JP6186701B2

JP6186701B2 - セメント組成物

Info

Publication number: JP6186701B2
Application number: JP2012244767A
Authority: JP
Inventors: 竜一近松; 貴士川西
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: JP2014092007A

Description

本発明は、セメント組成物に関する。

コンクリート構造物（セメント組成物の一種）として、強度などの力学的特性や耐久性以外に、経年劣化などによるコンクリート片の剥離（剥落）を防止する機能（例えば、特許文献１参照）や、火災時の爆裂を防止する機能が要求される場合がある。

特開２００４−１８７１９号公報

上述した剥落の防止と爆裂の防止については、それぞれ個別に対策が取られていた。つまり、従来のセメント組成物では、剥落の防止と爆裂の防止との機能が両立されていなかった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、剥落の防止と爆裂の防止との両立を図ることのできるセメント組成物を提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明のセメント組成物は、
加熱によって溶融して気化する有機繊維シートを表層部に設けたセメント組成物であって、前記表層部はかぶり部分であることを特徴とする。
このようなセメント組成物によれば、剥落の防止と爆裂の防止との両立を図ることが可能である。

かかるセメント組成物であって、前記有機繊維シートは、ポリプロピレン繊維シートであることが望ましい。

かかるセメント組成物であって、前記表層部は、前記セメント組成物の表面から２０ｍｍまでの範囲であることが望ましい。
このようなセメント組成物によれば、剥落と爆裂をそれぞれ抑制することが可能である。

本発明によれば、剥落の防止と爆裂の防止との両立を図ることのできるセメント組成物を提供することが可能である。

剥落の防止機能についての概念図である。図２Ａ、及び、図２Ｂは爆裂の様子を示す概念図である。本実施形態のコンクリート構造物１０の説明図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

＝＝＝実施形態＝＝＝
＜剥落について＞
剥落は、コンクリート構造物の施工時に発生するひび割れや、初期欠陥、地震や衝突などによるひび割れや剥離、経年劣化などによりコンクリート片が剥がれ落ちる現象である。

剥落については、例えばコンクリート構造物の表層部に比較的太い有機繊維を混入することが有効である。こうすることにより、剥落が発生した際に、コンクリート構造物からコンクリート片が剥落しないように、有機繊維によってコンクリート片をつなぎとめておくことができる。

図１は、剥落の防止機能についての概念図である。
コンクリート構造物１００は、コンクリートを用いて形成された構造物（例えば床）であり、コンクリート構造物１００において図の下側のかぶり部分には比較的太い（例えば、繊維径が２０μｍよりも大きい）有機繊維１１０が混入されている。剥落が発生した際には、コンクリート構造物１００からコンクリート片１００ａが剥がれる際に、有機繊維１１０がコンクリート片１００ａをつなぎとめる。このように有機繊維１１０によってコンクリート片１００ａがコンクリート構造物１００から剥落するのを防止できる。

＜爆裂について＞
爆裂とは、火災などにより強く加熱されたときにコンクリートが爆発的に破裂（剥離）する現象である。

図２Ａ、及び、図２Ｂは爆裂の様子を示す概念図である。
コンクリート構造物２００は、コンクリート構造物１００と同様にコンクリートを用いて形成された構造物（例えば床）である。ただし、コンクリート構造物２００には有機繊維が混入されていない。
図２Ａに示すように、コンクリート構造物２００の周囲で火災などが発生してコンクリート構造物２００の温度が上昇すると、コンクリート構造物２００内の水分が水蒸気になる。この水が水蒸気になるときの体積膨張によって、図２Ｂに示すようにコンクリート構造物２００が爆裂してコンクリート片２００ａが剥離する。
このような爆裂を防止するには、例えばコンクリート構造物２００の表層部に比較的細い（繊維径が小さい）有機繊維を混入することが有効である。

このように、剥落と爆裂について、それぞれ対策が異なっており、両者に適した防止策がなされていなかった。そこで、本実施形態では、剥落の防止と爆裂の防止の両立を図っている。

＜本実施形態のコンクリート構造物について＞
図３は本実施形態のコンクリート構造物１０の説明図である。
本実施形態のコンクリート構造物１０は表層部に、有機繊維シート１２が設けられている。本実施形態では有機繊維シート１２としてポリプロピレン繊維が用いられている。この有機繊維シート１２は、火災等で加熱されて高温になると有機繊維が溶融して気化し、微細な多数の空洞をつくる。その結果コンクリート構造物１０の表層部分に“す”が入ったように多孔質になり、その“す”の部分が含有水分および蒸気のきわめて良好な通路となる。従って火災時に激しく加熱されたとき、その加熱部分から周辺部分に水分や蒸気が速やかに散逸することになり、内部に膨大な蒸気圧が蓄積されることがない。これにより、コンクリート構造物１０の爆裂を防止することができる。

また、本実施形態のコンクリート構造物１０は、表層部に有機繊維シート１２を設けているので、剥落も防止することができる。

なお、本実施形態において表層部とはコンクリート構造物１０の表面のことであるが、有機繊維シート１２よりも外側にコンクリートが出ていてもよい。言い換えると、コンクリート構造物１０の表面より内側の所定範囲内に有機繊維シート１２が設けられていてもよい。つまり、火災によって温度が上昇し、爆裂の発生しやすい範囲（具体的には表面から２０ｍｍ以内の範囲）に、有機繊維シート１２が設けられていてもよい。また、この場合、有機繊維シート１２とコンクリート構造物１０の端面とを繋ぐ有機繊維が設けられていると、火災時にこれらの有機繊維が気化することで内部と外部とを繋ぐ通路が形成される。よって爆裂を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態のコンクリート構造物１０は、加熱によって溶融し気化する有機繊維シート１２が表層部に設けられている。これにより、火災時には、有機繊維シート１２が溶融するので、蒸気の通路ができ、蒸気を外部に放出することができる。よって爆裂を防止できる。また、有機繊維シート１２が表層部に設けられていることで剥落も防止できる。このように、本実施形態のコンクリート構造物１０は、爆裂の防止と剥落の防止との両立を図ることができる。

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜コンクリート構造物ついて＞
前述の実施形態では、コンクリート構造物１０が床の場合を例に挙げていたがこれには限られない。例えば、壁や柱や梁であってもよい。また、コンクリートには限られず、モルタルなど他のセメント組成物にも適用できる。

＜有機繊維シート１２について＞
前述の実施形態では有機繊維シート１２としてポリプロピレン繊維を用いていたが、これには限られない。例えば、ビニロン繊維やポリエチレン繊維を用いてもよい。

１０コンクリート構造物
１２有機繊維シート
１００コンクリート構造物
１００ａコンクリート片
１１０有機繊維
２００コンクリート構造物
２００ａコンクリート片

Claims

加熱によって溶融して気化する有機繊維シートを表層部に設けたセメント組成物であって、前記表層部はかぶり部分であることを特徴とするセメント組成物。
請求項１に記載のセメント組成物であって、
前記有機繊維シートは、ポリプロピレン繊維シートである
ことを特徴とするセメント組成物。
請求項１又は請求項２に記載のセメント組成物であって、
前記表層部は、前記セメント組成物の表面から２０ｍｍまでの範囲である
ことを特徴とするセメント組成物。