JP2002167250A - 部分的に融着したコンクリート補強用繊維およびその製造方法および繊維補強コンクリート製品 - Google Patents
部分的に融着したコンクリート補強用繊維およびその製造方法および繊維補強コンクリート製品Info
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- JP2002167250A JP2002167250A JP2000363559A JP2000363559A JP2002167250A JP 2002167250 A JP2002167250 A JP 2002167250A JP 2000363559 A JP2000363559 A JP 2000363559A JP 2000363559 A JP2000363559 A JP 2000363559A JP 2002167250 A JP2002167250 A JP 2002167250A
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- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来粗骨材混入コンクリート製品において混
練が難しいとされた繊維径の細い高強度・高弾性率マル
チフィラメントを簡便に部分的に融着させることにより
混練性、圧送性に優れたコンクリート補強用繊維および
耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリート製品を提供
すること。 【解決手段】従来流動性が得られず粗骨材混入繊維補強
コンクリート製品に混練が困難であった単繊維径５〜５
０μ、引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が４
００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフィ
ラメントを芯糸とし接着性繊維を巻糸として３０〜９０
０Ｔ／ｍカバーリングし総繊度１００〜６，０００ｄｔ
ｅｘとし部分的に融着させることにより混練性、ワーカ
ビリティーを改善したコンクリート補強用繊維および耐
久性に優れた高性能繊維補強セメント製品。
練が難しいとされた繊維径の細い高強度・高弾性率マル
チフィラメントを簡便に部分的に融着させることにより
混練性、圧送性に優れたコンクリート補強用繊維および
耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリート製品を提供
すること。 【解決手段】従来流動性が得られず粗骨材混入繊維補強
コンクリート製品に混練が困難であった単繊維径５〜５
０μ、引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が４
００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフィ
ラメントを芯糸とし接着性繊維を巻糸として３０〜９０
０Ｔ／ｍカバーリングし総繊度１００〜６，０００ｄｔ
ｅｘとし部分的に融着させることにより混練性、ワーカ
ビリティーを改善したコンクリート補強用繊維および耐
久性に優れた高性能繊維補強セメント製品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般コンクリー
ト、トンネルの吹付けコンクリート、法面コンクリート
や道路舗装コンクリート等の補強用として混練性、圧送
性等の施工性に優れかつ補強効果に優れたコンクリート
補強用繊維および高いタフネスを有し、耐衝撃性さらに
は耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリート製品に関
する。
ト、トンネルの吹付けコンクリート、法面コンクリート
や道路舗装コンクリート等の補強用として混練性、圧送
性等の施工性に優れかつ補強効果に優れたコンクリート
補強用繊維および高いタフネスを有し、耐衝撃性さらに
は耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリート製品に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年鉄道トンネル壁面や橋梁から外壁の
剥離落下事故が発生し高い耐ひび割れ性、タフネスを有
し、耐衝撃性に優れさらに長期耐久性に優れた繊維補強
コンクリート製品が求められている。しかしながら、粗
骨材の混入した一般的なコンクリート、トンネルの吹付
けコンクリートや法面コンクリートに繊維径の細いマル
チフィラメントを混練することは非常に困難であった。
そこで、繊維径の太いモノフィラメント、マルチフィラ
メントを樹脂等で収束した繊維や、異形断面をもつ鋼繊
維等がもちいられている。しかし、マルチフィラメント
を収束すると表面積が減少することによりセメントマト
リックスとの付着が減少し性能が低くなるという問題が
あった。鋼繊維は重量が重く錆の発生やセメント製品の
表面平滑性等の問題があった。また、鋼繊維をもちいる
吹付けコンクリートでははね返りといった問題があっ
た。このため軽量で混練性、施工性が良く高性能なコン
クリート補強用繊維が求められていた。一方、高強度・
高弾性率ポリエチレン繊維はセメントアルカリ性に対す
る化学安定性が高く、耐候性にも優れているためモルタ
ル製品ではマルチフィラメントのカットファイバーを用
いて高靭性な繊維補強コンクリート製品が開発されてい
る。しかし、粗骨材の混入した一般コンクリートの場合
カット長は粗骨材径より長くする必要がある。カット長
の長いマルチフィラメントを混練するために水結合材比
を高くし、流動性の高い高炉スラグ微粉末を混入した繊
維補強コンクリートが開発されている。しかし、この場
合も混練性は必ずしも充分ではなく糸がらみのため圧送
性が低といった問題があった。従って、マルチフィラメ
ントとマトリックスとの接着面積を減少させることがな
く、かつ、ある程度収束させ混練性、圧送性の良好なワ
ーカビリティーの高いコンクリート補強繊維を開発する
必要があった。汎用のポリプロピレン樹脂の表面に凹凸
を付けたロットやポリプロピレンをネット状に加工した
繊維も開発されているが、汎用ポリプロピレン繊維の強
度は低く、高性能なコンクリート製品は製造できず、一
般的にコンクリートのひび割れ防止に使用されている。
セメントマトリックスとの接着性が良く繊維径の太いビ
ニロン繊維もコンクリート補強用繊維としてもちられて
いるが強度・弾性率が十分ではなくコンクリートの弾性
率が低くなる傾向がある。また、高強度コンクリートで
は繊維の破断により高靭性が得られないといった問題点
があった。従って、高性能なコンクリート製品を製造す
るためには高強度・高弾性率繊維を用いたコンクリート
補強繊維を開発する必要があった。特に、耐久性に優れ
た高性能コンクリート製品を製造するためはアルカリ耐
性、耐候性に優れた高強度・高弾性率ポリエチレン繊維
を用いたコンクリート製品の開発が求められていた。
剥離落下事故が発生し高い耐ひび割れ性、タフネスを有
し、耐衝撃性に優れさらに長期耐久性に優れた繊維補強
コンクリート製品が求められている。しかしながら、粗
骨材の混入した一般的なコンクリート、トンネルの吹付
けコンクリートや法面コンクリートに繊維径の細いマル
チフィラメントを混練することは非常に困難であった。
そこで、繊維径の太いモノフィラメント、マルチフィラ
メントを樹脂等で収束した繊維や、異形断面をもつ鋼繊
維等がもちいられている。しかし、マルチフィラメント
を収束すると表面積が減少することによりセメントマト
リックスとの付着が減少し性能が低くなるという問題が
あった。鋼繊維は重量が重く錆の発生やセメント製品の
表面平滑性等の問題があった。また、鋼繊維をもちいる
吹付けコンクリートでははね返りといった問題があっ
た。このため軽量で混練性、施工性が良く高性能なコン
クリート補強用繊維が求められていた。一方、高強度・
高弾性率ポリエチレン繊維はセメントアルカリ性に対す
る化学安定性が高く、耐候性にも優れているためモルタ
ル製品ではマルチフィラメントのカットファイバーを用
いて高靭性な繊維補強コンクリート製品が開発されてい
る。しかし、粗骨材の混入した一般コンクリートの場合
カット長は粗骨材径より長くする必要がある。カット長
の長いマルチフィラメントを混練するために水結合材比
を高くし、流動性の高い高炉スラグ微粉末を混入した繊
維補強コンクリートが開発されている。しかし、この場
合も混練性は必ずしも充分ではなく糸がらみのため圧送
性が低といった問題があった。従って、マルチフィラメ
ントとマトリックスとの接着面積を減少させることがな
く、かつ、ある程度収束させ混練性、圧送性の良好なワ
ーカビリティーの高いコンクリート補強繊維を開発する
必要があった。汎用のポリプロピレン樹脂の表面に凹凸
を付けたロットやポリプロピレンをネット状に加工した
繊維も開発されているが、汎用ポリプロピレン繊維の強
度は低く、高性能なコンクリート製品は製造できず、一
般的にコンクリートのひび割れ防止に使用されている。
セメントマトリックスとの接着性が良く繊維径の太いビ
ニロン繊維もコンクリート補強用繊維としてもちられて
いるが強度・弾性率が十分ではなくコンクリートの弾性
率が低くなる傾向がある。また、高強度コンクリートで
は繊維の破断により高靭性が得られないといった問題点
があった。従って、高性能なコンクリート製品を製造す
るためには高強度・高弾性率繊維を用いたコンクリート
補強繊維を開発する必要があった。特に、耐久性に優れ
た高性能コンクリート製品を製造するためはアルカリ耐
性、耐候性に優れた高強度・高弾性率ポリエチレン繊維
を用いたコンクリート製品の開発が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる問題点を解消す
るためには繊維径の細い高強度マルチフィラメントを部
分的に融着させある程度収束させることにより混練性を
高めると同時に、セメントマトリックスとの付着性能を
高めるため各単繊維はセメントマトリックスと出来るだ
け接着させる必要がある。従って、高強度・高弾性マル
チフィラメントを簡便に部分的に融着させ混練性、圧送
性に優れたコンクリート補強用繊維および高性能な繊維
補強コンクリート製品を提供することが本発明の課題で
ある。
るためには繊維径の細い高強度マルチフィラメントを部
分的に融着させある程度収束させることにより混練性を
高めると同時に、セメントマトリックスとの付着性能を
高めるため各単繊維はセメントマトリックスと出来るだ
け接着させる必要がある。従って、高強度・高弾性マル
チフィラメントを簡便に部分的に融着させ混練性、圧送
性に優れたコンクリート補強用繊維および高性能な繊維
補強コンクリート製品を提供することが本発明の課題で
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、引張り強
度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が４００ｃＮ／ｄｔ
ｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフィラメント繊維が
部分的に融着されてなることを特徴とするコンクリート
補強用繊維であり、具体的には高強度・高弾性率マルチ
フィラメント繊維の単繊維径が５〜５０μであることを
特徴とする上記記載のコンクリート補強用繊維、総繊度
が１００ｄｔｅｘ〜６，０００ｄｔｅｘであることを特
徴とする上記記載のコンクリート補強用繊維、高強度・
高弾性率マルチフィラメント繊維にカバリングされた低
融点繊維が熱接着することにより部分的に熱融着されて
なることを特徴とする上記記載のコンクリート補強用繊
維、低融点繊維がポリエチレン繊維であることを特徴と
する上記記載のコンクリート補強用繊維である。また本
発明は、引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が
４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフ
ィラメント繊維に低融点繊維でカバリングし、次いで加
熱処理を施すことを特徴とするコンクリート補強用繊維
の製造方法であり、具体的にはカバリング数が３０〜９
００Ｔ／ｍであることを特徴とする上記記載のコンクリ
ート補強用繊維の製造方法である。更に本発明は、上記
記載のコンクリート補強用繊維を強化材としてなること
を特徴とする繊維補強コンクリート製品である。以下、
本発明を詳述する。
度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が４００ｃＮ／ｄｔ
ｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフィラメント繊維が
部分的に融着されてなることを特徴とするコンクリート
補強用繊維であり、具体的には高強度・高弾性率マルチ
フィラメント繊維の単繊維径が５〜５０μであることを
特徴とする上記記載のコンクリート補強用繊維、総繊度
が１００ｄｔｅｘ〜６，０００ｄｔｅｘであることを特
徴とする上記記載のコンクリート補強用繊維、高強度・
高弾性率マルチフィラメント繊維にカバリングされた低
融点繊維が熱接着することにより部分的に熱融着されて
なることを特徴とする上記記載のコンクリート補強用繊
維、低融点繊維がポリエチレン繊維であることを特徴と
する上記記載のコンクリート補強用繊維である。また本
発明は、引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が
４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マルチフ
ィラメント繊維に低融点繊維でカバリングし、次いで加
熱処理を施すことを特徴とするコンクリート補強用繊維
の製造方法であり、具体的にはカバリング数が３０〜９
００Ｔ／ｍであることを特徴とする上記記載のコンクリ
ート補強用繊維の製造方法である。更に本発明は、上記
記載のコンクリート補強用繊維を強化材としてなること
を特徴とする繊維補強コンクリート製品である。以下、
本発明を詳述する。
【０００５】本発明の高性能繊維補強用繊維において好
適に用いることのできる高強力・高弾性率繊維として
は、高い繊維補強効果を出すためには高強度・高弾性率
繊維の引張り強度が少なくとも１０ｃN／ｄTex以上、弾
性率が４００ｃN／ｄTex以上であることを特徴とする高
靭性繊維補強セメント製品である。さらに、引張り強度
１５ｃN/ｄTex以上、弾性率が５００ｃN／ｄTex以上で
あることが好ましい。各々１０ｃN／ｄTex、４００ｃN/
ｄTex以下では補強効果があまり認められない。
適に用いることのできる高強力・高弾性率繊維として
は、高い繊維補強効果を出すためには高強度・高弾性率
繊維の引張り強度が少なくとも１０ｃN／ｄTex以上、弾
性率が４００ｃN／ｄTex以上であることを特徴とする高
靭性繊維補強セメント製品である。さらに、引張り強度
１５ｃN/ｄTex以上、弾性率が５００ｃN／ｄTex以上で
あることが好ましい。各々１０ｃN／ｄTex、４００ｃN/
ｄTex以下では補強効果があまり認められない。
【０００６】さらに、本発明に用いる補強用繊維は混練
で単繊維間の繊維のからみを防ぐために融着繊維をカバ
ーリングし部分的に融着させることを特徴とする繊維で
ある。従って、本発明に用いる繊維はある程度収束して
いるため繊維束としてはセメントマトリックスに均一に
分散する。その一方で、各単繊維はセメントマトリック
スと接着することができるためセメントマトリックスと
の付着表面積は大きく付着強度は強い。また、高強度・
高弾性率繊維を直線に配列しその周囲を融着繊維でカバ
ーリングするため高強度・高弾性率繊維の性能を最大限
発揮させることができる。
で単繊維間の繊維のからみを防ぐために融着繊維をカバ
ーリングし部分的に融着させることを特徴とする繊維で
ある。従って、本発明に用いる繊維はある程度収束して
いるため繊維束としてはセメントマトリックスに均一に
分散する。その一方で、各単繊維はセメントマトリック
スと接着することができるためセメントマトリックスと
の付着表面積は大きく付着強度は強い。また、高強度・
高弾性率繊維を直線に配列しその周囲を融着繊維でカバ
ーリングするため高強度・高弾性率繊維の性能を最大限
発揮させることができる。
【０００７】本発明の高靭性繊維補強コンクリート製品
において好適に用いることのできる高強力・高弾性率繊
維としては、超高分子量のポリオレフィン繊維が挙げら
れる。ポリオレフィンとしてはポリエチレンやポリプロ
ピレンが一般的であるが特に規定される物ではない。さ
らに好ましくは強度・弾性率が高い超高分子量ポリエチ
レンが好ましい。また、本発明に用いられる超高分子量
のポリエチレン繊維はセメントアルカリ性下でも非常に
安定であり、耐光性にも優れるため本発明の繊維補強セ
メント製品は耐久性に優れる。さらに、融着繊維として
好適に用いることができる繊維については部分的に融着
できるものであれば特に制限するものではないが、耐久
性を考慮すると耐候性に優れたポリオレフィンが好まし
く、芯鞘構造のうち少なくとも外側の鞘部は低融点ポリ
オレフィン樹脂であることがのぞましい。さらに、好ま
しくは芯部がポリプロプレン樹脂からなり鞘部が低融点
ポリエチレンからなる熱接着複合繊維を使用すると熱ロ
ーラー等の熱処理により簡単に熱融着することができ、
繊維束に適度な剛性を付与することができる。
において好適に用いることのできる高強力・高弾性率繊
維としては、超高分子量のポリオレフィン繊維が挙げら
れる。ポリオレフィンとしてはポリエチレンやポリプロ
ピレンが一般的であるが特に規定される物ではない。さ
らに好ましくは強度・弾性率が高い超高分子量ポリエチ
レンが好ましい。また、本発明に用いられる超高分子量
のポリエチレン繊維はセメントアルカリ性下でも非常に
安定であり、耐光性にも優れるため本発明の繊維補強セ
メント製品は耐久性に優れる。さらに、融着繊維として
好適に用いることができる繊維については部分的に融着
できるものであれば特に制限するものではないが、耐久
性を考慮すると耐候性に優れたポリオレフィンが好まし
く、芯鞘構造のうち少なくとも外側の鞘部は低融点ポリ
オレフィン樹脂であることがのぞましい。さらに、好ま
しくは芯部がポリプロプレン樹脂からなり鞘部が低融点
ポリエチレンからなる熱接着複合繊維を使用すると熱ロ
ーラー等の熱処理により簡単に熱融着することができ、
繊維束に適度な剛性を付与することができる。
【０００８】また、本発明にもちいるコンクリート補強
用繊維はその総繊度１００ｄｔｅｘ〜６，０００ｄｔｅ
ｘであるのが好ましい。さらに、好ましくは４００〜
４，０００ｄｔｅｘである。総繊度を少なくすると単位
体積当たりの投入本数を増やすことができるが補強用繊
維の生産性が悪くコスト的には総繊維が太いほど低コス
トで製造できる。一方、あまり繊維束が太くなるとその
繊維束がセメントマトリックスの欠陥部位となり繊維補
強コンクリートの性能が低下する。
用繊維はその総繊度１００ｄｔｅｘ〜６，０００ｄｔｅ
ｘであるのが好ましい。さらに、好ましくは４００〜
４，０００ｄｔｅｘである。総繊度を少なくすると単位
体積当たりの投入本数を増やすことができるが補強用繊
維の生産性が悪くコスト的には総繊維が太いほど低コス
トで製造できる。一方、あまり繊維束が太くなるとその
繊維束がセメントマトリックスの欠陥部位となり繊維補
強コンクリートの性能が低下する。
【０００９】さらに、本発明の融着繊維のカバーリング
数は３０〜９００Ｔ／ｍであることが好ましくさらに好
ましくは４０〜２００Ｔ／ｍである。撚角度（芯糸の糸
長方向とカバリング糸との角度）は５〜４０°、好まし
くは１０〜３０°、更に好ましくは１０〜２４°であ
る。また、粗骨材混入コンクリートを補強するためには
コンクリート補強用繊維のカット長は粗骨材の径より長
い必要がある。繊維束を収束させるためには少なくとも
１Ｔ／カット長以上カバーリングする必要がある。一
方、カバーリング数を増加させると繊維束の収束性は高
まり混練性は向上するが、あまり多くなると単繊維とセ
メントマトリックスとの付着が低下し繊維補強コンクリ
ート製品の性能が低下する。従って、カバーリング数を
適切に選択することにより最適な混練性と補強効果をも
つコンクリート補強用繊維を得ることができる。
数は３０〜９００Ｔ／ｍであることが好ましくさらに好
ましくは４０〜２００Ｔ／ｍである。撚角度（芯糸の糸
長方向とカバリング糸との角度）は５〜４０°、好まし
くは１０〜３０°、更に好ましくは１０〜２４°であ
る。また、粗骨材混入コンクリートを補強するためには
コンクリート補強用繊維のカット長は粗骨材の径より長
い必要がある。繊維束を収束させるためには少なくとも
１Ｔ／カット長以上カバーリングする必要がある。一
方、カバーリング数を増加させると繊維束の収束性は高
まり混練性は向上するが、あまり多くなると単繊維とセ
メントマトリックスとの付着が低下し繊維補強コンクリ
ート製品の性能が低下する。従って、カバーリング数を
適切に選択することにより最適な混練性と補強効果をも
つコンクリート補強用繊維を得ることができる。
【００１０】本発明でもちいるコンクリート補強用繊維
の単繊維径は５〜５０μであることが好ましく、さらに
好ましくは１０〜４０μである。単繊維の径が太くなる
と各単繊維とセメントマトリックスとの付着面積が少な
くなり繊維束の付着力が低下する。単繊維径が小さくな
ると繊維束の剛性が低下する等のため混練性は逆に低下
する。
の単繊維径は５〜５０μであることが好ましく、さらに
好ましくは１０〜４０μである。単繊維の径が太くなる
と各単繊維とセメントマトリックスとの付着面積が少な
くなり繊維束の付着力が低下する。単繊維径が小さくな
ると繊維束の剛性が低下する等のため混練性は逆に低下
する。
【００１１】
【実施例】（実施例１〜４、比較例１，２）以下に本発
明に用いた繊維の製造法を記載する。高強度・高弾性率
ポリエチレン繊維（２６４０、１７６０および４４０ｄ
ｔｅｘ）を芯糸に芯部がポリプロプレン鞘部が低融点ポ
リエチレンからなる熱接着性複合繊維（７６０ および
１９０ｄｔｅｘ）を巻糸としてカバーリング（撚条件：
４７Ｔ／ｍｍ、撚方向：Z）した。比較例２の場合はカ
バーリング数１０００Ｔ／ｍとした。さらに接着熱ロー
ラー（約１２０℃）および非接着熱ヒーター（約１２０
℃）で加熱部分融着した。融着繊維はカット長３０ｍｍ
にカットして使用した。
明に用いた繊維の製造法を記載する。高強度・高弾性率
ポリエチレン繊維（２６４０、１７６０および４４０ｄ
ｔｅｘ）を芯糸に芯部がポリプロプレン鞘部が低融点ポ
リエチレンからなる熱接着性複合繊維（７６０ および
１９０ｄｔｅｘ）を巻糸としてカバーリング（撚条件：
４７Ｔ／ｍｍ、撚方向：Z）した。比較例２の場合はカ
バーリング数１０００Ｔ／ｍとした。さらに接着熱ロー
ラー（約１２０℃）および非接着熱ヒーター（約１２０
℃）で加熱部分融着した。融着繊維はカット長３０ｍｍ
にカットして使用した。
【００１２】以下に本発明にもちいるコンクリート補強
用繊維の強度・弾性率に関する測定法および測定条件を
説明する。本発明に用いるコンクリート補強用繊維の強
度，弾性率は、オリエンティック社製「テンシロン」を
用い、試料長２００ｍｍ（チャック間長さ）、伸長速度
１００％／分の条件で歪ー応力曲線を雰囲気温度２０
℃、相対湿度６５％条件下で測定し、曲線の破断点での
応力を強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、曲線の原点付近の最大
勾配を与える接線より弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を計算
して求めた。なお、各値は５回の測定値の平均値を使用
した。得られた繊維の物性値を表１に示す。
用繊維の強度・弾性率に関する測定法および測定条件を
説明する。本発明に用いるコンクリート補強用繊維の強
度，弾性率は、オリエンティック社製「テンシロン」を
用い、試料長２００ｍｍ（チャック間長さ）、伸長速度
１００％／分の条件で歪ー応力曲線を雰囲気温度２０
℃、相対湿度６５％条件下で測定し、曲線の破断点での
応力を強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、曲線の原点付近の最大
勾配を与える接線より弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を計算
して求めた。なお、各値は５回の測定値の平均値を使用
した。得られた繊維の物性値を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】本発明で用いた実験方法を以下に示す。表
２に使用材料の一覧を示す。セメントには早強ポルトラ
ンドセメント、混和材として高炉スラグ微粉末を用い
た。
２に使用材料の一覧を示す。セメントには早強ポルトラ
ンドセメント、混和材として高炉スラグ微粉末を用い
た。
【００１５】調合：表３に使用調合を示す。すべての調
合について、コンクリート補強繊維としてはカット長３
０ｍｍの繊維を用い、繊維体積率Ｖｆ＝１．０％一定と
した。
合について、コンクリート補強繊維としてはカット長３
０ｍｍの繊維を用い、繊維体積率Ｖｆ＝１．０％一定と
した。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】混練：容量５５ｌの強制２軸ミキサーを使
用した。混練手順は、セメント、高炉スラグ、砂、砕石
を１５秒間空練後、水、高性能ＡＥ減水剤を加え、３０
秒間混練後、繊維を投入しながら３分間練り混ぜた。供
試体の締め固めには高周波バイブレーターを使用した。
用した。混練手順は、セメント、高炉スラグ、砂、砕石
を１５秒間空練後、水、高性能ＡＥ減水剤を加え、３０
秒間混練後、繊維を投入しながら３分間練り混ぜた。供
試体の締め固めには高周波バイブレーターを使用した。
【００１９】試験方法：スランプ試験はＪＩＳ Ａ１１
０１に準拠して行なった。圧縮試験はＪＩＳＡ１１０８
法に準拠し、φ１００×２００ｍｍ円柱供試体を用い、
圧縮応力−ひずみ曲線を測定した。曲げ試験は ＪＩＳ
Ａ１１０６に準拠し、１００×１００×４００ｍｍの角
柱供体を用い、中央３点曲げ載荷（スパン長３００ｍ
ｍ）により過重−載荷点変位曲線を測定した。なお、供
試体は各３個ずつ作製し、標準養生材齢１４日後試験を
行なった。また、ヤング係数は１／３割線弾性係数、曲
げタフネスはＪＣＩ基準に準拠し、基準変位２ｍｍまで
の荷重−変位曲線下の面積として求めた。
０１に準拠して行なった。圧縮試験はＪＩＳＡ１１０８
法に準拠し、φ１００×２００ｍｍ円柱供試体を用い、
圧縮応力−ひずみ曲線を測定した。曲げ試験は ＪＩＳ
Ａ１１０６に準拠し、１００×１００×４００ｍｍの角
柱供体を用い、中央３点曲げ載荷（スパン長３００ｍ
ｍ）により過重−載荷点変位曲線を測定した。なお、供
試体は各３個ずつ作製し、標準養生材齢１４日後試験を
行なった。また、ヤング係数は１／３割線弾性係数、曲
げタフネスはＪＣＩ基準に準拠し、基準変位２ｍｍまで
の荷重−変位曲線下の面積として求めた。
【００２０】比較例１として通常カット品３０ｍｍを使
用した。実施例１〜２ではカバーリング糸の太さを変化
させ、実施例３〜４では高強度・高弾性率ポリエチレン
繊維と融着繊維の重量比を一定とし総繊度を変化させ単
位体積当たりの投入本数を変化させた。
用した。実施例１〜２ではカバーリング糸の太さを変化
させ、実施例３〜４では高強度・高弾性率ポリエチレン
繊維と融着繊維の重量比を一定とし総繊度を変化させ単
位体積当たりの投入本数を変化させた。
【００２１】比較例２としてカバーリング数を増やし融
着糸の表面の全面をカバーリング糸で融着したロット状
の融着糸を３０ｍｍにカットして使用した。
着糸の表面の全面をカバーリング糸で融着したロット状
の融着糸を３０ｍｍにカットして使用した。
【００２２】
【表４】
【００２３】スランプ値、圧縮および曲げ強度試験結果
を表４に示す。スランプ値は収束の程度が高くなるほど
大きくなった。比較例に比べ糸がらみも殆どなく圧送や
吹付けコンクリートとして使用できる流動性が確認され
た。特に実施例１および２は極めて混練性、ワーカビリ
ティーに優れている。圧縮強度は比較例より高く、収束
性を高めるほど高くなる傾向があった。曲げ強度、曲げ
タフネスは実施例３が通常繊維と同等、実施例１、２お
よび４が通常繊維より高くなった。特に、総合的には実
施例１がワーカビリティー、性能共極めて優れている。
また、投入本数の多い実施例４は極めて高い曲げ強度と
曲げタフネスを示した。
を表４に示す。スランプ値は収束の程度が高くなるほど
大きくなった。比較例に比べ糸がらみも殆どなく圧送や
吹付けコンクリートとして使用できる流動性が確認され
た。特に実施例１および２は極めて混練性、ワーカビリ
ティーに優れている。圧縮強度は比較例より高く、収束
性を高めるほど高くなる傾向があった。曲げ強度、曲げ
タフネスは実施例３が通常繊維と同等、実施例１、２お
よび４が通常繊維より高くなった。特に、総合的には実
施例１がワーカビリティー、性能共極めて優れている。
また、投入本数の多い実施例４は極めて高い曲げ強度と
曲げタフネスを示した。
【００２４】
【発明の効果】本発明によると、粗骨材が混入された一
般コンクリートやその他、トンネル吹付けコンクリー
ト、法面コンクリートおよび道路舗装コンクリート等に
好適な混練性、ワーカビリティーに優れたコンクリート
補強用繊維と耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリー
ト製品を提供することを可能とした。
般コンクリートやその他、トンネル吹付けコンクリー
ト、法面コンクリートおよび道路舗装コンクリート等に
好適な混練性、ワーカビリティーに優れたコンクリート
補強用繊維と耐久性に優れた高性能繊維補強コンクリー
ト製品を提供することを可能とした。
フロントページの続き (72)発明者 村上 聖 熊本市黒髪二丁目39番１号 熊本大学工学 部内 Ｆターム(参考） 2D055 KA02 KA04 4L036 MA04 MA15 PA17 PA21 RA10 RA24
Claims (8)
- 【請求項１】引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性
率が４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マル
チフィラメント繊維が部分的に融着されてなることを特
徴とするコンクリート補強用繊維。 - 【請求項２】高強度・高弾性率マルチフィラメント繊維
の単繊維径が５〜５０μであることを特徴とする請求項
１記載のコンクリート補強用繊維。 - 【請求項３】総繊度が１００ｄｔｅｘ〜６，０００ｄｔ
ｅｘであることを特徴とする請求項１記載のコンクリー
ト補強用繊維。 - 【請求項４】高強度・高弾性率マルチフィラメント繊維
にカバリングされた低融点繊維が熱接着することにより
部分的に熱融着されてなることを特徴とする請求項１記
載のコンクリート補強用繊維。 - 【請求項５】低融点繊維がポリエチレン繊維であること
を特徴とする請求項４記載のコンクリート補強用繊維。 - 【請求項６】引張り強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性
率が４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度・高弾性率マル
チフィラメント繊維に低融点繊維でカバリングし、次い
で加熱処理を施すことを特徴とするコンクリート補強用
繊維の製造方法。 - 【請求項７】カバリング数が３０〜９００Ｔ／ｍである
ことを特徴とする請求項６記載のコンクリート補強用繊
維の製造方法。 - 【請求項８】請求項１記載のコンクリート補強用繊維を
強化材としてなることを特徴とする繊維補強コンクリー
ト製品。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000363559A JP4645930B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 部分的に融着したコンクリート補強用繊維およびその製造方法および繊維補強コンクリート製品 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2000363559A JP4645930B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 部分的に融着したコンクリート補強用繊維およびその製造方法および繊維補強コンクリート製品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002167250A true JP2002167250A (ja) | 2002-06-11 |
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| JP2000363559A Expired - Fee Related JP4645930B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 部分的に融着したコンクリート補強用繊維およびその製造方法および繊維補強コンクリート製品 |
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| JP (1) | JP4645930B2 (ja) |
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-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000363559A patent/JP4645930B2/ja not_active Expired - Fee Related
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