JP3378772B2 - Method of manufacturing concrete cylindrical tube - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート製
円筒管の製造方法に関するものである。さらに詳しく
は、この発明は、薄厚軽量のコンクリート製円筒管を製
造することのできる、実用可能なコンクリート製円筒管
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ヒューム管等に用いられてい
るコンクリート製円筒管は、遠心成形法により製造され
てきている。補強材として鉄筋を内蔵した円筒管には、
一般に２〜３mmφの鉄筋が使用されており、この鉄筋の
腐食を防止するために２５〜３０mm程度のコンクリート
かぶり厚が必要となっている。このため、鉄筋を挿入し
たコンクリート製円筒管の場合には、管厚が最低でも５
０〜６０mmとなり、薄厚にはしにくいという問題があっ
た。
【０００３】そこで、薄厚のコンクリート製円筒管を実
現するために、たとえば、鉄筋に代えて耐アルカリ性ガ
ラス繊維の連続繊維を補強材として使用し、円筒管の内
表面と外表面にその耐アルカリ性ガラス繊維のロービン
グを埋設する方法が考えられている。この方法による
と、１０mm程度の薄厚で軽量のコンクリート製円筒管を
製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、開口部を有する円筒管を作製する場合に、開口
部用部材を型枠内にセットして成形すると、その開口部
用部材を成形後に円筒管からきれいに脱型することがで
きないという問題がある。また、上記方法は、設備が大
掛かりなものとなり、コストパフォーマンスが良好では
ないという問題もあり、実用化には適していない。
【０００５】このように、薄厚軽量のコンクリート製円
筒管の製造を実用可能とする製造方法の実現が望まれて
いる。この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされた
ものであり、従来のコンクリート製円筒管の製造上の欠
点を解消し、薄厚軽量のコンクリート製円筒管を製造す
ることのできる、実用可能なコンクリート製円筒管の製
造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、コンクリート用粉体材料に補強
用短繊維を0.5％以下配合し、増粘剤無添加のモルタル
材料をまず遠心成形して表層を形成した後に、コンクリ
ート用粉体材料に増粘剤を添加し、前記粉体材料よりも
低比重の補強用短繊維が配合され、前記増粘剤により補
強用短繊維の動きが抑制され、遠心成形時に加わる遠心
力で絞り出される補強用短繊維の量を低減させたモルタ
ル材料を遠心成形して二層構造を有するコンクリート製
円筒管を作製することを特徴とするコンクリート製円筒
管の製造方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明のコンクリート製
円筒管の製造方法についてさらに詳しく説明する。
【０００８】コンクリート製円筒管のマトリックスを形
成するコンクリート用粉体材料にこれよりも比重の小さ
い、たとえば比重約 2.5以下の補強用短繊維をプレミッ
クスしたモルタル材料は、遠心成形すると、混入した短
繊維が、比重がコンクリート用粉体材料よりも小さいた
めに成形時の遠心力で円筒管内空部に絞り出され、分離
露出し、マトリックス中に残らないため、強度発現不良
を引き起す。
【０００９】また、補強用短繊維をプレミックスしたモ
ルタル材料は、保水力が低いために、型枠内に投入され
た直後から遠心力で粉体材料よりも比重の小さい水が内
空部に絞り出され、モルタル材料が最適水分量で均一に
伸びて締め固められる前に水が絞り出されてしまう。そ
の結果として、管厚のばらつきが大きくなるなどの成形
不良が発生する。この成形不良の発生は、上記モルタル
材料がそれ自体流動性の低いものであることにも起因し
ている。すなわち、上記モルタル材料は、流動性が低い
ため、遠心力によって伸び広がるのに時間がかかるにも
かかわらず、水が、モルタル材料が伸び広がる以前に上
記の通り内空部に絞り出されてしまうので、流動性がさ
らに低下し、管厚のばらつきを助長するのである。この
ため、コンクリート製円筒管の製造に、コンクリート用
粉体材料にこれよりも比重の小さい補強用短繊維をプレ
ミックスしたモルタル材料はこれまで使用されてこなか
ったのである。
【００１０】この発明のコンクリート製円筒管の製造方
法は、上記モルタル材料をあえて使用し、上記欠点を克
服して、薄厚軽量のコンクリート製円筒管を高品質で製
造可能とし、同時に、実用化を可能とする。そのため
に、この発明のコンクリート製円筒管の製造方法では、
モルタル材料に増粘剤を添加する。
【００１１】増粘剤を添加すると、モルタル材料の粘性
が高くなり、混入した補強用短繊維の動きが抑制され、
遠心成形時に加わる遠心力で絞り出される補強用短繊維
の量を低減させることができる。補強用短繊維は、マト
リックス中に十分な量残ることとなり、コンクリート製
円筒管の強度は十分に発現する。また、増粘剤の添加に
よりモルタル材料の保水力が高くなり、モルタル材料が
均一延びるのに必要な水分量を確保することができる。
水は、遠心成形時に徐々に絞り出され、モルタル材料
は、伸び広げられるまで十分な水量を保持することがで
きる。
【００１２】
【００１３】増粘剤の種類については特に制限はない
が、中でもメチルロースは好ましいものとして例示され
る。メチルセルロースを増粘剤として使用する場合に
は、成形後の円筒管内表面に補強用短繊維が現れずに済
み、きれいな外観が得られる。これは、メチルセルロー
スの働きによりモルタル材料の保水力が高まるからであ
る。遠心成形時に絞り出される水分量がより低減され、
マトリックス中に水が十分以上に残り、これがセメント
水となって円筒管の内表面で硬化し、補強用短繊維の現
出を防止するのである。このようなメチルセルロースに
は、たとえば６５ＳＨ−4000（信越化学（株）製）を用
いることができる。内表面に補強用短繊維の現れないコ
ンクリート製円筒管は、たとえば門柱としての使用に耐
え得る。円筒管の内空間をポストとして利用する場合に
は内表面が見えることがあるが、メチルセルロースを増
粘剤として使用して作製したコンクリート製円筒管は、
外観不良とはならない。
【００１４】このように、この発明のコンクリート製円
筒管の製造方法は、コンクリート用粉体材料にこれより
も比重の小さい補強用短繊維を配合したプレミックスモ
ルタル材料を使用し、これに所定量の増粘剤を添加する
ことにより、薄厚軽量のコンクリート製円筒管を管厚の
ばらつきを抑え、高品質で製造することができる。型枠
からの脱型もきれいに行われ、設備が大掛かりとなるこ
ともなく、コストパフォーマンスは良好で、実用化に適
している。
【００１５】そして、この発明のコンクリート製円筒管
の製造方法では、上記モルタル材料を遠心成形するに先
立って、コンクリート用粉体材料に補強用短繊維を 0.5
％以下配合し、増粘剤を添加しないモルタル材料を遠心
成形機に投入して遠心成形し、表層を形成する。補強用
短繊維の添加量が多くなるにつれて、作製されるコンク
リート製円筒管の表面には気泡痕が見られるようにな
る。これは、繊維自体が気泡を持っていたり、増粘剤の
添加によりモルタル材料の粘性が高くなるために、繊維
を混練する際に空気を抱き込むことなどに起因する。モ
ルタル材料に取り込まれた気泡は、遠心成形時に絞り出
されることなく製品の表面に残留し、気泡痕が形成され
ることになる。このような気泡痕は、特に模様付きの円
筒管を作製する場合に外観不良の問題となる。
【００１６】そこで、増粘剤添加のモルタル材料を遠心
成形する以前に、補強用短繊維の配合割合を 0.5％以下
とし、増粘剤無添加のモルタル材料を遠心成形機に投入
し、遠心成形して表層を形成する。次いで増粘剤を所定
量添加したモルタル材料を同様にして遠心成形すること
で、二層構造を有するコンクリート製円筒管が作製さ
れ、表面に気泡痕のない良好な外観を形成することがで
きる。円筒管の表層を形成する 0.5％以下の補強用短繊
維を含有し、増粘剤無添加のモルタル材料は、繊維の混
入量が少なく、しかも増粘剤が無添加のため、遠心成形
時に空気の抱き込みが少なく、表面に気泡が残留しな
い。
【００１７】表層を形成するモルタル材料に配合する補
強用短繊維が 0.5％を超えると、表面にクラックが発生
しやすくなる。また、この発明のコンクリート製円筒管
の製造方法では、増粘剤添加のモルタル材料に減水剤
を、たとえば 0.3〜 1.5％程度の若干量添加しても構わ
ない。遠心成形時にモルタル材料からは水が絞り出され
るが、その際に混入した補強用短繊維も水に引きずられ
るようにして絞り出されることがある。上記減水剤は、
若干量の添加によりモルタル材料の水分量を減らすこと
ができ、遠心成形時に絞り出される水分量を減少させ、
補強用短繊維のモルタル材料中からの損失を抑制する。
減水剤としては、たとえばマイティ（花王（株）製）を
使用することができる。
【００１８】さらに、この発明のコンクリート製円筒管
の製造方法では、コンクリート用粉体材料に一成分とし
て使用する細砂には、粒径が小さく、しかも粒径の揃っ
た５号珪砂等を採用することができる。このような５号
珪砂等の使用は、モルタル材料の流動性を改善し、遠心
成形機投入後の材料の伸びを良好とし、管厚のばらつき
を抑えるのに効果的となる。
【００１９】
【００２０】【実施例】（
実施例１）
セメント／骨材＝１／１（重量％）のコンクリート用粉
体材料に、フロー値（流動性）が 160〜 180程度（リン
グサイズ５５φ×５０Ｈ）となるように水を加え、湿式
混合し、繊維長１０mm以下のビニロン短繊維（耐アルカ
リガラス繊維）を 0.5％以下となるように添加した。こ
のモルタル材料を遠心成形機に投入し、管厚２〜３mmと
なるように成形締め固めを行った。型枠内に溜まったモ
ルタル材料から絞り出された水を取り除いた後に、増粘
剤を添加して作製したモルタル材料を遠心成形機に投入
し、遠心成形を行った。増粘剤を添加したモルタル材料
は、以下のようにして作製した。 セメント／細砂＝１／
１（重量％）のコンクリート用粉体材料に、ポリエーテ
ル（三洋化成（株）製、ＮＫ−５０）を増粘剤として0.
0002〜0.0010（重量％）添加し、ミキサーで乾式混合し
た後に、フロー値（流動性）が 160〜 180程度（リング
サイズ５５φ×５０Ｈ）となるように水を加え、湿式混
合し、次いで、ビニロン短繊維（耐アルカリガラス繊
維）を補強繊維として２〜５％添加し、再度攪拌した。
増粘剤を添加して作製したモルタル材料を遠心成形機に
投入した後の遠心成形は、次のようにして行った。すな
わち、遠心成形機を350rpmの低速回転で回転させなが
ら、上記モルタル材料を成形機の型枠内に投入した。モ
ルタル材料が型枠内で均一の伸びていることを確認した
後に、成形機の回転数を350rpm（１min ）→600rpm（２
〜３min ）→100rpm（１０〜１５min ）と上げ、締め固
めを行った。
【００２１】コンクリート製円筒管は型枠からきれいに
脱型され、二層構造を有し、薄厚軽量で管厚のばらつき
がなく、しかも表層表面に気泡痕やクラックもない良好
な外観を有していた。もちろんこの発明は、以上の実施
例によって限定されるものではない。コンクリート用粉
体材料および増粘剤の種類、配合割合等の細部について
は様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、従来では適用不可能とされていた補強繊維をプレ
ミックスしたモルタル材料を用い、これを遠心成形して
薄厚軽量で管厚のばらつきのない品質の良好なコンクリ
ート製円筒管を製造することができる。実用可能な製造
方法として期待される。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a concrete cylindrical tube. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a practical concrete cylindrical tube capable of manufacturing a thin and lightweight concrete cylindrical tube. 2. Description of the Related Art Conventionally, concrete cylindrical pipes used for fume pipes and the like have been manufactured by a centrifugal molding method. Cylindrical pipes with built-in reinforcement as reinforcement
Generally, a reinforcing bar having a diameter of 2 to 3 mm is used, and a concrete cover thickness of about 25 to 30 mm is required to prevent corrosion of the reinforcing bar. For this reason, in the case of a concrete cylindrical pipe into which a reinforcing bar is inserted, the pipe thickness must be at least 5
The thickness is 0 to 60 mm, and there is a problem that it is difficult to reduce the thickness. Therefore, in order to realize a thin concrete cylindrical tube, for example, a continuous fiber of alkali-resistant glass fiber is used as a reinforcing material instead of a reinforcing bar, and the alkali-resistant glass is provided on the inner surface and the outer surface of the cylindrical tube. A method of burying fiber rovings has been considered. According to this method, a thin and lightweight concrete cylindrical tube of about 10 mm can be manufactured. [0004] However, in the above-described method, when a cylindrical tube having an opening is formed and the member for the opening is set in a mold and molded, the member for the opening is formed. However, there is a problem that the mold cannot be removed from the cylindrical tube after molding. In addition, the above method has a problem that the equipment is large-scale and the cost performance is not good, and is not suitable for practical use. [0005] As described above, it is desired to realize a manufacturing method which makes it possible to practically manufacture a thin, lightweight concrete cylindrical tube. The present invention has been made in view of the above circumstances, and solves the drawbacks of the conventional production of a cylindrical tube made of concrete, and is capable of producing a thin, lightweight concrete cylindrical tube. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a concrete cylindrical tube. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by reinforcing a powder material for concrete.
Mortar containing no more than 0.5% staple fiber and no thickener
The material is first centrifuged to form a surface layer,
A thickener is added to the powder material for heat treatment,
Short fibers for reinforcement with low specific gravity are blended, and supplemented with the thickener.
Centrifugal force added during centrifugal molding by suppressing movement of heavy fibers
Morta with reduced amount of reinforcing short fibers squeezed out by force
The present invention provides a method for producing a concrete cylindrical tube having a two-layer structure by centrifugally forming a cylindrical material . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method for manufacturing a concrete cylindrical tube according to the present invention will be described below in more detail. A mortar material obtained by premixing a concrete powder material forming a matrix of a concrete cylindrical tube with a reinforcing short fiber having a specific gravity smaller than this, for example, a specific gravity of about 2.5 or less, is mixed by centrifugal molding. Since the specific gravity of the fiber is smaller than that of the powder material for concrete, the fiber is squeezed out into the inner space of the cylindrical tube by the centrifugal force during molding, separated and exposed, and does not remain in the matrix. Further, since the mortar material premixed with the reinforcing short fibers has a low water retention capacity, water having a lower specific gravity than the powder material is centrifugally applied to the inner space immediately after being put into the mold. The water is squeezed out before the mortar material is evenly stretched and compacted with the optimum amount of moisture. As a result, molding defects such as an increase in variation in tube thickness occur. The occurrence of the molding failure is also due to the fact that the mortar material itself has low fluidity. That is, although the mortar material has low fluidity, it takes time to expand and spread due to centrifugal force, but water is squeezed into the inner space before the mortar material expands as described above. As a result, the fluidity is further reduced, and the variation in tube thickness is promoted. For this reason, a mortar material prepared by premixing a concrete powder material with a reinforcing short fiber having a lower specific gravity than the concrete powder material has not been used for the production of a concrete cylindrical tube. The method for manufacturing a concrete cylindrical tube according to the present invention makes it possible to produce a thin, lightweight concrete cylindrical tube of high quality while overcoming the above-mentioned disadvantages by using the above mortar material. Make it possible. Therefore, in the method for manufacturing a concrete cylindrical tube of the present invention,
The added pressure to the thickener to the mortar material. [0011] When the thickener is added, the viscosity of the mortar material is increased, and the movement of the mixed reinforcing short fibers is suppressed.
The amount of reinforcing short fibers squeezed out by centrifugal force applied during centrifugal molding can be reduced. A sufficient amount of the reinforcing short fibers remains in the matrix, and the strength of the concrete cylindrical tube is sufficiently exhibited. In addition, the addition of the thickener increases the water retention capacity of the mortar material, and can secure the amount of water necessary for the mortar material to be uniformly extended.
Water is squeezed out gradually during centrifugal molding, and the mortar material can maintain a sufficient amount of water until it is stretched and spread. The type of the thickening agent is not particularly limited, but among them, methylose is exemplified as a preferable one. When methylcellulose is used as a thickener, short fibers for reinforcement do not appear on the inner surface of the cylindrical tube after molding, and a clean appearance is obtained. This is because the water retention of the mortar material is increased by the action of methyl cellulose. The amount of water squeezed out during centrifugal molding is further reduced,
More than enough water remains in the matrix, which becomes cement water and hardens on the inner surface of the cylindrical tube, preventing the appearance of reinforcing short fibers. For such methyl cellulose, for example, 65SH-4000 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used. A concrete cylindrical tube having no reinforcing short fibers on its inner surface can withstand use as, for example, a gate post. When using the inner space of the cylindrical tube as a post, the inner surface may be visible, but a concrete cylindrical tube made using methylcellulose as a thickener,
Does not result in poor appearance. As described above, the method for manufacturing a concrete cylindrical tube according to the present invention uses a premix mortar material in which a reinforcing powder having a smaller specific gravity is mixed with a powder material for concrete, and a predetermined amount of By adding the thickening agent, a thin and lightweight concrete cylindrical tube can be manufactured with high quality while suppressing variations in tube thickness. Removal from the mold is performed neatly, the equipment is not large, the cost performance is good, and it is suitable for practical use. [0015] In the production method of concrete cylindrical tube of the present invention, the mortar material prior to centrifugal molding, the short fiber reinforcing a concrete powder material 0.5
% Or less was formulated, a mortar material without the addition of thickener was charged into a centrifugal molding machine centrifugal molding, that form a surface layer. As the amount of the reinforcing short fibers increases, the surface of the produced concrete cylindrical tube has bubble marks. This is because the fibers themselves have air bubbles or the viscosity of the mortar material increases due to the addition of the thickener, so that air is trapped when the fibers are kneaded. The air bubbles taken into the mortar material remain on the surface of the product without being squeezed out at the time of centrifugal molding, and air bubble marks are formed. Such a bubble mark becomes a problem of poor appearance especially when a patterned cylindrical tube is manufactured. Therefore, before the mortar material to which the thickener is added is subjected to centrifugal molding, the blending ratio of the reinforcing short fibers is set to 0.5% or less, and the mortar material to which the thickener is not added is charged into a centrifugal molding machine. To form a surface layer. Next, the mortar material to which the thickener is added in a predetermined amount is similarly centrifugally molded, whereby a concrete cylindrical tube having a two-layer structure is produced, and a good appearance having no air bubble mark on the surface can be formed. Mortar materials containing 0.5% or less of reinforcing short fibers that form the surface layer of the cylindrical tube and containing no thickener contain little fiber and have no added thickener. And there are no air bubbles remaining on the surface. If the amount of the reinforcing short fibers added to the mortar material forming the surface layer exceeds 0.5%, cracks are likely to be generated on the surface. In the method for manufacturing a concrete cylindrical tube of the present invention, a water reducing agent may be added to the mortar material to which the thickener is added in a small amount, for example, about 0.3 to 1.5%. Water is squeezed out of the mortar material at the time of centrifugal molding, and the reinforcing short fibers mixed at that time may be squeezed out by the water. The water reducing agent,
By adding a small amount, it is possible to reduce the amount of water in the mortar material, reduce the amount of water squeezed out during centrifugal molding,
The loss of the reinforcing short fibers from the mortar material is suppressed.
As the water reducing agent, for example, Mighty (manufactured by Kao Corporation) can be used. Further, in the method for manufacturing a concrete cylindrical tube according to the present invention, fine sand having a small particle size and a uniform particle size is used as fine sand used as one component in the powder material for concrete. can do. The use of No. 5 silica sand or the like is effective in improving the fluidity of the mortar material, improving the elongation of the material after being put into the centrifugal molding machine, and suppressing the variation in tube thickness. [0019] [0020] [Example] (Example 1) in concrete powder material of cement / aggregate = 1/1 (wt%), the flow value (flowability) of 160 to about 180 (ring size 55φ × 50H), and wet mixing was performed, and vinylon short fibers (alkali-resistant glass fibers) having a fiber length of 10 mm or less were added so as to be 0.5% or less. The mortar material was charged into a centrifugal molding machine, and compacted to a thickness of 2 to 3 mm. After removing the water which is squeezed out of accumulated mortar material into the mold frame, thickening
Mortar material prepared by adding agent were charged into a centrifugal molding machine and subjected to centrifugal molding. Mortar material with thickener
Was prepared as follows. Cement / fine sand = 1 /
1% by weight of concrete powder material
NK-50 (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) as a thickener.
0002-0.0010 (wt%), dry mix with a mixer
After that, the flow value (fluidity) is about 160-180 (ring
Add water so that the size becomes
And then vinylon staple fiber (alkali resistant glass fiber)
2) to 5% was added as a reinforcing fiber, and the mixture was stirred again.
Mortar material made by adding thickener to centrifugal molding machine
Centrifugal molding after the introduction was performed as follows. sand
That is, while rotating the centrifugal molding machine at a low speed of 350 rpm,
Then, the mortar material was put into a mold of a molding machine. Mo
It was confirmed that the rutal material was evenly stretched in the mold
Later, the rotational speed of the molding machine was increased from 350 rpm (1 min) to 600 rpm (2
~ 3min) → 100rpm (10-15min)
Performed. Clean concrete cylindrical tubes from formwork
Demolded , has a two-layer structure, is thin and light , and has a variation in tube thickness
And had a good appearance with no air bubble marks or cracks on the surface of the surface layer. Of course, the present invention is not limited by the above embodiments. It goes without saying that various aspects are possible for details such as the type and the mixing ratio of the concrete powder material and the thickener. As described in detail above, according to the present invention, a mortar material premixed with a reinforcing fiber, which was previously unapplicable, is used, and the mortar material is centrifugally molded to obtain a thin, lightweight and thin tube. It is possible to manufacture a concrete cylindrical tube of good quality without variation. This is expected as a practical production method.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−8664（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−26792（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28B 21/00 - 21/98 Continuation of the front page (56) References JP-A-59-8664 (JP, A) JP-A-8-26792 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B28B 21 / 00-21/98
Claims (1)
を0.5％以下配合し、増粘剤無添加のモルタル材料をま
ず遠心成形して表層を形成した後に、コンクリート用粉
体材料に増粘剤を添加し、前記粉体材料よりも低比重の
補強用短繊維が配合され、前記増粘剤により補強用短繊
維の動きが抑制され、遠心成形時に加わる遠心力で絞り
出される補強用短繊維の量を低減させたモルタル材料を
遠心成形して二層構造を有するコンクリート製円筒管を
作製することを特徴とするコンクリート製円筒管の製造
方法。(57) [Claims] [Claim 1] A concrete powder material is blended with a reinforcing short fiber of 0.5% or less, and a mortar material without a thickener is first subjected to centrifugal molding to form a surface layer. Powder for concrete
Add a thickener to the body material, lower specific gravity than the powder material
Short fibers for reinforcement are compounded, and short fibers for reinforcement are added by the thickener.
The movement of the fibers is suppressed, and the centrifugal force applied during centrifugal molding squeezes.
Method for producing a concrete cylindrical tube, characterized in that to produce a concrete cylindrical tube having a two-layer structure by centrifugal molding the mortar material with reduced amount of reinforcing short fibers which are issued.
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