JPH101340A - 短繊維ストランドおよび短繊維強化コンクリート - Google Patents
短繊維ストランドおよび短繊維強化コンクリートInfo
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- JPH101340A JPH101340A JP15517496A JP15517496A JPH101340A JP H101340 A JPH101340 A JP H101340A JP 15517496 A JP15517496 A JP 15517496A JP 15517496 A JP15517496 A JP 15517496A JP H101340 A JPH101340 A JP H101340A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
- C04B20/1077—Cements, e.g. waterglass
-
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- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/10—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the viscosity
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Abstract
(57)【要約】
【課題】作業性に優れ、強度の高い炭素繊維強化コンク
リートを得る 【解決手段】短繊維ストランドを粘度1000cpのモ
ルタルに入れて半径3cmの攪拌翼で200rpmの攪
拌を1分間加えたときのストランド重量増A1と、同粘
度を持つモルタルに入れて300rpmの攪拌を1分間
加えたときのストランド重量増A2との比(A2/A1)
が1.5以上10未満となるように、集束力が調整され
たことを特徴とする短繊維ストランド及びそれを用いた
短繊維強化コンクリート。
リートを得る 【解決手段】短繊維ストランドを粘度1000cpのモ
ルタルに入れて半径3cmの攪拌翼で200rpmの攪
拌を1分間加えたときのストランド重量増A1と、同粘
度を持つモルタルに入れて300rpmの攪拌を1分間
加えたときのストランド重量増A2との比(A2/A1)
が1.5以上10未満となるように、集束力が調整され
たことを特徴とする短繊維ストランド及びそれを用いた
短繊維強化コンクリート。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は短繊維ストランドお
よび短繊維補強コンクリートに関する。
よび短繊維補強コンクリートに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】繊維
強化コンクリートで使われる繊維は、その強度・靱性を
上げるため一般的に鋼繊維、ガラス繊維および有機繊維
等が用いられている。しかし、鋼繊維を使用した場合、
その繊維強化コンクリートは未補強に対する曲げ強度の
上昇率が低く50%程度であり、しかも初期ひび割れ発
生時の荷重が低い等の問題がある。さらに発錆等の耐久
性の問題が生じたり、道路舗装用として使用した場合、
轍に鋼繊維が突出し、自動車のタイヤがパンクするとい
う問題が生じる。
強化コンクリートで使われる繊維は、その強度・靱性を
上げるため一般的に鋼繊維、ガラス繊維および有機繊維
等が用いられている。しかし、鋼繊維を使用した場合、
その繊維強化コンクリートは未補強に対する曲げ強度の
上昇率が低く50%程度であり、しかも初期ひび割れ発
生時の荷重が低い等の問題がある。さらに発錆等の耐久
性の問題が生じたり、道路舗装用として使用した場合、
轍に鋼繊維が突出し、自動車のタイヤがパンクするとい
う問題が生じる。
【0003】また、ガラス繊維および有機繊維を用いる
と、繊維の耐アルカリ性能やそれの持つ引張強度・弾性
率等の性能の影響で、その補強効果が極めて低く、ひび
割れ進展に対する抑制程度で強度上昇は望めない。一
方、炭素繊維を使用した場合、繊維の劣化防止等の耐久
性は改善される。しかし、炭素繊維強化コンクリートで
は、ロッドおよびメッシュ等の長繊維でのみ行われ、短
繊維によるものは粗骨材未混入のモルタルや吹き付け補
修材程度であった。そのような用途に限られていたの
も、炭素繊維を短繊維で混入した場合、粗骨材存在下で
は、切断・損傷が激しく、成形体に及ぼす繊維補強効果
は小さったためである。敢えて使用した場合も、既に発
生したひび割れ進展に対する抑制程度であった。炭素繊
維をエポキシで硬化させロッド状にして短繊維化し、強
度の上昇を図ろうとする試みもあったが、曲げ等の荷重
がかかるとマトリックス−繊維間で繊維の素抜けが起こ
り、補強効果が現れなかった。
と、繊維の耐アルカリ性能やそれの持つ引張強度・弾性
率等の性能の影響で、その補強効果が極めて低く、ひび
割れ進展に対する抑制程度で強度上昇は望めない。一
方、炭素繊維を使用した場合、繊維の劣化防止等の耐久
性は改善される。しかし、炭素繊維強化コンクリートで
は、ロッドおよびメッシュ等の長繊維でのみ行われ、短
繊維によるものは粗骨材未混入のモルタルや吹き付け補
修材程度であった。そのような用途に限られていたの
も、炭素繊維を短繊維で混入した場合、粗骨材存在下で
は、切断・損傷が激しく、成形体に及ぼす繊維補強効果
は小さったためである。敢えて使用した場合も、既に発
生したひび割れ進展に対する抑制程度であった。炭素繊
維をエポキシで硬化させロッド状にして短繊維化し、強
度の上昇を図ろうとする試みもあったが、曲げ等の荷重
がかかるとマトリックス−繊維間で繊維の素抜けが起こ
り、補強効果が現れなかった。
【0004】また、補強繊維を混入した場合、製造時の
コンクリートの流動性が低下するという作業上の大きな
問題もある。これは、マトリックス中の水分、セメント
ペースト分またはモルタル分を繊維ストランドが吸収し
てしまう結果、コンクリートマトリックスの流動成分が
不足するためである。この現象は鋼繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維等繊維の種類によらず起こり、少しでもこの問
題が軽減されるよう技術開発が望まれていた。
コンクリートの流動性が低下するという作業上の大きな
問題もある。これは、マトリックス中の水分、セメント
ペースト分またはモルタル分を繊維ストランドが吸収し
てしまう結果、コンクリートマトリックスの流動成分が
不足するためである。この現象は鋼繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維等繊維の種類によらず起こり、少しでもこの問
題が軽減されるよう技術開発が望まれていた。
【0005】曲げ強度に関して言えば、SFRCの場
合、繊維量を増やすことにより曲げ強度の上昇は起こ
る。しかし、初期ひび割れ発生時の強度は、通常のコン
クリートの曲げ強度とほとんど変わらないため、それ以
上の荷重を受けたときに、破壊までにはいたらずともク
ラックの発生を避けることはできなかった。
合、繊維量を増やすことにより曲げ強度の上昇は起こ
る。しかし、初期ひび割れ発生時の強度は、通常のコン
クリートの曲げ強度とほとんど変わらないため、それ以
上の荷重を受けたときに、破壊までにはいたらずともク
ラックの発生を避けることはできなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく種々検討を重ねた結果、繊維数百本〜数万本
のオーダーで集束剤によりストランド状態にしたとき
に、コンクリート中でのセメントペーストの吸収量が少
ない繊維ストランドを、コンクリート中に添加すること
によって、繊維添加前と比べて製造時の流動性の低下が
少ない流動性に優れた繊維強化コンクリートが得られる
ことを見出し本発明を完成するに至った。
解決すべく種々検討を重ねた結果、繊維数百本〜数万本
のオーダーで集束剤によりストランド状態にしたとき
に、コンクリート中でのセメントペーストの吸収量が少
ない繊維ストランドを、コンクリート中に添加すること
によって、繊維添加前と比べて製造時の流動性の低下が
少ない流動性に優れた繊維強化コンクリートが得られる
ことを見出し本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明の要旨は、(1)短繊維ストラ
ンドを粘度1000cpのモルタルに入れて半径3cm
の攪拌翼で200rpmの攪拌を1分間加えたときのス
トランド重量増A1と、同粘度を持つモルタルに入れて
300rpmの攪拌を1分間加えたときのストランド重
量増A2との比(A2/A1)が1.5以上10未満となる
ように、集束力が調整されたことを特徴とする短繊維ス
トランド、および(2)上記(1)記載の短繊維ストランドを
含入する短繊維強化コンクリートに存する。
ンドを粘度1000cpのモルタルに入れて半径3cm
の攪拌翼で200rpmの攪拌を1分間加えたときのス
トランド重量増A1と、同粘度を持つモルタルに入れて
300rpmの攪拌を1分間加えたときのストランド重
量増A2との比(A2/A1)が1.5以上10未満となる
ように、集束力が調整されたことを特徴とする短繊維ス
トランド、および(2)上記(1)記載の短繊維ストランドを
含入する短繊維強化コンクリートに存する。
【0008】A2/A1値が1.5より小さい場合は、A1
値が小さければ短繊維強化コンクリート作製時に強度が
弱くなり、A1値が小さくなければ短繊維強化コンクリ
ート作製時の流動性が悪くなる。また、A2/A1値が1
0以上である場合は短繊維強化コンクリート作製時の流
動性が悪くなる。かかる短繊維ストランドおよび短繊維
強化コンクリートは、その短繊維が炭素繊維であること
が好ましい。
値が小さければ短繊維強化コンクリート作製時に強度が
弱くなり、A1値が小さくなければ短繊維強化コンクリ
ート作製時の流動性が悪くなる。また、A2/A1値が1
0以上である場合は短繊維強化コンクリート作製時の流
動性が悪くなる。かかる短繊維ストランドおよび短繊維
強化コンクリートは、その短繊維が炭素繊維であること
が好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
繊維のサイジング剤の種類としては、コンクリートに投
入したときに、繊維ストランドの周囲のすなわちマトリ
ックス中のセメントペーストや水分等の流動成分を容易
に吸収することがなく、かつ硬化性樹脂のようにまった
く吸収しないもの以外のものすなわち多少吸収を起こす
ものが好ましい。
繊維のサイジング剤の種類としては、コンクリートに投
入したときに、繊維ストランドの周囲のすなわちマトリ
ックス中のセメントペーストや水分等の流動成分を容易
に吸収することがなく、かつ硬化性樹脂のようにまった
く吸収しないもの以外のものすなわち多少吸収を起こす
ものが好ましい。
【0010】それを図る指標としては、短繊維ストラン
ドを、通常の500ccビーカーに300cc以上入っ
た粘度1000cpのモルタルに入れて、半径3cmの
攪拌翼(例えば特殊機化工業(株)TKホモディスパL
型)で200rpmの攪拌を1分間加えたときのストラ
ンド重量増A1と、同粘度を持つモルタルに入れて30
0rpmの攪拌を1分間加えたときのストランド重量増
A2との比(A2/A1)が1.5以上10未満となるよう
に、集束力が調整できるサイジング剤が好ましい。例え
ば、エポキシ系エマルジョンについてはエピビス型のも
のが好ましく、分子量としては800以上のものが好ま
しく、乳化剤としてはアニオン系もしくはノニオン系の
ものが好ましく、かつ乳化剤の量としては20%未満が
好ましい。
ドを、通常の500ccビーカーに300cc以上入っ
た粘度1000cpのモルタルに入れて、半径3cmの
攪拌翼(例えば特殊機化工業(株)TKホモディスパL
型)で200rpmの攪拌を1分間加えたときのストラ
ンド重量増A1と、同粘度を持つモルタルに入れて30
0rpmの攪拌を1分間加えたときのストランド重量増
A2との比(A2/A1)が1.5以上10未満となるよう
に、集束力が調整できるサイジング剤が好ましい。例え
ば、エポキシ系エマルジョンについてはエピビス型のも
のが好ましく、分子量としては800以上のものが好ま
しく、乳化剤としてはアニオン系もしくはノニオン系の
ものが好ましく、かつ乳化剤の量としては20%未満が
好ましい。
【0011】モルタルの調合としては、細骨材/セメン
ト比が0〜200/100、水/セメント比が35〜6
0/100、減水剤/セメント比が1〜2/100で成
り立ち、粘度の調整は水の添加量によって行い、測定は
B型粘度計によって行う。使用するセメントとしては、
特に限定されず、普通ポルトランド、早強ポルトラン
ド、超早強ポルトランド、中庸熱セメント、アルミナセ
メント等が挙げられる。
ト比が0〜200/100、水/セメント比が35〜6
0/100、減水剤/セメント比が1〜2/100で成
り立ち、粘度の調整は水の添加量によって行い、測定は
B型粘度計によって行う。使用するセメントとしては、
特に限定されず、普通ポルトランド、早強ポルトラン
ド、超早強ポルトランド、中庸熱セメント、アルミナセ
メント等が挙げられる。
【0012】細骨材(砂)としては特に限定されず、川
砂、硅砂等が挙げられる。減水剤としてはトリアジン環
系高縮合物塩を主成分とする特殊界面活性剤、特殊スル
ホン基カルボキシル基含有多元ポリマー、アニオン型特
殊高分子活性剤、ナフタレンスルホン酸縮合物リグニン
スルホン酸誘導体、オキシカルボン酸、リグニンスルホ
ン酸等が挙げられる。
砂、硅砂等が挙げられる。減水剤としてはトリアジン環
系高縮合物塩を主成分とする特殊界面活性剤、特殊スル
ホン基カルボキシル基含有多元ポリマー、アニオン型特
殊高分子活性剤、ナフタレンスルホン酸縮合物リグニン
スルホン酸誘導体、オキシカルボン酸、リグニンスルホ
ン酸等が挙げられる。
【0013】攪拌は、半径3cmの攪拌翼を200rp
mの回転で1分間回転させたときに、投入前に対してそ
の重量上昇がA1として100倍以下、A2として150
倍以下となることが好ましく、A2/A1が1.5以上
で、且つ10未満であることが好ましい。例えば、ロッ
ド状のFRPで、A1が1.5倍のものは、A2でも1.5
倍であるため、A2/A1が1であるが、上記サイジング
剤によって集束を行ったものはA1で10倍であって
も、A2では30倍となるため、A2/A1が3となる。
mの回転で1分間回転させたときに、投入前に対してそ
の重量上昇がA1として100倍以下、A2として150
倍以下となることが好ましく、A2/A1が1.5以上
で、且つ10未満であることが好ましい。例えば、ロッ
ド状のFRPで、A1が1.5倍のものは、A2でも1.5
倍であるため、A2/A1が1であるが、上記サイジング
剤によって集束を行ったものはA1で10倍であって
も、A2では30倍となるため、A2/A1が3となる。
【0014】なお、重量の測定は、繊維ストランドをモ
ルタル中から取り出して、升目420μmのメッシュ上
に1分間静置してから行う。短繊維ストランドがマトリ
ックスのセメントペースト分を吸収しないためには、短
繊維ストランド中の単糸間が開きにくくすることが好ま
しく、そのためには単糸間に存在するサイジング剤の接
着が強いことが望まれる。この強さは、ストランドの風
合いに反映され、それが硬いほど効果が大きい。硬さを
計る指標としては、ストランドを地面と水平にして50
cm長の繊維ストランドの一端だけを固定して、1分間
以上静置したとき、自重によって反対側の端がもとの水
平の位置から垂れることがないものが好ましい。
ルタル中から取り出して、升目420μmのメッシュ上
に1分間静置してから行う。短繊維ストランドがマトリ
ックスのセメントペースト分を吸収しないためには、短
繊維ストランド中の単糸間が開きにくくすることが好ま
しく、そのためには単糸間に存在するサイジング剤の接
着が強いことが望まれる。この強さは、ストランドの風
合いに反映され、それが硬いほど効果が大きい。硬さを
計る指標としては、ストランドを地面と水平にして50
cm長の繊維ストランドの一端だけを固定して、1分間
以上静置したとき、自重によって反対側の端がもとの水
平の位置から垂れることがないものが好ましい。
【0015】本発明で用いられる繊維としては、炭素繊
維、ビニロン、アラミド等の合成繊維、ガラス繊維等が
挙げられ、好ましくは炭素繊維である。例えば、炭素繊
維としては、引張強度が100kgf/mm2以上、好
ましくは250kgf/mm2、伸度は1%以上であれば
特に限定されることなく使用でき、例えばコールタール
ピッチ、石油ピッチ、石炭液化物、ポリアクリロニトリ
ル、セルロース等を原料とした炭素繊維を用いることが
できる。ここでいう、伸度とは炭素繊維の引張強度をそ
の引張弾性率で除した値である。
維、ビニロン、アラミド等の合成繊維、ガラス繊維等が
挙げられ、好ましくは炭素繊維である。例えば、炭素繊
維としては、引張強度が100kgf/mm2以上、好
ましくは250kgf/mm2、伸度は1%以上であれば
特に限定されることなく使用でき、例えばコールタール
ピッチ、石油ピッチ、石炭液化物、ポリアクリロニトリ
ル、セルロース等を原料とした炭素繊維を用いることが
できる。ここでいう、伸度とは炭素繊維の引張強度をそ
の引張弾性率で除した値である。
【0016】繊維の形状としては、使用される粗骨材の
最大寸法に対して1倍以上、好ましくは2倍以上であ
り、実際の長さで言えば20mm以上、好ましくは30
mm以上である。繊維長が20mm未満であると、複合
材料としての臨界繊維長に達していないため、補強効果
が小さい。なお、20mm以上の繊維との混合であれ
ば、20mm未満の繊維を添加しても良い。
最大寸法に対して1倍以上、好ましくは2倍以上であ
り、実際の長さで言えば20mm以上、好ましくは30
mm以上である。繊維長が20mm未満であると、複合
材料としての臨界繊維長に達していないため、補強効果
が小さい。なお、20mm以上の繊維との混合であれ
ば、20mm未満の繊維を添加しても良い。
【0017】繊維の糸径としては、5〜30μm、好ま
しくは6〜18μm のものが用いられる。添加量が同じ
場合、繊維ストランド1束の本数としては、少ないほど
補強効果が著しい。これは載荷時に負担する繊維ストラ
ンドの本数が単純に増加するためである。
しくは6〜18μm のものが用いられる。添加量が同じ
場合、繊維ストランド1束の本数としては、少ないほど
補強効果が著しい。これは載荷時に負担する繊維ストラ
ンドの本数が単純に増加するためである。
【0018】繊維の添加量は、0.05vol%以上、
好ましくは0.3vol%以上である。次に、本発明に
おけるセメント原料としては、特に限定されず、普通ポ
ルトランド、早強ポルトランド、超早強ポルトランド、
中庸熱セメント、アルミナセメント等が挙げられる。添
加量は、土木用および建築用として用いられる通常の調
合であれば特に問題なく、200〜1000kg/m3
の範囲が好ましい。
好ましくは0.3vol%以上である。次に、本発明に
おけるセメント原料としては、特に限定されず、普通ポ
ルトランド、早強ポルトランド、超早強ポルトランド、
中庸熱セメント、アルミナセメント等が挙げられる。添
加量は、土木用および建築用として用いられる通常の調
合であれば特に問題なく、200〜1000kg/m3
の範囲が好ましい。
【0019】粗骨材(砂利)としては、種類・径は特に
限定されず、砕石、人工軽量粗骨材、酸化鉄鋼石等が挙
げられ、径が50mm以下の砕石が好ましい。添加量は
土木用および建築用として用いられる通常の調合であれ
ば特に問題なく、好ましくは1500kg/m3以下で
ある。細骨材(砂)としては砂、ケイ石、砂利、シラス
バルーンフライアッシュ、シリカフューム、人工軽量細
骨材等が挙げられる。添加量は土木用および建築用とし
て用いられる通常の調合であれば特に問題なく、好まし
くは1500kg/m 3以下である。
限定されず、砕石、人工軽量粗骨材、酸化鉄鋼石等が挙
げられ、径が50mm以下の砕石が好ましい。添加量は
土木用および建築用として用いられる通常の調合であれ
ば特に問題なく、好ましくは1500kg/m3以下で
ある。細骨材(砂)としては砂、ケイ石、砂利、シラス
バルーンフライアッシュ、シリカフューム、人工軽量細
骨材等が挙げられる。添加量は土木用および建築用とし
て用いられる通常の調合であれば特に問題なく、好まし
くは1500kg/m 3以下である。
【0020】細骨材率(砂率)は、土木用および建築用
として用いられる通常の調合であれば特に問題なく、好
ましくは30〜70%である。混和材としては、特に使
用しなくても良いが、粒径1μm以下のシリカヒューム
を使用することが好ましい。その添加量はセメントに対
して1〜30%が好ましい。
として用いられる通常の調合であれば特に問題なく、好
ましくは30〜70%である。混和材としては、特に使
用しなくても良いが、粒径1μm以下のシリカヒューム
を使用することが好ましい。その添加量はセメントに対
して1〜30%が好ましい。
【0021】減水剤としてはトリアジン環系高縮合物塩
を主成分とする特殊界面活性剤、特殊スルホン基カルボ
キシル基含有多元ポリマー、アニオン型特殊高分子活性
剤、ナフタレンスルホン酸縮合物リグニンスルホン酸誘
導体、オキシカルボン酸、リグニンスルホン酸等が挙げ
られる。添加量はセメント100部に対して1〜5部が
好ましい。
を主成分とする特殊界面活性剤、特殊スルホン基カルボ
キシル基含有多元ポリマー、アニオン型特殊高分子活性
剤、ナフタレンスルホン酸縮合物リグニンスルホン酸誘
導体、オキシカルボン酸、リグニンスルホン酸等が挙げ
られる。添加量はセメント100部に対して1〜5部が
好ましい。
【0022】また、分散剤、減水剤の他に消泡剤、発泡
剤等の混和剤も適宜添加できる。セメント原料と炭素繊
維、水、その他助剤を混練する混合機としては、通常用
いられる全ての混合機が使用できる。パドル型、プロペ
ラ型、櫂型、タービン型、パン型、リボン型、スクリュ
ー型、ワーナ型、ニーダー型、2軸型、オムニ型等の攪
拌翼を有する混合機の場合は、繊維とセメント原料とを
水を加えずにまず混合し、ついで水を加えて混練する
か、繊維以外の原料を水とともに練り、普通コンクリー
トを製造した後に、炭素繊維を加えて再び混練する。
剤等の混和剤も適宜添加できる。セメント原料と炭素繊
維、水、その他助剤を混練する混合機としては、通常用
いられる全ての混合機が使用できる。パドル型、プロペ
ラ型、櫂型、タービン型、パン型、リボン型、スクリュ
ー型、ワーナ型、ニーダー型、2軸型、オムニ型等の攪
拌翼を有する混合機の場合は、繊維とセメント原料とを
水を加えずにまず混合し、ついで水を加えて混練する
か、繊維以外の原料を水とともに練り、普通コンクリー
トを製造した後に、炭素繊維を加えて再び混練する。
【0023】本発明で使用する振動機としてはミキサー
に取り付け可能なものであれば良いが、振動効率の優れ
た高周波振動モータを内蔵した振動機を使用することが
好ましい。
に取り付け可能なものであれば良いが、振動効率の優れ
た高周波振動モータを内蔵した振動機を使用することが
好ましい。
【0024】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、以下の実施例および比較例では、120
00本の単糸からなる炭素ストランドを使用し、その切
断にさいしてはカッターを使用した。また、撹拌に際し
ては特殊機化工業(株)TKホモディスパL型を使用し
た。 実施例1 骨材/セメント比が100/100、水/セメント比が
42/100、減水剤/セメント比が1/100で粘度
1000cpのモルタル(以下「モルタルA」という)
を500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ4
0mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cmの
攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌したときの炭
素繊維ストランドの重量増A1と、モルタルAを500
ccビーカーに300cc入れ、これに長さ40mmの
炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cmの攪拌翼で
300rpmの回転で1分間攪拌したときの炭素繊維ス
トランドの重量増A2との比(A2/A1)が2.5である
ようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)エポキシエマル
ジョンKP800)が添着された長さ40mmの炭素繊
維ストランド(サイジング剤の添着量:1.4%)を、
コンクリートに投入し60秒混合した。炭素繊維ストラ
ンドの添加量は全コンクリート体積に対して0.5%で
あった。
明する。なお、以下の実施例および比較例では、120
00本の単糸からなる炭素ストランドを使用し、その切
断にさいしてはカッターを使用した。また、撹拌に際し
ては特殊機化工業(株)TKホモディスパL型を使用し
た。 実施例1 骨材/セメント比が100/100、水/セメント比が
42/100、減水剤/セメント比が1/100で粘度
1000cpのモルタル(以下「モルタルA」という)
を500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ4
0mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cmの
攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌したときの炭
素繊維ストランドの重量増A1と、モルタルAを500
ccビーカーに300cc入れ、これに長さ40mmの
炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cmの攪拌翼で
300rpmの回転で1分間攪拌したときの炭素繊維ス
トランドの重量増A2との比(A2/A1)が2.5である
ようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)エポキシエマル
ジョンKP800)が添着された長さ40mmの炭素繊
維ストランド(サイジング剤の添着量:1.4%)を、
コンクリートに投入し60秒混合した。炭素繊維ストラ
ンドの添加量は全コンクリート体積に対して0.5%で
あった。
【0025】コンクリートは、早強ポルトランドセメン
トのセメント量500kg/m3、W/C40wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合、次に
水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合したも
のをコンクリートとした。
トのセメント量500kg/m3、W/C40wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合、次に
水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合したも
のをコンクリートとした。
【0026】この炭素繊維を混合した混練物を型枠に流
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=12で行った。その結果を表2に示す。 比較例1 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
1.2であるようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)エ
ポキシエマルジョンKP800)が添着された長さ40
mmの炭素繊維ストランド(サイジング剤の添着量:
0.2%)を、コンクリートに投入し60秒混合した。
炭素繊維ストランドの添加量は全コンクリート体積に対
して0.5%であった。
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=12で行った。その結果を表2に示す。 比較例1 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
1.2であるようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)エ
ポキシエマルジョンKP800)が添着された長さ40
mmの炭素繊維ストランド(サイジング剤の添着量:
0.2%)を、コンクリートに投入し60秒混合した。
炭素繊維ストランドの添加量は全コンクリート体積に対
して0.5%であった。
【0027】コンクリートは、早強ポルトランドセメン
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合し、次
に水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合した
ものをコンクリートとした。
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合し、次
に水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合した
ものをコンクリートとした。
【0028】この炭素繊維を混合した混練物を型枠に流
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。 比較例2 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
1.0であるようにサイジング剤(大日本色材(株)ダイ
ナミックレジンB910をエポキシシンナーにて2倍に
希釈したもの)が添着された長さ40mmの炭素繊維ス
トランド(サイジング剤の添着量:50%)を、コンク
リートに投入して60秒混合した。添加量は全コンクリ
ート体積に対して0.5%であった。
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。 比較例2 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
1.0であるようにサイジング剤(大日本色材(株)ダイ
ナミックレジンB910をエポキシシンナーにて2倍に
希釈したもの)が添着された長さ40mmの炭素繊維ス
トランド(サイジング剤の添着量:50%)を、コンク
リートに投入して60秒混合した。添加量は全コンクリ
ート体積に対して0.5%であった。
【0029】コンクリートは、早強ポルトランドセメン
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合、次に
水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合したも
のをコンクリートとした。
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合、次に
水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合したも
のをコンクリートとした。
【0030】この炭素繊維を混合した混練物を型枠に流
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。 比較例3 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
11.6であるようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)
エポキシエマルジョンKP800)が添着された長さ4
0mmの炭素繊維ストランド(サイジング剤の添着量:
0.5%)を、コンクリートに投入し60秒混合した。
炭素繊維ストランドの添加量は全コンクリート体積に対
して0.5%であった。
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。 比較例3 モルタルAを500ccビーカーに300cc入れ、こ
れに長さ40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半
径3cmの攪拌翼で200rpmの回転で1分間攪拌し
たときの炭素繊維ストランドの重量増A1と、モルタル
Aを500ccビーカーに300cc入れ、これに長さ
40mmの炭素繊維ストランド5本を加え、半径3cm
の攪拌翼で300rpmの回転で1分間攪拌したときの
炭素繊維ストランドの重量増A2との比(A2/A1)が
11.6であるようにサイジング剤(松本油脂製薬(株)
エポキシエマルジョンKP800)が添着された長さ4
0mmの炭素繊維ストランド(サイジング剤の添着量:
0.5%)を、コンクリートに投入し60秒混合した。
炭素繊維ストランドの添加量は全コンクリート体積に対
して0.5%であった。
【0031】コンクリートは、早強ポルトランドセメン
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合し、次
に水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合した
ものをコンクリートとした。
トのセメント量500kg/m3、W/C50wt%、細骨
材率60vol%(粗骨材は最大粒径15mmの軽量粗骨
材メサライト、細骨材は秩父産砂岩細砂)、混和材(シ
リカヒューム、60kg/m3)、混和剤(竹本油脂 チ
ューポールHP11)1.5wt%の調合で、混合機として
2軸型ミキサー(55リットル)を使用した。まず、粗
骨材、細骨材とセメントを投入し60秒乾式混合し、次
に水と混和剤の混合液を投入し、150秒湿式混合した
ものをコンクリートとした。
【0032】この炭素繊維を混合した混練物を型枠に流
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。
し込み、16時間後脱型した。強度試験体の養生は20
℃、60RT%の状態で行い、2週間養生後、曲げ試験
をJIS A 1106に準じて行った。なお、載荷速度は2mm/m
in、試験対数はn=6で行った。その結果を表2に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】本発明の短繊維ストランドおよびそれを
混入したコンクリートを混練することによって、作業性
に優れ、強度の高い炭素繊維強化コンクリートを得るこ
とが可能となる。
混入したコンクリートを混練することによって、作業性
に優れ、強度の高い炭素繊維強化コンクリートを得るこ
とが可能となる。
Claims (3)
- 【請求項1】短繊維ストランドを粘度1000cpのモ
ルタルに入れて半径3cmの攪拌翼で200rpmの攪
拌を1分間加えたときのストランド重量増A1と、同粘
度を持つモルタルに入れて300rpmの攪拌を1分間
加えたときのストランド重量増A2との比(A2/A1)
が1.5以上10未満となるように、集束力が調整され
たことを特徴とする短繊維ストランド。 - 【請求項2】短繊維が炭素繊維であることを特徴とする
請求項1記載の短繊維ストランド。 - 【請求項3】請求項1又は2に記載の短繊維を含有する
ことを特徴とする短繊維強化コンクリート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517496A JPH101340A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 短繊維ストランドおよび短繊維強化コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517496A JPH101340A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 短繊維ストランドおよび短繊維強化コンクリート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101340A true JPH101340A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15600121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15517496A Pending JPH101340A (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 短繊維ストランドおよび短繊維強化コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH101340A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006133150A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Mousseau Nicholas M | Process of fabricating fiber reinforced concrete masonry units, and products made by said process |
| WO2026022595A1 (en) | 2024-07-25 | 2026-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Direct air capture module for carbon dioxide and direct air capture device for carbon dioxide |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP15517496A patent/JPH101340A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006133150A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Mousseau Nicholas M | Process of fabricating fiber reinforced concrete masonry units, and products made by said process |
| WO2026022595A1 (en) | 2024-07-25 | 2026-01-29 | 3M Innovative Properties Company | Direct air capture module for carbon dioxide and direct air capture device for carbon dioxide |
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