JPH11156842A - 長繊維補強コンクリートの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に長繊維補強コンクリートを提供するこ
と。 【解決手段】 型枠内に長繊維を配置すると共に、同長
繊維をセメントミルクにより部分的に固定し、同状態に
てモルタル又はコンクリートを打設して、固化させた後
に、脱型するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長繊維補強コンク
リートの製造方法及びその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート製品中に、引張り補
強用の繊維を埋設したものがある。

【０００３】そして、引張り補強用の繊維としては、例
えば、炭素繊維、ガラス繊維、若しくは、ビニロン繊維
等を使用したものがあり、糸状の繊維に樹脂を含浸させ
て線状、網状、若しくは、シート状に二次加工して使用
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した二
次加工繊維は、基本的にオーダーメイドであるために、
コスト高になっており、それを使用する際にも、コンク
リート製品の製造現場において、人手によりセッティン
グする手間を要している。

【０００５】しかも、かかる二次加工繊維の加工費とセ
ッティングのための人件費が高いために、コンクリート
製品の単価が非常に高くなっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、型
枠内に長繊維を配置すると共に、同長繊維をセメントミ
ルクにより部分的に固定し、同状態にてモルタル又はコ
ンクリートを打設して、固化させた後に、脱型すること
を特徴とする長繊維補強コンクリートの製造方法を提供
せんとするものである。

【０００７】そして、本発明は、型枠内に長繊維を配置
すると共に、同長繊維をセメントミルクにより部分的に
固定し、同状態にてモルタル又はコンクリートを打設し
て層形成体を成形し、同層成形体上に単数若しくは複数
の層形成体を成形して固化させた後に、脱型すること、
また、長繊維は、その伸延方向とは水平に交差する方向
に部分的に屈曲させて配置することにも特徴を有する。

【０００８】また、本発明では、型枠内に長繊維を繰出
す長繊維繰出し部と、同長繊維繰出し部より繰出され長
繊維に向けてセメントミルクを噴出するセメントミルク
噴出部と、同セメントミルク噴出部及び上記長繊維繰出
し部を、型枠の直上方位置において前後左右及び上下方
向に移動させる移動部と、同移動部により長繊維繰出し
部を移動させて長繊維を配置した後に、型枠内にモルタ
ル又はコンクリートを投入する投入部と、同投入部、移
動部、セメントミルク噴出部、及び、長繊維繰出し部の
各駆動部を制御する制御部とを具備する長繊維補強コン
クリートの製造装置を提供せんとするものである。

【０００９】そして、本発明は、長繊維繰出し部とセメ
ントミルク噴出部は、移動部により一体的に移動可能と
し、長繊維繰出し部に設けた長繊維繰出し孔と、セメン
トミルク噴出部に設けたセメントミルク噴出孔とを近接
させて配置して、長繊維繰出し孔より繰出された直後の
長繊維に、セメントミルク噴出孔よりセメントミルクを
噴出させて、同長繊維をセメントミルクにより部分的に
固定することにも特徴を有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１１】すなわち、本発明に係る長繊維補強コンク
リートの製造方法は、型枠内に長繊維を配置すると共
に、同長繊維をセメントミルクにより部分的に固定し、
同状態にてモルタル又はコンクリートを打設して、固化
させた後に、脱型することを特徴としている。

【００１２】このようにして、長繊維補強コンクリート
を簡単に製造することができるために、引張り補強用の
繊維の加工費やセッティングのための人件費を削減する
ことができて、安価に長繊維補強コンクリートを提供す
ることができる。特に、プレキャスト製品としての安価
な提供が図れる。

【００１３】そして、型枠内に長繊維を配置すると共
に、同長繊維をセメントミルクにより部分的に固定し、
同状態にてモルタル又はコンクリートを打設して層形成
体を成形し、同層成形体上に単数若しくは複数の層形成
体を成形して固化させた後に、脱型することもできる。

【００１４】このようにして、長繊維を層状に配置する
ことができて、コンクリートを所望の強度に確保するこ
とができる。

【００１５】ここで、長繊維は、その伸延方向とは水平
に交差する方向に部分的に屈曲させて配置している。

【００１６】このようにして、長繊維をモルタル又はコ
ンクリートに確実に固着させることができて、同長繊維
による引張り補強効果を充分に確保することができる。

【００１７】また、本発明に係る長繊維補強コンクリー
トの製造装置は、型枠内に長繊維を繰出す長繊維繰出し
部と、同長繊維繰出し部より繰出され長繊維に向けてセ
メントミルクを噴出するセメントミルク噴出部と、同セ
メントミルク噴出部及び上記長繊維繰出し部を、型枠の
直上方位置において、前後左右及び上下方向に移動させ
る移動部と、同移動部により長繊維繰出し部を移動させ
て長繊維を配置した後に、型枠内にモルタル又はコンク
リートを投入する投入部と、同投入部、移動部、セメン
トミルク噴出部、及び、長繊維繰出し部の各駆動部を制
御する制御部とを具備している。

【００１８】このようにして、長繊維補強コンクリート
の製造において、脱型前までの作業を自動的に行なうこ
とができて、製造コストの低減が図れ、安価に長繊維補
強コンクリートを提供することができる。

【００１９】そして、長繊維繰出し部とセメントミルク
噴出部は、移動部により一体的に移動可能とし、長繊維
繰出し部に設けた長繊維繰出し孔と、セメントミルク噴
出部に設けたセメントミルク噴出孔とを近接させて配置
して、長繊維繰出し孔より繰出された直後の長繊維に、
セメントミルク噴出孔よりセメントミルクを噴出させ
て、同長繊維をセメントミルクにより部分的に固定して
いる。

【００２０】このようにして、セメントミルクによる長
繊維の部分的な固定を確実に行なうことができて、長繊
維の配置を精度良く行なうことができ、その結果、長繊
維による引張り補強効果を良好に確保することができ
る。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面を参照しな
がら説明する。

【００２２】図１に示すＡは、本発明に係る長繊維補強
コンクリートの製造装置（以下「製造装置」という）で
あり、同製造装置Ａは、型枠Ｋ内に長繊維Ｆを繰出す長
繊維繰出し部１と、同長繊維繰出し部１より繰出され長
繊維Ｆに向けてセメントミルクCmを噴出するセメントミ
ルク噴出部２と、同セメントミルク噴出部２及び上記長
繊維繰出し部１を、型枠Ｋの直上方位置において、前後
左右及び上下方向に移動させる移動部３と、同移動部３
により長繊維繰出し部１を移動させて長繊維Ｆを配置し
た後に、型枠Ｋ内にモルタル又はコンクリートＣを投入
する投入部４と、同投入部４、移動部３、セメントミル
ク噴出部２、及び、長繊維繰出し部１の各駆動部を制御
する制御部５とを具備している。

【００２３】型枠Ｋは、図１に示すように、上面開口の
矩形箱型に形成している。かかる型枠Ｋの形状は、当然
のことながら、製造する長繊維補強プレキャストコンク
リートPc（図２参照）の形状に応じて適宜設定すること
ができる。

【００２４】長繊維Ｆは、長尺に成形した糸状の繊維
（樹脂を含浸させる等の二次加工を施していない繊維）
を数本束にしたものであり、同長繊維Ｆとしては、例え
ば、炭素繊維、ガラス繊維、若しくはビニロン繊維を使
用することができ、引張り補強機能を有する繊維であれ
ば、これらに限らず適宜選択して使用することができ
る。

【００２５】長繊維繰出し部１は、上下方向に伸延する
繰出しパイプ10の下端に長繊維繰出し孔11を形成し、同
長繊維繰出し孔11の直上方に位置する繰出しパイプ10の
下部に繰出し体12を設け、同繰出し体12を電動駆動モー
タ13により駆動可能としている。

【００２６】このようにして、繰出しパイプ10中に挿通
した長繊維Ｆを長繊維繰出し孔11より直下方へ繰出すこ
ことができるようにしている。

【００２７】そして、繰出しパイプ10は、後述する移動
部３の左右移動体36に上部を固定状態に取付けている。

【００２８】セメントミルク噴出部２は、図２に示すよ
うに、上下方向に伸延する噴出パイプ20の下端にセメン
トミルク噴出孔21を形成し、同噴出パイプ20の上部を後
述する移動部３の左右移動体36に固定状態に取付け、同
噴出パイプ20の上端にセメントミルクタンク22を供給パ
イプ23を介して接続し、同セメントミルクタンク22に圧
送ポンプ24を接続パイプ25を介して接続している。

【００２９】このようにして、圧送ポンプ24によりセメ
ントミルクタンク22内のセメントミルクCmを供給パイプ
23→噴出パイプ20→セメントミルク噴出孔21より一定量
噴出させるようにしている。

【００３０】この際、セメントミルク噴出孔21は、長繊
維繰出し孔11に近接させて配置して、長繊維繰出し孔11
より繰出された直後の長繊維Ｆに、セメントミルク噴出
孔21よりセメントミルクCmを噴出させて、同長繊維Ｆを
セメントミルクCmにより部分的に固定することができる
ようにしている。

【００３１】ここで、セメントミルク噴出孔21は、空気
泡混入率を可及的に小さくするために、長繊維Ｆにスポ
ット的に、かつ、間欠的に噴出させるようにしている。

【００３２】移動部３は、図１に示すように、型枠Ｋの
左右側近傍位置に、それぞれ前後方向へ伸延する前後移
動レール30,30 を床面Ｕ上に敷設し、両レール30,30 上
に台車31,31 を走行移動可能に載置し、両台車31,31 に
それぞれ上下案内支柱32,32を立設し、両上下案内支柱3
2,32 間に、左右方向に伸延する支持フレーム33を上下
スライド自在に横架すると共に、同支持フレーム33を、
各台車31,31 上に立設した昇降シリンダ34,34 により支
持して、両昇降シリンダ34,34 により支持フレーム33を
昇降可能とし、同支持フレーム33上には、左右方向に伸
延する左右移動レール35を敷設して、同レール35上に左
右移動体36を走行移動可能に載置している。37は台車駆
動モータ、38は左右移動体駆動モータである。

【００３３】そして、左右移動体36上には、長繊維リー
ル40を載置して、同長繊維リール40より長繊維Ｆをガイ
ドリール41を介して長繊維繰出し部１の繰出しパイプ10
中に導いている。42はリールケース、43は長繊維引出し
孔である。

【００３４】投入部４は、図１に示すように、型枠Ｋ内
にモルタル又はコンクリートを投入するようにしてお
り、モルタル又はコンクリートを収容したタンク（図示
せず）に供給パイプを介して接続し、同タンクに圧送ポ
ンプを接続して、同圧送ポンプによりタンク内のモルタ
ル又はコンクリートＣ（図３参照）を供給パイプを通し
て投入部４より型枠Ｋ内に一定量投入することができる
ようにしている。

【００３５】制御部５は、図１に示すように、入力側に
外部入力手段としてのキーボード50を接続し、出力側に
前記した長繊維繰出し部１の電動駆動モータ13と、セメ
ントミルク噴出部２の圧送ポンプ24と、移動部３の昇降
シリンダ34,34 、台車駆動モータ37,37 、及び、左右移
動体駆動モータ38と、投入部４の圧送ポンプとを接続し
ている。

【００３６】このようにして、キーボード50を介して制
御部５に長繊維Ｆの配置形態Ｐ（図２参照）を入力して
おくと、移動部３が長繊維繰出し部１とセメントミルク
噴出部２とを一体的に前後左右及び上下方向に移動させ
て、長繊維Ｆを設定通りの配置形態に配置することがで
きるようにしている。

【００３７】次に、上記のように構成した製造装置Ａに
より長繊維補強プレキャストコンクリートPcを製造する
方法について、図１〜図３を参照しながら説明する。

【００３８】(1) キーボード50により制御部５に長繊維
Ｆの配置形態Ｐを入力する。

【００３９】(2) 制御部５により各駆動部を制御する。

【００４０】 図１及び図２に示すように、移動部３
により長繊維繰出し部１とセメントミルク噴出部２とを
一体的に初期設定位置に移動させる。

【００４１】 図１及び図２に示すように、移動部３
により長繊維繰出し部１を初期設定位置P1より円弧部P2
を形成すべく移動させながら、同長繊維Ｆを繰出して続
いて長繊維繰出し部１を後方向へ真直ぐに移動させてな
がら長繊維Ｆを繰出した後、長繊維繰出し部１を所定位
置にて円弧部P2を形成すべく移動させながら長繊維Ｆを
繰出し、今度は、長繊維繰出し部１を前方向へ真直ぐに
移動させながら長繊維Ｆを繰出す。

【００４２】このように、長繊維繰出し部１を前後方向
にジグザグ状に往復移動させながら、型枠Ｋの底部に長
繊維Ｆを配置する。

【００４３】この際、セメントミルク噴出部２よりセメ
ントミルクＣｍを長繊維Ｆに向けて一定量づつ間欠的に
噴出させて、同長繊維Ｆを部分的に固定する。

【００４４】 投入部４より型枠Ｋ内にコンクリート
Ｃを投入して、層形成体C1を成形する（図３（イ）参
照）。

【００４５】この際、長繊維Ｆの円弧部P2がコンクリー
トＣに確実に付着して、長繊維Ｆのアンカー部として機
能する。

【００４６】 図２及び図３（イ）に示すように、層
形成体C1の上面において、長繊維繰出し部１を左右方向
にジグザグ状に往復移動させながら長繊維Ｆを配置す
る。

【００４７】この際、セメントミルク噴出部２よりセメ
ントミルクＣｍを長繊維Ｆに向けて一定量づつ間欠的に
噴出させて、同長繊維Ｆを部分的に固定する。

【００４８】 図３（ロ）に示すように、投入部４よ
り層形成体C1上にコンクリートＣを投入して、層形成体
C2を成形する。

【００４９】 図３（ハ）に示すように、上記〜
を所定の回数繰返して、複数の層形成体を積層状に成形
する。

【００５０】ここで、上記した長繊維Ｆは、積層した複
数の層形成体C1,C2 ……内において連続して配置してい
るものであり、上記した〜までの作業は、連続的に
自動制御されて行なわれるものである。

【００５１】図４は、長繊維Ｆの配置形態Ｐの他実施例
を示しており、多数のループ部P3を形成することによ
り、コンクリートＣとの付着性を高くして、長繊維Ｆの
引張り補強効果を良好に確保することができる。

【００５２】図５は、製造する長繊維補強プレキャスト
コンクリートPcが、円形孔55と矩形孔56を有している場
合における長繊維Ｆの配置形態Ｐを示している。

【００５３】このように、製造する長繊維補強プレキャ
ストコンクリートPcの形状、すなわち、平板状、弯曲板
状、孔の有無等にかかわりなく、長繊維Ｆの配置形態Ｐ
は、平面的な二次元で、さらには、立体的な三次元でも
自由に設計することができ、特に、強度上、引張り補強
を必要とする部分には、長繊維Ｆを二次元で、又は、三
次元で密集させて配置することにより、所望の強度を確
保することもできる。

【００５４】なお、本実施例では、長繊維補強プレキャ
ストコンクリートPcの製造について説明しているが、本
発明は、何らこれに限られるものではなく、現場打ちコ
ンクリートの長繊維補強にも適用可能なものである。

【００５５】また、本実施例では、塩素の影響を受けに
くい長繊維Ｆを使用しているために、塩素含有量が高い
廃棄物を原料としたセメント、いわゆる「エコセメン
ト」を使用することも可能である。

【００５６】ここで、「エコセメント」は、日本におけ
る都市ゴミ焼却灰、下水処理時に発生する脱水汚泥ケー
キ等の都市生活廃棄物を原料として製造されているもの
であり、同「エコセメント」の硬化体からは、水和の際
に水に溶解した塩素がそのまま、又は、溶解度が比較的
高い含塩素水和物となって溶出するために、プレストレ
ストコンクリート、鉄筋コンクリート、ＰＣ鋼線、及
び、鋼繊維補強コンクリート等には使用できないとされ
ているものである。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。

【００５８】 請求項１記載の本発明では、型枠内に
長繊維を配置すると共に、同長繊維をセメントミルクに
より部分的に固定し、同状態にてモルタル又はコンクリ
ートを打設して、固化させた後に、脱型することによ
り、長繊維補強コンクリートを簡単に製造することがで
きるために、引張り補強用の繊維の加工費やセッティン
グのための人件費を削減することができて、安価に長繊
維補強コンクリートを提供することができる。特に、プ
レキャスト製品としての安価な提供が図れる。

【００５９】 請求項２記載の本発明では、型枠内に
長繊維を配置すると共に、同長繊維をセメントミルクに
より部分的に固定し、同状態にてモルタル又はコンクリ
ートを打設して層形成体を成形し、同層成形体上に単数
若しくは複数の層形成体を成形して固化させた後に、脱
型することにより、長繊維を層状に配置することができ
るために、長繊維補強コンクリートを所望の強度に確保
することができる。

【００６０】 請求項３記載の本発明では、長繊維
は、その伸延方向とは水平に交差する方向に部分的に屈
曲させて配置しているために、長繊維をモルタル又はコ
ンクリートに確実に固着させることができて、同長繊維
による引張り補強効果を充分に確保することができる。

【００６１】 請求項４記載の本発明では、長繊維補
強コンクリート製造装置が、型枠内に長繊維を繰出す長
繊維繰出し部と、同長繊維繰出し部より繰出され長繊維
に向けてセメントミルクを噴出するセメントミルク噴出
部と、同セメントミルク噴出部及び上記長繊維繰出し部
を、型枠の直上方位置において、前後左右及び上下方向
に移動させる移動部と、同移動部により長繊維繰出し部
を移動させて長繊維を配置した後に、型枠内にモルタル
又はコンクリートを投入する投入部と、同投入部、移動
部、セメントミルク噴出部、及び、長繊維繰出し部の各
駆動部を制御する制御部とを具備しているために、長繊
維補強コンクリートの製造において、脱型前までの作業
を自動的に行なうことができて、製造コストの低減が図
れ、安価に長繊維補強コンクリートを提供することがで
きる。

【００６２】 請求項５記載の本発明では、長繊維繰
出し部とセメントミルク噴出部は、移動部により一体的
に移動可能とし、長繊維繰出し部に設けた長繊維繰出し
孔と、セメントミルク噴出部に設けたセメントミルク噴
出孔とを近接させて配置して、長繊維繰出し孔より繰出
された直後の長繊維に、セメントミルク噴出孔よりセメ
ントミルクを噴出させて、同長繊維をセメントミルクに
より部分的に固定しているために、セメントミルクによ
る長繊維の部分的な固定を確実に行なうことができて、
長繊維の配置を精度良く行なうことができ、その結果、
長繊維による引張り補強効果を良好に確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る長繊維補強コンクリートの製造装
置の斜視説明図。

【図２】長繊維の配置形態を示す説明図。

【図３】製造工程説明図。

【図４】長繊維の配置形態の他実施例を示す説明図。

【図５】長繊維の配置形態のもう一つの他実施例を示す
説明図。

【符号の説明】

Ａ 長繊維補強コンクリートの製造装置 Ｆ 長繊維 Ｋ 型枠 １ 長繊維繰出し部 ２ セメントミルク噴出部 ３ 移動部 ４ 投入部 ５ 制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型枠内に長繊維を配置すると共に、同長
   繊維をセメントミルクにより部分的に固定し、同状態に
   てモルタル又はコンクリートを打設して、固化させた後
   に、脱型することを特徴とする長繊維補強コンクリート
   の製造方法。
2. 【請求項２】 型枠内に長繊維を配置すると共に、同長
   繊維をセメントミルクにより部分的に固定し、同状態に
   てモルタル又はコンクリートを打設して層形成体を成形
   し、同層成形体上に単数若しくは複数の層形成体を成形
   して固化させた後に、脱型することを特徴とする長繊維
   補強コンクリートの製造方法。
3. 【請求項３】 長繊維は、その伸延方向とは水平に交差
   する方向に部分的に屈曲させて配置することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の長繊維補強コンクリートの製造
   方法。
4. 【請求項４】 型枠内に長繊維を繰出す長繊維繰出し部
   と、同長繊維繰出し部より繰出され長繊維に向けてセメ
   ントミルクを噴出するセメントミルク噴出部と、同セメ
   ントミルク噴出部及び上記長繊維繰出し部を、型枠の直
   上方位置において、前後左右及び上下方向に移動させる
   移動部と、同移動部により長繊維繰出し部を移動させて
   長繊維を配置した後に、型枠内にモルタル又はコンクリ
   ートを投入する投入部と、同投入部、移動部、セメント
   ミルク噴出部、及び、長繊維繰出し部の各駆動部を制御
   する制御部とを具備する長繊維補強コンクリートの製造
   装置。
5. 【請求項５】 長繊維繰出し部とセメントミルク噴出部
   は、移動部により一体的に移動可能とし、長繊維繰出し
   部に設けた長繊維繰出し孔と、セメントミルク噴出部に
   設けたセメントミルク噴出孔とを近接させて配置して、
   長繊維繰出し孔より繰出された直後の長繊維に、セメン
   トミルク噴出孔よりセメントミルクを噴出させて、同長
   繊維をセメントミルクにより部分的に固定することを特
   徴とする請求項４記載の長繊維補強コンクリートの製造
   装置。