JP2002154853A - コンクリート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体 - Google Patents
コンクリート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/0048—Fibrous materials
- C04B20/0068—Composite fibres, e.g. fibres with a core and sheath of different material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コンクリートの補強材として使用
すると、コンクリートの剥落が発生しにくいコンクリー
ト補強材及びそれを用いたコンクリート成形体を提供す
ることを目的とするものである。 【構成】 本発明のコンクリート補強材は、連続した無
機繊維束に樹脂を含浸させ、それを硬化させてから切断
したコンクリート補強材であって、樹脂含有率が１０〜
８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍであることを特徴
とする。
すると、コンクリートの剥落が発生しにくいコンクリー
ト補強材及びそれを用いたコンクリート成形体を提供す
ることを目的とするものである。 【構成】 本発明のコンクリート補強材は、連続した無
機繊維束に樹脂を含浸させ、それを硬化させてから切断
したコンクリート補強材であって、樹脂含有率が１０〜
８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍであることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スチールファイバ
の代替としてコンクリートの補強材として用いるコンク
リート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体に関
するものである。
の代替としてコンクリートの補強材として用いるコンク
リート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンクリート成形体は、構造体と
して種々の用途に用いられているが、特に、トンネルの
内壁や高架壁では、剥落防止のため、補強材としてスチ
ールファイバを混入させて用いられている。
して種々の用途に用いられているが、特に、トンネルの
内壁や高架壁では、剥落防止のため、補強材としてスチ
ールファイバを混入させて用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】外部からの応力によっ
てコンクリートにクラックが発生した際、クラック中で
橋渡ししている補強材が、全て脆性破壊を起こすと、コ
ンクリートの剥落が発生しやすくなるが、スチールファ
イバは、コンクリートと接着せず、コンクリートとの界
面での摩擦力が低いため、応力がダイレクトに加わるこ
とによる脆性破壊が発生しにくく、コンクリートの剥落
が発生しにくくなる。
てコンクリートにクラックが発生した際、クラック中で
橋渡ししている補強材が、全て脆性破壊を起こすと、コ
ンクリートの剥落が発生しやすくなるが、スチールファ
イバは、コンクリートと接着せず、コンクリートとの界
面での摩擦力が低いため、応力がダイレクトに加わるこ
とによる脆性破壊が発生しにくく、コンクリートの剥落
が発生しにくくなる。
【０００４】しかしながら、スチールファイバは金属に
特有の錆びが発生しやすい。特に、外部からの応力によ
ってコンクリートにクラックが発生して、破壊に至らな
かった場合においても、そのクラックを通して大気に晒
されたスチールファイバは、錆びて強度が低下し、錆び
た箇所で脆性破壊が起こりやすくなり、コンクリートの
剥落が発生しやすくなるという問題を有している。
特有の錆びが発生しやすい。特に、外部からの応力によ
ってコンクリートにクラックが発生して、破壊に至らな
かった場合においても、そのクラックを通して大気に晒
されたスチールファイバは、錆びて強度が低下し、錆び
た箇所で脆性破壊が起こりやすくなり、コンクリートの
剥落が発生しやすくなるという問題を有している。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、コンクリートの補強材として使用すると、コンク
リートの剥落が発生しにくいコンクリート補強材及びそ
れを用いたコンクリート成形体を提供することを目的と
するものである。
あり、コンクリートの補強材として使用すると、コンク
リートの剥落が発生しにくいコンクリート補強材及びそ
れを用いたコンクリート成形体を提供することを目的と
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく種々の実験を繰り返した結果、連続した無機
繊維束を多量の樹脂で固化し、切断したものをスチール
ファイバの代替として用いると、コンクリートと接着せ
ず、コンクリートとの界面での摩擦力が低いため、応力
がダイレクトに加わることによる脆性破壊が発生しにく
く、コンクリートの剥落が発生しにくいことを見出し、
本発明を提案するに至った。
達成すべく種々の実験を繰り返した結果、連続した無機
繊維束を多量の樹脂で固化し、切断したものをスチール
ファイバの代替として用いると、コンクリートと接着せ
ず、コンクリートとの界面での摩擦力が低いため、応力
がダイレクトに加わることによる脆性破壊が発生しにく
く、コンクリートの剥落が発生しにくいことを見出し、
本発明を提案するに至った。
【０００７】すなわち、本発明のコンクリート補強材
は、連続した無機繊維束に樹脂を含浸させ、それを硬化
させてから切断したコンクリート補強材であって、樹脂
含有率が１０〜８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍで
あることを特徴とする。
は、連続した無機繊維束に樹脂を含浸させ、それを硬化
させてから切断したコンクリート補強材であって、樹脂
含有率が１０〜８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍで
あることを特徴とする。
【０００８】また、本発明のコンクリート成形体は、補
強材として、連続した無機繊維束に樹脂を含浸させ、そ
れを硬化させてから切断したコンクリート補強材を含む
コンクリート成形体であって、コンクリート補強材の樹
脂含有率が１０〜８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍ
であることを特徴とする。
強材として、連続した無機繊維束に樹脂を含浸させ、そ
れを硬化させてから切断したコンクリート補強材を含む
コンクリート成形体であって、コンクリート補強材の樹
脂含有率が１０〜８０質量％、切断長が１０〜８０ｍｍ
であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のコンクリート補強材は、樹脂含有率が
１０〜８０質量％となるように樹脂を含浸させ、それを
硬化させ、１０〜８０ｍｍの長さに切断してなるため、
コンクリートの補強材として使用すると、コンクリート
成形体の強度を向上させるだけでなく、外部からの応力
によりコンクリートにクラックが発生しても、金属以外
の無機繊維を用いるため錆びることが無く、また、コン
クリートと接着せず、コンクリートとの界面での摩擦力
が低いため、応力がダイレクトに加わることによる脆性
破壊が発生しにくいため、コンクリートの剥落が発生し
にくくなる。
１０〜８０質量％となるように樹脂を含浸させ、それを
硬化させ、１０〜８０ｍｍの長さに切断してなるため、
コンクリートの補強材として使用すると、コンクリート
成形体の強度を向上させるだけでなく、外部からの応力
によりコンクリートにクラックが発生しても、金属以外
の無機繊維を用いるため錆びることが無く、また、コン
クリートと接着せず、コンクリートとの界面での摩擦力
が低いため、応力がダイレクトに加わることによる脆性
破壊が発生しにくいため、コンクリートの剥落が発生し
にくくなる。
【００１０】すなわち、樹脂含有率が１０質量％よりも
少ないと、繊維がコンクリート補強材の表面層に多く存
在するようになるため、外部からの応力によりコンクリ
ートにクラックが発生した際に、コンクリートとの界面
での摩擦力が大きくなるため、応力がダイレクトに加わ
りやすく、脆性破壊しやすいため、コンクリートの剥落
が発生しやすく、８０質量％より多いと、コンクリート
補強材の弾性率が低く、外部からの応力によりコンクリ
ートにクラックが発生した際に、脆性破壊はしないが、
コンクリート補強材が長さ方向に延びて切断されやすく
なるため、コンクリートの剥落が発生しやすくなる。
少ないと、繊維がコンクリート補強材の表面層に多く存
在するようになるため、外部からの応力によりコンクリ
ートにクラックが発生した際に、コンクリートとの界面
での摩擦力が大きくなるため、応力がダイレクトに加わ
りやすく、脆性破壊しやすいため、コンクリートの剥落
が発生しやすく、８０質量％より多いと、コンクリート
補強材の弾性率が低く、外部からの応力によりコンクリ
ートにクラックが発生した際に、脆性破壊はしないが、
コンクリート補強材が長さ方向に延びて切断されやすく
なるため、コンクリートの剥落が発生しやすくなる。
【００１１】また、連続した無機繊維束の長さが１０ｍ
ｍよりも短いと、コンクリートの接触部分が少なくなる
ため、外部からの応力によりコンクリートにクラックが
発生した際に、コンクリート補強材がコンクリートから
抜けやすくなり、コンクリートの剥落が発生しやすく、
８０ｍｍより長いと、硬化前のコンクリートの混練作業
が困難になり、コンクリート補強材をコンクリート中に
均一に分散させることが難しくなる。
ｍよりも短いと、コンクリートの接触部分が少なくなる
ため、外部からの応力によりコンクリートにクラックが
発生した際に、コンクリート補強材がコンクリートから
抜けやすくなり、コンクリートの剥落が発生しやすく、
８０ｍｍより長いと、硬化前のコンクリートの混練作業
が困難になり、コンクリート補強材をコンクリート中に
均一に分散させることが難しくなる。
【００１２】また、コンクリート補強材の断面積が、
０．１〜１２．０ｍｍ2であると、コンクリートとの界
面での摩擦力が低くなるため好ましい。すなわち、断面
積が０．１ｍｍ2よりも小さいと、相対的に表面積が増
加し、コンクリートとの接触面積が増加するため、外部
からの応力によりコンクリートにクラックが発生した際
に、コンクリート補強材がコンクリートから抜けにく
く、応力が加わりやすくなり、また、断面の直径も小さ
いことから、破断しやすくなって、コンクリートの剥落
が発生しやすくなり好ましくなく、１２．０ｍｍ2より
も大きいと、相対的に表面積が減少し、コンクリートと
の接触面積が減少するため、外部からの応力によりコン
クリートにクラックが発生した際に、コンクリート補強
材がコンクリートから抜けやすくなり過ぎ、コンクリー
トの剥落が発生しやすくなり好ましくない。
０．１〜１２．０ｍｍ2であると、コンクリートとの界
面での摩擦力が低くなるため好ましい。すなわち、断面
積が０．１ｍｍ2よりも小さいと、相対的に表面積が増
加し、コンクリートとの接触面積が増加するため、外部
からの応力によりコンクリートにクラックが発生した際
に、コンクリート補強材がコンクリートから抜けにく
く、応力が加わりやすくなり、また、断面の直径も小さ
いことから、破断しやすくなって、コンクリートの剥落
が発生しやすくなり好ましくなく、１２．０ｍｍ2より
も大きいと、相対的に表面積が減少し、コンクリートと
の接触面積が減少するため、外部からの応力によりコン
クリートにクラックが発生した際に、コンクリート補強
材がコンクリートから抜けやすくなり過ぎ、コンクリー
トの剥落が発生しやすくなり好ましくない。
【００１３】また、コンクリート補強材の断面形状は、
特に限定されないが、円形は勿論のこと、三角、四角、
星型等の形状であっても構わない。
特に限定されないが、円形は勿論のこと、三角、四角、
星型等の形状であっても構わない。
【００１４】また、コンクリート補強材は、直線状だけ
でなく、インデント及び亜鈴形状を有すると、外部から
の応力によりコンクリートにクラックが発生した際に、
コンクリートとの界面での摩擦力が小さくなりすぎず、
コンクリート補強材がコンクリートから抜けやすくなら
ないため、コンクリートの剥落が発生しにくくなり好ま
しい。
でなく、インデント及び亜鈴形状を有すると、外部から
の応力によりコンクリートにクラックが発生した際に、
コンクリートとの界面での摩擦力が小さくなりすぎず、
コンクリート補強材がコンクリートから抜けやすくなら
ないため、コンクリートの剥落が発生しにくくなり好ま
しい。
【００１５】さらに、コンクリート補強材の表面が凹凸
面を有することによっても、外部からの応力によりコン
クリートにクラックが発生した際に、コンクリートとの
界面での摩擦力が小さくなりすぎず、コンクリート補強
材がコンクリートから抜けやすくならないため、コンク
リートの剥落が発生しにくくなり好ましい。
面を有することによっても、外部からの応力によりコン
クリートにクラックが発生した際に、コンクリートとの
界面での摩擦力が小さくなりすぎず、コンクリート補強
材がコンクリートから抜けやすくならないため、コンク
リートの剥落が発生しにくくなり好ましい。
【００１６】コンクリート補強材に使用する無機繊維束
は、金属のように錆びて強度劣化する事が無く、弾性率
が高い繊維束であれば特に限定はないが、耐候性に優れ
たガラス繊維ストランドあるいは炭素繊維ストランドを
用いることが好ましい。特にガラス繊維は、広範な種類
の樹脂の含浸性に優れ、安価であり、弾性率が高く、コ
ンクリート補強材の弾性率が高くなるため、外部からの
応力によりコンクリートにクラックが発生した際に、コ
ンクリート補強材が延びて切断することが無いため、コ
ンクリートの剥落が発生しにくくなり好ましい。
は、金属のように錆びて強度劣化する事が無く、弾性率
が高い繊維束であれば特に限定はないが、耐候性に優れ
たガラス繊維ストランドあるいは炭素繊維ストランドを
用いることが好ましい。特にガラス繊維は、広範な種類
の樹脂の含浸性に優れ、安価であり、弾性率が高く、コ
ンクリート補強材の弾性率が高くなるため、外部からの
応力によりコンクリートにクラックが発生した際に、コ
ンクリート補強材が延びて切断することが無いため、コ
ンクリートの剥落が発生しにくくなり好ましい。
【００１７】このガラス繊維の組成としては、特に耐ア
ルカリ性に優れたＺｒＯ2を含む耐アルカリ性ガラスで
あると、コンクリート補強材をコンクリートに含ませた
場合に、コンクリート補強材が、コンクリート中のアル
カリ成分により浸食されにくく、強度劣化が起こりにく
いため好ましい。
ルカリ性に優れたＺｒＯ2を含む耐アルカリ性ガラスで
あると、コンクリート補強材をコンクリートに含ませた
場合に、コンクリート補強材が、コンクリート中のアル
カリ成分により浸食されにくく、強度劣化が起こりにく
いため好ましい。
【００１８】また、コンクリート補強材に使用する繊維
束のストランド太さは、２５０〜３０００ｔｅｘである
と好ましい。すなわち、ストランド太さが２５０ｔｅｘ
より細いと破断しやすくなり、３０００ｔｅｘよりも太
いと、断面積が１２．０ｍｍ 2を超えてしまうため好ま
しくない。
束のストランド太さは、２５０〜３０００ｔｅｘである
と好ましい。すなわち、ストランド太さが２５０ｔｅｘ
より細いと破断しやすくなり、３０００ｔｅｘよりも太
いと、断面積が１２．０ｍｍ 2を超えてしまうため好ま
しくない。
【００１９】この繊維束に用いるモノフィラメント径
は、特に制限されないが、繊維の製造に適した１２〜２
６μｍであると好ましい。
は、特に制限されないが、繊維の製造に適した１２〜２
６μｍであると好ましい。
【００２０】本発明のコンクリート補強材において使用
するマトリックス樹脂は、特に制限はなく、繊維が含浸
しやすく、成形が容易で、ＦＲＰ製品によく使用される
ポリエステル、ビニルエステル等の熱硬化性樹脂や、成
形後に変形可能なポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリプロ
ピレン等の熱可塑性樹脂が使用可能である。この中で
も、特にポリプロピレン樹脂は、成形工程における硬化
速度を制御しやすく、成形後における変形や表面加工が
容易で、安価であり好ましい。しかし、この中でも熱硬
化性樹脂であるフラン樹脂は、熱硬化に時間がかかり、
作業効率が悪くなるため好ましくない。
するマトリックス樹脂は、特に制限はなく、繊維が含浸
しやすく、成形が容易で、ＦＲＰ製品によく使用される
ポリエステル、ビニルエステル等の熱硬化性樹脂や、成
形後に変形可能なポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリプロ
ピレン等の熱可塑性樹脂が使用可能である。この中で
も、特にポリプロピレン樹脂は、成形工程における硬化
速度を制御しやすく、成形後における変形や表面加工が
容易で、安価であり好ましい。しかし、この中でも熱硬
化性樹脂であるフラン樹脂は、熱硬化に時間がかかり、
作業効率が悪くなるため好ましくない。
【００２１】本発明のコンクリート成形体は、コンクリ
ート補強材の含有率が０．１〜４体積％であると好まし
い。すなわち、コンクリート補強材の含有率が０．１体
積％より低いと、コンクリートの補強効果が低く、外部
からの応力によりコンクリートにクラックが発生した際
に、コンクリートの剥落が発生しやすく、４体積％より
高いと、硬化前コンクリートの粘度が高くなり、混練作
業が困難になり好ましくない。
ート補強材の含有率が０．１〜４体積％であると好まし
い。すなわち、コンクリート補強材の含有率が０．１体
積％より低いと、コンクリートの補強効果が低く、外部
からの応力によりコンクリートにクラックが発生した際
に、コンクリートの剥落が発生しやすく、４体積％より
高いと、硬化前コンクリートの粘度が高くなり、混練作
業が困難になり好ましくない。
【００２２】次に、本発明のコンクリート補強材及びそ
れを用いたコンクリート成形体の製造方法を説明する。
れを用いたコンクリート成形体の製造方法を説明する。
【００２３】まず、１２〜２６μｍのモノフィラメント
径で、ストランド太さが２５０〜３０００ｔｅｘのガラ
ス繊維ストランドあるいは炭素繊維ストランドを用意す
る。次に、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が入った
含浸ダイに上記ストランドを通過させ、ダイの出口か
ら、熱硬化性樹脂の場合には、加熱しながら引き出し、
熱可塑性樹脂の場合には、冷却しながら引き出し成型
し、所望の長さにカットすることによって、コンクリー
ト補強材１０（図１）が作製され、コンクリート補強材
の断面形状や断面積は、ダイの出口の形状によって決定
される。ここで、上記したようにして作製したコンクリ
ート補強材１０は、図２に示すように、モノフィラメン
ト１２がコンクリート補強材１０の長さ方向と平行に並
び、断面方向にほぼ均一に散在している。
径で、ストランド太さが２５０〜３０００ｔｅｘのガラ
ス繊維ストランドあるいは炭素繊維ストランドを用意す
る。次に、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が入った
含浸ダイに上記ストランドを通過させ、ダイの出口か
ら、熱硬化性樹脂の場合には、加熱しながら引き出し、
熱可塑性樹脂の場合には、冷却しながら引き出し成型
し、所望の長さにカットすることによって、コンクリー
ト補強材１０（図１）が作製され、コンクリート補強材
の断面形状や断面積は、ダイの出口の形状によって決定
される。ここで、上記したようにして作製したコンクリ
ート補強材１０は、図２に示すように、モノフィラメン
ト１２がコンクリート補強材１０の長さ方向と平行に並
び、断面方向にほぼ均一に散在している。
【００２４】また、熱可塑性樹脂を使用した場合には、
含浸ダイの出口から出てすぐの冷却前あるいは冷却中
に、プレス型や歯車を使用したり、あるいは、ダイの出
口からの引き出し速度を変化させることによって、複数
個のふくらみ１６を有するインデント形状のコンクリー
ト補強材１７（図４）、複数個の凹部１８を有するイン
デント形状のコンクリート補強材１９（図５）、複数個
の凸部２０を有するインデント形状２１（図６）、ある
いは両端にふくらみ２２を有する亜鈴形状のコンクリー
ト補強材２３（図７）が作製できる。
含浸ダイの出口から出てすぐの冷却前あるいは冷却中
に、プレス型や歯車を使用したり、あるいは、ダイの出
口からの引き出し速度を変化させることによって、複数
個のふくらみ１６を有するインデント形状のコンクリー
ト補強材１７（図４）、複数個の凹部１８を有するイン
デント形状のコンクリート補強材１９（図５）、複数個
の凸部２０を有するインデント形状２１（図６）、ある
いは両端にふくらみ２２を有する亜鈴形状のコンクリー
ト補強材２３（図７）が作製できる。
【００２５】さらに、普通ポルトランドセメント、高炉
セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等
のセメントをコンクリート１ｍ3あたりの質量で２２５
ｋｇ以上（以後ｋｇ／ｍ3と表す）、川砂等の細骨材１
５００ｋｇ／ｍ3以下、川砂利等の粗骨材１５００ｋｇ
／ｍ3以下に、材料分離が生じない程度に水や混和剤を
添加して混練し、次いで所定の長さにカットされたコン
クリート補強材を０．１〜４体積％になるよう添加後、
さらに混練してコンクリートを作製し、所望の形状にな
るように、型に流し込み、硬化後型を外してコンクリー
ト成形体を得る。
セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等
のセメントをコンクリート１ｍ3あたりの質量で２２５
ｋｇ以上（以後ｋｇ／ｍ3と表す）、川砂等の細骨材１
５００ｋｇ／ｍ3以下、川砂利等の粗骨材１５００ｋｇ
／ｍ3以下に、材料分離が生じない程度に水や混和剤を
添加して混練し、次いで所定の長さにカットされたコン
クリート補強材を０．１〜４体積％になるよう添加後、
さらに混練してコンクリートを作製し、所望の形状にな
るように、型に流し込み、硬化後型を外してコンクリー
ト成形体を得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明のコンクリート補強
材及びそれを用いたコンクリート成形体を実施例に基づ
いて詳細に説明する。
材及びそれを用いたコンクリート成形体を実施例に基づ
いて詳細に説明する。
【００２７】表１に本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜
７）を、表２に比較例（試料Ｎｏ．８〜１４）を示すも
のである。図３は、図１に示したコンクリート補強材１
０、粗骨材１４及び細骨材１５を含むコンクリート成形
体１３を示す。
７）を、表２に比較例（試料Ｎｏ．８〜１４）を示すも
のである。図３は、図１に示したコンクリート補強材１
０、粗骨材１４及び細骨材１５を含むコンクリート成形
体１３を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】まず、表１及び２に示すストランド太さを
示すガラス繊維ストランド、炭素繊維ストランド、ポリ
プロピレン繊維及びスチールファイバを準備した。尚、
ガラス繊維ストランドは、質量％でＳｉＯ2 ６１．０
％、ＺｒＯ2 １９．５％、Ｌｉ2Ｏ １．５％、Ｎａ2
Ｏ １２．３％、Ｋ2Ｏ ２．６％、ＣａＯ ０．５
％、ＴｉＯ2 ２．６％の組成を有する。また、試料Ｎ
ｏ．１〜７、１０、１２及び１３では、集束剤として変
性ポリプロピレン樹脂を、試料Ｎｏ．８及び９では、酢
酸ビニル樹脂を用いた。
示すガラス繊維ストランド、炭素繊維ストランド、ポリ
プロピレン繊維及びスチールファイバを準備した。尚、
ガラス繊維ストランドは、質量％でＳｉＯ2 ６１．０
％、ＺｒＯ2 １９．５％、Ｌｉ2Ｏ １．５％、Ｎａ2
Ｏ １２．３％、Ｋ2Ｏ ２．６％、ＣａＯ ０．５
％、ＴｉＯ2 ２．６％の組成を有する。また、試料Ｎ
ｏ．１〜７、１０、１２及び１３では、集束剤として変
性ポリプロピレン樹脂を、試料Ｎｏ．８及び９では、酢
酸ビニル樹脂を用いた。
【００３１】次に、試料Ｎｏ．１〜６、１０、１２及び
１３のガラス繊維ストランド及び試料Ｎｏ．７の炭素繊
維ストランドを２４０℃に加熱されたポリプロピレン樹
脂が入れられた含浸ダイ中に浸漬し、５ｍ／分の速度で
ダイの円筒状成形出口を通過させ、冷却ローラで冷却
し、円柱状のコンクリート補強材を成形し、表１及び２
に示す長さにカットした。尚、コンクリート補強材の断
面積は表１及び２に示す。
１３のガラス繊維ストランド及び試料Ｎｏ．７の炭素繊
維ストランドを２４０℃に加熱されたポリプロピレン樹
脂が入れられた含浸ダイ中に浸漬し、５ｍ／分の速度で
ダイの円筒状成形出口を通過させ、冷却ローラで冷却
し、円柱状のコンクリート補強材を成形し、表１及び２
に示す長さにカットした。尚、コンクリート補強材の断
面積は表１及び２に示す。
【００３２】さらに、普通ポルトランドセメントを３６
３ｋｇ／ｍ3、最大粒径５．０ｍｍの川砂（細骨材）を
８５９ｋｇ／ｍ3、最大粒径２５ｍｍの川砂利（粗骨
材）を８０６ｋｇ／ｍ3、水を１６１ｋｇ／ｍ3及び高性
能ＡＥ減水剤（株式会社エヌエムビー製：商品名レオビ
ルドＳＰ−８Ｎ）を４．７ｋｇ／ｍ3の比率で混練し、
次いで上記したコンクリート補強材、ポリプロピレン樹
脂及びスチールファイバを０．７５容積％になるように
添加した後、３０秒間混練してコンクリートを作製し
た。
３ｋｇ／ｍ3、最大粒径５．０ｍｍの川砂（細骨材）を
８５９ｋｇ／ｍ3、最大粒径２５ｍｍの川砂利（粗骨
材）を８０６ｋｇ／ｍ3、水を１６１ｋｇ／ｍ3及び高性
能ＡＥ減水剤（株式会社エヌエムビー製：商品名レオビ
ルドＳＰ−８Ｎ）を４．７ｋｇ／ｍ3の比率で混練し、
次いで上記したコンクリート補強材、ポリプロピレン樹
脂及びスチールファイバを０．７５容積％になるように
添加した後、３０秒間混練してコンクリートを作製し
た。
【００３３】コンクリート成形時の作業性の評価は、コ
ンクリートの流動性を示すスランプ値を用いて行った。
このスランプ値は、上記したコンクリートの一部を採取
し、ＪＩＳ Ａ １１０１に示すコンクリートのスラン
プ試験方法に準じて測定した。尚、スランプ値が大きい
ほどコンクリートの流動性に優れ、作業性が良くなるこ
とを示している。
ンクリートの流動性を示すスランプ値を用いて行った。
このスランプ値は、上記したコンクリートの一部を採取
し、ＪＩＳ Ａ １１０１に示すコンクリートのスラン
プ試験方法に準じて測定した。尚、スランプ値が大きい
ほどコンクリートの流動性に優れ、作業性が良くなるこ
とを示している。
【００３４】また、上記したコンクリートを１５ｃｍ×
１５ｃｍ×６０ｃｍの型枠に流し込み、１６時間後脱型
してコンクリート成形体を得た。
１５ｃｍ×６０ｃｍの型枠に流し込み、１６時間後脱型
してコンクリート成形体を得た。
【００３５】コンクリートの剥落は、コンクリートの曲
げ靭性評価試験により評価し、この曲げ靭性評価試験で
は、２０℃、６０％ＲＨで２週間養生したコンクリート
成形体を用い、スパン４５ｃｍ、載荷速度２ｍｍ／分の
条件での三等分点載荷曲げ試験を行い、コンクリート成
形体のたわみ量が３ｍｍ及び５ｍｍの時の荷重値が、ス
チールファイバと同程度であることが必要とされる。
尚、どのサンプルにおいても、コンクリート成形体のた
わみ量が３ｍｍになる前にクラックが発生した。また、
コンクリート成形体のたわみ量が３ｍｍや５ｍｍのとき
の荷重値が０であるのは、そのときにコンクリート成形
体がクラック部で破断したことを示し、コンクリートの
剥落が発生しやすいことを表している。
げ靭性評価試験により評価し、この曲げ靭性評価試験で
は、２０℃、６０％ＲＨで２週間養生したコンクリート
成形体を用い、スパン４５ｃｍ、載荷速度２ｍｍ／分の
条件での三等分点載荷曲げ試験を行い、コンクリート成
形体のたわみ量が３ｍｍ及び５ｍｍの時の荷重値が、ス
チールファイバと同程度であることが必要とされる。
尚、どのサンプルにおいても、コンクリート成形体のた
わみ量が３ｍｍになる前にクラックが発生した。また、
コンクリート成形体のたわみ量が３ｍｍや５ｍｍのとき
の荷重値が０であるのは、そのときにコンクリート成形
体がクラック部で破断したことを示し、コンクリートの
剥落が発生しやすいことを表している。
【００３６】表１に示すように、実施例Ｎｏ．１〜７の
コンクリート成形体は、作業性に優れ、コンクリート成
形体のたわみ量が３ｍｍや５ｍｍのときの荷重値が、試
料Ｎｏ．１４のスチールファイバとほぼ同等かそれ以上
であり、コンクリートの剥落が発生しにくい。
コンクリート成形体は、作業性に優れ、コンクリート成
形体のたわみ量が３ｍｍや５ｍｍのときの荷重値が、試
料Ｎｏ．１４のスチールファイバとほぼ同等かそれ以上
であり、コンクリートの剥落が発生しにくい。
【００３７】それに対して、試料Ｎｏ．８〜１０は、樹
脂の含有率が１０％よりも低いため、たわみ量が３ｍｍ
や５ｍｍの時の荷重値が試料Ｎｏ．１４のスチールファ
イバよりもかなり低いあるいは０であり、試料Ｎｏ．１
１は、無機繊維は含まれておらず、ポリプロピレン繊維
のみからなるため、たわみ量が３ｍｍや５ｍｍの時の荷
重値は基準値に比べかなり低く、また、試料Ｎｏ．１２
のコンクリート補強材は、長さが８ｍｍと短く、クラッ
ク発生時にコンクリートから抜けたため、たわみ量が３
ｍｍや５ｍｍの時の荷重値が０であり、コンクリートの
剥落が発生しやすいことを示した。また、試料Ｎｏ．１
３のコンクリート補強材は、長さが９０ｍｍと長いため
スランプ値が小さく、作業性が悪かった。
脂の含有率が１０％よりも低いため、たわみ量が３ｍｍ
や５ｍｍの時の荷重値が試料Ｎｏ．１４のスチールファ
イバよりもかなり低いあるいは０であり、試料Ｎｏ．１
１は、無機繊維は含まれておらず、ポリプロピレン繊維
のみからなるため、たわみ量が３ｍｍや５ｍｍの時の荷
重値は基準値に比べかなり低く、また、試料Ｎｏ．１２
のコンクリート補強材は、長さが８ｍｍと短く、クラッ
ク発生時にコンクリートから抜けたため、たわみ量が３
ｍｍや５ｍｍの時の荷重値が０であり、コンクリートの
剥落が発生しやすいことを示した。また、試料Ｎｏ．１
３のコンクリート補強材は、長さが９０ｍｍと長いため
スランプ値が小さく、作業性が悪かった。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンクリ
ート補強材をコンクリートの補強材として使用すると、
外部からの応力により、コンクリートにクラックが発生
しても、コンクリートの剥落が発生しにくい。
ート補強材をコンクリートの補強材として使用すると、
外部からの応力により、コンクリートにクラックが発生
しても、コンクリートの剥落が発生しにくい。
【００３９】また、本発明のコンクリート補強材を用い
たコンクリート成形体は、コンクリートの剥落が発生し
にくいため、土木や建築分野における構造体として有用
である。
たコンクリート成形体は、コンクリートの剥落が発生し
にくいため、土木や建築分野における構造体として有用
である。
【図１】本発明のコンクリート補強材である。
【図２】本発明のコンクリート補強材の断面拡大図であ
る。
る。
【図３】本発明のコンクリート成形体である。
【図４】本発明の複数個のふくらみを有するインデント
形状のコンクリート補強材である。
形状のコンクリート補強材である。
【図５】本発明の複数個の凹部を有するインデント形状
のコンクリート補強材である。
のコンクリート補強材である。
【図６】本発明の複数個の凸部を有するインデント形状
のコンクリート補強材である。
のコンクリート補強材である。
【図７】本発明の亜鈴形状のコンクリート補強材であ
る。
る。
１０ コンクリート補強材 １１ 無機繊維束 １２ モノフィラメント １３ コンクリート成形体 １４ 粗骨材 １５ 細骨材 １６ ふくらみ １７ 複数個のふくらみを有するインデント形状のコン
クリート補強材 １８ 凹部 １９ 複数個の凹部を有するインデント形状のコンクリ
ート補強材 ２０ 凸部 ２１ 複数個の凸部を有するインデント形状のコンクリ
ート補強材 ２２ ふくらみ ２３ 亜鈴形状のコンクリート補強材
クリート補強材 １８ 凹部 １９ 複数個の凹部を有するインデント形状のコンクリ
ート補強材 ２０ 凸部 ２１ 複数個の凸部を有するインデント形状のコンクリ
ート補強材 ２２ ふくらみ ２３ 亜鈴形状のコンクリート補強材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 14:42 Ｃ０４Ｂ 14:42 Ｃ 14:38 14:38 Ａ 26:02） 26:02） Ｚ
Claims (6)
- 【請求項１】 連続した無機繊維束に樹脂を含浸させ、
それを硬化させてから切断したコンクリート補強材であ
って、樹脂含有率が１０〜８０質量％、切断長が１０〜
８０ｍｍであることを特徴とするコンクリート補強材。 - 【請求項２】 切断面の断面積が０．１〜１２．０ｍｍ
2であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリー
ト補強材。 - 【請求項３】 連続した無機繊維束が、ガラス繊維スト
ランドあるいは炭素繊維ストランドであることを特徴と
する請求項１に記載のコンクリート補強材。 - 【請求項４】 補強材として、連続した無機繊維束に樹
脂を含浸させ、それを硬化させてから切断したコンクリ
ート補強材を含むコンクリート成形体であって、コンク
リート補強材の樹脂含有率が１０〜８０質量％、切断長
が１０〜８０ｍｍであることを特徴とするコンクリート
成形体。 - 【請求項５】 コンクリート補強材の切断面の断面積が
０．１〜１２．０ｍｍ2であることを特徴とする請求項
４に記載のコンクリート成形体。 - 【請求項６】 連続した無機繊維束が、ガラス繊維スト
ランドあるいは炭素繊維ストランドであることを特徴と
する請求項４に記載のコンクリート成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351054A JP2002154853A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | コンクリート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351054A JP2002154853A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | コンクリート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154853A true JP2002154853A (ja) | 2002-05-28 |
Family
ID=18824173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000351054A Pending JP2002154853A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | コンクリート補強材及びそれを用いたコンクリート成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002154853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011507787A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-10 | ラファルジュ | コンクリート混合物 |
| WO2012053901A1 (en) | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Reforcetech Ltd. | Reinforcement bar and method for manufacturing same |
| WO2013041902A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Reinforcing fibers and their use for concrete reinforcement |
| WO2015034805A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composite fiber for the reinforcement of concrete |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351054A patent/JP2002154853A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011507787A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-10 | ラファルジュ | コンクリート混合物 |
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| CN103180258A (zh) * | 2010-10-21 | 2013-06-26 | 瑞福斯科技有限公司 | 增强条及其制造方法 |
| KR20140032350A (ko) * | 2010-10-21 | 2014-03-14 | 리포스테크 엘티디. | 보강 바 및 그의 제조방법 |
| AU2011318673B2 (en) * | 2010-10-21 | 2015-02-05 | Reforcetech Ltd. | Reinforcement bar and method for manufacturing same |
| EA025976B1 (ru) * | 2010-10-21 | 2017-02-28 | Рефорстек Лтд. | Армирующий стержень для бетонных конструкций и способ его производства |
| US11820709B2 (en) | 2010-10-21 | 2023-11-21 | Reforcetech Ltd. | Reinforcement bar and method for manufacturing same |
| WO2013041902A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Reinforcing fibers and their use for concrete reinforcement |
| WO2015034805A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composite fiber for the reinforcement of concrete |
| CN105612135A (zh) * | 2013-09-04 | 2016-05-25 | Ocv智识资本有限责任公司 | 用于混凝土的增强的复合纤维 |
| JP2016534247A (ja) * | 2013-09-04 | 2016-11-04 | オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | コンクリートの補強のための複合繊維 |
| US10017419B2 (en) | 2013-09-04 | 2018-07-10 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composite fiber for the reinforcement of concrete |
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