JPH02267143A

JPH02267143A - 高強度繊維補強セメント製品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02267143A
Application number: JP8785589A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kosuge; 啓一小菅; Masaaki Mashita; 昌章真下; Etsuro Sakai; 悦郎坂井
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-10-31

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）本発明は高強度繊維補強コンクリート製品及びその製造
方法に関する。

〈従来の技術とその課題〉従来、繊維補強コンクリート製品、例えば、屋根材、壁
材及びブロック等は、例えば、石綿や耐アルカリガラス
繊維など及びフィブリル化した有機フィルムより製造し
たネットを積層したものを補強繊維として使用し、非常
に有用であることが知られている。

しかしながら、石綿を使用した繊維補強コンクリート製
品は、石綿が公害源となることから、使用の禁止が切望
されており、環境規制も強化されている。

石綿に代わるｔａｍとして耐アルカリガラス繊維やセラ
ミック繊維があるが、これら繊維は価格が著しく高く、
建材あるいはコンクリート製品への使用には経済的な面
から難しいという課題があった（ガラスの事典、１９８
５年朝倉書店発行等）。

また、パルプや合成繊維等の有機繊維は、表面が平滑で
あるため、応力がかかった時に抜けてしまうという課題
や、可燃性を有するので、多量に添加すれば建材として
の難燃性が阻害されるという課題があった。

一方、マトリックスであるセメント自体の強度を改善す
る方法が種々検討されているが、基本的には水セメント
比を低下させ、空隙を減少させるため、耐火試験時に爆
裂が発生するなどの課題があった。

さらに、補強繊維としてフィブリル化した有機フィルム
より製造したネットを積層したものを使用することも提
案されている（特公昭５５−４６８６８号公報）が実質
的な曲げ強度は改善されてなく、繊維量が多いため耐火
性が劣るなどの課題があった。

本発明者らは、上記課題を解決すべく種々検討した結果
、特定の組成物を主成分とする混練物を付着した補強繊
維を補強材料として使用することによって、経済的に優
れ、石綿使用の繊維補強コンクリート製品に匹敵する高
強度を有し、しかも、充分な難燃性を有する高強度繊維
補強コンクリート製品が得られる知見を得て、本発明を
完成するに至った。

く課題を解決するための手段〉即ち、本発明はセメント質物質、超微粉、高性能減水剤
及び水を主成分とする混練物を付着した補強繊維を補強
材料としてなる高強度繊維補強コンクリート製品であり
、その製品の製造方法であ以下、本発明の詳細な説明す
る。

本発明で使用するセメント質物質（以下セメント物とい
う）とは、普通・早強・超早強・白色・耐硫酸塩等の各
種ポル１〜ランドセメントや、これらポルトランドセメ
ントにスラグやフライアッシュなどを混合した混合セメ
ントなどのセメン１−１さらには、これら各種セメント
とボブラン反応性物質（以下ポゾラン物という）や潜在
水硬性物質（以下潜在物という）を併用したものである
。

ポゾラン物とは水酸化カルシウムとともに、硬化可能な
反応性のケイ酸を含む物質で、例えば、ライアッシュ、
シラスバルーン、もみがら灰及び高炉スラグ等又はその
混合物である。

潜在物とは、例えば、高炉スラグのように、それ自身で
は水硬性を示さないが、アルカリなどの刺激剤と併用す
ることにより、強固に硬化するものである。

刺激剤としては、各種セメント、水酸化カルシウム及び
セソコウ等の一種又は二種以上が使用可能である。

ポゾラン物又は潜在物の使用量は、セメント１００重量
部に対し、通常５〜９５重量部が好ましく、強度発現性
や爆裂防止の面から、４０〜６０重量部がより好ましい
。

セメント物の粒度は、特に限定されるものではないが、
通常平均粒径１０〜３０μ程度である。

本発明で使用する超微粉とは、平均粒径がセメント質よ
り少なくとも１オーダー低いものであり、特に、混練物
の流動性の面から、平均粒径が２オーダー低いものが好
ましい。

具体的には、炭酸カルシウム、シリカゲル、オパール質
けい石、フライアッシュ、スラグ、酸化チタン及び酸化
アルミニュム等が挙げられ、特に、シリコン、含シリコ
ン合金及びジルコニアを製造する際に副生するシリカダ
スト（シリカヒユーム）やシリカ質ダスト、高炉スラグ
の粉砕・分級品の使用が好ましい。

超微粉の使用量は、セメント物９７〜６０重量部に対し
、３〜４０重量部が好ましい。３重量部未満では高強度
や高接着性を得ることが難しく、４０重量部を越えると
、混練物の流動性が低下し、成形物を得ることが難しく
、強度発現も不充分になる傾向がある。

本発明で使用する高性能減水剤（以下本減水剤という）
とは、多量に添加しても凝結の過遅延や過度の空気連行
を伴わない、分散能力の大きな界面活性剤であって、ナ
フタレンスルポン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、メラ
ミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、高分子量
リグニンスルホン酸塩及びポリカルボン酸塩等を主成分
とするものが挙げられる。

本減水剤は、混練物を低水比で得るために必要なもので
あり、従来の使用量は、セメンｌ−１００重量部に対し
て固形分換算で０．３〜１重量部であったが、本発明で
は、それよりも多量に添加することが好ましい。具体的
には、セメント物と超微粉の混合物（以下粉体という）
１００重量部に対し、固形分換算で多くとも１０重量部
であり、それより多量に使用すると硬化反応にかえって
悪影響を与える（噴量がある。

以上の材料の他、必要に応し不活性な無機粉体（以下無
機粉という）や骨材を使用することができる。

無機粉を構成する成分的な制限は特になく、酸化物や非
酸化物系のセラミックス粉などが使用可能である。具体
的には、シリカ、アルミナ、ムライト、マグネシア、ス
ピネル、炭化けい素及び各種窒化物等があり、経済性を
考慮すると、石粉などの鉱物質微粉末の使用が好ましい
。

また、本発明で使用する骨材は、特に制限されるもので
はないが、より硬質な骨材が好ましい。

特に、モース硬度６以上、好ましくは７以上、又は、ヌ
ープ圧子硬度７００ｋｇ／ｍｍ２以」二、好ましくは８
００ｋｇ／ｍ＋ｎ２以上のいずれかの基準で選択される
ものを使用することは、強度を著しく向上させる面から
好ましい。

上記基準を満足するものとしては、けい石、エメリー、
黄鉄鉱、磁鉄鉱、黄玉、ローソン石、コランダム、ツェ
ナサイト及びスピネル等が挙げられる。

さらに、上記材料の他、通常コンクリ−１−に使用され
ている、例えば、膨張材、象、硬材及び収縮低減剤等、
あるいは、各種の化学混和剤などの混和材料の併用も可
能である。

本発明で使用する補強材料とは、上記材料を主成分とす
る混練物を付着してなる補強繊維である。

補強繊維の成分は、一般に使用されているものでよく、
例えば、ビニロン・ポリプロピレン・ポリエチレン・ア
クリロニトリル・アラミド・セルロース等の天然又は合
成の有機繊維、スチール・ステンレス・アルミナ等の金
属・天然・合成鉱物繊維及び炭素繊維等が挙げられる。

補強繊維の使用形態としては、チョツプドファイバー以
外に、繊維によって得られた、例えば、ネット、ロッド
、マント及び織物等の繊維集合体などが挙げられ、その
うち、薄物製品では、その経済性の面から、ネット状製
品が好ましく、補強効果、軽量化及び経済性の面から、
有機繊維のネット状製品が特に好ましい。

補強繊維の使用量は、高強度繊維補強セメント製品中の
水硬性物質を主成分とする組成物１００体積部に対し、
１０体積部以下が好ましく、５体積部以下がより好まし
く、２体積部以下が最も好ましい。

また、本発明において、混練物を付着してなる補強繊維
とは、混練物が補強繊維の表面や隙間に存在する補強繊
維である。

混練物の付着方法は、ハンドレーアノブ法、含浸法、ロ
ール圧延法及びプレス成形法等が考えられる。

ハンドレーアツブ法とは、例えば、ネット等の補強繊維
を裁断して型の上に敷き詰め、その補強繊維の上から、
混練物を、はけやローラーで塗り込んで作製する方法で
ある。

含浸法とは、例えば、混練物の入った容器の中に補強繊
維を潜らせ、補強繊維に混練物を付着させるものである
。

また、ロール圧延法やプレス成形法とは、補強繊維に混
練物を接触させ、ロールにより圧延するか、プレスによ
り圧力を加えることにより、繊維間の隙間をなくし、よ
り付着力を強固にするものである。

補強材料の使用方法は、補強材料単独で使用しても良く
、必要に応じて、セメントなどの水硬性物質を主成分と
するマトリックスを補強材料の両面又は片面、あるいは
、補強材料をマトリックスの両面に配置することができ
る。

マトリックスは、特に制限を受けるものではなく、通常
の流し込み成形、押し出し成形、抄造法及び乾式プレス
法等で得られるセメント製品等のほか、ＡＬＣなどの利
用も可能であり、必要に応じて繊維などを配合すること
もできる。

さらに、本発明では、混練物に多量の骨材を加えたもの
を使用しても良い。

マ）　ＩＪソックス補強材料の成形方法は、一般には硬
化前に一体化させるが、硬化後、再度、混練物や接着剤
を用いて一体化させることも可能である。

〈実施例）以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１セメント物−Ａ６０．３重量部、超微粉１３．７重量部
、本減水剤１．６重量部及び水１６．４重量部を千代田
技研工業■製オムニミキサーにより混練し、表−１に示
す補強繊維を使用してハンドレーアンプ法により混練物
を付着させ、補強材料とした。

セメント物−Ａ３９．１重量部、セメント物−Ｂ３３．
４重量部、骨材１６．７重量部及び水１０．８重量部を
用いて作製した７トリツクスに、上記補強材料を挟み、
プレス圧１００ｋｇ／ｃｍ２のプレス成形により、長さ
９０ｃｍ、幅４５ｃｍ、厚さ０．５ｃｍの板状体を成形
して、常法により養生硬化し、曲げ強度を測定した。比
較のため、補強材料を挟まずに成形硬化して、同様の試
験を行った。結果を表−１に併記する。

表−１曲げ強度（ｋｇ／ｃｍ”ゝ〈使用材料〉セメント物−八：ユニオンセメント社製、早強ポルトラ
ンドセメントＢ：電源開発社製、電光フライアッシュ：日本重化社製、シリカヒユーム：第−工業製薬社製、商品名［セルフロー１１０ＰＪ主成分Ｃ：帝国産業社製、無機物含有ポリプロピレンネット　ＴＲ−１１／１２Ｄ：東洋化学社製、ポリプロピレン製ネット試作品Ｅ：カネボウ社製、ビニロン製ネット　　タフベルＡ−５３００Ｆ：日本石油化学社製、ポリエチレン製ネ　ッ　ト　　ワリフ　ＭＳ−２８：砕砂：水道水超微粉本減水剤補強繊維骨材水〈発明の効果〉本発明により、有害な石綿を含有せず、高強度を有し、
しかも、充分な難燃性を有する高強度繊維補強セメント
製品を提供することが可能となった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セメント質物質、超微粉、高性能減水剤及び水を
主成分とする混練物を付着した補強繊維を補強材料とし
てなる高強度繊維補強コンクリート製品。
（２）請求項１記載の補強材料を使用することを特徴と
する高強度繊維補強コンクリート製品の製造方法。