JP2867845B2 - 繊維補強セメント系複合材料の製造方法 - Google Patents
繊維補強セメント系複合材料の製造方法Info
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- JP2867845B2 JP2867845B2 JP21168993A JP21168993A JP2867845B2 JP 2867845 B2 JP2867845 B2 JP 2867845B2 JP 21168993 A JP21168993 A JP 21168993A JP 21168993 A JP21168993 A JP 21168993A JP 2867845 B2 JP2867845 B2 JP 2867845B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維補強セメント系複
合材料の製造方法に関する。
合材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、予め鋼繊維（ＳＦ）を型枠中に敷
設し、そこにセメントスラリーを含浸させて鋼繊維補強
コンクリート（ＳＦＲＣ）を形成する方法が実用化され
ている。予め練り混ぜを行う普通の鋼繊維補強コンクリ
ートの場合には、繊維の混入量は容積比２％が限度であ
るが、上記の方法によると、ＳＦＲＣ合成物の鋼繊維混
合比を容積比で１８％まで上げることが可能であるとさ
れている。
設し、そこにセメントスラリーを含浸させて鋼繊維補強
コンクリート（ＳＦＲＣ）を形成する方法が実用化され
ている。予め練り混ぜを行う普通の鋼繊維補強コンクリ
ートの場合には、繊維の混入量は容積比２％が限度であ
るが、上記の方法によると、ＳＦＲＣ合成物の鋼繊維混
合比を容積比で１８％まで上げることが可能であるとさ
れている。
【０００３】一方、鋼繊維に比べ引張強さが大きい高強
度繊維（炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊
維ＶＦ等）を扱うことも試みられ、鋼繊維の場合と同様
に、高強度繊維とモルタル（コンクリート）とを混ぜ合
わせるため、振動を型枠にかけている。
度繊維（炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊
維ＶＦ等）を扱うことも試みられ、鋼繊維の場合と同様
に、高強度繊維とモルタル（コンクリート）とを混ぜ合
わせるため、振動を型枠にかけている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭素繊維Ｃ
Ｆ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦといった高強
度繊維の場合には、後記の表１から分かるように、セメ
ントマトリックスよりも比重が小さい。このため、図５
に示すように、高強度繊維２とモルタル（コンクリー
ト）３との混ぜ合わせに際し、型枠１にかける振動によ
って、比重の軽い高強度繊維２は上層に浮き上がってし
まう。
Ｆ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦといった高強
度繊維の場合には、後記の表１から分かるように、セメ
ントマトリックスよりも比重が小さい。このため、図５
に示すように、高強度繊維２とモルタル（コンクリー
ト）３との混ぜ合わせに際し、型枠１にかける振動によ
って、比重の軽い高強度繊維２は上層に浮き上がってし
まう。
【０００５】このため、得られた繊維補強セメント系複
合材料たるセメント製品１０については、鋼繊維よりも
引張強度は大きいが、図６に示すように、部材が曲げモ
ーメントを受けた場合、引張応力側でクラック１１が生
ずる等、繊維による有効な補強効果が得られないという
欠点があった。
合材料たるセメント製品１０については、鋼繊維よりも
引張強度は大きいが、図６に示すように、部材が曲げモ
ーメントを受けた場合、引張応力側でクラック１１が生
ずる等、繊維による有効な補強効果が得られないという
欠点があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、セメントスラリー含浸の際の振動によって繊維が浮
き上がるのを抑さえ、引張応力側で繊維による補強作用
を有効に発揮させ得る繊維補強セメント系複合材料の製
造方法を提供することにある。
し、セメントスラリー含浸の際の振動によって繊維が浮
き上がるのを抑さえ、引張応力側で繊維による補強作用
を有効に発揮させ得る繊維補強セメント系複合材料の製
造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による繊維補強セメント系複合材料の製造方
法は、繊維補強セメント系複合材料の製造に際し、セメ
ント系マトリックスよりも比重の軽い繊維を型枠の下層
部に敷設し、該セメント系マトリックスよりも比重の重
い繊維をその上に敷設した後、セメントスラリー若しく
はモルタル等の該セメント系マトリックスを該型枠内に
流し込みまたは注入し、該型枠に振動を与えて、該セメ
ント系マトリックスをこれら繊維に含浸させるものであ
る（請求項１）。
め、本発明による繊維補強セメント系複合材料の製造方
法は、繊維補強セメント系複合材料の製造に際し、セメ
ント系マトリックスよりも比重の軽い繊維を型枠の下層
部に敷設し、該セメント系マトリックスよりも比重の重
い繊維をその上に敷設した後、セメントスラリー若しく
はモルタル等の該セメント系マトリックスを該型枠内に
流し込みまたは注入し、該型枠に振動を与えて、該セメ
ント系マトリックスをこれら繊維に含浸させるものであ
る（請求項１）。
【０００８】上記セメント系マトリックスよりも比重の
軽い繊維を高強度繊維とし、また上記セメント系マトリ
ックスよりも比重の重い繊維を鋼繊維として、これら高
強度繊維と鋼繊維は、高強度繊維を短繊維又はメッシュ
繊維の形態で敷設し、鋼繊維を短繊維又はメッシュ繊維
の形態で敷設する形態の組み合わせとすることができる
（請求項２及び請求項３）。
軽い繊維を高強度繊維とし、また上記セメント系マトリ
ックスよりも比重の重い繊維を鋼繊維として、これら高
強度繊維と鋼繊維は、高強度繊維を短繊維又はメッシュ
繊維の形態で敷設し、鋼繊維を短繊維又はメッシュ繊維
の形態で敷設する形態の組み合わせとすることができる
（請求項２及び請求項３）。
【０００９】
【作用】請求項１〜３で取り扱う高強度繊維は、鋼繊維
ＳＦに比べて引張り強さが大きいもの、例えば炭素繊維
ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦ等であり、
これらはセメント系マトリックスよりも比重が小さい
（表１参照）。一方、鋼繊維ＳＦはセメント系マトリッ
クスよりも比重が大きい。
ＳＦに比べて引張り強さが大きいもの、例えば炭素繊維
ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦ等であり、
これらはセメント系マトリックスよりも比重が小さい
（表１参照）。一方、鋼繊維ＳＦはセメント系マトリッ
クスよりも比重が大きい。
【００１０】この比重差の関係から、高強度繊維は鋼繊
維により抑さえられ、セメントスラリー含浸時に型枠に
振動を与えても、振動によって高強度繊維が浮き上がっ
て来ない。従って、得られる繊維補強セメント系複合材
料は、その部材の引張り側表層部近くにも高強度繊維が
充分に分散されており、その部材表層部に引張応力が作
用した際の繊維による補強効果を著しく向上させる。ま
た、補強材として性質の異なる２種類の繊維を利用して
いることから、ハイブリッド効果が得られる。
維により抑さえられ、セメントスラリー含浸時に型枠に
振動を与えても、振動によって高強度繊維が浮き上がっ
て来ない。従って、得られる繊維補強セメント系複合材
料は、その部材の引張り側表層部近くにも高強度繊維が
充分に分散されており、その部材表層部に引張応力が作
用した際の繊維による補強効果を著しく向上させる。ま
た、補強材として性質の異なる２種類の繊維を利用して
いることから、ハイブリッド効果が得られる。
【００１１】繊維の利用形態としては、請求項２または
３の如く、高強度繊維及び鋼繊維共に、短繊維あるいは
長繊維として利用することができる。
３の如く、高強度繊維及び鋼繊維共に、短繊維あるいは
長繊維として利用することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。 （実施例１）図１に示すように、成形に際してまず、炭
素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦ等の
高強度繊維２から成る短繊維２１を、型枠１の下層部に
敷設して、その上に鋼繊維４から成る短繊維４１を敷設
した後、セメントスラリー若しくはモルタル（セメン
ト）３を型枠１内に流し込みまたは注入して、型枠１に
振動を与えて、繊維等にセメントスラリーを含浸させ
る。
て詳述する。 （実施例１）図１に示すように、成形に際してまず、炭
素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦ等の
高強度繊維２から成る短繊維２１を、型枠１の下層部に
敷設して、その上に鋼繊維４から成る短繊維４１を敷設
した後、セメントスラリー若しくはモルタル（セメン
ト）３を型枠１内に流し込みまたは注入して、型枠１に
振動を与えて、繊維等にセメントスラリーを含浸させ
る。
【００１３】表１に示すように、高強度繊維２は、セメ
ント系マトリックスよりも比重の小さい繊維であるが、
鋼繊維４はセメント系マトリックスよりも比重が大き
い。このため、このようにすると、セメントスラリー含
浸時に与える振動に対して、浮き上がろうとする高強度
短繊維２１は鋼短繊維４１により抑さえられ、浮き上が
らなくなる。よって、得られたコンクリート製品１０に
おいては、内部で比較的均一に高強度繊維２が分散さ
れ、少くとも図１の下側にも高強度繊維２が存在するの
で、部材の表層部に引張応力が作用した際、繊維による
補強効果が顕著に現われる。従って、上記ＳＦＲＣ合成
物の含浸法を利用し、セメント系マトリックスよりも比
重の小さい高強度繊維で補強したＦＲＣの製造が可能で
ある。
ント系マトリックスよりも比重の小さい繊維であるが、
鋼繊維４はセメント系マトリックスよりも比重が大き
い。このため、このようにすると、セメントスラリー含
浸時に与える振動に対して、浮き上がろうとする高強度
短繊維２１は鋼短繊維４１により抑さえられ、浮き上が
らなくなる。よって、得られたコンクリート製品１０に
おいては、内部で比較的均一に高強度繊維２が分散さ
れ、少くとも図１の下側にも高強度繊維２が存在するの
で、部材の表層部に引張応力が作用した際、繊維による
補強効果が顕著に現われる。従って、上記ＳＦＲＣ合成
物の含浸法を利用し、セメント系マトリックスよりも比
重の小さい高強度繊維で補強したＦＲＣの製造が可能で
ある。
【００１４】この製造方法は、補強材として、性質の異
なる２種類の繊維２，４を利用していることから、ハイ
ブリッド効果が得られるものである。また、炭素繊維Ｃ
Ｆ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦといった繊維
を利用しているため、鋼繊維ＳＦの場合のように部材の
表面における錆の問題も発生しない。
なる２種類の繊維２，４を利用していることから、ハイ
ブリッド効果が得られるものである。また、炭素繊維Ｃ
Ｆ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン繊維ＶＦといった繊維
を利用しているため、鋼繊維ＳＦの場合のように部材の
表面における錆の問題も発生しない。
【００１５】
【表１】 上記利点を有する高強度繊維で補強したＦＲＣは、下記
の実施例２〜４の製造方法によっても同様に得られるも
のである。
の実施例２〜４の製造方法によっても同様に得られるも
のである。
【００１６】（実施例２）図２に示すように、成形に際
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２から成る短繊維を、型枠１の
下層部に敷設することは上記と同じであるが、その上に
敷設するのは鋼繊維４から成る短繊維ではなくワイヤメ
ッシュ４２の形の長繊維とする。後は上記と同じで、セ
メントスラリー若しくはモルタル（セメント）３を型枠
１内に流し込みまたは注入し、型枠１に振動を与えて、
繊維等にセメントスラリーを含浸させる。
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２から成る短繊維を、型枠１の
下層部に敷設することは上記と同じであるが、その上に
敷設するのは鋼繊維４から成る短繊維ではなくワイヤメ
ッシュ４２の形の長繊維とする。後は上記と同じで、セ
メントスラリー若しくはモルタル（セメント）３を型枠
１内に流し込みまたは注入し、型枠１に振動を与えて、
繊維等にセメントスラリーを含浸させる。
【００１７】（実施例３）図３に示すように、成形に際
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２を、短繊維ではなく、メッシ
ュ２２の形の長繊維として型枠１の下層部に敷設する。
そして、その上に鋼繊維４から成る短繊維４１を敷設
し、セメントスラリー若しくはモルタル（セメント）３
を型枠１内に流し込みまたは注入し、型枠１に振動を与
えて、繊維等にセメントスラリーを含浸させる。
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２を、短繊維ではなく、メッシ
ュ２２の形の長繊維として型枠１の下層部に敷設する。
そして、その上に鋼繊維４から成る短繊維４１を敷設
し、セメントスラリー若しくはモルタル（セメント）３
を型枠１内に流し込みまたは注入し、型枠１に振動を与
えて、繊維等にセメントスラリーを含浸させる。
【００１８】（実施例４）図４に示すように、成形に際
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２を、図３の場合と同様に、メ
ッシュ２２の形の長繊維として型枠１の下層部に敷設す
る。そして、その上に鋼繊維４から成る長繊維をワイヤ
メッシュ４２の形態で敷設し、セメントスラリー若しく
はモルタル（セメント）３を型枠１内に流し込みまたは
注入し、型枠１に振動を与えて、繊維等にセメントスラ
リーを含浸させる。
してまず、炭素繊維ＣＦ，アラミド繊維ＡＦ，ビニロン
繊維ＶＦ等の高強度繊維２を、図３の場合と同様に、メ
ッシュ２２の形の長繊維として型枠１の下層部に敷設す
る。そして、その上に鋼繊維４から成る長繊維をワイヤ
メッシュ４２の形態で敷設し、セメントスラリー若しく
はモルタル（セメント）３を型枠１内に流し込みまたは
注入し、型枠１に振動を与えて、繊維等にセメントスラ
リーを含浸させる。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。 １）セメント系マトリックスに対する比重差の関係か
ら、高強度繊維は鋼繊維により抑さえられ、セメントス
ラリー含浸時に型枠に振動を与えても、振動によって高
強度繊維が浮き上がって来ない。従って、得られる繊維
補強セメント系複合材料は、その部材の引張り側表層部
近くにも高強度繊維が充分に分散されており、その部材
表層部に引張応力が作用した際の繊維による補強効果を
著しく向上させる。
な効果が得られる。 １）セメント系マトリックスに対する比重差の関係か
ら、高強度繊維は鋼繊維により抑さえられ、セメントス
ラリー含浸時に型枠に振動を与えても、振動によって高
強度繊維が浮き上がって来ない。従って、得られる繊維
補強セメント系複合材料は、その部材の引張り側表層部
近くにも高強度繊維が充分に分散されており、その部材
表層部に引張応力が作用した際の繊維による補強効果を
著しく向上させる。
【００２０】２）補強材として性質の異なる２種類の繊
維を利用していることから、ハイブリッド効果が得られ
る。
維を利用していることから、ハイブリッド効果が得られ
る。
【００２１】３）ＳＦＲＣ合成物の含浸法を利用し、セ
メント系マトリックスよりも比重の小さい高強度繊維で
補強したＦＲＣの製造が可能である。
メント系マトリックスよりも比重の小さい高強度繊維で
補強したＦＲＣの製造が可能である。
【図１】本発明の繊維補強セメント系複合材料の製造方
法の第１の実施例を示す図である。
法の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の製造方法の第２の実施例を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の製造方法の第３の実施例を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の製造方法の第４の実施例を示す図であ
る。
る。
【図５】従来の繊維補強セメント系複合材料の製造方法
を示す図である。
を示す図である。
【図６】従来の繊維補強セメント系複合材料の引張り側
でのクラックを示す図である。
でのクラックを示す図である。
１ 型枠 ２ 高強度繊維 ３ セメントスラリー若しくはモルタル ４ 鋼繊維 １０ セメント製品（繊維補強セメント系複合材料） １１ クラック ２１ 短繊維 ２２ メッシュ ４１ 短繊維 ４２ ワイヤメッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 一房 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−119805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−152921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−152920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−116815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−37816（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B28B 1/52 C04B 28/02 C04B 14/38
Claims (3)
- 【請求項１】 繊維補強セメント系複合材料の製造に際
し、セメント系マトリックスよりも比重の軽い繊維を型
枠の下層部に敷設し、該セメント系マトリックスよりも
比重の重い繊維をその上に敷設した後、セメントスラリ
ー若しくはモルタル等の該セメント系マトリックスを該
型枠内に流し込みまたは注入し、該型枠に振動を与え
て、該セメント系マトリックスをこれら繊維に含浸させ
ることを特徴とする繊維補強セメント系複合材料の製造
方法。 - 【請求項２】 上記セメント系マトリックスよりも比重
の軽い繊維が高強度繊維であって、該高強度繊維を短繊
維又はメッシュ繊維の形態で敷設することを特徴とする
請求項１記載の繊維補強セメント系複合材料の製造方
法。 - 【請求項３】 上記セメント系マトリックスよりも比重
の重い繊維が鋼繊維であって、該鋼繊維を短繊維又はメ
ッシュ繊維の形態で敷設することを特徴とする請求項１
または２記載の繊維補強セメント系複合材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21168993A JP2867845B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 繊維補強セメント系複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21168993A JP2867845B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 繊維補強セメント系複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760731A JPH0760731A (ja) | 1995-03-07 |
| JP2867845B2 true JP2867845B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16609963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21168993A Expired - Lifetime JP2867845B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 繊維補強セメント系複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867845B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006241937A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 繊維補強コンクリートの製造方法 |
| JP5536549B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2014-07-02 | 太平洋セメント株式会社 | セメント質硬化体 |
| JP2014189988A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Ohbayashi Corp | 繊維補強セメントボード、繊維補強セメントボードの製造方法、手摺壁、及び手摺壁の製造方法 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21168993A patent/JP2867845B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760731A (ja) | 1995-03-07 |
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