JP2011046175A - Fiber dispersion apparatus used when placing high-performance fiber-reinforced concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート材料に鋼繊維を混入した高性能繊維補強コンクリート原料を打設する際の高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置に関するものである。 The present invention relates to a fiber dispersion device at the time of placing high performance fiber reinforced concrete when placing a high performance fiber reinforced concrete raw material in which steel fibers are mixed into a concrete material.
橋梁のコンクリート床版のコンクリート材料として、特許文献1に示されるように、コンクリートに、シリカヒュームと膨張剤と鋼繊維が混入された高性能繊維補強コンクリートを用いることが提案されている。
As a concrete material for a concrete floor slab of a bridge, as shown in
この高性能繊維補強コンクリートは、特に鋼繊維として、長さ20〜60mm、直径が0.4〜0.8mmで、両端がフック形に端部が処理された形状であり、材齢28日における圧縮強度が70N/mm2以上、破壊エネルギーが3.5N/mm以上の強度をもち、打設後の床版に発生するひび割れが分散されると共にひび割れ幅が小さくなり、コンクリートの長期耐久性を向上させることができ、しかも、打設時には、普通コンクリートと同様にコンクリートポンプ車による圧送施工が可能である。 This high-performance fiber reinforced concrete is a shape in which both ends are processed into a hook shape at both ends of 20 to 60 mm in length and 0.4 to 0.8 mm in diameter, particularly as steel fibers. It has a compressive strength of 70 N / mm 2 or more and a fracture energy of 3.5 N / mm or more. Cracks generated in the floor slab after being cast are dispersed and the crack width is reduced, resulting in long-term durability of the concrete. In addition, it can be pumped by a concrete pump car in the same way as ordinary concrete when placing.
図3は、高性能繊維補強コンクリート原料10を用いてコンクリート床版を打設する状態を示したものである。
FIG. 3 shows a state in which a concrete floor slab is placed using the high-performance fiber-reinforced concrete
図3(a)において、コンクリートポンプ車により圧送された高性能繊維補強コンクリート原料10をホース11を通して床版用の型枠12に流し込みながらホース11を図示の矢印13方向に移動しながら打設してコンクリート床版14を構築するものである。
In FIG. 3 (a), the high-performance fiber reinforced concrete
しかしながら、ホース11を流動する過程で鋼繊維15は、流体抵抗が少なくなるホースの軸方向に配向してしまい、そのまま打設すると、打設後には、図3(b)に示すようにホースの移動方向に沿って鋼繊維15が並んだ状態となり、鋼繊維15の方向と同じ矢印16方向には補強されるが、90度直交した矢印17方向では、鋼繊維15による補強効果が発揮されない問題がある。
However, in the process of flowing through the hose 11, the
また特許文献2では、不定形耐火物原料をポンプ圧送する際に、粗粒と微細粒のセグリゲーション(粗粒と微細粒との分離)を防止するために、不定形耐火物原料に特定長さの有機繊維を添加することで、セグリゲーションを防止できるとしているが、鋼繊維は、それ自体剛性があるため、ホース内での配向は避けられない。
Moreover, in
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、高性能繊維補強コンクリート原料をホースを通して打設する際に、鋼繊維を分散させて打設できる高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to disperse the fiber during the placement of the high-performance fiber-reinforced concrete that can be cast by dispersing the steel fibers when placing the high-performance fiber-reinforced concrete raw material through the hose. To provide an apparatus.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、鋼繊維が添加された高性能繊維補強コンクリート原料をホースを通して打設する際の繊維分散装置であって、前記ホースの先端に分散手段を設けたことを特徴とする高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、分散手段は、ホースの先端に一体に形成、或いは嵌挿される筒部材と、その筒部材に、棒を介して筒部材の先端から突出するよう設けられた分散部材からなる請求項1記載の高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置である。
According to the invention of
請求項3の発明は、分散部材は、円盤状、リング状、十字状のいずれかに形成される請求項2記載の高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the fiber dispersing apparatus for placing the high-performance fiber-reinforced concrete according to the second aspect, wherein the dispersing member is formed in any one of a disk shape, a ring shape, and a cross shape.
請求項4の発明は、筒部材に、支持材を介して前記棒が揺動自在に設けられる請求項2記載の高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fiber dispersion apparatus for placing the high-performance fiber-reinforced concrete according to the second aspect, wherein the rod is swingably provided on the cylindrical member via a support material.
本発明によれば、ホースの先端に分散手段を設けることで、高性能繊維補強コンクリート原料中の鋼繊維が分散手段に当たってあらゆる方向にランダムに配向した状態で、高性能繊維補強コンクリート原料を打設できるため、全方向で鋼繊維による補強効果が発揮されるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, by providing the dispersing means at the tip of the hose, the high-performance fiber-reinforced concrete raw material is placed in a state where the steel fibers in the high-performance fiber-reinforced concrete raw material hit the dispersing means and are randomly oriented in all directions. Therefore, the excellent effect that the reinforcing effect by the steel fiber is exhibited in all directions is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。 A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、本発明で用いる高性能繊維補強コンクリート(或いはモルタル)原料は、例えば、特許文献1に示されるように、水、セメント、シリカヒューム、膨張材、細骨材、最大寸法20mm以下の粗骨材、高性能AE減水剤又は高性能減水剤、空気量調整剤、30mm以下の鋼繊維からなり、これらを、水結合材比27〜35%、細骨材率58〜63%、空気量4.0%以下として混練して、且つシリカヒュームを結合材の総重量に対して7〜14%、かつ膨張材を結合材の総重量に対して3〜6%、かつ鋼繊維の混入量を容積比で0.5〜1.5%の範囲で混練して作製することにより、練り上がり時のスランプ値が15〜22cm、且つ骨材や鋼繊維が材料分離することのない優れた初期施工性を有するものとし、材齢28日における圧縮強度が70N/mm2以上を有するものを用いる。
First, the high-performance fiber reinforced concrete (or mortar) raw material used in the present invention is, for example, as shown in
図1(a)において、コンクリートポンプ車により圧送された高性能繊維補強コンクリート原料10は、ホース11を通して床版用の型枠12に流し込みながらホース11を、機械的に或いは手作業で図示の矢印13方向に移動しながら打設してコンクリート床版14を構築する。
In FIG. 1A, a high-performance fiber-reinforced concrete
この際、ホース11の先端には、分散手段20が設けられ、その分散手段20により、高性能繊維補強コンクリート原料10中の鋼繊維15がホース11内を流動する過程で軸方向に配向しても、ホース11から吐出する際に、高性能繊維補強コンクリート原料10中の鋼繊維15が分散手段20に当たってあらゆる方向にランダムに配向した状態となって、型枠12に流し込むことができる。従って、ホース11を図示の矢印13方向に移動しながら高性能繊維補強コンクリート原料10を打設しても、図1(b)に示すように鋼繊維15は、ランダムに配向する。
At this time, a dispersion means 20 is provided at the tip of the hose 11, and the dispersion means 20 causes the
この結果、打設後のコンクリート床版24は、図示の矢印26、27に示すように全方向で繊維補強効果を発揮することが可能となる。
As a result, the concrete floor slab 24 after placing can exhibit a fiber reinforcing effect in all directions as shown by the
図2(a)〜図2(c)は、図1(a)に示した分散手段20の例を示したものである。 FIG. 2A to FIG. 2C show an example of the dispersing means 20 shown in FIG.
分散手段20は、ホース11の先端に一体に形成、或いは嵌挿される筒部材21と、その筒部材21に、棒22を介して筒部材21の先端から突出するよう設けられた分散部材23からなる。
The dispersing means 20 includes a
分散部材23の形状は、図2(a)に示すように棒22の先端に設けられた円盤状の分散部材23a、図2(b)に示すようにリング状の分散部材23b、図2(c)に示すように、十字状の分散部材23cのいずれの形状でもよく、高性能繊維補強コンクリート(或いはモルタル)原料10のポンプ圧送性を低下させないで、鋼繊維15を配向をランダムにできる構造であればどのような構造でも良い。
The shape of the dispersing
また、棒22は、筒部材21に支持材25を介して筒部材21(ホース11)の軸心に位置するように支持される。この棒22は、支持材25に固定して設けても、図示のように360度方向に揺動自在になるように支持される。
Further, the
以上説明したように、本発明においては、ホース11の先端に分散手段20を設け、ホース11を通して高性能繊維補強コンクリート原料10を型枠12内に流し込む際に、高性能繊維補強コンクリート原料10中の鋼繊維15が分散手段20によりその向きがランダムにされて分散するため、打設後のコンクリート床版24は、鋼繊維15がランダムに配向し、全方向で補強効果が発揮できると共に、ひび割れ方向も全方向で阻止できる。
As described above, in the present invention, the
10 高性能繊維補強コンクリート原料
11 ホース
15 鋼繊維
20 分散手段
10 High-performance fiber reinforced concrete raw material 11
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