JP2001328853A - Reinforcing material for concrete, etc. - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート等の
補強用材料に関し、さらに詳しくは、コンクリートやモ
ルタル材料等に使用することによりその曲げ強度などの
機械的特性を向上させ得るコンクリート等の補強用材料
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reinforcing material for concrete and the like, and more particularly to a reinforcing material for concrete and the like which can be used for concrete and mortar materials to improve mechanical properties such as bending strength. About the material.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からモルタルやコンクリート材料の
曲げ強度、耐衝撃強度等の機械的特性を向上させるため
に、アスベスト、ガラス繊維、スチール繊維、及び、炭
素繊維等の無機繊維が用いられてきた。その中でアスベ
ストは、古くから使用されてきたが、発ガン性の問題等
から現在は使用が規制されるようになってきた。また、
ガラス繊維は、耐アルカリ性のものでも、セメント中の
アルカリにより劣化し、長期的に補強効果を維持するこ
とが困難であるため、大量使用には至っていない。スチ
ール繊維は、コンクリート中で腐食が生じ、これによっ
てコンクリート材料にひび割れが生じるという問題があ
る。また、スチール繊維に防錆処理を施しても長期的に
は腐食に耐えられず、しかも防錆処理にコストがかかり
有用ではない。炭素繊維は、セメント中に分散させるた
めの混練処理中に折れて短くなり、必要な長さが維持で
きないので期待通りの補強効果が得られなくなるという
問題を有している。2. Description of the Related Art Conventionally, inorganic fibers such as asbestos, glass fibers, steel fibers, and carbon fibers have been used to improve mechanical properties such as bending strength and impact resistance of mortar and concrete materials. . Among them, asbestos has been used for a long time, but its use has been regulated at present due to the problem of carcinogenicity. Also,
Glass fibers, even those having alkali resistance, are deteriorated by alkali in cement and it is difficult to maintain a reinforcing effect for a long period of time. Steel fibers have the problem that corrosion occurs in the concrete, which causes the concrete material to crack. Further, even if the steel fiber is subjected to rust prevention treatment, it cannot withstand corrosion for a long time, and the rust prevention treatment is costly and not useful. Carbon fibers have a problem that they are broken and shortened during the kneading process for dispersing in cement, and the required length cannot be maintained, so that the expected reinforcing effect cannot be obtained.
【0003】これに対して有機高分子重合体からなる繊
維については、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン
繊維、アラミド繊維等の使用による補強が有効であり、
既に実用化されている。On the other hand, for fibers made of an organic high molecular polymer, for example, reinforcement by using vinylon fiber, polypropylene fiber, aramid fiber, etc. is effective.
It has already been put to practical use.
【0004】具体的には、「ガラス繊維補強強化セメン
ト製品の製造方法」(特開昭49−98424号公報)、
「繊維強化セメント製品の製造法」(特開昭49−104
917号公報)、「耐熱混合繊維強化セメント製品の製造
法」(特開昭49−104918号公報)、「軽量硬化補強
製品の製造法」(特開昭61−86452号公報)、「軽量
珪酸カルシウム製品」(特開昭62−171952号公
報)、「スチールファイバー補強コンクリート材料」(特開
平6−115988号公報)、及び「無機質繊維強化セメ
ント製建材とその製造方法」(特開昭63−45185号
公報)等に開示され、ガラス繊維、ポリエステル繊維、
ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、ア
クリル繊維、スチール繊維、炭素繊維などを使用するこ
とが教示されている。[0004] Specifically, "Method for producing glass fiber reinforced cement product" (JP-A-49-98424),
"Manufacturing method of fiber reinforced cement products" (JP-A-49-104)
No. 917), "Production method of heat-resistant mixed fiber reinforced cement product" (JP-A-49-104918), "Production method of lightweight cured reinforcing product" (JP-A-61-86452), and "Lightweight silicic acid". "Calcium products" (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-171952), "Steel fiber reinforced concrete material" (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-115988), and "Building materials made of inorganic fiber reinforced cement and methods for producing the same" (Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 45185), glass fiber, polyester fiber,
It is taught to use vinylon fiber, polypropylene fiber, aramid fiber, acrylic fiber, steel fiber, carbon fiber and the like.
【0005】確かに、これらの繊維を使用して補強を行
うことによりコンクリート等の材料の曲げ強度、耐衝撃
強度等の機械的特性を向上させることが可能になるが、
補強効果を充分に発現させるためには、コンクリート材
料中の繊維の1本1本が周囲のコンクリートと強固に結
合していることが重要である。しかし、上記の繊維は、
コンクリート中では、アルカリや腐食によって劣化して
強度低下を生じたり、コンクリート材料中にひび割れ等
を生じさせるばかりでなく、経年変化や各種の荷重負荷
によりコンクリート界面との結合性が低下し、補強効果
を充分に発揮できていないという欠点を有している。Certainly, by using these fibers for reinforcement, it is possible to improve mechanical properties such as bending strength and impact strength of materials such as concrete.
In order to sufficiently exhibit the reinforcing effect, it is important that each fiber in the concrete material is firmly bonded to the surrounding concrete. However, the above fibers are
In concrete, it deteriorates due to alkali and corrosion, causing a decrease in strength, cracking in the concrete material, etc., as well as aging and various load loads, resulting in a decrease in the bondability with the concrete interface and a reinforcing effect. Has not been fully demonstrated.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の問題点を解消し、長期的にわたり機械的特性の優れた
コンクリート等の補強用材料を提案するものであり、特
に引張り方向の歪みに対して補強効果を発揮するコンク
リート等の補強用材料を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems and proposes a reinforcing material such as concrete having excellent mechanical properties over a long period of time. It is intended to provide a reinforcing material such as concrete which exerts a reinforcing effect on the material.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題解決
のために種々検討した結果、コンクリート界面との結合
性を評価する代用特性として、コンクリート材料中から
補強用材料の引抜き抵抗値を測定し、該引抜き抵抗値が
低い場合には、前記コンクリートとの界面結合性が低
く、補強効果が少ないこと、及び、経年変化や荷重負荷
により界面結合性が低下し易く、補強効果が低下するこ
とを見出した。すなわち、コンクリート材料中におけ
る、該補強用材料の引抜き抵抗値を高めることによりコ
ンクリートとコンクリート補強用材料との界面結合性が
高まることを見出し本発明に到達したものである。According to the present invention, as a result of various investigations for solving the above-mentioned problems, a pull-out resistance value of a reinforcing material from concrete material is measured as a substitute characteristic for evaluating the bonding property with a concrete interface. However, when the pull-out resistance value is low, the interfacial bond with the concrete is low and the reinforcing effect is small, and the interfacial bond is easily reduced due to aging or load, and the reinforcing effect is reduced. Was found. That is, the present inventors have found that by increasing the pull-out resistance value of the reinforcing material in the concrete material, the interface bonding property between the concrete and the concrete reinforcing material is enhanced, and reached the present invention.
【0008】すなわち、本発明によれは、繊維状若しく
は可撓性のある棒形状を有する基材の表面を熱可塑性樹
脂、及び/又は、熱硬化性樹脂で被覆した樹脂被覆体か
らなり、該樹脂被覆体は、少なくとも1個の突起部を有
しており、その長さが4mm以上で、且つ、該突起部を
除く部分の平均径の3倍以上の長さを有していることを
特徴とするコンクリート等の補強用材料が提供される。That is, according to the present invention, a resin-coated body in which the surface of a base material having a fibrous or flexible rod shape is coated with a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin, The resin coating has at least one protrusion, the length is 4 mm or more, and the length excluding the protrusion is at least three times the average diameter. A reinforcing material such as concrete is provided.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコンクリート等の補強用材料とは、砂等の骨材
とセメントとを混練して作成されるコンクリートや主と
してセメントにより作成され小さな骨材を含むか若しく
は骨材を含まないモルタル等の補強用に使用することが
出来る材料を意味する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The reinforcing material such as concrete of the present invention refers to concrete made by kneading aggregates such as sand and cement and reinforced concrete mainly made of cement and containing small aggregates or containing no aggregates. Means a material that can be used for
【0010】本発明のコンクリート等の補強用材料は樹
脂被覆体からなり、該樹脂被覆体は下記に示す基材を用
いて形成される。該基材は繊維状若しくは可撓性のある
棒状の形態を有しており、樹脂被覆体は該基材の表面を
熱可塑性樹脂、及び/又は、熱硬化性樹脂で被覆して形
成される。さらに、該樹脂被覆体は、少なくとも1個の
突起部を有していることが重要である。[0010] The reinforcing material such as concrete of the present invention comprises a resin coating, and the resin coating is formed using the following base material. The base material has a fibrous or flexible rod shape, and the resin-coated body is formed by coating the surface of the base material with a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin. . Further, it is important that the resin coating has at least one protrusion.
【0011】図1は、本発明に使用する樹脂被覆体を模
式的に示す側面図である。図1において、1は樹脂被覆
体が有する突起部を示し、2は該突起部を除く部分を示
す。該突起部1の最大径:d1と突起部を除く部分2の
平均径:d2の比率:d1/d2は1.3倍以上が必要であ
り、好ましくは、1.5倍以上、さらに好ましくは、3倍
以上である。この突起部の比率が1.3倍未満では、コ
ンクリート材料中において、該樹脂被覆体の引抜き抵抗
値を充分に大きくすることができず、本発明の効果が得
られない。すなわち、本発明において、突起部とは、突
起部1の最大径:d1と突起部を除く部分2の平均径:
d2の比率:d1/d2が1.3倍以上を満足するようなもの
(突起部)を意味する。1個の樹脂被覆体について、この
ような突起部の数は、1以上が必要であり、実用的には
2〜5個のものが好ましく例示されるが、5個を超えて
有していても構わない。特に、該樹脂被覆体の長さが、
比較的長い場合には、5個を超えて有しているものが好
ましい場合もある。FIG. 1 is a side view schematically showing a resin coating used in the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a protrusion of the resin coating, and reference numeral 2 denotes a portion excluding the protrusion. Maximum diameter of the protrusion portion 1: d 1 between the average diameter of the portion 2 except for the projections: the ratio of d 2: d 1 / d 2 is required more than 1.3 times, preferably 1.5 times or more , More preferably three times or more. If the ratio of the protrusions is less than 1.3 times, the pull-out resistance value of the resin coating cannot be sufficiently increased in the concrete material, and the effect of the present invention cannot be obtained. That is, in the present invention, the protrusion is the maximum diameter of the protrusion 1: d 1 and the average diameter of the portion 2 excluding the protrusion:
The ratio of d 2 : d 1 / d 2 satisfies 1.3 times or more
(Protrusion). For one resin coating, the number of such protrusions is required to be 1 or more, and practically preferably 2 to 5 protrusions, but more than 5 protrusions No problem. In particular, the length of the resin coating,
If it is relatively long, it may be preferable to have more than five.
【0012】また、該樹脂被覆体は、その長さが4mm
以上であるものが好ましく例示され、さらに好ましく
は、10mm以上であり、特に骨材を混入させたコンク
リート用には、20mm以上のものが最適に例示され
る。The resin coating has a length of 4 mm.
The above is preferably exemplified, more preferably 10 mm or more, and particularly preferably 20 mm or more for concrete mixed with aggregate.
【0013】該樹脂被覆体の長さが4mm未満では、モ
ルタル、又は、コンクリート材料中において引抜き抵抗
値を充分に大きくすることができず、また、モルタル、
又は、コンクリート材料中に使用される砂等の骨材の大
きさや発泡コンクリート中に形成される気泡の大きさか
らみて補強材として機能しない恐れがあり好ましくな
い。また、コンクリートパネル等において、該パネルの
縦方向、若しくは、横方向に沿って埋め込まれる補強用
材料として使用する場合には、該パネルの縦方向長さ若
しくは横方向長さと同じ長さの樹脂被覆体として用いる
ことも出来る。また、該樹脂被覆体をモルタルやコンク
リート中に均一に混練・分散するためには、該樹脂被覆
体は適当な長さに切断して使用されるが、この場合の長
さは80mm以下のものが好ましく使用され実用的であ
る。If the length of the resin coating is less than 4 mm, the drawing resistance cannot be sufficiently increased in the mortar or concrete material.
Alternatively, it may not function as a reinforcing material in view of the size of aggregate such as sand used in the concrete material and the size of bubbles formed in the foamed concrete, which is not preferable. When used as a reinforcing material embedded along the vertical or horizontal direction of the panel in a concrete panel or the like, a resin coating having the same length as the vertical or horizontal length of the panel is used. It can also be used as a body. Further, in order to uniformly knead and disperse the resin coating in mortar or concrete, the resin coating is used after being cut into an appropriate length. In this case, the length is 80 mm or less. Are preferably used and practical.
【0014】また、該樹脂被覆体の突起部を有しない部
分の径と該樹脂被覆体の長さの関係では、突起部を除く
部分の平均径の3倍以上の長さのものを使用することが
必要であり、好ましくは4倍以上の長さのものである。
該樹脂被覆体の長さが、突起部を除く部分の平均径の3
倍未満の場合は、樹脂被覆体の単位体積当たりの表面積
(コンクリートと接触する面積)が小さくなり、その長さ
方向に作用する引張力に対して充分に機能しないため好
ましくない。[0014] Regarding the relationship between the diameter of the resin-coated body having no projection and the length of the resin-coated body, the resin-coated body having a length at least three times the average diameter of the part excluding the projection is used. It is necessary that the length be four times or more.
The length of the resin coating is 3 times the average diameter of the portion excluding the protrusions.
If less than twice, the surface area per unit volume of the resin coating
(Area in contact with concrete) becomes small, and does not function sufficiently against the tensile force acting in the length direction, which is not preferable.
【0015】次に、該樹脂被覆体に使用する基材として
は、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、スチール
繊維等の無機繊維、及び、アラミド繊維、ビニロン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリ
レート繊維、PBO繊維、ナイロン繊維、ポリエステル
繊維、アクリル繊維、塩化ビニル繊維、セルロース繊
維、パルプ繊維等の有機繊維を使用することが出来る。Next, as the base material used for the resin coating, inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber, ceramic fiber, and steel fiber, and aramid fiber, vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, and polyarylate are used. Organic fibers such as fiber, PBO fiber, nylon fiber, polyester fiber, acrylic fiber, vinyl chloride fiber, cellulose fiber, and pulp fiber can be used.
【0016】特に、アラミド繊維は、高い引張強度と耐
薬品性を有し、且つ、軽量であるため、近年セメント薄
板等の補強用材料として用いられるようになってきた。
すなわち、セメント材料にアラミド短繊維を添加し、ル
ーダーを用いて混練し、これを押出成形することにより
得られる薄板は、曲げ強度、耐衝撃強度が著しく向上し
て薄板をより薄くすることが可能となる。さらに、アラ
ミド繊維の中でもパラ型アラミド繊維が好ましく例示さ
れる。In particular, aramid fibers have high tensile strength and chemical resistance and are light in weight, and have recently been used as reinforcing materials for thin cement plates and the like.
In other words, a thin plate obtained by adding aramid short fibers to a cement material, kneading with a ruder, and extruding the kneaded material has remarkably improved bending strength and impact resistance, and can be made thinner. Becomes Furthermore, among the aramid fibers, para-type aramid fibers are preferably exemplified.
【0017】パラ型アラミド繊維としては、例えば、ポ
リパラフェニレンテレフタラミドや共重合体であるコポ
リパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレ
フタラミド繊維等をあげることが出来る。特に、コポリ
パラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフ
タラミド繊維を基材として用いた場合には、優れた引抜
き特性を有するために他の繊維に比べ特に補強効果が優
れているだけでなく、耐アルカリ性にも優れているた
め、長期にわたって高性能を保持することが出来る。さ
らに、この繊維は、耐アルカリ性にも優れていることか
ら、温度:200℃程度のオートクレーブ養生にも耐え
られる。Examples of the para-type aramid fiber include polyparaphenylene terephthalamide and copolymers such as copolyparaphenylene / 3,4'oxydiphenylene / terephthalamide fiber. In particular, when copolyparaphenylene / 3,4′-oxydiphenylene / terephthalamide fiber is used as a base material, not only the reinforcing effect is particularly excellent as compared with other fibers due to having excellent drawing properties, Since it has excellent alkali resistance, it can maintain high performance for a long time. Further, since this fiber is also excellent in alkali resistance, it can withstand autoclave curing at a temperature of about 200 ° C.
【0018】また、樹脂被覆体の基材に使用するこれら
繊維の太さ(繊維糸繊度)は、111.1〜10000d
tex(100〜9000de)の範囲のものが例示され
るが、より好ましくは222.2〜3333.3dte
x(200〜3000de)の範囲のものである。但し、
特にこの範囲に限定されるものではない。該繊維糸繊度
が細い場合には、コンクリートに混入する一定量に対し
てコンクリートとの接触面積を増加させるので好ましい
場合があるが、前記の範囲を外れて細い場合には、補強
用繊維としての絶対強力が不足する場合があり好ましく
ない。該繊維糸繊度が太い場合には、補強用繊維として
の絶対強力は、充分であるが混入する一定量に対して接
触面積が減少(本数が少なくなる)し、補強効率を低下さ
せるので好ましくない。また、これらの繊維の長さ方向
と直交する断面は、通常の円型形状や、長方形、偏平形
状、その他異型断面形状のものも使用し得るが、円型形
状若しくは円型形状に近い形状のものが取り扱い上は好
ましい。The thickness (fiber fineness) of these fibers used for the base material of the resin coating is 111.1 to 10000 d.
The range of tex (100 to 9000 de) is exemplified, but more preferably 222.2 to 3333.3 dte.
x (200 to 3000 de). However,
It is not particularly limited to this range. When the fiber yarn fineness is small, it may be preferable because the contact area with concrete is increased with respect to a certain amount mixed into the concrete. Absolute strength may be insufficient, which is not preferable. When the fiber yarn fineness is large, the absolute strength as a reinforcing fiber is sufficient, but the contact area decreases with respect to a certain amount to be mixed (the number of fibers decreases), and the reinforcing efficiency decreases, which is not preferable. . In addition, the cross section orthogonal to the length direction of these fibers may be a normal circular shape, a rectangular shape, a flat shape, or any other cross-sectional shape. Are preferred for handling.
【0019】次に、本発明のコンクリート等の補強用材
料に使用する樹脂は、耐アルカリ性の熱可塑性樹脂、及
び/又は、熱硬化性樹脂であれば特に制限なく使用され
るが、好ましくは、エポキシ系樹脂、ビニールエステル
系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラ
ミン系樹脂、ホルムアルデヒド系樹脂、フルオロ重合体
系樹脂等の熱硬化性樹脂が使用され、中でも、エポキシ
系樹脂やビニールエステル系樹脂が特に好ましく使用さ
れる。これらの樹脂は、浸漬法やスプレー法により前記
の基材となる繊維表面に付与し、乾燥及び必要により熱
処理することにより樹脂被覆体とすることが出来る。The resin used for the reinforcing material such as concrete of the present invention is not particularly limited as long as it is an alkali-resistant thermoplastic resin and / or a thermosetting resin. Thermosetting resins such as epoxy resins, vinyl ester resins, phenolic resins, polyurethane resins, melamine resins, formaldehyde resins, and fluoropolymer resins are used. Among them, epoxy resins and vinyl ester resins are used. Particularly preferably used. These resins can be applied to the surface of the fiber as a substrate by a dipping method or a spraying method, and can be dried and heat-treated as necessary to obtain a resin-coated body.
【0020】また、本発明に使用する該樹脂被覆体は、
前記のように少なくとの1個の突起部を有するものであ
るが、このような突起部を形成する方法としては、予め
突起部を形成した基材を使用することも出来るが、他の
方法として、基材となる繊維表面に樹脂を付与し乾燥す
る際に、該樹脂の表面張力により凝縮する性質を利用し
て該樹脂を球形状に凝縮させ、該球形状の凝縮部(これ
が突起部となる)を繊維の長さ方向に沿って多数形成し
たものを使用してもよい。The resin coating used in the present invention comprises:
As described above, at least one projection is provided. As a method for forming such a projection, a base material on which a projection is previously formed can be used. As the resin is applied to the surface of the base fiber and dried, the resin is condensed into a spherical shape by utilizing the property of condensing due to the surface tension of the resin, and the spherical condensed portion (this is a projection portion) May be formed along the length direction of the fiber.
【0021】このように樹脂を球形状に凝縮させるに
は、使用する樹脂の濃度と付着量を調節することにより
基材に適当量(樹脂により異なるが、例えば、アラミド
繊維では基材の重量比で60〜250重量%)を付与
し、該樹脂を乾燥若しくは硬化する工程で行うことが出
来る。In order to condense the resin into a spherical shape as described above, an appropriate amount (depending on the resin, for example, in the case of aramid fiber, the weight ratio of the substrate) is adjusted by adjusting the concentration and the amount of the resin used. 60 to 250% by weight) and drying or curing the resin.
【0022】このようにしてその表面に樹脂を付与され
た基材は、一定の長さに切断されて、少なくとも1個の
突起部を有する樹脂被覆体となる。すなわち、樹脂を被
覆された基材は繊維糸状(短繊維)の樹脂被覆体になるが
熱硬化性樹脂、及び/又は、熱可塑性樹脂により被覆さ
れたものでは可撓性のある棒形状の樹脂片として得られ
るものもある。また、該突起部の形状は、多くは球形状
に形成されるが他の形状であってもよい。球形状に形成
されたものは、その央部を繊維の軸芯が貫く形態のもの
がコンクリート等の補強用材料として好ましく使用され
る。The substrate having its surface provided with the resin in this manner is cut into a predetermined length to form a resin coating having at least one projection. That is, the resin-coated substrate becomes a fibrous thread-like (short fiber) resin-coated body, but is a thermosetting resin, and / or a flexible rod-shaped resin coated with a thermoplastic resin. Some are obtained as pieces. In addition, the shape of the projection is mostly formed in a spherical shape, but may be another shape. The spherical shape is preferably used as a reinforcing material for concrete or the like in a form in which the fiber core passes through the central portion.
【0023】[0023]
【発明の作用】かくして本発明によれば、樹脂被覆体に
形成された突起部の存在がコンクリート材料中での引抜
き抵抗を高め、該樹脂被覆体をコンクリート等の補強用
材料に使用した場合にコンクリートとの結合性を高める
ことができる優れた補強用材料材の提供が可能となる。As described above, according to the present invention, the presence of the protrusions formed on the resin coating increases the pull-out resistance in the concrete material, so that the resin coating can be used as a reinforcing material such as concrete. It is possible to provide an excellent reinforcing material that can enhance the bonding property with concrete.
【0024】また、本発明に使用する樹脂被覆体の基材
として、炭素繊維を使用する場合には、従来から有して
いた問題を解消することが出来る。すなわち、炭素繊維
を単独で使用した補強用材料では、コンクリート中に分
散させるための混練処理中に折れるという問題があった
が、本発明では樹脂被覆によりこの問題を低下させるだ
けでなく、折れたものでも突起部の存在により補強効果
が低下するという問題を低減させることが出来る。Further, when carbon fibers are used as the base material of the resin-coated body used in the present invention, it is possible to solve the conventional problems. That is, in the reinforcing material using carbon fiber alone, there was a problem of breaking during the kneading process for dispersing in concrete, but in the present invention, the resin coating not only reduced this problem, but also broke. However, the problem that the reinforcing effect is reduced due to the presence of the projections can be reduced.
【0025】一方、本発明に使用する樹脂被覆体の基材
として、ガラス繊維を使用した場合、従来は前記のよう
にセメント中のアルカリにより劣化するという問題を有
していたが、本発明では耐アルカリ性の樹脂被覆により
この問題を減少させることが可能となる。すなわち、被
覆用樹脂として、エポキシ系樹脂やビニールエステル系
樹脂を使用したものでは、これらの樹脂が耐アルカリ性
や防錆性も有するために、ガラス繊維やスチール繊維を
基材に用いても長期間に及んで劣化することが少なく長
期間補強効果を発揮することが出来る。On the other hand, when glass fiber is used as the base material of the resin-coated body used in the present invention, there has been a problem that the glass fiber is conventionally deteriorated by the alkali in the cement as described above. Alkali resistant resin coatings can reduce this problem. That is, in the case of using an epoxy resin or a vinyl ester resin as the coating resin, these resins also have alkali resistance and rust resistance. And a long-term reinforcing effect can be exhibited.
【0026】また、本発明に使用する樹脂被覆体の基材
として、アラミド繊維を使用した場合には、高い引張強
度、耐薬品性を有し、軽量であるためにコンクリート補
強材として有用である。アラミド繊維の中でパラ型アラ
ミド繊維、特に、コポリパラフェニレン・3,4’オキ
シジフェニレン・テレフタラミド繊維を使用した場合に
は、耐薬品性に優れているのみならず、優れた引抜き強
度を有するために基材の太さを細くすることができ、コ
ンクリートとの接触面積を大きくすることが可能となる
ので、コンクリートとの結合力が高まり、補強効果をよ
り大きくすることが出来る。When the aramid fiber is used as the base material of the resin coating used in the present invention, it has high tensile strength and chemical resistance and is lightweight, so that it is useful as a concrete reinforcing material. . Among the aramid fibers, when para-aramid fibers, particularly copolyparaphenylene / 3,4'oxydiphenylene / terephthalamide fibers, are used, they have not only excellent chemical resistance but also excellent pull-out strength. Therefore, the thickness of the base material can be reduced, and the contact area with the concrete can be increased, so that the bonding force with the concrete increases and the reinforcing effect can be further increased.
【0027】[0027]
【発明の効果】このようなコンクリート等の補強用材料
を使用したコンクリートは、通常のコンクリートの用途
の他に、特に、傾斜地のノリ面にコンクリートを吹き付
けて傾斜地の土砂流出防止工事に使用する場合やトンネ
ルの天井や壁の吹き付け工事の際に優れた効果を発揮す
る。The concrete using the reinforcing material such as concrete is used not only for ordinary concrete but also for use in the construction for preventing the outflow of sediment on the slope by spraying the concrete on the glued surface of the slope. It has an excellent effect when spraying ceilings and walls of tunnels and tunnels.
【0028】従来から、このような工事に使用するコン
クリートの補強材には、繊維状や棒状のスチール片が使
用されてきたが、スチール片を使用するものでは長期間
の使用の際に発生する錆の問題のほかに、吹き付け工事
中にスチール片が飛散し危険であり、また、吹き付け工
事が完了したコンクリートの表面からスチール片の先端
が突出し極めて危険な状態となるために該突出片を処理
する必要があった。本発明の補強材を使用したもので
は、このような問題もなく長期にわたって補強効果を持
続させることが出来るものである。Conventionally, fiber or rod-shaped steel pieces have been used as concrete reinforcing materials used in such construction, but those using steel pieces are generated during long-term use. In addition to the problem of rust, the steel pieces are scattered during the spraying work, which is dangerous.In addition, the tip of the steel piece protrudes from the surface of the concrete after the spraying work is completed, and the projecting pieces are treated as extremely dangerous. I needed to. In the case of using the reinforcing material of the present invention, the reinforcing effect can be maintained for a long time without such a problem.
【0029】[0029]
【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。実施例で用いた測定値は下記の測定法によっ
た。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The measurement values used in the examples were based on the following measurement methods.
【0030】(1)補強用材料引抜き強力(N/本) アルミ板の上に、早強ポルトランドセメントからなるモ
ルタルを厚さ:15mmとなるように流し込む際に該ア
ルミ板の表面と垂直となる方向に沿って試料となる補強
用材料を埋め込んだ試験片を作成し、該試験片を用いて
通常の定速型引張試験機により、ヘッドスピード:20
mm/分の条件で引張試験を行い引抜き強力を測定す
る。(1) Strength for pulling out reinforcing material (N / piece) When mortar made of Portland cement is poured onto an aluminum plate so as to have a thickness of 15 mm, the mortar is perpendicular to the surface of the aluminum plate. A test piece in which a reinforcing material serving as a sample was embedded along the direction was prepared, and a head speed: 20 was obtained using the test piece by a normal constant-speed tensile tester.
A tensile test is performed under the condition of mm / min to measure the pulling strength.
【0031】(2)コンクリート曲げ強度 容量10トン用引張圧縮試験機(Universal Testing I
nstrument Model UTM 10-ton Toyo Baldwwin Co
Ltd製)を用いて、試験片(4cm×4cm×16c
m)の3点曲げ法にて行い、支点から距離:10cmの
点を2mm/分で圧縮し、応力の最高点より曲げ強度を
求めた。なお、該試験片は、早強ポルトランドセメン
ト:1174g、試験に供する補強用材料:5.9g、
水:493gをオムニミキサー中に投入した後、粘剤と
してメチルセルロース:11.7gを加えて、400rp
mの条件で5分間混練を行った後、型枠(4cm×4c
m×16cm)に流し込み、該セメンと複合材料を室温
にて1ケ月間養生を行い試験片とする。(2) Concrete bending strength Tensile compression tester for 10 tons capacity (Universal Testing I)
nstrument Model UTM 10-ton Toyo Baldwwin Co
Using a test piece (4 cm x 4 cm x 16 c
m), a point at a distance of 10 cm from the fulcrum was compressed at 2 mm / min, and the bending strength was determined from the highest stress point. The test piece was composed of 1174 g of early-strength Portland cement, 5.9 g of a reinforcing material used for the test,
After pouring 493 g of water into an omni-mixer, adding 11.7 g of methylcellulose as a viscosity agent, and adding 400 rpm.
After kneading for 5 minutes under the condition of m, the mold (4 cm × 4 c
mx 16 cm), and the cement and the composite material are cured at room temperature for one month to prepare test pieces.
【0032】[実施例1]樹脂被覆体の基材として、ア
ラミド繊維であるコポリパラフェニレン・3,4’オキ
シジフェニレン・テレフタラミド繊維(帝人(株)製、「テ
クノーラ」、1666.7dtex(1500de))を用
い、ビニールエステル樹脂中に浸漬して、該ビニールエ
ステル樹脂の付着量が150重量%となるように付着さ
せ、温度:170℃で乾燥させた。得られた樹脂被覆ア
ラミド繊維は、樹脂により形成された多数の突起部を有
するものであり、これらの突起部は、該突起部の最大
径:d1と突起部を除く部分の平均径:d2との比率:d
1/d2が、1.3倍以上のものが90%以上を占めてい
た。Example 1 Aramid fiber, copolyparaphenylene / 3,4'oxydiphenylene terephthalamide fiber (Tecjin Corp., "Technola", 1666.7 dtex (1500 de) Using)), the resin was immersed in a vinyl ester resin to adhere so that the amount of the vinyl ester resin attached was 150% by weight, and dried at a temperature of 170 ° C. The obtained resin-coated aramid fiber has a large number of protrusions formed of resin, and these protrusions have a maximum diameter of the protrusions: d 1 and an average diameter of a portion excluding the protrusions: d. Ratio with 2 : d
Those having a ratio of 1 / d 2 of 1.3 times or more accounted for 90% or more.
【0033】このような突起部を有する樹脂被覆体を3
0mmの長さにカットして、樹脂被覆体を得た。得られ
た樹脂被覆体は、平均して4.1個の突起部を有するも
のであった。該樹脂被覆体をコンクリート補強用材料と
して用いて前記(1)及び(2)に記載した方法により
試験用のコンクリートを作成し、補強用材料引抜き強力
及びコンクリート曲げ強度を試験した。試験結果を表1
に示す。The resin coating having such projections is
It was cut to a length of 0 mm to obtain a resin-coated body. The obtained resin-coated body had 4.1 projections on average. Using the resin-coated body as a concrete reinforcing material, a test concrete was prepared by the method described in the above (1) and (2), and the pull-out strength of the reinforcing material and the concrete bending strength were tested. Table 1 shows the test results.
Shown in
【0034】[実施例2]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、ビニロン繊維(クラレ(株)製、1
333.3dtex(1200de))を用いる以外は実施
例1と同様に行って樹脂被覆体からなるコンクリート等
の補強用材料を得た。該コンクリート等の補強用材料を
実施例1と同様にして評価した結果を表1に併せて示
す。Example 2 Instead of the aramid fiber used in Example 1, vinylon fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., 1
Except for using 333.3 dtex (1200 de), the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a reinforcing material such as concrete made of a resin coating. Table 1 also shows the results of evaluation of the reinforcing material such as concrete in the same manner as in Example 1.
【0035】[実施例3]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、ポリエチレン繊維(東洋紡(株)
製、1333.3dtex(1200de))を用い、さら
に乾燥温度を90℃に低下させて実施した以外は実施例
1と同様に行って樹脂被覆体からなるコンクリート等の
補強用材料を得た。該コンクリート等の補強用材料を実
施例1と同様にして評価した結果を表1に併せて示す。[Example 3] Instead of the aramid fiber used in Example 1, polyethylene fiber (Toyobo Co., Ltd.)
1333.3 dtex (1200 de), and the drying temperature was further reduced to 90 ° C., except that the drying was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a reinforcing material such as concrete made of a resin-coated body. Table 1 also shows the results of evaluation of the reinforcing material such as concrete in the same manner as in Example 1.
【0036】[実施例4]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、ポリエステル(ポリエチレンテレ
フタレート)繊維(帝人(株)製、1111.1dtex
(1000de))を用いた以外は実施例1と同様に行っ
て樹脂被覆体からなるコンクリート等の補強用材料を得
た。該コンクリート等の補強用材料を実施例1と同様に
して評価した結果を表1に併せて示す。Example 4 Polyester (polyethylene terephthalate) fiber (manufactured by Teijin Limited, 1111.1 dtex) was used in place of the aramid fiber used in Example 1.
(1000 de)), except that a reinforcing material such as concrete made of a resin coating was obtained in the same manner as in Example 1. Table 1 also shows the results of evaluation of the reinforcing material such as concrete in the same manner as in Example 1.
【0037】[実施例5]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、PBO繊維(東洋紡(株)製、11
11.1dtex(1000de))を用いる以外は実施例
1と同様に行って樹脂被覆体からなるコンクリート等の
補強用材料を得た。該コンクリート等の補強用材料を実
施例1と同様にして評価した結果を表1に併せて示す。Example 5 Instead of the aramid fiber used in Example 1, PBO fiber (produced by Toyobo Co., Ltd., 11
Except that 11.1 dtex (1000 de) was used, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a reinforcing material such as concrete made of a resin-coated body. Table 1 also shows the results of evaluation of the reinforcing material such as concrete in the same manner as in Example 1.
【0038】[実施例6]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、市販のガラス繊維(富士ファイバ
ーグラス(株)製、1350dtex(約1215de))
を用いる以外は実施例1と同様に行って樹脂被覆体から
なるコンクリート等の補強用材料を得た。該コンクリー
ト等の補強用材料を実施例1と同様にして評価した結果
を表1に併せて示す。Example 6 Instead of the aramid fiber used in Example 1, a commercially available glass fiber (1350 dtex (about 1215 de), manufactured by Fuji Fiberglass Co., Ltd.)
In the same manner as in Example 1 except for using, a reinforcing material such as concrete made of a resin-coated body was obtained. Table 1 also shows the results of evaluation of the reinforcing material such as concrete in the same manner as in Example 1.
【0039】[実施例7]実施例1において使用したア
ラミド繊維に代えて、炭素繊維(東レ(株)製、1980
dtex(1782de))を用いる以外は実施例1と同
様に行って樹脂被覆体からなるコンクリート等の補強用
材料を得た。該コンクリート等の補強用材料を実施例1
と同様にして評価した結果を表1に併せて示す。Example 7 Carbon fibers (manufactured by Toray Industries, Inc., 1980) were used instead of the aramid fibers used in Example 1.
Except for using dtex (1782 de), the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a reinforcing material such as concrete made of a resin coating. The reinforcing material such as concrete was used in Example 1.
Table 1 also shows the results of the evaluation performed in the same manner as described above.
【0040】[比較例1]コンクリート用補強材料とし
て、コポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレ
ン・テレフタラミド繊維(帝人(株)製、「テクノーラ」、
1666.7dtex(1500de))であって、製糸
時に油剤を付与して収束した糸を用い(樹脂を被覆する
ことなく)、これを30mmの長さにカットした短繊維
をコンクリート補強用材料として用いて前記(1)及び
(2)に記載した方法により試験用のコンクリートを作
成し、補強用材料引抜き強力及びコンクリート曲げ強度
を試験した。試験結果を表1に併せて示す。[Comparative Example 1] As a reinforcing material for concrete, copolyparaphenylene / 3,4'oxydiphenylene terephthalamide fiber (manufactured by Teijin Limited, "Technola",
1666.7 dtex (1500 de)), a thread converged by applying an oil agent at the time of spinning is used (without coating the resin), and a short fiber cut into a length of 30 mm is used as a concrete reinforcing material. Test concrete was prepared by the methods described in the above (1) and (2), and the strength of pulling out the reinforcing material and the flexural strength of the concrete were tested. The test results are also shown in Table 1.
【0041】なお、この場合、カット長が30mmと長
く、且つ、油剤により収束されているのみであるため、
混練時に繊維間同士が絡まりあって、フロー値が高くな
り、繊維の分散が上手く出来ない問題も発生したが、該
混練物を型枠に手で押込んで試験片を作成した。In this case, since the cut length is as long as 30 mm and is only converged by the oil agent,
During kneading, the fibers became entangled with each other, resulting in a high flow value and a problem that the fibers could not be dispersed well. However, the kneaded product was manually pressed into a mold to prepare a test piece.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】なお、表中において、(切断)と表示したも
のは、引抜き強力試験において、補強材が切断したので
最後まで引き抜けなかったものを示し、その時の切断強
力を示した。In the table, what is indicated as (cut) indicates that in the pull-out strength test, the reinforcing material was cut off and could not be pulled out to the end because the reinforcing material was cut off, and the cut-off strength at that time was shown.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に使用する樹脂被覆体を模式的に示す側
面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing a resin coating used in the present invention.
1 突起部 2 突起部を除く部分 1 Projection 2 Excluding projection
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D06M 15/555 E04C 5/07 E04C 5/07 D06M 15/507 A (72)発明者 松井 亨景 大阪府茨木市耳原3丁目4番1号 帝人株 式会社大阪研究センター内 Fターム(参考) 2E164 AA05 AA11 4G012 LA13 4L033 AA05 AA07 AA08 AA09 AB01 AC11 CA45 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) D06M 15/555 E04C 5/07 E04C 5/07 D06M 15/507 A (72) Inventor Torukei Matsui Osaka Prefecture 3-4-1 Amihara, Ibaraki-shi F-term in Osaka Research Center, Teijin Limited (Reference) 2E164 AA05 AA11 4G012 LA13 4L033 AA05 AA07 AA08 AA09 AB01 AC11 CA45
Claims (10)
する基材の表面を熱可塑性樹脂、及び/又は、熱硬化性
樹脂で被覆した樹脂被覆体からなり、該樹脂被覆体は、
少なくとも1個の突起部を有しており、その長さが4m
m以上で、且つ、該突起部を除く部分の平均径の3倍以
上の長さを有していることを特徴とするコンクリート等
の補強用材料。1. A resin-coated body in which the surface of a substrate having a fibrous or flexible rod shape is coated with a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin, wherein the resin-coated body is
It has at least one protrusion, and its length is 4 m
m, and a length of at least three times the average diameter of the portion excluding the projections.
有機繊維であり、且つ、該樹脂被覆体の長さが4〜80
mmの範囲にある請求項1記載のコンクリート等の補強
用材料。2. The resin-coated body is made of an inorganic fiber or an organic fiber, and the length of the resin-coated body is 4 to 80.
The reinforcing material such as concrete according to claim 1, which is in the range of mm.
る請求項1又は2記載のコンクリート等の補強用材料。3. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is an aramid fiber.
ール系繊維である請求項1又は2記載のコンクリート等
の補強用材料。4. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is a polyvinyl alcohol-based fiber.
維である請求項1又は2記載のコンクリート等の補強用
材料。5. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is a polyethylene fiber.
繊維である請求項1又は2記載のコンクリート等の補強
用材料。6. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is a polypropylene fiber.
ル若しくは芳香族ポリエステル系繊維である請求項1又
は2記載のコンクリート等の補強用材料。7. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is an aliphatic polyester or aromatic polyester fiber.
ンベンゾビスオキサゾール(PBO)系繊維である請求項
1又は2記載のコンクリート等の補強用材料。8. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin coating is a polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) fiber.
請求項1又は2記載のコンクリート等の補強用材料。9. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is glass fiber.
請求項1又は2記載のコンクリート等の補強用材料。10. The reinforcing material for concrete or the like according to claim 1, wherein the base material of the resin-coated body is carbon fiber.
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