中流動コンクリート
【課題】流動性確保及び天端部の空隙発生防止に加えて、ブリーディング発生防止を図り、強度、品質の均一化を図り、さらには、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することのできる中流動コンクリートを提供する。
【解決手段】セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えている。
【解決手段】セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中流動コンクリートに関し、特に、空隙充填性の向上及びコンクリート片剥落防止を可能とした中流動コンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トンネル工事において、掘削により露出したトンネル内面の地肌には、防水シートが設置され、そこに型枠を据え付け、型枠と防水シートとの間にコンクリートを打ち込み、打ち込んだコンクリートを締め固めた後、型枠を取り外して養生させることによりコンクリートの打設が行われるようになっている。
【０００３】
このような覆工コンクリートの打設に使用されるコンクリートのスランプ値は、１５ｃｍ程度で流動性に乏しく、自然に硬化させた場合には層状に打ち込まれたコンクリートが一体化せず、乾燥収縮などによるひび割れが生じる原因となり、品質低下につながるため、振動機を用いて締め固めを十分に行わなければならない。
【０００４】
また、有筋区間においては、スランプ値15ｃｍ程度のコンクリートでは、充填が困難な状態となっており、さらには、天端部付近においては、締め固めを行うための空間が十分に確保できず、実質的には締め固め不足となるおそれがある状況で、その品質に懸念があった。
【０００５】
そこで、特許文献１に示すようなスランプフロー値が３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートを用いる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８５８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示すような中流動コンクリートにあっては、流動性確保及び天端部の空隙発生防止は可能であるが、ブリーディングが生じやすく、強度、品質にばらつきが生じやすく、また、曲げ靱性の低下によるコンクリート片の剥落やひび割れ等が生じやすいものである。
【０００８】
本発明の目的は、流動性確保及びブリーディングの発生を防止することで天端部の空隙発生を防止し、強度、品質の均一化、さらには、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することのできる中流動コンクリートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の中流動コンクリートは、セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、スランプフロー値を３５〜５０ｃｍとすることで、流動性確保及び天端部の空隙発生防止を図ることができ、また、増粘剤の添加により、ブリーディング発生防止を図り、強度、品質の均一化を図ることができ、さらには、前述のような補強繊維を使用することで、特に、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００１１】
本発明においては、前記混和材は、フライアッシュまたは石灰石微粉とすることができる。
【００１２】
このような構成とすることにより、比較的低コストで製造可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記前記増粘剤の単位水量あたりの比率を０．０５〜０．１５％とすることができる。
【００１４】
このような構成とすることにより、ノンブリーディング性能を効率よく向上させることができる。
【００１５】
本発明においては、前記補強繊維の混入率は、０．３vol％以上とすることができる。
【００１６】
このような構成とすることにより、確実に曲げ靱性を向上させて、コンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００１７】
本発明においては、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上とすることができる。
【００１８】
このような構成とすることで、確実にコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態にかかる中流動コンクリートの配合比率を示す図である。
【図２】補強繊維の混入率と曲げ靭性係数との関係を示す図である。
【図３】（Ａ）は略正方形断面、（Ｂ）は略Ｘ形断面の補強繊維の斜視模式図である。
【図４】補強繊維の一実施形態（Ｘ形断面）の模式図である。（Ａ）は平面模式図、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）は（Ａ）のＹ−Ｙ矢視断面図（形態例）、（Ｃ１）はＺ−Ｚ矢視側面図（付形部）、（Ｃ２）はＺ'−Ｚ’矢視側面図未（付形部）である。
【図５】補強繊維の分散性試験結果を示す図である。
【図６】実施例１で得られた補強繊維の平面写真及び側面写真である。
【図７】本発明の実施例１（繊維長４０ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図８】本発明の実施例２（繊維長４８ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図９】本発明の比較例２（繊維長４０ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図１０】本発明の比較例３（繊維長４８ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２１】
この中流動コンクリートは、セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、混和剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートとされている。
【００２２】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメントまたは石膏、石灰等の気硬性セメント等のセメント類を使用することができる。
【００２３】
混和材としては、フライアッシュ、石粉、高炉スラグまたは石灰石微粉等を使用することができる。
【００２４】
細骨材としては、川砂、海砂、山砂、珪砂、ガラス砂、鉄砂、灰砂、その他人工砂等が使用できる。
【００２５】
粗骨材としては、礫、砂利、砕石、スラグ、各種人工軽量骨材などが採用できる。
【００２６】
増粘剤としては、セルロース系増粘剤が使用できる。
【００２７】
混和剤としては、空気連行剤（ＡＥ剤）、流動化剤、減水剤、増粘剤、保水剤、撥水剤、膨張剤などを混合使用することができる。
【００２８】
補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えたものとされている。
【００２９】
このような中流動コンクリートの配合例を図１に示す。
【００３０】
図１における中流動コンクリートは、水と、セメントと、フライアッシュと、細骨材と、粗骨材と、増粘剤と、混和剤と、補強繊維とを混合したもので、その混合割合は、水１５８ｋｇ／ｍ３、セメント２７０ｋｇ／ｍ３、フライアッシュ８０ｋｇ／ｍ３、細骨材９６０ｋｇ／ｍ３、粗骨材８３０ｋｇ／ｍ３、増粘剤０．１９５ｋｇ／ｍ３、混和剤４．７３ｋｇ／ｍ３、補強繊維２．７３ｋｇ／ｍ３となっている。
【００３１】
また、セメント及びフライアッシュの単位水量あたりの水粉体比は４５％、細骨材率は５４％、補強繊維率は０．３vol／％、単位水量あたりの増粘剤率は０．１２％となっている。
【００３２】
このような混合比率とすることにより、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上とすることができる。
【００３３】
また、増粘剤の単位水量あたりの比率を０．０５〜０．１５％とすることでノンブリーディング性能を向上させることができ、しかも、補強繊維の混入率を、０．３％以上とすることにより、図２に示すように、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上に確保することが可能である。
【００３４】
このように、本実施形態の中流動コンクリートは、スランプフロー値を３５〜５０ｃｍとすること及び増粘剤の添加によりブリーディング発生防止をすることで、流動性確保及び天端部の空隙発生防止を図ることができ、強度、品質の均一化を図ることができ、さらには、前述のような補強繊維を使用することで、特に、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００３５】
次に、中流動コンクリートに混入する補強繊維の詳細について、図３〜図１０に基づき説明する。
【００３６】
本発明の補強繊維（以下、単に繊維ということがある。）において、繊維樹脂としては、耐セメントアルカリ性、繊維物性、低価格性、及び補強効率等から、ポリプロピレン樹脂を主成分とするものが好適に使用される。
ポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、エチレンなどの瘁|オレフィンとプロピレンとのブロックまたはランダム共重合体、またはこれらの混合物を使用することができる。また、ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１〜２０ｇ／１０分、より好ましくは０．３〜１０／１０分が、紡糸性と繊維物性の観点から好適である。
【００３７】
さらに、繊維用樹脂としてのポリプロピレン樹脂には、本願発明の効果を妨げない範囲で、他の合成樹脂や変性樹脂、酸化防止剤、耐光安定剤、造核剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤、その他、無機・有機充填剤を適宜添加することができる。
【００３８】
本発明の補強繊維において、略四角形の断面形状とは、繊維断面の各辺の頂点を結ぶ線で構成される形状が略四角形であることを意味し、Ｘ形、十字形、四角形、台形等が挙げられる。
【００３９】
なお、略四角形断面は、より正方形に近い方が、従来の丸形断面や扁平丸形断面を有する繊維に比べて、見掛けの繊維厚みが増すため、繊維の断面二次モーメントが向上する。このため、比較的小さな引張ヤング率の短繊維であっても、セメント配合時の粗骨材、細骨材などとの衝突による短繊維の屈曲が抑制され、補強に有効な形態で分散して繊維補強効果を発現でき、高いコンクリート物性向上効果を発揮できる。
【００４０】
セメントとの接触面積と前述の断面二次モーメントの観点から、特に、断面Ｘ形が好ましい。また、繊維断面がＸ形であると、辺部の溝数が４であり、一対のローラーにより、相対向する２つの溝に凹部を付形することができ、安定的に生産し易い。
【００４１】
本発明の補強繊維は、断面略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って付形した凹部と、該略四角形の突起部の先端側に繊維の長手方向に沿って付形した凹部とを備えている。
【００４２】
補強繊維の断面は、凹部を付形する繊維の表面加工の観点から、４個の突起を有する略四角形であることが最も好ましく、当該突起に連なり形成される辺部溝底と、突起先端側に繊維の長手方向に沿ってそれぞれが、所定の間隔で付形された凹部が連続的に形成されている必要がある。好ましくは２面の溝底とこれに連なる４つの突起部先端側に形成されていることが望ましい。また辺部の凹付形と突起部の凹付形との繊維の長手方向対する位置関係は、一部で重なっていてもよいし、ずれていてもよい。セメントとの定着効果の点から、すべての凹付形の位置がずれていることがより好ましい。
【００４３】
本発明において２面とは、繊維断面の対向するそれぞれの辺が含まれる面であり、辺ないし辺部とは、繊維断面において隣り合う突起部（角部、頂点）間を結ぶ稜線（実在線）を意味し、溝部とは、隣り合う突起部（頂点）間を結ぶ稜線（実在線）が、隣り合う突起部間を結ぶ直線（仮想線）より、繊維断面の中心側に湾曲することによって形成される凹部分を意味し、例えば、Ｘ形の断面では、Ｖ字状または円弧状の溝状部分であって、繊維の長手方向に連続して形成される窪みを意味する。なお、辺部は、辺が含まれる面（表面）を含めた意味も有する。
【００４４】
本発明の補強繊維を、より具体的に説明すると、図４（Ｃ１）及び（Ｃ２）は、断面略四角形としてＸ形の補強繊維１を模式的に示す（Ｂ１）のＺ−Ｚ及びＺ'−Ｚ'矢視断面図であり、４つの突起部（角部）２と、４つの辺部Ｓを有し、上下２つの辺部Ｓに菱形の凹部４、４'を、また当該凹部を付形する辺部側の対向する突起部に繊維軸長手方向に直交する楔形（略三角柱状）の凹部５、５'をそれぞれ所定ピッチで連続して形成した場合を示している。
【００４５】
辺部及び突起部先端に付形する凹部の形態は、硬化コンクリートでの補強性能面においては深く、大きく、シャープな凹形状で、かつ、その数は多いほど良いが、一方で、凹部の形態が、繊維の引張物性の低下と、セメント系フレッシュでの投入開繊性、分散性低下、及び流動性の低下、混練時の巻き込み空気量の増大等による施工ワーカビリティーの悪化を生じせしめるので、これらを勘案して決定しなければならない。
【００４６】
先ず、繊維の物性面への悪影響を最小限とし、及び開繊時の繊維同士の引っ掛かりを防ぐ為に、先ず、繊維の外径側ではない、辺部の溝底部に凹部が付形されている。繊維表面に凹部を付形することは、繊維強度を低下せしめることにはなるが、引張時に応力が集中する先端表面部側ではなく、溝底部への付形はこれを最小限に抑制することができる。また溝底という位置は空間的にへこんだ箇所であり、繊維同士の接触頻度が少なく、また凸（部）ではなく凹（部）の付形であるが故に、繊維の開繊性にほとんど悪影響を及ぼさない。
【００４７】
本発明では、更にセメントとの物理的定着性を向上するために、補強繊維の突起部先端側にも付形された凹部を有する。突起部先端は引張時の応力が集中し、また、繊維間においては直接相互に接触する部分であるため、付形（成形）形態を適切にしなければならない。
【００４８】
即ち、前述の溝底部と同様に凸ではなく、凹の付形であって、繊維の太さのディメンジョンに対して比較的小さな付形とし、凹部の数を増やすことが必要である。
【００４９】
総合的には上記辺部の溝底と、突起部先端への付形の配分バランスを考慮することによって、開繊性、セメント系フレッシュへの分散性、及び繊維物性を良好に維持した上で、セメント系硬化体との定着性を向上することができる。
【００５０】
そのためには、辺部の凹部の深さが０．１〜０．２ｍｍであり、長さが０．８〜１．２ｍｍであり、かつ長手方向の凹部の配置間隔が、２．５〜３．５ｍｍであって、突起部先端の凹部の深さが０．１〜０．２ｍｍであり、長さが０．５〜０．７ｍｍであり、かつ、長手方向の凹部の配置間隔が２．０〜３．０ｍｍであることが望ましい。
【００５１】
凹部の深さは、シャープな形状で深い形態が望ましいが、深さが０．２ｍｍを超えて深いと開繊性の悪化が生じ、また、繊維強度面での損失（低下）が大きい。深さが０．１ｍｍ未満では、充分な定着性が期待できない。凹部の長手方向（繊維軸方向）の長さは、硬化体での凝集セメント粒子の大きさより大きい必要がある。しかし、特に突起部先端の付形においては上記範囲を超えて大きくなると開繊性の悪化及びセメント系フレシュ中で回転練り混ぜ時の動的刺激により、繊維の２次凝集による分散性の悪化が懸念される。付形箇所の数、即ち付形間隔ｘは、２．５〜３．５ｍｍの範囲であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であれば、付形により繊維強度が必要物性未満に低下することがなく、また、付形間隔が３５ｍｍ以下であれば、セメント系硬化体中で必要な引き抜き抵抗が低下することがなく、高い定着力が得られる。
【００５２】
しかしながら、図４（Ａ）に示すように、突起部先端の付形間隔ｙについては、良好な開繊性の維持のため繊維の太さ（幅ｗ及び厚みｔ）のディメンジョンに対して付形長さｌ2を短く設定することが必要であり、これを受けて、溝底部への付形間隔ｘより短くすること（即ち数を増やすこと）によってセメント系硬化体での定着力を高く維持できる。
【００５３】
突起部先端への付形間隔ｙについては、２．０〜３．０ｍｍの範囲であることが好ましく、２．０ｍｍ以上でであれば、付形により繊維強度が必要物性未満に低下することがなく、また、付形間隔が３０ｍｍ以下であれば、セメント系硬化体中で必要な引き抜き抵抗が低下することがなく、高い定着力が得られる。
【００５４】
なお、溝底部及び突起部先端の前記付形範囲は、トンネル覆工用繊維配合コンクリートの繊維太さに適した３，３００ｄｔｅｘ前後（略四角形の１辺長が概ね０．７４ｍｍ前後）に対する好適な範囲であり、これより細くなれば凹部深さを浅く、太くなれば深くするなど適宜調整すればよい。
【００５５】
なお、溝部に付形する凹部の形については特に限定するものではないが、繊維巾ｗより長さｌ1が幾分長い寸法を有する形状が定着力の点から望ましい。
【００５６】
また、図３（Ａ）は、断面が略正方形の補強短繊維を模式的に示す斜視図であり、４つの突起部（角部）２と、４つの辺部Ｓを有し、上下２つの辺部Ｓに菱形の凹部４を、当該菱形の凹部４が付形される辺側の角部を含めて、所定ピッチで矩形状の凹部５、５'を連続して形成した場合を示している。
【００５７】
また、本発明の補強短繊維は、対になっているギヤローラーやエンボスローラーでの付形が、装置的に容易で、得られる補強繊維も対称に付形されるため繊維軸に対する偏より等が少ないので、好ましい。
【００５８】
エンボスローラーやギヤローラーによる凹部が深すぎる場合、及びその数が多すぎる場合は、セメントペーストとの定着性は向上するが、反面、繊維の引張強度が低下し、充分な補強が困難になる。また逆に浅すぎる場合及び数が少ない場合は、繊維の引張強度の低下は少ないが、セメントペーストとの定着性が低下し補強は困難となる。繊維引張強度としては、日本道路公団のトンネル施工管理要領（繊維補強覆工コンクリート編、平成１５年９月）によれば、トンネル用のセメントコンクリート補強に必要な繊維強度は４５０Ｎ／ｍｍ2以上と規定されており、これを満足する必要があり、凹部の深さ及び配置間隔はこれらを考慮して決定される。
【００５９】
辺部の溝底の凹部の付形には、上下一対のヤスリ（菱）目状エンボスローラーを用いることができる。また、突起部先端側の凹部の付形には、上下一対のギヤ目状平歯車ローラーを用いることができる。各々のローラーは、繊維の太さ（繊度）に応じた適切なクリアランス（間隙）と圧力とし、これらのローラー間に繊維を挿通することによって付形が行われる。これらの凹部付形は、延伸に引き続き連続して行うことが、延伸時に付与された熱で繊維が昇温している状態で凹部の付形ができるので、効率的で経済的である。
【００６０】
突起部先端側の凹部の付形には、上下一対のギヤ目状平歯車ローラーを用いることができるが、上下のギヤ目状平歯車ローラーの相対的な位置を調整することによって、繊維断面の上下（表裏）における繊維長手方向における凹部の位置をずらして付形することができ、このようにすることが、繊維上下（表裏）の同一箇所に凹部を付形することにより繊維強度の低下率が増進されるという不都合を回避できるので好ましい。
【００６１】
本発明の突起部先端側の凹部の付形に用いられるギヤ目状平歯車ローラーは、平歯車であって、歯形が並歯、モジュールが０．７５、圧力角が２０ー、歯数が１３２、歯先長さが０．５ｍｍ、ローラー直径が１００．５ｍｍ、ローラー巾が１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチが２．４ｍｍ程度のものを利用できる。
【００６２】
一方、溝部への凹部付形において、前述のような深さ及び間隔の凹部を付形しても、繊維の強度低下が抑制される方法として、対向する溝のエンボス加工において、溝ごとにエンボス位置を繊維長さ方向において同じ位置とせず、ずらして付形することが望ましい。
【００６３】
これは一対のエンボスローラーのそれぞれの付形位置をずらすことによって可能である。
【００６４】
辺部の溝部にこの様な凹部付形をするエンボスローラーの表面形状は、公称太さ３，３００ｄｔｅｘの繊維の場合には、円周方向に沿って直線配置した多列の凸部を彫刻したエンボスローラーであって、円周方向への凸部の間隔が１ｍｍから５ｍｍ、ローラー巾方向の多列凸部間隔が０．７ｍｍから０．８ｍｍ、彫刻した凸部の高さが０．５ｍｍから１ｍｍ程度のエンボスで、凸部の先端が円形状或いは多角形状に平坦に加工され、多列の凸部先端が相互に千鳥目に配置されたエンボスローラーを使用することによって、多数本の延伸ストランド（繊維）を連続的に、当該溝部だけに凹部加工することが出来る。
【００６５】
すなわち、１本１本のストランドは、エンボスローラーの凸部が円周方向に直線配置されているため、繊維断面の当該溝部とエンボスローラーの凸部とが互いにカップリングして、嵌まり込み、断面溝底部のみに凹部付形が可能となる。
【００６６】
さらに、本発明の補強短繊維としての繊維物性に悪影響を与えない範囲で、エンボスローラーを複数、多段に配置し、同一溝あるいはその他の溝に凹部付形することも出来る。この場合、各対のエンボスローラーの凸部形状が前段のものと異なるものを使用して、１つの溝内、あるいは溝間に異なる凹部を付形して、セメントペーストとの定着性を調整することもできる。
【００６７】
また、補強繊維の太さを変えた場合には、エンボスローラーの横方向の多列凸部間隔及び凸部の高さを適宜調整し、例えば太い繊維の場合には横方向の多列凸部間隔を大きく、凸部高さも大きくすることによって繊維物性低下の抑制とセメントペーストとの定着性のバランスを鑑みつつ、調整することが必要であるが、辺部の溝部に凹部のエンボス付形を繊維の長手方向に所定の間隔で連続的に付形することが重要である。
【００６８】
なお、本発明の補強繊維は、単層繊維だけでなく、高融点成分を芯層とし、低融点成分を鞘層とする複合繊維を使用することもできる。このような複合繊維の製造方法は、公知である。
【００６９】
本発明の補強繊維の繊維自体の製造方法は、特に限定されず、種々の方法を採用することができる。通常、まず、ポリプロピレンを主成分とする樹脂を用いて、所望の断面略四角形に対応した形状のノズルから熔融紡糸し、冷却、延伸を経て、繊維の長手方向に連続した角状又はフィン状の突起部を有する断面略四角形の単層繊維又は複合繊維を製造する。次いで、前記の如く、突起部先端側にギヤ目形状の平歯車ローラーに当接して、突起部先端側に当該歯車の先端幅に対応した凹部を付形する一方、突起部間に存在する溝部に、凹部形状に対応した凸部を有するエンボスローラーを当接して、所定の辺部の溝に凹部を付形し、さらに界面活性剤の付着処理などを施し、最後に所望の長さに切断することにより製造することができる。
【００７０】
なお、突起部先端側の凹部付形と、辺部の溝の凹部付形との順序は、特に問わず、何れが先であってもよい。
【００７１】
４個の突起部を有する略四角形の単繊維を紡糸する方法としては、特に制限はなく、突起部が付設された横断面が、たとえば、Ｘ形、十字形、略四角形のノズルを用いて、ポリプロピレン樹脂をダイスから熔融押出しし、冷却固化して、先ず、連続状の未延伸繊維を得ることができる。
【００７２】
上記により得られた未延伸繊維は、次に、熱延伸、及び必要に応じて熱弛緩処理を施す。この熱処理によって繊維の剛性を高めて、伸びの小さいセメント補強用として好適な繊維とすることができる。熱延伸はポリプロピレン樹脂の融点以下、軟化点以上の温度下に行われる。
【００７３】
熱延伸法としては、熱ロール式、熱板式、赤外線照射式、熱風オーブン式、熱水式、水蒸気式などの加熱方式を採用できる。延伸操作は、１段延伸、２段延伸、多段延伸のいずれでもよい。
【００７４】
また、本発明の補強繊維において、単糸繊度は、補強効果と混入作業性、分散性、溝部への凹部の付形性等の観点から、３,０００〜３,５００ｄｔｅｘが好ましい。
【００７５】
３,０００ｄｔｅｘ以上であれば、エンボスローラーによる溝底部への凹部の付形が可能であり、３,５００未満であれば繊維のセメント混和物中での本数が減少して、セメント硬化体での補強効果が低下することがなく有効に補強効果を発現できる。
【００７６】
上記補強繊維は、短繊維とするための切断前または切断後に種々の処理を施すことがきる。たとえば、繊維表面を界面活性剤、分散剤、カップリング剤等で処理してもよいし、ポリオレフィン系樹脂繊維の場合またはコロナ放電処理、紫外線照射、電子線照射等により表面活性化または架橋化等の処理を行ってもよい。特に、セメント系成形体に配合する際の分散性を高める点から、界面活性剤などで表面親水化処理を行うことがコスト面でも有利であり、好ましい。
【００７７】
界面活性剤としては、疎水性であるポリプロピレン繊維とセメントペーストとの親和性を向上させるため、親水性の界面活性剤を使用するのが好ましい。ポリプロピレン繊維に親水性を付与することにより分散性が向上し、繊維とセメントペーストが均質に混合されることによって繊維補強効果が向上する。
【００７８】
親水性の界面活性剤としては、セメント水和反応に悪影響しないものであれば、特に限定なく使用することができるが、なかでもポリエチレングリコールアルキルエステル系ノニオン界面活性剤、アルキルホスフェート系アニオン界面活性剤、多価アルコール型アマイドノニオン系界面活性剤などを好ましく使用できる。
【００７９】
ポリエチレングリコールアルキルエステルとしては、水分散液の安定性、繊維付着性の点から、それを構成する長鎖脂肪族アルキル基の炭素数が６〜１８、好ましくは８〜１６であるものが好ましい。好ましいポリエチレングリコールアルキルエステルの具体例としては、ポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールオレエート、ポリエチレングリコールステアレートなどが挙げられる。
【００８０】
アルキルホスフェートは、平均炭素数１８以下、好ましくは６〜１６、より好ましくは８〜１４のアルキル基を１分子中に１〜２個、好ましくは１個有するホスフェートであり、塩としてはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。好ましいアルキルホスフェートの具体例としては、オクチルホスフェート、ラウリルホスフェート、ステアリルホスフェートのような高級アルコールの燐酸エステルのナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの塩及びアミン塩が挙げられる。その中和は遊離水酸基の５０％以上、特に完全中和物が好ましい。
【００８１】
多価アルコール型アマイドノニオンは、炭素数４〜１８のアルキルアミンと、３〜１３個の水酸基を持つポリグリセリンとの付加反応物が用いられ、好ましくは炭素数１１〜１７のアルキルアミンと、３〜６個の水酸基を持つポリグリセリンとの付加反応物が用いられる。
【００８２】
その他の好ましい界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルが挙げられる。ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステルの具体例としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルリン酸エステルなどが挙げられ、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルの具体例としては、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンステアリン酸エステルなどが挙げられる。これらの界面活性剤は、一種単独又は二種以上を混合して使用することができる。
【００８３】
上記界面活性剤の繊維に対する付着量は特に限定されないが、セメント配合時の泡の発生抑制の観点から、総繊維に対して、通常００５〜２質量％の範囲で用いられる。繊維に対する付着量が、総繊維に対して００５質量％未満ではポリオレフィン繊維に親水性が十分付与されないおそれがあり、また、２質量％を超えても親水性は頭打ちになり、かえって繊維混練時のフッレシュコンクリートを代表とする各種セメント系成形体中に気泡が発生し、セメント系成形体の圧縮強度、曲げ強度などの物性値を低下させるおそれがあるので好ましくない。０．５％以上の付着においてはセメント系のフレッシュ性状（空気量）に影響するため、繊維配合時に公知の空気調整剤で調整することが必要である。
【００８４】
ポリオレフィン繊維に表面処理剤を付着させる方法としては、特に限定はなく、浸漬法、スプレー法、コーティング法のいずれの方法も採用することができる。繊維に表面処理剤を付与した後、必要に応じて、絞りロールなどを用いて繊維集合体の内部にまで浸透させることができる。
【００８５】
こうして得られた補強用合成繊維は、所定長さにカットされ、セメント補強用の短繊維として使用される。セメント系成形体のひび割れにくさ（靭性）を向上する観点からは、短繊維の太さ（繊維径Ｄ）はより細く、長さ（繊維長Ｌ）はより長いもの、すなわち、短繊維のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）がより大きいものほど好ましいが、本発明の補強用短繊維は、従来品に比べて、アスペクト比が小さくても、すなわち短繊維径が同じであれば繊維長が短くても補強効果が大きいという特徴がある。
【００８６】
本発明の補強繊維は、短繊維の繊維長（見かけ長さ）が１０〜８０ｍｍ、好ましくは１５〜７０ｍｍ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｍである。繊維長が１０ｍｍ以上であれば、セメントからの抜けが生じ難く、８０ｍｍ以内であれば、分散性が不良となることがない。
【実施例】
【００８７】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００８８】
実施例１及び実施例２
孔数が２２個、孔形がＸ型のノズルを備えた１軸溶融押出し機を使用し、ＭＦＲ＝２ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン樹脂（ＷＦ４６４Ｎ；住友化学株式会社製）を、２４０℃で溶融押出しし、押出された樹脂を冷却水槽中に導いて、冷却固化させながら５本の平行ローラーを備えた第一延伸機で、定速で引き取り、この繊維ストランドをそのまま連続して、９２℃の温水加熱延伸槽に導き、第二延伸ローラーで７．２倍延伸した。更にこれに連続して１２９℃の蒸気加熱延伸槽に導いて、第三延伸ローラーで１．７１倍延伸し、合計１２．３倍の２段延伸を行った。
【００８９】
続けて、この延伸ストランドを下記の上下一対のギヤ目形状の付形ローラー（第１付形ローラー）と、上下一対のヤスリ目形状の付形ローラー（第２付形ローラー）の順に導いて、突起部先端とＸ形断面の辺部中央溝底に、ストランド方向に沿って、それぞれ連続的に、凹部を付形した。
【００９０】
なお、突起部への凹部付形のための付形ローラーの形状と付形条件は、下記の通りである。
【００９１】
・第１付形ローラー：平歯車、歯形：並歯、モジュール０．７５、圧力角２０ー、歯数１３２、歯先長さ０．５ｍｍ、ローラー直径１００．５ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチ２．４ｍｍ。
【００９２】
上記の第１付形ローラーを用い、上下歯車の最短先端クリアランスを０．４６ｍｍに調整し、先端速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の上下左右４つ突起先端部に凹形状を付形した。
【００９３】
また、辺部への凹部付形のための第２付形ローラーの形状と付形条件は、下記の通りである。
【００９４】
・第２付形ローラー：エンボスローラー、先端形状：短対角線長０．３５ｍｍラ長対角線長０．６２５ｍｍの菱形状で、円周方向の凸部間隔が２．９３ｍｍ、ローラー巾方向の凸部間隔が１．３３ｍｍ、凸部の高さが０．９ｍｍ、ローラー直径１０１ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ。
【００９５】
上記の第２付形ローラーを用い、上下ローラーのエンボスの凸部の最短先端クリアランスを０．１６ｍｍに調整し、表面速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の上下２辺の中央溝底に凹部を付形した。
【００９６】
付形の後、連続して、水で希釈したアルキルホスフェートアミン塩系界面活性剤（竹本油脂製）をスプレーにて約０．０７〜０．１３質量％になるようにストランドに付着させ、ファン型カッターで４０ｍｍにカットしたもの（実施例１）、及び４８ｍｍ定長にカットしたもの（実施例２）をポリプロピレン製短繊維として製造した。なお、実施例１で得られた補強繊維の平面写真及び側面写真を図５に示す。図６には、それを用いたコンクリートの曲げ靭性試験−たわみ曲線を示す。
【００９７】
この実施例１及び実施例２のポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、模式的に図３（Ｂ）の斜視図に示す様な形態であり、対向する２辺の中央溝底部に凹部４、４'が、当該中央溝底部に連なる４つの突起先端部に凹部５、５'が付形されており、凹部の寸法等は図４（Ａ）において、辺部の凹部深さは０．１４ｍｍ、長さｌ1は１．０ｍｍ、繊維長さ方向の間隔ｘは２．６ｍｍであった。一方、突起先端側の凹部深さは０．１４ｍｍ、長さｌ2は０．６ｍｍ、繊維長さ方向の間隔ｙは２．１ｍｍであった。
【００９８】
また、物性は、繊度３，２６０ｄｔｅｘ、引張強度５２１Ｎ／ｍｍ2であった。（繊維物性：図５参照）
【００９９】
比較例１
延伸ストランドの付形ローラーを、実施例とは異なる下記の上下一対のギヤ目形状の付形ローラー（第１付形ローラー）のみとし、下記の付形条件として、ファン型カッターの定長カット長を４０ｍｍのみとした以外は実施例１と同様にして、ポリプロピレン短繊維を製造した。
【０１００】
・第１付形ローラー：平歯車、歯形：並歯、モジュール１．０、圧力角２０ー、歯数１００、歯先長さ０．９ｍｍ、ローラー直径１０２ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチ３．１ｍｍ。
【０１０１】
上記第１付形ローラーを用いて、上下歯の最短先端クリアランスを０．４２ｍｍに調整し、先端速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の対向する上下辺に連なる左右に存在する合計４つ突起先端部に凹形状を付形した。
【０１０２】
このポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、４つの突起先端部のみに凹部が付形されており、各凹部は、略三角柱状で、凹部の最大深さは０．１６ｍｍ、長さは１．１ｍｍ、繊維長さ方向の間隔は２．９ｍｍであった。また物性は、繊度３，３００ｄｔｅｘ、引張強度４８２Ｎ／ｍｍ2であった。これらの結果をまとめて図５に示す。（繊維物性：表１参照）
【０１０３】
比較例２及び比較例３
延伸ストランドの付形ローラーを、上下一対のヤスリ目形状の付形ローラー（第２付形ローラー）のみとした他は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン短繊維を製造した。
【０１０４】
実施例１及び実施例２と同様にファン型カッターで４０ｍｍにカットしたもの（比較例２）、及び４８ｍｍにカットしたもの（比較例３）をポリプロピレン製短繊維として製造した。
【０１０５】
このポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、凹部は対向する２辺の中央溝底部のみに付形されており、辺部の凹部深さは０．１５ｍｍ、長さは１．０ｍｍ、繊維長さ方向の間隔は２．９ｍｍであった。
【０１０６】
また、物性は、繊度３，３４０ｄｔｅｘ、引張強度５３１Ｎ／ｍｍ2であった。これらの結果をまとめて表１に示す。（繊維物性：図５参照）
前記の繊維物性を含めた繊維物性試験方法を以下に記す。
【０１０７】
〔繊維物性試験方法〕
（１）繊度、引張強度：ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じる。
（２）付形凹部の深さ測定
【０１０８】
ｉ）突起先端部の凹部深さ測定：突起先端部の凹部深さとは、短繊維の上下それぞれの付形面の突起先端部において、隣接する未付形部間に接線を引いた時、この接線からこの間に存在する凹成形部の最も深い位置への垂線長さを言う。
【０１０９】
即ち、測定方法は繊維上下付形面の横方向から写真撮影し、市販のパソコン画像距離測定ソフトを使い、或いは撮影写真を拡大プリントし、標準尺を測定基準として、ペーパー上で垂線長さを測定した。
【０１１０】
ii）辺部溝底部の凹部深さ測定：辺部溝底部の凹部深さとは、溝底未付形部の上端から付形部の下端までの距離のことであり、上記と同様に短繊維の上下それぞれ付形面の隣接する隣接する未付形部間に接線を引いた時、この接線からこの間に存在する凹付形部の最も深い位置への垂線長さを言う。
【０１１１】
測定方法は、表面粗さ測定器（東京精密（株）製：Ｓｕｒｆｃｏｍ Ｅ−ＭＤ−Ｓ１３８Ａ型）を使用し、検知針を繊維方向範囲６ｍｍ〜８ｍｍを走査することによって凹部深さを測定した。
【０１１２】
（１）、（２）ともに無作為に採取したカット繊維５０本の１００箇所以上の凹部深さを測定し、その平均値を凹部深さとした。
【０１１３】
（３）凹部の長さ測定
凹部の長さとは、付形ローラーによって押印された凹部の繊維長さ方向の長さを言う。
【０１１４】
測定方法は、繊維上下付形面を写真撮影し、市販のパソコン画像距離測定ソフトを使い、或いは撮影写真を拡大プリントし、標準尺を測定基準とし、ペーパー上で凹部長さを測定した。
【０１１５】
（４）凹部の間隔測定
カット繊維長あたりの凹部数をカウントし、繊維長／凹部数で算出した。これをカット繊維１００本で同様に測定し、その平均値を凹部間隔とした。
【０１１６】
（５）繊維長
カット繊維１００本の繊維長をノギスで測定し、その平均値を繊維長とした。
【０１１７】
次に、実施例１、２及び比較例１〜３の繊維を用いて、セメントとの定着性を表す尺度として埋設繊維の引抜き試験（引抜き抵抗値測定）、及び繊維配合コンクリートの圧縮試験、曲げ試験（曲げ強度、曲げ靭性係数測定）を行った。
【０１１８】
〔繊維の引抜き抵抗〕
セメントモルタルに繊維１本を約１５ｍｍ埋設し、７日間常温で気中養生後、テンシロンにて２ｍｍ／分の速度で繊維をセメントから引抜き、その際の応力（引抜き抵抗値）の最大値を測定した。
【０１１９】
セメントモルタルは、早強セメントモルタル（トーヨーマテラン株製：早強ポルトランドセメント及びシリカサンドプレ配合品）を使用し、水配合量＝水２１４（ｃｃ）／早強セメントモルタル１（ｋｇ）の比率で練り混ぜしたものを使用した。
【０１２０】
繊維の凹部付形の違いによる引抜き抵抗値を比較する上で、各繊維測定サンプルの実測埋設長を測定し、これを１５ｍｍあたりの埋設長さに比例換算し、引抜き抵抗値とした。結果を図５に示す。
【０１２１】
〔繊維配合コンクルートの圧縮、曲げ物性試験〕
（１）コンクリート物性試験供試体の製造
５０Ｌ強制２軸型ミキサーを使用し、全量３５Ｌになるように、セメント３５０ｋｇ／ｍ3、細骨材８７３ｋｇ／ｍ3、粗骨材９００ｋｇ／ｍ3、水１７５ｋｇ／ｍ3、高性能ＡＥ減水剤２．８ｋｇ／ｍ3の配合比率で予め９０秒間練り混ぜた。次いで実施例１、２及び比較例１〜３の繊維をそれぞれ２．７３ｋｇ／ｍ3の配合比率で添加し、４５秒間更に練り混ぜた。
【０１２２】
得られたフレッシュコンクリートを使用し、ＪＳＣＥ−Ｆ５５２−１９８３（鋼繊維補強コンクリートの強度及びタフネス試験用供試体の作り方）に従い、圧縮及び曲げ試験用の供試体を作製した。
【０１２３】
なお供試体は常温型枠養生を２４時間行った後、脱型し、その後材齢２８日まで水中養生したものを供試体とした。
【０１２４】
使用した材料：
・セメント：普通ポルトラントセメント（比重：３．１６、太平洋セメント製）
・細骨材：
Ｓ１：陸砂（表乾密度：２．６０ｇ／ｃｍ3、粗粒率：２．４０）、神栖産
Ｓ２：砕砂（表乾密度：２．７０ｇ／ｃｍ3，粗粒率：３．１０）、佐野（唐沢鉱山）産
Ｓ１とＳ２を７対３の重量比率で混ぜて使用した。
【０１２５】
・粗骨材：砕石（表乾密度：２．６７ｇ／ｃｍ3、最大粒度２５ｍｍ）、石岡（石岡市染谷）産
・水：市水
・高性能ＡＥ減水剤：レオビルドＳＰ８ＳＶ Ｘ２．５（ＢＡＳＦポゾリス社製
【０１２６】
〔コンクリート破壊面の繊維状態観察〕
曲げ物性試験を実施した後、供試体を割れ面で完全に分離し、破壊面の繊維の引き抜け状態、切断状態を目視観察した。両破壊面に目視確認できる繊維本数を、引き抜きによる本数と切断による本数とに区別し、全本数をカウントし、それぞれの占有率（引き抜け率、切断率）を１００分率（％）で算出した。結果を図５に示す。
【０１２７】
〔コンクリート物性試験方法〕
・曲げ強度、曲げ靭性試験：ＪＨＳ ７３０−２００２（繊維補強覆工コンクリートの曲げ靭性試験方法）に従う。
・圧縮強度：ＪＩＳ Ａ １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）に従う。
・スランプ試験：ＪＩＳ Ａ １１１８（コンクリートのスランプ、空気量試験）に従う。
・空気量試験：ＪＩＳ Ａ １１１８（コンクリートのスランプ、空気量試験）に従う。
【０１２８】
投入作業性・分散性
（１）繊維の開繊性試験
アジテータ車への繊維投入機の投入ホッパーに設置した繊維開繊用格子（外寸法：４９０ｍｍラ７００ｍｍ；格子角目間隔：７５ｍｍ一定、格子素材：Φ２．５ＳＵＳ棒）を使用し、人が手動で、繊維３ｋｇを通過させる時間を測定した。
【０１２９】
・実施例１の繊維（繊維長４０ｍｍ）：４０、３７、４２、４４、３５秒（平均：４０秒）
・実施例２の繊維（繊維長４８ｍｍ）：５５、６５、６２、５４、６０秒（平均：５９秒）
・比較例１の繊維（繊維長４０ｍｍ）：５７、４６、５１、４８、５１秒（平均：５１秒）
・比較例２の繊維（繊維長４０ｍｍ）：４３、３７、４０、３８、４１秒（平均：４０秒）
・比較例３の繊維（繊維長４８ｍｍ）：６５、６４、５９、５８、６０秒（平均：６１秒）
【０１３０】
通常、繊維の表面に付形すると繊維間の拘束性が増大し、開繊性は低下するが、本件発明の実施例の繊維は、同一繊維長での比較において、比較例の繊維に対して開繊性が悪化することはなく、良好な開繊性を維持している。従って実施例の繊維は、繊維塊を容易に開繊（バラバラに）することができ、実施工時における繊維投入の所要時間によるセメントフレッシュ硬化を最小限に抑制することが出来、かつ、セメントフレッシュ中での繊維分散を良好に維持することができる。従って、コンクリート打設におけるワーカビリティーの向上に寄与できる。
【０１３１】
（２）繊維のコンクリート分散性試験
フレッシュコンクリート４．５ｍ3を積載したアジテータ車に、ミキサードラム高速回転の状態で実施例の繊維、及び比較例の繊維をそれぞれ１２．３ｋｇ（０．３ｖｏｌ％相当）を、上記Φ７５ｍｍ開繊格子を備えた投入機を使用して、約３分（繊維長４０ｍｍの実施例１、及び比較例２繊維）、約３．５分（繊維長４０ｍｍの比較例１繊維）、４．４分（繊維長４８ｍｍの実施例２、比較例３の繊維）で投入し、そのまま２分間混練を継続した。この繊維混入フレッシュコンクリートをアジテータ車から排出させ、コンクリートの出し始め、中間、最後のそれぞれについて繊維の練り混ぜ分散状態を、シャベルを使って目視で観察した。
【０１３２】
実施例の繊維、比較例の繊維に遜色はなく、いずれの分散性も良好であった。
【０１３３】
以上の結果をまとめて図５に示す。
【０１３４】
図１０から明らかな通り、本発明の実施例１の補強用短繊維は比較例１、及び２の繊維より、引抜き抵抗値が約１．２〜１．７倍大きく、その結果、コンクリート供試体の曲げ靭性係数も増大した。
【０１３５】
特に、実施例２の繊維長４８ｍｍを使用した供試体破壊面の繊維は、切断率５５％で、半数以上が切断しており、セメントとの定着性に極めて優れていた。
【０１３６】
また、曲げ靭性試験における靭性カーブにおいても、実施例２の繊維を使用したコンクリート供試体の応力挙動は、図８に示すように、曲げたわみ量の増大にともなって小幅の応力低下と回復を繰り返すものであり、緊張状態にある載荷下面方向の位置に存在する繊維の一部が破断したものと解釈できる。なお、比較例２及び３の繊維によるものも、設計基準の曲げ耐力（４．１ｋＮ）、管理曲げ靭性係数（１．４０Ｎ／ｍｍ2）を上回っているが、応力挙動の図９及び図１０から分かるように、実施例と比較して、繊維長が同じものの比較で、それぞれ実施例が比較例の荷重を上回っていた。
【０１３７】
この結果は、実施例２の繊維に施された付形によるセメント定着性が破壊面に存在する繊維の引張強力を上回っていたことを示すものであり、セメントとの定着性に極めて優れていることを表している。
【０１３８】
また、本発明の実施例の補強短繊維は、アジテータ車への繊維投入作業性及びコンクリート中での分散性においても問題なく、優れていた。
【０１３９】
図５から明らかな通り、本発明の実施例１の補強用短繊維は比較例１の繊維より、引張強度が高く、引抜き抵抗値が約１．７倍も大きく、セメントペーストとの定着性に極めて優れていた。
【０１４０】
また、本発明の実施例１の補強短繊維は、アジテータ車への繊維投入作業性及びコンクリート中での分散性にも比較例の補強短繊維よりも優れていた。
【０１４１】
そして、実施例の繊維を使用したコンクリート成形物は、比較例の繊維を使用したコンクリートより曲げ靭性係数が大きく、補強効果において優れていた。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の中流動コンクリートは、トンネルの覆工工事に限らず、道路工事、高架橋等の各種土木用途、あるいは、一般構造物（例えば、鉄筋過密部位や作業空間挟い隘部位）等にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１ 補強繊維
２ 突起部
Ｓ 辺部
３ 溝部
４、４' 辺部に付形された凹部
５，５' 突起部の先端に付形された凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中流動コンクリートに関し、特に、空隙充填性の向上及びコンクリート片剥落防止を可能とした中流動コンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トンネル工事において、掘削により露出したトンネル内面の地肌には、防水シートが設置され、そこに型枠を据え付け、型枠と防水シートとの間にコンクリートを打ち込み、打ち込んだコンクリートを締め固めた後、型枠を取り外して養生させることによりコンクリートの打設が行われるようになっている。
【０００３】
このような覆工コンクリートの打設に使用されるコンクリートのスランプ値は、１５ｃｍ程度で流動性に乏しく、自然に硬化させた場合には層状に打ち込まれたコンクリートが一体化せず、乾燥収縮などによるひび割れが生じる原因となり、品質低下につながるため、振動機を用いて締め固めを十分に行わなければならない。
【０００４】
また、有筋区間においては、スランプ値15ｃｍ程度のコンクリートでは、充填が困難な状態となっており、さらには、天端部付近においては、締め固めを行うための空間が十分に確保できず、実質的には締め固め不足となるおそれがある状況で、その品質に懸念があった。
【０００５】
そこで、特許文献１に示すようなスランプフロー値が３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートを用いる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８５８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示すような中流動コンクリートにあっては、流動性確保及び天端部の空隙発生防止は可能であるが、ブリーディングが生じやすく、強度、品質にばらつきが生じやすく、また、曲げ靱性の低下によるコンクリート片の剥落やひび割れ等が生じやすいものである。
【０００８】
本発明の目的は、流動性確保及びブリーディングの発生を防止することで天端部の空隙発生を防止し、強度、品質の均一化、さらには、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することのできる中流動コンクリートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の中流動コンクリートは、セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、スランプフロー値を３５〜５０ｃｍとすることで、流動性確保及び天端部の空隙発生防止を図ることができ、また、増粘剤の添加により、ブリーディング発生防止を図り、強度、品質の均一化を図ることができ、さらには、前述のような補強繊維を使用することで、特に、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００１１】
本発明においては、前記混和材は、フライアッシュまたは石灰石微粉とすることができる。
【００１２】
このような構成とすることにより、比較的低コストで製造可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記前記増粘剤の単位水量あたりの比率を０．０５〜０．１５％とすることができる。
【００１４】
このような構成とすることにより、ノンブリーディング性能を効率よく向上させることができる。
【００１５】
本発明においては、前記補強繊維の混入率は、０．３vol％以上とすることができる。
【００１６】
このような構成とすることにより、確実に曲げ靱性を向上させて、コンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００１７】
本発明においては、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上とすることができる。
【００１８】
このような構成とすることで、確実にコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態にかかる中流動コンクリートの配合比率を示す図である。
【図２】補強繊維の混入率と曲げ靭性係数との関係を示す図である。
【図３】（Ａ）は略正方形断面、（Ｂ）は略Ｘ形断面の補強繊維の斜視模式図である。
【図４】補強繊維の一実施形態（Ｘ形断面）の模式図である。（Ａ）は平面模式図、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）は（Ａ）のＹ−Ｙ矢視断面図（形態例）、（Ｃ１）はＺ−Ｚ矢視側面図（付形部）、（Ｃ２）はＺ'−Ｚ’矢視側面図未（付形部）である。
【図５】補強繊維の分散性試験結果を示す図である。
【図６】実施例１で得られた補強繊維の平面写真及び側面写真である。
【図７】本発明の実施例１（繊維長４０ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図８】本発明の実施例２（繊維長４８ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図９】本発明の比較例２（繊維長４０ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【図１０】本発明の比較例３（繊維長４８ｍｍ）の補強繊維を用いたコンクリートの曲げ靭性試験の荷重−たわみ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２１】
この中流動コンクリートは、セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、混和剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートとされている。
【００２２】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメントまたは石膏、石灰等の気硬性セメント等のセメント類を使用することができる。
【００２３】
混和材としては、フライアッシュ、石粉、高炉スラグまたは石灰石微粉等を使用することができる。
【００２４】
細骨材としては、川砂、海砂、山砂、珪砂、ガラス砂、鉄砂、灰砂、その他人工砂等が使用できる。
【００２５】
粗骨材としては、礫、砂利、砕石、スラグ、各種人工軽量骨材などが採用できる。
【００２６】
増粘剤としては、セルロース系増粘剤が使用できる。
【００２７】
混和剤としては、空気連行剤（ＡＥ剤）、流動化剤、減水剤、増粘剤、保水剤、撥水剤、膨張剤などを混合使用することができる。
【００２８】
補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えたものとされている。
【００２９】
このような中流動コンクリートの配合例を図１に示す。
【００３０】
図１における中流動コンクリートは、水と、セメントと、フライアッシュと、細骨材と、粗骨材と、増粘剤と、混和剤と、補強繊維とを混合したもので、その混合割合は、水１５８ｋｇ／ｍ３、セメント２７０ｋｇ／ｍ３、フライアッシュ８０ｋｇ／ｍ３、細骨材９６０ｋｇ／ｍ３、粗骨材８３０ｋｇ／ｍ３、増粘剤０．１９５ｋｇ／ｍ３、混和剤４．７３ｋｇ／ｍ３、補強繊維２．７３ｋｇ／ｍ３となっている。
【００３１】
また、セメント及びフライアッシュの単位水量あたりの水粉体比は４５％、細骨材率は５４％、補強繊維率は０．３vol／％、単位水量あたりの増粘剤率は０．１２％となっている。
【００３２】
このような混合比率とすることにより、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上とすることができる。
【００３３】
また、増粘剤の単位水量あたりの比率を０．０５〜０．１５％とすることでノンブリーディング性能を向上させることができ、しかも、補強繊維の混入率を、０．３％以上とすることにより、図２に示すように、曲げ靭性係数の平均値を１．４Ｎ／ｍｍ2以上に確保することが可能である。
【００３４】
このように、本実施形態の中流動コンクリートは、スランプフロー値を３５〜５０ｃｍとすること及び増粘剤の添加によりブリーディング発生防止をすることで、流動性確保及び天端部の空隙発生防止を図ることができ、強度、品質の均一化を図ることができ、さらには、前述のような補強繊維を使用することで、特に、曲げ靱性の向上によるコンクリート片の剥落やひび割れ等発生を防止することができる。
【００３５】
次に、中流動コンクリートに混入する補強繊維の詳細について、図３〜図１０に基づき説明する。
【００３６】
本発明の補強繊維（以下、単に繊維ということがある。）において、繊維樹脂としては、耐セメントアルカリ性、繊維物性、低価格性、及び補強効率等から、ポリプロピレン樹脂を主成分とするものが好適に使用される。
ポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、エチレンなどの瘁|オレフィンとプロピレンとのブロックまたはランダム共重合体、またはこれらの混合物を使用することができる。また、ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１〜２０ｇ／１０分、より好ましくは０．３〜１０／１０分が、紡糸性と繊維物性の観点から好適である。
【００３７】
さらに、繊維用樹脂としてのポリプロピレン樹脂には、本願発明の効果を妨げない範囲で、他の合成樹脂や変性樹脂、酸化防止剤、耐光安定剤、造核剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤、その他、無機・有機充填剤を適宜添加することができる。
【００３８】
本発明の補強繊維において、略四角形の断面形状とは、繊維断面の各辺の頂点を結ぶ線で構成される形状が略四角形であることを意味し、Ｘ形、十字形、四角形、台形等が挙げられる。
【００３９】
なお、略四角形断面は、より正方形に近い方が、従来の丸形断面や扁平丸形断面を有する繊維に比べて、見掛けの繊維厚みが増すため、繊維の断面二次モーメントが向上する。このため、比較的小さな引張ヤング率の短繊維であっても、セメント配合時の粗骨材、細骨材などとの衝突による短繊維の屈曲が抑制され、補強に有効な形態で分散して繊維補強効果を発現でき、高いコンクリート物性向上効果を発揮できる。
【００４０】
セメントとの接触面積と前述の断面二次モーメントの観点から、特に、断面Ｘ形が好ましい。また、繊維断面がＸ形であると、辺部の溝数が４であり、一対のローラーにより、相対向する２つの溝に凹部を付形することができ、安定的に生産し易い。
【００４１】
本発明の補強繊維は、断面略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って付形した凹部と、該略四角形の突起部の先端側に繊維の長手方向に沿って付形した凹部とを備えている。
【００４２】
補強繊維の断面は、凹部を付形する繊維の表面加工の観点から、４個の突起を有する略四角形であることが最も好ましく、当該突起に連なり形成される辺部溝底と、突起先端側に繊維の長手方向に沿ってそれぞれが、所定の間隔で付形された凹部が連続的に形成されている必要がある。好ましくは２面の溝底とこれに連なる４つの突起部先端側に形成されていることが望ましい。また辺部の凹付形と突起部の凹付形との繊維の長手方向対する位置関係は、一部で重なっていてもよいし、ずれていてもよい。セメントとの定着効果の点から、すべての凹付形の位置がずれていることがより好ましい。
【００４３】
本発明において２面とは、繊維断面の対向するそれぞれの辺が含まれる面であり、辺ないし辺部とは、繊維断面において隣り合う突起部（角部、頂点）間を結ぶ稜線（実在線）を意味し、溝部とは、隣り合う突起部（頂点）間を結ぶ稜線（実在線）が、隣り合う突起部間を結ぶ直線（仮想線）より、繊維断面の中心側に湾曲することによって形成される凹部分を意味し、例えば、Ｘ形の断面では、Ｖ字状または円弧状の溝状部分であって、繊維の長手方向に連続して形成される窪みを意味する。なお、辺部は、辺が含まれる面（表面）を含めた意味も有する。
【００４４】
本発明の補強繊維を、より具体的に説明すると、図４（Ｃ１）及び（Ｃ２）は、断面略四角形としてＸ形の補強繊維１を模式的に示す（Ｂ１）のＺ−Ｚ及びＺ'−Ｚ'矢視断面図であり、４つの突起部（角部）２と、４つの辺部Ｓを有し、上下２つの辺部Ｓに菱形の凹部４、４'を、また当該凹部を付形する辺部側の対向する突起部に繊維軸長手方向に直交する楔形（略三角柱状）の凹部５、５'をそれぞれ所定ピッチで連続して形成した場合を示している。
【００４５】
辺部及び突起部先端に付形する凹部の形態は、硬化コンクリートでの補強性能面においては深く、大きく、シャープな凹形状で、かつ、その数は多いほど良いが、一方で、凹部の形態が、繊維の引張物性の低下と、セメント系フレッシュでの投入開繊性、分散性低下、及び流動性の低下、混練時の巻き込み空気量の増大等による施工ワーカビリティーの悪化を生じせしめるので、これらを勘案して決定しなければならない。
【００４６】
先ず、繊維の物性面への悪影響を最小限とし、及び開繊時の繊維同士の引っ掛かりを防ぐ為に、先ず、繊維の外径側ではない、辺部の溝底部に凹部が付形されている。繊維表面に凹部を付形することは、繊維強度を低下せしめることにはなるが、引張時に応力が集中する先端表面部側ではなく、溝底部への付形はこれを最小限に抑制することができる。また溝底という位置は空間的にへこんだ箇所であり、繊維同士の接触頻度が少なく、また凸（部）ではなく凹（部）の付形であるが故に、繊維の開繊性にほとんど悪影響を及ぼさない。
【００４７】
本発明では、更にセメントとの物理的定着性を向上するために、補強繊維の突起部先端側にも付形された凹部を有する。突起部先端は引張時の応力が集中し、また、繊維間においては直接相互に接触する部分であるため、付形（成形）形態を適切にしなければならない。
【００４８】
即ち、前述の溝底部と同様に凸ではなく、凹の付形であって、繊維の太さのディメンジョンに対して比較的小さな付形とし、凹部の数を増やすことが必要である。
【００４９】
総合的には上記辺部の溝底と、突起部先端への付形の配分バランスを考慮することによって、開繊性、セメント系フレッシュへの分散性、及び繊維物性を良好に維持した上で、セメント系硬化体との定着性を向上することができる。
【００５０】
そのためには、辺部の凹部の深さが０．１〜０．２ｍｍであり、長さが０．８〜１．２ｍｍであり、かつ長手方向の凹部の配置間隔が、２．５〜３．５ｍｍであって、突起部先端の凹部の深さが０．１〜０．２ｍｍであり、長さが０．５〜０．７ｍｍであり、かつ、長手方向の凹部の配置間隔が２．０〜３．０ｍｍであることが望ましい。
【００５１】
凹部の深さは、シャープな形状で深い形態が望ましいが、深さが０．２ｍｍを超えて深いと開繊性の悪化が生じ、また、繊維強度面での損失（低下）が大きい。深さが０．１ｍｍ未満では、充分な定着性が期待できない。凹部の長手方向（繊維軸方向）の長さは、硬化体での凝集セメント粒子の大きさより大きい必要がある。しかし、特に突起部先端の付形においては上記範囲を超えて大きくなると開繊性の悪化及びセメント系フレシュ中で回転練り混ぜ時の動的刺激により、繊維の２次凝集による分散性の悪化が懸念される。付形箇所の数、即ち付形間隔ｘは、２．５〜３．５ｍｍの範囲であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であれば、付形により繊維強度が必要物性未満に低下することがなく、また、付形間隔が３５ｍｍ以下であれば、セメント系硬化体中で必要な引き抜き抵抗が低下することがなく、高い定着力が得られる。
【００５２】
しかしながら、図４（Ａ）に示すように、突起部先端の付形間隔ｙについては、良好な開繊性の維持のため繊維の太さ（幅ｗ及び厚みｔ）のディメンジョンに対して付形長さｌ2を短く設定することが必要であり、これを受けて、溝底部への付形間隔ｘより短くすること（即ち数を増やすこと）によってセメント系硬化体での定着力を高く維持できる。
【００５３】
突起部先端への付形間隔ｙについては、２．０〜３．０ｍｍの範囲であることが好ましく、２．０ｍｍ以上でであれば、付形により繊維強度が必要物性未満に低下することがなく、また、付形間隔が３０ｍｍ以下であれば、セメント系硬化体中で必要な引き抜き抵抗が低下することがなく、高い定着力が得られる。
【００５４】
なお、溝底部及び突起部先端の前記付形範囲は、トンネル覆工用繊維配合コンクリートの繊維太さに適した３，３００ｄｔｅｘ前後（略四角形の１辺長が概ね０．７４ｍｍ前後）に対する好適な範囲であり、これより細くなれば凹部深さを浅く、太くなれば深くするなど適宜調整すればよい。
【００５５】
なお、溝部に付形する凹部の形については特に限定するものではないが、繊維巾ｗより長さｌ1が幾分長い寸法を有する形状が定着力の点から望ましい。
【００５６】
また、図３（Ａ）は、断面が略正方形の補強短繊維を模式的に示す斜視図であり、４つの突起部（角部）２と、４つの辺部Ｓを有し、上下２つの辺部Ｓに菱形の凹部４を、当該菱形の凹部４が付形される辺側の角部を含めて、所定ピッチで矩形状の凹部５、５'を連続して形成した場合を示している。
【００５７】
また、本発明の補強短繊維は、対になっているギヤローラーやエンボスローラーでの付形が、装置的に容易で、得られる補強繊維も対称に付形されるため繊維軸に対する偏より等が少ないので、好ましい。
【００５８】
エンボスローラーやギヤローラーによる凹部が深すぎる場合、及びその数が多すぎる場合は、セメントペーストとの定着性は向上するが、反面、繊維の引張強度が低下し、充分な補強が困難になる。また逆に浅すぎる場合及び数が少ない場合は、繊維の引張強度の低下は少ないが、セメントペーストとの定着性が低下し補強は困難となる。繊維引張強度としては、日本道路公団のトンネル施工管理要領（繊維補強覆工コンクリート編、平成１５年９月）によれば、トンネル用のセメントコンクリート補強に必要な繊維強度は４５０Ｎ／ｍｍ2以上と規定されており、これを満足する必要があり、凹部の深さ及び配置間隔はこれらを考慮して決定される。
【００５９】
辺部の溝底の凹部の付形には、上下一対のヤスリ（菱）目状エンボスローラーを用いることができる。また、突起部先端側の凹部の付形には、上下一対のギヤ目状平歯車ローラーを用いることができる。各々のローラーは、繊維の太さ（繊度）に応じた適切なクリアランス（間隙）と圧力とし、これらのローラー間に繊維を挿通することによって付形が行われる。これらの凹部付形は、延伸に引き続き連続して行うことが、延伸時に付与された熱で繊維が昇温している状態で凹部の付形ができるので、効率的で経済的である。
【００６０】
突起部先端側の凹部の付形には、上下一対のギヤ目状平歯車ローラーを用いることができるが、上下のギヤ目状平歯車ローラーの相対的な位置を調整することによって、繊維断面の上下（表裏）における繊維長手方向における凹部の位置をずらして付形することができ、このようにすることが、繊維上下（表裏）の同一箇所に凹部を付形することにより繊維強度の低下率が増進されるという不都合を回避できるので好ましい。
【００６１】
本発明の突起部先端側の凹部の付形に用いられるギヤ目状平歯車ローラーは、平歯車であって、歯形が並歯、モジュールが０．７５、圧力角が２０ー、歯数が１３２、歯先長さが０．５ｍｍ、ローラー直径が１００．５ｍｍ、ローラー巾が１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチが２．４ｍｍ程度のものを利用できる。
【００６２】
一方、溝部への凹部付形において、前述のような深さ及び間隔の凹部を付形しても、繊維の強度低下が抑制される方法として、対向する溝のエンボス加工において、溝ごとにエンボス位置を繊維長さ方向において同じ位置とせず、ずらして付形することが望ましい。
【００６３】
これは一対のエンボスローラーのそれぞれの付形位置をずらすことによって可能である。
【００６４】
辺部の溝部にこの様な凹部付形をするエンボスローラーの表面形状は、公称太さ３，３００ｄｔｅｘの繊維の場合には、円周方向に沿って直線配置した多列の凸部を彫刻したエンボスローラーであって、円周方向への凸部の間隔が１ｍｍから５ｍｍ、ローラー巾方向の多列凸部間隔が０．７ｍｍから０．８ｍｍ、彫刻した凸部の高さが０．５ｍｍから１ｍｍ程度のエンボスで、凸部の先端が円形状或いは多角形状に平坦に加工され、多列の凸部先端が相互に千鳥目に配置されたエンボスローラーを使用することによって、多数本の延伸ストランド（繊維）を連続的に、当該溝部だけに凹部加工することが出来る。
【００６５】
すなわち、１本１本のストランドは、エンボスローラーの凸部が円周方向に直線配置されているため、繊維断面の当該溝部とエンボスローラーの凸部とが互いにカップリングして、嵌まり込み、断面溝底部のみに凹部付形が可能となる。
【００６６】
さらに、本発明の補強短繊維としての繊維物性に悪影響を与えない範囲で、エンボスローラーを複数、多段に配置し、同一溝あるいはその他の溝に凹部付形することも出来る。この場合、各対のエンボスローラーの凸部形状が前段のものと異なるものを使用して、１つの溝内、あるいは溝間に異なる凹部を付形して、セメントペーストとの定着性を調整することもできる。
【００６７】
また、補強繊維の太さを変えた場合には、エンボスローラーの横方向の多列凸部間隔及び凸部の高さを適宜調整し、例えば太い繊維の場合には横方向の多列凸部間隔を大きく、凸部高さも大きくすることによって繊維物性低下の抑制とセメントペーストとの定着性のバランスを鑑みつつ、調整することが必要であるが、辺部の溝部に凹部のエンボス付形を繊維の長手方向に所定の間隔で連続的に付形することが重要である。
【００６８】
なお、本発明の補強繊維は、単層繊維だけでなく、高融点成分を芯層とし、低融点成分を鞘層とする複合繊維を使用することもできる。このような複合繊維の製造方法は、公知である。
【００６９】
本発明の補強繊維の繊維自体の製造方法は、特に限定されず、種々の方法を採用することができる。通常、まず、ポリプロピレンを主成分とする樹脂を用いて、所望の断面略四角形に対応した形状のノズルから熔融紡糸し、冷却、延伸を経て、繊維の長手方向に連続した角状又はフィン状の突起部を有する断面略四角形の単層繊維又は複合繊維を製造する。次いで、前記の如く、突起部先端側にギヤ目形状の平歯車ローラーに当接して、突起部先端側に当該歯車の先端幅に対応した凹部を付形する一方、突起部間に存在する溝部に、凹部形状に対応した凸部を有するエンボスローラーを当接して、所定の辺部の溝に凹部を付形し、さらに界面活性剤の付着処理などを施し、最後に所望の長さに切断することにより製造することができる。
【００７０】
なお、突起部先端側の凹部付形と、辺部の溝の凹部付形との順序は、特に問わず、何れが先であってもよい。
【００７１】
４個の突起部を有する略四角形の単繊維を紡糸する方法としては、特に制限はなく、突起部が付設された横断面が、たとえば、Ｘ形、十字形、略四角形のノズルを用いて、ポリプロピレン樹脂をダイスから熔融押出しし、冷却固化して、先ず、連続状の未延伸繊維を得ることができる。
【００７２】
上記により得られた未延伸繊維は、次に、熱延伸、及び必要に応じて熱弛緩処理を施す。この熱処理によって繊維の剛性を高めて、伸びの小さいセメント補強用として好適な繊維とすることができる。熱延伸はポリプロピレン樹脂の融点以下、軟化点以上の温度下に行われる。
【００７３】
熱延伸法としては、熱ロール式、熱板式、赤外線照射式、熱風オーブン式、熱水式、水蒸気式などの加熱方式を採用できる。延伸操作は、１段延伸、２段延伸、多段延伸のいずれでもよい。
【００７４】
また、本発明の補強繊維において、単糸繊度は、補強効果と混入作業性、分散性、溝部への凹部の付形性等の観点から、３,０００〜３,５００ｄｔｅｘが好ましい。
【００７５】
３,０００ｄｔｅｘ以上であれば、エンボスローラーによる溝底部への凹部の付形が可能であり、３,５００未満であれば繊維のセメント混和物中での本数が減少して、セメント硬化体での補強効果が低下することがなく有効に補強効果を発現できる。
【００７６】
上記補強繊維は、短繊維とするための切断前または切断後に種々の処理を施すことがきる。たとえば、繊維表面を界面活性剤、分散剤、カップリング剤等で処理してもよいし、ポリオレフィン系樹脂繊維の場合またはコロナ放電処理、紫外線照射、電子線照射等により表面活性化または架橋化等の処理を行ってもよい。特に、セメント系成形体に配合する際の分散性を高める点から、界面活性剤などで表面親水化処理を行うことがコスト面でも有利であり、好ましい。
【００７７】
界面活性剤としては、疎水性であるポリプロピレン繊維とセメントペーストとの親和性を向上させるため、親水性の界面活性剤を使用するのが好ましい。ポリプロピレン繊維に親水性を付与することにより分散性が向上し、繊維とセメントペーストが均質に混合されることによって繊維補強効果が向上する。
【００７８】
親水性の界面活性剤としては、セメント水和反応に悪影響しないものであれば、特に限定なく使用することができるが、なかでもポリエチレングリコールアルキルエステル系ノニオン界面活性剤、アルキルホスフェート系アニオン界面活性剤、多価アルコール型アマイドノニオン系界面活性剤などを好ましく使用できる。
【００７９】
ポリエチレングリコールアルキルエステルとしては、水分散液の安定性、繊維付着性の点から、それを構成する長鎖脂肪族アルキル基の炭素数が６〜１８、好ましくは８〜１６であるものが好ましい。好ましいポリエチレングリコールアルキルエステルの具体例としては、ポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールオレエート、ポリエチレングリコールステアレートなどが挙げられる。
【００８０】
アルキルホスフェートは、平均炭素数１８以下、好ましくは６〜１６、より好ましくは８〜１４のアルキル基を１分子中に１〜２個、好ましくは１個有するホスフェートであり、塩としてはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。好ましいアルキルホスフェートの具体例としては、オクチルホスフェート、ラウリルホスフェート、ステアリルホスフェートのような高級アルコールの燐酸エステルのナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの塩及びアミン塩が挙げられる。その中和は遊離水酸基の５０％以上、特に完全中和物が好ましい。
【００８１】
多価アルコール型アマイドノニオンは、炭素数４〜１８のアルキルアミンと、３〜１３個の水酸基を持つポリグリセリンとの付加反応物が用いられ、好ましくは炭素数１１〜１７のアルキルアミンと、３〜６個の水酸基を持つポリグリセリンとの付加反応物が用いられる。
【００８２】
その他の好ましい界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルが挙げられる。ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステルの具体例としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルリン酸エステルなどが挙げられ、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルの具体例としては、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンステアリン酸エステルなどが挙げられる。これらの界面活性剤は、一種単独又は二種以上を混合して使用することができる。
【００８３】
上記界面活性剤の繊維に対する付着量は特に限定されないが、セメント配合時の泡の発生抑制の観点から、総繊維に対して、通常００５〜２質量％の範囲で用いられる。繊維に対する付着量が、総繊維に対して００５質量％未満ではポリオレフィン繊維に親水性が十分付与されないおそれがあり、また、２質量％を超えても親水性は頭打ちになり、かえって繊維混練時のフッレシュコンクリートを代表とする各種セメント系成形体中に気泡が発生し、セメント系成形体の圧縮強度、曲げ強度などの物性値を低下させるおそれがあるので好ましくない。０．５％以上の付着においてはセメント系のフレッシュ性状（空気量）に影響するため、繊維配合時に公知の空気調整剤で調整することが必要である。
【００８４】
ポリオレフィン繊維に表面処理剤を付着させる方法としては、特に限定はなく、浸漬法、スプレー法、コーティング法のいずれの方法も採用することができる。繊維に表面処理剤を付与した後、必要に応じて、絞りロールなどを用いて繊維集合体の内部にまで浸透させることができる。
【００８５】
こうして得られた補強用合成繊維は、所定長さにカットされ、セメント補強用の短繊維として使用される。セメント系成形体のひび割れにくさ（靭性）を向上する観点からは、短繊維の太さ（繊維径Ｄ）はより細く、長さ（繊維長Ｌ）はより長いもの、すなわち、短繊維のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）がより大きいものほど好ましいが、本発明の補強用短繊維は、従来品に比べて、アスペクト比が小さくても、すなわち短繊維径が同じであれば繊維長が短くても補強効果が大きいという特徴がある。
【００８６】
本発明の補強繊維は、短繊維の繊維長（見かけ長さ）が１０〜８０ｍｍ、好ましくは１５〜７０ｍｍ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｍである。繊維長が１０ｍｍ以上であれば、セメントからの抜けが生じ難く、８０ｍｍ以内であれば、分散性が不良となることがない。
【実施例】
【００８７】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００８８】
実施例１及び実施例２
孔数が２２個、孔形がＸ型のノズルを備えた１軸溶融押出し機を使用し、ＭＦＲ＝２ｇ／１０分のアイソタクチックポリプロピレン樹脂（ＷＦ４６４Ｎ；住友化学株式会社製）を、２４０℃で溶融押出しし、押出された樹脂を冷却水槽中に導いて、冷却固化させながら５本の平行ローラーを備えた第一延伸機で、定速で引き取り、この繊維ストランドをそのまま連続して、９２℃の温水加熱延伸槽に導き、第二延伸ローラーで７．２倍延伸した。更にこれに連続して１２９℃の蒸気加熱延伸槽に導いて、第三延伸ローラーで１．７１倍延伸し、合計１２．３倍の２段延伸を行った。
【００８９】
続けて、この延伸ストランドを下記の上下一対のギヤ目形状の付形ローラー（第１付形ローラー）と、上下一対のヤスリ目形状の付形ローラー（第２付形ローラー）の順に導いて、突起部先端とＸ形断面の辺部中央溝底に、ストランド方向に沿って、それぞれ連続的に、凹部を付形した。
【００９０】
なお、突起部への凹部付形のための付形ローラーの形状と付形条件は、下記の通りである。
【００９１】
・第１付形ローラー：平歯車、歯形：並歯、モジュール０．７５、圧力角２０ー、歯数１３２、歯先長さ０．５ｍｍ、ローラー直径１００．５ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチ２．４ｍｍ。
【００９２】
上記の第１付形ローラーを用い、上下歯車の最短先端クリアランスを０．４６ｍｍに調整し、先端速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の上下左右４つ突起先端部に凹形状を付形した。
【００９３】
また、辺部への凹部付形のための第２付形ローラーの形状と付形条件は、下記の通りである。
【００９４】
・第２付形ローラー：エンボスローラー、先端形状：短対角線長０．３５ｍｍラ長対角線長０．６２５ｍｍの菱形状で、円周方向の凸部間隔が２．９３ｍｍ、ローラー巾方向の凸部間隔が１．３３ｍｍ、凸部の高さが０．９ｍｍ、ローラー直径１０１ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ。
【００９５】
上記の第２付形ローラーを用い、上下ローラーのエンボスの凸部の最短先端クリアランスを０．１６ｍｍに調整し、表面速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の上下２辺の中央溝底に凹部を付形した。
【００９６】
付形の後、連続して、水で希釈したアルキルホスフェートアミン塩系界面活性剤（竹本油脂製）をスプレーにて約０．０７〜０．１３質量％になるようにストランドに付着させ、ファン型カッターで４０ｍｍにカットしたもの（実施例１）、及び４８ｍｍ定長にカットしたもの（実施例２）をポリプロピレン製短繊維として製造した。なお、実施例１で得られた補強繊維の平面写真及び側面写真を図５に示す。図６には、それを用いたコンクリートの曲げ靭性試験−たわみ曲線を示す。
【００９７】
この実施例１及び実施例２のポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、模式的に図３（Ｂ）の斜視図に示す様な形態であり、対向する２辺の中央溝底部に凹部４、４'が、当該中央溝底部に連なる４つの突起先端部に凹部５、５'が付形されており、凹部の寸法等は図４（Ａ）において、辺部の凹部深さは０．１４ｍｍ、長さｌ1は１．０ｍｍ、繊維長さ方向の間隔ｘは２．６ｍｍであった。一方、突起先端側の凹部深さは０．１４ｍｍ、長さｌ2は０．６ｍｍ、繊維長さ方向の間隔ｙは２．１ｍｍであった。
【００９８】
また、物性は、繊度３，２６０ｄｔｅｘ、引張強度５２１Ｎ／ｍｍ2であった。（繊維物性：図５参照）
【００９９】
比較例１
延伸ストランドの付形ローラーを、実施例とは異なる下記の上下一対のギヤ目形状の付形ローラー（第１付形ローラー）のみとし、下記の付形条件として、ファン型カッターの定長カット長を４０ｍｍのみとした以外は実施例１と同様にして、ポリプロピレン短繊維を製造した。
【０１００】
・第１付形ローラー：平歯車、歯形：並歯、モジュール１．０、圧力角２０ー、歯数１００、歯先長さ０．９ｍｍ、ローラー直径１０２ｍｍ、ローラー巾１６０ｍｍ、円周方向のギヤピッチ３．１ｍｍ。
【０１０１】
上記第１付形ローラーを用いて、上下歯の最短先端クリアランスを０．４２ｍｍに調整し、先端速度をストランドの速度と同速度で順回転させ、Ｘ断面の対向する上下辺に連なる左右に存在する合計４つ突起先端部に凹形状を付形した。
【０１０２】
このポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、４つの突起先端部のみに凹部が付形されており、各凹部は、略三角柱状で、凹部の最大深さは０．１６ｍｍ、長さは１．１ｍｍ、繊維長さ方向の間隔は２．９ｍｍであった。また物性は、繊度３，３００ｄｔｅｘ、引張強度４８２Ｎ／ｍｍ2であった。これらの結果をまとめて図５に示す。（繊維物性：表１参照）
【０１０３】
比較例２及び比較例３
延伸ストランドの付形ローラーを、上下一対のヤスリ目形状の付形ローラー（第２付形ローラー）のみとした他は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン短繊維を製造した。
【０１０４】
実施例１及び実施例２と同様にファン型カッターで４０ｍｍにカットしたもの（比較例２）、及び４８ｍｍにカットしたもの（比較例３）をポリプロピレン製短繊維として製造した。
【０１０５】
このポリプロピレン製短繊維の形状はＸ形断面で、凹部は対向する２辺の中央溝底部のみに付形されており、辺部の凹部深さは０．１５ｍｍ、長さは１．０ｍｍ、繊維長さ方向の間隔は２．９ｍｍであった。
【０１０６】
また、物性は、繊度３，３４０ｄｔｅｘ、引張強度５３１Ｎ／ｍｍ2であった。これらの結果をまとめて表１に示す。（繊維物性：図５参照）
前記の繊維物性を含めた繊維物性試験方法を以下に記す。
【０１０７】
〔繊維物性試験方法〕
（１）繊度、引張強度：ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じる。
（２）付形凹部の深さ測定
【０１０８】
ｉ）突起先端部の凹部深さ測定：突起先端部の凹部深さとは、短繊維の上下それぞれの付形面の突起先端部において、隣接する未付形部間に接線を引いた時、この接線からこの間に存在する凹成形部の最も深い位置への垂線長さを言う。
【０１０９】
即ち、測定方法は繊維上下付形面の横方向から写真撮影し、市販のパソコン画像距離測定ソフトを使い、或いは撮影写真を拡大プリントし、標準尺を測定基準として、ペーパー上で垂線長さを測定した。
【０１１０】
ii）辺部溝底部の凹部深さ測定：辺部溝底部の凹部深さとは、溝底未付形部の上端から付形部の下端までの距離のことであり、上記と同様に短繊維の上下それぞれ付形面の隣接する隣接する未付形部間に接線を引いた時、この接線からこの間に存在する凹付形部の最も深い位置への垂線長さを言う。
【０１１１】
測定方法は、表面粗さ測定器（東京精密（株）製：Ｓｕｒｆｃｏｍ Ｅ−ＭＤ−Ｓ１３８Ａ型）を使用し、検知針を繊維方向範囲６ｍｍ〜８ｍｍを走査することによって凹部深さを測定した。
【０１１２】
（１）、（２）ともに無作為に採取したカット繊維５０本の１００箇所以上の凹部深さを測定し、その平均値を凹部深さとした。
【０１１３】
（３）凹部の長さ測定
凹部の長さとは、付形ローラーによって押印された凹部の繊維長さ方向の長さを言う。
【０１１４】
測定方法は、繊維上下付形面を写真撮影し、市販のパソコン画像距離測定ソフトを使い、或いは撮影写真を拡大プリントし、標準尺を測定基準とし、ペーパー上で凹部長さを測定した。
【０１１５】
（４）凹部の間隔測定
カット繊維長あたりの凹部数をカウントし、繊維長／凹部数で算出した。これをカット繊維１００本で同様に測定し、その平均値を凹部間隔とした。
【０１１６】
（５）繊維長
カット繊維１００本の繊維長をノギスで測定し、その平均値を繊維長とした。
【０１１７】
次に、実施例１、２及び比較例１〜３の繊維を用いて、セメントとの定着性を表す尺度として埋設繊維の引抜き試験（引抜き抵抗値測定）、及び繊維配合コンクリートの圧縮試験、曲げ試験（曲げ強度、曲げ靭性係数測定）を行った。
【０１１８】
〔繊維の引抜き抵抗〕
セメントモルタルに繊維１本を約１５ｍｍ埋設し、７日間常温で気中養生後、テンシロンにて２ｍｍ／分の速度で繊維をセメントから引抜き、その際の応力（引抜き抵抗値）の最大値を測定した。
【０１１９】
セメントモルタルは、早強セメントモルタル（トーヨーマテラン株製：早強ポルトランドセメント及びシリカサンドプレ配合品）を使用し、水配合量＝水２１４（ｃｃ）／早強セメントモルタル１（ｋｇ）の比率で練り混ぜしたものを使用した。
【０１２０】
繊維の凹部付形の違いによる引抜き抵抗値を比較する上で、各繊維測定サンプルの実測埋設長を測定し、これを１５ｍｍあたりの埋設長さに比例換算し、引抜き抵抗値とした。結果を図５に示す。
【０１２１】
〔繊維配合コンクルートの圧縮、曲げ物性試験〕
（１）コンクリート物性試験供試体の製造
５０Ｌ強制２軸型ミキサーを使用し、全量３５Ｌになるように、セメント３５０ｋｇ／ｍ3、細骨材８７３ｋｇ／ｍ3、粗骨材９００ｋｇ／ｍ3、水１７５ｋｇ／ｍ3、高性能ＡＥ減水剤２．８ｋｇ／ｍ3の配合比率で予め９０秒間練り混ぜた。次いで実施例１、２及び比較例１〜３の繊維をそれぞれ２．７３ｋｇ／ｍ3の配合比率で添加し、４５秒間更に練り混ぜた。
【０１２２】
得られたフレッシュコンクリートを使用し、ＪＳＣＥ−Ｆ５５２−１９８３（鋼繊維補強コンクリートの強度及びタフネス試験用供試体の作り方）に従い、圧縮及び曲げ試験用の供試体を作製した。
【０１２３】
なお供試体は常温型枠養生を２４時間行った後、脱型し、その後材齢２８日まで水中養生したものを供試体とした。
【０１２４】
使用した材料：
・セメント：普通ポルトラントセメント（比重：３．１６、太平洋セメント製）
・細骨材：
Ｓ１：陸砂（表乾密度：２．６０ｇ／ｃｍ3、粗粒率：２．４０）、神栖産
Ｓ２：砕砂（表乾密度：２．７０ｇ／ｃｍ3，粗粒率：３．１０）、佐野（唐沢鉱山）産
Ｓ１とＳ２を７対３の重量比率で混ぜて使用した。
【０１２５】
・粗骨材：砕石（表乾密度：２．６７ｇ／ｃｍ3、最大粒度２５ｍｍ）、石岡（石岡市染谷）産
・水：市水
・高性能ＡＥ減水剤：レオビルドＳＰ８ＳＶ Ｘ２．５（ＢＡＳＦポゾリス社製
【０１２６】
〔コンクリート破壊面の繊維状態観察〕
曲げ物性試験を実施した後、供試体を割れ面で完全に分離し、破壊面の繊維の引き抜け状態、切断状態を目視観察した。両破壊面に目視確認できる繊維本数を、引き抜きによる本数と切断による本数とに区別し、全本数をカウントし、それぞれの占有率（引き抜け率、切断率）を１００分率（％）で算出した。結果を図５に示す。
【０１２７】
〔コンクリート物性試験方法〕
・曲げ強度、曲げ靭性試験：ＪＨＳ ７３０−２００２（繊維補強覆工コンクリートの曲げ靭性試験方法）に従う。
・圧縮強度：ＪＩＳ Ａ １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）に従う。
・スランプ試験：ＪＩＳ Ａ １１１８（コンクリートのスランプ、空気量試験）に従う。
・空気量試験：ＪＩＳ Ａ １１１８（コンクリートのスランプ、空気量試験）に従う。
【０１２８】
投入作業性・分散性
（１）繊維の開繊性試験
アジテータ車への繊維投入機の投入ホッパーに設置した繊維開繊用格子（外寸法：４９０ｍｍラ７００ｍｍ；格子角目間隔：７５ｍｍ一定、格子素材：Φ２．５ＳＵＳ棒）を使用し、人が手動で、繊維３ｋｇを通過させる時間を測定した。
【０１２９】
・実施例１の繊維（繊維長４０ｍｍ）：４０、３７、４２、４４、３５秒（平均：４０秒）
・実施例２の繊維（繊維長４８ｍｍ）：５５、６５、６２、５４、６０秒（平均：５９秒）
・比較例１の繊維（繊維長４０ｍｍ）：５７、４６、５１、４８、５１秒（平均：５１秒）
・比較例２の繊維（繊維長４０ｍｍ）：４３、３７、４０、３８、４１秒（平均：４０秒）
・比較例３の繊維（繊維長４８ｍｍ）：６５、６４、５９、５８、６０秒（平均：６１秒）
【０１３０】
通常、繊維の表面に付形すると繊維間の拘束性が増大し、開繊性は低下するが、本件発明の実施例の繊維は、同一繊維長での比較において、比較例の繊維に対して開繊性が悪化することはなく、良好な開繊性を維持している。従って実施例の繊維は、繊維塊を容易に開繊（バラバラに）することができ、実施工時における繊維投入の所要時間によるセメントフレッシュ硬化を最小限に抑制することが出来、かつ、セメントフレッシュ中での繊維分散を良好に維持することができる。従って、コンクリート打設におけるワーカビリティーの向上に寄与できる。
【０１３１】
（２）繊維のコンクリート分散性試験
フレッシュコンクリート４．５ｍ3を積載したアジテータ車に、ミキサードラム高速回転の状態で実施例の繊維、及び比較例の繊維をそれぞれ１２．３ｋｇ（０．３ｖｏｌ％相当）を、上記Φ７５ｍｍ開繊格子を備えた投入機を使用して、約３分（繊維長４０ｍｍの実施例１、及び比較例２繊維）、約３．５分（繊維長４０ｍｍの比較例１繊維）、４．４分（繊維長４８ｍｍの実施例２、比較例３の繊維）で投入し、そのまま２分間混練を継続した。この繊維混入フレッシュコンクリートをアジテータ車から排出させ、コンクリートの出し始め、中間、最後のそれぞれについて繊維の練り混ぜ分散状態を、シャベルを使って目視で観察した。
【０１３２】
実施例の繊維、比較例の繊維に遜色はなく、いずれの分散性も良好であった。
【０１３３】
以上の結果をまとめて図５に示す。
【０１３４】
図１０から明らかな通り、本発明の実施例１の補強用短繊維は比較例１、及び２の繊維より、引抜き抵抗値が約１．２〜１．７倍大きく、その結果、コンクリート供試体の曲げ靭性係数も増大した。
【０１３５】
特に、実施例２の繊維長４８ｍｍを使用した供試体破壊面の繊維は、切断率５５％で、半数以上が切断しており、セメントとの定着性に極めて優れていた。
【０１３６】
また、曲げ靭性試験における靭性カーブにおいても、実施例２の繊維を使用したコンクリート供試体の応力挙動は、図８に示すように、曲げたわみ量の増大にともなって小幅の応力低下と回復を繰り返すものであり、緊張状態にある載荷下面方向の位置に存在する繊維の一部が破断したものと解釈できる。なお、比較例２及び３の繊維によるものも、設計基準の曲げ耐力（４．１ｋＮ）、管理曲げ靭性係数（１．４０Ｎ／ｍｍ2）を上回っているが、応力挙動の図９及び図１０から分かるように、実施例と比較して、繊維長が同じものの比較で、それぞれ実施例が比較例の荷重を上回っていた。
【０１３７】
この結果は、実施例２の繊維に施された付形によるセメント定着性が破壊面に存在する繊維の引張強力を上回っていたことを示すものであり、セメントとの定着性に極めて優れていることを表している。
【０１３８】
また、本発明の実施例の補強短繊維は、アジテータ車への繊維投入作業性及びコンクリート中での分散性においても問題なく、優れていた。
【０１３９】
図５から明らかな通り、本発明の実施例１の補強用短繊維は比較例１の繊維より、引張強度が高く、引抜き抵抗値が約１．７倍も大きく、セメントペーストとの定着性に極めて優れていた。
【０１４０】
また、本発明の実施例１の補強短繊維は、アジテータ車への繊維投入作業性及びコンクリート中での分散性にも比較例の補強短繊維よりも優れていた。
【０１４１】
そして、実施例の繊維を使用したコンクリート成形物は、比較例の繊維を使用したコンクリートより曲げ靭性係数が大きく、補強効果において優れていた。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の中流動コンクリートは、トンネルの覆工工事に限らず、道路工事、高架橋等の各種土木用途、あるいは、一般構造物（例えば、鉄筋過密部位や作業空間挟い隘部位）等にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１ 補強繊維
２ 突起部
Ｓ 辺部
３ 溝部
４、４' 辺部に付形された凹部
５，５' 突起部の先端に付形された凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項２】
請求項１において、
前記混和材は、フライアッシュまたは石灰石微粉とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記前記増粘剤の単位水量あたりの比率が０．０５〜０．１５％とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記補強繊維の混入率は、０．３vol％以上とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
曲げ靭性係数の平均値が１．４Ｎ／ｍｍ2以上とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項１】
セメントと、水と、混和材と、細骨材及び粗骨材からなる骨材と、増粘剤と、補強繊維とを含むスランプフロー値３５〜５０ｃｍの中流動コンクリートであって、
前記補強繊維は、ポリプロピレンを主成分とする延伸繊維であって、繊維の断面形状が４個の突起部を有する略四角形であり、かつ、該略四角形の対向する２面に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部と、該四角形の突起部に繊維の長手方向に沿って所定の間隔で付形された凹部とを備えていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項２】
請求項１において、
前記混和材は、フライアッシュまたは石灰石微粉とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記前記増粘剤の単位水量あたりの比率が０．０５〜０．１５％とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記補強繊維の混入率は、０．３vol％以上とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
曲げ靭性係数の平均値が１．４Ｎ／ｍｍ2以上とされていることを特徴とする中流動コンクリート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−３２１２９（Ｐ２０１１−３２１２９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９５８９（Ｐ２００９−１７９５８９）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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