JPH033623B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は結合剤と骨材からなるポリマーコンク
リートを鋼線で補強した鋼線補強ポリマーコンク
リートに関する。 従来、不飽和ポリエステルまたはエポキシ樹脂
と骨材との混練物を硬化させたものがポリマーコ
ンクリート（レジンコンクリートまたはレジンモ
ルタルと同義語）として知られている。ポリマー
コンクリートはセメントコンクリートに比べて力
学的強度、耐食性、耐磨耗性、耐凍害性などにす
ぐれており、高速道路、橋、ダム護岸などの表面
補修補強材、耐酸槽、側溝桝蓋、テラゾー、ケー
プル埋設用構造物などとして使用されている。 一般にポリマーコンクリートはセメントコンク
リートに比べて約３倍の曲げ強度および圧縮強度
をもつているが、脆性破壊をするために破壊と同
時に形状が崩れてしまう欠点がある。そこで、使
用の際に高荷重がかかつて亀裂が発生した場合で
も完全に破断することなく、なお外力に耐えて形
状を保持するためには補強材の使用が必要であ
る。この目的で、ガラス繊維、鋼繊維、鋼線など
の無機補強材やポリエチレン繊維、ナイロン繊維
などの有機補強材を混入または配筋する方法がと
られる。この際に補強材が有効に作用して補強硬
化を上げるためには、ポリマーコンクリートと補
強材との接着強度の大きいことが必要である。す
なわち、ポリマーコンクリートにおいては強度を
決定づける成分は結合剤として用いられる樹脂組
成物であり、この樹脂組成物の骨材に対する接着
強度がポリマーコンクリートの強度を決定し、補
強材に対する接着強度が補強されたポリマーコン
クリートの強度を決定するといつても過言ではな
い。 本発明者らは特定の樹脂組成物が骨材に対して
強い接着強度を示すばかりでなく、補強材として
最も普通に用いられる鋼線に対しても非常に大き
な接着強度を有することを見い出し、本発明に到
達した。 すなわち、本発明は結合剤と骨材からなるポリ
マーコンクリートを鋼線で補強した鋼線補強ポリ
マーコンクリートにおいて、結合剤が(a)３価以上
の多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル
酸との部分エステルでアクリル酸基またはメタク
リル酸基を２個以上含む単量体18〜100重量％と
(b)その他のエチレン性不飽和単量体82〜０重量％
からなる樹脂組成物、硬化剤および硬化促進剤か
らなることを特徴とする鋼線補強ポリマーコンク
リートである。 本発明で結合剤として用いる３価以上の多価ア
ルコールとアクリル酸またはメタクリル酸との部
分エステル（以下、単に部分エステルという）の
多価アルコール成分としては、グリセリン、ジグ
リセリン、トリメチロールエタン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエ
リスリトール、ソルビタン、ソルビトールなどが
ある。 この部分エステルにおいては、アクリル酸基ま
たはメタクリル酸基を２個以上もつ単量体が50重
量％以上、とくに70重量％以上であることが望ま
しい。 その他のエチレン性不飽和単量体としては、ア
クリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチレングリ
コールエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸エチレングリコールエステル、
メタルクリル酸プロピレングリコールエステル、
スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼ
ン、ブタジエン等の通常共重合反応に用いられる
単量体が使用できるが、とくにメタクリル酸メチ
ルとスチレンは上記部分エステルとの共重合性に
すぐれている点で望ましいものである。 部分エステルとその他のエチレン性不飽和単量
体からなる樹脂組成物が結合剤として鋼線とすぐ
れた接着力を示すためには部分エステル18重量％
以上含有することが必要であり、30重量％以上含
有するととくにすぐれた効果を示す。 骨材は砂利、砕石などのうち粒径５〜13mmの粗
骨材、粒径５mm以下の細骨材および炭酸カルシウ
ム、タルクなど粒径0.1mm以下の微粒充填材を組
み合せて用い、その配合割合は最密充填状態とな
るように配合したものが望ましい。 ポリマーコンクリートを補強する鋼線は単なる
鋼線だけでなく各種の鋼材を含むものである。た
とえば、普通丸鋼線、異形PC丸鋼線、鋼線フア
イバー、Ｈ形鋼、鋼板等が使用できる。 これらの鋼線の使用量はとくに限定されない
が、結合剤の鋼線に対する接着力が大きいのでポ
リマーコンクリート中0.5〜10重量％の使用で効
果的な補強が可能である。 ポリマーコンクリートに用いる樹脂組成物の硬
化は、硬化剤として過酸化ベンゾイル、メチルエ
チルケトンペルオキシドなどの有機過酸化物を用
い、さらに硬化促進剤としてＮ、N′−ジメチル
アニリン、ナフテン酸コバルトなどのようなアミ
ン系有機化合物や有機酸金属塩を併用して行な
う。 つぎに、本発明の鋼線補強ポリマーコンクリー
トの製造法について述べる。 前述の部分エステルとその他のエチレン性不飽
和単量体とからなる樹脂組成物に、硬化剤と硬化
促進剤とをそれぞれ0.5〜5.0PHR溶解して樹脂液
とする。この６〜15重量％と前述の骨材85〜94重
量％をミキサー中で数分間混練したのち成形型枠
に流しこみ、振動をかけてしめ固める。この際、
補強用の鋼線はあらかじめ型枠内に設置してお
く。このとき、鋼線は格子状に溶接したものを用
いると好ましい。また、補強用に鋼線フアイバー
を使用する場合は、鋼線フアイバーは骨材および
樹脂液とともに混合されればよい。型枠内に打設
された鋼線補強ポリマーコンクリートは常温下で
約１〜５時間、好ましくは約２時間で脱型可能な
強度を発現するように硬化剤と硬化促進剤の添加
量によつて調整されるが、場合により約50〜70℃
に加温して硬化反応を促進することもできる。な
お、樹脂液中には硬化収縮低減剤や硬化時間遅延
剤を必要な応じて添加することもできる。硬化収
縮低減剤としてはポリスチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリメタクリル酸メチルなどの熱可塑性樹脂
を２〜10PHR使用できる。また、硬化時間遅延
剤としてはパラベンゾキノン、パラ−ｔ−ブチル
カテコールなどを0.05PHR以下で使用できる。 本発明の鋼線補強ポリマーコンクリートは、結
合剤の部分エステル中に水酸基、カルボニル基な
どの鋼材と親和性の良い極性基が多量に含まれて
いるため、ポリマーコンクリートと補強した鋼線
との接着力が高まり、大きな強度を示すものと考
えられる。 また、本発明で用いる樹脂組成物は不飽和ポリ
エステル樹脂に比較して低粘度であるため、少い
樹脂量でポリマーコンクリート製品をつくること
ができる。 つぎに本発明を実施例により説明する。部は重
量部を示す。 実施例 １ グリセリンのメタクリル酸エステルのうち、モ
ノメタクリレート10部、ジメタクリレート20部、
トリメタクリレート10部の混合物40部とスチレン
60部とからなる樹脂組成物に、ポリメタクリル酸
メチル4.5PHR、過酸化ベンゾイル3.0PHRおよ
びＮ、N′−ジメチルアニリン1.5PHRを溶解した
樹脂液を調製した。 一方、安山岩質粗骨材45.9部、安山岩質細骨材
37.6部および炭酸カルシウム9.3部からなる骨材
成分を混合し、これに樹脂液7.2部を加えて混練
し、ついで直径6.0mmの普通丸鋼線（許容引張応
力度1400Kgｆ／cm²）を110mmピツチで格子状に配
置した大きさ400×600mmの型枠中に打設して、厚
さ25mmの平板状供試体を作製した。供試体は打設
後２時間で脱型可能な状態まで硬化した。１週間
後、この供試体をスパン240mm、巾600mmで曲げ強
度試験を行なった。また、鋼線を入れない供試体
を作つて同様に試験を行なつた。 また比較のため、不飽和ポリエステル樹脂（オ
ルトフタル酸タイプ）を用い、硬化剤としてメチ
ルエチルケトンペルオキシド2.0PHRおよび硬化
促進剤としてナフテン酸コバルト0.5PHRを使用
し、樹脂液10.8部と前記の骨材成分89.2部を混練
し、同様にして平板状供試体を作製し、曲げ強度
試験を行なつた。なお、樹脂液の使用量は混合と
打設に必要な最小量である。 試験の結果を表１に示す。 表１より、本発明のポリマーコンクリートはひ
び割強度と最大破壊強度が不飽和ポリエステル樹
脂のポリマーコンクリートに比較して大きく、特
に樹脂率当りの強度が大きいことがわかる。

【表】 実施例 ２ 実施例１と同じポリマーコンクリートに、補強
鋼線として直径5.0mmの異形PC丸鋼線（許容引張
応力度6300Kgｆ／cm²）を埋めこんだ大きさ60×60
×240mmの角柱状供試体を作製した。鋼線の配置
は供試体中60mmの辺よりそれぞれ15mmの位置に長
手方向に240mm延在するように２本配筋した。ま
た、鋼線を入れない供試体も作製した。 この場合、樹脂液中に硬化収縮低減剤であるポ
リメタクリル酸メチルを含有しない樹脂液を用い
た供試体も作製した。 さらに比較のため、実施例１と同じ不飽和ポリ
エステル樹脂のポリマーコンクリートによる同様
な供試体を作製した。なお、不飽和ポリエステル
樹脂の粘度が高くて実施例１の樹脂量では供試体
がつくりにくいために樹脂率を大きくした。 これらの供試体について、曲げ強度試験をJIS
Ａ 1184に準じ、埋込鋼線が引張応力を受けるよ
うにして行なつた。結果を表２に示す。 表２より、本発明のポリマーコンクリートは不
飽和ポリエステル樹脂のポリマーコンクリートに
比較してひび割強度と最大破壊強度にすぐれ、ま

【表】 た鋼線による補強効果も大きいことがわかる。 実施例 ３ 実施例１と同じポリマーコンクリートに、補強
鋼線としてそれぞれ直径9.0mmの普通丸鋼線と異
形PC丸鋼線を埋めこんだ大きさ150×150×150mm
の正立方体の供試体を作製した。 また比較のため、実施例１と同じ不飽和ポリエ
ステル樹脂のポリマーコンクリートによる同様な
供試体を作製した。 これらの供試体について、ASTM Ｄ 2566−
69に準じた鋼線の引抜試験を行なつた。結果を表
３に示す。 表３より、本発明のポリマーコンクリートは不
飽和ポリエステルのポリマーコンクリートに比較
して異形PC丸鋼線との付着強度がとくにすぐれ、
また樹脂率当りの付着強度の大きいことがわか
る。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結合剤と骨材からなるポリマーコンクリート
   を鋼線で補強した鋼線補強ポリマーコンクリート
   において、結合剤が(a)３価以上の多価アルコール
   とアクリル酸またはメタクリル酸との部分エステ
   ルでアクリル酸基またはメタクリル酸基を２個以
   上含む単量体18〜100重量％と(b)その他のエチレ
   ン性不飽和単量体82〜０重量％からなる樹脂組成
   物、硬化剤および硬化促進剤からなることを特徴
   とする鋼線補強ポリマーコンクリート。