JPH0575708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はコンクリート材料である人工骨材、詳
しくは土木、建築等で使用されるコンクリート自
体、およびそのコンクリートを用いて構造物を築
造したり、特にトンネル等の覆工に用いると好適
な人工骨材に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、無筋コンクリートと比較して引張りある
いは曲げにある程度の耐力を発揮させるものとし
ては、無筋以外にコンクリート内に多数の繊維あ
るいは毛状鋼線等を混入させた繊維補強コンクリ
ートが考案、実用化されている。

しかしながら、繊維補強コンクリートで混入さ
れる繊維は他のコンクリート材料と比して比重が
異なり、微細であり、また、単独混入のため、セ
メント、骨材等との練混ぜ時に混合しにくかつた
り、偏在したり、コンクリートと繊維付着強度が
小さかつたりし、硬化後の引張り強度、曲げ強度
等にバラツキが大きく十分な強度を期待しにく
く、よつてこの繊維補強コンクリートからなる構
造物も十分な強度を期待しにくいという問題点が
あつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、取
扱が簡単で、他のコンクリート材料に対する混入
作業が容易で、かつ付着性が良好で、しかも無筋
コンクリートや繊維補強コンクリート等より大き
な引張りや曲げ強度を有する人工骨材を提供する
ことを目的とするものである。

すなわち、本発明はこの目的を選択するため
に、人工骨材形成物に補強材を設けている。

（作用） 本発明の、人工骨材形成物とこれに一体的に設
けられた補強材とから成る人工骨材は、任意の形
状、大きさとすることができ、かつ補強材あるい
はこの補強材を有する人工骨材形成物自体に鉄筋
コンクリートにおける引張り鉄筋に対応する働き
をもたせ、十分な曲げや引張り強度を発現させて
いる。

（実施例） 以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第１図は本発明の第１実施例にかかる人工骨材
の断面を示すもので、図中１は本発明の人工骨
材、２は人工骨材形成物で、この人工骨材形成物
２は、セメントを成形材として用い、これと例え
ば膨張頁岩や膨張粘土、焼成フライアツシユ、あ
るいは合成樹脂等で形成され、かつ必要に応じ小
砂利、砂、その他の適当な材料を混入したもので
あつても良い。また、３は人工骨材形成物２と共
に人工骨材１を形成するコンクリート補強材であ
り、この補強材３は通常鉄片、鋼片、高張力炭素
繊維ガラス繊維等から成り、所要の引張り強度を
有し、かつ所定の大きさの人工骨材１を形成でき
るものであれば材質、大きさ形状等は任意で良
い。

しかして、この人工骨材１は、適当な大きさの
人工骨材形成物２を製造する際に所望の補強材３
を結合させることにより容易に製造することがで
き、この実施例では補強材３は外部に露出するこ
となく人工骨材形成物２の内部に設けられている
が、第２図に示す第２実施例のように、補強材３
を人工骨材形成物２の表面から外側に露出させて
も良い。また、これら図示の例では人工骨材形成
物２中に補強材３は一つだけ設けられたものとな
つているが補強材３の量、形状等は任意にし得る
ことは勿論である。

さらに、人工骨材形成物２、補強材３の材質の
選択、組合わせや、この補強材３と人工骨材形成
物２とより成る人工骨材１の形状、大きさはこの
人工骨材が使用されるコンクリート、コンクリー
ト構造物等の目的、用途、強度等に応じ適宜決定
されるものである。

なお、補強材３はその表面に多数の突起３ａを
持たせると他の材料との結合度が向上するために
好ましく、また、人工骨材形成物２の表面を凹凸
にしても良い。

第３図は本発明の第３実施例を示すもので、こ
の場合、人工骨材形成物２が、例えばまゆ形をな
し、かつその内部に、人工骨材形成物２の形状に
ほぼ沿つたリング状を呈する補強材３を設けた例
であり、このように形状自体を変化させると付着
力、結合力が向上するため、この人工骨材１を有
する構造物の強度が向上し、経年使用、外部から
の衝撃等によつてもその構造物にひび割れが発生
しにくい利点がある。

また、第４図に示した第４実施例は補強材３の
一部を人工骨材形成物２の表面から露出させたも
のである。

第５図は本発明の第５実施例を示すもので、こ
の例では人工骨材形成物２内に設けられる補強材
３の端部に引き抜き強度を向上させるべく突部３
ａを設けた例で、第６図のものは補強材３の端部
を外部に露出させた例を示す。

第７図は補強材３をテトラポツト状に形成し、
かつその端部に突部３ａを設けた例であり、この
場合、人工骨材１の向きに関係なく３次元のいず
れの方向にも、引張り強度が得られるので良好で
ある。

なお、突部３ａは補強材３の何れか一方の端部
だけであつても良いことは勿論である。また、本
発明は上記図示した実施例のみに限定されるもの
でなく、本発明の技術的思想の範囲内で人工骨材
形成物２や補強材３の材質、形状等を種々変更し
得ることは勿論である。

コンクリートを得る場合、セメント、砂、水等
の如き他のコンクリート材料に対し所定の上記人
工骨材１を混入すれば良い。

また、コンクリート構造物を得る場合、本発明
の人工骨材１が混入された上記コンクリートを所
定の型枠内に打設するなどすれば良い。

この場合、前述のように人工骨材１の大きさ、
形状は任意に変えられ、従来の骨材とあまり変わ
らないため、練混ぜや取扱いが良好である。すな
わち、人工骨材そのものの比重は、練り混ぜたコ
ンクリートや従来の骨材とそれ程変らないこと
や、コンクリートの大部分を示める骨材と補強材
を結合させたため、コンクリート中に補強材が均
一に分散したり、練り混ぜ後もモルタル等と分離
しにくい利点がある。

このように所要の引張り強度を有する補強材を
配設した人工骨材１を用いてコンクリート部材と
した場合、人工骨材形成物２の補強材３、あるい
は補強材３が設けられた人工骨材２自体が鉄筋コ
ンクリートにおける引張り鉄筋に対応する働きを
するので、コンクリートに作用する引張り、ある
いは曲げに対して従来の無筋コンクリートと比べ
て大きい耐力を発現することができる。

また、本発明をシールドトンネルの築造工事に
使用すると工期の短縮化、コスト軽減化等面で優
れている。

すなわち、近年シールドトンネルの構築工事で
従来セグメントを使用していた１次覆工に変えて
直接コンクリートを打設していく場合があるが、
シールドトンネルの狭い構内で鉄筋組を行なうの
はかなりな困難を伴ない作業環境が悪化し、ま
た、工期も長くなる。

しかるに、このような場所で上記の人工骨材を
用いたコンクリートを使用すると引張り強度がよ
り大きく得られるためシールド構内での鉄筋組立
の手間が少なくできたり、あるいは全く省略でき
るので作業環境が改善され、工期の短縮が図れ、
当然費用は軽減できる。

なお、本発明の人工骨材１を繊維あるいは毛状
鋼線等と併用して用いても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明による人工骨材を使用する
コンクリートでは繊維補強コンクリートで混入さ
れる繊維のように他のコンクリート材料と比して
比重が異なつたり、微細でないために取扱いが難
しくなく、かつこのコンクリートを用いてなる構
造物の引張り強度や曲げ強度が従前の繊維補強コ
ンクリートや無筋コンクリート等よりも大きな強
度を得ることができる。

また、従来の鉄筋コンクリートに用いても必要
鉄筋量を減らせることもできるため、工期の短縮
やコストの軽減化、さらに場合によつては作業環
境の改善にもつながる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はそれぞれ本発明第１ない
し第７実施例の人工骨材の断面図を示す。 １……人工骨材、２……人工骨材形成物、３…
…補強材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工骨材形成物に補強材を設けた人工骨材で
   あつて、前記人工骨材形成物は、成形材としてセ
   メントを用い、これと膨張頁岩、膨張粘土、焼成
   フライアツシユの少なくとも一種以上を配合して
   成り、かつ前記補強材は表面に突起を有する鉄ま
   たは鋼製のほぼ棒状体またはリング状体から成る
   ことを特徴とした人工骨材。 ２ 成形材に小砂利、砂を配合する特許請求の範
   囲第１項記載の人工骨材。 ３ 補強材はその端部に突部を有する特許請求の
   範囲第１項記載の人工骨材。 ４ 人工骨材形成物に、その形状にほぼ沿つた補
   強材を設けた特許請求の範囲第１項記載の人工骨
   材。 ５ 補強材の一部を人工骨材形成物の表面から露
   出させた特許請求の範囲第３項記載の人工骨材。 ６ テトラポツト状に形成した補強材を人工骨材
   形成物に設け、かつ前記補強材の少なくとも一以
   上の端部に突部を設けた特許請求の範囲第３項記
   載の人工骨材。