JPS5981118A - コンクリ−ト製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐アルカリガラス繊維を内蔵するコンクリー
ト製品の製造方法に関するものである。

従来、ガラス繊維を内蔵したコンクリートであるＧＲＣ
の製造法として、スプレー法、プレミックス法等がある
が、共通して言えることは、ガラス繊維ロービングを１
０〜４０諸位に切断して使用している。ガラス繊維の強
度に及ぼす要因として、繊維配向、繊維長さ等があげら
れるが、特に。

配向が強度に与える影響は絶対的なものがある。

一方＼向配向では繊維配向効果係数が１であり。

平面でランダム配向は１／３〜３／８で、・３次元ラン
ダム配向では１／６〜１１５となっていみ。スプレー法
でハ１／３−３／８　、プレミックスでは１／６〜１１
５に匹敵する。ＧＲＯ製品が高価であるのは、この配向
技術が基本的に二次元、三次元ランダムであるからであ
る。従って混入量の点については、どの製法においても
、マトリックスの重量比は９通常３〜５％の範囲で実施
されている。

第８図に、長さ３７間のガラス繊維を普通セメントの中
に二次元ランダムに配向した場合の繊維使用率とセメン
ト製品の曲げ破壊強度との関係を示す。従来は、ガラス
繊維をランダム配向でセメント製品の中に混ぜていたの
で９曲げ破壊強度が３５０〜５００　ｋ’−９／ｃａ程
度のセメント製品を得るためには、ガラス繊維を３〜５
重量係、ないしは。

それ以上混ぜる必要があった。

本発明は、こうした従来の二次元、三次元の配向を取り
除き、連続直線配向にして、ガラス繊維の使用量を極端
に減じ、材料コストの大幅な低減と、コンクリート製品
強度のアップを目的とするものである。

本発明は、繊維補強コンクリート製品を製造するに際し
、耐アルカリガラス繊維を、コンクリート製品の０．０
５〜２．０重量多使用し、且つ、ガラス繊維の配向が連
続直線配向になるように内蔵して使用したことを特徴と
するコンクリート製品の製造方法である。

本発明の実施例を１図面を参照しながら説明する。

第１図は、この発明によって製造したコンクリート製品
６の第１実施例を示している。第２図は第１図に示すコ
ンクリート製品６に内蔵するガラス繊維枠５におけるガ
ラス繊維３の配向を示す。

第３図は第２図のｍ−ｍ線断面を示す。第２図及び第３
図に示されるガラス繊維配向を行うには。

両端の鉄筋工および２とその外側の鉄筋工ａおよび２ａ
　　を利用して、ガラス（、）ｉ−維ロービング３を連
続直線配向にする。鉄筋２ａの間げき４は、ロービング
３を配列しやすくした重要な、すき間である。

このすき間を通して第２，３図の様なガラス繊維３の状
態にし、一本の連続した繊維で何回も往復できるのであ
る。直線の両端部には引張られる力を生じているが、こ
の鉄筋工ａと２ａに生じる力は。

同じ力であることが強度アップには必要な条件である。

ガラス繊維ロービング３の各線は全部同一の張力でなけ
ればならない。

こうして連続直線を有する補強材５を型枠に入れて、振
動を与え、コンクリート製品をつくるのである。なお本
発明におけるコンクリート、の最少厚みは１０　ｍ、ｍ
前後である。ガラス繊維の使用量は外力あるいは鉄筋量
との関連によって異なるが。

第１実施例では、コンクリート製品の０．０５〜１゜５
重量係である。

ここで、コンクリート製品に対するガラス縣、維の割合
の下限を０．０５％としたのは、これより少なくなると
所望の強度が得られないためであり。

上限を１．５　％としたのは、この程度でも所望の強度
が充分に得られ、かつ、高価なガラス繊維の使用量を節
約して費用を安くするためである。

上記比率が従来のＧＲＣ技術に比べ極端に低いのは、配
向問題とともに次の理由による。スプレー法の場合、セ
メントあるいはペーストに同時にガラス繊維を吹きつけ
るだけで９表面付着のみでフィラメント、ストランドに
セメント粒子がくいこまないところにスプレー法の根本
的欠点がある。

又、プレミックスの場合、セメントあるいはペーストを
チョツプドストランドとを充分に混ぜ合わせるのでなく
９表面にかろうじてセメントを付着さぜる技術である。

充分に混ぜると繊維が損傷を起こし、下手をすると解絨
しで使いものにならなくなる。この様な根本的問題を従
来技術は持っているわけだが９本発明では構成上、前述
の問題点を解決可能にしだのである。

又９本発明の特徴は、砂、管胴寸法２０〜２５闘の砕石
、セメントで組成されるだめコンクリートの製品重量に
占めるガラス繊維重量が従来ＧＲＣに比らべ極端に低い
ことが諸々のデーターの中に証明されている。

コンクリート製品は、力学的な形として、又。

構造物として力を受けとめるわけだから、長さ。

厚さ９幅等の相関関係が適正でなければならない。

特に、長さと厚さの比は重要視される。モルタル及びコ
ンクリートとガラス繊維の複合物において。

曲げ強さ，せん断力については薄くて強いばかりがすべ
てでなく，舒済的には同じ物性で厚みを増すことにより
２倍，３倍と強い構造体にすることができる。ここに本
発明の繊維使用量の比が低い理由がある。スプレー法に
て５％の繊維を使用して厚みを増せば相当強くなる。し
かし、経済的面からは使いものにならない。ガラス繊維
配向を連続直線にすることにより繊維を有効に使用し，
長さと厚みのバランスのため必要な厚みを増す。厚み゛
はガラス繊維を含まない純粋のコンクリートをもって増
すのであるから経済的には非常に安いわけである。

次にコンクリート製品重量対ガラス繊維重量の計算で前
提条件を明確にしておく。第１実施例の２層打ちの場合
，コンクリート製品６の製品厚の一部分を，プレミック
ス法やスプレー法で打ち，残り部分を、普通コンクＩＪ
　−トで打った時７分母となるのは、２層の合泪重量で
はなく、ＯＲＣ厚み部分のみである。なお第１図の応用
製品としては。

カーテンウオール、床、側溝蓋、壁、捨て型枠。

その他のコンクリ−１・板類がある。

第４図は、この発明によって製造したコンクリート製品
の第２実施例を示している。第５図は第４図に示しだコ
ンクリート製品６に内蔵するＵ形状のガラス片戟維枠５
におけるガラス繊維３の配向を示す。ロービング、スト
ランドを、一本っつＵ形状にして結びつけてもよいし、
Ｕ形状に連続して張っても良い。又、ロービングを複数
本捷とめ。

直接。配向した繊維を型枠に入れ、コンクリートを流し
込み、振動を与え、繊維とセメント粒子を密着させるの
である。

連続直線配向のため、Ｕ字溝の側壁部のガラス稙」、３
は重力方向にある。この固定された綾１維とコンクリー
トとが振動をカえることによって密着し９本発明の繊維
コンクリートが製造されるのである。従って１本発明に
おける振動論は、ガラス繊維とセメントの結合を実現す
る手段でもあるため、深く研究開発がなされるであろう
。

Ｕ形用の連続直線は両面の側壁部と底部とが一本の連続
したガラス繊維３で連結されているのも。

第２実施例の特徴である。

ガラス繊維は製品重量の０．１〜１．８重量係であれば
、はとんどの寸法形状のＵ字溝は、この範囲におさまる
。応用製品としては、落蓋式側溝、はり′を有する側溝
、その他のＵ形溝ずべてに及ぶ。

第６図は本発明によって製造されるコ／り１７一ト製品
６の第３実施例を示している。この場合のガラス繊維枠
５におけるガラス繊維３の配列は第７図の通りである。

角型タイプは荷重が大きくかかる場合が多いだめ、形状
寸法の差をっけ、中がご式にして、２重、３重構造にす
ることができるし、ハンチ部分５硫の、ガラス繊維もき
れいに配向可能である。ガラス繊維は製品重量の０．５
〜２．０重量多使用する。

本発明はガラス繊維理論のみでなく、鉄筋コンク’）　
　Ｆ　’ｉ！Ｉ！　論と併用しているため、琲、推量が
従来（）　ＲＣと比べ極めて少ない原因になっているこ
とも添えておく。

以上の構成のため、従来ＧＲＣ製法では考えられない安
くて強いＯＲＣを供給できるのである。

ガラス繊維複合月利が商業的に成りたつかどうかは、マ
）　ＩＪノクスが非常に安価であるので、生産価格に支
配的な影響を与えるのは、繊維の価格と混入量、使用量
、添加量である。鉄筋コンクリ−ト製品にＯＲＣが取っ
て代わられるかどうかは。

この点にかかっている。

本発明はこうした商業上の観点からみて、ガラス繊維の
使用率を０．０５〜２．０重量係の範囲内に留め、物性
的には、ガラス繊維配向の最高効率であるところの連続
直線配向を実現し、従来の（）ＲＣ製法の物性より一層
高めたものである。逆に言えば９本発明の配向でないと
、使用量ｏ、、ｏ５〜２．０％は達成できない。このガ
ラス使用比率であれば。

重量を軽減し、原材料コストを下げると共に、現存する
鉄筋コンクリート製品を９本発明の応用製品に代替する
ことが可能に々る。従来技術では。

使用率は最低３％以上でないと９強度的効果は出ないの
である。

本発明では、ガラス繊維は連続しているばかりでなく、
繊維の位置が固定できるだめ、コンクリート製品の形状
寸法を力学的に十分活用できる。

具体的に名えば、鉄筋をメッキして使用すれば。

かぶりを３〜５朋に縮めることができる。又、繊維その
ものは、張られた状態で直線になっているため、この張
力の効果も繊維使用量低減に二段がっている。

さらに９本発明の構成を利用し、連続直線ガラス繊維ロ
ービング、ストランドの中にペーストが食い込む様に、
促進剤を使用すれば効果はもっとあがる。フィラメント
との接触量を増やすために。

毛管現象を強く生じさせる促進物、あるいは、セ、メン
ト粒子の食い込み促進物をロービングに簡単につけるこ
とができる。

劣化については、バイダーのアルカリ物質が影響してい
るだめ、バイダーからガラス繊維を守るだめの保護剤、
あるいは中和剤を開発すれば、直線配向した繊維構成と
、いっしょになって劣化防止に役立つのである。

このように、この発明においては、特許請求の範囲に記
ＩＩ！　した構成にしだので、前記したような理由によ
り、安くて強いコンクリート製品を確実容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す斜視図、第２図は第
１図に示すセメント製品の中に内蔵したガラス繊維枠の
平面図、第３図は第２図のＩｌｌ　−ＩＩＩ線断面図、
第４図は本発明の第２実施例を示す斜視図、第５図は第
４図に示すセメント製品に内蔵したガラス繊維枠の斜視
図、第６図は本発明の第３実施例を示す斜視図、第７図
は第６図に示すセメント製品に内蔵したガラス繊維枠の
斜視図、第８図は従来のガラス繊維のランダム配向によ
るガラス繊維使用率とセメント製品の曲げ破壊強度との
関係を示す曲線である。 １、ｌａ、２，２ａ・・・鉄筋、３・・・ガラス繊維、
４・・・間げき、５・・・ガラス繊維枠、６・・・コン
クリート製品 特許出願人　　末　松　大　吉 手続補正書（自発） 昭和５８年１１月２２日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ２、発明の名称 コンクリート製品の製造方法 ３、補正をする者 事１′１．との関係　特許出願人 〒　８１９−］　］ １１ニ所　晶岡県糸島郡前原町大字加布里９６６４、補
正の対象 発明の名称、明細書全文、図面。 ５、補正の内容 １、発明の名称を［繊維補強セメント製品の製造方法」
と補正する。 ２）明細書を別紙のとおり補正する。 ３）図面全図を別紙のとおり補正する３明　　　　細　
　　　書 １、発明の名称 繊維補強セメント製品の製造方法 ２、特許請求の範囲 ３、発明の詳細な説明 本発明は、鉄筋枠に耐アルカリ性ガラス＃＆維を張設さ
せて得た繊維枠を内蔵する繊維補強セメント製品の製造
方法、特に耐アルカリ性ガラスＵｌ。 の内蔵量に関する。 従来、耐アルカリ性ガラスｔＡ碓を内蔵する製造方法、
としてスプレー法、プレミックス法等があるが、これら
の方法ではＧＲＣ製品として充分な強度を得るには耐ア
ルカリ性ガラスｍｔ紺の混入量を３〜５重量％にしなけ
れば所望の強度か得られないという問題があった。これ
はチョツプドストランドの配向か゛二次元ランダム、あ
るいは三次元ランブトとなり、繊＋ｉＩ［配向効率がプ
レミックス法では、１５〜２（）％、スプレー法では３
３％−３７％であることに原因しているのである。 本発明は、かがる従来の問題点を解消せんとなされたも
ので、その目的とするところは、鉄筋枠による補強効果
と、耐アルカリ性ガラス繊維の直線配向による補強効果
と、により従来技術よりも耐アルカリ性ガラス繊維の混
入量を少なくしながらも十分な強度を有する繊維補強セ
メント製品の製造方法を提供することにある。 即ち、この目的を達成するために、本発明の繊ｉ゛（１
補強セメント製品の製造方法は、所望の形状の鉄筋枠に
耐アルカリ性力゛ラス繊維による長繊維線を張設させて
得た繊維枠を内蔵する繊維補強セメント製品を製造する
に際し、前記耐アルカリ性力゛ラスＪｉ’！４ｆｕをセ
メント製品に対してｆｌ、（１５〜２．０重量％になる
ように内蔵することとした。 ここで、本発明における長繊維線とは、所要の間隔を張
設するに足りる最低限の長さ、１回又は複数回捲回する
に足りる最低限の長さ、その眺とにかく張設することが
できる長さを有するｌ＆、鉗をいう。例えば、ガラスｌ
＆維ではストランド、ロービングのようなものをいう。 張設とは、長繊維線を枠体に捲張したり、ひっかけたり
、結んだり、接着したり、その飢の方法にて枠体に長繊
維線を張った状態、とにがく少なくとも２本の枠材間に
長繊維線が渡された状態をいう。 従って、前述のように構成した本発明のｔ＆維補強セメ
ント製品の製造方法によれば、鉄筋枠による補強効果に
加え、耐アルカリ性ガラス繊Ｊ４Ｕの直線配向による補
強効果を有するため、その分だけ耐アルカリ性ガラス繊
維の内蔵量を少なくし、耐アルカリ性ガラス繊維のセメ
ント製品に対する内蔵比を００ＯＳ〜２重量％とじなが
らも十分な強度を有する繊維補強セメント製品の製造方
法を得ることかできる。 以下、本発明の実施例を図面に示して説明する。 第１図〜第３し！に本発明の実施例である繊維補強コン
クリート製品（平板）の製造方法を示す。 図において、２は鉄筋枠で・、主筋１ａと配力筋ＪＩ）
と、ｌ′１１１助筋１ｃから成る。３は耐アルカリ性ガ
ラス繊Ｘ＋Ｆによる長繊維線で、配力筋１ｂ、］ｆｌの
開と、補助筋１ｃ、ｌｃの間とに、縦横に張設されてい
る。配力動用）に沿って組まれている複数の補助筋Ｊｃ
、１ｃの間隔ｔは、長繊維線３を配力筋」ｂと補助筋１
ｃとの間に通して長繊維線３を鉄筋枠の表と裏のどちら
が一方側に張設する際に必要なものである。 ４は繊Ｍ１枠で、鉄筋枠２に長繊維線３が張設されてい
る。 繊維補強コンクリート製品５（平板）を作るには、型枠
６に繊ＭＬ枠４をスペーサーにて保持し、コンクリート
７　（骨相寸法５〜２５ｈｕｎ）を打設する。 尚、耐アルカリ性ガラス繊維３の内ａ量は、コンクリー
ト製品のＱ、０５〜２．０重量％である。 ここで、耐アルカリ性ガラス繊維の内蔵量の下限をコン
クリ−ｊ−製品の０　、０５　％としたのは、これより
少なくなると繊維補強効果か得られず、又、」１限を２
％としたのは、この範囲で所望の強度が得られ、かつ力
゛ラス繊維の使用量を節約してコストを安くするためで
ある。 従って、前述のようにして製造された繊維補強セメント
製品５には鉄筋枠２に長縁４１線３を張設した繊維枠４
が内蔵され、この鉄筋枠２による補強と、直線配向によ
る長縁ｍ線；）と、で十分な強度が得られ、その分繊推
量を減少させることができるのである。 以」ユ、本発明の一実施例について図面により説明した
か、本発明の具体的な構成は前記した実施例に限定され
るものではない。 繊ｍＥ枠としては鉄筋枠に対し長繊維線が張設されたも
のならどんな形状でも構わない。 製品例としては、実施例では、平板をあげたが、この池
にも、Ｕ字溝、ボックスカルバート、側溝蓋、捨て型枠
、ヒユーム管、パイル、縁石、カーテンウオール、矢板
その池あらゆるコンクリ−１・二次製品に適する。 セメント混合物としては、コンクリートの池に、モルタ
ル、ポリマーセメントモルタル、鋼繊維含有のモルタル
などを使用してもよい。 要するに所望の形状の鉄筋枠に耐アルカリ性ガラス繊ハ
１１による長（＆４４１線を張設させて得た繊維枠を内
蔵する繊４４Ｌ補強セメント製品を製造するに際し、前
記齢１アルカリ性ガラス繊維をセメント製品に対して０
　、ｆ’、ｌ　５〜２重量％になるように内蔵したもの
ならすべて本発明に含まれる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明実施例の製造方法によって製造された繊
組補強セメント製品の切欠斜視図、第２図は繊維枠の断
面図、第３図は本発明実施例の製造方法を示す断面説明
図である。 ２：鉄筋枠 ３：長縁鉗線 ｌ［：繊維枠 ５：繊組補強セメント製品 特許出願人 米松　大吉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 繊維補強コンクリート製品を製造するに際し。 耐アルカリガラス繊維を、ガラス繊維の配向が連続直線
   配向になるように、かつ、コンクリート製品の０．０５
   　％〜２．０重量％になるように内蔵して使用したこと
   を特徴とするコンクリート製品の製造方法。