JP2015209362A

JP2015209362A - 高強度繊維補強モルタル及び高強度繊維補強モルタル硬化体並びに高強度繊維補強モルタル硬化体の製造方法

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Publication number: JP2015209362A
Application number: JP2014092506A
Authority: JP
Inventors: 田中　義人; Yoshito Tanaka; 義人田中; 能生白崎; Yoshio Shirasaki
Original assignee: Hokukon Co Ltd
Current assignee: Hokukon Co Ltd
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-11-24

Abstract

【課題】軽量で高強度を有する高強度繊維補強モルタル硬化体をコスト低減を図って製造し得る、高強度繊維補強モルタルを提供する。【解決手段】普通セメントを３０〜４０重量％と、ポゾラン質微粉末を１０〜１５重量％と、粒径０．１〜１．０ｍｍの細骨材を４５〜５５重量％と、化学混和剤を０．５５〜０．６５重量％とを含む粉体に、水が該粉体に対する重量比で１０〜１２％含有されて練り混ぜられると共に、直径が０．１５〜０．３ｍｍで引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ2である金属繊維を用いて湾曲形成された湾曲繊維片２が、該粉体に対する体積比で１．５〜２．０％、練り混ぜられている。該湾曲繊維片２の両端３，３を結ぶ直線長さＬ１は１０〜２０ｍｍに設定されると共に、該直線に対する該湾曲繊維片の最大深さＬ２は０．５〜１．５ｍｍに設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、湾曲された金属繊維が含有されてなる高強度繊維補強モルタルに関するものである。又本発明は、これを用いて製造された高強度繊維補強モルタル硬化体に関するものであり、又、高強度繊維補強モルタル硬化体の製造方法に関するものである。

建築物の高層化や大規模化の傾向が益々顕著である今日、かかる建築物の強度アップと施工性向上を高レベルで実現せんとして、軽量で曲げ強度の高い高強度繊維補強モルタルの開発が行われている。そして、該高強度繊維補強モルタルを用いて製造された高強度繊維補強モルタル硬化体（以下、モルタル硬化体ともいう）は原則として鉄筋を内蔵させないために、その場合は、無鉄筋のモルタル硬化体の強度や靱性は、その圧縮強度と曲げ強度によって決定されることとなる。特に、設計に用いられる許容曲げ応力度は、割裂引張強度試験のひび割れ発生強度を採用しており、その強度によって繊維補強モルタル部材の形状が決定されている。

ところで、モルタルを用いて製造された部材の曲げ強度を改善する手法の一つとして、特許文献１、特許文献２が開示する、セメント系混練物中に金属繊維を配合する手法が知られている。

このように金属繊維が配合されてなる繊維補強モルタルを用いて製造されたモルタル硬化体の引張強度の増大は、該モルタル硬化体に分散配置されている金属繊維が、該モルタル硬化体に作用する引張力に対して抵抗することによって得られる。引張力に対して金属繊維が抵抗できる仕組みは、該金属繊維に引張応力度が集中的に作用した場合に該金属繊維がセメントマトリックスから抜けにくく、且つ、該引張力に対して金属繊維が破断しないことで成り立つものである。

ここで、前記高強度繊維補強モルタルで製造した部材（モルタル硬化体）に曲げが作用した結果該部材の表面にひび割れが発生する過程を説明する。該部材に曲げが作用すると、引張側には引張応力度が作用し、混入されている金属繊維に引張が生ずる。このように引張が生ずると、該金属繊維がセメントマトリックスから引き抜かれたり、該金属繊維が破断したりすることにより、該部材の耐力は徐々に低下していく。このように耐力が低下していく過程にあって、目視では確認できない微細なひび割れが該部材の内部で発生すると、前記引張側では、該金属繊維の引き抜き抵抗力とその破断耐力によって前記引張力に抵抗することとなる。その後、該金属繊維がセメントマトリックスから引き抜かれたり該金属繊維が破断されることによって、該微細なひび割れが繋がって大きく成長し、遂には、部材表面のひび割れとして現れることとなる。

かかることから、高強度繊維補強モルタルを用いて製造されたモルタル硬化体の靱性向上と耐力向上が確保されるための要求事項としては次の諸事項が挙げられる。即ち、金属繊維が該モルタル硬化体の内部に均等に分散していることが要求され（均等分散性の要求事項）、該金属繊維の密度が所要に確保されていることが要求され（所要密度確保の要求事項）、又、該金属繊維がセメントマトリックスから抜けにくいアンカー作用が要求され（アンカー効果向上の要求事項）、加えて、該金属繊維が破断しにくいことが要求される（破断耐力向上の要求事項）。

ところで、特許文献１、特許文献２には、金属繊維が分散混合されたモルタルが記載されている。そして該金属繊維としては、真っ直ぐな金属繊維を用いた具体的実施例が開示される一方、特許文献１の段落００４３、特許文献２の段落００２２に、波形状を呈する金属繊維を分散混合させてもよいことが記載されている。同段落００２２に、波形の金属繊維を用いる場合はセメントマトリックスに対するアンカー効果を向上させ得ることが記載されていることからすれば、逆に言えば、真っ直ぐな金属繊維を分散混合させた場合は、単に分散混合させただけでは該金属繊維のセメントマトリックスに対するアンカー効果が必ずしも十分ではないと推測される。

波形状を呈する金属繊維を分散混合させた場合は、このようにアンカー効果を向上させ得る利点があってより好ましいと言える。しかし何れの特許文献にも、波形状金属繊維を用いてなるモルタルの具体的実施例は何も記載されていない。その理由としては、第１に、かかる波形を呈する金属繊維は相互が絡み易いためにこれをセメントマトリックス中に均等に分散させることが困難であったこと、第２に、粒径が１ｍｍ以下の細かい細骨材を用いてなるモルタルの場合は、金属繊維の練り混ぜ時における該細骨材の動きによる、絡まりあった金属繊維のほぐし作用が期待できなかったこと、があったと思われる。かかることから、特許文献１、２にあっては、真っ直ぐな金属繊維を用いた具体的実施例しか記載されていないと推測される。

かかることから特許文献１、２に係る発明は共に、真っ直ぐな金属繊維を分散混入させてなる高強度繊維補強モルタルの提供を主眼としたものと解される。しかしながら、該真っ直ぐな金属繊維を分散混合させた場合は、各金属繊維がセメントマトリックスに、これに対する付着力だけで付着しているに過ぎないため、その付着力は小さく、該金属繊維がセメントマトリックスから引き抜かれ易い。そのため、該付着力だけでも金属繊維が引き抜かれないようにしようとすれば、モルタル硬化体の圧縮強度を大きく設定せざるを得ないことになり、そのためには、高品質なポゾラン質微粉末（例えば、シリカフュ−ム）を用いる必要があり、又、セメントマトリックスに微細なひび割れが発生しにくくするために特別な曲げ靱性改善剤を配合する必要があって、モルタルの製造コストの上昇を招く問題があった。かかることから、モルタルの製造コストを低減するためには、セメントマトリックスに対する優れたアンカー効果を発揮する波形状の金属繊維を分散混合させるのが好ましいといえるが、この場合は前記のように、波形を呈する金属繊維が相互に絡みやすい問題があって、かかる金属繊維を分散混合させることが困難であったのである。

特開平１１−２４６２５５号公報特開２００７−６３０４３号公報

本発明は、主として前記問題点に鑑みて開発されたものであり、セメントマトリックスに対する分散混合を容易化し得る、金属繊維を用いてなる特殊形態の湾曲繊維片を用いることを基本として、前記均等分散性の要求事項と所要密度確保の要求事項とアンカー効果向上の要求事項と破断耐力向上の要求事項とに応じることができて、軽量で高強度を有する高強度繊維補強モルタル硬化体の提供を課題とするものである。又、該高強度繊維補強モルタル硬化体をコスト低減を図って製造し得る製造方法の提供を課題とするものである。更に、高強度繊維補強モルタル硬化体をコスト低減を図って製造し得る高強度繊維補強モルタルの提供を課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用する。
即ち本発明に係る高強度繊維補強モルタルは、普通セメントを３０〜４０重量％と、ポゾラン質微粉末を１０〜１５重量％と、粒径０．１〜１．０ｍｍの細骨材を４５〜５５重量％と、化学混和剤を０．５５〜０．６５重量％とを含む粉体に、水が該粉体に対する重量比で１０〜１２％含有されて練り混ぜられると共に、直径が０．１５〜０．３ｍｍで引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²である金属繊維を用いて湾曲形成された湾曲繊維片が、該粉体に対する体積比で１．５〜２．０％練り混ぜられており、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線長さは１０〜２０ｍｍに設定されると共に該直線に対する該湾曲繊維片の最大深さが０．５〜１．５ｍｍに設定されていることを特徴とするものである。

該高強度繊維補強モルタルを構成する前記ポゾラン質微粉末の約５０％を高炉スラグ微粉末とし、前記細骨材の全量をフェロニッケルスラグとすれば、リサイクル品の使用によって高強度繊維補強モルタルの製造コストを低減し得ることとなる。

又本発明に係る高強度繊維補強モルタル硬化体は、前記の高強度繊維補強モルタルを型枠に流し込み、所要の養生を行って後に脱型して製造されてなるものである。

又本発明に係る高強度繊維補強モルタル硬化体の製造方法は、前記の高強度繊維補強モルタルを、鉄筋が配置されていない状態で型枠に流し込み、所要の養生を行って後に脱型することを特徴とするものである。

本発明は、以下の如き優れた効果を奏する。
(1) 本発明によるときは、軽量で所望強度を有する高強度繊維補強モルタル硬化体を製造し得る高強度繊維補強モルタルを提供できる。

より具体的には、本発明に係る高強度繊維補強モルタルは、金属繊維として前記湾曲繊維片を用いることとし、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線に対する最大深さを０．５〜１．５ｍｍに設定しているため、金属繊維を練り混ぜる際にこれらが絡みにくく、分散性が良好である。又、金属繊維の直径を０．１５〜０．３ｍｍに設定しているため、金属繊維の単位体積当たりの混入本数を所要に確保できる。又、該湾曲繊維片の両側のアンカー部分が、真っ直ぐな状態ではなく湾曲状態にあるため、セメントマトリックスに対する該アンカー部分の付着強度が高く、良好なアンカ−作用が発揮される。そして、金属繊維の引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²と高強度であるため、前記モルタル硬化体の内部に微細なひび割れが発生した場合、モルタル硬化体の内部に良好な分散状態にある前記湾曲繊維片の両側のアンカー部分が該ひび割れの両側部分でセメントマトリックスに固定状態となり得るので、該金属繊維の引張強度によってひび割れの拡大に抵抗できる。これによって破断耐力の向上を図り得る。そしてこれらによって、軽量で所望強度を有する高強度繊維補強モルタル硬化体を製造できることとなる。

(2) 本発明に係る高強度繊維補強モルタルを構成する前記ポゾラン質微粉末の約５０％を高炉スラグ微粉末とし、前記細骨材の全量をフェロニッケルスラグとすれば、リサイクル品の使用によって高強度繊維補強モルタルの製造コストを低減し得ることとなる。

(3) 本発明に係る高強度繊維補強モルタル硬化体の製造方法は、前記高強度繊維補強モルタルを、鉄筋が配置されていない状態で型枠に流し込むため、鉄筋が障害となることなく、前記金属繊維をより簡易に均等に分散させることができて好ましい。

本発明で用いる湾曲繊維片を例示する平面図である。本発明で用いる湾曲繊維片のその他の例を示す平面図である。湾曲繊維片がモルタル硬化体のひび割れの拡大に抵抗する作用を説明する説明図である。

図１において本発明に係る高強度繊維補強モルタルは、高強度繊維補強モルタル硬化体１を製造するために用いることができるもので、普通セメントを３０〜４０重量％と、ポゾラン質微粉末を１０〜１５重量％と、粒径０．１〜１．０ｍｍの細骨材を４５〜５５重量％と、化学混和剤を０．５５〜０．６５重量％とを含む粉体に、水が該粉体に対する重量比で１０〜１２％含有されて練り混ぜられると共に、直径が０．１５〜０．３ｍｍで引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²である金属繊維を用いて湾曲形成された湾曲繊維片２が、該粉体に対する体積比で１．５〜２．０％練り混ぜられており、該湾曲繊維片２の両端３，３を結ぶ直線長さＬ１は１０〜２０ｍｍに設定されると共に該直線に対する該湾曲繊維片２の最大深さＬ２が０．５〜１．５ｍｍに設定されているものである。図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す湾曲繊維片２は、その両端３，３を結ぶ直線長さＬ１が１５ｍｍに設定されており、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す湾曲繊維片２は、その両端３，３を結ぶ直線長さＬ１が１０ｍｍに設定されている。そして、前記最大深さＬ２は、図１（Ａ）、図２（Ａ）にあっては０．５ｍｍに設定され、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）にあっては１ｍｍに設定され、図１（Ｃ）、図２（Ｃ）にあっては１．５ｍｍに設定されている。
以下、これを具体的に説明する。

前記普通セメントとしては、ポルトランドセメントであって、普通セメントと通常呼ばれているセメントを用いることができ、その配合比率は３０〜４０重量％である。３０重量％より少ないと、該高強度繊維補強モルタルを用いて製造した高強度繊維補強モルタル硬化体に所望強度を付与しにくくなるために好ましくない。又４０重量％より多いと、高強度繊維補強モルタル硬化体の強度を向上させることはできるが前記練り混ぜが難しくなるために好ましくない。

前記ポゾラン質微粉末としてはシリカフュームが好ましいが、フライアッシュや高炉スラグ微粉末等を用いることもできる。その配合比率は１０〜１５重量％に設定するのが好ましい。１０重量％よりも少ないと前記高強度繊維補強モルタル硬化体の強度を所要に確保できず、１５重量％よりも多いと前記化学混和剤の必要量が多くなって製造コストが高くなり、好ましくない。

前記細骨材としては、珪砂、フェロニッケルスラグ細骨材等を用いることができる。そして該細骨材の粒径は０．１〜１．０ｍｍに設定し、その配合比率は４５〜５５重量％に設定するのがよい。該細骨材の粒径が０．１ｍｍよりも小さいと破粒微粉化処理が必要となってコスト上昇を招くほか、前記練り混ぜのための水もより多く必要となって好ましくない。又１．０ｍｍよりも大きいと、細骨材の夫々にかかる荷重負担が大きくなるためにモルタル硬化体の強度低下を招きやすい。又、該細骨材の配合比率が４５重量％よりも少ないと、その分、普通セメントの配合比率を増大させることが必要となってコスト上昇を招きやすく、５５重量％よりも多いと、前記モルタル硬化体の強度不足が生じやすい。

前記化学混和剤としては、界面活性剤や減水剤等を例示でき、消泡剤が併用されるとよい。該化学混和剤の配合比率は０．５５〜０．６５重量％に設定するのが好ましい。０．５５重量％よりも少ないと、高強度繊維補強モルタルの流動性が悪くなり、これを型枠に流し込んだ状態での自己充填性が悪くなって好ましくない。そのために、バイブレータによって該モルタルに振動を与える工程が必要となるが、かかる余分の工程を付与すると生産性低下を招くことになって好ましくない。又、バイブレータで振動を与えることで、前記金属繊維が分離して沈降し易くなり前記硬化体の強度低下を招くことになるため好ましくない。又、０．６５重量％よりも多いと、前記モルタルの流動性が高まって前記金属繊維が分離して沈降し易くなり、前記硬化体の強度低下を招くことになって好ましくない。又、該化学混和剤は高価であるため前記モルタルの製造コストの上昇を招くことになって好ましくない。

前記普通セメントと前記ポゾラン質微粉末と前記細骨材と前記化学混和剤とを含む粉体に混入される水は、該粉体に対する重量比で１０〜１２％に設定するのがよい。１０％よりも少ないと、前記硬化体の強度を向上させることはできるが、高強度繊維補強モルタルの流動性が悪くなり、これを型枠に流し込んだ状態での自己充填性が悪くなって好ましくない。又、１２％よりも多いと、前記モルタルの流動性が良好となって作業性は向上するが、金属繊維の沈降を招いて前記硬化体の強度を低下させることになるため好ましくない。

前記金属繊維は、前記モルタル硬化体の曲げ靱性を向上させるために添加されるものであり、引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²である鋼繊維（例えばピアノ線）を用いるのがよい。該金属繊維の直径は０．１５〜０．３ｍｍで、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線長さは１０〜２０ｍｍに設定するのがよい。そして、該両端を結ぶ直線に対する該湾曲繊維片の最大深さは０．５〜１．５ｍｍに設定するのがよい。該湾曲繊維片は、例えば、鋼繊維を用いて製造された縒り線を１０〜２０ｍｍの長さに切断することによって量産できる。

該湾曲繊維片の前記粉体に対する体積比は１．５〜２．０％に設定するのがよい。１．５％よりも少ないと金属繊維の単位体積当たりの混入本数が少なくなってモルタル硬化体の強度低下を招くために好ましくない。又２．０％よりも多いと、高価な金属繊維の使用量が増えることや、流動性が悪くなるのでこれを改善するために高価な化学混和剤の使用量を増やさざるを得ないことによって、前記モルタルの製造コストの上昇を招くことになり好ましくない。

該金属繊維を、特許文献１、２におけるような波形ではなく半円弧状や弓形を呈する如く湾曲させているのは、金属繊維を前記のように練り混ぜる際に、これらが絡みにくくして該金属繊維が均一な分散状態となるようにするためである。

前記モルタル硬化体１の内部に微細なひび割れ４が発生した場合は、図３に示すように、前記の湾曲繊維片２の両側のアンカー部分５，５が、該ひび割れ４の両側部分でセメントマトリックスに固定状態となる。該両側のアンカー部分５，５が湾曲状態にあるため、良好なアンカ−作用が発揮され、該アンカー部分５，５がセメントマトリックスから抜けにくい。そして、この状態でひび割れが大きくなったときは、該金属繊維の引張強度によってひび割れの拡大に抵抗でき、これによってモルタル硬化体１の曲げ強度を増大させることができる。

然して、前記金属繊維の直径が０．１５ｍｍよりも細径になると、金属繊維の単位体積当たりの混入本数が増えるが、該金属繊維の練り混ぜが難しくなり、金属繊維の分散性が悪くなって前記曲げ強度の低下を招き易い。又、０．３ｍｍよりも太径になると、金属繊維の単位体積当たりの混入本数が少なくなるので、前記ひび割れが発生した部分における金属繊維の密度が低下してひび割れの拡大を抑制しにくくなるために好ましくない。

又、前記金属繊維の前記長さが１０ｍｍよりも短いと前記アンカー作用が不十分となって前記両側アンカー部分５，５がセメントマトリックスから抜けやすくなるために好ましくない。２０ｍｍよりも長いと、フロー値が悪くなって湾曲繊維片の分散が不十分となるために好ましくない。又２０ｍｍよりも長いと、金属繊維の混入密度が低くなりひび割れの拡大を抑制できないことになって好ましくない。又、前記湾曲繊維片の最大深さが０．５ｍｍよりも小さいと前記アンカー作用が不十分となって好ましくなく、１．５ｍｍよりも大きいと、前記練り混ぜ時に湾曲繊維片同士が絡み合い易くなって前記モルタル硬化体中に湾曲繊維片が均等に分散しなくなり、従って、モルタル硬化体の強度低下を招くために好ましくない。

次に、かかる構成を有するモルタルを用いて製造された高強度繊維補強モルタル硬化体の特性を説明する。高強度繊維補強モルタルを用いて製造されたモルタル硬化体の靱性向上と耐力向上が確保されるためには、前記のように、金属繊維が該モルタル硬化体の内部に均等に分散していることが要求され（均等分散性の要求事項）、該金属繊維の密度が所要に確保されていることが要求され（所要密度確保の要求事項）、又、該金属繊維がセメントマトリックスから抜けにくいアンカー作用が要求され（アンカー効果向上の要求事項）、更に、該金属繊維が破断しにくいことが要求される（破断耐力向上の要求事項）ため、該高強度繊維補強モルタル硬化体の特性を該四つの要求事項と関連付けて説明する。

〔均等分散性の要求事項の充足について〕
金属繊維として湾曲繊維片を用いることとし、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線に対する該湾曲繊維片の最大深さを０．５〜１．５ｍｍに設定しているため、金属繊維を前記のように練り混ぜる際にこれらが絡みにくく、分散性が良好である。

〔所要密度確保の要求事項の充足について〕
金属繊維の直径を０．１５〜０．３ｍｍに設定しているため、金属繊維の単位体積当たりの混入本数を所要に確保できる。金属繊維の直径が０．３ｍｍよりも太径になると、金属繊維の単位体積当たりの混入本数が少なくなるのでその密度低下を招く。密度が低下すると、モルタル硬化体の内部に発生した前記ひび割れ部分に架け渡される金属繊維の本数が減少するので、ひび割れの拡大を抑制しにくくなる。

〔アンカー効果向上の要求事項の充足について〕
前記湾曲繊維片の両側のアンカー部分が、真っ直ぐな状態ではなく湾曲状態にあるため、セメントマトリックスに対する該アンカー部分の付着強度が高く、良好なアンカ−作用が発揮される。

〔破断耐力向上の要求事項の充足について〕
金属繊維の引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²と高強度であるため、前記モルタル硬化体の内部に微細なひび割れ（溝幅が０．０５ｍｍ未満）が発生した場合、モルタル硬化体の内部に良好な分散状態にある前記湾曲繊維片の両側のアンカー部分が該ひび割れの両側部分でセメントマトリックスに固定状態となり得るので、該金属繊維の引張強度によってひび割れの拡大に抵抗できる。これによって破断耐力の向上を図り得る。

そして前記のように、該金属繊維の均等分散性によってモルタル硬化体の内部の金属繊維密度が所要に確保されていることから、前記ひび割れ部分に何本もの金属繊維が架け渡された状態となり易い。従って、該架け渡された金属繊維の総本数で引張応力度に抵抗することになるため、ひび割れが拡大するのを抑制できることとなる。

ここで、本発明に係るモルタル硬化体における前記湾曲繊維片のアンカー効果と、特許文献１、特許文献２に係るモルタル硬化体における真っ直ぐな金属繊維片のアンカー効果とを比較する。

真っ直ぐな金属繊維片が混入されているモルタル硬化体にあっては、前記アンカー部分が、付着力だけでセメントマトリックスに付着しているに過ぎず、該付着力は小さいために、該アンカー部分がセメントマトリックスから引き抜かれ易い。該付着力だけでも金属繊維が引き抜かれないようにしようとすれば、モルタル硬化体の圧縮強度を大きく設定せざるを得ない。例えば特許文献１、２にあっては、この圧縮強度を１５０Ｎ／ｍｍ²と不必要に大きく設定しているが、そのためには高品質なポゾラン質微粉末（例えば、シリカフュ−ム）を用いる必要があり、またセメントマトリックスに微細なひび割れが発生しにくくするために特別な曲げ靱性改善剤を配合する必要があって、モルタルの製造コストの上昇を招く問題があった。これに対して本発明によるときは、前記湾曲状態のアンカー部分が良好なアンカ−作用を発揮するために、モルタル硬化体の圧縮強度をそれほど高める必要はなく、又、前記湾曲繊維片のアンカー効果が良好に発揮されるために、直線状の金属繊維片を分散混合させる場合に比し、高価な金属繊維の使用量を減少させることもできるので、モルタル硬化体の製造コストの低減を期し得ることとなる。

普通セメントとして普通ポルトランドセメントを用い、その配合比率を３４重量％とし、ポゾラン質微粉末としてシリカフュームを用い、その配合比率を１３重量％とし、細骨材として粒径０．２〜０．８５ｍｍの珪砂を用い、その配合比率を５２重量％とし、又化学混和剤として、高性能減水剤が０．３８重量％と消泡剤等を０．２重量％含むものを用い、その配合比率を０．５８重量％とした粉体を作成した。該粉体に、粉体の重量比１１％の水を加えて全体を練り混ぜた。その後、直径が０．２ｍｍで引張強度が３０００Ｎ／ｍｍ²である鋼繊維からなる金属繊維を湾曲させてなる湾曲繊維片であって、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線の長さが１５ｍｍで、該直線に対する該湾曲繊維片の最大深さが０．５〜１．５ｍｍに設定されてなるものを、粉体の体積比で１．７５％、１３７Ｋｇ／ｍ³）
を練り混ぜてなるモルタルを作成した。

その後、該モルタルを型枠に流し込み、打設面をコテ仕上げして後、型枠全体を１次促進養生（４０℃で１０時間）し、その後に脱型し、モルタル硬化体を２次促進養生（７５℃で４８時間）して前記モルタル硬化体を作成した。

このようにして作成されたモルタル硬化体は、圧縮強度が１２９Ｎ／ｍｍ²で、曲げ強度試験における曲げ強度が２７．９Ｎ／ｍｍ²で、割裂引張強度試験におけるひび割れ発生強度が９．５Ｎ／ｍｍ²の強度特性をなした。かかるモルタル硬化体の製造に際し、鉄筋が配置されていない状態で前記高強度繊維補強モルタルを型枠に流し込むのがよい。このようにすれば、鉄筋が障害となることなく前記金属繊維をより簡易に均等に分散させることができて好ましい。

該モルタル硬化体は、本実施例においては無鉄筋であり、その厚さは例えば２００ｍｍ程度に設定できる。かかるモルタル硬化体は、例えば、鉄道や高速道路における遮音板や側溝の蓋等、建築用、土木用の構造部材として利用でき、又、表面保護のための被覆材等として利用できる。

なお、前記モルタル硬化体を形成した後に、その上に鉄筋を配置し、その上に普通コンクリートを打設して、無鉄筋のモルタル硬化体部とコンクリート板部との複合板を製造することもできる。例えば、モルタル硬化体部の厚さを２００ｍｍに設定し、コンクリート板部の厚さを１００ｍｍに設定する。かかる複合板は例えば、建築用、土木用の構造部材として利用できる。

１モルタル硬化体
２湾曲繊維片
３端
４ひび割れ
５アンカー部分
Ｌ１直径
Ｌ２最大深さ

Claims

普通セメントを３０〜４０重量％と、ポゾラン質微粉末を１０〜１５重量％と、粒径０．１〜１．０ｍｍの細骨材を４５〜５５重量％と、化学混和剤を０．５５〜０．６５重量％とを含む粉体に、水が該粉体に対する重量比で１０〜１２％含有されて練り混ぜられると共に、直径が０．１５〜０．３ｍｍで引張強度が２０００〜３５００Ｎ／ｍｍ²である金属繊維を用いて湾曲形成された湾曲繊維片が、該粉体に対する体積比で１．５〜２．０％練り混ぜられており、該湾曲繊維片の両端を結ぶ直線長さは１０〜２０ｍｍに設定されると共に該直線に対する該湾曲繊維片の最大深さが０．５〜１．５ｍｍに設定されていることを特徴とする高強度繊維補強モルタル。
前記ポゾラン質微粉末の約５０％が高炉スラグ微粉末であり、前記細骨材の全量がフェロニッケルスラグであることを特徴とする請求項１記載の高強度繊維補強モルタル。
請求項１又は２記載の高強度繊維補強モルタルを型枠に流し込み、所要の養生を行って後に脱型して製造された高強度繊維補強モルタル硬化体。
請求項１又は２記載の高強度繊維補強モルタルを、鉄筋が配置されていない状態で型枠に流し込み、所要の養生を行って後に脱型することを特徴とする高強度繊維補強モルタル硬化体の製造方法。