JPS6096554A - セメント系複合体の製造方法 - Google Patents
セメント系複合体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6096554A JPS6096554A JP20451683A JP20451683A JPS6096554A JP S6096554 A JPS6096554 A JP S6096554A JP 20451683 A JP20451683 A JP 20451683A JP 20451683 A JP20451683 A JP 20451683A JP S6096554 A JPS6096554 A JP S6096554A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- fibers
- fiber
- surfactant
- strength
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/0048—Fibrous materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は繊維補強材を混入し補強してなったセメント
系複合体の製造法に関する。
系複合体の製造法に関する。
従来、セメント系複合体の補強繊維として石綿は優れた
性質を有し石綿セメント板などとして広く消費されてい
たが、発ガン性等の問題があるために代替品がめられて
いる。石綿代替品の一つにガラス繊維があけられる。し
かし、ガラス繊維はセメント中においては、セメント分
よυ溶出するアルカリによシ、浸触をうけ、ガラス繊維
は劣化し強度が低下し、長期耐久性を考えると、通常の
Ｅガラスでは、長期的には、１１とんど補強効果がなく
なる。このため耐アルカリ性に優れたガラス繊維が開発
されてはいるが、これらの製品においても長期強度は、
初期強度の半分以下に低下するのが通常でアシ、耐久性
の点で石綿代替品としては不適当であった。
性質を有し石綿セメント板などとして広く消費されてい
たが、発ガン性等の問題があるために代替品がめられて
いる。石綿代替品の一つにガラス繊維があけられる。し
かし、ガラス繊維はセメント中においては、セメント分
よυ溶出するアルカリによシ、浸触をうけ、ガラス繊維
は劣化し強度が低下し、長期耐久性を考えると、通常の
Ｅガラスでは、長期的には、１１とんど補強効果がなく
なる。このため耐アルカリ性に優れたガラス繊維が開発
されてはいるが、これらの製品においても長期強度は、
初期強度の半分以下に低下するのが通常でアシ、耐久性
の点で石綿代替品としては不適当であった。
また、耐アルカリ性に優れた各種合成繊維、炭素繊維が
石綿代替品として研究されている。これら繊維は、耐久
性に優れ、セメント系複合材の繊維補強材としても有効
であると考えられるが、合成繊維、炭素繊維は、柔軟性
があるがゆえに、繊維切断時にファイバーボール（フロ
ック）を形成しやすく、セメントとの混線においても、
初期に存在するファイバーボールをほぐすことができず
また、新たに混線中にファイバーボールを形成し補強材
として充分な効果を発揮し得なかった。
石綿代替品として研究されている。これら繊維は、耐久
性に優れ、セメント系複合材の繊維補強材としても有効
であると考えられるが、合成繊維、炭素繊維は、柔軟性
があるがゆえに、繊維切断時にファイバーボール（フロ
ック）を形成しやすく、セメントとの混線においても、
初期に存在するファイバーボールをほぐすことができず
また、新たに混線中にファイバーボールを形成し補強材
として充分な効果を発揮し得なかった。
この問題を解決するため種々の手段が提案されている。
例えば、混合に先だって、フルイにょルファイバーポー
ルを除去する方法（第４回コンクリート工学年次講演会
講演論文集１９８２．（３９〕１炭素繊維補強セメント
の曲げ強度におよばず諸因子”白州、中耕）は、作業効
率の面で問題がある。また、セメント系の分散剤を用い
、セメントの流動性を改善したうえで繊維を混練する方
法があるが、（コンクリート工学Ｖｏ１．２０゜Ｎ１８
、 Ａｕｇ、 １９８２ 、 Ｐ、 １） 、この方
法では、分散性はいくぶん改善されるが、充分とはいえ
ずセメント成形体中に７０ツクが残っているのが、物性
側定時破断面よシ観察された。（比較例３）この発明は
上記問題点に着目しなされたものであシ、その目的は、
ファイバーポールの発生を防止し、繊維補強材をセメン
ト系スラリー中に均一に分散せしめて補強効果が極めて
高いセメント系複合体の製造方法を提案するにある。そ
の要旨は繊維補強材を混入したセメント系複合体の製造
において、繊維補強材に予め界面活性剤を固形分比で１
０〜２００重量％付着処理し、これと七メントー水系ス
ラリーとを混合することを特徴とするセメント系複合体
の製造方法である。
ルを除去する方法（第４回コンクリート工学年次講演会
講演論文集１９８２．（３９〕１炭素繊維補強セメント
の曲げ強度におよばず諸因子”白州、中耕）は、作業効
率の面で問題がある。また、セメント系の分散剤を用い
、セメントの流動性を改善したうえで繊維を混練する方
法があるが、（コンクリート工学Ｖｏ１．２０゜Ｎ１８
、 Ａｕｇ、 １９８２ 、 Ｐ、 １） 、この方
法では、分散性はいくぶん改善されるが、充分とはいえ
ずセメント成形体中に７０ツクが残っているのが、物性
側定時破断面よシ観察された。（比較例３）この発明は
上記問題点に着目しなされたものであシ、その目的は、
ファイバーポールの発生を防止し、繊維補強材をセメン
ト系スラリー中に均一に分散せしめて補強効果が極めて
高いセメント系複合体の製造方法を提案するにある。そ
の要旨は繊維補強材を混入したセメント系複合体の製造
において、繊維補強材に予め界面活性剤を固形分比で１
０〜２００重量％付着処理し、これと七メントー水系ス
ラリーとを混合することを特徴とするセメント系複合体
の製造方法である。
この発明でいう繊維補強材とは、鋼繊維、無機繊維、有
機繊維等の短繊維であるが、好ましくは合成繊維、炭素
繊維である。
機繊維等の短繊維であるが、好ましくは合成繊維、炭素
繊維である。
この発明で用いる界面活性剤はイオン型、非イオン型い
ずれでもよい。しかしセメント系スラリーに空気を連行
し起泡性を付与するＡＥ剤、あるいはセメント系スラリ
ーの減水効果をもたらす減水剤は、この発明の界面活性
剤として用い一層好適である。今日、一般市場でセメン
ト系スラリーの混和剤として市販されているＡＥ剤、減
水剤は界面活性剤の一種であシ、リグニンスルフォン酸
塩系、高級多価アルコールのスルフォン酸塩系、オキシ
有機酸系、アルキルアリルスルホン酸塩系、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル系、アルいはポリオール複合
体等の化学組成物である。従って、これらＡＥ剤、ある
いは減水剤を直接セメント系スラリーに混入するかわυ
に、予め混入すべき繊維補強材に付着処理し、繊維に付
着した状態でセメント系スラリー中に混入するならば、
界面活性剤として作用して繊維の均一分散が促進できる
とともに、セメント系スラリー中に溶出してスラリーの
ワーカビリティが向上し、余分の界面活性剤を添加する
ことによる物性の低下を回避できる。
ずれでもよい。しかしセメント系スラリーに空気を連行
し起泡性を付与するＡＥ剤、あるいはセメント系スラリ
ーの減水効果をもたらす減水剤は、この発明の界面活性
剤として用い一層好適である。今日、一般市場でセメン
ト系スラリーの混和剤として市販されているＡＥ剤、減
水剤は界面活性剤の一種であシ、リグニンスルフォン酸
塩系、高級多価アルコールのスルフォン酸塩系、オキシ
有機酸系、アルキルアリルスルホン酸塩系、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル系、アルいはポリオール複合
体等の化学組成物である。従って、これらＡＥ剤、ある
いは減水剤を直接セメント系スラリーに混入するかわυ
に、予め混入すべき繊維補強材に付着処理し、繊維に付
着した状態でセメント系スラリー中に混入するならば、
界面活性剤として作用して繊維の均一分散が促進できる
とともに、セメント系スラリー中に溶出してスラリーの
ワーカビリティが向上し、余分の界面活性剤を添加する
ことによる物性の低下を回避できる。
界面活性剤の使用量は繊維補強制に対して固形分比で１
０〜２００重量％が適切である。１０重量％以下では、
分散効果が充分でなく、２００重量％以上では、マトリ
ックスであるセメントに対して、硬化阻害等の弊害をお
よほし好ましくない。
０〜２００重量％が適切である。１０重量％以下では、
分散効果が充分でなく、２００重量％以上では、マトリ
ックスであるセメントに対して、硬化阻害等の弊害をお
よほし好ましくない。
より好ましくは、３０重量％〜１５０重量％、さらには
５０重量５１６〜１００重凰％である。
５０重量５１６〜１００重凰％である。
繊維補強材に界面活性剤を付着処理する方法としては繊
維に界面活性剤を吹きつける方法、繊維を界面活性剤中
にき浸させる方法等の各種方法によって製造することが
できる。
維に界面活性剤を吹きつける方法、繊維を界面活性剤中
にき浸させる方法等の各種方法によって製造することが
できる。
この発明のセメントとしては、ポルトランドセメント、
白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカ
セメント等の水硬性セメントが使用可能である。
白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカ
セメント等の水硬性セメントが使用可能である。
この発明は以上の構成であり、界面活性剤の付着処理を
施した繊維補強材はセメント−水系スラリー中にファイ
バーボールを形成することなく均一に分散し、その分散
度と相関し、高い補強効果を発現し、高強度のセメント
系複合体を製造することができる。
施した繊維補強材はセメント−水系スラリー中にファイ
バーボールを形成することなく均一に分散し、その分散
度と相関し、高い補強効果を発現し、高強度のセメント
系複合体を製造することができる。
以下にこの製造法の実施例を挙げ説明する。なお、この
発明では繊維補強材の分散度および複合体の強度を下記
のごとく定量化した。
発明では繊維補強材の分散度および複合体の強度を下記
のごとく定量化した。
分散度については、複合体の破断面の顕微鏡写真から０
．１鰭メツシユ中の繊維本数を数え、（１）式で得られ
る分散係数βにて繊維の複合体中での分散性を定量化し
た。
．１鰭メツシユ中の繊維本数を数え、（１）式で得られ
る分散係数βにて繊維の複合体中での分散性を定量化し
た。
μ：試料中に含まれる繊維本数の平均値ｎ＝試料数（２
２５） Ｘｉ：各試料中に含まれる繊維本数 強度は１５Ｘ４０ＸＩ ５０ （ｍ）の複合体の試験体
を、スパン間隔１００鮎の中央集中載荷曲げ試験による
値である。
２５） Ｘｉ：各試料中に含まれる繊維本数 強度は１５Ｘ４０ＸＩ ５０ （ｍ）の複合体の試験体
を、スパン間隔１００鮎の中央集中載荷曲げ試験による
値である。
（１）式によると、各試料中の繊維本数が一定の場合、
すなわち繊維が均一に分散している場合はβ；１．０と
なシ、１つの試料中に全繊維が集中した場合はβ；０と
なるので、βは０から１．０の間にある。
すなわち繊維が均一に分散している場合はβ；１．０と
なシ、１つの試料中に全繊維が集中した場合はβ；０と
なるので、βは０から１．０の間にある。
（実施例１）
繊維長５悶のポリアクリルニトリル短繊維（以下ＰＡＮ
繊維と称する）３５Ｉｉに界面活性剤としてβ−ナフタ
リンスルホン酸すトリウム塩ホルマリン縮合物（減水剤
として市販されている品物）の５０％水溶液ａｏｇ付着
処理したのち、セメン） （３００１’）水（８００ｃ
ｃ）の混線物に分散混合したのち、３０×３０ｃＩｒＬ
の型枠に流込み成形した。養生硬化後、４ＸＩ５ｍに切
断し、測定用サンプルとした。得られたサンプルを、ス
パン１０ｃｍ中央集中載荷曲げ試験した結果、強度は、
１３０ Ｋｐ／ｄ分散度βは０．８５であシ減水剤を直
接セメント混線物に混入する通常の減水剤の使用方法（
比較例２）と比べて効果がみられた。
繊維と称する）３５Ｉｉに界面活性剤としてβ−ナフタ
リンスルホン酸すトリウム塩ホルマリン縮合物（減水剤
として市販されている品物）の５０％水溶液ａｏｇ付着
処理したのち、セメン） （３００１’）水（８００ｃ
ｃ）の混線物に分散混合したのち、３０×３０ｃＩｒＬ
の型枠に流込み成形した。養生硬化後、４ＸＩ５ｍに切
断し、測定用サンプルとした。得られたサンプルを、ス
パン１０ｃｍ中央集中載荷曲げ試験した結果、強度は、
１３０ Ｋｐ／ｄ分散度βは０．８５であシ減水剤を直
接セメント混線物に混入する通常の減水剤の使用方法（
比較例２）と比べて効果がみられた。
（実施例２）
１０間長の炭素繊維５０ｇに界面活性剤としてラウリル
アルコール硫酸エステルナトリウムを５０９付着処理し
たのち、七メン） （３０００，９）水８００ｃｃの混
線物に分散混合したのち、実施例１と同様にサンプルを
作製し、強度測定を行った。
アルコール硫酸エステルナトリウムを５０９付着処理し
たのち、七メン） （３０００，９）水８００ｃｃの混
線物に分散混合したのち、実施例１と同様にサンプルを
作製し、強度測定を行った。
得られたサンプルは強度１８０ Ｋｙ／ｃｔＡ分散度β
は０．８３であった。（比較例３参照）（比較例１） ５Ｉｌｊ！長のＰＡＮ繊維３５ｇを界面活性剤を付着さ
騒ることなく、セメント３０００，９．水８００ｃｃの
混線物に分散混合したのち、実施例１と同様にサンプル
を作製し、強度測定を行った。
は０．８３であった。（比較例３参照）（比較例１） ５Ｉｌｊ！長のＰＡＮ繊維３５ｇを界面活性剤を付着さ
騒ることなく、セメント３０００，９．水８００ｃｃの
混線物に分散混合したのち、実施例１と同様にサンプル
を作製し、強度測定を行った。
得られたサンプルは強度６０ Ｋｙ／Ｃｌｉであシ、複
合体破断面には、多数のファイバーボール（）四ツク）
が観察された。
合体破断面には、多数のファイバーボール（）四ツク）
が観察された。
（比較例２）
セメント３０００１！＋水８ＱＯｃａ、および、５０％
水溶液のβ−ナフタリンスルホン酸ナトリウム塩ホルマ
リン縮合物（減水剤）６０９の混練物に、５アル長のＰ
ＡＮ繊維３５．！９を分散混合したのち、実施例１と同
様にサンプルを作製し、強度測定を行った。
水溶液のβ−ナフタリンスルホン酸ナトリウム塩ホルマ
リン縮合物（減水剤）６０９の混練物に、５アル長のＰ
ＡＮ繊維３５．！９を分散混合したのち、実施例１と同
様にサンプルを作製し、強度測定を行った。
得られたサンプルれ強度１００ Ｋｙ／ａｄ 、分散度
ｉＬ０．４５であった。
ｉＬ０．４５であった。
（比較例３）
セメントａ （１００１１、水８００ｃｃ、および、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルナトリウム５０ｇの混練
物に、１０Ｉｉｍ長の炭素繊維５Ｑ、９を分散混合した
のち、実施例１と同様にサンプルを作製し、強度測定を
行った。
ウリルアルコール硫酸エステルナトリウム５０ｇの混練
物に、１０Ｉｉｍ長の炭素繊維５Ｑ、９を分散混合した
のち、実施例１と同様にサンプルを作製し、強度測定を
行った。
得られたサンプルは強度１２０ Ｋｆ／ｃｒｌ 、 分
散度βは０．３０であった。
散度βは０．３０であった。
Claims (2)
- （１）繊維補強材を混入したセメント系複合体の製造に
おいて、繊維補強材に予め界面活性剤を固形分比で１０
〜２００重景％付着重量し、これとセメント−水系スラ
リーとを混合することを特徴とするセメント系複合体の
製造方法。 - （２）界面活性剤としてＡＥ剤あるいは減水剤を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセメント
系複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20451683A JPS6096554A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | セメント系複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20451683A JPS6096554A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | セメント系複合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096554A true JPS6096554A (ja) | 1985-05-30 |
Family
ID=16491822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20451683A Pending JPS6096554A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | セメント系複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096554A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004175574A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-06-24 | Hagihara Industries Inc | セメント強化用ポリプロピレン繊維 |
| GB2524045A (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | Enviromate Ltd | Construction material and method of manufacturing the same |
| JP2016124724A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社クラレ | 水硬性成形体用補強繊維およびこの補強繊維を含む水硬性材料 |
| JP2017014085A (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社大林組 | コンクリート、及び、コンクリートの製造方法 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20451683A patent/JPS6096554A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004175574A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-06-24 | Hagihara Industries Inc | セメント強化用ポリプロピレン繊維 |
| GB2524045A (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | Enviromate Ltd | Construction material and method of manufacturing the same |
| JP2016124724A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社クラレ | 水硬性成形体用補強繊維およびこの補強繊維を含む水硬性材料 |
| JP2017014085A (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社大林組 | コンクリート、及び、コンクリートの製造方法 |
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