JPH0328154A - 鋼線補強ｆｒｃ押出成形品およびその製造方法 - 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、ビル用外壁材、床材、階段等建材等の用途に
適用しうる高性能化された鋼線補強ＦＲＣ押出成形品と
その製造方法に関するものである．（従来の技術） 従来より、ボルトランドセメント、微粉硅砂、石綿、パ
ルブ、押出助剤に水を加え、これらをξキサーで混合、
混練した繊維補強セメン｝　（ＦＲＣ）を押出威形機を
用いて中空建材に製造する技術は既に実用化され、ビル
用外壁材、Ｍ根材等で商品化されている． しかしながら、このＦＲＣ中空建材は石綿、パルブ等の
繊維を用いてセメント硬化体を補強しているものの、Ｆ
ＲＣにひび割れが発生した後の変形はわずかで、従来の
鉄筋で補強した製品に比ぺ゛、曲げ強度、衝撃等に対す
る安定性に欠け、建材に要求される強度の面で信頼性に
乏しいという欠点がある．この欠点を解消する目的で、
ＦＲＣ押出中空建材の押出方向に押出戒形と同時に鋼線
、メッシュ等を挿入した鋼線補強ＦＲＣ押出建材が開発
され、床板、階段等に商品化されている（セメント技報
年報ＸＸＸ　（昭５１）ｐ．４５６　〜４５９）．この
一例を第３図に略式斜視図で示す。すなわち、ＦＲＣ押
出建材３０はフランジ３２（例：厚さｌＯ開）、ウエブ
３４（例：厚さ１０ｍｍ）から構成され、各フランジお
よびウエプの交点に、例えば直径２．４ｍｍの鋼線３６
（図中黒丸で示す）が押出方向に挿入されている．なお
、従来例にあっては経済性又は、製造上困難を伴うため
鋼線３６はすべての交点に挿入されているのではなく、
ｌつおきに配筋されている．したがって、ＦＲＣ断面積
Ａｃに対する鋼線の断面積＾Ｓの比＾Ｓ／＾Ｃが小さく
、鋼線３６による補強効果はあまり期待できない．また
、ｉＩｌ線には表面が滑らかな丸棒が一般的に使用され
ており、ＦＲＣとの付着力も十分とは言えない。

（発明が解決しようとする課題） 前記したとおり、既に商品化されている鋼線補強ＦＲＣ
製品は鋼線挿入による曲げ強度、衝撃強度の上昇は殆ど
なく、厚物中空建材の場合などでは曲げ強度がむしろ低
下しているのが実状である．なお、衝撃に対しては製品
の崩壊を招かない程度の効果は認められる． このように、補強効果が殆ど認められないのは補強鋼線
の引張力＝断面積×引張強さがＦＲＣの曲げ強度、衝撃
強度を改善しうる程の値でないことと、鋼線の付着力が
不十分でＦＲＣにひび割れが生じると鋼線に作用する付
着力に鋼線の付着強度が耐えられなくなり、付着破壊す
るためである．また、一般に補強鋼線のＦＲＣによるか
ぶり厚さは３〜５！ａｌｌと通常の鉄筋コンクリート構
造物のコンクリートによる鉄筋のかぶり厚さ２０〜５ｈ
ｍに比して大幅に小さく、長期間使用すると、かぶりＦ
ＲＣが中性化され、押込まれた鋼線が腐食してＦＲＣ押
出材の耐久性が低下する恐れが強い．本発明は、前記し
た問題点を解消し、補強鋼線の発請を防止するとともに
ｍ線とＦＲＣとの間の付着力を高め、高強度、高靭性で
耐久性に優れた鋼線補強ＦＲＣ押出戒形品とその製造方
法を提供することを目的としている． （諜題を解決するための手段） ところで、エボキシ樹脂で被覆された防食鉄筋それ自体
はすでに実用化されている．しかしながら、このエポキ
シ樹脂塗装鉄筋または鋼線で補強されるコンクリートは
、被覆用樹脂の耐熱性が劣ることから従来、高温高圧養
生のオートクレーブ養生は行なわれていなかった．すな
わち、１８０゜Ｃ飽和蒸気圧の下ではエボキシ樹脂塗膜
が熱により劣化し、防食性能が低下するので実用化が困
難と考えられていたのであった。

しかしながら、本発明者は前述のような目的達成のため
の検討を行っている段階で各種の実験を試みていたとこ
ろ、ＦＲＣ中にエポキシ樹脂塗装鋼棒（直径９　ｍｓ＋
）を埋込み、オートクレーブ養生（１８０゜（　ｘ　５
　ｈｒ）を実施した後、長期間自然暴露した鋼線の耐食
性はオートクレーブ養生しない場合の鋼線と同等である
こと、またコンクリートとの付着力はエボキシ樹脂塗料
の表面が一旦軟化し、養生後の冷却時にコンクリートの
収縮と相俟って樹脂とコンクリートとの密着力が改善さ
れる結果、大幅に上昇することが分かった。

このように、本発明者は、ＦＲＣ押出威形品に埋設する
補強鋼線にいわば高温軟化性の熱硬化性樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂塗装を施すことによって前述の目的を達威で
きることを知り、本発明に至った． ここに、本発明は、熱硬化性樹脂被覆鋼線を内臓し、オ
ートクレーブ養生が施された鋼線補強ＦＲＣ押出威形品
である． さらに別の面からは、本発明は、ＦＲＣ押出成形品の押
出或形に際し、熱硬化性樹脂被覆鋼線をＦＲＣ押出成形
品に挿入し、次いでセメント硬化後１６０℃以上の温度
でオートクレーブ養生することがら或り、熱硬化性樹脂
を軟化させて鋼線とＦＲＣとの付着力を高め、曲げおよ
び衝撃強度を大幅に高めるとともに鋼線の耐食性を向上
させることを特徴とする鋼線補強ＦＲＣ押出成形品の製
造方法である． このように、本発明にあっては熱硬化性樹脂被覆鋼線を
使用することによって、養生後、高強度、高靭性でかつ
耐食性に優れた鋼線補強ＦＲＣ押出成形品が得られるの
である． （作用） 次に、本発明をさらに具体的に説明する。

なお、以下の説明にあって熱硬化性樹脂としてエボキシ
を例示しているが、その他、ポリエステル樹脂、アクリ
ルポリエステル樹脂等も同様に使用できるのであって、
その点において本発明が特に制限されないことは理解さ
れよう． なお、エポキシ樹脂は一般に熱硬化性であるが高温で軟
化する性質、つまり高温軟化性がある．通常、鉄筋コン
クリート構造物で用いられるエボキシ樹脂塗装鉄筋の製
法は静電粉体塗装法である．本発明にあってもそれをそ
のまま適用すれば良く、膜厚も代表的には２００〜３０
０μで十分である． このようにして製造されたエボキシ樹脂塗装鉄筋をコン
クリート中に埋込み、セメント硬化後にオートクレーブ
養生するのであるが、その場合養生条件が１４０　’Ｃ
　Ｘ　５　ｈｒまででは表面状態、硬度、密着力、耐食
性とも常温養生の場合と同一である．したがって、コン
クリートと塗膜との付着力は常温養生の場合と同じで、
塗膜表面が滑らかなため付着力は無塗装の場合より低下
する．しかし、養生条件が１６０　’Ｃ　Ｘ　５　ｈｒ
以上の高温、長時間に亘るようになると塗膜表面は光沢
がなくなり、表面の平滑性は大幅に低下するが、硬度、
密着力、耐食性は常温養生の場合と大差なく、しかもコ
ンクリ−１との付着力は表面の平滑性が低下したことと
、塗膜が軟化すると同時に養生後の冷却時にコンクリー
トが収縮することから、大幅に上昇する．好適養生条件
は１８０゜ＣＸ５ｈｒである．ここで塗膜の膜厚は２０
０±５０μであったが、この膜厚は使用する製品の用途
に応じて厚くしたり、薄＜シたりすることが望ましい。

すなわち、塩分環境下とか、セメントの中性化が促進さ
れるような特殊条件下では膜厚を厚くし、室内で耐食性
をあまり必要としない場所では薄くすることができる． これらの養生条件はエボキシ樹脂被覆の場合であり、そ
の他の熱硬化性樹脂の場合には別の養生条件が設定され
るが、要するに樹脂被覆層の光沢が失なわれ粗面化する
温度、時間以上の条件で養生すればよい． なお、鋼線補強の操作それ自体はすでに前述の公知文献
によっても知られており、本発明にあってもそれを利用
することでそのまま実施でき、その点において本発明が
特に制限されることはない．次に、実施例によって本発
明をさらに詳しく説明する． 実施例 第１図に略式斜視図で示すように幅１５０　ｍｓ＋，高
さ６０ｍｓ、フランジ１２およびウエブ１４の板厚が各
々ＩＯ請■のＦＲＣ押出中空材１０を製作し、ＪＩＳ　
Ａ　１４０８に準じて曲げ強度、靭性、衝撃強度を調査
した．鋼線１６は直径２．９　ｍｍのＪＩＳ　Ｇ　３５
３６相当材であって図中黒丸で示すように各フランジお
よびウエブの交点のいずれにおいても設けられた．この
ような構威は従来例にあっても同欅とした．用いたＦＲ
Ｃ押出中空材の種類を第１表に示す．なお、これラハス
べて１８０゜ＣＸ５ｈｒのオートクレーブ養生品であり
、本発明にかかる樹脂被覆鋼線のエボキシ樹脂塗装の膜
厚は２００μで静電粉体塗装によるものであった． 曲げ強度の試験結果は第１表、第２図に示す通りであっ
た． 第１表　ＦＲＣ押出威形品の強度試験結果すなわち，！
！４線補強のない比較例のを基準の１．０とすると従来
例■の曲げ強度は０．９と若干低下する．これに対して
本発明例◎の曲げ強度は２．１　と大幅に上昇する．そ
れとともに、ＦＲＣ中空建材がＦＲＣの圧縮破壊により
、強度低下するまでのたわみδＵが大幅に増加し、靭性
率δＵ／δｙが発明品の場合のみ、大きい値となる．こ
れはエボキシ樹脂塗装鋼線を用いることにより、付着破
壊を防止できたこと、高強度材（降伏点４０ｋｇｆ／＋
＊＋＊！→１９０ｋｇｆ／ａｍ”）に変更して、ＦＲＣ
が曲げ破壊する荷重よりも、鋼線が降伏する荷重を高く
したためである． 第２図は、ＦＲＣ押出中空材のたわみ量と曲げ荷重との
相関を示すグラフであり、本発明の場合優れた耐たわみ
性が発揮されることが分かる．衝撃強度試験は、曲げ強
度試験の場合と同じＦＲＣ中空材を用いた．第１表に結
果を示す．このときの衝撃試験は、支持間２５０　ａｍ
とし、製品の中央部に１５ｋｇの重りを落下させ、製品
が破壊する落下高さで評価した． 結果は、第１表に示すように、従来例では鋼線による補
強効果が殆どないが、本発明例では無補強の約３倍の衝
撃強度を有することが判る．エボキシ靜１！粉体塗装に
よる鋼線の耐食性試験結果は第２表の通りであり、オー
トクレーブ養生（１８０”Ｃ　Ｘ５ｈｒ）をうけた後も
、エボキシ樹脂塗膜の耐食性は非常に優れていることが
判る．（発明の効果） 本発明は、以上説明したとおりに構威されたことにより
、ＦＲＣ押出成形品の高強度、高靭性化がはかられると
ともに耐久性の向上が可能となって、その結果、製品の
軽量化、高性能化が達或されるという効果が奏され、産
業上極めて有益である．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のＦＲＣ押出中空材の略式斜視図； 第２図は、各種ＦＲＣ押出中空建材の曲げ試験結果を示
すグラフ；および 第３図は、従来の鋼線補強ＦＲＣ押出戒形品の略式斜視
母である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂被覆鋼線を内臓し、オートクレーブ
   養生が施された鋼線補強ＦＲＣ押出成形品。
2. （２）ＦＲＣ押出成形品の押出成形に際し、熱硬化性樹
   脂被覆鋼線をＦＲＣ押出成形品に挿入し、次いでセメン
   ト硬化後１６０℃以上の温度でオートクレーブ養生する
   ことから成る鋼線補強ＦＲＣ押出成形品の製造方法。