JPH04193750A - 繊維補強セメント系複合材用繊維材及び繊維補強セメント系複合材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、セメント系拐料及び水を含む混合物からなる
マトリックスに繊維材を投入し混練して繊維補強セメン
ト系複合材を製造する場合の繊維補強セメント系複合利
用繊維材及び繊維補強セメント系複合材の製造方法に関
する。

（従来の技術） セメント、骨材等からなるセメント系祠料と水とを含む
混合物からなる７トリツクスに、長さ１０ｍｍ程度の炭
素繊維、アラミド繊維等の補強用の短繊維刊を投入して
混練し、その後硬化させて繊維補強セメント系複合材を
得る方法はよく知られている。

ところで、この繊維補強セメント系複合判の繊維補強効
果を向上させるためには、製造時の混練過程でマトリッ
クス中に繊維制を均一に分散させることが必要であると
共に、硬化後におけるセメント系材（゛、１と繊維材と
の付着性を高く確保する必要がある。

従来にあっては、水に溶解可能な界面活性剤やメチルセ
ルロースを繊ＩＩ　ｊ’ｒに添加し、繊維材表面に被膜
を形成すると同時にこれらｊ気維祠相互を接着して、こ
のように繊維＋Ａに加りを施した後にこれら繊維材をマ
トリックスに投入するようにしていた。より詳細には、
水、界面メ、ζ性剤、メチルセルロース及び繊維＋号を
攪拌し混りして繊維＋」の表面に湿潤状態のメチルセル
ロースの被膜を形成し、これを７トリツクスに投入して
混合し分散させる第１の手法や、水、界面バ性剤、メチ
ルセルロース及び繊維材を攪拌し混合して繊維＋３の表
面に湿潤状態のメチルセルロースの被膜を形成し、さら
にこれを乾燥させて（県紺刊の表面にメチルセルロース
の乾燥被膜を形成［７た上で、これを７トリツクスに投
入して混合し分散させる第２の手法かあった。殊に第２
の手法にあっては、乾燥被膜の形成を工場生産によって
いた。そして、混練中において１４ｔｌｉ　Ｘｆｆ　’
ｒ」同上を接着しているメチルセルロース等か水に溶解
するのを利用して、繊維材相互をはくしなから７トリツ
クス中に分散させるようにしていた。

（発明か解決しようとする課題） しかしなから、」二連した第１の手法では、水。

界面活性剤、メチルセルロース及び繊維材の混合物をマ
トリックスに投入して混練する際、繊維＋」を７トリノ
クス中に均一に分散させることが難【７く、混練作業に
時間かかかるという問題かあった。

また第２の手法では、繊維材の表面に１皮膜を形成する
メチルセルロース等か水に溶解するのに比較的長い時間
を要し、またｔａ維材を７トリツクス中に均一に分散さ
せることか難しいという問題かあった。

また、硬化後の繊維補強セメント系複合祠の特性に関し
て、繊維材とセメント系利料との付着性があまり良好で
なく、ｇｌｉ維補強効果を十分に確保することか難しい
という問題かあった。

本発明は−」二記のようなｌｊｌ情に鑑みてなされたも
のであって、その１」的は、ＧＪＡ　Ｑｕ祠の分散性を
向上さぜることかてき結果的に混練時間の短縮化を図れ
ると共に、繊♀１を材とセメント系祠料との良好な（＝
１心性を確保てき繊維補強効果の向上を図り得る繊維補
強セメント系複合材用謀錐＋イ及び繊維補強セメント系
複合祠の製造方法を提（Ｊ！ｌすることにある。

（課題を解決するための手段と作用） 」二記目的を達成するために本発明は、セメン）・系＋
」料及び水を含む混合物からなる７トリツクスに投入さ
れｌ捏練される繊維補強セメント系段合）」用繊紺、利
に、醗酵多糖類のアルカリ溶解ｉｉ＆の１皮膜を形成し
たことを特徴とする。

また本発明は、セメント系（」料と繊維＋４とをなめ空
練りし、その汲水を添加し混練して繊維浦強セメント系
）Ｕ　Ａ材を製造するに際して、空練り前にチめ上ｉ＋
２　Ｗ践維材に、醗酵多糖類のアルカリ溶解ｌｆｋの被
膜を形成しておくことをｃｆ徴とする。

さらに本発明は、セメント系材料及び水を含む混合物か
らなるマトリックスにｉ徽維材を投入し混練してｆＷ♀
「補強セメン］・系１（合＋・ｊを製造するに際して、
上記７トリツクスへの役人前に上記繊維Ｈに、醗酵多糖
類のアルカリ溶解液の被膜を形成しておくことを特徴と
する。

醗酵多糖類としてはキサンタンガム、プルラン、ジュラ
ンカム、カートランあるいはプルラン３４とかあげられ
、本発明では特にカートランか好ましく用いられる。

本発明では、繊維補強セメント系曵合祠を製造するにあ
たり、繊維＋Ａに、水に極めて溶は易くするために、醗
酵多糖類のアルカリ溶解液で被膜を予め形成するように
しているので、７トリツクスと繊維材との混練に際して
この被膜か容易に４１つ短時間で７トリツクス中の水に
溶解する。従って、被膜によって相互に接着された繊維
十Ａ同士は容易にほぐれて、７トリツクス中で短時間に
１−１つ均一に分散される。

また、被膜を構成する醗酵多糖類は、混練中において、
セメント系利料のうちのセメントに含ＩＴされるカルシ
ウムから生成される水酸化力ルンウム水溶１Ｔ１２と接
触してケル化する。このゲル化は、−〇　　− マトリックスの硬化を促進する作用を発揮すると共に、
これに加えて特に、カルシウムイオンの作用によりセメ
ント系祠料と繊維材との（−１着性が高められる。

（実　施　例） 以下に本発明の好適実施例について説明する。

本実施例の繊維補強セメント系複合材用繊維＋４には、
醗酵多糖類のアルカリ溶解液の被膜が形成される。そし
てこの繊維材は、上記セメント系複合材の製造にあたっ
て使用される。即ち、本実施例の繊維補強セメント系複
合材の製造方法は基本的には、セメント系材料と繊維材
とを予め空練りし、その後水を添加し混練して繊維補強
セメント系複合材を製造するに際して、空練り前に予め
繊維材に、醗酵多糖類のアルカリ溶解液の被膜を形成し
ておくか、あるいはセメント系材料及び水を含む混合物
からなるマトリックスに繊維材を投入し混練して繊維補
強セメント系複合材を製造するに際して、マトリックス
への投入前に繊維材に、醗酵多糖類のアルカリ溶解ｉｌ
＆の被膜を形成しておくものである。

木繊維補強セメント系複合材の製造方法は、セメント系
複合材、例えばコンクリート、モルタル等の製造方法に
基く。セメント系複合月は、セメント、旧材等からなる
セメント系制料と水とをａむ混合物からなる７トリツク
スを混練して、これを養生し硬化させることによって得
られるものである。実際には混練されたマトリックスは
、一般に工場等で型枠内に流し込まれるか、あるいは建
築現場で型枠内に流し込まれ、型枠内において養生され
て壁や柱または管等の製品とされる。

マトリックスを構成するセメントとしては、−般にポル
トランドセメントや混合セメント等が用いられ、また材
料としては砂、砂利等が用いられる。そして７トリツク
スを混練する際には、必要に応じて混和剤等が使用され
る。

繊維補強セメン）・系複合祠を製造する場合には、繊維
材はセメント系材料と予め空練りされ、その後水が添加
されて混練されるか、あるいは７トリツクスに繊維材を
混入するようにして、繊維材はマトリックスをある程度
混練した後にその中に投入される。その後７トリソクス
と繊♀ＩＬ）］とを混練して、繊維材を７トリツクス中
に均一に分散させ、最終的に養牛し硬化させて２ａ維捕
強セメント系ＩＭ合材を１′する。ここで使用される繊
維材としては、炭素繊維、アラミド；懺維等が一般的で
ある。そしてこれらの繊維材は、互いに絡み合わないよ
うに１０ｍｍ前後の短繊維材とされる。

本発明では、マトリックスへの投入前に、繊維材に対し
て醗酵多糖類のアルカリ溶解液の被膜か予め形成される
。具体的には、ｐ　Ｈ１，１以上、好ましくはＰＨＩｌ
、５以上に調整したアルカリ水溶液に醗酵多糖類を溶解
し、この溶液中に繊維４」を浸すか、あるいはこの溶液
を繊維材に塗布して、その後乾燥させる。ここでアルカ
リ水溶液としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩あ
るいは何機酸塩の水溶７１に１　もしくはアンモニア水
かあげられ、なかでも水酸化すトリウムまたは水酸化カ
リウムが好ましく用いられる。ところで、この醗酵多糖
類のアルカリ性水溶液は第１図に示すように、−〇　　
　− 醗酵多糖類かｐＨ１１以上のアルカリ水溶ｉ１に’ｌｌ
ビＣは溶解して粘度の高い溶液になることを利用したも
のであって、この溶ｌ（ｋか繊維制にイ」着して、繊維
材に醗酵多糖類のアルカリ水溶７１にの被膜か形成され
るのである。繊維材は、相当量が一括して醗酵多糖類の
アルカリ性水溶液によって処理され、上述の醗酵多糖類
のアルカリ水溶液の被膜か繊維材に形成されると同時に
、繊維利回士がこの複合被膜によって互いに接希される
ようになっている。

繊維材料に対する醗酵多糖類の被覆量は、一般に約０．
０１〜１０重量９６（乾物）、好ましくは約０．０１〜
２重量９６（乾物）である。

上記のようにして醗酵多糖類のアルカリ水溶ｉｌ＆の被
膜か形成された繊維材を７トリツクスに投入し混練する
と、アルカリ塩との複合化によって水に極めて溶解し品
くなった醗酵多糖類の被膜が水に再度溶解し、繊維材が
容品にほくれて短時間のうちに７トリツクス中に均一に
分散されていく。

またこの混練作業に際し、複合被膜を構成する醗酵多糖
類が、セメント系材料のうちのセメント−］〇　− に含有されているカルシウムから生成される水酸化カル
シウム水溶液に接触してゲル化し、このケル化かマ］・
リックスの硬化を促進すると共にこれに加えて、カルシ
ウム・ｒオンの作用によりセメント系祠料と繊維材との
付着性か高められる。

（効　果） 以上のように本発明にあっては、繊維補強セメント系複
合材に含まれることとなる繊維材に、水に極めて溶解し
易くするためにアルカリ水溶液で溶解した醗酵多糖類の
被膜を予め形成するようにしたので、マトリックスと繊
維＋」との混練に際してこの被膜が容易に且つ短時間で
マトリックス中で溶解し、これにより被膜によって相互
に接着された繊維材同士か容易にほぐれて、これら繊維
材を７トリツクス中で短時間に且つ均一に分散させるこ
とかできる。従って、混練時間を従来より短縮すること
ができる。

また被膜を構成する醗酵多糖類は、混練中において、セ
メント系祠料のうちのセメントに含有されるカルシウム
から生成される水酸化力ルンウム−］］− 水溶液と接触してゲル化するので、このゲル化によって
マトリックスの硬化を促進させることができると共に、
特にカルシウムイオンの作用により、セメント系祠料と
繊維材とのイ」希性を高めることかでき、繊維補強セメ
ント系複合拐における繊維補強効果を十分に発揮させる
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカードラン（醗酵多糖類）のゲル化とｐＨ，及
びカードランの粘度とｐＨとの関係を示したグラフであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セメント系材料及び水を含む混合物からなるマト
   リックスに投入され混練される繊維補強セメント系複合
   材用繊維材に、醗酵多糖類のアルカリ溶解液の被膜を形
   成したことを特徴とする繊維補強セメント系複合材用繊
   維材。
2. （２）セメント系材料と繊維材とを予め空練りし、その
   後水を添加し混練して繊維補強セメント系複合材を製造
   するに際して、空練り前に予め上記繊維材に、醗酵多糖
   類のアルカリ溶解液の被膜を形成しておくことを特徴と
   する繊維補強セメント系複合材の製造方法。
3. （３）セメント系材料及び水を含む混合物からなるマト
   リックスに繊維材を投入し混練して繊維補強セメント系
   複合材を製造するに際して、上記マトリックスへの投入
   前に上記繊維材に、醗酵多糖類のアルカリ溶解液の被膜
   を形成しておくことを特徴とする繊維補強セメント系複
   合材の製造方法。