(57)【要約】【課題】火災時においても、繊維強化樹脂層が熱劣化せず、有毒ガスの発生がない耐火性仕上げ構造及び耐火性仕上げ工法を提供すること。【解決手段】耐火性仕上げ構造は、コンクリートから成る基材層１の上に、エポキシ樹脂又はＭＭＡ樹脂の中に強化材としてビニロン繊維ネットを含浸した繊維強化樹脂層３と、シラスバルーンを骨材として含むポリマーセメントモルタルから成る遮熱断熱層（セメントモルタル層）５と、発泡性耐火塗料層７と、を順次積層した構成を備える。【選択図】  図１
2004339712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートから成る基材層と、
前記基材層よりも上層に形成された繊維強化樹脂層と、
前記繊維強化樹脂層よりも上層に形成された、層の熱伝導率が０．０５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ以下である遮熱断熱層と、
前記遮熱断熱層よりも上層に形成された発泡性耐火塗料層と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ構造。
【請求項２】
コンクリートから成る基材層と、
前記基材層よりも上層に形成された繊維強化樹脂層と、
前記繊維強化樹脂層よりも上層に形成されたセメントモルタル層と、
前記セメントモルタル層よりも上層に形成された発泡性耐火塗料層と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ構造。
【請求項３】
前記セメントモルタル層が、シラスバルーン、セラミック軽量骨材、パーライト、発泡蛭石、発泡プラスチック粉、合成ゴムフォームの中の１種以上から成る骨材を含むことを特徴とする前記請求項２に記載の耐火性仕上げ構造。
【請求項４】
前記請求項１に記載の耐火性仕上げ構造を形成する耐火性仕上げ工法であって、
前記基材層よりも上層に、前記繊維強化樹脂層を形成する繊維強化樹脂層形成工程と、
前記繊維強化樹脂層よりも上層に、前記遮熱断熱層を形成する遮熱断熱層形成工程と、
前記遮熱断熱層よりも上層に、前記発泡性耐火塗料層を形成する発泡性耐火塗料層形成工程と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ工法。
【請求項５】
前記請求項２又は３に記載の耐火性仕上げ構造を形成する耐火性仕上げ工法であって、
前記基材層よりも上層に、前記繊維強化樹脂層を形成する繊維強化樹脂層形成工程と、
前記繊維強化樹脂層よりも上層に、前記セメントモルタル層を形成するセメントモルタル層形成工程と、
前記遮熱断熱層よりも上層に、前記発泡性耐火塗料層を形成する発泡性耐火塗料層形成工程と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、建築、土木構造物等において用いられる耐火性仕上げ構造及び耐火性仕上げ工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築物や土木構造物等のコンクリート基体に対し、コンクリート片の剥落防止や、耐震補強を目的として、繊維強化樹脂を用いた仕上げ工法が実施されてきた（非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００３】
これらの仕上げ工法は、図６に示す様に、まず、コンクリート基体Ｐ１上に、ビニロン繊維ネット等の補強材を、エポキシ樹脂やＭＭＡ樹脂により張り込み、繊維強化樹脂層Ｐ３を形成する。次に、耐候性、耐傷性を付与するために、ＪＩＳ６９０９に規定される建築用仕上げ塗材Ｐ５を塗布する。
【０００４】
【非特許文献１】
ＪＩＳ  Ａ６９０９
【非特許文献２】
財団法人建築保全センター「官庁施設の総合耐震診断・改修基準及び同解説」平成８年１１月発行、「資料４耐震改修工法」の項
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の仕上げ工法を、トンネル内、地下通路、室内等のコンクリート基体上に実施した場合、火災時には、繊維強化樹脂層の温度が、樹脂の軟化温度を超えて上昇し、繊維強化樹脂層が熱劣化したり、燃焼してしまうという問題があった。繊維強化樹脂層が熱劣化したり、燃焼すると、コンクリート片の剥落が生じたり、耐震強度が低下するといった弊害が生じる。
【０００６】
また、従来の仕上げ工法では、火災時に、繊維強化樹脂層の樹脂が燃え、有毒ガスが発生するという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、火災時においても、繊維強化樹脂層が熱劣化せず、有毒ガスの発生がない耐火性仕上げ構造及び耐火性仕上げ工法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
コンクリートから成る基材層と、前記基材層よりも上層に形成された繊維強化樹脂層と、前記繊維強化樹脂層よりも上層に形成された、層の熱伝導率が０．０５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ以下である遮熱断熱層と、前記遮熱断熱層よりも上層に形成された発泡性耐火塗料層と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ構造を要旨とする。
【０００８】
本発明の耐火性仕上げ構造は、層の熱伝導率が０．０５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ以下である遮熱断熱層と発泡性耐火塗料層とを併せ持つことにより、例えば、（ｉ）火災の初期等において、耐火性仕上げ構造の表面温度（発泡性耐火塗料層の温度）が未だ発泡性耐火塗料層の発泡温度に達していない状態、及び、（ｉｉ）火災発生から時間が経過した時等において、耐火性仕上げ構造の表面温度が発泡温度を超えた状態のいずれの場合も、耐火性仕上げ構造の繊維強化樹脂層が熱劣化したり、燃えたりすることがない。これは、以下の作用によるものと考えられる。
【０００９】
（ｉ）火災等の初期において、耐火性仕上げ構造の表面温度が、未だ発泡性耐火塗料層の発泡温度に達していない状態では、発泡性耐火塗料層はまだ発泡せず、発泡性耐火塗料層の遮熱性は十分でないことがある。しかし、本発明の耐火性仕上げ構造では、遮熱断熱層が熱を遮断することにより、繊維強化樹脂層への熱伝導を制限し、その温度上昇を防止することができる。特に、本発明では、遮熱断熱層の熱伝導率が０．０５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃ以下であるので、熱を遮断し、繊維強化樹脂層の温度上昇を防止する効果が高い。
【００１０】
（ｉｉ）火災発生から時間が経過し、耐火性仕上げ構造の表面温度が発泡温度を超えると、発泡性耐火塗料層が発泡する。この発泡した発泡性耐火塗料層は、遮熱性が高いので、耐火性仕上げ構造の表面側から繊維強化樹脂層への熱伝導を制限し、繊維強化樹脂層の温度上昇を抑えることができる。従って、本発明の耐火性仕上げ構造は、その表面側の温度が高温となった時は、遮熱断熱層が熱を吸収することに加えて、発泡性耐火塗料層の遮熱性により、繊維強化樹脂層への熱伝導を抑え、その温度上昇を防止することができる。
【００１１】
このように、本発明の耐火性仕上げ構造では、遮熱断熱層と発泡性耐火塗料層とを併せ持つことにより、上記（ｉ）、（ｉｉ）のいずれの場合にも、繊維強化樹脂層への熱伝導を抑え、その温度上昇を防止することができる。
このことにより、本発明では、例えば、火災の発生初期から、長時間経過時に至るまで、繊維強化樹脂層の熱劣化が生じない。その結果として、本発明の耐火性仕上げ構造は、火災時等において加熱された場合でも、基材層のコンクリート片の剥落や、耐震性の低下等が生じることがない。
【００１２】
また、本発明の耐火性仕上げ構造では、例えば、発泡性耐火塗料層が発泡し、遮熱断熱層を覆うことにより、遮熱断熱層にひび割れが生じにくく、万一ひび割れが生じた場合にも、ひび割れの部分からの熱伝導を抑えることができる。そのため、繊維強化樹脂層に熱が伝わったり、繊維強化樹脂層に着火してしまうようなことがない。
【００１３】
更に、本発明の耐火性仕上げ構造は、発泡性耐火塗料層を備えているので、繊維強化樹脂層に着火することがない。そのため、繊維強化樹脂層の燃焼により、有毒ガスが発生してしまうようなことがない。
・前記上層とは、耐火性仕上げ構造の表面に近い側をいう。
【００１４】
・前記繊維強化樹脂層としては、例えば、ビニロン繊維ネット、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等の補強材を、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂に含浸させたものが挙げられる。
・前記遮熱断熱層としては、例えば、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメント軽量モルタル、軽量モルタル等から成る層が挙げられる。
【００１５】
この遮熱断熱層の単位面積あたりの熱容量は、遮熱断熱層の厚みや、材質等により調整することができる。
この場合、遮熱断熱層は、例えば、セメント軽量モルタル等の材料を、３〜３０ｍｍ程度の厚みに形成したものとすることができ、遮熱断熱層を極端に厚くする必要がない。
【００１６】
・前記発泡性耐火塗料層とは、例えば、有機質結合材としての合成樹脂と、熱硬化型無機質結合材と、加熱により分解発泡する成分と、必要に応じて、炭化層形成剤とを含むものをいう。
上記合成樹脂とは、例えば、従来より塗料の結合材成分として用いられる合成樹脂である。この合成樹脂成分は、耐火塗料を塗装したあと、塗膜が火災に晒されて樹脂が溶融あるいは焼失するまでの間、下地に付着することのできる機能を有する。合成樹脂の例として、メラミン樹脂，アクリル樹脂，アルキッド樹脂，塩化ビニル樹脂，酢酸ビニル樹脂，ウレタン樹脂，エポキシ樹脂，シリコーン樹脂，ポリエステル樹脂等がある。これらの樹脂は単独にて用いても良くあるいは共重合したものにして、またこれらを混合して用いることもできる。更に、これらの樹脂の形態として、溶媒に溶解させたものあるいはエマルションとして分散させたものも利用される。
【００１７】
上記熱硬化型無機質結合材とは、塗料中にあって合成樹脂成分が溶融あるいは焼失した後も、下地に対する付着力を維持し、発泡後の塗膜全体の形を保つ作用を奏するものである。熱硬化型無機質結合材の例としては、水ガラス，シリカゾル（コロイダルシリカを含む），アルミナゾル，ジルコニアゾルなどのアルカリ金属塩，有機シリケート，有機チタネート，酸性金属リン酸塩，重クロム酸リン酸がある。
【００１８】
上記の例にあるアルカリ金属塩とは、アルカリ土類金属の酸化物とシリカ、アルミナまたはジルコニアから生じる塩のことである。アルカリ金属塩の例として、Ｍをアルカリ土類金属として表したときケイ酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＳｉＯ２），アルミン酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＨ２Ｏ；但しｚ＝０を含む）、アルミノケイ酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ；ｎ＝０を含む）、ジルコニウム酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＺｒＯ２）がある。水に対して溶解するか、不溶性であるかは金属の種類によって異なる。ケイ酸塩の中で特定の組成、形状のものについて水ガラス、シリカゾルなどと称している。
【００１９】
上記の例にある水ガラスとは、アルカリ−ケイ酸系ガラスの濃厚水溶液のことを言い、Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（ｎ＝２〜４）あるいはＫ２Ｏ・ｎＳｉＯ２，Ｌｉ２Ｏ・ｎＳｉＯ２，（Ｒ４Ｎ）２Ｏ・ｎＳｉＯ２により組成が表わされる。シリカゾルとは、水性シリカゾルのことを言い、高分子量の無水珪酸の超微粒子を水中に分散させたコロイド溶液のことである。
【００２０】
有機シリケートは、オルト珪酸Ｓｉ（ＯＨ）４とアルキルアルコールとのエステルであり、珪酸アルキルＳｉ（ＯＲ）４のことを指す。アルキル基を選択することにより、多種類の有機シリケートがあり、例としてメチルオルトシリケート，エチルオルトシリケート，ｎ−プロピルオルトシリケート，ｎ−ブチルオルトシリケート，ｎ−オクチルオルトシリケート，フェニルオルトシリケート，ベンジルオルトシリケートなどがある。更には、オルトシリケート類の脱水縮合によって得られるポリシリケート類もある。
【００２１】
有機チタネートとは、Ｔｉ−Ｏ−Ｃ型結合をもつ、アルコキシチタニウムエステル，チタニウムキレートおよびチタニウムアシレートを指す。  例えば、テトラ−ｉ−プロピルチタネート，テトラ−ｎ−ブチルチタネート，ブチルチタネートダイマー，テトラステアリルチタネート，トリエタノールアミンチタネート，チタニウムアセチルアセテート，チタニムエチルアセトアセテート，チタニウムラクテート，テトラオクチレングリコールチタネートなどがある。
【００２２】
酸性金属リン酸塩とは、ＭＯ・ｘＰ２Ｏ５・ｙＨ２Ｏにより表わされるＭがアルカリ金属である金属酸化物とリン酸の錯塩である。この塩に対しては硬化剤としてＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２，Ｍｇ（ＯＨ）２，Ｃａ（ＯＨ）２，Ｚｎ（ＯＨ）２，Ａｌ（ＯＨ）３，ＭｇＳｉＯ３，ＣａＳｉＯ３，ＢａＯ３，第ＩＩ族のホウ酸塩などを併用することもある。
【００２３】
重クロム酸リン酸とは、重クロム酸マグネシウムとリン酸の混合物を言う。
上記加熱により分解発泡する成分としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、トリエチレングリコール、ソルビトール、レゾルシノール、グリセリン、トリメチロールメタン、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどの多価アルコール、澱粉、カゼインなどの炭水化物、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、ヘキサメトキシメチルメラミンを例とするその誘導体、尿素、ブチルメラミンおよびトリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ウレア、ジメチルウレア、グアニルウレアフォスフェート、アミノグアニルウレア、尿素ホルムアルデヒド、アミノ酢酸、グアニジンなどの含窒素化合物、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミンなどのリン酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ金属の水酸化物および、これらをマイクロカプセル化したものが使用できる。このうち、分解温度のバランスからペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ポリリン酸アンモニウム、メラミンの組み合わせを使うのが望ましい。
【００２４】
上記炭化層形成剤とは、塗膜中にあって火災に晒された時に、炭素骨格が発泡後の塗膜中に存在させる為のものである。炭化層形成剤に利用されるものとして、ペンタエリスリトール，ジペンタエリスリトール，トリペンタエリスリトールなどのイソパラフィンの多価アルコール，でんぷん，デキストリン，膨張性黒鉛から任意に選択されるものである。
【００２５】
発泡性耐火塗料層は、その他、耐火性能を損なわない範囲において、酸化チタン，炭酸カルシウム，アルミニウム粉末，水酸化アルミニウム，無機繊維，アルミナ，シリカなどの充填剤および消泡剤，分散剤，湿潤剤などの界面活性剤、造膜助剤，防凍剤などの溶剤、着色の為の顔料，粘度，粘性調整の為の増粘剤あるいは防腐剤，防黴剤など、通常の塗料に使用される成分を含んでいても良い。
【００２６】
上記有機質結合材としての合成樹脂、熱硬化型無機質結合材、加熱により分解発泡する成分、及び炭化層形成剤の配合割合は、発泡性耐火塗料の全量に対し、それぞれ、例えば、５〜４０重量％、５〜４０重量％、５〜５０重量％、５〜５０重量％とすることが好ましい。また、合成樹脂、熱硬化性無機質結合材、及び加熱発泡成分の合計配合割合は、３０重量％以上であることが好ましい。
【００２７】
・前記繊維強化樹脂層は、例えば、前記基材層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。また、前記遮熱断熱層は、前記繊維強化樹脂層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。また、前記発泡性耐火塗料層は、前記遮熱断熱層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。
（２）請求項２の発明は、
コンクリートから成る基材層と、前記基材層よりも上層に形成された繊維強化樹脂層と、前記繊維強化樹脂層よりも上層に形成されたセメントモルタル層と、前記セメントモルタル層よりも上層に形成された発泡性耐火塗料層と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ構造を要旨とする。
【００２８】
本発明の耐火性仕上げ構造は、セメントモルタル層と発泡性耐火塗料層とを併せ持つことにより、例えば、（ｉ）火災の初期等において、耐火性仕上げ構造の表面温度が未だ発泡性耐火塗料層の発泡温度に達していない状態、及び、（ｉｉ）火災発生から時間が経過した時等において、耐火性仕上げ構造の表面温度が発泡温度を超えた状態のいずれの場合も、耐火性仕上げ構造の繊維強化樹脂層が熱劣化したり、燃えたりすることがない。これは、以下の作用によるものと考えられる。
【００２９】
（ｉ）火災等の初期において、耐火性仕上げ構造の表面温度が、未だ発泡性耐火塗料層の発泡温度に達していない状態では、発泡性耐火塗料層はまだ発泡せず、発泡性耐火塗料層の遮熱性は十分でないことがある。しかし、本発明の耐火性仕上げ構造では、セメンモルタル層が熱を遮断することにより、繊維強化樹脂層への熱伝導を制限し、その温度上昇を防止することができる。
【００３０】
（ｉｉ）火災発生から時間が経過し、耐火性仕上げ構造の表面温度が発泡温度を超えると、発泡性耐火塗料層が発泡する。この発泡した発泡性耐火塗料層は、遮熱性が高いので、耐火性仕上げ構造の表面側から繊維強化樹脂層への熱伝導を制限し、繊維強化樹脂層の温度上昇を抑えることができる。従って、本発明の耐火性仕上げ構造は、その表面側の温度が高温となった時は、セメントモルタル層が熱を吸収することに加えて、発泡性耐火塗料層の遮熱性により、繊維強化樹脂層への熱伝導を抑え、その温度上昇を防止することができる。
【００３１】
このように、本発明の耐火性仕上げ構造では、セメントモルタル層と発泡性耐火塗料層とを併せ持つことにより、上記（ｉ）、（ｉｉ）のいずれの場合にも、繊維強化樹脂層への熱伝導を抑え、その温度上昇を防止することができる。
このことにより、本発明では、例えば、火災の発生初期から、長時間経過時に至るまで、繊維強化樹脂層の熱劣化が生じない。その結果として、本発明の耐火性仕上げ構造は、火災時等において加熱された場合でも、基材層のコンクリート片の剥落や、耐震性の低下等が生じることがない。
【００３２】
また、本発明の耐火性仕上げ構造では、例えば、発泡性耐火塗料層がセメントモルタル層を覆うことにより、加熱された場合でも、セメントモルタル層にひび割れが生じにくく、万一ひび割れが生じた場合でも、ひび割れの部分から繊維強化樹脂層に熱が伝わったり、繊維強化樹脂層に着火してしまうようなことがない。
【００３３】
更に、本発明の耐火性仕上げ構造は、発泡性耐火塗料層を備えているので、繊維強化樹脂層に着火することがない。そのため、繊維強化樹脂層の燃焼により、有毒ガスが発生してしまうようなことがない。
・前記セメントモルタル層としては、例えば、ポリマーセメント、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメント軽量モルタル、軽量モルタル等で構成される層が挙げられる。
【００３４】
このセメントモルタル層の厚みは、３〜３０ｍｍの範囲が好ましい。３ｍｍ未満であると、耐火性仕上げ構造の表面側に加えられる熱を遮断する効果が十分でないことがある。３０ｍｍを越えると、施工の手間が増え、施工後の剥落の問題が生じることがある。
【００３５】
・前記繊維強化樹脂層、発泡性耐火塗料層としては、前記請求項１と同様のものを使用することができる。
・前記繊維強化樹脂層は、例えば、前記基材層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。また、前記セメントモルタル層は、前記繊維強化樹脂層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。また、前記発泡性耐火塗料層は、前記セメントモルタル層の上に直接形成してもよく、または、間に他の層を介在させてもよい。
（３）請求項３の発明は、
前記セメントモルタル層が、シラスバルーン、セラミック軽量骨材、パーライト、発泡蛭石、発泡プラスチック粉（例えば、発泡スチロール、発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリ塩化ビニル、発泡ウレタン）、合成ゴムフォームの中の１種以上から成る骨材を含むことを特徴とする前記請求項２に記載の耐火性仕上げ構造を要旨とする。
【００３６】
本発明の耐火性仕上げ構造では、セメントモルタル層が上記骨材を含むことにより、一層、表面側から繊維強化樹脂層への熱伝導を抑制する効果が高い。
・前記骨材の粒径は、０．１〜３ｍｍの範囲が好ましい。０．１ｍｍより小さいと、断熱効果の減少や収縮ひび割れが生じることがあり、３ｍｍより大きいと、均一な施工が困難となり、仕上げ精度の確保が困難となることがある。
【００３７】
・前記セメントモルタル層全体に対する骨材の配合量は、５〜５０重量％が好ましい。５重量％より小さいと、断熱性能が低下することがあり、５０重量％より大きいと、モルタル性能の低下、例えば、付着強度あるいは圧縮強度の低下の問題が起こることがある。
（４）請求項４の発明は、
前記請求項１に記載の耐火性仕上げ構造を形成する耐火性仕上げ工法であって、前記基材層よりも上層に、前記繊維強化樹脂層を形成する繊維強化樹脂層形成工程と、前記繊維強化樹脂層よりも上層に、前記遮熱断熱層を形成する遮熱断熱層形成工程と、前記遮熱断熱層よりも上層に、前記発泡性耐火塗料層を形成する発泡性耐火塗料層形成工程と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ工法を要旨とする。
【００３８】
本発明の耐火性仕上げ工法により形成した耐火性仕上げ構造は、前記請求項１の発明と同様の効果を奏する。
・前記繊維強化樹脂層形成工程では、例えば、先に、繊維から成る補強材を基材層の上に広げておき、次に、樹脂をその上に塗布する方法や、樹脂を予め基材層上に塗り付け、補強材を点付け、仮止めした後、更に樹脂を塗り付けてサンドイッチ状とする方法により、繊維強化樹脂層を形成することができる。
【００３９】
・前記遮熱断熱層形成工程では、例えば、鏝塗りや、吹き付け塗装の方法により、遮熱断熱層を構成する材料（例えば、ポリマーセメント）を塗布することができる。
・前記発泡性耐火塗料層形成工程では、例えば、刷毛塗り、鏝塗りや吹き付け塗装等の方法で、発泡性耐火塗料を塗布することができる。
（５）請求項５の発明は、
前記請求項２又は３に記載の耐火性仕上げ構造を形成する耐火性仕上げ工法であって、前記基材層よりも上層に、前記繊維強化樹脂層を形成する繊維強化樹脂層形成工程と、前記繊維強化樹脂層よりも上層に、前記セメントモルタル層を形成するセメントモルタル層形成工程と、前記遮熱断熱層よりも上層に、前記発泡性耐火塗料層を形成する発泡性耐火塗料層形成工程と、を備えることを特徴とする耐火性仕上げ工法を要旨とする。
【００４０】
本発明の耐火性仕上げ工法により形成した耐火性仕上げ構造は、前記請求項２又は３の発明と同様の効果を奏する。
・前記セメントモルタル層形成工程では、例えば、鏝塗りや吹き付け塗装の方法により、セメントモルタル層を構成する材料（例えば、ポリマーセメント）を塗布することができる。
【００４１】
・前記繊維強化樹脂層形成工程と、前記発泡性耐火塗料層形成工程は、例えば、前記請求項４の発明と同様のものとすることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の耐火性仕上げ構造及び耐火性仕上げ工法の実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）まず、本実施例１の耐火性仕上げ構造の構成を図１を用いて説明する。
【００４３】
本実施例１の耐火性仕上げ構造は、図１に示すように、コンクリートから成る基材層１の上に、繊維強化樹脂層３と、遮熱断熱層（セメントモルタル層）５と発泡性耐火塗料層７と、を順次積層した構成を備える。
上記繊維強化樹脂層３は、メラミン樹脂の中に、補強材としてのガラス繊維を含浸したものである。この繊維強化樹脂層３の厚みは１ｍｍである。また、繊維強化樹脂層３の軟化温度は２０５°Ｃであり、耐熱温度は１５０〜２０５°Ｃである。尚、耐熱温度や軟化温度の測定条件は化学便覧、応用編第二版に準拠したものであり、軟化温度測定時の圧力は２６４ＰＳｉである。
【００４４】
上記遮熱断熱層５は、ポリマーセメントモルタルから成る層であって、シラスバルーンを骨材として含んでいる。この遮熱断熱層５において、ポリマーセメントモルタル全量に対するシラスバーンの含有量は、１０重量％であり、シラスバーンの平均粒径は５００μｍである。また、遮熱断熱層５の厚みは５ｍｍであり、層の熱伝導率が０．０２Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・°Ｃである。
【００４５】
上記発泡性耐火塗料層７は、発泡性耐火塗料を塗布して成る層である。その発泡性耐火塗料の具体的な構成は、以下のものである。
（Ａ）有機質結合材としてのメラミン樹脂：２０重量％
（Ｂ）熱硬化型無機質結合材としての水ガラス：４０重量％
（Ｃ）分解発泡する無機質充填剤としてのポリリン酸アンモニウム：２０重量％
（Ｄ）炭化層形成剤としてのペンタエリストリール：２０重量
また、この発泡性耐火性塗料層７の膜厚は１ｍｍである。
【００４６】
尚、表１に、本実施例１の構成の概要を示す。
【００４７】
【表１】
2004339712.tif 000003
【００４８】
ｂ）次に、本実施例１の耐火性仕上げ構造を形成する工法（耐火性仕上げ工法）を説明する。
まず、基材層１の上に、ビニロン繊維ネットを張り、エポキシ樹脂またはＭＭＡ樹脂により固めて、繊維強化樹脂層３を形成する（繊維強化樹脂層形成工程）。
【００４９】
次に、ポリマーセメントを所定の厚さに塗布し、１日間養生し、遮熱断熱層５を形成する（遮熱断熱層形成工程、セメントモルタル層形成工程）。
次に、発泡性耐火塗料を、スプレー法により所定の厚さに塗布し、発泡性耐火塗料層７を形成する（発泡性耐火塗料層形成工程）。
【００５０】
ｃ）次に、本実施例１の耐火性仕上げ構造が奏する効果を説明する。
本実施例１の耐火性仕上げ構造は、（ｉ）火災等の初期等において、耐火性仕上げ構造の表面温度が未だ発泡性耐火塗料層７の発泡温度に達していない状態、及び、（ｉｉ）火災発生から時間が経過した時等において、耐火性仕上げ構造の表面温度が発泡温度を超えた状態のいずれの場合も、耐火性仕上げ構造の繊維強化樹脂層３が熱劣化することがない。
【００５１】
また、本実施例１の耐火性仕上げ構造では、発泡性耐火塗料層７が遮熱断熱層５を覆うことにより、加熱された場合でも、遮熱断熱層５にひび割れが生じにくく、万一ひび割れが生じた場合でも、ひび割れの部分から、繊維強化樹脂層３に熱が伝わったり、繊維強化樹脂層３に着火してしまうようなことがない。
【００５２】
更に、本実施例１の耐火性仕上げ構造は、発泡性耐火塗料層７を備えることにより、耐火性仕上げ構造の表面が高温になった場合でも、繊維強化樹脂層３が燃えることがないので、有毒ガスが発生することがない。
ｄ）次に、本実施例１の耐火性仕上げ構造の効果を確かめるために行った実験について説明する。
【００５３】
▲１▼実験方法
まず、実験に用いる試験片を作成した。この試験片は、図２に示す様に、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さ６ｃｍのコンクリートから成る基材層１の上に、繊維強化樹脂層３と、遮熱断熱層５と、発泡性耐火塗料層７と、を順次積層したものである。この試験片における繊維強化樹脂層３、遮熱断熱層５、及び発泡性耐火塗料層７の組成や厚みは、上記ａ）と同様であり、上記ｂ）の工法で形成されたものである。
【００５４】
次に、この試験片の繊維強化樹脂層３の部分に、側面から熱電対を差し込み、試験片全体をガス炉に収容した。ＪＩＳ  Ａ１３０４に規定される標準曲線に従い、３０分間かけて、試験片の表面温度が３００°Ｃになるまで加熱を行い、表面温度が３００°Ｃに達した時点で加熱を終了した。
【００５５】
加熱開始から３分後、１０分後、３０分後に、それぞれ、繊維強化樹脂槽３の温度を測定した。また、加熱開始から３分後、１０分後、３０分後にそれぞれ試験片の目視観察を行った。
▲２▼実験結果
繊維強化樹脂層３の温度、及び加熱開始から３０分経過後における目視観察の結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
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【００５７】
この表２に示す様に、加熱開始から３０分経過時においても、繊維強化樹脂層３の温度は、７５°Ｃであり、繊維強化樹脂層３を構成する樹脂の軟化温度である２０５°Ｃや、耐熱温度である１５０〜２０５°Ｃより低かった。
また、加熱開始から３０分経過時での目視観察の結果は、繊維強化樹脂層３のどの部分にも、熱による変形や燃焼は見られなかった。
【００５８】
これらの実験結果より、本実施例１の耐火性仕上げ構造は、その表面側を加熱し始めた当初、及び加熱開始から長時間経過した時のいずれにおいても、繊維強化樹脂層３が熱劣化したり燃えたりすることがなく好適であることが分かった。
（実施例２）
本実施例２の耐火性仕上げ構造は、基本的には、前記実施例１と同様である。但し、本実施例２では、遮熱断熱層５の厚みが２０ｍｍである。この実施例２の耐火性仕上げ構造の構成の概要を上記表１に示す。
【００５９】
本実施例２の耐火性仕上げ構造は、前記実施例１の耐火性仕上げ工法と同様にして形成することができる。また、本実施例２の耐火性仕上げ構造は前記実施例１と同様の効果を奏する。
この実施例２の耐火性仕上げ構造の効果を確かめるために、前記実施例１のｄ）と同様の試験を行った。この結果を上記表２に示す。
【００６０】
この表２に示す様に、加熱開始から３０分過時においても、繊維強化樹脂層３の温度は、６２°Ｃであり、繊維強化樹脂層３を構成する樹脂の軟化温度である２０５°Ｃや、耐熱温度である１５０〜２０５°Ｃより低かった。
また、加熱開始から３０分経過時での目視観察の結果は、繊維強化樹脂層３のどの部分にも、熱による変形や燃焼は見られなかった。
【００６１】
これらの実験結果より、本実施例２の耐火性仕上げ構造は、その表面側を加熱し始めた当初、及び加熱開始から長時間経過した時のいずれにおいても、繊維強化樹脂層３が熱劣化したり燃えたりすることがなく好適であることが分かった。
（実施例３）
本実施例３の耐火性仕上げ構造は、基本的には、前記実施例１と同様である。但し、本実施例３では、図３に示す様に、遮熱断熱層５の代わりに、セメントモルタル層８を備えている。このセメントモルタル層８は、遮熱断熱層５と同様の組成を有するが、その厚みが２０ｍｍである。この実施例３の耐火性仕上げ構造の構成の概要を上記表１に示す。
【００６２】
本実施例３の耐火性仕上げ構造は、以下の耐火性仕上げ工法により形成することができる。
まず、基材層１の上に、ビニロン繊維ネットを張り、エポキシ樹脂またはＭＭＡ樹脂により固めて、繊維強化樹脂層３を形成する（繊維強化樹脂層形成工程）。
【００６３】
次に、ポリマーセメントを所定の厚さに塗布し、１日間養生し、セメントモルタル層８を形成する（セメントモルタル層形成工程）。
次に、発泡性耐火塗料を、スプレー法により所定の厚さに塗布し、発泡性耐火塗料層７を形成する（発泡性耐火塗料層形成工程）。
【００６４】
本実施例３の耐火性仕上げ構造は前記実施例１と同様の効果を奏する。
この実施例３の耐火性仕上げ構造の効果を確かめるために、前記実施例１のｄ）と同様の試験を行った。この結果を上記表２に示す。
この表２に示す様に、加熱開始から３０分経過時においても、繊維強化樹脂層３の温度は、７８°Ｃであり、前記実施例１や実施例２の場合よりもやや高かったが、繊維強化樹脂層３を構成するＭＭＡ樹脂の軟化温度である８０°Ｃや耐熱温度である８１°Ｃより低かった。
【００６５】
また、加熱開始から３０分経過時での目視観察の結果は、繊維強化樹脂層３のどの部分にも、熱による変形や燃焼は見られなかった。
これらの実験結果より、本実施例３の耐火性仕上げ構造は、その表面側を加熱し始めた当初、及び加熱開始から長時間経過した時のいずれにおいても、繊維強化樹脂層３が熱劣化したり燃えたりすることがなく好適であることが分かった。
（比較例１）
本比較例１の耐火性仕上げ構造は、基本的には、前記実施例１と同様である。但し、本比較例１では、遮熱断熱層５及びセメントモルタル層８を備えておらず、図４に示す様に、繊維強化樹脂層３の上に、直接、発泡性耐火塗料層７が形成されている。この比較例１の耐火性仕上げ構造の構成の概要を上記表１に示す。
【００６６】
尚、本比較例１は、遮熱断熱層及びセメントモルタル層を備えておらず、本発明の範囲外の例である。
本比較例１の耐火性仕上げ構造に対し、前記実施例１のｄ）と同様の試験を行った。この結果を上記表２に示す。
【００６７】
この表２に示す様に、繊維強化樹脂層３の温度は、加熱開始から３分後には１５０°Ｃに達しており、１０分後の段階では３００°Ｃを超えていた。
また、加熱開始から３０分経過時での目視観察の結果は、繊維強化樹脂層３は、熱により変形し、一部燃焼している部分が見られた。
【００６８】
これらの結果は、本比較例１は、遮熱断熱層（セメントモルタル層）を備えていないため、発泡性耐火塗料層７が発泡するまでの間に、繊維強化樹脂層３に大量の熱が伝わったためであると考えられる。
つまり、耐火性仕上げ構造の表面側の温度が上昇し始めてから、発泡性耐火塗料層７の発泡温度に達するまで間は、発泡性耐火塗料層７は発泡していないため遮熱性が低く、しかも、遮熱断熱層やセメントモルタル層がないので、表面側から繊維強化樹脂層３に、そのまま熱が伝わり、繊維強化樹脂層の熱劣化が起こったと考えられる。
（比較例２）
本比較例２の耐火性仕上げ構造は、基本的には、前記実施例１と同様である。但し、本比較例２では、図５に示す様に、発泡性耐火塗料層７を備えておらず、遮熱断熱層（セメントモルタル層）５の上に、水系仕上げ塗材から成る塗料層（発泡性耐火塗料ではない塗料から成る層）９を備えている。この比較例２の耐火性仕上げ構造の構成の概要を上記表１に示す。
【００６９】
尚、本比較例２は、発泡性耐火塗料層を備えておらず、本発明の範囲外の例である。
本比較例２の耐火性仕上げ構造に対し、前記実施例１のｄ）と同様の試験を行った。この結果を上記表２に示す。
【００７０】
この表２に示す様に、繊維強化樹脂層３の温度は、加熱開始から３分の時点では、実施例１〜３と同程度の３２°Ｃであったが、加熱開始から１０分経過後には９０°Ｃに達し、３０分経過後には３００°Ｃを超えていた。
また、加熱開始から３０分経過時での目視観察の結果は、繊維強化樹脂層３は全体として熱により変形し、一部燃焼した部分があった。
【００７１】
これらの結果は、本比較例２では、遮熱断熱層５を備えているため、加熱を開始した当初は、繊維強化樹脂層３への熱伝導を抑えられるが、時間の経過とともに、表面側の温度が一層上昇した時には、発泡性耐火塗料層７を備えていないため、繊維強化樹脂層３への熱伝導を十分に抑制できなかったためであると考えられる。
【００７２】
また、本比較例２では、発泡性耐火塗料層を備えていないため、遮熱断熱層５にひび割れが生じ、このひび割れの部分から、繊維強化樹脂層３に着火したと考えられる。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７３】
・例えば、前記実施例１〜３において、繊維強化樹脂層３を構成する樹脂は、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂等の樹脂であっても良い。また、繊維強化樹脂層３を構成する補強材は、ビニロン繊維ネット、炭素繊維、アラミド繊維等の補強材であっても良い。
【００７４】
繊維強化樹脂層３の耐熱温度は、樹脂がエポキシ樹脂であって補強材がガラス繊維である場合は１８０〜１９０°Ｃである。また、樹脂がＭＭＡ樹脂である場合の軟化温度は８０°Ｃであり、耐熱温度は８１°Ｃである。また、樹脂がメラミン樹脂で補強材が炭素繊維やアラミド繊維である場合の軟化温度は１３０°Ｃであり、耐熱温度は１２０〜２０５°Ｃである。尚、耐熱温度や軟化温度の測定条件は化学便覧、応用編第二版に準拠したものであり軟化温度測定時の圧力は２６４ＰＳｉである。
【００７５】
・前記実施例１〜３において、遮熱断熱層５の厚みは、繊維強化樹脂層３を構成する樹脂の軟化温度や耐熱温度に合わせて調整することができる。例えば、メラミン樹脂に比べて軟化温度や耐熱温度が比較的低いＭＭＡを用いる場合は、遮熱断熱層５の厚みを厚くすることにより、繊維強化樹脂層３の熱変形や燃焼を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の耐火性仕上げ構造の構成を示す断面図である。
【図２】実施例１における試験片の構成を示す説明図である。
【図３】実施例３の耐火性仕上げ構造の構成を示す断面図である。
【図４】比較例１の耐火性仕上げ構造の構成を示す断面図である。
【図５】比較例２の耐火性仕上げ構造の構成を示す断面図である。
【図６】従来の剥落防止又は耐震性仕上げ構造の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・基材層
３・・・繊維強化樹脂層
５・・・遮熱断熱層
７・・・発泡性耐火塗料層
８・・・セメントモルタル層
９・・・塗料層
【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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