はちまん瓦〜八幡瓦〜いぶし瓦

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□□□□□□□□□ 耐火性 □□□□□□□□□

瓦は完全な不燃材であり、耐火材です。
火災の場合でも、ひび割れ・変形・溶解せず有害なガスも発生しません。
火の粉にも丈夫で、もらい火しにくいことでも知られています。
瓦は1,080℃のトンネル窯で28時間をかけてじっくり焼き締めます。
そのため耐火性能の面でも安心な屋根材が生まれます。

熱膨張試験
熱膨張試験は、110℃で乾燥した試料を、
電気炉で1000℃まで一定速度で加熱し1000℃における寸法変化を測定します。

<熱膨張率の求め方>
熱間線膨張率(%)=
試験片の最初の長さ(mm)

1000℃の試験片の長さ(mm)−試験片の最初の長さ(mm)
×100
<試験結果>
いぶし瓦の1,000℃における加熱変化は0.63%であり、
瓦の長さ300mmに対して、1.9mm程度の寸法変化しか起こしませんでした。 
 






□□□□□□□□□ 耐寒性 □□□□□□□□□

かつて寒冷地では、冬季に瓦の凍害現象(剥離や亀裂)が発生するため、瓦屋根はほとんど施工されませんでした。
この原因は、瓦中に含まれた水分が氷結し、その際に 約9%の体積膨張を起こし圧力をかけるためです。
しかし現在では給水率の低下、強度の増大など、瓦の性能向上により
北海道でも 瓦屋根が見られるようになっています。
また、東北、北陸にような雪国でも、瓦は多 く使用されています。

凍害試験(
JIS R 5208 5.6による)
凍害試験は、水温15〜25℃の清水中に試験体同士が接触しないように
木羽立てに置 き、8時間以上冷凍機に入れておきます。
次にこれを再び水温15〜25℃の水中に6時 間以上浸し、それを取り出して湿布でふき、
試験体のひび割れや剥離の有無を観察し ます。
この凍結融解および観察の操作を1回として、所定の回数を繰り返し
凍結融 解によるひび割れや剥離の有無を調べます。

<試験結果>

JISの陶磁器品質タイルの凍結融解試験(A 5209 7.11)では、繰り返し回数を10回と規定しています。
その結果、瓦にはひび割れ、および剥離の欠点が認められませんでした。
耐寒性に優れた性能をもつことが立証されています。
 






□□□□□□□□□ 耐震性 □□□□□□□□□

屋根材を選ぶ場合、日本では地震や耐風に対する考慮も必要です。
従来、瓦屋根は地震に弱いと考えられてきました。しかし、ひとつの実験がその常識を覆しています。
昭和58年10月、全日本瓦工事連盟の振動実験 (全瓦連、全陶連共催、建設省後援) が、
鹿島建設技術研究所で行われました。
その結果、瓦屋根は震度7の激震でもびく ともしないことが実証され、ニュースとして報道もされました。
瓦屋根は正しく施工 が行われれば、地震や耐風に対しても安全、安心です。







□□□□□□□□□ 耐熱性 □□□□□□□□□

屋根材には、一年を通して気候変化とは別に、朝・昼・夜の一日の気温変化に対する性能も求められます。
たとえば、真夏には70〜80℃にもなる表面温度がにわか雨により急冷されると、急激 な熱衝撃を受けます。
これによって、ひび割れや剥離などの変化を起こさない耐熱性 が屋根材には必要です。

熱衝撃試験

熱衝撃試験は、試験体を150℃に加熱した恒温器の中に1時間保持した後、
直ちに24±3℃の水槽中に投入し、試験体が水温まで冷えてから取り出します。
この操作を1サイ クルとし、5回繰り返した後、ひび割れや剥離の有無を観察しました。

<試験結果>

瓦にはひび割れや剥離など、損傷はまったく認められませんでした。







□□□□□□□□□ 耐摩耗性 □□□□□□□□□

タイルや道路舗装材などには耐摩耗性が必要ですが、一見、屋根材にはあまり関係の
ない性能のように思われます。
しかし、海に近い地域や風の強い地域など、砂塵によって屋根材の表面が摩耗され、
浸食される場合があります。

摩耗試験(JIS A 5209による)
一般にタイルの摩耗試験には、落砂式摩耗試験装置を用います。同じ装置で摩耗試験を行いました。
試験体(40〜50mm角に切断し、質量100g以内に調整したもの)の質量を測った後、
水平面と45度の角度に保持し、1,100mmの高さからJIS R 6111(人造研磨剤)に規定す
る炭化けい素研磨剤C(粒度20番)を質量10kg落下させます。付着分をよく払ってか
ら質量を測定し、その質量減を摩耗減量とします。なお、この時の落下時間が8分以
上になるように調整を施します。

<JIS規格>
床タイルおよびモザイクタイルJIS規格値 0.1g

<試験結果>
摩耗減量 0.11g


    





□□□□□□□□□ 耐薬品性 □□□□□□□□□

屋根材はつねに厳しい自然環境にさらされます。
そのなかには、化学的要因の含まれたものもあります。
海岸付近の塩害や、特に最近では、環境破壊による酸性雨などの 問題です。
屋根材には、今日的課題として、これら科学的な条件に耐え得る耐薬品性、耐塩害性 が求められます。
酸・アルカリ溶液試験JIS A 5209準拠による 耐酸試験では、
試料を0.3%塩酸溶液に48時間浸漬した後、質量を測定しました。
耐アルカリ試験では、試料を0.4%水酸化ナトリウム溶液に48時間浸漬した後、質量 を測定しました。

<試験結果>
表面の退色、変色も認められませんでした。
試験後、念のため乾燥(110℃、24時間)を行い表面観察、重量変化を測定して みた結果、
耐酸・耐アルカリにおいて質量減少はなく、むしろわずかな増加が認められました。
耐酸試験後 白色 質量増加率 0.27%
耐アルカリ試験後 赤色 質量増加率 0.34%
これは試験に使用した薬品が結晶化し質量も増加したものであり耐薬品性が高い 証といえるでしょう。







□□□□□□□□□ 通気性+断熱性 □□□□□□□□□

建築材料は時代の変化とともに進歩し、住まいに気密性と断熱性の高い建材が普及しています。
しかし、高温多湿の日本の夏を快適に設計するには、適度な通気性が必要 です。
昔から言われてきたことですが、瓦屋根は夏涼しく冬暖かい特性をもっています。
こ れは瓦が屋根裏の自然換気を促す屋根材だからです。
野地に密着した屋根材と異な り、瓦屋根には瓦の重なり部分に空気だけが通れる道があります。
この空間により通 気、換気を行い、屋根の湿度、温度を調節する、屋根全体がエアコントロールの構造 になっています。
また断熱性ではどうでしょう。屋根材には直射日光を反射し、熱を建物内に伝えない ようにする断熱性能が必要です。
屋根材の断熱性能の違いによって、年間の冷暖房費 の違いという、経済性にも影響が出てきます。
断熱性能のひとつの指標として、熱伝導率があります。
高温で焼き締められたはちまん瓦は、他の屋根材に比べて熱伝導率が小さく、断熱性能にも優れた特質を もっています。

熱伝導率試験JIS R 2618による
均一な試験片の中央に加熱線を入れ電流を通じると、ジュールの法則に従って熱を 発生し、加熱線の温度が上昇します。
試験片の熱伝導率が大きければ、熱は急速に逃 げて行くため、加熱線の温度上昇は少なくて遅くなります。
逆に、熱伝導率の小さい ものでは、熱が逃げにくいために加熱線の温度上昇は大きく、早くなります。
このよ うに、加熱線の温度上昇を測定し試験片の熱伝導率を求める方法を、非定常熱線法と 言います。

<試験結果>
はちまん瓦0.885KCal/m・hr・℃
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