JP2000309011A - 短繊維補強構造部材およびその製造方法 - Google Patents
短繊維補強構造部材およびその製造方法Info
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- JP2000309011A JP2000309011A JP11119199A JP11919999A JP2000309011A JP 2000309011 A JP2000309011 A JP 2000309011A JP 11119199 A JP11119199 A JP 11119199A JP 11919999 A JP11919999 A JP 11919999A JP 2000309011 A JP2000309011 A JP 2000309011A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】煩雑な鉄筋加工や配筋等の鉄筋工事を必要とす
る鉄筋コンクリート構造部材に全面的に或いは部分的に
代えて、製作が容易かつ迅速にでき、外力に対する抵抗
力を十分に発揮することのできる短繊維補強構造部材お
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】炭素繊維等の短繊維２を、コンクリート等
の可塑性成形材料中に混入せしめた薄肉成形パネル１な
どの成形部材において、短繊維２を１方向および／また
は平面方向に配向する。
る鉄筋コンクリート構造部材に全面的に或いは部分的に
代えて、製作が容易かつ迅速にでき、外力に対する抵抗
力を十分に発揮することのできる短繊維補強構造部材お
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】炭素繊維等の短繊維２を、コンクリート等
の可塑性成形材料中に混入せしめた薄肉成形パネル１な
どの成形部材において、短繊維２を１方向および／また
は平面方向に配向する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば短繊維補強
コンクリート構造部材のような、短繊維補強構造部材お
よびその製造方法に関するものである。
コンクリート構造部材のような、短繊維補強構造部材お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄筋コンクリート部材に短繊維を
混入させて、コンクリートの乾燥収縮によるひび割れの
防止や摩耗防止等の非構造材的利用を目的とするもがあ
るが、鉄筋の加工や配筋の労力や時間を多く必要とする
鉄筋コンクリート構造部材に代えて、外力に対して必要
とされる抵抗力を発揮させるコンクリート構造部材への
利用を目的とするものはなかった。
混入させて、コンクリートの乾燥収縮によるひび割れの
防止や摩耗防止等の非構造材的利用を目的とするもがあ
るが、鉄筋の加工や配筋の労力や時間を多く必要とする
鉄筋コンクリート構造部材に代えて、外力に対して必要
とされる抵抗力を発揮させるコンクリート構造部材への
利用を目的とするものはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
煩雑な鉄筋加工や配筋等の鉄筋工事を必要とする鉄筋コ
ンクリート構造部材に全面的に或いは部分的に代えて、
製作が容易かつ迅速にでき、外力に対する抵抗力を十分
に発揮することのできる短繊維補強構造部材およびその
製造方法を提供することにある。
術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
煩雑な鉄筋加工や配筋等の鉄筋工事を必要とする鉄筋コ
ンクリート構造部材に全面的に或いは部分的に代えて、
製作が容易かつ迅速にでき、外力に対する抵抗力を十分
に発揮することのできる短繊維補強構造部材およびその
製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の短繊維補強構造部材は、炭素繊維等の短繊
維を、コンクリート等の可塑性成形材料中に混入せしめ
た成形部材において、上記短繊維が１方向および／また
は平面方向に配向されていることを特徴とする。また、
上記成形部材が、薄肉成形パネルまたは断面コ字型、Ｌ
字型、ロ字型、円筒型の薄肉成形部材であることも特徴
とする。さらに、上記成形部材を、単独で或いは複数枚
重ね合わせ若しくは組み合わせて、床または壁等の板状
構造部材あるいは梁または柱等の棒状構造部材を構成す
ることも特徴とする。
め、本発明の短繊維補強構造部材は、炭素繊維等の短繊
維を、コンクリート等の可塑性成形材料中に混入せしめ
た成形部材において、上記短繊維が１方向および／また
は平面方向に配向されていることを特徴とする。また、
上記成形部材が、薄肉成形パネルまたは断面コ字型、Ｌ
字型、ロ字型、円筒型の薄肉成形部材であることも特徴
とする。さらに、上記成形部材を、単独で或いは複数枚
重ね合わせ若しくは組み合わせて、床または壁等の板状
構造部材あるいは梁または柱等の棒状構造部材を構成す
ることも特徴とする。
【０００５】本発明の短繊維補強構造部材の製造方法
は、炭素繊維等の短繊維を混入したコンクリート等の可
塑性成形材料を型枠内に打設して所望形状に成形する方
法において、上記短繊維の方向を１方向および／または
平面方向に配向させながら打設することを特徴とする。
また、上記構造部材を薄肉成形部材として成形すること
も特徴とする。さらに、短繊維の長さより小さい口径や
メッシュを有するノズルから押し出して成形することも
特徴とする。さらにまた、分層打設により成形すること
も特徴とする。
は、炭素繊維等の短繊維を混入したコンクリート等の可
塑性成形材料を型枠内に打設して所望形状に成形する方
法において、上記短繊維の方向を１方向および／または
平面方向に配向させながら打設することを特徴とする。
また、上記構造部材を薄肉成形部材として成形すること
も特徴とする。さらに、短繊維の長さより小さい口径や
メッシュを有するノズルから押し出して成形することも
特徴とする。さらにまた、分層打設により成形すること
も特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。図１において、１は薄肉
成形パネルであって、多数の短繊維２が混入されてい
る。該薄肉成形パネル１の肉厚ｔ（コンクリートパネル
の場合には、例えば、１０ｍｍ〜６０ｍｍが適当であ
る）を短繊維２の長さより小さくすることにより、短繊
維２の向きをパネル１の平面（２次元）方向に配向させ
ることができる。また、短繊維２の混入量は、薄肉成形
パネル１に要求される力学性能（せん断性能等）等に応
じて適宜設定する。
図面を参照しながら説明する。図１において、１は薄肉
成形パネルであって、多数の短繊維２が混入されてい
る。該薄肉成形パネル１の肉厚ｔ（コンクリートパネル
の場合には、例えば、１０ｍｍ〜６０ｍｍが適当であ
る）を短繊維２の長さより小さくすることにより、短繊
維２の向きをパネル１の平面（２次元）方向に配向させ
ることができる。また、短繊維２の混入量は、薄肉成形
パネル１に要求される力学性能（せん断性能等）等に応
じて適宜設定する。
【０００７】薄肉成形パネル１の材料としては、コンク
リート、モルタル、石膏、プラスチック、陶器などの可
塑性成形材が適当である。また、上記短繊維２の繊維素
材としては、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維、ビニロン
繊維、アラミド繊維などを用いる。なお、炭素繊維の場
合には、上記薄肉成形パネル１や後述の成形部材に電磁
シールド性能を持たせることができる。
リート、モルタル、石膏、プラスチック、陶器などの可
塑性成形材が適当である。また、上記短繊維２の繊維素
材としては、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維、ビニロン
繊維、アラミド繊維などを用いる。なお、炭素繊維の場
合には、上記薄肉成形パネル１や後述の成形部材に電磁
シールド性能を持たせることができる。
【０００８】以上のように短繊維２を混入した薄肉成形
パネル１は、鉄筋等の棒材を全く或いは一部に配筋しな
くても、例えば、建物のスラブや耐震壁などの板状構造
部材や、或いは柱や梁などの棒状構造部材として十分な
引張強度及びせん断強度を有する。
パネル１は、鉄筋等の棒材を全く或いは一部に配筋しな
くても、例えば、建物のスラブや耐震壁などの板状構造
部材や、或いは柱や梁などの棒状構造部材として十分な
引張強度及びせん断強度を有する。
【０００９】図２（Ａ）は、上記薄肉成形パネル１を梁
３により支持せしめてスラブ４としての構造部材に適用
した実施例を示すものである。なお、薄肉成形パネル１
をハーフＰＣ床材とし、その上に、（鉄筋）コンクリー
トを打設してもよい。また、上記薄肉成形パネル１の必
要枚数をイモ重ね（図２（Ｂ）参照）、或いはズレ重ね
（図２（Ｃ））により重ね合わせて相互にグラウト接合
等により一体化し、フルＰＣ床構造としてもよい。
３により支持せしめてスラブ４としての構造部材に適用
した実施例を示すものである。なお、薄肉成形パネル１
をハーフＰＣ床材とし、その上に、（鉄筋）コンクリー
トを打設してもよい。また、上記薄肉成形パネル１の必
要枚数をイモ重ね（図２（Ｂ）参照）、或いはズレ重ね
（図２（Ｃ））により重ね合わせて相互にグラウト接合
等により一体化し、フルＰＣ床構造としてもよい。
【００１０】図３は、上記薄肉成形パネル１を柱５間に
設置して壁６としての構造部材に適用した実施例を示す
ものである。本実施例においても、必要に応じて必要枚
数を重ね合わせて使用する。壁としての利用には、耐震
壁や外壁等の構造部材の他に、腰壁、垂れ壁、袖壁等の
２次壁やバルコニー手摺等の非構造部材としても利用す
ることが可能である。
設置して壁６としての構造部材に適用した実施例を示す
ものである。本実施例においても、必要に応じて必要枚
数を重ね合わせて使用する。壁としての利用には、耐震
壁や外壁等の構造部材の他に、腰壁、垂れ壁、袖壁等の
２次壁やバルコニー手摺等の非構造部材としても利用す
ることが可能である。
【００１１】図４は、断面コ字型（溝型）の薄肉成形部
材７を梁８としての構造部材に適用した実施例を示すも
のである。本実施例においても、上記薄肉成形パネル１
と同様に、薄肉成型部材７の厚み寸法ｔを、混入する短
繊維２の長さ寸法より小さくすることにより、短繊維２
の向きを薄肉成型部材７の平面（２次元）方向に配向さ
せることができる。
材７を梁８としての構造部材に適用した実施例を示すも
のである。本実施例においても、上記薄肉成形パネル１
と同様に、薄肉成型部材７の厚み寸法ｔを、混入する短
繊維２の長さ寸法より小さくすることにより、短繊維２
の向きを薄肉成型部材７の平面（２次元）方向に配向さ
せることができる。
【００１２】図５は、縦方向に配向させて並べた複数枚
の薄肉成形パネル１′の上下に、別の薄肉成形パネル
１″を設置して組み合わせ、梁９としての構造部材に適
用した実施例を示すものである。各パネル１′、１″は
グラウト接合等により一体化する。
の薄肉成形パネル１′の上下に、別の薄肉成形パネル
１″を設置して組み合わせ、梁９としての構造部材に適
用した実施例を示すものである。各パネル１′、１″は
グラウト接合等により一体化する。
【００１３】図６（Ａ）は、断面Ｌ字型の薄肉成形部材
１０を向かい合わせて断面ロ字状に組み付け、更にその
内側に別の断面Ｌ字型の薄肉成形部材１０′を配置し
て、柱１１としての構造部材に適用した実施例を示すも
のである。図６（Ｂ）は、断面ロ字型の薄肉成形部材１
２を、柱１３としての構造部材に適用した実施例を示す
ものである。
１０を向かい合わせて断面ロ字状に組み付け、更にその
内側に別の断面Ｌ字型の薄肉成形部材１０′を配置し
て、柱１１としての構造部材に適用した実施例を示すも
のである。図６（Ｂ）は、断面ロ字型の薄肉成形部材１
２を、柱１３としての構造部材に適用した実施例を示す
ものである。
【００１４】図７（Ａ）は、円筒型の薄肉成形部材１４
を柱１５としての構造部材に適用した実施例を示すもの
である。図７（Ｂ）は、さらに内側に円筒型の薄肉成形
部材１４′を配置して高強度の柱１６とした実施例であ
る。なお、上記柱１１、１３、１５及び１６の中空部
に、コンクリート等の成形材料を充填してもよい。この
場合、この中空部に鉄筋等を配筋してもよい。これらの
円筒は遠心成形方法により、短繊維の方向を円周方向に
揃えることができる。
を柱１５としての構造部材に適用した実施例を示すもの
である。図７（Ｂ）は、さらに内側に円筒型の薄肉成形
部材１４′を配置して高強度の柱１６とした実施例であ
る。なお、上記柱１１、１３、１５及び１６の中空部
に、コンクリート等の成形材料を充填してもよい。この
場合、この中空部に鉄筋等を配筋してもよい。これらの
円筒は遠心成形方法により、短繊維の方向を円周方向に
揃えることができる。
【００１５】図８（Ａ）は、本発明の薄肉成形部材の製
造方法の一実施例を示すもので、筒状ノズル１７から成
形材料を押し出すことにより、混入されている短繊維の
向きを一方向または平面方向に揃えながら打設すること
ができる。上記筒状ノズル１７の口径が短繊維の長さよ
り小さい場合には、繊維は一方向に揃う。図８（Ｂ）
は、広幅ノズル１８を使用する別の実施例を示すもの
で、これにより繊維は一方向または平面方向に揃えら
れ、各成形部材を能率良く製造することができる。図８
（Ｃ）は、ノズル口をメッシュ構造にしたノズル１９を
示すもので、メッシュにより短繊維の方向を揃えること
ができ、さらに打設能率を向上せしめることができる。
造方法の一実施例を示すもので、筒状ノズル１７から成
形材料を押し出すことにより、混入されている短繊維の
向きを一方向または平面方向に揃えながら打設すること
ができる。上記筒状ノズル１７の口径が短繊維の長さよ
り小さい場合には、繊維は一方向に揃う。図８（Ｂ）
は、広幅ノズル１８を使用する別の実施例を示すもの
で、これにより繊維は一方向または平面方向に揃えら
れ、各成形部材を能率良く製造することができる。図８
（Ｃ）は、ノズル口をメッシュ構造にしたノズル１９を
示すもので、メッシュにより短繊維の方向を揃えること
ができ、さらに打設能率を向上せしめることができる。
【００１６】図９は、広幅の型枠２０内に配向板２１を
平行に並べて、これらの配向板２１を徐々に引き抜きな
がら打設する、構造部材の別の製造方法を示すものであ
る。外側の型枠２０は、図３に示すような、溝型の薄肉
成型部材であってもよい。
平行に並べて、これらの配向板２１を徐々に引き抜きな
がら打設する、構造部材の別の製造方法を示すものであ
る。外側の型枠２０は、図３に示すような、溝型の薄肉
成型部材であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】１）成形構造部材に鉄筋を全く或いは部
分的に必要としないので、煩雑な鉄筋工事を軽減あるい
は省略することができ、その結果、施工性を向上せしめ
ることができて、工期の短縮化およびコスト低減を図る
ことができる。 ２）炭素繊維等の短繊維の方向を一方向あるいは平面方
向に配向させた状態で成形するので、柱や梁等の棒状構
造部材や、床や壁等の板状構造部材を高強度に構成する
ことができる。
分的に必要としないので、煩雑な鉄筋工事を軽減あるい
は省略することができ、その結果、施工性を向上せしめ
ることができて、工期の短縮化およびコスト低減を図る
ことができる。 ２）炭素繊維等の短繊維の方向を一方向あるいは平面方
向に配向させた状態で成形するので、柱や梁等の棒状構
造部材や、床や壁等の板状構造部材を高強度に構成する
ことができる。
【図１】本発明の短繊維補強構造部材の一実施例として
の薄肉成形パネルの斜視図（Ａ）および側面図（Ｂ）で
ある。
の薄肉成形パネルの斜視図（Ａ）および側面図（Ｂ）で
ある。
【図２】図１の薄肉成形パネルによる床構造の斜視図
（Ａ）および複数枚の薄肉成形パネル重ね合わせ例を示
す斜視図（Ｂ）、（Ｃ）である。
（Ａ）および複数枚の薄肉成形パネル重ね合わせ例を示
す斜視図（Ｂ）、（Ｃ）である。
【図３】図１の薄肉成形パネルによる壁構造の斜視図で
ある。
ある。
【図４】本発明の短繊維補強構造部材の別の実施例とし
ての薄肉成形部材による梁構造の斜視図である。
ての薄肉成形部材による梁構造の斜視図である。
【図５】薄肉成形パネルによる梁構造の斜視図である。
【図６】薄肉成形部材による角柱構造の斜視図（Ａ）、
（Ｂ）である。
（Ｂ）である。
【図７】薄肉成形部材によるの円柱構造の斜視図
（Ａ）、（Ｂ）である。
（Ａ）、（Ｂ）である。
【図８】本発明の短繊維補強構造部材の製造方法を実施
するノズルの各実施例を示す説明図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）である。
するノズルの各実施例を示す説明図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）である。
【図９】本発明の短繊維補強構造部材の製造方法の別の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
１、１′、１″薄肉成形パネル ２ 短繊維 ３ 梁 ４ スラブ ５ 柱 ６ 壁 ７ 薄肉成形部材 ８ 梁 ９ 梁 １０、１０′薄肉成形部材 １１ 柱 １２ 薄肉成形部材 １３ 柱 １４、１４′薄肉成形部材 １５ 柱 １６ 柱 １７ 筒状ノズル １８ 広幅ノズル １９ ノズル ２０ 型枠 ２１ 配向板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白都 滋 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 吉田 徳雄 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 (72)発明者 渡部 憲 東京都渋谷区渋谷１丁目16番14号 東急建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2E162 BA01 BA10 BB03 BB07 BB10 CA01 CA08 CA12 CD04 FA14 FA20 FB08 GA01 GA05 GB01 4G052 DC05 GA02 GA11 GB22 GB30 4G054 AA01 AA15 AB00 AC04 BD25 4G058 GA02 GB01 GF05
Claims (7)
- 【請求項１】 炭素繊維等の短繊維を、コンクリート等
の可塑性成形材料中に混入せしめた成形部材において、
上記短繊維が１方向および／または平面方向に配向され
ていることを特徴とする短繊維補強構造部材。 - 【請求項２】 上記成形部材が、薄肉成形パネルまたは
断面コ字型、Ｌ字型、ロ字型、円筒型の薄肉成形部材で
あることを特徴とする請求項１に記載の短繊維補強構造
部材。 - 【請求項３】 上記成形部材を、単独で或いは複数枚重
ね合わせ若しくは組み合わせて、床または壁等の板状構
造部材あるいは梁または柱等の棒状構造部材を構成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の短繊維補強
構造部材。 - 【請求項４】 炭素繊維等の短繊維を混入したコンクリ
ート等の可塑性成形材料を型枠内に打設して所望形状に
成形する方法において、上記短繊維の方向を１方向およ
び／または平面方向に配向させながら打設することを特
徴とする短繊維補強構造部材の製造方法。 - 【請求項５】 薄肉成形部材として成形することを特徴
とする請求項４に記載の短繊維補強構造部材の製造方
法。 - 【請求項６】 短繊維の長さより小さい口径やメッシュ
を有するノズルから押し出して成形することを特徴とす
る請求項４または５に記載の短繊維補強構造部材の製造
方法。 - 【請求項７】 分層打設によることを特徴とする請求項
４に記載の短繊維補強構造部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11919999A JP4523682B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 短繊維補強構造部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11919999A JP4523682B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 短繊維補強構造部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000309011A true JP2000309011A (ja) | 2000-11-07 |
| JP4523682B2 JP4523682B2 (ja) | 2010-08-11 |
Family
ID=14755386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11919999A Expired - Lifetime JP4523682B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 短繊維補強構造部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4523682B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009000951A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Abe Nikko Kogyo:Kk | 繊維補強コンクリート製部材の成形方法、および繊維補強コンクリート部材成形用の伏せ枠 |
| CN102806592A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-12-05 | 河北工业大学 | 免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法 |
| CN106592853A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-04-26 | 北京建筑大学 | 混凝土夹芯板及其制备方法 |
| KR20200050806A (ko) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 계명대학교 산학협력단 | 사각형 철근콘크리트 기둥의 직물섬유보강 콘크리트 pc 영구거푸집 및 그 영구거푸집의 시공방법 |
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| CN105881732A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-08-24 | 华南理工大学 | 一种无机聚合物混凝土承重检查井盖的制造方法 |
| CN110216776B (zh) * | 2019-05-31 | 2020-09-18 | 河海大学 | 一种钢纤维定向排布装置及钢纤维混凝土制作方法 |
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| JPH04119805A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Mitsui Mining Co Ltd | 炭素繊維強化セメント系材料及びその製造方法 |
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-
1999
- 1999-04-27 JP JP11919999A patent/JP4523682B2/ja not_active Expired - Lifetime
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