JP2001270763A

JP2001270763A - 受圧板

Info

Publication number: JP2001270763A
Application number: JP2000090431A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Fukuda; 康昭福田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】超高強度コンクリート硬化体からなるロックア
ンカー及びグラウンドアンカー等の受圧板に関し、破損
頻度を大幅に低減し、また、従来の受圧板と同じ性能で
も寸法及び重量を大幅に縮小・低減することが可能な受
圧板を提供する。【解決手段】少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉
末、粒径２ｍｍ以下の骨材、水及び減水剤を含む配合物
の硬化体からなることを特徴とする受圧板。配合物に
は、金属繊維又は有機質繊維を含み、金属繊維の径は
０．０１〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍ、また有機質
繊維の径は０．００５〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍ
で、ビニロン、ポリプロピレン等の繊維から選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超高強度コンクリ
ート硬化体からなるロックアンカー及びグラウンドアン
カー等の受圧板に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンカー工法は、引張材の一端を地盤に
定着し、他端を地表の構造物などに固定し、その中間部
分の引張材にプレストレスを加える構造物で、主に斜面
や擁壁の安定を目的に用いられている。具体的には、急
傾斜地の砂防や地滑り防止のためのグラウンドアンカ
ー、不安定な岩盤等の崩落防止のためのロックアンカー
等がある。一般的に地表面の反力構造物として、金属製
やコンクリート製の受圧板を用いることが多く、形状的
には連続した格子状のものや、独立した板状や十字形の
ものなどがあり、工場で製造するものと、現場でコンク
リートを打設するものがある。

【０００３】また、受圧板に用いられるコンクリートの
標準的な設計基準強度は、２４Ｎ／ｍｍ２とされてい
る。しかし、従来のコンクリート製の受圧板の強度で
は、斜面上部から落石などにより破損する問題点があっ
た。また、アンカーの荷重を受け持つのに必要な耐力を
確保するために、面積を大きくかつ厚くしたり、中心部
には金属製の金具を使用する必要があり、施工性の低下
や景観性の悪化や工場製品の場合は、吊り上げ機械の負
荷増大などの問題点が生じる。特に、施工性について
は、急傾斜地で重量の大きい受圧板を据え付けるため、
非常に危険を伴う作業で改善が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた高強
度性、高靱性、耐衝撃性、および耐久性を有する超高強
度セメント硬化体を用いることにより、落石等による受
圧板のひび割れなどの破損頻度を大幅に低減し、また、
従来の受圧板と同じ性能でも寸法及び重量を大幅に縮小
・低減することが可能な受圧板を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
解決のため鋭意研究を行った結果、以下（１）〜（６）
に示した特定の構成の配合物の硬化体を、受圧板として
適用することにより、目的に適う効果が得られることを
見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００６】本発明は、（１）少なくとも、セメント、
ポゾラン質微粉末、粒径２ｍｍ以下の骨材、水、及び減
水剤を含む配合物の硬化体からなることを特徴とする受
圧板、（２）配合物に、金属繊維及び／又は有機質繊維
を含む請求項１に記載の受圧板、（３）金属繊維が、径
０．０１〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍの鋼繊維であ
る請求項２記載の受圧板、（４）有機質繊維が、径０．
００５〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍのビニロン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド
繊維、炭素繊維から選ばれる一種以上の繊維である請求
項２記載の受圧板、（５）配合物に、平均粒径３〜２０
μｍの無機粉末を含む請求項１〜４のいずれかに記載の
受圧板、（６）配合物に、平均粒度１ｍｍ以下の繊維状
粒子又は薄片状粒子を含む請求項１〜５のいずれかに記
載の受圧板、のいずれかをその構成とするものである。

【０００７】本発明を構成する配合物は、粒径２ｍｍ以
下の骨材の空隙をセメント粒子が埋め、更に残存する空
隙をポゾラン質微粉末が埋め、減水剤を併用すること
で、非常に密な粒子充填が可能となる。更に平均粒径３
〜２０μｍの無機粉末を添加することで、一層緻密な充
填構造を実現することができる。また、金属繊維及び／
又は有機質繊維を配合することで、曲げ強度を向上させ
ることができる。この構造の緻密性の向上と、曲げ強度
の向上により、硬化体の落石などに対する耐衝撃性が大
幅に向上するという効果を奏する。また、緻密性の向上
がもたらす超高強度により、従来の受圧板と同じ性能で
寸法及び重量を大幅に縮小・低減することが可能とな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において用いられるセメントの種類は限定
されない。普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルト
ランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セ
メント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使
用することができる。

【０００９】ポゾラン質微粉末としては、シリカヒュー
ム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、
シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。一般に、シリ
カヒュームやシリカダストでは、その平均粒径は、１．
０μｍ以下であり、粉砕等をする必要がないので本発明
のポゾラン質微粉末として好的である。

【００１０】ポゾラン質微粉末を配合することにより、
そのマイクロフィラー効果およびセメント分散効果によ
りコンクリートが緻密化し、圧縮強度が向上する。一
方、ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると単位水量が
増大するので、ポゾラン質微粉末の添加量はセメント１
００重量部に対して５〜５０重量部が好ましい。

【００１１】本発明においては粒径２ｍｍ以下の骨材が
必須成分として用いられる。この、粒径２ｍｍ以下の骨
材とは、８５％（重量）累積粒径が２ｍｍ以下であるこ
とを指し、２ｍｍより大きい骨材が含まれていることを
妨げない。

【００１２】骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、
珪砂及びこれらの混合物を使用することができる。骨材
の配合量は、コンクリートの作業性や分離抵抗性、硬化
後の強度やクラックに対する抵抗性等から、セメント１
００重量部に対して５０〜２５０重量部が好ましく、８
０〜１８０重量部がより好ましい。

【００１３】減水剤としては、リグニン系、ナフタレン
スルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水
剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を
使用することができる。それらの中でも、高性能減水剤
又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。減水
剤の添加量（セメントに対して外割）は、コンクリート
の流動性や分離抵抗性、硬化後の強度、さらにはコスト
等から、セメントに対して、固形分換算で、０．５〜
４．０重量％が好ましい。

【００１４】本発明において、水／セメント比は、コン
クリートの流動性や分離抵抗性、硬化体の強度や耐久性
等から、１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２５重量
％がより好ましい。

【００１５】本発明においては、硬化体の曲げ強度を高
める観点から、配合物に金属繊維及び／又は有機質繊維
を含ませることが好ましい。金属繊維としては、鋼繊
維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中でも鋼繊維
は強度に優れており、またコストや入手のし易さの点か
らも好ましいものである。金属繊維は、径０．０１〜
１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍのものが好ましい。径が
０．０１ｍｍ未満では繊維自身の強度が不足し、張力を
受けた際に切れやすくなる。径が１．０ｍｍを超える
と、同一配合量での本数が少なくなり、コンクリートの
曲げ強度が低下する。長さが３０ｍｍを超えると、混練
の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが２ｍｍ
未満ではマトリックスとの付着力が低下し曲げ強度が低
下する。

【００１６】金属繊維の配合量は凝結後のコンクリート
体積の４％未満が好ましく、より好ましくは３．５％未
満である。金属繊維の含有量は、流動性と硬化体の曲げ
強度の観点から定められる。一般に、金属繊維の含有量
が多くなると曲げ強度が向上するが、一方、流動性を確
保するために単位水量も増大するので、金属繊維の含有
量は前記の量が好ましい。

【００１７】有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリ
プロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭
素繊維等が挙げられる。有機質繊維は、径０．００５〜
１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍのものが好ましい。有機
質繊維の含有量は、凝結後のコンクリート体積の１０％
未満が好ましく、７％未満がより好ましい。なお、本発
明においては、金属繊維と有機質繊維を併用することは
差し支えない。

【００１８】本発明においては、硬化体の充填密度を高
める観点から、平均粒径３〜２０μｍ、より好ましくは
平均粒径４〜１０μｍの無機粉末を含ませることが好ま
しい。無機粉末としては、石英や非晶質石英、オパール
質やクリストバライト質のシリカ含有粉末のほか、石灰
石微粉末等が挙げられる。無機粉末の配合量は、コンク
リートの流動性、硬化体の強度等から、セメント１００
重量部に対して５０重量部以下が好ましく、２０〜３５
重量部がより好ましい。

【００１９】本発明においては、硬化体の靱性を高める
観点から、平均粒度が１ｍｍ以下の繊維状粒子又は薄片
状粒子を含ませることが好ましい。ここで、粒子の粒度
とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではそ
の長さ）である。繊維状粒子としては、ウォラストナイ
ト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子として
は、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライ
トフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。繊維状
粒子又は薄片状粒子の配合量は、コンクリートの流動
性、硬化体の強度や靱性等から、セメント１００重量部
に対して３５重量部以下が好ましく、１０〜２５重量部
がより好ましい。なお、繊維状粒子においては、硬化体
の靱性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針
状度が３以上のものを用いるのが好ましい。

【００２０】本発明の受圧板は、工場で製造し、アンカ
ー工法を実施する現場に搬送しても良いし、現場で型枠
を設置して、本発明の構成に基づく配合のコンクリート
を打設しても良い。

【００２１】本発明においては、コンクリートの混練方
法は特に限定するものではない。また、混練に用いる装
置も特に限定するものではなく、オムニミキサ、パン型
ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサ
を使用することができる。

【００２２】上記混練したコンクリートを、必要に応じ
て鉄筋、金網、連続繊維等の補強材を配置した型枠中に
充填して成形し、養生・硬化させることで、本発明の受
圧板を製造することができる。なお、成形方法は特に限
定するものではなく、流し込み成形等慣用の成形方法で
行うことができる。また、コンクリートの養生方法も特
に限定するものではなく、常温養生や蒸気養生等を行え
ばよい。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。１．使用材料１）セメント；普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）２）ポゾラン質微粉末；シリカヒューム（平均粒径０．７μｍ）３）骨材；珪砂４号と珪砂５号の２：１（重量比）混合品４）金属繊維；鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）５）高性能ＡＥ減水剤；ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤６）水；水道水７）無機粉末；石英粉（平均粒径７μｍ）８）繊維状粒子；ウォラストナイト（平均長さ０．３ｍｍ、長さ／直径の比４）

【００２４】２．配合条件（各配合において水／セメント比は、混練物のフローが
同一となるように定めた。）・実施例１普通ポルトランドセメント；１００重量部、シリカヒュ
ーム；３２．５重量部、骨材；１２０重量部、高性能Ａ
Ｅ減水剤；セメントに対して１．０重量％（固形分）水／セメント比；２２重量％・実施例２普通ポルトランドセメント；１００重量部、シリカヒュ
ーム；３２．５重量部、骨材；１２０重量部、高性能Ａ
Ｅ減水剤；セメントに対して１．０重量％（固形分）、
鋼繊維；２．０体積％、石英粉；３０重量部、ウォラス
トナイト；１０重量部、水／セメント比；２４重量％・比較例１普通ポルトランドセメント；１００重量部、骨材；１２
０重量部、高性能ＡＥ減水剤；セメントに対して１．０
重量％（固形分）水／セメント比；３５重量％

【００２５】３．試験方法１）混練方法二軸練りミキサに各材料を一括投入し、混練２）供試体直径10cm、高さ20cmの円柱供試体及び10×10×40cmの角
柱供試体３）圧縮強度試験方法・供試体：円柱供試体・養生条件：前置き（２０℃）２４時間後脱型し、材
齢２８日まで２０℃水中養生・強度の測定：JIS A 1108の方法に従った。４）曲げ強度試験方法・供試体：角柱供試体・養生条件：前置き（２０℃）２４時間後脱型し、材
齢２８日まで２０℃水中養生・強度の測定：JIS A 1106の方法に従った。

【００２６】４．試験結果・実施例１圧縮強度：１７０ＭＰａ、曲げ強度：２
５ＭＰａ、・実施例２圧縮強度：２００ＭＰａ、曲げ強度：４７
ＭＰａ、・比較例２圧縮強度：８０ＭＰａ、曲げ強度：８ＭＰ
ａ、結果から明らかなように、本発明を構成する配合物の硬
化体である実施例１および２の硬化体は、非常に高い圧
縮強度および曲げ強度を発現し、したがって、これらの
硬化体を適用する本発明の受圧板は、耐衝撃性が高く軽
量化することが可能で、落石による破損や急傾斜地での
危険性等の問題を解消することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の受圧板は、超高強度を発現する
特定の配合物の硬化体からなり、その高強度特性によ
り、破損頻度を大幅に低減し、また、従来の受圧板と同
じ性能でも寸法及び重量を大幅に縮小・低減することが
可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 20:00 Ｃ０４Ｂ 20:00 Ｂ 24:26 24:26 Ｅ 14:48 14:48 Ｄ 16:06 16:06 ＥＡＢ 14:38 14:38 Ａ 14:06 14:06 Ｚ 14:38 14:38 Ｃ 14:20） 14:20）Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉
末、粒径２ｍｍ以下の骨材、水、及び減水剤を含む配合
物の硬化体からなることを特徴とする受圧板。
【請求項２】配合物に、金属繊維及び／又は有機質繊
維を含む請求項１に記載の受圧板。
【請求項３】金属繊維が、径０．０１〜１．０ｍｍ、
長さ２〜３０ｍｍの鋼繊維である請求項２記載の受圧
板。
【請求項４】有機質繊維が、径０．００５〜１．０ｍ
ｍ、長さ２〜３０ｍｍのビニロン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維から
選ばれる一種以上の繊維である請求項２記載の受圧板。
【請求項５】配合物に、平均粒径３〜２０μｍの無機
粉末を含む請求項１〜４のいずれかに記載の受圧板。
【請求項６】配合物に、平均粒度１ｍｍ以下の繊維状
粒子又は薄片状粒子を含む請求項１〜５のいずれかに記
載の受圧板。