JPS62236706A - プリミツクス繊維補強セメント製品の製造方法 - 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１ 本発明はプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法
に係り、特に極めて強度が高く、強度のバラツキの少な
いプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法に関す
る。

［従来の技術１ セメント硬化体は、主にコンクリート構造物やコンクリ
ート製品として用いられているが、近年、高強度な建築
、土木用材料への要望が高まり、セメントモルタルに耐
アルカリ性ガラス繊維（以下、ＡＲＧ繊維ということが
ある。）等の補強繊維を混合して成形、硬化させること
により、強度を向上させた繊維補強セメント硬化体が広
く用いられている。

繊維補強セメント硬化体の成形方法としては、■　型枠
に対してセメントモルタルと、一定長さに切断した補強
繊維とを同時に吹付け、ローラなどによって脱泡させて
均一成形するダイレクトスプレー法。

■　一定長さに切断した補強繊維とセメントモルタルと
を予め混練し、これを型枠中に流し込んで鋳込み成形す
る方法（プリミックス法、以下、ｒＰ／ＭＪと略称する
。） が一般的である。

これらの方法のうち、Ｐ／Ｍによる場合には、従来は、
補強繊維を混合したプリミックスセメントモルタルを、
ホッパー等から型枠内に自由落下させ、その鋳込み量の
全量を投入した後、表面をコテで仕上げて成形している
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来のＰ／Ｍにより得られる
セメント製品では、補強繊維が硬化体内で３次元的に配
向されるために、曲げ応力や引張応力に対して十分な補
強効果を発揮し得ない。

即ち、硬化体中に配合された補強繊維のなかには、製品
に加えられる応力に対して有効な方向に配向していない
繊維があるために、配合量に見合う補強効果が発現され
ず、十分な強度が得られないうえに、製品の部位によっ
て補強ａｍの密度や配向の状態が異なることから、同一
製品においてもあるいは同一の装置において得られる製
品間においても強度のバラツキが大きかった。

また、補強繊維の配向をコントロールすることができな
いために、製品強度に方向性を持たせることはできず、
製品により特に高強度を要求される方向に強化すること
はできなかった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の実情に鑑み、Ｐ／Ｍにより繊維補強
セメント製品を製造するにあたり、補強繊維を有効に配
向させることにより、製品強度の向上１強度の均質化及
び強度の方向性の付与を図るべくなされたものであって
。

補強繊維とセメントモルタルとを混合して得られる未硬
化プリミックスセメントモルタルを型枠に打込み成形す
るプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法におい
て、未硬化プリミックスセメントモルタルを、補強繊維
の繊維長さの１〜４倍の直径を有する供給管内を圧送し
て押出すことにより打込むことを特徴とするプリミック
ス繊維補強セメント製品の製造方法、 を要旨とするものである。

以下１本発明を図面を参照して詳細に説明する。

本発明の方法は、Ｐ／Ｍにより繊維補強セメント製品を
製造するにあたり、第１図に示す如く、補強繊維とセメ
ントモルタルとを混合して得られる未硬化プリミックス
セメントモルタル１を、補強繊維のｍ組長さの１〜４倍
の直径Ｒを有する供給管２内を圧送して押出すことによ
り型枠３内に打込むものである。

即ち１本発明においては、まず、セメントモルタルを調
製する。セメントモルタルは、セメント及び水、必要に
応じて砂、骨材、その他減水剤等の添加剤等を所定の割
合で混合し、常法に従って調製する。

セメント原料としては特に制限はなく、一般の普通ポル
トランドセメントを使用し得る。

その他、セメント原料としては、珪酸３石灰（３Ｃａ　
Ｏ・Ｓ　ｉ　Ｏ２）　、珪酸２石灰（２ＣａＯφＳ　ｉ
　０２　）などのカルシウムシリケートを主成分とする
ポルトランドセメントクリカー２０′〜７０重量％、カ
ルシウムサルホアルミネート３　Ｃａ　Ｏ”　３　Ａ　
ｌ　２０３１１　Ｃａ　Ｓ　Ｏ４を主成分とするタリン
力−１θ〜４０重量％、無水石コウ又は二水石コウｌＯ
〜４０重量％、高炉水砕スラグ又はフライアッシュ２０
〜６０重量％の組成で、かつ（３Ａ　ｌ　２０３　＋　
１　、５　Ｓ　ｉ　Ｏ２）　／（Ｃａ　Ｏ−Ｓ　Ｏ３）
がモル比で１．０−１．５である、珪酸力ルシウム−ア
ライン−スラグ系低アルカリ性セメント等の低アルカリ
性セメントを用いることもできる。

なお、本発明においては、セメントモルタルとして、起
泡剤及び水より調製されたエアーミルクを所定量混合し
て得られる軽量セメントモルタルを用いても良い。

次いで、このセメントモルタルに所定量の補強繊維を添
加し、オムニミキサー等で十分に混練してプリミックス
セメントモルタルを調製する。

補強繊維としては、ＡＲＧ等のガラス繊維、アスベスト
、カーボン繊維、その他アラミド繊維、ポリプロピレン
繊維等の有機系繊維等を用いることができる。これらの
補強繊維の繊維長さは４〜４０ｍｍ、好ましくは６〜２
４ｍｍであることが好ましい。

本発明においては、このようにして調製された未硬化の
プリミックスセメントモルタル１を型枠３に打込む際に
直径（内径）Ｒが補強繊維の繊維長さの１〜４倍の供給
管２を用いる。供給管２の直径Ｒが大き過ぎると補強繊
維の配向のコントロール効果が低く、逆に小さ過ぎると
プリミックスセメントモルタルの圧送が困難となる。

プリミックスセメントモルタルの流動性等を考慮すると
、プリミックスセメントモルタルが軟らかい場合には、
直径Ｒを小さくすることができるが、プリミックスセメ
ントモルタルが固い場合には直径Ｒは比較的大きくとる
方が好ましい０通常の場合においては、供給管２の直径
Ｒは特に補強繊維の繊維長さの２倍程度とするのが好ま
しい。

この供給管２の長さは短か過ぎると補強繊維の配向のコ
ントロール効果が低い、一般には、供給管２の長さは２
ｍ程度あるいはそれ以上であれば十分な効果を得ること
ができる。供給管２は、搬送目的であまり長くすると、
圧送に要する圧力が高くなり、これにより圧送途中の補
強繊維の解繊、傷付き等が生じることとなるので、好ま
しくない。

このような供給管２によりプリミックスセメントモルタ
ルｌを圧送する際の圧送方法としては、補強繊維が解繊
しないような方法を採るのが重要であり、例えば空気圧
送、あるいはスクィーズポンプ等を使用するのが好まし
い。

本発明において、このよう供給管２を用いて、型枠３内
にプリミックスセメントモルタル１を打込むには、例え
ば第１図に示す如く、型枠３の側辺に沿って図中の矢印
Ｘ方向にプリミックスセメントモルタル１を押出しつつ
供給管２を移動させて、柱状の押出物４を平行に並べて
第１の打込み層１１を形成する６次いで、図中の矢印Ｙ
方向に同様にして押出して、第１の打込み層１１の上に
、第２の打込み暦１２を形成し、第２の打込みＭ１２の
上に、図中の矢印Ｘ方向にモルタルを押出して第３の打
込み層１３を形成する。そして。

このような操作を繰り返して、所望の厚さとなるまで打
込み層を積層してゆく。

なお、第１図は説明の便宜上、プリミックスセメントモ
ルタルｌの押出物４を押出された直後の状態でそのまま
示しているが、実際には型枠に押出されたセメントモル
タルは流動してほぼ平坦な表面を有する打込み層となる
。なお１本発明においては、形成される打込み層の表面
をより平坦なものとするために、型枠に振動をかけるか
、あるいは、打込み層を形成する毎に、コテ等を用いて
表面を均すのが好ましい、このようにすることにより、
打込み層間のなじみをより良好なものとすることができ
る。

なお、本発明においては、プリミックスセメントモルタ
ルの打込み方法は、必ずしも第１図に示す如く、打込み
層毎に押出方向を変える必要はなく、全打込み層を同一
方向に押出して形成しても良い、第１図のように、打込
み層毎に押出方向を変えた場合には、Ｘ、Ｙの両方向に
ついて２次元的な強度向上を図ることができ、また、全
打込み層を同一方向に押出して形成する場合には、一方
向について１次元的な強度向上を図ることができる。

なお、本発明においては、第２図に示す如く、供給管２
を複数本並べて１度に複数の押出物４を押出すこともで
きる。このようにすることにより、特に板状製品を製造
する場合、その生産効率を向上させることができる。

このように打込みを行った後は、常法に従って、硬化、
養生した後説型することにより、極めて高品質なセメン
ト製品とすることができる。

［作用］ 本発明においては、未硬化のプリミックスセメントモル
タルを型枠内に打込む際に、該モルタルを特定の直径を
有する供給１１を内を圧送して押出すため、補強繊維は
この供給管内を通過する際に圧送方向に配向するように
なる。

このように、補強繊維が３次元的に配向することなく、
プリミックスセメントモルタルの圧送方向に均一に配向
、分布するようになることから、本発明で得られる繊維
補強セメント製品では、補強繊維が曲げ応力や強度応力
に対して極めて有効に作用するようになり、強度が著し
く向上され。

しかも、強度のバラツキの問題も解消される。また、押
出方向を変えることにより、補強繊維の配向のコントロ
ールも容易に行えるため、強度に方向性を付与すること
も任意である。

しかも、供給管を型枠の形状に沿って線引するように移
動させてゆくことにより、凸曲面や凹曲面あるいは段部
を有する型枠に打込むこともできるため、あらゆる形状
の製品を製造することができる。

本発明の方法は、このように補強繊維を一次元的又は２
次元的に均一に配向、分布させるようにするものである
ため、本発明は、板材、柱材等の長尺物又は細帯状製品
等の、１次元的ないし２次元的な繊維補強が特に要求さ
れる製品の製造に極めて有効である。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１ セメントモルタルとＡＲＧｌｉｌ！ＩＩ（繊維長さ１２
ｍｍ）とを混合して得られた、第１表に示す組成のプリ
ミックスセメントモルタルを、第１図に示すような本発
明の方法に従って、直径Ｒ＝２４ｍｍの供給管より空気
圧送により押出して振動型枠内に打込み、打込み暦を３
層積層して、厚さ３６　ｍ　ｍとした０次いで、温度２
０℃、湿度８０％で１８時間養生し脱型した。

２８日間、室内放置養生後、得られた硬化体の曲げ強度
を測定し、６個の試料から平均曲げ強度を求めたところ
、２１５ｋｇ／ａｍ”であった、また、その変動係数（
標準値／平均値）は１８％であった。

比較例１ ブリミックセメントモルタルを、従来法によりホッパー
から型枠内に一回の流し込みで３６ｍｍ厚さに打込んだ
こと以外は実施例１と同様にして成形、養生を行なって
、脱型した。

得られた硬化体の曲げ強度を測定し、６個の試料から平
均曲げ強度を求めたところ、１６５ｋｇ／ｃｒｎ’であ
った。また、その変動係数（標準値／平均値）は２３％
であった。

実施例１及び比較例１の結果より、本発明の方法で得ら
れる製品の平均強度は、従来法のものの約１．３倍、ま
たその変動係数は約０．８倍であり、極めて高強度でし
かも強度のバラツキが小さいことが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のプリミックス繊維補強セメ
ント製品の製造方法は、プリミックスセメントモルタル
の打込みを、補強繊維の繊維長さの１〜４倍の直径を有
する供給管内を圧送して押出すことにより行なうもので
あって、本発明によれば、得られる製品硬化体中に、補
強繊維が１次元的又は２次元的にかつ均一に配向、分布
させることができるため、極めて高強度で強度のバラツ
キの少ない繊維補強セメント製品を製造することができ
る。また、本発明によれば、補強繊維量を変えずに、強
度向上を図ることができるので、原料コストを高めずに
高強度セメント製品を得ることができる。

しかも、補強繊維の配向のコントロールが容易であるこ
とから、製品強度に任意の方向性を付与することもでき
る。

更に、あらゆる形状の製品に適用でき、工業的に極めて
有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明する一部断面斜視
図、第２図は本発明の他の実施例を説明する斜視図であ
る。 ｌ・・・プリミックスセメントモルタル、２・・・供給
管、　　　　　　３・・・型枠。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第１図 第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）補強繊維とセメントモルタルとを混合して得られ
   る未硬化プリミックスセメントモルタルを型枠に打込み
   成形するプリミックス繊維補強セメント製品の製造方法
   において、未硬化プリミックスセメントモルタルを、補
   強繊維の繊維長さの１〜４倍の直径を有する供給管内を
   圧送して押出すことにより打込むことを特徴とするプリ
   ミックス繊維補強セメント製品の製造方法。
2. （２）供給管の直径が補強繊維の繊維長さの２〜３倍で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製
   造方法。
3. （３）供給管の長さが２ｍ以上であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の製造方法。
4. （４）供給管は複数本並列させることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
   製造方法。
5. （５）供給管から型枠内に押出された打込み層の表面を
   コテ均しすることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第４項のいずれか１項に記載の製造方法。
6. （６）型枠に振動をかけることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の製造方
   法。