JPS6340749A - コンクリ−ト構造及びその製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、強度、１１ｉｔ熱性、耐ひび割れ性、耐衝撃
性等の改善されたコンクリート構造及びその製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、コンクリートの強度と改善するために、それニｍ
　繊１＋１、ガラスｍ　ｉｆｔ、合成繊ｆ、ｌｌ、炭素
４４１　ｔＶ、セラミックファイバー、石綿等、引張強
度の強い繊維を混入させている。

このうち、強度、耐熱性、断然性、耐衝撃性が大きい繊
維材料として、シリカアルミナファイバー、炭素繊維、
石綿等がある。

シリカアルミナファイバーは、同量のシリカとアルミナ
及び少量の硼素、ジルコニア等から製造される繊維で、
１２００〜１３００℃の範囲の高温に耐え、かさ高が大
きく、熱伝導率が小さく、繊維径も３〜・１μで断熱性
も良好なことから、各種１ｒ’？熱、耐火用コンクリ−
１・補強材として用いられている。

また、炭素繊維はポリアクリロニトリル繊維、石油系あ
るいは石炭系ピッチを高温焼成して得られるもので、引
張強度５×１０″〜２Ｘ１０’Ｋｇ／ｃｍ２程度と極め
て高いｔｉｉ強打となり、耐熱、耐火、強度の高いコン
クリート補強材として用いられている。

さらに、石綿は古くから知られた天然無機繊維であり、
耐衝撃性、断熱性、耐火性、吸音性等を有する非構造用
コンクリ−１−の製造に用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、繊維貰補強材としてシリカアルミナファ
イバー、炭素ＲＢ維等を用いることは、それら繊維の製
造過程において、材料の溶融、炭素化等の高温処理工程
を必要とし、よってコスト高となり、その経済性におい
て一定の限界があることは避けられないという問題があ
る。また石綿については、公害問題があり使用が困難で
ある。

したがって本発明の目的は、強度、耐ガ５性等に優れ、
かつ経済性をよいコンクリートｔｉ１ｔ　３ｆｆｉ及び
その？！遣方法３提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、種々の無ｌｌｌ！１ｅｔａＩｌｆｆにつ
いて研究の結果、強度、耐熱性、断熱性、破壊靭性環に
優れ、コンクリートとの付着強度が大きい水硬性セメン
トの水和硬化物とゲル材との混合物よりなる長繊維状セ
メントファイバーを製造することに成功した。　本発明
は、この新規に製造された長繊維状セメントファイバー
をコンクリ−１・に配合するものであり、すなわち本発
明は（１）コンクリート中に、水硬性セメントの水和硬
化物とゲル材との混合物よりなる長繊維状セメントファ
・ｆバーが配合されてなるコンクリート構造、及び（２
）水硬性セメントの水和硬化とゲル材との混合物よりな
る長繊維状セメントファイバーをセメント及び骨材と混
合した後、水を３５〜５５重量％加えて混練し、これを
打設した後、養生することを特徴とするコンクリートＩ
ｌ！Ｉ造の？Ｊ造法である。

まず、本発明に係る長繊維状セメントファイバーについ
て説明する。

該セメンｌ−ファイバーは、水硬性セメントの水和硬化
物とゲル材との混合物からなるものであり、その製造は
次のようにして行なわれる。すなわち水硬性セメント／
水の配合比が３５〜５５％重量／６になるように両者を
混練し、これに更にアルミン酸ソーダ水溶液（２０〜６
０重景％水溶液）等ゲル生成原料を外割りで５〜２０重
量％添加して、充分に撹拌混合し、得られたスラリーを
押出機のダイス細孔より連続的にアンモニア水溶ｉ（５
〜１０重散％水７８液）等の入ったゲル化槽中に押出し
てゲル化し、次いで得られた押出品を常温で、空気もし
くは水中養生することにより製造される。

本発明におけるコンクリート原料のセメントとしては、
ポルトランドセメント、アルミナセメント　リン酸カル
シウム塩セメントなどの水硬性セメントのほか、石灰、
苦土石灰、石膏マグネシアセメントなどの気硬性セメン
トを用いることもできる。

また、骨材として、砕石、砕砂、人工軽量骨材、高炉ス
ラグ骨材等の人工骨材、砂、砂利等の天然骨材が用いら
れる。

その他、常用の混和剤であるＡＥ剤、減水剤、硬化促進
剤、遅延剤、気泡剤、膨張性混和剤、着色剤等を必要型
配合できる。

本発明においては、繊維状セメントファイバーとコンク
リート構造材とは成分組成がセメントからなるものであ
って類似しているものであるために、両者間の付着力は
非常に強く、その結果、該コンクリートの引張強度、破
断強度を増大することとなる。こうしたことは、炭素８
１！維等コンクリートに対する（＝ｆ着力の弱い繊維補
強材を使用した場合と大きく異なり、１！維セメントフ
アイバーの配合使用がコンクリート構造を有利に強化で
きる利点でもある。

セメントとして、特にアパタイト前躯体であり、融点が
１６００°Ｃ以上にも達するリン酸カルシウムを用いる
と、超高温断熱型のコンクリートを製遣することができ
る。

また、火山れき、火山岩粗砕物、ｇフ張けつ岩、ひる石
、パーライト、水砕スラグ等の軽量骨材を用いると、軽
量で強度の高い軽量コンクリート構造材を低コストで提
供できる有利性がある。

さらに、ポルトランドセメントに、石灰石、ゲイ石、高
炉スラグ等を混練して、これに発泡剤（Ａ１等〉を添加
混合して蒸気養生することによって、プレハブ工法に使
用される組み立て用ＰＣ板を製造してもよい。このよう
にして”Ａ遺されるコンクリートの圧縮強度は５００〜
１０００　Ｋｇ／ａｍ２であり、実用に耐える強度を有
するコンクリートとなるものである。

（′！こ絶倒） 本発明コンクリートの製造法を以下実施例に従って説明
する。

本例では、ポルトランドセメントに骨材として、砕石を
６５〜８０重量％を加え、さらに水を加えて混練し、引
張強度５，００（１−１０，０ＯＯＫＨ／　ａｍ２の長
繊維状セメントファイバーを１０重量％混合して、均一
分散し、さらに気泡剤＜Ａｌン念０．０３重厘九添加し
た後、これに水分４０〜６０重量％加えて混練して、充
分に撹ｔｔ’混６する６次いで、これを型枠に打ち込み
、空中もしくは水中養生することによりコンクリート構
造が得られる。

本例では、引張強度１００〜３００１（ｇ／　０ｍ２と
なり、コンクリート内部の欠陥を減じ、緻密にし、ひび
割れの原因となる応力集中を少なくして、コンクリート
の引張強度を増大させるものである。

なお、上記セメン１へファイバーは単にコンクリート構
造内に均一分散するだけでなく、網状、紐状の形態とし
たものをコンクリート構造内に所定方向に配置したり、
織布したものをコンクリ−１−を介して頂層した構造と
することもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によって提供さ
れる、繊維状セメントファイバーを配合したコンクリー
ト構造は、力学的強度に優れ、経済性の面でも有利なも
のである。

したがって、コンクリート構造を良雪なものとすること
ができ、かつコストも低下できる。

このように、本発明は新規で優れた作用効果を奏するも
のである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンクリート中に、水硬性セメントの水和硬化物
   とゲル材との混合物よりなる繊維状セメントファイバー
   が配合されてなることを特徴とするコンクリート構造。
2. （２）水硬性セメントがリン酸カルシウム塩である特許
   請求の範囲第１項記載のコンクリート構造。
3. （３）ゲル材がアルミナゲルである特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載のコンクリート構造。
4. （４）水硬性セメントの水和硬化物とゲル材との混合物
   よりなる繊維状セメントファイバーをセメント及び骨材
   と混合した後、水を３５〜５５重量％加えて混練し、こ
   れを打設した後、養生することを特徴とするコンクリー
   ト構造の製造法。
5. （５）骨材の混入率が６５〜８０重量％である特許請求
   の範囲第４項に記載のコンクリート構造の製造法。