特開 2024-7796 目地処理構造および目地処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024007796

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】目地処理構造および目地処理方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 H

E04B1/94 K

E04B1/94 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022109124

(22)【出願日】2022-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原 和泉

(72)【発明者】

【氏名】松本 英一郎

(72)【発明者】

【氏名】森田 武

(72)【発明者】

【氏名】阿部 千尋

【テーマコード（参考）】

2E001

【Ｆターム（参考）】

2E001DE01

2E001DE04

2E001HD01

(57)【要約】

【課題】耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる目地処理構造および目地処理方法を提供する。
【解決手段】部材１２を被覆するフェルト状の耐火被覆材１４の継目１６を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層１８が形成される目地処理構造１０であって、前記継１６における前記耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置するようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、
前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置したことを特徴とする目地処理構造。

【請求項2】

部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、
前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置したことを特徴とする目地処理構造。

【請求項3】

部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、
前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工することを特徴とする目地処理方法。

【請求項4】

部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、
前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を突き合わせ配置し、または、所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置し、その後、前記継目を覆うように配置した前記絶縁材を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工することを特徴とする目地処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐火被覆材の目地処理構造および目地処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄骨造の建物において外壁近傍に鉄骨梁や鉄骨柱を設置する際に、鉄骨の耐火被覆を外壁との合成耐火構造とする場合が多い。合成耐火構造を採用する理由は、外壁と鉄骨が近接することにより鉄骨の外壁側の面の耐火被覆の施工性が極めて悪くなるためである。

【0003】

合成耐火構造では、図７に示すように、暖房等で発生する室内Ａ側の水蒸気Ｗが鉄骨梁１を被覆する耐火被覆材２を透過して合成耐火構造の内部３に浸入し、外気４により冷却された外壁５の内面で露点に達することで、結露が発生する可能性がある。この対策として、耐火被覆材の表面に耐火被覆材より透湿抵抗の高い現場発泡ウレタンなどの発泡性断熱材を吹付けて発泡させることにより、水蒸気の流入を抑制し結露を低減させる方法がある。

【0004】

一方、異種の耐火被覆材の境界部の耐火性能を確保するための従来技術として、例えば、特許文献１、２に記載のものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１４３５２８号公報

【特許文献2】特開２０２１－１３９１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の合成耐火構造の耐火被覆材には、一定幅のフェルト状の巻付け耐火被覆材を使用することがある。巻付け耐火被覆材を鉄骨の外側に施工する際に、巻付け耐火被覆材に一定間隔で継目が生じる。この巻付け耐火被覆材の表面に現場発泡ウレタンのような発泡性断熱材を吹付け施工した際は、発泡性断熱材が発泡する力により、巻付け耐火被覆材の継目部分の目地が開いて隙間が生じる目地開き現象が発生することがあり、この部分の耐火性能が低下するおそれがあった。

【0007】

図８は、目地開き現象を再現した検証試験の状況を示したものである。図８（１）に示すように、Ｌ字状の木枠に対して巻付け耐火被覆材をＬ字状に施工することによって合成耐火構造を模擬した試験体を作製した。巻付け耐火被覆材の上下端部は、木枠にビスで固定した。巻付け耐火被覆材には、高耐熱ロックウールフェルトを使用し、縦方向に延びる目地を３か所設けた。そして、（２）のように巻付け耐火被覆材の表側に現場発泡ウレタンを吹付け、巻付け耐火被覆材の裏側から目地部分の観察を行った。この結果、現場発泡ウレタンが発泡する際に巻付け耐火被覆材が面外方向に引っ張られることで、目地が開くことが確認された。吹付け前と吹付け後の目地の状況を（３）、（４）に示す。このように目地開き現象が発生すると、この部分の耐火性能が低下するおそれがある。このため、目地開き現象を未然に防ぐことができる技術が求められている。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる目地処理構造および目地処理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】

【0009】

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る目地処理構造は、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置したことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る目地処理構造は、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置したことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る目地処理方法は、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工することを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る目地処理方法は、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を突き合わせ配置し、または、所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置し、その後、前記継目を覆うように配置した前記断熱材を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る目地処理構造によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置したので、耐火被覆材の端部同士の重なりによって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができるという効果を奏する。

【0014】

また、本発明に係る目地処理構造によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置したので、継目に設けたシート状の絶縁材によって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができるという効果を奏する。

【0015】

また、本発明に係る目地処理方法によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工するので、耐火被覆材の端部同士の重なりによって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができるという効果を奏する。

【0016】

また、本発明に係る目地処理方法によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を突き合わせ配置し、または、所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置し、その後、前記継目を覆うように配置した前記絶縁材を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工するので、継目に設けたシート状の絶縁材によって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明に係る目地処理構造および目地処理方法の実施の形態１を示す図であり、（１）は正面図、（２）は断面図である。

【図2】図２は、本発明に係る目地処理構造および目地処理方法の実施の形態２を示す図であり、（１）は正面図、（２）は断面図である。

【図3】図３は、検証試験の試験体１を示す図であり、（１）は立面図、（２）は断面図である。

【図4】図４は、検証試験の試験体１の試験結果の写真を示す図である。

【図5】図５は、検証試験の試験体２を示す図であり、（１）は立面図、（２）は断面図である。

【図6】図６は、検証試験の試験体２の試験結果の写真を示す図である。

【図7】図７は、従来の合成耐火構造の一例を示す断面図である。

【図8】図８は、目地開き現象の検証試験の状況写真を示す図であり、（１）は試験体、（２）は吹付け状況、（３）は吹付け前の目地、（４）は吹付け後の目地である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明に係る目地処理構造および目地処理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0019】

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１に係る目地処理構造１０は、部材１２を被覆するフェルト状の巻付け耐火被覆材１４の継目１６を含む表面に、現場発泡ウレタンからなる防湿層および断熱層１８が形成されるものであって、継目１６における巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置したものである。

【0020】

部材１２は、合成耐火構造に用いるＨ型鋼、角型鋼管、鋼板などの鉄骨部材である。巻付け耐火被覆材１４は、一定幅の高耐熱ロックウールフェルトなどの耐火被覆材である。防湿層および断熱層１８の現場発泡ウレタンは、吹付け硬質ウレタンフォームまたは発泡ポリウレタンからなる発泡性断熱材である。この現場発泡ウレタンは、主原料に触媒、発泡剤、製泡剤などを混合し、泡化反応と樹脂化反応を同時に起こして得られる均一な樹脂発泡体である。反応終了後の現場発泡ウレタンは、硬質性を有している。

【0021】

継目１６における巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士は、所定の長さ（重ね代Ｗ１）だけ重ね合わせて施工する。重ね代Ｗ１は、例えば、数十ｍｍ程度以上に設定することができ、より好ましくは３０ｍｍ程度に設定するのがよい。巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を重ねて施工することで、巻付け耐火被覆材１４の表面に現場発泡ウレタンを吹付け施工した際の発泡によって巻付け耐火被覆材１４が面外方向に引っ張られても、継目１６の部分に隙間が生じることはない。

【0022】

本実施の形態１の目地処理構造１０を施工する場合には、まず、部材１２の表面に巻付け耐火被覆材１４を固定する。その際、継目１６における巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を所定の長さ（重ね代Ｗ１）だけ重ね合わせて配置する。その後、継目１６を含む巻付け耐火被覆材１４の表面に現場発泡ウレタンを吹付け施工する。以下、この施工方法を重ね張り工法と呼ぶことがある。施工された現場発泡ウレタンは、泡化反応と樹脂化反応を同時に起こして、樹脂発泡体である硬質の現場発泡ウレタンを形成する。これにより、巻付け耐火被覆材１４の表面に防湿層および断熱層１８が形成される。

【0023】

このように、本実施の形態１によれば、合成耐火構造において上記の重ね張り工法を適用することによって、現場発泡ウレタンを施工した際の巻付け耐火被覆材１４の目地開き現象を未然に防ぐことができる。また、外壁との合成耐火構造としない単体の耐火構造においても、巻付け耐火被覆材１４の上に現場発泡ウレタンを吹付ける場合は、本実施の形態１が目地開き対策として有効である。また、使用材料である巻付け耐火被覆材１４を重ね張りする方法であるため、継目１６の隙間の発生対策として、新規の材料を準備する必要がない。

【0024】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２に示すように、本実施の形態２に係る目地処理構造２０は、部材１２を被覆するフェルト状の巻付け耐火被覆材１４の継目１６を含む表面に、現場発泡ウレタンからなる防湿層および断熱層１８が形成されるものであって、継目１６を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材２２を巻付け耐火被覆材１４の表面に配置したものである。

【0025】

部材１２は、合成耐火構造に用いるＨ型鋼、角型鋼管、鋼板などの鉄骨部材である。巻付け耐火被覆材１４は、一定幅のロール状のロックウールフェルトなどの耐火被覆材である。断熱層１８の現場発泡ウレタンは、吹付け硬質ウレタンフォームまたは発泡ポリウレタンからなる発泡性断熱材である。この現場発泡ウレタンは、主原料に触媒、発泡剤、製泡剤などを混合し、泡化反応と樹脂化反応を同時に起こして得られる均一な樹脂発泡体である。反応終了後の現場発泡ウレタンは、硬質性を有している。

【0026】

絶縁材２２は、例えば、ポリエチレンシートなどで構成することができる。継目１６に対する絶縁材２２の配置幅Ｗ２は、例えば、数百ｍｍ程度以上に設定することができ、より好ましくは４５０ｍｍ程度に設定するのがよい。なお、配置幅Ｗ２は、継目１６の位置が絶縁材２２の中心線となるように配置した場合の中心線に直交する方向の絶縁材２２の長さである。継目１６を覆うようにシート状の絶縁材２２を巻付け耐火被覆材１４の表面に配置することで、巻付け耐火被覆材１４の表面に現場発泡ウレタンを吹付け施工した際の発泡によって巻付け耐火被覆材１４が面外方向に引っ張られても、継目１６の部分に隙間が生じることはない。

【0027】

本実施の形態２の目地処理構造２０を施工する場合には、まず、部材１２の表面に巻付け耐火被覆材１４を固定する。その際、継目１６における巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を突き合わせて配置する。続いて、継目１６を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材２２を巻付け耐火被覆材１４の表面に配置する。その後、絶縁材２２を含む巻付け耐火被覆材１４の表面に現場発泡ウレタンを吹付け施工する。以下、この施工方法を絶縁工法と呼ぶことがある。施工された現場発泡ウレタンは、泡化反応と樹脂化反応を同時に起こして、樹脂発泡体である硬質の現場発泡ウレタンを形成する。これにより、巻付け耐火被覆材１４の表面に防湿層および断熱層１８が形成される。なお、本発明はこれに限るものではなく、継目１６における巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を突き合わせて配置する代わりに、巻付け耐火被覆材１４の端部１４Ａ同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置してもよい。

【0028】

本実施の形態２によれば、合成耐火構造において上記の絶縁工法を適用することによって、現場発泡ウレタンを施工した際の巻付け耐火被覆材１４の目地開き現象を未然に防ぐことができる。また、外壁との合成耐火構造としない単体の耐火構造においても、巻付け耐火被覆材１４の上に現場発泡ウレタンを吹付ける場合は、本実施の形態２が目地開き対策として有効である。

【0029】

＜本発明の効果の検証＞
次に、本発明の効果を確認するために行った検証試験について説明する。

【0030】

（検証試験１）
上記の実施の形態１に対応する試験体として、巻付け耐火被覆材の端部同士を30mm重ねて施工した試験体１を作製し、巻付け耐火被覆材表面への現場発泡ウレタンの施工試験を実施した。試験体１は、上記の目地開き現象の検証試験と同様に、Ｌ字状の木枠に対して巻付け耐火被覆材をＬ字状に施工した。巻付け耐火被覆材には、高耐熱ロックウールフェルトを使用し、縦方向に延びる複数の目地（継目１、２）を設けた。端部同士は、一方の端部を他方の端部の表面側に曲げることによって、30mm（20mm＋相じゃくり10mm）重ね合わせる仕様とした。そして、巻付け耐火被覆材の表側に吹付け硬質ウレタンフォーム（現場発泡ウレタン）を吹付け、巻付け耐火被覆材の裏側から目地部分の観察を行った。試験体１の形状寸法を図３に、巻付け耐火被覆材の表側を撮影した写真を図４（１）に示す。また、吹付け前と吹付け後の裏側の目地の状況を図４（２）、（３）に示す。図４（２）、（３）の右側の写真は、各写真を部分拡大したものである。

【0031】

図４に示すように、重ね張り工法を適用した場合には、現場発泡ウレタンを施工することによる目地開きが生じないことが確認された。なお、巻付け耐火被覆材の端部同士を30mm以上重ねて施工した場合でも、同様の試験結果が得られるものと推察される。巻付け耐火被覆材の端部同士を30mm未満重ねて施工した場合は、重ね代が小さくなるのに応じて、目地開きを抑制する効果が低下する可能性がある。

【0032】

（検証試験２）
上記の実施の形態２に対応する試験体として、巻付け耐火被覆材の継目部分に450mm幅のポリエチレンシートを重ねて施工した試験体２を作製し、巻付け耐火被覆材表面への現場発泡ウレタンの施工試験を実施した。試験体２は、上記の目地開き現象の検証試験と同様に、Ｌ字状の木枠に対して巻付け耐火被覆材をＬ字状に施工した。巻付け耐火被覆材には、高耐熱ロックウールフェルトを使用し、縦方向に延びる複数の目地（継目１、２）を設けた。ポリエチレンシートはステープルで巻付け耐火被覆材に留付ける仕様とした。そして、巻付け耐火被覆材の表側に吹付け硬質ウレタンフォーム（現場発泡ウレタン）を吹付け、巻付け耐火被覆材の裏側から目地部分の観察を行った。試験体２の形状寸法を図５に、巻付け耐火被覆材の表側を撮影した写真を図６（１）に示す。また、吹付け前と吹付け後の裏側の目地の状況を図６（２）、（３）に示す。図６（２）、（３）の右側の写真は、各写真を部分拡大したものである。

【0033】

図６に示すように、絶縁工法を適用した場合には、現場発泡ウレタンを施工することによる目地開きが生じないことが確認された。なお、巻付け耐火被覆材の継目部分に450mm幅以上のポリエチレンシートを重ねて施工した場合でも、同様の試験結果が得られるものと推察される。巻付け耐火被覆材の継目部分に450mm幅未満のポリエチレンシートを重ねて施工した場合は、シート幅が小さくなるのに応じて、目地開きを抑制する効果が低下する可能性がある。

【0034】

以上説明したように、本発明に係る目地処理構造によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置することにより、耐火被覆材の端部同士の重なりによって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる。

【0035】

また、本発明に係る目地処理構造によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層が形成される目地処理構造であって、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置することにより、継目に設けたシート状の絶縁材によって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる。

【0036】

また、本発明に係る目地処理方法によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工することにより、耐火被覆材の端部同士の重なりによって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる。

【0037】

また、本発明に係る目地処理方法によれば、部材を被覆するフェルト状の耐火被覆材の継目を含む表面に、発泡性断熱材からなる防湿層および断熱層を形成する目地処理方法であって、前記継目における前記耐火被覆材の端部同士を突き合わせ配置し、または、所定の長さだけ重ね合わせて配置した後、前記継目を覆うように所定の長さのシート状の絶縁材を配置し、その後、前記継目を覆うように配置した前記絶縁材を含む前記耐火被覆材の表面に前記発泡性断熱材を吹付け施工するので、継目に設けたシート状の絶縁材によって、発泡性断熱材の施工による耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐことができる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

以上のように、本発明に係る目地処理構造および目地処理方法は、合成耐火構造に有用であり、特に、耐火被覆材の目地開き現象を未然に防ぐのに適している。

【符号の説明】

【0039】

１０，２０ 目地処理構造
１２ 部材
１４ 巻付け耐火被覆材（耐火被覆材）
１４Ａ 端部
１６ 継目
１８ 防湿層および断熱層
２２ 絶縁材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】