JPS62158179A

JPS62158179A - 繊維強化セメント系硬化物の製造方法

Info

Publication number: JPS62158179A
Application number: JP60299073A
Authority: JP
Inventors: 敏郎鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1987-07-14
Also published as: JPH0239964B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は炭素繊維等の補強用短繊維を混入し補強した
繊維強化セメント系硬化物の製造方法に関する。

〔従来技術〕

コンクリ−１−、モルタル等のセメント系硬化物を補強
するために、炭素繊維、ガラス繊維、石綿。

鋼繊維、あるいは芳香族ポリアミド繊維等の補強用繊維
をセメント系組成物に混入する手段が採られている。通
常これら補強用繊維は短繊維となし。

コンクリート、モルタルスラリー等のセメント系組成物
に混入し、これを硬化して繊維強化セメント系硬化物を
得ていた。

ところが、補強用繊維は一般に、セメント系組成物中に
混入する工程で、絡まり合って房状になり易く、また、
炭素繊維、ガラス繊維等は折曲げ、摩擦あるいは引張力
等で切断されて繊維長が短かくなり、繊維本来の抗張力
を硬化物の強度として充分に発現し得なかった。逆にこ
れらの欠点を補なうために、望ましい繊維長に比べ著し
く短かい短繊維を用いたり、混合、混線工程での繊維の
損傷を減じるために、水／セメント比を高めて混合、混
線時に要する剪断力を低下させる手段等がとられており
、繊維およびセメント系硬化物母材の本来の強度を最適
条件下で発揮できなかった。

〔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。

その目的は、補強繊維の終り合い、切断等が起り難く、
補強繊維の強度を効率よく硬化物において発揮でき、同
時にセメント系組成物の水／セメント比を低位に保ちセ
メント硬化物母材の強度を高めた高強度の繊維強化セメ
ント系硬化物の製造方法を提案するにある。

〔発明の構成〕

この製造方法は、セメント系組成物に補強用繊維を混入
し繊維強化セメント系硬化物を製造する方法において、
混入すべき補強用繊維と、水とを共存させて凍結し、補
強用繊維を氷片中に封入した状態でセメント系組成物に
添加し、混入することを特徴とする。

氷片は組成物中において、骨材のごとく挙動し対流を主
とする撹拌により容易に均等に分散し、徐々に融解する
に伴ない封入された繊維長が比較的短かい短繊維は組成
物中に放出される。すなわち、繊維は１つの氷片に封入
された群を１つの単位として１次分散し巨視的均一系と
なり、氷片が融解するに伴ない繊維群は２次分散して１
つの短繊維を単位として分散する。同時に融解した水は
周囲の組成物を湿潤して均質な組成物を形成する。

従って繊維混入量が著しく多い場合を除いて、繊維が解
逅する機会は低く終り合いは著しく減少する。また、混
合の過程において、繊維は木片中に封入された状態にあ
る時間が長く、外力による破損を受ける機会が低減する
。

この製造方法では、補強用繊維は繊維長が長い繊維を水
と共に凍結し、この凍結氷を所定の寸法に破砕し、同時
に繊維長を所定の長さに揃えることができる。また、所
定の繊維長の短、繊維を水と共に凍結し、これを破砕し
て用いてもよい。繊維と水とが共存時に繊維が沈降し凍
結水中での繊維の分布が不均一となっても破砕した氷片
として混合し、均等に分散せしめることができるので差
支えない。

この製造方法において、セメント系組成物に添加する水
の全量（骨材等に付着し持込まれる水は除く）を破砕し
た氷片と加えても、あるいは一部を水で添加し残りを破
砕氷片として加えてもよい。

例えば添加する水の一部を繊維を封入した氷片となし、
残りを封入しない氷片となし、先ず封入しない氷片をセ
メント、骨材その他添加剤等からなる混合物に添加し、
撹拌、混合後に、繊維を封入した氷片を添加し混入する
ことができる。また、上記の封入しない氷片に代り水を
用いてもよい。

あるいは、添加すべき水の全量を繊維を封入した氷片と
なし添加混合して補強用繊維を混合したセメント系組成
物としてもよい。要は補強用繊維を木片に封入した状態
で組成物に添加し混合すればよい。しかし、添加すべき
水の全量を繊維を封入した氷片とすることにより、繊維
の木片中での分布密度を最低となし得るので、繊維の終
り合いを防ぐ上で好適である。

また、セメント系組成物に添加すべき水を氷片として添
加するならば、氷片はセメント、骨材その他添加物等の
混合物と同相あるいは一部の氷片が融解した融解水で湿
潤した擬似固相状態で混合できる。木片の融解水で湿潤
した表面にはセメント、砂等の粉粒体が付着し、氷片の
一部が融解しても氷片とこれに付着した粉粒体は乾燥し
た固体に似た挙動をなし、対流を主とした撹拌により巨
視的に均質な混合が可能となる。

これに引続く氷片の融解により水は周囲の組成物を湿潤
し、従来の直接水を添加した場合に比べ、水添加量が少
なくても、すなわち、低水／セメント比であっても均質
性が高い組成物が得られる。

この製造方法で用いる繊維の繊維長は数Ｃｍ−数ｍｍで
あり、従来の製造方法で用いたもの上りも長くすること
ができる。破砕木片の粒径を封入した短繊維の繊維長程
度とするならば、氷の破砕により短繊維が切断される確
率を低く押えることができ、補強を阻害する恐れはない
。また、予め維維長が長い繊維を用い、氷の破砕に伴な
う切断により所望の繊維長となしてもよい。

なお、補強用繊維を封入した氷には、繊維の分散を促進
するための界面活性剤、あるいは増粘剤。

セメント凝固遅延剤、ＡＥ剤等の添加物を随時添加、混
入せしめることができる。

〔実施例〕

（目的）繊維状の補強材を混入した場合の練り混ぜ性を確認する
ために、通常均質な練り混ぜが極めて困難であり、セメ
ントに対する重量比で２．０％程度が均質分散の限度と
されていた炭素繊維を用いた練り混ぜ試験を行った。

（方法）材料としては白色セメント、繊維長１０ｍｍの炭素繊維
。

組成割合、炭素繊維／セメント／水（重量比）炭素繊維
は調合すべき水に混ぜ込み、凍結し、氷塊をつくり、こ
の氷塊をスライスして炭素繊維混入小氷塊となし、セメ
ントに混入しモルタルミキサーで撹拌混合した。

（ａ）　３０秒撹拌したものを用い、　５ｃｍ（φ）　
Ｘ　１０ｃｍ＜ｈ）の硬化物（資料Ａ）をつくった。

（ｂ）　３０秒撹拌し、氷塊が完全に融解した後、更に
３０秒間撹拌混線を行なったものを用い、前記と同じ寸
法の硬化物（資料Ｂ）をつくった。

（Ｃ）（ｂ）をさらに３０秒間撹拌混練したものを用い
前記と同じ寸法の硬化物（資料Ｃ）をつくった。

（結果）前記硬化物Ａ、Ｂ、Ｃの中央部分の切断面の写真を第１
図、第２図、第３図に示した。なお、写真資料原寸゛は
幅約５ａＩ＋、高さＬｏａｎである。

（考察）第１図に示す如く、繊維混入水をスライスして混合撹拌
することによって、第一次分散すなわち、繊維の小さな
固りが分散する。次いで、小氷塊が融解し、セメントと
水の混練体が適度の粘度を有する状態で混練すれば、第
２，３図に示すように、極めて短時間のうちに繊維の小
さな固りがほぐれ、繊維は混練体に均質に分散される。

（方法）の項で示した手順によって従来、均質に分散さ
せることが極めて困難とされたいた量の炭素繊維を第３
図に示すように、小さな繊維のみの固りがほとんどない
状態に分散させることができた。

〔発明の効果〕

この発明は以上の通りであり、この製造法によると■混
入する補強用繊維の終り合いや、切断が起り難く、繊維
の強度を効率よく硬化物において発揮でき、■同時に水
／セメント比が小さいセメント組成物となして硬化物母
材の強度を高めることができ、■高強度の繊維強化セメ
ント系硬化物をつくることを可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１．２．３図は実施例の硬化物Ａ、Ｂ、Ｃの切断面に
おける補強繊維の形状を示す写真である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セメント系組成物に補強用繊維を混入し繊維強化
セメント系硬化物を製造する方法において、混入すべき
補強用繊維と水とを共存させて凍結し、補強用繊維を氷
片中に封入した状態でセメント系組成物に添加し、混入
することを特徴とする繊維強化セメント系硬化物の製造
方法。