Loading article…
石材化粧板とは、荷重を支えることを目的としない装飾用外装材として使用される、薄い石材層からなる石積み化粧板の一種です。石材被覆とは、石材以外の素材でできた建物やその他の構造物に貼られる、石材化粧板、または模造石材のことです。石材被覆は、コンクリートや鉄骨造の建物に、当初の建築設計の一部として用いられることもあります。
薄い石材化粧板は19世紀後半に初めて開発されましたが、それよりずっと以前に、その使用を予見させる材料が開発されていました。例えば、古代ローマ人はローマ式コンクリートで大きな建造物を建て、時にはその表面に石材化粧板の一種を使用していました。[ 1 ]ローマのコロッセオの一部は元々大理石の化粧板で覆われており、化粧板を固定していたアンカーを留めていた穴は今でも見ることができます。[ 2 ] : 27
現代の石材化粧板は1800年代後半に初めて登場しました。最も古い現代の石材化粧板製品は現在崩壊しつつあります。それは厚い部分に切断され、適切なパネルに手作業で加工されていました。使用された石材は「花崗岩、大理石、トラバーチン、石灰岩、粘板岩」でした。開発初期には、薄い石材化粧板は建物の内部、地上階のファサード、店舗の正面などの用途にしか利用できませんでした。[ 2 ]： 28
19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけては、非耐力石化粧材が背後の耐力壁に取り付けられるのが一般的でした。鉄骨構造の登場により建物が高層化するにつれて、建物の自重に耐えるために、石積みの壁の厚さと重量を減らす必要が生じました。鉄骨の支持がない場合、耐力壁は最下層で数メートルの厚さになることがあります。初期の超高層ビルの建設で採用された解決策は、各階で外壁の石壁を支える鉄骨構造フレームを使用することで、荷重をフレームに分散させることでした。これにより、重量が徐々に蓄積されて不便なほど厚くなる下層の壁を避けることができました。[ 3 ]エンパイアステート ビルディングはこの方法を採用しており、各階に石化粧材を取り付けるための鉄骨梁が 2 本あります。1 本は内部で荷重を支えるため、もう 1 本は外部で棚として建物の石灰岩化粧材を支えるためです。[ 3 ] 1930年代には、石材化粧板の一般的な厚さは1.5インチ（38mm ）となった。1940年代には、建物のファサード全体に薄い石材化粧板を使用するようになった。1950年代には、石材化粧板を用いた建築は、今日見られるようなものへと発展した。輸送手段が改善されたため、石材化粧板はこれまで以上に効率的かつ低コストで輸送できるようになった。化粧板を鋼材に接着する方法が開発され、薄い石材化粧板の加工にはダイヤモンドブレード工具が普及し、建設工程ではモルタル工法に代わって弾性シーラントが使われるようになった。1960年代には、薄い石材化粧板の外観がより標準化された。実際、石材化粧板に関する標準的な教育は、米国大理石協会と全米大理石生産者協会が発行した『大理石工学ハンドブック』と『大理石化粧プレキャストパネル』で提供されるようになった。 [ 2 ]： 28
1960年代に石材化粧板が薄くなるにつれて、それを補うために（安全上の考慮事項と同様に）使用される石材の特性がより重要になった。石材化粧板の「反り、ひび割れ、および汚れをなくすため」に、石材化粧板の補助としてコンクリートが開発され続けた。[ 4 ]
1970年代の専門化の時代の一環として、イタリア産大理石を必要なスラブに切断するために「ダイヤモンドがちりばめられたケーブル」が使用されました。[ 2 ]： 28 1976年の特許では、複合石材ベニヤの石材は、「複合石材ベニヤ製品の一部であるという外観を持たない」ように仕上げ、開発できることが示されています。[ 5 ]
1980年代には技術の進歩により、石材ベニヤを1/8インチ（3.2mm ）の厚さに切断することが可能になった。2000年代初頭には、一般的な薄型石材ベニヤの厚さは3センチメートルであった。支持アンカーは、特定の種類のステンレス鋼、または「金属と石材の間に非腐食性材料のセパレーターを挟んだアルミニウム」によって提供された。これらのアンカーは、ロッドでパネルの裏面に取り付けられる。[ 2 ]： 28
石材化粧板を外壁に取り付ける方法には、ダボ固定、溝固定、アンダーカット固定システム、直接固定など、さまざまな方法があります。
直接接着固定システムは、下地壁と石材化粧板の裏面との間のモルタルまたはセメントによる接着に依存しています。この方法は、屋外での風雨や極端な温度変化により化粧板にひび割れや剥離が生じるため、一般的に屋内で使用されます。化粧板と下地との完全な接続では、材料間の熱膨張率の違いが考慮されていないため、圧力下で結合が生じます。[ 6 ]
ほとんどの外装化粧材システムは、ピンとアンカーで支持壁から石材を吊り下げ、間に空気層を設けることで、基本的に石材を雨よけスクリーンとして使用しています。アンカーシステムは、化粧材に浸透した水を逃がすことができるため、外装用途に適しています。また、空気層により、支持下地壁の材料が化粧材とは異なる速度で膨張および収縮することができます。[ 6 ]ダボアンカーシステムは、化粧材を吊り下げる方法の 1 つです。このシステムは、石材パネルの端にドリルで開けられた穴に金属製のダボを挿入します。ダボはアングルブラケットに接続され、アングルブラケットはアンカーボルトで建物の耐力壁または鉄骨フレームに接続されます。カーフアンカーシステムは、異なる金属製の金具を使用してほぼ同じように機能します。カーフシステムは、石材化粧材パネルの端に切り込まれた溝を使用し、そこにカーフプレートまたはクリートを挿入します。これらのプレートは背後の壁に取り付けられ、石材パネルが乗る棚のように機能します。ダボとカーフの両方のアンカーシステムは、各パネルの上部、下部、側面に取り付けることができ、しっかりと固定してパネルを結合し、完全なベニヤ板を形成します。[ 6 ]
4つ目の、やや一般的ではないアンカーシステムは、アンダーカットアンカーシステムです。これは、ボルトの先端にある拡張リングを使用して、ベニヤパネルの裏側のアンダーカット穴に固定します。ボルトを締め付ける圧力によって拡張リングが広がり、アンダーカット穴が埋まります。その後、ボルトは背後の支持壁に接続されたアンカーシステムに固定されます。[ 6 ]
石材ベニヤは、天然石と人工石の両方から作ることができます。天然石ベニヤは、野原石のように自然採掘されたもの、または採石された本物の石から作られます。石はベニヤとして使用するために、一定の厚さと重量にカットされます。
人工石化粧板は、軽量コンクリート混合物をゴム型に流し込み、着色処理を施すことで本物の石のような外観に仕上げて製造されます。製造された石化粧板は、専用のモルタルを用いて壁に取り付けられます。
柔軟性のある石材化粧板は、粘板岩、砂岩、または雲母片岩の板から薄い石の層を引き伸ばして作られます。裏面には複合材料が使用されています。
石材外装材は、コンクリートタイプの基材の上に軽量の模造石材製品で構成されることが多い。これらの石材外装材は、建設の材料費を削減するために軽量基材に取り付けられることが多く、通常は以下のようなものが含まれる。
次に、モルタル混合物を用いて、石材の被覆材を壁に取り付ける。米国では、軽量下地への一般的な施工方法として、繊維セメント板の代わりに合板の裏打ち材が用いられる。
あるいは、石材外装材としては、採石された天然石を軽量化のために薄く切断したものを用いることもできる。
天然石の外装材は重量があるため、下地材に接着するには機械的な固定が必要となる場合が多い。機械的な固定方法としては、棚受けアングル材や、ストーンクリップと呼ばれる製品などが挙げられる。
建物の外壁に石材を設置するための方法やシステムはいくつか存在する。[ 6 ]