JPH06115988A - スチールファイバー補強コンクリート材料 - Google Patents
スチールファイバー補強コンクリート材料Info
- Publication number
- JPH06115988A JPH06115988A JP10856693A JP10856693A JPH06115988A JP H06115988 A JPH06115988 A JP H06115988A JP 10856693 A JP10856693 A JP 10856693A JP 10856693 A JP10856693 A JP 10856693A JP H06115988 A JPH06115988 A JP H06115988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- fibers
- fiber
- strength
- steel fiber
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/48—Metal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
- E04C5/012—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2973—Particular cross section
- Y10T428/2976—Longitudinally varying
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2973—Particular cross section
- Y10T428/2978—Surface characteristic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】コンクリートがいかなる靱性をも失うことな
く、その結果破壊時での脆性挙動を示すことのない、コ
ンクリートの曲げ強度をさらに向上したスチールファイ
バー補強コンクリート及びそのスチールファイバーを提
供する。 【構成】大変高い曲げ強度のスチールファイバー補強コ
ンクリートで、コンクリート組成は少なくとも８０Ｎ／
mm2 の圧縮強度Ｐで、ファイバーは冷間加工硬化減面操
作で作られ、厚さに対する長さの比が６０〜１２０で、
引っ掛け形状を有し、スチールの引張り強度Ｔが式：Ｔ
／Ｐ＞１７に従って上記圧縮強度に対して比例してい
る。
く、その結果破壊時での脆性挙動を示すことのない、コ
ンクリートの曲げ強度をさらに向上したスチールファイ
バー補強コンクリート及びそのスチールファイバーを提
供する。 【構成】大変高い曲げ強度のスチールファイバー補強コ
ンクリートで、コンクリート組成は少なくとも８０Ｎ／
mm2 の圧縮強度Ｐで、ファイバーは冷間加工硬化減面操
作で作られ、厚さに対する長さの比が６０〜１２０で、
引っ掛け形状を有し、スチールの引張り強度Ｔが式：Ｔ
／Ｐ＞１７に従って上記圧縮強度に対して比例してい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い曲げ強度を有する
スチールファイバー補強コンクリート材料、及びそれに
使用するスチールファイバーに関する。
スチールファイバー補強コンクリート材料、及びそれに
使用するスチールファイバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリートの補強に使用するスチール
ファイバーは、十分に知られている。この様なファイバ
ーは、コンクリート調整品の混合物内に導入される。そ
してファイバーを混合物中でよく混合して、均一に分散
されるようにする。コンクリートを硬化した後、これら
はコンクリートを強化する補強材として作用する。
ファイバーは、十分に知られている。この様なファイバ
ーは、コンクリート調整品の混合物内に導入される。そ
してファイバーを混合物中でよく混合して、均一に分散
されるようにする。コンクリートを硬化した後、これら
はコンクリートを強化する補強材として作用する。
【０００３】混合と補強に使用されるという観点から、
スチールファイバーは一般に０．３〜１．２ｍｍの範囲
の厚さであり、最も一般的には０．５〜１ｍｍであり、
厚さに対する長さの比は３０〜１５０の範囲、最も一般
的には５０〜１００の範囲である。そして、引張り強度
は５００〜１６００Ｎ／ｍｍ2 の範囲、最も一般的には
９００〜１３００Ｎ／ｍｍ2 の範囲である。５００Ｎ／
ｍｍ2 未満では、コンクリートの破壊時に、変形に対す
る抵抗が相当低い。そのためコンクリートは破壊時に脆
性挙動を示す。そして、１３００Ｎ／ｍｍ2 を越える
と、コンクリートの脆性挙動は十分避けられるが、スチ
ールの引張り強度を増加しても、そのことによりもはや
コンクリートの曲げ強度を増加することはない。
スチールファイバーは一般に０．３〜１．２ｍｍの範囲
の厚さであり、最も一般的には０．５〜１ｍｍであり、
厚さに対する長さの比は３０〜１５０の範囲、最も一般
的には５０〜１００の範囲である。そして、引張り強度
は５００〜１６００Ｎ／ｍｍ2 の範囲、最も一般的には
９００〜１３００Ｎ／ｍｍ2 の範囲である。５００Ｎ／
ｍｍ2 未満では、コンクリートの破壊時に、変形に対す
る抵抗が相当低い。そのためコンクリートは破壊時に脆
性挙動を示す。そして、１３００Ｎ／ｍｍ2 を越える
と、コンクリートの脆性挙動は十分避けられるが、スチ
ールの引張り強度を増加しても、そのことによりもはや
コンクリートの曲げ強度を増加することはない。
【０００４】スチールファイバーの補強効果は、とくに
コンクリートの曲げ強度が増加することで示される。こ
の曲げ強度は、コンクリートビーム中で、曲げ荷重下で
最大張力が生じる位置における、ビーム破壊時のコンク
リートの引張り強度である。これに関する代表的なもの
は、いわゆる破壊係数である。これは値σで、式：σ＝
Ｐ×Ｌ×Ｂ／Ｈ2 で示される。
コンクリートの曲げ強度が増加することで示される。こ
の曲げ強度は、コンクリートビーム中で、曲げ荷重下で
最大張力が生じる位置における、ビーム破壊時のコンク
リートの引張り強度である。これに関する代表的なもの
は、いわゆる破壊係数である。これは値σで、式：σ＝
Ｐ×Ｌ×Ｂ／Ｈ2 で示される。
【０００５】Ｌ＝テストビームの２つの支持点間のスパ
ン強度。このテストビームは、撓み荷重が加えられ、こ
の荷重の１／２が一つの支持点からスパン長さの１／３
の距離で作用し、他の１／２が他の支持点からスパン長
さの１／３の距離で作用する。
ン強度。このテストビームは、撓み荷重が加えられ、こ
の荷重の１／２が一つの支持点からスパン長さの１／３
の距離で作用し、他の１／２が他の支持点からスパン長
さの１／３の距離で作用する。
【０００６】Ｂ＝テストビームの幅。
【０００７】Ｈ＝テストビームの高さ。
【０００８】Ｐ＝破壊時における、上記１／２荷重の合
計。
計。
【０００９】この式で得られる値は、事実、張力下領域
のビーム部分での破壊時における張力と対応する。そし
て、この値は、破壊がまだ応力／歪み曲線の直線部分に
位置されているごとく計算した時に、中立面から最も遠
い。しかし、ファイバーの存在により、コンクリート
は、最初のクラック後においてもまだ脆性破壊を示さな
いが、応力／歪み曲線がさらに非直線的に最大値に向か
って上昇する。その結果、コンクリートはポスト−クラ
ック抵抗を示す。これは、最初のクラック抵抗よりも相
当高い。この様に、破壊率を通して観察したように、フ
ァイバーにより、曲げ強度が相当高く増加される。
のビーム部分での破壊時における張力と対応する。そし
て、この値は、破壊がまだ応力／歪み曲線の直線部分に
位置されているごとく計算した時に、中立面から最も遠
い。しかし、ファイバーの存在により、コンクリート
は、最初のクラック後においてもまだ脆性破壊を示さな
いが、応力／歪み曲線がさらに非直線的に最大値に向か
って上昇する。その結果、コンクリートはポスト−クラ
ック抵抗を示す。これは、最初のクラック抵抗よりも相
当高い。この様に、破壊率を通して観察したように、フ
ァイバーにより、曲げ強度が相当高く増加される。
【００１０】金属ファイバーで作られた曲げ強度は、以
下の式一次近似で与えられることが知られている。
下の式一次近似で与えられることが知られている。
【００１１】Ｆ＝Ｂ×ｐ×Ｌ／Ｄ （１） ここで、Ｂ＝アンカー（係止）度合と、コンクリート中
のファイバーの方位に依存する定数で、一次近似では、
スチールファイバーの引張り強度に依存しない。
のファイバーの方位に依存する定数で、一次近似では、
スチールファイバーの引張り強度に依存しない。
【００１２】ｐ＝コンクリート中のファイバーの体積パ
ーセント（％） Ｌ／Ｄ＝使用ファイバーの径に対する長さの比 引っ掛け形状のファイバー、たとえば長さ方向にかけて
一定の断面積をもつ直線形状とは異なる形状のファイバ
ーを使用することは知られている。そのことにより、可
能なかぎりファイバーを引っ掛ける度合を高くできる。
このファイバーとして、例えば、その長さの全部にわた
って又は一部に湾曲（屈曲）又は波状部分を有し、若し
くは末端のみに例えばフック形状の湾曲（屈曲）の如き
部分を有するファイバーがある。さらに、断面形状がそ
の長さにわたって変化するファイバー、例えば厚い部分
と薄い部分と交互にしたファイバー、平らな部分と丸い
部分とを交互にしたファイバー、これらは全ての長さに
わたって、若しくは末端のみを例えば各末端で釘頭の形
で厚くしたファイバーがある。これらの変形は単独又は
互いに組合わせて使用することができる。引っ掛け度合
（アンカー度合）は、引っ掛け形状のこの様なファイバ
ーを使用することにより増加させることができる。さら
に、引っ掛け度合（アンカー度合）は、ファイバーの表
面粗度を高めることにより得られ又は増加できる。
ーセント（％） Ｌ／Ｄ＝使用ファイバーの径に対する長さの比 引っ掛け形状のファイバー、たとえば長さ方向にかけて
一定の断面積をもつ直線形状とは異なる形状のファイバ
ーを使用することは知られている。そのことにより、可
能なかぎりファイバーを引っ掛ける度合を高くできる。
このファイバーとして、例えば、その長さの全部にわた
って又は一部に湾曲（屈曲）又は波状部分を有し、若し
くは末端のみに例えばフック形状の湾曲（屈曲）の如き
部分を有するファイバーがある。さらに、断面形状がそ
の長さにわたって変化するファイバー、例えば厚い部分
と薄い部分と交互にしたファイバー、平らな部分と丸い
部分とを交互にしたファイバー、これらは全ての長さに
わたって、若しくは末端のみを例えば各末端で釘頭の形
で厚くしたファイバーがある。これらの変形は単独又は
互いに組合わせて使用することができる。引っ掛け度合
（アンカー度合）は、引っ掛け形状のこの様なファイバ
ーを使用することにより増加させることができる。さら
に、引っ掛け度合（アンカー度合）は、ファイバーの表
面粗度を高めることにより得られ又は増加できる。
【００１３】アンカー度合を増加すること以外に、Ｌ／
Ｄ比を可能なかぎり、とにかく５０以上と、高く選択す
ることも知られている。しかし、ファイバーを冷間加工
硬化減面操作、例えば冷間圧延、引抜き、又は引伸しで
作り、Ｌ／Ｄ比を約１２０〜１３０以上に取り、混合に
おけるファイバーの許容長さを２．５〜１０ｃｍとする
と、このファイバーの径は、小さすぎて経済的に許容で
きるものではない。１ｋｇ当たりのファイバーの製造コ
ストは、実際ファイバーが薄くなるに従って増加する。
その結果、Ｌ／Ｄ比を無制限に増加することはできな
い。
Ｄ比を可能なかぎり、とにかく５０以上と、高く選択す
ることも知られている。しかし、ファイバーを冷間加工
硬化減面操作、例えば冷間圧延、引抜き、又は引伸しで
作り、Ｌ／Ｄ比を約１２０〜１３０以上に取り、混合に
おけるファイバーの許容長さを２．５〜１０ｃｍとする
と、このファイバーの径は、小さすぎて経済的に許容で
きるものではない。１ｋｇ当たりのファイバーの製造コ
ストは、実際ファイバーが薄くなるに従って増加する。
その結果、Ｌ／Ｄ比を無制限に増加することはできな
い。
【００１４】コンクリートの曲げ強度をさらに上げよう
とした場合、このように有効性に関して最も適切なファ
イバーを使用して、式（１）に基づいて、コンクリート
中に可能なかぎり高い割合ｐでファイバーを導入しよう
とする。しかし、ここでも、ファイバーの混合性能によ
り決定される限度がある。実際、Ｌ／Ｄ比を増加すれば
するほど、コンクリート中にファイバーを一緒に固まら
せることなしに、混合することが困難になる。すなわ
ち、Ｌ／Ｄ比を高くすればするほど、コンクリート中で
混合できる最大体積パーセントが低くなる。混合性能の
限度は、実験で決定される。例えば、米国特許４，２２
４，３７７は、近似式： ｐ×（Ｌ／Ｄ）1.5 ＝最大１１００、 この最大値は、混合性能を改良するために取られる特別
の方法により、ある量まで高めることできる。たとえ
ば、上記米国特許で知られているように、一緒に付けら
れている形態のファイバーを導入することにより、最大
値を高めることができる。
とした場合、このように有効性に関して最も適切なファ
イバーを使用して、式（１）に基づいて、コンクリート
中に可能なかぎり高い割合ｐでファイバーを導入しよう
とする。しかし、ここでも、ファイバーの混合性能によ
り決定される限度がある。実際、Ｌ／Ｄ比を増加すれば
するほど、コンクリート中にファイバーを一緒に固まら
せることなしに、混合することが困難になる。すなわ
ち、Ｌ／Ｄ比を高くすればするほど、コンクリート中で
混合できる最大体積パーセントが低くなる。混合性能の
限度は、実験で決定される。例えば、米国特許４，２２
４，３７７は、近似式： ｐ×（Ｌ／Ｄ）1.5 ＝最大１１００、 この最大値は、混合性能を改良するために取られる特別
の方法により、ある量まで高めることできる。たとえ
ば、上記米国特許で知られているように、一緒に付けら
れている形態のファイバーを導入することにより、最大
値を高めることができる。
【００１５】上記限度を考慮に入れて、冷間加工減面操
作により作られたファイバーは、製造上の経済性とコン
クリート中の有効性とがＬ／Ｄ比約７０〜１００の範囲
で互いに最も調和できることを確立した。従って、これ
に関連する体積パーセントは、混合性能を改良する手段
が取られているか又は取られていないかによって、それ
ぞれ約１．８％と１．１％である。
作により作られたファイバーは、製造上の経済性とコン
クリート中の有効性とがＬ／Ｄ比約７０〜１００の範囲
で互いに最も調和できることを確立した。従って、これ
に関連する体積パーセントは、混合性能を改良する手段
が取られているか又は取られていないかによって、それ
ぞれ約１．８％と１．１％である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
クリートがいかなる靱性をも失うことなく、その結果破
壊時での脆性挙動を示すことなくして、コンクリートの
曲げ強度をさらに向上した、スチールファイバー補強コ
ンクリート及びそのスチールファイバーを提供すること
にある。
クリートがいかなる靱性をも失うことなく、その結果破
壊時での脆性挙動を示すことなくして、コンクリートの
曲げ強度をさらに向上した、スチールファイバー補強コ
ンクリート及びそのスチールファイバーを提供すること
にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、冷間加
工硬化減面操作により作られたファイバーをなお使い、
上述のように定義した引っ掛け形状を持ち、Ｌ／Ｄ比が
約６０〜１２０の範囲で、好ましくは約７０〜１００
で、コンクリートは、ファイバー無しの圧縮強度が少な
くとも８０Ｎ／ｍｍ2 で、スチールの引張り強度Ｔが、
式：Ｔ／Ｐ＞１７に従って、上記圧縮強度に比例し、そ
の結果、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ2 のコンクリートに対
して、ファイバーの引張り強度は、少なくとも１７００
Ｎ／ｍｍ2 となる。もし少なければ、コンクリートは破
壊時に著しい脆性挙動をもつ恐れがある。しかし、引張
り強度は、上記式に従った最大引張り強度の３０％を越
えて大きくする必要はない。何故なら、過剰な引張り強
度を加えても、コンクリートに対する曲げ強度が評価で
きる程度には増加しない。最大値を越えて引張り強度を
選択することは自由であるが、引張り強度Ｔは、好まし
くは、式：Ｔ／Ｐ＜２２に従って、同じ圧縮強度Ｐに比
例して選択するのがよい。
工硬化減面操作により作られたファイバーをなお使い、
上述のように定義した引っ掛け形状を持ち、Ｌ／Ｄ比が
約６０〜１２０の範囲で、好ましくは約７０〜１００
で、コンクリートは、ファイバー無しの圧縮強度が少な
くとも８０Ｎ／ｍｍ2 で、スチールの引張り強度Ｔが、
式：Ｔ／Ｐ＞１７に従って、上記圧縮強度に比例し、そ
の結果、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ2 のコンクリートに対
して、ファイバーの引張り強度は、少なくとも１７００
Ｎ／ｍｍ2 となる。もし少なければ、コンクリートは破
壊時に著しい脆性挙動をもつ恐れがある。しかし、引張
り強度は、上記式に従った最大引張り強度の３０％を越
えて大きくする必要はない。何故なら、過剰な引張り強
度を加えても、コンクリートに対する曲げ強度が評価で
きる程度には増加しない。最大値を越えて引張り強度を
選択することは自由であるが、引張り強度Ｔは、好まし
くは、式：Ｔ／Ｐ＜２２に従って、同じ圧縮強度Ｐに比
例して選択するのがよい。
【００１８】所望の引張り強度Ｔは、圧延、又はワイヤ
引抜きで冷間減面で得られた、加工硬化の金属組織学的
構造を持つスチールで作られたファイバーにより容易に
実現できる。この結果、減面度合により所望の引張り強
度を正確に得ることができる。
引抜きで冷間減面で得られた、加工硬化の金属組織学的
構造を持つスチールで作られたファイバーにより容易に
実現できる。この結果、減面度合により所望の引張り強
度を正確に得ることができる。
【００１９】コンクリート材料の圧縮強度Ｐは、ＡＳＴ
Ｍ−標準Ｎ゜Ｃ３９−８０により１５０mmエッジのコン
クリートの立方体上で測定される。この場合、立方体
は、破壊まで二つの平行な表面の間で圧縮される。圧縮
強度は、立方体の一つの面の表面で割った、破壊時の圧
縮力に等しい。この圧縮強度は、曲げ強度に関してファ
イバーの有効性をさらに増強するファクターと思われ
る。従来のコンクリートでは、この圧縮強度Ｐは、一般
的に、今まで、約３０〜５０Ｎ／ｍｍ2 である。これに
対して、本発明では、この値は８０Ｎ／ｍｍ2 を超え
る。しかし、コンクリートの脆性挙動を避けるために、
コンクリート材料の圧縮強度を増加するとともに、ファ
イバーの引張り強度Ｔを増加する必要がある。
Ｍ−標準Ｎ゜Ｃ３９−８０により１５０mmエッジのコン
クリートの立方体上で測定される。この場合、立方体
は、破壊まで二つの平行な表面の間で圧縮される。圧縮
強度は、立方体の一つの面の表面で割った、破壊時の圧
縮力に等しい。この圧縮強度は、曲げ強度に関してファ
イバーの有効性をさらに増強するファクターと思われ
る。従来のコンクリートでは、この圧縮強度Ｐは、一般
的に、今まで、約３０〜５０Ｎ／ｍｍ2 である。これに
対して、本発明では、この値は８０Ｎ／ｍｍ2 を超え
る。しかし、コンクリートの脆性挙動を避けるために、
コンクリート材料の圧縮強度を増加するとともに、ファ
イバーの引張り強度Ｔを増加する必要がある。
【００２０】８０Ｎ／ｍｍ2 を超える圧縮強度のコンク
リートは、組合わせて使用される公知の手段により得る
ことができる。すなわち、一方で、通常の不活性な充填
材（filler）、例えば砂（sand）、砂利（gravel）およ
び石灰石（ground limestone）を除き、マイクロポゾラ
ンやシリカヒュームのような大変微細な充填材料をセメ
ント重量の５〜１０％添加し、さらにこの微細な充填材
料に起因して水分の要求量が増加するのを中和するため
に、超可塑剤（superplasticizer）を十分な量加え、他
方で、セメントに対する水分の比を０．４以下に保持
し、好ましくは０．３０〜０．３５に保持する。いわゆ
るシリコンヒュームは、超微細な材料で、１ｋｇ当たり
の比表面積が５０００ｍ2 以上の範囲である。これは、
シリコン製造のための電気炉のスモークフィルター中に
析出する。そして主にアモルファスのＳｉＯ2 からな
る。
リートは、組合わせて使用される公知の手段により得る
ことができる。すなわち、一方で、通常の不活性な充填
材（filler）、例えば砂（sand）、砂利（gravel）およ
び石灰石（ground limestone）を除き、マイクロポゾラ
ンやシリカヒュームのような大変微細な充填材料をセメ
ント重量の５〜１０％添加し、さらにこの微細な充填材
料に起因して水分の要求量が増加するのを中和するため
に、超可塑剤（superplasticizer）を十分な量加え、他
方で、セメントに対する水分の比を０．４以下に保持
し、好ましくは０．３０〜０．３５に保持する。いわゆ
るシリコンヒュームは、超微細な材料で、１ｋｇ当たり
の比表面積が５０００ｍ2 以上の範囲である。これは、
シリコン製造のための電気炉のスモークフィルター中に
析出する。そして主にアモルファスのＳｉＯ2 からな
る。
【００２１】公知の超可塑剤は、炭水化物、リグノスル
ホン酸やヒドロキシカルボン酸のアルカリ又はアルカリ
土類金属塩など、水分を減少させる添加物である。
ホン酸やヒドロキシカルボン酸のアルカリ又はアルカリ
土類金属塩など、水分を減少させる添加物である。
【００２２】非円形の断面を持つファイバーの厚さＤを
決定するために、径として、その断面の表面を有する円
が取られた。この断面がファイバーの長さにせたって同
じでない時は、長さにわたる平均表面が取られた。
決定するために、径として、その断面の表面を有する円
が取られた。この断面がファイバーの長さにせたって同
じでない時は、長さにわたる平均表面が取られた。
【００２３】
【実施例】この発明は、実施例と比較例と図面に基づい
てさらに説明される。
てさらに説明される。
【００２４】 コンクリート組成： 実施例１（参照） 実施例２，３ セメントＨＫ４０： ３７５ｋｇ セメントＰ４０：４００ｋｇ 砂０／２ ： ３００ｋｇ 砂０／５ ：６４０ｋｇ 砂０／５ ： ４８０ｋｇ 砂利４／１４ ：１０００ｋｇ 砂利４／７ ：５８５ｋｇ ４／２８ ： ２００ｋｇ ７／１４ ：５８５ｋｇ マイクロポゾランＳ．Ｆ．：４０ｋｇ 可塑剤 ポゾリス４００Ｎ：２．５％ 水 ：１８０ｋｇ 水 ：１３２ｋｇ ファイバー ：４０ｋｇ ファイバー ：４０ｋｇ ファイバー付き ファイバー付き 圧縮強度（Ｎ／mm2 ）：４９．６ 圧縮強度（Ｎ／mm2 ） 実施例２：９７．４ 実施例３：１０１．８ ファイバー無し：９９．９ ファイバー： 形状：図１に従う：屈曲した末端を持つ主に直線：最初
の角度が約４５゜、次いで他の方向に同じ角度で約３mm
の距離、次いで中心部に対し同じ方向に約３mm、そして
末端まで。
の角度が約４５゜、次いで他の方向に同じ角度で約３mm
の距離、次いで中心部に対し同じ方向に約３mm、そして
末端まで。
【００２５】断面：丸、径Ｄは０．８mm； 長さ：６０mm（Ｌ／Ｄ比＝７５） 引張り強度：実施例１，２：１１７５Ｎ／mm2 実施例３ ：２１６２Ｎ／mm2 得られた曲げ強度（２８日後）、Ｎ／mm2 ：（二つの等
しい荷重下でのビーム上の曲げ荷重。荷重はビームの各
サイドに関してスパン長さの１／３の箇所にそれぞれあ
る。） 実施例１：４．２ 実施例２：７．５、破壊時の脆性挙動（図２） 実施例３：８．９５、破壊時の脆性挙動阻止（図３） 本発明は、ここに示された末端におけるフック形状の変
形の種類に全く限定されないことは明らかである。本発
明は、単独または互いに組合わせて全ての他の種類の変
形に適用でき、そして、さらに上述したように、表面を
粗化した全ての種類に適用できる。
しい荷重下でのビーム上の曲げ荷重。荷重はビームの各
サイドに関してスパン長さの１／３の箇所にそれぞれあ
る。） 実施例１：４．２ 実施例２：７．５、破壊時の脆性挙動（図２） 実施例３：８．９５、破壊時の脆性挙動阻止（図３） 本発明は、ここに示された末端におけるフック形状の変
形の種類に全く限定されないことは明らかである。本発
明は、単独または互いに組合わせて全ての他の種類の変
形に適用でき、そして、さらに上述したように、表面を
粗化した全ての種類に適用できる。
【００２６】本発明のコンクリートは、高い曲げ強度が
要求されるとともに極度にコンクリートの靱性が必要と
される全ての種類の構造要素に適用できる。特に、高層
ビルディング用のコンクリートビーム、橋梁の路面舗
装、トンネルの内張に適用できる。
要求されるとともに極度にコンクリートの靱性が必要と
される全ての種類の構造要素に適用できる。特に、高層
ビルディング用のコンクリートビーム、橋梁の路面舗
装、トンネルの内張に適用できる。
【図１】比較試験で使用されたスチールファイバーの形
を示す図。
を示す図。
【図２】実施例２のコンクリートをもつコンクリートビ
ームに対する曲げ強度対屈曲を示す図で、ファイバーが
不十分な引張り強度を持ち、脆性挙動が観察される。
ームに対する曲げ強度対屈曲を示す図で、ファイバーが
不十分な引張り強度を持ち、脆性挙動が観察される。
【図３】実施例３のコンクリートをもつコンクリートビ
ームに対する曲げ強度対屈曲を示す図で、本発明の条件
を満足している。
ームに対する曲げ強度対屈曲を示す図で、本発明の条件
を満足している。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:00 2102−4Ｇ 14:48） Ａ 2102−4Ｇ (72)発明者 イブ・ファンクレイネスト ベルギー国、ビー − 8550 ツベベゲ ム、プレジデント・ジェー・エフ・ケネデ ィラーン 18
Claims (2)
- 【請求項１】 加工硬化された金属組織学構造で、厚さ
に対する長さの比が６０〜１２０、好ましくは７０〜１
００で、かつ引っ掛け形状のスチールファイバーにより
補強されコンクリート材料において、ファイバー無しの
コンクリート組成は、圧縮強度Ｐが少なくとも８０Ｎ／
ｍｍ2 で、スチールファイバーの引張り強度Ｔは、式：
Ｔ／Ｐ＞１７に従って上記圧縮強度Ｐに比例しているこ
とを特徴とするスチールファイバー補強コンクリート材
料。 - 【請求項２】 引張り強度Ｔが、式：Ｔ／Ｐ＜２２に従
って上記圧縮強度Ｐに比例していることを特徴とする請
求項１に記載のスチールファイバー補強コンクリート材
料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9200427A BE1005815A3 (nl) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | Staalvezelbeton met hoge buigtreksterkte. |
| BE9200427 | 1992-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115988A true JPH06115988A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=3886256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10856693A Pending JPH06115988A (ja) | 1992-05-08 | 1993-05-10 | スチールファイバー補強コンクリート材料 |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5865000A (ja) |
| JP (1) | JPH06115988A (ja) |
| KR (1) | KR100251670B1 (ja) |
| AU (1) | AU665250B2 (ja) |
| BE (1) | BE1005815A3 (ja) |
| BR (1) | BR9305513A (ja) |
| CA (1) | CA2094543C (ja) |
| CH (1) | CH684794A5 (ja) |
| DE (1) | DE4315270C2 (ja) |
| DK (1) | DK174231B1 (ja) |
| ES (1) | ES2076129B1 (ja) |
| FI (1) | FI105679B (ja) |
| FR (1) | FR2690915B1 (ja) |
| IL (1) | IL105465A (ja) |
| IT (1) | IT1261475B (ja) |
| LU (1) | LU88436A1 (ja) |
| NL (1) | NL194163C (ja) |
| NO (1) | NO309466B1 (ja) |
| SA (1) | SA93140017B1 (ja) |
| SE (1) | SE510685C2 (ja) |
| WO (1) | WO1993023343A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA932992B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012529582A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 優れた定着部を備える高伸長繊維 |
| JP2012529416A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 高伸長繊維 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19505008A1 (de) * | 1995-02-15 | 1996-08-29 | Intec Fusbodentechnik Gmbh | Dünnschichtestrich |
| BE1009638A3 (nl) * | 1995-09-19 | 1997-06-03 | Bekaert Sa Nv | Staaldraadelement voor het mengen in achteraf verhardende materialen. |
| ES2142701B1 (es) * | 1996-06-20 | 2001-01-01 | Espanola Explosivos | Hormigon reforzado con alta resistencia a la penetracion y polvorin movible fabricado con dicho material. |
| DE19654202A1 (de) * | 1996-10-25 | 1998-05-28 | Syspro Gruppe Betonbauteile E | Betonbauelement |
| DE19649967C2 (de) * | 1996-11-19 | 2000-01-27 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahlfasern |
| CH691691A5 (de) * | 1997-01-21 | 2001-09-14 | Varinorm Ag | Stütze, insbesondere Stahlbetonstütze. |
| BR9807869A (pt) | 1997-02-28 | 2000-02-22 | Bekaert Sa Nv | Fibra de aço para reforço de concreto de alta performance |
| EP0861948A1 (en) | 1997-02-28 | 1998-09-02 | N.V. Bekaert S.A. | Steel fibre for reinforcement of high-performance concrete |
| US5965277A (en) * | 1997-07-25 | 1999-10-12 | The University Of British Columbia | Concrete reinforcing fiber |
| FR2808522B1 (fr) * | 2000-05-03 | 2003-01-10 | Chaussees Tech Innovation | Composition de beton roule compacte renforce de fibres et procede de realisation d'une chaussee a partir de ladite composition |
| GB2383368B (en) | 2001-12-24 | 2005-11-09 | Univ Sheffield | Fibre reinforced concrete |
| US7178597B2 (en) | 2004-07-02 | 2007-02-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations |
| DE10341393B3 (de) | 2003-09-05 | 2004-09-23 | Pierburg Gmbh | Luftansaugkanalsystem für eine Verbrennungskraftmaschine |
| US6990698B2 (en) * | 2004-05-12 | 2006-01-31 | Wall Sr Daniel P | UPS shippable adjustable articulating bed |
| US7537054B2 (en) * | 2004-07-02 | 2009-05-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations |
| US20060157244A1 (en) * | 2004-07-02 | 2006-07-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compositions comprising melt-processed inorganic fibers and methods of using such compositions |
| US7174961B2 (en) * | 2005-03-25 | 2007-02-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of cementing using cement compositions comprising basalt fibers |
| ES2360003B1 (es) * | 2009-10-20 | 2012-04-13 | Universitat Politècnica De Catalunya | Hormigon de ultra alta resistencia armado con fibras de acero |
| US20120261861A1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-10-18 | Bracegirdle P E | Nano-Steel Reinforcing Fibers in Concrete, Asphalt and Plastic Compositions and the Associated Method of Fabrication |
| BE1021498B1 (nl) | 2010-12-15 | 2015-12-03 | Nv Bekaert Sa | Staalvezel voor het wapenen van beton of mortel, met een verankeringseinde met tenminste drie rechte secties |
| BE1021496B1 (nl) | 2010-12-15 | 2015-12-03 | Nv Bekaert Sa | Staalvezel voor het wapenen van beton of mortel, met een verankeringseinde met ten minste twee gebogen secties |
| US10066146B2 (en) | 2013-06-21 | 2018-09-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore servicing compositions and methods of making and using same |
| WO2021050528A1 (en) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | Mid-American Gunite, Inc. Dba Mid-American Group | Concrete-based composite material and method of making a structural element therefrom |
| WO2021191283A1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | Nv Bekaert Sa | Post-tensioned concrete slab with fibres |
| CN115477486A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 华南理工大学 | 一种铣削型钢纤维及其在超高性能混凝土和耐磨地坪中的应用 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3127915A (en) * | 1960-07-01 | 1964-04-07 | Phillips Petroleum Co | Synthetic knopped filaments |
| US3567569A (en) * | 1965-08-09 | 1971-03-02 | Toyo Rayon Co Ltd | Synthetic fibers having novel shape |
| US3728211A (en) * | 1970-04-16 | 1973-04-17 | Steel Corp | Reinforced composite |
| AR206305A1 (es) * | 1972-11-28 | 1976-07-15 | Australian Wire Ind Pty | Fibras de refuerzo para materiales de matriz moldeables metodo y aparato para producirla |
| NL173433C (ja) * | 1973-04-16 | Bekaert Sa Nv | ||
| US4379870A (en) * | 1978-07-07 | 1983-04-12 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Reinforcing material for hydraulic substances and method for the production thereof |
| DE2853378C2 (de) * | 1978-12-11 | 1982-05-13 | Aliva AG, Widen-Mutschellen | Stahlfasern zur Bewehrung von Beton |
| NL8001609A (nl) * | 1979-04-10 | 1980-10-14 | Bekaert Cockerill Nv Sa | Draadstuk uit staal voor mortel- of betonwapening. |
| JPS56100162A (en) * | 1980-01-11 | 1981-08-11 | Mitsui Petrochemical Ind | Fiber reinforced concrete and its reinforced material |
| JPS58181439A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-24 | Yoshitomo Tezuka | コンクリ−ト補強用鋼繊維 |
| DE3363554D1 (en) * | 1982-12-30 | 1986-06-19 | Eurosteel Sa | Filiform elements usable for reinforcing mouldable materials, particularly concrete |
| BE897632A (fr) * | 1983-08-31 | 1984-02-29 | Gamski Kazimierz | Element d'appui des rails d'une voie ferree renforce d'une armature discontinue. |
| EP0141795A1 (fr) * | 1983-08-31 | 1985-05-15 | Les Entreprises S.B.B.M. et Six Construct | Elément d'appui pour rails de voie ferrée renforcé d'une armature discontinue |
| US4677159A (en) * | 1985-10-16 | 1987-06-30 | Kuwait Institute For Scientific Research | Process for the synthesis of highly stable sulfonated melamine-formaldehyde condensates as superplasticizing admixtures in concrete |
| US4801630A (en) * | 1986-03-03 | 1989-01-31 | Exxon Chemical Patents Inc. | Composition for preparing cement--adhesive reinforcing fibers |
| US4883713A (en) * | 1986-04-28 | 1989-11-28 | Eurosteel S.A. | Moldable material reinforcement fibers with hydraulic or non-hydraulic binder and manufacturing thereof |
| CA1307677C (en) * | 1987-11-25 | 1992-09-22 | Susumu Takata | Reinforcing metal fibers |
-
1992
- 1992-05-08 BE BE9200427A patent/BE1005815A3/nl not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-04-20 IL IL10546593A patent/IL105465A/xx not_active IP Right Cessation
- 1993-04-21 CA CA 2094543 patent/CA2094543C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-28 ZA ZA932992A patent/ZA932992B/xx unknown
- 1993-04-30 KR KR930007442A patent/KR100251670B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-04-30 WO PCT/BE1993/000021 patent/WO1993023343A1/en active IP Right Grant
- 1993-04-30 BR BR9305513A patent/BR9305513A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-04-30 ES ES9450001A patent/ES2076129B1/es not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-30 CH CH65/94A patent/CH684794A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1993-05-04 SE SE9301529A patent/SE510685C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1993-05-05 DK DK199300516A patent/DK174231B1/da not_active IP Right Cessation
- 1993-05-07 DE DE4315270A patent/DE4315270C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-07 FR FR939305525A patent/FR2690915B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-07 IT IT93RM292 patent/IT1261475B/it active IP Right Grant
- 1993-05-07 AU AU38467/93A patent/AU665250B2/en not_active Expired
- 1993-05-07 NL NL9300782A patent/NL194163C/nl not_active IP Right Cessation
- 1993-05-07 NO NO931669A patent/NO309466B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-05-07 FI FI932087A patent/FI105679B/fi not_active IP Right Cessation
- 1993-05-10 JP JP10856693A patent/JPH06115988A/ja active Pending
- 1993-06-28 SA SA93140017A patent/SA93140017B1/ar unknown
- 1993-12-14 LU LU88436A patent/LU88436A1/fr unknown
-
1995
- 1995-05-30 US US08/453,829 patent/US5865000A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012529582A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 優れた定着部を備える高伸長繊維 |
| JP2012529416A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | 高伸長繊維 |
| JP2016028006A (ja) * | 2009-06-12 | 2016-02-25 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニムＮ Ｖ Ｂｅｋａｅｒｔ Ｓｏｃｉｅｔｅ Ａｎｏｎｙｍｅ | 優れた定着部を備える高伸長繊維 |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06115988A (ja) | スチールファイバー補強コンクリート材料 | |
| EP2652221B1 (en) | Steel fibre reinforced concrete | |
| Behbahani et al. | Steel fiber reinforced concrete: a review | |
| EP2652222B1 (en) | Steel fibre reinforced concrete | |
| US5965277A (en) | Concrete reinforcing fiber | |
| EP2652220B1 (en) | Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections | |
| Hughes et al. | Predicting the flexural strength of steel and polypropylene fibre-reinforced cement-based beams | |
| JP3355112B2 (ja) | コンクリート補強用鋼繊維 | |
| Swamy et al. | Structural behaviour of high strength concrete beams | |
| CA2131212C (en) | Metal fiber with optimized geometry for reinforcing cement-based materials | |
| JP3236187B2 (ja) | 高耐震性能の鉄筋コンクリート部材 | |
| US11845693B2 (en) | Twisted reinforcement fibers and method of making | |
| Hadje-Ghaffari et al. | Bond of Epoxy-Coated Reinforcement Concrete: Cover, Casting Position, Slump, and Consolidation | |
| Swamy et al. | Deformation and ultimate strength in flexure of reinforced | |
| JPH0259355B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040413 |