JPH01154939A - 無機質板の補強構造 - 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、セメントモルタル板やコンクリート板、ケイ
酸カルシウム板等、建築分野等において多用される無機
質板の補強構造に関する。

〔従来の技術〕

今日では、セメンＩ・モルタル板やコンクリ−Ｉ・板、
ケイ酸カルシウム板で代表される無機質板の補強構造と
して、ガラス繊維や炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維
、炭化ケイ素繊維等の無機質・有機質の各種の長繊維を
無機質板内に配設してその無機質板を曲げ強度面で補強
するものが知られている。その−例としては、コンクリ
ート板内の表裏両板表面に近い箇所の夫々に補強用の長
繊維を板表面に沿った姿勢で配設したものが知られてい
る（例えば特開昭６２−１７８６４４号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そして、前記従来の補強構造によるときは、無機質板の
うち、長繊維とそれら夫々に近い側の板表面との間に位
置する表層部分の厚さ、つまり、鉄筋コンクリートや鉄
骨コンクリートにおけるかふり厚さに相当する厚さが、
鉄筋コンクリートや鉄骨コンクリートの場合と同様に相
当大に構成されていた。換言すると、鉄筋コンクリート
における鉄筋や鉄骨コンクリートにおける鉄骨と、長繊
維との間では、セメントやコンクリートとの結合力や強
度特性等の特性が異なるにかかわらず、鉄筋コンクリー
トや鉄骨コンクリートの補強技術をそのまま用いて長繊
維による補強を行っていた。

しかし、本発明者は、鉄筋や鉄骨と長繊維との特性が異
なっているのにかかわらず、長繊維を鉄筋や鉄骨と同様
に配置して補強する安直な技術では長繊維が補強に十分
に活かしきれているかどうかの点に疑問を持ち、長繊維
の配設位置を工夫すれば一層、長繊維を補強に活用でき
るのではないかと思慮し、長繊維による無機質板の補強
技術を確立せんがために数々の実験を行った。その結果
、無機質板内の表裏両板表面に近い箇所の夫々に、補強
用の長繊維を板表面に沿った姿勢で配設することでその
無機質の耐曲げ性能を向上するにあたっては、それら長
繊維とそれらの夫々に近い側の板表面との間に位置する
表層部分の厚さを０．５〜５鶴にするのが好適であるこ
とを知見した。

本発明の目的は、長繊維を補強に十分に活用して無機質
板の耐曲げ性能を向上する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、本発明による無機質板の補強構造の特徴構成は
、無機質板内の表裏両板表面に近い箇所の夫々に、補強
用の長繊維を板表面に沿った姿勢で配設し、それら長繊
維とそれら夫々に近い側の板表面との間に位置する表層
部分の厚さ（１）を０．５〜５１墓にしである点にあり
、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、前記表層部分の厚さが０．５ｍｍよりも小であ
ると、長繊維の板表面に露出して長繊維と無機質板との
結合面積が少なくなるおそれが多分にあって、長繊維の
無機質板との結合力が弱くなり、その結果、無機質板に
曲げ応力が作用して板表面に引張力が作用したとき、長
繊維の無機質板との結合が外れ、無機質板の板表面に引
張力が作用してその板表面にひび割れが生じる。他方、
表層部分の厚さが５鶴よりも大であると、前記表層部分
の厚さが０　、５１１以上の場合と同様に、長繊維の全
体が無機質板と接触し、十分な結合面積を補償して長繊
維と無機質板との結合強度を十分に得ることができるも
のの、長繊維が板表面から離れすぎで、無機質板に曲げ
応力が作用した時、長繊維近くの無機質板部分に作用す
る引張力に対してはその長繊維により対抗してその近く
の無機質板部分がその引張力で破壊することを防止でき
るが、板表面に作用する引張力に対しては長繊維により
十分に対抗できず、その板表面がその引張力でひび割れ
する。

このように、長繊維によって無機質板の耐曲げ性能を向
上するには、長繊維を補強に十分に活用する上で、表層
部分の厚さを０．５〜５ｍｍにすることが好適である。

〔発明の効果〕

その結果、本発明は、長繊維を用いて無機質板の耐曲げ
性能を向上するための補強構造として非常に勝れたもの
を提供できるようになった。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を示す。

第１図、第２図に示すように、無機質板の一例であるセ
メントモルタル板（１）内の表裏両板表面に近い箇所に
は、補強用の長繊維（２）が板表面に沿った姿勢のネッ
トを形成する状態で配設されている。

前記長繊維（２）は、ガラス繊維であって、第２図に示
すように、複数のフィラメントが集束したロービングを
単位としてネットの網目を形成するように縦横に配置さ
れており、ネットの縦糸になるロービングと横糸になる
ロービングとは、結合しておらず、重なっているだけで
ある。

前記セメントモルタル板（１）のうち、前記長繊維（２
）とそれら夫々に近い側の板表面との間に位置する表層
部分（１Ａ）は、モルタルをもって構成されており、長
繊維（２）の間に位置する中間層部分（ＩＢ）は、短繊
維（３）をランダム配向状態で混入した繊維補強モルタ
ルをもって構成されている。

前記短繊維（２）は、ガラス繊維で、ストランドと称さ
れているものである。

そして、前記モルタル製の表層部分（１Ａ）の厚さ（Ｌ
）（一般に鉄筋コンクリートや鉄骨コンクリ−１〜にお
けるかふり厚に相当するもの）は、０．５〜５凋１、好
ましくは、１〜１　、５１璽にしてあり、セメントモル
タル板（１）の厚さ（ｔｏ）は、１０〜５ｍｍ鰭である
。

上記のように構成されたセメントモルタル板（１）は、
スラブ・壁・間仕切・床仕上げ材・壁仕上げ＋ｉ・屋根
材・天井材で代表される各種の建築用材や、矢板、側溝
の蓋、マンボールの蓋、塀板、棚板等として用いられる
。

前記セメントモルタル板（１）の作製方法の一例を示す
と、第３図（イ）に示すように、成形型（４）に一方の
表層部分（１Ａ）を形成するためのモルタル（５）を所
定厚さ（１〜２ｍｍ）に吹付け、その吹付はモルタル（
５）が硬化する前に第３図（ＴＩ）に示すようにその吹
付はモルタル（５）の上面に長繊維（２）をネット状に
配置し、ローラ等を用いて脱泡し、その後、第３図（ハ
）に示すように、その」二に中間層部分（ＩＢ）を形成
するための短繊維混入モルタル（６）を所定厚さに吹付
け、その吹付は短繊維混入モルタル（６）が硬化する前
に第３図（ニ）に示すようにその上に長繊維（２）をネ
ット状に配設し、ローラ等を用いて脱泡し、その後、第
３図（ネ）に示すようにその上に他方の表層部分（１Ａ
）を形成するためのモルタル（７）を所定厚さ（１〜２
１ｍ）に吹付け、その上面を整形したのち、養生させ、
脱型する。

次に本発明者が行った耐曲げ性能の試験を参考のため示
す。

試験は、長繊維入りのセメントモルタル板と、長繊維無
しのセメンｌ−モルタル板とを供試体として、それぞれ
について、曲げ比例限界強度（ＬＯＰ）と曲げ破壊強度
（ＭＯＲ）とヤング係数（Ｅ）とを調べることで行った
。

前記長繊維入り供試体は、曲げ応力が作用した場合、そ
れによって引張力が作用する側の板表面近くの長繊維（
２）の耐曲げ性能に対する影響は大であるが、他方の圧
縮力が作用する側の板表面近くの長繊維（２）の耐曲げ
性能に対する影響はほとんどないと考えられ、片側への
曲げのみを考えた場合、両板表面夫々の近くに長繊維（
２）に配設しであるものと片側に板表面の近くにのみ長
繊維（２）を配設しであるものとではあまり差異がない
と考えられる点に着目して、その作製を容易化する上で
、片側の板表面近くにのみ長繊維（２）を配設したもの
とした。具体的に言うと、上述した実施例のセメントモ
ルタル板で、かつ、径が１３μｍのガラスフィラメント
を２００本集束させたローヒングをもって形成した５　
ｍｍ角の網目のネットを長繊維（２）として配設すると
ともに、総重量の５％の重量の量のガラスストランドを
短繊維（３）として混入し、かつ、表層部分（１Δ）の
厚さ（１）を１〜ｌ　、　５　ｘ＊として作製したもの
である。

前記長繊維無し供試体は、総重量の５％の重量の量のガ
ラスストランドを短繊維（３）として混入したモルタル
から作製したものである。

なお、両種供試体は、ともに、スチームで高温養生した
のち、脱型し、所定寸法に切断し、水中養生し、材令７
日で取出したのち室内で養生させた材令２８日のもので
ある。

結果を表（イ）に示す。なお、結果は６つの供試体の平
均であり、（）内の数字は標準偏差である。

表（イ） 〔別実施例〕 以下、本発明の別実施例を示す。

［１］上記実施例では、長繊維（２）として、縦糸用の
長繊維と横糸用の長繊維とを板厚さ方向で重ねただけの
ネットを示したが、長繊維（２）としては、両種長繊維
を編む又は織った構造のネット状のものであっても良い
。また、縦糸用又は横糸用のうちの一方の長繊維を引張
力作用方向に沿わせるように配設することが望ましいが
、長繊維を引張力の作用方向に対して傾斜する姿勢に配
設して実施しても良い。

加えて、両種の長繊維の間隔、つまり、ネットの網目の
大きさはその無機質板（１）に作用する引張力に応じて
適宜選定するのである。

［２］上記実施例では、長繊維（２）をネット状に配置
したが、長繊維（２）は、縞状に一方向に沿った姿勢に
配設しても良い。

［３］上記実施例では、短繊維（３）が混入した無機質
板（１）を示したが、本発明は、短繊維（３）のないも
のにも適用できる。

［４］上記実施例では、無機質板（１）としてセメント
モルタル板を示したが、無機質板（１）としては、コン
クリート板やケイ酸カルシウム板等であっても良い。

［５］上記実施例では、長繊維（２）としてガラス繊維
を示したが、長繊維（２）としては、ガラス繊維の他に
、炭素繊維、ステンレス等の金属繊維、アラミド繊維、
炭化ケイ素繊維等、有機質、無機質の各種の繊維を挙げ
ることができる。

［６］長繊維（２）として、多数の技又は突起を備えた
ものを用いる。この場合、長繊維（２）と無機質板（１
）との結合力を物理的に増大させることができる。

［７］長繊維（２）として、表面に無機質板（１）との
結合力を増大させる化学的処理が施されたものを用いる
。

［８］長繊維（２）にプレストレスをかけた状態で無機
質板（１）内に配設する。

［９］尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利に
する為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面
の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る無機質板の補強構造の実施例を示し
、第１図は縦断面図、第２図は一部切欠き平面図、第３
図クイ）〜（ネ）は作製工程図である。 （１）・・・・・・無機質板、（２）・・・・・・長繊
維、（１Ａ）・・・・・・表層部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無機質板（１）内の表裏両板表面に近い箇所の夫々
   に、補強用の長繊維（２）を板表面に沿った姿勢で配設
   し、それら長繊維（２）とそれら夫々に近い側の板表面
   との間に位置する表層部分（１Ａ）の厚さ（ｔ）を０．
   ５〜５ｍｍにしてある無機質板の補強構造。 ２、前記表層部分（１Ａ）の厚さ（ｔ）が１〜１．５ｍ
   ｍである特許請求の範囲第１項に記載の無機質板の補強
   構造。 ３、前記無機質板（１）がスラブである特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の無機質板の補強構造。 ４、前記無機質板（１）が壁である特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の無機質板の補強構造。