JPH01314111A - 炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法Info
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- JPH01314111A JPH01314111A JP14599788A JP14599788A JPH01314111A JP H01314111 A JPH01314111 A JP H01314111A JP 14599788 A JP14599788 A JP 14599788A JP 14599788 A JP14599788 A JP 14599788A JP H01314111 A JPH01314111 A JP H01314111A
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Landscapes
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (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〕
本発明は、連続炭素繊維を強化材としセメント組成物を
マトリックスとした、高強度を有する炭素繊維強化セメ
ント製パイプの製造方法に関する。
マトリックスとした、高強度を有する炭素繊維強化セメ
ント製パイプの製造方法に関する。
（従来技術及び問題点）
近年、セメント組成物の強化材として比強度、比弾性率
が高く、耐薬品性、耐食性等が優れていることから炭素
ａｃｅｉが注目を浴びている。
が高く、耐薬品性、耐食性等が優れていることから炭素
ａｃｅｉが注目を浴びている。
しかし、これまでセメント組成物を炭素繊維で強化する
場合は、はとんどが短りｌ雑を混入させて使用していた
。短ＩＩＩを用いた場合、艮織雑を用いた場合に較べ、
その強度、弾性率が寄与する効果が小さく、また、混練
上の問題から炭素繊維体積含有割合はせいぜい５％′ｆ
！１度までである。
場合は、はとんどが短りｌ雑を混入させて使用していた
。短ＩＩＩを用いた場合、艮織雑を用いた場合に較べ、
その強度、弾性率が寄与する効果が小さく、また、混練
上の問題から炭素繊維体積含有割合はせいぜい５％′ｆ
！１度までである。
炭素繊維やアラミドｌ１Ｉ１１の長繊維を用いて、セメ
ント組成物を強化する方法もあり、これらの長繊維を強
化材としエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂等の有機合
成樹脂をマトリックスとした樹脂組成物から棒状又はロ
ープ状等の成形物を作り、このものが鉄筋の代わりに応
用されつつある。
ント組成物を強化する方法もあり、これらの長繊維を強
化材としエポキシ樹脂やビニルエステル樹脂等の有機合
成樹脂をマトリックスとした樹脂組成物から棒状又はロ
ープ状等の成形物を作り、このものが鉄筋の代わりに応
用されつつある。
しかし、この場合、マトリックスが有機物であるため耐
火性、耐熱性に乏しく、また、成形物の形態が棒状又は
ロープ状であるため、セメント組成物に埋め込むと成形
物が必然的に厚くなるという問題がある。
火性、耐熱性に乏しく、また、成形物の形態が棒状又は
ロープ状であるため、セメント組成物に埋め込むと成形
物が必然的に厚くなるという問題がある。
炭素繊維を強化材としセメント組成物をマトリックスと
した複合材料は、この耐火性、耐熱性の問題を解決でき
、また、極めて細い炭素繊維フィラメントがセメント組
成物中に均一に存在しているため、成形物を薄くするこ
とが可能である。
した複合材料は、この耐火性、耐熱性の問題を解決でき
、また、極めて細い炭素繊維フィラメントがセメント組
成物中に均一に存在しているため、成形物を薄くするこ
とが可能である。
従来、連続炭素１１１１を強化材としセメント組成物を
マトリックスとしたパイプを製作する方法として、セメ
ント水ペーストを含浸した連続炭素繊維をマンドレルに
巻き付けて積層し、セメントを初期養生しマンドレルか
ら脱芯する方法が考えられている。
マトリックスとしたパイプを製作する方法として、セメ
ント水ペーストを含浸した連続炭素繊維をマンドレルに
巻き付けて積層し、セメントを初期養生しマンドレルか
ら脱芯する方法が考えられている。
しかし、初ＩＩ養生の時間が短いときは、セメント製パ
イプは、強度が非常に弱く、少しの負荷により破壊され
てしまう。
イプは、強度が非常に弱く、少しの負荷により破壊され
てしまう。
また、セメントの硬化が十分進むまで成形材料をマンド
レルに巻き付けたまま第２次養生を行なうと、長時間を
要し、マンドレルの占有時間が長くなり経済的でない。
レルに巻き付けたまま第２次養生を行なうと、長時間を
要し、マンドレルの占有時間が長くなり経済的でない。
更に、紙管をマンドレルとし積層し、初期殻生し硬化し
たのち、水に浸漬し紙管を膨潤させてはぎ取る方法もあ
るが、この方法は紙管マンドレルを使い捨てするため経
済的でない。
たのち、水に浸漬し紙管を膨潤させてはぎ取る方法もあ
るが、この方法は紙管マンドレルを使い捨てするため経
済的でない。
本発明は、上述の如き問題点を解決し、マンドレルの脱
芯を容易にし、しかも、マンドレルの占有時間を短縮し
た効率的な炭素ｍ維強化セメント製パイプの製造方法を
提供するものである。
芯を容易にし、しかも、マンドレルの占有時間を短縮し
た効率的な炭素ｍ維強化セメント製パイプの製造方法を
提供するものである。
（発明の構成及び作用〕
本発明は下記の通りである。
（１）軸方向に連続したスリットを有する中空マンドレ
ルのスリット部に挿入材を介在させて該中空マンドレル
の外径を増大させ、この状態でセメント水ペーストを含
浸した炭素繊維を巻き付けて脱型できる状態まで初期養
生したのち、上記挿入材を抜き取って除去し中空マンド
レルの外径を縮小させ脱芯することを特徴とする炭素１
ｎｔＩＩｒ１強化セメント製バイブの製造方法。
ルのスリット部に挿入材を介在させて該中空マンドレル
の外径を増大させ、この状態でセメント水ペーストを含
浸した炭素繊維を巻き付けて脱型できる状態まで初期養
生したのち、上記挿入材を抜き取って除去し中空マンド
レルの外径を縮小させ脱芯することを特徴とする炭素１
ｎｔＩＩｒ１強化セメント製バイブの製造方法。
〈２〉中空マンドレルが硬質ポリ塩化ビニル管、ポリプ
ロピレン管、繊維強化合成樹脂管である請求項（１）記
載の炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法。
ロピレン管、繊維強化合成樹脂管である請求項（１）記
載の炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法。
（３）脱芯したのち更に第２次養生を行なうことを特徴
とする請求項（１）記載の炭素繊維強化セメント製パイ
プの製造方法。
とする請求項（１）記載の炭素繊維強化セメント製パイ
プの製造方法。
本発明において中空マンドレルは、スリットに挿入材を
セットする際に中空マンドレルのスリットを押し拡げる
ことが可能な材料からなることが必要である。そのよう
な中空マンドレルとしては、特に硬質ポリ塩化ビニル管
、ポリプロピレン管、繊維強化合成ｍ脂管が好適である
。
セットする際に中空マンドレルのスリットを押し拡げる
ことが可能な材料からなることが必要である。そのよう
な中空マンドレルとしては、特に硬質ポリ塩化ビニル管
、ポリプロピレン管、繊維強化合成ｍ脂管が好適である
。
挿入材としては、市販されているプラスチック、ゴム、
金属等からなるものでよい。
金属等からなるものでよい。
挿入材の幅は、マンドレルの外周１００に対し０．１〜
１．０の範囲が望ましい。幅が１超の場合、マンドレル
の歪みが太き（なり成形物の形状に歪も大きくなる。幅
が０．１未満の場合、外径の縮小が小さく脱芯が有効に
行なわれない。
１．０の範囲が望ましい。幅が１超の場合、マンドレル
の歪みが太き（なり成形物の形状に歪も大きくなる。幅
が０．１未満の場合、外径の縮小が小さく脱芯が有効に
行なわれない。
本発明において初期養生とは、賦形直後から始まり一応
脱型して運搬できる程麿まで硬化させることであり、２
次養生とは、初期養生後、更に強度を増加させるために
養生を行なうことである。
脱型して運搬できる程麿まで硬化させることであり、２
次養生とは、初期養生後、更に強度を増加させるために
養生を行なうことである。
単に養生という場合は、初期養生から２次養生までを通
した養生を意味する。
した養生を意味する。
本発明を図面によって説明する。
第１図は、本発明方法で用いるマンドレルの斜視図であ
る。第２図は、第１図に示したマンドレルに成形材料を
巻き付けた状態を示す斜視図である。
る。第２図は、第１図に示したマンドレルに成形材料を
巻き付けた状態を示す斜視図である。
第２図に示すように、中空マンドレル１に挿入材２を介
在させたのち、成形材料３（セメント水ペーストを含浸
した炭素繊維）を積層し被覆フィルム４で被覆する。
在させたのち、成形材料３（セメント水ペーストを含浸
した炭素繊維）を積層し被覆フィルム４で被覆する。
第１図に示す状態の中空マンドレルに対して、シートワ
インド方式にてセメント水ペーストを含浸した炭素ｍＭ
を周方向に巻き取り必要な厚みにする。
インド方式にてセメント水ペーストを含浸した炭素ｍＭ
を周方向に巻き取り必要な厚みにする。
次に、このセメント水ペーストを含浸した炭ＸａｌＪｉ
Ｈを積層した中空マンドレルを、ポリエステルテープ、
ポリプロピレンテープ、ポリ塩化ビニルテープ等で被覆
することにより、水分が蒸発するのを防ぐと同時に積層
形状がくずれるのを防ぐ。そして、２０℃、２４時間の
空中養生にて少なくとも本積層物を脱型できる状態まで
初期養生を進めたのち、挿入材を取りはずし、中空マン
ドレルの径を縮小させ、硬化の進んだ積層物を脱芯する
。
Ｈを積層した中空マンドレルを、ポリエステルテープ、
ポリプロピレンテープ、ポリ塩化ビニルテープ等で被覆
することにより、水分が蒸発するのを防ぐと同時に積層
形状がくずれるのを防ぐ。そして、２０℃、２４時間の
空中養生にて少なくとも本積層物を脱型できる状態まで
初期養生を進めたのち、挿入材を取りはずし、中空マン
ドレルの径を縮小させ、硬化の進んだ積層物を脱芯する
。
また・必要に応じて、更に温水養生、オートクレーブ養
生等の２次養生を行なうことができる。
生等の２次養生を行なうことができる。
マンドレルに巻き付けるセメント水ペーストを含浸した
連続炭素繊維は、ストランド状でもシート状でもよい。
連続炭素繊維は、ストランド状でもシート状でもよい。
ストランド状で巻き付番ノるには、いわゆるフィラメン
トワインド法が適用でき、これにより炭素繊維の配向を
任意に調節することができる。
トワインド法が適用でき、これにより炭素繊維の配向を
任意に調節することができる。
また、シート状で巻き付ける場合は、下記のごときシー
ト状成形中間体が好適に用いられる。
ト状成形中間体が好適に用いられる。
この中間体は、すでに特許出願を終えており、このもの
は、微粉セメント水ペーストを？！故の連続炭素繊維束
を開繊させつつ含浸させたものであり、炭素繊維が一方
向に引き揃ったシートである。
は、微粉セメント水ペーストを？！故の連続炭素繊維束
を開繊させつつ含浸させたものであり、炭素繊維が一方
向に引き揃ったシートである。
本発明では、このシート状成形中間体を所定の寸法に切
断し、目的に応じて炭素繊維の配向方向を変えて積層巻
き付ける。ここで使用される炭素繊維は、連続繊維であ
れば特に制限はなくＰＡＮ系、ピッチ系、セルロース系
等のいずれでもよい。
断し、目的に応じて炭素繊維の配向方向を変えて積層巻
き付ける。ここで使用される炭素繊維は、連続繊維であ
れば特に制限はなくＰＡＮ系、ピッチ系、セルロース系
等のいずれでもよい。
（発明の効果〕
本発明の炭素Ｉｌｌｌｌ化セメトン製パイプの製造方法
によれば、マンドレルの脱芯は、初期養生を終えた段階
でパイプが破損する恐れもなく容易に行なうことができ
る。
によれば、マンドレルの脱芯は、初期養生を終えた段階
でパイプが破損する恐れもなく容易に行なうことができ
る。
また、本発明は、マンドレルを繰り返えし使用すること
が可能なため、経済的であり、本発明によれば、品質の
良好を炭素繊維強化セメント製パイプを安価に提供する
ことができる。
が可能なため、経済的であり、本発明によれば、品質の
良好を炭素繊維強化セメント製パイプを安価に提供する
ことができる。
実施例１
外径２６７ｍｍ １肉厚７．８ＩｎＩｌ１１長さ２００
０ｍｍの硬質ポリ塩化ビニル管の軸方向にスリットを設
け、ここにシリコーン樹脂製幅５ｍｍ 、厚さ５■の挿
入材をはさみマンドレルとした。
０ｍｍの硬質ポリ塩化ビニル管の軸方向にスリットを設
け、ここにシリコーン樹脂製幅５ｍｍ 、厚さ５■の挿
入材をはさみマンドレルとした。
この挿入材を介在させた中空マンドレルに、セメント水
ペーストを含浸した炭素繊維束を±４５′″で厚さ１３
ＩＩＩＩｌにレイアップし外周をポリ塩化ビニルテープ
で被覆し２０℃２４時間静置した。
ペーストを含浸した炭素繊維束を±４５′″で厚さ１３
ＩＩＩＩｌにレイアップし外周をポリ塩化ビニルテープ
で被覆し２０℃２４時間静置した。
成形したパイプの内径は２６８ｍｍ 、長さ１８００ｍ
ｍ 。
ｍ 。
肉厚１３ｍｍであった。
次いで、マンドレルの挿入材を内側にはずし、マンドレ
ルの外径を縮小させ脱芯した。脱芯は機械を使用するこ
となく容易にでき、成形物の破損もなかった。次いで、
５０℃の温水中に４８時間静置した。
ルの外径を縮小させ脱芯した。脱芯は機械を使用するこ
となく容易にでき、成形物の破損もなかった。次いで、
５０℃の温水中に４８時間静置した。
得られた炭素繊維強化セメント製パイプは、はぼ円形で
あった。
あった。
比較例１
比較のため、スリットのない硬質ポリ塩化ビニル管に実
施例１と同様にしてレイアップし、２０℃で２４時間静
置したのち脱芯しようとしたが、成形物が破損した。
施例１と同様にしてレイアップし、２０℃で２４時間静
置したのち脱芯しようとしたが、成形物が破損した。
また、レイアップ後２０℃で２４時間静置したのち、更
に５０℃の温水中４８時間静置し脱芯したが、マンドレ
ルよりパイプを引き扱くのに脱芯様の引抜力が２．９ｔ
ｏｎ必要であった。
に５０℃の温水中４８時間静置し脱芯したが、マンドレ
ルよりパイプを引き扱くのに脱芯様の引抜力が２．９ｔ
ｏｎ必要であった。
第１図は、本発明方法で用いるマンドレルの斜視図であ
る。 第２図は、第１図に示したマンドレルに成形材料を巻き
付けた状態を示す斜視図である。 図中の符号の説明 １：中空マンドレル、２：挿入材、３：成形材料、４：
被覆フィルム 特許出願人 ｌｌ！丸し−ヨン樟六会社代理人弁理士
土 居 三 部 第１図 第２図
る。 第２図は、第１図に示したマンドレルに成形材料を巻き
付けた状態を示す斜視図である。 図中の符号の説明 １：中空マンドレル、２：挿入材、３：成形材料、４：
被覆フィルム 特許出願人 ｌｌ！丸し−ヨン樟六会社代理人弁理士
土 居 三 部 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）軸方向に連続したスリットを有する中空マンドレ
ルのスリット部に挿入材を介在させて該中空マンドレル
の外径を増大させ、この状態でセメント水ペーストを含
浸した炭素繊維を巻き付けて脱型できる状態まで初期養
生したのち、上記挿入材を抜き取つて除去し中空マンド
レルの外径を縮小させ脱芯することを特徴とする炭素繊
維強化セメント製パイプの製造方法。 - （２）中空マンドレルが硬質ポリ塩化ビニル管、ポリプ
ロピレン管、繊維強化合成樹脂管である請求項（１）記
載の炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法。 - （３）脱芯したのち更に第２次養生を行なうことを特徴
とする請求項（１）記載の炭素繊維強化セメント製パイ
プの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14599788A JPH01314111A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14599788A JPH01314111A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01314111A true JPH01314111A (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=15397768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14599788A Pending JPH01314111A (ja) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | 炭素繊維強化セメント製パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01314111A (ja) |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP14599788A patent/JPH01314111A/ja active Pending
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