JPH101341A - 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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- JPH101341A JPH101341A JP8155175A JP15517596A JPH101341A JP H101341 A JPH101341 A JP H101341A JP 8155175 A JP8155175 A JP 8155175A JP 15517596 A JP15517596 A JP 15517596A JP H101341 A JPH101341 A JP H101341A
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- 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
-
- 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
- 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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- Ceramic Engineering (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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３００ｃｐのモル
タルに入れて半径３ｃｍの撹拌翼で２００ｒｐｍの攪拌
を１分間加えたときのストランド重量増Ａ1と、粘度１
０００ｃｐのモルタルに入れて同等の攪拌を加えたとき
のストランド重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.１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３００ｃｐのモル
タルに入れて半径３ｃｍの撹拌翼で２００ｒｐｍの攪拌
を１分間加えたときのストランド重量増Ａ1と、粘度１
０００ｃｐのモルタルに入れて同等の攪拌を加えたとき
のストランド重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.１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
よび短繊維強化コンクリートに関する。
よび短繊維強化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】本発明者らは前記課題を
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。 即ち、本
発明の要旨は、(1)短繊維ストランドを粘度３００ｃｐ
のモルタルに入れて半径３ｃｍの撹拌翼で２００ｒｐｍ
の攪拌を１分間加えたときのストランド重量増Ａ1と、
粘度１０００ｃｐのモルタルに入れて同等の攪拌を加え
たときのストランド重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.
１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
の短繊維を含有する短繊維強化コンクリートに存する。
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。 即ち、本
発明の要旨は、(1)短繊維ストランドを粘度３００ｃｐ
のモルタルに入れて半径３ｃｍの撹拌翼で２００ｒｐｍ
の攪拌を１分間加えたときのストランド重量増Ａ1と、
粘度１０００ｃｐのモルタルに入れて同等の攪拌を加え
たときのストランド重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.
１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
の短繊維を含有する短繊維強化コンクリートに存する。
【０００７】Ａ2／Ａ1値が１.１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。
【０００８】
【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。
【０００９】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３００ｃｐ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）によって、２００ｒｐｍの攪拌を１分間加えたとき
のストランド重量増Ａ1と、同じく粘度１０００ｃｐの
モルタルに入れて同等の攪拌を加えたときのストランド
重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.１以上１０未満とな
るように、集束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
のものが良く、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３００ｃｐ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）によって、２００ｒｐｍの攪拌を１分間加えたとき
のストランド重量増Ａ1と、同じく粘度１０００ｃｐの
モルタルに入れて同等の攪拌を加えたときのストランド
重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.１以上１０未満とな
るように、集束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
のものが良く、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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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５０倍以下、Ａ2として１００倍
以下となることが好ましく、Ａ2／Ａ1が１.１以上であ
り、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２.５倍であるものは、Ａ2でも
２.５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２.５倍であっ
ても、Ａ2では１０倍となるため、Ａ2／Ａ1が４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５０倍以下、Ａ2として１００倍
以下となることが好ましく、Ａ2／Ａ1が１.１以上であ
り、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２.５倍であるものは、Ａ2でも
２.５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２.５倍であっ
ても、Ａ2では１０倍となるため、Ａ2／Ａ1が４とな
る。
【００１３】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。吸収しないためには、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５０ｃ
ｍ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。吸収しないためには、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５０ｃ
ｍ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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】繊維を糸径としては、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。
【００１７】繊維の添加量は、０．０５ｖｏｌ％以上、
好ましくは０．３ｖｏｌ％以上である。まず、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
囲がよい。
好ましくは０．３ｖｏｌ％以上である。まず、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
囲がよい。
【００１８】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/m3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/m3以下である。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】
【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
５０／１００、減水剤／セメント比が１／１００で粘度
３００ｃｐ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４０
ｍｍ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、骨材／セメント比が１
００／１００、水／セメント比が４５／１００、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Ｂ」という）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Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が４.４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ＫＰ８
００）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
５０／１００、減水剤／セメント比が１／１００で粘度
３００ｃｐ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４０
ｍｍ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、骨材／セメント比が１
００／１００、水／セメント比が４５／１００、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Ｂ」という）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Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が４.４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ＫＰ８
００）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。
【００２４】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４００kg/m3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、細骨材は秩父
産砂岩細砂）、混和材（シリカヒューム、４４kg/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、１
５０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４００kg/m3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、細骨材は秩父
産砂岩細砂）、混和材（シリカヒューム、４４kg/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、１
５０秒湿式混合したものをコンクリートとした。
【００２５】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
Ｂ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Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が
１５.０であるようにサイジング剤（竹本油脂(株)エポ
キシエマルジョンＭＣＳ１０９４）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：
１.３％）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
Ｂ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Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が
１５.０であるようにサイジング剤（竹本油脂(株)エポ
キシエマルジョンＭＣＳ１０９４）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：
１.３％）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。
【００２６】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４００kg/ｍ3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、細骨材は秩父
産砂岩細砂）、混和材（シリカヒューム、４４kg/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４００kg/ｍ3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、細骨材は秩父
産砂岩細砂）、混和材（シリカヒューム、４４kg/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。
【００２７】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
Ｂ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
Ｂ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。
【００２８】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４００kg/m3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、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、１
５０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４００kg/m3、Ｗ／Ｃ５０wt%、細骨材率
６０vol％（粗骨材は最大粒径１５ｍｍ、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、１
５０秒湿式混合したものをコンクリートとした。
【００２９】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。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明、すなわち短
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。
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。
Claims (3)
- 【請求項１】短繊維ストランドを粘度３００ｃｐのモル
タルに入れて半径３ｃｍの撹拌翼で２００ｒｐｍの攪拌
を１分間加えたときのストランド重量増Ａ1と、粘度１
０００ｃｐのモルタルに入れて同等の攪拌を加えたとき
のストランド重量増Ａ2との比（Ａ2／Ａ1）が１.１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 |
|---|---|---|---|
| JP8155175A JPH101341A (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 |
|---|---|---|---|
| JP8155175A JPH101341A (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 |
|---|---|
| JPH101341A true JPH101341A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15600141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155175A Pending JPH101341A (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) | JPH101341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019056149A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 住友金属鉱山シポレックス株式会社 | 軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法 |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP8155175A patent/JPH101341A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019056149A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 住友金属鉱山シポレックス株式会社 | 軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法 |
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