JPH06123158A - Composite material for construction - Google Patents
Composite material for constructionInfo
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- JPH06123158A JPH06123158A JP27467292A JP27467292A JPH06123158A JP H06123158 A JPH06123158 A JP H06123158A JP 27467292 A JP27467292 A JP 27467292A JP 27467292 A JP27467292 A JP 27467292A JP H06123158 A JPH06123158 A JP H06123158A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、壁材、床材、屋根材、
間仕切り材等の建築材として用いられる軽量かつ高強度
な建築用複合材に関する。The present invention relates to a wall material, a floor material, a roof material,
The present invention relates to a lightweight and high-strength building composite material used as a building material such as a partition material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、パネルとして用いられる軽量な建
築材としては、例えば、軽量気泡コンクリート（ＡＬ
Ｃ）パネルが知られている。該ＡＬＣパネルは、セメン
トペーストに発泡剤を加えて多孔質化し、オートクレー
ブ養生を行って製造されたものであり、鉄骨造やＲＣ造
の主に、床・屋根・外壁・間仕切りに広く使用されてい
る。また、ＡＬＣは、一般のコンクリートに比較して軽
量であると共に、断熱性に優れており、この特性が生か
されて使用されると共に、構造材として用いられる場合
もある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a lightweight construction material used as a panel, for example, lightweight cellular concrete (AL
C) Panels are known. The ALC panel is manufactured by adding a foaming agent to cement paste to make it porous and subjecting it to autoclave curing, and is widely used for floors, roofs, outer walls, and partitions, mainly in steel frame and RC structures. There is. Further, ALC is lighter in weight than general concrete and has excellent heat insulating properties, and thus it is sometimes used as a structural material while making use of this characteristic.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記軽量気
泡コンクリートは、一般のコンクリートに比較して軽量
であるが、嵩比重は、０．８〜１．５程度であり、さら
に軽量な建築用材料が求められていた。また、軽量気泡
コンクリートは、コンクリート自体が吸水性を有すると
共に、上述のように多孔質構造なので、さらに高い吸水
性を示し、屋根材等として用いた場合には、その表面
に、防水シート等により防水層を形成する必要がある。By the way, the lightweight cellular concrete is lighter than general concrete, but has a bulk specific gravity of about 0.8 to 1.5, which is a lighter building material. Was required. In addition, lightweight aerated concrete has a water-absorbing property as well as a porous structure as described above, and therefore exhibits a higher water-absorbing property. When used as a roofing material, etc., its surface is covered with a waterproof sheet or the like. It is necessary to form a waterproof layer.
【０００４】また、ＡＬＣパネルを構造材等の強度を要
求される場所に用いる場合、すなわち、ある程度の強度
を必要とする場合には、予め鉄筋で補強されたＡＬＣパ
ネルを用いる必要がある。しかし、ＡＬＣパネルを、鉄
筋で補強することにより、その軽量性が損なわれてしま
う。また、ＡＬＣパネルは、比較的脆く、衝撃が加わる
と欠ける場合があり、搬送作業等において、端部が欠け
てしまうことがあった。Further, when the ALC panel is used in a place where strength such as a structural material is required, that is, when a certain amount of strength is required, it is necessary to use an ALC panel reinforced in advance with reinforcing bars. However, the reinforcement of the ALC panel with the reinforcing bar impairs its lightness. Further, the ALC panel is relatively fragile and may be chipped when an impact is applied, and the end part may be chipped in the transportation work or the like.
【０００５】本発明は、軽量な建築材として広く使用さ
れ、かつ、以上のような問題を有するＡＬＣパネルに代
えて、極めて軽量で、防水性を有し、かつ重量を余り増
加させずに設計要求に対応する強度を容易に実現するこ
とができる建築用複合材を提供することを目的としてい
る。The present invention replaces an ALC panel which is widely used as a lightweight construction material and has the above-mentioned problems, and is designed to be extremely lightweight, waterproof, and not excessively increase in weight. It is an object of the present invention to provide a building composite material that can easily realize strength that meets requirements.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の建築用複合材
は、板状の芯材層と、該芯材層の少なくとも一方の面を
覆うように設けられた繊維シートからなる繊維層と、前
記繊維シートと前記芯材層とを接着すると共に前記繊維
シートに含浸する樹脂とを有することを前記課題の解決
手段とした。また、前記芯材層が発泡樹脂からなること
を前記課題の解決手段とした。さらに、前記芯材層が、
ハニカム構造を有することを前記課題の解決手段とし
た。The building composite material of the present invention comprises a plate-shaped core material layer, and a fiber layer comprising a fiber sheet provided so as to cover at least one surface of the core material layer, The resin for impregnating the fibrous sheet while adhering the fibrous sheet and the core material layer together is a means for solving the above problems. Further, the core material layer is made of a foamed resin as a means for solving the above problems. Furthermore, the core material layer,
Having a honeycomb structure was taken as a means for solving the above problems.
【０００７】[0007]
【作用】前記構成によれば、本発明の建築用複合材に曲
げ応力がかかった際に、芯材として必ずしも強度の高い
ものを用いなくとも、引っ張り強度の高い繊維層により
曲げ応力による破壊に耐え、さらに高い弾性係数を有す
る繊維層において、曲げ応力による変形に耐えることが
可能となる。また、繊維シートは、剪断力や衝撃等も吸
収することが可能であり、強度の低い芯材を用いても、
必要な強度を有する建築用複合材を得ることができる。According to the above construction, when a bending stress is applied to the building composite material of the present invention, even if a core material having a high strength is not necessarily used, the fiber layer having a high tensile strength can prevent the damage due to the bending stress. It is possible to endure and to withstand deformation due to bending stress in a fiber layer having a higher elastic modulus. In addition, the fiber sheet can absorb shearing force, impact, etc., and even if a core material having low strength is used,
It is possible to obtain a building composite material having the required strength.
【０００８】従って、芯材として軽量かつ断熱性を有す
るが必ずしも強度の高くない発泡樹脂を用いた場合に
は、軽量で断熱性を有すると共に、繊維層により高い強
度を有する建築材を得ることができる。また、建築用複
合材の繊維層の設けられた部分には、樹脂が含浸された
繊維シートにより覆われた状態となっているので、芯材
の吸水性の如何に係わらず、防水性・止水性を有するこ
とになる。また、繊維層として合成繊維（ガラス繊維、
炭素繊維を含む）を用いることにより、腐食性に優れた
建築材とすることができ、上記軽量性（比重１以下）に
よる浮力と、防水性・止水性との組み合わせにより、海
洋構築物等への応用も期待できる。Therefore, when a foamed resin which is lightweight and has a heat insulating property, but not necessarily high strength is used as the core material, it is possible to obtain a building material which is lightweight and has a heat insulating property and which has a fiber layer having a high strength. it can. In addition, the part of the building composite material where the fiber layer is provided is covered with a resin-impregnated fiber sheet, so regardless of the water absorption of the core material, it is waterproof and waterproof. It will be water-based. In addition, synthetic fibers (glass fiber,
By using (including carbon fiber), it is possible to make a building material with excellent corrosiveness, and by combining the buoyancy due to the above-mentioned lightness (specific gravity of 1 or less) with waterproofness / waterproofness, Applications can be expected.
【０００９】また、建築用複合材への応力に対する強度
及び弾性係数は、繊維シートの繊維の種類、繊維シート
の繊維の方向、繊維シートの枚数等により容易に調節す
ることができる。また、繊維シート自体及び繊維シート
を接着する樹脂層は、比較的軽量であり、繊維層をある
程度厚く成形することにより、建築用複合材の軽量性
を、あまり損なわずに、適宜の強度に形成することがで
きる。The strength and elastic modulus of the building composite material against stress can be easily adjusted by the type of fibers of the fiber sheet, the direction of the fibers of the fiber sheet, the number of fiber sheets, and the like. Further, the fiber sheet itself and the resin layer for adhering the fiber sheet are relatively lightweight, and by forming the fiber layer to a certain degree of thickness, it is possible to form the composite material for construction with appropriate strength without impairing the lightness. can do.
【００１０】また、芯材としてハニカム構造を取り入れ
ることで、軽量性や断熱性を損なわずに、さらに建築用
複合材に強度、剛性、特に圧縮強度を付加することがで
きる。従って、ハニカム構造を取り入れることにより、
前記繊維層との相乗効果により、軽量性を損なわずによ
り大きな強度を得ることができる。Further, by adopting a honeycomb structure as the core material, it is possible to add strength and rigidity, particularly compressive strength, to the building composite material without impairing the lightness and the heat insulating property. Therefore, by incorporating the honeycomb structure,
Due to the synergistic effect with the fiber layer, greater strength can be obtained without impairing lightness.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施例の建築用複合材Ａ
を示す図面であり、図１は建築用複合材Ａの断面を示
し、図２は建築用複合材Ａの展開斜視を示すものであ
る。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a building composite material A according to a first embodiment of the present invention.
1 is a cross-sectional view of the building composite material A, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the building composite material A.
【００１２】建築用複合材Ａは、図１及び図２に示すよ
うに、板状の芯材１と、該芯材１の表面を覆うように積
層させられる繊維シート２…と、これら芯材１と繊維シ
ート２…とを接着すると共に、繊維シート２…に含浸さ
せられる樹脂（樹脂は繊維シート２…に含浸して繊維シ
ート２…と一体の繊維層２ａを形成する）とからなるも
のである。As shown in FIGS. 1 and 2, the building composite material A comprises a plate-shaped core material 1, fiber sheets 2 laminated so as to cover the surface of the core material 1, and these core materials. 1 and the fibrous sheet 2 are adhered to each other, and the resin is impregnated into the fibrous sheet 2 (the resin impregnates the fibrous sheet 2 to form the fibrous layer 2a integral with the fibrous sheet 2). Is.
【００１３】前記芯材１は、第１実施例において発泡樹
脂からなっている。該発泡樹脂としては、ポリスチレン
フォームが用いられている。なお、発泡樹脂としては、
ポリスチレンフォームに限定されるものではなく、ポリ
ウレタン系、ポリアミド系、、アクリル系、エポキシ
系、その他の発泡可能な樹脂を用いることができる。ま
た、発泡樹脂としてガラス繊維等で強化されたものを用
いても良い。The core material 1 is made of foamed resin in the first embodiment. Polystyrene foam is used as the foamed resin. As the foamed resin,
The resin is not limited to polystyrene foam, and polyurethane-based, polyamide-based, acrylic-based, epoxy-based, and other foamable resins can be used. Moreover, you may use what was reinforced with glass fiber etc. as a foaming resin.
【００１４】さらに、芯材１は、本発明において、発泡
樹脂に限定されるものではなく、普通セメント板、軽量
モルタル板、合板等の一般に板体やパネルとして用いら
れる材料を用いることができる。さらに、後述するよう
にハニカム構造を有する各種パネルを用いることができ
る。Further, the core material 1 is not limited to the foamed resin in the present invention, and materials generally used as plates or panels such as ordinary cement board, lightweight mortar board and plywood can be used. Furthermore, as will be described later, various panels having a honeycomb structure can be used.
【００１５】前記繊維層２ａは、繊維シート２…を主体
としてなるものであり、本実施例では、炭素繊維からな
り、該炭素繊維同士を繊維方向を揃えてシート状にバイ
ンダーにより接着したものを用いている。なお、繊維シ
ート２…は、炭素繊維に限られるものではなく、一般の
天然繊維や化学繊維を用いることができる。The fiber layer 2a is mainly composed of the fiber sheets 2 ... In this embodiment, it is composed of carbon fibers, and the carbon fibers are aligned in the fiber direction and bonded to each other by a sheet-like binder. I am using. The fiber sheets 2 are not limited to carbon fibers, and general natural fibers or chemical fibers can be used.
【００１６】例えば、天然繊維としては、綿、麻等のセ
ルロース高分子系植物繊維や、羊毛等のタンパク高分子
系動物繊維や、鉱物繊維を用いることができる。また、
化学繊維としては、耐熱合金繊維及びステンレス繊維等
の金属繊維、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維や、前
記セルロース高分子やタンパク質高分子等を用いた再生
繊維及び半合成繊維や、合成繊維を用いることができ
る。For example, as the natural fiber, a cellulosic polymer type plant fiber such as cotton or hemp, a protein polymer type animal fiber such as wool, or a mineral fiber can be used. Also,
Examples of the chemical fibers include metal fibers such as heat-resistant alloy fibers and stainless fibers, inorganic fibers such as carbon fibers and glass fibers, regenerated fibers and semi-synthetic fibers using the cellulose polymer or protein polymer, and synthetic fibers. Can be used.
【００１７】また、前記合成繊維としては、ポリアミド
系（例えばナイロン）、ポリビニルアルコール系、ポリ
塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル
系、ポリアクリロニトリル系、ポリオレフィン系、ポリ
尿素系、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系、ポ
リウレタン系、ポリフルオロエチレン系、ポリ青化ビニ
リデン系等の繊維を用いることができる。As the synthetic fiber, polyamide type (eg nylon), polyvinyl alcohol type, polyvinylidene chloride type, polyvinyl chloride type, polyester type, polyacrylonitrile type, polyolefin type, polyurea type, polyalkylene paraoxybenzoate. Fibers such as a series, polyurethane, polyfluoroethylene series, and polyvinylidene cyanide series can be used.
【００１８】また、本発明の建築用複合材Ａに用いられ
る繊維としては、強度、弾性係数等を考慮して、例え
ば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレ
ン繊維、炭化硅素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、ウ
ィスカー等を好適に用いることができる。また、繊維シ
ート２…のシート形成方法としては、前述のように繊維
を平行にして接着してシート状するもの、平織りや綾織
りや朱子織り等にして布状にするもの、また繊維の方向
をばらばらにして不織布もしくは紙状にしたもの等を用
いることができる。The fibers used in the building composite material A of the present invention are, for example, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, silicon carbide fibers, boron fibers in consideration of strength and elastic modulus. , Alumina fiber, whiskers and the like can be preferably used. As the sheet forming method of the fiber sheet 2, as described above, the fibers are arranged in parallel and bonded to form a sheet, a plain weave, a twill weave, a satin weave, or the like is formed into a cloth, and the direction of the fibers is changed. A non-woven fabric or a paper-like product which has been separated into pieces can be used.
【００１９】また、繊維は、主に引っ張り応力に対して
高い強度（ヤング率も含む）を有するものなので、シー
トの形成方法により、強度に方向性を有することにな
る。例えば、繊維が平行に配置されていれば、繊維に沿
った方向の引っ張り応力に対して高い強度を有し、布状
に形成した場合には、交差する繊維の方向に沿って、四
方からの引っ張り応力に対して高い強度を示す。Further, since the fiber mainly has a high strength (including Young's modulus) against tensile stress, the strength of the fiber has directionality depending on the method of forming the sheet. For example, if the fibers are arranged in parallel, they have high strength against tensile stress in the direction along the fibers, and when formed into a cloth, along the direction of the intersecting fibers, High strength against tensile stress.
【００２０】また、不織布や紙状に形成したものは、繊
維の方向がばらばらになっており、シートの面に沿った
全部の方向に強度を示すが、繊維に方向性のあるものに
比較して強度が低くなる。本実施例では、上述のように
繊維を平行にした繊維シート２…を用いているので、繊
維に沿った方向だけに高い強度を有することになるが、
複数の繊維シート２…をその繊維の方向をずらして積層
して用いることにより、繊維シート２…の面に沿った各
方向からの引っ張り応力に抗するようになっている。In the case of a non-woven fabric or a paper-shaped product, the fibers are scattered in different directions and show strength in all directions along the surface of the sheet. Strength becomes low. In this embodiment, since the fiber sheet 2 in which the fibers are parallel to each other is used as described above, it has high strength only in the direction along the fibers.
By using a plurality of fiber sheets 2 by laminating the fibers with the directions thereof shifted, it is possible to resist tensile stress from each direction along the surface of the fiber sheet 2.
【００２１】前記芯材１と繊維シート２…を接着する樹
脂としては、本実施例においてエポキシ樹脂を用いてい
る。なお、接着用の樹脂としは、エポキシ樹脂に限られ
るものではなく、周知の樹脂、例えば、熱硬化性樹脂の
フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポ
リエステエル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ
樹脂、ケイ素樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド、カゼイ
ン樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることがで
きる。An epoxy resin is used in this embodiment as a resin for adhering the core material 1 and the fiber sheet 2 ... The adhesive resin is not limited to the epoxy resin, and well-known resins such as thermosetting resin such as phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, and epoxy resin. , Silicon resin, alkyd resin, polyimide, casein resin, furan resin, urethane resin and the like can be used.
【００２２】また、用途によっては、熱可塑性樹脂を用
いることができ、例えば、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルプチラール、
ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、
ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、アイオノマー
樹脂、セルロース系プラスチック、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセ
タール、ポリフェニレンスルファイド、塩化ビニリデン
樹脂、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂等を用
いることができる。Further, a thermoplastic resin can be used depending on the use, and examples thereof include vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl utilal,
Polystyrene, ABS resin, polymethylmethacrylate,
Polyphenylene oxide, polyurethane, ionomer resin, cellulosic plastic, polyethylene, polypropylene, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene sulfide, vinylidene chloride resin, polyethylene terephthalate, fluororesin and the like can be used.
【００２３】また、上記構成の建築用複合材Ａを形成す
るには、芯材１の素材や接着剤となる樹脂の種類により
異なるが、基本的には、前記板状の芯材１の表面に接着
剤となる樹脂を塗布し、その上に繊維シート２を張り付
け、繊維シート２の上にさらに樹脂を塗布して、繊維シ
ート２に樹脂を含浸させる。そして、加熱等により、接
着剤となった樹脂を硬化させるものである。さらに、複
数層の繊維シート２を用いる場合には、樹脂を硬化させ
る前に、樹脂の塗布された繊維シート２の上にさらに繊
維シート２を重ね、繊維シート２の上からさらに樹脂を
塗布する作業を繰り返してから、樹脂を硬化させる。Further, in order to form the building composite material A having the above-mentioned structure, it basically depends on the material of the core material 1 and the kind of resin as the adhesive, but basically, the surface of the plate-shaped core material 1 A resin serving as an adhesive is applied to the fiber sheet 2, the fiber sheet 2 is attached thereto, and the resin is further applied onto the fiber sheet 2 to impregnate the fiber sheet 2 with the resin. Then, the resin that has become the adhesive is cured by heating or the like. Further, when using a plurality of layers of the fiber sheet 2, before the resin is cured, the fiber sheet 2 is further stacked on the resin-coated fiber sheet 2 and the resin is further coated on the fiber sheet 2. Repeat the work and then cure the resin.
【００２４】なお、繊維シート２…は、必ずしも芯材１
の両面に貼設する必要はなく、複合材Ａのどちらか一方
に、荷重がかかるような場合には、それに対応して芯材
１の片面だけに、繊維シート２…を貼設するようにして
も良い。また、繊維シート２…の枚数を、芯材の一方の
面と他方の面とで異なるものとしても良い。The fiber sheets 2 are not necessarily the core material 1.
It is not necessary to attach the fiber sheet 2 to both sides of the core material 1. If a load is applied to one of the composite materials A, the fiber sheet 2 ... Is attached to only one side of the core material 1 correspondingly. May be. Further, the number of the fiber sheets 2 may be different between one surface of the core material and the other surface thereof.
【００２５】上記構成の建築用複合材Ａによれば、芯材
１として必ずしも強度の高くない板体を用いても、繊維
シート２をその表面に接着したことにより、繊維の引っ
張り強度による高い曲げ強度を有する建築材を得ること
ができる。言い換えれば、芯材１として用いられる板体
として多種多様な材質のものを用いることができ、例え
ば、軽量性及び断熱性に優れた発泡樹脂を用いれば、軽
く断熱性に優れ、さらに前記繊維層２ａにより強化され
た強度の高い建築材を得ることができる。According to the building composite material A having the above-mentioned structure, even if the core material 1 is a plate body which is not necessarily high in strength, the fiber sheet 2 is adhered to the surface thereof, so that high bending due to the tensile strength of the fiber is achieved. A building material having strength can be obtained. In other words, a wide variety of materials can be used as the plate body used as the core material 1. For example, when a foamed resin excellent in lightweight property and heat insulating property is used, it is light and excellent in heat insulating property, and further, the fiber layer A high-strength building material reinforced by 2a can be obtained.
【００２６】また、芯材の少なくとも一方の面が樹脂を
含浸した繊維シート２…で覆われることになるので、建
築用複合材Ａは、前記樹脂により防水した状態となって
おり、防水性能及び止水性能を有する。さらに、繊維を
合成繊維とすれば、複合材に耐腐食性を付加することが
できる。また、複合材Ａは、上記軽量性、防水性、止水
性、耐腐食性により海洋構築物に好適な建築材として用
いることができる。また、複合材Ａは、従来のＡＬＣパ
ネルと比較して、衝撃が加わった際に欠けにくく、さら
に、繊維シート２…が衝撃を吸収し、芯材１が欠けるの
を防止することができる。また、万が一にも芯材１がわ
れた場合には、繊維シート２…が貼設されているので、
欠けた部分がばらばらになったり穴があいてしまうのを
防止することができる。Further, since at least one surface of the core material is covered with the fiber sheet 2 impregnated with the resin, the building composite material A is in a state of being waterproofed by the resin, and the waterproof performance and Has waterproof performance. Further, if the fibers are synthetic fibers, corrosion resistance can be added to the composite material. In addition, the composite material A can be used as a building material suitable for a marine structure because of the above-mentioned lightweight property, waterproof property, waterproof property, and corrosion resistance. Further, the composite material A is less likely to be chipped when an impact is applied as compared with the conventional ALC panel, and further, the fiber sheets 2 can absorb the impact and prevent the core material 1 from being chipped. Also, in the unlikely event that the core material 1 is removed, since the fiber sheets 2 are attached,
It is possible to prevent the chipped portion from coming apart and forming a hole.
【００２７】また、前記建築用複合材Ａが、上述のよう
に芯材１と繊維シート２…と樹脂との複合構造を有する
ことにより、容易に設計要求に対応する性能を有した建
築材を製造することができる。例えば、上記のように発
泡樹脂を芯材１として用いることにより、軽量かつ適度
な曲げ強度及び断熱性能及び防水・止水性能を有する建
築材を提供することができ、また、芯材にハニカム構造
を用いれば、上記各性能を有した上に、高い圧縮強度を
持たせることができる。Further, since the building composite material A has the composite structure of the core material 1, the fiber sheet 2, ... And the resin as described above, a building material having a performance that easily meets the design requirement can be obtained. It can be manufactured. For example, by using the foamed resin as the core material 1 as described above, it is possible to provide a building material that is lightweight and has appropriate bending strength, heat insulation performance, and waterproof / waterproof performance, and the core material has a honeycomb structure. By using, it is possible to have high compressive strength in addition to the above performances.
【００２８】また、繊維シート２…の繊維の方向性及び
繊維の種類及び繊維シートを積層する枚数により、その
性能を適宜に強化することができる。例えば、建築用複
合材Ａを床材として用いた場合には、上から荷重がかか
り、下に凸になるような曲げ強度がかかることになるの
で、床材の下の面に、繊維シート２…を多層に張り付け
れば、ピアノや多数の本棚等の大きな荷重に容易に耐え
る床材を製造することができる。なお、必ずしも床材の
下面側により多くの繊維シートを貼設することで、効率
良く床材の強度を高められるとは限らず、後述する試験
結果のように高い弾性係数を有する炭素繊維のシートを
用いた場合には、床材の上面側により多くの繊維シート
を貼設した方が高い強度を示す場合がある。すなわち、
複合材Ａにおいては、主に荷重が加わる面が決まってい
る場合に、繊維の弾性係数により、複合材Ａの２つの面
のどちらかにより多くの繊維シートを貼設することで、
効率良く強度を高めることができる場合がある。Further, the performance of the fiber sheets 2 can be appropriately enhanced depending on the directionality of the fibers, the type of the fibers, and the number of fiber sheets to be laminated. For example, when the building composite material A is used as a floor material, a load is applied from above, and bending strength is applied so that it is convex downward. Therefore, the fiber sheet 2 is formed on the lower surface of the floor material. If the ... are laminated in multiple layers, it is possible to manufacture a floor material that can easily withstand a large load such as a piano or a large number of bookshelves. In addition, it is not always possible to efficiently increase the strength of the flooring material by laminating more fiber sheets on the lower surface side of the flooring material, and a carbon fiber sheet having a high elastic modulus as in the test results described later. When using, the higher strength may be exhibited when more fiber sheets are attached to the upper surface side of the floor material. That is,
In the composite material A, when the surface to which the load is mainly applied is determined, by attaching a larger number of fiber sheets to either of the two surfaces of the composite material A, depending on the elastic modulus of the fiber,
In some cases, the strength can be efficiently increased.
【００２９】また、床材の上側の面に荷物の積み降ろし
等の衝撃がかかることが予想される場合には、例えば、
床材の上の面にアラミド繊維等の衝撃に強い繊維シート
２を多層に設けることにより、衝撃に強い床材とするこ
とができる。また、耐熱性や難燃性を要求される部材に
は、芯材１にセメントパネル等を用い、繊維及び樹脂に
耐熱性及び難燃性を有する材料を用いればよい。なお、
複合材Ａを、該複合材Ａの一部の面に他の部分より多く
の繊維シートを貼設しても良く、このような構成とすれ
ば複合材Ａの一部だけ、さらに強度を高めることがで
き、従来、異なる材質のものを使い分けていたような部
分でも一つの複合材Ａで対応することができる。すなわ
ち、複合材Ａを、さらに多様な設計要求に容易に対応で
きる建築材とすることができる。When it is expected that an impact such as loading and unloading of cargo is applied to the upper surface of the floor material, for example,
By providing multiple layers of impact-resistant fiber sheets 2 such as aramid fibers on the upper surface of the floor material, the impact-resistant floor material can be obtained. In addition, for a member that is required to have heat resistance and flame retardancy, a cement panel or the like may be used as the core material 1, and materials having heat resistance and flame retardancy may be used for the fibers and the resin. In addition,
The composite material A may have a larger number of fiber sheets attached to a part of the surface of the composite material A than the other parts. With such a configuration, the strength of only a part of the composite material A is further increased. Therefore, one composite material A can be used even for a portion where different materials are conventionally used properly. That is, the composite material A can be a building material that can easily meet various design requirements.
【００３０】以下に、図１に示すような、ポリスチレン
フォームの芯材１の両面に炭素繊維からなる繊維シート
２…をエポキシ樹脂により接着させた複合材Ａを用いて
強度試験を行った結果を示す。試験方法は、図３に示す
ように複合材Ａの両端部を支持した状態で、複合材Ａの
中央部の左右の平行な２線の上から荷重ＰをかけるＪＩ
Ｓ Ａ １４１４の単純曲げ試験の試験方法を用いたも
のである。なお、図３の符号Ｌは長さを示し、それぞれ
１００ｍｍである。また、ポリスチレンフォームの厚さ
は５０ｍｍのものを用いた。Below, as shown in FIG. 1, a strength test was conducted using a composite material A in which fiber sheets 2 made of carbon fibers were adhered to both sides of a polystyrene foam core material 1 with an epoxy resin. Show. The test method is as shown in FIG. 3, in which both ends of the composite material A are supported, and a load P is applied from above the two parallel left and right lines at the center of the composite material A.
The test method of the simple bending test of S A 1414 was used. In addition, the code | symbol L of FIG. 3 shows length and is 100 mm, respectively. The polystyrene foam used had a thickness of 50 mm.
【００３１】そして、上記試験方法による試験結果とし
て、荷重−変位量曲線を図４ないし図１０に示し、単位
面積当たり曲げ破壊荷重＝Ｐｍ／ｂｌ（ｋｇ／ｍ2）を
表１に示す。 Ｐｍ：試験中の最大荷重 ｂ：試験体の幅 ｌ：試験時のスパン（図３に示すＬの値の４倍） なお、試験は、各試験体のポリスチレンフォームの上下
面に積層する繊維シートの枚数を変更して行った。各試
験体の条件は以下の通りである。As the test results by the above test method, load-displacement amount curves are shown in FIGS. 4 to 10, and bending breaking load per unit area = Pm / bl (kg / m 2 ) is shown in Table 1. Pm: Maximum load during the test b: Width of the test body l: Span at the time of the test (4 times the value of L shown in FIG. 3) The test is a fiber sheet laminated on the upper and lower surfaces of the polystyrene foam of each test body. I changed the number of sheets. The conditions of each test body are as follows.
【００３２】試験体１（図４）：ポリスチレンフォーム
の両面に４枚ずつの繊維シートを積層したもの（図１及
び図２に示す第１実施例の複合材Ａ）。 試験体２（図５）：同じくポリスチレンフォームの両面
に４枚ずつの繊維シートを積層したもの。なお、試験体
２の荷重−変位量曲線においては、複合材Ａの変形の様
子を見るために、荷重を上げてから下げる動作を２回繰
り返した。 試験体３（図６）：ポリスチレンフォームの上面に２
枚、下面に６枚の繊維シートを積層したもの。 試験体４（図７）：ポリスチレンフォームの上面に６
枚、下面に２枚の繊維シートを積層したもの。 試験体５（図８）、試験体６（図９）、試験体７（図１
０）は、ポリスチレンフォームを単独で試験したもので
ある。なお、括弧内の図番は、対応する荷重−変位量曲
線のグラフを示す。Specimen 1 (FIG. 4): Polystyrene foam with four fiber sheets laminated on each side (composite material A of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2). Specimen 2 (FIG. 5): Similarly, four fiber sheets were laminated on both sides of polystyrene foam. In addition, in the load-displacement amount curve of the test body 2, the operation of increasing the load and then decreasing the load was repeated twice in order to observe the state of deformation of the composite material A. Specimen 3 (FIG. 6): 2 on top of polystyrene foam
One, six fiber sheets are laminated on the lower surface. Specimen 4 (FIG. 7): 6 on top of polystyrene foam
One and two fiber sheets laminated on the bottom. Specimen 5 (Fig. 8), Specimen 6 (Fig. 9), Specimen 7 (Fig. 1
0) is a polystyrene foam tested alone. In addition, the figure number in parentheses shows the graph of the corresponding load-displacement amount curve.
【００３３】 上記各図及び表１に示される試験の結果から明らかなよ
うに、芯材の面に高い弾性係数を有する炭素繊維の繊維
シートを貼設することにより、充分に曲げ応力に対する
強度を高めることができる。また、上記従来例のＡＬＣ
パネルでは、例えば、ＡＬＣパネルの中では比較的高い
強度が求められる床用パネルの単位荷重の規定が２４０
Ｋｇ／ｍ2もしくは３６０Ｋｇ／ｍ2となっており、上記
表１に試験結果を示す複合材Ａの強度がＡＬＣパネルよ
りはるかに高いことがわかる。また、試験体４の結果に
示すように荷重がかかる面とその反対の面とで、繊維シ
ート２…の積層枚数を代えることにより、両面均等に繊
維シート２…を積層するよりも、同じ繊維シート２…の
枚数で大きな効果を得られる。[0033] As is clear from the results of the tests shown in the above figures and Table 1, the strength against bending stress can be sufficiently increased by sticking a fiber sheet of carbon fiber having a high elastic coefficient on the surface of the core material. it can. In addition, the above-mentioned conventional ALC
Regarding the panel, for example, the unit load regulation of the floor panel, which requires relatively high strength among ALC panels, is 240.
Has a kg / m 2 or 360 kg / m 2, the strength of the composite material A of the test results in Table 1 it can be seen that much higher than the ALC panels. Further, as shown in the results of the test body 4, by changing the number of laminated fiber sheets 2 on the surface to which a load is applied and the surface opposite thereto, the same fiber can be obtained, rather than laminating the fiber sheets 2 on both sides evenly. A large effect can be obtained with the number of sheets 2.
【００３４】図１１は、本発明の第２実施例の芯材１０
の一部を示す図面であって、第２実施例は、上記第１実
施例の複合材Ａの芯材１をハニカム構造を有するものと
したものである。図１１に示すように、第２実施例の芯
材１０は平面視して６角形の多数のセル１１…が設けら
れた周知のハニカム構造を有するものである。FIG. 11 shows a core material 10 according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the core material 1 of the composite material A of the first embodiment has a honeycomb structure. As shown in FIG. 11, the core material 10 of the second embodiment has a well-known honeycomb structure in which a large number of hexagonal cells 11 ... Are provided in a plan view.
【００３５】そして、第２実施例のハニカム構造を有す
る芯材１０の各セル１１…には、図示しない発泡樹脂が
充填されている。そして、第２実施例の複合材（図示
略）は、各セル１１に樹脂が充填された芯材１０の両面
に第１実施例と同様に繊維シート２…を樹脂を含浸させ
た状態で積層するものである。The cells 11 of the core material 10 having the honeycomb structure of the second embodiment are filled with a foamed resin (not shown). Then, the composite material (not shown) of the second embodiment is laminated in a state in which the fiber sheets 2 are impregnated with the resin on both surfaces of the core material 10 in which each cell 11 is filled with the resin, as in the first embodiment. To do.
【００３６】また、前記ハニカム構造の芯材１０は、そ
の素材を特に限定されものではなく、アルミ等の金属や
樹脂や紙等から製造することができる。また、ハニカム
構造の芯材１０の内部に充填される発泡樹脂は、上記第
１実施例に記載した発泡樹脂を用いることができる。ま
た、ハニカム構造の芯材１０の両端には、平面状の板体
１２が取り付けられ、平な側面を構成するようになって
いる。The material of the core material 10 having the honeycomb structure is not particularly limited, and it can be manufactured from metal such as aluminum, resin, paper or the like. As the foamed resin filled in the core material 10 having the honeycomb structure, the foamed resin described in the first embodiment can be used. Further, flat plate members 12 are attached to both ends of the core member 10 having a honeycomb structure so as to form flat side surfaces.
【００３７】一方の端部の板体１２には、各セル内に発
泡樹脂を充填するための注入孔１３が設けられ、６角形
のセル１１を構成する板体１４…には、隣接するセル１
１と連通する連通孔１５が形成されている。したがっ
て、前記ハニカム構造の芯材１０に、発泡樹脂を充填す
る際には、ハニカム構造の芯材１０の両面を板体（図示
略）で挟んで覆うようにした状態で、前記注入孔から硬
化する前の発泡樹脂を圧入し、発泡樹脂が硬化した段階
で前記板体を取り除くようになっている。The plate 12 at one end is provided with an injection hole 13 for filling the foamed resin into each cell, and the plates 14 constituting the hexagonal cells 11 are provided with adjacent cells. 1
A communication hole 15 that communicates with 1 is formed. Therefore, when the core material 10 having the honeycomb structure is filled with the foamed resin, the core material 10 having the honeycomb structure is sandwiched between plate bodies (not shown) so as to be covered and cured from the injection hole. The foamed resin before being pressed is press-fitted, and the plate is removed when the foamed resin is cured.
【００３８】このように発泡樹脂を充填された芯材１０
は、前記第１実施例と同様に、繊維シート２…を樹脂に
より接着されて複合材となる。第２実施例の複合材によ
れば、軽量で高い強度を有するハニカム構造を芯材とし
て用いたことにより、軽量で曲げ強度及び圧縮強度に優
れ、高い剛性を有すると共に、欠けることがない複合材
とすることができる。なお、第２実施例では、ハニカム
構造の各セル１１…に発泡樹脂を充填して、その両面に
繊維シート２…を樹脂により接着する構成としたが、ハ
ニカム構造の両面に板体（図示略）を貼設してハニカム
パネルを製造し、該ハニカムパネルの両面に繊維シート
２…を接着することにより、複合材を形成してもよい。The core material 10 thus filled with the foamed resin
In the same manner as in the first embodiment, the fiber sheets 2 ... Are bonded with resin to form a composite material. According to the composite material of the second embodiment, by using a lightweight and high-strength honeycomb structure as a core material, the composite material is lightweight and excellent in bending strength and compression strength, has high rigidity, and is not chipped. Can be In the second embodiment, the cells 11 of the honeycomb structure are filled with the foamed resin, and the fiber sheets 2 are adhered to both sides of the cells by the resin. However, a plate (not shown) is formed on both sides of the honeycomb structure. ) May be attached to manufacture a honeycomb panel, and the fiber sheet 2 is adhered to both surfaces of the honeycomb panel to form a composite material.
【００３９】図１２は、本発明の第３実施例の複合材Ｂ
の断面を示すものであって、該複合材Ｂは、板状の芯材
１ａとその両面に貼設させられる板体１６、１６と、こ
れら板体１６、１６の外面側に貼設させられる複数層の
繊維シート２…と、前記芯材１と板体１６の接着及び板
体１６と繊維シート２…の接着を行うと共に、繊維シー
ト２…へ含浸される樹脂１７とからなるものである。FIG. 12 shows a composite material B according to the third embodiment of the present invention.
The composite material B is a plate-shaped core material 1a, the plate bodies 16 and 16 attached to both surfaces thereof, and the outer surface side of these plate bodies 16 and 16. It is composed of a plurality of layers of fiber sheets 2, and the resin 17 with which the core material 1 and the plate body 16 and the plate body 16 and the fiber sheet 2 are bonded and the fiber sheet 2 is impregnated. .
【００４０】前記芯材１ａは、前記第１実施例で述べた
材質のものを使用することができる。また、前記板体１
６は、上記芯材１ａと同様の材質のものを使用すること
ができる。なお、前記芯材１ａと前記板体１６を同じ材
質で形成する必要はない。The core material 1a may be made of the material described in the first embodiment. Also, the plate 1
6 can be made of the same material as the core material 1a. The core material 1a and the plate body 16 do not have to be formed of the same material.
【００４１】この第３実施例の複合材Ｂは、基本的に、
第１実施例の芯材１を複数の材質からなる複数層から形
成したものである。そして、芯材１を複数層から形成す
ることにより、例えば強度の高い材質と、断熱性を有す
る材質との組み合わせのように、複合材Ｂに多数の機能
を持たせることが可能となると共に、外面に樹脂が含浸
した繊維シート２…の層を設けることにより、複合材Ｂ
全体に曲げ応力に対する高い強度を付加することができ
る。The composite material B of the third embodiment is basically
The core material 1 of the first embodiment is formed by a plurality of layers made of a plurality of materials. Then, by forming the core material 1 from a plurality of layers, it becomes possible to give the composite material B a large number of functions, such as a combination of a material having high strength and a material having heat insulation properties. By providing a layer of the fiber sheet 2 impregnated with resin on the outer surface, the composite material B
High strength against bending stress can be added to the whole.
【００４２】なお、第３実施例では、芯材１ａの両面に
板体１６及び繊維シート２…を設けたが、第１実施例の
実験例でも分かるように、応力がかかる面が決まってい
る場合には、片方の面に板体１６及び繊維シート２…を
設ける構成とし、もう一方の面には、板体１６か繊維シ
ート２…のどちらか一方を設けるかもしくは何も設けな
い構成としてもよい。また、繊維シート２…の枚数を、
芯材１ａの一方の面と他方の面で異なるものとしても良
い。In the third embodiment, the plate 16 and the fiber sheet 2 are provided on both sides of the core material 1a. However, as can be seen from the experimental example of the first embodiment, the stressed surface is determined. In this case, the plate 16 and the fiber sheet 2 are provided on one surface, and either the plate 16 or the fiber sheet 2 is provided on the other surface, or nothing is provided. Good. In addition, the number of fiber sheets 2 ...
The one surface and the other surface of the core material 1a may be different.
【００４３】また、第３実施例では、芯材１ａの両面に
板体１６、１６を貼設し、さらに板体１６の外面に繊維
シート２…を貼設する構成としたが、芯材１ａの両面に
繊維シート２…を貼設し、さらに繊維シート２…の外面
に板体１６を貼設する構成としてもよい。上記構成にす
れば、複合材Ｂの表面に仕上げ材となる板体１６を貼設
する構成にできるので、より複合材Ｂの使用範囲を広げ
ることができる。In the third embodiment, the plates 16 and 16 are attached to both surfaces of the core 1a, and the fiber sheets 2 are attached to the outer surface of the plate 16, but the core 1a is used. The fiber sheets 2 may be attached to both surfaces of the fiber sheet 2, and the plate 16 may be attached to the outer surface of the fiber sheet 2. With the above configuration, since the plate body 16 serving as a finishing material is attached to the surface of the composite material B, the range of use of the composite material B can be further expanded.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の建
築用複合材によれば、芯材に必ずしも高い強度を持たな
い材質のものを用いても、繊維層により高い強度を付加
することができるので、芯材に軽量で断熱性を有するも
の、例えば発泡樹脂を用いれば、ＡＬＣパネルよりも軽
量で、かつ、断熱性及び防水性を有する建築材、例え
ば、床材、壁材、間仕切り材、屋根材などとすることが
できる。As described above in detail, according to the building composite material of the present invention, even if a core material made of a material which does not necessarily have high strength is used, a higher strength is added to the fiber layer. Therefore, if a core material that is lightweight and has heat insulating properties, such as a foamed resin, is used, a building material that is lighter than ALC panels and that has heat insulating properties and waterproof properties, such as floor materials, wall materials, and partitioning materials, can be used. It can be wood, roofing, etc.
【００４５】また、本発明の建築用複合材は、繊維シー
トの積層枚数、繊維シートの繊維の種類、芯材の材質等
により適宜の強度を有する建築材とすることができ、建
築材として多様な設計要求に容易に対応することができ
る。例えば、芯材としてハニカム構造を用いることによ
り、繊維シートを用いたことによる曲げ応力や衝撃に対
する強度と共に、剛性及び圧縮応力に対する強度も付加
することができ、本発明の建築用複合材の適用範囲を広
げることができる。The building composite material of the present invention can be made into a building material having an appropriate strength depending on the number of laminated fiber sheets, the type of fibers of the fiber sheet, the material of the core material, etc. Various design requirements can be easily met. For example, by using a honeycomb structure as the core material, it is possible to add strength against bending stress and impact due to the use of the fiber sheet, as well as strength against rigidity and compressive stress, and the application range of the building composite material of the present invention. Can be extended.
【図１】本発明の第１実施例の建築用複合材を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a building composite material according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記建築用複合材を示す展開斜視図である。FIG. 2 is a developed perspective view showing the building composite material.
【図３】上記建築用複合材の単純曲げ試験の試験方法を
説明するための正面図である。FIG. 3 is a front view for explaining a test method of a simple bending test of the building composite material.
【図４】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図５】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図６】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図７】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図８】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図９】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を示
すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図１０】上記単純曲げ試験による荷重−変位量曲線を
示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a load-displacement amount curve obtained by the simple bending test.
【図１１】本発明の第２実施例の建築用複合材の芯材を
示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a core material of a building composite material according to a second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第３実施例の建築用複合材を示す断
面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a building composite material according to a third embodiment of the present invention.
１ 芯材 １ａ 芯材 ２ 繊維シート ２ａ 繊維層 １０ 芯材（ハニカム構造） １７ 樹脂 1 core material 1a core material 2 fiber sheet 2a fiber layer 10 core material (honeycomb structure) 17 resin
Claims (3)
一方の面を覆うように設けられた繊維シートからなる繊
維層と、前記繊維シートと前記芯材層とを接着すると共
に前記繊維シートに含浸する樹脂とを有することを特徴
とする建築用複合材。1. A plate-shaped core material layer, a fiber layer made of a fiber sheet provided so as to cover at least one surface of the core material layer, and the fiber sheet and the core material layer are bonded together. A building composite material comprising a resin that impregnates the fiber sheet.
特徴とする建築用複合材。2. The composite material for construction, wherein the core material layer is made of foamed resin.
とを特徴とする建築用複合材。3. The building composite material, wherein the core material layer has a honeycomb structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27467292A JPH06123158A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Composite material for construction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27467292A JPH06123158A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Composite material for construction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123158A true JPH06123158A (en) | 1994-05-06 |
Family
ID=17544956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27467292A Withdrawn JPH06123158A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Composite material for construction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123158A (en) |
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- 1992-10-13 JP JP27467292A patent/JPH06123158A/en not_active Withdrawn
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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