JPS63166742A - 繊維強化水硬性セメント質組成物 - Google Patents

繊維強化水硬性セメント質組成物

Info

Publication number
JPS63166742A
JPS63166742A JP62320049A JP32004987A JPS63166742A JP S63166742 A JPS63166742 A JP S63166742A JP 62320049 A JP62320049 A JP 62320049A JP 32004987 A JP32004987 A JP 32004987A JP S63166742 A JPS63166742 A JP S63166742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
denier
fibers
composition
inches
length
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
Application number
JP62320049A
Other languages
English (en)
Inventor
チャールズ　リチャード　フェイファー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Publication of JPS63166742A publication Critical patent/JPS63166742A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029—Macromolecular compounds
    • C04B20/1044—Bituminous materials
    • 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
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/065—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C04B16/0658—Polyacrylonitrile
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/254—Polymeric or resinous material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンクリート、スタッコ（５ｔｕｃｃｏ　）お
よびモルタルを含む、アクリルニトリル単量体単位のモ
ル濃度が約９８％〜約１００％の範囲であるポリアクリ
ロニトリルの強化繊維を含有する水硬性セメント質組成
物に関する。
コンクリート製品の如き水硬性セメント組成物は建設目
的に、特に重荷重、高外部あるいは内部圧力等にさらさ
れる構造物で該構造物の重量が重要な因子ではない構造
物への利用に望ましいと認められてきた。
構造材料として用いる幾つかの水硬性セメント組成物の
相対的な弱さは、乾燥、凝結、養生の際あるいは圧縮さ
れた時マトリックスが割れる傾向があることによる。か
くして、これらの問題を軽減する目的でこれらの組成物
に材料を含有させることが知られている。
セメントおよびその他の水硬性凝結材の強化用の繊維に
対する要望は非常に高い。たとえば、繊維の物理的デー
タはセメントの物理的データと重要な特性においては一
致すべきである。セメントはある程度の脆性を示し、た
とえば０．３％の伸びで破断することがあり得る。セメ
ントに強化繊維を用いることに関して、繊維はセメント
の極微小の伸びに対し最大の力で抗する時に最良の強化
効果を有することが示されている。しかし、この点に関
し水性セメントペーストで処理された繊維の特性は変化
し得るものであり、そのような変化がどの程度まで起り
得るかを予見することは不可能であることに注意しなけ
ればならない。繊維が元来良好な物理的数値全盲してい
ても、セメントに用いた時にもしその特性がセメントの
水利過程で変化すれは、それは期待する効果を実現しな
いことがある。
繊維のここに述べた物理的特性に加えて、繊維を水性セ
メントペースト中に良く分散させ、しかも他の添加剤を
セメントに添加する時均−にその中に分散したままにし
ておくこともまた重要である。繊維を用いて排水法によ
、！ｌ）　（ｄｒａｉｎａｇｅｍｅｔｈｏｄ　）繊維−
セメント製品を作る時に、この特性は特に重要である。
スチールファイバー（ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　）　、
ワイヤあるいはロンドがこれらの問題の幾つかと対抗す
るためにセメントに用いられてきた。このような材料の
利用は幾つかの理由によシネ十分である。
鋼は高引張シ応力でも低い伸びを有してお９、したがっ
て構造部材に荷重が負荷される時マトリックス内ですべ
り易い。さらに、鋼が比較的硬直で加工性（ｗｏｒｋａ
ｂｉ’１ｉｔｙ　）に欠けるために、比較的１く、従っ
てマトリックス内に所定の適正な容積を達成するには高
価である。
コンクリートの如きセメント質材料の強化材としてガラ
スを用いることは多年研究されてきた。
調弦化を代替してグラスファイバーロンドを用いること
とともに繊維、フレークおよび織布あるいは非織布の形
態でガラス強化を用いることにも考慮がなされてきた。
セメントあるいはコンクリートの強化材としてグラスフ
ァイバーを用いることに特に注意が払われてきた。
セメントの強化材としてガラスを採用する際の重要な問
題は無機セメント質組成物のアルカリ環境であり、これ
はガラスに対して高度に有害でちゃ、時間の経過にとも
ない強化したセメントあるいはコンクリート製品中での
重大な強度低下あるいはガラス強化の壊滅の結果となる
。ガラス強化材へのアルカリの作用の問題を克服するだ
めの従来技術のアプローチには低アルカリ型セメントの
使用、ガラスをアルカリから保護する被覆の使用、特殊
耐アルカリ組成物の使用、およびカチオン交換材を用い
て無機アルカリバインダーをガラスに作用しない形に変
化させることがある。これらのアプローチはこれらのア
プローチに要する特殊な材料の入手困難さおよび経費の
ために必ずしも成功してはいなかった。
強化の目的でセメントあるいはコンクリートに混ぜて有
機繊維を用いることはよく知られている。
たとえは、米国特許３，５９１，３９５号明細書には、
２ｃＩＩＬ以上の長さ、さらに好ましくは５〜８閑の長
さ全盲する、好ましくはポリオレフィンフィルムである
、伸長しフィブリル化したプラステツクフイルム材から
作成した繊維質強化要素を使用することが開示されてい
る。そのような強化要素にかかわる問題はポリオレフィ
ンを含む繊維はセメント質材料を強化するのに特に効果
的ではなくこれらの繊維の繊維長さが長いため多量の強
化材料が必要となりそのためそのような強化繊維を用い
ることは費用が増加することである。
その他の有機繊維をセメント質組成物の強化に用いるこ
とが提案されてきた。たとえばウール、木綿、絹、ポリ
アミド、ポリエステルおよびポリビニルアルコールの繊
維が提示されてきた。これらの繊維のいずれもセメント
質組成物中の強化材として完全には満足のいく結果では
なかった。
たとえば、米国特許第４．４１４．０３１号明細書にμ
ポリアクリロニトリル繊維をセメント質組成物の強化に
用いることが提案されている。これらの繊維はセメント
の強化に関して前述の繊維と同様な制約を受ける。セメ
ント強化に有効であるためにはポリアクリロニトリル繊
維は高強度（５，７Ｊ９／デニ一ル以上）、高モジュラ
ス（７ＩＣとえは１１６〜２２６　ｇ／デニール〕およ
び低伸び率（１５％以下）が必要であることがすでに提
案されている。
したがって、セメント質組成物の如く水硬的に凝結する
構造材料の強化材として効果的かつ経済的に用いること
ができる繊維に対する需要は存在する。
ポリアクリロニトリルからなシ約１〜約２５の範囲のデ
ニールおよび約０．１５インチ〜約１インチの長さを有
する繊維質材料を水硬性セメント、および随意に、選ん
だ骨材と混ぜ合わせると、実質的に従来の非繊維質セメ
ント組成物およびその他の繊維質組成物より大きい圧縮
および曲げ強度を有するセメント質組成物ができるとい
う発明をこのたび達成した。
前述の単に中程度の強度（たとえば、４．５９　／デニ
ール）、並のモジュラス（たとえば、５０〜６０ｇ／デ
ニール）および高い伸び率（たとえば２５〜３５％）の
アクリロニトリル繊維をセメント質組成物中に用いるこ
とによって該組成物の圧縮強度を、従来のセメント質組
成物の強化においてセメント質マトリックスに繊維が完
全に密着ししかも実質的に繊維のモジュラスがセメント
質マトリックスのそれと同等あるいは高い場合に期待で
きる以上に、増加させることができることが、驚くべき
ことに予期せず発明された。
本明細書において、ここに用いる用語「水硬性セメント
」は水で堅い一体式の塊に凝結する無機質材料を言う。
一般的に、如何なる水硬性セメントであっても本発明の
セメント組成物に用いることができる。ポルトランドセ
メントが一般的には低価格、入手容易性および汎用性な
どの理由で望ましいが、しかしポゾランセメント、セラ
コラセメントおよび高アルミナ含有セメントの如きその
他のセメントラ本発明に用いてもよい。ＡＳＴＭタイゾ
■および■のポルトランドセメントがほとんどの場合本
発明に利用するのに最も適しているが、ＡＳＴＭタイプ
Ｎの如きその他のタイプのセメントを用いてもよい。こ
れらのセメントの特徴はＡＳＴＭスタンダード年鑑１９
７６年版（１９７６Ａｎｎｕａｌ　Ｂｏｏｋ　ｏｆ　Ａ
ＳＴＭ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　）に記載されており、参
照にここに記される。
本明細書において用いる用語「ポリアクリロニトリル」
はポリアクリロニトリルの実質的に線状のホモポリマー
、あるいはアクリロニトリルの共１合６体であって、少
くとも９８重貴重のアクリロニトリル、およびメチルア
クリレート、メチルメタクリレート、ビニルアセテート
並びにスルホ基あるいはカルがキシル基を有するビニル
誘導体の如きアクリロニトリルと共１合可能なビニルモ
ノマーを２％以下含有する、アクリロニトリルの共重合
体を意味する。
望ましくは、ポリアクリロニトリルは５０，０００〜約
５，０００，０００の範囲の１量平均分子量を有し、さ
らに望ましくは約ｓ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ〜１２０，０００
の範囲の重量平均分子量を有する。
本発明に従って用いる繊維は約０．１５インチ〜約１イ
ンチの長さおよび約１〜約２５の範囲のデニールを有す
る。さらに望ましくは、繊維は約０．３７５インチル約
０．７５インチの長さを有し、最も望ましくは繊維は約
０．３７５〜約０．５０インテの長さを有する。繊維は
望ましくは約１．５〜約２１の範囲のデニール、さらに
望ましくは１．５〜６．０の範囲のデニールを有する。
本発明のアクリロニトリル繊維の強度、モジュラスおよ
び伸び率はセメント質組成物の具体的な配合に従って制
限なく広い範囲にわたって変化するであろう。特に、約
３．０　ｇ／デニール〜約５．ＯＩ／デニールの範囲の
強度、約３０ｇ／デニール〜約７０Ｊ９／デニールの範
囲のモジュラスおよび約２５〜約３５％の範囲の伸び率
な有するアクリロニトリル繊維が本発明に特に適合して
いることを発明した。
特に望ましい繊維の寸法の例は次の第１表に示すデニー
ルおよび長さを有するアクリロニトリルのホモポリマー
あるいは共１合体から成る。
第１表 本発明で用いる繊維の製造は画業において周知の方法で
行うことができる。
繊維の製造の特に望ましい方法は米国特許第２．９８３
．５７１号明細書に開示されており、ここに診照に引用
する。一般的に、該方法はアクリロニ）　ＩＪルポリマ
ーを含有する塩化亜鉛の水溶液を塩化亜鉛を含有する水
性凝固浴中へ、望ましくは多孔式の紡糸口金を介して押
し出すことから成る。押し出される塩化亜鉛水溶液は望
ましくは、約１０〜約１４重量係のアクリロニトリルポ
リマーが溶解している水中の約５５〜約３５重量係の塩
化亜鉛から成る。さらに望ましくは、塩化亜鉛水溶液は
約６０重量係の塩化亜鉛および約１２重　ｂ 量係のアクリロニトリルポリマーを含有する。
凝固浴中の塩化亜鉛の濃度は一般的に水中に約２５〜約
４５重量係の範囲であシ、浴の温度は一般的に約００Ｃ
〜約３５℃に維持する。凝固浴中での押し出された繊維
の移動方向は水平、下向きあるいは上向きであってよい
。
次に、凝固した繊維金望ましくは移動する繊維に対して
向流で水が流れる多段式洗浄域全通して洗浄する。次に
、洗浄した繊維を望ましくは温水中に浸漬される伸長域
全通す。全伸長率は望ましくは８〜１４倍、さらに望ま
しくは約１０倍である。次に伸長した繊維を乾燥する。
繊維の乾燥は望ましくは約１３０℃および約１６０℃の
間で高湿度条件で行う。乾燥につづいて、″繊維は適切
な長さに切断し、所望によシ縮れさせてもよい。
本発明に用いる繊維の量は望ましくは水を除いたセメン
ト組成物の約０．０５〜約０．５１量％の範囲内の量で
ある。さらに望ましくは使用する繊維の量は乾燥混合物
の約１０７５〜約０．２重量省の範囲であ夛、最も望ま
しくは粗い骨材を含む乾燥混合物の約０．１重量％ある
いは粗い骨材を含まない乾燥混合物の約０．２１量係で
ある。
セメント混合物は砂利の如き粗い骨材および砂の如き細
かい骨材のような骨材を含む在来のタイプの充填材をも
含んでよい。細かいおよび粗い骨材は天然および人造で
あってよい。粗いおよび細に、粗い骨材は１−インチ以
下の平均最大寸法を有し、さらに望ましくは１インチ以
下の平均最大寸法全盲するであろう。粗い骨材を含む、
あるいは含１ない混合物中に存在することのできる細か
い骨材は一般に一インチ以下の平均最大寸法を有し、さ
らに望ましくは−インチ以下の平均最大寸法全盲し、水
硬性セメントの約１００〜約３００東量係の量で組成物
中に存在するであろう。たとえは、該混合物は水硬性セ
メント、砂および砂利全在米の比率１　：２：４で繊維
を含む混合物を構成してよい。充填材は望ましくは乾燥
水硬性セメントの約２０〜約６００重量係の範囲の量で
用いる。
必ずしも必要ではないが、骨材を用いる時には、繊維の
平均長さは配合に用いた最大骨材寸法より小さいものと
することができ、しかもなお効果的な強化が得られる。
セメントおよびコンクリート業において添加剤として知
られている特性改変添加剤會もまたセメント組成物に加
えてもよい。それらはセメント特性を改良あるいは変更
すると知られている化合物あるいは材料であり、セメン
ト結合材の乾燥ｌ量を基準として約０．１〜約２ｏ重量
係の量を、用いる時には、一般的に組み入れられる。添
加剤として分類される製品にはピグメント、水減少添加
剤、保水性添加剤、空気連行剤、凝固促進剤、防水剤、
発泡剤、収縮補償剤および可塑剤がある。改変添加剤を
用いる時には、望ましくはそれらはセメントの添加剤に
対する重量比を約１０００：１〜約４：１の範囲で用い
る。
成分と混合するべき水の量は個々のセメント組成物によ
って変化するであろう。一般的に、水は乾燥混合物に対
し水硬性セメントの約２０〜約１６０１量％の範囲の量
、さらに望ましくは水硬性セメントの約３５〜約６０重
量係の範囲の量、最も望ましくは水硬性セメントの約５
０１量係の量、添加するであろう。
本発明のセメント質組成物は当業者に周知の各種の方法
で作ることができる。特に望ましい手順は水硬性セメン
ト、水、望ましくは乾燥セメントの約５０Ｘ量係の量、
任意で砂および／あるいは砂利の如き骨材、および利用
できるその他の添加剤全油ぜ合せ、次に該混合物に繊維
を、必ずということではないが望ましくは徐々に、しか
も絶えず混ぜながら加え、ついには繊維を混合物中に適
切に分散させることから成る。たとえば、本発明に従っ
て、床、はり、柱、基礎等に適する１：２：４コンクリ
ートは、乾燥水硬性セメント１００ボンド、砂２００ポ
ンドおよび砂利４００ポンドを混ぜ合わせて作ることが
できる。次に、約５０ボンドの水を絶えず攪拌しながら
添加し、水−セメント比が０．５０である均一な混合物
を作る。最初の混ぜ合わせの後に１〜５分間混ぜ合わせ
を中止し、水利およびセメントと粒子の結合を行わせて
後、混ぜ合わせ作業を再開するのが望ましいこともある
。次に、約１３５ポンド〜約３．５ポンドの繊維を徐々
に加えつつ混ぜ合わせを継続し、繊維をコンクリートに
十分に混ぜ合わせる。次に、該混合物を型の中に流し込
み、そして通常のセメントと全く同様に６つかう。
コンフリートラ作る他の方法は、セメント、砂、砂利お
よび繊維を乾燥状態で一緒に混ぜ合わせ、そして次に水
を加えることから成る。最初に説明した方法が、より一
様に繊維が分散するので、望ましい。
均一な長さの繊維を用いることが必須ではないことが評
価されるであろう。
さらに、繊維の表面を被覆し、繊維／セメントの接着を
改善することができる。一般的に、利用する被覆材の量
は繊維の約０．４〜約１．０　′ＶＩＬ量係の範囲であ
る。適切な被覆材には脂肪アルキルリン酸エステル（ｆ
ａｔｔｙ　ａｌｋｉｌ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｅｓｔｅ
ｒ　）およびポリオキシエチレン化アルキルフェノール
（ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌａｔｅｄ　ａｌｋｉｌ　ｐ
ｈｅｎｏｌｓ　）がある。
被覆材は鉱油の如き潤滑剤と共に用いてもよい。
好ましい被覆材は実質的に等部の水素化獣脂リン酸エス
テルジェタノールアミン塩、ガフ社（（）ＡＦＣｏｒｐ
、　’）より入手可能なイブパル（ＩＧＥＰＡＬ　）　
Ｏ名前で販売されているポリオキシエテル化アルキルフ
ェノールおよび鉱油から成る。
本発明のセメント質混合物中の繊維は特に高−の媒体と
両立できること、容易にセメントと結合できること、お
よびその中に均一に分散させ得ることを発明した。さら
に、繊維が最小の吸収特性を有していても、繊維質材料
を混入することにより混合物はいく分剛化することを発
明した。さらに、本発明の繊維を含有するセメント質混
合物は、圧縮強度、弾性率、衝撃強度指数およびスプリ
ット引張り強度（ｓｐｌｉｔｔｊｎｇ　ｔｅｎｓｉｌｅ
　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　）において優れた製品を提供する
。
一般に、本発明は建築業で用いるゾレハプ（ｐｒｅｆａ
ｂｒｉｃａｔｅｄ　）シート、スラブ（５ｌａｂｓ　）
おびパネルを含む、広い範囲の製品の製造に適用するこ
とができるのは、その改善された強度が製品の使用にお
いて効果があるのみでなく、型から離し、保管および運
搬時の製品数シ扱いの際にも効果があるからである。建
築業において用いるプレキャスト製品の製造に加えて、
本発明を床用スラブ、歩道、壁、道路および橋の如きコ
ンクリート構造物を、注入、ポンプ工法（ｐｕｍｐｉｎ
ｇ）あるいは吹き付け（ｇｕｎｎｉｎｇ）によって、現
場で作ることに適用することにもまた効果がある。
本発明はまた特に断熱外壁構造システムをおおう、一層
成スタツコ外壁（ｏｎｅ　ｃｏａｔ　５ｔｕｃｃ。
ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｗａｌｌ　）に適しテイル。好ｉｔ
、＜ハ、繊維をポルトランドセメント、砂および石灰混
合物中に０．２１量係のレベルで混合し、湿潤な繊維質
スタッコ混合物を外壁に約３／８インチの厚さで適用す
る。
本発明の組成物はコンクリートブロック等の表面に適用
しブロックを接合する、面接着セメントとしてさらに特
に適している。
該組成物は壁の表面にスタッコの外観を作る。
組成物を面接着セメントとして用いる時には、水と混合
してクリーム状のコンシスチンシーとし、スプレーある
いはこて塗で積み重ねたブロックあるいはレンガ壁の面
に、好ましくはｌ／８インチ厚〜１／４インチの厚さに
適用するべきである。
本発明はさらに本発明の幾つかの具体例全説明する実施
例を以下に提示して例証する。
実施例１ 本発明に用いるに適したアクリロニトリル繊維を作成し
た。平均分子量９７．０００　ｋ有するアクリロニトリ
ルポリマーｋ　５９．８　東量係の塩化亜鉛を含有する
水滴液に十分な量溶解して、溶液中にアクリロニトリル
ポリマーが１１．７貴重係存在するようにすることによ
り、手順を実行した。できた溶液を多孔紡糸口金〜（２
７６，００，０個の孔）を通して約１０．５℃の温度で
４４−ＯＲ量係の塩化亜鉛から成る凝固浴中へ紡糸した
。浴からの繊維のトウ排出速度は２２−５　ｆｐｍであ
った。、１ｆＲ維は５５℃の温度の水で洗った。次に、
繊維を８０℃、１００℃および１ｏｏ０ｃの温度の水を
有する３つの槽で１０倍に伸ばした。繊維の最終的なト
ウ速度は２２５　ｆｐｍであった。繊維は１５０℃の温
度（湿球５０°Ｃ）でベルト式乾燥器によシ乾録した。
できた繊維は２．７の平均デニールを有していた。
次に、繊維はルームスカツタ（Ｌｕｍｍｕｓ　ｃｕｔｔ
ｅｒ）で切断した。
繊維は第２表に記載の特性を有していた。
第２表 実施例２ 一連のコンクリート組成物を作成し、ポリアクリロ二ト
リルから成る繊維を含有するコンクリート組成物の特性
をポリアクリロニトリルから成る繊維を含有しないセメ
ント組成物と比較した。
コンクリート組成物は下記の成分を含有していた。
細かい骨材はローンスターセメントによりコンクリート
サンド（ｃｏｎｃｒｅｔｅ　５ａｎｄ　）として分類さ
れ、次の物理的性質を有していた。
ふるい寸法　　　　　　　係通過 ３／８１１１ｏ。
４４　　　　　　　　　　９７．４ ４８　　　　　　　　　　８４．７ ４１６　　　　　　　　　６９．３ ｙｉｔ、３０　　　　　　　　　４７．６４５０　　　
　　　　　　１９．５ ７１６１００　　　　　　　　　５．２腐２００　　　
　　　　　　１．９ 吸収　　　　　　　　　　１．６％ 嵩比ｉ　（ＳＳＤ　’）　　　　　　２．６２細かい骨
材はＡ、ＳＴＭ　Ｃ−３３のグレード評価要件に適合し
た。
粗い骨材はよく丸みを持った砂利で以下の物理的特性を
有していた。
ふるい寸法　　　　　　　　係通過 ３／４”　　　　　　　　　　　１００−Ｏ１／ｊ’　
　　　　　　　　　　　７８−４３／８“　　　　　　
　　　　　５４．７Ａ　４　　　　　　　　　　　　７
．３４２００　　　　　　　　　　　０．５吸収　　　
　　　　　　　　　１．１ｏ％嵩比３［（ＳＳＤ　）　
　　　　　　２．５８粗い骨材はＡＳＴＭ　Ｃ−３３に
示される１１６６７骨材のグレード評価要件に適合した
。
試験は該当するアメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格
に準じて実施した。
第３表に実施した試験に適用できるＡＳＴＭ名称のリス
トを示す。
第３表 試　　　験　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ８ＴＭ
名称圧縮強度　　　　　　　　　　　　　　Ｃ−６９弾
性率　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ−４６９引張シ
スブリツト試験　　　　　　　Ｃ−４９６収縮試験　　
　　　　　　　　　　　　ｃ−１５７凝結時間　　　　
　　　　　　　　　　Ｃ−４０３曲げ強度　　　　　　
　　　　　　　　Ｃ−７８衝撃強度指数 コンクリートに可視の割れを発生させその割れを伝播あ
るいは開かせ続けるに必要な衝撃エネルギーの量を実証
する試験はＡＣＩ　（Ａｍｅｒ：１ｃａｎＣｏｎｃｒｅ
ｔｅ　Ｉｎ５ｔ、　’）の刊行物５４４．２−Ｒ５に説
明されている。
装置 試験装置は： （１１１８インチ落下の、標準、手操作式１０ｚｂ圧縮
ハンマー（ＡＳＴＭ　Ｄ　１５５７−７０　）　；（２
１２，５インチ直径の硬化した鋼球：および（３）位置
決めブラケット付の平らな基底板；から成っていた。
手順 ２．５インチ厚さ×６インチ直径のコンクリートサンプ
ル全フルサイズのシリンダーから切り出し適正な厚さの
試験片寸法とした。試験片は材令２８日で試験した。試
験片の養生と取り扱いは圧縮シリンダーに用いたそれと
類似であった。試験片の厚さは１／１６インチまで記録
した。報告しである厚さは上面を横きる直径に沿う、試
験片の各端および中央での測定厚さを平均して出した。
サンプルは仕上は面を上にして基底板上に位置決めラグ
（ｔｕｇＳ）内に置いた。次に、位置決めブラケットを
位置にボルト止めし、硬化した鋼球をブラケット内の試
験片の上に置いた。ドロツプハンマーをそのベースを鋼
球の上にして置き、そこに十分の下向きの力を加えて保
持し、試験中に球がはずみ出すのを防いだ。基底板はコ
ンクリート床の如き剛体の基礎に固くセットし、試験実
施する者が基底板上に両足で乗って立った。ハンマーを
連続的に落とし上面に初めての可視の割れおよび最終的
に破損を起すに要する打数を記録した。最終的な破損は
試験片の割れが十分に開きコンクリート片が基底板の４
個の位置決めラグの３個に接するようになるに要する打
数とした。
セメント質組成物の水−セメント比は特にことわらない
かぎり０．５０とした。
これらの試験の結果は第４表、第５表に記載した。標準
サンプルおよび強化繊維含有サンプル間の百分率による
差はカッコ内に示した。
これらの試験により本発明の繊維が水硬性セメントの強
度の向上に効果があることが実証される。
一連の試験全実施してポルトランドセメントベースのス
タッコ組成物に繊維材料を用いることを曲げ強度に関し
て評価した。組成物は次の成分を有していた： 成　　分　　　　　　　　　　　量１重量部ボルトラン
ドセメントタイゾ■１００ 石　　灰　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２０砂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　３００ビニルアセテ一ト／エチレン共重合
体　１０共１合体を存在させて水利速度を制御した。該
共重合体はエア　プロダクツ社（Ａｊｒ　Ｐｒｏｄｕｃ
　ｔｓｔＩｎｃ、　）からエアフレックスＲＰ−２４５
（Ａｊｒ−ｔｌｅｘ　ＲＰ２４５　）の名称で入手可能
である。
ポリアクリロニトリルのホモポリマーから成る繊維材料
を、量、長さおよびデニールを変化させて用いた。比較
試験は繊維を含有させなかった。
組成物は１インチＸ１インチ断面のビームを用いた以外
は実施例２と同様の手順で曲げ強度に関して評価した、
報告した曲げ強度値はＡＳＴＭ　ｃ　−７８に準する破
壊系数（ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｒｕｐｔｕｒｅ　）で
ある。各報告値は少くとも３個の破壊の平均である、こ
れらの試験の結果は第６表に示した。
これらの試験の結果はスタッコ材料の曲げ強度の向上に
繊維材料が効果のあることを実証する。
説明の目的で、ここに本発明のいくつかの好ましい実施
態様を示したが、上記手順の様々の改変や革新が本発明
の根底となる基本的原理から離脱することなく実行でき
ることが予見されるだろう。
従って、この種の変更はその合理的に均等のものの修正
した特許請求の範囲に必然的に制限されることがある以
外には、本発明の精神の範囲の中にあるとみなされる。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）固体、強化セメント質組成物において、（ａ）水
    硬性セメントと （ｂ）約９８％〜約１００％のモル濃度のアクリルニト
    リル単量体単位から成り、しかも （ｉ）長さが約０．１５〜約１インチの範囲にあり、 （ｉｉ）デニールが約１．０〜約２５の範囲にあること を特徴とする重合アクリロニトリル繊維材料とから成る
    、固体、強化セメント質組成物。
  2. （２）該水硬性セメントがポルトランドセメントである
    、特許請求の範囲第（１）項に記載の組成物。
  3. （３）該繊維材料が該組成物中に該セメント質組成物の
    約０．０５〜約０．５重量％の範囲の量存在する、特許
    請求の範囲第（２）項に記載の組成物。
  4. （４）該組成物が該水硬性セメントの約５０〜約１００
    ０重量％の範囲の量存在する粗い骨材および細かい骨材
    をさらに含む、特許請求の範囲第（３）項に記載の組成
    物。
  5. （５）該繊維材料が約０．３７５インチ〜約０．７５イ
    ンチの範囲の長さを有する、特許請求の範囲第（４）項
    に記載の組成物。
  6. （６）該繊維材料が約１．５〜約２１の範囲のデニール
    を有する、特許請求の範囲第（５）項に記載の組成物。
  7. （７）繊維材料が３．０ｇ／デニール〜約５．０ｇ／デ
    ニールの強度、約３０ｇ／デニール〜約７０ｇ／デニー
    ルの範囲のモジュラスおよび約２５〜約３５％の範囲の
    伸び率を有する、特許請求の範囲第（６）項に記載の組
    成物。
  8. （８）該細骨材が砂であり、該粗骨材が砂利であり、し
    かも該細骨材が水硬性セメントの約１００重量％〜３０
    ０重量％の範囲の量存在する、特許請求の範囲第（７）
    項に記載の組成物。
  9. （９）該繊維材料が約０．３７５インチの長さおよび約
    １．５のデニール、約０．３７５インチの長さおよび約
    ２．７のデニール、約０．３７５インチの長さおよび約
    ３デニール、あるいは約２１のデニールおよび約０．７
    ５インチの長さを有する、特許請求の範囲第（８）項に
    記載の組成物。
  10. （１０）該繊維材料の表面を、実質的に等しい部の（ａ
    ）鉱油、 （ｂ）脂肪アルキルリン酸エステルおよび （ｃ）ポリオキシエチル化アルキルフェノールを含有す
    る材料で、繊維の約０．４５〜約１．０重量％の量をも
    って被覆する、特許請求の範囲第（９）項に記載の組成
    物。
  11. （１１）該繊維を （ａ）アクリロニトリル重合体を含有する塩化亜鉛水溶
    液を塩化亜鉛から成る、水性凝固浴中に押し出して繊維
    を作り、 （ｂ）繊維を洗浄し、 （ｃ）繊維を伸長し、 （ｄ）繊維を乾燥しおよび （ｅ）繊維を切断する 工程により得られる、特許請求の範囲第（３）項に記載
    の組成物。
  12. （１２）強化セメント質組成物を製造する方法において
    、 （ａ）水、水硬性セメント、および約９８％〜約１００
    ％のモル濃度のアクリルニトリル単量体単位から成りし
    かも （ｉ）約０．１５〜約１インチの範囲の長さを有し、 （ｉｉ）約１．０〜約２５の範囲のデニールを有するこ
    と を特徴とする重合アクリロニトリル繊維を混ぜ合わせ；
    および （ｂ）（ａ）の工程の混合物を凝結させる 工程から成る、強化セメント質組成物の製造方法。
  13. （１３）該水硬性セメントがポルトランドセメントであ
    る、特許請求の範囲第（１２）項に記載の方法。
  14. （１４）該繊維材料が該組成物中に該セメント質組成物
    の約０．０５重量％〜約０．５重量％の範囲の量存在す
    る、特許請求の範囲第（１３）項に記載の方法。
  15. （１５）該水硬性セメントの約５０〜約１０００重量％
    の範囲の量存在する粗い骨材および細かい骨材を混ぜ合
    わせることからさらになる、特許請求の範囲第（１４）
    項に記載の方法。
  16. （１６）該繊維材料が約０．３７５インチ〜約０．７５
    インチの範囲の長さを有する、特許請求の範囲第（１５
    ）項に記載の方法。
  17. （１７）該繊維材料が約１．５〜約２１の範囲のデニー
    ルを有する、特許請求の範囲第（１６）項に記載の方法
    。
  18. （１８）該繊維が約３．０ｇ／デニール〜約５．０ｇ／
    デニールの範囲の強度、約３０ｇ／デニール〜約７０ｇ
    ／デニールの範囲のモジュラスおよび約２５〜約３５の
    範囲の伸び率を有する、特許請求の範囲第（１７）項に
    記載の方法。
  19. （１９）該細かい骨材が砂であり、該粗い骨材が砂利で
    ありしかも該細かい骨材が該水硬性セメントの約１００
    〜約３００重量％の範囲の量存在する、特許請求の範囲
    第（１６）項に記載の方法。
  20. （２０）該繊維材料が約０．３７５インチの長さおよび
    約１／５のデニール、約０．３７５インチの長さおよび
    約２．７のデニール、約０．３７５インチの長さおよび
    約３のデニール、あるいは約２１のデニールおよび約０
    ．７５インチの長さを有する、特許請求の範囲第（１９
    ）項に記載の方法。
  21. （２１）該繊維材料の表面を、実質的に等しい部の：（
    ａ）鉱油 （ｂ）脂肪アルキルリン酸エステルおよび （ｃ）ポリオキシエチル化アルキルフェノールを含有す
    る材料で、繊維の約０．４５〜約１．０重量％の量用い
    て被覆する、特許請求の範囲第（２０）項に記載の方法
    。
  22. （２２）該繊維を （ａ）アクリロニトリル重合体を含有する塩化亜鉛水溶
    液を塩化亜鉛から成る水性凝固浴中に押し出して繊維を
    作成し、 （ｂ）繊維を洗浄し、 （ｃ）繊維を伸長し （ｄ）繊維を乾燥しそして （ｅ）繊維を切断する 工程により製造する、特許請求の範囲第（１２）項に記
    載の方法。
JP62320049A 1986-12-18 1987-12-17 繊維強化水硬性セメント質組成物 Pending JPS63166742A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US943525 1986-12-18
US06/943,525 US4772328A (en) 1986-12-18 1986-12-18 Hydraulic cementitious compositions reinforced with fibers containing polyacrylonitrile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63166742A true JPS63166742A (ja) 1988-07-09

Family

ID=25479813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62320049A Pending JPS63166742A (ja) 1986-12-18 1987-12-17 繊維強化水硬性セメント質組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4772328A (ja)
EP (1) EP0271825A3 (ja)
JP (1) JPS63166742A (ja)
AU (1) AU8139587A (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927462A (en) * 1988-12-23 1990-05-22 Associated Universities, Inc. Oxidation of carbon fiber surfaces for use as reinforcement in high-temperature cementitious material systems
DE4108995C1 (en) * 1991-03-19 1992-05-27 Stecker & Roggel Baugesellschaft Mbh, 4650 Gelsenkirchen, De Fibre-reinforced construction panel - contg. binder matrix including synthetic fibres and elastomer to improve bending and tensile strength
DE4401233A1 (de) * 1994-01-18 1995-07-20 Hoechst Ag Bündel aus Stapelfasern aus aromatischen Polyamiden mit verbesserter Dispergierbarkeit in viskosen Matrizes, und Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Verbunden
CA2182014A1 (en) * 1994-02-01 1995-08-10 Surendra P. Shah Extruded fiber-reinforced cement matrix composites and method of making same
ATE244211T1 (de) * 1998-04-13 2003-07-15 Kuraray Co Verstärkungsmaterial für geknetetes und geformtes hydraulisches material sowie gekneteter und geformter gegenstand
US5891516A (en) * 1998-06-12 1999-04-06 Weavexx Corporation Fabric for forming fiber cement articles
ATE368017T1 (de) 2000-03-14 2007-08-15 James Hardie Int Finance Bv Faserzementbaumaterialien mit zusatzstoffen niedriger dichte
FR2812868B1 (fr) * 2000-08-09 2003-03-07 Rhodianyl Materiau de construction comprenant un renfort fibreux ou filamentaire
US20030164119A1 (en) 2002-03-04 2003-09-04 Basil Naji Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same
CA2439451A1 (en) 2001-03-02 2002-09-12 James Hardie Research Pty Limited A method and apparatus for forming a laminated sheet material by spattering
MXPA05003691A (es) 2002-10-07 2005-11-17 James Hardie Int Finance Bv Material mixto de fibrocemento de densidad media durable.
US20050085148A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Thomas Baumgartner Felt for forming fiber cement articles with multiplex base fabric
US7998571B2 (en) 2004-07-09 2011-08-16 James Hardie Technology Limited Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same
US20060068665A1 (en) * 2004-09-29 2006-03-30 Heinz Pernegger Seamed felt for forming fiber cement articles and related methods
AU2007236561B2 (en) 2006-04-12 2012-12-20 James Hardie Technology Limited A surface sealed reinforced building element
US8209927B2 (en) 2007-12-20 2012-07-03 James Hardie Technology Limited Structural fiber cement building materials
DE102009025169A1 (de) * 2009-06-12 2010-12-30 Sto Ag Beschichtungsmasse
CN103443048B (zh) 2011-02-23 2015-11-25 巴斯夫欧洲公司 石膏基淤浆、发泡石膏板以及生产发泡石膏板的方法
KR101079000B1 (ko) 2011-05-25 2011-11-01 주식회사 삼표 장거리 압송용 콘크리트 조성물 및 유도 모르타르 조성물
US20130008552A1 (en) 2011-07-06 2013-01-10 Hans Peter Breuer Felt for forming fiber cement articles and related methods
US9889579B2 (en) 2014-09-03 2018-02-13 National Gypsum Properties, Llc Gypsum wallboard and method of making same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5318213A (en) * 1976-07-31 1978-02-20 Matsushita Electric Works Ltd Dressed plate that projected plate is pasted
JPS57170869A (en) * 1981-03-20 1982-10-21 Ametex Ag Fiber-containing solid substance employing hydraulic binder and manufacture
JPS58120811A (ja) * 1982-01-05 1983-07-18 Toray Ind Inc セメント補強用アクリル系繊維およびその製造法
JPS6060959A (ja) * 1983-09-08 1985-04-08 旭化成株式会社 セメント補強用アクリル系繊維
JPS616160A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 東レ株式会社 繊維補強水硬性物質
JPS616161A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 東レ株式会社 アクリル系繊維を補強繊維とするセメント成形物
JPS61163151A (ja) * 1985-01-14 1986-07-23 東レ株式会社 アクリロニトリル系チヨツプドフアイバ及びその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2983571A (en) * 1958-04-23 1961-05-09 Dow Chemical Co Process for wet spinning and washing synthetic fibers
GB1130612A (en) * 1966-08-15 1968-10-16 Shell Int Research The manufacture of a water-hardenable mass; the manufacture of articles therefrom; and the resulting articles and use thereof
US3645961A (en) * 1967-12-05 1972-02-29 Solomon Goldfein Impact resistant concrete admixture
JPS5120222A (ja) * 1974-08-12 1976-02-18 Asahi Chemical Ind Kokahokyohinno seizohoho
US4072617A (en) * 1976-04-12 1978-02-07 Dow Badische Company Finish for acrylic fiber
JPS56100162A (en) * 1980-01-11 1981-08-11 Mitsui Petrochemical Ind Fiber reinforced concrete and its reinforced material
AT370064B (de) * 1980-04-21 1983-02-25 Eternit Werke Hatschek L Baustoffmischung faserverstaerkter, insbesondere zementgebundener produkte
AU546861B2 (en) * 1980-12-10 1985-09-26 Basf Corporation Reinforced materials preparation
US4477522A (en) * 1983-04-11 1984-10-16 Sherwood Research Corporation Reinforcing element and method of making the same
US4514947A (en) * 1983-05-18 1985-05-07 Embelton-Grail, Inc. Roof tile and tile composition of matter
JPS60215559A (ja) * 1984-04-06 1985-10-28 株式会社クラレ セメントモルタル又はコンクリ−ト補強用繊維及び該繊維を使用した成形物
US4515636A (en) * 1984-08-17 1985-05-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Reinforced cement
US4643362A (en) * 1985-12-02 1987-02-17 W. R. Grace & Co. Grinding aids for hydraulic cement

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5318213A (en) * 1976-07-31 1978-02-20 Matsushita Electric Works Ltd Dressed plate that projected plate is pasted
JPS57170869A (en) * 1981-03-20 1982-10-21 Ametex Ag Fiber-containing solid substance employing hydraulic binder and manufacture
JPS58120811A (ja) * 1982-01-05 1983-07-18 Toray Ind Inc セメント補強用アクリル系繊維およびその製造法
JPS6060959A (ja) * 1983-09-08 1985-04-08 旭化成株式会社 セメント補強用アクリル系繊維
JPS616160A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 東レ株式会社 繊維補強水硬性物質
JPS616161A (ja) * 1984-06-19 1986-01-11 東レ株式会社 アクリル系繊維を補強繊維とするセメント成形物
JPS61163151A (ja) * 1985-01-14 1986-07-23 東レ株式会社 アクリロニトリル系チヨツプドフアイバ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0271825A2 (en) 1988-06-22
AU8139587A (en) 1988-06-23
US4772328A (en) 1988-09-20
EP0271825A3 (en) 1989-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63166742A (ja) 繊維強化水硬性セメント質組成物
EP0286112B1 (en) Synthetic fiber suited for use in reinforcing cement mortar or concrete and cement composition containing same
US3645961A (en) Impact resistant concrete admixture
US5106557A (en) Process for the production of concrete building products
DE60034674T2 (de) Polymer-zement-komposite und verfahren zur herstellung derselben
US5399195A (en) Fibres and material comprising same
RU2036886C1 (ru) Способ приготовления смеси для получения композиционного материала и изделия из композиционного материала
US7241338B2 (en) Sprayable, strain-hardening cementitious compositions
KR20010034589A (ko) 섬유로 강화된 빌딩 재료
US4902347A (en) Polyamide fibers, microsilica and Portland cement composites and method for production
Geist et al. Improved portland cement mortars with polyvinyl acetate emulsions
RU2396379C2 (ru) Синтетическое волокно для объемного армирования цементного продукта и способ его изготовления (варианты), цементный продукт, содержащий дисперсию синтетического волокна, и способ его изготовления
US4781994A (en) Fiber-reinforced cement material and molded article comprising hardened product thereof
EP2376401A1 (de) Faserhaltige betonzusammensetzungen
JP2001519318A (ja) 賦形ファイバ−セメント製品及びこのような製品用の強化ファイバ
CN109020391A (zh) 一种喷射混凝土及其制备方法
EP0031838A1 (en) Fiber-reinforced composite materials and shaped articles
WO2007128679A1 (en) Fibre-cement product compositions and shaped products obtained therefrom
JPS60215559A (ja) セメントモルタル又はコンクリ−ト補強用繊維及び該繊維を使用した成形物
EP0950645B1 (en) Reinforcing material for kneaded and formed hydraulic material, and kneaded and formed article
EP1118600B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lehm-Baustoffs und Lehm-Baustoff
KR102320443B1 (ko) 도로 보수용 콘크리트 조성물
KR102671563B1 (ko) 바잘트 복합 섬유 보강재를 통하여 균열억제 및 내구성을 향상시킨 농로 포장용 콘크리트 보강섬유
JPS641424B2 (ja)
JPH0740538Y2 (ja) セメント系成形体補強用繊維束