JPS6072705A - 繊維補強セメント系硬化物の製造法 - Google Patents
繊維補強セメント系硬化物の製造法Info
- Publication number
- JPS6072705A JPS6072705A JP18150083A JP18150083A JPS6072705A JP S6072705 A JPS6072705 A JP S6072705A JP 18150083 A JP18150083 A JP 18150083A JP 18150083 A JP18150083 A JP 18150083A JP S6072705 A JPS6072705 A JP S6072705A
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- Japan
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- fiber
- cement
- reinforcing fibers
- slurry
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は繊維補強セメント系硬化物、例えば繊維補強
コンクＩＪ −ト硬化物等の製造法に関する。
コンクＩＪ −ト硬化物等の製造法に関する。
その目的は応力方向に補強繊維を有効に配向せしめ、大
断面の硬化物であっても補強効果が大で、高い引張強度
および曲げ強度を付与できる繊維補強セメント系硬化物
（以下ＦＲＣと略称する）の製造法を提案するにある。
断面の硬化物であっても補強効果が大で、高い引張強度
および曲げ強度を付与できる繊維補強セメント系硬化物
（以下ＦＲＣと略称する）の製造法を提案するにある。
炭素繊維、スチール繊維、あるいは高張力の有機繊維、
耐アルカリ性ガラス繊維等の補強繊維をコンクリート、
モルタル等のセメント系スラリーに混入し、繊維補強セ
メント系硬化物を得ることができる。しかし補強繊維を
セメント系スラリーに混合し、流込み成形する従来の製
造法では繊維が三次元空間にランダムに配向して補強す
べき方向の補強効率が低下する。Ｒａｕｒｎａｌｄｌに
よれば繊維が三次元ランダム状態に配向した場合の有効
繊維長さｌｅ３ は、元の繊維長をＩＯとすると、１ｅ
ｓ＝ ０．４１ Ｊｏ となる。これが二次元ランダム
状態に配向した場合の有効繊維長さｌｅ、＝ ０．６４
１０ となる。
耐アルカリ性ガラス繊維等の補強繊維をコンクリート、
モルタル等のセメント系スラリーに混入し、繊維補強セ
メント系硬化物を得ることができる。しかし補強繊維を
セメント系スラリーに混合し、流込み成形する従来の製
造法では繊維が三次元空間にランダムに配向して補強す
べき方向の補強効率が低下する。Ｒａｕｒｎａｌｄｌに
よれば繊維が三次元ランダム状態に配向した場合の有効
繊維長さｌｅ３ は、元の繊維長をＩＯとすると、１ｅ
ｓ＝ ０．４１ Ｊｏ となる。これが二次元ランダム
状態に配向した場合の有効繊維長さｌｅ、＝ ０．６４
１０ となる。
ＦＲＣの曲げおよび引張強度σＣは、
ここでα＝織繊維分散係数を含んだ定数、ｌｅ−繊維の
有効長さ、 γｆ−繊維の付着応力 Ｄ＝繊維径、 ■ｆ＝繊維混入率 である。
有効長さ、 γｆ−繊維の付着応力 Ｄ＝繊維径、 ■ｆ＝繊維混入率 である。
上式によれば、有効繊維長さｌｅ を大きくすればＦＲ
Ｃの強度は向上する。このことは、従来スチール繊維補
強コンクリートにおいて、吹付は成形した部材の曲げ強
度は通常の流込み成形した部材の１．３〜１．５倍とな
ることからも理解される。
Ｃの強度は向上する。このことは、従来スチール繊維補
強コンクリートにおいて、吹付は成形した部材の曲げ強
度は通常の流込み成形した部材の１．３〜１．５倍とな
ることからも理解される。
また、例えば、第１図のように型枠１内に補強繊維２を
混入したセメント系スラリー３を投入し振動機４を用い
締固め、厚さが大きいＦＲＣを得ようとすると、スラリ
ー３の流動化によシスラリ−の流れ方向（図面矢印方向
）に繊維２が配向する。従って、成形部材の厚さが大き
い場合は、垂直方向に繊維２が配向した欠陥部５を生じ
、ＦＲＣの横方向の補強効果が低下する。このため大断
面積のＦＲＣは補強繊維の補強効率が低下し高い曲げ強
度や引張強度を付与することがむすかしかった。
混入したセメント系スラリー３を投入し振動機４を用い
締固め、厚さが大きいＦＲＣを得ようとすると、スラリ
ー３の流動化によシスラリ−の流れ方向（図面矢印方向
）に繊維２が配向する。従って、成形部材の厚さが大き
い場合は、垂直方向に繊維２が配向した欠陥部５を生じ
、ＦＲＣの横方向の補強効果が低下する。このため大断
面積のＦＲＣは補強繊維の補強効率が低下し高い曲げ強
度や引張強度を付与することがむすかしかった。
この発明は上記事情に鑑みなされたものである。
その要旨は、補強繊維を混入したセメント系スラリーを
原料とした繊維補強セメント系硬化物（ＦＲＣ）の製造
法において、前記セメント系スラリーをスラリーポンプ
から押出して成形し、押出層状面と補強繊維を配向せし
むべき面方向とを平行になし、スラリーポンプのノズル
開口部上下方向寸法を補強繊維の繊維長より小とするこ
とを特徴とするＦＲＣの製造法である。
原料とした繊維補強セメント系硬化物（ＦＲＣ）の製造
法において、前記セメント系スラリーをスラリーポンプ
から押出して成形し、押出層状面と補強繊維を配向せし
むべき面方向とを平行になし、スラリーポンプのノズル
開口部上下方向寸法を補強繊維の繊維長より小とするこ
とを特徴とするＦＲＣの製造法である。
この製造法においては、補強繊維を混入したセメント系
スラリーをスラリーポンプから層状に押出し、ノズルの
開口部上下方向寸法は繊維長よシ小である。このために
、ノズルから吐出されるスラリー中の補強繊維はノズル
上下縁によって配向方向の矯正を受け上下方向に配向せ
ず、２次元配向をとる。従って、層状をなし押出す方向
と、目的とするＦＲＣの補強繊維の配向せしむべき面方
向とを平行にするならば、得られるＦＲＣの補強繊維を
所望の面方向に２次元配向せしめ、所望方向を補強して
曲げおよび引張強度の向上が達成できる。
スラリーをスラリーポンプから層状に押出し、ノズルの
開口部上下方向寸法は繊維長よシ小である。このために
、ノズルから吐出されるスラリー中の補強繊維はノズル
上下縁によって配向方向の矯正を受け上下方向に配向せ
ず、２次元配向をとる。従って、層状をなし押出す方向
と、目的とするＦＲＣの補強繊維の配向せしむべき面方
向とを平行にするならば、得られるＦＲＣの補強繊維を
所望の面方向に２次元配向せしめ、所望方向を補強して
曲げおよび引張強度の向上が達成できる。
また、層状の押出しを上下方向に積層したり、横方向に
並列したりして、厚みあるいは幅が大であるＦＲＣを、
補強繊維を２次元に効率よく配向して製造することがで
きる。従って、この製造法で得られるＦＲＣを、例えば
パネルとした場合、曲げ強度が高く間仕切シ壁等として
利用し極めて効果的である。また、大断面のＦＲＣであ
っても補強繊維の補強効率の低下をもたらすことはない
。
並列したりして、厚みあるいは幅が大であるＦＲＣを、
補強繊維を２次元に効率よく配向して製造することがで
きる。従って、この製造法で得られるＦＲＣを、例えば
パネルとした場合、曲げ強度が高く間仕切シ壁等として
利用し極めて効果的である。また、大断面のＦＲＣであ
っても補強繊維の補強効率の低下をもたらすことはない
。
以下この発明になるＦＲＣの製造法を図面を用い説明す
る。
る。
第２図において、型枠１内に補強繊維２を混合したセメ
ント系スラリー３を、セメント系スラリーポンプの押出
管６および先端ノズル７を経て層状をなし押出す。層状
をなし押出す方向は、得られるＦＲＣの補強方向、すな
わち、補強繊維を２次元配向せしめる面と平行な方向と
する。また、ノズル７の開口部形状は方形をなし、その
上下方向寸法ｔは補強繊維の繊維長より小となしである
。
ント系スラリー３を、セメント系スラリーポンプの押出
管６および先端ノズル７を経て層状をなし押出す。層状
をなし押出す方向は、得られるＦＲＣの補強方向、すな
わち、補強繊維を２次元配向せしめる面と平行な方向と
する。また、ノズル７の開口部形状は方形をなし、その
上下方向寸法ｔは補強繊維の繊維長より小となしである
。
セメント系スラリー３は層状をなし、型枠１平面内に並
列して敷き並べて行き、さらに、敷き並べた上に所定の
厚みまで、複数層積層して敷き並べ所望の巾、厚みのＦ
ＲＣを成形する。なお各層の密着を十分保持するために
は、各層を成形するごとに振動機によシ締固めを行なえ
ばよい。
列して敷き並べて行き、さらに、敷き並べた上に所定の
厚みまで、複数層積層して敷き並べ所望の巾、厚みのＦ
ＲＣを成形する。なお各層の密着を十分保持するために
は、各層を成形するごとに振動機によシ締固めを行なえ
ばよい。
第３図（ａ） 、 （ｂ）はとのように成形してなった
ＦＲＣの補強繊維２の配向方向を示すものであり補強繊
維２は各層において、２次元面内に配向する。これに反
し、従来の流込み法によるＦＲＣは第４図（ａ） 、
（ｂ）のごとく補強繊維２は３次元配向をとる。
ＦＲＣの補強繊維２の配向方向を示すものであり補強繊
維２は各層において、２次元面内に配向する。これに反
し、従来の流込み法によるＦＲＣは第４図（ａ） 、
（ｂ）のごとく補強繊維２は３次元配向をとる。
この発明の方法で得られたＦＲＣの性能を第１表に示す
。このＦＲＣは補強繊維として、平均繊維長１０ ｙｎ
ｙｎ 、直径１７μの炭素繊維を用い、第２表に示すセ
メント系スラリーとなし、ＦＲＣを製造した。この際ス
ラリーポンプのノズル開口部形状は上下寸法５朋、横方
向寸法１５（１ｍの矩形断面となし、所定の部材厚さ１
５０朋になるまで、３０回上下方向に層状に積層しＦＲ
Ｃを成形した。
。このＦＲＣは補強繊維として、平均繊維長１０ ｙｎ
ｙｎ 、直径１７μの炭素繊維を用い、第２表に示すセ
メント系スラリーとなし、ＦＲＣを製造した。この際ス
ラリーポンプのノズル開口部形状は上下寸法５朋、横方
向寸法１５（１ｍの矩形断面となし、所定の部材厚さ１
５０朋になるまで、３０回上下方向に層状に積層しＦＲ
Ｃを成形した。
第１表
ＦＲＣの曲げ強度 ※
※供試体寸法 １５０ＸＩ ５０Ｘ５３０顛載荷方法
３等分点載荷 養生 ２０℃水中、材令２８日 第２表 第１表から明らかなようにこの方法により製造したＦＲ
Ｃは、従来の流込み成形法のものに比べ曲げ強度が約１
．５倍とな多、繊維補強の効果が非常に大であることが
判る。
３等分点載荷 養生 ２０℃水中、材令２８日 第２表 第１表から明らかなようにこの方法により製造したＦＲ
Ｃは、従来の流込み成形法のものに比べ曲げ強度が約１
．５倍とな多、繊維補強の効果が非常に大であることが
判る。
ノズルの形状については、開口部が矩形のものに限定さ
れるものではない。例えば、第５図のごとく、開口部上
下縁に山谷形の切込み８を入れ、層状押出物を上下方向
に積層した際の密着性の向上を図ることもある。また第
６図のごとく、矩形のノズル開口部内を上下方向の仕切
板９で幅方向を複数のセクションに区切シ、その幅ｔ′
を繊維長よシ小となしてノズルからセメント系スラリ
ーを押出す際に、補強繊維を押出方向に一次元に配向せ
しめることもできる。勿論これらの場合、ノズル開口部
上下方向寸法ｔは補強繊維の繊維長よシ小となしである
。また、この製造法の条件を満足するノズルを複数個、
横方向および／ｉたは上下方向に並設して、セメント系
スラリーを同時に複数個のノズルから押出して、層状押
出物を横方向および／または上下方向に並列あるいは積
層して成形することもできる。
れるものではない。例えば、第５図のごとく、開口部上
下縁に山谷形の切込み８を入れ、層状押出物を上下方向
に積層した際の密着性の向上を図ることもある。また第
６図のごとく、矩形のノズル開口部内を上下方向の仕切
板９で幅方向を複数のセクションに区切シ、その幅ｔ′
を繊維長よシ小となしてノズルからセメント系スラリ
ーを押出す際に、補強繊維を押出方向に一次元に配向せ
しめることもできる。勿論これらの場合、ノズル開口部
上下方向寸法ｔは補強繊維の繊維長よシ小となしである
。また、この製造法の条件を満足するノズルを複数個、
横方向および／ｉたは上下方向に並設して、セメント系
スラリーを同時に複数個のノズルから押出して、層状押
出物を横方向および／または上下方向に並列あるいは積
層して成形することもできる。
この発明は以上の通りであシ、この製造法は、補強繊維
を所望の方向に効率よく配向せしめ、ＦＲＣの曲げ強度
および引張強度の向上を図ることができる。また、大断
面積のＦＲＣであっても欠陥部を生じることなく補強効
果が高い。
を所望の方向に効率よく配向せしめ、ＦＲＣの曲げ強度
および引張強度の向上を図ることができる。また、大断
面積のＦＲＣであっても欠陥部を生じることなく補強効
果が高い。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は流込み成形法において、振
動前および振動後の補強繊維の配向状態を示す断面図、
第２図はこの製造法でセメント系スラリーを押出しＦＲ
Ｃを成形する状態の一部断面で示す斜視図、第３図（ａ
） 、 （ｂ）および第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれ
ぞれこの製造法および流込み法によシ製造したＦＲＣの
補強繊維の配向状態を示す平面図および断面図、第５図
、第６図はそれぞれノズルの別の態様例を示す開口部斜
視図である。 １・・型枠、２・・補強繊維、３・・セメント系スラリ
ー、４・・振動機、５・・欠陥部、６・・押出管、７・
・ノズル、８・・切込み、９・・仕切板。 第１図 （ａ） （ｂ） −（−一一一 −伽一 区 。 加ｊ ｊＩＩｎｊ［ＩＩ］ｊ 畔−−−一一吻中 城 “ ０−
動前および振動後の補強繊維の配向状態を示す断面図、
第２図はこの製造法でセメント系スラリーを押出しＦＲ
Ｃを成形する状態の一部断面で示す斜視図、第３図（ａ
） 、 （ｂ）および第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれ
ぞれこの製造法および流込み法によシ製造したＦＲＣの
補強繊維の配向状態を示す平面図および断面図、第５図
、第６図はそれぞれノズルの別の態様例を示す開口部斜
視図である。 １・・型枠、２・・補強繊維、３・・セメント系スラリ
ー、４・・振動機、５・・欠陥部、６・・押出管、７・
・ノズル、８・・切込み、９・・仕切板。 第１図 （ａ） （ｂ） −（−一一一 −伽一 区 。 加ｊ ｊＩＩｎｊ［ＩＩ］ｊ 畔−−−一一吻中 城 “ ０−
Claims (2)
- （１）補強繊維を混入しセメント系スラリーを原料とし
た繊維補強セメント系硬化物の製造法において前記セメ
ント系スラリーをスラリーポンプから押出して成形し、
かつスラリーポンプのノズル開口部上下方向寸法を補強
繊維の繊維長よシ小とすることを特徴とする繊維補強セ
メント系硬化物の製造法。 - （２） セメント系スラリーをスラリーポンプから層状
に押出して上下方向に積層し、あるいは横方向に並列し
て成形することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の繊維補強セメント系硬化物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18150083A JPS6072705A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 繊維補強セメント系硬化物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18150083A JPS6072705A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 繊維補強セメント系硬化物の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072705A true JPS6072705A (ja) | 1985-04-24 |
Family
ID=16101841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18150083A Pending JPS6072705A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 繊維補強セメント系硬化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072705A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62236705A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-16 | 日本板硝子株式会社 | プリミツクス繊維補強セメント製品の製造方法 |
| JP2000309011A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Tokyu Constr Co Ltd | 短繊維補強構造部材およびその製造方法 |
| EP3141362A1 (de) * | 2015-09-11 | 2017-03-15 | SCHWENK Zement KG | Verfahren zur herstellung einer struktur aus mörtel oder beton und dazu geeignete anordnung |
| JP2022526536A (ja) * | 2019-03-27 | 2022-05-25 | プツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー | 押出装置、押出システム及び押出装置及び／又は押出システムの使用 |
| JP2023169221A (ja) * | 2018-07-02 | 2023-11-29 | 清水建設株式会社 | 繊維補強コンクリート部材の製造方法 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP18150083A patent/JPS6072705A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62236705A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-16 | 日本板硝子株式会社 | プリミツクス繊維補強セメント製品の製造方法 |
| JP2000309011A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Tokyu Constr Co Ltd | 短繊維補強構造部材およびその製造方法 |
| EP3141362A1 (de) * | 2015-09-11 | 2017-03-15 | SCHWENK Zement KG | Verfahren zur herstellung einer struktur aus mörtel oder beton und dazu geeignete anordnung |
| JP2023169221A (ja) * | 2018-07-02 | 2023-11-29 | 清水建設株式会社 | 繊維補強コンクリート部材の製造方法 |
| JP2022526536A (ja) * | 2019-03-27 | 2022-05-25 | プツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー | 押出装置、押出システム及び押出装置及び／又は押出システムの使用 |
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