JP6445400B2 - Polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete, and mortar concrete containing the same - Google Patents

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本発明は、分散性に優れ、モルタルコンクリートに対する高い補強性能を有する、モルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維に関する。   The present invention relates to a polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete, which is excellent in dispersibility and has high reinforcing performance for mortar concrete.

モルタルコンクリートは、耐久性および耐火性に優れ、また成型性が高く、圧縮強度に優れるため、建築材料として世界中で広く利用されている。しかしながら、モルタルコンクリートは、脆性物であること、耐折性や耐引張性が悪いこと等の欠点を有している。さらに、その歪みが小さいために割れが入り易く、その後破壊に至る場合があり、また耐衝撃性に乏しく、さらにマトリックスの膨張・収縮の繰り返しによりひび割れが生じて構造物が破壊状態に陥ったり、水漏れ、剥離欠落による外観損傷等の安全上の欠点も有している。   Mortar concrete is widely used around the world as a building material because of its excellent durability and fire resistance, high moldability, and excellent compressive strength. However, mortar concrete has drawbacks such as being brittle and having poor folding resistance and tensile resistance. In addition, because the strain is small, cracks are likely to occur, and it may lead to destruction later, and the impact resistance is poor.Further, cracking occurs due to repeated expansion and contraction of the matrix, causing the structure to break down, It also has safety disadvantages such as water leakage and appearance damage due to lack of peeling.

このような欠点を補うために、種々の補強繊維を用いてモルタルコンクリートを補強する方法が開発されている。このような補強繊維としては、例えばスチールファイバーやポリビニルアルコール系繊維、ナイロン、ポリオレフィン、アクリル繊維等、種々の繊維が挙げられる。これらの補強繊維は、その補強性能をさらに高めるために、繊維全体または一部を異形化することがある。例えば、特許文献1においては、繊維の末端部分を波形状とすることによってコンクリートの機械的強度を高めている。   In order to make up for such drawbacks, methods for reinforcing mortar concrete using various reinforcing fibers have been developed. Examples of such reinforcing fibers include various fibers such as steel fibers, polyvinyl alcohol fibers, nylon, polyolefins, and acrylic fibers. These reinforcing fibers may be deformed in whole or in part to further enhance their reinforcing performance. For example, in patent document 1, the mechanical strength of concrete is raised by making the terminal part of a fiber into a waveform.

特開2000−119052号公報JP 2000-119052 A

しかしながら、繊維を異形化することによって水硬性組成物中で繊維同士が絡まり合って繊維塊(ファイバーボール)を発生することがある。補強繊維は、本来水硬性組成物中で均一に分散して補強性能を発揮するものであるが、補強繊維がファイバーボールを生成することによって、得られるモルタルコンクリート中において欠陥が生じ、構造物の強度低下をもたらす問題が生じ得る。   However, when the fibers are deformed, the fibers may be entangled with each other in the hydraulic composition to generate a fiber lump (fiber ball). Reinforcing fibers are inherently dispersed uniformly in the hydraulic composition and exhibit reinforcing performance. However, when the reinforcing fibers generate fiber balls, defects occur in the resulting mortar concrete, and the structure Problems can result that result in reduced strength.

そこで、本発明は、水硬性組成物中に分散させる際にファイバーボールが発生し難く分散性に優れ、同時にモルタルコンクリートに対する高い補強性能を有するモルタルコンクリート補強用繊維、および機械的強度に優れるモルタルコンクリートを提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention provides a fiber for reinforcing mortar concrete that has excellent dispersibility because fiber balls are hardly generated when dispersed in a hydraulic composition, and at the same time, mortar concrete excellent in mechanical strength. It is an issue to provide.

本発明者は、上記課題を解決するために、モルタルコンクリート補強用繊維について詳細に検討を重ねた結果、本発明に到達した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has arrived at the present invention as a result of detailed studies on fibers for reinforcing mortar concrete.

すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
〔1〕弾性率が100cN/dtex以上であり、繊維末端部損傷度が5%以下である、モルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。
〔2〕繊維長が6〜60mmである、〔1〕に記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。
〔3〕アスペクト比が20〜200である、〔1〕または〔2〕に記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。
〔4〕平均繊維強度が4.0cN/dtex以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。
〔5〕セメント成分、骨材、および〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維を含む、モルタルコンクリート。
That is, the present invention includes the following preferred embodiments.
[1] Polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete having an elastic modulus of 100 cN / dtex or more and a fiber end portion damage degree of 5% or less.
[2] The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to [1], wherein the fiber length is 6 to 60 mm.
[3] The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to [1] or [2], wherein the aspect ratio is 20 to 200.
[4] The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to any one of [1] to [3], wherein the average fiber strength is 4.0 cN / dtex or more.
[5] Mortar concrete containing a cement component, aggregate, and polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to any one of [1] to [4].

本発明によれば、水硬性組成物中に分散させる際にファイバーボールが発生し難く分散性に優れ、同時にモルタルコンクリートに対する高い補強性能を有するモルタルコンクリート補強用繊維、および機械的強度に優れるモルタルコンクリートを提供することができる。   According to the present invention, fiber balls are less likely to be generated when dispersed in a hydraulic composition and have excellent dispersibility, and at the same time, mortar concrete reinforcing fibers having high reinforcing performance against mortar concrete, and mortar concrete having excellent mechanical strength Can be provided.

本発明のモルタルコンクリート補強用繊維は、ポリビニルアルコール繊維であり、弾性率が100cN/dtex以上、繊維末端部損傷度が5%以下である。   The mortar concrete reinforcing fiber of the present invention is a polyvinyl alcohol fiber having an elastic modulus of 100 cN / dtex or more and a fiber end portion damage degree of 5% or less.

本発明のポリビニルアルコール繊維の弾性率は、100cN/dtex以上、好ましくは120cN/dtex以上、より好ましくは140cN/dtex以上である。ポリビニルアルコール繊維の弾性率が上記下限値以上であると、モルタルコンクリートに対する補強性能に優れ、高い機械的強度を有するモルタルコンクリートを製造することができる。ポリビニルアルコール繊維の弾性率が100cN/dtex未満であると、繊維末端部損傷度は低くなる傾向にあるものの、モルタルコンクリートに対する補強性能が低下する。本発明のポリビニルアルコール繊維の弾性率の上限値は、特に限定されないが、例えば300cN/dtex以下である。なお、弾性率は、以下の実施例における方法によって測定することができる。   The elastic modulus of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is 100 cN / dtex or more, preferably 120 cN / dtex or more, more preferably 140 cN / dtex or more. When the elastic modulus of the polyvinyl alcohol fiber is equal to or more than the above lower limit value, it is possible to produce mortar concrete that is excellent in reinforcement performance with respect to mortar concrete and has high mechanical strength. When the elastic modulus of the polyvinyl alcohol fiber is less than 100 cN / dtex, the fiber end portion damage degree tends to be low, but the reinforcement performance with respect to the mortar concrete is lowered. Although the upper limit of the elastic modulus of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is not particularly limited, it is, for example, 300 cN / dtex or less. The elastic modulus can be measured by the method in the following examples.

本発明のポリビニルアルコール繊維の繊維末端部損傷度は、5%以下、好ましくは4%以下、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは1%以下である。ポリビニルアルコール繊維の繊維末端部損傷度が上記上限値以下であると、セメント成分および水を含む水硬性組成物とポリビニルアルコール繊維とを混合する際における繊維の分散性が向上し、モルタルコンクリートに対する補強性能を向上させることができる。また、ポリビニルアルコール繊維の繊維末端部損傷度が上記上限値以下であると、水硬性組成物と繊維とを混合する際に抵抗になり難く、繊維の添加による流動性の低減を効果的に抑えることができ、さらに、水硬性組成物への繊維の添加速度を上げても繊維同士の絡み合いが生じ難く、作業性が向上する。ポリビニルアルコール繊維の繊維末端部損傷度が5%を超えると、繊維の添加方法によってはファイバーボールが発生し易くなる。例えば、繊維の添加速度が速すぎるとファイバーボールが発生し易く、モルタルコンクリートの機械的強度が低下し、また水硬性組成物の流動性が低下する場合がある。なお、本発明のポリビニルアルコール繊維の繊維末端部損傷度は、通常0%以上である。   The fiber end portion damage degree of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is 5% or less, preferably 4% or less, more preferably 3% or less, and further preferably 1% or less. When the fiber end portion damage degree of the polyvinyl alcohol fiber is not more than the above upper limit value, the dispersibility of the fiber is improved when the hydraulic composition containing the cement component and water and the polyvinyl alcohol fiber are mixed, and the reinforcement to the mortar concrete Performance can be improved. Further, when the fiber end portion damage degree of the polyvinyl alcohol fiber is equal to or less than the above upper limit value, it is difficult to become resistance when the hydraulic composition and the fiber are mixed, and the reduction in fluidity due to the addition of the fiber is effectively suppressed. Furthermore, even if the addition speed of the fiber to the hydraulic composition is increased, the fibers are hardly entangled with each other and workability is improved. When the fiber end portion damage degree of the polyvinyl alcohol fiber exceeds 5%, a fiber ball is likely to be generated depending on the fiber addition method. For example, if the fiber addition rate is too high, fiber balls are likely to be generated, the mechanical strength of the mortar concrete is lowered, and the fluidity of the hydraulic composition may be lowered. In addition, the fiber terminal part damage degree of the polyvinyl alcohol fiber of this invention is 0% or more normally.

繊維末端部損傷度は、以下の方法によって測定することができる。任意に選択した繊維100本に対して、ビデオマイクロスコープ等を用いてその両方の末端部を観察し、繊維の一方または両方の末端部において繊維長方向に長さ1mm以上の亀裂がある場合、または繊維径に対してその水平方向に20%以上の広がりを有する亀裂がある場合は、その繊維は損傷を有すると判断し、繊維100本中における損傷を有する繊維の割合を繊維末端部損傷度として表すことができる。   The fiber end portion damage degree can be measured by the following method. For 100 arbitrarily selected fibers, when both ends are observed using a video microscope or the like, and there is a crack of 1 mm or more in the fiber length direction at one or both ends of the fiber, Alternatively, if there is a crack having a spread of 20% or more in the horizontal direction with respect to the fiber diameter, it is determined that the fiber is damaged, and the ratio of the damaged fiber in 100 fibers is the fiber end portion damage degree. Can be expressed as

本発明のポリビニルアルコール繊維の繊維長は、好ましくは6mm以上、より好ましくは8mm以上、さらに好ましくは10mm以上であり、好ましくは60mm以下、より好ましくは50mm以下、さらに好ましくは40mm以下である。ポリビニルアルコール繊維の繊維長が上記上限値以下であると、繊維同士の絡まり合いがさらに抑えられ、モルタルコンクリート内での分散性がさらに高くなり、またモルタルコンクリートの伸縮に対する繊維の追従性に優れるため、モルタルコンクリートに対する補強性能がさらに向上する。ポリビニルアルコール繊維の繊維長が上記下限値以上であると、繊維のモルタルコンクリートへの付着性が高くなり、モルタルコンクリートに対する補強性能にさらに優れる。   The fiber length of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is preferably 6 mm or more, more preferably 8 mm or more, further preferably 10 mm or more, preferably 60 mm or less, more preferably 50 mm or less, and further preferably 40 mm or less. When the fiber length of the polyvinyl alcohol fiber is not more than the above upper limit, the entanglement of the fibers is further suppressed, the dispersibility in the mortar concrete is further increased, and the fiber followability to the expansion and contraction of the mortar concrete is excellent. Further, the reinforcing performance for mortar concrete is further improved. When the fiber length of the polyvinyl alcohol fiber is not less than the above lower limit value, the adherence of the fiber to the mortar concrete is increased, and the reinforcement performance to the mortar concrete is further improved.

本発明のポリビニルアルコール繊維のアスペクト比は、好ましくは20〜200、より好ましくは25〜150、さらに好ましくは30〜120である。ポリビニルアルコール繊維のアスペクト比が上記範囲内であると、繊維同士の絡まり合いが抑えられ、モルタルコンクリート内での分散性がさらに高くなるため、モルタルコンクリートに対する補強性能を高めることができる。なお、本発明においてアスペクト比とは、繊維長(L)と繊維径(D)との比(L/D)を意味している。アスペクト比は、JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準拠して繊維長を算出し、繊維径との比により繊維のアスペクト比を算出することができる。   The aspect ratio of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is preferably 20 to 200, more preferably 25 to 150, and still more preferably 30 to 120. When the aspect ratio of the polyvinyl alcohol fiber is within the above range, the entanglement between the fibers is suppressed and the dispersibility in the mortar concrete is further increased, so that the reinforcing performance with respect to the mortar concrete can be enhanced. In the present invention, the aspect ratio means the ratio (L / D) between the fiber length (L) and the fiber diameter (D). As for the aspect ratio, the fiber length can be calculated in accordance with JIS L1015 “Chemical Fiber Staple Test Method (8.5.1)”, and the aspect ratio of the fiber can be calculated based on the ratio to the fiber diameter.

本発明のポリビニルアルコール繊維の平均繊維強度は、好ましくは4.0cN/dtex以上、より好ましくは4.5cN/dtex以上、さらに好ましくは5.0cN/dtex以上である。ポリビニルアルコール繊維の平均繊維強度が上記下限値以上であると、モルタルコンクリートに対する補強性能を高めることができる。本発明のポリビニルアルコール繊維の平均繊維強度の上限値は、繊維の種類に応じて適宜設定されるが、例えば、20cN/dtex以下である。なお、平均繊維強度は、後述する実施例に記載された方法により測定された値を示す。   The average fiber strength of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is preferably 4.0 cN / dtex or more, more preferably 4.5 cN / dtex or more, and further preferably 5.0 cN / dtex or more. The reinforcement performance with respect to mortar concrete can be improved as the average fiber strength of a polyvinyl alcohol fiber is more than the said lower limit. The upper limit value of the average fiber strength of the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is appropriately set according to the type of fiber, and is, for example, 20 cN / dtex or less. In addition, average fiber strength shows the value measured by the method described in the Example mentioned later.

本発明のポリビニルアルコール繊維は、その分子構造上、親水性に富んだ繊維であり、ポリビニルアルコール繊維中のOHとセメント成分中のCaとが結合するため、セメント成分との親和性が高く、ポリプロピレン等の他の繊維と比較して、化学的接着力が極めて大きい。そのため、繊維全体または一部を異形化せずとも、セメント成分に対する高い付着性を発揮し、モルタルコンクリートに対する高い補強性能を発揮することができる。
また、ポリビニルアルコールは分子構造上、OH基による強固な分子間水素結合を形成可能であるために高結晶性であり、そのため高強度な繊維となるので、モルタルコンクリート補強用繊維として非常に有用である。本発明においては、これらの性質から、モルタルコンクリートに対する補強性能に優れ、モルタルコンクリートの長期にわたるひび割れ幅の拡大を効果的に抑制することができる。
The polyvinyl alcohol fiber of the present invention is a fiber rich in hydrophilicity due to its molecular structure, and since OH in the polyvinyl alcohol fiber and Ca in the cement component are bonded to each other, the affinity to the cement component is high, and polypropylene. Compared with other fibers, etc., the chemical adhesive force is extremely large. Therefore, even if the whole or part of the fiber is not deformed, high adhesion to the cement component can be exhibited and high reinforcement performance to the mortar concrete can be exhibited.
Polyvinyl alcohol has a high crystallinity because it can form a strong intermolecular hydrogen bond due to the OH group in the molecular structure. Therefore, it becomes a high-strength fiber, so it is very useful as a fiber for reinforcing mortar concrete. is there. In this invention, from these characteristics, it is excellent in the reinforcement performance with respect to mortar concrete, and the expansion of the crack width over the long term of mortar concrete can be suppressed effectively.

本発明のポリビニルアルコール繊維は、ビニルアルコール系ポリマーを含む繊維であり、機械的強度、モルタルコンクリートに対する接着性、および耐アルカリ性等の観点から、当該繊維中におけるビニルアルコール系ポリマーの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらにより好ましくは90質量%以上、特に好ましくは100質量%である。また、本発明のポリビニルアルコール繊維は、他のポリマーとの複合繊維や海島繊維であってもよい。ビニルアルコール系ポリマーは、ポリビニルアルコールから構成され、本発明の効果を損なわない範囲であればポリビニルアルコール以外の他のモノマーとの共重合体であってもよく、また変性されていてもよい。繊維の機械的強度および耐アルカリ性等の観点から、ビニルアルコール系ポリマー中の変性ユニットの比率は好ましくは30モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。また、繊維の機械的強度および耐アルカリ性等の観点から、30℃の水溶液で粘度法により求めた平均重合度は、好ましくは1000以上、より好ましくは1500以上であり、製造コスト等の点から、好ましくは10000以下、より好ましくは5000以下、さらに好ましくは3000以下である。また、耐熱性、耐久性および寸法安定性の観点から、ケン化度は好ましくは99モル%以上、より好ましくは99.8モル%以上である。   The polyvinyl alcohol fiber of the present invention is a fiber containing a vinyl alcohol polymer, and the content of the vinyl alcohol polymer in the fiber is preferably from the viewpoint of mechanical strength, adhesion to mortar concrete, alkali resistance, and the like. Is 30% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass. The polyvinyl alcohol fiber of the present invention may be a composite fiber with other polymer or a sea island fiber. The vinyl alcohol polymer is composed of polyvinyl alcohol, and may be a copolymer with other monomers other than polyvinyl alcohol as long as the effects of the present invention are not impaired. From the viewpoint of the mechanical strength and alkali resistance of the fiber, the ratio of the modified unit in the vinyl alcohol polymer is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. Further, from the viewpoint of the mechanical strength and alkali resistance of the fiber, the average degree of polymerization obtained by the viscosity method with an aqueous solution at 30 ° C. is preferably 1000 or more, more preferably 1500 or more, from the viewpoint of production cost, etc. Preferably it is 10,000 or less, More preferably, it is 5000 or less, More preferably, it is 3000 or less. Further, from the viewpoint of heat resistance, durability and dimensional stability, the saponification degree is preferably 99 mol% or more, more preferably 99.8 mol% or more.

本発明のポリビニルアルコール繊維は、例えば、次の方法によって製造することができる。上記のポリビニルアルコール系ポリマーを濃度40〜60質量%の含水チップ状とし、押出機にて加熱溶解し、脱泡する。そして、このポリビニルアルコール系ポリマー水溶液に架橋剤を添加する。架橋剤としては、硫酸アンモニウム、硫酸、リン酸アンモニウム、リン酸、塩酸、硝酸、酢酸およびシュウ酸等が挙げられるが、配管を腐食せず、悪臭がせず、また繊維を発泡させない観点より、硫酸アンモニウムが好ましい。架橋剤の添加量としては、ポリビニルアルコール系ポリマーの質量に対して0.5〜10質量%が好ましい。紡糸原液の温度は90〜140℃が好ましい。このような架橋剤を添加した紡糸原液を加圧してノズル孔から空気中に吐出して乾式紡糸する。ノズル孔は円形のものであっても、円形以外の異形、例えば偏平状、十字型、T字型、Y字型、L字型、三角型、四角型または星型等であってもよい。なお、紡糸方法は、湿式、乾湿式または乾式のいずれの方法であってもよい。   The polyvinyl alcohol fiber of the present invention can be produced, for example, by the following method. The polyvinyl alcohol-based polymer is formed into a hydrous chip having a concentration of 40 to 60% by mass, heated and melted with an extruder, and defoamed. And a crosslinking agent is added to this polyvinyl alcohol-type polymer aqueous solution. Examples of the cross-linking agent include ammonium sulfate, sulfuric acid, ammonium phosphate, phosphoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid and oxalic acid. From the viewpoint of not corroding the pipe, causing bad odor, and not foaming the fiber, ammonium sulfate. Is preferred. As addition amount of a crosslinking agent, 0.5-10 mass% is preferable with respect to the mass of a polyvinyl alcohol-type polymer. The temperature of the spinning dope is preferably 90 to 140 ° C. The spinning stock solution to which such a crosslinking agent is added is pressurized and discharged into the air from the nozzle holes to dry-spin. The nozzle hole may be circular, or may have a different shape other than a circle, such as a flat shape, a cross shape, a T shape, a Y shape, an L shape, a triangular shape, a square shape, or a star shape. Note that the spinning method may be any of wet, dry wet, and dry methods.

次に、紡糸して得られたポリビニルアルコール繊維の乾燥を行う。乾燥温度は、通常100℃以下であり、ある程度まで乾燥が行われた時点で100℃以上の温度条件で乾燥を完全に行うことが好ましい。   Next, the polyvinyl alcohol fiber obtained by spinning is dried. The drying temperature is usually 100 ° C. or lower, and it is preferable that the drying is completely performed under a temperature condition of 100 ° C. or higher when the drying is performed to some extent.

乾燥後には繊維の延伸を行う。延伸は、通常200〜250℃、好ましくは220〜240℃の延伸温度下で行われる。延伸倍率は、通常5倍以上、好ましくは6倍以上である。延伸時に、紡糸原液中に添加されている架橋剤がポリビニルアルコールのOH基と反応して架橋結合が生じることとなる。延伸は、熱風式延伸炉内で約20秒〜3分の時間をかけて行われる。このように延伸された繊維は、必要により定長または収縮を図るために熱処理を行う。このようにして得られた繊維に、必要により捲縮を付与してもよく、また油剤を塗布してもよい。   After drying, the fiber is stretched. Stretching is usually performed at a stretching temperature of 200 to 250 ° C, preferably 220 to 240 ° C. The draw ratio is usually 5 times or more, preferably 6 times or more. At the time of drawing, the cross-linking agent added to the spinning dope reacts with the OH group of polyvinyl alcohol to cause cross-linking. Stretching is performed in a hot air stretching furnace over a period of about 20 seconds to 3 minutes. The fiber thus stretched is subjected to heat treatment in order to achieve constant length or shrinkage as necessary. If necessary, the fibers thus obtained may be crimped or an oil agent may be applied.

その後、ポリビニルアルコール繊維を、上記の範囲の繊維長に切断する。切断方式としては、繊維末端部に損傷が生じ難ければ特に限定されず、例えば、サイドカット方式、ウォータージェット方式、レーザーカット方式、ディスクブレードカット方式、超音波カット方式、はさみカット方式等が挙げられる。なかでも、繊維末端部において損傷が特に生じ難いため、サイドカット方式、レーザーカット方式およびウォータージェット方式が好ましく、サイドカット方式がより好ましい。なお、繊維末端部損傷度を低減するには、例えば、刃と繊維との接触面積を最小にするような薄い刃を用いるが、サイドカット方式の場合、使用される刃が薄く、刃と繊維との接触面積を最小にすることができ、同時に刃にかかる衝撃やせん断力を抑えることができるため、繊維末端部における損傷を抑えることができる。レーザーカット方式およびウォータージェット方式の場合、刃を使用しないため、繊維末端部における損傷を抑えることができる。また、繊維末端部損傷度を下げるために、熱もしくは溶剤を用いて繊維末端部を溶解させながら切断してもよく、または切断後に熱および/もしくは溶剤を用いて繊維末端部を溶解させて繊維末端部の損傷を改善してもよい。   Thereafter, the polyvinyl alcohol fiber is cut into a fiber length in the above range. The cutting method is not particularly limited as long as the fiber end portion is not easily damaged, and examples thereof include a side cut method, a water jet method, a laser cut method, a disk blade cut method, an ultrasonic cut method, and a scissor cut method. It is done. Especially, since it is hard to produce damage especially in a fiber terminal part, a side cut system, a laser cut system, and a water jet system are preferable, and a side cut system is more preferable. In order to reduce the fiber end portion damage degree, for example, a thin blade that minimizes the contact area between the blade and the fiber is used. However, in the case of the side cut method, the blade used is thin, and the blade and the fiber are used. Can be minimized, and at the same time, the impact and shearing force applied to the blade can be suppressed, so that damage at the fiber end can be suppressed. In the case of the laser cut method and the water jet method, since no blade is used, damage at the fiber end portion can be suppressed. Further, in order to lower the damage degree of the fiber end part, the fiber end part may be cut while dissolving the fiber end part using heat or a solvent, or the fiber end part is dissolved using heat and / or a solvent after cutting. End damage may be improved.

本発明においては、セメント成分、骨材、および上記ポリビニルアルコール繊維を含むモルタルコンクリートも提供される。当該モルタルコンクリートは、ファイバーボール数が低く、高い機械的強度を有するため、壁材および屋根材等の各種建築材料として有用である。   In this invention, the mortar concrete containing a cement component, an aggregate, and the said polyvinyl alcohol fiber is also provided. Since the mortar concrete has a low number of fiber balls and high mechanical strength, it is useful as various building materials such as wall materials and roof materials.

本発明におけるセメント成分としては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、および中庸熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメント、シリカセメント、ならびにフライアッシュセメントが挙げられる。これらのセメントは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   Examples of the cement component in the present invention include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, and moderately hot Portland cement, such as Portland cement, alumina cement, blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement. It is done. These cements may be used alone or in combination of two or more.

本発明における骨材としては、必要に応じてさまざまな骨材を使用することができる。そのような骨材として、例えば、細骨材、軽量骨材および粗骨材等が挙げられる。これらの骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   As the aggregate in the present invention, various aggregates can be used as necessary. Examples of such aggregates include fine aggregates, lightweight aggregates, and coarse aggregates. These aggregates may be used alone or in combination of two or more.

細骨材は、粒径が5mm以下の細骨材であってもよく、例えば、粒径が5mm以下の砂類;珪石、フライアッシュ、高炉スラグ、火山灰系シラス、各種汚泥、および岩石鉱物等の無機質材を粉末化または顆粒状化した細骨材等が挙げられる。これらの細骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。砂類としては、例えば、川砂、山砂、海砂、砕砂、珪砂、鉱滓、ガラス砂、鉄砂、灰砂、炭酸カルシウム、および人工砂等の砂類が挙げられる。これらの細骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   The fine aggregate may be a fine aggregate having a particle size of 5 mm or less, such as sands having a particle size of 5 mm or less; silica stone, fly ash, blast furnace slag, volcanic ash-based shirasu, various sludges, rock minerals, etc. Fine aggregate obtained by pulverizing or granulating the inorganic material. These fine aggregates may be used alone or in combination of two or more. Examples of sands include sands such as river sand, mountain sand, sea sand, crushed sand, quartz sand, slag, glass sand, iron sand, ash sand, calcium carbonate, and artificial sand. These fine aggregates may be used alone or in combination of two or more.

粗骨材は、粒径5mm以上の粒子が85質量%以上含まれる骨材である。粗骨材は、粒径5mm超の粒子からなるものであってもよい。粗骨材としては、例えば、各種砂利類、人工骨材(高炉スラグ等)および再生骨材(建築廃材の再生骨材等)等が挙げられる。これらの粗骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   The coarse aggregate is an aggregate containing 85% by mass or more of particles having a particle size of 5 mm or more. The coarse aggregate may be composed of particles having a particle size of more than 5 mm. Examples of the coarse aggregate include various types of gravel, artificial aggregate (eg, blast furnace slag), recycled aggregate (eg, recycled aggregate of building waste), and the like. These coarse aggregates may be used alone or in combination of two or more.

軽量骨材としては、例えば、火山砂利、膨張スラグおよび炭殻等の天然軽量骨材、ならびに発泡真珠岩、発泡パーライト、発泡黒よう石、バーミキュライト、シラスバルーンおよびフライアッシュマイクロバルーン等の人工軽量骨材が挙げられる。これらの軽量骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   Examples of lightweight aggregates include natural lightweight aggregates such as volcanic gravel, expanded slag and charcoal, and artificial lightweight bones such as foamed pearlite, foamed perlite, foamed black stone, vermiculite, shirasu balloons and fly ash microballoons. Materials. These lightweight aggregates may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明のモルタルコンクリートは、上記骨材に加え、機能性骨材を含んでもよい。ここで、機能性骨材とは、有色の骨材、硬質の骨材、弾性を有する骨材、および特定の形状を有する骨材等が挙げられ、具体的には、層状ケイ酸塩(例えば、マイカ、タルク、カオリン)、アルミナ、シリカ等が挙げられる。骨材に対する機能性骨材の割合は、それぞれの種類に応じて適宜設定することが可能であるが、例えば、骨材と機能性骨材との質量比(骨材/機能性骨材)は、99/1〜70/30であってもよく、好ましくは98/2〜75/25であってもよく、より好ましくは97/3〜80/20であってもよい。これらの機能性骨材は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。   Moreover, the mortar concrete of this invention may contain a functional aggregate in addition to the said aggregate. Here, functional aggregates include colored aggregates, hard aggregates, aggregates having elasticity, aggregates having a specific shape, and the like. Specifically, layered silicates (for example, , Mica, talc, kaolin), alumina, silica and the like. The ratio of the functional aggregate to the aggregate can be appropriately set according to each type. For example, the mass ratio of the aggregate to the functional aggregate (aggregate / functional aggregate) is 99/1 to 70/30, preferably 98/2 to 75/25, more preferably 97/3 to 80/20. These functional aggregates may be used alone or in combination of two or more.

骨材の総量(S)とセメント成分(C)の質量比(骨材(S)/セメント成分(C))は、好ましくは1/10〜5/1、より好ましくは1/8〜4/1、さらに好ましくは1/6〜3/1であってもよい。   The mass ratio of aggregate total amount (S) to cement component (C) (aggregate (S) / cement component (C)) is preferably 1/10 to 5/1, more preferably 1/8 to 4 /. 1, more preferably 1/6 to 3/1.

本発明のモルタルコンクリートにおけるポリビニルアルコール繊維の含有量は、繊維の種類、繊維長およびアスペクト比等に応じて適宜設定することができるが、平均繊維径が660μm以上の繊維を用いる場合、モルタルコンクリート全体の体積を基準として、好ましくは1〜70kg/m、より好ましくは2〜40kg/m、さらに好ましくは3〜30kg/mであり、平均繊維径が660μm未満の繊維を用いる場合、モルタルコンクリート全体の体積を基準として、好ましくは1〜70kg/m、より好ましくは2〜40kg/m、さらに好ましくは2〜30kg/mである。繊維の含有量が上記範囲内であると、ポリビニルアルコール繊維による補強効果がさらに高められ、また過剰な繊維含有量に基づく繊維同士の絡み合いが抑制でき、ポリビニルアルコール繊維による補強効果をさらに向上させることができる。 The content of the polyvinyl alcohol fiber in the mortar concrete of the present invention can be appropriately set according to the type of fiber, fiber length, aspect ratio, etc. When using fibers having an average fiber diameter of 660 μm or more, the entire mortar concrete based on the volume, preferably 1~70kg / m 3, more preferably 2~40kg / m 3, more preferably from 3 to 30 kg / m 3, when the average fiber diameter of fibers are used in less than 660Myuemu, mortar It is preferably 1 to 70 kg / m 3 , more preferably 2 to 40 kg / m 3 , and further preferably 2 to 30 kg / m 3 based on the volume of the entire concrete. When the fiber content is within the above range, the reinforcement effect by the polyvinyl alcohol fiber is further enhanced, and the entanglement of fibers based on the excessive fiber content can be suppressed, and the reinforcement effect by the polyvinyl alcohol fiber is further improved. Can do.

本発明のモルタルコンクリートは、必要に応じて各種混和剤を含んでよい。混和剤としては、例えば、AE剤、流動化剤、減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、増粘剤、保水剤、撥水剤、膨張剤、硬化促進剤、凝結遅延剤、ポリマーエマルジョン[アクリル系エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、およびSBR(スチレンブタジエンゴム)系エマルジョン]等が挙げられる。混和剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて含まれていてもよい。なお、ポリマーエマルジョンは、モルタルコンクリートの脆性を強化するだけでなく、モルタルコンクリート中の成分間の接着力を強化することが可能である。さらに、ポリマーエマルジョンを組み合わせることにより、モルタルコンクリートの透水防止性を向上できるだけでなく、過度の乾燥を抑制することができる。   The mortar concrete of the present invention may contain various admixtures as necessary. Examples of the admixture include AE agent, fluidizing agent, water reducing agent, high performance water reducing agent, AE water reducing agent, high performance AE water reducing agent, thickener, water retention agent, water repellent, swelling agent, curing accelerator, Examples thereof include a setting retarder, a polymer emulsion [acrylic emulsion, ethylene-vinyl acetate emulsion, and SBR (styrene butadiene rubber) emulsion]. The admixture may be contained alone or in combination of two or more. The polymer emulsion not only strengthens the brittleness of the mortar concrete but also can strengthen the adhesive force between the components in the mortar concrete. Furthermore, by combining the polymer emulsion, not only can the water permeability of the mortar concrete be improved, but also excessive drying can be suppressed.

本発明のモルタルコンクリートは、必要に応じて水溶性高分子物質を含んでもよい。水溶性高分子物質としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、およびリグニンスルホン酸塩等が挙げられる。これらの水溶性高分子物質は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用されていてもよい。   The mortar concrete of the present invention may contain a water-soluble polymer substance as necessary. Examples of the water-soluble polymer substance include cellulose ethers such as methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and lignin sulfonate. These water-soluble polymer substances may be used alone or in combination of two or more.

本発明のモルタルコンクリートに含まれるファイバーボール数は、好ましくは0〜5個、より好ましくは0〜1個である。モルタルコンクリート中のファイバーボール数が上記範囲内であると、モルタルコンクリートの機械的強度がより高くなり、曲げ強度および圧縮強度等に優れる。なお、ファイバーボールとは、水硬性組成物中における繊維とセメント成分との混和不良によって生じるものであり、繊維同士が絡み合って形成され、ボール状の形状を有するものである。ファイバーボール数は、後述する実施例に記載された方法によって測定することができる。   The number of fiber balls contained in the mortar concrete of the present invention is preferably 0 to 5, more preferably 0 to 1. When the number of fiber balls in the mortar concrete is within the above range, the mechanical strength of the mortar concrete becomes higher, and the bending strength and the compressive strength are excellent. The fiber ball is generated due to poor mixing of the fiber and the cement component in the hydraulic composition and is formed by entanglement of the fibers and has a ball shape. The number of fiber balls can be measured by the method described in Examples described later.

本発明のモルタルコンクリートのスランプロスは、好ましくは6cm以下、より好ましくは4cm以下、さらに好ましくは2cm以下である。スランプロスが上記上限値以下であると、ポリビニルアルコール繊維とセメント成分との混和性が高いため、作業性が向上する。上記スランプロスの下限値は、特に限定されないが、通常1cm以上である。なお、スランプロスは、JIS A1101によるコンクリートのスランプ試験方法に準拠してスランプ試験を行うことによって測定できる。   The slump loss of the mortar concrete of the present invention is preferably 6 cm or less, more preferably 4 cm or less, and further preferably 2 cm or less. When the slump loss is less than or equal to the above upper limit, workability is improved because the miscibility between the polyvinyl alcohol fiber and the cement component is high. The lower limit of the slump loss is not particularly limited, but is usually 1 cm or more. The slump loss can be measured by performing a slump test in accordance with a concrete slump test method according to JIS A1101.

本発明のモルタルコンクリートは、水、セメント成分、骨材、および必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲で各種混和剤等を含む水硬性組成物を、上記ポリビニルアルコール繊維と共に混合し、硬化させることによって得ることができる。   The mortar concrete of the present invention is prepared by mixing water, a cement component, an aggregate, and, if necessary, a hydraulic composition containing various admixtures within a range not impairing the effects of the present invention, with the polyvinyl alcohol fiber. Can be obtained.

水硬性組成物は、公知または慣用のミキサー等の混練手段によって混練される。また、構成される材料の混練順序についても、特に限定されることなく実施できるが、ポリビニルアルコール繊維への物理的衝撃をできるだけ小さく抑えるために、水硬性組成物の構成、水/セメント成分比(W/C)等に応じて、適宜調整される。   The hydraulic composition is kneaded by kneading means such as a known or conventional mixer. Further, the kneading order of the constituent materials can be carried out without any particular limitation, but in order to minimize the physical impact on the polyvinyl alcohol fiber, the constitution of the hydraulic composition, the water / cement component ratio ( W / C) and the like are adjusted as appropriate.

水硬性組成物における水/セメント成分比(W/C)は、水硬性組成物の構成等に応じて適宜調整されるが、好ましくは20〜50質量%、より好ましくは25〜45質量%、さらに好ましくは30〜40質量%である。   The water / cement component ratio (W / C) in the hydraulic composition is appropriately adjusted according to the configuration of the hydraulic composition, etc., but is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 25 to 45% by mass, More preferably, it is 30-40 mass%.

水硬性組成物にポリビニルアルコール繊維を添加する際に、例えば、ポリビニルアルコール繊維の分散性を向上させるため、(i)ポリビニルアルコール繊維を定量供給してもよく、(ii)解された状態のポリビニルアルコール繊維を投入してもよく、(iii)ポリビニルアルコール繊維を混合する際に撹拌性能の高いミキサー、ニーダーを用いてもよい。これらの(i)〜(iii)の方法を、単独でまたは二種以上組み合わせて行ってもよい。   When adding polyvinyl alcohol fiber to the hydraulic composition, for example, in order to improve the dispersibility of the polyvinyl alcohol fiber, (i) polyvinyl alcohol fiber may be supplied in a fixed amount, and (ii) polyvinyl in an undissolved state Alcohol fibers may be added, and (iii) a mixer or kneader with high stirring performance may be used when mixing polyvinyl alcohol fibers. You may perform these (i)-(iii) methods individually or in combination of 2 or more types.

ポリビニルアルコール繊維を定量供給する場合、所定の範囲で繊維を連続式に投入できる限り特に限定されない。例えば、繊維の投入量および/または投入速度を制御しながら供給する装置として、各種定量供給装置(例えば、振動フィーダー、スクリューフィーダー、またはベルトフィーダー等)を用いることができる。   When the polyvinyl alcohol fiber is quantitatively supplied, it is not particularly limited as long as the fiber can be continuously fed within a predetermined range. For example, various quantitative supply devices (for example, a vibration feeder, a screw feeder, a belt feeder, etc.) can be used as a device for supplying fibers while controlling the input amount and / or the input speed of the fibers.

水硬性組成物に繊維を添加して分散させる場合、本発明のポリビニルアルコール繊維はファイバーボールが発生し難く分散性が高いため、比較的速い添加速度で添加することが可能である。例えば、ポリビニルアルコール繊維の添加速度は、水硬性組成物の固形分1tあたり、好ましくは0.05〜0.5kg/秒、より好ましくは0.07〜0.4kg/秒、さらに好ましくは0.1〜0.3kg/秒である。上記範囲内の添加速度で繊維を混合物に添加すると、効率的に繊維の添加を行うことができるため、作業性に優れ、同時に、繊維がファイバーボールを生成し難い。   When the fiber is added and dispersed in the hydraulic composition, the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is less likely to generate fiber balls and has high dispersibility. Therefore, it can be added at a relatively high addition rate. For example, the addition rate of the polyvinyl alcohol fiber is preferably 0.05 to 0.5 kg / second, more preferably 0.07 to 0.4 kg / second, and still more preferably 0.000 per 1 t of the solid content of the hydraulic composition. 1 to 0.3 kg / sec. When the fiber is added to the mixture at an addition rate within the above range, the fiber can be efficiently added. Therefore, the workability is excellent, and at the same time, the fiber hardly generates a fiber ball.

ポリビニルアルコール繊維を解す場合、例えば、ファイバーボールが水硬性組成物中において生成するのを抑制できる程度に、繊維凝集体を、より小さな繊維集合体単位まで、所定の解離手段等により解すことができる。なお、繊維凝集体を解す場合、繊維強度を維持する観点から、繊維のフィブリル化、繊維の粉砕が生じない範囲で行うことが好ましい。   When unraveling the polyvinyl alcohol fiber, for example, the fiber aggregate can be unwound to a smaller fiber aggregate unit by a predetermined dissociation means or the like to such an extent that the fiber ball can be prevented from being formed in the hydraulic composition. . In addition, when a fiber aggregate is unraveled, it is preferable to carry out within a range in which fiber fibrillation and fiber pulverization do not occur from the viewpoint of maintaining fiber strength.

繊維凝集体は、通常、乾式において各種方法で解すことができる。例えば、繊維凝集体(繊維ベール、繊維ベールの粗解繊物、ショートカットファイバー束等)は、突起物を有するロールに繊維を引っかけることにより解してもよく、対向する回転ギアの間を通過させて解してもよく、溝を持つ回転ディスクのせん断力により解してもよく、エアブローの衝突力により解してもよい。これらの方法は、単独でまたは二種以上組み合わせて行ってもよい。例えば、繊維凝集体(所定の長さに切断されたショートカットファイバーの塊等)を乾式で解すことにより繊維同士を引き離し、繊維凝集体を解してもよい。   The fiber aggregate can be usually solved by various methods in a dry process. For example, fiber agglomerates (fiber veil, coarse fiber fiber defibrated material, shortcut fiber bundles, etc.) may be unwound by hooking the fibers on a roll having protrusions and passed between opposing rotating gears. It may be solved by a shearing force of a rotating disk having a groove, or by an air blow collision force. You may perform these methods individually or in combination of 2 or more types. For example, the fiber aggregates (such as a short-cut fiber lump cut to a predetermined length) may be unraveled in a dry manner to separate the fibers, thereby unraveling the fiber aggregates.

ポリビニルアルコール繊維の分散方法は、繊維が実質的に繊維凝集体として存在していない状態で分散することができる限り、さまざまな方法により繊維の分散を行うことが可能である。例えば、撹拌性能の高いミキサー、ニーダーを用いる場合、撹拌性能の高いミキサー、ニーダーとしては、例えば、双腕ニーダー、加圧ニーダー、アイリッヒミキサー、スーパーミキサー、プラネタリーミキサー、バンバリーミキサー、コンティニュアスミキサーまたは連続混練機等を使用することができる。   As for the dispersion method of the polyvinyl alcohol fiber, it is possible to disperse the fiber by various methods as long as the fiber can be dispersed in a state where the fiber is not substantially present as a fiber aggregate. For example, when using a mixer or kneader with high stirring performance, examples of the mixer and kneader with high stirring performance include, for example, a double-arm kneader, a pressure kneader, an Eirich mixer, a super mixer, a planetary mixer, a Banbury mixer, and a continuous mixer. A mixer or a continuous kneader can be used.

その後、ポリビニルアルコール繊維を含む水硬性組成物は、型枠へ投入されるが、必要に応じて、振動を加えられてもよい。振動は、通常型枠を振動させることにより行われる。振動を加えることによって、水硬性組成物が型枠内部において、より均等に分布し易くなる。   Thereafter, the hydraulic composition containing the polyvinyl alcohol fiber is put into the mold, but may be vibrated as necessary. The vibration is usually performed by vibrating the formwork. By applying vibration, the hydraulic composition can be more evenly distributed inside the mold.

振動させる際の振動数は、好ましくは10〜1000Hz、より好ましくは20〜900Hz、さらに好ましくは30〜800Hzである。振幅は、好ましくは0.1〜20μm、より好ましくは0.5〜18μm、さらに好ましくは1〜15μmである。   The frequency when vibrating is preferably 10 to 1000 Hz, more preferably 20 to 900 Hz, and still more preferably 30 to 800 Hz. The amplitude is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 18 μm, and still more preferably 1 to 15 μm.

型枠へ投入された水硬性組成物を、上面成形型やロール等を用いてプレスにより押圧してもよい。押圧時の圧力は、混練された水硬性組成物の状態、型枠の形態等によって適宜設定可能であるが、好ましくは10〜150MPa、より好ましくは20〜140MPa、さらに好ましくは30〜130MPaである。圧力が10MPa以上であると各材料の一体化が十分となり、圧力が150MPa以下であると骨材からの押圧による繊維の損傷が生じ難く、繊維強度の低下や型枠の耐久性の低下を避けることができる。   You may press the hydraulic composition thrown into the mold with a press using a top surface shaping | molding die, a roll, etc. The pressure at the time of pressing can be appropriately set depending on the state of the kneaded hydraulic composition, the form of the formwork, etc., preferably 10 to 150 MPa, more preferably 20 to 140 MPa, and still more preferably 30 to 130 MPa. . When the pressure is 10 MPa or more, the integration of the respective materials is sufficient, and when the pressure is 150 MPa or less, the fiber is hardly damaged by pressing from the aggregate, and the decrease in fiber strength and the durability of the formwork are avoided. be able to.

押圧は、必要に応じて加熱を行いながら行ってもよい。加熱温度としては、好ましくは40〜90℃、より好ましくは45〜85℃、さらに好ましくは50〜80℃である。   The pressing may be performed while heating as necessary. As heating temperature, Preferably it is 40-90 degreeC, More preferably, it is 45-85 degreeC, More preferably, it is 50-80 degreeC.

所定の形状に成型した後は、100℃以下の雰囲気で養生を行うことによって水硬性組成物を硬化させることにより、本発明のモルタルコンクリートを得ることができる。   After molding into a predetermined shape, the mortar concrete of the present invention can be obtained by curing the hydraulic composition by curing in an atmosphere of 100 ° C. or lower.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples.

[繊維長、平均繊維径およびアスペクト比]
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準拠して繊維長を算出し、平均繊維径との比により繊維のアスペクト比を評価した。なお、平均繊維径については、無作為に繊維を100本取り出し、それぞれの繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡により測定し、その平均値を平均繊維径とした。
[Fiber length, average fiber diameter and aspect ratio]
The fiber length was calculated according to JIS L1015 “Testing method for chemical fiber staples (8.5.1)”, and the aspect ratio of the fiber was evaluated based on the ratio to the average fiber diameter. In addition, about the average fiber diameter, 100 fibers were taken out at random, the fiber diameter in the center part of the length direction of each fiber was measured with the optical microscope, and the average value was made into the average fiber diameter.

[弾性率および平均繊維強度]
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準拠し、予め温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下で5日間繊維を放置して調湿したのち、単繊維を、長さ60mm、引張速度60mm/分においてFAFEGRAPH M[Textechno製]にて繊維強力を測定し、この強力を繊維径で除して繊維強度を算出した。無作為に選んだ繊維10本以上について繊維強度を測定し、その平均値を平均繊維強度とした。
[Elastic modulus and average fiber strength]
In accordance with JIS L1015 “Chemical Fiber Staple Test Method (8.5.1)”, the fiber was left to stand for 5 days in an atmosphere at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. Fiber strength was measured by FAFEGRAPH M [manufactured by Texttechno] at a thickness of 60 mm and a tensile speed of 60 mm / min, and the strength was calculated by dividing this strength by the fiber diameter. Fiber strength was measured for 10 or more randomly selected fibers, and the average value was taken as the average fiber strength.

[繊維末端部損傷度]
同一ロットにおいて任意に選択したポリビニルアルコール繊維100本に対して、ビデオマイクロスコープ等を用いてその両方の末端部を観察し、繊維の一方または両方の末端部において繊維長方向に長さ1mm以上の亀裂がある場合、または繊維径に対してその水平方向に20%以上の広がりを有する亀裂がある場合は、その繊維は損傷を有すると判断した。ポリビニルアルコール繊維100本中における損傷を有する繊維の割合を、繊維末端部損傷度とした。
[Fiber end damage]
For 100 polyvinyl alcohol fibers arbitrarily selected in the same lot, both ends thereof are observed using a video microscope or the like, and one or both ends of the fibers have a length of 1 mm or more in the fiber length direction. If there was a crack, or if there was a crack having a spread of 20% or more in the horizontal direction with respect to the fiber diameter, the fiber was judged to be damaged. The ratio of fibers having damage in 100 polyvinyl alcohol fibers was defined as the fiber end portion damage degree.

[ファイバーボール数]
強制二軸ミキサーで混練した50Lの繊維補強コンクリートを容器に排出し、全量を触手にてファイバーボールの有無を確認した。約3cm以上の容易に解れないファイバーボールを取り出し、その個数をファイバーボール数とした。
[Number of fiber balls]
50 L of fiber reinforced concrete kneaded with a forced biaxial mixer was discharged into a container, and the entire amount was checked with a tentacle for the presence of fiber balls. A fiber ball of about 3 cm or more that cannot be easily removed was taken out, and the number thereof was defined as the number of fiber balls.

[スランプロス]
JIS A1101「コンクリートのスランプ試験方法」に準拠してスランプ試験を行い、コーン(上辺直径10cm、下辺直径20cm、高さ30cm)にフレッシュコンクリートを所定の手順で満たし、コーンを引き上げ、崩れたフレッシュコンクリートを上辺部の下がりを測定し、その数値をスランプロスとした。
[Slump loss]
A slump test is performed in accordance with JIS A1101 “Method for testing slump of concrete”, and fresh concrete is filled into a cone (upper side diameter 10 cm, lower side diameter 20 cm, height 30 cm) according to a predetermined procedure, the cone is pulled up, and collapsed. Was measured as the slump loss.

[最大耐力(MOR)および曲げ靱性係数]
JIS A1106「コンクリートの曲げ強度試験方法」に準拠して、ミキサーで混練されたモルタルを、15cm×15cm×53cmの角柱形状の型枠に流し込んだ後、20℃の室内で28日養生した後、強度試験を行った。曲げ強度試験を、最大容量2000kNの万能試験機にて行い、最大耐力(MOR:Modulus of Rupture)および曲げ靱性係数を測定した。
[Maximum yield strength (MOR) and bending toughness coefficient]
In accordance with JIS A1106 “Concrete Bending Strength Test Method”, the mortar kneaded by the mixer was poured into a 15 cm × 15 cm × 53 cm prismatic mold, and then cured in a 20 ° C. room for 28 days. A strength test was performed. The bending strength test was performed with a universal testing machine having a maximum capacity of 2000 kN, and the maximum proof stress (MOR: Modulus of Rupture) and the bending toughness coefficient were measured.

実施例および比較例において、以下の成分を用いた。
(繊維)
・PVA:ポリビニルアルコール繊維(円形断面)、(株)クラレ製
・PP :ポリプロピレン繊維(円形断面)、萩原工業(株)製バルチップMK
(セメント成分)
・普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製
(骨材)
・岡山県倉敷市産の砕石および砕砂
(混和剤)
・BASF製レオビルドSP−8N
In the examples and comparative examples, the following components were used.
(fiber)
・ PVA: Polyvinyl alcohol fiber (circular cross section), manufactured by Kuraray Co., Ltd. ・ PP: Polypropylene fiber (circular cross section), Balchip MK manufactured by Sugawara Kogyo Co., Ltd.
(Cement component)
-Ordinary Portland cement, Taiheiyo Cement (aggregate)
・ Crumbled stone and crushed sand (admixture) from Kurashiki City, Okayama Prefecture
・ BASF Leo Build SP-8N

[実施例1]
まず、平均繊維径660μmのPVA繊維をサイドカット方式によって切断し、繊維長30mm、アスペクト比45とした。容量50Lの二軸強制練りミキサー(メーカー:(株)マルイ製、品番:SD−55)を用いて、上記セメント成分(320質量部)、砕石(910質量部)、砕砂(770質量部)および混和剤(セメント成分に対して0.4質量%)を1分間ドライブレンドした後、水および混和剤を添加し、さらに1分間混合し、水/セメント成分比(W/C)が50質量%である水硬性組成物を得た。その後、この水硬性組成物に対して、上記繊維を添加し、1分間混練を行った。なお、繊維の添加量は、水硬性組成物1mに対して6kg/mとした。こうして得られた繊維を含む水硬性組成物を用いて、スランプ試験およびファイバーボール数の測定試験を行った。その測定結果を表1に示す。
次に、上記水硬性組成物を、15cm×15cm×53cmの角柱形状の型枠に流し込んだ後、20℃の室内で28日養生し、得られたモルタルコンクリートを用いて強度試験を行った。その測定結果を表1に示す。
[Example 1]
First, PVA fibers having an average fiber diameter of 660 μm were cut by a side cut method to obtain a fiber length of 30 mm and an aspect ratio of 45. Using a biaxial forced-kneading mixer with a capacity of 50 L (manufacturer: Marui, product number: SD-55), the above cement component (320 parts by mass), crushed stone (910 parts by mass), crushed sand (770 parts by mass) and Admixture (0.4% by mass with respect to cement component) is dry blended for 1 minute, then water and admixture are added and mixed for another 1 minute, and the water / cement component ratio (W / C) is 50% by mass. A hydraulic composition was obtained. Thereafter, the fiber was added to the hydraulic composition and kneaded for 1 minute. In addition, the addition amount of the fiber was 6 kg / m 3 with respect to 1 m 3 of the hydraulic composition. A slump test and a measurement test of the number of fiber balls were performed using the hydraulic composition containing the fiber thus obtained. The measurement results are shown in Table 1.
Next, the above hydraulic composition was poured into a 15 cm × 15 cm × 53 cm prismatic mold, then cured in a 20 ° C. room for 28 days, and a strength test was performed using the obtained mortar concrete. The measurement results are shown in Table 1.

[実施例2〜3および比較例1〜4]
表1に示された繊維および繊維の切断方式を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、各種測定を行った。その測定結果を表1に示す。なお、繊維の添加量は、平均繊維径が660μm以上の繊維の場合(実施例2ならびに比較例1、2および4)は、水硬性組成物1mに対して6kg/mとし、平均繊維径が200μmの繊維の場合(実施例3および比較例3)は、水硬性組成物1mに対して2kg/mとした。
[Examples 2-3 and Comparative Examples 1-4]
Various measurements were performed in the same manner as in Example 1 except that the fibers and fiber cutting methods shown in Table 1 were used. The measurement results are shown in Table 1. In addition, when the average fiber diameter is a fiber having an average fiber diameter of 660 μm or more (Example 2 and Comparative Examples 1, 2 and 4), the amount of fiber added is 6 kg / m 3 with respect to 1 m 3 of the hydraulic composition. In the case of a fiber having a diameter of 200 μm (Example 3 and Comparative Example 3), the amount was 2 kg / m 3 with respect to 1 m 3 of the hydraulic composition.

Figure 0006445400
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表1に示されるように、繊維末端部損傷度が5%以下である実施例1〜3において得られたモルタルコンクリートは、ファイバーボール数が0個となり、モルタルコンクリート中の欠陥の発生が抑えられることが分かる。また、スランプロスが低い数値となり、本発明のポリビニルアルコール繊維は高い分散性を有し、それゆえに高い流動性をもたらしていることも分かる。さらに、同一の平均繊維径、繊維長およびアスペクト比を有し、異なる繊維末端部損傷度を有する実施例1および比較例1、ならびに実施例3および比較例3をそれぞれ比べると、本発明のモルタルコンクリートはいずれもMOR(最大耐力)および曲げ靱性係数が高いため、本発明のポリビニルアルコール繊維を用いた場合には優れた補強性能が発揮されることが明らかである。   As shown in Table 1, the mortar concrete obtained in Examples 1 to 3 having a fiber end portion damage degree of 5% or less has 0 fiber balls, and the occurrence of defects in the mortar concrete is suppressed. I understand that. Moreover, it turns out that the slump loss becomes a low numerical value and the polyvinyl alcohol fiber of the present invention has a high dispersibility, and hence brings about a high fluidity. Furthermore, when Example 1 and Comparative Example 1 having the same average fiber diameter, fiber length, and aspect ratio and different fiber end portion damage degrees, and Example 3 and Comparative Example 3 were compared, respectively, the mortar of the present invention was compared. Since all concrete has a high MOR (maximum yield strength) and bending toughness coefficient, it is clear that excellent reinforcement performance is exhibited when the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is used.

本発明のポリビニルアルコール繊維は、水硬性組成物中に分散させる際にファイバーボールが発生し難く分散性に優れ、同時にモルタルコンクリートに対する高い補強性能を有するため、これを用いたモルタルコンクリートは、各種建築材料として有用に用いることができる。   When the polyvinyl alcohol fiber of the present invention is dispersed in a hydraulic composition, fiber balls are less likely to be generated and have excellent dispersibility. At the same time, the mortar concrete using the mortar concrete is used in various constructions. It can be usefully used as a material.

Claims (5)

弾性率が100cN/dtex以上であり、繊維末端部損傷度が5%以下である、モルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。   Polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete having an elastic modulus of 100 cN / dtex or more and a fiber end portion damage degree of 5% or less. 繊維長が6〜60mmである、請求項1に記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。   The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to claim 1, wherein the fiber length is 6 to 60 mm. アスペクト比が20〜200である、請求項1または2に記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。   The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to claim 1 or 2, wherein the aspect ratio is 20 to 200. 平均繊維強度が4.0cN/dtex以上である、請求項1〜3のいずれかに記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維。   The polyvinyl alcohol fiber for reinforcing mortar concrete according to any one of claims 1 to 3, wherein the average fiber strength is 4.0 cN / dtex or more. セメント成分、骨材、および請求項1〜4のいずれかに記載のモルタルコンクリート補強用ポリビニルアルコール繊維を含む、モルタルコンクリート。   Mortar concrete containing a cement component, an aggregate, and the polyvinyl alcohol fiber for mortar concrete reinforcement in any one of Claims 1-4.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS598664A (en) * 1982-07-07 1984-01-17 株式会社クラレ Fiber reinforced cement mortar and concrete composition
JP2506365B2 (en) * 1987-04-10 1996-06-12 株式会社クラレ Cement mortar or concrete reinforcing fiber and composition using the fiber
JP2730234B2 (en) * 1989-12-22 1998-03-25 三菱マテリアル株式会社 High flow and high durability fiber reinforced filling mortar with excellent salt barrier properties
JP2003252668A (en) * 2002-02-28 2003-09-10 Kuraray Co Ltd Hydraulic sheet for water storage tank wall material and water storage tank wall material using it
JP4817304B2 (en) * 2006-05-12 2011-11-16 株式会社クラレ Fiber reinforced mortar or fiber reinforced concrete, and method for constructing a frame using the same

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