(57)【要約】  強化された、軽量の、寸法的に安定なＳＣＰパネルを支持する水平金属枠組部材、例えば、Ｃ字形根太、Ｕ字形根太、オープンウエブ根太、ＨＡＭＢＲＯまたは他の金属枠システムを含む床張りシステム。この床張りシステムは、不燃性、耐水性、耐黴性および腐食性、耐シロアリ性であり、合板またはＯＳＢ(oriented strand board)パネルによってもたらされる剪断荷重と等しいまたはそれを超える剪断荷重に耐える能力がある。このパネルは、例えば硫酸カルシウムアルファ半水化物、水硬性セメント、活性ポゾランおよび石灰の無機結合剤の水性混合物の硬化から結果として生じる、連続相の１つまたは複数の層を使用する。この連続相は、ガラス繊維によって強化され、かつ、軽量充填材微粒子、例えばセラミック微小球を含有する。【選択図】図１
2008527205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築用の不燃性床システムであって、
強化された、軽量の、寸法的に安定なセメント質パネルを備える、金属枠上に支持される水平剪断ダイヤフラムを具備し、
前記パネルは立方フィート当り６５〜９０ポンドの密度を有し、枠組に固定されるとき剪断荷重に耐えることができ、かつドライベースで３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含む水性混合物の硬化から結果として生じる連続相を備え、前記連続相はガラス繊維で強化され、かつ０．０２〜１．００の微粒子比重を有し１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する軽量充填材微粒子を含有する、床システム。
【請求項２】
前記連続相がドライベースで３５〜７５重量％の硫酸カルシウムアルファ半水化物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰、および５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉体の水性混合物の硬化から結果として生じ、前記連続相が耐アルカリガラス繊維によって均一に強化され、かつ均一に分布するセラミック微粒子を含む均一に分布する軽量充填材微粒子を含有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項３】
前記セラミック微小球が５０〜２５０ミクロンの平均微粒子サイズを有し、および／または１０〜５００ミクロンの微粒子サイズ範囲に含まれる、請求項２に記載の床システム。
【請求項４】
前記パネルが、それぞれドライベースで、３５〜５８重量％の反応性粉体、６〜１７重量％のガラス繊維および、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ィアまたはパーライトからなる群から選択される少なくとも１つの３４〜４９重量％の前記軽量充填材から形成されている、請求項１に記載の床システム。
【請求項５】
前記パネルが、それぞれドライベースで、４９〜５６重量％の反応性粉体、７〜１２重量％のガラス繊維、および３５〜４２重量％のセラミック微小球から形成されており、前記セラミック微小球が０．５０〜０．８０ｇ／ｍＬの微粒子密度を有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項６】
前記充填材が約１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の平均直径を有する、均一に分布されたガラス微小球、および／またはフライアッシュセノスフィアを含む、請求項１に記載の床システム。
【請求項７】
前記パネルが、それぞれドライベースで、４２〜６８重量％の反応性粉体、５〜１５重量％のガラス繊維、２３〜４３重量％のセラミック球、および１．０重量％までのガラス微小球から形成される、請求項１に記載の床システム。
【請求項８】
前記パネルが、ドライベースで、３５〜７５重量％の硫酸カルシウムアルファ半水化物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰、および５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉体の水性混合物の硬化から結果として生じる連続相を備えるコアを備え、前記連続相が耐アルカリガラス繊維によって均一に強化され、かつ均一に分布するセラミック微小球を含む均一に分布する軽量充填材を含有し、
前記パネルが、ドライベースで、３５〜７５重量％の硫酸カルシウムアルファ半水化物、２０〜５５重量％の水硬性セメント、０．２〜３．５重量％の石灰および５〜２５重量％の活性ポゾランを含む反応性粉体の水性混合物の硬化から結果として生じる連続相をそれぞれが備える少なくとも１つの外層をさらに備え、前記連続相が耐アルカリガラス繊維、および０．０２〜１．００の微粒子比重および約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する軽量充填材微粒子によって均一に強化され、かつ前記少なくとも１つの外層が前記コアに対して相対的に削減された相密度を有する、請求項２に記載の床システム。
【請求項９】
前記外層が、それぞれドライベースで、４２〜６８重量％の反応性粉体、５〜１５重量％のガラス繊維、約１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の平均直径を有する１．０重量％までのガラス微小球、およびセラミック球を含む２３〜４３重量％の軽量充填材微粒子から形成されている、請求項８に記載の床システム。
【請求項１０】
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に記載の床システム。
【請求項１１】
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８に記載の床システム。
【請求項１２】
芯々間隔１６インチ（４０６．４ｍｍ）のスパン上でＡＳＴＭ６６１およびＡＰＡ  Ｓ−１試験方法に従って試験されるとき、３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのパネルが静止荷重の下で４００ポンド（１８１０ｋｇ）より大きな最大耐荷重能力を、衝撃荷重の下で４００ポンド（１８２ｋｇ）より大きな最大耐荷重能力を有し、２００ポンド（９０．９ｋｇ）荷重を伴う静止および衝撃の両荷重の下で０．１２５インチ（１．９８ｍｍ）より少ない撓みを有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項１３】
前記ガラス繊維が約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）の直径および約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）の長さを有するモノフィラメントである、請求項１に記載の床システム。
【請求項１４】
ＡＳＴＭ  Ｃ１１８５による６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３のドライ密度を有するパネルの曲げ強度が、次いで４８時間水中に浸漬された後ＡＳＴＭ  Ｃ９４７試験によって測定されるとき少なくとも１０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）である、請求項１に記載の床システム。
【請求項１５】
６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３のドライ密度を有するパネルの曲げ強度が、４８時間水中に浸漬された後、ＡＳＴＭ  Ｃ９４７試験によって測定されるとき少なくとも１６５０ｐｓｉ（１１．４ＭＰａ）である、請求項１に記載の床システム。
【請求項１６】
前記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に記載の床システム。
【請求項１７】
前記反応性粉体が、４５〜６５重量％の硫酸カルシウム半水化物、２５〜４０重量％の水硬性セメント、０．７５〜１．２５重量％の石灰、および１０〜１５重量％の活性ポゾランを含む、請求項１に記載の床システム。
【請求項１８】
前記床張りシステムが、オープンウエブバー根太、金属デッキおよび現場打ちコンクリートの床システムまたは荷重支承壁上に上掛けスラブを有するプレキャスト平割板の床システムより高い比剛性を有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項１９】
当該床システムの水平剪断ダイヤフラム荷重担持能力が、２インチ水頭の水が１０フィート×２０フィートの金属枠に固定された３／４インチ厚さのＳＣＰパネル上に２４時間維持される試験で水に曝されるとき、２５％を超えて減少しない、請求項１に記載の床システム。
【請求項２０】
２インチ水頭の水が１０フィート×２０フィートの金属枠に固定された３／４インチ厚さのＳＣＰパネル上に２４時間維持される試験で水に曝されるとき、平方フィート当り０．７ポンドを超える水を吸収しない、請求項１に記載の床システム。
【請求項２１】
１０フィート×２０フィートの前記金属枠に取り付けられた１０フィート幅×２０フィート長さ×３／４インチ厚さのＳＣＰパネルのダイヤフラムが、前記金属枠に固定された前記ＳＣＰパネル上に２４時間維持される２インチ水頭の水に曝されるとき、５％より多く膨潤しない、請求項１に記載の床システム。
【請求項２２】
全ての構成部品が、当該床システムがほぼａ１を達成するＡＳＴＭ  Ｇ−２１に合致し、かつ当該床システムがほぼａ１０を達成するＡＳＴＭ  Ｄ−３２７３に合致するよう、構成されている、請求項１に記載の床システム。
【請求項２３】
前記パネルが、
前記連続相を備えるコア層と、
前記内層の各々の対向する側にある、ドライベースで、３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含む水性混合物の硬化から結果として生じ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、前記連続相がガラス繊維によって強化されかつ０．０２〜１．００の微粒子比重および約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する軽量充填材微粒子を備える前記外層とを備え、前記少なくとも１つの外層が前記内層より高いパーセントのガラス繊維を含む、請求項１に記載の床システム。
【請求項２４】
当該床システムが、前記システムの前記パネルが強度または荷重担持特性を失うことなくそれらの長い寸法を前記枠の前記金属根太に対して平行にまたは垂直に配置することができ、破断なしに死荷重および活荷重を支持する当該床システムの能力が前記金属枠組上の前記ＳＣＰパネルの向きに関わらず同じであるという点において無方向性である、請求項１に記載の床システム。
【請求項２５】
リニアフィート当り３００〜１０００ポンドの床ダイアフラムの水平設計剪断能力を有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項２６】
リニアフィート当り４００〜８００ポンドの床ダイアフラムの水平設計剪断能力を有する、請求項１に記載の床システム。
【請求項２７】
前記水平剪断ダイヤフラムが金属根太を備える軽量冷間圧延金属枠上に支持される、請求項１に記載の床システム。
【請求項２８】
前記軽量冷間圧延金属枠が波形金属シートを備える、請求項１に記載の床システム。
【請求項２９】
請求項１に記載の不燃性床システムを作る方法であって、
前記パネルを金属根太上に配置するステップを含む、方法。
【請求項３０】
周囲温度が３２°Ｆ（０℃）より低いときに前記パネルを前記金属根太上に配置するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
周囲温度が２０°Ｆ（マイナス７．５℃）より低いときに前記パネルを前記金属根太上に配置するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記配置するステップが、周囲温度が３２°Ｆ（０℃）より低いときに、前記パネルの少なくとも１つの端部が少なくとも２フィート落下するように、前記パネルを前記金属枠組要素上に落とすことによって、前記パネルを前記金属根太上に置くように配置するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記配置するステップが、周囲温度が３２°Ｆ（０℃）より低いときに、前記パネルの少なくとも１つの端部が２〜３フィート落下するように前記パネルを前記金属枠組要素上に落とすことによって、前記パネルを前記金属根太上に置くように配置するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
立方フィート当り６５〜９０ポンドの密度を有し、枠組に固定されるとき耐剪断荷重能力を有する、強化された、軽量の、寸法的に安定なセメント質パネルであって、
ドライベースで、３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含む水性混合物の硬化から結果として生じる連続相のコアであり、前記連続相がガラス繊維で強化され、かつ０．０２〜１．００の微粒子比重および約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する軽量充填材微粒子を含有する、前記コアと、
ドライベースで、３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含む水性混合物の硬化から結果として生じるそれぞれ別の連続相の少なくとも１つの外層であり、前記連続相がガラス繊維によって強化され、かつ軽量充填材微粒子を含有し、前記軽量充填材微粒子が０．０２〜１．００の微粒子比重および約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する、前記外層と
を備える、セメント質パネル。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は一般に居住用および商業用構築物での、本明細書ではＳＣＰパネルと呼ぶ、金属枠組および軽量構造用セメント質パネルを備える床張りシステムに関する。より詳細には、本発明は金属枠床張りシステムに機械的にまたは接着剤で固定されるパネルを有する不燃床張りシステムに関する。このパネルは耐剪断性ダイヤフラムおよび軸方向荷重担持床要素を提供する。このシステムは、鋼枠組と共に使用されるとき以下の有利な性能属性、すなわち不燃性、耐水性、耐黴性、高比強度および高比剛性、組立速度をもたらす無駄のない建物設計、減少する建物重量に起因する減少する基礎サイズ、および所与の建物占有面積に対する使用可能な建物容積比率の増大を提供する。
【発明の背景】
【０００２】
屋内居住用および軽量商業用床張りシステムは通常、木製枠に釘打ちされる合板またはＯＳＢ(orientedstrand board)を含む。ＯＳＢは互いに接着される木材片から構成される。しかしながら、製材ならびに木製床および枠組構成部品を設置するのに要する労働コストは時と共に上昇してきている。木製床および枠組構成部品は、水害、火害、虫害および腐食も受け易い。木製床根太に特に関連するさらなる問題点には、安定性と品質が含まれる。
【０００３】
典型的な床構築方法には、例えばコンクリートブロック、木材または金属スタッドから作ることができる支持壁の頂部に「ヘッダ(header)」部材（リム根太）を設置することが含まれる。木材枠構造では、このヘッダ部材は壁上の縁部で支持される木材梁を通常備える。一般に根太と呼ばれる別の木材梁部材は、ヘッダの間を壁から壁へ差し渡すのに使用され、通常釘によってヘッダに連結される。この根太は、床が対応しなければならない荷重特性に応じて、通常それらのそれぞれの中心間で８インチ（２０３ｍｍ）、１６インチ（４０６ｍｍ）または２４インチ（６１０ｍｍ）で互いに平行に配置される。次いで合板またはＯＳＢなどのシージング(sheathing)材料が、床表面を形成するために根太の上縁部に釘、ねじまたは他の機械的固定具を使用して固定される。この根太が捩れるまたは横に移動するのを防止するために、多くの場合Ｘ字形の筋交いを根太の間に形成するように、ころび止め部片(blockingpiece)として知られる木材の小さな部片が隣接する根太の間に一般に釘止めされる。断熱材が時には根太とシージングの間に設置され、次いで乾式壁体、石膏ボード等が、床根太システムの下に配置される空間用の天井内張りを形成するように根太の底部に施工される。根太をそれらのそれぞれのヘッダに接続するとき、大工は最初に所望の根太間隔を定めるためにヘッダを測定し、ヘッダに印をつけなければならない。ヘッダが設置された後、根太は大工によってヘッダに適切に釘止めされなければならない。根太を設置しようとするヘッダの反対側に大工がアクセスする場合、釘はヘッダを貫通してそれぞれの根太の端部内に金槌で打ちつけられる。しかしながら、大工がヘッダの反対側にアクセスできない場合は、釘は根太を貫通して（一般的に「釘の斜め打ち(toe-nailing)」と呼ばれる）ある角度でヘッダ内に挿入しなければならない。不注意に根太を割らないように、また、釘が根太を貫通しヘッダ内に十分な距離で延びるのを確実にするように注意をしなければならない。そのような取付け方法は時間が掛かる可能性があり、やはり構築コストの増加に繋がる可能性のある熟練した労働者の使用を必要とする可能性がある。釘の斜め打ちが構造的に受け入れられない場合は、やはり労力と材料コストを増加させる、根太ハンガー(joisthanger)と呼ばれる別の部片が加えられる。
【０００４】
商業的空間ならびに居住構造体を増築するときの両方で、金属で枠組みすることは益々一般的になりつつある。おそらくは最も良く知られ、最も広く普及している金属での枠組方法には、通常薄鋼板から、時にはアルミニウムからロール成型される金属溝形材の使用が含まれる。商業用および居住用構造体を建てかつ強化するのにしばしば使用されるこれらの金属枠組部材またはスタッドは、広いウエブ（基部）と均一な高さの狭いフランジ（側部）を有する実質的にＣ字形断面を有する溝形材である。スタッドまたは枠組部材の強度および剛性を高めるために、Ｃ溝形材構成部品のフランジの縁部はＣ字形構成部品を形成するために、Ｃ溝形材基部の平面と平行なリップを形成するように折り曲げられる。
【０００５】
金属枠組部材およびスタッドの外側寸法、および部材またはスタッドの重量またはゲージは変化する。通常、この部材は約４インチ（１０１．６ｍｍ）幅×２インチ（５０．８ｍｍ）深さに作られ、それによって木材枠組およびスタッド部材の幅および深さに対応し、その場合、リップはスタッドの側部から１／４インチ（６．４ｍｍ）〜１／２インチ（１２．７ｍｍ）延びることができる。１４〜２０ゲージの金属を、軽量の居住用構築物および商業用壁構築物用に使用することができる。より重い金属ゲージがいくつかの居住用および商業用枠組に、特に多層階商業用構築物に使用される。
【０００６】
金属枠および壁スタッドを結合し、固定するための様々な方法が開発されてきている。最も基本的なレベルでは、金属スタッドは、トラック(track)の外側壁から、隣接する金属スタッド内に、穴あけ、ねじ込み、または溶接によって金属トラック内に挿入され、固定される。同様に例えば、タイブラケット(tiebracket)、シヤーコネクタ(shear connector)およびプレートコネクタ(plate connector)などの金属枠組部材を相互接続するための市販のデバイスは、トラックまたはスタッド部材の外側から内向きに施工されるねじおよびボルトを通常使用する。
【０００７】
金属スタッドおよび枠組部材は、隣接するスタッドおよび枠組部材に、および／またはスタッドおよび枠組部材を強化するのに役立つ横木および他の非枠組部材に、これらのスタッドおよび枠組部材を相互接続するのを容易にするように意図されたソー(saw)またはパンチスロット(punch slot)、タブとブラケットを含むように改変されてきている。現在金属スタッドを共に結合しかつ相互接続するのに使用される、ブラケット、プレートおよびタイコネクタ(tieconnector)を含む既知の接続具は、一般に現場で穴あけされねじ込まれる。
【０００８】
米国特許第６，７９９，４０７号は、金属枠組部材、トラックおよびスタッドを様々な接続具およびトラックによって相互接続するためのシステムを開示する。これらの接続具は枠組部材、トラックおよびスタッドの内部に嵌合し、それらと連結するように特に構成されかつ設計されている。この接続具は、接続具の内部から外向きに、部材、トラックまたはスタッドの非表面側内に施工される留め具によって、１つの部材、トラックまたはスタッドを別の部材、トラックまたはスタッドに固定する役目を果たす。このトラックは、内側から外に、外側から内にの両方から、３次元で施工される留め具を使用して他のトラックまたはスタッドと相互接続し、それにもかかわらずトラックおよびスタッドの表面側に留め具ヘッドまたは他の突起部がないままにするための、本発明の新規な接続具を使用するように特に構成されている。それは、薄鋼板またはアルミニウム製の従来形のＣ字形溝形状の枠組部材またはスタッドを使用する。このシステムによれば、このＣ字形溝部材は、例えば壁スタッド、トラック、ヘッダ、隅棟(hip)、床根太、天井根太、屋根トラス、額縁板(fascia)、スタッドころび止め(stud blocking)、等などの商業用および居住用構築物用の多くのまたは全ての枠組構成部品を備える。これらの枠組部材またはスタッドは、周知のＣ字形溝型材枠組部材内で連結するように特に構成され溝切りされた、２８個を超える構造的に関連する金属接続具の集まりによって互いに連結される。これらの接続具は、接続具の内部から接続具を貫通し隣接する部材またはスタッド内に外向きに挿入される留め具、通常はセルフタッピングねじを使用してスタッドに固定される。金属枠組部材、トラックおよびスタッドを相互接続するためのそのシステムは、同一寸法の部材またはスタッドを使用することができ、かつ結果として突起する留め具ヘッドのない、平滑な、連続する外表面を有する枠になる。このシステムは、留め具が部材の内部から外向きに施工される、金属枠組部材を相互接続するシステムを含み、これらの部材が建物の内部から専ら作業する作業者によって固定されるのが可能になる。これらの金属枠組部材、トラックおよびスタッドは、さらなる強度および耐久性のために少なくとも２次元で、しばしば３次元で相互接続される。動力ドリルまたはビットによって接続具が把持され回転する重大なリスクなしに、現場で安全にねじ止めし固定することができる、金属枠組部材およびスタッドを相互接続するためのそれらの接続具は、枠組部材、トラックおよびスタッドの内部で連結される。
【０００９】
米国特許第５，６８７，５３８号明細書は、主たる平らな表面と直角の２つの平らな側壁とからなるＣ字形断面を有する構造枠組部材を開示する。この側壁は、基部に対して実質的に平行に形成される１つの内向きに方向転換されるリップを示す。金属枠組根太断面の耐力は、０．０１インチ(０．０２５ｃｍ）の最小深さを有し、断面の合計長にわたる、主平表面の面に沿って連続する、頂部および底部側壁に垂直な長手方向防撓材(stiffner)を型押し(embossing)することによって増加する。これらの長手方向防撓材を、それだけには限らないが対角線の型押し防撓材と架橋させることによって、単純な剪断変形ではない軸方向変形によって荷重を担持する隣接する幾何学的形状の防撓材を介してウエブの剛性を増加させるように、長手方向弦間の一連の隣接する幾何学的形状が作り出されている。
【００１０】
参照により本明細書で援用されるＤａｕｄｅｔらによる米国特許第６，４１８，６９４号は、金属製の床根太および床ヘッダシステムを開示する。このシステムは、根太の根太リムに対する取付けを容易にするために内部に一体で形成される少なくとも１つの取付けタブを有する根太リムを含むことができる。この取付けタブ連結に所望の構造的完全性をもたらすために、取付けタブに隣接して強化リブを設けることが好ましい。このシステムは、ダクト、線、配管、等などの構成部品が開口部を貫通することを可能にする複数の楕円形の開口部を有するＣ字形根太も含むことができる。この根太には、それぞれの根太の間で断熱材を支持するためのワイヤ保持部材を収容するようになされた複数の取付け穴を設けることもできる。このシステムは、隣接する根太間を延びるようなサイズにされ、根太に対する横方向支持をもたらすように隣接する根太に取り付けられる事前成型されたころび止め部材(blocking member)も含むことができる。
【００１１】
冷間成型された、軽量鋼のＣ字形根太または鋼のオープンウエブバー根太(open webbar joist)上に合板またはＯＳＢを配置することも知られている。しかしながら、合板およびＯＳＢは可燃性である。
【００１２】
参照により本明細書でその全体を援用するＴｏｎｙａｎらによる米国特許第６，６２０，４８７号は、枠組に固定されるとき、合板またはＯＳＢパネルによって供給される剪断荷重と同一のまたはそれを超える剪断荷重に耐えることが可能な、強化された、軽量な、寸法的に安定な構造用セメントパネル（ＳＣＰ）を開示する。このパネルは、硫酸カルシウムアルファ半水化物(calcium sulfate alpha hemihydrate)、水硬性セメント、活性ポゾラン(pozzolan)および石灰の水性混合物の硬化から結果として得られる連続相のコアを使用し、この連続相は耐アルカリ性のガラス繊維によって強化され、かつセラミックの微小球、またはセラミックおよびポリマーの微小球の混合物を含み、または０．６／１〜０．７／１の水：反応性粉体の重量比を有する水性混合物から形成され、またはそれらの組合せから形成される。このパネルの少なくとも１つの外表面は、ガラス繊維によって強化され、かつ釘打ち性(nailability)を改善するために十分なポリマー微小球を含む、またはポリマー微小球と同様な効果をもたらすように水：反応性粉体比を有して作られる、またはそれらの組合せからなる硬化された連続相を含むことができる。
【００１３】
参照により本明細書でその全体を援用するＢｏｎｅｎによる米国特許第６，２４１，８１５号は、ＳＣＰパネルに有用な配合も開示する。
【００１４】
参照により本明細書で援用する米国特許出願第１０／６６６，２９４号は、構造用セメント質パネル（ＳＣＰまたはＳＣＰパネル）用の多層プロセス、およびそのようなプロセスによって製造されるＳＣＰを開示する。移動するウエブ上に大まかに分配された細断された繊維の最初の堆積またはスラリーの層の最初の堆積のうちの１つの後で、繊維がスラリー層上に堆積される。埋め込み装置がつい最近堆積された繊維をスラリー内に混合し、その後追加のスラリー、次いで細断された繊維が加えられ、さらなる埋め込みが続く。このプロセスは、所望に応じてボードの各層に対して繰り返される。
【００１５】
構築物での使用に対してＳＣＰパネルは、構造用合板シートに適用されるようなＡＳＴＭ  Ｅ７２、ＡＳＴＭ  ６６１、およびＡＳＴＭ  Ｃ１１８５または同等規格などの認定試験によって測定されるような、剪断抵抗、荷重耐力、水誘発膨張および燃焼に対する抵抗性に対する建築法規格に合致しなければならない。ＳＣＰパネルは、不燃性に対してＡＳＴＭ  Ｅ−１３６の下でも試験される。合板はこのテストに合致しない。
【００１６】
このＳＣＰパネルは、木材を切断するのに使用される丸のこで切断できるはずである。
【００１７】
このＳＣＰパネルは、水に曝されるとき寸法的に安定であるはずである、すなわち、それはできるだけ少なく、ＡＳＴＭ  Ｃ１１８５によって測定されるとき好ましくは０．１％より少なくしか膨張しないはずである。
【００１８】
このＳＣＰパネルは、外部仕上げシステムに対して接着可能な基板をもたらすはずである。
【００１９】
このＳＣＰパネルは、ＡＳＴＭ  Ｅ１３６によって決められたように不燃性であるはずである。
【００２０】
２８日にわたり硬化させた後、６５〜９０ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）のドライ密度を有する０．７５インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルの曲げ強度は、水中で４８時間浸漬した後ＡＳＴＭ  Ｃ９４７によって測定するとき、少なくとも１０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）、例えば少なくとも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）であるはずである。このパネルはそのドライ強度の少なくとも７５％を維持すべきである。
【００２１】
より重い商業用構築物では、鋼のＩビームまたは鋼の根太、例えばオープンウエブバー根太を水平に横たえ、次いでパンをＩビームまたは根太の上に支持し、このパンをセメントで満たすことを含む「レベルパン(level pan)」技術によって床を形成することも一般的である。通常このパンは、波形の底部表面を有する。しかしながら、これは高価であり時間が掛かる。
【００２２】
経済的な、組立の簡単な、耐久性のあるかつ不燃性の全体的な枠組および床張りシステムが求められている。
【発明の概要】
【００２３】
本発明は、金属枠および軽量ＳＣＰパネル床張りを含む、居住用および軽商業構築物用のシステムに関する。この床張りは無機結合剤と軽量充填材の混合物から製造される。ＳＣＰパネルとの金属枠の組合せを選択することによって、完全に不燃性の床張りシステムの相乗効果が達成される。軽量冷間圧延金属枠上の完全に不燃性の水平剪断ダイヤフラムによって、全ての要素がＡＳＴＭ  Ｅ−１３６に合格するシステムが生じる。例えば、この床システムは、任意の標準の軽量Ｃ溝形鋼、Ｕ溝形鋼、Ｉビーム、角型チューブ、および床トラスまたはオープンウエブバー根太などの軽量プレハブ建物部品を使用する金属床枠組に使用されるＳＣＰパネルを含むことができる。
【００２４】
本ＳＣＰ水平床ダイヤフラムシステムは、オープンウエブバー根太、金属デッキと現場打ちコンクリート、または荷重支承壁上に上掛けスラブ(topping slab)を有するプレキャスト平割板の床システムより高い比剛性を有することができる。比剛性は、設計撓み要件を満足し、かつ特定のスパンおよび荷重条件に対する少なくとも１つの対応する強度要件を満足するための、ポンド／平方フィートでの床システムの単位重量として定義される。この定義での強度は、床への垂直および／または水平荷重に対する曲げ強度および／または剪断強度である。垂直荷重は、活および／または死荷重を含む。水平（横方向）荷重は、風および／または地震活動によって加えられる荷重を含む。
【００２５】
例えば、（（２０フィート×１２インチ／フィート）／３６０）インチ、すなわち０．６６７インチ（１６．９ｍｍ）より小さいと計算されるインチでの床撓みを有する平方フィート当り４０ポンド（１９５ｋｇ／ｍ２）の活および死荷重に耐えるように設計された、２０フィート（６１０ｍｍ）スパンを含むシステムの比較を行うことができる。金属枠組根太の２０フィート（６１０ｍｍ）スパン上に設置され、オープンバー根太、波形金属デッキおよびコンクリートスラブの床ダイアフラムの２０フィート（６１０ｍｍ）スパン床システムより低い単位重量を有する３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルの水平ダイヤフラムを有する本システムの一実施形態は、オープンバー根太、波形金属デッキおよびコンクリートスラブの床ダイアフラムの床システムより高い比剛性を有することができる。
【００２６】
本発明は、木製床システムより大きな比剛性も提供することができる。
【００２７】
軽量冷間圧延金属枠上に水平剪断ダイヤフラムを有する本システムは、通常耐水性でもある。好ましくは、本発明のシステムの水平剪断ダイヤフラム荷重担持能力は、１０フィート×２０フィート（３．０４ｍ×６．０８ｍ）金属枠上に固定された３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル上に２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水が２４時間にわたり維持される試験で水に曝されるとき、２５％を超えて減少しない（より好ましくは２０％を超えて減少しない）。この試験では、２インチ（５０．８ｍｍ）水頭は、１５分間隔で確かめられ、水を補充することによって維持される。
【００２８】
好ましくは本発明のシステムは、１０フィート×２０フィート（３．０４ｍ×６．０８ｍ）金属枠上に固定された３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル上に２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水が２４時間にわたり維持される試験で水に曝されるとき、平方フィート当り０．７ポンド（３．４２ｋｇ／ｍ２）を超える水を吸収しない。この試験では、２インチ（５０．８ｍｍ）水頭は、１５分間隔で確かめ、水を補充することによって維持される。
【００２９】
同様に、不燃性ＳＣＰパネルを金属枠組と組み合わせることによって、湿分に起因する膨潤に耐える全体システムに結果としてなる。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（３．０４ｍ×６．０８ｍ）の金属枠に取り付けられる１０フィート幅×２０フィート長さ×３／４インチ厚さ（３．０４ｍ幅×６．０８ｍ長さ×１８．４ｍｍ）のＳＣＰパネルのダイヤフラムは、金属枠上に固定されたＳＣＰパネル上に維持される２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水に２４時間にわたり曝されるとき、５％より多くは膨潤しない。この試験では、２インチ（５０．８ｍｍ）水頭は、１５分間隔で確かめ、水を補充することによって維持される。
【００３０】
同様に、金属枠上のＳＣＰパネルの水平ダイヤフラムの本床システムは、耐黴および耐黴汚れ床システムに繋がる。本発明のシステムの全ての構成部品は、本システムがほぼ等級１を達成するＡＳＴＭ  Ｇ−２１に合致し、かつシステムがほぼ等級１０を達成するＡＳＴＭ  Ｄ−３２７３に合致することが好ましい。本発明のシステムは、清潔なとき実質的に細菌繁殖を全く支持しないことが好ましい。
【００３１】
金属枠上のＳＣＰパネルの水平ダイヤフラムの本床システムの別の好ましい属性は、好ましくはそれがシロアリにとって食用にならないことである。
【００３２】
本発明のシステムは、単層または多層ＳＣＰパネルを使用することができる。多層ＳＣＰパネルでは、これらの層は同じであることも異なることもできる。例えば、このＳＣＰパネルは連続相の１つの内層およびこの内層の各対向する側に少なくとも１つの連続相の外層を有することができ、この内層の各対向する側の少なくとも１つの外層は、内層より高いパーセントのガラス繊維を有する。これがこのパネルを剛性にし、強化しかつ強靭化する能力を有する。
【００３３】
本発明システムの潜在的な利点は、それが軽量であり強いことに起因して、金属枠上の３／４インチ（１９ｍｍ）厚さＳＣＰパネルの水平ダイヤフラムの本床システムの組合せが、所与の建物設置面積に対する建物容積の最大限化を可能にし、所与の建物設置面積に対する建物容積の効率的な使用を可能にすることである。したがって本システムは、床から天井までのより大きな高さを可能にし、または建物高さ制限を有する地域設定領域でより大きな数の階さえも可能にするように、より効率的な建物容積を可能にする可能性がある。
【００３４】
このシステムの軽量な性質は、金属パンデッキ／コンクリート打ちシステムに伴う死荷重を通常回避する。死荷重がより少ないことによって、比較的低い支承能力を有する安定性のより小さい土壌上に同程度のサイズの構造物を建てることも可能になる。
【００３５】
合板と対照的に、本システムは潜在的に無方向性であるという利点を潜在的に有する。換言すれば、本のシステムのパネルは、強度または荷重担持特性を失うことなく、枠の金属根太に対してそれらの長い寸法を平行にしてまたは垂直にして配置することができる。したがって、破断なしに死荷重および活荷重を支持するこのシステムの能力は、金属枠上のＳＣＰパネルの向きに関わらず同じである。
【００３６】
合板より優れた本システムの別の潜在的な利点は、本システムがより大きな圧縮強度を有することである。建物壁が床上にあるような多層階を有する建物に対して、この壁はより下の床に益々より大きな圧縮力を加える。すなわち、本システムのより大きな圧縮強度は、これらの圧縮力に耐えるのを助ける。
【００３７】
さらに、石膏乾式壁体または他の音響減衰材料を加えることによって、ＳＣＰ床によってもたらされる遮音性を改善することができる。これは特にＩＩＣ（衝撃音）を減少させる。加えるべき典型的な材料には、（底部から不燃性である床を作るための）床下葺パネル、（ＵＳ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓから入手可能な）（不燃性の床を作るための）ＦＩＢＥＲＯＣＫブランドの内部パネル、（ＵＳ  Ｇｙｐｓｕｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓから入手可能な）（不燃性の床を作るための）ＬＥＶＥＬＲＯＣＫブランドの床下葺、または（不燃性の床を作るための）吸音用プラスターが含まれる。吸音用天井内張りも床根太の下側に施工することができる。この天井内張りパネルは、弾性のある溝型材または懸架グリッドに取り付けることができる。
【００３８】
ボードの厚さがその物理的および機械的特性、例えば、重量、荷重担持能力、ラッキング強度等に影響するので、所望の特性はボードの厚さに従って変化する。したがって、例えば、０．７５インチ（１９．１ｍｍ）の公称厚さを有する剪断定格(shear rated)パネルが合致すべき所望の特性は以下を含む。
【００３９】
床用に使用されるとき、芯々間隔で１６インチ（４０６．４ｍｍ）のスパンにわたる典型的なパネルは、ＡＳＴＭ６６１およびアメリカ合板協会(American Plywood Association)（ＡＰＡ）試験方法Ｓ−１に従って試験されるとき、通常静止荷重の下で４００ポンド（１８２ｋｇ）より大きな、例えば５５０ポンド（２５０ｋｇ）より大きな最大荷重能力を有し、衝撃荷重の下で４００ポンド（１８２ｋｇ）より大きな最大荷重能力を有し、かつ２００ポンド（９０．９ｋｇ）荷重を伴う静止および衝撃の両荷重の下で、０．１２５インチ（３．２ｍｍ）より少ない、通常０．０７８インチ（１．９８ｍｍ）より少ない撓みを有する。
【００４０】
４フィート×８フィートの、３／４インチ厚さ（１．２２×２．４４ｍ、１９．１ｍｍ厚さ）のパネルは、通常１５６ポンド（７１ｋｇ）以下の、かつ好ましくは１４４ポンド（６５．５ｋｇ）以下の重量である。
【００４１】
低密度、改善された曲げ強度、および釘打ち性／切断性の組合せを達成する本発明のパネルの実施形態用の典型的な成分は、パネルの合計厚さの全域にわたり分布される、選択されたガラス繊維、軽量充填材（例〜中空ガラス微小球、中空セラミック微小球および／またはパーライト均一に）を有する無機結合剤（例〜石膏セメント、ポルトランドセメントまたは他の水硬性セメント）、および流動化剤／高性能減水剤（例〜ポリナフタリンスルフォン酸塩(polynapthalene sulphonate)、ポリアクリレート(poly acrylate)等）を含む。
【００４２】
このパネルは、単層パネルまたは多層パネルであり得る。典型的なパネルは水と、選択されたガラス繊維、軽量セラミック微小球および流動化剤を混合物の全域にわたる有する無機結合剤との混合物から作られる。加速および遅延混和材、粘度制御添加剤などの他の添加物は、関与する製造プロセスの要求に合致するように混合物に任意選択で加えることができる。
【００４３】
単層または多層のパネルは、所望の場合網目のシート、例えば、ガラス繊維網目なども備えることができる。
【００４４】
(２以上の）多層を有する実施形態では、この層の成分は同じであることも異なることもできる。例えば、多層パネル構造体は、改善された釘打ち性および切断性を有する少なくとも１つの外層を含むように作り出すことができる。これは、パネルのコアに対して相対的により高い（以下で定義される）水：反応性粉体比を外層を作るのに使用することによってもたらされる。ポリマー含有量の少適用量と結合された表皮の小さな厚さは、不燃性試験に必ずしも不合格になることなく釘打ち性を改善することができる。勿論、ポリマー含有量の高い用量は、不燃性試験で製品の不合格に繋がる。
【００４５】
このガラス繊維は単独で、または鋼ファイバなどの他の種類の不燃性繊維と組み合わせて使用することができる。
【００４６】
前に論じたように、合板またはＯＳＢ床張りパネルでシージングされた木材枠と交換するための、軽量、不燃性床張りシステムが求められている。「レベルパン」技術によって金属パンデッキに打たれたコンクリートによって構築される床張りシステムに対する軽量な経済的な交換品も求められている。
【００４７】
このＳＣＰパネルは、根太上に浮かせる、または根太に機械的にまたは接着剤で結合させることができる。ＳＣＰパネルを金属枠組に直接的にまたは間接的に結合させることは、金属枠組およびパネルがより大きな荷重を担持するように共に働くような合成作用を行う可能性がある。
【００４８】
その方法の観点では本発明は、ＳＣＰパネルを金属床張り要素上に配置するステップを含む、本発明の不燃性床張りシステムを作る方法を含む。
【００４９】
本発明は、寒中性能で思いもかけない利点を有する。従来のセメント質パネルは寒中で脆くなる可能性がある。したがって、寒中でそのようなパネルを設置することは、設置中構築作業者による注意深い取扱いを必要とする。しかしながら、本システムでは、金属床組み要素に設置されつつあるＳＣＰパネルは、周囲温度が３２°Ｆ（０℃）より下のとき、または２０°Ｆ（マイナス７．５℃）より下でさえ割れることなしに耐えることができることが好ましい。これは冬の厳しい気候での建て方を容易にし、したがって建設業者の生産性を増大させるので非常に重要な利点である。本ＳＣＰパネルは、これらの冷たい温度で設置中、通常の粗い取扱いに曝されることに耐えることができることが好ましい。例えば、これらの冷たい温度のところでＳＣＰパネルを配置することは、パネルの少なくとも１つの端部が自由落下で少なくとも２フィート（０．６１ｍ）、通常少なくとも３フィート（０．９１ｍ）、例えば２〜３フィートまたは３〜６フィート（０．６１〜０．９１ｍまたは０．９１〜１．８３ｍ）割れることなしに落下するように、パネルを金属床張り要素、例えばトラスの上に落とすステップを含む可能性がある。例えば、これはパネルの一端が１つまたは複数の金属床張り要素上に配置され、次いで反対側の別の端部が１つまたは複数の金属床張り要素上に自由落下で落ちるように開放されるとき起きる。
【００５０】
別の思いもかけない利点は、Ｕ字形溝形枠組上に、例えば３／４インチ（１９ｍｍ）または１インチ（２５．４ｍｍ）のＳＣＰパネルを使用することによって、本発明がＡＳＴＭ  Ｅ−１１９による２時間耐火等級を達成することである。
【発明の詳細な説明】
【００５１】
この枠組は、床張りを支持するのに適した任意の金属、例えば鋼または亜鉛鍍金鋼の、枠組システムであることができる。典型的な枠組には、配管および電気配線がそこを貫通して通過するための開口部を内部に有するＣ字形根太と床周囲周りでＣ字形根太を支持するためのヘッダとが含まれる。
【００５２】
典型的なＣ字形根太１０を図１に示す。このＣ字形状の根太は、根太ウエブと根太ウエブから突起する上側根太脚と根太ウエブから突起する下側根太脚とを有する。通常はこの根太ウエブは、ユーテリティラインを貫通して通過させるための根太ウエブを貫通する１つまたは複数の開口部を有する。Ｄａｕｄｅｔらによる米国特許第６，６９１，４７８号は、適切な金属床張りシステムの一例を開示する。
【００５３】
図２は、本発明のシステムで金属枠組と共に使用するための単層ＳＣＰパネル２０の概略斜視図である。そのようなＳＣＰパネルを製造するのに使用される主要な出発材料は、無機結合剤、例えば硫酸カルシウムアルファ半水化物、水硬性セメント、およびポゾラン材料、例えば１つまたは複数のパーライト、セラミックの微小球、またはガラス微小球などの軽量充填材、ならびに流動化剤、例えばポリナフタリンスルフォン酸塩および／またはポリアクリレート、水および任意選択の添加剤である。
【００５４】
所望の場合、このパネルは図２に示すように単層を有することができる。しかしながらこのパネルは、どのように層が加えられ硬化されるか、ならびに層が同じ成分または異なる成分を有するか否か応じて、最終パネル製品内で相異なる層を保持する場合または保持しない場合もある、多層を加えるプロセスによって通常製造される。層２２、２４、２６および２８を有するパネル２１の多層構造を図３に示す。この多層構造では、層の成分は同じである場合も異なる場合もある。層の通常の厚さは約１／３２インチ〜１．０インチ（約０．７５ｍｍ〜２５．４ｍｍ）の間の範囲である。単に１つの外層が使用される場合は、それは通常全体パネル厚さの３／８より少ない。
【００５５】
硫酸カルシウム半水化物
本発明のパネルに使用することができる硫酸カルシウム半水化物は、天然に発生する鉱物（硫酸カルシウム二水化物ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）である石膏鉱石から製造される。別に示されていない限り、「石膏」は硫酸カルシウムの二水化物形態を指す。採掘された後、未処理の石膏は、無水である場合もある、ただしより一般的には半水化物ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏである、固化可能な硫酸カルシウムを形成するように熱的に処理される。周知の最終使用に対して、この固化可能な硫酸カルシウムは水と反応し、二水化物（石膏）を形成することによって凝固する。この半水化物は、アルファ半水化物およびベータ半水化物と名付けられた２つの存在の認められた形態を有する。それらは、様々な用途に対してそれらの物理的な特性およびコストに基づいて選択される。両方の形態とも水と反応して硫酸カルシウムの二水化を形成する。水化に際して、アルファ半水化物は石膏の長方形の側面を持った結晶を生じさせることによって特徴付けられ、他方ベータ半水化物は、水化によって通常大きな縦横比を有する石膏の針状結晶を生じることによって特徴付けられる。本発明では、所望の機械的性能に応じてアルファまたはベータ形態のいずれかまたは両方を使用することができる。ベータ半水化物は、より低い密度の微構造を形成し、低密度製品用に好ましい。アルファ半水化物は、ベータ半水化物によって形成されるものより高い強度および密度を有するより密度の高い微構造を形成する。したがって、強度および密度を増加させるためにアルファ半水化物はベータ半水化物に置換することができ、またはそれらは特性を調製するために組み合わせることができる。
【００５６】
本発明のパネルを製造するのに使用される無機結合剤に対する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、ポゾラン混合ポルトランドセメント、またはそれらの混合物などの水硬性セメントを含む。
【００５７】
本発明のパネルを製造するのに使用される無機結合剤に対する別の典型的な実施形態は、硫酸カルシウムアルファ半水化物、水硬性セメント、ポゾラン、および石灰を含有する混合物を含む。
【００５８】
水硬性セメント
ＡＳＴＭは「水硬性セメント」は、水との化学的相互作用によって固化しかつ硬化し、水中でもそのようにすることができるセメントと定義する。構築および建築工業で使用されるいくつかの種類の水硬性セメントが存在する。水硬性セメントの例には、ポルトランドセメント、高炉スラグセメントなどのスラグセメントおよび高硫酸塩セメント(super-sulfated cement)、カルシウムサルフォアルミネートセメント(calcium sulfoaluminatecement)、高アルミナセメント、膨張セメント(expansive cement)、白色セメント(white cement)、および急速固化および硬化セメント(rapidsetting and hardening cement)が含まれる。硫酸カルシウム半水化物は水との化学的相互作用によって固化、硬化するが、それはこの発明の文脈での水硬性セメントの広い定義内に含まれない。前述の水硬性セメントの全ては、本発明のパネルを製造するのに使用することができる。
【００５９】
密接に関連する水硬性セメントのうちの最もよくあるかつ広く使用される系統は、ポルトランドセメントとして知られている。ＡＳＴＭは「ポルトランドセメント」を、本質的に水硬性ケイ酸カルシウム(hydraulic calcium silicates)からなり、相互研磨される(interground)添加物として１つまたは複数の硫酸カルシウムの形態物を通常含有するクリンカーを粉砕することによって製造される水硬性セメントとして定義する。ポルトランドセメントを製造するために、石灰石、アルガリシアスロック(argalliciousrock)および粘土の混和物がキルン内でクリンカーを生じさせるように点火され、クリンカーは次いでさらに処理される。結果として、ポルトランドセメントの以下の４つの主な相、すなわち珪酸トリカルシウム(tricalciumsilicate)（３ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｃ３Ｓとも呼ばれる）、珪酸ジカルシウム(dicalciumsilicate)（２ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｃ２Ｓと呼ばれる）、アルミン酸トリカルシウム(tricalciumaluminate)（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、またはＣ３Ａ）およびテトラカルシウムアルミノフェライト(tetracalciumaluminoferrite)（４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３またはＣ４ＡＦ）が生じる。ポルトランドセメント内に少量存在する他の成分には、硫酸カルシウムおよびアルカリ性硫酸塩(alkalinesulfate)、カルシウム酸化物、およびマグネシウム酸化物の他の複塩(double salt)が含まれる。ポルトランドセメントの様々な認定された等級のうち、タイプＩＩＩポルトランドセメント（ＡＳＴＭ分類）が、その微粉度の故により大きな強度をもたらすことが見出されたので、本発明のパネルを製造するために好ましい。高炉スラグセメントなどのスラグセメントおよび高硫酸塩セメント、カルシウムサルフォ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、超速硬セメント(regulatedset cement)およびＶＨＥセメントなどの急速固化および硬化セメント、および他のポルトランドセメント種類を含む水硬性セメントの他の認定された等級も、本発明のパネルを製造するために首尾よく使用することができる。スラグセメントおよびカルシウムサルフォアルミネートセメントは低いアルカリ度を有し、本発明のパネルを製造するのにやはり適している。
【００６０】
繊維
ガラス繊維は一般に断熱材料として使用されるが、それらは様々な基質と共に強化材料としても使用されてきている。この繊維はそれ自体、それがない場合脆性破壊に曝される可能性のある材料に引っ張り強度をもたらす。この繊維は荷重が掛かるとき破断する場合があるが、ガラス繊維を含有する複合材料の通常の破断形態は、繊維と連続相材料の間の接合部の劣化および破断から起きる。したがって、この強化繊維が延性を増加させ複合材料を強化する能力を長期にわたり保持すべき場合は、そのような結合部が重要である。ガラス繊維強化セメントは、時間が経過したとき強度を失うことが見出されており、それはセメントが硬化するとき生じる石灰によってガラスが浸食されることに帰されている。そのような浸食に打ち勝つための１つの可能性のある方法は、ガラス繊維をポリマー層などの保護層で覆うことである。一般にそのような保護層は石灰による浸食に耐える可能性があるが、本発明のパネルでは強度が低下することが見出されてきており、したがって保護層は好ましくない。石灰浸食を制限するためのより高価な方法は、日本電気硝子（Nippon Electric Glass)（ＮＥＧ）３５０Ｙなどの特殊な耐アルカリ性ガラス繊維（ＡＲガラス繊維）を使用することである。そのような繊維はマトリックスに優れた接着強度をもたらすことが見出されてきており、したがって、本発明のパネル用に好ましい。このガラス繊維は、約５〜２５ミクロン（マイクロメートル）の、通常は約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(monofilament)である。このフィラメントは、一般に１００フィラメントのストランドに結合され、それらは約５０ストランドを含む粗糸(roving)に束ねることができる。このストランドまたは粗糸は、例えば約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）、通常１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）長さの、適当なフィラメントおよびフィラメントの束に切り刻まれる。
【００６１】
本発明のパネルに他の不燃性の繊維を含めることも可能であり、例えば鋼繊維も可能性のある添加物である。
【００６２】
ポゾラン材料
述べてきたように、ほとんどのポルトランドセメントおよび他の水硬性セメントが水和（硬化）中に石灰を生じさせる。ガラス繊維への浸食を減少させるためにこの石灰を反応させることが望ましい。硫酸カルシウム半水化物が存在するとき、それがセメント内のアルミン酸トリカルシウムと反応しエトリンガイト(ettringite)を形成し、それが結果として硬化製品の望ましくない亀裂となり得ることも知られている。これはしばしばこの分野では「硫酸塩浸食(sulfateattack)」と呼ばれる。そのような反応は「ポゾラン」材料を加えることによって防止できる可能性がある。このポゾラン材料は、ＡＳＴＭ  Ｃ６１８−９７で「それ自体セメント質の価値をほとんどまたは全く有さないが、微細に分割された形態でかつ湿分の存在下で、常温でカルシウム水酸化物と化学的に反応し、セメント質の特性を有する化合物を形成する、シリカまたはシリカおよびアルミナ材料」として定義される。１つのしばしば使用されるポゾラン材料はシリカヒューム、シリコン金属とフェロシリコン合金製造の産出物である微細に分割された非晶質シリカである。特徴的に、それは高いシリコン含有量と低いアルミナ含有量を有する。軽石、パーライト、珪藻土、凝灰岩、トラス(trass)、メタカオリン(metakaolin)、マイクロシリカ(microsilica)、粉化粒化された高炉スラグ、およびフライアッシュを含む、様々な天然のおよび人工の材料がポゾラン特性を有するとして言及されてきている。シリカヒュームが本発明のパネルに使用するのに特に便利なポゾランであるが、他のポゾラン材料も使用することができる。シリカヒュームと対照的に、メタカオリン、粉化粒化された高炉スラグ、および粉砕されたフライアッシュは、ずっと少ないシリカ含有量と大量のアルミナを有するが、有効なポゾラン材料である可能性がある。シリカヒュームが使用されるとき、それは反応性粉体（すなわち、水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、シリカヒュームおよび石灰）の約５〜２０重量％、好ましくは１０〜１５重量％を構成する。別のポゾランで置換される場合は、使用される量はシリカヒュームと同様な化学的性能をもたらすように選択される。
【００６３】
軽量充填材／微小球
本発明のシステムで使用される軽量パネルは通常６５〜９０ポンド／立方フィート（１０４０ｋｇ／ｍ３〜１４４０ｋｇ／ｍ３）、好ましくは６５〜８５ポンド／立方フィート（１０４０ｋｇ／ｍ３〜１３６０ｋｇ／ｍ３）、より好ましくは７２〜８０ポンド／立方フィート（１１５２ｋｇ／ｍ３〜１２８０ｋｇ／ｍ３）の密度を有する。それにひきかえ、木材繊維なしの通常のポルトランドセメントベースのパネルは９５〜１１０ｐｃｆ（１５２０〜１７６０ｋｇ／ｍ３）範囲の密度を有し、他方木材繊維を有するポルトランドセメントベースのパネルはＳＣＰ（約６５〜８５ｐｃｆ（約１０４０〜１３６０ｋｇ／ｍ３））とほぼ同じである。
【００６４】
これらの低密度を達成するために、このパネルは軽量充填材微粒子を備える。そのような微粒子は通常約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均直径（平均微粒子サイズ）を有する。より典型的には、それらは５０〜２５０ミクロン（マイクロメートル）の平均粒直径（平均微粒子サイズ）を有し、および／または１０〜５００ミクロンの粒直径（サイズ）範囲内に含まれる。それらは０．０２〜１．００の範囲内の粒密度（比重）も通常有する。微小球または他の軽量充填材微粒子は本発明のパネルにおいて重要な目的を果たし、そうでなければこのパネルは建物パネル用に望ましいものより重くなる。軽量充填材として使用されるこの微小球は、製品の平均密度を低下させるのに役立つ。この微小球が中空であるとき、それらは時には微気球(microbaloon)と呼ばれる。
【００６５】
この微小球は、それ自体不燃性であるか、または可燃性の場合、このＳＣＰパネルを可燃性にしないように十分に少量加えられる。本発明のパネルを製造するために使用される混合物内に含めるための典型的な軽量充填材は、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、および／また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。
【００６６】
セラミック微小球は、様々な材料から、かつ異なる製造プロセスを使用して製造することができる。本発明のパネル内の充填材料成分として様々なセラミック微小球を使用することができるが、本発明の好ましいセラミック微小球は石炭燃焼の副産物として生じ、石炭燃焼設備で見られるフライアッシュ成分、例えばＫｉｓｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｉｎｃ．，Ｍｅｎｔｏｒ，Ｏｈｉｏによって製造されるＥＸＴＥＮＤＯＳＰＨＥＲＥＳ−ＳＧまたはＴｒｅｌｌｅｂｏｒｇ  Ｆｉｌｌｉｔｅ  Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ  ＵＳＡによって製造されるＦＩＬＬＩＴＥ（登録商標）ブランドのセラミック微小球である。本発明の好ましいセラミック微小球の化学的性質は、３５重量％までの他の材料を含む主として約５０〜７５重量％の範囲内のシリカ（ＳｉＯ２）および約１５〜４０重量％の範囲内のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）である。本発明の好ましいセラミック微小球は、１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の範囲の直径、球径の通常約１０％の殻厚さ、および好ましくは約０．５０〜０．８０ｇ／ｍＬの微粒子密度を有する中空球形微粒子である。本発明の好ましいセラミック微小球の破砕強度は、１５００ｐｓｉ（１０．３ＭＰａ）より大きく、好ましくは２５００ｐｓｉ（１７．２ＭＰａ）より大きい。
【００６７】
本発明のパネル内のセラミック微小球に対する優先度は、主としてそれらがほとんどの人工ガラス微小球より約３〜１０倍強いことに起因する。さらに、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に高められた寸法安定性をもたらす。セラミック微小球は、接着剤、封止剤、コーキング剤、屋根葺き化合物、ＰＶＣ床張り材、ペンキ、工業用被覆材、および耐高温プラスチック複合材料などの数々の他の用途での使用を見出している。微小球が中空かつ球形であることは好ましいが、本発明のパネルに軽量かつ重要な物理的特性をもたらすのは微粒子の密度および圧縮強度であるので、微小球が中空かつ球形であることは不可欠ではないことは理解されるべきである。別法として、結果としてできるパネルが所望の性能に合致する場合は、多孔質の不揃いの微粒子に代替することができる。
【００６８】
存在する場合は、ポリマー微小球は通常、ポリアクリロニトリル、ポリメタアクリロニトリル、ポリビニルクロライド、またはポリビニリデンクロライド、またはそれらの混合物などのポリマー材料から製造される殻を有する中空球である。この殻は、製造中にポリマー殻を膨張させるために使用されるガスを同封することができる。ポリマー微小球の外側表面は、炭酸カルシウム、酸化チタン、マイカ、シリカ、およびタルクなどの、いくつかの種類の不活性被覆を有することができる。このポリマー微小球は、好ましくは約０．０２〜０．１５ｇ／ｍＬの微粒子密度を有し、かつ１０〜３５０ミクロン（マイクロメートル）の範囲内の直径を有する。ポリマー微小球の存在は、低いパネル密度および高められた切断性および釘打ち性の同時達成を促進する可能性がある。
【００６９】
他の軽量充填材、例えばガラス微小球、パーライトまたはフライアッシュ由来の中空アルミナシリケートセノスフィアまたは微小球も、本発明のパネルを製造するのに使用されるセラミック微小球と組み合わせて、またはその代わりに混合物内に含めるのに適している。
【００７０】
このガラス微小球は通常、耐アルカリガラス材料から製造され、中空であることができる。典型的なガラス微小球は、ＧＹＰＴＥＫ  ＩＮＣ．，Ｓｕｉｔｅ  １３５，１６  Ｍｉｄｌａｋｅ  Ｂｌｖｄ  ＳＥ，Ｃａｌｇａｒｙ，ＡＢ，Ｔ２Ｘ２Ｘ７，ＣＡＮＡＤＡから入手可能である。
【００７１】
本発明の第１の実施形態では、パネルの合計厚さの全域にわたりセラミック微小球のみ使用される。このパネルは通常、パネルの厚さの全域にわたり均一に分布された約３５〜４２重量％のセラミック微小球を含む。
【００７２】
本発明の第２の実施形態では、パネルの全厚さの全域にわたる軽量セラミックおよびガラス微小球の混合物が使用される。本発明の第２の実施形態のパネル内のガラス微小球の容積割合は通常、ドライ含有物の合計容積の０〜１５％の範囲にある。ここで成分のドライ含有物は、反応性粉体（反応性粉体の例：水硬性セメントのみ；水硬性セメントとポゾランの混合物；または水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰の混合物）、セラミック微小球、ポリマー微小球および耐アルカリガラス繊維である。典型的な水性混合物は、０．３／１より大きく０．７／１までの水：反応性粉体の比を有する。
【００７３】
図４は、Ｃ字形根太金属枠組１０がヘッダ（図示せず）上に支持される、Ｃ字形根太金属枠組１０上に支持される本発明の典型的な本実(tongue-and-groove)ＳＣＰパネル２０の部分斜視図である。
【００７４】
図５Ａ〜５Ｃは、３／４インチ（１９．１ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル２０に使用される本実の典型的な設計および寸法を示す。
【００７５】
ＳＣＰパネルおよび金属枠システム
図４および６は、Ｃ字形根太金属枠組１０上に支持される単層ＳＣＰパネル２０の斜視図である。例示の目的で、ＳＣＰパネルをＣ字形根太に取り付けるために留め具（図示せず）を使用することができる。実際には、床はＣ字形根太に機械的にまたは接着剤で取り付けることができ、またはＣ字形根太に取り付けない（すなわち浮かしている）こともできる。通常、このＣ字形根太枠組はヘッダまたはリムトラック（図示せず）上に支持される。
【００７６】
図７Ａは、本発明の不燃性床張りシステムで波形シート１１０上に支持される本発明のＳＣＰパネル１１６の斜視図である。図７Ａで数字１０１は、根太（図示せず）によって下から支持され、ＳＣＰパネル１１６のダイヤフラム１０６に機械的留め具１０４によって上から固定された波形シート１０２を備える複合床張りデッキアセンブリを全体的に示す。波形シート１０２は通常、直線の、平行な、規則的なかつ等しく曲がったリッジおよびくぼみをもたらす、結合部部分１１２によって連結された実質的に等しい長さの平らな部分１０８および１１０を有する。この形態は、（図７Ｂを見れば分かるように）中立軸１１４の上方および下方に波形シートの表面面積の実質的に等しい分布を有する。任意選択でこのパネル１１６は、移動および集中荷重の下での継ぎ部移動を最小限にするために、床張り基板パネル１１６の連続した連結をもたらすようにその両縁部に形成される雄実(tongue)１１８および雌実(groove)１２０を有する。
【００７７】
図７Ａの実施形態は、Ｓｔｅｅｌ  Ｄｅｃｋ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＳＤＩ）によって供給される鋼の特性を使用して設計された、鋼根太およびガーダーの上に施工される波鋼板デッキ張りのシステムを使用する設計を含む。ＤＩＥＴＲＩＣＨ  ＲＣ  ＤＥＬＵＸＥ溝型鋼上に搭載される石膏乾式壁などの天井内張り（図示せず）を根太の底部または天井タイルに取り付け、グリッドを根太から吊るすことができる。代替案は、鋼の底表面を吹きつけファイバまたは耐火材料で覆うことである。この鋼デッキ張りを支持する鋼根太は、このシステムを支持できる任意の根太であり得る。典型的な鋼根太は、波形鋼デッキシステム、またはＴＲＡＤＥ  ＲＥＡＤＹブランド根太としてＤｉｅｔｒｉｃｈによって売られているものなどの特許システムに使用するための、ＳＳＭＡ（Ｓｔｅｅｌ  Ｓｔｕｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ’ｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって概説されるものを含むことができる。２４インチ（６１ｃｍ）の根太間隔が一般的である。しかしながら、根太間のスパンはこれより大きくも、または小さくもすることができる。Ｃ字形根太またはオープンウエブ根太が通常である。
【００７８】
図７Ａに示す本発明の特定の実施形態では、ＳＣＰパネル１１６は広いリブ開口部１２２上に構造的ブリッジを作り出すのに十分な強度を有する。図７Ａに示すように、ねじヘッド１４２を有する間隔の開いたねじ１０４が、デッキの水平および垂直の平面的な撓みに対する抵抗力を増加させるために、間隔の開いた根太（図示せず）間のスパンの長さおよび幅の全域にわたり、ねじ１０４のそれぞれの対の間に全体的に三角形の形状の水平に配設されたトラス（例えば、図７Ｂに水平線として示されるトラスＴｈおよび図７Ｂに示される一連の垂直に配設されるトラスＴｖ）を形成するように配向される。
【００７９】
図７Ｂは、本発明の不燃性床張りシステムでＳＣＰパネル１１６が断熱材料上に固定された、波形シート上に支持された本発明のＳＣＰパネル１１６の断面図である。図７Ｂに示す本発明の形態では、ダイヤフラム１０６は断熱材料１３０のシートの上に配置されたＳＣＰパネル１１６を備える。このダイヤフラム１０６は、拡大されたヘッド１４２を伴う上側部分１４４を有するねじ切りされたねじ１０４によって、波形シート１０２の上側リッジ部分１０８に固定される。断熱材料のシート１３０は、不燃の発泡ポリスチレンまたは他の適切な断熱材料を通常備える。例えば、ポリウレタン、ガラス繊維、コルク等などの他の断熱材料をポリスチレンと組み合わせて、またはポリスチレンの代りに使用することができる。
【００８０】
所望の場合、ＳＣＰパネルを波形シート１０２の平らな部分１０８（図７Ｂ）に取り付けるために、またはＳＣＰパネルを他の金属枠組部材例えば根太に取り付けるために、ねじの代わりにまたはねじに加えて、ＳＣＰパネルの片側に接着剤を現場で塗布し、または事前塗布し脱着可能なストリップで覆うことができる。
【００８１】
図７Ｃは、平らな上側部分１０８を有する波形金属シート１０２上に配置され、機械的に（ねじ等で）または現場で塗布された、または現場から離れて事前塗布された接着剤で固定されたＳＣＰパネル１１６を備える本発明の床の別の図を示す。
【００８２】
図７Ｄは、少なくともいくつかの上側平らな部分１０８と係合するための位置のところでＳＣＰパネル１１６に事前塗布された接着剤ストリップ１４５を有する、図７Ｃの床システムに使用できるＳＣＰパネル１１６の一実施形態の側面図を示す。使用前は、接着剤ストリップ１４５は脱着可能なテープ１４７によって覆われている。この接着剤ストリップ１４５は、騒音伝達を減衰させる役目もすることができる。
【００８３】
このＳＣＰパネルは、えぐり道具(router)によって雄実および雌実を切削することによって成型中に、または使用前にパネルの縁部を成形することによって作ることができる本実構造を有することができる。例えば、パネル７７の雄実および雌実は、（インチでの寸法を有する）図５Ａ〜５Ｃ、（インチでの寸法を有する）図７Ａまたは図１４に示すように、テーパを付けることができる。このテーパは本発明のパネルの容易な設置をもたらす。このＳＣＰ床パネルは通常０．７５〜１インチ（１９〜２５．４ｍｍ）厚さである。このパネルの縁部の任意の対向する対は、対合する雄実および雌実構造を備えることができる。
【００８４】
ＳＣＰパネルの配合
本発明の耐剪断性パネルを製造するのに使用される成分には、水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、シリカヒュームなどの活性ポゾラン、石灰、セラミック微小球、耐アルカリガラス繊維、流動化剤（例えばポリナフタリンスルフォン酸のナトリウム塩）、および水が含まれる。通常、水硬性セメントと硫酸カルシウムアルファ半水化物の両方が存在する。この複合材料の長期間耐用性は、硫酸カルシウムアルファ半水化物がシリカヒュームと共に存在しない場合は危うくされる。水／湿分耐用性は、ポルトランドセメントが存在しないとき危うくされる。少量の加速剤または遅延剤を、生地（すなわち硬化されていない）材料の固化特性を制御するために加えることができる。典型的な非限定の添加剤には、塩化カルシウムなどの水硬性セメント用の加速剤、石膏などの硫酸カルシウムアルファ半水化物用の加速剤、ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミンペンタセテック酸(diethylene triamine pentacetic acid)）、酒石酸また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、および混入空気が含まれる。
【００８５】
本発明のパネルは、耐アルカリガラス繊維と軽量充填材、例えば微小球が均一に分布された連続相を含む。この連続相は、好ましくは流動化剤および／または他の添加剤を含む、反応性粉体（すなわち水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾラン、および石灰の混合物）の水性混合物の硬化から結果として得られる。
【００８６】
ドライ重量に基づく反応性粉体（無機結合剤）、例えば水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰の本発明の実施形態の典型的な重量割合を表１に示す。表１Ａは本発明の成分中の反応性粉体、軽量充填材、およびガラス繊維の典型的な範囲を記載する。
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2008527205.tif 000004
【００８７】
石灰は本発明の全ての配合で必要とはされないが、石灰を加えることは優れたパネルをもたらすことが見出されてきており、通常約０．２重量％より大きな量が加えられる。したがって、ほとんどの場合で、反応性粉体中の石灰の量は約０．２〜３．５重量％である。
【００８８】
本発明で使用するためのＳＣＰ材料の第１の実施形態では、成分のドライ含有物は反応性粉体（すなわち、水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰の混合物）、セラミック微小球および耐アルカリガラス繊維であり、成分のウエット含有物は水および流動化剤である。ドライ含有物およびウエット含有物は結合し、本発明のパネルを作り出す。セラミック微小球はパネルの合計厚さの全域にわたり均一に分布される。ドライ含有物の合計重量のうち、本発明のパネルは、約４９〜５６重量％の反応性粉体、３５〜４２重量％のセラミック微小球および７〜１２重量％の耐アルカリ性ガラス繊維から形成される。広い範囲では、本発明のパネルは合計ドライ含有物のうちの３５〜５８重量％の反応性粉体、３４〜４９重量％の軽量充填材、例えばセラミック微小球、および６〜１７重量％の耐アルカリガラス繊維から形成される。このドライ含有物に加えられる水および流動化剤の量は、任意の特定の製造プロセスに対し処理のための考慮事項を満足させるのに必要とされる所望のスラリー流動性をもたらすのに十分な量である。水に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の３５〜６０％の間の範囲であり、流動化剤に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の１〜８％の間の範囲である。
【００８９】
このガラス繊維は約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。このモノフィラメントは、一般に１００フィラメントのストランドに結合され、それらは約５０ストランドの粗糸に束ねることができる。ガラス繊維の長さは通常約０．２５〜１または２インチ（６．３〜２５または５０ｍｍ）あるいは約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）かつ広く約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）である。この繊維はランダムな方向を有し、パネルの平面内で等方性の機械的挙動をもたらす。
【００９０】
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、パネルの合計厚さの全域にわたり均等に分布するセラミックおよびガラス微小球の混合物を含む。したがって、この成分のドライ含有物は反応性粉体（水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰）、セラミック微小球、ガラス微小球および耐アルカリガラス繊維であり、この成分のウエット含有物は水および流動化剤である。ドライ含有物およびウエット含有物は結合し、本発明のパネルを生じさせる。パネル内のガラス微小球の容積割合は通常、ドライ含有物の合計容積の７〜１５％の範囲である。ドライ含有物の合計重量のうちで、本発明のパネルは、約５４〜６５重量％の反応性粉体、２５〜３５重量％のセラミック微小球、０．５〜０．８重量％のガラス微小球および６〜１０重量％の耐アルカリ性ガラス繊維から形成される。広い範囲では本発明のパネルは、合計ドライ含有物に基づく、４２〜６８重量％の反応性粉体、２３〜４３重量％の軽量充填材、例えばセラミック微小球、０．２〜１．０重量％のガラス微小球、および５〜１５重量％の耐アルカリガラス繊維から形成される。このドライ含有物に加えられる水および流動化剤の量は、任意の特定の製造プロセスに対する処理考慮事項を満足させるのに必要とされる所望のスラリー流動性をもたらすように調整される。水に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の３５〜７０％の間の範囲であるが、パネル密度を低下させ切断性を改善するための水：反応性粉体の比率が所望されるときは、６０％より大きく７０％（０．６／１〜０．７／１の水：反応性粉体の重量比率）まで、好ましくは６５％〜７５％とすることができる。流動化剤の量は反応性粉体の重量の１〜８％の間の範囲である。このガラス繊維は約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。それらは通常上記で論じたようにストランドおよび粗糸に束ねられる。ガラス繊維の長さは通常約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）および広く約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）である。この繊維はランダムな方向を有し、パネルの平面内で等方性の機械的挙動をもたらす。
【００９１】
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、外層が改善された釘打ち性（固定能力）／切断性を有する、パネル内に作り出される多層構造を含む。これは、外層内で水：セメント比率を増大させること、および／または充填材の量を変更すること、および／またはパネルが不燃性のままであるようにポリマー微小球の十分に少い量を加えることによって達成される。パネルのコアは、層厚さの全域にわたり均一に分布されたセラミック微小球、または別法として、セラミック微小球、ガラス微小球および／またはフライアッシュセノスフィアのうちの１つまたは複数の混合物を通常含む。
【００９２】
この第３の実施形態のコア層のドライ含有物は、反応性粉体（通常水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰）、軽量充填材微粒子（通常セラミック微小球単独、またはセラミック微小球、ガラス微小球およびフライアッシュセノスフィアの内の１つまたは複数などの微小球）、および耐アルカリガラス繊維であり、コア層のウエット含有物は水および流動化剤である。ドライ含有物およびウエット含有物は結合し、本発明のパネルのコア層を生じさせる。ドライ含有物の合計重量のうちで、本発明のパネルのコアは、好ましくは約４９〜５６重量％の反応性粉体、３５〜４２重量％の中空セラミック微小球、７〜１２重量％の耐アルカリ性ガラス繊維から形成され、または別法として、約５４〜６５重量％の反応性粉体、２５〜３５重量％のセラミック微小球、０．５〜０．８重量％のガラス微小球またはフライアッシュセノスフィア、および６〜１０重量％の耐アルカリ性ガラス繊維から形成される。広い範囲では、本発明のこの実施形態のパネルのコア層は通常、合計ドライ含有物に基づく、約３５〜５８重量％の反応性粉体、３４〜４９重量％の軽量充填材、例えばセラミック微小球、および６〜１７重量％の耐アルカリガラス繊維によって形成され、または別法として、約４２〜６８重量％の反応性粉体、２３〜４３重量％のセラミック微小球、１．０重量％までの、好ましくは０．２〜１．０重量％の他の軽量充填材、例えばガラス微小球またはフライアッシュセノスフィア、および５〜１５重量％の耐アルカリガラス繊維によって形成される。このドライ含有物に加えられる水および流動化剤の量は、任意の特定の製造プロセスに対する処理考慮事項を満足させるのに必要とされる所望のスラリー流動性をもたらすように調整される。水に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の３５〜７０％の間の範囲であるが、パネル密度を低下させ釘打ち性を改善するための水：反応性粉体の比率が所望されるときは、６０％より大きく７０％までとすることができ、流動化剤に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の１％〜８％の間の範囲である。水：反応性粉体の比率が調整されるとき、スラリー成分は本発明のパネルに所望の特性をもたらすように調整される。
【００９３】
一般にＳＣＰパネルを可燃性にする可能性のあるポリマー微小球およびポリマー充填材は存在しない。
【００９４】
この第３の実施形態の外層のドライ含有物は、反応性粉体（通常、水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾランおよび石灰）、軽量充填材微粒子（通常、セラミック微小球単独、またはセラミック微小球、ガラス微小球およびフライアッシュセノスフィアのうちの１つまたは複数などの微小球）、および耐アルカリガラス繊維であり、外層のウエット含有物は水および流動化剤である。このドライ含有物およびウエット含有物は結合し、本発明のパネルの外層を作り出す。本発明のこの実施形態のパネルの外層では、水の量はパネルに良好な固定および切断能力をもたらすように選択される。ドライ含有物の合計重量のうちで、本発明のパネルの外層は、好ましくは約５４〜６５重量％の反応性粉体、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、および６〜１０重量％の耐アルカリ性ガラス繊維から形成される。広い範囲では本発明のパネルの外層は、合計ドライ含有物に基づく、約４２〜６８重量％の反応性粉体、２３〜４３重量％のセラミック微小球、１．０重量％までのガラス微小球（および／またはフライアッシュセノスフィア）、および５〜１５重量％の耐アルカリガラス繊維から形成される。このドライ含有物に加えられる水および流動化剤の量は、任意の特定の製造プロセスに対し処理考慮事項を満足させるのに必要とされる所望のスラリー流動性をもたらすように調整される。水に対する典型的な添加割合は、反応性粉体の重量の３５〜７０％の間の範囲、パネル密度を低下させ釘打ち性を改善するために水：反応性粉体の比率が調整されるときは、６０％より大きく７０％までの範囲であり、流動化剤に対する典型的な添加割合は反応性粉体の重量の１％〜８％の間の範囲である。この外層の好ましい厚さは１／３２〜４／３２インチ（０．８〜３．２ｍｍ）の範囲であり、ただ１つのみ使用されるときこの外層の厚さはパネルの合計厚さの３／８より少ない。
【００９５】
本発明のこの実施形態のコアおよび外層の両方で、ガラス繊維は約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。このモノフィラメントは、上記で論じたように通常ストランドおよび粗糸に束ねられる。この長さは通常約１〜２インチ（２５〜５０ｍｍ）であり、広くは約０．２５〜３インチ（６．３〜７６ｍｍ）である。この繊維の向きはランダムであり、パネルの面内に等方性の機械的挙動をもたらす。
【００９６】
本発明で使用するためのＳＣＰ材料の第４の実施形態は、立方フィート当り６５〜９０ポンド（１０４０〜１４４０ｋｇ／ｍ３）の密度を有し、枠組に固定されるとき剪断荷重に耐える能力を有する多層パネルを提供し、かつこの多層パネルは、水性混合物の硬化から結果として生じる連続相のコア層であって、水性混合物の硬化から結果として生じる連続相は、ドライベースで３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含み、この連続相はガラス繊維によって強化されかつ軽量充填材微粒子を含み、この軽量充填材微粒子は０．０２〜１．００の微粒子比重と約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有するコア層と、ドライベースで３５〜７０重量％の反応性粉体、２０〜５０重量％の軽量充填材、および５〜２０重量％のガラス繊維を含む水性混合物の硬化から結果として生じるそれぞれ別の連続相の少なくとも１つの、内層の各々の対置する側の外層であって、この連続相はガラス繊維によって強化され、軽量充填材微粒子を含み、この軽量充填材微粒子は０．０２〜１．００の微粒子比重および約１０〜５００ミクロン（マイクロメートル）の平均微粒子サイズを有する外層とを備え、前記少なくとも１つの外層は前記内層より高いパーセントのガラス繊維を有する。
【００９７】
本発明のパネルの製造
反応性粉体、例えば水硬性セメント、硫酸カルシウム半水化物、ポゾラン、および石灰の混合物と軽量充填材、例えば微小球が、適切な混合器内でドライ状態で混合される。
【００９８】
次いで、水、流動化材（例えばポリナフタレンスルフォン酸塩のナトリウム塩）、およびポゾラン（例えばシリカヒュームまたはメタカオリン）が別の混合器内で１〜５分間混合される。所望の場合、遅延剤（例えば、酒石酸カリウム）がこの段階でスラリーの固化特性を制御するために加えられる。ドライ含有物がウエット含有物を収容する混合器に加えられ、滑らかな均質なスラリーを形成するように２〜１０分混合される。
【００９９】
次いでこのスラリーは、均一なスラリー混合物を得る目的で任意のいくつかの方法でガラス繊維と組み合わされる。次いでセメント質パネルが、繊維を含むスラリーを所望の形状およびサイズの適切な鋳型内に注ぐことによって形成される。必要な場合、鋳型内での材料の良好な締め固めを得るために鋳型に振動が与えられる。このパネルは、適切なスクリードバー(screed bar)またはこてを使用して必要な表面仕上げ特性が与えられる。
【０１００】
多層ＳＣＰパネルを製造する多数の方法のうちの１つは以下の通りである。反応性粉体、例えば水硬性セメント、硫酸カルシウムアルファ半水化物、ポゾラン、および石灰の混合物と軽量充填材、例えば微小球が、適切な混合器内でドライ状態で混合される。次いで、水、流動化材（例えばポリナフタリンスルフォン酸塩のナトリウム塩）、およびポゾラン（例えばシリカヒュームまたはメタカオリン）が別の混合器内で１〜５分間混合される。所望の場合、遅延剤（例えば、酒石酸カリウム）がこの段階でスラリーの固化特性を制御するために加えられる。ドライ含有物がウエット含有物を収容する混合器に加えられ、滑らかな均質なスラリーを形成するように２〜１０分混合される。
【０１０１】
このスラリーは、均一な混合物を得る目的でいくつかの方法でガラス繊維と組み合わせることができる。このガラス繊維は通常、短い長さに細断された粗糸の形態である。好ましい実施形態では、このスラリーおよび細断されたガラス繊維はパネル鋳型内に同時に散布される。散布は、特別なパターンを有さず１／４〜１インチ（６．３〜２５．４ｍｍ）の厚さを有する均一なパネル内に積み重なる、好ましくは約０．２５インチ（６．３ｍｍ）厚さまでの薄い層を生じさせるように多数のパスで行われることが好ましい。例えば一適用では、３×５フィート（０．９１×１．５２ｍ）パネルが長さおよび幅方向の６パスの散布によって製造された。各層が堆積されるとき、スラリーとガラス繊維が緊密な接触を達成するのを確実にするようにローラを使用することができる。ローラ掛けステップ後、これらの層はスクリードバーまたは他の適切な手段で平らにすることができる。通常は、スラリーをアトマイズするために圧縮空気が使用される。スラリーが散布ノズルから現われるとき、このスラリーは、散布ガンに搭載される細断機構によって粗糸から切断されているガラス繊維と混合する。スラリーとガラス繊維の均一な混合物は、上記で説明したようにパネル鋳型内に堆積される。
【０１０２】
所望の場合、枠組にパネルを取り付けるのに使用する留め具を容易に駆動させることができるように、パネルの外表面層はポリマー球を含むことができ、またはそうではない場合、ポリマー球から構成することができる。そのような層の好ましい厚さは、約１／３２インチ〜４／３２インチ（０．８〜３．２ｍｍ）である。上記で説明したパネルのコアが作られる同じ手順が、パネルの外層に適用するために使用することができる。
【０１０３】
スラリーとガラス繊維の混合物を堆積させる他の方法は、パネル製造技術に精通する技術者の心に浮かぶであろう。例えば、各パネルを作るためのバッチプロセスを使用するのではなく、材料が十分に固化した後所望のサイズのパネルに切断することができる連続シートを同様な方法で準備することができる。スラリーの容積に対する繊維のパーセントは通常、約０．５％〜３％の範囲内で、例えば１．５％に構成される。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。
【０１０４】
本発明のパネルを製造する別の方法は、参照により本明細書で援用する米国特許出願第１０／６６６，２９４号に開示されるプロセスステップを使用することによる。参照により本明細書で援用する米国特許出願第１０／６６６，２９４号は、移動するウエブ上に大まかに分配された、細断された繊維、またはスラリーの層の最初の堆積のうちの１つの後で、繊維がスラリー層の上に堆積されることを開示する。埋め込み装置が最近に堆積された繊維をスラリー内に押し固め、その後追加のスラリー層、次いで細断された繊維が加えられ、さらなる埋め込みが続く。このプロセスは、所望に応じてボードの各層に対して繰り返される。終了に際して、このボードはより均等に分布された繊維成分を有し、結果としてセメント質パネル用の従来の製造技術で教えられたような強化繊維の厚い敷物の必要なしに比較的強いパネルになる。
【０１０５】
より具体的には、米国特許出願第１０／６６６，２９４号は、構造用セメント質パネルを製造するための多層プロセスを開示しており、そのプロセスは、（ａ）移動するウエブを準備するステップと、（ｂ）ばらの繊維の第１の層を堆積させるステップと（ｃ）ウエブ上に固化可能なスラリーの層を堆積させるステップと、（ｄ）このスラリー上にばらの繊維の第２の層を堆積させるステップと、（ｅ）繊維の第２の層をスラリー内に埋め込むステップと、（ｆ）（ｃ）からステップ（ｄ）のスラリー堆積をパネル内に固化可能な繊維強化されたスラリー層の所望の数が得られるまで繰り返すステップとを含む。
【０１０６】
図２１は、米国特許出願第１０／６６６，２９４号のプロセスを実施するのに適した装置の線図的立面図である。次に図２１を参照すると、構造用パネル製造ラインが線図的に示され、全体的に３１０に示されている。この製造ライン３１０は、複数の脚３１３または他の支持部を有する支持枠または成形テーブル３１２を含む。この支持枠３１２上に、多孔質の表面も企図されているが、滑らかな水不浸透性の表面を有するエンドレスのゴムのようなコンベアベルトなどの、移動搬送体３１４が含まれる。この分野でよく知られているように、この支持枠３１２は、指示された脚３１３を含むことができる少なくとも１つのテーブル状のセグメントから作ることができる。この支持枠３１２は、枠の遠位端３１８のところに主駆動ロール３１６、枠の近位端３２２のところにアイドラーロール３２０も含む。同様に、少なくとも１つのベルトトラッキングおよび／または緊張装置３２４を、所望の張力を維持しかつロール３１６、３２０上の搬送体３１４の位置決めをするために設けることが好ましい。
【０１０７】
同様に好ましい実施形態では、この分野で良く知られているように、搬送体を保護しおよび／またはそれを清潔に保つために固化前のスラリーを支持するように設計された支持材料のクラフト紙、剥離紙のウエブ３２６および／または他のウエブを設け、かつ搬送体３１４の上に置くことができる。しかしながら、本ライン３１０によって製造されるパネルが搬送体３１４の上で直接形成されることも企図している。後者の状況では、少なくとも１つのベルト洗浄ユニット３２８が設けられる。この搬送体３１４は、この分野で知られているように主駆動ロール３１６を駆動する、モータ、プーリ、ベルトまたはチェインの組合せによって支持枠３１２に沿って移動させられる。搬送体３１４の速度が用途に適するように変更可能であることは企図している。
【０１０８】
図２１の装置では、構造用セメント質パネル製造は、ウエブ３２６上に、ばらの細断された繊維３３０の層を堆積させること、またはスラリーの層を堆積させることのうちの１つによって開始される。スラリーの最初の堆積前に繊維３３０を堆積させる利点は、結果として得られるパネルの外側表面近くに繊維が埋め込まれることである。様々な繊維堆積および細断装置が本ライン３１０によって企図されているが、好ましいシステムは、ガラス繊維コードのいくつかの糸巻き３３２を保持する少なくとも１つのラック３３１を使用し、糸巻きの各々から繊維のコード３３４が、やはり細断器(chopper)３３６と呼ばれる細断ステーションまたは装置に供給される。
【０１０９】
この細断器３３６は、搬送体３１４の幅を横切って延び、アンビルロール３４２と近接して、接触して、回転関係で配設される半径方向に延びる刃３４０がロールから突起する、回転する刃付きロール３３８を含む。好ましい実施形態では、この刃付きロール３３８およびアンビルロール３４２は、その反対も企図されているが、刃付きロール３３８の回転がアンビルロール３４２も回転させるように相対的に近接する関係で配設される。同様に、アンビルロール３４２は、刃３４０がそれに押し付けてコード３３４をセグメントに細断する弾性の支持材料で覆われていることが好ましい。ロール３８８上の刃３４０の間隔が細断される繊維の長さを決める。図２１を見れば分かるように、この細断器３３６は、生産ライン３１０の長さの生産的な使用を最大にするために、搬送体３１４上で、近接端３３２近くに配設される。繊維コード３３４が細断されるとき、この繊維３３０はばらで搬送体ウエブ３２６上に落下する。
【０１１０】
次に、スラリー供給ステーション、またはスラリー供給器３４４がホッパー、ビン等などの遠隔混合場所３４７からスラリー３４６の供給を受け取る。このプロセスは、搬送体３１４上にスラリーの最初の堆積によって開始することができることも企図している。このスラリーは、可変量のポルトランドセメント、石膏、骨材、水、硬化促進剤(accelerator)、流動化剤(plasticizer)、発泡剤、充填材および／または他の含有物から構成され、かつ上記で説明し、かつＳＣＰパネルの製造のために参照により援用されている上記に記載された特許で説明したものであることが好ましい。これらの含有物の相対的な量は、上記のうちのいくつかの除去または他の追加も含め、使用に適するように変更することができる。
【０１１１】
移動する搬送体３１４上にスラリー３４６の薄い層を均等に堆積させるスラリー供給器３４４の様々な構成が企図されているが、好ましいスラリー供給器３４４は、搬送機３１４の移動方向に対して横断して配設される主計量ロール３４８を含む。随伴またはバックアップロール３５０が、計量ロール３４８に対して、その間にロール間隙３５２を形成するように、近接して平行な、回転関係で配設される。好ましくはテフロン（登録商標）材料等などのこびりつかない材料の１対の側壁３５４が、ロール間隙３５２内に注ぎ込まれたスラリー３４６が供給器３４４の両側から外に逃げるのを防止する。
【０１１２】
この供給器３４４は、スラリー３４６の均一な、比較的薄い層を移動する搬送体３１４または搬送ウエブ３２６上に堆積させる。適切な層厚さは約０．０５インチ〜０．２０インチ（１．２７ｍｍ〜５．０８ｍｍ）の範囲である。しかしながら、本プロセスによって製造される好ましい構造用パネルでは４層が好ましく、かつ適切な建築用パネルはほぼ０．５インチ（１２．７ｍｍ）であるので、とくに好ましいスラリー層厚さはほぼ０．１２５インチ（３．１８ｍｍ）である。
【０１１３】
次に図２１および２２を参照すると、上記で説明したスラリー層厚さを達成するために、いくつかの機構がスラリー供給器３４４に設けられている。第１に、ウエブ３２６全体を横切ってスラリー３４６の均一な堆積を確実にするために、スラリーは、この分野でよく知られている種類の横方向に往復動するケーブル駆動の流体動力の分配器３５８に配置されるホース３５６を介して、供給器３４４に供給される。したがって、ホース３５６から流れるスラリーは、ロール３４８、３５０と側壁３５４によって画成された貯蔵部３５９を満たすように横方向に往復動する動作で供給器３４４内に注ぎ込まれる。したがって、計量ロール３４８の回転は、貯蔵器からスラリー３４６の一層を引き出す。
【０１１４】
次に、厚さ監視または厚さ制御ロール３６０が、供給貯蔵部３５７から主計量ロール３４８の外側表面３６２上に引き出されたスラリー３４６の厚さを調節するために、主計量ロール３４８の垂直中央線のわずか上に、および／またはわずか下流側に配設される。この厚さ制御ロール３６０は、異なるかつ常に変化する粘度を有するスラリーの取扱いも可能にする。主計量ロール３４８は、搬送体３１４および搬送ウエブ３２６の移動方向と同じ移動方向「Ｔ」に駆動され、主計量ロール３４８、バックアップロール３５０および厚さ監視ロール３６０は全て同じ方向に回転可能に駆動され、それがそれぞれの移動する外側表面上でスラリーが早過ぎて固化する機会を最小限にする。外側表面３６２上のスラリー３４６が搬送ウエブ３２６に向かって移動するとき、主計量ロール３４８と搬送ウエブ３２６の間に配置される横切った剥ぎ取りワイヤ(stripping wire)３６４が、スラリー３４６が全て搬送ウエブ３２６上に堆積され、ロール間隙３５２および供給器貯蔵部３５９に向かって逆流を続けないことを確実にする。この剥ぎ取りワイヤ３６４も、主計量ロール３４８に早過ぎて固化したスラリーがないように維持し、スラリーの相対的に均一なカーテンを維持するのを助ける。
【０１１５】
細断器３３６と同一であることが好ましい第２の細断器ステーションまたは装置３６６は、第２の層の繊維３６８をスラリー３４６上に堆積させるために供給器３４４の下流に配設される。好ましい実施形態では、この細断器装置３６６は、細断器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。しかしながら、用途に応じて各個々の細断器に別個のラック３３１を供給できることも企図している。
【０１１６】
次に図２１および２３を参照すると、次に全体的に３７０で指示される埋め込み装置が、繊維３６８をスラリー３４６内に埋め込むために、スラリー３４６および生産ライン３１０の移動搬送体３１４と動作的な関係で配設される。限定ではなく、振動器、シープフットローラ(sheep's foot rollers)等などの様々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、この埋め込み装置３７０は、搬送ウエブ３２６の移動方向「Ｔ」に対して横切って、枠３１２上に搭載される少なくとも１対の全体的に平行な軸３７２を含む。各軸３７２は、小さな直径の円板３７６によって軸上で互いから軸方向に分離される複数の比較的大きな直径の円板３７４を装備する。
【０１１７】
ＳＣＰパネル製造中、この軸３７２および円板３７４、３７６は軸の長手方向軸の周りを共に回転する。この分野でよく知られているように、この軸３７２のうちの１つまたは両方に動力供給することができ、１つのみ動力供給される場合は、もう１つも駆動ロールに対して対応する方向および速度を維持するように、ベルト、チェイン、ギア駆動または他の既知の動力伝達技術によって駆動することができる。隣接する、好ましくは平行な軸３７２のそれぞれの円板３７４、３７６は、以前にスラリー上に堆積された繊維３６８を埋め込む、「混練(kneading)」または「マッサージ(massaging)」作用をスラリー内に作り出すように互いに噛み合っている。さらに、円板３７２、３７４の近接する、噛み合ったかつ回転する関係が、円板上へのスラリー３４６の集積を防止し、スラリーの塊の早過ぎる固化に起因する生産ラインの停止時間を相当に減少させる「自己清掃」作用を効果的に作り出す。
【０１１８】
軸３７２上の円板３７４、３７６の噛み合い関係は、小さな直径のスペーサ円盤３７６と比較的大きな直径の主円板３７４の対向する周辺が極めて接近して配設されることを含み、これも自己清掃作用を促進する。円板３７４、３７６が極めて接近して互いに相対的に（ただし、好ましくは同じ方向に）回転するとき、スラリーの微粒子が装置内に捕らえられ早期固化することは困難である。互いに対して相対的に横方向にオフセットする２セットの円板３７４を設けることによって、スラリー３４６は分裂(disruption)の多数の作用を受け、繊維３６８をスラリー３４６内にさらに埋め込む「混錬」作用を作り出す。
【０１１９】
繊維３６８が埋め込まれた後、または換言すれば、移動する搬送ウエブ３２６が埋め込み装置３７０を通過するとき、ＳＣＰパネルの第１の層３７７が完了する。好ましい実施形態では、この第１の層３７７の高さまたは厚さは、ほぼ０．０５〜０．２０インチ（１．２７ｍｍ〜５．０８ｍｍ）の範囲にある。この範囲は、ＳＣＰパネル内で同様な層と組み合わされるとき、所望の強度および剛性をもたらすことが見出されている。しかしながら、他の厚さも用途に応じて企図されている。
【０１２０】
所望の厚さの構造用セメント質パネルを作り出すためには追加の層が必要である。この目的のために、供給器３４４と実質的に同一である第２のスラリー供給器３７８が、移動する搬送体３１４と動作的な関係で設けられ、既存の層３７７上にスラリー３４６の追加の層３８０の堆積のために配設される。
【０１２１】
次に、細断器３３６および３６６と実質的に同一の追加の細断器３８２が、ラック３３１と同様な方法で、枠３１２に対して構築され配設されるラック（図示せず）から供給される繊維３８４の第３の層を堆積させるために、枠３１２に対して動作的な関係で設けられる。繊維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。埋め込み装置３７０の構成および配置と同様に、この第２の埋め込み装置３８６は、第１の層３７７が乱されないように移動する搬送ウエブ３１４に対してわずかにより高く搭載される。このようにして、スラリーの第２の層３８０および埋め込まれた繊維が作り出される。
【０１２２】
次に図２１を参照すると、固化可能なスラリーおよび繊維の各連続した層について、後ろに繊維細断器３３６、３６６、３８２および埋め込み装置３７０、３８６が続く追加のスラリー供給器ステーション３４４、３７８が生産ライン３１０上に設けられる。好ましい実施形態では、合計で４つの層（例えば図３のパネル２１参照）がＳＣＰパネルを形成するために設けられる。上記で説明したような繊維の埋め込まれた固化可能スラリーの４層の配設に際して、パネルの上側表面３９６を成形するために成形装置３９４を枠３１２に設けることが好ましい。そのような成形装置３９４は、固化可能スラリー／ボード製造分野で知られており、通常は所望の寸法特性に適合するように多層パネルの高さおよび形状に合致するばね荷重のまたは振動するプレートである。
【０１２３】
製造されるパネルは、固化に際して一体の、繊維強化された塊を形成する多層（例えば図３のパネル２１の層２２、２４、２６、２８参照）を有する。各層内の繊維の存在および配置が以下で開示し、かつ説明するある所望のパラメータ内に制御され維持される場合、このパネルを層間剥離させることは事実上不可能である。
【０１２４】
この点で、スラリー層は固化し始めており、それぞれのパネルは、好ましい実施形態では水ジェット切断機である切断装置３９８によって互いから分離される。移動刃を含む他の切断装置も、それらが本パネル組成で鋭い縁部を適切に作り出せる場合は、この動作に適切であると考えられる。この切断装置３９８は、パネルが図２１に示す図と異なる可能性がある所望の長さを有して製造されるように、ライン３１０および枠３１２に対して配設される。搬送ウエブ３１４の速度が比較的遅いので、この切断装置３９８はウエブ３１４の移動方向に対して垂直に切断するように搭載することができる。より早い生産速度については、そのような切断装置はウエブ移動方向に対してある角度で、生産ライン３１０に搭載することが知られている。切断に際して、この分野でよく知られているように、分離されたパネル３２１はさらなる取扱い、梱包、貯蔵および／または出荷のために積み重ねられる。
【０１２５】
定量的に、繊維およびスラリー層の数、パネル内の繊維の容積割合、および／または各スラリー層の厚さ、および繊維埋め込み効率に対する繊維ストランド直径の影響が調査されて来た。この解析では、以下のパラメータが特定された。
νT＝合計複合材料容積
νｓ＝合計パネルスラリー容積
νｆ＝合計パネル繊維容積
νｆ,l＝合計繊維容積／層
νT,l＝合計複合材料容積／層
νｓ,l＝合計スラリー容積／層
Ｎｌ＝スラリー層の合計数、繊維層の合計数
Ｖｆ＝合計パネル繊維容積の割合
ｄｆ＝個々の繊維ストランドの等価直径
ｌｆ＝個々の繊維ストランドの長さ
ｔ＝パネル厚さ
ｔｌ＝スラリーおよび繊維を含む個々の層の合計厚さ
ｔs,l＝個々のスラリー層の厚さ
ｎf,l,ｎf1,l,ｎf2,l,＝繊維層内の繊維の合計数
2008527205.tif 000005
2008527205.tif 000006
【０１２６】
2008527205.tif 000007
等しい数のスラリー層および繊維層からなるパネルを仮定する。仮にこれらの層の数をＮlと等しく、パネル内の繊維容積割合がＶfに等しいとする。
【０１２７】
要約すれば、互いに異なるスラリー層上に堆積されている繊維網目の層の投影繊維表面積割合
2008527205.tif 000008
は、以下の数学的関係式で与えられる。
2008527205.tif 000009
ここでＶｆは合計パネル繊維容積の割合、ｔは合計パネル厚さ、ｄｆは繊維ストランドの直径、Ｎｌは繊維層の合計数、ｔs,lは使用される互いに異なるスラリー層の厚さである。
【０１２８】
したがって、良好な繊維埋め込み効率を達成するために、目的関数は繊維表面積割合をある臨界値より下に維持することになる。等式８および１０に現れる１つまたは複数の変数を変更することによって、良好な繊維埋め込み効率を達成するための投影繊維表面積割合を調整することができることは注目に値する。
【０１２９】
投影繊維表面積割合の大きさに影響する別の変数が特定され、良好な繊維埋め込み効率を達成するための「投影繊維表面積割合」の大きさを調整するための手法が示唆されてきている。これらの手法は、投影繊維表面積割合を臨界閾値より下に維持するために１つまたは複数の以下の変数、すなわち、互いに異なる繊維およびスラリー層の数、互いに異なるスラリー層の厚さ、および繊維ストランドの直径を変更することを含む。
【０１３０】
この基礎的な仕事に基づき、投影繊維表面積割合、
2008527205.tif 000010
の好ましい大きさが以下のようであることが見出されてきた。
2008527205.tif 000011
2008527205.tif 000012
【０１３１】
設計パネル繊維容積割合、Ｖｆ、に対し、投影繊維表面積割合の前述の好ましい大きさを達成することは、１つまたは複数の以下の変数を調整することによって可能になる〜互いに異なる繊維層の合計数、互いに異なるスラリー層の厚さおよび繊維ストランド直径。特に、投影繊維表面積割合の好ましい大きさに繋がるこれらの変数の望ましい範囲は以下の通りである。すなわち、
多層ＳＣＰパネルの互いに異なるスラリー層の厚さ、ｔｓ,ｌ
互いに異なるスラリー層の好ましい厚さ、ｔｓ,ｌ≦０．２０インチ（５．０８ｍｍ）
互いに異なるスラリー層のより好ましい厚さ、ｔｓ,ｌ≦０．１２インチ（３．０５ｍｍ）
互いに異なるスラリー層の最も好ましい厚さ、ｔｓ,ｌ≦０．０８インチ（２．０３ｍｍ）
多層ＳＣＰパネルの互いに異なる繊維層の数、Ｎｌ
互いに異なる繊維層の好ましい数、Ｎｌ≧４
互いに異なる繊維層の最も好ましい数、Ｎｌ≧６
繊維ストランド直径、ｄｆ
好ましい繊維ストランド直径、ｄｆ≧３０ｔｅｘ
最も好ましい繊維ストランド直径、ｄｆ≧７０ｔｅｘ
【０１３２】
このパネルを構造的床下地(subflooring)または床下葺きとして使用する場合、それらは成型中にパネルの縁部を成形することによって、または使用前にえぐり道具によって雄実および雌実を切削することによって作ることができる、本実構成を有して作られることが好ましい。この雄実および雌実は、図３および４Ａ〜Ｃに示すようにテーパを付けることが好ましく、このテーパは本発明のパネルの容易な設置をもたらす。
【０１３３】
特性
本発明のＳＣＰパネル金属枠システムは、表３に記載する１つまたは複数の特性を有することが好ましい。
2008527205.tif 000013
2008527205.tif 000014
2008527205.tif 000015
【０１３４】
表２の設計水平剪断許容荷重は、安全率３を提供する。
【０１３５】
芯々間隔で１６インチ（４０６．４ｍｍ）のスパン上の典型的な３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのパネルは、ＡＳＴＭ６６１およびＡＰＡ  Ｓ−１試験方法に従って試験されるとき、静止荷重の下で５５０ポンド（２５０ｋｇ）より大きな最大耐荷重を有し、衝撃荷重の下で４００ポンド（１８２ｋｇ）より大きな最大耐荷重を有し、２００ポンド(９０．９ｋｇ）荷重を伴う静止および衝撃の両荷重の下で０．０７８インチ（１．９８ｍｍ）より少ない撓みを有する。
【０１３６】
通常、６５ｌｂ／ｆｔ３（１０４１ｋｇ／ｍ３）〜９０ｌｂ／ｆｔ３（１４４１ｋｇ／ｍ３）の乾燥密度を有するパネルの曲げ強度は、４８時間にわたり水中に浸漬した後、ＡＳＴＭ  Ｃ９４７試験によって測定するとき、少なくとも１０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）、例えば１３００ｐｓｉ（９ＭＰａ）、好ましくは１６５０ｐｓｉ（１１．４ＭＰａ）、より好ましくは少なくとも１７００ｐｓｉ（１１．７ＭＰａ）である。
【０１３７】
通常、ＳＣＰ水平床ダイヤフラムシステムは、オープンウエブバー根太、金属デッキと現場打ちコンクリート、または荷重支承壁上に上掛けスラブを有するプレキャスト平割板の床システムより高い比剛性を有する。
【０１３８】
通常、このシステムの水平剪断ダイヤフラム荷重担持能力は、１０フィート×２０フィート（３．０４ｍ×６．０８ｍ）金属枠上に固定された３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル上に２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水が２４時間にわたり維持される試験で水に曝されるとき、２５％を超えて減少しない、好ましくは２０％を超えて減少しない、または１５％を超えて減少しない、または１０％を超えて減少しない。
【０１３９】
通常このシステムは、１０フィート×２０フィート（３．０４ｍ×６．０８ｍ）金属枠上に固定された３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル上に２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水が２４時間の期間にわたり維持される試験で水に曝されるとき、平方フィート当り０．７ポンド（３．４２ｋｇ／ｍ２）を超える水を吸収しない。
【０１４０】
通常、１０フィート×２０フィート（３．０４ｍ×６．０８ｍ）の金属枠に取り付けられる１０フィート幅×２０フィート長さ×３／４インチ厚さ（３．０４ｍ幅×６．０８ｍ長さ×１９ｍｍ）のＳＣＰパネルのダイヤフラムを有する本システムの一実施形態は、金属枠上に固定されたＳＣＰパネル上に２４時間の期間にわたり維持される２インチ（５０．８ｍｍ）の水頭の水に曝されるとき、５％より多く膨潤しない。
【０１４１】
通常、本システムの全ての構成部品は、システムがほぼａ１を達成するＡＳＴＭ  Ｇ−２１に合致し、かつシステムがほぼａ１０を達成するＡＳＴＭ  Ｄ−３２７３に合致する。同様に、通常本システムは清潔なとき実質的に細菌繁殖を全く支持しない。同様に、通常本システムはシロアリに食べられない。
【０１４２】
その軽量であり強いことに起因して、金属枠上の３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルの水平ダイヤフラムの本床システムのこの組合せは、所与の建物設置面積に対する建物の最大限化を可能にするように、所与の建物設置面積に対する建物容積の効率的な使用を可能にする。このシステムの軽量な性質は、パン／セメントシステムに伴う死荷重を回避する。死荷重がより少ないことによって、安定性のより小さい土壌上で同程度のサイズの構造物を建てることが可能になる。さらにこのシステムは、このシステムのパネルが破断なしにシステムの死荷重および活荷重を支持する能力が金属枠上のＳＣＰパネルの向きにかかわらず必ず同じである、強度または荷重担持特性を失うことなく、枠の金属根太に対してそれらの長い寸法を平行にまたは垂直に配置することができるという点において、無指向性であり得る。同様に、本システムの潜在的な利点は、それがより大きな圧縮強度を有することができることである。これは、構造体の壁が部分上にある、例えばこのパネルによって形成される床ダイアフラムの周囲上にある建物で有用である。多層階が加えられるとき、これらの階の重量が非常に高い圧縮力をより下側の床パネルに加える可能性がある。
【０１４３】
本発明は、寒中性能で思いもかけない利点を有する。従来のセメント質パネルは寒中で脆くなる可能性がある。したがって、寒中でそのようなパネルを設置することは、設置中建設作業者による注意深い取扱いを必要とする。しかしながら、本システムでは、ＳＣＰパネルは、周囲温度が３２°Ｆ（０℃）より下のとき、２０°Ｆ（マイナス７．５℃）より下でさえ割れることなしに、金属床組み要素に設置されることに耐えることができることが好ましい。これは、冬の厳しい気候での建て方を容易にし、したがって建設業者の生産性を増大させるので非常に重要な利点である。本ＳＣＰパネルは、これらの冷たい温度で設置中、通常の粗い取扱いに曝されることに耐えることができるので好ましい。例えば、これらの冷たい温度のところでＳＣＰパネルを配置することは、パネルの少なくとも１つの端部が自由落下で少なくとも２フィート（０．６１ｍ）、通常少なくとも３フィート（０．９１ｍ）、例えば３〜６フィート（０．９１〜１．８３ｍ）割れることなしに落下するように、パネルを金属床張り要素、例えばトラスの上に落とすステップを含む可能性がある。例えばこれは、パネルの一端が１つまたは複数の金属床張り要素上に配置され、次いで反対側の別の端部が１つまたは複数の金属床張り要素上に自由落下で開放されるとき起きる。
【０１４４】
実施例１
小規模水平炉（ＳＳＨＦ）内で、同等な構造用シージングに対して火災耐久性試験のための１つの実験が行われた。５つのサンプル、１／２インチ（１３ｍｍ）の本発明の成分の構造用セメントパネル（ＳＣＰ）、３／４インチ（１９ｍｍ）ＶＩＲＯＣパネル、１／２インチ（１３ｍｍ）ＮＯＶＡＴＥＣＨパネル、１５／３２インチ（１２ｍｍ）合板（グレードＡ〜Ｃ）および３１／６４インチ（１２ｍｍ）方向性ストランドボード（ＯＳＢ）が４フィート（１．２２ｍ）×４フィート（１．２２ｍ）組立品の部品として試験された。
【０１４５】
各組立品は、金属枠組、３５８、２０ゲージＣＲランナーおよび芯々間隔で２４インチ（６１０ｍｍ）間隔のＳＴスタッドから構築された。５つの試験の各々に対して、この試験材料は露出された表面に対して適用され、ＵＳＧのＳＨＥＥＴＲＯＣＫ５／８インチ（１６ｍｍ）ＦＩＲＥＣＯＤＥタイプＳＣＸ石膏壁張り用材が露出されない表面に施工された。露出された表面材料は、継ぎ部を組立品のスパン中央に有してスタッドに対して垂直に施工された。熱電対が、組立品の温度比較のために露出パネルの下側および露出されない表面上の両方の空洞内に配置された。炉温は、ＡＳＴＭ  Ｅ１１９の時間／温度曲線に対して制御された。温度測定は、試験の継続時間にわたり最終評価および露出されない表面について行われた。観察が試験中露出された表面のおおよその状態について行われた。規格ＡＳＴＭ  Ｅ１１９の熱電対読みに対する温度限界は平均に対して周囲より上２５０°Ｆ（１３６℃）であり、個別に対して周囲より上３２５°Ｆ（１８３℃）が制御限界として使用された。この試験の目的は、火災試験での製品材料の性能の相対的な比較を行うことであった。この手順は、システムに対する耐火等級付けを提供しない。
【０１４６】
小規模水平炉試験で使用されたＳＣＰパネル（実施例１および実施例３）の配合は以下の表２Ａの通りである。
2008527205.tif 000016
【０１４７】
５つのサンプルの試験の結果は表５に出ている。平均（Ａ）および個別（Ｉ）の読みは、各試験で温度臨界限度を超えたときの分(minute)である。ＳＣＰボードは本発明のパネル成分を有する。
2008527205.tif 000017
【０１４８】
実施例１サンプル構成
サイズ：  ４８インチ（１２２ｃｍ）×４８．５／８インチ（１２４ｃｍ）
スタッド：  ３５８ＳＴ、２０ゲージ    間隔：芯々間隔で２４インチ（６１ｃｍ）
ランナー：  ３５８ＣＲ、２０ゲージ；  空洞：なし
表面仕上げ：（火炎側）１層の１／２インチ（１３ｍｍ）ＵＳＧ構造用セメントパネル（ＳＣＰ）
（露出されない側）１層の５／８インチ（１６ｍｍ）ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ（登録商標）ＦＩＲＥＣＯＤＥ（登録商標）（タイプＸ）パネル
【０１４９】
表４は試験材料としてこの実施例に使用されたボードを記載する。これらのボードは表５に示されるように加熱に曝された。この加熱からの観察は表６に示す。
2008527205.tif 000018
2008527205.tif 000019
【０１５０】
火炎試験時間：  ７０分０秒
試験終了時：  ボードはがれ落ちなし
2008527205.tif 000020
【０１５１】
実施例２サンプル構成
サイズ：  ４８インチ（１２２ｃｍ）×４８−５／８インチ（１２４ｃｍ）
スタッド：  ３５８ＳＴ、２０ゲージ    間隔：芯々間隔で２４インチ（６１ｃｍ）
ランナー：  ３５８ＣＲ、２０ゲージ；  空洞：なし
表面仕上げ：（火炎側）１層の３／４インチ（１９ｍｍ）ＶＩＲＯＣボード
（露出されない側）１層の５／８インチ（１６ｍｍ）ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ（登録商標）ＦＩＲＥＣＯＤＥ（登録商標）（タイプＸ）パネル
【０１５２】
表７は試験材料としてこの実施例に使用されたボードを記載する。これらのボードは表８に示されるように加熱に曝された。この加熱からの観察は表９に示す。
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【０１５３】
火炎試験時間：  ６０分０秒
試験終了時：  ボードはがれ落ちなし
2008527205.tif 000023
【０１５４】
実施例３サンプル構成
サイズ：  ４８インチ（１２２ｃｍ）×４８−５／８インチ（１２４ｃｍ）
スタッド：  ３５８ＳＴ、２０ゲージ    間隔：芯々間隔で２４インチ（６１ｃｍ）
ランナー：  ３５８ＣＲ、２０ゲージ；  空洞：なし
表面仕上げ：（火炎側）１層の１／２インチ（１３ｍｍ）ＮｏｖａＴｅｃｈボード
（露出されない側）１層の５／８インチ（１６ｍｍ）ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ（登録商標）ＦＩＲＥＣＯＤＥ（登録商標）（タイプＸ）パネル
【０１５５】
表１０は試験材料としてこの実施例に使用されたボードを記載する。これらのボードは表１１に示されるように加熱に曝された。この加熱からの観察は表１２に示す。
2008527205.tif 000024
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【０１５６】
火炎試験時間：  ７０分０秒
試験終了時：  ボード層間剥離、ボードはがれ落ちなし
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【０１５７】
実施例４サンプル構成
サイズ：  ４８インチ（１２２ｃｍ）×４８−５／８インチ（１２４ｃｍ）
スタッド：  ３５８ＳＴ、２０ゲージ    間隔：芯々間隔で２４インチ（６１ｃｍ）
ランナー：  ３５８ＣＲ、２０ゲージ；  空洞：なし
表面仕上げ：（火炎側）１層の１５／３２インチ（１２ｍｍ）合板（Ａ／Ｃ）ボード
（露出されない側）１層の５／８インチ（１６ｍｍ）ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ（登録商標）ＦＩＲＥＣＯＤＥ（登録商標）（タイプＸ）パネル
【０１５８】
表１３は試験材料としてこの実施例に使用されたボードを記載する。これらのボードは表１４に示されるように加熱に曝された。この加熱からの観察は表１５に示す。
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【０１５９】
火炎試験時間：  ３２分０秒
試験終了時：  ボードはがれ落ち
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【０１６０】
実施例５サンプル構成
サイズ：  ４８インチ（１２２ｃｍ）×４８−５／８インチ（１２４ｃｍ）
スタッド：  ３５８ＳＴ、２０ゲージ、  間隔：芯々間隔で２４インチ（６１ｃｍ）
ランナー：  ３５８ＣＲ、２０ゲージ；  空洞：なし
表面仕上げ：（火炎側）１層の３１／６４インチ（１３ｍｍ）方向性ストランドボード（ＯＳＢ）
（露出されない側）１層の５／８インチ（１６ｍｍ）ＳＨＥＥＴＲＯＣＫ（登録商標）ＦＩＲＥＣＯＤＥ（登録商標）（タイプＸ）パネル
【０１６１】
表１６は試験材料としてこの実施例に使用されたボードを記載する。これらのボードは表１７に示されるように加熱に曝された。この加熱からの観察は表１８に示す。
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【０１６２】
火炎試験時間：  ３２分０秒
試験終了時：  ボードはがれ落ち
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【０１６３】
実施例６
この実施例は、以下に説明するようにプロトタイプ３／４インチ（１９ｍｍ）厚さＳＣＰパネルを使用して構築された単一床ダイアフラムの水平ダイヤフラム強度を、ＡＳＴＭ  Ｅ−４５５−９８建物用の枠組床または屋根ダイヤフラム構築物の、静止荷重試験、単一梁方法(Static Load Testing of Framed Floor or Roof Diaphragm Constructionfor Buildings, single beam method)を使用して求める。
【０１６４】
試験品材料
【０１６５】
Ａ．床ダイアフラム材料
プロトタイプ３／４”（１９ｍｍ）ＳＣＰ−ガラス繊維ストランドで強化された本発明の構造用セメントパネル。１つの「Ｖ」字形雌実および雄実が４’×８’（１２２ｃｍ×２４４ｃｍ）シートの８’（２４４ｃｍ）寸法に沿って配置される。この床ダイアフラム試験のＳＣＰパネル実施例に使用される配合は表１８Ａに記載されている。
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【０１６６】
留め具〜周囲に沿って芯々間隔６”（１５２ｍｍ）で、かつパネルの領域内で芯々間隔１２”（３０４ｍｍ）の間隔の＃８−１８×１−５／８”（４１．３ｍｍ）長さのＢＵＧＬＥ  ＨＥＡＤ  ＧＲＡＢＢＥＲ  ＳＵＰＥＲ  ＤＲＩＶＥ（商標）ねじ。全ての留め具は、パネル縁部から最小３／４インチ（１９ｍｍ）内側に、かつ継ぎ目から１／２インチ（１２．７ｍｍ）内側に配置された。パネルの角では、留め具は２インチ（５０．８ｍｍ）内側に配置された。
【０１６７】
接着剤〜Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．によって製造された、ＥＮＥＲＦＯＡＭ  ＳＦポリウレタンフォーム接着剤が全ての突き合せ継ぎ手部分、および本実継ぎ手部分に塗布された。１つの３／８”（１９ｍｍ）ビードが定位置に設置する前に雌実の底部に施工された。３／８”（１９ｍｍ）の隙間が、継ぎ手を互いに摺動させる前に１つの接着剤の３／８”（１９ｍｍ）ビードがこの隙間内に施工できるように、つき合わせ継ぎ手部のところに残された。
【０１６８】
Ｂ．床枠組
図８は、組み立てられた金属、例えば鋼の床枠組を示す。これは以下の部品を含む。すなわち、
Ａ．横断根太１５０−１６ゲージ×１０インチ（２５４ｍｍ）深さ×１０フィート（３．０４ｍ）長さのＤｉｅｔｒｉｃｈ  ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造されたＴｒａｄｅ  Ｒｅａｄｙ（商標）根太。これらの根太はＤｉｅｔｒｉｃｈ  ＴＤＷ５  Ｗ  １０ＩＮ×Ｌ  １０  ＦＴ  ２８３２４０１３  １６  ＧＡＵＧＥ  Ｇ６０  ５０ＫＳＩの印が押されている。
Ｂ．長手方向リムトラック１５２−１６ゲージ×１０−３／１６”（２７４ｍｍ）深さ×１６’（４８８ｃｍ）長さの、芯々間隔で２４”（６１０ｍｍ）間隔の開いた事前曲げされた根太取付け位置を有するＤｉｅｔｒｉｃｈ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造されたリムトラック。このトラックはＤｉｅｔｒｉｃｈ  ＴＤ１６Ｗ９  １／４ＩＮ×Ｌ  １６ＦＴ  ２８３２３８５８  １６  ＧＡＵＧＥ  ３ＲＤ  Ｆｌと印が付けられている。
Ｃ．０．１２５”（３．１８ｍｍ）厚さ×２”（５０．８ｍｍ）×２”（５０．８ｍｍ）アングル１５４（図１０）が、横方向端部根太１５６のそれぞれに、支承側のところで開始し荷重側アングルから３インチ（７６．２ｍｍ）までにわたり間隔を開けて配置され、芯々間隔で６”（１５２ｍｍ）でそれぞれの端部横断根太に、＃１０−１”（２５．４ｍｍ）ＤＲＩＶＡＬＬねじで固定された。
Ｄ．留め具
枠組部を取り付けるための、＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さの六角頭、ＤＲＩＶＡＬＬねじ。
最外縁部周りで芯々間隔６”（１５２ｍｍ）で、かつ突き合せ継ぎ手部の両側で枠組に取り付けるための、＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのウエハ頭、セルフドリリングねじ。
【０１６９】
試験品構築
１つの試験サンプルが１０’−０”×２０’−０”（３０５ｍｍ×６１０ｍｍ）の全体寸法に構築された。図８は、この金属枠の斜視図を示す。
【０１７０】
図９は、図８の枠の一部分の拡大図を示す。
【０１７１】
図１０は図８の枠の一部分ＡＡの拡大図を示す。
【０１７２】
図１１は、金属枠に取り付けられた、ただし図５ａのものと同様な雄実および雌実縁部（図示せず）を有するように製造された、（パネル寸法付きの）ＳＣＰパネル１２０の上面図を示す。
【０１７３】
図１２、１３、１４、１５は、図１１の床のそれぞれの部分ＢＢ、ＣＣ、ＤＤおよびＥＥの拡大図を示す。
【０１７４】
Ａ．この根太は、各々の端部のところで、事前に曲げられたタブを貫通して根太の側面内に入れられた３つの６角頭＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのＤｒｉｖａｌｌねじ、およびリムトラックの頂部を貫通して根太内に入れられた１つの＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのウエハ頭のセルフドリリングねじを使用してリムトラックに取り付けられた。５”（１２７ｍｍ）長さの０．０７８”（１．９８ｍｍ）厚さ×１−１／２”（３８ｍｍ）×４”（１０２ｍｍ）のアングル鋼もやはりそれぞれの根太に芯々間隔１”（２５．４ｍｍ）で、３／４”（１９ｍｍ）長さのＤＲＩＶＡＬＬねじで固定され、かつ１つの３／４（１９ｍｍ）長さのＤＲＩＶＡＬＬねじでリムトラックに固定された。
【０１７５】
Ｂ．各端部に２インチ（５０．８ｍｍ）長さ×１−３／４インチ（４４．５ｍｍ）のタブを有する１−１／２”（３８．１ｍｍ）×２−５／８”（６６．７ｍｍ）×２１−３／４”（５５２ｍｍ）ＫＡＴＺころび止め(blocking)１５８が床の中央線を横切って根太の底部に固定された。このころび止め１５８は、各ＫＡＴＺころび止め部材１５８の端部を貫通する１つの＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのＤｒｉｖａｌｔねじを使用して取り付けられた。特に、このＫＡＴＺころび止め１５８は、中間点のどちら側にも交互交代に位置決めすることによって横断根太５０の間に配置され、かつタブ毎に１つの＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのＤＲＩＶＡＬＬねじによって取り付けられる。
【０１７６】
Ｃ．追加の水平ころび止めが、点荷重に対するリムトラック１５２を強化する目的で、２つの位置で、荷重側でリムトッラク１５２に加えられた。すなわち、荷重支持用の２４インチ（６１０ｍｍ）ころび止め１５７が、多数の横断根太１５０の間の長手方向リムトラックに沿って設けられた。２０インチ（５０８ｍｍ）長さのころび止め１５９が各々の横断端部根太とそれぞれの最後から２番目の横断端部根太の間に、全体的に枠の長手方向軸に沿って４つの＃１０−１６×３／４”（１９ｍｍ）長さのＤＲＩＶＡＬＬねじによって各端部に固定される。
【０１７７】
Ｄ．この枠は方形にされ、次いでプロトタイプのＳＣＰパネルが図１１に示すようにその枠に固定された。このプロトタイプＳＣＰは、周囲周りに芯々間隔６”（１５２ｍｍ）で、かつ角から２”（５０．８ｍｍ）内側で、かつ領域内で芯々間隔１２インチ（３０５ｍｍ）で、＃８−１８×１−５／８”（４１．３ｍｍ）長さのビューグル(bugle)頭のＧＲＡＢＢＥＲ ＳＵＰＥＲ  ＤＲＩＶＥ（商標）ねじ（有翼のセルフドリリングねじ１６２）によって固定された。留め具が確実にプロトタイプＳＣＰの表面と面一または若干下に維持され、かつ鋼枠組内で抜出さないように注意された。突き合せ継ぎ手部および本実位置では、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．によって製造されるＥＮＥＲＦＯＡＭ  ＳＦポリウレタンフォーム接着剤の３／８（９．５３ｍｍ）インチビードが継ぎ手部に施工された。
【０１７８】
Ｅ．次いで、１／８”（３．１８ｍｍ）×２”（５０．８ｍｍ）×２”（５０．８ｍｍ）鉄アングルが、支承部のところで根太のぺしゃんこになるのを最小限にしかつ頂部プレート部材の代わりをするように、根太の底部と面一に端部根太に固定された。追加の６インチ（１５２ｍｍ）長さのアングルが、やはりぺしゃんこになるのを最小限にするために、根太の頂部と面一に端部根太の支承側のところに固定された。
【０１７９】
Ｆ．この試験サンプルは、接着剤が硬化できるように最小３６時間の間固定された。
【０１８０】
Ｇ．図１６は、コンクリート床９８上でサンプル８０の周囲周りで芯々間隔２フィート（６１０ｍｍ）で器具ローラ(appliance roller)７０によって支持された（図１７）、図９の取り付けられた床１２０を有する、図８の枠１６０から作られた試験サンプル８０を示す。
【０１８１】
図１７は、図１６の部分ＦＦの拡大図を示す。支承支持部７４、８４が試験サンプル８０の両端に配置された。３つの荷重シリンダ８０が試験サンプル８０の対向する側面に配置された。荷重は、床試験サンプル８０に荷重を均一に加えるように、シリンダから鋼梁を介して、６つの１８”（４５７ｍｍ）支承ブロックに加えられた。５つのダイヤル指示器が、曲がりを測定するために試験サンプル８０の支承側に沿って配置された。図１７は、スペーサ９０、約１／８インチ（３．１８ｍｍ）隙間９６および１８インチ（４５７ｍｍ）荷重ブロック９４を有して設けられた押さえ具９２を示す。この押さえ具９２はセメント９８内に搭載される。別の押さえ具８２は、試験サンプル８０のもう１つの端部に設けられる。押さえ具９２は、中実のローラ７２上に支持される。
【０１８２】
試験装置
Ａ．３つのＥＮＥＲＰＡＣ  Ｍｏｄｅｌ  Ｐ−３９油圧手動ポンプ。
Ｂ．３つのＥＮＥＲＰＡＣ  Ｍｏｄｅｌ  ＲＣ−１０１０油圧シリンダ。
Ｃ．５つのダイヤル指示器：移動距離２インチ（５０．８ｍｍ）、０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）増分量。
Ｄ．３個のＯｍｅｇａデジタルメータ。
Ｅ．３個のＯｍｅｇａ圧力変換器。
Ｆ．３つの６フィート（１８３ｃｍ）Ｉビーム。
Ｇ．床にボルト留めされた５つの剛性支承部。
【０１８３】
手順
Ａ．荷重は、各荷重点に１つある、３つの１−１／２インチ（３８．１ｍｍ）直径×１０インチ（２５４ｍｍ）ストロークのシリンダを使用して発生させた。加えられた力は３つのデジタルメータおよび圧力変換器で測定された。加えられた力の永続的な記録は、添付のデータシートに行われた。
【０１８４】
Ｂ．荷重は、必要とされる荷重がデジタルメータに指示されるまで、機械的力を作り出すように油圧を加えることによって発生させた。
【０１８５】
Ｃ．床アセンブリ全体は７００ポンド（３１８ｋｇ）の増分量で荷重が掛けられた。各荷重は、撓みの読みが行われる前１分間保持された。１４，０００ポンド（６３６０ｋｇ）の撓みの読みが行われた後、アセンブリは次いで１分間に約２８００ポンド（１２７０ｋｇ）の割合で、破壊が起きるまで荷重が掛けられた。
【０１８６】
図１９は、図１６の試験装置に搭載されたＳＣＰパネルおよび金属枠床の、設計荷重での写真を示す。
【０１８７】
図２０は、図１６の試験装置に搭載されたＳＣＰパネルおよび金属枠床の、破損したときの写真を示す。
【０１８８】
試験結果
表１９は、上記で説明した床アセンブリ全体に荷重を加える床ダイアフラム試験の結果を示す。この床は１２０インチ（３０５０ｍｍ）の幅を有する。
【０１８９】
安全率３．０を使用すると、以下の値が得られた。
最大荷重＝１４，６１８．５ポンド／１０．０フィート（２．１７トン／ｍ）＝１，４６１．８ＰＬＦ（リニアフィート当たりのポンド）
設計剪断強度＝１４６１．８／３．０安全率＝４８７．２ＰＬＦ
【０１９０】
設計剪断強度は、最大荷重を安全率３で割って計算される。
【０１９１】
表２０は、床に荷重を加えることに起因して起きた結果としての撓みを示す。図１８は、表２０のデータをグラフで表す。図１８は、図１６の床ダイアフラム試験装置を使用した、３／４インチ（１９ｍｍ）構造用セメントパネル（ＳＣＰパネル）を使用した床ダイアフラム試験からの実験的な荷重：撓みデータを示す。
【０１９２】
表２１は、支承点で試験サンプル床に荷重を加えることからの平均支承撓みを示す。
【０１９３】
この単一の試験サンプルから得られたデータに基づき、以下のように構築される上記で説明した単一の床ダイアフラムサンプルから、設計剪断強度４８７．２ＰＬＦ（リニアフィート当たりのポンド）を達成することができる。
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【０１９４】
実施例７
この実施例は、プロトタイプ３／４インチ（１９ｍｍ）厚さＳＣＰパネルを使用するアセンブリの水平ダイヤフラム強度に対する水暴露の影響を、ＡＳＴＭ  Ｅ４５５−９８建物用の枠組床または屋根ダイヤフラム構築物の静止荷重試験、単一梁方法を使用して求める。
【０１９５】
試験品材料
【０１９６】
Ａ．床ダイアフラム材料
ガラス繊維ストランドによって強化された３／４インチ（１９ｍｍ）ＳＣＰパネル。１つの「Ｖ」字形の雄実および雌実が４フィート×８フィート（１２３ｃｍ×２４６ｃｍ）シートの８フィート寸法に沿って配置される。
【０１９７】
使用された留め具は、周囲に沿って芯々間隔６”（１５ｍｍ）で、かつパネルの領域内で芯々間隔１２インチ（３０４ｍｍ）の間隔の開いた、ＧＲＡＢＢＥＲ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な＃８−１８×１−５／８インチ（４１．３ｍｍ）長さの、ビューグル頭のＧＲＡＢＢＥＲ  ＳＵＰＥＲ  ＤＲＩＶＥねじを含んでいた。全ての留め具は、パネル縁部から最小３／４インチ（１９ｍｍ）内側に、かつ継ぎ目から１／２インチに配置された。パネル角では、留め具は２インチ（５０．８ｍｍ）内側に配置された。留め具配置は図１１参照。
【０１９８】
Ｂ．床枠組
根太はＤｉｅｔｒｉｃｈ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造されたＣＳＪ１６ゲージ×８インチ（２０３ｍｍ）深さ×１０フィート（３．０４ｍ）リムトラックを含んでいた。
【０１９９】
試験品構築
４つの試験サンプルが、実施例６で上記で説明した試験サンプルのように、１０’−０”×２０’−０”（２０３ｃｍ×４０６ｃｍ）の全体寸法に構築された。図８は、この金属枠の斜視図を示す。
【０２００】
しかしながら、この枠は方形にされ、次いでプロトタイプのＳＣＰパネルが図１１に示すようにその枠に固定された。このプロトタイプＳＣＰは、周囲周りで芯々間隔６”（１５２ｍｍ）で、かつ角から２”（５０．８ｍｍ）内側に、かつ領域内で芯々間隔１２インチ（３０５ｍｍ）で、＃８−１８×１−５／８”（４１．３ｍｍ）長さのビューグル頭のＧＲＡＢＢＥＲ  ＳＵＰＥＲ  ＤＲＩＶＥねじ（有翼のセルフドリリングねじ１６２）によって固定された。この留め具が確実にプロトタイプＳＣＰの表面と面一またはわずかに下に維持され、かつ鋼枠組内で抜け出さないようにも注意された。実施例６の試験サンプルと対照的に、突き合せ継ぎ手部および本実継ぎ位置では、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ，Ｉｎｃ．によって製造されるＥＮＥＲＦＯＡＭ  ＳＦポリウレタンフォーム接着剤の３／８（９．５３ｍｍ）インチビードが継ぎ手部に施工されなかった。
【０２０１】
試験装置
Ａ．４つのＥＮＥＲＰＡＣ  Ｍｏｄｅｌ  Ｐ−３９油圧手動ポンプ。
Ｂ．４つのＥＮＥＲＰＡＣ  Ｍｏｄｅｌ  ＲＣ−１０１０油圧シリンダ。
Ｃ．５つのダイヤル指示器：移動距離２インチ（５０．８ｍｍ）、増分量０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）。
Ｄ．４個のＯＭＥＧＡデジタルメータ。
Ｅ．４個のＯＭＥＧＡ圧力変換器。
Ｆ．４つの６フィート（１８３ｃｍ）Ｉビーム。
Ｇ．床にボルト留めされた６つの剛性支承部。
【０２０２】
手順
Ａ．試験アセンブリのうちの２つが、「受け取ったままの」状態、またはドライ状態で試験され、２つのサンプルが最低２４時間１”（２５．４ｍｍ）水頭の水を存在させた後で試験された。
【０２０３】
Ｂ．荷重は、各荷重点に１つある、４つの１−１／２インチ（３８．１ｍｍ）直径の油圧シリンダを使用して発生させた。加えられた力は、４つの較正されたデジタルメータおよび圧力変換器で測定された。加えられた力の永続的な記録は、添付のデータシートに行われた。
【０２０４】
Ｃ．荷重は、必要とされる荷重がデジタルメータに指示されるまで、機械的力を作り出すように油圧を加えることによって発生させた。
【０２０５】
Ｄ．床アセンブリ全体は７００ポンド（３１８ｋｇ）の増加分で荷重が掛けられた。各荷重は、撓みの読みが行われる前１分間保持された。１４０００ポンド（６３６０ｋｇ）の撓みの読みが行われた後、アセンブリは次いで１分間に約２８００ポンド（１２７０ｋｇ）の割合で、破壊が起きるまで荷重が掛けられた。
【０２０６】
試験結果
表２２〜３８および図２４および２５は、上記で説明した床アセンブリ全体に荷重を加えた床ダイアフラム試験の結果を示す。この床は１２０インチ（３０５０ｍｍ）の幅を有する。図２４は、ドライ試験１およびドライ試験２のデータを示す。図２５は、ウエット試験１およびウエット試験２のデータを示す。
【０２０７】
安全率３．０を使用すると、以下の値が得られた。
ドライサンプルの平均最大荷重＝１５，９０８．２ポンド／１０フィート（２．３７トン／ｍ）＝１，５９０．８ＰＬＦ
ドライサンプルの設計剪断強度＝１５９０．８ＰＬＦ／３．０安全率＝５３０．２ＰＬＦ
ウエットサンプルの平均最大荷重＝１４，５４４．５ポンド／１０フィート（２１．６３トン／ｍ）=１，４５４．４ＰＬＦ
ウエットサンプルの設計剪断強度＝１４５４．４ＰＬＦ／３．０安全率＝４８４．８ＰＬＦ
【０２０８】
これらの結果は、２４時間水に連続暴露した後、約９１％以上のダイヤフラム強度の保持を示す。
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【０２０９】
実施例８  重量比および構造体深さに対する剛性
【０２１０】
重量比に対する剛性
（１０フィート（３．０４ｍ）〜４０フィート（１２．２ｍ）の範囲の）所与のスパン、（２０〜１００ｐｓｆ（９７．８〜４８９ｋｇ／ｍ２）の範囲の）活荷重および撓み基準（合計荷重で最大Ｌ／２４０）に対して、ＳＣＰ／鋼枠床構造体は、従来型の波形金属デッキ／コンクリートまたはプレキャスト平割板システムより少ない死荷重を有して構造体要件に合致する。一例として、以下の設計基準を使用すると：
連続支承壁支持体上のスパン２０フィート（６１０ｍｍ）
平方フィート当り８０ポンド（３９１ｋｇ／ｍ２）の活荷重
軽商業から多階家族居住用までの建物使用
撓み基準〜合計荷重でＬ／２４０
【０２１１】
比較された異なるシステムの概略図が、図２６、２７、２８および２９に含まれる。これらは、重量比に対する剛性の計算がこれらの構成部品の物理的特性に基づいた仮定のシステムである。
【０２１２】
図２６は、１２インチ（３０．５ｃｍ）深さの金属根太４１０上のシージングとして３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネル４０２を使用するＳＣＰ構造床システム４００を示す。このＳＣＰパネル４０２は、３／４インチ（１．９ｃｍ）の厚さ「Ｈ２」を有する。金属根太４１０は、組み合わされた厚さ１２−３／４インチ（３２．４ｃｍ）の「Ｈ３」に対して１２インチ（３０．５ｃｍ）の厚さ「Ｈ３」を有する。
【０２１３】
図２７は、６インチ（１５．２ｃｍ）の厚さ「Ｈ４」を有するプレキャストパネル４２０を含むプレキャスト平割板システムを示す。
【０２１４】
図２８は、１７−９／１６インチ（４４．６ｃｍ）の全体厚さ「Ｈ５」に対し、１４インチ（３５．６ｃｍ）の深さ「Ｈ７」を有するＫ３バー根太上に、９／１６インチ（１．４ｃｍ）２２ゲージ波型金属デッキ、その上に３インチ（７．６ｃｍ）の厚さ「Ｈ６」を有するコンクリート上掛け部を有するバー根太／デッキ／スラブシステム４３０を示す。
【０２１５】
図２９は、２０−３／４インチ（５２．７ｃｍ）の全体深さ「Ｈ１０」に対し、２０インチ（５０．８ｃｍ）の深さ「Ｈ９」を有する木材根太上に３／４インチ（１．９ｃｍ）の厚さ「Ｈ８」を有する合板のシージング４４４を含むシステム４４０を示す。
【０２１６】
異なるシステムに対する死荷重および構造体の深さの比較を以下の表３７に示す。死荷重の計算値は表３８〜４１に与えられる。
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【０２１７】
同様に、（１０フィート（３．０４ｍ）〜４０フィート（１２．２ｍ）の範囲内の）所与のスパン、（２０〜１００ｐｓｆ（９７．８〜４８９ｋｇ／ｍ２）の範囲の）活荷重および撓み基準（合計荷重で最大Ｌ／２４０）に対して、このＳＣＰ／鋼枠構造用床アセンブリは、従来型の金属バー根太／波形金属デッキ／コンクリートまたは合板／木材根太システムより多くの床設置面積の平方フィートあたりの建物使用可能容積を結果としてもたらす。さらに、このＳＣＰ／鋼枠構造床アセンブリは不燃性であるが、合板／木材根太システムはそうではない。
【０２１８】
仮想的な実施例は、重量比に対する剛性の例に使用される設計基準が与えられている場合は、ＳＣＰ床システムは１２−３／４インチ（３２．４ｃｍ）の深さを有し、バー根太／波形デッキ／スラブは１７インチ（４３．２ｃｍ）深さを有し、かつ木材根太システムは２０−３／４インチ（５２．７ｃｍ）の深さを有するので、使用可能な建物容積を増加させることに本発明の利点を示す。床空間５０，０００平方フィート（４，６４５ｍ２）を有する建物に対して、以下の表４２に記載するように金属バー根太とデッキ、または木材根太と合板と比較すると、ＳＣＰシステムについて本発明は使用可能な建物容積の潜在的な増加を結果としてもたらす。
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【０２１９】
金属枠上のガラス繊維強化構造用セメントパネルの水平ダイヤフラムを使用するシステムの特定の実施形態を示しかつ説明してきたが、当業者は、本発明のより広い態様、かつ添付の特許請求の範囲に述べられた本発明から逸脱することなく、本発明に変更および改変を加えることができることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明の不燃性床張りシステムで構造用セメント質パネル（ＳＣＰパネル）と共に使用するための金属Ｃ字形根太の概略側面図である。
【図２】本発明の不燃性床張りシステムで金属枠組と共に使用するための単層ＳＣＰパネルの斜視図である。
【図３】本発明のシステムで金属枠組と共に使用するための多層ＳＣＰパネルの部分断面図である。
【図４】Ｃ字形根太金属枠組がヘッダ（図示せず）上に支持されている、Ｃ字形根太金属枠組上に支持される本発明の典型的な本実(tongue-and-groove)ＳＣＰパネルの斜視図である。
【図５Ａ】３／４インチ（１９．１ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルに使用される典型的な設計および（寸法をインチで示す）寸法の図である。
【図５Ｂ】３／４インチ（１９．１ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルに使用される典型的な設計および（寸法をインチで示す）寸法の図である。
【図５Ｃ】３／４インチ（１９．１ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルに使用される典型的な設計および（寸法をインチで示す）寸法の図である。
【図６】本発明の不燃性床張りシステムで、図４のＣ字形金属枠組上に支持されるＳＣＰパネルの部分斜視図である。
【図７Ａ】本発明の不燃性床張りシステムで、波形板上に支持されるＳＣＰパネルの斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の不燃性床張りシステムで、ＳＣＰパネルが断熱材料上に固定された、波形板上に支持される図７ＡのＳＣＰパネルの断面図である。
【図７Ｃ】波形板上の平らな部分に取り付けられた図７ＡのＳＣＰパネルの斜視図である。
【図７Ｄ】使用前の、かつ使用前に接着性ストリップが取り外し可能な保護ストリップによって覆われているのを示す、図７ＣのＳＣＰパネルの側面図である。
【図８】組み立てられた金属、例えば鋼の、床枠組を示す図である。
【図９】Ｃ字形根太金属枠組部材のヘッダへの取付けを示す図である。
【図１０】図８の枠の一部分の拡大図である。
【図１１】図８の金属枠に取り付けられた試験用ＳＣＰパネル床システム構造を示す図である。
【図１２】図１１の床の一部分の拡大図である。
【図１３】図１１の床の一部分の拡大図である。
【図１４】図１１の床の一部分の拡大図である。
【図１５】図１１の床の一部分の拡大図である。
【図１６】床ダイアフラム試験装置に搭載された、図９の取り付けられた床を有する図８の枠を示す図である。
【図１７】図１６の装置の一部分の拡大図である。
【図１８】図１６の床ダイアフラム試験装置を使用した一実施例からの、３／４インチ構造用セメントパネル（ＳＣＰパネル）を使用した床ダイアフラム試験からの実験荷重：曲げデータを示す図である。
【図１９】図１６の試験装置に搭載されたＳＣＰパネルおよび金属枠組床の、設計荷重のときの写真である。
【図２０】図１６の試験装置に搭載されたＳＣＰパネルおよび金属枠組床の、破損したときの写真である。
【図２１】本プロセスを実施するのに適した装置の線図立面図である。
【図２２】本プロセスに使用される型式のスラリー供給ステーションの斜視図である。
【図２３】本プロセスに使用するのに適した埋め込み装置の部分俯瞰平面図である。
【図２４】ドライ試験で、３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルを使用する床ダイアフラム試験の図である。
【図２５】ウエット試験で、３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰパネルを使用した床ダイアフラム試験の図である。
【図２６】１２インチ（３０５ｍｍ）深さの金属根太上の３／４インチ（１９ｍｍ）厚さのＳＣＰシージングを使用する仮想のＳＣＰ構造床システムを示す図である。
【図２７】仮想プレキャスト平割板システムの図である。
【図２８】１４インチ（３５６ｍｍ）深さのＫ３バー根太上の９／１６インチ（１４．３ｍｍ）２２ゲージ波形金属デッキ上に３インチ（７６．２ｍｍ）厚さのコンクリート上掛けを有する、仮想バー根太／デッキ／スラブシステムを示す図である。
【図２９】木材根太システム上の仮想合板シージングを示す図である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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