JP5343765B2 - 高性能繊維補強コンクリートの打設時の繊維分散装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００９−７９２５号公報 特開平１０−２８７４７５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施の形態を示す図である。 図１における分散手段の例を示す図である。 従来の高性能繊維補強コンクリート原料の打設状態を示す図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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