JPS6126549A - 炭素繊維強化セメント系硬化物 - Google Patents
炭素繊維強化セメント系硬化物Info
- Publication number
- JPS6126549A JPS6126549A JP59148437A JP14843784A JPS6126549A JP S6126549 A JPS6126549 A JP S6126549A JP 59148437 A JP59148437 A JP 59148437A JP 14843784 A JP14843784 A JP 14843784A JP S6126549 A JPS6126549 A JP S6126549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- cement
- strength
- cured product
- fiber reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
この発明は建材等として用いる炭素繊維強化セメント系
硬化物に関する。
硬化物に関する。
従来の技術
炭素繊維は引張強、引張弾性率が極めて高く、化学的に
も、熱的にも極めて安定しているのでプラスチック等の
強化材として実用されており、セメント系硬化物の強化
材としても注目されている。しかし、ポルトランドセメ
ントを結合材とした炭素繊維強化セメント系硬化物は繊
維とマ） ＩＪラックスの界面に消石灰が析出し表面が
平滑な層が形成される。この平滑な層は、繊維−界面間
の平均摩擦付着強度を低下せしめ、建材の曲げ強度の低
下をもたらし、必ずしも充分に炭素繊維の強度を硬化物
に生かすことができなかった。
も、熱的にも極めて安定しているのでプラスチック等の
強化材として実用されており、セメント系硬化物の強化
材としても注目されている。しかし、ポルトランドセメ
ントを結合材とした炭素繊維強化セメント系硬化物は繊
維とマ） ＩＪラックスの界面に消石灰が析出し表面が
平滑な層が形成される。この平滑な層は、繊維−界面間
の平均摩擦付着強度を低下せしめ、建材の曲げ強度の低
下をもたらし、必ずしも充分に炭素繊維の強度を硬化物
に生かすことができなかった。
発明の目的
この発明は上記事情に鑑みなされたものである。斐の目
的は、ポルトランドセメントを用いるにかかわらず炭素
繊維界面に消石灰層が生成せず、炭素繊維とセメント系
マトリックスとの摩擦付着力が高く、強度特に曲げ強度
が高い炭素繊維強化セメント系硬化物を提案するにある
。
的は、ポルトランドセメントを用いるにかかわらず炭素
繊維界面に消石灰層が生成せず、炭素繊維とセメント系
マトリックスとの摩擦付着力が高く、強度特に曲げ強度
が高い炭素繊維強化セメント系硬化物を提案するにある
。
発明の構成
この発明の要旨は、炭素繊維で補強し、水硬物質として
ポルトランドセメントを用いた硬化物において、水硬物
質はポルトランドセメントと高炉水砕スラグ粉との混合
物からなることを特徴とする炭素繊維強化セメント系硬
化物である。
ポルトランドセメントを用いた硬化物において、水硬物
質はポルトランドセメントと高炉水砕スラグ粉との混合
物からなることを特徴とする炭素繊維強化セメント系硬
化物である。
このセメント系硬化物で用いる高炉水砕スラグ粉とは、
溶融高炉スラグを急冷して得られたガラスをボールミル
等で粉砕して得られたものである。炭素繊維はポリアク
リロニトリル繊維等を高温焼成して得られた高弾性率（
（２〜４）×１０’ ”９／ａｒｔ？ ）のものでも、
石油石炭ピッチを原料として比較的低温で焼成して得ら
れた低弾性率（（０，５〜１．０ ） Ｘ １０’ Ｋ
９／ｃｒｒ？−）のもの等でもよい。
溶融高炉スラグを急冷して得られたガラスをボールミル
等で粉砕して得られたものである。炭素繊維はポリアク
リロニトリル繊維等を高温焼成して得られた高弾性率（
（２〜４）×１０’ ”９／ａｒｔ？ ）のものでも、
石油石炭ピッチを原料として比較的低温で焼成して得ら
れた低弾性率（（０，５〜１．０ ） Ｘ １０’ Ｋ
９／ｃｒｒ？−）のもの等でもよい。
低弾性率の炭素繊維はセメント系硬化物の強化に必要と
する充分の引張強度および引張弾性率を備え、かつ低コ
スト（高弾性率のものに比べ）であって、この発明に用
い好適である。
する充分の引張強度および引張弾性率を備え、かつ低コ
スト（高弾性率のものに比べ）であって、この発明に用
い好適である。
このセメント系硬化物には炭素繊維、水硬物質のほか骨
材、例えばケイ砂、フェロシリコンダスト、シラス系軽
量骨材、高炉水砕スラグ等種々の骨材を用い得る。また
減水剤などの添加剤も必要に応じ添加される。
材、例えばケイ砂、フェロシリコンダスト、シラス系軽
量骨材、高炉水砕スラグ等種々の骨材を用い得る。また
減水剤などの添加剤も必要に応じ添加される。
このセメント系硬化物す常温養生したものであってもよ
いが、オートクレーブ養生して得たものがより好ましい
。
いが、オートクレーブ養生して得たものがより好ましい
。
作用
この発明の硬化物の水硬物質として用いるポルトランド
セメントと高炉水砕スラグ粉との混合物は、炭素繊維界
面に析出するポルトランドセメントに成因する消石灰を
高炉水砕スラグ粉が吸収して結合し強度の高い水和物と
なり、炭素繊維とマｌ−ＩＪラックスの界面の摩擦付着
強度を向上せしめ、硬化物の強度、特に曲げ強度を改善
することができる。炭素繊維はオートクレーブ養生の高
温度、セメントの強アルカリに耐えて劣化せず長期にわ
たり補強効果を発現する〇またセメント系硬化物の不燃
性、耐火性を損なうこともない。
セメントと高炉水砕スラグ粉との混合物は、炭素繊維界
面に析出するポルトランドセメントに成因する消石灰を
高炉水砕スラグ粉が吸収して結合し強度の高い水和物と
なり、炭素繊維とマｌ−ＩＪラックスの界面の摩擦付着
強度を向上せしめ、硬化物の強度、特に曲げ強度を改善
することができる。炭素繊維はオートクレーブ養生の高
温度、セメントの強アルカリに耐えて劣化せず長期にわ
たり補強効果を発現する〇またセメント系硬化物の不燃
性、耐火性を損なうこともない。
実施例１
下記条件で炭素繊維強化セメント系硬化物をつくった。
※ ブレーンインデックス ４０００ ｃｍ２．（ｙ※
※シラス系中空軽量骨材 炭素繊維界面炭ピッチ系低弾性率炭素繊維繊維長１０Ｉ
ｌｌｌｌ＋ 第２表 セメント系モルタルの組成 Ｗ：水、 Ｃ：早強ポルトランドセメント＋水砕スラグ
粉Ｓニジラスバルーン、 セメント：水砕スラグ粉代替率７０％の場合のみＷ／Ｃ
−４５％ 前記組成物を押出しにより５０Ｘ ｉ ２０Ｘ １５ｍ
ｍの供試体をつくり、常温で２４ ｈｒ養生後、１８０
’ＣＸ５Ｈｒオートクレーブ養生した。
※シラス系中空軽量骨材 炭素繊維界面炭ピッチ系低弾性率炭素繊維繊維長１０Ｉ
ｌｌｌｌ＋ 第２表 セメント系モルタルの組成 Ｗ：水、 Ｃ：早強ポルトランドセメント＋水砕スラグ
粉Ｓニジラスバルーン、 セメント：水砕スラグ粉代替率７０％の場合のみＷ／Ｃ
−４５％ 前記組成物を押出しにより５０Ｘ ｉ ２０Ｘ １５ｍ
ｍの供試体をつくり、常温で２４ ｈｒ養生後、１８０
’ＣＸ５Ｈｒオートクレーブ養生した。
この供試体の炭素繊維に接するマトリックスの界面は第
２図の走査型電子顕微鏡写真のごとくである。なお、第
１図の走査型電子顕微鏡写真は早強ポルトランドセメン
トのみ（試験ＡＡ）を水硬物質として用い、前記実施例
と同一条件で行った比較例の走査型電子顕微鏡写真であ
る０第１図からポルトランドセメント単独の場合、界面
は表面が平滑な消石灰゛の層と表面が粗の水和物の層と
によって構成されているのが判る０実施例のポルトラン
ドセメントと高炉水砕スラグ粉を用いた場合は、第２図
の（試験ＡＣ）のごとく、界面に繊維状の水和物が密に
生成し、炭素繊維のマトリックスへの摩擦付着強度の向
上するのが裏付けられる。
２図の走査型電子顕微鏡写真のごとくである。なお、第
１図の走査型電子顕微鏡写真は早強ポルトランドセメン
トのみ（試験ＡＡ）を水硬物質として用い、前記実施例
と同一条件で行った比較例の走査型電子顕微鏡写真であ
る０第１図からポルトランドセメント単独の場合、界面
は表面が平滑な消石灰゛の層と表面が粗の水和物の層と
によって構成されているのが判る０実施例のポルトラン
ドセメントと高炉水砕スラグ粉を用いた場合は、第２図
の（試験ＡＣ）のごとく、界面に繊維状の水和物が密に
生成し、炭素繊維のマトリックスへの摩擦付着強度の向
上するのが裏付けられる。
実施例２
実施例１．！：同じ条件で混練してつくつｈモルクルと
、同じ組成で炭素繊維を加えないモルタルとを用いて押
出しによって１００Ｘ１２０Ｘ１５ｍｍの平板の供試体
をつくり、常温で２４ Ｈｒ養生後、１８０℃Ｘ５Ｈｒ
オートクレーブ養生した。この供試体、１支時点（））
）′、り７・間隔ｉｏｅ朋の５点法曲は試験Ｃｄｐｉミ
ｊ昨を４１り定Ｉまた結−咀−’＋Ｘ−第ろ図（（“小
−５１３、実が１１例の炭４・、繊維強化硬化物（０１
吋（（゛）は、比較）９１１の炭φ繊シ１，１１谷８添
り１１１じｔ、ｌ“いも（ハ（グＬ・−７刊）（ｆ′−
比＜−（−８曲げ強度が高く、７１＼ゲイスラク扮の代
’、 ”ｎ ’４’：・１）Ｊ−着尺（１′付な−ラ曲
（１艷１・１；１ｆ斗′；（］）］向−１イカ卵ｊ合力
兆しく一人−（あり、代替参・６０％土了向Ｉ・）る７
、実櫂例３ 夫忌施１り・す２４１：同じ、ギ、 １４．７ｍ’供試
体ｚ −、＜す、２ ［１”Ｃの１妃９丁・中１゛１ぐ
生（−曲＆、、、ｆ ＩＮＶ７度づＨ（ｆｌｌｊ定（５
、ノ、結ψを第４図１・（−小・）−、、・、α）ψ；
１′）もｃ゛土パ丁（Ｃは）」・・ンイ；ｔｉｊ比＜
（７１０）゛強１．ｇか大１″あり、代替％（ソ）増大
＋（’、伴、１つ曲げ強仄の向Ｉ−７割合かｌ Ｌ、、
、 ＜大きい１、まｊ−１第・；図６１Ｊ第４図と４［
１，較−・］る、−、ア）−−−１、タ、−７養４１ζ
ｉ−，、Ｈｌす、養生助ｉｆ］ Ｇ ６１υ縮するζ−
吉カン’： 、、’ｃ 、 同ｆｌｊに、シト−ン材（
士ルニタ・Ｉン１−リ・ソシ′；！、）の強度を向Ｆ４
−ｄ、 ｔ−、めひび割れの祈４・生が抑制御７．′−
穎る（′、シが刊る。
、同じ組成で炭素繊維を加えないモルタルとを用いて押
出しによって１００Ｘ１２０Ｘ１５ｍｍの平板の供試体
をつくり、常温で２４ Ｈｒ養生後、１８０℃Ｘ５Ｈｒ
オートクレーブ養生した。この供試体、１支時点（））
）′、り７・間隔ｉｏｅ朋の５点法曲は試験Ｃｄｐｉミ
ｊ昨を４１り定Ｉまた結−咀−’＋Ｘ−第ろ図（（“小
−５１３、実が１１例の炭４・、繊維強化硬化物（０１
吋（（゛）は、比較）９１１の炭φ繊シ１，１１谷８添
り１１１じｔ、ｌ“いも（ハ（グＬ・−７刊）（ｆ′−
比＜−（−８曲げ強度が高く、７１＼ゲイスラク扮の代
’、 ”ｎ ’４’：・１）Ｊ−着尺（１′付な−ラ曲
（１艷１・１；１ｆ斗′；（］）］向−１イカ卵ｊ合力
兆しく一人−（あり、代替参・６０％土了向Ｉ・）る７
、実櫂例３ 夫忌施１り・す２４１：同じ、ギ、 １４．７ｍ’供試
体ｚ −、＜す、２ ［１”Ｃの１妃９丁・中１゛１ぐ
生（−曲＆、、、ｆ ＩＮＶ７度づＨ（ｆｌｌｊ定（５
、ノ、結ψを第４図１・（−小・）−、、・、α）ψ；
１′）もｃ゛土パ丁（Ｃは）」・・ンイ；ｔｉｊ比＜
（７１０）゛強１．ｇか大１″あり、代替％（ソ）増大
＋（’、伴、１つ曲げ強仄の向Ｉ−７割合かｌ Ｌ、、
、 ＜大きい１、まｊ−１第・；図６１Ｊ第４図と４［
１，較−・］る、−、ア）−−−１、タ、−７養４１ζ
ｉ−，、Ｈｌす、養生助ｉｆ］ Ｇ ６１υ縮するζ−
吉カン’： 、、’ｃ 、 同ｆｌｊに、シト−ン材（
士ルニタ・Ｉン１−リ・ソシ′；！、）の強度を向Ｆ４
−ｄ、 ｔ−、めひび割れの祈４・生が抑制御７．′−
穎る（′、シが刊る。
発−叫（ハ フカ−１、
（−のｗ戸り１は１゛Ｊ、−１，イハ西り−（パあｉ］
、Ｃの硬化物（。Ｉ炭−４７、ＩＩ ＃ｉしｌ−’−１
’ ｌ・リツクスき−のイ・Ｊ着力が強く、炭素繊３・
１（〆１〉強度り能キ、よく硬化物１＜−発明、（１９
強度特に曲り強ｔ９゛（ノ）向ｌ、が１１’ Ｌ （１
）＜：４図面の筒中’Ｉｔ、’４．１１．明 第１図、第２ Ｄ２１は（−イｊ、パぞ゛れ実施例１の
早強ボルト元・・・ト（・ぜ：・トθ）みの場合（、ｔ
：！ｓ較例試験煮Ａ）；ｔ；、ＪひＩ１１強ポ月・］・
−ン゛・′ドトメントと水砕ス：ＩＪ貞、第６１゛χ１
、第４１ツ１はイーれぞれ実施例２．および・）（））
水砕へ−！り代替率ｔ”、：、 ［ｎｌ ｉｊ’強度、
Ｉ・の相関り、ニア）−（・ある。
、Ｃの硬化物（。Ｉ炭−４７、ＩＩ ＃ｉしｌ−’−１
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強度特に曲り強ｔ９゛（ノ）向ｌ、が１１’ Ｌ （１
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早強ボルト元・・・ト（・ぜ：・トθ）みの場合（、ｔ
：！ｓ較例試験煮Ａ）；ｔ；、ＪひＩ１１強ポ月・］・
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、第４１ツ１はイーれぞれ実施例２．および・）（））
水砕へ−！り代替率ｔ”、：、 ［ｎｌ ｉｊ’強度、
Ｉ・の相関り、ニア）−（・ある。
第１図
２空
第２ Ｎ
！−〜 −−（
ソ
第３図
水砕スラグ代替率 （４））
第４図
水砕スラグ代替率（係）
Claims (2)
- （１）炭素繊維で補強し、水硬物質としてポルトランド
セメントを用いた硬化物において、水硬物質はポルトラ
ンドセメントと高炉水砕スラグ粉との混合物からなるこ
とを特徴とする炭素繊維強化セメント系硬化物。 - （２）オートクレーブ養生してあることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の炭素繊維強化セメント系硬化
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148437A JPS6126549A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 炭素繊維強化セメント系硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59148437A JPS6126549A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 炭素繊維強化セメント系硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126549A true JPS6126549A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15452771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59148437A Pending JPS6126549A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 炭素繊維強化セメント系硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126549A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129048A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | 株式会社アスク | 耐火断熱用炭素繊維補強ケイ酸カルシウム材 |
| JPH04219354A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-08-10 | Kazuji Fukunaga | モルタル、コンクリート硬化法 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP59148437A patent/JPS6126549A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129048A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | 株式会社アスク | 耐火断熱用炭素繊維補強ケイ酸カルシウム材 |
| JPH04219354A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-08-10 | Kazuji Fukunaga | モルタル、コンクリート硬化法 |
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