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ここがポイント!施工技術

接着面に掛かる応力

建築の用途で接着剤を使用する場合、その部位によって接着面に掛かる応力(力)を考慮しないと接着剤の選定ミスによるトラブルを起こすことがある。部位は大きく分けて「床」、「壁」、「天井」である。

床に掛かる応力
床に掛かる応力

1.床

床に掛かる応力は本来は重力と考えまっすぐ下に掛かっていると思うのは間違いで、床材の上を人が歩いたり、荷車が通ったりして左図の様に衝撃や剥離、せん断の応力が掛かるものと理解した方が間違いはない。特に女性のハイヒールのかかとには何十キロの荷重が掛かっており歩行時の衝撃は無視できない物がある。
床材の種類、施工の方法によっても応力の加わり方は変わってくる。
例えば磁器質タイルなどの焼き物は衝撃に弱く、施工時に床と床材の間に空洞を作らないよう工夫が必要である。逆にカーペットなどの柔らかい床材の場合は、床材が衝撃を緩和してくれるよう硬化皮膜の柔らかい接着剤が望ましい。ただし、そのような場合は荷車などの重歩行は避けるべきである。

壁に掛かる応力
壁に掛かる応力

2.壁

壁に掛かる応力は材料が前に倒れようとする応力と下に落ちようとする応力の合成である。
特に重い材料の場合は下に落ちようとする応力(せん断)が大きくなる。
剥離、せん断の応力が常に掛かるものと言える。
カーペットを壁に施工する場合を考えてみると壁面への施工は難しい事が分かる。厚手の壁紙(クロス)も同様であるが、巻クセを直しながら施工するためには接着剤の初期の粘着が必要で、更に硬化後は剥離に強い接着剤が必要になってくる。
粘着の強い接着剤とせん断に強い接着剤の2種類の接着剤を併用したり、仮止めをしたりして工夫することが求められる。

天井に掛かる応力
天井に掛かる応力

3.天井

天井に掛かる応力は下に落ちようとする応力である。ニュートンの法則の他にクリープ荷重という厄介なものがある。天井に接着した材料は常に下に落ちようとする力があるため(壁面でも同様ではあるが)接着剤の硬化皮膜はその応力に耐えるものでなければならない。専門用語では凝集力の強いものが求められる。凝集力とは同じ種類の分子間の引力のことであるが、分かりやすく言えば硬化皮膜の硬いものと考えてよい。
ゴムに一定の力を加え続けるとゴムは伸びて最後には切れてしまう。これがクリープ荷重である。従って、天井への接着にはゴム系の接着剤もしくは硬化皮膜の柔らかい接着剤は避けた方がよい。天井に施工する場合は特に安全を心掛ける必要がある。設計上は安全率を1000倍以上に見るのが一般的である。

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