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JPH02306B2 - - Google Patents
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JPH02306B2 - - Google Patents

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JPH02306B2
JPH02306B2 JP55002280A JP228080A JPH02306B2 JP H02306 B2 JPH02306 B2 JP H02306B2 JP 55002280 A JP55002280 A JP 55002280A JP 228080 A JP228080 A JP 228080A JP H02306 B2 JPH02306 B2 JP H02306B2
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JP
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concrete
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modulus
young
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JP55002280A
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Kazusuke Kobayashi
Rikisai Cho
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は繊維補強コンクリート体の構造、詳し
くはモルタル又はコンクリート中に短繊維を一様
に分散させて形成された補強コンクリート体の構
造に関するものである。 一般に複合材のヤング率はその組成及び製造条
件によつて変化するが、コンクリートのヤング率
は約2000〜4000（Kg／mm2）である。 このコンクリート中にそれよりヤング率の高い
短繊維Ａからなる補強材を混入してコンクリート
の引張強度や曲げ強度を大巾に改善させることは
既知であり、その特性を活用して舗装やトンネル
のライニング等に試用されている。 上記のようなヤング率の高い短繊維Ａとして鋼
繊維（スチール繊維、ステンレス繊維など）、あ
るいはガラス繊維が使用され、その鋼繊維はヤン
グ率が約19000〜21000（Kg／mm2）であつて断面形
状が円形ないし角形で全体として棒状あるいはそ
の捩り形状あるいはその端部に加工を施した形状
であり、太さが0.2〜１mm、長さが20〜60mmのも
のである。 又、ガラス繊維のヤング率は5000〜8000（Kg／
mm2）であつて鋼繊維と同様に使用できる。 一方、ヤング率はコンクリートより低いが、引
張強度の大きいポリマー系短繊維Ｂに、コンクリ
ートとの付着性を高める表面加工を施した補強材
をコンクリート中に混入することによつて、ひび
割れ強度の増大は期待できないが、かなり大きな
変形に耐え得靭性を大巾に改善し得ることが知ら
れている。 上記ヤング率の低いポリマー系短繊維Ｂとし
て、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンなどの合成樹脂繊維があ
り、それらのヤング率は約100〜1000（Kg／mm2）で
ある。しかるに上記鋼繊維、ガラス繊維など、ヤ
ング率がコンクリートのそれより高い短繊維Ａを
混入した繊維補強コンクリートは、普通コンクリ
ートに較べひび割れ荷重と最大荷重を増大させ得
るが、靭性の付与については短繊維Ａのコンクリ
ートマトリツクスからの引抜けに依存するもので
あるから、高い靭性が期待できない欠点がある。 又、コンクリートより低いヤング率の短繊維Ｂ
を混入した繊維補強コンクリートは優れた靭性が
得られるものの、ひび割れ強度が低く、すなわち
初期の耐力が小さい欠点がある。 而して本発明は前述のように強化機構の異なる
２種の鋼製短繊維Ａ及びポリエチレン製短繊維Ｂ
を所定の比率でコンクリート中に混練させること
により、短繊維を夫々単独に混入する場合の欠点
を殆んど消去してひび割れ強度が著しく改善され
るとともに靭性そのものを増大させる複合効果を
有する補強コンクリート体の構造を提供せんとす
るものである。 すなわち、本発明繊維補強コンクリートは、短
繊維Ｂのみを用いた場合におけるひび割れ発生後
の耐力の低下が短繊維Ａのひび割れ拘束性能によ
つて改善され、短繊維Ａのみを用いた場合におけ
る急速な耐力の低下が短繊維の粘弾性材料として
の特性によつて改善され強化される。 上記ポリエチレン繊維はコンクリートとの接着
性を高めて全体の靭性を増加させるため表面に枝
状突起を有し、長さ20〜60mm、太さ0.5〜２mmの
ものを使用するとよく、そして長さ方向に分子配
向が起つていると機械強度は高く、そのヤング率
は約500（Kg／mm2）である。 上記短繊維Ａ，Ｂの組合せは、コンクリート中
の混入比率、すなわち短繊維Ａ，Ｂの合計量、
個々の混入量及び短繊維Ａ，Ｂの混合比率が重要
である。 短繊維Ａ，Ｂの合計量はコンクリート全体積の
２〜６％を占める。 上記合計量が2vol％未満では実質的な補強効果
があらわれず、6vol％を越えると繊維のかたまり
が発生して繊維のコンクリート中への均一な分散
が困難となる結果、強度低下の原因となり、又コ
ンクリートの作業性が著しく低下して施行が困難
となる。この混入比率はセメント、砂、砕石など
の骨材、水、繊維などから成るコンクリート組成
物１m3中に占める体積（％）で示され、必要に応
じて他の添加剤、改質剤を加えることができる。 短繊維Ａ，Ｂの個々の混入量は短繊維Ａが１〜
2vol％の範囲、短繊維Ｂが１〜4vol％、の範囲が
好ましい。又、上記両繊維の混合比率Ｂ／Ａが
0.5〜６、とくに１〜３の場合に良好な結果が得
られる。 又、上記短繊維ＡとＢとの混合材料からなる補
強材は鋼繊維の短繊維Ａとポリエチレン繊維の短
繊維Ｂを混合比率Ｂ／Ａが１〜３に予め配合し
て、袋詰、箱詰等により包袋収納される。 以下に実施例を示す。 第１図は短繊維ＡとＢとを混練して成る本発明
コンクリートを示す。 短繊維Ａとして、0.3×0.7×30mmの剪断フアイ
バーからなる鋼繊維（以下SFと略称する）を用
い（第２ａ図）、短繊維Ｂとしては、比重が0.96、
換算径が0.9mm、長さが40mmで軸方向に一定間隔
の枝状突起１，１…を有する長手方向に分子配向
した高密度ポリエチレン繊維（以下PFと略称す
る）を用いた（第２ｂ図）。 コンクリートマトリツクスは水セメント比を50
％とし、セメントを早強ボルトランドセメント、
骨材を最大寸法15mmのものを用いた。 供試体は寸法が10×10×40cmの梁状のものと
し、３等分点２点載荷（スパン、30cm）で曲げ試
験を行つた。 載荷試験は変位制御型の材料試験機（インスト
ロン社のフロアー型TT試験機）を用い、載荷速
度はクロスヘツドの速度（Ｃ・Ｈ・Ｓ）を毎分
0.5、20、100及び200mmの４種とした。 上記供試体は鋼繊維とポリエチレン繊維との組
合せからなる本発明供試体（No.１〜４）及び鋼繊
維又はポリエチレン繊維を夫々単独に混入させた
参考供試体（No.５〜９）を夫々用意した。各供試
体の各繊維混入量は次の表の通りである。
【表】 第３図は載荷速度が、鋼繊維及びポリエチレン
繊維を用いたコンクリートの曲げ荷重−たわみ曲
線に及ぼす影響を示したものである。 図から明らかなようにPF補強コンクリート
（供試体No.９で測定）の場合、載荷速度が大きく
なるほど、ひび割れ発生荷重は大きくなり、耐力
の一時低下を生じた後は比較的早い変形段階で耐
力（○†ぐ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼製短繊維Ａとポリエチレン製短繊維Ｂとを
    コンクリートにより混練して形成する補強コンク
    リート体であつて、 前記鋼製短繊維Ａはコンクリートよりヤング率
    の高いものから成り、 前記ポリエチレン製短繊維Ｂはコンクリートよ
    りヤング率が低く、その長さ方向に分子配向が起
    きておりかつ表面枝状突起を有するものから成
    り、 両繊維の個々の混入量は鋼製短繊維Ａが１〜
    2vol％で、 ポリエチレン製短繊維Ｂが１〜4vol％であると
    ともに、 両繊維の配合比率Ｂ／Ａは１〜３で、しかも両
    繊維の合計量Ａ＋Ｂは補強コンクリート体の全体
    積の２〜６％であることを特徴とする補強コンク
    リート体の構造。
JP228080A 1980-01-11 1980-01-11 Fiber reinforced concrete and its reinforced material Granted JPS56100162A (en)

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