JP7244225B2 - 繊維補強コンクリート部材の製造方法 - Google Patents
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本実施形態の繊維補強コンクリート部材の製造方法は、繊維入りコンクリート生成工程(以下、単に生成工程という場合がある)と、設置工程と、繊維補強コンクリート体施工工程(以下、単に施工工程という場合がある)と、を備える。以下、各工程について説明する。
生成工程では、コンクリート材料に複数の繊維を混入させて繊維入りコンクリートを生成する。本実施形態で使用するコンクリート材料は、未硬化状態で適度な流動性を有するコンクリート又はモルタルであり、公知のものを使用できるが、例えば積層造形が適切に行えるように、形状保持性やチキソトロピー性を有し、さらに積層プロセスにおいて適度に硬化して短時間で高い強度を発現する材料であることが好ましい。
製造対象の繊維補強コンクリート部材の形状に合わせて、次に説明する施工工程で少なくともノズル10を移動可能にするために、図1に示すノズル10を有する付加製造装置(ノズル10以外の部分は不図示)を施工現場に設置する。また、付加製造装置も移動可能とし、付加製造装置のX方向及びY方向の位置やZ方向の高さを変更できるようにするため、現場にレールやリフトをさらに設けてもよい。
施工工程では、図1に示すように、生成工程で生成された繊維入りコンクリートFCを付加製造装置に供給し、繊維入りコンクリートFCを付加製造装置のノズル10から所定の位置に押し出して繊維補強コンクリート体ACを施工する。本実施形態の製造対象の繊維補強コンクリート部材は、繊維入りコンクリートFCを層状に接合することによって形成される部材であり、層状に接合された繊維補強コンクリート体ACによって構成される部材である。
以上説明した本実施形態の繊維補強コンクリート部材の製造方法によれば、上述の生成工程及び施工工程を備えるので、ノズル10から繊維入りコンクリートFCを押し出すだけで、図2に示すようにそれぞれの繊維Fの長手方向を造形方向、すなわちプリント方向Tと平行に配向させ、かつ複数の繊維Fを容易に整列させることができる。図2には、X方向をプリント方向Tとして、Y方向に3層の繊維補強コンクリート体AC、Z方向に2層の繊維補強コンクリート体ACが積層された繊維補強コンクリート部材M1が例示されている。繊維補強コンクリート部材M1では、複数の繊維補強コンクリート体ACのそれぞれに複数含まれる繊維Fがプリント方向Tに対して平行に整列されている。このことによって、配向制御による材料の不均一性を回避することができ、プリント方向Tに沿った外力作用に対して、繊維による補強効果をより効率的に発揮させることができる。
次に、上述の実施形態の繊維補強コンクリート部材の製造方法によって製造可能な繊維補強コンクリート部材の例を説明する。
図4に示す繊維補強コンクリート部材M3は、既存の柱Lの基部L0の外周から基部L0に当接して設けられ、柱Lの靭性を向上させる。
なお、図6では、Z方向の最下層から下から3層目までを繊維補強コンクリート体AC1としているが、これらのいずれかの未硬化状態で最上層の繊維入りコンクリートFCを設けた場合は、前述の未硬化状態の層は繊維入りコンクリートFCである。
第1例の繊維補強コンクリート部材M3の変形例として、図7に示す繊維補強コンクリート部材M4が挙げられる。なお、繊維補強コンクリート部材M4の構成のうち、繊維補強コンクリート部材M3と共通する構成には、繊維補強コンクリート部材M3と同じ符号を付し、その説明を省略する。
第1例の繊維補強コンクリート部材M3の変形例として、図8に示す繊維補強コンクリート部材M5が挙げられる。なお、繊維補強コンクリート部材M4の構成のうち、繊維補強コンクリート部材M3と共通する構成には、繊維補強コンクリート部材M3と同じ符号を付し、その説明を省略する。
18 押出口
F 繊維
FC 繊維入りコンクリート
AC,AC1,AC2,AC3,AC(X-1),ACX 繊維補強コンクリート体
M1,M2,M3,M4,M5 繊維補強コンクリート部材
Claims (1)
- 未硬化状態のコンクリート又はモルタルに複数の繊維を混入させて繊維入りコンクリートを生成する繊維入りコンクリート生成工程と、
前記繊維入りコンクリートを付加製造装置のノズルから所定の位置に押し出して繊維補強コンクリート体を施工する繊維補強コンクリート体施工工程と、
を備え、
前記繊維の直径は、0.005mm以上1.0mm以下であり、
前記複数の繊維の平均長さは、3mm以上30mm以下であり、
前記ノズルは、大径部と、該大径部の押出方向の先端に連結された小径部と、を備え、
前記小径部の押出方向の先端に押出口が形成されており、
前記ノズルの前記押出口の幅は、前記複数の繊維の平均長さより短く、
前記ノズルの前記小径部の長さは、前記複数の繊維の平均長さより長いことを特徴とする繊維補強コンクリート部材の製造方法。
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