JPH0588334B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、軽量で高強度の繊維補強コンクリー
ト構造物に関するものである。

「従来の技術」 近年、軽量で強度の高い構造用コンクリート材
料の要求が高まつている。このうち、軽量化の手
段としては、通常の普通コンクリートに代えて、
軽量コンクリートを適用したり、この軽量コンク
リートまたは普通コンクリートの間にハニカムや
発泡スチロールなどを挾んだサンドイツチ構造と
したりすること等が実施されているが、軽量コン
クリートの場合、部材断面内の湿度分布に起因す
る収縮応力が普通コンクリートより大きく、さら
に引張り強度が普通コンクリートよりも小さいた
めに、版の表面にひび割れが発生しやすく、耐久
性が普通コンクリートよりも劣るといつた問題点
がある。

また、普通コンクリートであつても、中間にハ
ニカムや発泡スチロールを挾んだサンドイツチ構
造の表層板は部材厚が小さいため、耐久性に問題
がある。

そこで、本出願人等は、このような問題点を解
決すべく鋭意研究した結果、軽量コンクリートま
たは普通コンクリート中の引張り力の加わる方向
に沿つて、炭素繊維や鋼繊維等からなる一方向に
連続した長繊維を埋設すれば、曲げ強度を向上し
得て、軽量で強靭なコンクリート材料を提供し得
るとの考えに至つた。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、従来のコンクリートの繊維補強は、
長さが20〜40mm程度の短い補強繊維を、コンクリ
ート中に例えば２次元ランダムに分散させた構成
であるため、補強効率が劣り、表面の収縮ひび割
れを完全に抑止することができないといつた問題
点がある。

また、軽量コンクリートまたは普通コンクリー
ト中に一方向に連続した長繊維を埋設した構造の
ものでは、曲げ材の場合、主力筋方向には長繊維
が有効に活用されるが、配力筋方向には有効に活
用されず、コスト高になるといつた問題点があ
る。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記の問題点を有効に解決するもの
で、軽量コンクリートまたは普通コンクリートに
より形成された２枚のボードの間に、これらボー
ドよりも軽量な断熱層を一体に挟み、かつ、前記
ボードの主力筋方向に、それぞれ一方向に連続し
た第１の長繊維を配力筋方向に間隔をおいて複数
埋設するとともに、ボードの配力筋方向に、それ
ぞれ第１の長繊維よりも引張強度の低い一方向に
連続した第２の長繊維を第１の長繊維に交差した
状態で複数平行に埋設したことを特徴としてい
る。

「作用」 本発明によれば、主力筋方向に配置した第１の
長繊維と配力筋方向に配置した第２の長繊維との
２種類の長繊維が作用する応力に応じて、軽量コ
ンクリートまたは普通コンクリートの補強をした
いるので、引張力に対して、繊維を有効に活用し
得て、コストを低減することができ、また、これ
ら長繊維によつて、ボード表面の収縮ひび割れを
抑制して、その耐久性を増大し得、軽量化に対す
る適用性を向上することができる。

また、この発明の繊維補強コンクリート構造物
では、軽量コンクリートまたは普通コンクリート
造のボードよりも軽量な断熱層によつて、断熱効
果を向上できる利点もある。

「実施例」 以下、本発明を版厚方向に２方向の曲げモーメ
ントを受ける床版に適用した場合の実施例につい
て図面を参照して説明する。

まず、第１図および第２図を参照して、第１実
施例の繊維補強コンクリート床版（以下単に床版
という）Ｓについて説明する。この床版Ｓは、互
いに対向している２枚の軽量コンクリートまたは
普通コンクリート造のボードＡ，Ｂ間にこれらボ
ードＡ，Ｂよりも軽量な断熱層Ｃを一体に挾んだ
基本構成となつている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、ボ
ードＡ，Ｂは、軽量コンクリートまたは普通コン
クリートを主体とする矩形状に形成され、その内
部にボードＡ，Ｂの主力筋方向（第１図左右方
向）に延在し配力筋方向（第１図上下方向）に間
隔をおいて並列する第１の長繊維１と、これら第
１の長繊維１に交差した状態で配力筋方向に延在
し主力筋方向に間隔をおいて並列する第２の長繊
維２とが、メツシユ状に埋設された構造となつて
いる。

これら第１および第２の長繊維１，２は、それ
ぞれの長さが、ボードＡ，Ｂの主力筋方向の長さ
および配力筋方向の長さに等しい直線状の連続繊
維に形成されており、また、第１の長繊維１は、
第２の長繊維２よりも引張り強度の高い補強繊維
よりなつている。ここで、この第１の長繊維１の
の素材としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維等の引張り強度ならびに弾性率
が極めて高い高強度補強繊維などが適用され、ま
た第２の長繊維２の素材としては、ビニロン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維などが
適用される。なお、これら長繊維１，２の格子の
目の大きさは各種使用目的に応じて適宜変更され
ることは勿論である。

また、前記断熱層Ｃについて説明すると、本実
施例では波型鋼板（ハニカムプレート）３により
形成された空気層から構成され、このハニカムプ
レート３は波型の各頂部に突出しボードＡ，Ｂ内
に埋設されたスタツド４によつてこれらボード
Ａ，Ｂに一体化されている。

この床版Ｓを形成するには、例えば、形成すべ
きボードＡの型枠内に、長繊維１，２をメツシユ
状に配置して、軽量コンクリートまたは普通コン
クリートを打設し、この上にハニカムプレート３
を配置した後、この上に軽量コンクリートまたは
普通コンクリートを打設して、ボードＢをハニカ
ムプレート３を介してボードＡに一体化すれば良
い。

この構成の床版Ｓにおいては、床版Ｓの応力方
向（すなわち主力筋方向および配力筋方向）に配
設された長繊維１，２が、床版Ｓに作用する曲げ
応力に100％有効に対抗し、床版Ｓの曲げ耐力を
向上させるとともに効率良くボードＡ，Ｂ表面の
ひび割れを抑制する。すなわち、この床版Ｓにお
いては、主力筋方向に配置した第１の長繊維１と
配力筋方向に配置した第２の長繊維２（第１の長
繊維１よりも低い引張り力の長繊維）との２種類
の長繊維が作用する応力に応じて、軽量コンクリ
ートまたは普通コンクリートの補強をしているの
で、引張力に対して、繊維を有効に活用し得て、
コストを低減することができるのである。

また、このものでは、ボードＡ，Ｂ間に断熱層
Ｃを挾みサンドイツチ構造にした複層構造となる
ため、断熱性能を向上させることができる等の効
果があり、また従来の軽量コンクリート等の単一
構造のプレキヤストパネルに比して、その全体の
厚み寸法が同程度である場合には軽量なものとな
るといつた利点もある。

次ぎに、第３図を参照して本発明の第２実施例
の床版Ｔについて説明すると、この床版Ｔも、基
本的には、前記実施例の床版Ｓと同様であるが、
本実施例では、断熱層Ｃをハニカムプレート３に
代えて、発泡スチロール６をボードＡ，Ｂの間に
連結鉄筋７を介して一体に挾んだものである。

なお、この床版Ｔを形成するには、形成すべき
ボードＢの型枠内に、長繊維１，２をメツシユ状
に配置するとともに連結鉄筋７を突出させ、軽量
コンクリートまたは普通コンクリートを打設す
る。次いで、このボードＢの上に発泡スチロール
６を載置した後、発泡スチロール６の上に長繊維
１，２を配置して軽量コンクリートまたは普通コ
ンクリートを打設すれば、第３図などに示す床版
Ｔが形成される。

このような構成の床版Ｔにあつても、長繊維
１，２は、応力方向の引張り力に対して100％有
効に作用し、曲げ耐力を向上させるとともに、効
率良くボードＡ，Ｂの表面のひび割れを抑制する
ことができ、またその軽量化に対する適用性を向
上することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発
明は、前記に限定されるものではない。例えば、
前記各実施例では高強度補強繊維として、炭素繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維を例示したが、それ
らと同等の他の繊維（例えばセラミツク繊維、金
属繊維等）を用いても良い。また、前記各実施例で
は、繊維補強コンクリート構造物として、床版
Ｓ，Ｔを例にとつて説明したが、本発明は床版に
限らず、他の建築用構造部材ならびに非構造部材
に適用することもできることは勿論である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は、軽量コンクリー
トまたは普通コンクリートにより形成された２枚
のボードに間に、これらボードよりも軽量な断熱
層を一体に挟み、かつ、前記ボードの主力筋方向
に、それぞれ一方向に連続した第１の長繊維を配
力筋方向に間隔をおいて複数埋設するとともに、
ボードの配力筋方向に、それぞれ第１の長繊維よ
りも引張強度の低い一方向に連続した第２の長繊
維を第１の長繊維に交差した状態で複数平行に埋
設したので、次ぎのような優れた効果を奏する。

(a) ２種類の長繊維が作用する応力に応じて、軽
量コンクリートまたは普通コンクリートの補強
をしているので、引張力に対して、繊維を有効
に活用することができる。

(b) ２種類の長繊維がボードの表面の収縮ひび割
れを抑制する作用と引張り強度を向上させる作
用の両方を合わせ持ち、特定の引張り力に対し
て100％有効に働くので、繊維の使用量を低減
することができ、軽量コンクリートまたは普通
コンクリートの全断面中に短繊維を混入したも
のに比べ、コストを低減することができる。

(c) 前記により、軽量コンクリートまたは普通コ
ンクリートの表面のひび割れを完全に防止する
ことができるとともに、強度を向上させること
ができ、軽量化に対する適用性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示
すもので、第１図は平面図、第２図は第１図−
線に沿う矢視断面図、第３図は本発明の第２実
施例を示す断面図である。 Ｓ，Ｔ……軽量コンクリートまたは普通コンク
リート製床版、Ａ，Ｂ……ボード、Ｃ……断熱
層、１……第１の長繊維、２……第２の長繊維、
３……ハニカムプレート、４……スタツド、６…
…発泡スチロール、７……連結鉄筋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軽量コンクリートまたは普通コンクリートに
   より形成されたボードＡとボードＢとの間に、こ
   れらボードＡ，Ｂよりも軽量な断熱層Ｃが一体に
   挟まれ、かつ、前記ボードＡ，Ｂの主力筋方向に
   は、それぞれ一方向に連続した第１の長繊維１が
   配力筋方向に間隔をおいて複数埋設されるととも
   に、ボードＡ，Ｂの配力筋方向には、それぞれ第
   １の長繊維１よりも引張強度の低い一方向に連続
   した第２の長繊維２が第１の長繊維１に交差した
   状態で複数平行に埋設されていることを特徴とす
   る繊維補強コンクリート構造物。