石膏コンクリート
石膏コンクリートは、木造建築やコンクリート建築における床下地材として使用される建築材料であり、耐火性、遮音性、輻射暖房、床の平坦化を目的としています。 [ 1 ]石膏プラスター、ポートランドセメント、砂の混合物です。[ 1 ]
石膏コンクリートは、建設業界の専門家によって、一般的な名称としてジプクリートと呼ばれることがありますが[ 2 ] [ 3 ] 、これはマクソン社の石膏コンクリートブランドの商標であるジプクリートの別名です。 [ 4 ]その他の一般的な石膏コンクリートブランドには、レベルロック[ 5 ]（USジプサム社製）やファームフィル[ 6 ]などがあります。
構成
米国特許第4,444,925号では、ジプクリートの成分として、常圧焼成石膏、砂、水、および少量の各種添加剤が記載されています。添加剤としては、ポリビニルアルコール、クエン酸ナトリウムやフライアッシュなどの増量剤、コロイド社製のコロイド消泡剤1513 DDなどの界面活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウムまたはカリウム誘導体をベースとした流動化剤などが含まれています。以下に、混合物の一例を示します。 [ 7 ]
| 成分 | 額 | おおよその割合 |
|---|---|---|
| 常圧焼成石膏 | 80ポンド | 24% |
| ポリビニルアルコール | 0.45ポンド1 | 0.14% |
| エクステンダー | 22.27グラム | 0.00098% |
| 流動化装置 | 108.8グラム | 0.0047% |
| 砂 | 150～200ポンド | 57% |
| 水 | 6.5～8.5ガロン | 19% |
ポリビニルアルコールの目的は、コンクリート表面の粉塵化を防ぐことです。正確なメカニズムは不明ですが、コンクリートが硬化すると、水が表面に上昇し、微細な粉塵粒子を伴って移動します。水が蒸発すると、粉塵粒子は表面に堆積します。ポリビニルアルコールは、粉塵粒子が水とともに上方に移動するのを防ぐと考えられています。[ 7 ]
合材は、専用トラックを用いて現場で調合されます。トラックには、水タンク、混合タンク、貯蔵タンク、ポンプ、そして砂と焼石膏を搬送するコンベアが搭載されています。砂と石膏用のホッパーは、車両の外側に取り付けられています。[ 8 ]
配合を準備するには、砂と焼石膏をホッパーに入れて混ぜます。必要な水のほとんどをミキシングタンクに加え、次に砂と焼石膏を混ぜます。砂と焼石膏がすべて混ぜ込まれたら、残りの水を適切な粘度になるまで加えます。最後に添加剤を混ぜ、コンクリートの全バッチを貯蔵タンクに移し、長いホースを使って必要な場所にポンプで送り出します。バッチから少量のサンプルを採取して保管することで、硬化時間を確認し、添加剤の量を調整してタイミングを調整することができます。
混合物を流し込んだ後は、ほとんど均しは必要ありません。40インチ（約102cm）の1x4材などの平らな板で、混合物を優しく均してください。これにより、焼石膏が表面に集まりやすくなります。[ 8 ]
以前の処方
米国特許第4,075,374号では、重量比配合として、加圧焼成石膏10部、砂38～48部、水4～10部が記載されている。また、ダウ・ラテックス460などのラテックスエマルジョン0.03～0.1部も添加された。泡立ちを抑えるため、 WEXなどの消泡剤がラテックスに0.2%の濃度で添加された。大気圧下で焼成した石膏は薄片状の粒子となるため結果が悪く、15～17psiの圧力下で焼成した石膏は密度が高く結晶性の高い粒子となるため結果が良好であると述べられている。 [ 8 ]
その後、この元の配合では膨張しすぎて、床にひび割れが生じる場合があることが判明しました。米国特許第4,159,912号には、膨張を大幅に抑えるための変更が記載されています。この配合では、膨張を抑えるために5～8%のポルトランドセメントが添加されました。コンクリートはポルトランドセメントによって強化されたため、ラテックスエマルジョンと消泡剤は不要になりました。また、焼石膏をボールミル粉砕して質感を変えれば、大気圧焼石膏を大部分の焼石膏として使用できることが判明しました。砂の割合も変更され、焼石膏に対して1:1.3から1:3の比率になりました。これにより、混合物はより流動的になりましたが、硬化時間は変わりませんでした。[ 9 ]
メリットとデメリット
石膏コンクリートは軽量で耐火性がある。1.5インチの石膏コンクリートのスラブの重量は1平方フィートあたり13ポンドであるのに対し、通常のコンクリートは1平方フィートあたり18ポンドである。[ 10 ] 石膏コンクリートは軽量であるにもかかわらず、下地材や上塗り床材として使用する場合、通常のコンクリートと同じ圧縮強度がある。[ 11 ] 7人の作業員チームであれば、1日の作業で、通常のポルトランドセメントを流し込んだ場合の4～6倍の量の石膏コンクリートを敷くことができる。これは、通常のコンクリートに比べて、非常に流動性の高い石膏コンクリートの方が水平出しが簡単だからである。さらに、木製の下地材に最初にラテックスの膜を塗布しておけば、下地材とコンクリートの接着力が「通常の」コンクリートよりもはるかに優れている。さらに、セメントを通して下地材に釘を打ち込んでも欠けないという利点もある。[ 8 ] 石膏コンクリートのコストは通常のコンクリートと同程度で、1平方フィートあたり1.75ドルから6.00ドルの範囲です。[ 12 ] 通常のコンクリートは1平方フィートあたり2.50ドルから4.50ドルの範囲です。[ 13 ]
歴史
Maxxon Corporation は、北米の建設業界の基礎的な製品カテゴリーとなった石膏ベースの床下地材である Gyp-Crete の開発と商品化で広く知られています。
ジプクリートは、集合住宅や商業施設における軽量、耐火性、遮音性に優れた床材への需要の高まりを受けて、1970年代初頭に開発されました。従来のコンクリート製トッピングは、重く、労働集約的で、木造建築への適応性が低い場合が多かったのです。Maxxonは、これらの制約を解消し、施工効率と性能の一貫性を向上させるために設計された、ポンプ輸送可能な石膏ベースの代替品としてジプクリートを発表しました 。
ジプクリートの導入は、特に住宅建築における耐火性と遮音性に関する建築基準法の要件拡大と時期を同じくしました。その組成は、耐火床天井構造に貢献し、一体型床システムの一部として使用することで衝撃音と空気伝搬音の減衰効果を向上させました。これらの特性により、ジプクリートはアパート、マンション、ホテル、教育施設などにおいて急速に普及しました。
導入後、Maxxon社は認可施工業者ネットワークを通じてGyp-Creteの使用を拡大し、地域市場全体で一貫した施工方法を実現しました。この流通モデルは、石膏下地材の施工を標準化し、建築家、エンジニア、そして規制当局による幅広い受け入れを促進しました。時が経つにつれ、「gypcrete」という用語は、石膏コンクリート下地材の一般的な用語として業界で広く使用されるようになりましたが、Gyp-Creteは現在もMaxxon社が開発した独自の製品名です。
その後数十年にわたり、マクソンは石膏下地材の配合を改良し続け、防音マット、湿気緩和システム、特殊下地材などの補完製品を開発しました。これらの開発により、ジプクリートは単独の材料ではなく、統合された床組立システムの中核的な構成要素として 位置付けられました。
現在、Gyp-Creteは北米で初めて広く商品化された石膏コンクリート下地材とみなされており、現代の建築工事における石膏下地材のカテゴリーを確立し発展させる上でのMaxxon の役割と密接に結びついています。
参照
注記
1. ^ 特許の表には、PVA含有量が0.45グレイン（0.00002%）と記載されています。その後、PVAと焼石膏の比率は1:0.005625と記載されています。これにより、PVA含有量は0.45ポンド（0.16%）となります。
参考文献
- ^ a b Grady, Joe (2004-06-01). 「石膏コンクリート下地材への接着に関する細かな注意点」 National Floor Trends . 2009年9月21日閲覧。
- ^ Blackstone, Victoria Lee (2021年11月21日). 「ひび割れや崩れかけた石膏ボード床の補修」 . Hunker . 2024年3月26日閲覧。
- ^ 「コンクリートか石膏か？」 JLCオンラインフォーラム。
- ^ "Gyp-Crete® - Maxxon" . Maxxon, Inc. 2024年3月26日閲覧。
- ^ 「下地材とトッピング」 USGコーポレーション。 2024年3月26日閲覧。
- ^ 「FIRM-FILL® 石膏コンクリート床下地材」 Hacker Industries, Inc. 2024年3月26日閲覧。
- ^ a b Feldman, JG (1984)米国特許第4,444,925号. ワシントンD.C.:米国特許商標庁.
- ^ a b c d Jorgenson, CR, et al. (1978) US Patent No. 4,075,374 . ワシントンD.C.: 米国特許商標庁.
- ^ Jorgenson, RM (1979).米国特許第4,159,912号. ワシントンD.C.: 米国特許商標庁.
- ^シルバースタイン、ユージーン (2004).住宅建設アカデミー：HVAC . 住宅建設アカデミーシリーズ. Cengage Learning. p. 467. ISBN 978-1-4018-4901-6. 2009年9月21日閲覧。
- ^ 「石膏コンクリート」。Kinzler Construction Services。2013年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月8日閲覧。
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF） 。 2013年12月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年12月8日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) - ^ 「コンクリートの価格 - コンクリートの費用はいくらですか? - コンクリートネットワーク」www.concretenetwork.com。
