JPH1025141A - Aggregate and damping concrete - Google Patents
Aggregate and damping concreteInfo
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- JPH1025141A JPH1025141A JP17683296A JP17683296A JPH1025141A JP H1025141 A JPH1025141 A JP H1025141A JP 17683296 A JP17683296 A JP 17683296A JP 17683296 A JP17683296 A JP 17683296A JP H1025141 A JPH1025141 A JP H1025141A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、制振性能が要求さ
れる各種構造物等を構成する材料に用いるのに好適な骨
材および制振コンクリートに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aggregate and a damping concrete suitable for use as a material for constructing various structures and the like that require damping performance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ビル等の各種構造物に制振性能
が要求される場合には、マスダンパー、積層ゴム、スロ
ッシングダンパー等の各種制振装置を設置したり、地盤
と構造物とを防振ゴムや空気バネ等の振動絶縁体で絶縁
するという構造が用いられている。また、鉄道の軌道に
用いる枕木や床版には、振動緩衝材として、バラスや防
振ゴムが使用されている。2. Description of the Related Art In general, when various structures such as buildings require vibration damping performance, various types of vibration damping devices such as mass dampers, laminated rubber, sloshing dampers, etc. are installed, and the ground and structures are connected to each other. A structure in which insulation is provided by a vibration insulator such as a vibration-proof rubber or an air spring is used. Further, in sleepers and floor slabs used for railroad tracks, ballast and vibration-proof rubber are used as vibration dampers.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の技術には以下のような問題が存在する。
まず、構造物に制振機能を付加するために制振装置や振
動絶縁体を組み込む構造では、構造が複雑になるととも
に、空間の有効利用が妨げられてしまうという問題があ
る。また、枕木や床版に用いるバラスや防振ゴムは定期
的に交換する必要があり、メンテナンスに手間とコスト
がかかるという問題がある。しかも、近年の列車の高速
化にともない、バラスは使用することができなくなって
きている。However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.
First, in a structure in which a vibration damping device or a vibration insulator is incorporated to add a vibration damping function to a structure, there is a problem that the structure becomes complicated and effective use of space is hindered. In addition, the ballast and the vibration isolating rubber used for the sleepers and the floor slabs need to be periodically replaced, and there is a problem that maintenance is troublesome and costly. In addition, with the recent increase in speed of trains, it has become impossible to use ballasts.
【０００４】加えて、各種構造物等を形成する材料自体
に制振機能を持たせることが考えられる。近年では、金
属材料においては、制振機能を有するものとして積層鋼
板や制振合金等が開発されているが、コンクリート材料
においては制振性能を有したものは未だ開発されていな
い。[0004] In addition, it is conceivable that a material itself forming various structures or the like has a vibration damping function. In recent years, as a metal material, a laminated steel sheet, a vibration damping alloy, and the like have been developed as having a vibration damping function, but a concrete material having a vibration damping performance has not yet been developed.
【０００５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、構造を複雑にすることなく、かつ空間の有
効利用を妨げることもなく、低コストで制振性能を得る
ことのできる骨材および制振コンクリートを提供するこ
とを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a low-cost vibration-damping performance without complicating the structure and hindering effective use of space. It is an object to provide an aggregate and a damping concrete which can be formed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
コンクリート等の硬化性材料の中に混入する骨材が、該
骨材の外殻をなす中空の容器と、該容器内に移動自在に
封入された粒状体とからなることを特徴としている。The invention according to claim 1 is
Aggregate mixed into a hardening material such as concrete is characterized by comprising a hollow container forming an outer shell of the aggregate and a granular material movably sealed in the container.
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の骨
材において、前記骨材の比重が、これを混入すべき前記
硬化性材料の比重と略等しくなるよう設定されているこ
とを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the aggregate according to the first aspect, the specific gravity of the aggregate is set to be substantially equal to the specific gravity of the curable material into which the aggregate is mixed. And
【０００８】請求項３に係る発明は、コンクリート中に
骨材が混入され、前記骨材が、中空の容器内に粒状体が
移動自在に封入された構成とされていることを特徴とし
ている。The invention according to claim 3 is characterized in that an aggregate is mixed in concrete, and the aggregate is configured such that a granular material is movably sealed in a hollow container.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る骨材および制
振コンクリートの実施の形態の一例を、図１ないし図４
を参照して説明する。図１に示すように、制振性能の要
求されるビル等の各種構造物や、鉄道軌道を構成する枕
木、床版等（以下、単に「構造物Ａ」と略称する）は制
振コンクリートＣによって形成されている。この制振コ
ンクリートＣは、コンクリート本体１中に、複数の制振
骨材（骨材）２が分散して混入された構成となってい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an aggregate and a damping concrete according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, various structures such as buildings requiring vibration damping performance, sleepers, floor slabs, and the like (hereinafter, simply referred to as “structure A”) constituting a railway track are made of damping concrete C. Is formed by The damping concrete C has a configuration in which a plurality of damping aggregates (aggregates) 2 are dispersed and mixed in a concrete body 1.
【００１０】図１および図２に示すように、制振骨材２
は、例えば扁平球状形で、その外殻をなす中空の容器３
と、容器３内に封入された複数の粒状体４，４，…とか
ら構成されている。容器３は、例えば、金属、セラミッ
クス、セメント硬化体、プラスチック樹脂等からなり、
特に制振コンクリートＣの強度を確保するためには、金
属、セラミックス、セメント硬化体等、コンクリート本
体１と同等またはそれ以上の強度を有する材料を用いる
のが好ましい。図２に示したように、粒状体４は、例え
ば直径１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の球形で、例えば金属、
セラミックス、セメント硬化体等で形成されている。こ
れら粒状体４は、容器３内に空隙５が形成される程度の
量が容器３内に封入されており、これによりこれら粒状
体４が容器３内で移動自在とされている。As shown in FIG. 1 and FIG.
Is a hollow container 3 having a flat spherical shape and forming an outer shell, for example.
And a plurality of granular materials 4, 4,... Enclosed in the container 3. The container 3 is made of, for example, metal, ceramics, hardened cement, plastic resin, or the like.
In particular, in order to secure the strength of the damping concrete C, it is preferable to use a material having a strength equal to or higher than that of the concrete body 1, such as a metal, a ceramic, or a hardened cement body. As shown in FIG. 2, the granular material 4 is, for example, a sphere having a diameter of about 1 mm to 0.1 mm, for example, a metal,
It is formed of ceramics, cement hardened material, and the like. These granular materials 4 are sealed in the container 3 in such an amount that the voids 5 are formed in the container 3, whereby the granular materials 4 are movable in the container 3.
【００１１】このような制振骨材２は、その比重が、コ
ンクリート本体１の混練時（水、セメント等を混ぜ合わ
せた状態）における比重とほぼ等しくなるよう設定され
ている。これにより、コンクリート本体１に制振骨材２
を混練するに際して、制振骨材２が浮上あるいは沈下し
て分離するのを防ぐようになっている。なお、制振骨材
２の比重を調整するには、容器３の材質、厚さ等を変更
しても良いが、容器３内に封入する粒状体４の量を変更
するのが容易である。The specific gravity of such a vibration damping aggregate 2 is set to be substantially equal to the specific gravity when the concrete body 1 is kneaded (in a state where water, cement and the like are mixed). As a result, the damping aggregate 2
During kneading, the damping aggregate 2 is prevented from floating or sinking and separating. In order to adjust the specific gravity of the damping aggregate 2, the material, thickness, etc. of the container 3 may be changed, but it is easy to change the amount of the granular material 4 sealed in the container 3. .
【００１２】このような制振コンクリートＣによって形
成された構造物Ａでは、地震、風、鉄道や車の通過によ
る振動が作用すると、制振骨材２の粒状体４，４，…
が、容器３内で慣性運動により移動し、前記振動を打ち
消すようになっている。これについてより詳しく説明す
ると、これら粒状体４はコンクリート本体１と固定され
てないため、構造物Ａの動きに追随せず、慣性により静
止あるいは運動を続けることにより、図３（ａ）に示す
ように、他の粒状体４や容器３の内周面に衝突したり、
図３（ｂ）に示すように、他の粒状体４や容器３の内周
面との間で摩擦を生じる。これらの粒状体４どうしまた
は粒状体４と容器３の衝突・摩擦により、構造物Ａを形
成する制振コンクリートＣに加えられた運動エネルギー
はその一部が熱エネルギーに変換される。その結果、構
造物Ａの振動は、その振幅が低下して、振動が減衰され
るようになっている。In the structure A formed by the damping concrete C, when an earthquake, a wind, or a vibration caused by passage of a railway or a car acts, the granular materials 4, 4,.
Move in the container 3 by inertial motion to cancel the vibration. More specifically, as shown in FIG. 3 (a), since these granular materials 4 are not fixed to the concrete body 1, they do not follow the movement of the structure A and continue to stand still or move by inertia. In addition, it may collide with other granular material 4 or the inner peripheral surface of the container 3,
As shown in FIG. 3B, friction occurs between the other granular material 4 and the inner peripheral surface of the container 3. The kinetic energy applied to the damping concrete C forming the structure A is partially converted into thermal energy due to the collision / friction between the granular materials 4 or between the granular materials 4 and the container 3. As a result, the amplitude of the vibration of the structure A is reduced, and the vibration is attenuated.
【００１３】ここで、図４に、上記制振コンクリートＣ
（図４（ａ））と、粒状体４を含まない従来のコンクリ
ート（図４（ｂ））とにおける、振動が加えられたとき
の加速度の減衰状態を比較するグラフを示す。これらの
図からも判るように、制振コンクリートＣでは、従来よ
りも振動を速やかに減衰できるようになっている。FIG. 4 shows the vibration damping concrete C
4A and 4B are graphs for comparing the damping state of acceleration when vibration is applied between (FIG. 4A) and conventional concrete that does not include the granular material 4 (FIG. 4B). As can be seen from these figures, in the damping concrete C, the vibration can be attenuated more quickly than in the past.
【００１４】上述した制振コンクリートＣによれば、コ
ンクリート本体１中に制振骨材２が混入された構成から
なり、制振骨材２が、中空の容器３内に粒状体４，４，
…を移動自在に封入してなる構成となっている。これに
より、この制振コンクリートＣで形成された構造物Ａに
振動が加えられると、制振骨材２の粒状体４が容器３内
で前記振動とは位相差を持って振動し、いわゆるスロッ
シングダンパーと同様の効果を発揮して、前記振動を減
衰することができる。このようにして、この制振コンク
リートＣで構造物Ａを形成することにより、それ自体が
制振効果を有するものとすることができ、さらには振動
による騒音を低減することができる。したがって、従来
のように制振装置や振動絶縁体を組み込むことなく、単
純な構造でかつ低コストで制振効果を付加することがで
き、空間の有効利用を妨げることもない。また、鉄道軌
道の枕木や床版にバラスや防振ゴムを用いる必要もない
ので、メンテナンスの簡易化およびこれによるコスト低
減を図ることができ、さらには近年の列車の高速化にも
対応することができる。さらに、その施工に際しては、
コンクリート本体１中に粒状体４を有した制振骨材２を
混練するのみでよいので、施工を容易に行うことができ
る。According to the above-described damping concrete C, the damping aggregate 2 is mixed in the concrete body 1, and the damping aggregate 2 is placed in the hollow container 3 in the granular material 4, 4, 4.
.. Are movably sealed. Thus, when vibration is applied to the structure A formed of the damping concrete C, the granular material 4 of the damping aggregate 2 vibrates in the container 3 with a phase difference from the vibration, so-called sloshing. The same effect as a damper can be exhibited to attenuate the vibration. In this way, by forming the structure A with the damping concrete C, it is possible to have the damping effect itself, and further reduce noise due to vibration. Therefore, a vibration damping effect can be added at a low cost with a simple structure without incorporating a vibration damping device or a vibration insulator as in the related art, and the effective use of space is not hindered. In addition, since it is not necessary to use ballasts and rubber dampers for railroad railroad sleepers and floor slabs, maintenance can be simplified and costs can be reduced. Can be. Furthermore, in the construction,
Since it is only necessary to knead the damping aggregate 2 having the granular material 4 in the concrete body 1, construction can be easily performed.
【００１５】なお、上記実施の形態において、制振骨材
２の容器３の形状については、扁平球状に限定するもの
ではなく、球状、立方体状、直方体状等、他の形状であ
っても良い。また、粒状体４についても、その形状は球
形に限定するものでなく、楕円球状、立方体状、直方体
状、多角形状、不整形体状等、他の形状を採用しても良
い。もちろん、これら容器３、粒状体４の大きさ、およ
び数については何ら限定するものでなく、所望の制振効
果を発揮するよう、適宜設定すればよい。制振性能をさ
らに向上させるため、粒状体４に加え、容器３内に水等
の液体を封入する構成としても良い。さらに、容器３内
で粒状体４が運動したときの音を抑えるため、例えば容
器３の内周面にゴム等を配設する構成としても良い。防
音のため、内周面にゴムを貼着しても良い。In the above embodiment, the shape of the container 3 of the damping aggregate 2 is not limited to a flat spherical shape, but may be other shapes such as a spherical shape, a cubic shape, and a rectangular parallelepiped shape. . Further, the shape of the granular material 4 is not limited to a spherical shape, but may be another shape such as an elliptical sphere, a cube, a rectangular parallelepiped, a polygon, or an irregular body. Of course, the size and the number of the container 3 and the granular material 4 are not limited at all, and may be appropriately set so as to exhibit a desired vibration damping effect. In order to further improve the vibration damping performance, a configuration in which a liquid such as water is sealed in the container 3 in addition to the granular material 4 may be adopted. Furthermore, in order to suppress the sound when the granular material 4 moves in the container 3, for example, rubber or the like may be provided on the inner peripheral surface of the container 3. Rubber may be attached to the inner peripheral surface for soundproofing.
【００１６】また、制振コンクリートＣに、制振骨材２
だけでなく通常の骨材を混入させる構成としてもよい。
さらに、この制振コンクリートＣは、単なるコンクリー
ト造だけでなく、いわゆる鉄筋コンクリート造、鉄骨コ
ンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、プレストレス
コンクリート、ポストストレスコンクリート等にも適用
することができるのは言うまでもない。Also, the damping aggregate 2 is added to the damping concrete C.
Not only that, but also a structure in which ordinary aggregate is mixed may be used.
Further, it goes without saying that the vibration damping concrete C can be applied not only to a mere concrete structure but also to a so-called reinforced concrete structure, a steel frame concrete structure, a steel frame reinforced concrete structure, a prestressed concrete, a post stressed concrete and the like.
【００１７】さらに、上記制振コンクリートＣで形成す
る構造物Ａとして上記に挙げたビル等の各種構造物、鉄
道軌道の枕木や床版以外にも、例えば地下鉄近傍のビル
や、鉄道の駅舎に一体に設けられた駅ビル、高架道路な
どにおいても好適に用いることが可能である。Furthermore, in addition to the various structures such as the buildings mentioned above as the structures A formed of the above-mentioned damping concrete C, sleepers and floor slabs of railway tracks, for example, buildings near subways and railway station buildings. It can be suitably used also in a station building, an elevated road, and the like provided integrally.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る骨
材によれば、外殻をなす中空の容器と、該容器内に移動
自在に封入された粒状体とからなる構成となっている。
そして、この骨材をコンクリート等の硬化性材料に混入
させて各種構造物等を形成すれば、地震、風、交通等に
よる振動が作用したときに、容器内で粒状体が運動して
前記振動を減衰することができる。As described above, according to the aggregate according to the first aspect, the structure comprises the hollow container forming the outer shell and the granular material movably sealed in the container. I have.
When this aggregate is mixed with a hardening material such as concrete to form various structures, etc., when vibration due to earthquake, wind, traffic, etc. acts, the granular material moves in the container and the vibration Can be attenuated.
【００１９】請求項２に係る骨材によれば、骨材の比重
を、これを混入すべき硬化性材料の比重と略等しくなる
よう設定する構成となっている。これにより、硬化性材
料に骨材を混練するときに、骨材が硬化性材料中で浮上
したり沈下したりして分離するのを防ぐことができる。According to the aggregate according to the second aspect, the specific gravity of the aggregate is set to be substantially equal to the specific gravity of the curable material into which the aggregate is to be mixed. Thereby, when kneading the aggregate with the curable material, it is possible to prevent the aggregate from floating and sinking in the curable material and separating.
【００２０】請求項３に係る制振コンクリートによれ
ば、コンクリート中に骨材を混入した構成からなり、骨
材を、中空の容器内に粒状体を移動自在に封入してなる
構成となっている。これにより、この制振コンクリート
で各種構造物等を形成すれば、地震、風、交通等による
振動が作用したときに、骨材の容器内で粒状体が運動し
て前記振動を減衰することができる。したがって、この
制振コンクリートで形成した各種構造物等に制振機能を
付加することができ、さらには振動による騒音も低減す
ることができる。しかも、従来のように制振装置や振動
絶縁体を組み込むこともないので、単純な構造でかつ低
コストで前記効果を得ることができ、加えて空間の有効
利用を妨げることもない。また、鉄道軌道の枕木や床版
に制振コンクリートを用いれば、バラスや防振ゴムを用
いる必要もないので、メンテナンスの簡易化およびこれ
によるコスト低減を図ることができ、さらには近年の列
車の高速化にも対応することができる。さらに、その施
工に際しては、コンクリート中に前記粒状体を有した骨
材を混練するのみでよいので、施工を容易に行うことが
できる。According to the third aspect of the present invention, the concrete has a structure in which an aggregate is mixed in the concrete, and the aggregate is formed by movably enclosing a granular material in a hollow container. I have. Accordingly, if various structures and the like are formed from the damping concrete, when vibrations due to earthquake, wind, traffic, etc. act, the granular material moves in the aggregate container to attenuate the vibrations. it can. Therefore, a vibration damping function can be added to various structures and the like formed of the vibration damping concrete, and noise due to vibration can be reduced. In addition, since the vibration damping device and the vibration insulator are not incorporated as in the related art, the above effects can be obtained with a simple structure and at low cost, and the effective use of space is not hindered. In addition, if damping concrete is used for sleepers and floor slabs of railway tracks, it is not necessary to use ballasts and vibration-proof rubber, so that maintenance can be simplified and the cost can be reduced. It can respond to high speed. Furthermore, at the time of the construction, it is only necessary to knead the aggregate having the granular material in the concrete, so that the construction can be easily performed.
【図１】 本発明に係る骨材および制振コンクリートの
一例を示す立断面図である。FIG. 1 is an elevational sectional view showing an example of an aggregate and damping concrete according to the present invention.
【図２】 前記骨材を示す立断面図である。FIG. 2 is an elevational sectional view showing the aggregate.
【図３】 同骨材内で粒状体が運動している状態を示す
立断面図である。FIG. 3 is an elevational sectional view showing a state in which a granular material is moving in the aggregate.
【図４】 本発明に係る制振コンクリートと、従来のコ
ンクリートとでの振動の減衰状態を比較する図である。FIG. 4 is a diagram comparing the damping state of vibration between the damping concrete according to the present invention and conventional concrete.
１ コンクリート体 ２ 制振骨材（骨材） ３ 容器 ４ 粒状体 Ｃ 制振コンクリート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concrete body 2 Damping aggregate (aggregate) 3 Container 4 Granular body C Damping concrete
Claims (3)
する骨材が、該骨材の外殻をなす中空の容器と、該容器
内に移動自在に封入された粒状体とからなることを特徴
とする骨材。An aggregate mixed in a hardening material such as concrete comprises a hollow container forming an outer shell of the aggregate, and a granular material movably sealed in the container. Aggregate characterized.
の比重が、これを混入すべき前記硬化性材料の比重と略
等しくなるよう設定されていることを特徴とする骨材。2. The aggregate according to claim 1, wherein the specific gravity of said aggregate is set to be substantially equal to the specific gravity of said curable material into which said aggregate is to be mixed.
骨材が、中空の容器内に粒状体が移動自在に封入された
構成とされていることを特徴とする制振コンクリート。3. A vibration damping concrete, wherein an aggregate is mixed into concrete, and the aggregate is configured such that a granular material is movably sealed in a hollow container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17683296A JPH1025141A (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Aggregate and damping concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17683296A JPH1025141A (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Aggregate and damping concrete |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1025141A true JPH1025141A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=16020624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17683296A Withdrawn JPH1025141A (en) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | Aggregate and damping concrete |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1025141A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015113694A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 大成建設株式会社 | Concrete member of excellent solid-borne sound reduction performance |
| CN107366544A (en) * | 2017-08-03 | 2017-11-21 | 华东交通大学 | A kind of piston type particle damping energy dissipation vibration damping subway segment |
| KR102270666B1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-29 | 한국건설기술연구원 | Light weight aggregate with adjustable specific gravity and its manufacturing method |
| CN114687342A (en) * | 2022-03-03 | 2022-07-01 | 温州大学 | Uplift pile with seismic isolation and reduction devices in underground building |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP17683296A patent/JPH1025141A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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