(57)【要約】【課題】曲げ強さが向上したＡＬＣパネルを提供することにある。【解決手段】ＡＬＣパネルに埋設される補強鉄筋の長さ方向の垂直切断面は略楕円状であるとともに、その長軸方向とパネル壁面とがほぼ垂直をなすようにした。また、前記補強鉄筋は、パネル長さ方向の主筋と幅方向の副筋とが格子状に組まれた補強筋マットであること、また前記略楕円状の長軸径／短軸径は、１．２〜３．０であること、さらに前記略楕円状の短軸径は、２．０ｍｍ以上であるＡＬＣパネルとした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＬＣパネルに埋設される補強鉄筋の長さ方向の垂直切断面は略楕円状であるとともに、その長軸方向とパネル壁面とがほぼ垂直をなしていることを特徴とするＡＬＣパネル。
【請求項２】
前記補強鉄筋は、パネル長さ方向の主筋と幅方向の副筋とが格子状に組まれた補強筋マットである請求項１記載のＡＬＣパネル。
【請求項３】
前記略楕円状の長軸径／短軸径は、１．２〜３．０である請求項１または２記載のＡＬＣパネル。
【請求項４】
前記略楕円状の短軸径は、２．０ｍｍ以上である請求項１、２または３記載のＡＬＣパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁や間仕切りなどに使用されるＡＬＣパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルは、その軽量性、耐火性、断熱性、施工性等の利点によりこれまで建築材料として外壁、間仕切り、床、屋根などに幅広く用いられている。また、ＡＬＣパネルは、厚さ７５ｍｍ〜２００ｍｍの厚形パネルと、厚さ３５ｍｍ以上、７５ｍｍ未満の薄形パネルがあり、幅６００ｍｍ以下のものが主流である。また、ニーズにより６００ｍｍを超える幅広ＡＬＣパネルが製造・販売されている。また、該ＡＬＣパネルには、その曲げ強さを確保するために、補強鉄筋が埋設されている。
【０００３】
前記幅６００ｍｍ以下の厚形のＡＬＣパネル２０は、例えば図４に示すように、その長さ方向に埋設される主筋２１と、幅方向に埋設される副筋２２とを格子状に組み付けて、スペーサ２３で連結した籠状補強鉄筋３０が埋設されている（特許文献１）。また、図５に示すように、幅６００ｍｍを超える幅広ＡＬＣパネル４０も、前記同様に主筋２１と副筋２２とを格子状に連結した籠状補強鉄筋が埋設されている（特許文献２）。そして、前記ＡＬＣパネル２０および幅広ＡＬＣパネル４０において、埋設される該補強鉄筋に用いられる主筋２１および副筋２２は、その長さ方向の垂直切断面が円形の鉄線が採用されている。また、その線径は、４ｍｍ〜８ｍｍのものが用いられている。
【０００４】
また、前記薄形のＡＬＣパネルは、前記垂直切断面が円形で、線径２．３ｍｍの鉄線を格子状に組み付けたマット状補強鉄筋、又は線径０．８〜１．０ｍｍのメタルラス（網状補強鉄筋）などが埋設されている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−９６９１３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１１１００９号公報
【特許文献３】特開昭５６−１５９１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のＡＬＣパネル２０および幅広ＡＬＣパネル４０は、埋設される補強鉄筋の曲げ強さに比例しているため、その本数および線径により、ＡＬＣパネルの曲げ強さが設定される。従って、所望するパネルの曲げ強さに応じて多数の主筋および副筋とからなる補強鉄筋が埋設されている。そして、高い曲げ強さが必要な場合には、主筋として、より大きな線径の鉄線を多数本埋設する必要があった。このため、製作に要する手間が非常に掛かるとともに、その籠状補強鉄筋の重量は相当なものになっていた。
【０００７】
そして、所望するパネルの曲げ強さが大きくなるにともない、籠状補強鉄筋重量が増加するため、ＡＬＣパネルの総重量が、より増加して、重くなっていた。その結果、施工現場でのＡＬＣパネルの建て込みやハンドリングに支障を来すという問題があった。また、特に厚さが３７ｍｍまでの薄形パネルでは、２ｍを超える長さにすると、所望する曲げ強さが得られなかった。そこで補強鉄筋を上記した籠状とする方法や、該補強鉄筋径を大きくする方法が考えられるが、ＡＬＣパネルの厚さの制約があり、その実現が非常に難しかった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、パネルの曲げ強さが格段に向上したＡＬＣパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明者らはＡＬＣパネルに埋設される補強鉄筋の長さ方向の垂直切断面が略楕円状であるとともに、その長軸方向とパネル壁面とがほぼ垂直をなしているＡＬＣパネルとした。
また、前記補強鉄筋は、パネル長さ方向の主筋と幅方向の副筋とが格子状に組まれた補強筋マットであること、
また、前記略楕円状の長軸径／短軸径は、１．２〜３．０であること、
さらに、前記略楕円状の短軸径は、２．０ｍｍ以上であること、
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における補強鉄筋であると、パネルの曲げ強さが格段に向上したＡＬＣパネルを提供できるという優れた効果を奏する。その結果、従来必要であった補強鉄筋に比べて、ＡＬＣパネルに埋設される補強鉄筋数量を低減できる。そのことで、ＡＬＣパネルの総重量の低減が可能となる。そのことで、施工現場でのハンドリング作業の軽減が図れる。また、パネル厚さの制限のある薄形のＡＬＣパネルであっても、その厚みを維持して、パネルの曲げ強さを向上させることができるという効果を奏する。
【００１１】
前記ＡＬＣパネルの曲げ強さが向上する理由は、以下のことによる。すなわち、該補強鉄筋の曲げ強さは、該垂直切断面の曲げモーメントに比例する。そして、該曲げモーメントは、該垂直切断面の断面積から算出される。従って、該垂直切断面が楕円および円形の該補強鉄筋を製作した場合、同じ材質で同じ本数の鉄筋を用い、そして該楕円の短軸と該円形の直径とが同寸法の該補強鉄筋として、双方の曲げ強さを算出すると、該垂直切断面が楕円の補強鉄筋の方が、該円形の補強鉄筋に比べて約４０％以上強くなることが分かる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明において最も好ましい実施の形態を詳述する。図１は、本発明のＡＬＣパネル１０の幅方向断面の斜視図である。図２は、本発明のＡＬＣパネル１０に埋設された籠状補強鉄筋１の斜視図である。そして、図３は、本発明のＡＬＣパネル１０の製造時において、籠状補強鉄筋１を型枠６内に配置した状態を示す幅方向断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明のＡＬＣパネル１０は、前記籠状補強鉄筋１が埋設されている。そして、該主筋２は、籠状補強鉄筋１の長さ方向に埋設されているとともに、その垂直切断面は略楕円状をなしている。そして、該主筋２の長軸方向ａと該ＡＬＣパネル１０の壁面１１とがほぼ垂直をなすように埋設されている。このことで、該ＡＬＣパネル１０の壁面１１と垂直方向の曲げ強さが、該垂直切断面が円形のものに比べより向上する。また、該補強鉄筋がパネル長さ方向の主筋と幅方向の副筋とが格子状に組まれた補強筋マットであると、該パネルの長さ方向および幅方向ともに、その曲げ強さが向上し好ましい。前記補強筋マットは、その幅方向断面がほぼ一直線となった平マット状でもよく、また波状に屈曲して形成したものでもよい。
【００１４】
また、前記略楕円状断面の長軸径／短軸径は、１．２〜３．０とすることにより、円形鉄線より容易に略楕円状に製作できるとともに、前記格子状の組み付け時に保持が容易であるため、籠状補強鉄筋の製作も容易となる。また、前記主筋の短軸径が２ｍｍ以上とすることで、前記ＡＬＣ薄形パネルに適用でき、さらにその曲げ強さが向上するため、２ｍを超えるパネルの製作が可能となる。その結果、施工の生産性が向上し好適である。
【００１５】
また、前記籠状補強鉄筋１は、図２に示すように、長さ方向の垂直切断面が略楕円状の主筋２および副筋３とをその長軸方向ａが平行となるよう格子状に組み付けたマット状の補強鉄筋１ａを２枚、連結筋４で緊結した構造とした。本発明のＡＬＣパネル１０の製造は、金属アルミニウム粉末による発泡作用を利用する製造方法やあらかじめ原料スラリーに泡を添加して製造する、所謂プレフォーム法であってもよい。また、金属アルミニウム粉末による発泡作用を利用する製造方法の場合、原料スラリーの発泡方向と該補強鉄筋の長軸方向ａとが平行となるように、型枠内に配置すると、該補強鉄筋の上部空洞が減少し好ましい。すなわち、該原料スラリーが発泡により、該主筋２および副筋３周辺部の通過時に、該主筋２および副筋３に沿ってスムーズに抵抗なく上昇できるため、上部空洞が形成されにくくなるものと推察される。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明の実施例および比較例を挙げて説明する。
図２に示す籠状補強鉄筋１の製作は、以下の方法で行った。主筋２は、短軸長さが５ｍｍ、長軸長さが８ｍｍで、そして副筋３は短軸長さが３ｍｍ、長軸長さが６ｍｍの楕円状鉄線を用いた。そして、該主筋２は長さ２９５０ｍｍに、副筋４は長さ１３８０ｍｍに切断し、籠状補強鉄筋の１枚あたり、主筋２が１６本、副筋３が１６本ずつで、３枚分（それぞれの合計が４８本ずつ）製作した。
【００１７】
次に、８本の前記主筋２と８本の副筋３とを格子状に、所定の間隔（主筋間隔：約２００ｍｍ、副筋間隔：約４２０ｍｍ）を持って配置する。このとき、該主筋２および副筋３は楕円形状の長軸方向で交接するように配置する。次に、その交接点で溶接を行い、マット状の補強鉄筋１ａを作製する。そして、２枚のマット状の補強鉄筋１ａを平行に、かつ所定の間隔（９０ｍｍ）となるよう離反し、連結筋４で緊結し、籠状補強鉄筋１（厚さ×幅×長さ＝９０ｍｍ×１３８０ｍｍ×２９５０ｍｍ）を３枚完成した。
【００１８】
そして、図３に示すように、３枚の前記籠状補強鉄筋１を支持棒７により型枠６（高さ×幅×長さ＝０．７ｍ×１．６ｍ×３．０ｍ）内に、水平状態で、かつ上下方向に一定間隔で積層し、配置した。この時、籠状補強鉄筋１の主筋２および副筋３の長軸方向ａ（図３参照）は発泡方向を向くように配置した。
【００１９】
次いで、珪酸質原料として珪石粉末６０重量部、石灰質原料として普通セメント２０重量部および生石灰粉末２０重量部と、これらの固形分に対して外割で水を７０重量部、粉末アルミニウム０．１重量部を混合した原料スラリーを型枠６内に注入した。
【００２０】
そして、該原料スラリーを発泡・硬化させ、半硬化体を得た。その後、脱型し該半硬化体をピアノ線を用いて、発泡方向と垂直方向に、所定の切断位置８（図３参照）で切断したのち、高温・高圧蒸気養生を行い、３枚のＡＬＣパネル１０（厚さ×幅×長さ＝１２０ｍｍ×１５００ｍｍ×３０００ｍｍ）を得た。
【比較例】
【００２１】
比較例の補強鉄筋に使用した主筋および副筋は、前記垂直切断面が円形で、同一直径の鉄線を用いた。そして、該円形の鉄線の直径は、実施例で用いた該主筋２の短軸長さ（５ｍｍ）と同一とした。そして、前記実施例と同様の方法により、同一寸法で、同一仕様の籠状の補強鉄筋を製作したのち、前記実施例と同寸法のＡＬＣパネルを得た。
【００２２】
上記実施例および比較例で得られたＡＬＣパネルにおいて、曲げ強さ試験を行い評価した。曲げ強さ試験は、ＪＩＳ  Ａ  ５４１６に基づき、２線荷重試験装置（図示せず）を用いて、該ＡＬＣパネル１０が破壊するまで加力し、破壊荷重を測定した。
その結果、本発明のＡＬＣパネル１０は、従来の籠状補強鉄筋、すなわち主筋の長さ方向の垂直切断面が円形で、その直径が前記籠状補強鉄筋１の短軸径ｂ（図１参照）と同一であり、また同一本数の籠状補強鉄筋を埋設したＡＬＣパネルに比べて、約２倍の荷重に至るまで破壊しなかった。
また、該垂直切断面が円形のものと楕円形のもののそれぞれの断面積を同一とした場合においても、該補強鉄筋の曲げ強さは、計算上楕円形の方が円形のものに比して、約４０％大きくなる。このことによっても、本発明のＡＬＣパネルは、該垂直切断面が円形の従来のＡＬＣパネル比べ、曲げ強さが格段に向上することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のＡＬＣパネルによれば、その曲げ強さを格段に向上させることができるため、内部に補強材を埋設するＡＬＣパネルにおいて、鉄筋数を低減でき、生産性の向上や原価低減が図れる。また、アルミニウム粉末などの発泡により軽量化を図る窯業系の建築用パネルの製造において、該補強材上部空洞の低減にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＡＬＣパネルの幅方向断面の斜視図。
【図２】本発明のＡＬＣパネルに埋設された籠状補強鉄筋の斜視図。
【図３】本発明において、籠状補強鉄筋を型枠内に配置した状態を示す幅方向断面図。
【図４】従来のＡＬＣパネルの斜視断面図。
【図５】従来の幅広ＡＬＣパネルの幅方向の斜視断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１        籠状補強鉄筋
１ａ        マット状の補強鉄筋
２        主筋
３        副筋
４        連結筋
６        型枠
７        支持棒
８        ピアノ線の切断線
１０        本発明のＡＬＣパネル
１１        本発明のＡＬＣパネル壁面
２０        従来のＡＬＣパネル
２１        主筋
２２        副筋
２３        スペーサ
３０        籠状の補強鉄筋
４０        従来の幅広ＡＬＣパネル
ａ        長軸方向
ｂ        短軸方向
【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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