JP2006257669A - Concrete member excellent in explosion-proof properties - Google Patents

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Takuya Konishi
拓也 小西
Tokuichi Maeda
徳一 前田
Kiyosuke Kamiyama
清佐 上山
Nobuyuki Mitsui
宜之 三井
Sei Murakami
聖 村上
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete member which not only prevents large-scale destruction of a building from explosion of an explosive substance such as powder but also minimizes scattering of concrete fragments caused by explosion impact, to thereby reduce human damage in the building. <P>SOLUTION: The concrete member is formed of a concrete portion and a sheet stuck at least to one surface or embedded at least in one surface of the concrete portion, and excellent in explosion-proof properties. The sheet is formed of high-strength fibers and has a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of 40 GPa. Preferably the sheet formed of the high-strength fibers satisfies the following conditions. (1) Both the warp and woof of the sheet have a tensile strength of 200 N/cm or more, and an elongation of 10% or less, (2) a strength ratio of the warp to the woof falls in the range of 0.5 or more and 2.0 or less, and (3) an elongation ratio of the warp to the woof falls in the range of 0.33 or more and 3.0 or less. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建造物の柱、壁、梁などを構成するコンクリート部材に関し、特に火薬の爆破などによるコンクリート部材の破壊、建造物の崩壊を防ぐ技術に関するものである。 The present invention relates to a concrete member constituting a pillar, wall, beam, or the like of a building, and more particularly to a technique for preventing destruction of a concrete member or explosion of a building due to explosive explosion.

従来より、コンクリートやモルタルの耐爆裂性を改善する技術に関しては多数提案されているが、火災時などの高温環境下における耐爆裂性を改善しようとするもの(例えば特許文献1、2、3参照)、地震による急激な衝撃に対する構造物の破壊を防ごうとするもの(例えば特許文献4、5参照)、衝撃、衝突または発射体などに対する防護性能に関するもの(特許文献6参照)などであり、耐火薬爆裂性や耐人防護性の観点からの提案はなされていない。
近年、国家間や宗教、民族間などの対立により、地球上の各地で紛争が起り、爆弾、火薬などによる建造物の破壊が頻発しており、また、危険物が爆発する爆発事故などもある。爆発物がコンクリート近傍で爆発すると、そのエネルギーにより爆発側の表面とその裏側のコンクリート部が部分的に剥離する。その時に飛び散る破片のスピードは極めて速く、最悪の場合、剥離部の体積が大きいと主筋を拘束する力が失われるので、建造物の破壊にまで至る恐れもあり、爆発物に対する耐爆裂性や耐人防護性の観点からの提案が求められている。
特開2002−193654号公報 特開2002−326857号公報 特開2004−026631号公報 特開2000−192671号公報 特開平11−031516号公報 特表平11−512842号公報
Conventionally, many techniques for improving the explosion resistance of concrete and mortar have been proposed. However, those that attempt to improve the explosion resistance in a high temperature environment such as a fire (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). ), Those that are intended to prevent the destruction of structures against sudden impacts caused by earthquakes (see, for example, Patent Documents 4 and 5), those that relate to protection performance against impacts, collisions, or projectiles (see Patent Document 6), etc. No proposals have been made from the viewpoint of refractory explosion resistance and human protection.
In recent years, conflicts have occurred in various parts of the world due to conflicts between nations, religions, and ethnic groups, and the destruction of buildings due to bombs and explosives has occurred frequently, and there have also been explosions involving the explosion of dangerous materials. . When explosives explode in the vicinity of concrete, the surface on the explosion side and the concrete part on the back side are partially peeled off by the energy. The speed of debris scattered at that time is extremely fast, and in the worst case, if the volume of the peeled part is large, the force to restrain the main bar is lost, which may lead to the destruction of the building. A proposal from the viewpoint of human protection is required.
JP 2002-193654 A JP 2002-326857 A JP 2004-026631 A JP 2000-192671 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-031516 Japanese National Patent Publication No. 11-512842

本発明は、火薬などの爆発物の爆発による建造物の大規模な破壊を抑制するのみならず、爆発衝撃によるコンクリート破片の飛散を抑制することにより、建造物内部の人的被害を防げるようなコンクリート部材を提供しようとするものである。 The present invention not only suppresses large-scale destruction of buildings due to explosion of explosives such as explosives, but also prevents human damage inside the building by suppressing scattering of concrete fragments due to explosion impact. A concrete member is to be provided.

すなわち、本発明は上記の課題を達成するために、以下の構成を採用するものである。
(1) コンクリート部材の少なくとも片面に、引張強度1.5GPa以上で、かつ引張弾性率40GPa以上の高強力繊維からなるシートが貼り付けまたは埋設されてなることを特徴とする耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(2) 高強力繊維からなるシートが以下の(イ)〜(ハ)の特性を有することを特徴とする(1)に記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(イ)経緯ともに引張強力が200N/cm以上、伸度が10%以下。
(ロ)経方向に対する緯方向の強力比率が0.5以上2.0以下。
(ハ)経方向に対する緯方向の伸度比率が0.33以上3.0以下。
(3) コンクリート中に、引張強度1.5GPa以上、引張弾性率40GPa以上の高強力繊維からなる短繊維が、体積含有率 1.0%以上8.0%以下となるよう混入されていることを特徴とする(1) または(2)に記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(4) 高強力繊維からなるシートが、織物または不織布であることを特徴とする(1) 〜(3) のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(5) 高強力繊維からなるシートが、糸間隔が空いている二軸のメッシュ状のシートであり、その糸間隔が10mm以上、30mm以下であることを特徴とする(1) 〜(4)のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(6) 高強力繊維からなるシートを、2枚以上重ねて貼り付けていることを特徴とする(1) 〜(5) のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(7) シートを貼り付けたコンクリートの裏面に火薬100gを接触爆発させた際に、シートを貼り付けた側のコンクリート部分が剥落しないことを特徴とする(1)〜(6) のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート。
(8) 高強力繊維が、平均重合分子量100万以上、繊維密度0.95〜0.98g/cm3の超高分子量ポリエチレン繊維であることを特徴とする(1)〜(7) のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
That is, the present invention employs the following configuration in order to achieve the above-described problems.
(1) Concrete with excellent explosion resistance, characterized in that a sheet of high-strength fibers having a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of elasticity of 40 GPa or more is pasted or embedded on at least one surface of a concrete member. Element.
(2) The concrete member excellent in explosion resistance according to (1), wherein the sheet comprising high-strength fibers has the following characteristics (a) to (c).
(A) Tensile strength is 200 N / cm or more and elongation is 10% or less.
(B) The strength ratio of the weft direction to the warp direction is 0.5 or more and 2.0 or less.
(C) The elongation ratio of the weft direction to the warp direction is 0.33 or more and 3.0 or less.
(3) It is characterized in that short fibers made of high strength fibers having a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile elastic modulus of 40 GPa or more are mixed in the concrete so that the volume content is 1.0% or more and 8.0% or less ( A concrete member having excellent explosion resistance as described in 1) or (2).
(4) The concrete member excellent in explosion resistance according to any one of (1) to (3), wherein the sheet composed of high-strength fibers is a woven fabric or a non-woven fabric.
(5) The sheet made of high-strength fibers is a biaxial mesh-like sheet with a gap between threads, and the distance between the threads is 10 mm or more and 30 mm or less (1) to (4) A concrete member having excellent explosion resistance according to any one of the above.
(6) The concrete member excellent in explosion resistance according to any one of (1) to (5), wherein two or more sheets made of high-strength fibers are laminated and pasted.
(7) When 100 g of explosive is contacted and exploded on the back side of the concrete to which the sheet is attached, the concrete part on the side to which the sheet is attached does not peel off. (1) to (6) Concrete with excellent explosion resistance as described.
(8) The high-strength fiber is an ultrahigh molecular weight polyethylene fiber having an average polymerization molecular weight of 1 million or more and a fiber density of 0.95 to 0.98 g / cm 3 , according to any one of (1) to (7) Concrete member with excellent explosion resistance.

本発明は、高強度繊維からなるシートがコンクリート構造部の少なくとも片面に貼り付けられるか、または埋め込まれているため、爆発物の爆発衝撃力に対するコンクリート建造物の破壊を抑制する効果が高い。すなわち、コンクリート建造物近くで爆発物が爆発すると、通常、コンクリート建造物は、爆発があった側の裏側の方がコンクリート剥離が大きくなるため、建造物内部にいる人物が負傷する危険性が高いが、本発明によれば、裏側のコンクリート剥離が抑制されるため、人的被害の低減やコンクリート建造物の崩壊防止に有効である。 Since the sheet | seat which consists of a high strength fiber is affixed on the at least single side | surface of a concrete structure part, or this invention is embedded, the effect which suppresses destruction of the concrete building with respect to the explosion impact force of an explosive is high. In other words, when an explosive explodes near a concrete structure, the concrete structure usually has a higher risk of injury to the person inside the structure because the concrete peels off the back side where the explosion occurred. However, according to the present invention, since concrete peeling on the back side is suppressed, it is effective in reducing human damage and preventing collapse of the concrete building.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコンクリート部材は、高強力繊維からなるシートがコンクリート構造部の表面に貼り付けられるか、もしくは埋め込まれているために、爆発物の爆発衝撃力によるコンクリートの剥離体積を低減できる。
本発明におけるシートに使用される高強力繊維は、引張強度が1.5GPa以上、引張弾性率が40GPa以上の物性を有することが必要である。爆破衝撃力によってコンクリートが剥離する場合は、剥離する部分と基材との界面に急激な引張もしくはせん断力が発生するが、本発明のコンクリート部材においては、爆破衝撃力によるコンクリートの変形を、高強力繊維シートが押さえ込んで、破壊しない変形量内に剥離体積を低減する役割を果たす。このために高強力繊維に要求される物性は、破断しにくく、かつ伸びにくいという物性であり、破断のし難さが、コンクリートの剥離や破壊に対し、強大な抵抗となる。引張強度は1.5GPa以上が必要であるが、好ましくは2.5GPa以上である。また、伸びにくさは、コンクリートの変形を抑制する力となり、引張弾性率は40GPa以上が必要であるが、好ましくは70GPa以上である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The concrete member of the present invention can reduce the peeling volume of concrete due to the explosive impact force of explosives because a sheet made of high-strength fibers is attached or embedded on the surface of the concrete structure.
The high strength fiber used for the sheet in the present invention is required to have physical properties of a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile elastic modulus of 40 GPa or more. When concrete peels due to the blasting impact force, an abrupt tensile or shearing force is generated at the interface between the part to be peeled and the base material. However, in the concrete member of the present invention, the deformation of the concrete due to the blasting impact force is high. The strong fiber sheet is pressed down and plays the role of reducing the peel volume within the amount of deformation that does not break. For this reason, the physical properties required for high-strength fibers are physical properties that are difficult to break and that are difficult to stretch, and the difficulty of breaking provides a strong resistance against peeling and breakage of concrete. The tensile strength is required to be 1.5 GPa or more, preferably 2.5 GPa or more. Further, the difficulty of elongation is a force for suppressing deformation of the concrete, and the tensile elastic modulus is required to be 40 GPa or more, preferably 70 GPa or more.

本発明に使用される繊維の種類としては、上記引張強度と引張弾性率の値を満足するものであれば種類は問わない。この物性を満たす繊維としては、有機繊維では、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ビニロン繊維、無機繊維ではカーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、金属繊維ではスチール繊維、ステンレス繊維などが挙げられる。その中で最も適しているのは、超高分子量ポリエチレン繊維である。この繊維は、アルカリ中でも安定であり、錆などの腐食もなく、強度や弾性率の値も高く、比重が小さいので軽量な構造物にすることができる。しかし、耐熱性は低いので、構造物を高圧釜にて高温で養生する場合などは、PBO繊維やアラミド繊維など耐熱性に優れた繊維を使用することが好ましい。 The type of fiber used in the present invention is not limited as long as it satisfies the above tensile strength and tensile modulus values. Fibers that satisfy this physical property include ultra high molecular weight polyethylene fibers, polybenzobisoxazole (PBO) fibers, aramid fibers, polyarylate fibers, vinylon fibers for organic fibers, and carbon fibers, glass fibers, boron fibers, and alumina for inorganic fibers. Examples of fibers and metal fibers include steel fibers and stainless fibers. Of these, ultra-high molecular weight polyethylene fibers are most suitable. This fiber is stable even in an alkali, has no corrosion such as rust, has high strength and elastic modulus, and has a low specific gravity, so that a lightweight structure can be obtained. However, since the heat resistance is low, it is preferable to use fibers having excellent heat resistance such as PBO fibers and aramid fibers when the structure is cured at a high temperature in a high-pressure kettle.

シートの形状としては、織物や不織布、繊維を0°と90°方向に繊維どうしを交差することなく配列させたシート(一般にUDシートと呼ばれる)などが挙げられる。
織物としては、平織りや綾織、朱子織などの経糸と緯糸を交差させるパターンが多数あるが、作業性に支障がない限り、そのパターンを限定することはない。
また不織布としては、スパン糸をニードルや水流、空気流などにより糸を絡み合わせたタイプや長繊維をランダムに積層し押さえつけたタイプ(スパンボンド)のものや、メッシュ状に糸を一定の間隔に空く様に糸を配し、その糸に対し90°の角度を維持して糸が交互に上下に交差するように、且つ一定の間隔で空く様に糸を配し、有機系の樹脂で交点を固めたタイプなども挙げられる。
また60°の交差角度で繊維が三軸に配するようにされたシートも挙げられる。
一方向配列シートとしては、マルチフィラメントを開繊させながら一方向に繊維を並べ、その上に90°の角度をなすように、同様の方法で繊維を一方向に並べて積層して作られるシートが挙げられる。
Examples of the shape of the sheet include a woven fabric, a non-woven fabric, and a sheet (generally referred to as a UD sheet) in which fibers are arranged in the 0 ° and 90 ° directions without crossing the fibers.
As the woven fabric, there are many patterns in which warp yarns and weft yarns such as plain weave, twill weave, and satin weave intersect, but the pattern is not limited as long as workability is not hindered.
Non-woven fabrics include a type in which spun yarn is entangled with needles, water flow, air flow, etc., a type in which long fibers are randomly stacked and pressed (spunbond), or a mesh in which the yarns are spaced at regular intervals. Arrange the yarns so that they are vacant, and maintain the 90 ° angle with the yarns so that the yarns cross alternately up and down, and at regular intervals so that the yarns are spaced apart. The type that hardened is also mentioned.
Another example is a sheet in which fibers are arranged in three axes at a crossing angle of 60 °.
The unidirectionally arranged sheet is a sheet made by arranging fibers in one direction while opening multifilaments, and arranging the fibers in one direction in a similar manner so as to form an angle of 90 ° thereon. Can be mentioned.

高強力繊維からなるシートの物性は、シートの経緯方向ともに、引張強度が少なくとも200N/cm以上であることが好ましく、より好ましくは250N/cm以上であり、且つ伸度も10%以下が好ましく、より好ましくは8%以下である。またシートは、経緯の強度がバランスして差が小さいことが好ましく、経緯の強度がバランスせずに差が大きいと、強い方向のみの補強効果が発現しても、弱い方向の補強効果が著しく損われてしまい、面でのコンクリートの変形を抑える効果が著しく損われてしまう結果になる。したがって、本発明に使用するシートは、経緯の物性において差が小さくバランスしていることが好ましく、経方向に対する緯方向の強度比率(緯強力/経強力)は0.5以上2.0以上であり、伸度においても経方向に対する緯方向の強度比率(緯伸度/経伸度)が、0.3以上3.0以下であること好ましい。 The physical properties of the sheet composed of high-strength fibers are preferably at least 200 N / cm or more, more preferably 250 N / cm or more, and the elongation is preferably 10% or less in both the longitudinal direction of the sheet. More preferably, it is 8% or less. In addition, it is preferable that the sheet has a balance between the background strength and the difference is small. If the background strength is not balanced and the difference is large, the reinforcement effect only in the strong direction is exhibited, but the reinforcement effect in the weak direction is remarkable. As a result, the effect of suppressing the deformation of the concrete on the surface is significantly impaired. Therefore, the sheet used in the present invention preferably has a small balance in the physical properties of the weft, and the ratio of the strength in the weft direction to the warp direction (the weft strength / the warp strength) is from 0.5 to 2.0 and the elongation In this case, it is preferable that the strength ratio of the weft direction to the warp direction (latitude / elongation) is 0.3 or more and 3.0 or less.

本発明におけるシートの中で、メッシュ状のシートが好ましい。このメッシュ状シートは、糸間隔が5mm以上100mm以下であることが好ましく、より好ましくは10mm以上50mm以下である。糸間隔が広くなりすぎると、シート形状を保ち難くなり、取り扱い性が低下する傾向がある。また、繊維の断面形状としては、シートの厚みが薄くなりバインダーの使用量を減らすことが出来、交点の接着面積が増え、シート形状を維持しやすくなるため、繊維をある程度開繊させ扁平にした形状の方が好ましい。メッシュ状のシートが最も好ましい理由として、コンクリートやモルタル、有機系樹脂などのバインダーで接着する場合、空隙があるためシートの表裏にあるバインダーが接触し、付着強度が高くなる。付着強度が高くなると、シートの強度や弾性率を有効に利用することができ、コンクリートの変形抑制効果が発現されやすくなると考えられる。 Among the sheets in the present invention, a mesh-like sheet is preferable. The mesh sheet preferably has a yarn interval of 5 mm to 100 mm, more preferably 10 mm to 50 mm. When the yarn interval is too wide, it is difficult to maintain the sheet shape, and the handleability tends to be reduced. Also, as the fiber cross-sectional shape, the thickness of the sheet is reduced, the amount of binder used can be reduced, the adhesive area at the intersection increases, and it becomes easier to maintain the sheet shape. The shape is preferred. The most preferable reason for the mesh-like sheet is that when adhering with a binder such as concrete, mortar, or organic resin, the binder on the front and back of the sheet comes into contact due to the presence of voids, and the adhesion strength is increased. When the adhesion strength is increased, it is considered that the strength and elastic modulus of the sheet can be effectively used, and the effect of suppressing deformation of concrete is easily exhibited.

本発明におけるシートを既存のコンクリートに貼り付ける場合には、貼り付ける面をサンダー等ではつり、エポキシ樹脂など有機系樹脂バインダーやポリマーモルタルなどの無機バインダーなどで貼り付ける方法が挙げられる。サンダーなどで表面を荒らした後、有機系樹脂バインダーや無機バインダーを薄厚に塗り、その上にシートを貼り付け、更に有機系樹脂バインダーや無機バインダーを塗り重ね、シートを固定する方法が好ましい。この方法により、シートの表裏にあるバインダーが接触して硬化することで、接着力が高くなり、シートが強く固定できる。このときシートは複数枚に重ねて使用した方が高い性能が得られる。重ねる枚数としては、少なくとも2枚以上、多くとも8枚以内が好ましい。8枚を越えると、価格が高くなる問題がある。 In the case where the sheet according to the present invention is applied to existing concrete, a method of attaching the attached surface with a sander or the like, and attaching with an organic resin binder such as an epoxy resin or an inorganic binder such as polymer mortar can be used. After roughening the surface with a sander or the like, a method of coating the organic resin binder or inorganic binder thinly, attaching a sheet thereon, further coating the organic resin binder or inorganic binder, and fixing the sheet is preferable. By this method, the binders on the front and back of the sheet come into contact with each other and are cured, whereby the adhesive force is increased and the sheet can be firmly fixed. At this time, it is possible to obtain higher performance by using a plurality of sheets. The number of sheets to be stacked is preferably at least 2 and at most 8 sheets. If it exceeds 8, there is a problem that the price increases.

本発明において新たにコンクリートを作成する場合には、型枠にシートを複数枚重ねて固定し、その中にコンクリートを流し込む方法が採用できる。もちろん型枠に固定せず、コンクリートの養生が終了した後、シートを貼り付けても構わない。重ねる枚数としては、少なくとも2枚以上、多くとも8枚以内が好ましい。 In the case of newly producing concrete in the present invention, it is possible to employ a method in which a plurality of sheets are stacked and fixed on a formwork, and the concrete is poured into the sheet. Of course, the sheet may be affixed after the concrete is cured without being fixed to the mold. The number of sheets to be stacked is preferably at least 2 and at most 8 sheets.

新たにコンクリートを作成する際に使用するセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸ポルトランドセメントなど使用することができるが、上記セメントに限定されず、様々なセメントを使用することが可能である。また、コンクリートペーストの流動性を高め、コンクリート強度を得るために、フライアッシュやシリカ、高炉スラグ微粉末などを使用することも可能である。 As the cement used when newly making concrete, normal Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, medium-strength Portland cement, and the like can be used, but are not limited to the above-mentioned cement, and various cements can be used. Can be used. Also, fly ash, silica, blast furnace slag fine powder, or the like can be used in order to increase the fluidity of the concrete paste and obtain concrete strength.

本発明におけるコンクリートとしては、普通の生コンを使用することが可能であるが、短繊維入りのコンクリートを使用することが好ましい。短繊維を混入することで、モルタルの引張特性や曲げ特性が向上し、またタフネスも向上するので、爆破の際にコンクリート自身が破壊し難くなる効果が期待できるためである。混入する短繊維の特徴としては、引張強度が1.5GPa以上、引張弾性率は40GPa以上であることが好ましく、上記の高強力繊維を短繊維化したものを使用することができる。短繊維の引張特性は、コンクリートの引張性能や曲げ性能を向上と大きな関係があり、短繊維のそれらの値が高いほど、コンクリートの値も高くなる。 As concrete in the present invention, ordinary raw concrete can be used, but it is preferable to use concrete containing short fibers. This is because the mixing of the short fibers improves the tensile and bending properties of the mortar and also improves the toughness, so that it can be expected that the concrete itself is difficult to break during blasting. The characteristics of the mixed short fibers are preferably a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of 40 GPa or more, and the above-mentioned high strength fibers shortened can be used. The tensile properties of the short fibers have a great relationship with improving the tensile performance and bending performance of the concrete, and the higher the value of the short fibers, the higher the value of the concrete.

また短繊維の混入率は1.0体積%以上であることが好ましい。繊維を混入する上限としては、繊維量を多くし過ぎるとダマや凝集が生じ、作業性が悪くなるなど、混入した分の効果が得られなくなるので、8.0体積%以下が好ましく、6.0体積%以下であることがより好ましい。短繊維の混入率が、少な過ぎるとコンクリートの引張特性や曲げ性能の向上があまり期待できなくなる。
短繊維入りのコンクリートを使用することで、埋設または貼り付けるシート枚数を減らすことができ、最低1枚からでも性能が期待できる。
The mixing ratio of short fibers is preferably 1.0% by volume or more. As the upper limit for mixing fibers, if the amount of fibers is excessively large, lumps and agglomeration occur, workability deteriorates and the effect of mixing is not obtained, so 8.0 volume% or less is preferable, 6.0 volume% or less It is more preferable that If the mixing ratio of the short fibers is too small, improvement in the tensile properties and bending performance of the concrete cannot be expected.
By using concrete with short fibers, the number of sheets to be embedded or pasted can be reduced, and performance can be expected from at least one sheet.

本発明のコンクリート部材を採用できるコンクリート建造物としては、マンションやビルなどの建物、倉庫などのコンテナ状のもの、道路や滑走路、港湾の岸壁や防波堤、一般に製造される二次製品などが挙げられるが、特に限定するものではなく、テロなど火薬爆破による脅威が想定されるような建造物に使用することができる。 Concrete structures that can employ the concrete members of the present invention include buildings such as apartments and buildings, container-like things such as warehouses, roads and runways, harbor quays and breakwaters, and generally manufactured secondary products. However, the present invention is not particularly limited, and can be used for buildings where threats due to explosives such as terrorism are assumed.

火薬などの爆発による爆発荷重を受ける建造物の局所的損傷を考えた場合、爆発源は大きく3つに分類できる。すなわち、建造物のごく至近距離で爆発する場合(近接爆発)、建造物表面で爆発する場合(接触爆発)および建造物部材内部で爆発する場合である。これらの中で、接触爆発は建造物の損傷評価を行う上で他の場合の基準として用いることができる。 When considering local damage to buildings that are subjected to explosive loads such as explosives, explosive sources can be broadly classified into three categories. That is, when a building explodes at a very close distance (close proximity explosion), when it explodes on the surface of a building (contact explosion), and when it explodes inside a building member. Among these, the contact explosion can be used as a reference in other cases in evaluating damage to a building.

本発明の耐爆裂性に優れたコンクリートは、モデル的接触爆発試験で評価することができる。例えば、シートを貼り付けたコンクリートの裏面(シートを貼り付けてない面)に100gの火薬を直接接触するように設置して爆破(接触爆発)させ、シートを貼り付けた側のコンクリートが膨らみはしても剥落しないような特性を示すことができる。 The concrete having excellent explosion resistance according to the present invention can be evaluated by a model contact explosion test. For example, if you put 100 g of explosives in direct contact with the back side of the concrete with the sheet attached (the side without the sheet attached) and blast (contact explosion), the concrete on the side with the attached sheet will bulge. Even if it shows the characteristic which does not peel off.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(有機繊維の物性測定)
マルチフィラメント状の有機繊維を、オリエンテック社製5tテンシロンを使用し、引張速度100mm/min、チャック間距離200mmで引張強度と引張弾性率を求めた。また、樹脂加工後の繊維チップの引張強度と引張弾性率についても、同様に測定した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(Measurement of physical properties of organic fibers)
The tensile strength and tensile modulus of the multifilament organic fiber were determined using 5t Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd., at a tensile speed of 100 mm / min and a distance between chucks of 200 mm. Further, the tensile strength and tensile modulus of the fiber chip after the resin processing were measured in the same manner.

(シートの引張試験)
シートを5cm幅の短冊状に裁断し、チャックに巻きつけ、端が滑らないように固定してオリエンテック社製5tテンシロンを使用して引張強力を測定した。測定条件は、引張速度100mm/min、チャック間距離200mmとした。また伸度については、シートが張った状態で、シートに標線を記入し、ビデオメジャーで測定した。
(Sheet tensile test)
The sheet was cut into a strip of 5 cm width, wound around a chuck, fixed so as not to slip, and the tensile strength was measured using 5t Tensilon manufactured by Orientec. The measurement conditions were a tensile speed of 100 mm / min and a chuck-to-chuck distance of 200 mm. The elongation was measured with a video measure with a marked line on the sheet while the sheet was stretched.

(コンクリート供試体の作製)
表1に記載の配合で普通のポルトランドセメントと高炉スラグ微粉末、骨材を入れ空練30秒、水を加え90秒、更に繊維を加える場合はこの段階で繊維を加え、3分間練混ぜしコンクリート供試体を作製した。供試体のサイズは、縦、横とも60cm、厚さが10cmとし、その中に縦横に異形鉄筋SD295A(D10)を12cm間隔で5本を厚さ方向に5cmのところに配置した(図1参照)。養生については、打設後14日間は湿布養生を行い、その後14日間は気中養生を行った。
(Preparation of concrete specimen)
Add the normal Portland cement and ground granulated blast furnace slag, aggregate 30 seconds, add water for 90 seconds, add water for 90 seconds, and add fibers at this stage, and mix for 3 minutes. Concrete specimens were prepared. The size of the specimen was 60 cm in length and width, and the thickness was 10 cm. Inside, the deformed reinforcing bars SD295A (D10) were placed vertically and horizontally at 12 cm intervals and 5 cm in the thickness direction (see Fig. 1). ). Regarding the curing, compressing was carried out for 14 days after placement, and then air-curing was performed for 14 days.

(耐爆試験)
爆発源を構造物表面で爆発させる接触爆発法を実施した。
すなわち、爆破作業の手順は、コンクリート供試体上の中心に100gの火薬を設置し、供試体は2種類の角材を用い、地面から14.5cmの高さに固定し(図2参照)、爆破を行った。使用した火薬は、ペンスリット(PETN)65%、パラフィン系35%からなるSEPであり、この火薬の物性は、密度は1.3g/cm3、爆速6900m/secであった。
(Explosion resistance test)
The contact explosion method was carried out to explode the explosion source on the surface of the structure.
In other words, the procedure for the blasting work is to install 100 g of gunpowder at the center of the concrete specimen, and the specimen is fixed to a height of 14.5 cm from the ground using two types of square materials (see Fig. 2). went. The explosive used was SEP composed of 65% pen slit (PETN) and 35% paraffinic. The explosive had a density of 1.3 g / cm 3 and an explosion speed of 6900 m / sec.

(爆破剥離部分の評価)
爆破後に剥離した部分の評価については、径と深さと体積の3項目とした。
径については、供試体に対し、縦方向と横方向、両バイアス方向の4方向で径を計測し、その平均値を平均径として表した。深さについては、最深部をノギスで、計測した。剥離体積は、剥離した痕跡に水を流し込み、流し込まれた体積を調べた。なお、火薬を設置した側の剥離体積部分を「クレータ」と称し、その裏側の剥離体積部分を「スポール」と称した(図3参照)。
(Evaluation of blast peeling part)
About the evaluation of the part which peeled after the blasting, it was made into three items, a diameter, depth, and volume.
About the diameter, the diameter was measured with respect to the specimen in four directions of the vertical direction, the horizontal direction, and both bias directions, and the average value was expressed as an average diameter. About the depth, the deepest part was measured with calipers. As for the peeled volume, water was poured into the peeled trace, and the poured volume was examined. The exfoliation volume part on the side where the explosive was installed was referred to as “crater”, and the exfoliation volume part on the back side thereof was referred to as “spole” (see FIG. 3).

(実施例1)
引張強度2.8GPa、引張弾性率91GPaの超高分子量ポリエチレン繊維1320Tを10mm間隔で経緯2方向に並べ、ウレタン樹脂で交点を接着させたシート(商品名サイバーメッシュ;東洋紡績社製)を作製した。表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、上記シート2枚を、短繊維入りポリマーモルタルによって貼り付けた。施工方法は、コンクリート面をサンダーで表面を荒らした後、3mm厚に短繊維入りモルタルを塗りつけ、乾かないうちにシートを2枚貼り付け、即座に上から3mm厚に短繊維入りモルタルを重ね塗りした。なお、モルタルには超高分子量ポリエチレン繊維(商品名ダイニーマ(R);東洋紡績社製)の9mm長の短繊維を1.5体積%混入してあるものを使用した。
シート貼付作業後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
Example 1
A sheet (trade name Cybermesh; manufactured by Toyobo Co., Ltd.) in which ultrahigh molecular weight polyethylene fibers 1320T having a tensile strength of 2.8 GPa and a tensile modulus of 91 GPa are arranged in two directions in the background at 10 mm intervals and the intersections are bonded with urethane resin. Concrete was cast with the formulation shown in Table 1, and after curing for 28 days, the two sheets were pasted with polymer mortar containing short fibers. After the surface of the concrete has been roughed with a sander, the mortar containing short fibers is applied to a thickness of 3 mm, two sheets are pasted before drying, and the mortar containing short fibers is immediately applied 3 mm thick from the top. did. As the mortar, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers (trade name Dyneema (R); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) mixed with 1.5% by volume of 9 mm short fibers were used.
After applying the sheet, the concrete specimen was obtained by curing for 35 days. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(実施例2)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、ポリマーモルタルの代わりにエポキシ樹脂を使用し、実施例1と同様にして実施例1と同じシートを2枚貼り付けた。なお、エポキシ樹脂の厚さは、4mmであり、エポキシ樹脂中に短繊維は混入しなかった。
シート貼付後、33日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Example 2)
After casting concrete with the composition shown in Table 1 and curing for 28 days, two sheets of the same sheet as in Example 1 were pasted in the same manner as in Example 1 using epoxy resin instead of polymer mortar. . The thickness of the epoxy resin was 4 mm, and no short fibers were mixed in the epoxy resin.
After sticking the sheet, it was cured for 33 days to obtain a concrete specimen. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(実施例3)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った。なお、このコンクリートには超高分子量ポリエチレン繊維(商品名ダイニーマ(R);東洋紡績社製)をエポキシ樹脂で含浸硬化して得られた30mm長の短繊維を1.0体積%混入した。この短繊維は、引張強度2.3GPa、引張弾性率は48GPaであった。また、コンクリート打設の際には、型枠内に、実施例1と同じシート1枚を表面から10mmの位置になるように設置して埋め込んだ。
得られた供試体中のシートから遠い側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Example 3)
Concrete was cast with the composition shown in Table 1 and cured for 28 days. The concrete was mixed with 1.0% by volume of 30 mm short fibers obtained by impregnating and curing ultra high molecular weight polyethylene fibers (trade name Dyneema (R); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) with an epoxy resin. This short fiber had a tensile strength of 2.3 GPa and a tensile modulus of 48 GPa. Further, when placing concrete, one sheet same as that in Example 1 was placed and embedded in the mold so as to be 10 mm from the surface.
The explosive test was conducted by installing explosives on the side far from the sheet in the obtained specimen. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(実施例4)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った。その後、実施例1と同じシート1枚を、 超高分子量ポリエチレン繊維(商品名ダイニーマ(R);東洋紡績社製)の9mm長の短繊維を1.5体積%混入したポリマーモルタルによって貼り付けた。この時のポリマーモルタルの厚さは6mmであり、シートはその中間の3mmの部分に設置した。この様なシートを挟みこんだポリマーモルタルをコンクリートの両面に施工した。施工後35日間養生してコンクリート供試体を得た。
得られた供試体に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
Example 4
Concrete was cast with the composition shown in Table 1 and cured for 28 days. Thereafter, one sheet same as that in Example 1 was attached with a polymer mortar mixed with 1.5% by volume of 9 mm-long short fibers of ultrahigh molecular weight polyethylene fibers (trade name Dyneema (R); manufactured by Toyobo Co., Ltd.). At this time, the thickness of the polymer mortar was 6 mm, and the sheet was placed in the middle portion of 3 mm. A polymer mortar sandwiching such a sheet was applied to both sides of the concrete. A concrete specimen was obtained after curing for 35 days after construction.
Explosives were placed on the obtained specimen and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(実施例5)
引張強度2.8GPa、引張弾性率91GPaの超高分子量ポリエチレン繊維440Tを平織組織(経、緯とも打ち込み本数15本/inch)に製織した織物シートを得た。表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、織物シートを2枚、短繊維入りポリマーモルタルによって貼り付けた。なお、この時のポリマーモルタルの厚さは6mmであり、織物シートはその中間の3mmの部分に2枚重ねた。なお、モルタルには超高分子量ポリエチレン繊維(商品名ダイニーマ(R);東洋紡績社製)の9mm長の短繊維を1.5体積%混入してあるものを使用した。シート貼付作業後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。
得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Example 5)
A woven sheet obtained by weaving ultra high molecular weight polyethylene fiber 440T having a tensile strength of 2.8 GPa and a tensile modulus of 91 GPa into a plain weave structure (15 warps per inch, both warp and weft) was obtained. Concrete was cast according to the formulation shown in Table 1, and after curing for 28 days, two woven sheets were pasted with polymer mortar containing short fibers. At this time, the thickness of the polymer mortar was 6 mm, and two woven sheets were stacked on the middle 3 mm portion. As the mortar, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers (trade name Dyneema (R); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) mixed with 1.5% by volume of 9 mm short fibers were used. After applying the sheet, the concrete specimen was obtained by curing for 35 days.
Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(実施例6)
引張強度3.7GPa、引張弾性率126GPaの超高分子量ポリエチレン繊維を開繊しながら一方向に並べ、更に90°の交差角を成す様に同繊維を開繊しながら一方向に並べ積層する方法で、4層に積層したシートを作製し、更に熱可塑性フィルムでこのシートを挟んだ積層シート(商品名SB2)を作製した。表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、前記積層シートを2枚、短繊維入りポリマーモルタルによって貼り付けた。この時のポリマーモルタルの厚さは6mmであり、積層シートはその中間の3mmの部分に2枚重ねた。なお、モルタルには超高分子量ポリエチレン繊維(商品名ダイニーマ(R);東洋紡績社製)の9mm長の短繊維を1.5体積%混入してあるものを使用した。シート貼付作業後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。
得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Example 6)
This is a method in which ultra high molecular weight polyethylene fibers with a tensile strength of 3.7 GPa and a tensile modulus of 126 GPa are arranged in one direction while opening, and the fibers are further arranged in one direction while opening to form a 90 ° crossing angle. Then, a sheet laminated in four layers was produced, and a laminated sheet (trade name SB2) in which this sheet was sandwiched between thermoplastic films was produced. Concrete was cast with the composition shown in Table 1, and after curing for 28 days, two of the laminated sheets were pasted with polymer mortar containing short fibers. The thickness of the polymer mortar at this time was 6 mm, and two laminated sheets were stacked on the middle 3 mm portion. As the mortar, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers (trade name Dyneema (R); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) mixed with 1.5% by volume of 9 mm short fibers were used. After applying the sheet, the concrete specimen was obtained by curing for 35 days.
Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(比較例1)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った。但し、シートは貼り付けず、ポリマーモルタルのみ(短繊維混入せず)、6mmの厚さで片面にのみ施工後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Comparative Example 1)
Concrete was cast with the composition shown in Table 1 and cured for 28 days. However, the sheet was not attached, and only a polymer mortar (no short fibers mixed) was applied to only one side with a thickness of 6 mm, followed by curing for 35 days to obtain a concrete specimen. Explosives were placed on the obtained specimen and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(比較例2)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った。但し、シートは引張強度0.8GPa、引張弾性率4.5GPaのナイロン繊維1370Tを10mm間隔で経緯2方向に並べ、ウレタン樹脂で交点を接着させたシートを片面のみ2枚重ねて貼り付けた。バインダーは実施例1と同様のポリマーモルタルを使用したが短繊維は混入せず、厚さ6mm、シートは3mmの部分に設置するようシートを貼り付けた。35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Comparative Example 2)
Concrete was cast with the composition shown in Table 1 and cured for 28 days. However, the sheet was affixed with two sheets of nylon fiber 1370T having a tensile strength of 0.8 GPa and a tensile elastic modulus of 4.5 GPa arranged in two directions in the background at 10 mm intervals and overlapping one side only with urethane resin. The same polymer mortar as in Example 1 was used as the binder, but the short fibers were not mixed, and the sheet was affixed so that the sheet was placed in a portion of 6 mm thickness and 3 mm. A concrete specimen was obtained after curing for 35 days. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(比較例3)
表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った。但し、コンクリートに混入した繊維は、ネット状のポリプロピレン繊維(長さ55mm)の繊維を、1.0体積%添加して供試体を作成した。この繊維の物性は、カタログ値で引張強度が0.6GPa、引張弾性率が3.5GPaであった。その上から、繊維未混入のポリマーモルタルをバインダーとして、比較例2で使用したシートを1枚貼り付けた。モルタル厚は6mmとし、中間の3mmの部分にシートを設置した。35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Comparative Example 3)
Concrete was cast with the composition shown in Table 1 and cured for 28 days. However, the fiber mixed in the concrete was prepared by adding 1.0% by volume of a net-like polypropylene fiber (55 mm in length). The physical properties of this fiber were a catalog value, a tensile strength of 0.6 GPa, and a tensile modulus of 3.5 GPa. From there, one sheet used in Comparative Example 2 was attached using a polymer mortar not mixed with fiber as a binder. The mortar thickness was 6 mm, and a sheet was placed in the middle 3 mm. A concrete specimen was obtained after curing for 35 days. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(比較例4)
引張強度2.8GPa、引張弾性率91GPaの超高分子量ポリエチレン繊維1320Tを経糸は10mm間隔、緯糸は50mm間隔で経緯2方向に並べ、ウレタン樹脂で交点を接着させたシートを作製した。表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、前記シート2枚を、ポリマーモルタルによって貼り付けた。この時のポリマーモルタルの厚さは6mmであり、シートはその中間の3mmの部分に2枚重ねた。シート貼付作業後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Comparative Example 4)
A sheet of ultra high molecular weight polyethylene fiber 1320T having a tensile strength of 2.8 GPa and a tensile modulus of 91 GPa was arranged in two warp and warp directions at 10 mm intervals and weft yarns at 50 mm intervals. Concrete was cast according to the formulation shown in Table 1, and after curing for 28 days, the two sheets were pasted with polymer mortar. At this time, the thickness of the polymer mortar was 6 mm, and two sheets were stacked on the middle 3 mm portion. After applying the sheet, the concrete specimen was obtained by curing for 35 days. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

(比較例5)
引張強度2.8GPa、引張弾性率91GPaの超高分子量ポリエチレン繊維1320Tを経糸に10mm間隔、引張強度0.8GPa、引張弾性率4.5GPaのナイロン繊維1320Tを10mm間隔で経緯2方向に並べ、ウレタン樹脂で交点を接着させたシート作製した。表1に示す配合でコンクリートを打設し、28日間養生を行った後、前記シート2枚を、ポリマーモルタルによって貼り付けた。この時のポリマーモルタルの厚さは6mmであり、シートはその中間の3mmの部分に2枚重ねた。シート貼付作業後、35日間養生してコンクリート供試体を得た。得られた供試体のシートを貼り付けていない側に火薬を設置し、爆破試験を行った。爆破後に剥離した部分の評価結果を表2に示した。
(Comparative Example 5)
Nylon fiber 1320T with a tensile strength of 2.8 GPa and a tensile modulus of 91 GPa and ultrahigh molecular weight polyethylene fiber 1320T at 10 mm intervals and a tensile strength of 0.8 GPa and a tensile modulus of elasticity of 4.5 GPa are arranged in two directions at 10 mm intervals and made of urethane resin. The sheet | seat which made the intersection point adhere | attach was produced. Concrete was cast according to the formulation shown in Table 1, and after curing for 28 days, the two sheets were pasted with polymer mortar. At this time, the thickness of the polymer mortar was 6 mm, and two sheets were stacked on the middle 3 mm portion. After applying the sheet, the concrete specimen was obtained by curing for 35 days. Explosives were installed on the side of the obtained specimen on which the sheet was not attached, and a blast test was conducted. Table 2 shows the evaluation results of the part peeled after the blasting.

実施例1〜6、比較例1〜5のシートの引張強力と伸度及び爆破試験の評価結果を表2に示したが、本実施例において特にシートを貼り付けた面は、膨らむといった変形は見られたものの破壊や剥落は認められなかった。 Although the tensile strength and elongation of the sheets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 and the evaluation results of the blast test are shown in Table 2, the surface on which the sheet is particularly attached in this example is swelled. The destruction or peeling of what was seen was not observed.

実施例1〜6、比較例1〜5から、本発明のコンクリートは、火薬の爆発に対しコンクリートの剥離体積を小さくする効果があることがわかる。また、短繊維入りのコンクリートを使用すると、シートの使用枚数を少なくしても、同様の性能が得られることもわかる。 From Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, it can be seen that the concrete of the present invention has an effect of reducing the peeling volume of the concrete against explosion of explosives. It can also be seen that when concrete containing short fibers is used, similar performance can be obtained even if the number of sheets used is reduced.

本発明は、テロなどによる爆破のみならず、爆発事故の際に、コンクリート建造物などの崩壊を防ぐとともに、建造物内部にいる人間の人的被害を最小限に抑える効果があり、事故発生後の二次的被害の拡大を抑制でき、産業上の保全に有効である。 The present invention is effective not only for explosions caused by terrorism, but also for preventing the collapse of concrete buildings in the event of an explosion and minimizing human damage to people inside the building. This is effective for industrial conservation.

コンクリート供試体の寸法を示す図である。It is a figure which shows the dimension of a concrete test body. コンクリート供試体の爆破試験の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state of the blasting test of a concrete specimen. 爆破試験後のコンクリート供試体の損傷(クレータ、スポール)の各寸法の求め方の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of how to obtain | require each dimension of the damage (crater, spall) of the concrete test body after a blast test.

Claims (8)

コンクリート部材の少なくとも片面に、引張強度1.5GPa以上で、かつ引張弾性率40GPa以上の高強力繊維からなるシートが貼り付けまたは埋設されてなることを特徴とする耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 A concrete member excellent in explosion resistance, characterized in that a sheet made of high-strength fibers having a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of elasticity of 40 GPa or more is attached or embedded on at least one surface of the concrete member. 高強力繊維からなるシートが以下の(イ)〜(ハ)の特性を同時に有することを特徴とする請求項1記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。
(イ)経緯ともに引張強力が200N/cm以上、伸度が10%以下。
(ロ)経方向に対する緯方向の強力比率が0.5以上2.0以下。
(ハ)経方向に対する緯方向の伸度比率が0.33以上3.0以下。
The concrete member excellent in explosion resistance according to claim 1, wherein the sheet made of high-strength fibers has the following characteristics (a) to (c).
(A) Tensile strength is 200 N / cm or more and elongation is 10% or less.
(B) The strength ratio of the weft direction to the warp direction is 0.5 or more and 2.0 or less.
(C) The elongation ratio of the weft direction to the warp direction is 0.33 or more and 3.0 or less.
コンクリート中に、引張強度1.5GPa以上、引張弾性率40GPa以上の高強力繊維からなる短繊維が、体積含有率 1.0%以上8.0%以下となるよう混入されていることを特徴とする請求項1または2記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The short fibers made of high-strength fibers having a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of elasticity of 40 GPa or more are mixed in the concrete so that the volume content is 1.0% or more and 8.0% or less. 2. Concrete member excellent in explosion resistance according to 2. 高強力繊維からなるシートの形状が、織物または不織布であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The concrete member excellent in explosion resistance according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet made of high-strength fibers is a woven fabric or a nonwoven fabric. 高強力繊維からなるシートが、糸間隔が空いている二軸のメッシュ状のシートであり、その糸間隔が10mm以上、30mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The sheet made of high-strength fibers is a biaxial mesh-like sheet with an interval between yarns, and the interval between the yarns is 10 mm or more and 30 mm or less. Concrete member with excellent explosion resistance. 高強力繊維からなるシートを、2枚以上重ねて貼り付けてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The concrete member excellent in explosion resistance according to any one of claims 1 to 5, wherein two or more sheets made of high strength fibers are laminated and pasted. シートを貼り付けたコンクリートの裏面に火薬100gを接触爆発させた際に、シートを貼り付けた側のコンクリート部分が剥落しないことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The explosion-proof property according to any one of claims 1 to 6, wherein the concrete part on the side where the sheet is affixed does not peel off when 100 g of explosive is contacted and exploded on the back side of the concrete affixed with the sheet. Excellent concrete member. 高強力繊維が、平均重合分子量100万以上、繊維密度0.95〜0.98g/cm3の超高分子量ポリエチレン繊維であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の耐爆裂性に優れたコンクリート部材。 The high-strength fiber is an ultrahigh molecular weight polyethylene fiber having an average polymerization molecular weight of 1 million or more and a fiber density of 0.95 to 0.98 g / cm 3 , and has excellent explosion resistance according to any one of claims 1 to 7 Concrete parts.
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