JPH06263494A - 炭素短繊維分散組成物及びそれを用いたｃｆｒｃの製造方法 - Google Patents
炭素短繊維分散組成物及びそれを用いたｃｆｒｃの製造方法Info
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- JPH06263494A JPH06263494A JP4394193A JP4394193A JPH06263494A JP H06263494 A JPH06263494 A JP H06263494A JP 4394193 A JP4394193 A JP 4394193A JP 4394193 A JP4394193 A JP 4394193A JP H06263494 A JPH06263494 A JP H06263494A
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- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
- C04B40/0042—Powdery mixtures
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C04B14/386—Carbon
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンクリートマトリックス中に炭素短繊維を
均一かつ容易に分散させることができる炭素短繊維分散
組成物及びそれを用いた炭素繊維強化コンクリート（Ｃ
ＦＲＣ）の製造方法を提供すること。 【構成】 砂１００重量部に対し、１〜１０ｍｍに切断
した炭素短繊維１〜６重量部を添加、混合して得られ
る、砂中に炭素短繊維が絡み合うことなく均一に分散し
た炭素短繊維分散組成物及びこれを用いたＣＦＲＣの製
造方法。 【効果】 通常のフレッシュコンクリート用の混合器で
混合するだけで、コンクリート配合物中に炭素短繊維を
均一に分散、混合させることができ、ＣＦＲＣの製造工
程の大幅な簡略化が可能である。
均一かつ容易に分散させることができる炭素短繊維分散
組成物及びそれを用いた炭素繊維強化コンクリート（Ｃ
ＦＲＣ）の製造方法を提供すること。 【構成】 砂１００重量部に対し、１〜１０ｍｍに切断
した炭素短繊維１〜６重量部を添加、混合して得られ
る、砂中に炭素短繊維が絡み合うことなく均一に分散し
た炭素短繊維分散組成物及びこれを用いたＣＦＲＣの製
造方法。 【効果】 通常のフレッシュコンクリート用の混合器で
混合するだけで、コンクリート配合物中に炭素短繊維を
均一に分散、混合させることができ、ＣＦＲＣの製造工
程の大幅な簡略化が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素繊維強化コンクリ
ートの製造に使用するのに好適な炭素短繊維分散組成物
及びそれを用いた炭素繊維強化コンクリート（ＣＦＲ
Ｃ）の製造方法に関する。
ートの製造に使用するのに好適な炭素短繊維分散組成物
及びそれを用いた炭素繊維強化コンクリート（ＣＦＲ
Ｃ）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリートは高い強度と耐久性を有す
る材料であり、土木用、建築用その他の材料として大量
に使用されているが、その高い圧縮強度の割りには曲げ
強度及び引張強度が弱く、また、重量が重いという欠点
がある。そのため、コンクリート中にガラス繊維、炭素
繊維、金属繊維などの短繊維を添加して補強することに
より曲げ強度を強くし、それによって耐久性を向上させ
るとともに軽量化を図る技術が開発されている。中でも
炭素繊維は、それ自身軽量で強度も高く、コンクリート
中のアルカリ成分などに腐食されることもなく耐久性に
優れる、導電性があるなどの特性を有しており、コンク
リートの補強用繊維として多用されるようになってきて
いる。通常コンクリートは、セメントと砂あるいはこれ
に添加剤を加えたものを水と混練したフレッシュコンク
リートを調製し、これを適当な型枠に入れて硬化させる
方法により製造されている。このコンクリートに炭素繊
維を混入して強化する場合には、セメントと砂の混合物
中に炭素短繊維を添加して混合したのち水を加えて混練
し、フレッシュコンクリートを調製するか、フレッシュ
コンクリートの段階で炭素短繊維を添加して混合し、分
散させたのち硬化させる方法が一般的である。
る材料であり、土木用、建築用その他の材料として大量
に使用されているが、その高い圧縮強度の割りには曲げ
強度及び引張強度が弱く、また、重量が重いという欠点
がある。そのため、コンクリート中にガラス繊維、炭素
繊維、金属繊維などの短繊維を添加して補強することに
より曲げ強度を強くし、それによって耐久性を向上させ
るとともに軽量化を図る技術が開発されている。中でも
炭素繊維は、それ自身軽量で強度も高く、コンクリート
中のアルカリ成分などに腐食されることもなく耐久性に
優れる、導電性があるなどの特性を有しており、コンク
リートの補強用繊維として多用されるようになってきて
いる。通常コンクリートは、セメントと砂あるいはこれ
に添加剤を加えたものを水と混練したフレッシュコンク
リートを調製し、これを適当な型枠に入れて硬化させる
方法により製造されている。このコンクリートに炭素繊
維を混入して強化する場合には、セメントと砂の混合物
中に炭素短繊維を添加して混合したのち水を加えて混練
し、フレッシュコンクリートを調製するか、フレッシュ
コンクリートの段階で炭素短繊維を添加して混合し、分
散させたのち硬化させる方法が一般的である。
【０００３】ところが、一般に炭素短繊維は、繊維同士
が絡み合って毛玉を作りやすく、またセメントや砂に比
較して比重が軽いため、コンクリートマトリックス中へ
均一に分散させるのが非常に難しい性質を有している。
そのため、通常の生コン製造設備では繊維による強化効
率の高い炭素短繊維強化コンクリートは製造することが
できず、オムニミキサー等の強力な混合能力を有する特
殊な混合機を必要とする。このことが、大幅な強度の向
上、従って原材料の節減と軽量化が可能であるにもかか
わらず、炭素短繊維を使用したＣＦＲＣが広く普及して
いない原因の一つとなっている。このような問題を解決
する手段の一つとして、予め製造工場においてセメン
ト、砂、炭素短繊維及び添加剤を、コンクリートの配合
比に合わせて混合した、いわゆるプレミックス品が試作
されているが、コストが高く、また保存期間が長くなる
と湿気等の影響によりセメントが劣化する、各使用現場
ごとに配合比を変えるのが難しいなどの問題点があっ
た。
が絡み合って毛玉を作りやすく、またセメントや砂に比
較して比重が軽いため、コンクリートマトリックス中へ
均一に分散させるのが非常に難しい性質を有している。
そのため、通常の生コン製造設備では繊維による強化効
率の高い炭素短繊維強化コンクリートは製造することが
できず、オムニミキサー等の強力な混合能力を有する特
殊な混合機を必要とする。このことが、大幅な強度の向
上、従って原材料の節減と軽量化が可能であるにもかか
わらず、炭素短繊維を使用したＣＦＲＣが広く普及して
いない原因の一つとなっている。このような問題を解決
する手段の一つとして、予め製造工場においてセメン
ト、砂、炭素短繊維及び添加剤を、コンクリートの配合
比に合わせて混合した、いわゆるプレミックス品が試作
されているが、コストが高く、また保存期間が長くなる
と湿気等の影響によりセメントが劣化する、各使用現場
ごとに配合比を変えるのが難しいなどの問題点があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、コンクリート製品を製造す
る作業現場において特殊な混合機を必要とすることな
く、通常のコンクリートの製造に用いられている混合器
により、コンクリートマトリックス中に炭素繊維を均一
に分散させることができる炭素短繊維分散組成物及びそ
れを用いたＣＦＲＣの製造方法を提供することにある。
従来技術の問題点を解決し、コンクリート製品を製造す
る作業現場において特殊な混合機を必要とすることな
く、通常のコンクリートの製造に用いられている混合器
により、コンクリートマトリックス中に炭素繊維を均一
に分散させることができる炭素短繊維分散組成物及びそ
れを用いたＣＦＲＣの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、砂１００重量
部に対し、１〜１０ｍｍに切断した炭素短繊維１〜６重
量部を添加、混合して得られる、砂中に炭素短繊維が絡
み合うことなく均一に分散した炭素短繊維分散組成物、
及びこの炭素短繊維分散組成物を使用することを特徴と
する炭素繊維強化コンクリート（ＣＦＲＣ）の製造方法
である。本発明でいう炭素繊維強化コンクリートとは、
セメント、細骨材（砂）、水及び炭素短繊維を混練した
のち、硬化させた炭素繊維強化セメント系材料を主体と
するものである。また、フレッシュコンクリートとは、
セメント、水、細骨材（砂）及び炭素短繊維等を混練し
た、未硬化のコンクリートを意味する。本発明で使用す
る炭素繊維の種類には特に制限はなく、広く使用されて
いるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、あ
るいは芳香族スルホン酸類又はそれらの塩がメチレン型
結合を介して結合した高分子化合物を原料とする合成高
分子系の炭素繊維等の中から、炭素短繊維強化コンクリ
ートの使用目的に応じて、強度その他の特性値、価格等
を勘案して使用すればよい。一般にＰＡＮ系の炭素繊維
は、強度が高く優れた特性を有するものであるが、価格
も高く、強度が高すぎてコンクリート補強用に使用して
もその強度を生かし切れない場合が多い。そのため、コ
ンクリート補強用の炭素繊維としてはピッチ系の、強度
は若干低いがコンクリート補強用としては十分な強度を
有しており、価格も安いいわゆる汎用グレードの炭素繊
維が多用されている。
部に対し、１〜１０ｍｍに切断した炭素短繊維１〜６重
量部を添加、混合して得られる、砂中に炭素短繊維が絡
み合うことなく均一に分散した炭素短繊維分散組成物、
及びこの炭素短繊維分散組成物を使用することを特徴と
する炭素繊維強化コンクリート（ＣＦＲＣ）の製造方法
である。本発明でいう炭素繊維強化コンクリートとは、
セメント、細骨材（砂）、水及び炭素短繊維を混練した
のち、硬化させた炭素繊維強化セメント系材料を主体と
するものである。また、フレッシュコンクリートとは、
セメント、水、細骨材（砂）及び炭素短繊維等を混練し
た、未硬化のコンクリートを意味する。本発明で使用す
る炭素繊維の種類には特に制限はなく、広く使用されて
いるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、あ
るいは芳香族スルホン酸類又はそれらの塩がメチレン型
結合を介して結合した高分子化合物を原料とする合成高
分子系の炭素繊維等の中から、炭素短繊維強化コンクリ
ートの使用目的に応じて、強度その他の特性値、価格等
を勘案して使用すればよい。一般にＰＡＮ系の炭素繊維
は、強度が高く優れた特性を有するものであるが、価格
も高く、強度が高すぎてコンクリート補強用に使用して
もその強度を生かし切れない場合が多い。そのため、コ
ンクリート補強用の炭素繊維としてはピッチ系の、強度
は若干低いがコンクリート補強用としては十分な強度を
有しており、価格も安いいわゆる汎用グレードの炭素繊
維が多用されている。
【０００６】また、最近開発された合成高分子系の炭素
繊維は、コンクリートマトリックスとの親和性が良好で
補強効率が高く、フレッシュコンクリート中に混入した
際の分散性がよく、得られるフレッシュコンクリートの
流動性がよいという特性を有しており、本発明の目的の
ためには特に好適である。これらの炭素繊維は、通常遠
心紡糸などによって得られる比較的短い繊維が集合した
マット状の形あるいは、連続紡糸法による連続長繊維の
形で得られるが、本発明ではこれらの繊維を１〜１０ｍ
ｍに切断した炭素短繊維を使用する。なお、連続長繊維
を切断した方が繊維長の揃った短繊維が得られるのでよ
り分散性の優れた製品を得ることができる。また、連続
長繊維を使用する場合、紡糸後の前駆体繊維の段階で切
断したのち炭化すると切断が容易である。繊維長が１ｍ
ｍ未満ではコンクリート中に混入させた際の補強効果が
小さく、また、１０ｍｍを超えると取扱にくくなり、コ
ンクリート中へ均一な分散が難しくなるので好ましくな
い。
繊維は、コンクリートマトリックスとの親和性が良好で
補強効率が高く、フレッシュコンクリート中に混入した
際の分散性がよく、得られるフレッシュコンクリートの
流動性がよいという特性を有しており、本発明の目的の
ためには特に好適である。これらの炭素繊維は、通常遠
心紡糸などによって得られる比較的短い繊維が集合した
マット状の形あるいは、連続紡糸法による連続長繊維の
形で得られるが、本発明ではこれらの繊維を１〜１０ｍ
ｍに切断した炭素短繊維を使用する。なお、連続長繊維
を切断した方が繊維長の揃った短繊維が得られるのでよ
り分散性の優れた製品を得ることができる。また、連続
長繊維を使用する場合、紡糸後の前駆体繊維の段階で切
断したのち炭化すると切断が容易である。繊維長が１ｍ
ｍ未満ではコンクリート中に混入させた際の補強効果が
小さく、また、１０ｍｍを超えると取扱にくくなり、コ
ンクリート中へ均一な分散が難しくなるので好ましくな
い。
【０００７】これらの炭素短繊維に混合する砂として
は、一般にコンクリート用の細骨材として用いられる細
砂を使用することができる。炭素短繊維の分散性及び練
り上りフレッシュコンクリートの性状等を考慮すると、
砂の粒子は比較的小さいものが望ましく、１４メッシュ
の篩を全通し（１１９０μｍ以下）、かつ２７０メッシ
ュの篩を通過する微粒子（５３μｍ以下）が３０％未満
の範囲に入るものが好ましい。砂中の１１９０μｍを超
える成分が多くなると炭素短繊維と均一に混合し難くな
るので好ましくない。なお、砂の最適粒度分布は炭素繊
維により異なるので、使用する炭素繊維の種類、形状、
物性等に応じてそれぞれの最適粒度範囲の砂を適宜調製
して使用するのが望ましい。
は、一般にコンクリート用の細骨材として用いられる細
砂を使用することができる。炭素短繊維の分散性及び練
り上りフレッシュコンクリートの性状等を考慮すると、
砂の粒子は比較的小さいものが望ましく、１４メッシュ
の篩を全通し（１１９０μｍ以下）、かつ２７０メッシ
ュの篩を通過する微粒子（５３μｍ以下）が３０％未満
の範囲に入るものが好ましい。砂中の１１９０μｍを超
える成分が多くなると炭素短繊維と均一に混合し難くな
るので好ましくない。なお、砂の最適粒度分布は炭素繊
維により異なるので、使用する炭素繊維の種類、形状、
物性等に応じてそれぞれの最適粒度範囲の砂を適宜調製
して使用するのが望ましい。
【０００８】本発明の炭素短繊維分散組成物は、たとえ
ば次のような方法によって製造することができる。先
ず、１００重量部の砂に対し、１〜１０ｍｍに切断した
炭素短繊維１〜６重量部を添加し、混合させる。ここで
使用する混合器としては、レーディゲミキサー（商品
名）等の三次元流動作用による混合が可能な混合器が好
適である。砂と炭素短繊維との混合は乾式で行ってもよ
いが湿潤状態の砂あるいは炭素繊維を用いてもよい。ま
た、炭素繊維の種類によっては、繊維に空気等のガスが
吸着していて、コンクリートの硬化時にそのガスが放出
されて気泡を生じ、ＣＦＲＣの強度を低下させる原因と
なる。このような炭素短繊維をＣＦＲＣ用に使用する場
合には、使用に当たって炭素短繊維を水中に浸漬し、吸
着されているガスを水で置換したのち使用するか、予め
水に浸漬して処理したのち湿潤状態で保存された炭素短
繊維を使用するのが好ましい。したがって、このような
炭素短繊維を使用し、水浸漬処理を行って得られる湿潤
状態の炭素短繊維を使用すれば極めて効率的である。本
発明の炭素短繊維分散組成物は、このような水分を含有
する組成物をも含むものである。組成物中の水分は砂の
重量に対し約１５重量％程度までとする。水分がこれよ
り多くなると良好な分散状態が得られなくなるので好ま
しくない。炭素短繊維は、通常比較的長さの短い繊維が
絡み合ってマット状になったものを切断した形、あるい
は長い連続フィラメントが多数集束されたマルチフィラ
メントを切断した繊維束の形で供給されるが、このよう
な形の炭素短繊維を、粒子径が特定の範囲内にある砂
と、特定の割合で混合することにより、炭素短繊維が砂
を充填材として絡み合うことなく均一に分散した炭素短
繊維分散組成物が得られるのである。
ば次のような方法によって製造することができる。先
ず、１００重量部の砂に対し、１〜１０ｍｍに切断した
炭素短繊維１〜６重量部を添加し、混合させる。ここで
使用する混合器としては、レーディゲミキサー（商品
名）等の三次元流動作用による混合が可能な混合器が好
適である。砂と炭素短繊維との混合は乾式で行ってもよ
いが湿潤状態の砂あるいは炭素繊維を用いてもよい。ま
た、炭素繊維の種類によっては、繊維に空気等のガスが
吸着していて、コンクリートの硬化時にそのガスが放出
されて気泡を生じ、ＣＦＲＣの強度を低下させる原因と
なる。このような炭素短繊維をＣＦＲＣ用に使用する場
合には、使用に当たって炭素短繊維を水中に浸漬し、吸
着されているガスを水で置換したのち使用するか、予め
水に浸漬して処理したのち湿潤状態で保存された炭素短
繊維を使用するのが好ましい。したがって、このような
炭素短繊維を使用し、水浸漬処理を行って得られる湿潤
状態の炭素短繊維を使用すれば極めて効率的である。本
発明の炭素短繊維分散組成物は、このような水分を含有
する組成物をも含むものである。組成物中の水分は砂の
重量に対し約１５重量％程度までとする。水分がこれよ
り多くなると良好な分散状態が得られなくなるので好ま
しくない。炭素短繊維は、通常比較的長さの短い繊維が
絡み合ってマット状になったものを切断した形、あるい
は長い連続フィラメントが多数集束されたマルチフィラ
メントを切断した繊維束の形で供給されるが、このよう
な形の炭素短繊維を、粒子径が特定の範囲内にある砂
と、特定の割合で混合することにより、炭素短繊維が砂
を充填材として絡み合うことなく均一に分散した炭素短
繊維分散組成物が得られるのである。
【０００９】この炭素短繊維分散組成物を用いてＣＦＲ
Ｃを製造する場合には、コンクリートの配合物中に、必
要な炭素短繊維の量に見合う量の炭素短繊維分散組成物
を添加し、あとは通常の方法で混練し、適当な型枠中に
入れて成形し、硬化させればよい。炭素短繊維分散組成
物中に含まれる砂や水は、コンクリート配合物中の砂や
水の一部として利用される。通常ＣＦＲＣを製造する場
合には、コンクリートの配合物中に炭素短繊維を添加し
て混合するが、炭素短繊維は非常に分散しにくい性質を
有するため、均一な混合が難しく、オムニミキサー等の
強力な混練作用を有する特殊な混合器を必要としてい
る。これに対し、本発明の炭素短繊維分散組成物では、
炭素短繊維がすでに砂中に均一に分散しているので、コ
ンクリート組成物中に混合すると極めて容易に分散し、
通常のフレッシュコンクリートの製造に用いられている
強制練りミキサー、二軸強制練りミキサーなどの混合器
により十分混合させることができる。
Ｃを製造する場合には、コンクリートの配合物中に、必
要な炭素短繊維の量に見合う量の炭素短繊維分散組成物
を添加し、あとは通常の方法で混練し、適当な型枠中に
入れて成形し、硬化させればよい。炭素短繊維分散組成
物中に含まれる砂や水は、コンクリート配合物中の砂や
水の一部として利用される。通常ＣＦＲＣを製造する場
合には、コンクリートの配合物中に炭素短繊維を添加し
て混合するが、炭素短繊維は非常に分散しにくい性質を
有するため、均一な混合が難しく、オムニミキサー等の
強力な混練作用を有する特殊な混合器を必要としてい
る。これに対し、本発明の炭素短繊維分散組成物では、
炭素短繊維がすでに砂中に均一に分散しているので、コ
ンクリート組成物中に混合すると極めて容易に分散し、
通常のフレッシュコンクリートの製造に用いられている
強制練りミキサー、二軸強制練りミキサーなどの混合器
により十分混合させることができる。
【００１０】また、本発明の炭素短繊維分散組成物中に
は、セメントが配合されていないので湿気等により劣化
することがなく、長期間の保存が可能である。そのた
め、特定の工場において大量に製造しておき、必要量を
小分けして使用現場に運び使用するようにすれば、使用
現場において、取扱性の悪い炭素短繊維を秤量する作業
の必要がなくなるので極めて好都合である。さらに、炭
素短繊維は、通常、ＣＦＲＣ中におけるよりも高濃度で
砂中に分散させることができるので、使用現場において
砂を追加して希釈する形で使用することもできる。それ
により輸送コストが減少し、また作業現場での配合比の
調整が容易になるという利点がある。本発明の炭素短繊
維分散組成物は、カーテンウォール、永久型枠、ＯＡフ
ロアー、耐火ボードなどの各種ＣＦＲＣ製品の製造に好
適に使用できる。
は、セメントが配合されていないので湿気等により劣化
することがなく、長期間の保存が可能である。そのた
め、特定の工場において大量に製造しておき、必要量を
小分けして使用現場に運び使用するようにすれば、使用
現場において、取扱性の悪い炭素短繊維を秤量する作業
の必要がなくなるので極めて好都合である。さらに、炭
素短繊維は、通常、ＣＦＲＣ中におけるよりも高濃度で
砂中に分散させることができるので、使用現場において
砂を追加して希釈する形で使用することもできる。それ
により輸送コストが減少し、また作業現場での配合比の
調整が容易になるという利点がある。本発明の炭素短繊
維分散組成物は、カーテンウォール、永久型枠、ＯＡフ
ロアー、耐火ボードなどの各種ＣＦＲＣ製品の製造に好
適に使用できる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 （実施例１）ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を
原料として製造した炭素長繊維を切断し、糸径約２０μ
ｍ、長さ約３ｍｍの炭素短繊維を調製した。ＪＩＳ−Ｇ
５９０１に規定された鋳物用けい砂の３５号、４８号、
１００号及び２００号に相当するけい砂の混合物に対
し、前記の炭素短繊維を所定量添加し、レーディゲミキ
サーにて１．５分間混合して炭素短繊維分散組成物を製
造した。配合比及び分散状態を表１に示す。
説明する。 （実施例１）ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を
原料として製造した炭素長繊維を切断し、糸径約２０μ
ｍ、長さ約３ｍｍの炭素短繊維を調製した。ＪＩＳ−Ｇ
５９０１に規定された鋳物用けい砂の３５号、４８号、
１００号及び２００号に相当するけい砂の混合物に対
し、前記の炭素短繊維を所定量添加し、レーディゲミキ
サーにて１．５分間混合して炭素短繊維分散組成物を製
造した。配合比及び分散状態を表１に示す。
【００１２】
【表１】 表１の結果から、砂１００重量部に対する炭素繊維の配
合量が６重量部程度までは良好な分散状態の炭素短繊維
分散組成物が得られることがわかる。
合量が６重量部程度までは良好な分散状態の炭素短繊維
分散組成物が得られることがわかる。
【００１３】（実施例２）実施例１で製造した配合Ａ及
びＢの炭素短繊維分散組成物を使用し、ＣＦＲＣの製造
試験を行った。すなわち、配合Ａ及びＢの炭素短繊維分
散組成物にセメント、砂及び水を表２に示す試験番号１
〜３の配合割合となるように添加し、適量の混和剤を加
えて強制練りミキサ−を用いて混練し、フレッシュコン
クリートを調製した。
びＢの炭素短繊維分散組成物を使用し、ＣＦＲＣの製造
試験を行った。すなわち、配合Ａ及びＢの炭素短繊維分
散組成物にセメント、砂及び水を表２に示す試験番号１
〜３の配合割合となるように添加し、適量の混和剤を加
えて強制練りミキサ−を用いて混練し、フレッシュコン
クリートを調製した。
【００１４】
【表２】
【００１５】このフレッシュコンクリートを４×４×１
６ｃｍの型枠に入れ、１日前置き後、脱型し、１８０
℃、１０気圧の条件で５時間オートクレーブ養生して硬
化させ、ＣＦＲＣを得た。試験番号４及び５では、比較
のため、本発明の炭素短繊維分散組成物を使用すること
なく、試験番号１及び２と同一の配合比で、セメント、
砂、炭素短繊維、水及び混和剤を混合し、オムニミキサ
ーを用いて混練してフレッシュコンクリートを調整し、
試験番号１〜３と同一の条件で硬化させてＣＦＲＣを製
造した。このようにして得られたフレッシュコンクリー
トにおける炭素短繊維の分散状態を観察するとともに、
ＪＩＳ−Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）による
フロー値を測定した。また、硬化後のＣＦＲＣについ
て、同じくＪＩＳ−Ｒ５２０１による強度試験を行い、
曲げ強度を測定した。これらの測定結果を表３に示す。
６ｃｍの型枠に入れ、１日前置き後、脱型し、１８０
℃、１０気圧の条件で５時間オートクレーブ養生して硬
化させ、ＣＦＲＣを得た。試験番号４及び５では、比較
のため、本発明の炭素短繊維分散組成物を使用すること
なく、試験番号１及び２と同一の配合比で、セメント、
砂、炭素短繊維、水及び混和剤を混合し、オムニミキサ
ーを用いて混練してフレッシュコンクリートを調整し、
試験番号１〜３と同一の条件で硬化させてＣＦＲＣを製
造した。このようにして得られたフレッシュコンクリー
トにおける炭素短繊維の分散状態を観察するとともに、
ＪＩＳ−Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）による
フロー値を測定した。また、硬化後のＣＦＲＣについ
て、同じくＪＩＳ−Ｒ５２０１による強度試験を行い、
曲げ強度を測定した。これらの測定結果を表３に示す。
【００１６】
【表３】
【００１７】表３の結果から、本発明の炭素短繊維分散
組成物を使用すれば、通常のコンクリートの混練に使用
される強制練りミキサーを用いて炭素短繊維が均一に分
散したフレッシュコンクリートを調製することができ、
セメント、砂、炭素短繊維、水及び混和剤をオムニミキ
サーを用いて混練した場合と比較してフロー値も同等で
あり、得られたＣＦＲＣの強度もほぼ同一で遜色がない
ことがわかる。また、砂の添加量を調整することによ
り、作業現場での配合比の調整が容易であることもわか
る。
組成物を使用すれば、通常のコンクリートの混練に使用
される強制練りミキサーを用いて炭素短繊維が均一に分
散したフレッシュコンクリートを調製することができ、
セメント、砂、炭素短繊維、水及び混和剤をオムニミキ
サーを用いて混練した場合と比較してフロー値も同等で
あり、得られたＣＦＲＣの強度もほぼ同一で遜色がない
ことがわかる。また、砂の添加量を調整することによ
り、作業現場での配合比の調整が容易であることもわか
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明の炭素短繊維分散組成物は、その
ままコンクリート配合物中に添加し、通常のフレッシュ
コンクリート用の混合器で混合するだけで、均一に分
散、混合させることができるので、ＣＦＲＣの製造工程
の大幅な簡略化が可能である。また、従来の方法のよう
にセメント、砂、水などの全量を配合したコンクリート
配合物を、使用現場においてオムニミキサーなどの特殊
な混合器で混合する必要がなく、砂と炭素短繊維のみ
を、特定の工場で協力な混合器を用いて混合しておき、
あとはそれを使用現場に運べばよいので、ＣＦＲＣの大
幅なコストダウンが可能である。さらに、この炭素短繊
維分散組成物は大量に製造したのち、小分けした形で保
存できるので、分散性に優れ特殊な混合器を必要としな
いという特性と合わせて、小規模なコンクリート工場で
のＣＦＲＣの製造が可能となった。本発明のＣＦＲＣの
製造方法によれば、建築、土木などの作業現場やコンク
リート二次製品工場において、通常のコンクリート製品
を得るのとほとんど変わらない作業でＣＦＲＣを製造す
ることができる。
ままコンクリート配合物中に添加し、通常のフレッシュ
コンクリート用の混合器で混合するだけで、均一に分
散、混合させることができるので、ＣＦＲＣの製造工程
の大幅な簡略化が可能である。また、従来の方法のよう
にセメント、砂、水などの全量を配合したコンクリート
配合物を、使用現場においてオムニミキサーなどの特殊
な混合器で混合する必要がなく、砂と炭素短繊維のみ
を、特定の工場で協力な混合器を用いて混合しておき、
あとはそれを使用現場に運べばよいので、ＣＦＲＣの大
幅なコストダウンが可能である。さらに、この炭素短繊
維分散組成物は大量に製造したのち、小分けした形で保
存できるので、分散性に優れ特殊な混合器を必要としな
いという特性と合わせて、小規模なコンクリート工場で
のＣＦＲＣの製造が可能となった。本発明のＣＦＲＣの
製造方法によれば、建築、土木などの作業現場やコンク
リート二次製品工場において、通常のコンクリート製品
を得るのとほとんど変わらない作業でＣＦＲＣを製造す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:06 Ｚ 2102−4Ｇ 20:02） Ｚ 2102−4Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】 砂１００重量部に対し、１〜１０ｍｍに
切断した炭素短繊維１〜６重量部を添加、混合して得ら
れる、砂中に炭素短繊維が絡み合うことなく均一に分散
した炭素短繊維分散組成物。 - 【請求項２】 セメント、砂、炭素短繊維及び水並びに
必要により添加する添加剤を混合してフレッシュコンク
リートを調製し、次いで硬化させる炭素繊維強化コンク
リートを製造する方法において、フレッシュコンクリー
トの調製時に請求項１に記載の炭素短繊維分散組成物を
使用することを特徴とする炭素繊維強化コンクリートの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4394193A JPH06263494A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 炭素短繊維分散組成物及びそれを用いたｃｆｒｃの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4394193A JPH06263494A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 炭素短繊維分散組成物及びそれを用いたｃｆｒｃの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263494A true JPH06263494A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12677728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4394193A Pending JPH06263494A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 炭素短繊維分散組成物及びそれを用いたｃｆｒｃの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06263494A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012106889A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Tadashi Miyamoto | 鉄筋クリート構造体の製造方法、繊維補強鉄筋コンクリート構造体の製造方法および金属材料用防錆剤 |
| CN102506691A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-06-20 | 西安建筑科技大学 | 一种具有温度补偿功能的水泥基智能复合材料应变传感器 |
| CN105884305A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-24 | 西安建筑科技大学 | 一种干混干压制备碳纤维水泥基复合材料的方法 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP4394193A patent/JPH06263494A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012106889A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Tadashi Miyamoto | 鉄筋クリート構造体の製造方法、繊維補強鉄筋コンクリート構造体の製造方法および金属材料用防錆剤 |
| CN102506691A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-06-20 | 西安建筑科技大学 | 一种具有温度补偿功能的水泥基智能复合材料应变传感器 |
| CN105884305A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-24 | 西安建筑科技大学 | 一种干混干压制备碳纤维水泥基复合材料的方法 |
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