JPH0621492B2 - 構造用材料 - Google Patents
構造用材料Info
- Publication number
- JPH0621492B2 JPH0621492B2 JP61144726A JP14472686A JPH0621492B2 JP H0621492 B2 JPH0621492 B2 JP H0621492B2 JP 61144726 A JP61144726 A JP 61144726A JP 14472686 A JP14472686 A JP 14472686A JP H0621492 B2 JPH0621492 B2 JP H0621492B2
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- JP
- Japan
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- structural material
- fiber
- aromatic polyamide
- fibers
- binder
- Prior art date
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- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
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、プラスチツク等の引張り強度
の低い材料から成る構造物内に埋設して構造物の引張り
強度を強化するために用いる補強材としての鉄筋の代用
として或いはＰＣ鋼等の代用線として用いる構造用材料
に関する。
の低い材料から成る構造物内に埋設して構造物の引張り
強度を強化するために用いる補強材としての鉄筋の代用
として或いはＰＣ鋼等の代用線として用いる構造用材料
に関する。
（発明が解決しようとする問題点） この種の構造用材料として、例えば本出願人による特願
昭６０−１２９１６４（特開昭６１−２９０１５０）号
において、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の引張り
強度の大きな細線を組紐状に編成し、これら細線を結合
剤で互いに結着して成る構造用材料が提案されている。
昭６０−１２９１６４（特開昭６１−２９０１５０）号
において、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の引張り
強度の大きな細線を組紐状に編成し、これら細線を結合
剤で互いに結着して成る構造用材料が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点） 前記提案の構造用材料を、例えば鉄筋の代用として用い
る場合には、該構造用材料は引張り強度が大きいばかり
でなく、出来るだけ剛性の大きなものとして、これを配
筋したコンクリートのひび割れが少なくすることが望ま
れる。
る場合には、該構造用材料は引張り強度が大きいばかり
でなく、出来るだけ剛性の大きなものとして、これを配
筋したコンクリートのひび割れが少なくすることが望ま
れる。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記要望に応えるべく、引張り強度に優れ、
且つ剛性にも優れた構造用材料を提供することを目的と
するもので、その発明は、芳香族ポリアミド繊維を組紐
状に編成して成る繊維体中に、その長手方向に沿つて、
炭素繊維を平行に引揃えて成る芯体を設けると共にこれ
ら芳香族ポリアミド繊維及び炭素繊維の夫々を互いに結
合剤で結着して成る。
且つ剛性にも優れた構造用材料を提供することを目的と
するもので、その発明は、芳香族ポリアミド繊維を組紐
状に編成して成る繊維体中に、その長手方向に沿つて、
炭素繊維を平行に引揃えて成る芯体を設けると共にこれ
ら芳香族ポリアミド繊維及び炭素繊維の夫々を互いに結
合剤で結着して成る。
（実施例） 以下、添付図面に従つて本発明の実施例に付き説明す
る。
る。
図示のものは、本発明の構造用材料(1)をコンクリート
(2)の補強材として用いた例を示す。
(2)の補強材として用いた例を示す。
第１図及び第２図は、予め立設された４本の主筋(3)…
…にそれらを相互に接続する形でせん断補強筋(4)を巻
設し、その周囲にコンクリート(2)を打設してコンクリ
ート建造物(5)として構成したものを示し、この主筋(3)
…及びせん断補強筋(4)として本発明の構造用材料(1)を
用い、該構造物(5)の引張り力を支持するようにした。
…にそれらを相互に接続する形でせん断補強筋(4)を巻
設し、その周囲にコンクリート(2)を打設してコンクリ
ート建造物(5)として構成したものを示し、この主筋(3)
…及びせん断補強筋(4)として本発明の構造用材料(1)を
用い、該構造物(5)の引張り力を支持するようにした。
該構造用材料(1)は、第３図示の如く、芳香族ポリアミ
ド繊維(6)の集合糸(7)を８本丸打紐状に編成して成る繊
維体(8)中にその長手方向に沿つて炭素繊維(9)を平行に
引揃えて成る芯体(10)を設け、これら繊維体(8)及び芯
体(10)を構成する芳香族ポリアミド繊維(6)及び炭素繊
維(9)の夫々をエポキシ系結合剤(11)で互いに結着する
ようにした。
ド繊維(6)の集合糸(7)を８本丸打紐状に編成して成る繊
維体(8)中にその長手方向に沿つて炭素繊維(9)を平行に
引揃えて成る芯体(10)を設け、これら繊維体(8)及び芯
体(10)を構成する芳香族ポリアミド繊維(6)及び炭素繊
維(9)の夫々をエポキシ系結合剤(11)で互いに結着する
ようにした。
他実施例として、構造用材料(20)は、第３図示の前記実
施例の構造用材料(1)を、第４図示の如く複数本、例え
ば８本、平行に引揃え、これらを、例えば芳香族ポリア
ミド繊維(6)の集合糸(7)の８本丸打紐状に編成して成る
繊維体(8)中にその長手方向に沿つて設けるようにして
もよい。
施例の構造用材料(1)を、第４図示の如く複数本、例え
ば８本、平行に引揃え、これらを、例えば芳香族ポリア
ミド繊維(6)の集合糸(7)の８本丸打紐状に編成して成る
繊維体(8)中にその長手方向に沿つて設けるようにして
もよい。
尚、前記両実施例においては、芳香族ポリアミド繊維
(6)及び炭素繊維(9)に軸方向にプレストレスを与えなが
ら結合剤を硬化させ、これら両繊維(6)、(9)を緊張状態
とし、該構造用材料(1)に軸方向の引張り応力が加わつ
た場合にこれら繊維が伸びて構造用材料(1)(20)自体が
軸方向に伸びることを極力押さえるようにした。
(6)及び炭素繊維(9)に軸方向にプレストレスを与えなが
ら結合剤を硬化させ、これら両繊維(6)、(9)を緊張状態
とし、該構造用材料(1)に軸方向の引張り応力が加わつ
た場合にこれら繊維が伸びて構造用材料(1)(20)自体が
軸方向に伸びることを極力押さえるようにした。
前記芳香族ポリアミド繊維(6)としては、直線配位性芳
香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポ
リサルフアイドアミド、芳香族ポリスルフオンアミド、
芳香族ポリメチレンアミド、芳香族ポリケトンアミド、
芳香族ポリアミンアミド及びこれらの共重合体から成る
繊維等が含まれる。
香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポ
リサルフアイドアミド、芳香族ポリスルフオンアミド、
芳香族ポリメチレンアミド、芳香族ポリケトンアミド、
芳香族ポリアミンアミド及びこれらの共重合体から成る
繊維等が含まれる。
又、前記炭素繊維(9)としては、ＰＡＮ系、ピツチ系等
の各種炭素繊維が含まれる。
の各種炭素繊維が含まれる。
前記両繊維(6)，(9)は、夫々、長さ方向に異型断面を不
規則に有するように構成すれば、該各繊維(6)，(9)に加
わる応力が構造用材料(1)，(20)に伝わり易くなると共
に、該構造用材料(1)，(20)とコンクリート(2)の密着性
が向上するので好ましい。
規則に有するように構成すれば、該各繊維(6)，(9)に加
わる応力が構造用材料(1)，(20)に伝わり易くなると共
に、該構造用材料(1)，(20)とコンクリート(2)の密着性
が向上するので好ましい。
芳香族ポリアミド繊維(6)の組紐状への編成は、前記丸
打紐状の他、角打紐状、平打紐状等、種々の組紐状に編
成できる。又これらを異形断面織として構造用材料
(1)，(20)とコンクリート(2)の密着性を向上させること
もできる。
打紐状の他、角打紐状、平打紐状等、種々の組紐状に編
成できる。又これらを異形断面織として構造用材料
(1)，(20)とコンクリート(2)の密着性を向上させること
もできる。
繊維体(8)と芯体(10)とは、一般には、それらの断面積
比で６：４〜４：６程度とする。
比で６：４〜４：６程度とする。
前記結合剤(11)としては、エポキシ系、ポリエステル
系、ビニルエステル系、フエノール系、ポリイミド系等
の常温或いは熱硬化性樹脂、アルカリ金属ケイ酸塩系、
コロイダルシリカ系、リン酸塩系、セメント系等の常温
或いは加熱硬化型無機材料、常温或いは加熱硬化型有機
・無機複合材料等を用いることができる。
系、ビニルエステル系、フエノール系、ポリイミド系等
の常温或いは熱硬化性樹脂、アルカリ金属ケイ酸塩系、
コロイダルシリカ系、リン酸塩系、セメント系等の常温
或いは加熱硬化型無機材料、常温或いは加熱硬化型有機
・無機複合材料等を用いることができる。
前記第３図の構造用材料(1)は、炭素繊維(9)を平行に引
揃えた芯体(10)を用意し、これの周囲に芳香族ポリアミ
ド繊維(6)の集合糸(7)の例えば８本を使用して丸打紐状
の繊維体(8)に編成することにより芳香族ポリアミド繊
維(6)の組紐の内部に炭素繊維(9)の芯体(10)を備えた中
間製品を得、これにエポキシ系結合剤(11)を含浸させた
のち該結合剤(11)を硬化させて炭素繊維(9)及び芳香族
ポリアミド繊維(6)を互いに結着して製造した。また、
第４図示の構造用材料(1)は、第３図示のような構成の
構造用材料(1)の８本を平行に引揃え、その周囲に芳香
族ポリアミド繊維(6)の集合糸(7)の８本を使用して丸打
紐状に編成したのちエポキシ系結合剤(11)を含浸させて
硬化させ、８本の構造用材料(1)と芳香族ポリアミド繊
維(6)とを互いに結着させて製造した。結合剤(11)を芳
香族ポリアミド繊維(6)及び炭素繊維(9)に予め付着させ
ておき、これを所定の芯体(10)に引揃え、その周囲に所
定の繊維体(8)を編成し、その後該結合剤(11)を硬化し
て各繊維(6)(9)の夫々を互いに結着させるようにしても
よい。
揃えた芯体(10)を用意し、これの周囲に芳香族ポリアミ
ド繊維(6)の集合糸(7)の例えば８本を使用して丸打紐状
の繊維体(8)に編成することにより芳香族ポリアミド繊
維(6)の組紐の内部に炭素繊維(9)の芯体(10)を備えた中
間製品を得、これにエポキシ系結合剤(11)を含浸させた
のち該結合剤(11)を硬化させて炭素繊維(9)及び芳香族
ポリアミド繊維(6)を互いに結着して製造した。また、
第４図示の構造用材料(1)は、第３図示のような構成の
構造用材料(1)の８本を平行に引揃え、その周囲に芳香
族ポリアミド繊維(6)の集合糸(7)の８本を使用して丸打
紐状に編成したのちエポキシ系結合剤(11)を含浸させて
硬化させ、８本の構造用材料(1)と芳香族ポリアミド繊
維(6)とを互いに結着させて製造した。結合剤(11)を芳
香族ポリアミド繊維(6)及び炭素繊維(9)に予め付着させ
ておき、これを所定の芯体(10)に引揃え、その周囲に所
定の繊維体(8)を編成し、その後該結合剤(11)を硬化し
て各繊維(6)(9)の夫々を互いに結着させるようにしても
よい。
その具体的な実施例は次の通りである。
直径９ミクロンの炭素繊維(9)を引揃えて直径５mmの芯
体(10)を形成し、これの周囲に１４２０デニールの芳香
族ポリアミド繊維(6)からなる直径１mmの集合糸(7)の８
本を丸打組紐状に編成して繊維体(8)を形成した。これ
ら芯体(10)及び繊維体(8)にエポキシ系結合剤(11)を含
浸させた後硬化させて第３図のような構造用材料(1)を
製造した。この構造用材料(1)の直径は７mmであった。
この構造用材料(1)のヤング率は約１２０００kg/mm
2で、その引張強度と伸び率は第５図の符号Ａのように
なり、繊維有効率は８０％であった。
体(10)を形成し、これの周囲に１４２０デニールの芳香
族ポリアミド繊維(6)からなる直径１mmの集合糸(7)の８
本を丸打組紐状に編成して繊維体(8)を形成した。これ
ら芯体(10)及び繊維体(8)にエポキシ系結合剤(11)を含
浸させた後硬化させて第３図のような構造用材料(1)を
製造した。この構造用材料(1)の直径は７mmであった。
この構造用材料(1)のヤング率は約１２０００kg/mm
2で、その引張強度と伸び率は第５図の符号Ａのように
なり、繊維有効率は８０％であった。
比較のために１４２０デニールの芳香族ポリアミド繊維
の集合糸のみで組紐状に編成した後エポキシ系結合剤を
含浸させて硬化した該構造用材料(1)と同径の構造用材
料（比較例１）と、直径９ミクロンの炭素繊維のみを引
き揃えたのちエポキシ系結合剤を含浸させて硬化した該
構造用材料(1)と同径の構造用材料（比較例２）とを製
造した。比較例１のもののヤング率は約７３００kg/cm2
で、第５図の符号Ｂで示すような引張強度と伸び率を持
ち、繊維有効率は９０％であった。また、比較例２のも
のは、ヤング率が１３０００kg/cm2、第５図の符号Ｃで
示すような引張強度と伸び率を持ち、繊維有効率は６５
％であった。これより分かるように、本発明の構造用材
料(1)は、芳香族ポリアミド繊維のみの比較例１のもの
よりも繊維有効率はダウンするがヤング率が高く、炭素
繊維のみのものより繊維有効率はアップしわずかにヤン
グ率が低く、炭素繊維の構造用材料に近い剛性を持って
いた。
の集合糸のみで組紐状に編成した後エポキシ系結合剤を
含浸させて硬化した該構造用材料(1)と同径の構造用材
料（比較例１）と、直径９ミクロンの炭素繊維のみを引
き揃えたのちエポキシ系結合剤を含浸させて硬化した該
構造用材料(1)と同径の構造用材料（比較例２）とを製
造した。比較例１のもののヤング率は約７３００kg/cm2
で、第５図の符号Ｂで示すような引張強度と伸び率を持
ち、繊維有効率は９０％であった。また、比較例２のも
のは、ヤング率が１３０００kg/cm2、第５図の符号Ｃで
示すような引張強度と伸び率を持ち、繊維有効率は６５
％であった。これより分かるように、本発明の構造用材
料(1)は、芳香族ポリアミド繊維のみの比較例１のもの
よりも繊維有効率はダウンするがヤング率が高く、炭素
繊維のみのものより繊維有効率はアップしわずかにヤン
グ率が低く、炭素繊維の構造用材料に近い剛性を持って
いた。
（発明の効果） このように、本発明の構造用材料によれば、極めて引張
り強度に優れる反面、剛性が不足する芳香族ポリアミド
繊維を組紐状に編成して成る繊維体中に、その長手方向
に沿つて、引張り強度に優れるばかりでなく極めて剛性
に優れる反面、その剛性によつて組紐状への編成が難し
い炭素繊維を平行に引揃えて成る芯体を設けると共にこ
れら芳香族ポリアミド繊維と炭素繊維の夫々を互いに結
合剤で結着するようにしたので、もろい炭素繊維が芳香
族ポリアミド繊維に保護されると共にこれら各繊維が一
体化し、繊維体の極めて優れた引張り強度と、芯体の極
めて優れた剛性とが複合され、引張り耐力並びに剛性に
優れる等の効果を有する。
り強度に優れる反面、剛性が不足する芳香族ポリアミド
繊維を組紐状に編成して成る繊維体中に、その長手方向
に沿つて、引張り強度に優れるばかりでなく極めて剛性
に優れる反面、その剛性によつて組紐状への編成が難し
い炭素繊維を平行に引揃えて成る芯体を設けると共にこ
れら芳香族ポリアミド繊維と炭素繊維の夫々を互いに結
合剤で結着するようにしたので、もろい炭素繊維が芳香
族ポリアミド繊維に保護されると共にこれら各繊維が一
体化し、繊維体の極めて優れた引張り強度と、芯体の極
めて優れた剛性とが複合され、引張り耐力並びに剛性に
優れる等の効果を有する。
第１図は本発明構造用材料をコンクリート構造物を形成
するコンクリートの補強材として用いた１例を示す平面
線図、第２図はその正面線図、第３図は本発明構造用材
料の１実施例の一部截断拡大正面図、第４図はその他実
施例の一部截断拡大正面図、第５図は本発明構造用材料
の引張強度と伸び率の線図である。 １，２０……構造用材料 ６……芳香族ポリアミド繊維 ８……繊維体、９……炭素繊維 １０……芯体、１１……結合剤
するコンクリートの補強材として用いた１例を示す平面
線図、第２図はその正面線図、第３図は本発明構造用材
料の１実施例の一部截断拡大正面図、第４図はその他実
施例の一部截断拡大正面図、第５図は本発明構造用材料
の引張強度と伸び率の線図である。 １，２０……構造用材料 ６……芳香族ポリアミド繊維 ８……繊維体、９……炭素繊維 １０……芯体、１１……結合剤
Claims (1)
- 【請求項１】芳香族ポリアミド繊維を組紐状に編成して
成る繊維体中に、その長手方向に沿つて、炭素繊維を平
行に引揃えて成る芯体を設けると共にこれら芳香族ポリ
アミド繊維及び炭素繊維の夫々を互いに結合剤で結着し
て成る構造用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144726A JPH0621492B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 構造用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144726A JPH0621492B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 構造用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634158A JPS634158A (ja) | 1988-01-09 |
| JPH0621492B2 true JPH0621492B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15368892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144726A Expired - Lifetime JPH0621492B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 構造用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621492B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639502B2 (ja) * | 1988-07-26 | 1997-08-13 | 株式会社高分子加工研究所 | 網状管状体よりなるマトリックス補強用構造体 |
| US8413396B2 (en) * | 2009-08-11 | 2013-04-09 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Splice system for connecting rebars in concrete assemblies |
| JP5670230B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2015-02-18 | 小松精練株式会社 | 紐状強化繊維複合体 |
| JP5758203B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2015-08-05 | 小松精練株式会社 | 紐状強化繊維複合体およびコンクリート補強筋材並びにブレース材 |
| JP6199440B2 (ja) * | 2011-12-28 | 2017-09-20 | 小松精練株式会社 | 高強力繊維線材及び該高強力繊維線材を有してなる複合材 |
| JP6553977B2 (ja) * | 2015-08-07 | 2019-07-31 | 日本毛織株式会社 | 強化用組紐構造体及びこれを用いた複合材料 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61144726A patent/JPH0621492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634158A (ja) | 1988-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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