JPS6032608A - 繊維補強セメント成形品 - Google Patents

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】 本発明は繊維強イしセメント成形品に係る。

従来ガラス繊維強イしセメント（以下ＧＲＣという）は
、その曲げ強度Ｊ撃抵抗を飛躍的に改善する効果が認め
られ、建材などへの適用が進められその利用範囲は拡大
しつつある。

この場合当初から問題となるのがセメントの強アルカリ
性によってガラス繊Ｍｉｔ−ｍ食され、その涜れた特性
が経時的劣化をもたらすことである。

耐アルカリ性（Ｉｌ−１ｉ１１扮していゐ酸化ジル−ニ
ウム（Ｚｒ０２）添加のガラスｔＩ１４絹で強化したＧ
ＲＣでさえも、屋外露出１０００日によってその曲げ強
度（破壊強度ＭＯＲ）は当初の平均８８０　Ｋｇ／ｃＪ
から平均２２０　Ｋｇ　／　ｃｍ２まで低下した実験報
告がある。

この欠点を防ぐため、セメント材としてフライアッシュ
、火山灰などの混和材を多配合する発明（特公開昭５７
−１５６８６１）がある。しかし大量に該混和材を配合
することは、経年的劣化比率を改善するが、当初の強度
自体全大幅に低下してＧＲＣの特徴を著しく損なうので
必ずしも良策とはいい難い。

一万補３ｔ４用繊維としてガラス繊維の代りに合成織編
を使用するｌ＋ｔみも多くナイロン、ポリエステル、ポ
リオレフィン等１を経て、金芳喬族ポリアミド共重合体
の報告がある（特開昭５７−８８０５Ｑ公報〕。当該合
成＃Ｉｌ翰は高強度高ヤング率・耐アルカリ性に侵れセ
メント補性用として使用されるのに適していると報告さ
れている。しかしその実施例の開示によれば、１，５デ
ニールの単糸デニール繊維をｌ　Ｑ、　７　ｔｒｔ　／
　ｔｔｔに切断した短繊維をポルトランドセメントスラ
リーと混合して成形体を作り、放置硬イし、養生した後
の打力が、繊維充填比率２”ｆ／　ｃｍ２、曲げ強度８
９８　Ｋｇ／　ｃｍ２に達しＧＲＣに肩を並べることが
できる。該１％維の比重はガラス繊細のほぼ半分である
から、４％の重糞比配合は、ガラス繊８４６の８％配合
と同様の容積関係に相当するが、実験室上はともかく、
かかる大量の繊維ヲ均等に分散配合してセメント成形体
の実用品、特に建材のよう）薄板を経済的に製作するこ
とは非常な困難性を伴なう。又、経済的にみても繊維の
費用が嵩むから原価を押上げる要因ともなる。

この発明は経時的に劣イヒするＧＲＣの強度を袖填する
ため、よｐ耐アルカリ性の優れた合成ｗ４維で一部置換
し、しかも作梁上、経済上鏝も妥肖な組合せと態様より
なるｗ４ｍ補強セメント成形品金提供することを目的と
する。へ体的にＶ＆冨すれば、優れた耐アルカリ性の合
成Ｉ＃ｉ細をでれるだけ低い配合比に抑えつつ、そのＩ
Ｎｉ徴であるセメント成形品の経時的強度劣化を改善し
、効果的に強度を持続できるガラス繊維との組合せの条
件を見出す点が発明の技術的峠題である。

本願発明は前記の課題を解決するため耐アルカリ性合成
長ｌａ維會織成してなる網体ｔ、ガラス短知識人りセメ
ントモルタル中に埋設して成形することを構成要件とす
る。即ち、該合成ｌ１ｌｉｉ＃ｇＩを単糸としてではな
く長ｍ５ｔ−適肖なフィラメント本数電束したものを、
織成して網体１製作して七メント内に埋設す石ことを構
成要件の−とする。

次に前記セメントモルタル中に適当量のガラス短ｗ４維
を均等久散して配合することｔ−構成要件の二とすゑ。

以下に図面と図表に基いて、本願発明の詳細な説明す石
。この実１ｔｉ１例は特許請求範囲第２項及び第ａｒｊ
Ａ′ｔ−特定するだめの基確実賎をふくむ。

耐アルカリ合成編帷としては市販中文シよ貼ｉｌζをう
けた数種のｕ４絹について両溝実験を加えん後、帝人株
式会社４１！倶の５９香族ボリアｔ　１を共重合体（商
品名ＩＢＭ−６０、以下この商品名により示す）ｔ−採
用した。ｌ１ｕ−ａｏ［Ｍは１．ｆ）Ｏｎデニールのフ
ィラメン）１０００本をロービング状態で提供された。

仁のロービングをそのｔ壕の状態、及び二鵞もしくは三
重に重ね合わせてＩ　Ｃ？１Ｊ角の格子を形成す石よう
に縛横互い違いに織成してＮｉ１図に示すよりなＨｕ−
ｆｉＯ網体＋１）Ｖｔ製作した。実験番ζ供したＩＩＭ
−６Ｑ網体口）を構成するＩＩＩＩＩ−５０４ａ帷のフ
ィラメント数及びセメントモルタルに対すｘｍｍ比率を
第１表に掲げＬｏ 対照として径ｌ３鷹クロνの耐アルカリ性のガラス繊維
のａｔｕａを２００本結束したストラン１１ｔｓｍを更
に１１１番／　ｔｎ径に電束し、ζΩ果）ｋを編横互い
違いＫｍ成してガラス＆ａ繕網（２）（外観上は第１図
と同じ）′ｔ−製作した。基地と表るセメントセルタル
（８）の配合は、普通ポルトランドセメントに対す石重
量パーセメントとして砂ｔ−ａＯ％、水を８０％、減水
剤ｆ：２％として通常手段でよく混線し、この混線物を
板状セメント成形用型枠にスプレー投射すると同時に径
ｔａｔクロンの耐アルカリ性のガラス繊ｌｉｔ　ｆ　２
５　ｍｔｎの長さに切断しながら、このガラス知識１！
＋４１ｔ−圧気によってセメントモルタル（３）の中に
投射する。ガラス短繊維（４）の投射量はセメントモル
タルｌａ）に対する重量パーセントとして４％となりよ
うに設定した。

実験は、前記セメントモルタル（２１）及びガラス短繊
維（４）を板状セメンＦ成形用型枠の底面が被覆され石
程度に投射し、適当なローラーにより・てその表面を圧
密転動して内部の気泡を取り除き、その上にＨｈｌ−５
０網体１１）又はガラス編編網体（２）を表面全体が被
覆され為ように載課し、網体を形成する繊維の空隙に十
分セメントモルタル（３）が含浸するようにローラーを
正転する。網体とセメントモルタルが十分なじんだのを
見極めて、残如のセメントモルタル（３）及びガラス短
繊維（伯の一部をその上に投射し、ローラー正転による
投射物の均！ｌｌ化と脱泡を図り、これを数回繰返して
交互に投射と正転を施して所定寸法に仕上げに０この実
験の場合には５　ｍ　／　ｍの厚さ、ｔＲｔＲ１ｍの平
板に仕上げ通電の養生手段によって第２図に示すような
繊維強イしセメント成形品を製作した。

ガラス繊維網体（２）は畢東数１ｉ１１ｆｔ、フィラメ
ント数８０００本、板厚５ｍ／ｍのＧＲＣに対して重量
比として２％會峰用しているのはガラス短繊維とガラス
長繊維網体の組合せに係る考案で好成績ｔ−示した出願
人の実施例を踏襲するためである。

（ＩＥ闘１１８５４−１４魯８マ２公報））ＩＦ−１＄
０繊紬はガラスｌＩｌ雑のほぼ半分の比重ｔｉするかも
対セメントモルタルｆｉｌｌに対して同し８０００本フ
ィラメントを上限として設定したのでガラス繊細網体に
比ベセメントモルタルに対し同一容量比であるが、重量
比でいえば半分の１％が上限となる。更に１１　Ｍ　−
５０の発明を開示した特囲昭１−１１８０６０公１［ｃ
おいて「本発明の繊維補強セメント成形体に用−られる
セメントスラリーと繊維との比率は・・・・・９好まし
くｉ！１〜８重量％である」胃の記述があるが１本願発
明は特殊な使用態様によって、むしろ１重量％以下のＨ
Ｍ−６０配合圧よって最大の技術効果金収める点に特徴
を見出そうとすゐ意図がある。以上二点がＨＭ−５０の
配合比の上限を１１７１モルタルの重量比１％においた
理由である。

尚、本実施例の他に、セメントモルタル（３）にあらか
じめガラス短繊維（４）を相当量混合しておいて、板状
セメント成形用型枠へ同時に投入するプレミックス法で
も実施可能なことは言うまでもない。

以上ＡＢＣＤＥの各試験板から長さ２６　ｃｍ　。

幅６　ｃｍの試験片を切り出し、支持スパン２０　ｃｍ
ｓ中央中央背中荷重方式って曲げ応力測定を行った。

第２表は各試験片６本の破壊強度（ＭＯＲ）及び弾性比
例限界強度（ＬＯＰ）の最高値、最低値、平均値を示す
。

第８図はその結果をグラフにおいて示したものである。

！ｉｇ表 次ＶＣ実験の第二段階として強度の経時的劣化全測定し
ん。２０年に及ぶ長部月の劣化を現実に測定す為ことは
困難であるから、７０℃に保持した恒温湯に浸漬して所
定日数放置し、その後引揚げて自然乾燥１週間後に曲げ
応力測定試験を行って代替した。１ａ温湯中の浸漬日数
と劣（Ｌ＋相当年数とのｙ４４１にはｊＩＢ表に示す。

第　８　表 １１Ｍ−５０Ｍ合の試験片の内、Ｉｋもその配合比の低
い試験記号Ｃと、ガラスｕ４締系の試験記８Ａ及びＢの
三点ｔ−爽験の対象とした。ＨＭ−５０Ｍ合の下限に相
当する試験片の結畢がでれば、それ以上高配合の試験片
については実験するまでもなくアルカリ性による経時的
！９（ｔｓ′ｔ−改曹すゐことが明らかであゐからであ
る。［８図にその実験の結果をグラフによりて示す。

この発明は上ｌ！己の実施例によって説明したよりた構
成を有するから、第８図及び第４図の実験結ＪＰｌが示
すようガ性質を示す。

即ち、まづ狭止ＩＩ後の強度については、ガラス短繊維
のみの試験片Ａに比べて僅々０．８８１ｉｆｆｉ％に相
当す石ＩＩλ（−ｂＯ網体ｆ、埋設しただけで曲げ応力
強度は平均５０〜５５　Ｋｇ／　ｃｍ２向上する。

Ｈλ（−５０の網体の格子を形成する１　ｃｔｎ角の空
間部分を通じてセメント（ルタルは貫流自在に遊動して
密接なモルタルｍｅ一体形成し、ＨＭ　−５０Ｍ体を構
成す石繊翰集東体に対しても表面から中メントモルタル
が含浸して微細な繊細と＆Ｉ絹の空隙間を充填して一体
強固な接Ｍ１１となり、Ｈλ（−６０を強力に捉えて容
易に分能できない複合体を構成する。ｆｌＭ−５０の重
量％を増加してＨＭ−５０Ｍ体をより強固にする程、こ
れを埋設したセメント成形品の強度はｌ’ｉｌＹ！比例
的に増加して０．６６重屋形に至って同容量配合のガラ
ス繊細網体の強度を越えることが明らかとなった。■ロ
ｌ−５０網体を１重量％以上に配合して実験すれば或ビ
ークまでは更に強度は増え続けるであろうが、この発明
の目的Ｋｔｉみ、１１［３１％比に限ったのは既述の通
勤でわ畢。

次に実験の第二段階においてこの発明の主だ６日的で参
る経時的強度劣化に対す為ＨＭ−１網体の性質が明確に
示される。１１１１Ｓ物理的性軍の円碑性比例限界誌度
（ＬＯＰ）は、経時と八に中和反応がすす＋炭酸カルシ
ューム等の生成にょ如セメントマトリックスが縁由にな
るため上昇する。

ＨＭ−５０１１５体人Ｂの４のは）Ｉ　Ｍ　−６０カ劣
イｂしかいためガラスＩＡ＋１！のみのものよりＬ□Ｐ
ρ上昇傾向は大きくなる。

しかしそれ以上顕著な相違は破壊強度（Ｍｏｌ）につｈ
て見られ、試１ｉ１１ａ号ＣはＩ旧！安定した一定水準
″４ｃ維持して−るのとは対照的に、ガラス繊維網１１
１　ｖｋ埋設する試験記号ｎ４ｓ単にガラス短繊維のみ
分散し九人も劣（ヒ相当年数β年て早（も大幅な減小ｆ
、示し、過去の報告を真付ける緒単とな９ている。

この発明は以上の実験からも明らかなように。

ガラス短編ｙＡｔ−均等分散した公知のセメントモルタ
ルに耐アルカリ性に優れた合成ｕＡ細、特に全芳香族ポ
リＴｔ　Ｆ共電合体を（ヒ苧成分とすゐ公知の繊細を、
生成して網体を形成し前記−にメントモルタルに埋設す
Ｌことによって、両公知技術からは当業者が容易に想到
し貼い順蕾、卯自明の技術的効果を得ることがで教る。

叩ち全芳香族ポリアミド共重合体については発明者自身
の実験によって推せん−ｔ’、ｂｒ好ましき配合範囲」
から外れた低水準の範囲にあわながら網体埋設という手
段を構じて飛躍的に強度を向上することかでｉｔこと、
共存関係にあるガラス短ｔＵ細によＬ強イし作用を利用
しつつ、経時的劣化についてはガラス短ｖＡＭ１の欠点
を補填して全く劣化しないセメント成形品を掘共するこ
とができたことが発明の効果である〇一方、この範囲の
配合比率であれば合成ｍ１ａの原材料費の占め石割合が
著しく低いため原価を圧迫する要素が取除かれるし、効
果的な網体ｔｉ設という配合方法は多量の長短繊細を非
結東でセメントモルタルに分布させる作業の困難さを救
済すゐ効果もある。

【図面の簡単な説明】

ｉ［１図ｔｉ網体の示１視図、用２図ｔＪ：　ｔＪＡ　
ｆｔ１ａ？ｉＮ　’１ｊｔｋ　−ｂ　ｌシト形成品の一
部り截した斜視図、第８図、第４図はり（験結畢を示す
図表である。 （１）・・・ＩＩＭ−５０網体、　（２）・・・ガラス
繊細網体、ｔｅｌ・・・セメントモルタル、（４）・・
・ガラス短＃ＪＡＩｌｆｔ、（６）・・・繊維補強セメ
ント形成品。 出願人　株式会社票本繊工所 代理人　弁理士Ｗ　野順三

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　耐アルカリ性合成長繊維を繊成して々る網体を
   、耐アルカリ性ガラス短繊維金ふくむセメントモルタル
   中に埋設することをｌｉ′！徴とする繊細補強セメント
   成形品。 （２）　前記耐アルカリ性合成長繊維は、芳香族ボリア
   ｔ　ＩＦ共重合体よりなる特許請求の範囲第１項記載の
   ｌａ繊細補強セメント成形品 （８）前記芳香族ポリアミド共重合体よりなるｖＡ維を
   、セメントモルタルに対し重量％で０．８％以上１％以
   下の範囲で配合する特許請求の範囲第２項記載の繊細補
   強セメント成形品。