JPS62236708A

JPS62236708A - プリミツクス繊維補強セメント製品の製造方法

Info

Publication number: JPS62236708A
Application number: JP8036086A
Authority: JP
Inventors: 桜田　孝幸
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1987-10-16

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］本発明はプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法
に係り、特に極めて強度が高く１強度のバラツキの少な
い、プリミックス繊維補強セメント製品の製造方法に関
する。

［従来の技術］セメント硬化体は、主にコンクリート構造物やコンクリ
ート製品として用いられているが、近年、高強度な建築
、土木用材料への要望が高まり、セメントモルタルに耐
アルカリ性ガラス繊維（以下、ＡＲＧ繊維ということが
ある。）等の補強繊維を混合して成形、硬化させること
により、強度を向上させた繊維補強セメント硬化体が広
く用いられている。

繊維補強セメント硬化体の成形方法としては、■　型枠
に対してセメントモルタルと、一定長さに切断した補強
繊維とを同時に吹付け、ローラなどによって脱泡させて
均一成形するダイレクトスプレー法。

■　一定長さに切断した補強繊維とセメントモルタルと
を予め混練し、これを型枠中に流し込んで鋳込み成形す
る方法（プリミックス法、以下、ｒ　Ｐ　／　Ｍ　Ｊと
略称する。）が一般的である。

これらの方法のうち、Ｐ／Ｍによる場合には、従来は、
補強繊維を混合したプリミックスセメントモルタルを、
ホッパー等から型枠内に自由落下させ、その鋳込み量の
全量を投入した後、表面をコテで仕上げて成形している
。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、このような従来のＰ／Ｍにより得られる
セメント製品では、補強繊維が硬化体内で３次元的に配
向されるために、曲げ応力や引張応力に対して十分な補
強効果を発揮し得ない。

即ち、硬化体中に配合された補強繊維のなかには、製品
に加えられる応力に対して有効な方向に配向していない
繊維があるために、配合量に見合う補強効果が発現され
ず、十分な強度が得られないうえに、製品の部位によっ
て補強繊維の密度や配向の状態が異なることから、同一
製品においてもあるいは同一の装置において得られる製
品間においても強度のバラツキが大きかった。

また、補強ｍ維の配向をコントロールすることができな
いために、製品強度に方向性を持たせることはできず、
製品により特に高強度を要求される方向に強化すること
はできなかった。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記従来の実情に鑑み、Ｐ／Ｍにより繊維補強
セメント製品を製造するにあたり、補強繊維を有効に配
向させることにより、製品強度の向上、強度の均質−化
及び強度の方向性の付与を図るべくなされたものであっ
て、補強繊維とセメントモルタルとを混合して得られる未硬
化プリミックスセメントモルタルを型枠に打込み成形す
るプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法におい
て、未硬化プリミックスセメントモルタルを回転ロール
の表面に付着させた後剥離させて得られた未硬化プリミ
ックスセメントモルタルのシートを型枠内に打込むこと
を特徴とするプリミックス繊維補強セメント製品の製造
方法、を要旨とするものである。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

本発明の方法は、Ｐ／Ｍにより繊維補強セメント製品を
製造するにあたり、第１図に示す如く、補強繊維とセメ
ントモルタルとを混合して得られる未硬化プリミックス
セメントモルタル１を１回転ロールの表面に付着させた
後剥離させ、これを型枠内に打込むものである。

即ち、本発明においては、まず、セメントモルタルを調
製する。セメントモルタルは、セメント及び水、必要に
応じて砂、骨材、その他派水剤等の添加剤等を所定の割
合で混合し、常法に従って調製する。

セメント原料としては特に制限はなく、一般の普通ポル
トラン１セメントを使用し得る。

その他、セメント原料としては、珪酸３石灰（３Ｃａ　
Ｏ・Ｓ　ｉ　Ｏ２）　、珪酸２石灰（２ＣａＯｅｓｉ０
２）などのカルシウムシリケートを主成分とするポルト
ランドセメントクリカー２０〜７０重量％、カルシウム
サルホアルミネート３ＣａＯ’ｌ　３ＡＪＬ２０３　ｅ
ｃａｓＯ４を主成分とするタリン力−１０〜４０重量％
、無水石コウ又は二水石コウ１０〜４０重量％、高炉水
砕スラグ又はフライアッシュ２０〜６０重量％の組成で
、かつ（３Ａｉ２０３＋ｔ　、５Ｓ　１ｏ２）／（Ｃａ
　Ｏ−Ｓ　Ｏ３）がモル比−１？１．０〜１．５である
、珪酸力ルシウム−アライン−スラグ系低アルカリ性セ
メント等の低アルカリ性セメントを用いることもできる
。

なお、本発明においては、セメントモルタルとして、起
泡剤及び水より調製されたエアーミルクを所定量混合し
て得られる軽量セメントモルタルを用いても良い。

次いで、このセメントモルタルに所定量の補強＃ａ維を
添加し、オムニミキサー等で十分に混練してプリミック
スセメントモルタルを調製する。

補強繊維としては、ＡＲＧ等のガラス繊維、アスベスト
、カーボン繊維、その他アラミド繊維、ポリプロピレン
繊維等の有機系繊維等を用いることができる。これらの
補強繊維の＃ａｍ長さは４〜４０ｍｍ、好ましくは６〜
２４ｍｍであることが好ましい。

本発明においては、このようにして調製された未硬化の
プリミックスセメントモルタルｌを、第１図に示す如く
、ペイント等の混錬に用いる３本ロールの第１の回転ロ
ール２及び第２の回転ロール３の間に投入し、第２の回
転ロール３の表面に付着させ、次いで第３の回転ロール
４の表面に付着させて、これをスクレーパ５で掻き取る
。

即ち、粘性物質には回転数の異なる回転ロール間を通過
した場合、回転数の大きい高速側の回転ロールに付着す
る性質があることから、第１図に示す同一直径の３本ロ
ールにおいて、第１の回転ロールの回転数Ｒ＋、第２の
回転ロールの回転数Ｒ２，第３の回転ロールの回転数Ｒ
３をＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３となるように設定することにより、プリミックスセメン
トモルタルを順次回転ロール表面に付着させてゆくこと
が可能となる。Ｒ＋　、Ｒ２，Ｒ３は、例えば、Ｒ１：
Ｒ２：Ｒ３＝ｌ：４：　１２となるような値に設定する
のが好ましい。

なお、各回転ロールの回転数は、大き過ぎても小さ過ぎ
ても補強繊維の配向を良好にコントロールすることがで
きない０回転ロールの回転数は、プリミックスセメント
モルタルの組成、硬度、補強繊維の長さ等に応じて決定
されるが、通常は。

Ｒ＋＝ｌＯ〜３０ｒｐｍＲ２＝４０　Ｎ１２Ｎ１２０ｒｐ　＝１２０〜３６０ｒｐｍ程度とするのが好ましい。

本発明において、未硬化プリミックスセメントモルタル
を回転ロールに付着させる方法は、第１図の如き３本ロ
ールによる方法に限られず、例えば、第２図に示す如く
、ゲート６を用いることにより、２木の回転ロール７．
８で行うこともできる。また、第３図に示す如く、容器
９の側面に回転ロール１０を設置して回転させることに
より、１本の回転ロールで行うことができる。なおこの
場合には、付着厚さを均すためのゲート１１又は押えロ
ール等を設けるのが好ましい。

なお、回転ロールの直径には特に制限はないが、通常は
１５〜８０ｃｍ程度とするのが好ましい、第１図又は第
２図の如く、回転ロールを複数本用いる場合には、各回
転ロールの直径は同程度とするのが良い。また１回転ロ
ールの長さは、製造する製品の大きさに応じて適宜決定
される。

また、回転ロールの材質においても、ある程度の硬度を
有するものであれば良く、特に制限はないが、一般には
チルドロール、石材ロール、その他各種金属製ロール等
が用いられる。

本発明により１回転ロールに付着させた後スクレーパ等
で剥離させて得られる未硬化プリミックスセメントモル
タルのシート１２では、セメントモルタルが回転ロール
表面に付着して回転する間に含有させる補強繊維が回転
ロールの回転軸方向、即ち、第１図中の矢印Ａの方向に
一次元的に配向するようになる。

なお、本発明において、回転ａ−ルから剥離させて得ら
れる未硬化プリミックスセメントモルタルのシート１２
の厚さは、厚過ぎると補強繊維の配向のコントロール効
果が低く４逆に薄過ぎると生産効率の面で好ましくない
、シート１２の厚さはプリミックスセメントモルタルの
組成、硬度、補強繊維の繊維長さ等に応じて適宜決定さ
れるが、一般には、補強繊維の繊維長さの０．２〜１．
０倍程度とするのが好ましい。

本発明において、このようにして得られた未硬化プリミ
ックスセメントモルタルのシートを型枠に打込むには、
型枠の面積に合せて切り離したシートを型枠内に所望の
厚さに積層してゆく。

この場合、第４図に示す如く、補強繊維の配向の方向が
矢印Ｘ方向とＹ方向とで交互になるようにシート１２を
積層することにより、Ｘ、Ｙの両方向について２次元的
な強度向上を図ることができる。一方、補強−雄の配向
方向を揃えて積層した場合には、一方向について１次元
的な強度向上を図ることができる。

このように打込みを行った後は、常法に従って、硬化、
養生した後脱型することにより、極めて高品質なセメン
ト製品とすることができる。

［作用］本発明においては、未硬化のプリミックスセメントモル
タルを型枠内に打込む際に、未硬化プリミックスセメン
トモルタルを回転ロールに付着させるため、セメントモ
ルタルが回転ロール表面に付着して回転する間に含有さ
せる補強繊維が回転ロールの回転軸方向に１次元的に配
向するようになる。

従って、回転ロールから剥離させて得られた未硬化プリ
ミックスセメントモルタルのシート内には、補強繊維が
３次元的に配向することなく、一方向に均一に配向、分
布するようになることから、これを積層して得られる本
発明の繊維補強セメント製品では、補強繊維が曲げ応力
や強度応力に対して極めて有効に作用するようになり１
強度が著しく向上され、しかも、強度のバラツキの問題
も解消される。また、押出方向を変えることにより、補
強繊維の配向のコントロールも容易に行えるため、強度
に方向性を付与することも任意である。

本発明の方法は、このように補強繊維を一次元的又は２
次元的に均一に配向、分布させるようにするものである
ため、本発明は、板材、柱材等の長尺物又は細帯状製品
等の、１次元的ないし２次元的な繊維補強が特に要求さ
れる製品の製造に極めて有効である。

［実施例］以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１セメントモルタルとＡＲＧｍ＃Ｉ（繊維長さ１２ｍｍ）
とを混合して得られた。第１表に示す組成のプリミック
スセメントモルタルを、第１図に示すような本発明の方
法に従って、回転ロールに付着させた後剥離し、得られ
たシート（厚さ６ｍｍ）を第４図の如く、補強繊維の配
向方向、を変えて３層積層し、厚さ１８ｍｍとした０次
いで、温度２０℃、湿度８０％で１８時間養生し脱型し
た。その後、温度２０℃、湿度６０％にて２８日間養生
した。

なお、用いた回転ロール２．３．４はいずれも直径１５
ｃｍ、長さ３０ｃｍのチルド鋼製ロールであり、各回転
ロールの回転数Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は以下の通りとした。

Ｒ＋＝１５ｒｐｍＲ２＝６ＯｒｐｍＲｔ＝１８Ｏｒｐｍ得られた硬化体の曲げ強度を測定し、６個の試料から平
均曲げ強度を求めたところ、２１．Ｏｋ　ｇ　／　ｃ　
ｒｎ’であった。また、その変動係数（標準偏差／平均
値）は１９％であった。

比較例１プリミックセメントモルタルを、従来法によりホッパー
から型枠内に一回の流し込みで１８ｍｍ厚さに打込んだ
こと以外は実施例１と同様にして成形、養生を行なって
、脱型した。

得られた硬化体の曲げ強度を測定し、６個の試料から平
均曲げ強度を求めたところ、１３０１Ｃｇ／ｃｍ″であ
った。ま九、その変動係数（標準偏差／平均値）は２２
％であった。

実施例１及び比較例１の結果より１本発明の方法で得ら
れる製品の平均強度は、従来法のものの約１．６倍、ま
たその変動係数は約０．９倍であり、極めて高強度でし
かも強度のバラツキが小さいことが明らかである。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のプリミックス繊維補強セメ
ント製品の製造方法は、プリミックスセメントモルタル
を回転ロールの表面に付着させた後剥離させて得られた
未硬化プリミックスセメントモルタルのシートを型枠内
に打込むものであって、本発明によれば、得られる製品
硬化体中に、補強繊維が１次元的又は２次元的にかつ均
一に配向、分布させることができるため、極めて高強度
で強度のバラツキの少ない繊維補強セメント製品を製造
することができる。また、本発明によれば、補強繊維量
を変えずに１強度向上を図ることができるので、原料コ
ストを高めずに高強度セメント製品を得ることができる
。

しかも、補強繊維の配向のコントロールが容易であるこ
とから、製品強度に任意の方向性を付与することもでき
る。

また１本製法においては、ロール間において、有効な脱
泡が行なわれることにより、セメントマトリックスの強
度向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明する斜視図、第２
図及び第３図は本発明の他の実施例を説明する側面図で
ある。第４図は未硬化プリミックスセメントモルタルの
シートの積層方法を説明する斜視図である。ｌ・・・未硬化プリミックスセメントモルタル、２・・
・第１のむ一ル、　　３・・・第２のロール、４・・・
第３のロール、　　　５・・・スクレーパ、１２・・・
未硬化プリミックスセメントモルタルのシート。代理人　　弁理士　　重　野　　剛２　　　　　　　３　　　　　　　４ｂスクレーノ〜手
続補正書１８件の表示昭和６１年特許願第８０３６０号２　発明の名称プリミックス繊維補強セメント製品の製造方法３　補正
をする者事件との関係　　特許出願人名　称　　　（４００）日本板硝子株式会社４　代理人住　　所　　東京都港区赤坂４丁目８番１９号〒１０７
　赤坂表町ビル５０２号自　　　　発６　補正の対象明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明′）欄・　　　　−・・・ム７　補正
の内容（１）　特許請求の範囲を別紙の通りに改める。（２）　明細書第１０頁第５行ないし第６行のｒＯ，２
〜１．０倍」をｒＯ，ｌ−０，５倍１と改める。（３）　明細書第１３頁第１１行ないし第１２行（７）
　ｒ　２１　、　Ｏｋｇ／ｃｒｎ’Ｊをｒ２１０ｋｇ／
Ｃゴ」と改める。以　　上特許請求の範囲（１）　補強ｍ雄とセメントモルタルとを混合して得ら
れる未硬化プリミックスセメントモルタルを型枠に打込
み成形するプリミックス繊維補強セメント製品の製造方
法において、未硬化プリミックスセメントモルタルを回
転ロールの表面に付着させた後君敲させて得られた未硬
化プリミックスセメントモルタルのシートを型枠内に打
込むことを特徴とするプリミックスミｍ補強セメント製
品の製造方法。（２）　シートの厚さが補強Ｔａ　ｌｌｉのａｍ長さの
０．１〜０．５倍である特許請求の範囲第１項に記載の
製造方法。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）補強繊維とセメントモルタルとを混合して得られ
る未硬化プリミックスセメントモルタルを型枠に打込み
成形するプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法
において、未硬化プリミックスセメントモルタルを回転
ロールの表面に付着させた後剥離させて得られた未硬化
プリミックスセメントモルタルのシートを型枠内に打込
むことを特徴とするプリミックス繊維補強セメント製品
の製造方法。
（２）シートの厚さが補強繊維の繊維長さの０．１〜５
倍である特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。