(57)【要約】【課題】高層建物の下層階にタイルを張り付けた場合に、タイルが剥離・剥落するのを防止できる仕上材張付け方法を提供すること。【解決手段】仕上材張付け方法は、高層建物の構造体１にタイルを張り付ける方法である。構造体１は、現場でタイルを張り付ける下層階１０と、この下層階１０よりも上層に位置する上層階１１と、を含んで構成される。仕上材張付け方法は、下層階１０を構築し、引き続いて上層階１１の構築を開始して、この上層階１１を所定階まで構築した時点で、下層階１０のタイル張付けを開始する。この発明によれば、タイル張付け開始前に下層階１０にある程度のひずみを発生させておくので、タイル張付け開始後の下層階１０の増加ひずみ量はそれほど大きくならないから、下層階１０からタイルが剥離・剥落するのを防止できる。【選択図】図１
2011169030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高層建物の構造体に仕上材を張り付ける仕上材張付け方法であって、
前記構造体は、現場で仕上材を張り付ける第１構造部と、当該第１構造部よりも上層に位置する第２構造部と、を含んで構成され、
前記第１構造部を構築し、引き続いて前記第２構造部の構築を開始して、当該第２構造部を所定階まで構築した時点で前記第１構造部の仕上材張付けを開始することを特徴とする仕上材張付け方法。
【請求項２】
前記仕上材は、タイルであり、
前記第１構造部の表面にモルタルを介して張り付けたタイルが剥離するおそれのある前記第１構造部のひずみ量を限界ひずみ量として定め、
前記第１構造部のタイル張付け開始後に構築する前記第２構造部の荷重によって生じる前記第１構造部のひずみ量を増加ひずみ量として、当該増加ひずみ量が前記限界ひずみ量以下となるように、前記第１構造部のタイル張付けの開始時期を前記第２構造部よりも遅らせることを特徴とする請求項１に記載の仕上材張付け方法。
【請求項３】
前記構造体は、高強度コンクリートからなり、
前記第１構造部は、少なくとも下層階の柱を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の仕上材張付け方法。
【請求項４】
高層建物の構造体にタイルを張り付けるタイル張付け方法であって、
前記構造体は、現場でタイルを張り付ける第１構造部と、当該第１構造部よりも上層に位置する第２構造部と、を含んで構成され、
前記高層建物が完成した際に、前記第１構造部の表面に塗布したタイル張付けのためのモルタルの圧縮ひずみ量が所定値以下になるように、前記第１構造部のタイル張付けの開始時期を調整することを特徴とするタイル張付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕上材張付け方法およびタイル張付け方法に関する。例えば、鉄筋コンクリート造の高層建物の柱にタイルや石などの仕上材を張り付ける仕上材張付け方法およびタイル張付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄筋やコンクリートの高強度化により、高層建物や超高層建物に鉄筋コンクリート構造が採用されている。
このような鉄筋コンクリート造の超高層建物は、例えば、以下の手順で構築される。
工場にて、プレキャストコンクリート柱（以降、ＰＣ柱と呼ぶ）やプレキャストコンクリート梁（以降、ＰＣ梁と呼ぶ）、プレキャストコンクリート床（以降、ＰＣ床と呼ぶ）を打設しておく。そして、これらＰＣ柱、ＰＣ梁、ＰＣ床を現場に運搬し、クレーンにて建て込むことで、下層階から上層階に向かって構築してゆく。
【０００３】
ところで、鉄筋コンクリート構造を採用した高層マンションでは、意匠上、柱や梁などの構造体にタイルや石などの仕上材を張り付ける場合がある。
例えば、工期短縮のため、ＰＣ梁およびＰＣ柱にタイルを先付けする方法が考えられる。具体的には、ＰＣ型枠にタイルをセットし、この状態でコンクリートを打設することにより、ＰＣ梁およびＰＣ柱にタイルを先付けする（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方法では、以下のような問題がある。すなわち、タイルを先付けしたＰＣ柱およびＰＣ梁を用いて上層階まで構築すると、上層階の荷重が下層階に作用して、下層階の柱に大きな軸方向圧縮力が作用することになる。その結果、下層階の柱のひずみ量が大きくなり、タイルが剥離・剥落するおそれがある。
特に、Ｆｃ１００Ｎ／ｍｍ２以上の高強度コンクリートでは、許容応力度も高いために、柱に生じるひずみ量が大きくなって、躯体の表面に設けたタイルが剥離・剥落する可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は、高層建物の下層階にタイルを張り付けた場合に、タイルが剥離・剥落するのを防止できる仕上材張付け方法およびタイル張付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の仕上材張付け方法は、高層建物の構造体に仕上材を張り付ける仕上材張付け方法であって、前記構造体は、現場で仕上材を張り付ける第１構造部と、当該第１構造部よりも上層に位置する第２構造部と、を含んで構成され、前記第１構造部を構築し、引き続いて前記第２構造部の構築を開始して、当該第２構造部を所定階まで構築した時点で前記第１構造部の仕上材張付けを開始することを特徴とする。
【０００８】
仕上材としては、タイル、天然石、人造石、プラスチック、樹脂などの可塑性材料が挙げられる。
この発明によれば、第１構造部を構築し、引き続いて第２構造部の構築を開始する。第２構造部を所定階まで構築すると、第２構造部の構築した部分の荷重が第１構造部に加わり、第１構造部に軸方向の圧縮力が作用してひずみが生じる。そこで、この時点で、第１構造部の仕上材張付けを開始する。よって、仕上材張付け開始前に第１構造部にある程度のひずみを発生させておくので、仕上材張付け開始後の第１構造部の増加ひずみ量はそれほど大きくならないから、第１構造部からタイルが剥離・剥落するのを防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の仕上材張付け方法は、前記仕上材は、タイルであり、前記第１構造部の表面にモルタルを介して張り付けたタイルが剥離するおそれのある前記第１構造部のひずみ量を限界ひずみ量として定め、前記第１構造部のタイル張付け開始後に構築する前記第２構造部の荷重によって生じる前記第１構造部のひずみ量を増加ひずみ量として、当該増加ひずみ量が前記限界ひずみ量以下となるように、前記第１構造部のタイル張付けの開始時期を前記第２構造部よりも遅らせることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、限界ひずみ量を定めて、増加ひずみ量が限界ひずみ量以下となるように、第２構造部のタイル張付けの開始時期を第２構造部よりも遅らせる。これにより、タイル張付けの適切な施工時期を容易に決定できる。
【００１１】
請求項３に記載の仕上材張付け方法は、前記構造体は、高強度コンクリートからなり、前記第１構造部は、少なくとも下層階の柱を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、構造体を高強度コンクリートで構築し、第１構造部に少なくとも下層階の柱を含むようにした。高層建物の下層階の柱には大きな鉛直荷重が作用するが、この柱に張り付けたタイルが躯体から剥離・剥落するのを防止できる。
【００１３】
請求項４に記載のタイル張付け方法は、高層建物の構造体にタイルを張り付けるタイル張付け方法であって、前記構造体は、現場でタイルを張り付ける第１構造部と、当該第１構造部よりも上層に位置する第２構造部と、を含んで構成され、前記高層建物が完成した際に、前記第１構造部の表面に塗布したタイル張付けのためのモルタルの圧縮ひずみ量が所定値以下になるように、前記第１構造部のタイル張付けの開始時期を調整することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、高層建物が完成した際に、第１構造部の表面に塗布したタイル張付けのためのモルタルの圧縮ひずみ量が所定値以下になるように、第１構造部のタイル張付けの開始時期を調整する。つまり、モルタルの圧縮ひずみ量が所定値を超えると、モルタルが追従できなくなるので、第１構造部のタイル張付けの開始時期を調整することで、タイル張付け開始前に第１構造部にある程度のひずみを発生させておく。よって、タイル張付け開始後の第１構造部の増加ひずみ量はそれほど大きくならないから、第１構造部からタイルが剥離・剥落するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、仕上材張付け開始前に第１構造部にある程度のひずみを発生させておくので、仕上材張付け開始後の第１構造部の増加ひずみ量はそれほど大きくならないから、第１構造部からタイルが剥離・剥落するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る仕上材張付け方法が適用される高層建物の構造を示す立面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る仕上材張付け方法の試験体の立面図および平面図である。
【図３】前記実施形態に係る仕上材張付け方法のひずみ追従性試験を説明するための図である。
【図４】下地モルタルをボンドセメント＋ＮＳポリマーミックス、張付けモルタルを圧着セメントとした場合の試験結果である。
【図５】下地モルタルをＮＳボンドセメントおよびＮＳポリマーミックス、張付けモルタルをＮＳ弾モルとした場合の試験結果である。
【図６】タイルを先付けした場合の試験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の仕上材張付け方法が適用される高層建物の構造体１を示す立面図である。
高層建物の構造体１は、鉄筋コンクリート構造であり、この高層建物の構造体１の１階および２階は、第１構造部としての下層階１０であり、この下層階１０よりも上層に位置する３階からｎ階までを、第２構造部としての上層階１１とする。
この構造体１は、略１００Ｎ／ｍｍ２以上の高強度コンクリートからなるプレキャスト部材で構成され、二丁掛タイルが張り付けられる。
【００１８】
この高層建物の構造体１の下層階１０にタイルを張り付ける方法について検討する。
下層階１０の柱にタイルを張り付けると、柱の建て込み後に上層階１１の荷重によるひずみが大きくなり、タイルが剥離・剥落する可能性がある。
この現象のメカニズムは、以下のようになっている。すなわち、上層階１１を構築すると、この上層階１１の荷重が下層階１０の柱に軸方向の圧縮力として作用する。すると、この柱が軸方向に縮んで、この柱の縮みに追従して、タイル張付けに用いられるモルタルも縮むことになる。そして、柱の縮み量が大きくなると、モルタルが追従しきれなくなって、タイルが剥離・剥落する。
【００１９】
この問題を解決するには、以下のようにすればよい。
すなわち、タイル張付け開始後の柱ひずみ量を増加ひずみ量とし、タイルが剥離するおそれのある柱ひずみ量を限界ひずみ量とする。そして、増加ひずみ量が限界ひずみ量以下となるようにすればよい。
あるいは、タイル張付けに用いられるモルタルの縮み量を圧縮ひずみ量とする。この圧縮ひずみ量は上述の増加ひずみ量に比例するので、圧縮ひずみ量を所定値以下に抑えるようにしてもよい。
【００２０】
具体的には、この高層建物の構造体１を以下の手順で構築する。まず、下層階１０を構築する。次に、上層階１１の構築を開始し、上層階１１を所定階まで構築した時点で、下層階１０のタイル張付けを開始する。
ここで、所定階の高さを求める。なお、所定階の高さを求めることは、タイル張付け開始前の上層階１１の構築量を決定することであり、下層階１０のタイル張付けの開始時期を決定することである。
【００２１】
上述の増加ひずみ量は、収縮ひずみ量、長期弾性ひずみ量、クリープひずみ量、地震時増分ひずみ量の和である。このうち、長期弾性ひずみ量は、上層階１１のタイル張付け開始後に構築した部分の鉛直荷重により生じるため、タイル張付け開始後の上層階１１の構築量が減少するほど低下する。したがって、タイル張付けの開始時期が遅れるほど、つまり、所定階が高くなるほど、増加ひずみ量が低下することになる。
【００２２】
よって、今回、以下、複数のモルタル材料の中から、タイル張付けのためのモルタルとして、ひずみ追従性の高い下地モルタルおよび張付けモルタルを選定し、ひずみ追従試験を行う。
そして、このひずみ追従試験の結果に基づいて、選定した下地モルタルおよび張付けモルタルの限界ひずみ量を定めて、高層建物が完成した際に、増加ひずみ量が限界ひずみ量以下になるように、下層階１０のタイル張付けの開始時期を遅らせる、あるいは、所定階の高さを決定すればよい。
【００２３】
１．  モルタル材料の選定
１．１  試験材料
下地モルタルおよび張付けモルタルには、高いひずみ追従性が要求されるため、以下のものを試験材料とした。
１）下地モルタル
ＮＳポリマーミックス＃３０（日本化成株式会社製）
ＮＳポリマーミックス＃４０（日本化成株式会社製）
ＮＳポリマーミックス＃３００（日本化成株式会社製）
ＮＳボンドセメント＋ＮＳハイフレックスＨＦ−１０００（日本化成株式会社製）
ＮＳ弾モル（日本化成株式会社製）
２）張付けモルタル
ＮＳ弾モル（日本化成株式会社製）
ＮＳダブルワンＰ−２（日本化成株式会社製）
ＮＳタイルセメントＴ−３（日本化成株式会社製）
圧着セメント（太平洋マテリアル株式会社製）
【００２４】
１．２  試験方法
上述の試験材料について、φ５０×１００ｍｍのモルタル試験体を用いて２０℃、６０％ＲＨの試験室内で２８日間養生した後、このモルタル試験体に圧縮力を加えて、圧縮強度、ヤング率、最大ひずみを測定する。各試験材料につき３体の試験体を作製する。この測定結果に基づいて、下地モルタルを２種類、張付けモルタルを２種類、選定する。
【００２５】
１．３  試験結果および考察
モルタルのフレッシュ性状を表１に示す。また、強度試験結果を表２に示す。
最大ひずみが高かったのは、下地モルタルでは、ＮＳポリマーミックス＃３０とＮＳボンドセメントであり、張付けモルタルでは、ＮＳ弾モルであった。
そこで、下地モルタルとしては、ＮＳポリマーミックス＃３０と、ＮＳボンドセメント（２５ｋｇにつきＮＳハイフレックスＨＦ−１０００を２ｋｇ混入）にＮＳポリマーミックス＃３０を上塗りしたものと、を選定した。また、張付けモルタルとしては、ＮＳ弾モルと圧着セメントとを選定した。
【００２６】
【表１】
2011169030.tif 000003
【００２７】
【表２】
2011169030.tif 000004
【００２８】
２．  選定したモルタル材料の限界ひずみ量
２．１  試験方法
表３に示す性質を有するコンクリートを用いて、図２に示すような１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×４５０ｍｍの形状の強度１５０Ｎ／ｍｍ２のコンクリート体を作製する。このコンクリートの配合は、水セメント比（Ｗ／Ｃ）を１５．０％、細骨材率（Ｓ／ａ）を３３．２％とした。
【００２９】
さらに、二丁掛タイルを半分に切断し、選定した下地モルタルおよび張付けモルタルを用いて、コンクリート体に張り付ける。すなわち、試験水準は、選定した２種類の下地モルタルと２種類の張付けモルタルとを組み合わせて、４種類とする。
【００３０】
ここで、コンクリート体にはＭＣＲ工法により下地処理をしておく。ＭＣＲ工法とは、型枠の内側面に凹凸のあるポリエチレン製のＭＣＲシートを貼り付けておき、この型枠内にコンクリートを打設することで、コンクリート体の表面に凹凸を形成し、コンクリート体と下地モルタルとの一体性を確保する方法である。
また、タイルを先付けした試験体も作製し、全部で５水準の試験体とする。
【００３１】
さらに、図２に示すように、３面の上中下の計９箇所にひずみゲージを取り付ける。そして、３ＭＮ試験機により、図３に示すように一軸圧縮で繰り返し荷重を与えて、タイル剥離時の各箇所でのタイルひずみおよびコンクリートひずみを測定して、ひずみ追従性試験を行う。
【００３２】
２．２  試験結果
下地モルタルとしてＮＳポリマーミックス＃３０のみを使用した試験体には、試験前にコンクリートとＮＳポリマーミックス＃３０との界面で剥離が認められたため、ひずみの測定を行わなかった。よって、３水準の試験体について試験を行った。
【００３３】
試験結果を図４〜６に示す。
図４は、下地モルタルをボンドセメント＋ＮＳポリマーミックス、張付けモルタルを圧着セメントとした場合の試験結果である。
具体的には、下地モルタルは、ボンドセメント（２５ｋｇにつきＮＳハイフレックスＨＦ−１０００を２ｋｇ混入）を３ｍｍ塗布した後、この上にポリマーミックス＃３０で７ｍｍ塗布した。
また、圧着セメントは、ＮＳハイフレックスＨＦ−１０００の４倍希釈液で混練した。
図４のグラフより、タイルひずみはコンクリートひずみの２０％程度となっており、コンクリートひずみが−１１５０×１０−６程度になるとタイルが剥離し、このときのタイルひずみが−２３０×１０−６程度であることが判る。
【００３４】
図５は、下地モルタルをＮＳボンドセメントおよびＮＳポリマーミックス、張付けモルタルをＮＳ弾モルとした場合の試験結果である。図５のグラフより、タイルひずみはコンクリートひずみの２０％程度となっており、コンクリートひずみが−１１００×１０−６程度になるとタイルが剥離し、このときのタイルひずみが−２００×１０−６程度であることが判る。
【００３５】
図６は、タイルを先付けした場合の試験結果である。図６のグラフより、タイルひずみはコンクリートひずみの８０％程度となっており、コンクリートひずみが−２３００×１０−６程度になるとタイルが剥離し、このときのタイルひずみが−１９５０×１０−６程度であることが判る。なお、この場合、タイルが剥離したと同時に剥落した。
【００３６】
以上の図４〜図６のグラフを比較すると、タイルをコンクリート体に先付けした場合には、モルタルを介してタイルを張り付けた場合に比べてタイルの裏足がコンクリート体に良く食い付いているため、タイルひずみがコンクリートひずみの変化にかなり追従していることが判る。
【００３７】
なお、今回の試験時のコンクリート強度は１５６Ｎ／ｍｍ２であった。
以上より、下地モルタルとしてはボンドセメント＋ＮＳポリマーミックス、張付けモルタルとしては圧着セメントが適していることが判った。
よって、実際にタイル張付けの施工を行う際に、今回のひずみ追従試験と同じモルタルを用いた場合には、安全率をおよそ１とすれば、限界ひずみ量を１０００μ程度に設定できる。また、例えば、安全率をおよそ２倍とすれば、限界ひずみ量を５００μ〜６００μ程度に設定できる。
なお、今回のひずみ追従試験と異なるモルタルを用いる場合には、今回と同様の方法でひずみ追従試験を行って、安全率を適宜設定して限界ひずみ量を設定すればよい。
【００３８】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）まず、下層階１０を構築し、引き続いて上層階１１の構築を開始する。上層階１１を所定階まで構築すると、この構築した部分の荷重が下層階１０の柱に加わり、この柱に軸方向の圧縮力が作用してひずみが生じる。そこで、この時点で、下層階１０のタイル張付けを開始する。よって、タイル張付け開始前に下層階１０にある程度のひずみを発生させておくので、タイル張付け開始後の下層階１０の増加ひずみ量はそれほど大きくならないから、下層階１０からタイルが剥離・剥落するのを防止できる。
【００３９】
（２）限界ひずみ量を求めて、増加ひずみ量が限界ひずみ量以下となるように、上層階１１のタイル付けの開始時期を第２構造部よりも遅らせる。これにより、タイル張付けの適切な施工時期を容易に決定できる。
【００４０】
（３）高層建物の構造体１を高強度コンクリートで構築し、下層階１０に柱を含むようにした。高層建物の下層階の柱には大きな鉛直荷重が作用するが、この柱に張り付けたタイルが躯体から剥離・剥落するのを防止できる。
【００４１】
（４）ＮＳボンドセメント２５ｋｇにつきＮＳハイフレックスＨＦ−１０００を２ｋｇ混入したものを３ｍｍ塗布し、その後、この上にポリマーミックス＃３０を７ｍｍ塗布したものを下地モルタルとする。また、圧着セメントをＮＳハイフレックスＨＦ−１０００の４倍希釈液で混練したものを張付けモルタルとする。
これらの材料を用いると、ひずみ追従性試験により、タイル剥離時のコンクリートひずみが１０００μ以上となることが判明している。よって、限界ひずみ量を１０００μ程度と大きく確保でき、タイル張付けの施工時期の自由度が高くなる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１…高層建物の構造体（鉄筋コンクリート構造体）
１０…下層階（第１構造部）
１１…上層階（第２構造部）
【図１】
2011169030.tif 000005
【図２】
2011169030.tif 000006
【図３】
2011169030.tif 000007
【図４】
2011169030.tif 000008
【図５】
2011169030.tif 000009
【図６】
2011169030.tif 000010