JPH0664954A - 繊維強化セメント系複合材料 - Google Patents
繊維強化セメント系複合材料Info
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- JPH0664954A JPH0664954A JP4219454A JP21945492A JPH0664954A JP H0664954 A JPH0664954 A JP H0664954A JP 4219454 A JP4219454 A JP 4219454A JP 21945492 A JP21945492 A JP 21945492A JP H0664954 A JPH0664954 A JP H0664954A
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- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/50—Flexible or elastic materials
- C04B2111/503—Elastic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
Abstract
(57)【要約】
【目的】 繊維強化セメント系複合材料に強い外部応力
が作用し、セメント系材料硬化体にクラックが発生した
後も、繊維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が降下す
ることなく、セメント系材料硬化体から連続繊維への応
力伝達が円滑に行なわれ、連続的に曲げ耐力が上昇する
繊維強化セメント系複合材料を得る。 【構成】 セメント系マトリックス中に混入する強化繊
維として、添加量が体積％で１．５％以上の引張弾性率
２．０t/mm2 以上である短繊維と、炭素繊維筋または炭
素繊維メッシュを併用した繊維強化セメント系複合材料
である。さらに、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュに
用いる連続炭素繊維の引張弾性率が２０．０t/mm2 以上
で、引張補強筋比が０．５％以下である範囲では、その
ハイブリッド効果が顕著に表われることを示した。
が作用し、セメント系材料硬化体にクラックが発生した
後も、繊維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が降下す
ることなく、セメント系材料硬化体から連続繊維への応
力伝達が円滑に行なわれ、連続的に曲げ耐力が上昇する
繊維強化セメント系複合材料を得る。 【構成】 セメント系マトリックス中に混入する強化繊
維として、添加量が体積％で１．５％以上の引張弾性率
２．０t/mm2 以上である短繊維と、炭素繊維筋または炭
素繊維メッシュを併用した繊維強化セメント系複合材料
である。さらに、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュに
用いる連続炭素繊維の引張弾性率が２０．０t/mm2 以上
で、引張補強筋比が０．５％以下である範囲では、その
ハイブリッド効果が顕著に表われることを示した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に建築材料として、
外壁、カーテンウォール、床、屋根等に多量に使用され
ている、モルタル、コンクリート等のセメント系材料硬
化体を、強化繊維により補強したセメント系複合材料に
関する。
外壁、カーテンウォール、床、屋根等に多量に使用され
ている、モルタル、コンクリート等のセメント系材料硬
化体を、強化繊維により補強したセメント系複合材料に
関する。
【０００２】
【従来の技術】セメント系材料から造られた硬化体は、
圧縮強度が高く、安価であるため、主として土木建築の
分野において多量に使用されている。しかし、セメント
系材料は引張強度が弱く、脆性的性質なため通常は、鉄
筋、ステンレス筋や鉄メッシュ、ステンレスメッシュで
補強することにより引張強度を補って使用されることが
多い。鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシュ、ステンレスメ
ッシュで補強する場合には、それらの鉄鋼材料の腐食等
の問題から一定のかぶり厚さをとる必要がある。
圧縮強度が高く、安価であるため、主として土木建築の
分野において多量に使用されている。しかし、セメント
系材料は引張強度が弱く、脆性的性質なため通常は、鉄
筋、ステンレス筋や鉄メッシュ、ステンレスメッシュで
補強することにより引張強度を補って使用されることが
多い。鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシュ、ステンレスメ
ッシュで補強する場合には、それらの鉄鋼材料の腐食等
の問題から一定のかぶり厚さをとる必要がある。
【０００３】引張応力が加わる側の補強筋材の断面積和
の複合材料全断面積に対する割合を表す引張補強筋比、
Ｐｔが０．５％以下の場合、引張強度が４０〜６０kgf/
mm2程度の鉄鋼材料を補強材としたセメント系材料で
は、強い外部応力が作用した場合には、セメント系材料
硬化体の初期クラック発生後に急激な曲げ耐力の低下が
発生した後、補強材である鉄筋、ステンレス筋や鉄メッ
シュ、ステンレスメッシュに応力が分担され、曲げ耐力
が維持される状態になっている。そのため、これらの材
料で構成された部材の変形は大きくなり、鉄筋の腐食を
促進したり、景観上問題となるクラックが発生すること
となる。
の複合材料全断面積に対する割合を表す引張補強筋比、
Ｐｔが０．５％以下の場合、引張強度が４０〜６０kgf/
mm2程度の鉄鋼材料を補強材としたセメント系材料で
は、強い外部応力が作用した場合には、セメント系材料
硬化体の初期クラック発生後に急激な曲げ耐力の低下が
発生した後、補強材である鉄筋、ステンレス筋や鉄メッ
シュ、ステンレスメッシュに応力が分担され、曲げ耐力
が維持される状態になっている。そのため、これらの材
料で構成された部材の変形は大きくなり、鉄筋の腐食を
促進したり、景観上問題となるクラックが発生すること
となる。
【０００４】また、近年では補強材料として、優れた機
械的性質、例えば比強度、比弾性率や化学的安定性を持
つ炭素繊維やアラミド繊維等の高性能な繊維を利用する
技術も検討されている。これらの繊維は、通常短繊維の
状態や連続繊維の状態で用いられることが多い。
械的性質、例えば比強度、比弾性率や化学的安定性を持
つ炭素繊維やアラミド繊維等の高性能な繊維を利用する
技術も検討されている。これらの繊維は、通常短繊維の
状態や連続繊維の状態で用いられることが多い。
【０００５】本発明での連続繊維とは、連続状態の繊維
を表すものであり、長繊維と称されるものである。短繊
維の状態で用いる場合には、ピッチ系炭素繊維やガラス
繊維等のみでセメント系材料硬化体を補強したセメント
系複合材料と、さらに鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシ
ュ、ステンレスメッシュで補強したセメント系複合材料
とがある。
を表すものであり、長繊維と称されるものである。短繊
維の状態で用いる場合には、ピッチ系炭素繊維やガラス
繊維等のみでセメント系材料硬化体を補強したセメント
系複合材料と、さらに鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシ
ュ、ステンレスメッシュで補強したセメント系複合材料
とがある。
【０００６】短繊維のみで補強したセメント系複合材料
では、初期クラックの発生点は短繊維の補強効果によ
り、曲げ荷重、たわみ共に増大するが、その補強効果は
連続繊維に比べて小さいことが知られている。
では、初期クラックの発生点は短繊維の補強効果によ
り、曲げ荷重、たわみ共に増大するが、その補強効果は
連続繊維に比べて小さいことが知られている。
【０００７】また、さらに鉄筋、ステンレス筋や鉄メッ
シュ、ステンレスメッシュで補強したセメント系複合材
料では、上述と同様の現象により、セメント系材料硬化
体の初期クラック発生後に急激な曲げ耐力の低下が発生
した後、補強材である鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシ
ュ、ステンレスメッシュに応力が分担され、曲げ耐力が
維持されることとなり、補強材への連続的な応力の伝達
は行なわれない。
シュ、ステンレスメッシュで補強したセメント系複合材
料では、上述と同様の現象により、セメント系材料硬化
体の初期クラック発生後に急激な曲げ耐力の低下が発生
した後、補強材である鉄筋、ステンレス筋や鉄メッシ
ュ、ステンレスメッシュに応力が分担され、曲げ耐力が
維持されることとなり、補強材への連続的な応力の伝達
は行なわれない。
【０００８】そのため、これらの材料で構成された部材
の変形は大きくなり、鉄筋の腐食を促進したり、景観上
問題となるクラックが発生することとなるため、通常さ
らに三次元状に組んだ鉄筋で補強して用いられる。
の変形は大きくなり、鉄筋の腐食を促進したり、景観上
問題となるクラックが発生することとなるため、通常さ
らに三次元状に組んだ鉄筋で補強して用いられる。
【０００９】連続繊維を用いる場合には、ＰＡＮ系炭素
繊維、ピッチ系炭素繊維やアラミド繊維等の高性能繊維
を通常メッシュや表面に硅石等を塗布した筋材の状態に
加工し、定着力を増大させて用いることが多いが、一般
に、引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％以下の補強筋量の
セメント系複合材料では、セメント系材料の初期クラッ
ク発生後、曲げ耐力が急激に低下してから連続繊維に応
力が担われ、セメント系複合材料の曲げ弾性率が急激に
変化する現象が起こり、補強材への連続的な応力の伝達
は行なわれない。
繊維、ピッチ系炭素繊維やアラミド繊維等の高性能繊維
を通常メッシュや表面に硅石等を塗布した筋材の状態に
加工し、定着力を増大させて用いることが多いが、一般
に、引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％以下の補強筋量の
セメント系複合材料では、セメント系材料の初期クラッ
ク発生後、曲げ耐力が急激に低下してから連続繊維に応
力が担われ、セメント系複合材料の曲げ弾性率が急激に
変化する現象が起こり、補強材への連続的な応力の伝達
は行なわれない。
【００１０】ここで、連続繊維を用いる場合の引張補強
筋比（Ｐｔ）は、引張応力が加わる側の連続繊維の断面
積の和の複合材料全断面積に対する割合を表すものと
し、強化繊維筋や強化繊維メッシュの樹脂の断面積は含
まないものとする。
筋比（Ｐｔ）は、引張応力が加わる側の連続繊維の断面
積の和の複合材料全断面積に対する割合を表すものと
し、強化繊維筋や強化繊維メッシュの樹脂の断面積は含
まないものとする。
【００１１】従来、この問題を解決する手段としては、
引張補強筋比（Ｐｔ）を０．５％以上にして補強する場
合が多い。しかし、この方法は、高価な高性能繊維をさ
らに上述のように加工したり、三次元状に加工して（Ｐ
ｒｏｃ．１ｓｔ ＪａｐａｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｎｏｖ．２８−
Ｄｅｃ．１，ｐｐ１５８７−１５９２，１９８９）用い
るため、連続繊維筋及び連続繊維メッシュの材料費は非
常に高くなり、セメント系複合材料の材料コストの大幅
な上昇要因となる。
引張補強筋比（Ｐｔ）を０．５％以上にして補強する場
合が多い。しかし、この方法は、高価な高性能繊維をさ
らに上述のように加工したり、三次元状に加工して（Ｐ
ｒｏｃ．１ｓｔ ＪａｐａｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ ＳＡＭＰＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｎｏｖ．２８−
Ｄｅｃ．１，ｐｐ１５８７−１５９２，１９８９）用い
るため、連続繊維筋及び連続繊維メッシュの材料費は非
常に高くなり、セメント系複合材料の材料コストの大幅
な上昇要因となる。
【００１２】また、ピッチ系短炭素繊維の体積％（ｖｏ
ｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ、以下Ｖｆ）が０．５〜
１．０％の範囲であり、アラミド連続繊維メッシュと組
合わせたハイブリッド系繊維補強型コンクリート（日本
建築学会大会学術講演梗概集，ｐｐ５１３−５１４，昭
和６２年１０月）や、ＰＡＮ系炭素繊維メッシュと組合
わせたハイブリッド型繊維補強型コンクリート（日本建
築学会大会学術講演梗概集，ｐｐ９３１−９３２，平成
２年１０月）等が提案されているが、いずれもセメント
系材料の初期クラック発生後、曲げ耐力が急激に低下し
て、連続繊維に応力が担われるため、セメント系複合材
料の曲げ弾性率がクラック発生点を変曲点として急激に
変化することとなり、補強材への連続的な応力の伝達は
行なわれない。
ｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ、以下Ｖｆ）が０．５〜
１．０％の範囲であり、アラミド連続繊維メッシュと組
合わせたハイブリッド系繊維補強型コンクリート（日本
建築学会大会学術講演梗概集，ｐｐ５１３−５１４，昭
和６２年１０月）や、ＰＡＮ系炭素繊維メッシュと組合
わせたハイブリッド型繊維補強型コンクリート（日本建
築学会大会学術講演梗概集，ｐｐ９３１−９３２，平成
２年１０月）等が提案されているが、いずれもセメント
系材料の初期クラック発生後、曲げ耐力が急激に低下し
て、連続繊維に応力が担われるため、セメント系複合材
料の曲げ弾性率がクラック発生点を変曲点として急激に
変化することとなり、補強材への連続的な応力の伝達は
行なわれない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、曲げ応力に
対して、セメント系材料硬化体への初期クラック発生
後、セメント系材料硬化体中に微細クラックを分散させ
て、曲げ弾性率の急激な変化を低減し、連続繊維筋また
は連続繊維メッシュへの応力の伝達を円滑にしたセメン
ト系複合材料を提供するものである。
対して、セメント系材料硬化体への初期クラック発生
後、セメント系材料硬化体中に微細クラックを分散させ
て、曲げ弾性率の急激な変化を低減し、連続繊維筋また
は連続繊維メッシュへの応力の伝達を円滑にしたセメン
ト系複合材料を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、セメント系マ
トリックス中に混入する強化繊維として、添加量が体積
％（Ｖｆ）で１．５％以上の引張弾性率２．０t/mm2 以
上である短繊維と、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュ
を併用したことを特徴とする繊維強化セメント系複合材
料である。本発明では、連続炭素繊維の引張弾性率は、
２０．０t/mm2以上、好ましくは３５．０t/mm2 以上で
あり、引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％以下であること
が望ましい。
トリックス中に混入する強化繊維として、添加量が体積
％（Ｖｆ）で１．５％以上の引張弾性率２．０t/mm2 以
上である短繊維と、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュ
を併用したことを特徴とする繊維強化セメント系複合材
料である。本発明では、連続炭素繊維の引張弾性率は、
２０．０t/mm2以上、好ましくは３５．０t/mm2 以上で
あり、引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％以下であること
が望ましい。
【００１５】本発明では、添加量が体積％（Ｖｆ）で
１．５％以上の引張弾性率２．０t/mm2 以上である短繊
維と、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュでセメント系
硬化体を補強することにより、セメント系材料硬化体の
初期クラック発生後に、セメント系材料硬化体中に微細
クラックを分散させて曲げ弾性率の急激な変化を低減
し、連続炭素繊維筋または連続炭素繊維メッシュへの応
力の伝達を連続的にしたことを特徴とするものである。
１．５％以上の引張弾性率２．０t/mm2 以上である短繊
維と、炭素繊維筋または炭素繊維メッシュでセメント系
硬化体を補強することにより、セメント系材料硬化体の
初期クラック発生後に、セメント系材料硬化体中に微細
クラックを分散させて曲げ弾性率の急激な変化を低減
し、連続炭素繊維筋または連続炭素繊維メッシュへの応
力の伝達を連続的にしたことを特徴とするものである。
【００１６】本発明に用いる短繊維は、その引張弾性率
が、使用するセメント系材料硬化体の引張弾性率より高
い短繊維であることが望ましい。引張弾性率としては、
セメント系材料硬化体の引張弾性率より高い２．０t/mm
2 以上が良い。好ましくは５．０t/mm2 以上の繊維であ
り、高弾性な繊維の方がよい。
が、使用するセメント系材料硬化体の引張弾性率より高
い短繊維であることが望ましい。引張弾性率としては、
セメント系材料硬化体の引張弾性率より高い２．０t/mm
2 以上が良い。好ましくは５．０t/mm2 以上の繊維であ
り、高弾性な繊維の方がよい。
【００１７】本発明に用いられる短繊維には、ポリビニ
ルアルコール系繊維、改質ポリアクリロニトリル系繊
維、アラミド繊維、炭素繊維、耐アルカリガラス繊維、
スチール繊維等を挙げることができ、この中でも高強
度、高弾性であり、セメント系材料中で化学的に安定な
炭素繊維を用いることが好ましい。
ルアルコール系繊維、改質ポリアクリロニトリル系繊
維、アラミド繊維、炭素繊維、耐アルカリガラス繊維、
スチール繊維等を挙げることができ、この中でも高強
度、高弾性であり、セメント系材料中で化学的に安定な
炭素繊維を用いることが好ましい。
【００１８】本発明に使用することのできる炭素繊維に
は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維を原料とした
ＰＡＮ系炭素繊維、及び石炭、石油タール、ピッチを原
料としたピッチ系炭素繊維等があり、種々のタイプの炭
素繊維が使用可能である。かかる炭素繊維は、形状は特
に限定されないが、短繊維の場合繊維長が３０mm以下の
状態で使用することが分散性の面から好ましい。
は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）繊維を原料とした
ＰＡＮ系炭素繊維、及び石炭、石油タール、ピッチを原
料としたピッチ系炭素繊維等があり、種々のタイプの炭
素繊維が使用可能である。かかる炭素繊維は、形状は特
に限定されないが、短繊維の場合繊維長が３０mm以下の
状態で使用することが分散性の面から好ましい。
【００１９】炭素繊維の表面状態は、セメント系材料硬
化体とのぬれ性の良好な表面酸化処理されたものが好ま
しく、混練性、分散性、ハンドリング性改善のため各種
サイジング処理されたものについては、そのまま用いて
も差しつかえない。
化体とのぬれ性の良好な表面酸化処理されたものが好ま
しく、混練性、分散性、ハンドリング性改善のため各種
サイジング処理されたものについては、そのまま用いて
も差しつかえない。
【００２０】短繊維のセメント系複合材料中での添加量
は、体積％（Ｖｆ）で１．５％以上であり、２％前後が
混練性能、補強効率及び経済性等の面から好ましい。添
加量が体積％（Ｖｆ）で１０．０％以上の場合には、短
繊維の分散性が著しく悪くなり、短繊維の補強効率が低
減する。添加量が体積％（Ｖｆ）で１．５％未満の場合
には、セメント系複合材料の引張強度が弱く、クラック
発生耐力が低いため充分なクラック分散効果を期待でき
ない。また、セメント系材料中へ短繊維を混ぜ込む場
合、必要に応じてメチルセルロース等の増粘剤や各種消
泡剤、減水剤等を加えるとより均一な混練に効果的であ
る。
は、体積％（Ｖｆ）で１．５％以上であり、２％前後が
混練性能、補強効率及び経済性等の面から好ましい。添
加量が体積％（Ｖｆ）で１０．０％以上の場合には、短
繊維の分散性が著しく悪くなり、短繊維の補強効率が低
減する。添加量が体積％（Ｖｆ）で１．５％未満の場合
には、セメント系複合材料の引張強度が弱く、クラック
発生耐力が低いため充分なクラック分散効果を期待でき
ない。また、セメント系材料中へ短繊維を混ぜ込む場
合、必要に応じてメチルセルロース等の増粘剤や各種消
泡剤、減水剤等を加えるとより均一な混練に効果的であ
る。
【００２１】本発明における炭素繊維筋または炭素繊維
メッシュは、連続繊維状の炭素繊維、炭素繊維とアラミ
ド繊維、耐アルカリガラス繊維のハイブリッド繊維等
を、プリプレグ法やプルトリュージョン法等で熱硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂で集束含浸し硬化して用いられる
が、使用する連続繊維としては、比較的引張弾性率が高
い炭素繊維が好ましい。
メッシュは、連続繊維状の炭素繊維、炭素繊維とアラミ
ド繊維、耐アルカリガラス繊維のハイブリッド繊維等
を、プリプレグ法やプルトリュージョン法等で熱硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂で集束含浸し硬化して用いられる
が、使用する連続繊維としては、比較的引張弾性率が高
い炭素繊維が好ましい。
【００２２】連続炭素繊維筋の形状は、異形鉄筋状に表
面加工したもの、表面に繊維を巻き凹凸を付けたもの、
表面にコロイダルシリカや砂等の無機物を付けたもの等
が挙げられる。連続炭素繊維メッシュの形状は、レピア
織機等にて１本絡みや２本絡みの状態に加工したものが
挙げられる。
面加工したもの、表面に繊維を巻き凹凸を付けたもの、
表面にコロイダルシリカや砂等の無機物を付けたもの等
が挙げられる。連続炭素繊維メッシュの形状は、レピア
織機等にて１本絡みや２本絡みの状態に加工したものが
挙げられる。
【００２３】本発明における炭素繊維筋または炭素繊維
メッシュ中の連続繊維のセメント系複合材料中での引張
補強筋比（Ｐｔ）は、０．５％以下が経済的であり、さ
らに本発明のハイブリッド効果の顕著な範囲であり好ま
しい。連続繊維の引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％より
大きい場合にも、短繊維とのハイブリッド補強形態の効
果はあるが、その効果は小さくなると共に、材料コスト
が上昇し経済的な効果が低減する。
メッシュ中の連続繊維のセメント系複合材料中での引張
補強筋比（Ｐｔ）は、０．５％以下が経済的であり、さ
らに本発明のハイブリッド効果の顕著な範囲であり好ま
しい。連続繊維の引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％より
大きい場合にも、短繊維とのハイブリッド補強形態の効
果はあるが、その効果は小さくなると共に、材料コスト
が上昇し経済的な効果が低減する。
【００２４】また、連続繊維の引張補強筋比（Ｐｔ）の
下限値は特に限定されるものではないが、０．０２％以
上である方が連続繊維の有効利用の面から好ましい。使
用する連続炭素繊維の引張弾性率は、２０．０t/mm2 以
上が望ましく、好ましくは３５．０t/mm2 以上である。
下限値は特に限定されるものではないが、０．０２％以
上である方が連続繊維の有効利用の面から好ましい。使
用する連続炭素繊維の引張弾性率は、２０．０t/mm2 以
上が望ましく、好ましくは３５．０t/mm2 以上である。
【００２５】本発明に使用される炭素繊維は、ポリアク
リロニトリル系、ピッチ系、セルロース系糸等のいずれ
の炭素繊維でも、特に限定されることなく、気相酸化、
溶液酸化、電解酸化、プラズマ酸化等で表面処理した炭
素繊維も使用できる。
リロニトリル系、ピッチ系、セルロース系糸等のいずれ
の炭素繊維でも、特に限定されることなく、気相酸化、
溶液酸化、電解酸化、プラズマ酸化等で表面処理した炭
素繊維も使用できる。
【００２６】連続炭素繊維を集束含浸する樹脂には、エ
ポキシ樹脂、ポリビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイロン６６、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテル
イミド等の熱可塑性樹脂いずれの場合でも用いることが
できるが、セメント系材料硬化体との界面強度を向上さ
せるため、樹脂表面にコロイダルシリカ、シラスバルー
ン、粉末硅砂、砂等を塗布することが効果的である。
ポキシ樹脂、ポリビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニル
エステル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイロン６６、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテル
イミド等の熱可塑性樹脂いずれの場合でも用いることが
できるが、セメント系材料硬化体との界面強度を向上さ
せるため、樹脂表面にコロイダルシリカ、シラスバルー
ン、粉末硅砂、砂等を塗布することが効果的である。
【００２７】本発明におけるセメント系材料硬化体は、
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、高炉セメント、アルミナセメント等に硅砂、粉末硅
砂、人工軽量骨材、フライアッシュ、シリカフューム等
を混ぜ、水を加えて水和反応により硬化させたものであ
り、通常流し込み成形法、プレス成形法や押出成形法に
より製造されるが、その成形法に特に限定されるもので
はない。
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、高炉セメント、アルミナセメント等に硅砂、粉末硅
砂、人工軽量骨材、フライアッシュ、シリカフューム等
を混ぜ、水を加えて水和反応により硬化させたものであ
り、通常流し込み成形法、プレス成形法や押出成形法に
より製造されるが、その成形法に特に限定されるもので
はない。
【００２８】養生方法は、通常湿空養生が行なわれる
が、オートクレーブによる高温高圧養生、水中養生など
でも良く特に限定されるものではない。
が、オートクレーブによる高温高圧養生、水中養生など
でも良く特に限定されるものではない。
【００２９】上述の短繊維と炭素繊維筋または炭素繊維
メッシュとセメント系材料硬化体から成るセメント系複
合材料中の製造方法は特に限定されるものではなく、通
常の流し込み成形法、押出成形法、プレス成形法、圧延
成形法等が適用できる。養生方法としては、通常の水中
養生、湿空養生、蒸気養生、高圧高温養生が適用できる
が、養生温度は連続炭素繊維筋または連続炭素繊維メッ
シュを集束含浸している樹脂の耐熱温度に依存するもの
である。
メッシュとセメント系材料硬化体から成るセメント系複
合材料中の製造方法は特に限定されるものではなく、通
常の流し込み成形法、押出成形法、プレス成形法、圧延
成形法等が適用できる。養生方法としては、通常の水中
養生、湿空養生、蒸気養生、高圧高温養生が適用できる
が、養生温度は連続炭素繊維筋または連続炭素繊維メッ
シュを集束含浸している樹脂の耐熱温度に依存するもの
である。
【００３０】
【作用】本発明の繊維強化セメント系複合材料は、強い
外部応力が作用し、セメント系材料硬化体中にクラック
が発生した場合、短繊維の補強効果でセメント系材料硬
化体中のクラックを分散させ、クラックの進行を制限さ
せることにより連続繊維への応力の伝達を円滑に行なう
ことが可能となった。
外部応力が作用し、セメント系材料硬化体中にクラック
が発生した場合、短繊維の補強効果でセメント系材料硬
化体中のクラックを分散させ、クラックの進行を制限さ
せることにより連続繊維への応力の伝達を円滑に行なう
ことが可能となった。
【００３１】そのため、セメント系材料硬化体に初期ク
ラックが発生した後も、曲げ耐力は低下することなく、
連続繊維が引張破断するまで曲げ耐力が向上していく特
性を得ることが可能となった。
ラックが発生した後も、曲げ耐力は低下することなく、
連続繊維が引張破断するまで曲げ耐力が向上していく特
性を得ることが可能となった。
【００３２】
実施例１ ピッチ系炭素繊維の短繊維（新日本製鐵製、ＮＧ−０４
Ｃ、引張強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／m
m2 、繊維長６mm）とＰＡＮ系炭素繊維の連続繊維（コ
ートルズ社製、引張強度２７２kgf/mm2 、引張弾性率２
２．８tf／mm2 ）を用いて、下記のような一方向連続炭
素繊維強化モルタル板を作成し、載荷速度０．５mm/mi
n、サポートスパン４００mmの条件で３点曲げ試験を行
なった。３点曲げ試験では、載荷荷重と載荷点直下での
変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求めた。供
試体寸法は、３０（ｄ）×４０（ｗ）×５００（ｌ）と
した。
Ｃ、引張強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／m
m2 、繊維長６mm）とＰＡＮ系炭素繊維の連続繊維（コ
ートルズ社製、引張強度２７２kgf/mm2 、引張弾性率２
２．８tf／mm2 ）を用いて、下記のような一方向連続炭
素繊維強化モルタル板を作成し、載荷速度０．５mm/mi
n、サポートスパン４００mmの条件で３点曲げ試験を行
なった。３点曲げ試験では、載荷荷重と載荷点直下での
変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求めた。供
試体寸法は、３０（ｄ）×４０（ｗ）×５００（ｌ）と
した。
【００３３】セメント系材料の配合は、短繊維の添加量
を体積％（Ｖｆ）で２％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 ピッチ系短炭素繊維 ３．３重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
を体積％（Ｖｆ）で２％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 ピッチ系短炭素繊維 ３．３重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
【００３４】ＰＡＮ系連続炭素繊維は、１２０００フィ
ラメント（１２Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョン
にコロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続
的に挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行
ない、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように
巻取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素
繊維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化
を行ない炭素繊維筋材を作成した。
ラメント（１２Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョン
にコロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続
的に挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行
ない、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように
巻取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素
繊維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化
を行ない炭素繊維筋材を作成した。
【００３５】炭素繊維筋は、供試体最下面に配筋した
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．０３４３％，
０．０６６３％，０．０９９４％，０．１３３％，０．
１６６％の６種類とした。得られた荷重−たわみ曲線を
図１に示す。
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．０３４３％，
０．０６６３％，０．０９９４％，０．１３３％，０．
１６６％の６種類とした。得られた荷重−たわみ曲線を
図１に示す。
【００３６】ここでＡ点は短繊維強化モルタル板の曲げ
耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は一方向連続
炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐力、炭素繊維筋に引張
破断を表す点である。図１に示すように短繊維と連続繊
維筋のハイブリッド効果により、クラック発生点はＡ点
からＢ点に向上した。
耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は一方向連続
炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐力、炭素繊維筋に引張
破断を表す点である。図１に示すように短繊維と連続繊
維筋のハイブリッド効果により、クラック発生点はＡ点
からＢ点に向上した。
【００３７】これより、セメント系材料硬化体にクラッ
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊維強化
セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくことが明
らかとなった。
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊維強化
セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくことが明
らかとなった。
【００３８】実施例２ 耐アルカリガラス繊維の短繊維（日本電気硝子製、ＡＲ
Ｇファイバー、引張強度１３０kgf/mm2 、引張弾性率
７．５tf／mm2 、繊維長６mm）とピッチ系炭素繊維の連
続繊維（新日本製鐵製、ＮＴ−２０、引張強度３５０kg
f/mm2 、引張弾性率２０tf／mm2 ）を用いて、下記のよ
うな一方向連続炭素繊維強化モルタル板を作成し、載荷
速度０．５mm/min、サポートスパン４００mmの条件で３
点曲げ試験を行なった。
Ｇファイバー、引張強度１３０kgf/mm2 、引張弾性率
７．５tf／mm2 、繊維長６mm）とピッチ系炭素繊維の連
続繊維（新日本製鐵製、ＮＴ−２０、引張強度３５０kg
f/mm2 、引張弾性率２０tf／mm2 ）を用いて、下記のよ
うな一方向連続炭素繊維強化モルタル板を作成し、載荷
速度０．５mm/min、サポートスパン４００mmの条件で３
点曲げ試験を行なった。
【００３９】３点曲げ試験では、載荷荷重と載荷点直下
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１８（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１８（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
【００４０】セメント系材料の配合は、短繊維の添加量
を体積％（Ｖｆ）で４％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 耐アルカリガラス繊維 ６．５重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
を体積％（Ｖｆ）で４％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 耐アルカリガラス繊維 ６．５重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
【００４１】ピッチ系連続炭素繊維は、６０００フィラ
メント（６Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョンにコ
ロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続的に
挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行な
い、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように巻
取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素繊
維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化を
行ない炭素繊維筋材を作成した。
メント（６Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョンにコ
ロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続的に
挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行な
い、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように巻
取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素繊
維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化を
行ない炭素繊維筋材を作成した。
【００４２】炭素繊維筋は、供試体最下面に配筋した
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．２０８％，
０．２７７％の３種類とした。得られた荷重−たわみ曲
線を図２に示す。ここでＡ点は短繊維強化モルタル板の
曲げ耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は一方向
連続炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐力、炭素繊維筋に
引張破断を表す点である。図２に示すように短繊維と連
続繊維筋のハイブリッド効果により、クラック発生点は
Ａ点からＢ点に向上した。これより、セメント系材料硬
化体にクラックが発生した後も、短繊維の補強効果によ
りクラックの成長が抑制され、さらにクラックが分散す
るため炭素繊維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわ
れ、繊維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が向上して
いくことが明らかとなった。
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．２０８％，
０．２７７％の３種類とした。得られた荷重−たわみ曲
線を図２に示す。ここでＡ点は短繊維強化モルタル板の
曲げ耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は一方向
連続炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐力、炭素繊維筋に
引張破断を表す点である。図２に示すように短繊維と連
続繊維筋のハイブリッド効果により、クラック発生点は
Ａ点からＢ点に向上した。これより、セメント系材料硬
化体にクラックが発生した後も、短繊維の補強効果によ
りクラックの成長が抑制され、さらにクラックが分散す
るため炭素繊維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわ
れ、繊維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が向上して
いくことが明らかとなった。
【００４３】実施例３ ピッチ系炭素繊維の短繊維（新日本製鐵製、ＮＧ−０４
Ｃ、引張強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／m
m2 、繊維長６mm）とＰＡＮ系炭素繊維の連続繊維（コ
ートルズ社製、引張強度２７２kgf/mm2 、引張弾性率２
２．８tf／mm2 ）を用いて、下記のような一方向連続炭
素繊維強化モルタル板を作成し、載荷速度０．５mm/mi
n、サポートスパン４００mmの条件で３点曲げ試験を行
なった。
Ｃ、引張強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／m
m2 、繊維長６mm）とＰＡＮ系炭素繊維の連続繊維（コ
ートルズ社製、引張強度２７２kgf/mm2 、引張弾性率２
２．８tf／mm2 ）を用いて、下記のような一方向連続炭
素繊維強化モルタル板を作成し、載荷速度０．５mm/mi
n、サポートスパン４００mmの条件で３点曲げ試験を行
なった。
【００４４】３点曲げ試験では、載荷荷重と載荷点直下
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１０（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１０（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
【００４５】セメント系材料の配合は、短繊維の添加量
を体積％（Ｖｆ）で２％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 ピッチ系短炭素繊維 ３．３重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
を体積％（Ｖｆ）で２％として、 普通ポルトランドセメント １００重量部 水 ５０重量部 粉末硅砂 ２０重量部 人工軽量骨材 １０重量部 ピッチ系短炭素繊維 ３．３重量部 の条件でオムニミキサーを用いて混練し、供試体を作成
した。全ての供試体は、４週間の水中養生を行なった
後、曲げ強度の測定を行なった。
【００４６】ＰＡＮ系連続炭素繊維は、１２０００フィ
ラメント（１２Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョン
にコロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続
的に挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行
ない、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように
巻取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素
繊維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化
を行ない炭素繊維筋材を作成した。
ラメント（１２Ｋ）の状態でエポキシ樹脂エマルジョン
にコロイダルシリカ（１０nm）を添加した樹脂中に連続
的に挿入し、プリプレグ法にて炭素繊維の集束含浸を行
ない、炭素繊維を５００mm程度の直線状態になるように
巻取った。次に、このエポキシ樹脂で集束含浸した炭素
繊維を８０℃のオーブン中に入れ、エポキシ樹脂の硬化
を行ない炭素繊維筋材を作成した。
【００４７】炭素繊維筋は、供試体最下面に配筋した
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．２９８％，
０．３４９％，０．４９３％の４種類とした。得られた
荷重−たわみ曲線を図３に示す。ここでＡ点は短繊維強
化モルタル板の曲げ耐力を表し、Ｂ点はクラック発生
点、Ｃ点は一方向連続炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐
力、炭素繊維筋に引張破断を表す点である。
（かぶり約０．２mm）。連続炭素繊維の引張方向の量を
表す引張補強筋比（Ｐｔ）は、０％，０．２９８％，
０．３４９％，０．４９３％の４種類とした。得られた
荷重−たわみ曲線を図３に示す。ここでＡ点は短繊維強
化モルタル板の曲げ耐力を表し、Ｂ点はクラック発生
点、Ｃ点は一方向連続炭素繊維強化モルタル板の曲げ耐
力、炭素繊維筋に引張破断を表す点である。
【００４８】図３に示すように短繊維と連続繊維筋のハ
イブリッド効果により、クラック発生点はＡ点からＢ点
に向上した。これより、セメント系材料硬化体にクラッ
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊維強化
セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくことが明
らかとなった。
イブリッド効果により、クラック発生点はＡ点からＢ点
に向上した。これより、セメント系材料硬化体にクラッ
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維筋への応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊維強化
セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくことが明
らかとなった。
【００４９】実施例４ ピッチ系炭素繊維（新日本製鐵製、ＮＧ−０４Ｃ、引張
強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／mm2 、繊維長
６mm）とＰＡＮ系炭素繊維メッシュ（新日本製鐵−鐘紡
製、１２０００フィラメント系（１２Ｋ）：引張強度３
５５．１kgf/mm2 、引張弾性率２３．８tf／mm2 ）を用
いて、下記のような連続炭素繊維強化モルタル板を作成
し、載荷速度０．５mm/min、サポートスパン４００mmの
条件で３点曲げ試験を行なった。
強度９０kgf/mm2 、引張弾性率５．０tf／mm2 、繊維長
６mm）とＰＡＮ系炭素繊維メッシュ（新日本製鐵−鐘紡
製、１２０００フィラメント系（１２Ｋ）：引張強度３
５５．１kgf/mm2 、引張弾性率２３．８tf／mm2 ）を用
いて、下記のような連続炭素繊維強化モルタル板を作成
し、載荷速度０．５mm/min、サポートスパン４００mmの
条件で３点曲げ試験を行なった。
【００５０】３点曲げ試験では、載荷荷重と載荷点直下
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１８（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
での変位を連続的に測定し、荷重−たわみ曲線を求め
た。供試体寸法は、１８（ｄ）×４０（ｗ）×５００
（ｌ）とした。
【００５１】セメント系材料の配合は、短繊維の添加量
を体積％（Ｖｆ）で２％として、実施例１と同様の配
合、養生を行なった後、曲げ耐力を測定した。
を体積％（Ｖｆ）で２％として、実施例１と同様の配
合、養生を行なった後、曲げ耐力を測定した。
【００５２】炭素繊維メッシュは、ＰＡＮ系連続炭素繊
維をレピア織機にて１本絡み状に織り、エポキシ樹脂で
集束含浸して作成したものである。炭素繊維メッシュ
は、供試体最下面に配筋した（かぶり約０．２mm）。連
続炭素繊維の引張方向の量を表す引張補強筋比（Ｐｔ）
は、０％，０．３７０％，０．４９６％の３種類とし
た。得られた荷重−たわみ曲線を図４に示す。
維をレピア織機にて１本絡み状に織り、エポキシ樹脂で
集束含浸して作成したものである。炭素繊維メッシュ
は、供試体最下面に配筋した（かぶり約０．２mm）。連
続炭素繊維の引張方向の量を表す引張補強筋比（Ｐｔ）
は、０％，０．３７０％，０．４９６％の３種類とし
た。得られた荷重−たわみ曲線を図４に示す。
【００５３】ここでＡ点は短繊維強化モルタル板の曲げ
耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は連続炭素繊
維強化モルタル板の曲げ耐力を表す点である。図４に示
すように短繊維と繊維メッシュのハイブリッド効果によ
り、クラック発生点は、Ａ点からＢ点に変化した。
耐力を表し、Ｂ点はクラック発生点、Ｃ点は連続炭素繊
維強化モルタル板の曲げ耐力を表す点である。図４に示
すように短繊維と繊維メッシュのハイブリッド効果によ
り、クラック発生点は、Ａ点からＢ点に変化した。
【００５４】これより、セメント系材料硬化体にクラッ
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維メッシュへの応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊
維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくこ
とが明らかとなった。
クが発生した後も、短繊維の補強効果によりクラックの
成長が抑制され、さらにクラックが分散するため炭素繊
維メッシュへの応力伝達が円滑に連続的に行なわれ、繊
維強化セメント系複合材料の曲げ耐力が向上していくこ
とが明らかとなった。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、繊維強化セメント系複
合材料に強い外部応力が作用し、セメント系材料硬化体
にクラックが発生した後も、繊維強化セメント系複合材
料の曲げ耐力が降下することなく、セメント系材料硬化
体から連続繊維への応力伝達が円滑となり、連続的に曲
げ耐力が上昇する繊維強化セメント系複合材料を得るこ
とが可能となった。そのため、従来のハイブリッド型繊
維補強コンクリートに比べ、連続繊維の引張補強筋比
（Ｐｔ）が０．５％以下の場合においても、連続繊維の
特性を有効に利用することが可能となり、繊維強化セメ
ント系複合材料の機械的物性や信頼性が向上した。
合材料に強い外部応力が作用し、セメント系材料硬化体
にクラックが発生した後も、繊維強化セメント系複合材
料の曲げ耐力が降下することなく、セメント系材料硬化
体から連続繊維への応力伝達が円滑となり、連続的に曲
げ耐力が上昇する繊維強化セメント系複合材料を得るこ
とが可能となった。そのため、従来のハイブリッド型繊
維補強コンクリートに比べ、連続繊維の引張補強筋比
（Ｐｔ）が０．５％以下の場合においても、連続繊維の
特性を有効に利用することが可能となり、繊維強化セメ
ント系複合材料の機械的物性や信頼性が向上した。
【図１】実施例１の繊維強化セメント系複合材料の、曲
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
【図２】実施例２の繊維強化セメント系複合材料の、曲
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
【図３】実施例３の繊維強化セメント系複合材料の、曲
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
【図４】実施例４の繊維強化セメント系複合材料の、曲
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
げ強度−たわみの関係の曲線を示した図表である。
Claims (2)
- 【請求項１】 セメント系マトリックス中に混入する強
化繊維として、添加量が体積％（Ｖｆ）で１．５％以上
の引張弾性率２．０t/mm2 以上である短繊維と、炭素繊
維筋または炭素繊維メッシュを併用したことを特徴とす
る繊維強化セメント系複合材料。 - 【請求項２】 炭素繊維筋または炭素繊維メッシュに用
いる連続炭素繊維の引張弾性率が２０．０t/mm2 以上
で、引張補強筋比（Ｐｔ）が０．５％以下であることを
特徴とする請求項１記載の繊維強化セメント系複合材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219454A JPH0664954A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 繊維強化セメント系複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219454A JPH0664954A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 繊維強化セメント系複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664954A true JPH0664954A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16735680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4219454A Withdrawn JPH0664954A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 繊維強化セメント系複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664954A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232562A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Public Works Research Institute | 繊維補強コンクリート |
| CN104131647A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-05 | 广东工业大学 | 一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板 |
| WO2020208910A1 (ja) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 東京製綱株式会社 | 連続繊維補強材を使用した短繊維補強コンクリート構造物 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP4219454A patent/JPH0664954A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232562A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Public Works Research Institute | 繊維補強コンクリート |
| CN104131647A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-11-05 | 广东工业大学 | 一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板 |
| CN104131647B (zh) * | 2014-07-10 | 2016-08-31 | 广东工业大学 | 一种利用玄武岩纤维增强的海砂水泥基复合保温墙板 |
| WO2020208910A1 (ja) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 東京製綱株式会社 | 連続繊維補強材を使用した短繊維補強コンクリート構造物 |
| US11753823B2 (en) | 2019-04-08 | 2023-09-12 | Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. | Short fiber-reinforced concrete structure using continuous fiber-reinforced polymer material |
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