JPS63206337A - 人工骨材およびこの人工骨材を用いた構造物 - 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） 本発明はコンクリート材料である人工骨材、詳しくは土
木、建築等で使用されるコンクリート自体、およびその
コンクリートを用いて構造物を築造したり、特にトンネ
ル等の覆工に用いると好適な人工骨材およびこの人工骨
材を用いた構造物に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、無筋コンクリートと比較して引張りあるいは曲げ
にある程度の耐力を発揮させるものとしては、鉄筋以外
にコンクリート内に多数のｖａＮあるいは毛状鋼線等を
混入させたｍ帷補強コンクリートが考案、実用化されて
いる。

しかしながら、繊維補強コンクリートで混入される繊維
は他のコンクリート林料と比して比重が異なり、微細で
あり、また、単独混入のため、セメント、骨材等との練
混ぜ時に混合しにくかったり、偏在したり、コンクリー
トと繊維付着強度が小さかったりし、硬化債の引張り強
度、曲げ強度等にバラツキが大きく十分な強度を期待し
にくく、よってこの繊維補強コンクリ−１〜からなる構
造物も十分な強度を期待しにくいという問題点があった
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、取扱が簡単
で、他のコンクリート材料に対する混入作業が容易で、
かつ付着性が良好で、しかも無筋コンクリートや繊維補
強コンクリート等より大きな引張りや曲げ強度を有する
人工骨材およびこの人工骨材を用いた構造物を提供する
ことを目的とするものである。

すなわち、本発明はこの目的を達成するために。

人工骨材形成物に補強材を設けている。

（作用） 本発明の、人工骨材形成物とこれに一体的に設けられた
補強材とから成る人工骨材は、任意の形状、大きさとす
ることができ、かつ補強材あるいはこの補強材を有する
人工骨材形成物自体に鉄筋コンクリートにおける引張り
鉄筋に対応する働きをもたせ、十分な曲げや引張り強度
を発現させている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明を説明する。

第１図は本発明の第１実施例にかかる人工骨材の断面を
示すもので、図中１は本発明の人工骨材、２は人工骨材
形成物で、例えば膨張頁岩や膨張粘土、焼成フライアッ
シュ、セメント、樹脂系硬化材、あるいは合成樹脂等で
形成され、かつ必要に応じ小砂利、砂、その他の適当な
材料を混入したものであっても良い。また、３は人工骨
材形成物２と共に人工骨材１を形成するコンクリート補
強材であり、この補強材３は通常鉄片、鋼片、高張力炭
素繊維ガラスｖａｌＮ１等から成り、所要の引張り強度
を有し、かつ所定の大きさの人工骨材１を形成できるも
のであれば材質、大きさ形状等は任意で良い。

しかして、この人工骨材１は、適当な大きさの人工骨材
形成物２を製造する際に所望の補強材３を結合させるご
とにより容易に製造することができ、この実施例では補
強材３は外部に露出することなく人工骨材形成物２の内
部に設けられているが、第２図に示す第２実施例のよう
に、補強材３を人工骨材形成物２の表面から外側に露出
させても良い。また、これら図示の例では人工骨材形成
物２中に補強材３は一つだけ設けられたものとなってい
るが補強材３の量、形状等は任意にし得ることは勿論で
ある。

さらに、人工骨材形成物２、補強材３の材質の選択、組
合わせや、この補強材３と人工骨材形成物２とより成る
人工骨材１の形状、大きさはこの人工骨材が使用される
コンクリート、コンクリート構造物等の目的、用途、強
度等に応じ適宜決定されるものである。

なお、補強材３はその表面に多数の突起３ａを持たせる
と他の材料との結合度が向上するために好ましく、また
、人工骨材形成物２の表面を凹凸にしても良い。

第３図は本発明の第３実施例を示すもので、この場合、
人工骨材形成物２が、例えばまゆ形をなし、かつその内
部に、人工骨材形成物２の形状にほぼ沿ったリング状を
呈する補強材３を設けた例であり、このように形状自体
を変化させると付着力、結合力が向上するため、この人
工骨材１を有する構造物の強度が向上し、経年使用、外
部からの衝撃等によってもその構造物にひび割れが発生
しにくい利点がある。

また、第４図に示した第４実施例は補強材３の一部を人
工骨材形成物２の表面から露出させたものである。

第５図は本発明の第５実施例を示すもので、この例では
人工骨材形成物２内に設けられる補強材３の端部に引き
抜き強度を向上させるべく突部３ａを設けた例で、第６
図のものは補強材３の端部を外部に露出させた例を示す
。

第７図は補強材３をテトラポット状に形成し、かつその
端部に突部３ａを設けた例であり、この場合、人工骨材
１の向きに関係なく３次元のいずれの方向にも、引張り
強度が得られるので良好である。

なお、突部３ａは補強材３の何れか一方の端部だけであ
っても良いことは勿論である。また、本発明は上記図示
した実施例のみに限定されるものでなく、本発明の技術
的思想の範囲内で人工骨材形成物２や補強材３の材質、
形状等を種々変更し得ることは勿論である。

コンクリートを得る場合、セメント、砂、水等の如き他
のコンクリート材料に対し所定の上記人工骨材１を混入
すれば良い。

また、コンクリ−１・構造物を得る場合、本発明の人工
骨材１が混入された上記コンクリートを所定の型枠内に
打設するなどすれば良い。

この場合、前述のように人工骨材１の大きさ、形状は任
意に変えられ、従来の骨材とあまり変わらないため、練
混ぜや取扱いが良好である。すなわら、人工骨材そのも
のの比重は、練り混ぜたコンクリートや従来の骨材とそ
れ程変らないことや、コンクリートの大部分を示める骨
材と補強材を結合させたため、コンクリート中に補強材
が均一に分散したり、練り混ぜ債もモルタル等と分離し
にくい利点がある。

このように所要の引張り強度を有する補強材を配設した
人工骨材１を用いてコンクリ−１・部材とした場合、人
工骨材形成物２の補強材３、あるいは補強材３が設けら
れた人工骨材２自体が鉄筋コンクリ−１〜における引張
り鉄筋に対応する働きをするので、コンクリートに作用
する引張り、あるいは曲げに対して従来の無筋コンクリ
−１・と比べて大きい耐力を発現することができる。

また、本発明をシールド１〜ンネルの築造工事に使用す
ると工期の短縮化、コスト軽減化等面で潰れている。

すなわち、近年シールドトンネルの築造工事で従来セグ
メントを使用していた１次覆工に変えて直接コンクリー
トを打設していく場合があるが、シールドトンネルの狭
い構内で鉄筋組を行なうのはかなりな困難を伴ない作業
環境が悪化し、また、工期も長くなる。

しかるに、このような場所で上記の人工骨材を用いたコ
ンクリ−１・を使用すると引張り強度がより大きく得ら
れるためシールド構内での鉄筋組立の手間が少なくでき
たり、あるいは全く省略できるので作業環境が改善され
、工期の短縮が図れ、当然費用は軽減できる。

なお、本発明の人工骨材１を繊維あるいは毛状鋼線等と
併用して用いても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明による人工骨材を使用するコンクリ
−１・では繊維補強コンクリートで混入される繊維のよ
うに他のコンクリート材料と比して比重が異なったり、
微細でないために取扱いが難しくなく、かつこのコンク
リートを用いてなる構造物の引張り強度や曲げ強度が従
前の繊維補強コンクリートや無筋コンクリート等よりも
大きな強度を得ることができる。

また、従来の鉄筋コンクリートに用いても必要鉄筋量を
減らせることもできるため、工期の短縮やコストの軽減
化、さらに場合によっては作業環境の改善にもつながる
等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はそれぞれ本発明第１ないし第７実
施例の人工骨材の断面図を示す。 １・・・・人工骨材、２・・・・人工骨材形成物、３・
・・・補強材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）人工骨材形成物に補強材を設けて成る人工骨材。
2. （２）人工骨材形成物は膨張頁岩、膨張粘土、焼成フラ
   イアッシュ、セメントあるいは樹脂系硬化材およびそれ
   らに必要に応じ混入された小砂利、砂等から成る特許請
   求の範囲第１項記載の人工骨材。
3. （３）補強材は鉄片、鋼片、高張力炭素繊維あるいはガ
   ラス繊維等から成る特許請求の範囲第１項記載の人工骨
   材。
4. （４）補強材はその表面に突起を有する特許請求の範囲
   第３項記載の人工骨材。
5. （５）補強材はその端部に突部を有する特許請求の範囲
   第３項記載の人工骨材。
6. （６）人工骨材形成物に補強材を設けて成る人工骨材を
   用いて製造した構造物。