JP2003112954A - コンクリート爆裂防止用繊維及びこれを混入した耐爆裂性コンクリート体 - Google Patents
コンクリート爆裂防止用繊維及びこれを混入した耐爆裂性コンクリート体Info
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- JP2003112954A JP2003112954A JP2001305760A JP2001305760A JP2003112954A JP 2003112954 A JP2003112954 A JP 2003112954A JP 2001305760 A JP2001305760 A JP 2001305760A JP 2001305760 A JP2001305760 A JP 2001305760A JP 2003112954 A JP2003112954 A JP 2003112954A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火災時の高強度コンクリートの爆裂防止を図
る。 【解決手段】 アルカリ可溶樹脂成分が配合されたコン
クリート爆裂防止用繊維を高強度コンクリートに混入
し、コンクリート養生中にアルカリ可溶樹脂成分を溶
解、体積減少させ、予めコンクリート内部に空隙を確保
する。
る。 【解決手段】 アルカリ可溶樹脂成分が配合されたコン
クリート爆裂防止用繊維を高強度コンクリートに混入
し、コンクリート養生中にアルカリ可溶樹脂成分を溶
解、体積減少させ、予めコンクリート内部に空隙を確保
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート建物
の火災時等におけるコンクリート体の爆裂を防止するた
めのコンクリート爆裂防止用繊維及び該爆裂防止用繊維
が混入された耐爆裂性コンクリート体に関する。
の火災時等におけるコンクリート体の爆裂を防止するた
めのコンクリート爆裂防止用繊維及び該爆裂防止用繊維
が混入された耐爆裂性コンクリート体に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート建物は、火災時にその表面
に亀裂が起こり、うろこ状に爆裂をおこして剥離する、
いわゆるコンクリート爆裂現象が見られる。これはコン
クリート体内部の水分が火災時の熱により水蒸気となっ
て急激に膨張するためと見られている。この現象は特に
コンクリート体成型時に水と反応するセメント、シリカ
等の結合材の配合量を多くして圧縮強度を高めた高強度
コンクリート体に著しいことが知られている。このよう
なコンクリート体の爆裂を防止するため、従来、コンク
リート体にあらかじめ熱溶融性の合成繊維を混入してお
き、火災時に発生する高温により合成繊維を溶融させ、
その跡にできた空隙から内部に発生する水蒸気を放出
し、内部圧力の増大を回避して爆裂を防止する方法が以
下のように知られている。例えば、特開平６−３２１６
０６号公報には、ポリプロピレン繊維やポリエステル繊
維を空気連行剤と併せて混入する方法が記載されてい
る。特開平８−１８９０８０号公報には、プレキャスト
コンクリート製の打ち込み枠にポリプロピレン繊維を混
入する方法が記載されている。特開平１１−２５６８１
８号公報には、型枠内面に合成繊維を接着剤で貼り付け
ておきコンクリート打設時に剥離する合成繊維をコンク
リートと混合させる方法が記載されている。特開平１１
−３０３２４５号公報には、コンクリート強度差を考慮
してあらかじめ爆裂の深さを想定し、混入すべき繊維の
種類、寸法、量を設定する方法が記載されている。特開
２０００−１４３３２２号公報には、５００℃加熱時の
重量残存率が３０％以下のポリプロピレン繊維やビニロ
ン繊維を混入する方法が記載されている。
に亀裂が起こり、うろこ状に爆裂をおこして剥離する、
いわゆるコンクリート爆裂現象が見られる。これはコン
クリート体内部の水分が火災時の熱により水蒸気となっ
て急激に膨張するためと見られている。この現象は特に
コンクリート体成型時に水と反応するセメント、シリカ
等の結合材の配合量を多くして圧縮強度を高めた高強度
コンクリート体に著しいことが知られている。このよう
なコンクリート体の爆裂を防止するため、従来、コンク
リート体にあらかじめ熱溶融性の合成繊維を混入してお
き、火災時に発生する高温により合成繊維を溶融させ、
その跡にできた空隙から内部に発生する水蒸気を放出
し、内部圧力の増大を回避して爆裂を防止する方法が以
下のように知られている。例えば、特開平６−３２１６
０６号公報には、ポリプロピレン繊維やポリエステル繊
維を空気連行剤と併せて混入する方法が記載されてい
る。特開平８−１８９０８０号公報には、プレキャスト
コンクリート製の打ち込み枠にポリプロピレン繊維を混
入する方法が記載されている。特開平１１−２５６８１
８号公報には、型枠内面に合成繊維を接着剤で貼り付け
ておきコンクリート打設時に剥離する合成繊維をコンク
リートと混合させる方法が記載されている。特開平１１
−３０３２４５号公報には、コンクリート強度差を考慮
してあらかじめ爆裂の深さを想定し、混入すべき繊維の
種類、寸法、量を設定する方法が記載されている。特開
２０００−１４３３２２号公報には、５００℃加熱時の
重量残存率が３０％以下のポリプロピレン繊維やビニロ
ン繊維を混入する方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように高強度コンクリート体の火災時爆裂を防ぐための
提案が多数なされているが、混入する合成繊維の溶融挙
動に着目してより効果的な爆裂防止を図った例はなく、
爆裂防止用繊維としてより適した繊維の追求はなされて
いないのが実状である。本発明者等はコンクリートが有
するアルカリ分の溶出に着目し、コンクリートの養生時
にコンクリート内部に爆裂防止のための空隙部を予め形
成し得る少なくともアルカリ可溶樹脂が配合されて成る
単一繊維又は複合繊維が高強度コンクリートの爆裂防止
により効果的であることを見出し本発明に至った次第で
ある。特に最近のコンクリートの高強度化に伴いセメン
トマトリックスの空隙が減少し、従来の爆裂防止用繊維
では火災初期の水蒸気の膨張圧を吸収することができず
に爆裂を生じていた問題点を本発明により解決しようと
するものである。
ように高強度コンクリート体の火災時爆裂を防ぐための
提案が多数なされているが、混入する合成繊維の溶融挙
動に着目してより効果的な爆裂防止を図った例はなく、
爆裂防止用繊維としてより適した繊維の追求はなされて
いないのが実状である。本発明者等はコンクリートが有
するアルカリ分の溶出に着目し、コンクリートの養生時
にコンクリート内部に爆裂防止のための空隙部を予め形
成し得る少なくともアルカリ可溶樹脂が配合されて成る
単一繊維又は複合繊維が高強度コンクリートの爆裂防止
により効果的であることを見出し本発明に至った次第で
ある。特に最近のコンクリートの高強度化に伴いセメン
トマトリックスの空隙が減少し、従来の爆裂防止用繊維
では火災初期の水蒸気の膨張圧を吸収することができず
に爆裂を生じていた問題点を本発明により解決しようと
するものである。
【０００４】
【発明が解決するための手段】本発明のコンクリート爆
裂防止用繊維は、アルカリ可溶樹脂成分を含有してなる
コンクリート爆裂防止用繊維を以て、上記課題を解決す
るものである。また、少なくとも１成分がアルカリ可溶
樹脂からなり他の成分がアルカリ難溶又は非溶樹脂から
なる複合繊維であることが好ましい。また、該複合繊維
が芯鞘型複合繊維であって、該芯鞘型複合繊維の芯部が
アルカリ可溶樹脂から形成され、鞘部がアルカリ難溶又
は非溶樹脂から形成されていることが好ましい。また、
アルカリ難溶又は非溶樹脂に対するアルカリ可溶樹脂の
アルカリ溶解残質量比が１．３以上であることが好まし
い。また、アルカリ可溶樹脂が共重合ポリエステル樹脂
からなることが好ましい。
裂防止用繊維は、アルカリ可溶樹脂成分を含有してなる
コンクリート爆裂防止用繊維を以て、上記課題を解決す
るものである。また、少なくとも１成分がアルカリ可溶
樹脂からなり他の成分がアルカリ難溶又は非溶樹脂から
なる複合繊維であることが好ましい。また、該複合繊維
が芯鞘型複合繊維であって、該芯鞘型複合繊維の芯部が
アルカリ可溶樹脂から形成され、鞘部がアルカリ難溶又
は非溶樹脂から形成されていることが好ましい。また、
アルカリ難溶又は非溶樹脂に対するアルカリ可溶樹脂の
アルカリ溶解残質量比が１．３以上であることが好まし
い。また、アルカリ可溶樹脂が共重合ポリエステル樹脂
からなることが好ましい。
【０００５】本発明の爆裂防止用繊維をコンクリート体
に対して０．０１〜５．０ｖｏｌ％混入することによ
り、コンクリートの養生中にコンクリート中のアルカリ
分の溶出によって該繊維のアルカリ可溶樹脂成分の少な
くとも一部が溶けて体積減少し、その結果コンクリート
内部に予め空隙を形成した耐爆裂性コンクリート体が得
られる。このような予め空隙を形成されたコンクリート
体は火災初期の水蒸気の膨張圧の吸収に有効に作用し、
コンクリート体の爆裂防止に寄与する。
に対して０．０１〜５．０ｖｏｌ％混入することによ
り、コンクリートの養生中にコンクリート中のアルカリ
分の溶出によって該繊維のアルカリ可溶樹脂成分の少な
くとも一部が溶けて体積減少し、その結果コンクリート
内部に予め空隙を形成した耐爆裂性コンクリート体が得
られる。このような予め空隙を形成されたコンクリート
体は火災初期の水蒸気の膨張圧の吸収に有効に作用し、
コンクリート体の爆裂防止に寄与する。
【０００６】
【発明の実施の態様】本発明のコンクリート爆裂防止用
繊維は、アルカリ可溶樹脂成分を含有してなる繊維であ
って、アルカリ可溶樹脂成分からなる単一短繊維やアル
カリ可溶樹脂成分とその他の樹脂成分からなる複合短繊
維等が適用される。本発明におけるアルカリ可溶樹脂と
は、コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分に
よって溶解又は分解することにより体積減少しやすい樹
脂のことである。これに対しアルカリ難溶又は非溶樹脂
とは、コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分
によって体積減少しにくい樹脂、またはアルカリ分によ
って体積減少しない樹脂のことである。該アルカリ可溶
樹脂としては、溶融紡糸可能な重合体又は共重合体でア
ルカリで溶解または分解することによって体積減少でき
る樹脂であればよく特に限定するものではないが、例え
ば具体的には樹脂１ｇを９８〜１００℃の１％の水酸化
ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処理した
時のアルカリ減量率が５０％以上の樹脂が好ましい。特
に弱アルカリでも容易に溶ける共重合ポリエステル樹脂
が好ましい。該共重合ポリエステルとしては、例えば、
ポリアルキレングリコールやスルホネート基を有するテ
レフタル酸以外のジカルボン酸の１種又は２種を共重合
したポリエチレンテレフタレート等の公知の共重合ポリ
エステル樹脂が適用しえる。また、前記アルカリ難溶又
は非溶樹脂としてはこれも特に限定するものではない
が、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルペンテン、ポリブテンあるいはこれらの共重合体、ポ
リアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ビニロン
等が適用しえる。爆裂防止性を考慮すれば火災時の熱溶
融分解性の高いものほど好ましい。例えばポリプロピレ
ンやその共重合体、ポリアセタール等がより好ましい。
繊維は、アルカリ可溶樹脂成分を含有してなる繊維であ
って、アルカリ可溶樹脂成分からなる単一短繊維やアル
カリ可溶樹脂成分とその他の樹脂成分からなる複合短繊
維等が適用される。本発明におけるアルカリ可溶樹脂と
は、コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分に
よって溶解又は分解することにより体積減少しやすい樹
脂のことである。これに対しアルカリ難溶又は非溶樹脂
とは、コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分
によって体積減少しにくい樹脂、またはアルカリ分によ
って体積減少しない樹脂のことである。該アルカリ可溶
樹脂としては、溶融紡糸可能な重合体又は共重合体でア
ルカリで溶解または分解することによって体積減少でき
る樹脂であればよく特に限定するものではないが、例え
ば具体的には樹脂１ｇを９８〜１００℃の１％の水酸化
ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処理した
時のアルカリ減量率が５０％以上の樹脂が好ましい。特
に弱アルカリでも容易に溶ける共重合ポリエステル樹脂
が好ましい。該共重合ポリエステルとしては、例えば、
ポリアルキレングリコールやスルホネート基を有するテ
レフタル酸以外のジカルボン酸の１種又は２種を共重合
したポリエチレンテレフタレート等の公知の共重合ポリ
エステル樹脂が適用しえる。また、前記アルカリ難溶又
は非溶樹脂としてはこれも特に限定するものではない
が、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルペンテン、ポリブテンあるいはこれらの共重合体、ポ
リアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ビニロン
等が適用しえる。爆裂防止性を考慮すれば火災時の熱溶
融分解性の高いものほど好ましい。例えばポリプロピレ
ンやその共重合体、ポリアセタール等がより好ましい。
【０００７】また前記複合短繊維の横断面形態として
は、並列型、芯鞘型、海島型、花弁状分割型等に配列し
た形態が挙げられ、円形以外の異型、中空形態等でもよ
いが、コンクリート強度や前記アルカリ分による溶解、
体積減少後の空隙確保性を考慮すれば芯鞘型複合繊維で
あって、該芯鞘型複合繊維の芯部をアルカリ可溶樹脂か
ら形成し、鞘部をアルカリ難溶又は非溶樹脂から形成す
ることが好ましい。また繊維の長さ寸法及び径は特に限
定するものではないが、それぞれ３〜３０ｍｍ、１〜２
０ｄｔｅｘが好ましい。このような形態、構成の繊維を
用いることにより、コンクリート施行時は複合短繊維の
形態のまま存在し、施工時における圧縮に対しても該繊
維がつぶれにくい状態を維持し、施工後のコンクリート
養生中にコンクリートが流動しない程度に硬化してから
コンクリートのアルカリ分により徐々に芯部のアルカリ
可溶樹脂が該繊維の両端部から溶解、体積減少してい
き、該複合繊維の芯部が空洞化していき中空繊維化し、
この空洞部でもって爆裂防止用の空隙を形成しやすい複
合短繊維となるのである。
は、並列型、芯鞘型、海島型、花弁状分割型等に配列し
た形態が挙げられ、円形以外の異型、中空形態等でもよ
いが、コンクリート強度や前記アルカリ分による溶解、
体積減少後の空隙確保性を考慮すれば芯鞘型複合繊維で
あって、該芯鞘型複合繊維の芯部をアルカリ可溶樹脂か
ら形成し、鞘部をアルカリ難溶又は非溶樹脂から形成す
ることが好ましい。また繊維の長さ寸法及び径は特に限
定するものではないが、それぞれ３〜３０ｍｍ、１〜２
０ｄｔｅｘが好ましい。このような形態、構成の繊維を
用いることにより、コンクリート施行時は複合短繊維の
形態のまま存在し、施工時における圧縮に対しても該繊
維がつぶれにくい状態を維持し、施工後のコンクリート
養生中にコンクリートが流動しない程度に硬化してから
コンクリートのアルカリ分により徐々に芯部のアルカリ
可溶樹脂が該繊維の両端部から溶解、体積減少してい
き、該複合繊維の芯部が空洞化していき中空繊維化し、
この空洞部でもって爆裂防止用の空隙を形成しやすい複
合短繊維となるのである。
【０００８】本発明においては、コンクリート体内部に
予め爆裂防止用の空隙を設けることを主眼にするもので
あり、アルカリ分の影響によって溶解時期の違いはあっ
てもアルカリ難溶樹脂も溶解されて空隙が形成されてい
てもよい。
予め爆裂防止用の空隙を設けることを主眼にするもので
あり、アルカリ分の影響によって溶解時期の違いはあっ
てもアルカリ難溶樹脂も溶解されて空隙が形成されてい
てもよい。
【０００９】また、アルカリ難溶又は非溶樹脂に対する
アルカリ可溶樹脂のアルカリ溶解残質量比が１．３以上
であることが好ましい。ここでアルカリ溶解残質量比と
は、アルカリ難溶又は非溶樹脂１ｇとアルカリ可溶樹脂
１ｇをそれぞれ９８〜１００℃の１％の水酸化ナトリウ
ム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処理した後の各々
の質量を対比するものであり、該アルカリ難溶又は非溶
樹脂のアルカリ減量処理後の質量を該アルカリ可溶樹脂
のアルカリ減量処理後の質量で割った値である。該アル
カリ溶解残質量比はより好ましくは２．０以上、さらに
好ましくは４．０以上である。該アルカリ溶解残質量比
を１．３以上とすることによって、該複合繊維をコンク
リートに混入した場合にコンクリート養生中にコンクリ
ートのアルカリ分により徐々に芯部のアルカリ可溶樹脂
が繊維の両端部から溶解、体積減少していき、該複合繊
維の芯部が空洞化していき中空繊維化し、この空洞部で
もって予め爆裂防止用の空隙を形成しやすい複合繊維と
なるのである。該アルカリ溶解残質量比が１．３未満で
あると、コンクリートのアルカリ分による十分な溶解、
体積減少する前にコンクリートが中性化してしまい前記
複合繊維の溶解による空隙が予め形成しにくくなり爆裂
防止効果の発現性に劣る。
アルカリ可溶樹脂のアルカリ溶解残質量比が１．３以上
であることが好ましい。ここでアルカリ溶解残質量比と
は、アルカリ難溶又は非溶樹脂１ｇとアルカリ可溶樹脂
１ｇをそれぞれ９８〜１００℃の１％の水酸化ナトリウ
ム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処理した後の各々
の質量を対比するものであり、該アルカリ難溶又は非溶
樹脂のアルカリ減量処理後の質量を該アルカリ可溶樹脂
のアルカリ減量処理後の質量で割った値である。該アル
カリ溶解残質量比はより好ましくは２．０以上、さらに
好ましくは４．０以上である。該アルカリ溶解残質量比
を１．３以上とすることによって、該複合繊維をコンク
リートに混入した場合にコンクリート養生中にコンクリ
ートのアルカリ分により徐々に芯部のアルカリ可溶樹脂
が繊維の両端部から溶解、体積減少していき、該複合繊
維の芯部が空洞化していき中空繊維化し、この空洞部で
もって予め爆裂防止用の空隙を形成しやすい複合繊維と
なるのである。該アルカリ溶解残質量比が１．３未満で
あると、コンクリートのアルカリ分による十分な溶解、
体積減少する前にコンクリートが中性化してしまい前記
複合繊維の溶解による空隙が予め形成しにくくなり爆裂
防止効果の発現性に劣る。
【００１０】また、コンクリートに混入する爆裂防止用
繊維量としては、０．０１〜５．０ｖｏｌ％が好まし
い。より好ましくは０．０５〜３．５ｖｏｌ％である。
０．０１ｖｏｌ％未満では爆裂防止の効果に劣り、５．
０ｖｏｌ％を超えるとコンクリート強度の低下に繋がり
好ましくない。該混入繊維量は、コンクリート圧縮強度
が高いほどセメントマトリックスの空隙が低下するた
め、繊維量も多くすることが好ましい。例えば、８０Ｎ
／ｍｍ2 以上の高強度コンクリートに対しては０．１〜
３．５ｖｏｌ％が好ましい。
繊維量としては、０．０１〜５．０ｖｏｌ％が好まし
い。より好ましくは０．０５〜３．５ｖｏｌ％である。
０．０１ｖｏｌ％未満では爆裂防止の効果に劣り、５．
０ｖｏｌ％を超えるとコンクリート強度の低下に繋がり
好ましくない。該混入繊維量は、コンクリート圧縮強度
が高いほどセメントマトリックスの空隙が低下するた
め、繊維量も多くすることが好ましい。例えば、８０Ｎ
／ｍｍ2 以上の高強度コンクリートに対しては０．１〜
３．５ｖｏｌ％が好ましい。
【００１１】本発明の爆裂防止用繊維は、好ましくは８
０Ｎ／ｍｍ2 以上、より好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ2 以
上の高強度コンクリートに混入することが好ましく、セ
メントマトリックスの空隙が少ない高強度コンクリート
に適用するといっそう効果的である。
０Ｎ／ｍｍ2 以上、より好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ2 以
上の高強度コンクリートに混入することが好ましく、セ
メントマトリックスの空隙が少ない高強度コンクリート
に適用するといっそう効果的である。
【００１２】本発明のコンクリート爆裂防止用繊維は、
コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分によっ
てアルカリ可溶樹脂が溶解、体積減少し、予めコンクリ
ート内部に爆裂防止用の空隙を形成することによって火
災初期の水蒸気爆発を抑制、防止するものである。ま
た、前記アルカリ難溶又は非溶樹脂との複合繊維におい
ては、予め形成された空隙が火災時には該アルカリ難溶
又は非溶樹脂が熱溶解、又は熱分解することにより体積
減少し、さらに増大した空隙を形成する、いわば２段階
でコンクリート内部に空隙を設けることにより火災時の
コンクリート爆裂を防止するものである。
コンクリート養生中にコンクリートのアルカリ分によっ
てアルカリ可溶樹脂が溶解、体積減少し、予めコンクリ
ート内部に爆裂防止用の空隙を形成することによって火
災初期の水蒸気爆発を抑制、防止するものである。ま
た、前記アルカリ難溶又は非溶樹脂との複合繊維におい
ては、予め形成された空隙が火災時には該アルカリ難溶
又は非溶樹脂が熱溶解、又は熱分解することにより体積
減少し、さらに増大した空隙を形成する、いわば２段階
でコンクリート内部に空隙を設けることにより火災時の
コンクリート爆裂を防止するものである。
【００１３】さらに詳しくは、８０Ｎ／ｍｍ2 以上に高
強度化された高強度コンクリートにおいては、通常のコ
ンクリートと比較してセメントマトリックスの空隙が減
少しているため、例えば火災時コンクリート表面が加熱
された時に、火災の初期（約２００℃までの温度域）に
はコンクリート内の水分が水蒸気化しその膨張圧によっ
て水蒸気爆発状態となり第１段階の爆裂が発生し易く、
次にそれ以上に温度上昇した際の高温域ではコンクリー
ト表面と内部の温度差により歪み圧が生じ第２段階の爆
裂が生じ易くなる。従来のコンクリート体ではマトリッ
クスの空隙自体がもともと多いためにこれらの内部圧力
を吸収していた。本発明の爆裂防止用繊維は、コンクリ
ート養生中に上記の通り予め空隙を形成しておくことに
より高強度コンクリート特有のマトリックス不足分を補
うものである。特に本発明のコンクリート内に混入され
た爆裂防止用複合繊維は、前記水蒸気爆発、コンクリー
ト歪みによる２段階での爆裂現象に対応すべく２段階で
空隙を設けて爆裂を抑制、防止しようとするものであ
る。従来のポリプロピレン等の単一成分からなる爆裂防
止用繊維ではこのような初期の水蒸気爆発に寄与するこ
とが困難であったのである。
強度化された高強度コンクリートにおいては、通常のコ
ンクリートと比較してセメントマトリックスの空隙が減
少しているため、例えば火災時コンクリート表面が加熱
された時に、火災の初期（約２００℃までの温度域）に
はコンクリート内の水分が水蒸気化しその膨張圧によっ
て水蒸気爆発状態となり第１段階の爆裂が発生し易く、
次にそれ以上に温度上昇した際の高温域ではコンクリー
ト表面と内部の温度差により歪み圧が生じ第２段階の爆
裂が生じ易くなる。従来のコンクリート体ではマトリッ
クスの空隙自体がもともと多いためにこれらの内部圧力
を吸収していた。本発明の爆裂防止用繊維は、コンクリ
ート養生中に上記の通り予め空隙を形成しておくことに
より高強度コンクリート特有のマトリックス不足分を補
うものである。特に本発明のコンクリート内に混入され
た爆裂防止用複合繊維は、前記水蒸気爆発、コンクリー
ト歪みによる２段階での爆裂現象に対応すべく２段階で
空隙を設けて爆裂を抑制、防止しようとするものであ
る。従来のポリプロピレン等の単一成分からなる爆裂防
止用繊維ではこのような初期の水蒸気爆発に寄与するこ
とが困難であったのである。
【００１４】
【実施例】（実施例１） 芯成分にアルカリ可溶樹脂で
ある共重合ポリエステル樹脂（製品名：ＡＬＫＡＬＩ
ＳＯＬＵＢＬＥ Ｓｕｐｅｒ−ＢＲ，カネボウ合繊
（株）製）、鞘成分にアルカリ非溶樹脂である共重合ポ
リプロピレン樹脂（製品名：ＸＫ１１６７，日本ポリケ
ム（株）製）を用いて３００／２８５℃にて溶融紡糸
し、４４ｄｔｅｘの未延伸糸を得た。該未延伸糸を８０
℃で２．７倍湿式延伸し、アルキルフォスフェートカリ
ウム塩を付与後、切断して、１７ｄｔｅｘ×１０ｍｍの
本発明のコンクリート爆裂防止用芯鞘型複合短繊維を得
た。該複合繊維をセメントと骨材を重量比で４：１の割
合で配合したコンクリートに対して１ｖｏｌ％添加し、
中心部に鉄筋を入れて４０ｃｍφ、８０ｃｍ高のコンク
リートブロックを作製した。この作成したコンクリート
ブロックを６０日間自然養生させた後、該ブロック中の
複合繊維の状態を確認したところ、該複合繊維の芯部が
溶解されており空洞部を形成していた。このコンクリー
トブロックをＪＩＳ−Ａ−１３０４に準じて加熱し、１
１００℃で５時間燃焼した。その結果、コンクリートブ
ロックの表面は爆裂のないきれいな表面のままであっ
た。尚、前記芯成分と鞘成分の樹脂各々１ｇを９８〜１
００℃の１％の水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間
アルカリ減量した所、各々の残質量がそれぞれ０．２４
ｇ、１ｇであって、アルカリ溶解残質量比は、１／０．
２４≒４．２であった。
ある共重合ポリエステル樹脂（製品名：ＡＬＫＡＬＩ
ＳＯＬＵＢＬＥ Ｓｕｐｅｒ−ＢＲ，カネボウ合繊
（株）製）、鞘成分にアルカリ非溶樹脂である共重合ポ
リプロピレン樹脂（製品名：ＸＫ１１６７，日本ポリケ
ム（株）製）を用いて３００／２８５℃にて溶融紡糸
し、４４ｄｔｅｘの未延伸糸を得た。該未延伸糸を８０
℃で２．７倍湿式延伸し、アルキルフォスフェートカリ
ウム塩を付与後、切断して、１７ｄｔｅｘ×１０ｍｍの
本発明のコンクリート爆裂防止用芯鞘型複合短繊維を得
た。該複合繊維をセメントと骨材を重量比で４：１の割
合で配合したコンクリートに対して１ｖｏｌ％添加し、
中心部に鉄筋を入れて４０ｃｍφ、８０ｃｍ高のコンク
リートブロックを作製した。この作成したコンクリート
ブロックを６０日間自然養生させた後、該ブロック中の
複合繊維の状態を確認したところ、該複合繊維の芯部が
溶解されており空洞部を形成していた。このコンクリー
トブロックをＪＩＳ−Ａ−１３０４に準じて加熱し、１
１００℃で５時間燃焼した。その結果、コンクリートブ
ロックの表面は爆裂のないきれいな表面のままであっ
た。尚、前記芯成分と鞘成分の樹脂各々１ｇを９８〜１
００℃の１％の水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間
アルカリ減量した所、各々の残質量がそれぞれ０．２４
ｇ、１ｇであって、アルカリ溶解残質量比は、１／０．
２４≒４．２であった。
【００１５】（実施例２） 使用した樹脂を上記共重合
ポリエステル樹脂のみとした以外は実施例１と同様にし
て本発明のコンクリート爆裂防止用単一短繊維を得た。
実施例１と同様にこれを添加したコンクリートブロック
を作製し、この作成したコンクリートブロックを６０日
間自然養生させた後、該ブロック中の単一繊維の状態を
確認したところ、該繊維が溶解し空洞部が形成されてい
た。このコンクリートブロックを同様にＪＩＳ−Ａ−１
３０４に準じて加熱し、１１００℃で５時間燃焼した結
果、コンクリート爆裂現象は確認されなかった。尚、該
共重合ポリエステル樹脂１ｇを９８〜１００℃の１％の
水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処
理した時のアルカリ減量率は７６％であった。
ポリエステル樹脂のみとした以外は実施例１と同様にし
て本発明のコンクリート爆裂防止用単一短繊維を得た。
実施例１と同様にこれを添加したコンクリートブロック
を作製し、この作成したコンクリートブロックを６０日
間自然養生させた後、該ブロック中の単一繊維の状態を
確認したところ、該繊維が溶解し空洞部が形成されてい
た。このコンクリートブロックを同様にＪＩＳ−Ａ−１
３０４に準じて加熱し、１１００℃で５時間燃焼した結
果、コンクリート爆裂現象は確認されなかった。尚、該
共重合ポリエステル樹脂１ｇを９８〜１００℃の１％の
水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量処
理した時のアルカリ減量率は７６％であった。
【００１６】（比較例１） 繊維無添加の外は実施例１
と同様にしてコンクリートブロックを作成し、同様の燃
焼テストを行った。その結果、爆裂によりコンクリート
ブロックの表面部分が剥離して中心部の鉄筋が露出して
いた。
と同様にしてコンクリートブロックを作成し、同様の燃
焼テストを行った。その結果、爆裂によりコンクリート
ブロックの表面部分が剥離して中心部の鉄筋が露出して
いた。
【００１７】（比較例２） 芯成分にアルカリ難溶樹脂
であるポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた以外は
実施例１と同様にし芯鞘型複合繊維を得た。実施例１と
同様にこれを添加したコンクリートブロックを作製し、
この作成したコンクリートブロックを６０日間自然養生
させた後、該ブロック中の複合繊維の状態を確認したと
ころ、該複合繊維の芯部は溶解されておらず空洞部が形
成されていなかった。このコンクリートブロックを同様
にＪＩＳ−Ａ−１３０４に準じて加熱し、１１００℃で
５時間燃焼した。その結果、コンクリートブロックの表
面部分に鱗状の水蒸気爆発跡が確認された。尚、前記芯
成分と鞘成分の樹脂各々１ｇを９８〜１００℃の１％の
水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量し
た所、各々の残質量がそれぞれ０．９８ｇ、１ｇであっ
て、アルカリ溶解残質量比は、１／０．９８≒１．０で
あった。
であるポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた以外は
実施例１と同様にし芯鞘型複合繊維を得た。実施例１と
同様にこれを添加したコンクリートブロックを作製し、
この作成したコンクリートブロックを６０日間自然養生
させた後、該ブロック中の複合繊維の状態を確認したと
ころ、該複合繊維の芯部は溶解されておらず空洞部が形
成されていなかった。このコンクリートブロックを同様
にＪＩＳ−Ａ−１３０４に準じて加熱し、１１００℃で
５時間燃焼した。その結果、コンクリートブロックの表
面部分に鱗状の水蒸気爆発跡が確認された。尚、前記芯
成分と鞘成分の樹脂各々１ｇを９８〜１００℃の１％の
水酸化ナトリウム水溶液中にて３０分間アルカリ減量し
た所、各々の残質量がそれぞれ０．９８ｇ、１ｇであっ
て、アルカリ溶解残質量比は、１／０．９８≒１．０で
あった。
【００１８】
【発明の効果】本発明の爆裂防止用繊維は、高強度コン
クリートでセメントマトリックスの空隙が少ないものに
特に効果的であり、コンクリート打設後のコンクリート
養生中にアルカリ分によって溶解、体積減少し、マトリ
ックスで不足している空隙を補い、火災初期の水蒸気爆
発の防止に寄与することができる。特に本発明の爆裂防
止用複合繊維は、水蒸気爆発、コンクリート歪みによる
２段階での爆裂現象に対応すべく２段階で空隙を設けて
爆裂を抑制、防止することができる。
クリートでセメントマトリックスの空隙が少ないものに
特に効果的であり、コンクリート打設後のコンクリート
養生中にアルカリ分によって溶解、体積減少し、マトリ
ックスで不足している空隙を補い、火災初期の水蒸気爆
発の防止に寄与することができる。特に本発明の爆裂防
止用複合繊維は、水蒸気爆発、コンクリート歪みによる
２段階での爆裂現象に対応すべく２段階で空隙を設けて
爆裂を抑制、防止することができる。
フロントページの続き
(72)発明者 樋口 健作
兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイワ
ボウポリテック株式会社播磨研究所内
Ｆターム(参考） 4G012 PA24 PC15
Claims (6)
- 【請求項１】 アルカリ可溶樹脂成分を含有してなるコ
ンクリート爆裂防止用繊維。 - 【請求項２】 少なくとも１成分がアルカリ可溶樹脂か
らなり他の成分がアルカリ難溶又は非溶樹脂からなる複
合繊維であることを特徴とする請求項１記載のコンクリ
ート爆裂防止用繊維。 - 【請求項３】 複合繊維が芯鞘型複合繊維であって、該
芯鞘型複合繊維の芯部がアルカリ可溶樹脂から形成さ
れ、鞘部がアルカリ難溶又は非溶樹脂から形成されてい
ることを特徴とする請求項２記載のコンクリート爆裂防
止用繊維。 - 【請求項４】 アルカリ難溶又は非溶樹脂に対するアル
カリ可溶樹脂のアルカリ溶解残質量比が１．３以上であ
ることを特徴とする請求項２又は３記載のコンクリート
爆裂防止用繊維。 - 【請求項５】 アルカリ可溶樹脂が共重合ポリエステル
樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載のコンクリート爆裂防止用繊維。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のコンク
リート爆裂防止用繊維がコンクリート体に対して０．０
１〜５．０ｖｏｌ％混入されており、且つ混入された繊
維の少なくとも一部が体積減少したことによる空隙が形
成されていることを特徴とする耐爆裂性コンクリート
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305760A JP3889946B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | コンクリート爆裂防止用繊維及びこれを混入した耐爆裂性コンクリート体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305760A JP3889946B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | コンクリート爆裂防止用繊維及びこれを混入した耐爆裂性コンクリート体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003112954A true JP2003112954A (ja) | 2003-04-18 |
| JP3889946B2 JP3889946B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=19125501
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001305760A Expired - Fee Related JP3889946B2 (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | コンクリート爆裂防止用繊維及びこれを混入した耐爆裂性コンクリート体 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3889946B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265030A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Takenaka Komuten Co Ltd | 二酸化炭素固定化成型体、該成型体を形成するためのコンクリート組成物、及び、それを用いた二酸化炭素固定化成型体の製造方法 |
| JP2009507746A (ja) * | 2005-06-14 | 2009-02-26 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | セメント状組成物に耐凍性および融解抵抗性を付与する方法 |
| JP2009221753A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Shimizu Corp | 耐火セグメント |
| JP2012153539A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Taisei Corp | 爆裂防止超高強度プレキャストコンクリート及びその製造方法 |
| JP2012166968A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Kuraray Co Ltd | 耐爆裂性水硬性硬化体 |
| JP2012211033A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kuraray Co Ltd | 耐爆裂性水硬性硬化体 |
| JP2012232861A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Tokyu Construction Co Ltd | 耐爆裂性高強度コンクリートと製造方法 |
-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001305760A patent/JP3889946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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