JPS62226848A - 高強度繊維複合材 - Google Patents
高強度繊維複合材Info
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- JPS62226848A JPS62226848A JP6956886A JP6956886A JPS62226848A JP S62226848 A JPS62226848 A JP S62226848A JP 6956886 A JP6956886 A JP 6956886A JP 6956886 A JP6956886 A JP 6956886A JP S62226848 A JPS62226848 A JP S62226848A
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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
- C04B20/10—Coating or impregnating
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、各種の構造材料と組み合せて複合化するこ
とにより、構造材料の強度を向上させる高強度繊維複合
材に関する。
とにより、構造材料の強度を向上させる高強度繊維複合
材に関する。
従来、この種の繊維複合材としては、ガラス繊維、炭素
繊維などが有り、夫々、組み合わされる構造材料等の耐
衝撃性１曲げ強度、耐摩耗性等の物性を向上させる目的
で使用されている。
繊維などが有り、夫々、組み合わされる構造材料等の耐
衝撃性１曲げ強度、耐摩耗性等の物性を向上させる目的
で使用されている。
また、他の従来例としては、補強用繊維の表面にポリエ
ステルやアクリルエマジョンなどの樹脂を塗布や浸漬な
どの方法により行者させて、補強用繊維のアルカリ劣化
や繊維表面の機械的な損傷の発生を防止するようにした
ものがある。
ステルやアクリルエマジョンなどの樹脂を塗布や浸漬な
どの方法により行者させて、補強用繊維のアルカリ劣化
や繊維表面の機械的な損傷の発生を防止するようにした
ものがある。
しかしながら、このような従来の繊維複合材の前者にあ
っては、例えばセメントに複合させた場合、硬化後のセ
メントでは、反応水以外の水は飛散し、自由水の存在し
ていた場所は空隙として残り、該空隙内に位置する繊維
複合材は、セメントとの付着力に寄与しない問題点があ
った。また、ガラス繊維にあっては、セメントモルタル
を混練りするときに砂によって表面に傷が付けられたり
、繊維自身が折れたりする問題点や、セメントの強アル
カリ性（ＰＨ＝１２〜１３）により劣化を生じ、水中で
２８日間養生するとガラス繊維を含有しないモルタルの
強度と同等まで強度低下を起す問題点がある。
っては、例えばセメントに複合させた場合、硬化後のセ
メントでは、反応水以外の水は飛散し、自由水の存在し
ていた場所は空隙として残り、該空隙内に位置する繊維
複合材は、セメントとの付着力に寄与しない問題点があ
った。また、ガラス繊維にあっては、セメントモルタル
を混練りするときに砂によって表面に傷が付けられたり
、繊維自身が折れたりする問題点や、セメントの強アル
カリ性（ＰＨ＝１２〜１３）により劣化を生じ、水中で
２８日間養生するとガラス繊維を含有しないモルタルの
強度と同等まで強度低下を起す問題点がある。
また、後者の繊維複合材にあっては、繊維表面が樹脂で
覆われているため、上記したようなアルカリ劣化の問題
や、表面損傷の問題は生じないものの、セメントなどと
の付着力が小さくなり、成形された構造材等が、引張り
や曲げを受けることにより繊維複合材が引抜けてしまい
、補強効果が低下する問題点がある。
覆われているため、上記したようなアルカリ劣化の問題
や、表面損傷の問題は生じないものの、セメントなどと
の付着力が小さくなり、成形された構造材等が、引張り
や曲げを受けることにより繊維複合材が引抜けてしまい
、補強効果が低下する問題点がある。
ごの発明は、このような従来の問題点に着目して案出さ
れたものであって、各種構造材料との付着性を向上させ
た高強度繊維複合材を得んとするものである。
れたものであって、各種構造材料との付着性を向上させ
た高強度繊維複合材を得んとするものである。
この発明は、構造材料の補強用繊維の表面に、該構造材
料との付着性が高い被覆層を、形成したことを、その構
成としている。
料との付着性が高い被覆層を、形成したことを、その構
成としている。
高強度繊維複合材は、構造材料と組み合わされて複合化
した場合、被覆層と該構造材料との付着性が高いため、
当該複合材と構造材料との一体化が確実となり、構造材
料の引張り強度２曲げ強度等を強化する作用がある。
した場合、被覆層と該構造材料との付着性が高いため、
当該複合材と構造材料との一体化が確実となり、構造材
料の引張り強度２曲げ強度等を強化する作用がある。
以下、この発明に係る高強度繊維複合材の実施例を説明
する。
する。
（第１実施例）
補強用繊維としては、３〜３０龍の長さのガラス繊維、
炭素繊維、アラミド繊維などを束ねたものが用いられる
。この実施例における高強度繊維複合材は、上記補強用
繊維をセメントペースト。
炭素繊維、アラミド繊維などを束ねたものが用いられる
。この実施例における高強度繊維複合材は、上記補強用
繊維をセメントペースト。
モルタル、アクリルエマルジョンを加えたセメント系べ
一父トなどの中で混ぜ合わせ、次に、表面にセメント系
ペーストが付着した状態で取り出された後、自然乾燥又
は熱風乾燥されてセメント系の被覆層が形成されている
。
一父トなどの中で混ぜ合わせ、次に、表面にセメント系
ペーストが付着した状態で取り出された後、自然乾燥又
は熱風乾燥されてセメント系の被覆層が形成されている
。
なお、前記補強用繊維は、多数のフィラメントの束を、
サイジング剤処理をしていない繊維（メチルセルロース
などの水に融ける繊維）で仮に結束させておき、この束
を所定の長さで切断したものである。
サイジング剤処理をしていない繊維（メチルセルロース
などの水に融ける繊維）で仮に結束させておき、この束
を所定の長さで切断したものである。
か＼る高強度繊維複合材は、セメント系の構造材料に組
み合わせて、複合化することにより、該構造材料に引張
り強度９曲げ強度等を付与するものであり、被覆層は、
該構造材料との付着性が高いため、補強用繊維が引き抜
けることがなく、確実な強度発現が可能となる。
み合わせて、複合化することにより、該構造材料に引張
り強度９曲げ強度等を付与するものであり、被覆層は、
該構造材料との付着性が高いため、補強用繊維が引き抜
けることがなく、確実な強度発現が可能となる。
（第２実施例）
この実施例においては、補強用繊維をメソシュ状のもの
となし、この補強用繊維に、水セメント比の小さな超緻
密セメントペーストを塗布し、又は補強用繊維を超緻密
セメントペーストに浸漬した後、乾燥、硬化させて高強
度繊維複合材としている。なお、前記補強用繊維はメソ
シュ状であるため、繊維間の隙間に超緻密セメントペー
ストが入り不規則的な形状の固体となり、この高強度繊
維複合材をセメント系の構造材料と組み合わせて複合化
させた場合、構造材料の硬化により、前記超緻密セメン
トペーストで形成されてなる被覆層は該構造材料に入組
んだ状態で強固に保持されることとなり、該構造材料と
補強用繊維との一体化を確実なものとしている。
となし、この補強用繊維に、水セメント比の小さな超緻
密セメントペーストを塗布し、又は補強用繊維を超緻密
セメントペーストに浸漬した後、乾燥、硬化させて高強
度繊維複合材としている。なお、前記補強用繊維はメソ
シュ状であるため、繊維間の隙間に超緻密セメントペー
ストが入り不規則的な形状の固体となり、この高強度繊
維複合材をセメント系の構造材料と組み合わせて複合化
させた場合、構造材料の硬化により、前記超緻密セメン
トペーストで形成されてなる被覆層は該構造材料に入組
んだ状態で強固に保持されることとなり、該構造材料と
補強用繊維との一体化を確実なものとしている。
特に、被覆層は、外観上、不規則で且つ凹凸を有する形
状である程構造材料との付着力が高くなる。
状である程構造材料との付着力が高くなる。
（第３実施例）
この実施例においては、サイジング剤を施さない各種補
強用繊維を、樹脂を含有するスラリー粘性材に浸漬し、
その後、該補強用繊維の表面に無機材料でなる粉体又は
粒状体をまぶして一体化させて、高強度繊維複合材とし
ている。
強用繊維を、樹脂を含有するスラリー粘性材に浸漬し、
その後、該補強用繊維の表面に無機材料でなる粉体又は
粒状体をまぶして一体化させて、高強度繊維複合材とし
ている。
前記した樹脂を含有するスラリー粘性材としては、例え
ば、アクリルエマルジョン、スチレンブタジェンラバー
（ＳＢＲ）、メラミン樹脂をセメント溶液に溶解したも
のなどがあり、またこのようなスラリー粘性材が、補強
用繊維の表面に付着して生乾きの状態で前記粉体又は粒
状体を付着するようにしたものである。また、前記スラ
リー粘性材は、補強用繊維間に浸み込むことにより、該
補強用繊維のサイジング剤としての役割を果たしている
。
ば、アクリルエマルジョン、スチレンブタジェンラバー
（ＳＢＲ）、メラミン樹脂をセメント溶液に溶解したも
のなどがあり、またこのようなスラリー粘性材が、補強
用繊維の表面に付着して生乾きの状態で前記粉体又は粒
状体を付着するようにしたものである。また、前記スラ
リー粘性材は、補強用繊維間に浸み込むことにより、該
補強用繊維のサイジング剤としての役割を果たしている
。
か＼る高強度繊維複合材を、セメント、モルタル等の構
造材料に混ぜて該構造材料を養生させた場合、被覆層と
しての無機材料である粉体又は粒状体が構造材料とよく
なじみ、しかも構造材料が硬化した後は、補強用繊維の
引抜けを防止する作用がある。
造材料に混ぜて該構造材料を養生させた場合、被覆層と
しての無機材料である粉体又は粒状体が構造材料とよく
なじみ、しかも構造材料が硬化した後は、補強用繊維の
引抜けを防止する作用がある。
（第４実施例）
補強用繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等の各種の
繊維の選択が可能であり、該補強用繊維の被覆層として
は、エポキシ樹脂が用いられている。
繊維の選択が可能であり、該補強用繊維の被覆層として
は、エポキシ樹脂が用いられている。
なお、エポキシ樹脂は、未硬化の状態であることが必要
条件であり、硬化してしまってから構造材料と組み合せ
た場合は、構造材料との付着力が小さいため、構造材料
を補強する硬化は低い。
条件であり、硬化してしまってから構造材料と組み合せ
た場合は、構造材料との付着力が小さいため、構造材料
を補強する硬化は低い。
特に、未硬化のエポキシ樹脂は、水分存在下でも硬化す
るため、構造材料としてのセメント、モルタルなどの中
で該構造材料との付着力を保ちながら硬化して、構造材
料への物理的負荷、例えば引張り力９曲げ力が働いた場
合に、その負荷を補強用繊維に確実に伝達する。そのた
め、構造材料の補強力を向上させている。
るため、構造材料としてのセメント、モルタルなどの中
で該構造材料との付着力を保ちながら硬化して、構造材
料への物理的負荷、例えば引張り力９曲げ力が働いた場
合に、その負荷を補強用繊維に確実に伝達する。そのた
め、構造材料の補強力を向上させている。
（第５実施例）
この実施例に係る高強度繊維複合材料としては、ガラス
繊維、炭素繊維などの各種の繊維が補強用繊維として選
択可能であり、被覆層としては、高性能な減水剤又は界
面活性剤が用いられている。
繊維、炭素繊維などの各種の繊維が補強用繊維として選
択可能であり、被覆層としては、高性能な減水剤又は界
面活性剤が用いられている。
なお、減水剤は又は界面活性剤が粉体である場合は、補
強用繊維の表面にサイジング剤を用いて付着させ、液体
である場合は、補強用繊維をディッピングして被覆層と
して形成している。
強用繊維の表面にサイジング剤を用いて付着させ、液体
である場合は、補強用繊維をディッピングして被覆層と
して形成している。
例えば、表面が滑らかな炭素繊維（ＰＡＮ系）は、セメ
ントモルタル等の構造材料に混ぜても、構造材料との付
着力が非常に低い。か＼る炭素繊維を、サイジング剤を
メチルセルロースで薄めに稀釈したもので固め、これを
高性能減水剤（液体）にディッピングさせた後、モルタ
に混練りすると、該減水剤を施さない炭素繊維を混ぜた
モルタルに比して、曲げ強度が２５％増強される。これ
は、水と補強用繊維との接触角度が小さくなり、しかも
、補強用繊維とモルタル成分中のセメントペーストとの
距離も小さくなったためである。また、粉体状の、減水
剤又は界面活性剤を用いた高強度繊維複合材の場合は、
補強用繊維の収束時にサイジング剤と共に付着させるか
又はサイジング剤を施した後にまぶすことによって予め
減水剤を繊維表面に付着させた構成となし、当該高強度
繊維複合材をモルタル、コンクリート、石膏、シラクイ
等の水と混ぜると反応もしくは気硬する構造材料に、混
入すると、減水剤又は界面活性剤は、セメントペースト
中の水分と接触して溶け、補強用繊維表面での水の接触
角が小さくなり、また、補強用繊維と構造材料との付着
力が大となり、構造材料の曲げ強度を２０〜３０％程度
向上させると共に引張り強度も同様に向上させる。
ントモルタル等の構造材料に混ぜても、構造材料との付
着力が非常に低い。か＼る炭素繊維を、サイジング剤を
メチルセルロースで薄めに稀釈したもので固め、これを
高性能減水剤（液体）にディッピングさせた後、モルタ
に混練りすると、該減水剤を施さない炭素繊維を混ぜた
モルタルに比して、曲げ強度が２５％増強される。これ
は、水と補強用繊維との接触角度が小さくなり、しかも
、補強用繊維とモルタル成分中のセメントペーストとの
距離も小さくなったためである。また、粉体状の、減水
剤又は界面活性剤を用いた高強度繊維複合材の場合は、
補強用繊維の収束時にサイジング剤と共に付着させるか
又はサイジング剤を施した後にまぶすことによって予め
減水剤を繊維表面に付着させた構成となし、当該高強度
繊維複合材をモルタル、コンクリート、石膏、シラクイ
等の水と混ぜると反応もしくは気硬する構造材料に、混
入すると、減水剤又は界面活性剤は、セメントペースト
中の水分と接触して溶け、補強用繊維表面での水の接触
角が小さくなり、また、補強用繊維と構造材料との付着
力が大となり、構造材料の曲げ強度を２０〜３０％程度
向上させると共に引張り強度も同様に向上させる。
以上の説明で明らかなように、この発明に係る高強度繊
維複合材にあっては、被覆層と構造材料との付着性が高
いため、構造材料と補強用繊維との一体化が確実となり
、構造材料を有効に補強する効果がある。
維複合材にあっては、被覆層と構造材料との付着性が高
いため、構造材料と補強用繊維との一体化が確実となり
、構造材料を有効に補強する効果がある。
Claims (6)
- （１）構造材料の補強用繊維の表面に、該構造材料との
付着性が高い被覆層を、形成したことを特徴とする高強
度繊維複合材。 - （２）前記被覆層は、無機材料を主としてなる特許請求
の範囲第１項記載の高強度繊維複合材。 - （３）前記被覆層は、セメントペーストを、硬化させて
なる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の高強度繊維
複合材。 - （４）前記被覆層は、前記補強用繊維に付着させた、樹
脂を含有するスラリー粘性材と、該スラリー粘性材に付
着した無機材料の粉体又は粒状体と、からなる特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の高強度繊維複合材。 - （５）前記被覆層は、減水剤又は界面活性剤でなる特許
請求の範囲第１項記載の高強度繊維複合剤。 - （６）前記被覆層は、未硬化状態にあるエポキシ樹脂で
ある特許請求の範囲第１項記載の高強度繊維複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069568A JPH0798676B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 高強度繊維複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069568A JPH0798676B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 高強度繊維複合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226848A true JPS62226848A (ja) | 1987-10-05 |
| JPH0798676B2 JPH0798676B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=13406512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069568A Expired - Fee Related JPH0798676B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 高強度繊維複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798676B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003796A1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-01-28 | Toho Rayon Co., Ltd. | Materiau de renforcement, procede de production associe, procede de renforcement/reparation a l'aide de ce materiau, structure de renforcement/reparation, et element structurel |
| JP2008037680A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Toray Ind Inc | コンクリートもしくはモルタル補強用無機マトリックス・炭素繊維複合線材、その製造方法およびコンクリートもしくはモルタル構造物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275149A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-05 | 稲葉 武男 | コンクリ−ト補強用フアイバ |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61069568A patent/JPH0798676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275149A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-05 | 稲葉 武男 | コンクリ−ト補強用フアイバ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003796A1 (fr) * | 1997-07-16 | 1999-01-28 | Toho Rayon Co., Ltd. | Materiau de renforcement, procede de production associe, procede de renforcement/reparation a l'aide de ce materiau, structure de renforcement/reparation, et element structurel |
| JP2008037680A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Toray Ind Inc | コンクリートもしくはモルタル補強用無機マトリックス・炭素繊維複合線材、その製造方法およびコンクリートもしくはモルタル構造物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0798676B2 (ja) | 1995-10-25 |
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