JPS61215242A - モルタル及びコンクリ−トに使用する、骨材並びに補助材としての人工形状骨材 - 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】 この発明は、従来から利用されている通常のコンクリー
ト用骨材（細骨材・粗骨材・人工軽量骨材・スラグ骨材
など）を使用してつくられたコンクリートでは１曲げ強
度や引張強度が、ｌｌ！常に弱い（小さい）１例えば、
前者の場合、圧縮強度の】１５から１／８．後者の場合
ではもっと小き（１／１０から１／１３でしかない、こ
の人工形状骨＠（以下、形状骨材という）Ｉｔ使用する
ことによって、コンクリートの弱点である９曲げ・引張
の強度を２通常の骨材を使用したコンクリートでは想像
も出来ないぐらいに強化向上させろことができ、コンク
リートの宿命とも言われるヒビ割れ防止に著しい効果を
もたらし５コンクリートの欠点を顕著に補強し改善する
ことを可能にしたこの形状骨材は、将に画期的な発明と
いえる、（１）、この形状骨材を使用することによって
、従来の曲げ強度の概念をかえなければならない程の、
高い強度を発現することができろ３曲げ強度ｔよ、一般
には骨材の最大寸法による影響が大であるといわれてお
ゆ、最大寸法が余り小さすぎても大きすぎても強度は低
下する傾向にあり、骨材の最適寸法は１５から３０−程
度であることは実験により確かめられている。この形状
骨材を使用すれば、骨材の最大寸法によって影響されろ
ことがなく、勿論１強度の低下もなく、むしろ、通常使
用している骨材による強度よりは増大する傾向があるこ
とがわかっている。その理由は、一般には通常使用する
骨材のコンクリートでは、骨材の最大寸法が太き（なる
と。

モルタルの付着面積、並びに、せん断力に抵抗する粒子
の総断面積が小さくなり強度が低下するからであるが、
この形状骨材は１通常使用されている一般の骨材とは全
熱形が異なっており（ここが発明のポイントであるが）
、この形状骨材を使用することによって１モルタル部分
を骨材内部に引きいれて中空部分やひっかかりケ所でモ
ルタルを抱き込み、或いは噛みこんで一体となゆ、更に
形状骨材同志が絡みあって付着強度を強力にし、せん断
力に対抗し、引張に抵抗してコンクリートを強固にする
などの未知の潜在能力を有しており、従って、この形状
骨材を使用すれば、道路や滑走路の舗装版やコンクリー
ト管、クイ、等の耐久性を飛躍的に向上させろことが出
来ろ。

（２１、この形状骨材を使用することによって、ヒビ割
れを防止し、又、にビ割れの幅を極限に小さく抑制する
ことが出来る。

コンクリートのヒビ削れには、コンクリートの乾燥収縮
によるちのや温度応力によるもの等があるが、前述の如
く、引張強度を改善できれば、当然、ヒビ割れに抵抗す
る抗力が増加してくるので、ヒビ割れ幅を極小とし、若
しくは、防止することができるようになった。ヒビ割れ
と言う−ａｍ念でＣよ説明することはできないが、前述
の如く１モルタルと骨材が一体化して抵抗し、骨材自体
の形状からしてモルタル自体が高強度のものであれば１
通常使用されているコンクリートの曲げや引張り強度に
対して、ヒビ割れの恐れは全くなく、設計に必要な強度
を合格をもって発現することができる。

（３）、この形状骨材は、一般の骨材とＷ！Ｉ＃ａに特
別な補助設備を必要とすることなく、普通の生コン工場
て通常の方法で製造することが出来る０曲げや引張強度
を改善する方法は、既に鋼繊維やガラス繊維などで試験
施工が行われているが、これらは補助設備や施工諸具な
ど特別な用具が必要とされている１例えば、前者の鋼繊
維補強コンクリートについていえば、鋼繊維をコンクリ
ートに混入するためには１分散機やシュートの使用、混
入後の高速回転、積載量の限度や製造能力の低下など、
その製造管理が非常にやっかいである。更に、鉄鋼材で
あるがためにコンクリート中の塩分による鋼の腐食、コ
ンクリートのスリへりによる＃ｌ＠が露出、飛散して、
他の物が損傷する危険性があるなど、６１！用による弊
害は少なくない。

他方、後者におけるガラス繊維も１例えば、ガラス繊維
を短かく切断しながら、目標物に直接に、又は、型枠等
に１モルタルに混入しながら吹き付けろ工法であるが、
これも特殊なノウハウが必要である。ｎ二者に対して、
この形状骨材は、どこででも１通常のコンクリート骨材
と同様に利用ができ、しかも、前二者に曖るとも劣らな
い効果を発揮することが出来る。

（４）、この形状骨材を使用したコンクリートは、ペー
ストやモルタルをかかえこんで、付着強度が強化する。

これは、骨材とペーストやモルタルとの間の接着力や、
コンクリートの硬化収縮及び乾燥収縮によろ＊＊力１機
械的な支持力などによる摩ｍ抵抗などが、普通の骨材よ
り比較にならないほどに大きい事によるものである。こ
の形状骨材のように、形が複雑なもの程、コンクリート
を内包するような形状の骨材程、Ｗ通の骨材を使用した
コンクリートに比べて、付着力はズバ抜けて大きいとい
えろ。

このように、この形状骨材は、従来より一般に使用され
ているコンクリート骨材のような、充填材的な目的だけ
の骨材とは比較することのできない、今までに考えられ
なかっｔ二全く新しい骨材であり、この形状骨材を活用
することによって０部材や構造物の軽小短薄化への手Ｉ
かりに大いに貢献することができＪｌｌ常の骨材では不
可能である付着の滑り止めや曲げ及び引張等の強度アッ
プなど、将来の有望な骨材の代がえ材として、その用途
は大であり、将に１画期的な発明といえろ。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ここで言う人工形状骨材とは、通常使用されている砂利
   ・砕石・スラグ・人工軽量骨材を除いた、コンクリート
   に使用する骨材で、主として、引張・曲げ・せん断・付
   着・疲労・圧縮等の強度を、骨材の形状による効果によ
   って、これらの性状を向上させるために、次下に示す、
   通常使用されている骨材とは全く形の異なった人工骨材
   を言う。 １）、人工形状骨材のかたち １−１）、基本型 （Ａ）、輪（Ｗｈｅｅｌ）状のものや、環（Ｒｉｎｇ）
   状のもので、その変形したものも含む。 （例えば、糸状の細い線や太い肉厚のある もので輪や環をつくり、また、それらを楕 円形や角形などに変形したもの） （図−Ａ参照） （Ｂ）、板状・棒状・線状・円形状・角形状・繊維状で
   成形された、カギ型・Ｓ型・凸凹型・フック状のものが
   ついたもの等、言わゆる、引 っかかりのあるもの。 （図−Ｂ参照） （Ｃ）、（Ｂ）と同様形成された、平面型・立体型・多
   面型・球型等で、その内部の一部または全部が、中抜き
   か空洞になっているもの。 （図−Ｃ参照） （Ｄ）繊維状・綿状のもので、網状・箱状・球状にまる
   めたり組合わせたり絡ませたり、更に 板状・棒状・線状・角形状などの任意の形状に成形した
   もの。 （図−Ｄ参照） １−２）、応用型 前述の、１−１）、基本型の（Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ）各項目
   を複合的に組み合わせて任意の形状に成形したもの。 ２）、人工形状骨材に使用する材料 （１）、有機材料（有機物質を含む） ｛例・皮革類、木材類、繊維類（糸、セルローズ等）石
   油製品（プラスチック、合成ゴム等）、パルプ、紙、有
   機物質（水素、炭素）からなるもの｝ （２）、無機材料（無機物質を含む） ｛例・ガラス繊維（高弾性及び高強度繊維も含む）高シ
   リカ及び溶融石英繊維、セラミックファイバー、ジルコ
   ニヤ繊維、炭素繊維、複合繊維（タングステン線、石英
   繊維にボロンや炭化けい素を被覆）、石綿（アスベスト
   ）｝ （３）、有機及び無機高分子材料 （４）、金属及び合金の材料（金属繊維も含む）イ）、
   金属材料（規則正しい結晶構造をもつ）ロ）、半金属元
   素をもつ材料 ハ）、二種類以上の金属を混融混合した材料ニ）、ハ）
   に、非金属元素を含ませた材料 ホ）、金属元素のもつ固有の配列特性を変えて成る材料 （５）、粉末（増量、粘度調整、物性の改善のため）｛
   例・炭酸カルシウム、高分散性けい酸、アスベスト、ア
   ルミナ、水酸化アルミニウム、マイカ、微小球体（無機
   系、有機系、金属系、マイクロバルーン）、ガラスフレ
   ーク（粉含む）、熱可塑性樹脂微粉末、カーボンブラッ
   ク｝ （６）、ウィスカー ｛ウィスカー（金属、無機化合物）、チタン酸カリウム
   、シリコンカーバイト｝ （７）、充填材 ｛例・タルク粉、けいそう土、粘土クレー、カオリテナ
   イト、ガラス粉、石英粉、砂類、硫酸バリウム、焼石膏
   、おがくず、焼成ひる石、ドロマイト｝（８）、特殊充
   填材 耐紫外線付与剤（ベンゾフェノン系の有機物を混合） 自己消火性付与剤（塩化パラフィン、三酸化アンチモン
   、りん化合物） 耐摩耗性付与剤（カーボンラダム、二酸化モリブデン、
   ふっ素樹脂） （１）、材料の組合せ イ）、強化材（分散材）とマトリックス［合体複合］ロ
   ）、複合の状態及び効果、並びに、素材の形態からみた
   組合せ［生成複合］