を提供するのは、粒子密度及び圧縮強度であるからである。或いは、生成パネルが所望の性能を満たすのであれば、多孔質で不規則な粒子で置換してもよい。
【００４５】
存在する場合、ポリマー微小球は、通常、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリ塩化ビニル又はポリ塩化ビニリデン、或いはそれらの混合物などのポリマー材料から作製された殻を有する中空球である。殻は、製造中にポリマー殻を膨張させるために使用されたガスを閉じ込め得る。ポリマー微小球の外表面は、炭酸カルシウム、酸化チタン、雲母、シリカ、及びタルクなどのある種の不活性被覆を有することもできる。ポリマー微小球は、好ましくは、約０．０２〜０．１５ｇ／ｍｌの粒子密度を有し、１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の範囲の直径を有する。ポリマー微小球の存在は、パネルの低密度と向上した切断性及び釘打ち性とを同時に実現するのを促進する場合がある。
【００４６】
他の軽量フィラー、例えば、ガラス微小球、パーライト、又は中空アルミノ−シリケートセノスフェア、又はフライアッシュから誘導された微小球も、本発明のパネルを作製するのに用いられるセラミック微小球と組み合わせて、又はその代わりに混合物中に含めるのに適している。
【００４７】
ガラス微小球は、通常、耐アルカリ性ガラス材料から作製され、中空であってもよい。典型的なガラス微小球は、ＧＹＰＴＥＫ  ＩＮＣ．、Ｓｕｉｔｅ  １３５、１６  Ｍｉｄｌａｋｅ  Ｂｌｖｄ  ＳＥ、カルガリー、ＡＢ、Ｔ２Ｘ  ２Ｘ７、カナダから入手できる。
【００４８】
本発明の第１の実施形態では、セラミック微小球のみが、パネルの全厚さにわたって使用される。パネルは、通常、パネルの厚さ全体にわたって均一に分布した約３５〜４２重量％のセラミック微小球を含有する。
【００４９】
本発明の第２の実施形態では、軽量セラミック微小球とガラス微小球のブレンドが、パネルの全厚さにわたって使用される。本発明の第２の実施形態のパネル中のガラス微小球の体積分率は、通常、乾燥成分の全体積の０〜１５％の範囲となることになる。ここで、組成物の乾燥成分は、反応性粉末（反応性粉末の例：水硬性セメントのみ；水硬性セメントとポゾランのブレンド；又は水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰のブレンド）、セラミック微小球、ポリマー微小球、及び耐アルカリグラスファイバーである。典型的な水性混合物は、０．３／１〜０．７／１を超える水／反応性粉末比を有する。
【００５０】
上記したように、所望であれば、パネルは、ＳＣＰ材料の単層又は複層を有し得る。通常、パネルは、層が施用され、硬化される方法、並びに、層の組成物が同じか又は異なるかに応じて、最終パネル生成物中に明確な層を保持しても保持しなくてもよい複層に適用される方法によって作製される。図２９は、層１０２、１０４、１０６、及び１０８を有するパネル１０１の多層構造を示す。多層構造では、層の組成物は、同じでも異なっていてもよい。層（複数可）の典型的な厚さは、約１／３２〜１．０インチ（約０．７５〜２５．４ｍｍ）の範囲である。１つの外層のみが使用される場合、その外層は、通常、パネルの全厚さの３／８未満であることになる。
【００５１】
本発明の補強ＳＣＰパネルの典型的な構造
図１は、パネル１０のＳＣＰ材料１２に取り付けられた補強シートの細長い片１４を用いる、本発明の金属補強構造セメントパネル（ＳＣＰ）パネル１０の第１の実施形態の上面図である。細長い片１４は、細長い片１４の上面がＳＣＰ材料１２の最上面と同一平面になるようにパネルの表面上の凹部に埋め込まれている。補強片１４は、通常、厚さ「Ａ」を有する金属、ポリマー、又はメッシュである。典型的な金属補強片１４は、約０．０２〜約０．０７インチ（約０．０５〜約０．２ｃｍ）厚さの厚さ「Ａ」を有する。金属は、通常、鋼又はアルミニウムである。例えば、鋼シートは、約２５〜１４ゲージ、例えば、２２ゲージである。金属は、約１／３２〜１／４インチ（約０．０８〜約０．６ｃｍ）の厚さ「Ａ」を有する１つ又は複数のポリマーシート、例えば、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマー、或いは、メッシュ、例えば、ファイバーグラスメッシュ又はカーボンファイバーメッシュによって置換されてもよい。
【００５２】
図２は、図１のパネル１０のＩＩ−ＩＩ面に沿った横断面図である。
【００５３】
図３は、パネル１０のＳＣＰ材料１３に埋め込まれた補強シート片１５、１７を用いる、本発明の金属補強ＳＣＰパネル１１の第２の実施形態の上面図である。細長い片は、パネルの対向端部の周りを包む片１５を含む。第２の実施形態では、ＳＣＰパネルの端部は、金属をＳＣＰパネルの端部に沿って置き、該金属、例えば、金属端部の３／８インチを約９０度曲げることにより、パネルがせん断荷重を受けた場合、ＳＣＰパネルの端部を保護し、側面方向の固定具に、端部に沿った断裂を加えるための浅いトレイを形成することによって剛直化される。
【００５４】
図４は、図３のパネル１１のＩＶ−ＩＶ面に沿った横断面図である。
【００５５】
図５は、パネル２０のＳＣＰ材料２２の表面から突き出ている補強片２４を有する本発明の補強ＳＣＰパネル２０の第３の実施形態の上面図である。
【００５６】
図６は、図５のパネル２０のＶＩ−ＶＩ面に沿った横断面図である。
【００５７】
図７は、パネル３０のＳＣＰ材料３２の対向側壁の周りを包む補強片３４を含む本発明の補強ＳＣＰパネル３０の第４の実施形態の上面図である。任意選択で、補強片３６もＳＣＰ材料３２に取り付けられる。
【００５８】
図８は、図７のパネル３０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ面に沿った横断面図である。
【００５９】
図９は、パネル４０のＳＣＰ材料４６の対向壁の周りを包む補強メッシュ４４を含む本発明の補強ＳＣＰパネル４０の第５の実施形態の斜視図である。
【００６０】
図１０は、パネル５０のＳＣＰ材料５２に取り付けられた別個の補強コーナーピース５４及び任意選択の補強片５６を含む本発明の補強ＳＣＰパネル５０の第６の実施形態の上面図である。
【００６１】
図１１は、図１０のパネル５０のＸＩ−ＸＩ面に沿った横断面図である。
【００６２】
図１２は、図１０のパネル５０のＸＩＩ−ＸＩＩ面に沿った横断面図である。
【００６３】
図１３は、中心の補強片６８及び別個の補強コーナーピース６４を含む本発明の補強ＳＣＰパネル６０の第７の実施形態の上面図である。任意選択で、パネル６０は、コーナーピース６４に接触する２つの補強片６６をさらに備える。
【００６４】
図１４は、図１３のパネル６０のＸＩＶ−ＸＩＶ面に沿った横断面図である。
【００６５】
図１５は、図１３のパネル６０のＸＶ−ＸＶ面に沿った横断面図である。
【００６６】
図１６は、ＳＣＰ材料７２の表面の１つの周縁部に沿った切り欠き領域内に置かれた１ピース補強縁部７４を用いる本発明の補強ＳＣＰパネル７０の第８の実施形態の上面図である。縁部７４の外周縁部は、縁部７４が取り付けられているＳＣＰ材料７２の表面の外周縁部と重なる。
【００６７】
図１７は、図１６のパネル７０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ面に沿った横断面図である。
【００６８】
図１８は、ＳＣＰ材料８２の一表面上に、複数ピースの補強縁部を用いることを除けば、図１６の実施形態と同じである本発明の補強ＳＣＰパネル８０の第９の実施形態の上面図である。縁部は、コーナーピース８４、長手方向サイドピース８６、及び横断方向サイドピース８８を含む。
【００６９】
図１９は、ＳＣＰ材料９２に取り付けられた、孔９６を有するパネル９４を用いる本発明の補強ＳＣＰパネル９０の第１０の実施形態の上面図である。
【００７０】
図２０は、図１９のパネル９０のＸＸ−ＸＸ面に沿った横断面図である。
【００７１】
図２１は、図１９のパネル９０の斜視図である。図２１は、パネル９０が、舌部９１及び溝９３を有することを示す。本発明の他の実施形態も、対向側壁上に舌部及び溝を任意選択で有する。
【００７２】
図２２は、ＳＣＰ材料９７に取り付けられた、小孔を備えたパネル９９を用いる本発明の補強ＳＣＰパネル９５の第１１の実施形態の一部分の斜視図である。図１９及び２２の穴／孔に対する典型的な範囲は以下の通りである。
穴径の範囲：直径１／３２インチ〜直径１２インチ。
一平方フィート当りの穴密度の範囲：０．５〜２０，０００。
補強材の被覆範囲の表面積：５％〜９０％（これは、他の補強部材に関する１０〜８０％の補強材の被覆範囲とは異なる）。
【００７３】
図２３は、ＳＣＰ材料１３２に取り付けられた補強部材１３４、１３６の交差対を用いる本発明の補強ＳＣＰパネル１３０の第１２の実施形態の一部分の上面図である。補強部材１３４、１３６の交差対は、それらが交差する場所で重なる。
【００７４】
図２４は、図２３の補強ＳＣＰパネル１３０のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ面に沿った横断面図である。
【００７５】
図２５は、ＳＣＰ材料１４２に取り付けることによって交差形状パターンを形成する３つの補強部材１４４、１４６、１４８を用いる本発明の補強ＳＣＰパネル１４０の第１３の実施形態の一部分の上面図である。
【００７６】
図２６は、図２５のパネル１４０のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ面に沿った横断面図である。
【００７７】
図２７は、ＳＣＰ材料１５２に取り付けることによって交差形状パターンを形成する補強部材１５４、１５５の交差対を用い、ＳＣＰ材料１５２の一表面上で、複数ピースの補強縁部によって枠取された本発明の補強ＳＣＰパネルの第１４の実施形態の一部分の上面図である。縁部は、コーナーピース１５３、長手方向サイドピース１５６、及び横断方向サイドピース１５１を含む。
【００７８】
図２８は、図２７のパネル１５０のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ面に沿った横断面図である。
【００７９】
図２９は、明解にするために補強材が除外された、層１０２、１０４、１０６、１０８を有する本発明の多層ＳＣＰパネル１０１の側面図である。
【００８０】
枠組み上でのパネルの使用
図３０は、本発明の補強ＳＣＰパネルと共に使用するのに適した典型的な金属壁枠の斜視図である。図３０に示すように、基礎２の壁を支持するための枠１１０は、下部トラック１１２、複数の金属スタッド１２０、及び任意選択のスペーサ部材１４０を含む。ＳＣＰパネル１０１（図２９）は、金属壁枠１１０の外側及び所望であれば内側に任意の周知の仕方で確保することによって壁を閉じ、壁の外部表面又は外部表面（複数）を形成し得る。参照により本明細書に組み込まれているＣｏｌｌｉｎｓらの米国特許第６，６９４，６９５号には、こうした金属壁枠の配置がより完全に記載されている。
【００８１】
スタッド１２０は、一般に、Ｃ形状である。より詳細には、スタッド１２０は、ウェブ１２２及びウェブ１２２に垂直な一対のＬ形状フランジ１２４を有する。ウェブ１２２には、１つ又は複数の開口部１２６も存在する。開口部１２６によって、電気の線渠及び配管経路がスタッド壁内を走ることが可能になる。金属スタッド１２０は、例えば、ネジ、リベットなどの通常の固定具１２３によって下部トラック１１２に一端１２１で固定される。下部トラック１１２も中心ウェブ部分１１４及びウェブ１１４から突き出る２つの脚部１１６によってＣ形状になっている。本基礎システムでは、底部トラック１１２のウェブ１１４は、通常、ネジ、ボルト、リベットなどの通常の固定具によって床（図示せず）に固定される。
【００８２】
折り目１４９を有する任意のＶ形状スタッドスペーサ部材１４０は、スタッドスペーサ部材１４０のＶ字型の刻み目１４２がそれぞれのスタッド１２０のウェブ１２２のスタッド開口部１２６に係合するように、それぞれのスタッド１２０のウェブ１２２からの整列した開口部１２６を通って挿入される。
【００８３】
図３５は、本発明の補強ＳＣＰパネルに使用するのに適した典型的な金属床枠４６０の斜視図である。金属枠４６０は、ヘッダー（ｈｅａｄｅｒ）又は縦リムトラック（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｒｉｍ  ｔｒａｃｋ）４５２上に支持されたＣ梁枠組み４５０を有する。実際には、補強ＳＣＰパネルは、Ｃ梁４５０に機械的に又は接着剤で取り付けられてもよく、Ｃ梁に取り付けられなくてもよい（即ち、浮かせる）。
【００８４】
梁は、曲げ済みタブから梁の側面へのネジ、及びリムトラックの頂部から梁４５０へのネジを使用してそれぞれの端部でリムトラック４５２に取り付けられた。鋼アングル４５１もそれぞれの梁４５０及びリムトラック４５２にネジによって固定された。ＫＡＴＺブロッキング４５８は、床の中心線を横断して梁４５０の底部に固定された。ブロッキング４５８は、各Ｋａｔｚブロッキング部材４５８の端部からネジを使用して取り付けられた。詳細には、Ｋａｔｚブロッキング４５８は、中間点の片側をふらふらさせながら位置決めしてネジで取り付けることによって横断梁４５０の間に設置する。追加の水平ブロッキングは、荷重側でリムトラック４５２に追加することによって点荷重に備えてリムトラック４５２の強度を増し得る。即ち、荷重を支持するためのブロッキング４５７は、いくつかの横断梁４５０の間で長手方向のリムトラックに沿って提供される。長さ２０インチのブロッキング４５９は、各横断終端梁と、全体が枠の長手方向の軸に沿うそれぞれの最後から２番目の横断終端４５２梁の間に、ネジで固定される。通常、補強ＳＣＰパネルは、ネジ又は接着剤によって枠に取り付けることができるであろう。その後、パネルのバットジョイント、並びに舌部及び溝の位置で、接着剤、例えば、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．によって製造されたＥＮＥＲＦＯＡＭ  ＳＦポリウレタン発泡接着剤が、ジョイント部に施用され得るであろう。
【００８５】
Ｄａｕｄｅｔらの米国特許第６，６９１，４７８（Ｂ２）号には、適切な金属床張りシステムの他の例が開示されている。
【００８６】
図３６は、本発明のシステムにおいて図３５の金属枠４６０上に支持された単層ＳＣＰパネル４６２の部分概略垂直断面図である。所望であれば、固定具（図示せず）を用いて、ＳＣＰパネルを金属枠４６０のＣ梁に取り付けてもよい。実際上、床は、Ｃ梁に機械的に又は接着剤によって取り付けられても、Ｃ梁に取り付けられなくてもよい（即ち、浮かせる）。
【００８７】
床張りを支持するのに適した枠組みシステムの枠は、木材でも、任意の金属、例えば、鋼又は亜鉛メッキ鋼でもよい。典型的な金属枠として、その中にそれを通る配管系統及び電線を通すための開口部、並びに床周縁部の周りでＣ梁を支持するためのヘッダーを有するＣ梁が挙げられる。好ましくは、枠は、不燃システムをもたらす金属である。
【００８８】
図３７は、本発明の不燃床張りシステムにおける波型シート４０３上に支持された図３６のＳＣＰパネル４１６の斜視図である。
【００８９】
図３８では、符号４０１は、一般に、梁（図示されていないが、例えば、Ｃ梁、又はＩ梁、又は任意の他の適切な梁でよいであろう）によって下部から支持され、ＳＣＰパネル４１６の隔壁４０７に機械的固定具４０５によって上部から固定された波型シート４０３を含む複合床張りデッキ組立体を指す。
【００９０】
波型シート４０３は、通常、直線状、平行、左右対称、及び均等に曲線状のリッジ部、並びに空洞部を提供する連結部分４１２によって接合されている実質的に等しい長さの平面部分４０８及び４１０を有する。この構造では、中間軸４１４の上部及び下部で波型シートの表面積は実質的に等しく分布する（図３８で分かるように）。任意選択で、パネル４１６は、移動及び集中荷重下でジョイント部の移動を最小にするために床張り基材パネル４１６の連続インタロックが提供されるようにその対向端部に形成された舌部４１８及び溝４２０を有する。
【００９１】
図３７の実施形態は、Ｓｔｅｅｌ  Ｄｅｃｋ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  （ＳＤＩ）によって提供される鋼特性を使用して設計され、鋼梁及び桁の上に施用された波型鋼デッキのシステムを使用したデザインを含む。ＤＩＥＴＲＩＣＨ  ＲＣ  ＤＥＬＵＸＥチャネル上に載せられた石膏乾式壁などの天井（図示せず）は、梁の底部に取り付けられてもよく、又は天井のタイル及びグリッドは、梁から吊られてもよい。或いは、鋼の底部表面が、スプレーファイバー又は耐火材料を用いて覆われる。鋼デッキを支持する鋼梁は、システムを支持し得る任意のものである。典型的な鋼梁として、波型鋼デッキシステムで使用するためのＳＳＭＡ（Ｓｔｅｅｌ  Ｓｔｕｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ’ｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって要約されたもの、又はＴＲＡＤＥ  ＲＥＡＤＹ  Ｂｒａｎｄ梁としてＤｉｅｔｒｉｃｈが販売するものなどの専売システムが挙げられる。２４インチ（６１ｃｍ）の梁間隔が普通である。しかし、梁間のスパンは、これより大きくても小さくてもよい。Ｃ梁及び開放ウェブ梁が典型的である。
【００９２】
図３７で例示された本発明の特定の実施形態では、ＳＣＰパネル４１６は、広いリブ開口部４２２上の構造橋を創出するのに十分な強度を有する。図３８は、ネジ４０５によって波型シート４０３に取り付けられたＳＣＰパネル４１６を示す。
【００９３】
図３９に例示するように、屋根デッキでは、ネジ頭４４２を有する間隔のあるネジ４０５は、屋根デッキの水平面及び垂直面曲げに対する抵抗を増大させるために、一連の概して三角形の水平配置トラス（例えば、２つのネジ４０５間の水平線として示されるトラスＴｈ）及び間隔のある梁Ｐ間のスパンの長さ及び幅全体にわたる一連の垂直配置トラスＴｖ（図４０の実施形態で示されるものなど）が形成されるように配向される。ＳＣＰパネル４１６は、以下でより詳細に説明される。図３９に例示された本発明の形態では、隔壁４０７は、１枚の断熱材料４３０上に位置するＳＣＰパネル４１６を含む。
【００９４】
図４０は、屋根システムの波型シート上に支持された図３６のＳＣＰパネルの横断面図であり、ＳＣＰパネル４１６は、本発明の不燃建造物システムの断熱材料４３０のシート上に固定されている。図４０の本発明の形態では、隔壁４０７は、拡大頭４４２を有するネジ４０５によって波型シート４０３の上部リッジ部分２０８に固定される。
【００９５】
断熱材料の層又はシート４３０が、隔壁４０７を形成するためにＳＣＰパネル４１６上に位置することを除けば、図４０に例示したシステムの形態は、図３９の形態に類似している。断熱材料のシート４３０は、通常、不燃発泡ポリスチレン又は他の適切な断熱材料を含む。例えば、ポリウレタン、ファイバーグラス、コルクなどの他の断熱材料は、ポリスチレンと組み合わせても、ポリスチレンの代わりとしても用い得る。
【００９６】
ＳＣＰパネルの調合
本発明の耐せん断パネルを作製するのに使用される成分として、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、シリカフューム、石灰、セラミック微小球などの活性ポゾラン、耐アルカリ性グラスファイバー、高性能減水剤（例えば、スルホン酸ポリナフタレンのナトリウム塩）、及び水が挙げられる。通常、水硬性セメントと硫酸カルシウムα半水和物の双方が存在する。硫酸カルシウムα半水和物がシリカフュームと一緒に存在しない場合、複合材の長期耐久性は危険にさらされる。ポルトランドセメントが存在しない場合、水／水分耐久性は、危険にさらされる。少量の促進剤及び／又は遅延剤を組成物に加えることによって、生の（即ち、未硬化の）材料の凝結特性を制御し得る。典型的な非制限的添加剤として、塩化カルシウムなどの水硬性セメント用促進剤、石膏などの硫酸カルシウムα半水和物用促進剤、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸）、酒石酸、又は酒石酸のアルカリ塩（例えば、酒石酸カリウム）などの遅延剤、グリコールなどの収縮低減剤、及び同伴空気が挙げられる。
【００９７】
本発明のパネルは、その中に耐アルカリ性グラスファイバー及び軽量フィラー、例えば、微小球が均一に分布している連続相を含むことになる。連続相は、好ましくは、高性能減水剤及び／又は他の添加剤を含む反応性粉末、即ち、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰のブレンドの水性混合物の硬化に由来する。
【００９８】
本発明の反応性粉末（無機結合剤）、例えば、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰の実施形態の、反応性粉末の乾燥重量に対する典型的な重量割合を表１に示す。表１Ａは、本発明の組成物中の反応性粉末、軽量フィラー、及びグラスファイバーの典型的な範囲を列挙する。
【００９９】
【表１】
2009522472.tif 000003
【０１００】
【表２】
2009522472.tif 000004
【０１０１】
石灰は、本発明の調合物全てでは要求されないが、石灰を添加すると、優れたパネルがもたらされることが見出されたので、石灰は、通常、約０．２重量％を超える量で添加されることになろう。したがって、大部分の場合、反応性粉末中の石灰量は、約０．２〜３．５重量％になろう。
【０１０２】
本発明で使用するためのＳＣＰ材料の第１の実施形態では、組成物の乾燥成分は、反応性粉末（即ち、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰のブレンド）、セラミック微小球、及び耐アルカリ性グラスファイバーとなり、組成物の湿成分は、水及び高性能減水剤となろう。乾燥成分及び湿成分を合わせることによって本発明のパネルが生成される。セラミック微小球は、パネルの全厚さにわたってマトリックス中に均一に分布する。乾燥成分の全重量のうち、本発明のパネルは、約４９〜５６重量％の反応性粉末、３５〜４２重量％のセラミック微小球、及び７〜１２重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。広い範囲では、本発明のパネルは、全乾燥成分の、３５〜５８重量％の反応性粉末、３４〜４９重量％の軽量フィラー、例えばセラミック微小球、及び６〜１７重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。乾燥成分に添加される水及び高性能減水剤の量は、任意の特定の製造法のための加工用件を満足するのに必要とされる所望のスラリー流動性を提供するのに十分なものとなろう。水に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の３５〜６０重量％の範囲であり、高性能減水剤に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の１〜８重量％の範囲である。
【０１０３】
グラスファイバーは、約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）、好ましくは、約１０〜１５ミクロン（マイクロメートル）の直径を有するモノフィラメントである。モノフィラメントは、通常、組合せて１００本のフィラメント状のストランド（ｆｉｌａｍｅｎｔ  ｓｔｒａｎｄｓ）とするが、約５０本のストランドをロービング状に束ねたものでもよい。グラスファイバーの長さは、通常、約０．２５〜１若しくは２インチ（６．３〜２５若しくは５０ｍｍ）、又は、約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）、広くは、約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）となろう。ファイバーはランダムに配向しており、パネルの平面内で等方性の機械挙動をもたらす。
【０１０４】
本発明で使用するのに適したＳＣＰ材料の第２の実施形態は、パネルの全厚さにわたって均一に分布したセラミック微小球とガラス微小球のブレンドを含有する。したがって、組成物の乾燥成分は、反応性粉末（水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰）、セラミック微小球、ガラス微小球、及び耐アルカリ性グラスファイバーとなり、組成物の湿成分は、水及び高性能減水剤となろう。乾燥成分及び湿成分を合わせることによって本発明のパネルが生成されることになろう。パネル中のガラス微小球の体積分率は、通常、乾燥成分の全体積の７〜１５％の範囲となろう。乾燥成分の全重量のうち、本発明のパネルは、約５４〜６５重量％の反応性粉末、２５〜３５重量％のセラミック微小球、０．５〜０．８重量％のガラス微小球、及び６〜１０重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。広い範囲では、本発明のパネルは、全乾燥成分に対して、４２〜６８重量％の反応性粉末、２３〜４３重量％の軽量フィラー、例えばセラミック微小球、０．２〜１．０重量％のガラス微小球、及び５〜１５重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。乾燥成分に添加される水及び高性能減水剤の量は、任意の特定の製造法のための加工用件を満足するのに必要とされる所望のスラリー流動性を提供するように調整さることになろう。水に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の３５〜７０重量％の範囲であるが、パネル密度を低減し、切断性を改良するための水／反応性粉末比を使用することが所望される場合、６０％を超え、最高７０％まで（０．６／１〜０．７／１の水／反応性粉末重量比）、好ましくは、６５％〜７５％が可能であろう。高性能減水剤の量は、反応性粉末の１〜８重量％の範囲となろう。グラスファイバーは、約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）、好ましくは、約１０〜１５ミクロン（マイクロメートル）の直径を有するモノフィラメントである。上で議論されたように、グラスファイバーは、通常、束にしてストランド及びロービングにされる。グラスファイバーの長さは、通常、約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）、広くは、約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）である。ファイバーはランダムに配向しており、パネルの平面内で等方性の機械挙動をもたらすことになろう。
【０１０５】
本発明で使用するのに適したＳＣＰ材料の第３の実施形態は、パネル中に創出された多層構造を含有し、外層（複数可）は、改良された釘打ち性（固定能力）／切断性を有する。これは、外層（複数可）中の水／セメント比を増大させること、及び／又はフィラー量を変化させること、及び／又はパネルが不燃性を維持するのに十分な少量のポリマー微小球を添加することによって実現される。パネルのコアは、通常、層厚全体にわたって均一に分布したセラミック微小球、或いは、セラミック微小球、ガラス微小球、及びフライアッシュセノスフェアの１つ又は複数のブレンドを含有することになろう。
【０１０６】
この第３の実施形態のコア層の乾燥成分は、反応性粉末（通常、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰）、軽量フィラー粒子（通常、セラミック微小球単独、又は１つ又は複数のセラミック微小球、ガラス微小球、及びフライアッシュセノスフェアなどの微小球）、並びに耐アルカリ性グラスファイバーであり、コア層の湿成分は、水及び高性能減水剤である。乾燥成分及び湿成分を合わせることによって本発明のパネルのコア層が生成されることになろう。乾燥成分の全重量のうち、本発明のパネルのコアは、好ましくは、約４９〜５６重量％の反応性粉末、３５〜４２重量％の中空セラミック微小球、及び７〜１２重量％の耐アルカリ性グラスファイバー、或いは、約５４〜６５重量％の反応性粉末、２５〜３５重量％のセラミック微小球、０．５〜０．８重量％のガラス微小球又はフライアッシュセノスフェア、及び６〜１０重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。広い範囲では、本発明の本実施形態のパネルのコア層は、通常、全乾燥成分に対して、約３５〜５８重量％の反応性粉末、３４〜４９重量％の軽量フィラー、例えば、セラミック微小球、及び６〜１７重量％の耐アルカリ性グラスファイバー、或いは、約４２〜６８重量％の反応性粉末、２３〜４３重量％のセラミック微小球、最高１．０重量％、好ましくは０．２〜１．０重量％の他の軽量フィラー、例えば、ガラス微小球又はフライアッシュセノスフェア、及び５〜１５重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。乾燥成分に添加される水及び高性能減水剤の量は、任意の特定の製造法のための加工用件を満足するのに必要とされる所望のスラリー流動性を提供するように調整されることになろう。水に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の３５〜７０重量％の範囲であるが、パネル密度を低減し、切断性を改良するための水／反応性粉末比を使用することが所望される場合、６０％を超え、最高７０％までとなり、高性能減水剤に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の１〜８重量％の範囲となろう。水／反応性粉末比を調整する場合、スラリー組成は、所望の特性を備える本発明のパネルが提供されるように調整されることになろう。
【０１０７】
ＳＣＰパネルを可燃性にする恐れのあるポリマー微小球及びポリマーファイバーは、一般に含まれない。
【０１０８】
この第３の実施形態の外層（複数可）の乾燥成分は、反応性粉末（通常、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰）、軽量フィラー粒子（通常、セラミック微小球単独、又は１つ又は複数のセラミック微小球、ガラス微小球、及びフライアッシュセノスフェアなどの微小球）、並びに耐アルカリ性グラスファイバーであり、外層（複数可）の湿成分は、水及び高性能減水剤となろう。乾燥成分及び湿成分を合わせることによって本発明のパネルの外層が生成される。本発明の本実施形態のパネルの外層（複数可）では、水の量は、パネルに良好な固定及び切削能力を与えるように選択される。乾燥成分の全重量のうち、本発明のパネルの外層（複数可）は、好ましくは、約５４〜６５重量％の反応性粉末、２５〜３５重量％のセラミック微小球、０〜０．８重量％のガラス微小球、及び６〜１０重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。広い範囲では、本発明のパネルの外層は、全乾燥成分に対して、約４２〜６８重量％の反応性粉末、２３〜４３重量％のセラミック微小球、最高１．０重量％のガラス微小球（及び／又はフライアッシュセノスフェア）、及び５〜１５重量％の耐アルカリ性グラスファイバーから形成される。乾燥成分に添加される水及び高性能減水剤の量は、任意の特定の製造法のための加工用件を満足するのに必要とされる所望のスラリー流動性を提供するように調整されることになろう。水に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の３５〜７０重量％、水／反応性粉末比が、パネル密度を低減し、釘打ち性を改良するように調整される場合、特に６０％を超え、最高７０％までの範囲であり、高性能減水剤に関する典型的な添加割合は、反応性粉末の１〜８重量％の範囲となろう。外層（複数可）の好ましい厚さは、１／３２〜４／３２インチ（０．８〜３．２ｍｍ）の範囲であり、１層のみが使用される場合、外層の厚さは、パネルの全厚さの３／８未満となろう。
【０１０９】
本発明の本実施形態のコアと外層（複数可）の双方では、グラスファイバーは、約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）、好ましくは、１０〜１５ミクロン（マイクロメートル）の直径を有するモノフィラメントである。上で議論したように、モノフィラメントは、通常、束にしてストランド及びロービングにされる。長さは、通常、約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）、広くは、約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）である。ファイバーの配向はランダムであり、パネルの平面内で等方性の機械挙動をもたらすことになろう。
【０１１０】
本発明で使用するためのＳＣＰ材料の第４の実施形態は、６５〜９０ポンド／立方フィートの密度を有し、枠組みへの固定時、せん断荷重に耐えることができる多層パネルであって、乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有する連続相のコア層と；乾燥基準で３５〜７０重量％の反応性粉末、２０〜５０重量％の軽量フィラー、及び５〜２０重量％のグラスファイバーを含む水性混合物の硬化に由来し、グラスファイバーで補強され、内層の各対向側で０．０２〜１．００の粒子比重及び約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均粒径を有する軽量フィラー粒子を含有するそれぞれ別の連続相の少なくとも１つの外層であって、少なくとも１つの外層は、内層よりグラスファイバーのパーセンテージが大である多層パネルを提供する。
【０１１１】
本発明のパネルの作製
反応性粉末、例えば、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰のブレンド、並びに軽量フィラー、例えば、微小球は、適切なミキサー中で乾燥状態でブレンドされる。
【０１１２】
次いで、水、高性能減水材（例えば、スルホン酸ポリナフタレンのナトリウム塩）、及びポゾラン（例えば、シリカフューム又はメタカオリン）は、１〜５分間、別のミキサーで混合される。所望であれば、遅延剤（例えば、酒石酸カリウム）をこの段階で加えることによってスラリーの凝結特性を制御する。乾燥成分は、湿成分を含有するミキサーに加えられ、２〜１０分間混合されることによって滑らかな均一スラリーが形成される。
【０１１３】
均一なスラリー混合物を得ることを目的として、次いで、スラリーを数種の方法のうちの任意のもので、グラスファイバーと合わせる。次いで、セメントパネルは、所望の形状及び大きさの適切な金型中にファイバーを含有するスラリーを注ぐことによって形成される。必要であれば、金型に振動を与えることによって金型中で材料を十分圧密する。適切なスクリードバー（ｓｃｒｅｅｄ  ｂａｒ）又はこてを使用して要求された表面仕上げ性をパネルに与える。次いで、パネルを刻印することによってくぼみを与えることができ、補強部材をくぼみ内に挿入し、パネルに取り付ける。所望であれば、補強部材をくぼみ内に置くのではなく、補強部材をくぼみのない表面上に置くことによってパネルから突き出させてもよい。
【０１１４】
多層ＳＣＰパネルを作製するためのいくつかの方法の１つは、以下の通りである。反応性粉末、例えば、水硬性セメント、硫酸カルシウムα半水和物、ポゾラン、及び石灰のブレンド、並びに軽量フィラー、例えば、微小球は、適切なミキサー中、乾燥状態で混合される。次いで、水、高性能減水材（例えば、スルホン酸ポリナフタレンのナトリウム塩）、及びポゾラン（例えば、シリカフューム又はメタカオリン）は、１〜５分間、別のミキサーで混合される。所望であれば、遅延剤（例えば、酒石酸カリウム）をこの段階で加えることによってスラリーの凝結特性を制御する。乾燥成分は、湿成分を含有するミキサーに加えられ、２〜１０分間混合されることによって滑らかな均一スラリーが形成される。
【０１１５】
均一な混合物を得ることを目的として、スラリーを数種の方法で、グラスファイバーと合わせ得る。グラスファイバーは、通常、短い長さに切断されたロービングの形態となろう。好ましい実施形態では、スラリー及び切断グラスファイバーは、パネル金型中に向流的にスプレーされる。好ましくは、スプレーを複数回行うことによって、好ましくは、厚さ最高約０．２５インチ（６．３ｍｍ）である薄い層を生成し、この層を、特定の模様のない、厚さ１／４〜１インチ（６．３〜２５．４ｍｍ）である均一パネルに作りこむ。例えば、一用途では、３×５ｆｔ（０．９１×１．５２ｍ）のパネルは、長さ及び幅の方向に６回スプレーすることによって作製された。各層が堆積されると、スラリーとグラスファイバーが確実に密接に接触するようにローラーを使用し得る。層は、ローラー工程の後、スクリードバー又は他の適切な手段を用いて水平にし得る。通常、圧縮空気を使用することによってスラリーを噴霧することになろう。スラリーがスプレーノズルから噴出するとき、スラリーは、スプレーガンに取り付けたチョッパ機構によってロービングから切断されたグラスファイバーと混合する。スラリーとグラスファイバーの均一混合物は、上述したように、パネル金型内に堆積される。
【０１１６】
所望であれば、パネルを枠組みに取り付けるのに使用される固定具を容易に推進し得ることを目的として、パネルの外表面層は、ポリマー球を含有してもよく、又は、他の方式で構成されていてもよい。かかる層の好ましい厚さは、約１／３２インチ〜４／３２インチ（０．８〜３．２ｍｍ）となろう。パネルの外層に適用するために、パネルのコアが作製される上記と同じ手順を使用し得る。
【０１１７】
スラリーとグラスファイバーの混合物を堆積させる他の方法は、パネル作製技術分野でよく知られている方法で行われることになる。例えば、バッチ法を使用することによって各パネルを作製するのではなく、連続シートは類似の方式で調製することができ、そのシートは、材料が十分に凝結した後、所望の大きさのパネルに切断され得る。スラリーの体積に対するファイバーのパーセンテージは、通常、ほぼ０．５％〜３％の範囲、例えば１．５％を占める。典型的なパネルは、約１／４〜１−１／２インチ（６．３〜３８．１ｍｍ）の厚さを有する。
【０１１８】
ＳＣＰパネルは、通常、十分深い模様で刻印されており、補強材がその模様内に挿入される場合、補強材はパネルの外表面と同一表面にある外表面を有する。ただし、補強材の上表面がＳＣＰパネルの表面から突き出すことになるような場合には、所望であれば、刻印を省略してもよい。
【０１１９】
補強部材は、好ましくは、主たる嵌め合わせ表面の１つに施用された接着剤によってＳＣＰパネルに少なくとも一時的に固定される。両面テープなどの、補強部材をＳＣＰパネルに固定する他の取り付け手段も用い得る。接着剤は、エポキシでも、グルー（ｇｌｕｅ）でもよく、例えば、ブラッシング又はスプレーなどの多様な手段によって施用し得る。さらに、接着剤は、主表面の一方又は双方の部分又は複数部分に施用し得る。しかし、接着剤は、好ましくは、壁ボードパネル又は補強ピースいずれか一方の主表面の１つの広がり全体に拡げられ、好ましくは、水溶性ラテックス系グルーである。ＳＣＰパネルと補強ピースを一緒に接着するために施用される接着剤の量は、少なくとも、複合壁ボード構造物が、取り扱われ、建造物壁構造物に構築できるように、これらの２つの部材が一緒に保持されるのに十分な量である。したがって、ＳＣＰパネルと補強ピースの間に施用される接着剤は、これら２つの部材を一緒に保持するとともに、複合構造物が、取り扱われ、輸送され、典型的な建造物構築方法で建造物壁枠組みスタッド又は床枠組み梁に取り付けられるのに十分な量である。
【０１２０】
補強ＳＣＰパネルは、自動化法によって作製することができるはずである。例えば、ＳＣＰパネルは、当業界でよく知られた自動機械によって製造され、供給し得るはずである。ＳＣＰパネルは、ＳＣＰパネル上に配備されたスプレー装置を利用して、接着剤を用いてその表面の１つにスプレーすることによってその加工を継続し得るはずである。金属片などの補強ピースは、その後、ロボット機構によって接着剤上に置かれ得る。
【０１２１】
本発明のパネルを作製する他の方法は、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願第１０／６６６，２９４号で開示の製造工程を使用することによるものである。参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１０／６６６，２９４号には、ゆるやかに分布した切断ファイバー、又はスラリー層が移動ウェブ（ｍｏｖｉｎｇ  ｗｅｂ）上に最初に一回堆積した後、ファイバーをスラリー層上に堆積させることが開示されている。埋め込み装置は、堆積したばかりのファイバーをスラリー中に圧密した後、追加のスラリー層、次いで切断ファイバーを添加してから、さらに埋め込みを続けた。所望により、このプロセスをボードの各層に対して反復する。次いで、通常、ボードを刻印することによってくぼみ模様を作り、補強部材が、くぼみ内に挿入され、ボードに取り付けられる。
【０１２２】
より詳細には、米国特許出願第１０／６６６，２９４号には、（ａ．）移動ウェブを用意するステップと；（ｂ．）ゆるやかなファイバーの第１層を堆積させるステップと（ｃ．）ウェブ上に凝結可能なスラリー層を堆積させるステップと；（ｄ．）スラリー上にゆるやかなファイバーの第２層を堆積させるステップと；（ｅ．）ファイバーの第２層をスラリー中に埋め込むステップと；（ｆ．）ステップ（ｃ．）からステップ（ｄ．）までのスラリー堆積を、パネル中の凝結可能なファイバー強化スラリー層が所望の数得られるまで反復するステップと、を含む、構造セメントパネルを製造するための多層法が開示されている。
【０１２３】
図３１は、形成装置３９４に刻印能力を追加すること及び補強部材取り付け工程４００を追加することを除いた、米国特許出願第１０／６６６，２９４号の方法を実施するのに適した装置の立面図である。
【０１２４】
ここで図３１を参照すると、構造パネル製造ラインが、図示され、全体が３１０として示されている。製造ライン３１０は、複数の脚部３１３又は他の支持体を有する支持枠又は形成台３１２を備える。支持枠３１２上には、滑らかで水不浸透性の表面を有するエンドレスゴム様コンベアベルトなどの移動キャリア３１４が備えられているが、多孔質表面が企図されている。当技術分野でよく知られているように、支持枠３１２は、指定脚部３１３を備え得る、少なくとも１つのテーブル様セグメントから作製し得る。支持枠３１２は、枠の遠位端３１８に主駆動ロール３１６、及び枠の近位端３２２に遊動ロール３２０も備える。又、ロール３１６、３２０上のキャリア３１４のテンション及び位置を所望のように維持するために、少なくとも１つのベルトトラッキング及び／又はテンション装置３２４を備えるのが好ましい。
【０１２５】
また、好ましい実施形態では、当技術分野でよく知られているように、凝結する前のスラリーを支持するように設計されたクラフト紙のウェブ（ｗｅｂ）３２６、剥離紙、及び／又は支持材料の他のウェブをキャリアを保護する及び／又は、キャリアを清浄に保つために用意し、キャリア３１４上に置くことができる。しかし、本ライン３１０によって製造されるパネルは、キャリア３１４上で直に形成されることも企図されている。後者の場合、少なくとも１つのベルト洗浄ユニット３２８を備える。当技術分野で知られているように、キャリア３１４は、主駆動ロール３１６を駆動するモータ、プーリー、ベルト、又は鎖の組合せによって支持枠３１２に沿って移動する。キャリア３１４の速度は、用途に適合するように変更し得ることが企図されている。
【０１２６】
図３１の装置では、構造セメントパネル製造は、ウェブ３２６上に、ゆるやかな切断ファイバー３３０又はスラリー層を堆積させるステップの１つによって開始される。スラリーの第１堆積の前にファイバー３３０を堆積させるという利点は、ファイバーが生成パネルの外表面の近くに埋め込まれることになることである。多様なファイバー堆積及び切断装置が、本ライン３１０によって企図されているが、好ましいシステムは、ファイバーグラスコードの数個のスプール３３２を保持する少なくとも１つのラック３３１を用い、スプールのそれぞれから、ファイバーのコード３３４が、チョッパ３３６とも呼ばれる切断工程又は装置に供給される。
【０１２７】
チョッパ３３６は、それからキャリア３１４の幅を横断して伸長する放射状に伸長するブレード３４０が突き出し、アンビルロール３４２と近接し、接触し、回転する関係位置に配置されるブレード付回転ロール３３８を備える。好ましい実施形態では、ブレード付ロール３３８及びアンビルロール３４２は、ブレード付ロール３３８もアンビルロール３４２を回転させるが、その逆も企図されるように比較的近接した関係位置に配置される。又、アンビルロール３４２は、好ましくは弾性支持材料によって覆われており、それに対して、ブレード３４０がコード３３４を切断して断片にする。ロール３３８上のブレード３４０の間隔によって切断ファイバーの長さが決まる。図３１で分かるように、チョッパ３３６は、近位端３２２の近くでキャリア３１４の上方に配置されることによって製造ライン３１０の長さが製造のために最大に使用される。ファイバーコード３３４が切断されると、ファイバー３３０は、ゆるやかにキャリアウェブ３２６上に落下する。
【０１２８】
次に、スラリー供給工程、又はスラリー供給機３４４は、ホッパ、ビンなどの遠隔混合位置３４７からのスラリー３４６の供給を受ける。プロセスは、キャリア３１４上へのスラリーの最初の堆積から開始し得ることも企図されている。上記、及びＳＣＰパネルを製造するために参照により本明細書に組み込まれている上に列挙した特許で記載されているように、スラリーは、好ましくは、変動量のポルトランドセメント、石膏、骨材、水、促進剤、減水剤、発泡剤、フィラー及び／又は他の成分からなる。上記の一部の除外、又は他の追加を含めて、これらの成分の相対量は、使用に適合するように変更し得る。
【０１２９】
移動キャリア３１４上にスラリー３４６の薄層を均一に堆積させるスラリー供給機３４４の多様な構造が企図されているが、好ましいスラリー供給機３４４は、キャリア３１４の移動方向に対して横断する方向に配置された主計量ロール３４８を備える。同伴又はバックアップロール３５０を、計量ロール３４８に対して近接し、平行で回転関係で配置することによってそれらの間にニップ３５２を形成する。好ましくは、テフロン（登録商標）ブランド材料などの非粘着材料から作製された一対の側壁３５４は、ニップ（ｎｉｐ）３５２内に注がれるスラリー３４６が供給機３４４の側面からの漏れを防止する。
【０１３０】
供給機３４４は、移動キャリア３１４又はキャリアウェブ３２６上に均一な比較的薄いスラリー層３４６を堆積させる。適切な層厚は、約０．０５インチ〜０．２０インチの範囲である。しかし、本方法によって製造される好ましい構造パネルでは４層が好ましく、適切な建造物パネルは約０．５インチであるので、特に好ましいスラリー層厚は約０．１２５インチである。
【０１３１】
ここで図３１及び３２を参照すると、上記のようなスラリー層厚を実現するために、数種の特徴がスラリー供給機３４４に提供されている。第１に、全体のウェブ３２６にわたるスラリー３４６の均一な堆積を確実にするために、スラリーは、当技術分野でよく知られている型の横方向往復型のケーブル駆動流体動力ディスペンサ（ｃａｂｌｅ  ｄｒｉｖｅｎ，  ｆｌｕｉｄｐｏｗｅｒｅｄ  ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）３５８内に位置するホース３５６を介して供給機３４４に送達される。かくして、ホース３５６から流れるスラリーは、横方向往復運動で供給機３４４内に注がれることによってロール３４８、３５０及び側壁３５４によって画定された貯層３５９を満たす。かくして、計量ロール３４８の回転によって貯層からスラリー３４６の層が引き出される。
【０１３２】
次に、厚さ監視又は厚さ制御ロール３６０を主計量ロール３４８の垂直中心線のやや上方及び／又はやや下流に配置することによって、主計量ロール３４８の外表面３６２上に供給機貯層３５７から引き出されるスラリー３４６の厚さを調整する。又、厚さ制御ロール３６０によって、多様で常に変化する粘度を有するスラリーの取扱いが可能になる。主計量ロール３４８は、キャリア３１４及びキャリアウェブ３２６の移動方向と同じ方向の移動「Ｔ」で駆動され、主計量ロール３４８、バックアップロール３５０及び厚さ監視ロール３６０は、全て同じ方向で回転駆動され、これにより、それぞれの移動外表面上でのスラリーの凝結の早過ぎる機会が最小になる。外表面３６２上のスラリー３４６は、キャリアウェブ３２６に向かって移動するので、主計量ロール３４８とキャリアウェブ３２６の間に位置する横断ストリッピングワイヤ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  ｗｉｒｅ）３６４のために、スラリー３４６がキャリアウェブ上に完全に堆積され、ニップ３５２及び供給機貯層３５９に向かって後戻りしないことが保証される。ストリッピングワイヤ３６４は又、主計量ロール３４８が凝結の早過ぎるスラリーに触れないようにし、スラリーの比較的均一なカーテンを維持する助けにもなる。
【０１３３】
好ましくは、チョッパ３３６と同一である第２のチョッパ工程又は装置３６６を、供給機３４４の下流に配置することによってスラリー３４６上にファイバー３６８の第２層を堆積させる。好ましい実施形態では、チョッパ装置３６６には、チョッパ３３６に供給するのと同じラック３３１からコード３３４が供給される。しかし、用途に応じて、別個のラック３３１から各個別のチョッパに供給できるはずであることも企図されている。
【０１３４】
ここで次に、図３１及び３３を参照すると、概括的に３７０と指示されている埋め込み装置を、スラリー３４６、及び製造ライン３１０の移動キャリア３１４に対して運転関係性で配置することによってファイバー３６８をスラリー３４６内に埋め込む。限定されないが、バイブレータ、羊足ローラーなどを含めての多様な埋め込み装置が企図されているが、好ましい実施形態では、埋め込み装置３７０は、枠３１２上のキャリアウェブ３２６の移動「Ｔ」方向に対して横断的に載せられている少なくとも一対の概して平行なシャフト３７２を備える。各シャフト３７２は、直径の小さいディスク３７６によってシャフト上で互いに軸方向に隔離されている複数の比較的直径が大きいディスク３７４を備える。
【０１３５】
ＳＣＰパネルを製造する間、シャフト３７２及びディスク３７４、３７６は、シャフトの縦方向の軸の周りを一緒に回転する。当技術分野でよく知られているように、シャフト３７２の一方又は双方のいずれかは、電力が供給されることによって、及び一方のみが電力を供給されていれば、他方はベルト、鎖、ギア駆動、又は他の周知の動力伝達技術によって駆動することによって対応する方向を維持し、駆動ロールに速度を与え得る。隣接して、好ましくは、平行なシャフト３７２のそれぞれのディスク３７４、３７６は、スラリー中に「混練」又は「マッサージ」作用を創出するために相互に噛み合わさり、この作用によってスラリー上に既に堆積したファイバー３６８が埋め込まれる。加えて、ディスク３７２、３７４の密接に噛み合わされた回転関係によって、ディスク上へのスラリー３４６の堆積が防止され、「自己清浄化」作用が有効に創出され、この作用のために、スラリー塊の早過ぎる凝結による製造ラインの故障時間が著しく減少する。
【０１３６】
シャフト３７２上のディスク３７４、３７６の噛み合い関係は、小直径のスペーサディスク３７６と比較的大直径の主ディスク３７４の対向周縁部が密接に隣接した配置を含み、これによって自己清浄化作用も促進される。ディスク３７４、３７６は、相互に密接に近接して回転するので（好ましくは、同じ方向で）、スラリー粒子が装置に捕捉され、早過ぎる凝結が起こることは困難である。横方向に相互に相殺される２組のディスク３７４を提供することによって、スラリー３４６は、複数の崩壊作用を受けるので、「混練」作用が創出され、それによってファイバー３６８がスラリー３４６中にさらに埋め込まれる。
【０１３７】
一旦、ファイバー３６８が埋め込まれると、換言すれば、移動キャリアウェブ３２６が、埋め込み装置３７０を通過すると、ＳＣＰパネルの第１層３７７は、完成である。好ましい実施形態では、第１層３７７の高さ又は厚さは、約０．０５〜０．２０インチの範囲である。この範囲は、ＳＣＰパネルにおいて同様の層と合わせられた場合、所望の強度及び剛性を実現することが見出された。しかし、用途に応じて、他の厚さも企図されている。
【０１３８】
所望の厚さの構造セメントパネルを構築するために、追加の層が必要とされる。その目的に対して、供給機３４４と実質的に同一である第２のスラリー供給機３７８が、移動キャリア３４４と運転関係において提供され、現存の層３７７上にスラリー３４６の追加の層３８０を堆積するために配置される。
【０１３９】
次に、チョッパ３３６及び３６６と実質的に同一である追加のチョッパ３８２を枠３１２と運転関係において提供することによって、ラック３３１と類似の様式で枠３１２に対して構築され配置されたラック（図示せず）から供給されるファイバー３８４の第３層を堆積させる。ファイバー３８４は、スラリー層３８０上に堆積され、第２の埋め込み装置３８６を使用して埋め込まれる。構造及び配置において埋め込み装置３７０に類似であるが、第２の埋め込み装置３８６は、第１層３７７が妨害されないように、移動キャリアウェブ３１４に対してわずかに高く取り付けられる。こうした方式で、スラリーの第２層３８０及び埋め込まれたファイバーが創出される。
【０１４０】
ここで図３１を参照すると、凝結可能なスラリー及びファイバーのそれぞれの後続層に関して、追加のスラリー供給機工程３４４、３７８、４０２、及びそれに続くファイバーチョッパ３３６、３６６、３８２、４０４及び埋め込み装置３７０、３８６、４０６が、製造ライン３１０上に提供される。好ましい実施形態では、全部で４層（例えば、図２９のパネル１０１を参照されたい）を提供することによってＳＣＰパネルを形成する。上記のように、ファイバーが埋め込まれた凝結可能なスラリーの４層が堆積されると、形成装置３９４を枠３１２に好ましくは提供することによってパネルの表面の上面３９６を形成する。かかる形成装置３９４は、凝結可能なスラリー／ボード製造技術分野で周知であり、通常、多層パネルの高さ及び形状を所望の寸法特性に合うように適合させるスプリング装填又は振動プレートである。
【０１４１】
作製されるパネルは、凝結すると総合的なファイバー補強物体を形成する多層（例えば、図２９のパネル１０１の層、２２、２４、２６、２８を参照されたい）を有する。各層内のファイバーの存在及び配置が、以下に開示され説明されているある種の所望のパラメータによって制御され、そのパラメータ内に維持されるならば、パネルを剥離することは事実上不可能になることになる。
【０１４２】
この時点で、スラリー層は凝結を開始し、それぞれのパネルは、切断装置３９８によって相互に分離される。この切断装置３９８は、好ましい実施形態では、水ジェットカッターである。移動ブレードを含めての他の切断装置は、本パネル組成物において適切に鋭い端部を創出可能であれば、本操作に適していると見なされる。切断装置３９８は、パネルが、図３１に示された表示と異なる場合もある所望の長さを備えて製造されるように、ライン３１０及び枠３１２と関連して配置される。キャリアウェブ３１４の速度は、比較的遅いので、切断装置３９８を備え付けることによってウェブ３１４の移動方向に垂直に切断し得る。より速やかな製造速度では、かかる切断装置を、ウェブ進行方向に対してある角度で製造ライン３１０に備え付けることが知られている。切断されると、分離されたパネル３２１は、当技術分野でよく知られているように、さらなる取扱い、包装、貯蔵及び／又は輸送のために積層される。
【０１４３】
次いで、補強部材は、形成装置３９４の下流で模様内に挿入され、挿入及び取り付け工程４００でグルー又は他の手段によってＳＣＰパネルに接着される。所望であれば、形成装置３９４は、ＳＣＰパネルを刻印することによってＳＣＰパネル内にくぼみを作製し、補強部材は、挿入及び取り付け工程４００でくぼみ内に置かれる。
【０１４４】
定量的な用語において、ファイバー及びスラリー層の数、パネル中のファイバーの体積分率、並びに各スラリー層の厚さ、並びにファイバーストランドの直径が、ファイバー埋め込み効率に及ぼす影響が、調査された。解析では、以下のパラメータが同定された：
【０１４５】
ｖＴ＝複合材の全体積
【０１４６】
ｖｓ＝パネルのスラリーの全体積
【０１４７】
ｖｆ＝パネルのファイバーの全体積
【０１４８】
ｖｆ，ｌ＝ファイバーの全体積／層
【０１４９】
ｖＴ，ｌ＝複合材の全体積／層
【０１５０】
ｖｓ，ｌ＝スラリーの全体積／層
【０１５１】
Ｎｌ＝スラリー層の全数；ファイバー層の全数
【０１５２】
Ｖｆ＝パネルのファイバーの全体積分率
【０１５３】
ｄｆ＝個々のファイバーストランドの等価直径
【０１５４】
ｌｆ＝個々のファイバーストランドの長さ
【０１５５】
ｔ＝パネル厚さ
【０１５６】
ｔｌ＝スラリー及びファイバーを含む個々の層の全厚さ
【０１５７】
ｔｓ，ｌ＝個々のスラリー層の厚さ
【０１５８】
ｎｆ，ｌ、ｎｆ１，ｌ、ｎｆ２，ｌ＝ファイバー層のファイバーの全数
【０１５９】
【数１】
2009522472.tif 000005
＝ファイバー層に含有されるファイバーの全射影表面積
【０１６０】
【数２】
2009522472.tif 000006
＝ファイバー層に対してのファイバーの射影表面積分率
【０１６１】
ファイバーの射影表面積分率，
【数３】
2009522472.tif 000007
【０１６２】
等しい数のスラリー層及びファイバー層からなるパネルを仮定する。これらの
層の数がＮｌに等しく、パネル内のファイバー体積分率がＶｆに等しいとする。
【０１６３】
要約すれば、ある確定したスラリー層上に堆積したファイバーネットワーク層
のファイバーの射影表面積分率
【数４】
2009522472.tif 000008
、は、以下の数学的な関係によって与えられる：
【０１６４】
【数５】
2009522472.tif 000009
【０１６５】
式中、Ｖｆは、パネルのファイバーの全体積分率であり、ｔは、パネルの全厚さであり、ｄｆは、ファイバーストランドの直径であり、Ｎｌは、ファイバー層の全数であり、ｔｓ，ｌは、使用される確定したスラリー層の厚さである。
【０１６６】
したがって、良好なファイバー埋め込み効率を実現するために、目的の関数では、ファイバーの表面積分率がある臨界値未満に保たれるようになる。式８及び１０に現れる１つ又は複数の変数を変えることによって、ファイバーの射影表面積分率は、良好なファイバー埋め込み効率が実現されるように調整し得ることに留意されたい。
【０１６７】
ファイバーの射影表面積分率の大きさに影響する多様な変数は、同定され、良好なファイバー埋め込み効率が実現されるように「ファイバーの射影表面積分率」の大きさを調整する手法が示唆されている。これらの手法は、ファイバーの射影表面積分率を臨界閾値未満に保つために１つ又は複数の以下の変数を変えるステップを含む：確定したファイバー及びスラリー層の数、確定したスラリー層の厚さ、及びファイバーストランドの直径。
【０１６８】
この基礎的な調査に基づき、ファイバーの射影表面積分率の典型的な大きさ、
【数６】
2009522472.tif 000010
は、以下の通りであることが発見された：
【０１６９】
典型的なファイバーの射影表面積分率は、
【数７】
2009522472.tif 000011
である。
【０１７０】
典型的なファイバーの射影表面積分率の他の範囲は、
【数８】
2009522472.tif 000012
である。
【０１７１】
設計上のパネルファイバーの体積分率、Ｖｆに対して、ファイバーの射影表面積分率の前記の好ましい大きさを実現することは、１つ又は複数の以下の変数を調整することによって可能にすることができる：確定したファイバー層の全数、確定したスラリー層の厚さ、及びファイバーストランドの直径。詳細には、ファイバーの射影表面積分率の典型的な大きさをもたらすこれらの変数の望ましい範囲は、以下の通りである：
【０１７２】
多層ＳＣＰパネルの確定したスラリー層の厚さ、ｔｓ，ｌ
確定したスラリー層の好ましい厚さ、ｔｓ，ｌ≦０．２０インチ
確定したスラリー層のより好ましい厚さ、ｔｓ，ｌ≦０．１２インチ
確定したスラリー層の最も好ましい厚さ、ｔｓ，ｌ≦０．０８インチ
【０１７３】
多層ＳＣＰパネルの確定したファイバー層の数、Ｎｌ
確定したファイバー層の好ましい数、Ｎｌ≧４
確定したファイバー層の最も好ましい数、Ｎｌ≧６
【０１７４】
ファイバーストランドの直径、ｄｆ
好ましいファイバーストランドの直径、ｄｆ≧３０ｔｅｘ
最も好ましいファイバーストランドの直径、ｄｆ≧７０ｔｅｘ
【０１７５】
構造床の下張り又は床の下張りとしてパネルを使用する場合、パネル
は、好ましくは、舌部及び溝構造を備えて作製されることになり、舌部及び溝構造は、舌部及び溝をルーターを用いて切断することによりキャスティング中又は使用前にパネルの端部を形成することによって作製し得る。好ましくは、舌部及び溝は、図３及び４Ａ〜Ｃに示されるように、テーパを付けられ、このテーパによって、本発明のパネルの組み込みが容易になることになる。
【０１７６】
方法、及び本発明で使用するための典型的なＳＣＰパネルに埋め込まれるファイバー量に関する変形形態の追加の詳細は、以下の特許及び特許出願によって提供される：
【０１７７】
その全体において参照により本明細書に組み込まれている発明の名称、ＳＬＵＲＲＹ  ＦＥＥＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＰＡＮＥＬ  ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮのＤｕｂｅｙらの米国特許第６，９８６，８１２号；及び
【０１７８】
全てが、それらの全体において参照により本明細書に組み込まれている、以下の同時係属の本願の譲受人に譲渡された米国特許出願：
【０１７９】
発明の名称、ＭＵＬＴＩ−ＬＡＹＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＤＵＣＩＮＧ  ＨＩＧＨ  ＳＴＲＥＮＧＴＨ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＰＡＮＥＬＳである、出願番号第１０／６６６，２９４号のＤｕｂｅｙらの米国特許出願公開第２００５／００６４１６４（Ａ１）号；
【０１８０】
発明の名称、ＥＭＢＥＤＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＥＮ
ＨＡＮＣＥＤ  ＳＬＵＲＲＹである、出願番号第１０／６６５，５４１号のＰｏｒｔｅｒの米国特許出願公開第２００５／００６４０５５号（Ａ１）；
【０１８１】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＰＲＯＣＥＳＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＦＥＥＤＩＮＧ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＳＬＵＲＲＹ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴ  ＰＡＮＥＬＳである米国特許出願第１１／５５５，６４７号；
【０１８２】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＷＥＴ  ＭＩＸＩＮＧ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＳＬＵＲＲＹ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴ  ＰＡＮＥＬＳである米国特許出願第１１／５５５，６５５号；
【０１８３】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＷＥＴ  ＭＩＸＩＮＧ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＳＬＵＲＲＹ  ＦＯＲ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴ  ＰＡＮＥＬＳである米国特許出願第１１／５５５，６５８号；
【０１８４】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＰＡＮＥＬ  ＳＭＯＯＴＨＩＮＧ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＦＯＲＭＩＮＧ  Ａ  ＳＭＯＯＴＨ  ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ  ＳＵＲＦＡＣＥ  ＯＮ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴ  ＰＡＮＥＬＳである米国特許出願第１１／５５５，６６１号；
【０１８５】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＷＥＴ  ＳＬＵＲＲＹ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＧＡＵＧＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＯＦ  ＳＡＭＥである米国特許出願第１１／５５５，６６５号；
【０１８６】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＭＵＬＴＩ−ＬＡＹＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＤＵＣＩＮＧ  ＨＩＧＨ  ＳＴＲＥＮＧＴＨ  ＦＩＢＥＲ−ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ  ＣＥＭＥＮＴＩＴＩＯＵＳ  ＰＡＮＥＬＳ  ＷＩＴＨ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＦＩＢＥＲ  ＣＯＮＴＥＮＴである米国特許出願第１１／５９１，７９３号；
【０１８７】
２００６年１１月１日出願の、発明の名称、ＥＭＢＥＤＭＥＮＴ  ＲＯＬＬ  ＤＥＶＩＣＥである米国特許出願第１１／５９１，９５７号。
【０１８８】
特性
かかるＳＣＰパネル（補強材を備える前）を用いるＳＣＰパネル及び枠システムは、好ましくは、表２Ａ〜２Ｄに列挙された１つ又は複数の特性を有する。いくつかのこれらの特性は、他の特性、例えば、防菌及び防バクテリア性は実質的に同じのままであると予想されつつ、補強材によって改良されることになろう。
【０１８９】
【表３】
2009522472.tif 000013
【０１９０】
【表４】
2009522472.tif 000014
【０１９１】
【表５】
2009522472.tif 000015
【０１９２】
【表６】
2009522472.tif 000016
【０１９３】
表２Ｄの水平設計せん断容量は、安全係数３を提供する。
【０１９４】
典型的な厚さ３／４インチ（１９ｍｍ）のパネルは、中心上１６インチ（４０６．４ｍｍ）スパンでＡＳＴＭ  ６６１及びＡＰＡ  Ｓ−１の試験方法に従って試験した場合、静的荷重下で５５０ｌｂ（２５０ｋｇ）を超える最終荷重容量、衝撃荷重下で４００ｌｂ（１８２ｋｇ）を超える最終荷重容量、及び２００ｌｂ（９０．９ｋｇ）荷重で静的荷重下と衝撃荷重下双方で０．０７８インチ（１．９８ｍｍ）未満の曲げを有する。
【０１９５】
ＡＳＴＭ  Ｃ  ９４７試験によって測定した場合、４８時間水中に浸漬された後の乾燥密度が６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４０ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３（１４４０ｋｇ／ｍ３）、又は６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４０ｋｇ／ｍ３）〜９５ｌｂ／ｆｔ３（１５２２ｋｇ／ｍ３）であるパネルの曲げ強度は、通常、少なくとも１０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）、例えば、１３００ｐｓｉ（９ＭＰａ）、好ましくは、少なくとも１６５０ｐｓｉ（１１．４ＭＰａ）、より好ましくは、少なくとも１７００ｐｓｉ（１１．７ＭＰａ）である。
【０１９６】
１０フィート×２０フィート（３０５×６１０ｃｍ）金属枠上に固定された厚さ３／４インチ（１．９ｃｍ）のＳＣＰパネル上に水頭２インチ（５．１ｃｍ）を２４時間維持する試験において水に曝露された場合、通常、このシステムの水平せん断隔壁荷重支持容量は、２５％を超えて低下することはなく、好ましくは、２０％を超えて低下することはないことになる。
【０１９７】
１０フィート×２０フィート（３０５×６１０ｃｍ）金属枠上に固定された厚さ３／４インチのＳＣＰパネル上に水頭２インチ（５．１ｃｍ）を２４時間維持する試験において水に曝露された場合、通常、このシステムは、０．７ポンド／平方フィートを超える水を吸収しないことになる。
【０１９８】
金属枠上に固定されたＳＣＰパネル上で２４時間維持された水頭２インチ（５．１ｃｍ）に曝露された場合、１０フィート×２０フィート（３０５×６１０ｃｍ）金属枠に取り付けられた幅１０フィート×長さ２０フィート（３０５×６１０ｃｍ）×厚さ３／４インチのＳＣＰパネル隔壁を備える本システムの実施形態は、通常、５％を超えて膨張しないことになる。
【０１９９】
通常、本補強ＳＣＰパネルは、該パネルがほぼａ１を達成するＡＳＴＭ  Ｇ−２１を満たし、該システムがほぼａ１０を達成するＡＳＴＭ  Ｄ−３２７３を満たす。又、通常、本システムは、清浄である場合、実質的にバクテリアの成長がゼロである。又、通常、本システムは、シロアリには食べられない。
【０２００】
通常、構造に対する不燃システムは、金属枠上に支持されたせん断隔壁であって、該隔壁が本発明のパネルを備え、該枠が金属枠組み部材を備え、該パネルが厚さ３／４インチを有し、ＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキングに従って測定した場合、８フィート×８フィート壁組立体に対して約４４００〜７４００ｌｂ（１９９６〜３３５７ｋｇ）のラッキング強度最終荷重を有するせん断隔壁を備える。これを翻訳すれば、約５５０ｌｂ／直線フィート〜９２５ｌｂ／直線フィートの公称壁ラッキングせん断強度に相当する。例えば、ラッキング強度最終荷重は、８フィート×８フィート壁組立体に対して約４６００ｌｂ〜約６０００ｌｂ（２０８６〜２７２１ｋｇ）の範囲であってよい。これを翻訳すれば、約５７５ｌｂ／直線フィート〜７５０ｌｂ／直線フィートの公称壁ラッキングせん断強度に相当する。このＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキング測定に対する組立体は、単一側壁であり、固定具の中心で１６インチ、周縁部の中心で６インチ、及び内部平面の中心で１２インチにある１６ゲージ３−５／８インチスタッドを有する。このＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキング測定に対するパネルは、水平に装填され、空洞部にブロッキングを有さない。固定具は、＃８の１８×１−５／８インチ長の翼付ＤＲＩＬＬＥＲ  ＢＵＧＥＬ  ＨＥＡＤネジである。
【０２０１】
壁ラッキング強度に対する値は、異なるゲージのスタッド、異なるスタッド間隔、及び異なる固定具間隔に対して変わってもよい。したがって、壁ラッキング強度に対する典型的な範囲は、公称壁ラッキングせん断強度として５００〜７０００ｐｌｆである。
【０２０２】
壁ラッキング強度は、ポンド／直線フィートで表されるが、供試体に対する最終荷重は、供試体に対する最大荷重として完全な単位で表しても、ポンド／直線フィート、例えば供試体の幅で表された最終荷重で表してもよい。
【０２０３】
通常、壁枠組みに固定された場合のパネルは、同じ固定具を用いて同じ壁枠組みに固定された無補強の類似の寸法の（大きさの）ＳＣＰパネルのラッキングせん断強度の１．１〜３．０倍のラッキングせん断強度を有する。
【実施例】
【０２０４】
供試体隔壁材料
３／４インチＳＣＰ試験体−ファイバーグラスストランドを用いて補強された本発明の構造セメントパネル。「Ｖ」溝及び舌部は、４フィート×８フィート（１２２×２４４ｃｍ）シートの８フィート寸法に沿って位置する。この床隔壁試験のＳＣＰパネルの実施例で使用される成分組成を、表３に示す。
【０２０５】
【表７】
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【０２０６】
全部で５枚のパネルを試験した。各パネルは、同じ枠組み要素からなっており（中心で１６インチ（４０．６ｃｍ）に位置した、Ｄｉｅｔｒｉｃｈによって製造された１６ゲージ３−５／８インチ（９．２ｃｍ）スタッド）、固定具の配置（周縁部の中心上６インチ（１５．２ｃｍ）、内部平面で１２インチ（３０．５））、３／４インチＳＣＰパネルは、全て空洞内にブロッキングなしで（ｗｉｔｈ  ｎｏ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ）装填された。組立体の全部が単一側壁であった。
【０２０７】
パネル１は、追加の金属補強を全く加えない基本ケースである。
【０２０８】
パネル２は、裏側に結合された２２ゲージ鋼の完全シート（４フィート×８フィート）（１２２×２４４ｃｍ）ピースであった。
【０２０９】
パネル３は、パネルの８フィート寸法に沿って結合された２２ゲージ鋼の幅８インチ（２０．３ｃｍ）片を備えた（図５の実施形態に類似）。パネル３〜５の補強材を、パネルの表面に接着することによってパネル表面から突き出させた。
【０２１０】
パネル４は、各ＳＣＰパネルの４つのコーナー全てに結合された１８インチ×１８インチ（４６×４６ｃｍ）ガセットを備えた（図１０の実施形態に類似するが、補強材が突き出し、補強部材５６が存在しない）。
【０２１１】
パネル５は、各ＳＣＰパネルの４つのコーナー全てに結合された、端部上にたたみ込まれた１８インチ×１８インチ（４６×４６ｃｍ）ガセットを備えた（パネル４に類似するが、ガセットが端部上にたたみ込まれている）。
【０２１２】
ＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキングに従って測定された最終荷重は以下の通りであった（角カッコ中の数字は相互関係指数である）：
パネル１−４１４７ｌｂ（１８８１ｋｇ）［１］
パネル２−７６５１ｌｂ（３４７０ｋｇ）［１．８４５］
パネル３−５６４１ｌｂ（２５５８ｋｇ）［１．３６０］
パネル４−４７１２ｌｂ（２１３７ｋｇ）［１．１３６］
パネル５−３８２８ｌｂ（１７３６ｋｇ）［０．９２３］
【０２１３】
各パネルに対する破壊モードは以下の通りであった：
パネル１−固定具が周縁部周縁から抜ける。
パネル２−固定具が周縁部周縁で抜ける／せん断される。金属は、結合がはなれ、裏側で曲がる。
パネル３−固定具が周縁部周縁で抜ける／せん断される。金属は、結合がはなれ、裏側で曲がる。
パネル４−固定具が周縁部周縁で抜ける／せん断される。金属は、結合がはなれ、裏側で曲がる。接着剤は、十分に硬化していないような外観であり、試験後接触すると依然として湿っていた。
パネル５−固定具が周縁部周縁で最初せん断され、次いで曲がった部分が固定具から引っ張り出される。金属は、結合がはなれ、裏側で曲がる。ガセットの曲がった部分のために、組立体の水平ジョイントに沿って３／１６インチ空間が存在することにこの場合留意されたい。これは性能に悪い影響を及ぼすはずである。
【０２１４】
図３４は、周縁部の中心で６インチ（１５．２ｃｍ）及び内部平面で１２インチ（３０．５ｃｍ）の固定具配置によって、中心上１６インチで１６ゲージ３．６２４鋼スタッド上に水平に装填されたＳＣＰを備えるこれらの５つの８フィート×８フィート試料のＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキングを示す。
【０２１５】
金属枠上のファイバー補強構造セメントパネルの水平隔壁を用いるシステムの特定の実施形態を示し、説明したが、そのより広い態様における及び添付の特許請求の範囲で記載の本発明から逸脱することなく本発明への変更及び改変を行い得ることは当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】パネルのＳＣＰ材料上のくぼみに挿入された補強シート片を用いる本発明の補強構造セメントパネル（ＳＣＰ）パネルの第１の実施形態を示す上面図である。
【図２】図１のパネルのＩＩ−ＩＩ面に沿った横断面図である。
【図３】パネルの対向端部の周りを包む片を含む補強シート片を用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第２の実施形態を示す上面図である。
【図４】図３のパネルのＩＶ−ＩＶ面に沿った横断面図である。
【図５】補強片がパネルの表面から突き出ている本発明の補強ＳＣＰパネルの第３の実施形態を示す上面図である。
【図６】図５のパネルのＶＩ−ＶＩ面に沿った横断面図である。
【図７】パネルの対向側壁の周りを包む補強片を含む本発明の補強ＳＣＰパネルの第４の実施形態を示す上面図である。
【図８】図７のパネルのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ面に沿った横断面図である。
【図９】パネルの対向壁の周りを包む補強メッシュを含む本発明の補強ＳＣＰパネルの第５の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】補強コーナーピース及び別個の任意選択の補強片を含む本発明の補強ＳＣＰパネルの第６の実施形態を示す上面図である。
【図１１】図１０のパネルのＸＩ−ＸＩ面に沿った横断面図である。
【図１２】図１０のパネルのＸＩＩ−ＸＩＩ面に沿った横断面図である。
【図１３】補強片及び別個の補強コーナーピースを含む本発明の補強ＳＣＰパネルの第７の実施形態を示す上面図である。任意選択で、補強片の内の２つは、コーナーピースに接触する。
【図１４】図１３のパネルのＸＩＶ−ＸＩＶ面に沿った横断面図である。
【図１５】図１３のパネルのＸＶ−ＸＶ面に沿った横断面図である。
【図１６】その表面の１つの上の１ピース補強縁部を用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第８の実施形態を示す上面図である。
【図１７】図１６のパネルのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ面に沿った横断面図である。
【図１８】その表面の１つの上の複数ピース補強縁部を用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第９の実施形態を示す上面図である。
【図１９】孔あきパネルを用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第１０の実施形態を示す上面図である。
【図２０】図１９のパネルのＸＸ−ＸＸ面に沿った横断面図である。
【図２１】図１９のパネルの斜視図である。
【図２２】小孔を備えたパネルを用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第１１の実施形態の一部分を示す斜視図である。
【図２３】小孔を備えたパネルを用いる本発明の補強ＳＣＰパネルの第１２の実施形態の一部分を示す上面図である。
【図２４】図２３のパネルのＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ面に沿った横断面図である。
【図２５】本発明の補強ＳＣＰパネルの第１３の実施形態の一部分を示す上面図である。
【図２６】図２５のパネルのＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ面に沿った横断面図である。
【図２７】本発明の補強ＳＣＰパネルの第１４の実施形態の一部分を示す上面図である。
【図２８】図２７のパネルのＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ面に沿った横断面図である。
【図２９】明解にするために補強材が除外された本発明の多層ＳＣＰパネルを示す側面図である。
【図３０】本発明の補強構造セメントパネル（ＳＣＰ）パネルを用いるのに適した金属枠壁を示す概略側面図である。
【図３１】下流のエンボス用工程及び補強取り付け工程を除いた、本発明のＳＣＰパネルを作製するのに適している装置を示す立面図である。
【図３２】本方法で使用される種類のスラリー供給工程を示す斜視図である。
【図３３】軽量フィラーを埋め込む本方法で使用するのに適した埋め込み装置を示す部分オーバーヘッド平面図である。
【図３４】固定具の配置が周縁部の中心で６インチ（１５．２ｃｍ）、及び内部平面で１２インチ（３０．４ｃｍ）である、中心で１６インチの１６ゲージ３．６２４鋼製スタッド上に水平に組み込まれたＳＣＰを含む５つの８フィート×８フィート（２．１６ｍ×２．１６ｍｍ）試料のＡＳＴＭ  Ｅ７２ラッキングデータを示すグラフである。
【図３５】本発明の補強ＳＣＰパネルで使用するのに適した典型的な金属床枠１６０を示す斜視図である。
【図３６】本発明のシステムにおいて図３５の金属枠上に支持された単層ＳＣＰパネル１６２の部分概略垂直セクションを示す図である。
【図３７】本発明の不燃床システム内の波型シート上に支持された図３６のＳＣＰパネルを示す斜視図である。
【図３８】ＳＣＰパネルが金属ネジによって波型シートに取り付けられた図３７の実施形態の一部分を示す斜視図である。
【図３９】本発明の補強ＳＣＰパネルを使用する屋根システムの実施形態を示す図である。
【図４０】本発明の補強ＳＣＰパネルを使用する屋根システムの他の実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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