JPS58181761A - Carbon fiber reinforced cement hardened body - Google Patents

Carbon fiber reinforced cement hardened body

Info

Publication number
JPS58181761A
JPS58181761A JP6309282A JP6309282A JPS58181761A JP S58181761 A JPS58181761 A JP S58181761A JP 6309282 A JP6309282 A JP 6309282A JP 6309282 A JP6309282 A JP 6309282A JP S58181761 A JPS58181761 A JP S58181761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
reinforced cement
inorganic filler
fiber reinforced
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6309282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健一 松井
曽田 孝
茂 石木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP6309282A priority Critical patent/JPS58181761A/en
Publication of JPS58181761A publication Critical patent/JPS58181761A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、屋根材のような建築用材料等として用いら
れる繊維補強セメント硬化物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cured fiber-reinforced cement product used as a building material such as a roofing material.

繊維補強セメント板などの繊維補強セメント硬化物はポ
ルトランドセメントや高炉セメント等の水硬性セメント
硬化物を主成分とし、強度等の改良のため補強繊維を含
んでいる。従来、補強繊維としては石綿やガラス繊維が
広く使用されてきた。
Fiber-reinforced cement cured products such as fiber-reinforced cement boards are mainly composed of a hydraulic cement cured product such as Portland cement or blast furnace cement, and contain reinforcing fibers to improve strength and the like. Conventionally, asbestos and glass fibers have been widely used as reinforcing fibers.

しかし、石綿は産業衛生や公害等の面で取シ扱い上発生
する問題や、資源酸の問題等によシ、好んでは使用され
なくなりつつある。他方、ガラス繊mはセメント板中の
アルカリにより侵食され、セメント板の強度が長期にわ
たっては持続されないという問題がある。セメント板の
製造の際、水硬性セメントが水和反応に伴い高濃度のア
ルカリを溶は出させるからである。
However, asbestos is no longer being used favorably due to handling problems in terms of industrial hygiene and pollution, as well as acid resource problems. On the other hand, there is a problem in that the glass fibers m are eroded by the alkali in the cement board, and the strength of the cement board is not maintained over a long period of time. This is because during the manufacture of cement boards, hydraulic cement dissolves a high concentration of alkali as a result of a hydration reaction.

ところで、^強度、高弾性を有し、耐アルカリ性にもす
ぐれている炭素繊維が従来K〈らべ安価に作られるよう
になったので、最近、注目されるようになり、各方面で
その使用が検討されつつある。石炭や石油から安価に得
られるピッチを用いて炭素繊維が生産されるようになっ
たからである。
By the way, carbon fiber, which has strength, high elasticity, and excellent alkali resistance, has recently been attracting attention because it can be produced at a lower cost than conventional K. is being considered. This is because carbon fibers have come to be produced using pitch, which can be obtained inexpensively from coal and oil.

繊維補強セメント板の補強繊維として炭素繊維を使用す
ることも検討されているが、次のような間―があるため
、い事だ実用されるまでに至っていない。すなわち、炭
素繊維は安価になったとはいえまだまだ高価であると゛
いう問題、まな、石綿やガラス繊維に比べ、水硬性セメ
ント(セメントマトリックス)との付着性(なじみ)が
劣るという問題があるのである。炭素繊維を少量だけ使
用するようにすれば、炭素繊維を補強繊維とする繊維補
強セメント板(炭素繊維補強セメント板)の製造コスト
が下がり、炭素繊維の水硬性セメントに対する付着性の
悪さも緩和される。しかし、炭素繊維を少量使用するた
けでは、充分な強度を有する炭素繊維補強セメント板を
得ることが困難である。したがって、安価で、しかも、
−強度の炭素繊維補強セメント板を得るには、少量の炭
素繊維憂いかに有効に使用するかが最大の課題となる。
The use of carbon fiber as reinforcing fibers for fiber-reinforced cement boards has also been considered, but due to the following limitations, it has not yet been put into practical use. In other words, although carbon fiber has become cheaper, it is still expensive, and compared to asbestos and glass fiber, it has poor adhesion (compatibility) with hydraulic cement (cement matrix). . If only a small amount of carbon fiber is used, the manufacturing cost of fiber-reinforced cement boards (carbon fiber-reinforced cement boards) that use carbon fibers as reinforcing fibers will be reduced, and the poor adhesion of carbon fibers to hydraulic cement will be alleviated. Ru. However, if only a small amount of carbon fiber is used, it is difficult to obtain a carbon fiber-reinforced cement board with sufficient strength. Therefore, it is inexpensive and
- In order to obtain a strong carbon fiber reinforced cement board, the biggest challenge is how to use the small amount of carbon fiber effectively.

発明者らは、この課題を解決するため研究を重ねた。そ
の結果、丸味を持たない粒子を有する無機質充填材を炭
素繊維補強セメント板に含ませることとすれば、炭素繊
維のみを含ませただけの炭素繊維補強板に比べ、少量の
炭素繊維を使用するだけで高強度の炭素繊維補強セメン
ト硬化物を得ることができるということを見いだし、こ
こにこの発明を完成した。
The inventors conducted repeated research to solve this problem. As a result, if a carbon fiber-reinforced cement board were to contain an inorganic filler with particles that do not have roundness, a smaller amount of carbon fiber would be used compared to a carbon fiber-reinforced board that only contains carbon fibers. They discovered that it was possible to obtain a high-strength carbon fiber-reinforced cement cured product by using only the following methods, and thus completed this invention.

すなわち、この発明は、炭素繊維および有機質繊維を補
強繊維とし、充填材として丸味を持たない粒子からなる
ものを含む炭素繊維補強セメント硬化物をその要旨とす
る。以下、この発明について詳しく説明する。
That is, the gist of the present invention is a carbon fiber-reinforced cement cured product that uses carbon fibers and organic fibers as reinforcing fibers and contains non-rounded particles as a filler. This invention will be explained in detail below.

この発明にかかる炭素繊維補強セメント硬化物を水硬性
セメント硬化物を主成分とする。ここに、水硬性セメン
トとは水和反応により硬化するすべての結合材、たとえ
ば、通常のポルトランドセメント、高炉セメント、フラ
イアッンユセメント。
The carbon fiber reinforced cement cured product according to the present invention has a hydraulic cement cured product as a main component. Here, hydraulic cement refers to all binders that harden through a hydration reaction, such as ordinary Portland cement, blast furnace cement, and frying cement.

アルミナセメント、白色セメント等はもとより、ケイ酸
カルシウム系のトバモライト結合材やゾノトライト結合
材等をも含む。
It includes not only alumina cement, white cement, etc., but also calcium silicate-based tobermorite binders, xonotrite binders, etc.

炭素繊維はピッチから作られるものに限られるものでは
なく、たとえばポリアクリロニトリル(PAN)繊維等
からつくられるものであってもよい。
Carbon fibers are not limited to those made from pitch, and may be made from polyacrylonitrile (PAN) fibers, for example.

炭素繊維には、1本の繊維径が20μm以下で長さが5
〜30mmのものを使用し、そのセメント硬化特(セメ
ント板)中の含有量が0.1′〜2重量Ls(以下、「
チ」とのみ記す)となるようにするのが好ましい。
Carbon fibers have a diameter of 20 μm or less and a length of 5
-30 mm, and the content in the cement hardening plate (cement board) is 0.1' to 2 weight Ls (hereinafter referred to as "
It is preferable that the

有機質補強繊維としては、天然パルプ、木綿。Organic reinforcing fibers include natural pulp and cotton.

麻、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリ塩化ビニリデン、ビニロン、テトロンなどの
合成繊維が使用される。有機質補強繊維には、繊維長が
1〜20mmのものを使用し、そのセメント板中の含有
量が0.2〜4、Oチとなるようにするのが好ましい。
Hemp or synthetic fibers such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinylidene chloride, vinylon, and tetron are used. It is preferable to use organic reinforcing fibers having a fiber length of 1 to 20 mm, and to adjust the content of the fibers in the cement board to 0.2 to 4.0.

無機質充填材としては丸味を持たない粒子、たとえば、
鋭利な端部をもつ粒子や角ばった粒子を有するものが使
用される。このような無機質充填材を使用する理由は次
のように説明される。すなわち、川砂などのように、丸
味を持つ粒子を有する無機質充填材を使用した場合は、
炭素繊維の様に単繊維あたシの引張ヤ強度の大きいもの
をセメントマトリックス中に配合したとしても、セメン
ト板に引張り荷重等を加えた際、炭素繊維自身に充分強
い引張り応力が生じる前に、炭素繊維がセメントマトリ
ックスから抜は出てしまう。これに対し、丸味を持たな
い粒子を有する無機質充填材を使用した場合は、セメン
ト板に引張り荷重等を加えた際、炭素繊維がセメントマ
トリックスから抜は出るのが炭素繊維とセメントマトリ
ックスとの間の摩擦によシ妨げられ、炭素繊維が有する
引張り強度が充分に発揮されると考えられる。
Particles that do not have a round shape are suitable as inorganic fillers, for example,
Particles with sharp edges or angular particles are used. The reason for using such an inorganic filler is explained as follows. In other words, when using an inorganic filler with rounded particles such as river sand,
Even if a single fiber with a high tensile strength, such as carbon fiber, is mixed into the cement matrix, when a tensile load is applied to the cement board, the carbon fiber itself will not generate sufficient tensile stress. , the carbon fibers are pulled out of the cement matrix. On the other hand, when an inorganic filler with non-rounded particles is used, when a tensile load is applied to the cement board, the carbon fibers are pulled out of the cement matrix and the gap between the carbon fibers and the cement matrix is It is thought that the tensile strength of the carbon fibers is fully exhibited due to the friction of the carbon fibers.

丸味を持たない粒子を持つ無機質充填材としては、たと
えば、炭酸カルシウム(CaC0z) r雲母(マイカ
)、砕石粉、トバモライト、カオリナイト等が単独でま
たは併せて使用される。炭酸カルシウムとしては重質炭
酸カルシウム、その他が使用されるが、主成分がCaC
O3であれば多少他の成分を含むようであってもよい、
また、炭酸力ルンウムの結晶系は限定されない。雲母は
、金雲母(phlogopite)系、白雲母(mus
covite )系等いずれであってもよい。
As the inorganic filler having particles without roundness, for example, calcium carbonate (CaCOz), mica, crushed stone powder, tobermorite, kaolinite, etc. are used alone or in combination. As calcium carbonate, heavy calcium carbonate and others are used, but the main component is CaC.
If it is O3, it may contain some other components.
Furthermore, the crystal system of carbonic acid is not limited. Micas include phlogopite, muscovite, and muscovite.
covide) type etc. may be used.

前記のような丸味を持たない粒子を有する無機質充填材
の粒径、および単独で使用した時のセメント板中の含有
量は次のようにするのが好ましい。
The particle size of the inorganic filler having particles without roundness as described above and the content in the cement board when used alone are preferably as follows.

すなわち、炭酸カルシウムは平均粒径が100μm以下
のもの、冥母祉最大粒径が3mm以下のもの、砕石粉は
最大粒径が2mm以下のものをそれぞれ使用するのが好
ましい、また、セメント板中の含有量は、雲母は1〜1
0チ、炭酸カルシウム、砕石粉、トバモライトおよびカ
オリナイトはそれぞれ5〜30−となるようにするのが
好ましい。二種類以上の丸味を持たない粒子を有する無
機質充填材を使用する場合は、それらの合計の含有量が
5〜30%となるようにするのが好ましい。
That is, it is preferable to use calcium carbonate with an average particle size of 100 μm or less, a powder with a maximum particle size of 3 mm or less, and a crushed stone powder with a maximum particle size of 2 mm or less. The content of mica is 1 to 1
It is preferable that each of calcium carbonate, crushed stone powder, tobermorite, and kaolinite has a molecular weight of 5 to 30. When using an inorganic filler having two or more types of unrounded particles, the total content thereof is preferably 5 to 30%.

この発明にかかる炭素a維補強セメント硬化物(セメン
ト板)の製造方法は、特に限定されるものではない。成
形方法も、建築用セメント板等を製造する際、通常利用
される方法、すなわち、丸網式抄造方法、長網式抄造方
法、乾式連続成形方法およびキャスティング(注型)方
法等を利用するとよい。炭素繊維の補強効果を充分発揮
させる上では、炭素繊維補強セメント板の原材料の硬化
前の賦形体をプレス等する加圧工程を製造工程中に設け
、高密度の製品を得るようにするのが好ましい。
The method for producing the carbon a-fiber reinforced cement cured product (cement board) according to the present invention is not particularly limited. As for the forming method, it is preferable to use the methods normally used when manufacturing cement boards for construction, etc., such as the circular mesh paper forming method, the Fourdrinier paper forming method, the dry continuous forming method, and the casting method. . In order to fully demonstrate the reinforcing effect of carbon fiber, it is recommended to include a pressurizing process during the manufacturing process, such as pressing the raw material of the carbon fiber reinforced cement board before hardening, to obtain a high-density product. preferable.

なお、炭素繊維補強セメント板の性能の向上の丸め、前
記以外の添加材が加えられることもある。
In order to improve the performance of the carbon fiber reinforced cement board, additives other than those mentioned above may be added.

これまでは、板状の炭素繊維補強セメント硬化物につい
て述べてきたが、炭素繊維補強セメント硬化物は必ずし
も板状とは限らず、他の形状をとることもある。
So far, we have described a plate-shaped carbon fiber reinforced cement cured product, but the carbon fiber reinforced cement cured product is not necessarily plate-shaped and may take other shapes.

この発明にかかる炭素繊維補強セメント硬化物はこのよ
うに構成されるものであって、前記のような組成からな
るので、少蓋の炭素繊維が有効に使用され、強度が大き
い。
The carbon fiber reinforced cement cured product according to the present invention is constructed as described above and has the above-mentioned composition, so that a small amount of carbon fiber can be used effectively and the product has high strength.

つぎに、実施例および比較例について説明する。Next, Examples and Comparative Examples will be described.

実施例および比較例の炭素繊維補強セメント硬化物はい
ずれも板状で、第1表に示される組成からなる。実施例
1〜6および比較例ではいずれも有機補強繊維としてパ
ルプを使用した。i九、実施例1〜6ではそれぞれ無機
質充填材として丸味を持たないものを使用したが、比較
例は丸味をおびたものを使用した。実施例1〜6および
比較例の製造条件および製品物性も第1表に併せて示す
The carbon fiber reinforced cement cured products of Examples and Comparative Examples were both plate-shaped and had the compositions shown in Table 1. In Examples 1 to 6 and Comparative Example, pulp was used as the organic reinforcing fiber. i9. In each of Examples 1 to 6, a non-rounded inorganic filler was used, but in a comparative example, a rounded inorganic filler was used. The manufacturing conditions and product properties of Examples 1 to 6 and Comparative Examples are also shown in Table 1.

同表よシ、実施例1〜6の炭素繊維補強セメント板は、
比較例に比べ、炭素繊維の含有量がほぼ同じであるにも
かかわらず、曲げ強度およびシャルピー衝撃強度がすぐ
れていることがわかる。
According to the same table, the carbon fiber reinforced cement boards of Examples 1 to 6 are as follows:
It can be seen that the bending strength and Charpy impact strength are excellent compared to the comparative example, even though the carbon fiber content is almost the same.

(以  下  余  白 )(Hereafter, the rest is white)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  炭素繊維および有機質繊維を補強繊維とし、
充填材として丸味を持たない粒子からなるものを含む炭
素繊維補強セメント硬化物。
(1) Carbon fibers and organic fibers are used as reinforcing fibers,
Carbon fiber-reinforced cement cured material containing non-rounded particles as a filler.
(2)  炭素繊維として、直径20μm以下で長さ5
〜30mmのものが0.1〜2重量−含有されている特
許請求の範囲第1項記載の炭素繊維補強セメント硬化物
(2) As carbon fiber, with a diameter of 20 μm or less and a length of 5
The cured carbon fiber reinforced cement product according to claim 1, which contains 0.1 to 2 weight parts of carbon fiber reinforced cement having a diameter of 30 mm.
(3)  有機質補強繊維として、長さ1〜20mmの
ものが0.2〜4.0重量−含有されている特許請求の
範囲第1項または第2項記載の炭素繊維補強セメント硬
化物。
(3) The carbon fiber reinforced cement cured product according to claim 1 or 2, which contains 0.2 to 4.0 weight of organic reinforcing fibers having a length of 1 to 20 mm.
(4)無機質充填材として、平均粒径100μm以下の
炭酸カルシウムが5〜30重−1にチ含有されている特
許請求の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載の
炭素繊維補強セメント硬化物。
(4) The carbon fiber reinforcement according to any one of claims 1 to 3, wherein calcium carbonate with an average particle size of 100 μm or less is contained in an amount of 5 to 30 parts by weight as an inorganic filler. Hardened cement.
(5)無機質充填材として、最大粒径3mm以下の雲母
が1〜10重量−含有されている特許請求の範囲籐1項
から第3項までのいずれかに記載の炭素繊維補強セメン
ト硬化物。
(5) The carbon fiber-reinforced cement cured product according to any one of claims 1 to 3, which contains 1 to 10 parts by weight of mica having a maximum particle size of 3 mm or less as an inorganic filler.
(6)無機質充填材として、最大粒径2mm以下の砕石
が5〜30重量−含有されている特許請求の範囲第1項
から第3項までのいずれかに記載の炭素繊維補強セメン
ト硬化物。
(6) The carbon fiber reinforced cement cured product according to any one of claims 1 to 3, which contains 5 to 30 weight parts of crushed stone with a maximum particle size of 2 mm or less as an inorganic filler.
(7)無機質充填材として、トノクモライトが5〜30
重量−含有されている特許請求の範囲第1項から第3項
までのいずれかに記載の炭素繊維補強セメント硬化物。
(7) As an inorganic filler, tonokumolite has a content of 5 to 30%
Weight - Contains a carbon fiber reinforced cement cured product according to any one of claims 1 to 3.
(8)無機質充填材として、カオリナイトが5〜30重
量−含有されている特許請求の範囲第1項から第3項ま
でのいずれかに記載の炭素繊維補強セメント硬化物。
(8) The carbon fiber reinforced cement cured product according to any one of claims 1 to 3, which contains 5 to 30% by weight of kaolinite as an inorganic filler.
(9)無機質充填材として、平均粒径100μm以下の
炭酸カルシウム、最大粒径3mm以下の雲母。 最大粒径2mm 以下の砕石、トバモライトおよび力J
=Jナイトからなる群の中から選ばれた2種以上のもの
が合計で5〜30重量−含有されている特許請求の範囲
第1項から第3項までのいずれかに起戟O炭嵩繊維補強
セメント硬化物。
(9) Calcium carbonate with an average particle size of 100 μm or less and mica with a maximum particle size of 3 mm or less as an inorganic filler. Crushed stone, tobermorite and force J with a maximum particle size of 2 mm or less
= A total of 5 to 30 weights of two or more types selected from the group consisting of J night. Fiber-reinforced cement cured product.
JP6309282A 1982-04-15 1982-04-15 Carbon fiber reinforced cement hardened body Pending JPS58181761A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6309282A JPS58181761A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Carbon fiber reinforced cement hardened body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6309282A JPS58181761A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Carbon fiber reinforced cement hardened body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58181761A true JPS58181761A (en) 1983-10-24

Family

ID=13219322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6309282A Pending JPS58181761A (en) 1982-04-15 1982-04-15 Carbon fiber reinforced cement hardened body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58181761A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927462A (en) * 1988-12-23 1990-05-22 Associated Universities, Inc. Oxidation of carbon fiber surfaces for use as reinforcement in high-temperature cementitious material systems

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249235A (en) * 1975-10-18 1977-04-20 Kubota Ltd Production method of fiber reinforced cement product

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249235A (en) * 1975-10-18 1977-04-20 Kubota Ltd Production method of fiber reinforced cement product

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927462A (en) * 1988-12-23 1990-05-22 Associated Universities, Inc. Oxidation of carbon fiber surfaces for use as reinforcement in high-temperature cementitious material systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006025331A1 (en) Inorganic plate and process for production thereof
JPS58181761A (en) Carbon fiber reinforced cement hardened body
CN110510948A (en) A kind of high performance lightweight aggregate concrete and preparation method thereof
CN111362646A (en) Low-elastic-modulus flexible ultrahigh-toughness mortar concrete system and preparation method thereof
CN1324426A (en) Thin walled component made from hydraulically hardened cement past material and method for producing same
JPH0446046A (en) Bamboo fiber-reinforced inorganic formed body
JPS59156956A (en) Manufacture of inorganic construction material from incineration ash
JPS60191047A (en) Manufacture of cement lightweight cured body
JPS598653A (en) Manufacture of fiber reinforced cement board
JP4213405B2 (en) Fiber-containing gypsum board and manufacturing method thereof
JPS6172670A (en) Extrusion molded product and manufacture
JPS61209940A (en) Fiber for reinforcement
JPS61500905A (en) How to adjust the properties of concrete
JPS5884169A (en) Manufacture of inorganic board
JPH0780166B2 (en) Manufacturing method of calcium silicate compact
JPS6021836A (en) Hydraulic inorganic board and manufacture
JPS59156955A (en) Manufacture of inorganic construction material from incineration ash
JP3912433B2 (en) Papermaking cement molding and its manufacturing method
JPS58156567A (en) Manufacture of fiber reinforced cement board
JPS58223659A (en) Manufacture of carbon fiber reinforced cement board
JPS63108033A (en) Inorganic fiber-reinforced resin composite material
JP2006069806A (en) Inorganic board and its manufacturing method
JPS6172668A (en) Extrusion molded product and manufacture
KR970010294B1 (en) Cement panel reinforced by the carbonfiber coated with the inorganic particles and the manufacturing method thereof
DE3832015C1 (en) Fibre-reinforced inorganic moulding