(57)【要約】【課題】直射日光や風雨に曝されても経年劣化して落下することを防止した建築用パネルおよびその製造方法の提供。【解決手段】少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物に、Ｚ形の吊り金具３のＬ形部分を埋め込んで硬化させた建築用パネル１であり、パネル本体２に一体化された吊り金具３によって、建築物の内外装の壁面に容易に取り付けることが可能であり、現場での施工時間を短縮することができるとともに、直射日光や風雨に曝されても建築用パネルが経年劣化して落下するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物に、Ｚ形の取付具のＬ形部分を埋め込んで硬化させた建築用パネル。
【請求項２】
さらに前記取付具の埋め込まれる部分に網状体を一部重なるように埋め込んで硬化させた請求項１記載の建築用パネル。
【請求項３】
前記取付具と前記網状体とが結束された請求項２記載の建築用パネル。
【請求項４】
型枠にＺ形の取付具を固定すること、
前記Ｚ形の取付具のＬ形部分が埋め込まれるように、前記型枠内に、少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物を打設して硬化させること
を含む建築用パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の内外装の壁面に用いられる建築用パネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁材として、装飾性および耐久性に優れた磁器タイル、陶器タイル、自然石や化粧コンクリート版などの建築用パネルを施行する場合において、従来、圧着セメント（ポリマーセメントモルタル）を壁の下地面および製品の裏面の両方に塗り付け、下地面に左右に揉み込んで面調整をしながら、下段部より積み上げ施工する湿式工法により行われている。あるいは、建築用パネルの裏面にエポキシ系接着剤を団子状に点付けし、壁面に押し付けて圧着貼りする方法が採用されている。
【０００３】
また、例えば特許文献１に記載のように、表側に補強金を添着したセメント類よりなる主板部の裏面に多孔質軽量芯板を積層一体化したパネル主体の裏側に、補強金に基端が固着された取付金具を突設するとともに、パネル主体の表面には陶磁製タイルをその裏面に設けた連結金取付部に取付られた連結金を補強金に連結させて接着剤層を介して添着一体化した建築用パネルが知られている。この建築用パネルでは、取付金具が主板部の表側に添着された補強金に基端を固着させたものとして先端を裏側より突出させてあるので壁面への取付が容易であるにも拘わらず固定強度が優れているとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平５−６５６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の湿式工法または圧着貼りする方法では、現場での施工時間を長時間必要とする。また、圧着セメントまたはエポキシ系接着剤が硬化するまで、他の作業ができない等の欠点がある。さらに、このように接着された建築用パネルは、直射日光や風雨に曝されることで、壁面との接着部分が膨張および収縮を繰り返し、経年劣化するため、接着部分が剥離して、建築用パネルが落下することが問題となっている。
【０００６】
一方、特許文献１に記載の建築用パネルでは、補強金に基端が固着された取付金具を突設して、この取付金具により壁面へ取り付けるため、固定強度が優れているとされているが、建築用パネル自体が、パネル主体の表面に接着剤層を介して陶磁製タイルを添着一体化したものであるため、前述と同様、直射日光や風雨に曝されることで接着剤層が経年劣化し、建築用パネルが落下することが問題となる。
【０００７】
そこで、本発明においては、直射日光や風雨に曝されても経年劣化して落下することを防止した建築用パネルおよびその製造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】
【０００８】
本発明の建築用パネルは、少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物に、Ｚ形の取付具のＬ形部分を埋め込んで硬化させたものである。本発明の建築用パネルでは、パネル本体に一体化された取付具によって、建築物の内外装の壁面に容易に取り付けることが可能である。また、本発明の建築用パネルは、Ｚ形の取付具のＬ形部分を埋め込んで硬化させたものであり、接着剤を用いることなく、取付具が一体化されているため、直射日光や風雨に曝されても建築用パネルと取付具との一体化部分が経年劣化することがない。
【０００９】
また、本発明の建築用パネルは、さらに取付具の埋め込まれる部分に網状体を一部重なるように埋め込んで硬化させたものであることが望ましい。これにより、台風や竜巻などの暴風時に飛来物が本発明の建築用パネルに衝突して、パネル本体にひびや破砕が発生しても、網状体を介して取付具に保持される。
【００１０】
また、取付具と網状体とは結束されていることが望ましい。これにより、取付具と網状体との結合をより強固にすることができ、パネル本体が破砕しても、網状体を介して取付具に確実に保持されるようになる。
【００１１】
本発明の建築用パネルの製造方法は、型枠にＺ形の取付具を固定すること、Ｚ形の取付具のＬ形部分が埋め込まれるように、型枠内に、少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物を打設して硬化させることを含むことを特徴とする。これにより、上述の建築用パネルが得られる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物に、Ｚ形の取付具のＬ形部分を埋め込んで硬化させた本発明の建築用パネルによれば、パネル本体に一体化された取付具によって、建築物の内外装の壁面に容易に取り付けることが可能であり、現場での施工時間を短縮することができるとともに、直射日光や風雨に曝されても建築用パネルが経年劣化して落下するのを防止することができる。
【００１３】
（２）さらに本発明の建築用パネルが、取付具の埋め込まれる部分に網状体を一部重なるように埋め込んで硬化させたものであることにより、台風や竜巻などの暴風時に飛来物が衝突して、パネル本体が破砕しても、網状体を介して取付具に保持されるので、飛散することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における建築用パネルの概略図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図２】図１の取付金具の拡大図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】図１の建築用パネルの製造工程を示すフロー図である。
【図４】型枠および専用治具の断面図である。
【図５】（ａ）は各試験体の右側面図、（ｂ）は試験装置の概略図である。
【図６】試験結果を示す図であって、（ａ）はヤーンＡ、（ｂ）はヤーンＢ、（ｃ）は平ラスの破砕状態をそれぞれ示す図である。
【図７】ラスなしパネルの試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における建築用パネルの概略図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、図２は図１の吊り金具の拡大図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、図３は図１の建築用パネルの製造工程を示すフロー図である。
【００１６】
図１において、本発明の実施の形態における建築用パネル１は、パネル本体２内に、取付具としての吊り金具３および網状体としてのラス４を埋め込んだものである。この建築用パネル１は、少なくともセメント、水および細骨材を混練した混練物に、吊り金具３の一部およびラス４を埋め込んで硬化させることにより、パネル本体２、吊り金具３およびラス４を一体化したものである。
【００１７】
本実施形態におけるパネル本体２は、長方形、正方形または角状に形成されたものである。吊り金具３は、図２に示すように、複数の開孔３ａが形成されたパンチングメタルをＺ形に成型したものである。吊り金具３は、図１に示すように、その一部すなわちＬ形部分がパネル本体２に埋め込まれる。ラス４は、図１に示すように、吊り金具３が埋め込まれる部分に一部重なるようにパネル本体２に埋め込まれる。
【００１８】
図３に示すように、上記構成の建築用パネル１は、以下の手順により製造される。
（１）原料計算・混練
ポートランドセメント１に対し、発色阻害および熱膨張性のない特殊砂と高純度微粒珪砂との混合砂２の割合にて混練する。
【００１９】
（２）型枠へ打設・吊り金具およびラス設置
図４に示すように、長方形の型枠１０に専用治具１１を用いて吊り金具３を固定し、（１）で混練した混練物１２を打設する。本実施形態においては、型枠１０の内寸法は４００ｍｍ×６００ｍｍであり、混練物１２は厚さ１０〜１８ｍｍ程度に打設する。専用治具１１は、型枠１０の側壁１０ａ上に嵌合される保持具１１ａと、保持具１１ａとの間で吊り金具３を挟持する角管１１ｂと、保持具１１ａと角管１１ｂとを固定するボルト１１ｃおよび蝶ナット１１ｄとから構成される。
【００２０】
本実施形態において、吊り金具３は３５ｍｍ×１１０ｍｍ、厚さ０．６〜３．０ｍｍ、開孔３ａの径４ｍｍ〜１０ｍｍのパンチングメタルであり、この時点ではＬ形に折り曲げられて、保持具１１ａと角管１１ｂとの間に挟持される。本実施形態においては、吊り金具３の埋込量は、パネル本体２の厚みの中心位置に設定されている。また、見込幅（パネル本体２の端辺からの距離）Ａは１０〜１５ｍｍに設定される。吊り金具３は、後述する（４）のオートクレープ養生後、図１に示すように、Ｚ形に折り曲げる。
【００２１】
ラス４を埋め込む場合には、混練物１２を打設する途中で敷くか、あるいは混練物１２を打設した後にバイブレーションを掛けながら敷いて埋め込む。本実施形態においては、ラス４は質量０．３〜０．３５ｋｇ／ｍ2のものを使用している。また、ラス４の埋め込み深さは、パネル本体２の厚みに対して３３〜４０％程度である。このとき、ラス４が、Ｌ形に折り曲げられた吊り金具３のパネル本体２に埋め込まれる部分に一部重なるようにする。また、ラス４と吊り金具３とを結束線やワイヤー等により結束しておくことも可能である。
【００２２】
（３）一次スチーム養生・脱型
混練物１２を打設した型枠１０を台車に積み上げ、養生室にて１２時間以上養生後、脱型する。
（４）オートクレーブ養生
脱型後、室温１８０℃、気圧１０気圧にて６時間以上オートクレーブ養生する。
【００２３】
（５）（フラット製品）研磨
フラット製品の場合には、必要に応じて研磨を行う。
その後、
（６）酸洗浄・撥水処理
（７）検査
（８）梱包・出荷
を行う。
【００２４】
上記構成の建築用パネル１では、パネル本体２に一体化された吊り金具３によって、建築物の内外装の壁面に容易に取り付けることが可能である。また、この建築用パネル１は、Ｚ形の吊り金具３のＬ形部分を埋め込んで硬化させたものであり、接着剤を用いることなく、吊り金具３がパネル本体２と一体化されているため、直射日光や風雨に曝されても経年劣化して落下するのを防止することができる。
【００２５】
また、本実施形態における建築用パネル１は、さらに吊り金具３の埋め込まれる部分にラス４を一部重なるように埋め込んで硬化させたものであるため、台風や竜巻などの暴風時に飛来物が衝突して、パネル本体２が破砕しても、ラス４を介して吊り金具３に保持されるので、飛散することを防止することができる。特に、吊り金具３とラス４とを結束させておいた場合には、吊り金具３とラス４との結合をより強固にすることができ、パネル本体２が破砕しても、ラス４を介して吊り金具３に確実に保持されるようになり、落下および飛散をより防止することができる。
【実施例】
【００２６】
建築用パネル１に対する吊り金具３の見込幅Ａと取り付け強度について試験を行った。図５（ａ）は各試験体の右側面図、（ｂ）は試験装置の概略図である。図５（ａ）に示すように、見込幅１５ｍｍのＡタイプ、見込幅１０ｍｍのＢタイプ、見込幅１０ｍｍ、ラス入りのＣタイプの３種類（いずれも埋め込み幅５０ｍｍ、厚み１２ｍｍ）の建築用パネル１を各４枚製作し、破壊するまでの引張強度を調べた。試験装置は、島津製作所製オートグラフＡＧ−Ｘ  １００ｋＮを用いた。表１は試験結果を示している。単位はｋＮである。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
従来の化粧コンクリート版の取り付けに使用されるダボピン工法と同じ試験方法にて調べた結果、ダボピン引き抜き強度は引張強度にて評価されている。従来の厚み２５ｍｍの化粧コンクリート版の場合、ダボピンの引き抜き強度は１．３０ｋＮ／本、厚み３５ｍｍの場合で１．８７ｋＮ／本である。表１に示すように、本実施例の吊り金具３の場合、最小の引張強度でも４．２１ｋＮ／本であるので、従来の厚み３５ｍｍのダボピンの場合の２倍以上の安全率が得られた。
【００２９】
次に、コンクリート躯体への建築用パネル１の固定方法として締め付け式アンカーボルトを用いた場合の締め付け式アンカーボルトの固定強度と吊り金具３の引張強度について調べた。吊り金具３の厚みは０．６ｍｍ、開孔３ａの径は６ｍｍとし、固定ボルトとしてＭ６×３０ｍｍの六角ボルトを使用した場合、短期許容引張力は３．１ｋＮである。表２に試験表を示した（試験装置：島津製作所製オートグラフＡＧ−Ｘ  １００ｋＮ）。表２に示されるように、吊り金具３の引張強度は、固定ボルトの１．７倍の強度であった。
【００３０】
【表２】
2015140531.tif 000004
【００３１】
次に、建築用パネル１の曲げ強度について調べた。厚み１２ｍｍの試験体を２種類各２体作成し、曲げ強度試験を行った。表３に試験表を示した。結果は、ラス無し建築用パネル１の平均が１０９ｋＮに対し、ラス有り建築用パネル１の平均が２１３ｋＮと２倍の強度であった。これは厚み３５ｍｍのラス無しコンクリート板の１８０ｋＮに相当する結果となった。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
次に、ラス４の効果について試験を行った。網状体として耐アルカリ性に優れたポリオレフィン系繊維からなるヤーンＡ，Ｂを埋め込んだもの２体とラス４として平ラスを埋め込んだもの１体を各２体製作して破砕片の状態を調べた。パネル本体２の厚さは１２ｍｍ、裏面のかぶり厚は４ｍｍとした。また、比較例として、ラスなしのものを製作して破砕片の状態を調べた。
【００３４】
各試験体はテーブル上に接着剤にて６箇所を接着し、飛来物として丸棒長さ２００ｍｍ×径φ２８．２ｍｍ、重さ１ｋｇの物を１ｍの高さより指定した箇所に垂直に落下させて破砕状態を調べた。図６は結果を示しており、（ａ）はヤーンＡ、（ｂ）はヤーンＢ、（ｃ）は平ラスの破砕状態をそれぞれ示している。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、ヤーンＡ（格子タイプ、目付量１５９ｇ／ｍ2）を埋め込んだものでは、破砕片は少なかったが、一部落下と１ｃｍ角以下の破砕片が発生した。また、図６（ｂ）に示すように、ヤーンＢ（ダイヤタイプ、目付量９１ｇ／ｍ2）を埋め込んだものでは、ヤーンＡを埋め込んだものより多くの破砕片が発生した。
【００３６】
一方、図６（ｃ）に示すように、平ラス（質量３５０ｇ／ｍ2）を埋め込んだものでは、高さ１ｍでは割れなかった。そこで、高さ１．５ｍに設定して落下させたところ、ひびが発生したが、１ｃｍ角以下の破砕片は無かった。また、試験後、各試験体の接着面を切り離したところ、持ち上げることができたのは、平ラスを埋め込んだものだけであった。
【００３７】
一方、ラスなしのパネルでは、図７に示すように、Ａ〜Ｄの４種類の破砕モードに分類され、ＡとＢの破砕線は長く、接着部位を保有しているため、剥離の問題がなければ落下しないが、ＣとＤは落下、飛散物となる。
【００３８】
また、本発明の建築用パネル１について、平成１２年建設省告示第１４５４号にて計算を行った。表４および表５は、基準風速３４ｍ／ｓ、地表面粗度区分ＩＩ、６００×６００×１２ｍｍの建築用パネル１の隅角部について、固定ボルトの本数と安全率および吊り金具の安全率を算出した結果である。表６および表７は、基準風速４６ｍ／ｓ、地表面粗度区分ＩＩ、６００×６００×１２ｍｍの建築用パネル１の隅角部について、固定ボルトの本数と安全率および吊り金具の安全率を算出した結果である。
【００３９】
【表４】
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【００４０】
【表５】
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【００４１】
【表６】
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【００４２】
【表７】
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【００４３】
上記結果から、基準風速４６ｍ／ｓ、区分ＩＩにおいて６００×６００×１２ｍｍの隅角部にかかる耐風圧の安全率は、高さ２０ｍにおいて、吊り金具に各１本６ｍｍの固定ボルト施工することで５．０であった。安定安全係数は３．７５以上とされていることから、本発明の建築用パネル１は、中層建築物、高さ２０ｍ程度のオフィスビルあるいは集合住宅等の建築物の壁面に用いる建築用パネルとして有用である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の建築用パネルは、中層建築物、高さ２０ｍ程度のオフィスビルあるいは戸建住宅等の建築物の内外装の壁面に用いる建築用パネルとして有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  建築用パネル
２  パネル本体
３  吊り金具
３ａ  開孔
４  ラス
１０  型枠
１１  専用治具
１１ａ  保持具
１１ｂ  角管
１１ｃ  ボルト
１１ｄ  蝶ナット
【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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