JPH0450266B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0450266B2
JPH0450266B2 JP15792985A JP15792985A JPH0450266B2 JP H0450266 B2 JPH0450266 B2 JP H0450266B2 JP 15792985 A JP15792985 A JP 15792985A JP 15792985 A JP15792985 A JP 15792985A JP H0450266 B2 JPH0450266 B2 JP H0450266B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
reinforced concrete
insulating layer
fiber reinforced
formwork
Prior art date
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Expired
Application number
JP15792985A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6221744A (en
Inventor
Shigeyuki Akihama
Tatsuo Suenaga
Minoru Saito
Hideki Ikeda
Masanori Aya
Seiichi Koyama
Naohito Mikami
Hideaki Yuki
Masaji Kamakura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Kajima Corp
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Kajima Corp, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Kajima Corp
Priority to JP15792985A priority Critical patent/JPS6221744A/en
Publication of JPS6221744A publication Critical patent/JPS6221744A/en
Publication of JPH0450266B2 publication Critical patent/JPH0450266B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/386Carbon

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、硬化した炭素繊維補強コンクリート
マトリツクスとそのマトリツクス中に少なくとも
部分的に埋めこまれた少なくとも一つの鉄系金属
部材とからなるプレキヤスト複合構造体の製造法
に関する。 セメント系マトリツクスの固有の欠点である脆
性的性質は、これに適切な繊維物質例えば炭素繊
維を適量分散させることによつて、大幅に改善さ
れる。安価なピツチ系炭素繊維の開発によつてこ
の炭素繊維入り補強コンクリートは実用化が進め
られており、これまでのセメントコンクリートで
は発現し得なかつた強度特性、変形特性、弾性特
性などをもつ新構造材料として大きな期待がよせ
られている。 本発明者らもこの炭素繊維補強コンクリートの
開発に長年にわたつて携わつてきたが、この材料
を用いた実施にさいして、普通コンクリートには
見られない基本的な問題が存在することがわかつ
た。それは、金属がこの炭素繊維補強コンクリー
トと接触していると、このコンクリートの硬化の
過程で金属の腐食(金属の酸化)が著しく進行す
るという現象である。より具体的には、この炭素
繊維補強コンクリートを、鉄筋、メツシユ、鋼製
型枠、結束線、アンカーフアスナーやスペーサそ
の他の鉄系金属部材と接触させながら硬化させる
と、硬化中に、これらの金属が炭素繊維補強コン
クリートと接触する面で、普通コンクリートでは
考えられない急速な腐食が進行するのである。 本発明の目的はこの問題を解決することであ
る。本発明者らは、炭素繊維は極めて導電性がよ
く且つ貴金属並の貴な電位をもつので、この炭素
繊維がベースメタル(鉄系金属)と接触した場合
に、ここに局部電池が形成されることを確認し、
この局部電池作用がその金属腐食の主因であるこ
とをつきとめることができ、そして、セメント系
マトリツクス中に炭素繊維を0.2〜10容量%で分
散させた補強コンクリートを金属との接触面をも
つて硬化させる場合には、この炭素繊維補強コン
クリートと金属との間で電気抵抗が少なくとも約
100オームの電気抵抗をもつ絶縁層を鉄系金属の
表面上に形成させてコンクリートを硬化させるな
らばこの炭素繊維補強コンクリート特有の金属腐
食の問題がほぼ完全に解決できることがわかつ
た。 かくして、本発明は、硬化した炭素繊維補強コ
ンクリートマトリツクスと当該マトリツクス中に
少くとも部分的に埋めこまれた少くとも一つの鉄
系金属部材とからなる炭素繊維補強コンクリート
のプレキヤスト複合構造体を製造するにあたり、 当該鉄系金属部材のさもなければコンクリート
ミツクスと接触するであろう表面上に電気抵抗が
少くとも100オームの絶縁層を形成し、 その絶縁層の形成された鉄系金属部材を型枠内
の所定位置に載置し、 その型枠中に水硬性セメントと、水と、骨材と
そして0.2〜10容量%の炭素繊維とからなる炭素
繊維補強コンクリートミツクスを流しこんで当該
鉄系金属部材が少くとも部分的に当該コンクリー
トミツクス中に埋めこまれるようにし、 成形された複合構造体を自己支持性になるまで
型枠内で部分的に硬化し、 部分的に硬化した複合構造体を型枠から離型し
そして、 離型した複合構造体をオートクレーブ中100〜
215℃の温度において充分に硬化する ことを特徴とする炭素繊維補強コンクリートのプ
レキヤスト複合構造体を製造する方法、を提供す
る。 本発明は、さらに、0.2〜10容量%の炭素繊維
を含有する硬化した炭素繊維補強コンクリートマ
トリツクスと、当該マトリツクス中に少くとも部
分的に埋めこまれた少くとも一つの鉄系金属部材
と、そして炭素繊維と鉄系金属部材との接触を防
止するための当該鉄系金属部材の表面上の絶縁層
とからなり、当該絶縁層は少くとも約100オーム
の電気抵抗を有することを特徴とする炭素繊維補
強コンクリートのプレキヤスト複合構造体、を提
供する。 本発明による複合構造体は、炭素繊維補強コン
クリート特有の優れた強度特性、変形特性および
弾性特性を有し、かつ寸法の経時変化が少なく、
外壁材、内壁材および床材、特に、コンピユータ
ーやOA機器を収納した部屋用の、並びにクリー
ンルームおよび手術室用の床材、などの建材とし
て極めて有用である。 本発明に従うと、コンクリートミツクスと接触
する金属部材の表面に絶縁層を形成させることに
よつて、炭素繊維と金属部材との接触による局部
電池の形成が防止されるか、または、かような局
部電池によつて生じる電流の流れが防止される。
この防止を実現するには、0.2〜10容量%の炭素
繊維を分散した炭素繊維補強コンクリートの場合
において、この絶縁層は少くとも約100オーム、
好ましくは、少なくとも約500オームの電気抵抗
を持たねばならないことが判明した。鉄系金属部
材の表面上に少くとも約100オーム、好ましくは、
少くとも約500オームの電気抵抗を持つような絶
縁層を形成できる物質であれば任意の有機または
無機の物質を本発明の実施に使用できる。かよう
な絶縁層を形成するのに好適な有機物質として
は、例えばエポキシ樹脂、アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム、アクリロニトリル−スチレン−ブ
タジエンゴム、シリコーン樹脂およびテフロン
(ポリテトラフロロエチレン)のデイスパージヨ
ンなどがある。また、適切な無機物質としては、
例えばセメントモルタルまたはペーストおよびセ
ラミツクスデイスパージヨン(例えば、SiO2
ZrO2SiO2またはSiC+ZrO2SiO2のアルコールデ
イスパージヨン)がある。製作容易性並びに経済
性の面からエポキシ樹脂、或いはセメントモルタ
ルまたはペーストを使用するのが推奨される。 エポキシ樹脂としては、ビスフエノールA型エ
ポキシにしかるべき硬化剤(フエノールまたは芳
香族アミン)を配合した、常態で粉末の、200℃
におけるゲルタイムが5〜25秒である市販の樹脂
を好都合に使用できる。絶縁層の形成にあたつて
は、鉄系金属部材の絶縁層を形成すべき箇所をシ
ヨツトブラスト法により清浄化し、部材を予熱
し、粉体エポキシ樹脂を静電塗装法によつて適用
し、そして、必要なら焼付けて樹脂を十分に硬化
させる。また、複数個の鉄系金属部材を組み合わ
せて使用する場合には、それらの部材をシヨツト
ブラスト法により清浄化したのち、所望の位置関
係に組み立て、この組み立て物を予熱し、粉体エ
ポキシ樹脂の流動床にさらして表面に樹脂を付着
溶融硬化し、さらに別の炉で焼付けることによ
り、絶縁層を鉄系金属部材組み立て物の全体表面
に形成されることもできる。 このようにして硬化させたエポキシ樹脂層は連
続した層となることが好ましく、また少くとも約
100オームの電気抵抗を持たねばならない。この
硬化したエポキシ樹脂層の厚みを約100μmもしく
はそれ以上とすることによつて、好ましい電気抵
抗値である500オーム以上の値が安全に達成され
る。エポキシ樹脂層の厚みの上限は臨界的ではな
く、大抵の場合約500μmを超す厚みは必要でな
い。 本発明にしたがい鉄系金属部材上に絶縁層を形
成するのに使用できるセメントモルタルまたはペ
ーストミツクスは、水硬性セメントと、水と、硅
砂のような細骨剤と、そしてポリマーとからなる
ことができ、水セメント比は20〜40、細骨材セメ
ント比は0〜2、そしてポリマーセメント比は0
〜30%であることができる。ただし細骨材を配合
しないセメントペーストミツススの場合はポリマ
ーセメント比が少くとも2%となるような量でポ
リマーをミツクス中に配合するのが好ましく、ま
たポリマーを使用しない場合には細骨材セメント
比が少くとも0.5となるような量で細骨材を配合
したセメントモルタルミツクスを用いて絶縁層を
形成するのが好ましい。ポリマーは、ラテツクス
またはエマルジヨンの形でセメントミツクス中に
配合される。適切なラテツクスまたはエマルジヨ
ンとしては、天然ゴムラテツクス、アクリロニト
リルーブタジエンゴムラテツクス、塩化ビニール
−塩化ビニリデン共重合体エマルジヨン、アクリ
レートポリマーエマルジヨンおよびポリ酢酸ビニ
ルエマルジヨンがある。絶縁層の形成にあたつて
は、鉄系金属部材の絶縁層を形成すべき箇所をシ
ヨツトブラスト法により清浄化し、前記のような
セメントモルタルまたはペーストミツクスを塗布
し、そして少くとも部分的に硬化させる。硬化し
たセメントモルタルまたはペースト層の厚みを約
1mmもしくはそれ以上とすることにより、好まし
い電気抵抗値である500オーム以上の値が安全に
達成される。硬化したセメントモルタルまたはペ
ースト層の厚みの上限は臨界的ではなく、大抵の
場合約5mmを越える厚みは必要でない。 このようにして絶縁物質で処理された鉄系金属
部材は、次いで炭素繊維補強コンクリートミツク
スと接触させられ、そして硬化させられる。より
具体的に述べれば、プレキヤスト複合構造体の硬
化した炭素繊維補強コンクリートマトリツクス中
に全体が埋めこまれるべき鉄系金属部材たとえば
鋼製の補強筋およびメツシユ、および結束線の場
合には、それらの部材の全表面に、また、プレキ
ヤスト複合構造体の硬化した炭素繊維補強コンク
リートマトリツクス中に部分的に埋めこまれるべ
き鉄系金属部材たとえば鋼製のインサートまたは
アンカーフアスナーである場合には、少くともそ
れらの部材のさもなければコンクリートミツクス
と接触するであろう表面に、前記のようにして絶
縁層を形成し、しかる後それらの部材を、型枠内
の所定位置に載置する。目的とする構造体の形体
によつては、型枠に加えて適切なスペーサーを使
用してもよいことはいうまでもない。スペーサー
の表面および型枠の内表面には、ミネラルオイル
のようなしかるべき離型剤を適用しておく。鉄系
金属製の型枠およびスペーサーを使用する場合に
は、それらの部材のさもなければコンクリートミ
ツクスと接触するであろう表面にも、前記のよう
な絶縁層を予め形成しておくのが好ましい。 離型剤を適用した型枠およびスペーサーと、目
的とするプレキヤスト複合構造体中に少くとも部
分的に埋めこまれるべき鉄系金属部材との組み立
てが完了したら、その型枠内に炭素繊維補強コン
クリートミツクスを流しこむ。 本発明の実施に使用できる炭素繊維補強コンク
リートミツクスは、水硬性セメント、水、骨材お
よびコンクリートミツクス当たり0.2〜10容量%、
好ましくは1〜5容量%の炭素繊維を少くとも含
んでいる。炭素繊維の長さは約1mmから約50mmの
範囲で変化させるこができる。この範囲の長さの
炭素繊維であれば、炭素繊維の長さによる腐食特
性への影響は見られないことがわかつた。腐食は
炭素繊維の含有量が増大するにつれて促進する。
しかし、炭素繊維の最大許容含有量(すなわち10
容量%)の場合でも、少くとも約100オーム、好
ましくは、少なくとも約500オームの電気抵抗を
もつ絶縁層を金属部材表面に形成させておくこと
によつて、その腐食の問題は解決されることを本
発明者らは確認した。したがつて、本発明の実施
にあたつては、使用する炭素繊維の長さとコンク
リートミツクス中の炭素繊維含有量は意図する炭
素繊維補強コンクリートの機械的性質に応じて前
述の範囲で定めればよい。 未だ固まらない炭素繊維補強コンクリートミツ
クスの他の条件、例えば水硬性セメントの種類、
ポリマーの使用または不使用、水セメント比、骨
材セメント比およびポリマーセメント比等は本発
明の要旨を構成するものではなく、炭素繊維補強
コンクリートミツクスとして通常使用されるこれ
らに関しての条件を本発明の実施に適用できる。
すなわち、炭素繊維補強コンクリートミツクスの
水セメント比は20〜70、骨材セメント比は0.5〜
10、そしてポリマーセメント比は0〜20%である
ことができる。骨材としては硅砂のような細骨材
が好ましいが、場合によつてはその一部にかえて
粗骨材を使用することもできる。ポリマーを使用
する場合には、絶縁層形成用セメントミツクスに
ついて前記したようなラテツクスまたはエマルジ
ヨンを使用できる。また、コンクリートミツクス
中に通常使用される添加剤、たとえば減水剤、増
粘剤を必要に応じて本発明の炭素繊維補強コンク
リートミツクス中に使用できることはいうまでも
ない。 成形された複合構造体は、自己支持性になるま
で型枠内で部分的に硬化される。この型枠内での
部分硬化は、通常大気圧下で行われ、場合によつ
ては温スチーム雰囲気中で行うことができる。 型枠内の複合構造体が自己支持性になつたら、
これを型枠から離型後、オートクレーブ内の飽和
スチーム中100〜215℃、好ましくは150〜200℃の
温度において十分硬化させる。 かような高温(100〜215℃)における且つその
高温に対応する過大気圧(0〜20気圧ゲージ)の
飽和スチーム中でのオートクレーブ養生は、寸法
安定性のよいプレキヤスト構造体を得るのに必要
である。なおオートクレーブ養性に先立ち型枠を
構成するすべての要素を部分的に硬化した複合構
造体から取り外すことは必ずしも必要でない。場
合によつては、型枠を構成する一部の要素または
全部を複合構造体から取り外すことなく、後者を
本発明のオートクレーブ養生に付した後、それら
の型枠要素を十分に硬化した複合構造体から取り
外すこともできる。 第1図および第2図を参照するに、図示した本
発明によるプレキヤスト複合構造体は、炭素繊維
を0.2〜10容量%、好ましくは、1〜5容量%含
有する硬化した炭素繊維補強コンクリートマトリ
ツクス1と、マトリツクス1中に全部が埋めこま
れた補強鉄筋2,2′と、マトリツクス1中に一
部が埋めこまれたアンカーボルト3と、マトリツ
クス1中に全部が埋めこまれたL字状の鋼製補強
棒4と、マトリツクス1中に全部が埋めこまれた
鋼製の補強メツシユ5,5′と、そして、マトリ
ツクス1中に片面が埋めこまれ、中心部をアンカ
ーボルト3が貫通している方形の鋼板6とからな
る。補強鉄筋2,2′、補強棒4および補強メツ
シユ5,5′の全表面上並びにアンカーボルト3
および鋼板6の少くともさもなければマトリツク
ス1と接触するであろう表面上には、本発明に従
い電気抵抗が少くとも100オームの絶縁層(図示
しない)が形成されている。 次に、本発明の基礎をなす試験結果を記載す
る。 腐食電位および分極曲線 供試片を木枠内に入れたセメントモルタル中に
挿入して、セメントモルタル中における供試片の
腐食電位を測定した(参照電極:飽和カロメル電
極)。用いたセメントモルタルは、炭素繊維を配
合しなかつた以外は表4記載のものであり、供試
材は、炭素繊維、鋼片、ステンレス鋼製メツシユ
筋の単独又はこれらのカツプルであつた。各々の
腐食電位の測定結果を表1に示す。
The present invention relates to a method for manufacturing a precast composite structure comprising a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix and at least one ferrous metal component at least partially embedded within the matrix. The inherent brittle nature of cementitious matrices can be significantly improved by dispersing them with appropriate amounts of suitable fibrous materials, such as carbon fibers. Thanks to the development of inexpensive pitch-based carbon fibers, carbon fiber-reinforced concrete is being put into practical use, creating new structures with strength, deformation, and elasticity properties that were not possible with conventional cement concrete. There are great expectations for it as a material. The present inventors have been involved in the development of this carbon fiber reinforced concrete for many years, but it has been discovered that there are fundamental problems that are not found in ordinary concrete when implementing this material. . This is a phenomenon in which when metal comes into contact with this carbon fiber reinforced concrete, metal corrosion (metal oxidation) progresses significantly during the hardening process of this concrete. More specifically, if this carbon fiber reinforced concrete is cured while in contact with reinforcing bars, mesh, steel formwork, binding wire, anchor fasteners, spacers, and other ferrous metal members, these metals will be cured during curing. On the surface where the steel comes into contact with the carbon fiber-reinforced concrete, corrosion progresses at a rate unimaginable with ordinary concrete. The aim of the invention is to solve this problem. The present inventors have discovered that carbon fibers are extremely conductive and have a noble potential comparable to noble metals, so when these carbon fibers come into contact with base metals (ferrous metals), local batteries are formed here. Make sure that
This local cell effect was found to be the main cause of metal corrosion, and reinforced concrete with carbon fibers dispersed at 0.2 to 10% by volume in a cementitious matrix was hardened at the contact surface with the metal. If the electrical resistance between the carbon fiber reinforced concrete and the metal is at least approx.
It was found that if an insulating layer with an electrical resistance of 100 ohms is formed on the surface of the ferrous metal and the concrete is hardened, the problem of metal corrosion peculiar to carbon fiber reinforced concrete can be almost completely solved. Thus, the present invention provides a precast composite structure of carbon fiber reinforced concrete consisting of a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix and at least one ferrous metal component at least partially embedded in the matrix. To do this, an insulating layer with an electrical resistance of at least 100 ohms is formed on the surface of the ferrous metal component that would otherwise come into contact with the concrete mix, and the ferrous metal component with the insulating layer formed is molded. Place it in a predetermined position within the frame, and pour a carbon fiber reinforced concrete mixture consisting of hydraulic cement, water, aggregate, and 0.2 to 10% by volume of carbon fiber into the form. partially curing the formed composite structure in a formwork until it is self-supporting, with the metal components being at least partially embedded in the concrete mix; is released from the formwork, and the released composite structure is autoclaved for 100~
Provided is a method for manufacturing a precast composite structure of carbon fiber reinforced concrete, which is characterized by being sufficiently cured at a temperature of 215°C. The invention further comprises: a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix containing 0.2 to 10% by volume of carbon fiber; at least one ferrous metal component at least partially embedded in the matrix; and an insulating layer on the surface of the ferrous metal member for preventing contact between the carbon fiber and the ferrous metal member, and the insulating layer is characterized in that it has an electrical resistance of at least about 100 ohms. A precast composite structure made of carbon fiber reinforced concrete is provided. The composite structure according to the present invention has excellent strength, deformation, and elastic properties unique to carbon fiber reinforced concrete, and has little change in dimensions over time.
It is extremely useful as a building material for exterior wall materials, interior wall materials, and flooring materials, especially for rooms housing computers and OA equipment, as well as flooring materials for clean rooms and operating rooms. According to the present invention, by forming an insulating layer on the surface of the metal member in contact with concrete mixes, the formation of local batteries due to contact between the carbon fibers and the metal member is prevented or Current flow generated by the battery is prevented.
To achieve this prevention, in the case of carbon fiber reinforced concrete with 0.2 to 10 volume % carbon fiber dispersed, this insulating layer must have a resistance of at least approximately 100 ohms,
It has been found that preferably it should have an electrical resistance of at least about 500 ohms. at least about 100 ohms, preferably on the surface of the ferrous metal component.
Any organic or inorganic material capable of forming an insulating layer having an electrical resistance of at least about 500 ohms can be used in the practice of the present invention. Suitable organic materials for forming such an insulating layer include, for example, epoxy resins, acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-styrene-butadiene rubber, silicone resins, and Teflon (polytetrafluoroethylene) dispersions. . Also, suitable inorganic substances include:
For example cement mortars or pastes and ceramic dispersions (e.g. SiO 2 ,
ZrO 2 SiO 2 or SiC + ZrO 2 SiO 2 alcohol dispersion). It is recommended to use epoxy resin, cement mortar or paste from the viewpoint of ease of manufacture and economy. The epoxy resin is a mixture of bisphenol A type epoxy with an appropriate curing agent (phenol or aromatic amine), which is normally powdered at 200°C.
Commercially available resins having a gel time of 5 to 25 seconds can be conveniently used. To form the insulating layer, the part of the ferrous metal component where the insulating layer is to be formed is cleaned by shot blasting, the component is preheated, and powdered epoxy resin is applied by electrostatic coating. , and, if necessary, bake to fully harden the resin. In addition, when using multiple iron-based metal parts in combination, after cleaning those parts by shot blasting, assembling them in the desired positional relationship, preheating this assembly, and using powdered epoxy resin. An insulating layer can also be formed on the entire surface of the ferrous metal member assembly by exposing the resin to a fluidized bed to melt and harden the resin, and then baking it in a separate furnace. The epoxy resin layer cured in this way is preferably a continuous layer and at least approximately
Must have an electrical resistance of 100 ohms. By setting the thickness of this cured epoxy resin layer to about 100 μm or more, a preferred electrical resistance value of 500 ohms or more can be safely achieved. The upper limit for the thickness of the epoxy resin layer is not critical, and in most cases thicknesses greater than about 500 μm are not required. The cement mortar or paste mix that can be used to form an insulating layer on a ferrous metal component according to the invention can consist of hydraulic cement, water, a fine aggregate such as silica sand, and a polymer. The water-cement ratio is 20-40, the fine aggregate-cement ratio is 0-2, and the polymer-cement ratio is 0.
It can be ~30%. However, in the case of a cement paste mix that does not contain fine aggregate, it is preferable to mix the polymer in an amount such that the polymer-cement ratio is at least 2%, and if no polymer is used, fine aggregate It is preferable to form the insulating layer using cement mortar mixes containing fine aggregate in an amount such that the cement ratio is at least 0.5. The polymer is incorporated into the cementum in the form of a latex or emulsion. Suitable latexes or emulsions include natural rubber latex, acrylonitrile-butadiene rubber latex, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer emulsion, acrylate polymer emulsion and polyvinyl acetate emulsion. When forming the insulating layer, the part of the ferrous metal member where the insulating layer is to be formed is cleaned by shot blasting, the cement mortar or paste mix as described above is applied, and at least partially Let it harden. Preferred electrical resistance values of 500 ohms or more can be safely achieved by using a hardened cement mortar or paste layer with a thickness of about 1 mm or more. The upper limit for the thickness of the hardened cement mortar or paste layer is not critical, and in most cases no thickness greater than about 5 mm is required. The ferrous metal component thus treated with an insulating material is then brought into contact with carbon fiber reinforced concrete mix and allowed to harden. More specifically, in the case of ferrous metal components, such as steel reinforcing bars and mesh, and tie wires, which are to be fully embedded in the hardened carbon fiber reinforced concrete matrix of the precast composite structure. on all surfaces of the component, and to a lesser extent in the case of ferrous metal components, such as steel inserts or anchor fasteners, to be partially embedded in the hardened carbon fiber reinforced concrete matrix of the precast composite structure. An insulating layer is formed as described above on the surfaces of both components that would otherwise come into contact with the concrete mix, and the components are then placed in position within the formwork. It goes without saying that appropriate spacers may be used in addition to the formwork depending on the shape of the intended structure. The surface of the spacer and the inner surface of the mold have been applied with a suitable mold release agent, such as mineral oil. When using formwork and spacers made of ferrous metals, it is preferable to preform such an insulating layer on the surfaces of these parts that would otherwise come into contact with the concrete mix. . After assembling the formwork and spacer to which a mold release agent has been applied and the ferrous metal components to be at least partially embedded in the desired precast composite structure, carbon fiber reinforced concrete is placed inside the formwork. Pour the tomicus. Carbon fiber reinforced concrete mixes that can be used in the practice of this invention include hydraulic cement, water, aggregates and 0.2 to 10% by volume per concrete mix;
Preferably, it contains at least 1 to 5% by volume of carbon fiber. The length of the carbon fibers can vary from about 1 mm to about 50 mm. It was found that as long as the length of the carbon fiber was within this range, the corrosion characteristics were not affected by the length of the carbon fiber. Corrosion accelerates as the carbon fiber content increases.
However, the maximum permissible content of carbon fiber (i.e. 10
Even in the case of (capacity%), the problem of corrosion can be solved by forming an insulating layer on the surface of the metal member with an electrical resistance of at least about 100 ohms, preferably at least about 500 ohms. The present inventors confirmed this. Therefore, in carrying out the present invention, the length of carbon fibers used and the carbon fiber content in the concrete mix should be determined within the above-mentioned range depending on the mechanical properties of the intended carbon fiber reinforced concrete. good. Other conditions for carbon fiber reinforced concrete mixes that have not set yet, such as the type of hydraulic cement,
The use or non-use of polymer, water-cement ratio, aggregate-cement ratio, polymer-cement ratio, etc. do not constitute the gist of the present invention, and the conditions regarding these commonly used in carbon fiber reinforced concrete mixes are included in the present invention. Applicable to implementation.
That is, the water-cement ratio of carbon fiber reinforced concrete mixes is 20~70, and the aggregate-cement ratio is 0.5~
10, and the polymer cement ratio can be 0-20%. As the aggregate, fine aggregate such as silica sand is preferable, but in some cases coarse aggregate may be used in place of a part of it. When using polymers, latexes or emulsions such as those described above for cement mixes for forming the insulation layer can be used. It goes without saying that additives commonly used in concrete mixes, such as water reducers and thickeners, can be used in the carbon fiber reinforced concrete mix of the present invention, if necessary. The molded composite structure is partially cured in a mold until it is self-supporting. This partial curing in the mold is usually carried out under atmospheric pressure, and optionally can be carried out in a warm steam atmosphere. Once the composite structure in the formwork is self-supporting,
After releasing this from the mold, it is sufficiently cured in saturated steam in an autoclave at a temperature of 100 to 215°C, preferably 150 to 200°C. Autoclave curing in saturated steam at such high temperatures (100-215°C) and correspondingly overpressure (0-20 bar gauge) is necessary to obtain a dimensionally stable precast structure. be. It should be noted that it is not necessarily necessary to remove all elements constituting the formwork from the partially cured composite structure prior to autoclaving. In some cases, the composite structure may be prepared by subjecting the latter to the autoclave curing of the invention without removing some or all of the elements constituting the formwork from the composite structure, after which the formwork elements have been sufficiently cured. It can also be removed from the body. 1 and 2, the illustrated precast composite structure according to the present invention comprises a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix containing 0.2 to 10% by volume, preferably 1 to 5% by volume, of carbon fibers. 1, reinforcing reinforcing bars 2 and 2' completely embedded in the matrix 1, anchor bolts 3 partially embedded in the matrix 1, and L-shaped reinforcing bars 3 completely embedded in the matrix 1. A steel reinforcing rod 4, a steel reinforcing mesh 5, 5' completely embedded in the matrix 1, and one side embedded in the matrix 1, with an anchor bolt 3 passing through the center. It consists of a rectangular steel plate 6. On the entire surface of reinforcing bars 2, 2', reinforcing rods 4 and reinforcing meshes 5, 5', and anchor bolts 3
And at least on the surface of the steel plate 6 which would otherwise be in contact with the matrix 1, an insulating layer (not shown) with an electrical resistance of at least 100 ohms is formed according to the invention. Next, the test results forming the basis of the present invention will be described. Corrosion Potential and Polarization Curve A test piece was inserted into a cement mortar placed in a wooden frame, and the corrosion potential of the test piece in the cement mortar was measured (reference electrode: saturated calomel electrode). The cement mortar used was as shown in Table 4, except that no carbon fiber was blended, and the test materials were carbon fiber, steel pieces, and stainless steel mesh bars alone or in combination. Table 1 shows the measurement results of each corrosion potential.

【表】 表1の結果は、セメントモルタル中での腐食電
位の順位は次の順序であることを示している。 CF>SS>(CF+St)>>(SS+St)>St このことから、鋼が炭素繊維と接触すると、ガ
ルバニツク腐食の発生の可能性が極めて大きいこ
とがわかる。なお、本明細書において、「鉄系金
属」とは、セメントモルタル中における腐食電位
が炭素繊維のそれよりも実質的に卑なる鉄および
鉄合金並びにかような金属にAlめつき、または
Znめつきを施した材料をいう。 前記の試験によつて得られた、炭素繊維を含ま
ないプレインセメントモルタル中における鋼の腐
食電位の経時変化を第3図に示す。2.5容量%の
炭素繊維を含有する表4記載のセメントモルタル
中における同一鋼試片の腐食電位を前記と同様に
して測定した。その結果も第3図に示す。 第3図に見られるように、鋼の腐食電位は時間
の経過と共に卑側に移行し、いわゆる不動態域か
ら活性域へ移動している。カソード反応が酸素の
還元反応であるとすれば、セメント中の酸素が
徐々に消費されかつ補給が緩やかであるため欠乏
してゆくことを示していると思われる。従つて、
モルタル中の貴な炭素繊維と接触している鋼は活
性域にあるのでガルバニツク腐食が著しくなるこ
とが理解される。 第4図は2.5容量%の炭素繊維を含ませたセメ
ントモルタル中での鋼の分極挙動と、炭素繊維無
しの対応セメントモルタル中での鋼の分極挙動を
示している。第4図より、セメントモルタル中へ
の炭素繊維の添加によつて、セメントモルタル中
の鋼のカソード電流が著しく増大(およそ10倍以
上にも増大)することがわかる。これは、セメン
ト中の炭素繊維が鋼に接触し、炭素繊維上での次
式の酸化還元反応が加わつたためであると考えら
れる。 O2+2H2O+4e=4OH- セメントミツクスのpHおよび酸化還元電位 前記の試験で用いたプレインセメントミツクス
および2.5容量%の炭素繊維を含有させたセメン
トミツクスの、水セメント比および砂セメント比
は変えないで、骨材の種類、減水剤の種類、消泡
剤の有無および増粘剤の有無だけを表2に示すよ
うに変化させ、各ミツクスのpHおよびpt極を対
極とする酸化還元電位を測定した。 結果を表3に示す。
[Table] The results in Table 1 show that the corrosion potentials in cement mortar are ranked in the following order. CF>SS>(CF+St)>>(SS+St)>St This shows that when steel comes into contact with carbon fiber, there is an extremely high possibility that galvanic corrosion will occur. In this specification, "ferrous metals" refer to iron and iron alloys whose corrosion potential in cement mortar is substantially less base than that of carbon fibers, as well as those metals coated with Al or
Refers to materials coated with Zn plating. FIG. 3 shows the change over time in the corrosion potential of steel in plain cement mortar containing no carbon fibers, which was obtained through the above test. The corrosion potential of the same steel specimen in the cement mortar listed in Table 4 containing 2.5% by volume of carbon fiber was measured in the same manner as described above. The results are also shown in FIG. As can be seen in FIG. 3, the corrosion potential of steel shifts to the less noble side with the passage of time, moving from the so-called passive region to the active region. If the cathode reaction is an oxygen reduction reaction, this would indicate that oxygen in the cement is gradually consumed and slowly replenished, resulting in depletion. Therefore,
It is understood that the steel in contact with the noble carbon fibers in the mortar is in the active region and galvanic corrosion will be significant. Figure 4 shows the polarization behavior of steel in a cement mortar containing 2.5% by volume of carbon fibers and the corresponding cement mortar without carbon fibers. From FIG. 4, it can be seen that the cathode current of the steel in the cement mortar increases significantly (approximately 10 times or more) by adding carbon fiber to the cement mortar. This is thought to be because the carbon fibers in the cement came into contact with the steel, and the following oxidation-reduction reaction took place on the carbon fibers. O 2 + 2H 2 O + 4e = 4OH - pH and redox potential of cement mix The water-cement ratio and sand-cement ratio of the plain cement mix and the cement mix containing 2.5% by volume of carbon fiber used in the above tests are unchanged. Then, only the type of aggregate, the type of water reducing agent, the presence or absence of antifoaming agent, and the presence or absence of thickener were changed as shown in Table 2, and the pH and redox potential of each mix with the pt electrode as the counter electrode were measured. did. The results are shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 表3に示されるようにセメントミツクスのpH
値は、試験した変動の範囲ではほぼ一定であり、
13.4〜13.7の狭い範囲にある。また、酸化還元電
位はセメントの配合によつて或る程度変動し、モ
ルタル打設直後では−0.15〜−0.22V程度である
が、蒸気養生中では少し卑側にずれことがわか
る。これは環境の酸化性が時間とともに低下する
ことを意味している。酸素により環境の酸化還元
電位が決定されているとすれば、その電位の上限
は酸素の酸化還元平衡電位で決定され、その平衡
電位は次式で示される。 E。=1.23−0.06pH+0.015 log Po2
(VvsSHE) =0.99−0.06pH+0.015 log Po2
(VvsSCE) ただし、Po2;環境中の酸素分圧、すなわち
0.2atm、SHE;水素電極、SCE;カロメル電極
を意味する。 後者の式に、Po2−0.2atm、pH=13.5を代入す
れば E=0.19(VvsSCE) が得られる。 この値は、表3に示すPtにより測定された酸
化還元電位の値よりかなり高い。酸素の還元反応
の過電圧が高いことを考慮すれば、ほかに有効な
酸化剤(例えばFe3+)が系に存在しない限り、
酸素の還元反応によつて系の酸化還元電位が決定
されているものと考えてよい。 以上の試験結果より、セメントマトリツクス中
の炭素繊維の存在はこのセメントマトリツクスに
接する鋼の腐食に悪影響を与えることが明らかと
なつた。これは、炭素繊維は電導性が良くかつそ
の電位がPtのような貴金属並みの貴な電位を示
すので、鋼と炭素繊維との接触によるガルバニツ
ク腐食によると考えられる。すなわちセメントマ
トリツクス中での炭素繊維の存在はガルバニツク
腐食電池のカソード面積を増大させ、いわゆる小
アノード、大カソードを形成して腐食を促進する
わけである。これを電気化学的に模式化すれば第
5図のようになる。すなわち、初期にはの電位
で鋼は耐食性を維持しているが、C1-などのイオ
ンの存在により、局部的に酸化被膜が破壊される
と電位はに移つて腐食される。一方、炭素繊維
の存在によつてカソード反応が増大するので電位
はに移り腐食は加速される。このガルバニツク
電池のアノードである鋼表面では次式で示される
反応によりpHが低下するので、安定な被膜が維
持されない。このために腐食が成長することにな
る。 Fe2+H2O→Fe(OH)++H+(pH低下) 実施例 1 (1) 40mm×40mm×160mm寸法の試験体を得るに適
した木製の型枠を用意した。型枠の内壁に離型
剤としてミネラルオイルを塗布した後、型枠内
に直径10mmの鋼棒を、得られる直方体の試験体
の略々中心線に沿つて埋めこまれるような位置
に載置した。供試した鉄筋はJIS G3112 SD30
の規格にしたがう鉄筋コンクリート用の鋼棒
(黒皮はシヨツトブラストによつて除去済)で
あつた。型枠内に表4に示す組成の炭素繊維含
有コンクリートミツクスを流しこみ、40℃で5
時間蒸気養生した。蒸気養生後、試験体を型枠
から離型しそしてオートクレーブ中180℃、10
気圧で5時間硬化した。得られた試験体は、第
6図に示す如く、硬化した炭素繊維補強コンク
リートマトリツクス11中に鉄筋12が埋設さ
れた構造を有し、第6図に示すような寸法形状
のものであつた。かような試験体を数個作成し
た。 (2) 直径10mmの鋼棒の代わりに、これに溶融亜鉛
めつきを施したもの(めつき層の厚さ;50μm)
を用いた以外は同様の操作により同様な試験体
を作成した。 (3) 直径10mmの鋼棒の代えて、これにエポキシ樹
脂塗装(膜厚約200μm)を施したものを用いた
以外は前記(1)の操作を反復して同様な試験体を
作成した。塗装は次のようにして施した。すな
わちシヨツトブラストによりミルスケールを除
去した鋼棒を240℃で15分間予熱した後、エポ
キシ樹脂粉体の流動床に約4秒間さらし、次い
で200℃で約20分間加熱して樹脂を十分に硬化
させた。 (4) 直径10mmの鋼棒に代えて、これにセメントモ
ルタルミツクスを塗布しそして硬化させたもの
(膜厚約2mm)を用いた以外は前記(1)の操作を
反復して同様な試験体を作成した。用いたセメ
ントモルタルミツクスは1m3当たり、水512Kg、
セメント1082Kg、粉末硅砂274Kgおよびメチル
セルロース10.8Kgを含有するものであり(水セ
メント比は47.3%;骨材セメント比は0.25)、
粉末硅砂は、化学組成がSiO2;95.0重量%、
Al2O3;2.17重量%、Fe2O3;1.17重量%で、比
重が2.70そして比表面積3360cm2/gのものであ
つた。
[Table] pH of cement mix as shown in Table 3
The value is approximately constant over the range of variation tested;
It is in a narrow range of 13.4 to 13.7. In addition, the oxidation-reduction potential varies to some extent depending on the cement composition, and is about -0.15 to -0.22V immediately after mortar is placed, but it can be seen that it shifts slightly to the base side during steam curing. This means that the oxidizing nature of the environment decreases over time. If the redox potential of the environment is determined by oxygen, the upper limit of that potential is determined by the redox equilibrium potential of oxygen, and the equilibrium potential is expressed by the following equation. E. =1.23−0.06pH+0.015 log Po2
(VvsSHE) = 0.99−0.06pH+0.015 log Po 2
(VvsSCE) However, Po 2 ; partial pressure of oxygen in the environment, i.e.
0.2atm, SHE means hydrogen electrode, SCE means calomel electrode. By substituting Po 2 −0.2 atm and pH=13.5 into the latter equation, E=0.19 (V vs SCE) is obtained. This value is considerably higher than the redox potential values measured with Pt shown in Table 3. Considering the high overpotential of the oxygen reduction reaction, unless other effective oxidizing agents (e.g. Fe 3+ ) are present in the system,
It can be considered that the redox potential of the system is determined by the reduction reaction of oxygen. From the above test results, it has become clear that the presence of carbon fibers in the cement matrix has an adverse effect on the corrosion of steel in contact with the cement matrix. This is thought to be due to galvanic corrosion due to contact between steel and carbon fiber, since carbon fiber has good electrical conductivity and exhibits a potential as noble as that of a noble metal such as Pt. That is, the presence of carbon fibers in the cement matrix increases the cathode area of the galvanic corrosion cell, forming what is called a small anode and a large cathode, thereby promoting corrosion. If this is electrochemically simplified, it will be as shown in Figure 5. That is, initially, steel maintains its corrosion resistance at a potential of , but when the oxide film is locally destroyed due to the presence of ions such as C1 - , the potential shifts to , and corrosion occurs. On the other hand, the presence of carbon fibers increases the cathode reaction, so the potential is transferred and corrosion is accelerated. On the steel surface that is the anode of this galvanic cell, the pH decreases due to the reaction shown by the following equation, so a stable film cannot be maintained. This causes corrosion to grow. Fe 2+ H 2 O→Fe(OH) + +H + (pH decrease) Example 1 (1) A wooden formwork suitable for obtaining a test specimen with dimensions of 40 mm x 40 mm x 160 mm was prepared. After applying mineral oil as a mold release agent to the inner wall of the formwork, a steel rod with a diameter of 10 mm was placed in the formwork at a position so that it was embedded approximately along the center line of the resulting rectangular parallelepiped specimen. did. The reinforcing bar tested was JIS G3112 SD30.
It was a steel rod for reinforced concrete that complied with the standards of 1999 (the black crust had been removed by shot blasting). Pour carbon fiber-containing concrete mix with the composition shown in Table 4 into the formwork and heat it at 40°C for 50 minutes.
Steam cured for an hour. After steam curing, the specimen was released from the mold and placed in an autoclave at 180°C for 10
Cured at atmospheric pressure for 5 hours. The obtained test specimen had a structure in which reinforcing bars 12 were embedded in a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix 11, and had the dimensions and shape as shown in FIG. 6. . Several such test specimens were created. (2) Instead of a steel rod with a diameter of 10 mm, this is hot-dip galvanized (thickness of the plating layer: 50 μm)
Similar test specimens were prepared using the same procedure except that . (3) A similar test specimen was prepared by repeating the procedure in (1) above, except that instead of a steel rod with a diameter of 10 mm, an epoxy resin coating (film thickness of about 200 μm) was used. The coating was applied as follows. In other words, a steel bar from which mill scale has been removed by shot blasting is preheated at 240°C for 15 minutes, then exposed to a fluidized bed of epoxy resin powder for about 4 seconds, and then heated at 200°C for about 20 minutes to fully harden the resin. I let it happen. (4) A similar test was conducted by repeating the procedure in (1) above, except that instead of a steel rod with a diameter of 10 mm, a cement mortar mix coated and hardened (film thickness of approximately 2 mm) was used. Created a body. The cement mortar mix used was 512 kg of water per 1 m3 .
It contains 1082Kg of cement, 274Kg of powdered silica sand, and 10.8Kg of methyl cellulose (water-cement ratio is 47.3%; aggregate-cement ratio is 0.25).
Powdered silica sand has a chemical composition of SiO2 ; 95.0% by weight,
It contained 2.17% by weight of Al 2 O 3 and 1.17% by weight of Fe 2 O 3 , had a specific gravity of 2.70, and a specific surface area of 3360 cm 2 /g.

【表】 *** サンノブコ製の消泡剤
各供試鉄筋を、蒸気養生後の試験体およびオー
トクレーブ養生後の試験体から取り出し、その表
面の腐食状況を光学顕微鏡により調べた。 またオートクレーブ養生後の試験体を、180℃、
10気圧、5時間のオートクレーブ処理(促進腐食
試験)に2回または4回付した。本発明者らの経
験によれば1回のかようなオートクレーブ処理は
周囲雰囲気への4年間の暴露に略々匹敵する。各
供試鉄筋を、2回オートクレーブ処理後の試験体
および4回オートクレーブ処理後の試験体から取
り出し、その表面の腐食状況を前記と同様にして
調べた。 結果を表5示す。
[Table] *** Antifoaming agent made by San Nobuco
Each test reinforcing bar was taken out from the test specimen after steam curing and the test specimen after autoclave curing, and the state of corrosion on its surface was examined using an optical microscope. In addition, the test specimen after autoclaving was heated at 180℃.
It was subjected to autoclave treatment (accelerated corrosion test) for 5 hours at 10 atmospheres twice or four times. In our experience, one such autoclaving process roughly equates to four years of exposure to ambient atmosphere. Each of the test reinforcing bars was taken out from the test specimens that had been autoclaved twice and the test specimens that had been autoclaved four times, and the corrosion status of their surfaces was examined in the same manner as described above. The results are shown in Table 5.

【表】 実施例 2 実施例1記載の操作によつて作成した試験体に
つき、80℃、100%RHの雰囲気に48時間さらし、
次いで80℃、40%RHの雰囲気に24時間さらす処
理を10回繰り返す促進腐食試験に付した。処理後
の試験体から供試鉄筋を取り出し、その表面の腐
食状況を光学顕微鏡により観察した。 実施例1(1)の試験体の場合には、供試鉄筋(黒
皮なし普通鉄筋)の全表面に赤錆が発生してい
た。 実施例1(2)の試験体の場合には、供試鉄筋(溶
融亜鉛めつき鉄筋)の表面に0.1〜0.3径程度の点
錆が41ケ所観察された。 実施例1(3)および(4)の試験体の場合には、供試
鉄筋(エポキシ塗装鉄筋およびセメントモルタル
被覆鉄筋)の表面に錆の発生は認められなかつ
た。 実施例 3 硬化したエポキシ樹脂塗膜に、0.5mm2、1mm2
2mm2および5mm2大の傷をそれぞれ2ケ所、合計8
個つけた以外は、実施例1(3)記載の操作により、
試験体を作成した。この試験体を実施例1記載の
オートクレーブ処理に10回付した。処理後の試験
体から供試鉄筋を取り出し、その表面の腐食状況
を光学顕微鏡により観察した。 2mm2大の傷をつけた2箇所のうち、1箇所で約
0.2mm径大の点錆が発生していた。また5mm2大の
傷をつけた2箇所のうち1箇所で約0.4mm径大の
点錆が発生していた。たが、その他の箇所では、
錆の発生は全く認められなかつた。
[Table] Example 2 A test specimen prepared by the procedure described in Example 1 was exposed to an atmosphere of 80°C and 100% RH for 48 hours.
Then, it was subjected to an accelerated corrosion test in which the material was exposed to an atmosphere of 80°C and 40% RH for 24 hours, repeated 10 times. A test reinforcing bar was taken out from the treated specimen, and the state of corrosion on its surface was observed using an optical microscope. In the case of the test specimen of Example 1 (1), red rust had occurred on the entire surface of the test reinforcing bar (regular reinforcing bar without black skin). In the case of the test specimen of Example 1 (2), 41 spots of rust with a diameter of about 0.1 to 0.3 were observed on the surface of the test reinforcing bar (hot-dip galvanized reinforcing bar). In the case of the test specimens of Examples 1 (3) and (4), no rust was observed on the surfaces of the test reinforcing bars (epoxy-coated reinforcing bars and cement mortar-coated reinforcing bars). Example 3 0.5 mm 2 , 1 mm 2 ,
2 scratches each of 2 mm 2 and 5 mm 2 in size, total of 8
Except for the individual additions, the operations described in Example 1 (3) were carried out,
A test specimen was created. This test specimen was subjected to the autoclave treatment described in Example 1 10 times. A test reinforcing bar was taken out from the treated specimen, and the state of corrosion on its surface was observed using an optical microscope. Of the two 2 -mm scratches, one was approximately
Spot rust with a diameter of 0.2 mm had occurred. In addition, spot rust with a diameter of approximately 0.4 mm had occurred in one of the two locations where scratches of 5 mm 2 had been made. However, in other places,
No rust was observed at all.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明にしたがう炭素繊維補強コン
クリートのプレキヤスト複合構造体(外壁材)の
一例の一部分を示す斜視図であり、第2図は、第
1図の複合構造体の線−に沿つた拡大断面図
であり、第3図は、炭素繊維入りセメントモルタ
ル中での鋼の腐食電位の経時変化と、炭素繊維を
入れないセメントモルタル中での鋼の腐食電位の
経時変化を示すグラフであり、第4図は、炭素繊
維入りセメントモルタル中での鋼の分極挙動と、
炭素繊維を入れないセメントモルタル中での鋼の
分極挙動を示す図であり、第5図は炭素繊維補強
コンクリート中での鋼腐食の電気化学的に説明す
るための概念図であり、そして、第6図は、腐食
促進試験に供した試験体の寸法形状を示す図であ
る。 1……炭素繊維補強コンクリートマトリツク
ス、2,2′……マトリツクス1中に全部が埋め
こまれた補強鉄筋、3……マトリツクス1中に一
部が埋めこまれたアンカーボルト、4……マトリ
ツクス1中に全部が埋めこまれたL字状の鋼製補
強棒、5,5′……マトリツクス1中に全部が埋
めこまれた鋼製の補強メツシユ、6……マトリツ
クス1中に片面が埋めこまれ、中心部をアンカー
ボルト3が貫通している方形の鋼板。
FIG. 1 is a perspective view showing a part of an example of a precast composite structure (exterior wall material) made of carbon fiber reinforced concrete according to the present invention, and FIG. Figure 3 is a graph showing changes over time in the corrosion potential of steel in cement mortar containing carbon fibers and changes over time in the corrosion potential of steel in cement mortar without carbon fibers. Yes, Figure 4 shows the polarization behavior of steel in cement mortar containing carbon fibers,
FIG. 5 is a diagram showing the polarization behavior of steel in cement mortar without carbon fibers; FIG. 5 is a conceptual diagram for electrochemically explaining steel corrosion in carbon fiber-reinforced concrete; FIG. 6 is a diagram showing the dimensions and shape of the test specimen subjected to the accelerated corrosion test. 1... Carbon fiber reinforced concrete matrix, 2, 2'... Reinforcement reinforcing bars completely embedded in matrix 1, 3... Anchor bolts partially embedded in matrix 1, 4... Matrix 1. L-shaped steel reinforcing rod completely embedded in matrix 1, 5, 5'... steel reinforcing mesh completely embedded in matrix 1, 6... one side embedded in matrix 1. A rectangular steel plate with an anchor bolt 3 passing through its center.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 硬化した炭素繊維補強コンクリートマトリツ
クスと当該マトリツクス中に少くとも部分的に埋
めこまれた少くとも一つの鉄系金属部材とからな
る炭素繊維補強コンクリートのプレキヤスト複合
構造体を製造するにあたり、 当該鉄系金属部材のさもなければコンクリート
ミツクスと接触するであろう表面上に電気抵抗が
少くとも約100オームの絶縁層を形成し、 その絶縁層の形成された鉄系金属部材を型枠内
の所定位置に載置し、 その型枠中に水硬性セメントと、水と、骨材と
そして0.2〜10容量%の炭素繊維とからなる炭素
繊維補強コンクリートミツクスを流しこんで当該
鉄系金属部材が少くとも部分的に当該コンクリー
トミツクス中に埋めこまれるようにし、 成形された複合構造体を自己支持性になるまで
型枠内で部分的に硬化し、 部分的に硬化した複合構造体を型枠から離型
し、そして、 離型した複合構造体をオートクレーブ中100〜
215℃の温度において充分に硬化する ことを特徴とする炭素繊維補強コンクリートのプ
レキヤスト複合構造体を製造する方法。 2 成形を鉄系金属製の型枠中で行い、且つ当該
型枠中にコンクリートミツクスを流しこむ前に当
該型枠のさもなければコンクリートミツクスと接
触するであろう表面に電気抵抗が少くとも約100
オームの絶縁層を形成しておくことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 絶縁層をエポキシ樹脂で形成する特許請求の
範囲第1項記載の方法。 4 絶縁層をセメントモルタルまたはペーストで
形成する請求の特許範囲第1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A precast composite structure of carbon fiber reinforced concrete consisting of a hardened carbon fiber reinforced concrete matrix and at least one ferrous metal member at least partially embedded in the matrix. During manufacturing, an insulating layer having an electrical resistance of at least about 100 ohms is formed on the surface of the ferrous metal component that would otherwise come into contact with the concrete mix, and the ferrous metal component on which the insulating layer is formed is formed. A carbon fiber reinforced concrete mixture consisting of hydraulic cement, water, aggregate, and 0.2 to 10% by volume of carbon fiber is poured into the form. The ferrous metal components are at least partially embedded in the concrete mix, the formed composite structure is partially cured in the formwork until it is self-supporting, and the partially cured composite is partially cured. The structure is released from the formwork, and the released composite structure is placed in an autoclave for 100~
A method for producing a precast composite structure of carbon fiber reinforced concrete, characterized in that it fully cures at a temperature of 215°C. 2 The forming is carried out in a formwork made of ferrous metal, and before the concrete mix is poured into the formwork, the surfaces of the formwork which would otherwise come into contact with the concrete mix have an electrical resistance of at least approx. 100
2. The method according to claim 1, further comprising forming an ohmic insulating layer. 3. The method according to claim 1, wherein the insulating layer is formed of epoxy resin. 4. The method according to claim 1, wherein the insulating layer is formed of cement mortar or paste.
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JPS6221744A (en) 1987-01-30

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