JPH07277802A - 炭素繊維補強コンクリート - Google Patents
炭素繊維補強コンクリートInfo
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- JPH07277802A JPH07277802A JP6085230A JP8523094A JPH07277802A JP H07277802 A JPH07277802 A JP H07277802A JP 6085230 A JP6085230 A JP 6085230A JP 8523094 A JP8523094 A JP 8523094A JP H07277802 A JPH07277802 A JP H07277802A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/386—Carbon
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- Structural Engineering (AREA)
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- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素繊維補強コンクリートにおける鉄筋等金
属の腐食防止 【構成】 セメント成分と炭素繊維からなる補強コンク
リートにおいて補強コンクリートの比抵抗が１００Ω・
ｃｍ以上の炭素繊維補強コンクリート。
属の腐食防止 【構成】 セメント成分と炭素繊維からなる補強コンク
リートにおいて補強コンクリートの比抵抗が１００Ω・
ｃｍ以上の炭素繊維補強コンクリート。
Description
【０００１】本発明は、改善された炭素繊維補強コンク
リートに関する。
リートに関する。
【０００２】
【従来の技術】建築、土木の材料として使われているセ
メント系マトリックスは、脆性的性質を持ち、これ単独
では構造材としての信頼性に欠けるため、これを補強、
補完する目的で従来から鉄筋が用いられている。近年、
補強繊維により構造材の特性（主に強度）の一層の改善
が検討されてきている。例えば、セメントマトリックス
に炭素繊維を適量混合することによって、従来のセメン
トコンクリートでは発現し得なかった強度特性、変形特
性、弾性特性などを付与することができ、新規構造材料
として大きな期待が寄せられている。
メント系マトリックスは、脆性的性質を持ち、これ単独
では構造材としての信頼性に欠けるため、これを補強、
補完する目的で従来から鉄筋が用いられている。近年、
補強繊維により構造材の特性（主に強度）の一層の改善
が検討されてきている。例えば、セメントマトリックス
に炭素繊維を適量混合することによって、従来のセメン
トコンクリートでは発現し得なかった強度特性、変形特
性、弾性特性などを付与することができ、新規構造材料
として大きな期待が寄せられている。
【０００３】しかしながら、炭素繊維の適用によって、
通常のコンクリートの実施工では考えられなかった基本
的な問題点が存在することが判明した。それは、金属が
炭素繊維補強コンクリートと接触すると、金属の腐食
（酸化）が著しく進行するという現象である。即ち、炭
素繊維補強コンクリートの実施工において、鉄筋や鉄
骨、型枠、結束線、アンカーファスナーやスペーサーそ
の他の金物などを使用した場合に、これらの金属が炭素
繊維補強コンクリートと接触する面で、通常のコンクリ
ートでは考えられない急速な腐食が進行する。
通常のコンクリートの実施工では考えられなかった基本
的な問題点が存在することが判明した。それは、金属が
炭素繊維補強コンクリートと接触すると、金属の腐食
（酸化）が著しく進行するという現象である。即ち、炭
素繊維補強コンクリートの実施工において、鉄筋や鉄
骨、型枠、結束線、アンカーファスナーやスペーサーそ
の他の金物などを使用した場合に、これらの金属が炭素
繊維補強コンクリートと接触する面で、通常のコンクリ
ートでは考えられない急速な腐食が進行する。
【０００４】これには種々の原因が作用していると考え
られるが、その基本となるのは炭素繊維の電導性と酸化
還元電位である。即ち、炭素繊維は、極めて電導性が良
好でその電位は貴金属並みの貴な電位を有しており、こ
れより卑な鉄などの金属と、この炭素繊維が接触すると
そこに局部電池が形成され、この局部電池作用がその金
属腐食の主因となっている。従って、炭素繊維補強コン
クリートにおける金属腐食を防ぐには、炭素繊維の電導
性を下げるか、あるいは酸化還元電位を卑な電位にする
か、または炭素繊維と卑な金属との接触を断つことが考
えられる。
られるが、その基本となるのは炭素繊維の電導性と酸化
還元電位である。即ち、炭素繊維は、極めて電導性が良
好でその電位は貴金属並みの貴な電位を有しており、こ
れより卑な鉄などの金属と、この炭素繊維が接触すると
そこに局部電池が形成され、この局部電池作用がその金
属腐食の主因となっている。従って、炭素繊維補強コン
クリートにおける金属腐食を防ぐには、炭素繊維の電導
性を下げるか、あるいは酸化還元電位を卑な電位にする
か、または炭素繊維と卑な金属との接触を断つことが考
えられる。
【０００５】従来から金属の腐食を防止すべく次のよう
な様々な工夫が試みられている。 （１）炭素繊維補強コンクリートと金属との間に樹脂、
セラミック、ゴム成分の何れかからなる電気絶縁層を形
成し、補強コンクリートを硬化させる方法（特開昭６０
−１８４８１０号公報） （２）電気絶縁層に絶縁性樹脂を用いる方法（特開昭６
０−１８６４４６号公報） （３）電気絶縁層に無機材料を用いる方法（特開昭６０
−１８６４４７号公報）及び （４）電気絶縁層にエポキシ樹脂を用いる方法（特開昭
６２−２１７４４号公報） などが知られているが、これらは主として炭素繊維と卑
な金属との接触を断つ方法を試みているものである。
な様々な工夫が試みられている。 （１）炭素繊維補強コンクリートと金属との間に樹脂、
セラミック、ゴム成分の何れかからなる電気絶縁層を形
成し、補強コンクリートを硬化させる方法（特開昭６０
−１８４８１０号公報） （２）電気絶縁層に絶縁性樹脂を用いる方法（特開昭６
０−１８６４４６号公報） （３）電気絶縁層に無機材料を用いる方法（特開昭６０
−１８６４４７号公報）及び （４）電気絶縁層にエポキシ樹脂を用いる方法（特開昭
６２−２１７４４号公報） などが知られているが、これらは主として炭素繊維と卑
な金属との接触を断つ方法を試みているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は、何
れの場合においても、電気絶縁性材料で金属材を被覆す
ることにより補強コンクリート中の炭素繊維と金属が直
接に接触するのを防ぎ、絶縁しようとするものである
が、この絶縁による方法には以下に示したような問題点
がある。
れの場合においても、電気絶縁性材料で金属材を被覆す
ることにより補強コンクリート中の炭素繊維と金属が直
接に接触するのを防ぎ、絶縁しようとするものである
が、この絶縁による方法には以下に示したような問題点
がある。
【０００７】ひとつには、型枠など広い面積で炭素繊維
補強コンクリートと接触する金属材を絶縁被覆しようと
する場合厚みムラが生じやすく、そのため部分的に絶縁
層の欠陥部分が生じて炭素繊維が直接金属に接触し、局
部電池の形成による金属腐食が起きることが挙げられ
る。また、厚みムラは、得られる炭素繊維補強コンクリ
ートの表面に微細な凹凸を形成し、塗装の仕上げに悪影
響を及ぼしかねない。
補強コンクリートと接触する金属材を絶縁被覆しようと
する場合厚みムラが生じやすく、そのため部分的に絶縁
層の欠陥部分が生じて炭素繊維が直接金属に接触し、局
部電池の形成による金属腐食が起きることが挙げられ
る。また、厚みムラは、得られる炭素繊維補強コンクリ
ートの表面に微細な凹凸を形成し、塗装の仕上げに悪影
響を及ぼしかねない。
【０００８】このほかにも、例えば鉄筋や鉄骨などの場
合には、コンクリートとの接着性を考慮しなければなら
ず、また、これらを運搬移動したり施工する場合に絶縁
層の剥離が生じやすい、等が問題点として挙げられる。
従って、炭素繊維補強コンクリートを得るに際しては、
上述の不都合による制限が生じない補強コンクリートの
出現が望まれている。
合には、コンクリートとの接着性を考慮しなければなら
ず、また、これらを運搬移動したり施工する場合に絶縁
層の剥離が生じやすい、等が問題点として挙げられる。
従って、炭素繊維補強コンクリートを得るに際しては、
上述の不都合による制限が生じない補強コンクリートの
出現が望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、これら従
来法の如き制約がなく、しかも金属腐食に対する抵抗性
に優れた炭素繊維補強コンクリートを開発すべく鋭意検
討した結果、比抵抗が高い炭素繊維補強コンクリートを
用いることにより、コンクリートと金属材とが接触する
部位における金属腐食が抑制されることを見出し本発明
に到達した。
来法の如き制約がなく、しかも金属腐食に対する抵抗性
に優れた炭素繊維補強コンクリートを開発すべく鋭意検
討した結果、比抵抗が高い炭素繊維補強コンクリートを
用いることにより、コンクリートと金属材とが接触する
部位における金属腐食が抑制されることを見出し本発明
に到達した。
【００１０】本発明の要旨とするところは、セメント成
分と炭素繊維補強コンクリートにおいて、補強コンクリ
ートの比抵抗が１００Ω・ｃｍ以上であることを特徴と
する炭素繊維補強コンクリートにある。
分と炭素繊維補強コンクリートにおいて、補強コンクリ
ートの比抵抗が１００Ω・ｃｍ以上であることを特徴と
する炭素繊維補強コンクリートにある。
【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
炭素繊維補強コンクリートの比抵抗は、１００Ω・ｃｍ
以上である必要があり、これによって炭素繊維補強コン
クリートと接触する金属材の腐食を抑制することができ
る。より完全に金属材の腐食を防ぐには、比抵抗が５０
０Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
炭素繊維補強コンクリートの比抵抗は、１００Ω・ｃｍ
以上である必要があり、これによって炭素繊維補強コン
クリートと接触する金属材の腐食を抑制することができ
る。より完全に金属材の腐食を防ぐには、比抵抗が５０
０Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００１２】本発明炭素繊維補強コンクリートの上記比
抵抗を達成するには、使用する炭素繊維の比抵抗が１．
０×１０-2Ω・ｃｍ以上のものを用いる。さらに、炭素
繊維の比抵抗が０．５×１０-1Ω・ｃｍ以上であること
がより好ましい。また、炭素繊維補強コンクリート中の
炭素繊維が高体積分率でも、炭素繊維補強コンクリート
の比抵抗を十分に高く保つには、炭素繊維の比抵抗が
１．０×１０-1Ω・ｃｍ以上であることが更に好まし
い。比抵抗が１００Ω・ｃｍ未満では金属と炭素繊維と
の接触によるガルバニック腐食が進行しやすい状態とな
る。即ち、セメントマトリックス中での、高電導性の炭
素繊維の存在はガルバニック腐食電池のカソード面積を
増大させ、いわゆる小アノード、大カソードを形成して
腐食を促進すると考えられる。
抵抗を達成するには、使用する炭素繊維の比抵抗が１．
０×１０-2Ω・ｃｍ以上のものを用いる。さらに、炭素
繊維の比抵抗が０．５×１０-1Ω・ｃｍ以上であること
がより好ましい。また、炭素繊維補強コンクリート中の
炭素繊維が高体積分率でも、炭素繊維補強コンクリート
の比抵抗を十分に高く保つには、炭素繊維の比抵抗が
１．０×１０-1Ω・ｃｍ以上であることが更に好まし
い。比抵抗が１００Ω・ｃｍ未満では金属と炭素繊維と
の接触によるガルバニック腐食が進行しやすい状態とな
る。即ち、セメントマトリックス中での、高電導性の炭
素繊維の存在はガルバニック腐食電池のカソード面積を
増大させ、いわゆる小アノード、大カソードを形成して
腐食を促進すると考えられる。
【００１３】この確認のため、コンクリート中で起こる
金属腐食反応と、その反応に導電性の炭素繊維がどのよ
うに関与しているかを調べるために次に示す様な腐食電
位及び分極曲線の測定を行った。
金属腐食反応と、その反応に導電性の炭素繊維がどのよ
うに関与しているかを調べるために次に示す様な腐食電
位及び分極曲線の測定を行った。
【００１４】腐食電位は、樹脂製容器内に３ｍｍの長さ
にチョップした比抵抗：１×１０-3Ω・ｃｍの炭素繊維
を０．５容量％（Ｖf ＝０．５％）及び１．０容量％
（Ｖf＝１．０％）混練したものと、炭素繊維を混練し
ない（ＣＦなし）セメントペースト中に、鋼試片及び塩
橋を介した参照電極（Ａｇ−ＡｇＣｌ）を挿入し、北斗
電工社製ポテンショスタット（ＨＺ−１Ａ）を用い、鋼
試片と参照電極間の電位の経時変化を測定した。図１に
その結果を示す。
にチョップした比抵抗：１×１０-3Ω・ｃｍの炭素繊維
を０．５容量％（Ｖf ＝０．５％）及び１．０容量％
（Ｖf＝１．０％）混練したものと、炭素繊維を混練し
ない（ＣＦなし）セメントペースト中に、鋼試片及び塩
橋を介した参照電極（Ａｇ−ＡｇＣｌ）を挿入し、北斗
電工社製ポテンショスタット（ＨＺ−１Ａ）を用い、鋼
試片と参照電極間の電位の経時変化を測定した。図１に
その結果を示す。
【００１５】図１に見られるように鋼材の腐食電位は初
期に貴側に移行し、その後時間の経過とともに卑側に移
行する。通常、セメントのｐＨは１２〜１３と高アルカ
リであり、この領域では鉄は不動態を形成する。初期の
腐食電位の変化は鋼材の表面に不動態層が形成される過
渡現像によるものと考えられる。また、腐食電位の卑側
への移行は、腐食のカソード反応が酸素の還元反応であ
るとすれば、セメント中の酸素が徐々に消費され、且
つ、補給が穏やかであるために、酸素が欠乏していくた
めと思われる。
期に貴側に移行し、その後時間の経過とともに卑側に移
行する。通常、セメントのｐＨは１２〜１３と高アルカ
リであり、この領域では鉄は不動態を形成する。初期の
腐食電位の変化は鋼材の表面に不動態層が形成される過
渡現像によるものと考えられる。また、腐食電位の卑側
への移行は、腐食のカソード反応が酸素の還元反応であ
るとすれば、セメント中の酸素が徐々に消費され、且
つ、補給が穏やかであるために、酸素が欠乏していくた
めと思われる。
【００１６】炭素繊維を入れないセメントペーストに比
較して炭素繊維をセメント中に分散させた場合（Ｖf ＝
０．５％及びＶf ＝１．０％）の腐食電位は貴の方へ大
きくなった。また、添加量に比例してその値は大きくな
った。これは炭素繊維上での酸素の酸化還元反応により
腐食電位が決定されるとすると、セメント中の炭素繊維
が鋼材に接触し、カソード反応が起きる部位が増大して
腐食電位が大きくなったものと考えられる。
較して炭素繊維をセメント中に分散させた場合（Ｖf ＝
０．５％及びＶf ＝１．０％）の腐食電位は貴の方へ大
きくなった。また、添加量に比例してその値は大きくな
った。これは炭素繊維上での酸素の酸化還元反応により
腐食電位が決定されるとすると、セメント中の炭素繊維
が鋼材に接触し、カソード反応が起きる部位が増大して
腐食電位が大きくなったものと考えられる。
【００１７】次に、腐食反応をより定量的に把握するた
めに行った分極曲線の測定について説明する。分極曲線
は、腐食電位の測定系に作用極の鋼材に対し、対極とし
てＰｔ電極を用いた３電極系で測定した。腐食電位の測
定のときと同様に参照電極にはＡｇ−ＡｇＣｌ、北斗電
工社製ポテンショスタット（ＨＺ−１Ａ）を用いた。
めに行った分極曲線の測定について説明する。分極曲線
は、腐食電位の測定系に作用極の鋼材に対し、対極とし
てＰｔ電極を用いた３電極系で測定した。腐食電位の測
定のときと同様に参照電極にはＡｇ−ＡｇＣｌ、北斗電
工社製ポテンショスタット（ＨＺ−１Ａ）を用いた。
【００１８】図２に、金属腐食反応の模式図を示す。腐
食の定常状態ではアノード反応電流とカソード反応電流
とが等しくなるので腐食状態は２つの分極曲線の交点で
表現される。その交点の電位及び電流密度が各々腐食電
位、腐食電流密度となる。
食の定常状態ではアノード反応電流とカソード反応電流
とが等しくなるので腐食状態は２つの分極曲線の交点で
表現される。その交点の電位及び電流密度が各々腐食電
位、腐食電流密度となる。
【００１９】図３に、セメント中に比抵抗２．０×１０
-3Ω・ｃｍの炭素繊維を１．０容量％を分散させた場合
（Ｖf ＝１．０％）と炭素繊維を入れない（ＣＦなし）
場合について、セメント中に挿入した鋼材の分極挙動を
示す。セメント中への炭素繊維添加によって腐食電流が
著しく増大し、約１０倍近くも増えていることがわか
る。これからもセメント中の炭素繊維が鋼材と接触し、
腐食が著しく促進されていることを窺い知ることができ
る。
-3Ω・ｃｍの炭素繊維を１．０容量％を分散させた場合
（Ｖf ＝１．０％）と炭素繊維を入れない（ＣＦなし）
場合について、セメント中に挿入した鋼材の分極挙動を
示す。セメント中への炭素繊維添加によって腐食電流が
著しく増大し、約１０倍近くも増えていることがわか
る。これからもセメント中の炭素繊維が鋼材と接触し、
腐食が著しく促進されていることを窺い知ることができ
る。
【００２０】以上のようにセメントと炭素繊維の接触が
避けられない場合には、炭素繊維自身の電気特性、特に
比抵抗および炭素繊維補強コンクリート中の炭素繊維の
体積分率が腐食速度の大小を左右する。言い換えると、
炭素繊維補強コンクリート自身の比抵抗が腐食速度の大
小を左右することが窺える。従って、本発明に用いるこ
とのできる炭素繊維としては、強度特性の発現に優れ、
比抵抗を含む要求性能に対してバランスのとれた特性を
有するポリアクリロニトリル系の炭素繊維が好ましい。
強度特性としてはストランド引張り強度が１００ｋｇ／
ｍｍ2 以上のものが好ましい。炭素繊維の形態は、長繊
維であっても、短繊維であっても構わない。
避けられない場合には、炭素繊維自身の電気特性、特に
比抵抗および炭素繊維補強コンクリート中の炭素繊維の
体積分率が腐食速度の大小を左右する。言い換えると、
炭素繊維補強コンクリート自身の比抵抗が腐食速度の大
小を左右することが窺える。従って、本発明に用いるこ
とのできる炭素繊維としては、強度特性の発現に優れ、
比抵抗を含む要求性能に対してバランスのとれた特性を
有するポリアクリロニトリル系の炭素繊維が好ましい。
強度特性としてはストランド引張り強度が１００ｋｇ／
ｍｍ2 以上のものが好ましい。炭素繊維の形態は、長繊
維であっても、短繊維であっても構わない。
【００２１】また、本発明のコンクリート中における炭
素繊維の量は、体積分率で０．１〜２０％の範囲である
が、炭素繊維補強コンクリートの強度、補強コンクリー
トコストパフォーマンスを考えると０．３〜２％の範囲
が好ましい。
素繊維の量は、体積分率で０．１〜２０％の範囲である
が、炭素繊維補強コンクリートの強度、補強コンクリー
トコストパフォーマンスを考えると０．３〜２％の範囲
が好ましい。
【００２２】本発明で用いる高抵抗の炭素繊維は、特に
表面処理を施さなくても、セメントと強固な接着性を示
すが、硝酸等の薬液酸化による表面処理、高温空気やオ
ゾン中での表面処理、Ａｒ，Ｏ2 ，ＣＦ3 等のガスのプ
ラズマ中での表面処理、硝酸、硫酸、水酸化ナトリウ
ム、重炭酸塩、硝酸塩、リン酸等の電解液中での電解酸
化による表面処理により、炭素繊維とセメントとの接着
性および分散性の向上を更に図ることができる。また、
無機、有機の低分子もしくは高分子を浸漬処理、化学的
蒸着法（ＣＶＤ）、物理的蒸着法（ＰＶＤ）、電解重合
等で炭素繊維表面をコーティングすることによっても接
着性、分散性の向上を図ることができる。特にアミノシ
ランカップリング剤で炭素繊維表面を処理をすることに
より、接着性および分散性を更に向上することができ
る。
表面処理を施さなくても、セメントと強固な接着性を示
すが、硝酸等の薬液酸化による表面処理、高温空気やオ
ゾン中での表面処理、Ａｒ，Ｏ2 ，ＣＦ3 等のガスのプ
ラズマ中での表面処理、硝酸、硫酸、水酸化ナトリウ
ム、重炭酸塩、硝酸塩、リン酸等の電解液中での電解酸
化による表面処理により、炭素繊維とセメントとの接着
性および分散性の向上を更に図ることができる。また、
無機、有機の低分子もしくは高分子を浸漬処理、化学的
蒸着法（ＣＶＤ）、物理的蒸着法（ＰＶＤ）、電解重合
等で炭素繊維表面をコーティングすることによっても接
着性、分散性の向上を図ることができる。特にアミノシ
ランカップリング剤で炭素繊維表面を処理をすることに
より、接着性および分散性を更に向上することができ
る。
【００２３】本発明に用いる鉄筋としては、通常の補強
コンクリートに使用されているもので良く、特に制限は
ない。また、積極的に黒皮を生成させた鉄筋を使用する
ことも通常であり、この場合にはこの酸化被膜が絶縁層
として作用するため、不完全ではあるが局部電池生成の
抑制が期待できる。
コンクリートに使用されているもので良く、特に制限は
ない。また、積極的に黒皮を生成させた鉄筋を使用する
ことも通常であり、この場合にはこの酸化被膜が絶縁層
として作用するため、不完全ではあるが局部電池生成の
抑制が期待できる。
【００２４】本発明における炭素繊維補強コンクリート
は、セメントマトリックス中に炭素繊維を分散させたも
のであれば砂や砂利などの骨材の有無やその量の多少、
或いは各種の添加剤や混和剤の量の多少を問わず、更に
はセメントの種類を問わず、炭素繊維の電導性による局
部電池形成に基づく金属腐食に対して、防止効果を発揮
するものである。
は、セメントマトリックス中に炭素繊維を分散させたも
のであれば砂や砂利などの骨材の有無やその量の多少、
或いは各種の添加剤や混和剤の量の多少を問わず、更に
はセメントの種類を問わず、炭素繊維の電導性による局
部電池形成に基づく金属腐食に対して、防止効果を発揮
するものである。
【００２５】
【実施例】以下に、実施例に基づいて、より具体的に本
発明を説明する。 ［実施例１〜３］，［比較例１，２］ ポリアクリロニトリル繊維を原料とし、炭素化焼成温度
６００℃（実施例１に使用）、８００℃（実施例２に使
用）、９００℃（実施例３に使用）及び１３００℃（比
較例１に使用）で処理した炭素繊維のストランド強度お
よび比抵抗を表１に示す。
発明を説明する。 ［実施例１〜３］，［比較例１，２］ ポリアクリロニトリル繊維を原料とし、炭素化焼成温度
６００℃（実施例１に使用）、８００℃（実施例２に使
用）、９００℃（実施例３に使用）及び１３００℃（比
較例１に使用）で処理した炭素繊維のストランド強度お
よび比抵抗を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】得られた炭素繊維を表２に示す配合のセメ
ントペースト中に容積分率１％の割合で混練し実施例１
〜３及び比較例１を得た。その炭素繊維補強コンクリー
トの中に、＃４００のサンドペーパーで研磨し、アセト
ンで十分脱脂した黒皮なし普通鉄筋を埋設し、４０℃×
５時間の蒸気養生を施した後、オートクレーブ中で１８
０℃×１０気圧×５時間の腐食加速試験（第１回）を実
施した後、および、さらに、同じ条件でオートクレーブ
中で処理（第２回）後に、コンクリート中から取り出
し、その腐食状況として鋼材表面の腐食発生率（腐食面
積／全表面積×１００％）を調べた。その結果を表３に
示した。比較例２として炭素繊維なしで実施例と同様に
して、鉄筋の腐食状況を調べた。その結果も併せて表３
に示した。
ントペースト中に容積分率１％の割合で混練し実施例１
〜３及び比較例１を得た。その炭素繊維補強コンクリー
トの中に、＃４００のサンドペーパーで研磨し、アセト
ンで十分脱脂した黒皮なし普通鉄筋を埋設し、４０℃×
５時間の蒸気養生を施した後、オートクレーブ中で１８
０℃×１０気圧×５時間の腐食加速試験（第１回）を実
施した後、および、さらに、同じ条件でオートクレーブ
中で処理（第２回）後に、コンクリート中から取り出
し、その腐食状況として鋼材表面の腐食発生率（腐食面
積／全表面積×１００％）を調べた。その結果を表３に
示した。比較例２として炭素繊維なしで実施例と同様に
して、鉄筋の腐食状況を調べた。その結果も併せて表３
に示した。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】表４に各実施例及び比較例１で用いた炭素
繊維を、表２に示した配合のコンクリート中に配合して
なる炭素繊維補強コンクリートの曲げ強度、および炭素
繊維補強コンクリートの比抵抗の測定結果を、比較例２
のコンクリートについても併せて示す。その時の養生は
２０℃、湿度９０％以上の湿気室で１日養生した後、脱
型し、７日間の水中養生で行なった。供試体寸法はＪＩ
Ｓ−Ｒ５２０１に準拠し、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍで
行なった。各実施例とも低体積分率で十分な強度の発現
が確認できた。
繊維を、表２に示した配合のコンクリート中に配合して
なる炭素繊維補強コンクリートの曲げ強度、および炭素
繊維補強コンクリートの比抵抗の測定結果を、比較例２
のコンクリートについても併せて示す。その時の養生は
２０℃、湿度９０％以上の湿気室で１日養生した後、脱
型し、７日間の水中養生で行なった。供試体寸法はＪＩ
Ｓ−Ｒ５２０１に準拠し、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍで
行なった。各実施例とも低体積分率で十分な強度の発現
が確認できた。
【００３１】
【表４】
【００３２】
【発明の効果】本発明の炭素繊維補強コンクリートは、
極めて比抵抗が高く、強度が高い炭素繊維を用いている
ため、コンクリート中の鉄筋、鉄骨等金属の腐食に対す
る抵抗性に優れ、且つ高い曲げ強度を達成できた。
極めて比抵抗が高く、強度が高い炭素繊維を用いている
ため、コンクリート中の鉄筋、鉄骨等金属の腐食に対す
る抵抗性に優れ、且つ高い曲げ強度を達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】セメント中の鋼材の腐食電位と時間の関係を表
すグラフである。
すグラフである。
【図２】金属の腐食反応の構成図を示す。
【図３】セメント中の炭素繊維による鋼材の分極挙動を
示すグラフである。
示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:38 Ａ 24:00） 111:26 111:90 (72)発明者 武井 吉一 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 末永 龍夫 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 里山 公治 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 セメント成分と炭素繊維からなる補強コ
ンクリートにおいて、補強コンクリートの比抵抗が１０
０Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする炭素繊維補強コ
ンクリート。 - 【請求項２】 比抵抗が１．０×１０-2Ω・ｃｍ以上の
炭素繊維を用いてなることを特徴とする請求項１記載の
炭素繊維補強コンクリート。 - 【請求項３】 ストランド引張り強度が１００ｋｇ／ｍ
ｍ2 以上の炭素繊維を用いてなることを特徴とする請求
項１または２記載の炭素繊維補強コンクリート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8523094A JP2876514B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 炭素繊維補強コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8523094A JP2876514B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 炭素繊維補強コンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07277802A true JPH07277802A (ja) | 1995-10-24 |
| JP2876514B2 JP2876514B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=13852769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8523094A Expired - Fee Related JP2876514B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 炭素繊維補強コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876514B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03174342A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-29 | Nkk Corp | 導電性無機硬化体 |
| JPH0474747A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 導電性弾性モルタル組成物 |
| JPH0781989A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-28 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 炭素フィブリル含有無機複合硬化物 |
| JPH07206502A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-08 | Onoda:Kk | 導電性ポリマーセメントモルタル及びその製造方法 |
| JPH07211418A (ja) * | 1994-01-14 | 1995-08-11 | Osaka Gas Co Ltd | 接地抵抗低減剤および接地電極 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP8523094A patent/JP2876514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03174342A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-29 | Nkk Corp | 導電性無機硬化体 |
| JPH0474747A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 導電性弾性モルタル組成物 |
| JPH0781989A (ja) * | 1993-09-10 | 1995-03-28 | Hyperion Catalysis Internatl Inc | 炭素フィブリル含有無機複合硬化物 |
| JPH07206502A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-08 | Onoda:Kk | 導電性ポリマーセメントモルタル及びその製造方法 |
| JPH07211418A (ja) * | 1994-01-14 | 1995-08-11 | Osaka Gas Co Ltd | 接地抵抗低減剤および接地電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2876514B2 (ja) | 1999-03-31 |
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