JPH0427183B2 - - Google Patents
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- JPH0427183B2 JPH0427183B2 JP6397583A JP6397583A JPH0427183B2 JP H0427183 B2 JPH0427183 B2 JP H0427183B2 JP 6397583 A JP6397583 A JP 6397583A JP 6397583 A JP6397583 A JP 6397583A JP H0427183 B2 JPH0427183 B2 JP H0427183B2
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- shape memory
- concrete
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- memory alloy
- fibers
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- Expired
Links
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
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- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
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- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/48—Metal
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、繊維補強コンクリートに関するも
ので、特に、コンクリート中に含有される繊維の
材料の改良に向けられるものである。
ので、特に、コンクリート中に含有される繊維の
材料の改良に向けられるものである。
先行技術の説明
コンクリートの破壊は脆性的であり、また引張
力に対しては弱いという性質を有している。その
ため、このような性能の改善が重要な要望となつ
ている。この改善策として、コンクリート中に鋼
繊維を混入することが行なわれたり、コンクリー
トの凝固に先立ち凝固時に残留圧縮応力が働くよ
うに鋼線に張力を与えることなどの方法が採用さ
れてきた。
力に対しては弱いという性質を有している。その
ため、このような性能の改善が重要な要望となつ
ている。この改善策として、コンクリート中に鋼
繊維を混入することが行なわれたり、コンクリー
トの凝固に先立ち凝固時に残留圧縮応力が働くよ
うに鋼線に張力を与えることなどの方法が採用さ
れてきた。
しかしながら、上述の先行技術は、いずれも、
一部実用されているものの、まだ効果が十分でな
く、特にタフネスが不十分であるという欠点があ
つた。また、プレストレスドコンクリートの場
合、応力の与え方に原因して、所望の強度は一定
の方向に対してのみ得られるばかりで、したがつ
て方向性に限定されるということができる。この
ことを、第１図を参照して説明すると、たとえば
建築物の土台等に使用するコンクリート管１に
は、その内部に、長さ方向に沿つて鋼線２が複数
本埋め込まれ、各鋼線２の両端はボルト３によつ
て締め込まれる。このような鋼線２によつて、コ
ンクリート管１を構成するコンクリート４に残留
圧縮力が与えられるわけであるが、コンクリート
管１の形状から、鋼線２を配置するやり方には制
限があり、したがつて、３次元すべての方向に対
して予圧縮力を与えることは困難である。
一部実用されているものの、まだ効果が十分でな
く、特にタフネスが不十分であるという欠点があ
つた。また、プレストレスドコンクリートの場
合、応力の与え方に原因して、所望の強度は一定
の方向に対してのみ得られるばかりで、したがつ
て方向性に限定されるということができる。この
ことを、第１図を参照して説明すると、たとえば
建築物の土台等に使用するコンクリート管１に
は、その内部に、長さ方向に沿つて鋼線２が複数
本埋め込まれ、各鋼線２の両端はボルト３によつ
て締め込まれる。このような鋼線２によつて、コ
ンクリート管１を構成するコンクリート４に残留
圧縮力が与えられるわけであるが、コンクリート
管１の形状から、鋼線２を配置するやり方には制
限があり、したがつて、３次元すべての方向に対
して予圧縮力を与えることは困難である。
発明の目的
それゆえに、この発明の目的は、強度のみなら
ず、タフネスに対しても大きな改善をもたらす繊
維補強コンクリートを提供することである。
ず、タフネスに対しても大きな改善をもたらす繊
維補強コンクリートを提供することである。
発明の構成
この発明は、コンクリート中に、形状記憶合金
からなる繊維を、体積比にて0.5〜３％含有させ
たことを特徴とする、繊維補強コンクリートであ
る。
からなる繊維を、体積比にて0.5〜３％含有させ
たことを特徴とする、繊維補強コンクリートであ
る。
ここで用いられる形状記憶合金からなる繊維
は、緊張処理または形状記憶処理が施され、切断
して、コンクリートに混入され、その状態でコン
クリートが固化される。したがつて、固化時の反
応熱で、形状記憶合金からなる繊維が収縮または
変形し、コンクリートに残留圧縮力を与えること
になる。
は、緊張処理または形状記憶処理が施され、切断
して、コンクリートに混入され、その状態でコン
クリートが固化される。したがつて、固化時の反
応熱で、形状記憶合金からなる繊維が収縮または
変形し、コンクリートに残留圧縮力を与えること
になる。
なお、上述のように、形状記憶合金からなる繊
維の含有量を、体積比にて0.5〜３％と限定した
のは、0.5％より少ないと、効果があまりなく、
逆に、３％より多いと高価となり、タフネス増加
効果が飽和するためである。
維の含有量を、体積比にて0.5〜３％と限定した
のは、0.5％より少ないと、効果があまりなく、
逆に、３％より多いと高価となり、タフネス増加
効果が飽和するためである。
発明の効果
このように、この発明によれば、コンクリート
中に含有されている形状記憶合金の繊維は、全方
位に対して、コンクリート自体に圧縮ストレスを
与えるので、曲げタフネスが優れ、全方位に対し
ての曲げ強度が高いものとなる。このことは、ま
た、形状記憶合金の繊維の強度も、複合則で寄与
し、さらに強度およびタフネスの向上に対して有
利に作用することになる。さらに、形状記憶合金
は、吸振効果を有するので、振動に対しても強く
なる。
中に含有されている形状記憶合金の繊維は、全方
位に対して、コンクリート自体に圧縮ストレスを
与えるので、曲げタフネスが優れ、全方位に対し
ての曲げ強度が高いものとなる。このことは、ま
た、形状記憶合金の繊維の強度も、複合則で寄与
し、さらに強度およびタフネスの向上に対して有
利に作用することになる。さらに、形状記憶合金
は、吸振効果を有するので、振動に対しても強く
なる。
したがつて、この発明によつて得られた繊維補
強コンクリートは、橋りように使用するコンクリ
ートとして、また、耐震強度が要求される建築物
等に対して、有利に用いられることができる。
強コンクリートは、橋りように使用するコンクリ
ートとして、また、耐震強度が要求される建築物
等に対して、有利に用いられることができる。
実施例の説明
第２図に示すような、形状記憶合金からなる繊
維５が用意される。この繊維５は、予め室温とコ
ンクリート固化時の温度との間の温度で、形状が
長手方向に収縮するような形状記憶合金から構成
される。これは、たとえば、伸線加工したままの
形状記憶合金線を切断したものなどであり、室温
で引張変形されているものである。
維５が用意される。この繊維５は、予め室温とコ
ンクリート固化時の温度との間の温度で、形状が
長手方向に収縮するような形状記憶合金から構成
される。これは、たとえば、伸線加工したままの
形状記憶合金線を切断したものなどであり、室温
で引張変形されているものである。
コンクリートとの絡みを増すために、第３図に
示すような、表面に巨視的な凹凸加工された形状
記憶合金からなる繊維５が用いられてもよい。こ
のような繊維５は、第４図に示すように、駆動ロ
ール６により、形状記憶合金線を矢印方向に搬送
しながら、この駆動ロール６の上流側で凹凸加工
用ロール７を適用することにより、容易に得るこ
とができる。駆動ロール６の下流側にはカツタ８
が配置され、このカツタ８により切断されて、所
望の長さの繊維５が連続的に得られる。
示すような、表面に巨視的な凹凸加工された形状
記憶合金からなる繊維５が用いられてもよい。こ
のような繊維５は、第４図に示すように、駆動ロ
ール６により、形状記憶合金線を矢印方向に搬送
しながら、この駆動ロール６の上流側で凹凸加工
用ロール７を適用することにより、容易に得るこ
とができる。駆動ロール６の下流側にはカツタ８
が配置され、このカツタ８により切断されて、所
望の長さの繊維５が連続的に得られる。
上述した繊維５は、第５図に示すように、コン
クリート９に混入され、コンクリート９の固化時
の発熱で、繊維５は長手方向に収縮し、コンクリ
ート９に圧縮内部応力をもたらすとともに、繊維
５の複合則によつてコンクリート９に対して補強
を与える。
クリート９に混入され、コンクリート９の固化時
の発熱で、繊維５は長手方向に収縮し、コンクリ
ート９に圧縮内部応力をもたらすとともに、繊維
５の複合則によつてコンクリート９に対して補強
を与える。
以下、より具体的な実施例について説明る。
Ni55重量％、Ti45重量％のNiTi合金線を、先
方から約30Kg／mm2の張力を与えながら引張り、表
面に凹凸加工用ロールで凹凸を付与し、アスペク
ト比約50の25mm長の繊維を作成した。なお、この
繊維は、約60℃以上の温度で、２％程度、長さが
収縮するものである。ポルトランドセメントと、
最大寸法12mmの砕石とを用い、水セメント比50％
にて、100×100×1000mmのコンクリートを、上記
繊維を混入したものとしないものとについて準備
した。
方から約30Kg／mm2の張力を与えながら引張り、表
面に凹凸加工用ロールで凹凸を付与し、アスペク
ト比約50の25mm長の繊維を作成した。なお、この
繊維は、約60℃以上の温度で、２％程度、長さが
収縮するものである。ポルトランドセメントと、
最大寸法12mmの砕石とを用い、水セメント比50％
にて、100×100×1000mmのコンクリートを、上記
繊維を混入したものとしないものとについて準備
した。
これらを使用して、スパン500mmの荷重−たわ
み曲線を求めたところ、第６図に示すようにな
り、この発明によるコンクリートが、曲げタフネ
スに富んでいることがわかつた。
み曲線を求めたところ、第６図に示すようにな
り、この発明によるコンクリートが、曲げタフネ
スに富んでいることがわかつた。
なお、この発明は、従来の鋼線を使用したプレ
ストレスドコンクリートの方法を併用してもよ
く、たとえば第１図に示すようなコンクリート管
１のコンクリート４に形状記憶合金からなる繊維
を混入してもよい。また、第７図に示すような構
造物においても、鋼線１０がボルト１１によつて
締め込まれてコンクリート１２に残留圧縮力が与
えられているが、このようなコンクリート１２に
対しても、形状記憶合金からなる繊維５を混入し
てもよい。これら、第１図および第７図に示す各
例において、形状記憶合金からなる繊維５を用い
ると、一層タフネスに富んだコンクリートが得ら
れることがわかつた。
ストレスドコンクリートの方法を併用してもよ
く、たとえば第１図に示すようなコンクリート管
１のコンクリート４に形状記憶合金からなる繊維
を混入してもよい。また、第７図に示すような構
造物においても、鋼線１０がボルト１１によつて
締め込まれてコンクリート１２に残留圧縮力が与
えられているが、このようなコンクリート１２に
対しても、形状記憶合金からなる繊維５を混入し
てもよい。これら、第１図および第７図に示す各
例において、形状記憶合金からなる繊維５を用い
ると、一層タフネスに富んだコンクリートが得ら
れることがわかつた。
第１図は鋼線２で予圧縮力が与えられたコンク
リート管１を示す一部破断斜視図である。第２図
はこの発明で用いる形状記憶合金からなる繊維５
の拡大図である。第３図は形状記憶合金からなる
繊維５の変形例を示す拡大図である。第４図は第
３図の繊維５を得るための製造工程の一例を示す
図解図である。第５図はこの発明の繊維補強コン
クリートの構造を図解的に示す。第６図はこの発
明と従来例との比較を行なうための荷重−たわみ
曲線を示すグラフである。第７図はこの発明の他
の実施例としての、鋼線を併用したコンクリート
の図解的断面図である。 図において、５は形状記憶合金からなる繊維、
９、１２はコンクリートである。
リート管１を示す一部破断斜視図である。第２図
はこの発明で用いる形状記憶合金からなる繊維５
の拡大図である。第３図は形状記憶合金からなる
繊維５の変形例を示す拡大図である。第４図は第
３図の繊維５を得るための製造工程の一例を示す
図解図である。第５図はこの発明の繊維補強コン
クリートの構造を図解的に示す。第６図はこの発
明と従来例との比較を行なうための荷重−たわみ
曲線を示すグラフである。第７図はこの発明の他
の実施例としての、鋼線を併用したコンクリート
の図解的断面図である。 図において、５は形状記憶合金からなる繊維、
９、１２はコンクリートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コンクリート中に、形状記憶合金からなる繊
維を、体積比にて0.5〜３％含有させたことを特
徴とする、繊維補強コンクリート。 ２ 予圧縮力を付与するように、鋼線をさらに配
置したことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の繊維補強コンクリート。 ３ 前記形状記憶合金が、最終的な冷間加工時に
おいて、その変態温度より低温で長手方向に張力
が付与され、高温にされたとき、長手方向に１％
以上収縮するようなひずみが与えられた繊維であ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の繊維補強コンクリート。 ４ 形状記憶合金からなる繊維が、表面に巨視的
な凹凸加工をされていることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
の繊維補強コンクリート。 ５ 形状記憶合金が、Niを50〜60重量％、残部
がTiからなる合金、もしくは、NiまたはTiの一
部を、Cu，Fe、Co，Al，Ｖからなる群から選ば
れた少なくとも１種の元素で置換えられた合金で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項な
いし第４項のいずれかに記載の繊維補強コンクリ
ート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6397583A JPS59190251A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 繊維補強コンクリ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6397583A JPS59190251A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 繊維補強コンクリ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190251A JPS59190251A (ja) | 1984-10-29 |
| JPH0427183B2 true JPH0427183B2 (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=13244788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6397583A Granted JPS59190251A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 繊維補強コンクリ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190251A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024438A1 (ja) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | 昌樹 阿波根 | 非主用構造部材用プレストレストコンクリート |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5858082A (en) * | 1997-09-15 | 1999-01-12 | Cruz; Hector Gonzalo | Self-interlocking reinforcement fibers |
| JP7017672B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2022-02-09 | 株式会社Ｈｐｃ沖縄 | 繊維製セル構造コンクリートの製造方法 |
| DE102018107926A1 (de) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | Universität Kassel | Mikrofaserbewehrter Hochleistungsbeton |
| CN111189768B (zh) * | 2018-11-14 | 2023-03-10 | 青岛理工大学 | 一种腐蚀驱动智能纤维及其制备方法和应用 |
| WO2022109656A1 (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-02 | The University Of Western Australia | Pseudoelastic shape-memory alloy fibres |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP6397583A patent/JPS59190251A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024438A1 (ja) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | 昌樹 阿波根 | 非主用構造部材用プレストレストコンクリート |
| US11174637B2 (en) | 2014-08-11 | 2021-11-16 | Hpc Okinawa Co., Ltd. | Prestressed concrete for non-primary structural members |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59190251A (ja) | 1984-10-29 |
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