JPS62202847A - フアイバ−複合材の付着力及び接着力増強方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はファイバーコンクリート構造物、ファイバーモ
ルタル、ファイバーコンクリート製品等におけるファイ
バー複合材の付着力及び接着力増強方法に係るものであ
る。

（従来の技術） ファイバーコンクリート、ファイバーモルタルはコンク
リート中に必然的に存在する細孔、空隙、欠陥部をファ
イバーによって補強し、コンクリート（ａ）が張力を受
けたときに、その細孔、空隙、欠陥部周辺から第１０図
に示すように応力集中によって生じる微細なりラック（
６）が進展するのを、ファイバー（６）によって抑制す
るという、力学的に合理的な補強手段である。

ファイバーコンクリート、ファイバーモルタルの製造に
当っては、通常の骨材とは異なる極めて細長く、比重の
大きい、しかも混練し難いファイバーをモルタル並にコ
ンクリート中に分散よく混合し表ければならない。しか
し、ファイバーの形状が著しく骨材と相違していて、細
長いため、通常の方法ではファイバーコンクリートを製
造し打設するのが難かしい。

このためファイバーコンクリートでは作業性を増すため
に単位水量を増大し、流動化剤を多量に使用している。

（発明が解決しようとする問題点） この結果、第６図及び第７図に示すように、水が分離し
てファイバー（６）とその外周のセメント粒子（ｄ）と
の間にブリージング水（−ンが溜り易く、この水がセメ
ント粒子中のカルシウムと反応して第８図及び第９図に
示すように水酸化カルシウムの結晶（ハを生起し、ファ
イバ！−（１）の周辺に力学的弱層が形成され、このた
めファイバー（Ｃ）とコンクリートとの付着が極めて悪
くなり、ファイバーコンクリートの特性を発揮できなく
なることがある。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような問題点を解決することを目的として
提案されたもので、ファイバーの混入されたセメント系
混合物に、ファイバー及びセメント粒子の直径に比して
極めて微小径の無機質材粒子を混合し、同粒子を前記フ
ァイバーとセメント粒子との間隙に充填することを特徴
とするファイバー複合材の付着力及び接着力増強方法に
係るものである。

（作用） このように本発明によれば、ファイバー及びセメント粒
子の直径よシも極めて微細な径の無機質材粒子をファイ
バーの混合されたセメント系混合物に混合することによ
って、前記無機質粒子がファイバーとセメント粒子との
間に生じた空隙を充填して、ファイバー周辺のブリージ
ング水を吸収シ、ファイバーとセメントバースト、モル
タル、コンクリートとの界面に力学的弱層を形成する水
酸化カルシウムの結晶の発生を防止し、また前記界面の
空隙を無機質粒子によって充填することによって欠陥部
を除去する。

（発明の効果） このように本発明によればファイバーを混入されたセメ
ント系混合物に無機質材の極微粒子を混合することによ
ってファイバーとセメントは−スト、モルタル、コンク
リートとの界面の空隙を填隙するとともに水酸化カルシ
ウムの結晶の発生を防止して、ファイバーとセメントは
−スト、モルタル、コンクリートとの付着力、接着力を
増大し、この結果、ファイバーコンクリート、ファイバ
ーモルタル、ファイバーセメントは−ストの曲げ、並に
引張強度を増大しうるものであシ、またファイバーの引
抜は力が増大し、その引抜抵抗時、大きなエネルギーを
吸収するので、高靭性のコンクリート、モルタル、セメ
ントペーストの設計ができ、コンクリート、モルタルの
引張強度、変形能力が改善され、本発明はひび割れのな
いコンクリートの製造、無筋コンクリート構造の建設、
無筋薄肉コンクリート製品の製造に適用されるがさらに
鉄筋コンクリートに適用するとその相乗効果は大である
。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

使用するファイバーの直径、長さの分布を調査し、同フ
ァイバーの表面の形状、凹凸の状態、寸法を予め電子顕
微鏡によって調べる。

同時に使用するセメントの粒子径と粒度分布を調べる。

次にファイバー表面の凹凸の形状寸法、ファイバー及び
セメント粒子の径よシ小径のセラミック粉末、岩石粉末
、金属粉末、シリカヒユーム、ガラス粉末、石炭灰、フ
ライアッシュ粉末等の無機質材粒子を単独または複数種
混合してセメントとフレミックスしたのち、更に７アイ
・ζ−とプレミックスし、これに水を注加してスラリー
状とする。

上記の混合物を骨材と混合してファイバーセメントペー
スト、ファイノミ−コンクリート、ファイバーモルタル
を製造する。

前記実施例はこのように構成されているので、第１図に
示すように、前記無機質材粒子（１）がファイバ（２）
とセメント粒子（３）との空隙に充填され、或いはまた
第２図に示すように７アイノー？　−（２）の表面凹凸
部、及び同ファイバー（２）とセメント粒子（３）との
空隙に前記無機質材粒子（１）が充填され、欠陥部分が
なくなると同時に、同粒子（１）がブリージング水を吸
収してファイバーとセメントば一スト、モルタル、コン
クリート界面の水酸化カルシウム結晶の発生が防止され
る。

従って、ファイバー（２）とセメントに一スト、モルタ
ル、コンクリートとの付着力、接着力が、増大し、この
結果、ファイバーコンクリート、ファイバーモルタル、
ファイバーセメントモルタルの曲げ、並に引張強度が増
大される。またファイバー（２）の引抜は力が大きくな
シ、引抜抵抗時に大きなエネルギを吸収するので、高靭
性のコンクリート、モルタル、セメントイーストの設計
ができる。

第３図は前記無機質材粒子（１）とセメント粒子（３）
トノ粒径の関係を示しファイバー（１）とセメント粒子
（３）との間に充填された無機質材粒子（１）の直径を
φ０．φ２．φ３・・・φ１とし、セメント粒子（３）
の直径をｄ、とすると、 φ、＝石５刀Ｔｄｃ とする。

第４図はファイバー（２）の最小直径ｄと同最小直径部
の凹部の寸法五と、同凹部の長さ党と前記無機質材（１
）の直径φ、・・・との関係を示しφ１≦１７４ｈ φ２≦１／８　ｆｉ φ３４１／１０　ｄ とする。

以上第３図及び第４図に示す関係を満足させる無機質材
粒子（１）を使用することによって、ファイ／”−（２
）とセメント粒子（３）との空隙を効果的に填隙できる
。

第５図はシリカヒユームをセメントの２０％（重量比）
混入した場合、及び混入しない場合の荷重−変形曲線を
示すものであって、前者は５ｉ−２０、後者は５ｉ−０
で示されている。

以上の曲線からシリカヒユームを混入した場合、コンク
リートの付着、接着力が増大し、ファイノミ−引抜は時
のエネルギー吸収力が大きく、荷重−変形曲線がシリカ
ヒユームを混合しない場合に比して優れていることが判
る。

以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものでは表＜、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の方法が適用されたファ
イバー複合材のファイバーとセメント粒子との状態を示
す拡大図、第３図及び第４図は夫、々無機質材粒子とセ
メント粒子及びファイバーとの関係を示す説明図、第５
図は無機質材粒子を添加したファイバー複合材と無機質
材粒子が添加されないフチイノζ−複合材との荷重−変
形曲線、第６図乃至第９図は夫々従来のファイバー複合
材におけるファイバー外周の状態を示す拡大図、第１０
図は７アイパ一複合材におけるクラックの進行をファイ
バーによって抑止する状態を示す説明図である。 （１）・・・無機質材粒子　　（２）・・・ファイバー
（３）・・・セメント粒子 代理人　弁理士　岡　本　重　文 外２名 集２図 第５図 う“ストピースｆ）８′＆＃７５５五 ’Ｅ、（ｍｍ） 範６図 第７図 颯８図 ｆ゛ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファイバーの混入されたセメント系混合物に、ファイバ
   ー及びセメント粒子の直径に比して極めて微小径の無機
   質材粒子を混合し、同粒子を前記ファイバーとセメント
   粒子との間隙に充填することを特徴とするファイバー複
   合材の付着力及び接着力増強方法。