JP7400486B2 - ガラス繊維補強コンクリート - Google Patents
ガラス繊維補強コンクリート Download PDFInfo
- Publication number
- JP7400486B2 JP7400486B2 JP2020005935A JP2020005935A JP7400486B2 JP 7400486 B2 JP7400486 B2 JP 7400486B2 JP 2020005935 A JP2020005935 A JP 2020005935A JP 2020005935 A JP2020005935 A JP 2020005935A JP 7400486 B2 JP7400486 B2 JP 7400486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- mass
- reinforced concrete
- fiber reinforced
- glass fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011211 glass fiber reinforced concrete Substances 0.000 title claims description 61
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 82
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 20
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 11
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、ガラス繊維補強コンクリート（ＧＲＣ：Ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）に関する。
従来、ガラス繊維（ガラスフィラメント）を束ねたガラスストランドを補強材として含有させたＧＲＣは、土木、建築等において広く用いられている。ガラスストランドによる補強は、脆性を補い、引張強度、曲げ強度、衝撃強度を向上させる有効な手段として一般に認識されている。
下記の特許文献１には、ガラス繊維を含有する路面舗装補修用モルタル組成物の一例が開示されている。特許文献１においては、繊維の含有量及び長さが規定されている。セメント等の混練においてファイバーボールを生じ難くするために、繊維の含有量を０．２～２．０質量％とし、繊維の長さを１～２０ｍｍとする旨が記載されている。
セメント系マトリックスに繊維を含有させることにより、コンクリートの衝撃強度や曲げ強度を向上させることはできる。しかし、これらの強度は、セメントの水和反応が進行するにつれて小さくなる傾向にある。これはセメントの水和反応で析出する水和物により、繊維が拘束されるためである。繊維の中でもガラス繊維は、水和物との親和性が高く、ガラス繊維と水和物とが接着しやすいために、より拘束される。そのため、高温・多湿のような水和物が生成しやすい環境や、長期に亘り潤沢に水分が供給され、水和物が生成しやすい状況であると、特にガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度が低くなる傾向にあり、コンクリートの耐久性を高めることは困難である。また、特許文献１に記載のようにガラス繊維の含有量や長さを調整したとしても、ガラス繊維補強コンクリートの耐久性を確実に高めることは困難であった。
本発明の目的は、長期的に靭性を維持し衝撃強度を高めることができ、耐久性を高めることができる、ガラス繊維補強コンクリートを提供することにある。
本発明に係るガラス繊維補強コンクリートは、複数本のガラスフィラメントを含むガラスストランドと、セメントと、骨材と、急結剤と、を含み、ガラスストランドの番手が８０ｔｅｘ以上、６００ｔｅｘ以下であることを特徴とする。
ガラスストランドの番手が１００ｔｅｘ以上、５００ｔｅｘ以下であることが好ましい。
セメント１００質量部に対して、急結剤が、３質量部以上、３０質量部以下であることが好ましい。
ガラスストランドの強熱減量が１質量％以上であることが好ましい。
気乾比重が１以上、２．５以下であることが好ましい。
骨材１００質量部に対して、セメントが、５０質量部以上、２００質量部以下であることが好ましい。
ガラスフィラメントがＺｒＯ２を含有しており、ガラスフィラメントにおけるＺｒＯ２の含有量が、質量％で１４％以上であることが好ましい。
ガラスフィラメントがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１種を含有しており、ガラスフィラメントにおけるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合量が、質量％で１４％以上であることが好ましい。
本発明によれば、長期的に靭性を維持し衝撃強度を高めることができ、耐久性を高めることができる、ガラス繊維補強コンクリートを提供することができる。
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（ガラス繊維補強コンクリート）
本発明に係るガラス繊維補強コンクリートは、セメントと、骨材と、急結剤と、ガラスストランドとを含有している。
本発明に係るガラス繊維補強コンクリートは、セメントと、骨材と、急結剤と、ガラスストランドとを含有している。
ガラス繊維補強コンクリートは、セメント、骨材及び急結剤を混錬し、これらの成分が混錬された後にガラスストランドを添加してさらに混練し、この混練体を型枠に流し込むこと等により製造されるが、混練体が分離することを抑制するために、水及び混和材を添加して混練し、その後にガラスストランドを加えてさらに混練するとともに、これらの混練体を型枠に流し込むことが好ましい。
セメントとしては、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、シリカセメント等を用いることができる。これらの中でも特に、早強ポルトランドセメントを用いることが好ましい。
ガラスストランドは、複数本のガラスフィラメントと、ガラスフィラメントの表面に形成された被膜とを有する。ガラスフィラメントには、耐アルカリガラス繊維を用いることが好ましい。この場合には、ガラスストランドの耐アルカリ性を良好とすることができるため、セメントに含まれるアルカリ成分により、ガラスストランドが浸食され難い。よって、長期に亘って、ガラスストランドによる補強効果を維持することができる。
ガラスフィラメントは、例えばガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２ ５４％～６５％、ＺｒＯ２ １２％～２４％、ＭｇＯ＋ＣａＯ ０％～１０％、ＴｉＯ２ ０％～１０％、Ａｌ２Ｏ３ ０％～２％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １０％～３０％含有するものが挙げられる。なお、上記において、例えば「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」は、Ａ、Ｂ及びＣの含有量の合量を示す。
ガラスフィラメントにおけるＺｒＯ２の含有量は、質量％で１４％以上であることが好ましく、１６％以上であることがより好ましい。この場合には、セメントに含まれるアルカリ成分による浸食をより一層抑制することができる。
ガラスフィラメントは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１種を含有していることが好ましい。ガラスフィラメントにおけるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合量は、質量％で１４％以上であることが好ましく、１５％以上であることが好ましい。この場合には、ガラスフィラメントの紡糸温度を好適に低くすることができる。
また、ガラスフィラメントは、ＺｒＯ２の含有量が、質量％で１４％以上であり、かつ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１種を含有し、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合量が、質量％で１４％以上であることが好ましい。
ガラスストランドの被膜は、例えば、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル及びポリフェニレンスルフィド樹脂の群から選択された１種以上の熱可塑性樹脂、又は、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、エポキシ樹脂及びポリウレタン樹脂の群から選択された１種以上の熱硬化性樹脂を含有していてもよい。
ガラスストランドの長さは、６ｍｍ以上であることが好ましく、１３ｍｍ以上であることがより好ましい。この場合には、ガラス繊維強化コンクリートの強度を好適に高めることができる。ガラスストランドの長さは、３０ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以下であることがより好ましく、１９ｍｍ以下であることがさらに好ましい。この場合には、セメント等とガラスストランドとの混練時や型枠への流し込み時において、セメントの流動性を低下させ難いため、作業性を高めることができる。
本発明においては、ガラスストランドの番手は８０ｔｅｘ以上、６００ｔｅｘ以下である。なお、ガラスストランドの番手は、１００ｔｅｘ以上、５００ｔｅｘ以下であることが好ましい。
ガラスストランドの強熱減量は、１質量％以上、あるいは２質量％以上であることが好ましい。ガラスストランドの強熱減量の上限値は、ガラスストランドの加工性の観点から、例えば、３．５質量％とすることができる。なお、本明細書における強熱減量は、ＪＩＳ Ｒ ３４２０：２０１３に記載の方法で測定された強熱減量である。
骨材としては、例えば、珪砂、川砂等の細骨材や、川砂利、砕石等の粗骨材を用いることができる。細骨材及び粗骨材のうちの一方を用いてもよく、あるいは細骨材及び粗骨材の双方を用いてもよい。骨材の平均粒径は、例えば、０．５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であることが好ましい。
急結剤は、セメントの凝結硬化を促進させる。急結剤には、例えば、カルシウムアルミネート系又はカルシウム－サルファーアルミネート系の急結剤を用いることができる。急結剤としては、他の成分を添加せずにセメントの凝結硬化を促進できる自己硬化性のあるものが好ましい。ガラス繊維補強コンクリートにおいて、セメント１００質量部に対し、急結剤が３質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましい。それによって、セメントの凝結硬化を好適に促進させることができる。セメント１００質量部に対し、急結剤が３０質量部以下であることが好ましく、２０質量部以下であることがより好ましく、１５質量部以下であることがさらに好ましい。それによって、セメントの凝結硬化が促進されすぎることを抑制でき、成形等の作業性を高めることができる。
混和材は、ポゾラン材料を含むことが好ましい。ポゾラン材料としては、シリカヒューム、フライアッシュ又はスラグ等を挙げることができる。ポゾラン材料はセメントの水和の際に生成されるアルカリ成分と反応するため、ガラスストランドがアルカリ成分に浸食されることを抑制できる。よって、ガラスストランドによる補強の効果を効果的に維持することができる。
ガラス繊維補強コンクリートは、セメント１００質量部に対し、ポゾラン材料を５質量部以上、５０質量部以下含むことが好ましく、１０質量部以上、３０質量部以下含むことがより好ましい。
ガラス繊維補強コンクリートは、減水剤を含んでいてもよい。減水剤は界面活性剤として機能し、セメントを分散させる。減水剤を用いることにより、セメント等の混練に際し加える水の量を少なくしても、セメントの流動性を高めることができる。
ガラス繊維補強コンクリートは、遅延剤を含んでいてもよい。遅延剤はセメントの凝結硬化を遅延させる。遅延剤を急結剤と共に用いることにより、セメントの凝結速度を調整することができる。それにより、セメントの凝結硬化を促進しつつ、成形のための時間を調整することができる。遅延剤は、例えば、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、アルキルアミノホスホン酸等の有機酸及びその塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩からなる群から選択される少なくとも１種を含有していてもよい。
本発明に係るガラス繊維補強コンクリートの特徴は、ガラスストランド及び急結剤を含み、かつガラスストランドの番手が８０ｔｅｘ以上、６００ｔｅｘ以下であるという構成にある。それによって、長期間において靱性を維持し衝撃強度を高めることができ、耐久性を高めることができる。
本発明のガラス繊維補強コンクリートおいて耐久性を高められるのは、以下の理由であると考えられる。ガラスストランドは高い強度・弾性率を有するため、コンクリート内にガラスストランドを含ませることにより、ガラスストランドが高い引張強度を維持しながら、ガラス繊維補強コンクリートにひびが発生した場合に、ガラスストランドもひびの発生に追従して引き抜けるために、ひびが発生した場合でもコンクリートの靱性を保つことができる。しかしながら、コンクリートにおけるセメントの水和に際しては水和物が生じる。このような水和物は、コンクリート内のガラスストランドの表面周辺にも生じ、水和の進行と共にガラスストランドを拘束する。この拘束がガラスストランドの引張強度以上に達すると、上記引き抜け挙動は発現せずにガラスストランドが切断されてしまい、衝撃強度は低くなる。そのため、時間が経つにつれてコンクリート内でガラスストランドの拘束力が高くなると、コンクリートの衝撃強度が低下する。
これに対して、本発明のガラス繊維補強コンクリートにおいては、急結剤が含まれており、かつガラスストランドの番手が８０ｔｅｘ以上である。急結剤を含むことにより、エトリンガイトのような水和物を急速にガラスストランド近傍に生成させ、ガラスストランドを拘束させる。しかし、エトリンガイドが生成されることにより、それ以上他の水和物がガラスストランド近傍に生成されにくくなるため、ガラスストランドの拘束がこれ以上高くなりにくい。
さらに、ガラスストランドの番手、すなわち太さを、急結剤によって初期材令で生成した水和物による拘束力よりも高い引張強度となるように調整することで、長期的にコンクリートの靭性を確保することができる。つまり、本発明ではセメント系マトリックスへの急結剤添加量に適したガラスストランドが選択されており、その結果、長期的にコンクリートの靭性が確保でき、衝撃強度を維持することができる。
なお、ガラスストランドの番手を６００ｔｅｘ以下とすることにより、ガラス繊維補強コンクリート単位質量当たりのガラスストランドの本数を適量とすることができ、コンクリートを効果的に補強することができる。従って、長期的に衝撃強度を高めることができ、ガラス繊維補強コンクリートの耐久性を高めることができる。
さらに、ガラス繊維補強コンクリートの気乾比重は、１以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましい。この場合には、ガラス繊維補強コンクリートの強度を好適に高めることができる。ガラス繊維補強コンクリートの気乾比重は、２．５以下であることが好ましく、２．２以下であることがより好ましい。気乾比重が高すぎる場合には、セメントの比率が高くなりすぎることがある。そのため、ガラスストランドの表面周辺に存在するセメントの比率が高くなりすぎることがある。この場合には、ガラスストランド近傍により多くの水和物が発生するため、ガラスストランドの拘束が強くなりすぎる場合があり、ガラスストランドによる補強の効果が損なわれ、ガラス繊維補強コンクリートの靱性が劣化するおそれがある。なお、気乾比重とは、２０℃、６０％ＲＨの環境下で２８日間保管した後のガラス繊維補強コンクリートの比重をいう。
骨材の質量をＭＳ、セメントの質量をＭＣとしたときに、質量比ＭＳ／ＭＣが０．５以上、２以下であることが好ましい。すなわち、骨材１００質量部に対して、セメントを５０質量部以上、２００質量部以下とすることが好ましい。それによって、ガラス繊維補強コンクリートの強度を効果的に高めることができる。
本発明の効果のさらなる詳細を、実施例及び比較例を比較することにより、以下において説明する。
＜実施例＞
（実施例１）
普通ポルトランドセメントが１００質量部、混和材としてのシリカヒュームが１０質量部、混和材としてのフライアッシュが１０質量部、骨材として珪砂５号が１００質量部、急結剤が２０質量部、水が３８質量部、減水剤（エヌエムビー社製、「ＳＰ－８Ｎ」）が１．５質量部、遅延剤が１質量部の比率となるように混練することにより、混練物を得た。次に、得られた混練物に、番手が１４０ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＰＨ－９５０Ｘ」）を、上記混練物に対するガラスストランドの量が３質量％となるように添加して、さらに混練した。そして、この混練体を型枠に流し込み、２０℃、６０％ＲＨの環境下で２４時間保管することにより、長さ１４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚み１０ｍｍのガラス繊維補強コンクリートを得た。
（実施例１）
普通ポルトランドセメントが１００質量部、混和材としてのシリカヒュームが１０質量部、混和材としてのフライアッシュが１０質量部、骨材として珪砂５号が１００質量部、急結剤が２０質量部、水が３８質量部、減水剤（エヌエムビー社製、「ＳＰ－８Ｎ」）が１．５質量部、遅延剤が１質量部の比率となるように混練することにより、混練物を得た。次に、得られた混練物に、番手が１４０ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＰＨ－９５０Ｘ」）を、上記混練物に対するガラスストランドの量が３質量％となるように添加して、さらに混練した。そして、この混練体を型枠に流し込み、２０℃、６０％ＲＨの環境下で２４時間保管することにより、長さ１４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚み１０ｍｍのガラス繊維補強コンクリートを得た。
（実施例２）
急結剤を１０質量部とし、遅延剤を０．８質量部としたこと以外においては、実施例１と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
急結剤を１０質量部とし、遅延剤を０．８質量部としたこと以外においては、実施例１と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
（実施例３）
ガラスストランドとして、番手が２２５ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＰＨ－９５０ＸＷ」）を用いたこと以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
ガラスストランドとして、番手が２２５ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＰＨ－９５０ＸＷ」）を用いたこと以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
（実施例４）
実施例４においては、ガラスストランドとして、番手が４８０ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＴＨ－９８０Ｗ」）を用い、ガラスストランドの含有量を４質量％とした。上記以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
実施例４においては、ガラスストランドとして、番手が４８０ｔｅｘであり、長さが１９ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１９ＴＨ－９８０Ｗ」）を用い、ガラスストランドの含有量を４質量％とした。上記以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
（比較例１）
急結剤、遅延剤及び混和材を添加していないこと及び水を３２質量部としたこと以外においては、実施例１と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
急結剤、遅延剤及び混和材を添加していないこと及び水を３２質量部としたこと以外においては、実施例１と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。
（比較例２）
ガラスストランドとして、番手が４０ｔｅｘであり、長さが１３ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１３Ｈ－９５０Ｙ」）を用いたこと以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。実施例１～４並びに比較例１及び２の各条件を表１に示す。
ガラスストランドとして、番手が４０ｔｅｘであり、長さが１３ｍｍであるガラスストランド（日本電気硝子社製、「ＡＣＳ１３Ｈ－９５０Ｙ」）を用いたこと以外においては、実施例２と同様にしてガラス繊維補強コンクリートを得た。実施例１～４並びに比較例１及び２の各条件を表１に示す。
（ＧＲＣフローの測定）
実施例１～４並びに比較例１及び２で得られた、ガラスストランドを含む混練体のＧＲＣフローを、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５に準じて測定した。なお、ＧＲＣフローの測定は、混錬体を得た直後に行った。ＧＲＣフローの測定の結果を表１に示す。
実施例１～４並びに比較例１及び２で得られた、ガラスストランドを含む混練体のＧＲＣフローを、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５に準じて測定した。なお、ＧＲＣフローの測定は、混錬体を得た直後に行った。ＧＲＣフローの測定の結果を表１に示す。
表１に示すように、ＧＲＣフローは実施例１～４並びに比較例１及び２において、１６０ｍｍ～１７５ｍｍ程度であり、ガラス繊維補強コンクリートの成形性（作業性）に問題が無いことがわかる。
（衝撃強度の評価）
実施例１～４並びに比較例１及び２の、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度を測定した。さらに、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートを７０℃の温水に７日間浸漬させたガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度をそれぞれ測定した。なお、衝撃強度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７０６１：１９９２に準じて行った。
実施例１～４並びに比較例１及び２の、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度を測定した。さらに、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートを７０℃の温水に７日間浸漬させたガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度をそれぞれ測定した。なお、衝撃強度の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７０６１：１９９２に準じて行った。
なお、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートとは、得られたガラス繊維補強コンクリートを２０℃、６０％ＲＨの環境下で２８日間保管したガラス繊維補強コンクリートをいう。
表２に示すように、実施例１～４のガラス繊維補強コンクリートは、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度及び７０℃の温水に７日間浸漬させたガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度が、それぞれ１７．４ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以上、１６．４ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以上であり、十分な衝撃強度を有していた。一方、比較例１及び２のガラス繊維補強コンクリートは、材令２８日のガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度及び７０℃の温水に７日間浸漬させたガラス繊維補強コンクリートの衝撃強度が、それぞれ１４．８ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以下、１１．３ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ２以下であり、十分な衝撃強度を有していない。
さらに、実施例１～４のガラス繊維補強コンクリートは、（７０℃温水浸漬７日の衝撃強度）÷（令材２８日の衝撃強度）が０．９０以上であり、水分による悪影響がほとんど見られなかった。一方、比較例１、２のガラス繊維補強コンクリートは、（７０℃温水浸漬７日の衝撃強度）÷（令材２８日の衝撃強度）が０．７６以下であり、水分による悪影響が顕著に見られた。
Claims (8)
- 複数本のガラスフィラメントを含むガラスストランドと、セメントと、骨材と、急結剤と、を含み、
前記ガラスストランドの番手が８０ｔｅｘ以上、６００ｔｅｘ以下であり、
気乾比重が１．５以上である、ガラス繊維補強コンクリート。 - 前記ガラスストランドの番手が１００ｔｅｘ以上、５００ｔｅｘ以下である、請求項１に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 前記セメント１００質量部に対して、前記急結剤が、３質量部以上、３０質量部以下である、請求項１又は２に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 前記ガラスストランドの強熱減量が１質量％以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 気乾比重が１．５以上、２．５以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 前記骨材１００質量部に対して、前記セメントが、５０質量部以上、２００質量部以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 前記ガラスフィラメントがＺｒＯ２を含有しており、前記ガラスフィラメントにおけるＺｒＯ２の含有量が、質量％で１４％以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載のガラス繊維補強コンクリート。
- 前記ガラスフィラメントがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１種を含有しており、前記ガラスフィラメントにおけるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量の合量が、質量％で１４％以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載のガラス繊維補強コンクリート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020005935A JP7400486B2 (ja) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | ガラス繊維補強コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020005935A JP7400486B2 (ja) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | ガラス繊維補強コンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021113142A JP2021113142A (ja) | 2021-08-05 |
| JP7400486B2 true JP7400486B2 (ja) | 2023-12-19 |
Family
ID=77077471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020005935A Active JP7400486B2 (ja) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | ガラス繊維補強コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7400486B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002068810A (ja) | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス繊維補強コンクリート |
| KR101037983B1 (ko) | 2010-12-22 | 2011-05-30 | (주)승산 | 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 인공폭포 또는 인공암용 조형패널 |
| JP2015163570A (ja) | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 日本電気硝子株式会社 | セメント構造体用チョップドストランド及びセメント構造体 |
| JP2019094238A (ja) | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスストランド及びガラスロービング |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11268970A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-05 | Kenzai Techno Kenkyusho:Kk | 気泡混入無機質硬化体およびその製造方法 |
-
2020
- 2020-01-17 JP JP2020005935A patent/JP7400486B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002068810A (ja) | 2000-08-25 | 2002-03-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス繊維補強コンクリート |
| KR101037983B1 (ko) | 2010-12-22 | 2011-05-30 | (주)승산 | 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 인공폭포 또는 인공암용 조형패널 |
| JP2015163570A (ja) | 2014-01-28 | 2015-09-10 | 日本電気硝子株式会社 | セメント構造体用チョップドストランド及びセメント構造体 |
| JP2019094238A (ja) | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスストランド及びガラスロービング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021113142A (ja) | 2021-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10259747B2 (en) | Advanced fiber reinforced concrete mix designs and admixtures systems | |
| US20120298011A1 (en) | Suppression of antagonistic hydration reactions in blended cements | |
| KR101533093B1 (ko) | 실리콘 폐슬러지를 이용한 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법 | |
| Corinaldesi et al. | The influence of calcium oxide addition on properties of fiber reinforced cement-based composites | |
| TWI624445B (zh) | 水泥組成物 | |
| WO2020199907A1 (en) | Low-shrinkage alkali-activated dry mix repair mortar | |
| KR102121560B1 (ko) | 칼슘설퍼알루미네이트 조강재 및 이를 포함하는 저중량 보수 모르타르 조성물 | |
| JP2000302519A (ja) | 自己流動性水硬性組成物 | |
| JP7400486B2 (ja) | ガラス繊維補強コンクリート | |
| JPH0375254A (ja) | セメント組成物 | |
| JP4451083B2 (ja) | モルタルの製造方法 | |
| JP2003055018A (ja) | ポリマーセメント組成物 | |
| JPH10167792A (ja) | 繊維強化セメント組成物及びセメント硬化体の製造方法 | |
| JPH11199287A (ja) | 急結材及び急結性吹付セメントコンクリート | |
| JPH06127992A (ja) | 押し出し成型体用セメント組成物 | |
| KR100933224B1 (ko) | 폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법 | |
| JP4137072B2 (ja) | セメント組成物 | |
| JP2556538B2 (ja) | 水硬性組成物 | |
| JPS6224372B2 (ja) | ||
| JP7360673B1 (ja) | ケミカルプレストレストコンクリート及びケミカルプレストレストコンクリートの製造方法 | |
| JP7171146B2 (ja) | セメント系水硬組成物 | |
| JP2000143317A (ja) | ゼオライト含有補修材料 | |
| JPS6316355B2 (ja) | ||
| JP2899036B2 (ja) | 繊維補強用セメント混和材及び繊維補強用セメント組成物 | |
| JP2002068810A (ja) | ガラス繊維補強コンクリート |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220907 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230502 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230628 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230817 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7400486 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |