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WO2007126058A1 - 耐爆裂性に優れたコンクリート - Google Patents

耐爆裂性に優れたコンクリート Download PDF

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Publication number
WO2007126058A1
WO2007126058A1 PCT/JP2007/059181 JP2007059181W WO2007126058A1 WO 2007126058 A1 WO2007126058 A1 WO 2007126058A1 JP 2007059181 W JP2007059181 W JP 2007059181W WO 2007126058 A1 WO2007126058 A1 WO 2007126058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
concrete
fiber
strength
explosive
explosion
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/059181
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takuya Konishi
Tokuichi Maeda
Kiyosuke Kamiyama
Original Assignee
Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
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 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha filed Critical Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
Priority to US12/298,888 priority Critical patent/US20090162626A1/en
Publication of WO2007126058A1 publication Critical patent/WO2007126058A1/ja

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/04—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate against air-raid or other war-like actions
    • E04H9/10—Independent shelters; Arrangement of independent splinter-proof walls
    • 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
    • C04B28/04—Portland cements
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00974—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for pyrotechnic applications, e.g. blasting
    • 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
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • 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
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree

Definitions

  • the present invention aims to prevent the destruction of concrete members due to explosives explosions, etc., for example, to prevent the collapse of structures from bombs and rockets caused by acts of terrorism targeting public structures. Provides concrete with excellent explosion resistance for the purpose of saving internal lives.
  • Japanese Patent Publication No. 10-512842 proposes a composite concrete having excellent protection performance against impact, collision or projectile.
  • a bullet is shot into the specimen and its penetration depth is evaluated, and the effect is clearly demonstrated in addition to the proposal in terms of destruction of structures related to explosive explosion. It has not been.
  • Equation (2) indicates that the delamination depth on the explosive installation side and the back side is "0", that is, there is no damage at all, and Equation (3) indicates that the through-hole is seriously damaged. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and by suppressing large-scale destruction of explosive power structures using explosives and the like, and suppressing scattering of concrete fragments due to blasting impact,
  • the issue is to provide concrete that can prevent damage to people inside the structure.
  • Another object of the present invention is to provide a structure that can be made light by using a thin concrete plate having excellent explosion resistance, and that has sufficient explosion resistance by stacking them.
  • the present invention that has solved the above-mentioned problems is a coordinator in which fibers are used as one of the constituent substances.
  • Explosion resistance characterized in that the compressive strength of the concrete is 50 N / mm 2 or more, the bending strength is 6 N / mm 2 or more, and the ratio of the bending strength to the compressive strength is 15 or less. Excellent concrete.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing dimensions of a specimen.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a blast test method.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a specimen, a crater and a spall after a blast test.
  • FIG. 4 is a graph showing a relational expression between concrete peeling depth and explosive amount.
  • the present invention proposes a concrete plate that is less susceptible to damage or less damaged than conventional concrete.
  • the relational expression between the plate thickness and the explosive amount satisfying this conditional expression is in the range of 0.5 ⁇ T / W 1/3 ⁇ 2.5.
  • Conventional rebar concrete plates have a range of 2.1 ⁇ T / Wl / 3 ⁇ 3.6, and the concrete of the present invention has a conventional concrete plate. It shows that a larger amount of gunpowder is required for the same plate thickness compared to the REIT. In other words, in order to give the same degree of damage, a larger amount of explosives is required, or the plate thickness can be made thinner than the conventional plate thickness.
  • the concrete obtained by the present invention can be used as a member for preventing the structure from collapsing, or can reduce the mass by reducing the thickness of the wall of the structure.
  • the physical property values of the concrete of the present invention are those of the concrete after curing for 28 days or more.
  • a feature of the present invention resides in that the high volume fiber is mixed into the concrete to reduce the peel volume of the concrete due to blasting. Concrete is inherently superior in compression performance, but tensile performance is considerably low in both strength and fracture strain. However, the concrete of the present invention has high compressive strength and high tensile strength.
  • the concrete of the present invention is required to have a compressive strength of 50 N / mm 2 or more and a bending strength of 6 N / mm 2 or more.
  • a compressive strength 50 N / mm 2 or more and a bending strength of 6 N / mm 2 or more.
  • the concrete of the present invention exhibits a compressive strength of 50 N / mm 2 or more.
  • a more preferable compressive strength is 55 N / mm 2 or more.
  • the pressure generated by the explosion is thought to reach the concrete backside (opposite to the side where the explosives are installed) through the concrete. And on the back side, it is considered that a tensile action occurs.
  • the concrete of the present invention exhibits a bending strength of 6.0 N / mm 2 or more.
  • a more preferable bending strength is 8.0 N / mm 2 or more.
  • both compressive strength and bending strength must be high, and it is important to have a good balance between them.
  • the ratio of the bending strength to the compressive strength is at least 15 or less, preferably 10 or less. If this ratio exceeds 15, damage to the installation surface of the explosives or the back side of the explosives may increase, leading to structural collapse.
  • the concrete of the present invention preferably has a bending toughness of 25 kN ⁇ mm or more.
  • the peeling volume on the back side is larger than the explosive installation surface. It is expected that bending and tensioning will occur on the back side where peeling is large. Therefore, concrete with higher bending strength and greater toughness after fracture has a higher ability to follow large deformations, so the peel volume can be reduced.
  • Cement used for concrete is normal Portland cement, early strength Portland cement, super early strength Portland cement, medium strength Portland cement, etc. Is possible.
  • the concrete of the present invention can be obtained by adding appropriate amounts of known fine aggregates and coarse aggregates, water and fibers described later to the cement, kneading, molding (setting) and curing. It is also possible to use fly ash, silica, fine powder of blast furnace slag, etc. in order to increase the fluidity of the concrete paste and obtain concrete strength.
  • the fibers mixed in the concrete preferably have a tensile strength of 1.5 GPa or more and a tensile modulus of 40 GPa or more.
  • the reason why concrete is peeled off due to the explosive explosion is thought to be due to a sudden tensile or shearing force generated at the interface between the peeled part and the substrate. Since concrete has a very low tensile strength, it is necessary to increase its resistance to tension with fibers. If the tensile strength of the fiber used at this time is low, the fiber is easily cut, and the concrete cannot be prevented from peeling off. Therefore, the tensile strength of the fiber is preferably 1.5 GPa or more, more preferably 1.9 GPa or more.
  • the fiber Since the allowable limit strain of concrete is extremely small, if the tensile modulus of the fiber used is low, the fiber has the effect of suppressing the deformation of the concrete within the allowable limit strain range. It will not be possible to prevent the concrete from peeling and collapsing. If the elastic modulus of the fiber is high, the effect of the fiber suppressing the deformation of the concrete is exhibited, and the peel volume can be reduced. Therefore, the tensile modulus of the fiber is preferably 40 GPa or more, more preferably 70 GPa or more.
  • the content is preferably 2.0% by volume or more in order to suppress delamination due to explosion.
  • the fiber content is 1.0% by volume or more, a delamination suppressing effect is obtained.
  • the volume is preferably 8.0% by volume or less per lm 3 .
  • a more preferable fiber amount is 2.0 to 6.0% by volume.
  • the shape of the fiber is not particularly limited, but a fiber having high adhesion between the concrete base material and the fiber is preferable.
  • a fiber having high adhesion between the concrete base material and the fiber is preferable.
  • a bundle of hundreds to thousands of high-strength fibers that satisfy the above-mentioned strength range, and in order to fix the bundle, heat-bonded yarns are brazed and heat-treated to fix the fibers are preferable.
  • this shape is referred to as a fiber composite.
  • the concrete paste enters the high-strength fiber bundle from a portion not covered with the heat-sealing yarn, and creates a strong bonding force.
  • the properties of high-strength fibers are inherited, so the tensile strength is 1.5 GPa or more and the tensile modulus is 40 GPa or more.
  • the thickness of the high-strength fiber in the fiber composite is preferably 300 dtex or more and 20000 dtex or less in a state where several hundred to several thousand fibers are bundled. Below 300dtex, the price of the fiber is high, causing economic problems. Above 20000dtex, it becomes difficult to braze the heat-sealed yarn.
  • the thickness of the heat-sealing yarn is preferably from lOOdtex to 2000dtex.
  • the number of times the heat-sealing yarn is applied to the high tenacity fiber is preferably 50 times / m or more and 500 times / m or less. ⁇ If the number of times of application is 50 times / m or less, it will be difficult to maintain the shape of the high strength fiber bundle, and if it is 500 times / m or more, the exposed portion of the high strength fiber will be reduced and adhesion to concrete will be obtained. It becomes difficult to be.
  • the ratio of the fineness of the high tenacity fiber bundle to the fineness of the heat-sealed yarn is 3: 1 to 5 : 1 is preferred.
  • the brazing interval is preferably 3 mm or more and 10 mm or less as the interval between adjacent heat-sealing yarns. This is because the fiber form is maintained and the cement paste easily flows into the fiber composite during stirring with the powder and kneading in the concrete paste.
  • the fineness ratio of the high-strength fiber bundle and the heat-sealed yarn is smaller than 3: 1, the content of the high-strength fiber is reduced and the reinforcing effect is reduced.
  • the heat-sealing yarn may rub against the aggregate during kneading, and the heat-sealing yarn may be cut and the shape of the fiber composite may not be maintained.
  • a material with a small particle size such as fine aggregate, cement, and blast furnace slag fine powder can pass through the heat-sealed yarn and enter the high-strength fiber bundle. If the distance between the heat-sealed yarns is less than 3 mm, fine aggregates will not easily enter the high-strength fiber bundle, and if it exceeds 10 mm, it will be difficult to maintain the shape of the fiber composite.
  • the cross-sectional area of the fiber composite is preferably 10,000 m 2 or more at the portion where the heat-sealing yarn is wound. More preferably, it is 50,000 m 2 or more. If it is less than 10,000 m 2 , the fiber composite may be entangled during the kneading to form a ball. In this case, not only the effect of adding fibers can hardly be exhibited, but also the workability is adversely affected.
  • the upper limit is preferably about lc m 2 . If it exceeds 1 cm 2 , the presence of fibers in the concrete becomes local, and this is a force that makes it difficult to obtain stable explosion resistance.
  • the length of the fiber composite is preferably 1.0 to 3.0 times the maximum diameter of aggregates used in concrete.
  • the type of fiber used in the present invention is not limited as long as it satisfies the above values of tensile strength and tensile modulus.
  • Fibers that meet this value include ultra-high molecular weight polyethylene fibers, polybenzobisoxazole (PBO) fibers, aramid fibers, polyarylate fibers, vinylon fibers, organic fibers, carbon fibers, and glass fibers.
  • Boron fiber, alumina fiber, and metal fiber include steel fiber and stainless steel fiber.
  • ultra-high molecular weight polyethylene fibers are most preferred. This fiber is stable even in the strength of Al, and the strength and elastic modulus value of corrosion such as wrinkles are high and the specific gravity is small, so that lightweight concrete can be obtained. However, the heat resistance is low, so when concrete is cured at a high temperature in a high pressure kettle, etc. Preferable to use fiber.
  • the concrete of the present invention may be a single-layer concrete, but if a structure having two or more layers is used, the explosion resistance is further improved.
  • the peel volume on the back side is larger than the peel volume on the surface where the explosion occurred.
  • the concrete has a two-layer structure, for example, the concrete material used on the back side has a higher bending strength than the concrete used on the surface in contact with the explosion, thereby reducing the peeling volume on the back side of the second layer. be able to. As a result, for example, the effect of protecting human lives inside a concrete structure is greatly improved.
  • two or more concrete plates may be manufactured separately and used in a stacked manner.
  • the mass of the concrete board per piece can be reduced, and the number of heavy machinery can be reduced when building, The number of workers can be reduced, workability is improved, and the construction period can be shortened. Also in this case, the peeling volume on the back surface of the blasting surface can be reduced.
  • the thickness of the concrete to be stacked is preferably 1.5 times or more the maximum aggregate diameter. Specifically, 20 mm or more is preferable. If the plate thickness is less than 20mm, it may cause quality problems such as cracking, chipping or cracking during transportation or construction.
  • the maximum thickness is not particularly specified but is preferably 500 mm or less in production.
  • the distance between the plates when they are overlapped is not particularly specified, but it is preferable that there is a gap.
  • the distance of the gap (buffer material layer) is preferably 3 mm or more and 300 mm or less, more preferably 5 mm or more and 100 mm or less. Spacing the gap has the effect of discontinuating the propagation of the explosion energy transmitted from the blast surface to the back surface.
  • the second concrete plate or the back surface of the concrete plate farthest away from the explosion surface is peeled off. Volume can be reduced.
  • a method of connecting the first layer and the second layer concrete board when the gap is small, For example, a method of fixing with a nut and nut, a method of holding a space by adhering a concrete plate and a spacer using grease, a method of creating a frame with iron etc. in advance and fitting the concrete plate into the frame, etc. .
  • a secondary concrete product we manufacture a loose block with a structure in which two layers of upper and lower concrete plates are connected by a plurality of connecting parts via the inner space, and these are stacked and bonded with a binder such as mortar.
  • a method of fixing is also mentioned.
  • the joints between adjacent concrete plates in the first layer should be arranged so that the joints between adjacent concrete plates in the second layer do not overlap. Is preferred. Adjacent concrete joints have lower explosion resistance than the middle part. When the first and second layer joints overlap, the expectation is that in the vicinity of that part, Performance may not be obtained.
  • the standard distance for shifting the joint portion is 100 mm or more, preferably 150 mm or more.
  • a space may be left between the stacked concrete plates without any particular space.
  • you may fill with the buffer material which has a static elastic modulus lower than the static elastic modulus in the compression direction of concrete.
  • a structure filled with cushioning material is called a concrete composite. Filling the two concrete layers with cushioning material absorbs the energy generated in the event of an explosion, thus reducing the fracture volume of the concrete.
  • the material used for the cushioning material can be mortar, concrete, etc. Other materials such as non-woven fabrics and rubber materials may be used!
  • the properties of the concrete material used for the cushioning material may be lower than the quietness coefficient value in the compression direction of the concrete having excellent explosion resistance according to the present invention.
  • the static elastic modulus of cushioning material may be at most about 40 kN / mm 2 but From the results of the examples, even if the concrete has a quietness number of 25 kN / mm 2 or less, the effect of reducing the fracture volume of the concrete can be obtained.
  • the method for measuring the silence coefficient of concrete may be in accordance with JIS A 1149.
  • the non-woven fabric When a non-woven fabric is used as the buffer material, the non-woven fabric has a smaller static compression coefficient than that of concrete, and therefore any non-woven fabric can be used to obtain the effect as a buffer material.
  • the mass per unit volume of the nonwoven fabric is 2 It is preferably 50 kg / m 3 or less. If it exceeds 250 kg / m 3 , the weight of the non-woven fabric increases and the contribution to light weight is reduced.
  • the tensile strength of the nonwoven fabric is preferably 10 N / 5 cm or more. Handling becomes difficult at 10N / 5cm or less.
  • the basis weight and strength can be obtained by following the measurement methods specified in JIS L1096 and JIS L1906. Any of the above-described fibers can be used as the fibers constituting the nonwoven fabric.
  • the hardness of rubber is generally smaller than that of concrete, so all rubber can be used. However, the use of special rubber increases the cost. For this reason, it is preferable to use a rubber material having a hardness of 90 Hs or less.
  • the hardness of rubber can be obtained using a spring type hardness tester (Du-Machometer) according to the measurement method of JIS K6253.
  • the method for producing a structure using the concrete of the present invention is not particularly limited, and raw concrete is transported to the site with a mixer truck, and the fiber is mixed into the mixer truck on the spot and stirred for several minutes. After that, it may be placed in the necessary place, or concrete produced at the factory may be pulled up on site and filled with cushioning material.
  • Structures obtained from the concrete of the present invention include structures such as condominiums and buildings, container-like things such as warehouses, roads and runways, harbor quays and breakwaters, and generally manufactured secondary products. However, it can be used for structures where threats due to explosives such as terrorism are assumed.
  • tensile strength and tensile modulus of the multifilament organic fiber after the monofilaments were bundled 5t Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd. was used, and the tensile strength and tensile modulus were obtained.
  • the tensile strength and tensile modulus of the fiber composite were also determined using 5t Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd.
  • the structure receives an explosion load due to the explosion of explosives, etc., but considering the local damage of the structure that receives this explosion load, the explosion source is roughly classified into three categories. That is, when a structure explodes at a very close distance (close proximity explosion), when it explodes on the surface of a structure (contact explosion), or when it explodes inside a structural member. Among these, contact explosion is The contact explosion test was adopted in the present invention because it is used as a standard in other cases in evaluating damage to structures.
  • the specimen is fixed at a height of 14.5cm from the ground (shown in Fig. 2), and 100g to 300g of explosive is placed at the center of the specimen to blast it. I went there.
  • the explosive used at this time was SEP (manufactured by Asahi Kasei) consisting of 65% pen slit (PETN) and 35% paraffinic. The physical properties of this explosive were 1.3g / cm 3 in density and 6900m / sec .
  • the three items of diameter, depth and volume were used.
  • the diameter was measured for the specimen in four directions, the longitudinal direction, the transverse direction, and both bias directions, and the average value was expressed as the average diameter. About the depth, the deepest part was measured with calipers. As for the peel volume, water was poured into the peeled trace, and the poured volume was examined. The exfoliation volume part on the side where the explosives were installed is called “crater”, and the exfoliation volume part on the back side (in the case of concrete composite, the back side of the concrete plate farthest from the explosion surface) " These results are summarized in Table 2.
  • a slump test, a compression test, and a bending test were performed with the same composition (Table 1 and Table 4) subjected to the blast test.
  • the slump test was conducted based on JIS A1101.
  • the compressive strength test was carried out based on JIS All 08 by preparing cylindrical specimens of ⁇ 100mm x 200mm.
  • a three-point bending test (center point loading method) with a 30 cm span was performed on a prismatic specimen with a cross section of 10 x 10 cm and a length of 40 cm.
  • Specimens with different compressive strength, bending strength, and bending toughness of concrete were prepared by changing the amount of fibers mixed in and the type of fiber.
  • the blast experiments shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were conducted in relation to the physical properties of concrete and the size of the concrete exfoliation part.
  • High molecular weight polyethylene fiber (Dai-Ima (registered trademark); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 2640dtex (fine fiber l.ldtex) heat-bonded yarn made of polypropylene (pyrene (registered trademark); manufactured by MRC pyrene) Cover 760dtex at 230turn / m, then heat set at 120 ° C. (Fiber composite) was obtained.
  • the 2640dtex multifilament had a tensile strength of 2.9 GPa, a tensile modulus of 97 GPa, a yarn tensile strength of 1.9 GPa, and a tensile modulus of 43 GPa. This yarn was cut to 3 cm.
  • a specimen was prepared with the composition shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 2.0 vol%. The amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • High molecular weight polyethylene fiber (Dai-Ima (registered trademark); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 1320 dtex (fine fiber l.ldtex) was impregnated with epoxy resin and cured to obtain a yarn. In addition, the yarn was embossed to create irregularities.
  • the 1320dtex multifilament had a tensile strength of 3.1 GPa, a tensile modulus of 105 GPa, a yarn tensile strength of 2.3 GPa, and a tensile modulus of 48 GPa.
  • the amount of rosin adhesion is 120 mass 0 /. Met.
  • the yarn was cut into 3cm. Samples were prepared with the formulation shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 4.0 vol%. The amount of explosive used for the blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • PBO fiber Zylon (registered trademark); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) ll lOdtex (fineness of single fiber l. 5 dtex) and polypropylene heat-sealed yarn (Pyrene (registered trademark); manufactured by MRC Pyrene) 760 dtex 15 Oturn /
  • the yarn was covered with m and then heat-set at 120 ° C to obtain a yarn.
  • the ll lOd tex multifilament had a tensile strength of 5.9 GPa, a tensile modulus of 218 GPa, a yarn tensile strength of 2.6 GPa, and a tensile modulus of 85 GPa.
  • the yarn was cut into 3cm.
  • a specimen was prepared with the formulation shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 2.0 vol%.
  • the amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • a concrete paste having the same composition as Example 1 was cast to a thickness of 50 mm, and a concrete paste having the same composition as Example 3 was immediately cast to a thickness of 50 mm to prepare a specimen.
  • the explosive was installed on the concrete side of Example 1 and a blast test was conducted. The amount of explosive used for the blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • Example 6 Using the cut yarn obtained in Example 1, a specimen was prepared by the combination shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 4.0 vol%. The amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted. [0056] Example 6
  • High molecular weight polyethylene fiber (Dai-Ima (registered trademark); manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 1320dtex (single fiber fineness l.ldtex) and polypropylene heat-sealed yarn (pyrene (registered trademark); manufactured by MRC Pyrene) 190dtex was covered at 150 turn / m and then heat-set at 120 ° C to obtain a yarn.
  • the 1320 dtex multifilament had a tensile strength of 3.1 GPa, a tensile modulus of 10 5 GPa, a yarn tensile strength of 2.0 GPa, and a tensile modulus of 46 GPa.
  • the yarn was cut to 3cm.
  • a specimen was prepared with the formulation shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 6.0 vol%. The amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • Specimens were prepared without mixing fibers in ready-mixed concrete (guaranteed strength 30 N / mm 2 , designated slump 18 cm; made by Amioka Seiko and Ariake Seiko). The amount of explosive used for the blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • a specimen was prepared by the combination shown in Table 1 with the fiber mixing rate of 1.0 vol% of the 3 cm cut yarn used in Example 1.
  • the amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • a specimen was prepared by the combination shown in Table 1 with the fiber mixing rate of 1.0 vol% of the 3 cm cut yarn used in Example 2.
  • the amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • a specimen was prepared by adding 1.5 vol% of a net-like polypropylene fiber (55 mm in length), and mixing as shown in Table 1.
  • the physical properties of this fiber were catalog values, with a tensile strength of 0.6 GPa and a tensile modulus of 3.5 GPa.
  • the amount of explosive used for the blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • Table 2 shows the evaluation results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4.
  • Example 7 The cut yarn used in Example 1 was made to have a fiber mixing rate of 3.0 vol%, and specimens were prepared according to the formulation shown in Table 1. The amount of explosive used for blasting was 100 g, and a blasting test was conducted.
  • the cut yarn used in Example 1 was made to have a fiber mixing rate of 3.0 vol%, and specimens were prepared according to the formulation shown in Table 1.
  • the amount of explosive used for the blasting was 200 g, and a blasting test was conducted.
  • the cut yarn used in Example 1 was made with the formulation shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 4.0 vol%.
  • the amount of explosive used for the blasting was 200 g, and a blasting test was conducted.
  • the cut yarn used in Example 1 was made with the formulation shown in Table 1 at a fiber mixing rate of 4.0 vol%.
  • the amount of explosive used for the blasting was 300 g, and a blasting test was conducted.
  • the cut yarn used in Example 3 was made to have a fiber mixing ratio of 2.0 vol%, and specimens were prepared according to the formulation shown in Table 1.
  • the amount of explosive used for the blasting was 200 g, and a blasting test was conducted.
  • the fiber mixture rate was 2.0 vol%, and specimens were prepared according to the formulation shown in Table 1.
  • the amount of explosive used for the blasting was 300 g, and a blasting test was conducted.
  • the amount of explosive used for blasting was 200 g, and a blasting test was conducted.
  • Table 3 shows the evaluation results of Examples 7 to 12 and Comparative Example 5.
  • the high bending toughness and the explosion-proof performance also proved effective in reducing the peel volume against explosive explosives, and in particular, reducing the peel volume on the back surface.
  • the central force cracks of the specimen without peeling on the spall side only entered a plurality of radial shapes.
  • Example 2 Using the cut yarn of Example 1, a specimen having a thickness of 50 mm was prepared in the same manner as in Table 1 with the formulation shown in Table 4. Two of these were stacked without gaps to form a 10cm thick laminate, and a 200g explosive was placed in the center of the laminate, and a blast test was conducted. The results of the slump test are shown in Table 4.
  • the compressive strength of the concrete obtained with the formulation shown in Table 4 is 59.4N / mm 2
  • bending strength is 9.40N / mm 2
  • compressive strength Z bending strength is 6.3
  • bending toughness is 38.5kN.mm
  • compression quietness engagement number was 25.1kN / mm 2.
  • Example 13 Two specimens prepared in Example 13 were fixed with an adhesive with a wooden board sandwiched between both ends so that the gap was 5 mm. There was nothing in the gap, but only an air layer. An explosive test was carried out by installing an explosive with an amount of 100g in the center of the concrete above the concrete composite.
  • Example 14 A specimen similar to that of Example 14 was prepared and the amount of explosive was changed to 200 g, as in Example 14. A blast test was conducted.
  • a specimen was prepared in the same manner as in Example 14, and a blast test was conducted in the same manner as in Example 14 except that the amount of explosive was changed to 300 g.
  • Example 14 A specimen similar to Example 14 was produced, and mortar was put in the gap.
  • the quietness coefficient of the mortar in the compression direction was 22 kN / mm 2 .
  • a blast test was conducted with 200g of gunpowder.
  • Example 14 A specimen similar to that of Example 14 was prepared, and a non-woven fabric made of polyester fiber (Bolance (registered trademark) 4451NB; manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was stacked in the gap until the thickness became 5 mm.
  • the basis weight of this nonwoven fabric was 5 mm and was about 580 g / m 2 , and the tensile strength was 1645 N / 5 cm.
  • a blast test was conducted with 200 g of explosives.
  • Example 14 A specimen similar to that of Example 14 was produced, and rubber having a hardness of 70 HS (porous black-prene rubber) was placed in the gap. A blast test was conducted with 200 g of explosives.
  • a specimen was prepared with the formulation shown in Table 4 with the cut yarn used in Example 13 at a fiber mixing rate of 2.0 vol%.
  • the thickness of the specimen was 30 mm, the distance between the boards was 5 mm, and wooden boards were sandwiched between the specimens as in Example 14 and fixed with an adhesive.
  • a blast test was conducted with 200 g of gunpowder.
  • Example 14 A specimen similar to Example 14 was produced, and mortar was put in the gap.
  • the quietness coefficient of this mortar in the compression direction was 43 kN / mm 2 , which was greater than the quietness coefficient of concrete.
  • a blast test was conducted with 200 g of explosives.
  • Table 5 shows the characteristic values and the blast test results of the specimens of Examples 13 to 20 and Comparative Example 6.
  • the use of concrete mixed with high-strength fibers has the effect of reducing the fracture volume of concrete against an explosion using explosives.
  • an explosive explodes near the structure, a part of the structure is peeled off by the energy. Usually, the peeling on the back side of the explosion side becomes larger, and there is a higher risk of damaging people inside the structure.
  • This invention has the effect of reducing the volume of separation when an explosion of concrete structures using explosives such as terrorism is effective. I'll do it for you.
  • Structures obtained from the concrete of the present invention include structures such as condominiums and buildings, container-like things such as warehouses, roads and runways, harbor quays and breakwaters, and generally manufactured secondary products. However, it can be used for structures where threats due to explosives such as terrorism are assumed.

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Abstract

　本発明は、構成物質の一つとして繊維が使用されているコンクリートであり、前記コンクリートの圧縮強度が50N/mm2以上であり、曲げ強度が6N/mm2以上であり、圧縮強度に対する曲げ強度の比率が15以下であることを特徴とする耐爆裂性に優れたコンクリートである。構造物近くで爆発物が爆発すると、そのエネルギーで構造物の一部が剥離する。通常、爆発側の裏側の剥離の方が大きくなり、コンクリートの崩壊を招いたり、構造物内部にいる人を損傷する危険性が高い。本発明は、剥離体積を小さく抑える効果があるため、人命の救助や構造物の崩壊を防ぐコンクリートとして各種構造物に利用できる。

Description

明 細 書
耐爆裂性に優れたコンクリート
技術分野
[0001] 本発明は、火薬の爆破などによるコンクリート部材の破壊を防ぐことを目的とし、たと えば公共の構造物を狙ったテロ行為による爆破やロケット弾などから、構造物の崩壊 を防ぎ、更には内部の人命を救うことを目的とする耐爆裂性に優れたコンクリートを提 供するものである。
背景技術
[0002] 近年、国家間や宗教、民族間などの対立により、地球上の各地で紛争が起こって いる。そして攻撃の一つとして、爆弾など火薬を使用した爆破による構造物の破壊な どの手段が取られている。その攻撃は、軍隊にとどまらず民間を対象にしたものも少 なくない。爆発物がコンクリート近傍で爆発すると、そのエネルギーにより爆発側の表 面とその裏側のコンクリート部が部分的に剥離する。その時に飛び散る破片のスピー ドは速ぐ人を損傷しかねない脅威を有している。また、最悪の場合、剥離部の体積 が大きいと主筋を拘束する力が失われるので、構造物の破壊にまで及ぶ恐れもある
[0003] 今までに提案された耐爆裂性コンクリートまたはモルタルに関する特許を調べてみ ると、高強度コンクリートが火災などにより水蒸気爆発する問題を解決する方策が多 数提案されている（例えば特開 2002-193654号公報、特開 2002-326857号公報、特 開 2004-026631号公報など）。
[0004] しかし、これらの提案は火災によりコンクリート内部に存在する水分が水蒸気となり、 体積が膨張しやがては爆発し、これにより構造物が破壊するのを防止する手段であ つて、火薬の爆発から構造物の破壊を防ぐ手法の提案ではなぐ実施例にも火薬爆 破による性能にっ ヽては明記されて ヽな ヽ。
[0005] また他の目的では、地震による急激な衝撃に対して、構造物の破壊を防ぐ耐爆裂 性能を付与する提案がなされている（例えば特開 2000-192671号公報、特開平 11-03 6516号公報など)。この提案に対しても、地震による構造物の破壊を防止する手段で あって、火薬の爆発から構造物の破壊を防ぐ手法の提案ではなぐ実施例にも火薬 爆破による性能にっ 、ては明記されて 、な 、。
[0006] また、特表平 10-512842号公報には、衝撃、衝突または発射体に対する防護性能 に優れた複合コンクリートについて提案がなされている。しカゝしこの提案の実施例で は弾丸を供試体に撃ち込み、その貫通深さを評価しており、火薬の爆発に関する構 造物の破壊といった観点での提案ではなぐまたその効果も明確に示されていない。
[0007] コンクリートの火薬爆発に対する性能 (耐爆裂性）に関する知財的な提案はされて いないが、防衛庁などで様々な実験が実施されており、その結果に関する報告書も 多数発表されている (構造工学論文集 46A ppl787-1797, 2000,コンクリート工学論 文集 第 14卷,第 1号 2003)。これらの文献において、コンクリート板厚 T(cm)と爆薬の 火薬量 W(g)、爆破試験後の爆薬設置側の剥離深さ Cd(cm)、爆薬設置側と裏側の剥 離深さ Sd(cm)の関係式が示されて!/ヽる。
(Cd+Sd)/T <— 0.51 X (T/W1 3)+2.1 (2.1≤ T/W1 3≤ 3.6)… ( 1)
Sd/T=0 (T/W1/3)≥3.6)〜(2)
(Cd+Sd)/T=1.0 (T/W1 3< 2.1)- --(3)
ここで、（2)式は、爆薬設置側と裏側の剥離深さが "0"、すなわち全く損傷がないこと を示し、（3)式は、逆に貫通孔ができるような大きな損傷を示す。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、火薬などを使った爆発力 構造 物の大規模な破壊を抑制し、且つ爆破衝撃によるコンクリート破片の飛散を抑制する ことにより、構造物内部にいる人の損傷を防ぐことのできるコンクリートを提供すること を課題としている。
[0009] また、耐爆裂性に優れた薄いコンクリート板を使用することで軽量ィ匕でき、更にそれ らを重ね合わせることで十分な耐爆裂性を有する構造物を提供することも課題として いる。
課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決し得た本発明は、構成物質の一つとして繊維が使用されているコ ンクリートであり、前記コンクリートの圧縮強度が 50N/mm2以上であり、曲げ強度が 6N /mm2以上であり、圧縮強度に対する曲げ強度の比率が 15以下であることを特徴とす る耐爆裂性に優れたコンクリートである。
発明の効果
[0011] 本発明では、高強度繊維を混入したコンクリートとすることで、火薬を使った爆発に 対し、コンクリートの破壊体積を減少する効果がある。詳しく説明すると、構造物近く で爆発物が爆発すると、そのエネルギーで構造物の一部が剥離する。通常爆発側の 裏側の剥離の方が大きくなり、構造物内部にいる人を損傷する危険性が高い。本発 明は、テロなど火薬を用いてコンクリート構造物などを爆破するといつた行為に対し、 剥離体積を小さく抑える効果があるため、人命の救助や構造物の崩壊を防ぐ部材と して禾 lj用でさる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]供試体の寸法を示す説明図である。
[図 2]爆破試験の方法を示す説明図である。
[図 3]爆破試験後の供試体とクレータとスポールの説明図である。
[図 4]コンクリート剥離深さと火薬量との関係式を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0013] コンクリート板の近接で爆薬が爆発した場合、コンクリート板は、爆薬が爆発した側 はもとより、その反対面にも損傷 (コンクリートの剥離)が発生する。このときの損傷の大 きさは、コンクリート板の厚さと火薬量に依存する。本発明は、従来のコンクリートに対 し、損傷を受け難いもしくは損傷の程度が小さいコンクリート板を提案するものである
[0014] 前記したとおり、コンクリート板厚 T(cm)と爆薬の火薬量 W(g)、爆破試験後の爆薬設 置側の剥離深さ Cd(cm)、爆薬設置側と裏側の剥離深さ Sd(cm)の間には、
(Cd+Sd)/T<— 0.51 X (T/W1/3)+2.1
で示される関係式が得られているが、本発明のコンクリート板は、この条件式を満た す板厚と火薬量との関係式が 0.5≤T/W1/3≤2.5の範囲内にある。従来の鉄筋コンク リート板は、 2.1≤T/Wl/3≤3.6の範囲であり、本発明のコンクリートは、従来のコンク リートに比べて、同じ板厚の場合、より多くの火薬量が必要であることを示す。換言す れば、同じ程度の損傷を与えるには、より多くの火薬量を必要とするか、従来の板厚 より薄い板厚とすることができる。本発明により得られるコンクリートは、構造物の崩壊 を防ぐ部材として利用できたり、構造物の壁の厚さを薄くして質量を軽減できたりする 効果が得られる。
[0015] 以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明のコンクリートについての物性値は 、 28日間以上養生した後のコンクリートの物性値である。
[0016] 本発明の特徴は、高強力繊維をコンクリート中に混入することで、爆破によるコンク リートの剥離体積を低減するところにある。本来、コンクリートは圧縮性能に優れるが 、引張性能は強度、破壊歪みとも、かなり低い。しかし本発明のコンクリートは、圧縮 強度が高く且つ引張強度も高い。
[0017] 本発明のコンクリートは、圧縮強度が 50N/mm2以上であり、且つ、曲げ強度が 6N/m m2以上であることが必要である。火薬が爆発した時、火薬が接する部分に過大な圧 力が生じると考えられる。この圧力に抵抗でき、表側のコンクリートを破壊しない程度 の圧縮強度が必要である。本発明のコンクリートは、 50N/mm2以上の圧縮強度を示 す。より好ましい圧縮強度は 55N/mm2以上である。また、爆発により生じた圧力は、コ ンクリート内部を伝ってコンクリート裏側 (火薬を設置した側と反対側）に達すると考え られる。そして裏側では、引張作用が生じると考えられる。よってこの引張力に抵抗で き、裏側のコンクリートを破壊しない程度の曲げ強度が必要となる。本発明のコンクリ ートは、 6.0N/mm2以上の曲げ強度を示す。より好ましい曲げ強度は 8.0N/mm2以上で ある。火薬の爆発に対して、表裏とも破壊しないコンクリートであるためには、圧縮強 度と曲げ強度の両方が大き 、ことが必要であり、そのバランスに優れて 、ることが肝 要である。具体的には圧縮強度に対する曲げ強度の比率が少なくとも 15以下、好ま しくは 10以下であることが望ましい。この比率が 15を上回ると、火薬の設置面もしくは その裏面の破壊が大きくなり、構造物の崩壊を招くおそれがある。
[0018] このような耐爆裂性に優れたコンクリートの性能を具体的に説明すると、本発明によ り作製されたコンクリートの表面に 100gの火薬を直接接触するように設置し爆破させ た場合、剥離されるコンクリートの深さ力 元々のコンクリートの厚さの 1Z2以下に抑 えることが可能である。また、剥離する面積についても、火薬設置面側で径が 150mm 以下、その裏面側では 200mm以下であり、剥離体積については、火薬設置面側では 150cm3以下、その裏面側では 500cm3以下であることが好まし 、。
[0019] 本発明のコンクリートは、曲げタフネスが 25kN . mm以上であることが望ましい。コンク リートが爆破した場合、火薬設置面よりも、その裏面側の剥離体積の方が大きい。剥 離の大きい裏面では、曲げや引張の作用が生じていると予想される。よって、曲げ耐 力が高ぐまた破壊後の靭性が大きいコンクリートの方が、大変形に追随する能力が 高くなるので、剥離体積も小さくできる。
[0020] コンクリートに使用するセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランド セメント、超早強ポルトランドセメント、中庸ポルトランドセメントなど使用することができ る力 上記セメントに限定されず、様々なセメントを使用することが可能である。セメン トに、公知の細骨材や粗骨材、水および後述する繊維を、それぞれ適量添加して混 練後、成形 (打設) '養生することで、本発明のコンクリートが得られる。また、コンクリー トペーストの流動性を高め、コンクリート強度を得る為、フライアッシュやシリカ、高炉ス ラグ微粉末などを使用することも可能である。
[0021] コンクリートの剥離体積を小さくする為には、繊維の混入量を多くした方が好ましい 力 コンクリートペーストの流動性が低下する問題がある。ペーストの流動性を確保す る為、高性能 AE減水剤などを添加することも可能である。
[0022] 本発明において、コンクリートに混入される繊維は、引張強度が 1.5GPa以上、引張 弾性率が 40GPa以上であることが好ましい。火薬爆発によってコンクリートが剥離する のは、剥離する部分と基材との界面に急激な引張もしくはせん断力が発生するため であると考えられる。コンクリートは引張強度が非常に低いので、繊維でその引張に 対する抵抗力を増大させる必要がある。この時使用する繊維の引張強度が低ければ 、繊維は容易に切断してしまい、コンクリートが剥がれるのを防ぐことができない。よつ て、繊維の引張強度は 1.5GPa以上であることが好ましぐ 1.9GPa以上がより好ましい
[0023] また、コンクリートの許容限界歪みは極端に小さいので、使用する繊維の引張弾性 率が低ければ、許容限界歪み域内で、繊維がコンクリートの変形を抑制する効果が 発揮できず、コンクリートの剥離や崩壊を防ぐことはできなくなる。繊維の弾性率が高 ければ、繊維がコンクリートの変形を抑制する効果が発揮され、剥離体積が低減でき る。故に、繊維の引張弾性率は 40GPa以上であることが好ましぐ 70GPa以上がより好 ましい。
[0024] 耐爆裂性を高めるには、コンクリート内部に均一に繊維が存在し、且つどの断面に も繊維が存在することが必要である。 1枚のコンクリートの場合、爆発による剥離を抑 制するには、 2.0体積％以上であることが好ましい。後述するコンクリート複合体の場 合は、繊維は 1.0体積％以上であれば剥離抑制効果が出る。いずれの場合も、繊維 量を多くし過ぎると、コンクリートの混練作業中にダマや凝集が生じ、作業性が悪くな るため、 lm3当たり 8.0体積 %以下にすることが好ましい。より好ましい繊維量は、 2.0〜 6.0体積％である。
[0025] 繊維の形状については、特に限定されないが、コンクリート基材と繊維との付着力 が高いものが好ましい。例えば、上記強度範囲を満足する高強力繊維の単繊維を数 百〜数千本束ね、その束を固定する為に、熱融着糸を卷付けて、熱処理して繊維を 固定したものが好ましい。以下、この形状のものを繊維複合体という。この繊維複合 体を使用すると、熱融着糸で覆われていない部分から、コンクリートペーストが高強力 繊維束内に入り込み、強固な結合力を生み出す力 である。なお、繊維複合体にお いても高強力繊維の特性が引き継がれるので、引張強度は 1.5GPa以上であり、引張 弾性率が 40GPa以上となる。
[0026] 繊維複合体中の高強力繊維の太さは、数百〜数千本の繊維が束ねられた状態で 、 300dtex以上 20000dtex以下であることが好ましい。 300dtex以下では繊維の値段が 高くなり経済面で問題が生じ、 20000dtex以上では熱融着糸を卷付けることが難しく なる。熱融着糸の太さは、 lOOdtex以上 2000dtex以下であることが好ましい。また、高 強力繊維に熱融着糸を卷付ける回数は、 50回/ m以上 500回/ m以下が好ましい。卷 付け回数が 50回/ m以下になると、高強力繊維束の形状を保持することが困難となり 、 500回/ m以上になると高強力繊維の露出部分が少なくなり、コンクリートとの付着力 が得られ難くなる。
[0027] 繊維複合体において、高強力繊維束の繊度と熱融着糸の繊度の比率は、 3 : 1〜5 : 1が好ましい。また、卷付け間隔は、隣り合う熱融着糸同士の間隔として、 3mm以上 、 10mm以下にすることが好ましい。粉体との撹拌やコンクリートペースト中での混練に おいて、繊維形態を保持し、且つセメントペーストが繊維複合体の中に流入し易いか らである。高強力繊維束と熱融着糸の繊度比率が、 3 : 1より小さくなると、高強力繊維 の含有率が少なくなり補強効果が低減する。また 5 : 1より大きくなると、熱融着糸が混 練中に骨材と擦れ、熱融着糸が切断されて、繊維複合体の形状が保持できなくなる おそれがある。また、卷付け間隔が上記範囲であれば、細骨材やセメント、高炉スラ グ微粉末など粒径の小さい材料が、熱融着糸の糸間を通り抜け、高強力繊維束内に 入り込めるが、熱融着糸の糸間隔が 3mm未満になると、細骨材などが高強力繊維束 内に入り込み難くなり、 10mmを超えると繊維複合体の形状保持が困難となり、好まし くない。
[0028] 繊維複合体の断面積については、熱融着糸が巻き付けられた部分で 10,000 m2 以上が好ましい。より好ましくは 50,000 m2以上である。 10,000 m2未満では、混練 中に、繊維複合体が絡まり合ってボール状になるおそれがあり、こうなると繊維の添 加効果が殆ど発揮できなくなるばかりか、作業性にも悪影響を与える。また上限は lc m2程度が好ましくい。 1cm2を超えると、コンクリート内部において繊維の存在が局所 的になる為、安定した耐爆裂性が得られ難くなる力 である。繊維複合体の長さにつ いては、コンクリートに用いられる骨材のうちの最大径のものの 1. 0〜3. 0倍の長さ が好ましい。
[0029] 本発明に使用される繊維の種類としては、上記引張強度と引張弾性率の値を満た せば、種類は問わない。この値を満たす繊維としては、有機繊維では、超高分子量 ポリエチレン繊維、ポリべンゾビスォキサゾール (PBO)繊維、ァラミド繊維、ポリアリレ ート繊維、ビニロン繊維、無機繊維ではカーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アル ミナ繊維、金属繊維ではスチール繊維、ステンレス繊維などが挙げられる。これらの 中でも、最も好ましいのは、超高分子量ポリエチレン繊維である。この繊維は、アル力 リ中でも安定であり、鲭などの腐食もなぐ強度や弾性率の値も高ぐ比重が小さいの で軽量なコンクリートを得ることができる。しかし、耐熱性は低いので、コンクリートを高 圧釜にて高温で養生する場合などは、 PBO繊維ゃァラミド繊維などの耐熱性に優れ た繊維を使用することが好ま 、。
[0030] 本発明のコンクリートは、 1層のみのコンクリートであってもよいが、 2層以上の構造 物にすれば、より耐爆裂性が向上する。前記したように、コンクリート近傍で爆発があ つた場合、爆発のあった表面の剥離体積に対し、その裏側の剥離体積の方が大きく なる。コンクリートを 2層構造とし、例えば、爆発に接する面に使用するコンクリートより も、裏面に使用するコンクリート部材の方が曲げ強度の高いものを用いることで、 2層 目の裏側の剥離体積を小さくすることができる。これにより、例えば、コンクリート構造 物の内部にいる人命を護る効果が格段に向上する。
[0031] 2層構造の製造方法としては、 1層目のコンクリートペーストを流し込んだ後、直ぐに 2層目のコンクリートペーストを流し込み、一体として養生する方法や、 1層目が半硬 化状態の時に 2層目を流し込み、養生する方法などが挙げられる。
[0032] また、単に 2枚以上のコンクリート板を別々に製造し、重ねて使用しても構わない。
重ね合わせて構造物の壁や天井などに使用することができ、 2枚以上とすることで、 1 枚あたりのコンクリート板の質量を小さくでき、建造する際に重機の台数などが軽減で きたり、作業人員の数などを減らすことができ、作業性が良くなり、工期の短縮も可能 となる。この場合も、爆破面の裏面の剥離体積を小さくすることができる。
[0033] 重ね合わせるコンクリートの板厚は、最大骨材径の 1. 5倍以上が好ましい。具体的 には、 20mm以上が好ましい。板厚が 20mmより薄いと、運搬時や建造時にひびが入 つたり、欠けたり、割れたりといった品質上のトラブルを引き起こす可能性がある。また 最大厚さについては、特に規定するものではないが、製造上、 500mm以下であること が好ましい。
[0034] 重ね合わせた場合の板の間隔は、特に規定するものではないが、好ましくは隙間 があった方が良い。隙間 (緩衝材層)の距離は 3mm以上 300mm以下が好ましぐ 5mm 以上 100mm以下がより好ましい。隙間の距離を空けることにより、爆破表面から裏面 に伝わる爆発のエネルギーの伝播を不連続にする効果があり、 2枚目のコンクリート 板、あるいは爆発面カゝら最も離れたコンクリート板の裏面の剥離体積を軽減すること ができる。
[0035] 1層目と 2層目のコンクリート板を連結させる方法として、隙間が小さい場合は、ボル トとナットで固定する方法、榭脂などを使用しコンクリート板とスぺーサーを接着させ 間隔を保持する方法、予め鉄などで枠を作成し、枠にコンクリート板を嵌め込む方法 などが挙げられる。また、コンクリート 2次製品として、上下 2層のコンクリート板を、中 空部を介して複数の連結部で連結したような構造の 、わゆるブロックを製造し、これ を積み重ねてモルタルなどのバインダーで固定する方法も挙げられる。
[0036] コンクリート板を重ね合わせる際には、 1層目の隣り合うコンクリート板の接合部と、 2 層目の隣り合うコンクリート板の接合部が重なり合わないように配置されるようにするこ とが好ましい。隣り合うコンクリートの接合部分は、真ん中の部分に比べて耐爆裂性 能が低ぐ 1層目の接合部分と 2層目の接合部分が重なっていると、その部分の近辺 では本来期待して 、る性能が得られなくなる可能性がある。接合部分をずらす目安 の距離としては、 100mm以上、好ましくは 150mm以上であることが望ましい。
[0037] 重ね合わせたコンクリート板の間には、特に何も入れずに空間にしておいても良い 。また、コンクリートの圧縮方向での静弾性係数よりも低い値の静弾性係数を有する 緩衝材を充填しても良い。以下、緩衝材を充填した構造のものをコンクリート複合体と 呼ぶ。 2枚のコンクリート間に緩衝材を充填すると、爆発の際に生ずるエネルギーが 吸収されるため、コンクリートの破壊体積を低減する効果がある。緩衝材に使用する 材料としては、モルタルやコンクリートなどが挙げられる力 それ以外の材料、例えば 不織布やゴム材料などを使用しても構わな!/ヽ。
[0038] 緩衝材に使用するコンクリート材料の特性としては、本発明の耐爆裂性に優れたコ ンクリートの圧縮方向での静弹性係数の値よりも低ければ良い。例えば、上下に使用 されている耐爆裂性に優れたコンクリートの圧縮方向での静弹性係数が 50kN/mm2で あれば、緩衝材の静弾性係数は 40kN/mm2程度以下であれば良いが、実施例の結 果から、 25kN/mm2以下の静弹性数を有するコンクリートであっても、コンクリートの破 壊体積を低減する効果が得られる。コンクリートの静弹性係数を測定する方法は、 JIS A 1149の規定に従えばよい。
[0039] 緩衝材として不織布を用いる場合には、不織布は、コンクリートより静圧縮係数が小 さ ヽので、どのような不織布を挿入しても緩衝材としての効果は得られるものと考える 。但し、より高い緩衝効果を得る為には、不織布の単位体積当たりの質量としては、 2 50kg/m3以下であることが好ましい。 250kg/m3以上になると不織布の重さが重くなり、 軽量ィ匕へ与える寄与が小さくなる。また爆破のエネルギーを繊維の切断で失わせる ことで緩衝材としての目的を達成できると考えられるので、不織布の引張強さは、 10N /5cm以上であることが好ましい。 10N/5cm以下になると取扱いが難しくなる。目付や 強度は、 JIS L1096および JIS L1906に規定された測定方法に従えば、その値を得るこ とができる。不織布を構成する繊維は、前記した繊維がいずれも採用可能である。
[0040] 緩衝材にゴム材料を使用する場合には、一般的にゴムの硬さはコンクリートよりも小 さいので、全てのゴムが使用可能であるが、特殊なゴムを使用するとコストが高くなる おそでがあるので、硬さが 90Hs以下のゴム材料を用いることが好ましい。ゴムの硬さ は、 JIS K6253の測定方法に従い、スプリング式硬さ試験機 (デュ口メータ）を用いてそ の値を得ることができる。
[0041] 本発明のコンクリートを用いて構造物を製造する方法は、特に限定する必要はなく 、生のコンクリートをミキサー車で現場に運搬し、現場でミキサー車に繊維を混入し、 数分撹拌した後に必要箇所に打設しても良いし、工場で作製したコンクリートを現場 で糸且み上げて、緩衝材を充填しても良い。
[0042] 本発明のコンクリートから得られる構造物としては、マンションやビルなどの構造物、 倉庫などのコンテナ状のもの、道路や滑走路、港湾の岸壁や防波堤、一般に製造さ れる二次製品などが挙げられるが、特に限定するものではなぐテロなど火薬爆破に よる脅威が想定されるような構造物に使用することができる。
実施例
[0043] 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
[0044] (有機繊維の物性測定）
モノフィラメントを束ねた後のマルチフィラメント状の有機繊維の引張強度と引張弹 性率については、（株)オリエンテック製 5tテンシロンを使用し、引張強度と引張弾性 率を求めた。また、繊維複合体の引張強度と引張弾性率についても、（株)オリエンテ ック製 5tテンシロンを使用して求めた。
[0045] (供試体の作製）
供試体の配合については、表 1または表 4に示す通り、早強ポルトランドセメント (太 平洋セメント社製)と高炉スラグ微粉末 (エスメント (登録商標)スーパー 60 ;新日鐡高 炉セメント社製）、骨材 (最大寸法 2.5mmの細骨材と最大寸法 15mmの粗骨材）、高性 能 AE減水剤（マイティ (登録商標） 3000S ;花王社製)を入れ、空練 30秒、水を加え 90 秒、更に繊維を加え 3分間、それぞれ混練し、コンクリート供試体を作製した。供試体 のサイズは、縦、横とも 600mm、厚さ 100mmとした。その中に図 1に示すように、縦横に 異形鉄筋 SD295A(D10) 5本を 120mm間隔で、厚さ方向の真ん中（図 1では 50mm)の ところに配置した。打設後 14日間は、水に濡れた布でコンクリートを覆い、さらにビ- ールシートを上力も被せる湿布養生を行い、その後 14日間は気中養生を行った。
[表 1]
Figure imgf000014_0001
(爆破試験）
火薬などの爆発により、構造物は爆発荷重を受けるが、この爆発荷重を受ける構造 物の局所的損傷を考えた場合、爆発源は大きく分けて 3つに分類される。すなわち、 構造物のごく至近距離で爆発する場合 (近接爆発)、構造物表面で爆発する場合 (接 触爆発)および構造部材内部で爆発する場合である。これらの中で、接触爆発は構 造物の損傷評価を行う上で他の場合の基準として用いられるため、本発明でも接触 爆発試験を採用した。
[0048] 爆破作業は、 2種類の角材を用い、供試体を地面から 14.5cmの高さに固定し（図 2 に示す）、供試体上の中心に 100g〜300gの火薬を設置し爆破することで行った。この 時使用した火薬は、ペンスリット (PETN)65%、パラフィン系 35%から成る SEP (旭化成社 製)を使用した。この火薬の物性は、密度は 1.3g/cm3、爆速 6900m/secであった。爆 破後に剥離した部分の評価については、径と深さと体積の 3項目とした。径について は、供試体に対し、縦方向と横方向、両バイアス方向の 4方向で径を計測し、その平 均値を平均径として表した。深さについては、最深部をノギスで計測した。剥離体積 は、剥離した痕跡に水を流し込み、流し込まれた体積を調べた。なお、火薬を設置し た側の剥離体積部分を「クレータ」と称し、その裏側 (コンクリート複合体の場合は、爆 破面カゝら最も離れたコンクリート板の裏側）の剥離体積部分を「スポール」と称した。こ れらの結果を表 2にまとめた。
[0049] (圧縮試験、曲げ試験について）
爆破試験を実施した同じ配合 (表 1および表 4)で、スランプ試験、圧縮試験、曲げ 試験を実施した。スランプ試験は、 JIS A1101に基づき試験を実施した。圧縮強度試 験は φ 100mm X 200mmの円柱供試体を作成し、 JIS All 08に基づき実施した。曲げ 試験は、断面が 10 X 10cm長さが 40cmの角柱供試体をスパン 30cmの中央 3点曲げ試 験（中央点載荷法)を実施した。曲げタフネスについては、原点力 スパンの 1/150ま での変位量の間の面積を曲げタフネスとして求めた。これらの結果を表 2にまとめた。 表 4の配合の試験結果は後述した。
[0050] 繊維の混入量や繊維の種類などを変えて、コンクリートの圧縮強度と曲げ強度、曲 げタフネスの違う供試体を作製した。コンクリートの各物性とコンクリート剥離部分の大 きさとの関係にっ ヽて実施例 1〜6、比較例 1〜 5に示す爆破実験を行つた。
[0051] 実施例 1
高分子量ポリエチレン繊維 (ダイ-一マ (登録商標）；東洋紡績社製) 2640dtex (単 繊維の繊度 l.ldtex)にポリプロピレン製の熱融着糸（パイレン (登録商標）； MRCパイ レン社製） 760dtexを 230turn/mでカバリングし、その後 120°Cの条件で熱セットしてャ ーン (繊維複合体)を得た。上記 2640dtexのマルチフィラメントの引張強度は 2.9GPa、 引張弾性率は 97GPa、ヤーンの引張強度は 1.9GPa、引張弾性率が 43GPaであった。 このヤーンを 3cmにカットした。繊維混入率 2.0vol%にして、表 1に示す配合で供試体 を作成した。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0052] 実施例 2
高分子量ポリエチレン繊維 (ダイ-一マ (登録商標）；東洋紡績社製） 1320dtex (単 繊維の繊度 l.ldtex)にエポキシ榭脂を含浸硬化させ、ヤーンを得た。更にヤーンに エンボス加工を行い凹凸を付けた。上記 1320dtexのマルチフィラメントの引張強度は 3.1GPa、引張弾性率は 105GPa、ヤーンの引張強度は 2.3GPa、引張弾性率は 48GPa であった。なお、榭脂付着量は 120質量0 /。であった。そのヤーンを 3cmにカットした。 繊維混入率 4.0vol%にして、表 1に示す配合で供試体を作製した。爆破に使用した火 薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0053] 実施例 3
PBO繊維 (ザィロン (登録商標）；東洋紡績社製） l l lOdtex (単繊維の繊度 l.5dtex) にポリプロピレン製熱融着糸（パイレン (登録商標）； MRCパイレン社製） 760dtexを 15 Oturn/mでカバリングし、その後 120°Cの条件で熱セットしてヤーンを得た。上記 l l lOd texのマルチフィラメントの引張強度は 5.9GPa、引張弾性率は 218GPa、ヤーンの引張 強度は 2.6GPa、引張弾性率が 85GPaであった。そのヤーンを 3cmにカットした。繊維 混入率 2.0vol%にして、表 1に示す配合で供試体を作成した。爆破に使用した火薬量 は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0054] 実施例 4
実施例 1と同じ配合のコンクリートペーストを 50mm厚に打設し、直ぐに実施例 3と同 じ配合のコンクリートペーストを、その上カゝら厚さ 50mmで打設し、供試体を作製した。 火薬は実施例 1のコンクリート側に設置し、爆破試験を行った。爆破に使用した火薬 量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0055] 実施例 5
実施例 1で得られたカットヤーンを用い、繊維混入率 4.0vol%にして、表 1に示す配 合で供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。 [0056] 実施例 6
高分子量ポリエチレン繊維 (ダイ-一マ (登録商標）；東洋紡績社製） 1320dtex (単 繊維の繊度 l.ldtex)にポリプロピレン製熱融着糸（パイレン (登録商標）； MRCパイレ ン社製） 190dtexを 150turn/mでカバリングし、その後 120°Cの条件で熱セットしてヤー ンを得た。上記 1320dtexのマルチフィラメントの引張強度は 3.1GPa、引張弾性率は 10 5GPa、ヤーンの引張強度は 2.0GPa、引張弾性率が 46GPaであった。そのヤーンを 3c mにカットした。繊維混入率 6.0vol%にして、表 1に示す配合で供試体を作製した。爆 破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0057] 比較例 1
レディミクストコンクリート (保証強度 30N/mm2、指定スランプ 18cm;味岡生コンと有 明生コン社製）に繊維を混入しないで供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 1 00gとし、爆破試験を実施した。
[0058] 比較例 2
実施例 1で使用した 3cmのカットヤーンを、繊維混入率 1.0vol%にして、表 1に示す配 合で供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0059] 比較例 3
実施例 2で使用した 3cmのカットヤーンを、繊維混入率 1.0vol%にして、表 1に示す配 合で供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0060] 比較例 4
ネット状のポリプロピレン繊維 (長さ 55mm)の繊維を、 1.5vol%添加して表 1に示す配 合で供試体を作製した。この繊維の物性は、カタログ値で引張強度が 0.6GPa、引張 弾性率が 3.5GPaであった。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した
[0061] 実施例 1〜6、比較例 1〜4の評価結果を表 2に示す。
[0062] [表 2]
Figure imgf000018_0001
[0063] 次に、繊維混入量と火薬量を変えて、火薬量とコンクリートの剥離深さとの関係につ
Vヽて実施例 7 12、比較例 5に示す爆破実験を行った。
[0064] 実施例 7 実施例 1で使用したカットヤーンを繊維混入率 3.0vol%にして、表 1に示す配合で供 試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 100gとし、爆破試験を実施した。
[0065] 実施例 8
実施例 1で使用したカットヤーンを、繊維混入率 3.0vol%にして、表 1に示す配合で 供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 200gとし、爆破試験を実施した。
[0066] 実施例 9
実施例 1で使用したカットヤーンを、繊維混入率 4.0vol%にして、表 1に示す配合で 作製した。爆破に使用した火薬量は 200gとし、爆破試験を実施した。
[0067] 実施例 10
実施例 1で使用したカットヤーンを、繊維混入率 4.0vol%にして、表 1に示す配合で 作製した。爆破に使用した火薬量は 300gとし、爆破試験を実施した。
[0068] 実施例 11
実施例 3で使用したカットヤーンを、繊維混入率 2.0vol%にして、表 1に示す配合で 供試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 200gとし、爆破試験を実施した。
[0069] 実施例 12
実施例 3で使用した繊維を使用し、繊維混入率 2.0vol%にして、表 1に示す配合で供 試体を作製した。爆破に使用した火薬量は 300gとし、爆破試験を実施した。
[0070] 比較例 5
比較例 1のコンクリートを用い、爆破に使用した火薬量は 200gとし、爆破試験を実施 した。
[0071] 実施例 7〜12、比較例 5の評価結果を表 3に示す。
[0072] [表 3]
Figure imgf000020_0001
衛庁などで様々な実験が実施され導き出された爆破されたコンクリートから剥離 したコンクリート剥離深さと火薬量との関係式をラインで示し、今回実施例と比較例で 得られた結果を同じグラフ上にプロットしたものを図 4に示す。
[0074] 実施例 1〜6、比較例 1〜4により明らかな様に、本発明のコンクリートは、曲げ強度
、曲げタフネスが高ぐ更に耐爆裂性能においても、火薬の爆発に対し剥離体積を 小さくでき、特に裏面の剥離体積が小さくする効果があることがわ力つた。特に実施 例 5、 6といった繊維を多く混入した供試体については、スポール側の剥離はなぐ供 試体の中心力 ひびが複数本放射線状に入るだけであった。
[0075] 実施例 7〜12、比較例 5、そして、図 4より明らかな様に本発明のコンクリートは、（T
/W1/3)の取る範囲力 0.5から 2.5の範囲内で、（Cd+Sd)/Tく- a X (T/W1/3) +b (但し aは
0を除く任意の数、 bは任意の数)を満たしており、繊維を混入しないコンクリートに比 ベて、耐爆性能が向上していることが明確である。
[0076] 次に、 2枚以上のコンクリートを用いてコンクリート複合体 (供試体)を積層構造や間 隔を変えて作製した。実施例 13〜20、比較例 6に示す実験を、火薬量を変えながら 爆破試験を行い、コンクリート剥離部分の大きさを評価した。
[0077] 実施例 13
実施例 1のカットヤーンを用い、表 4に示した配合で表 1と同様にして厚さ 50mmの供 試体を作製した。これを 2枚隙間なく重ねて 10cm厚の積層板とし、積層板の中央部 に薬量 200gの火薬を設置、爆破試験を実施した。スランプ試験の結果は表 4に示し た。表 4に示した配合で得られたコンクリートの圧縮強度は 59.4N/mm2、曲げ強度は 9. 40N/mm2、圧縮強度 Z曲げ強度は 6.3、曲げタフネスは 38.5kN.mm、圧縮静弹性係 数は 25.1kN/mm2であった。
[0078] 実施例 14
実施例 13で作製した供試体 2枚を、隙間が 5mmとなるように、木の板を両端部に挟 んで接着剤で固定した。隙間には何も詰めずに空気層のみとした。コンクリート複合 体の上側のコンクリートの中央部に火薬量 100gの火薬を設置して、爆破試験を実施 した。
[0079] 実施例 15
実施例 14と同様の供試体を作製し、火薬量を 200gとした以外は実施例 14と同様に して、爆破試験を実施した。
[0080] 実施例 16
実施例 14と同様の供試体を作製し、火薬量を 300gとした以外は実施例 14と同様に して、爆破試験を実施した。
[0081] 実施例 17
実施例 14と同様の供試体を作製し、隙間にモルタルを入れた。このモルタルの圧 縮方向の静弹性係数は、 22kN/mm2であった。 200gの火薬で爆破試験を実施した。
[0082] 実施例 18
実施例 14と同様の供試体を作製し、隙間にポリエステルカゝらなる不織布 (ボランス ( 登録商標) 4451NB；東洋紡績社製)を 5mm厚になるまで重ねて入れた。この不織布 の目付は 5mm厚で約 580g/m2であり、引張強度は 1645N/5cmであった。 200gの火薬 で、爆破試験を実施した。
[0083] 実施例 19
実施例 14と同様の供試体を作製し、隙間に硬度 70HSのゴム (多孔質クロ口プレン ゴム）を入れた。 200gの火薬で、爆破試験を実施した。
[0084] 実施例 20
実施例 13で用いたカットヤーンで繊維混入率 2.0vol%にして、表 4に示す配合で供 試体を作製した。供試体の板厚は 30mmとし、板の間隔は 5mmとして、それぞれの供 試体の間には実施例 14と同様に木の板を挟み、接着剤で固定した。 200gの火薬で 、爆破試験を実施した。
[0085] 比較例 6
実施例 14と同様の供試体を作製し、隙間にモルタルを入れた。このモルタルの圧 縮方向の静弹性係数は 43kN/mm2であり、コンクリートの静弹性係数よりも大き力つた 。 200gの火薬で、爆破試験を実施した。
[0086] 実施例 13〜20、比較例 6の各供試体の特性値と爆破試験結果を表 5に示す。
[0087] [表 4]
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0002
C…セメント W…水 B…結合剤（C + Sg) Sg…高炉スラグ微粉末 Vf…繊維体積％ S…細骨材 G…粗骨材 Sp…高性能 AE減水剤
Figure imgf000024_0001
産業上の利用可能性
[0089] 本発明では、高強度繊維を混入したコンクリートとすることで、火薬を使った爆発に 対し、コンクリートの破壊体積を減少する効果がある。詳しく説明すると、構造物近く で爆発物が爆発すると、そのエネルギーで構造物の一部が剥離する。通常爆発側の 裏側の剥離の方が大きくなり、構造物内部にいる人を損傷する危険性が高い。本発 明は、テロなど火薬を用いてコンクリート構造物などを爆破するといつた行為に対し、 剥離体積を小さく抑える効果があるため、人命の救助や構造物の崩壊を防ぐ部材と して禾 lj用でさる。
[0090] また、 2枚以上のコンクリートを複合ィ匕した場合には、同等の厚みのコンクリート板 1 枚の耐爆裂性能と比較し、同等以上の性能を示す。よって、コンクリート板の軽量ィ匕 が可能となり、重機の台数や作業日数、作業人員を軽減でき、また重ね併せることで 、火薬などを使った爆発力ゝら構造物の大規模な破壊を抑制し、且つ爆破衝撃による コンクリート破片の飛散を抑制することにより、構造物内部にいる人の損傷を防ぐこと ができる。
[0091] 本発明のコンクリートから得られる構造物としては、マンションやビルなどの構造物、 倉庫などのコンテナ状のもの、道路や滑走路、港湾の岸壁や防波堤、一般に製造さ れる二次製品などが挙げられるが、特に限定するものではなぐテロなど火薬爆破に よる脅威が想定されるような構造物に使用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 構成物質の一つとして繊維が使用されているコンクリートであり、前記コンクリートの 圧縮強度が 50N/mm2以上であり、曲げ強度力 ¾N/mm2以上であり、圧縮強度に対す る曲げ強度の比率が 15以下であることを特徴とする耐爆裂性に優れたコンクリート。
[2] コンクリートの構成物質として使用される繊維の物性が、引張強度が 1.5GPa以上、 引張弾性率が 40GPa以上であり、コンクリート中の繊維の体積含有率が lm3当たり 2.0 %以上 8.0%以下であることを特徴とする請求項 1に記載の耐爆裂性に優れたコンクリ ート。
[3] コンクリートの曲げタフネスが 25kN'mm以上である請求項 1または 2に記載の耐爆 裂性に優れたコンクリート。
[4] 厚さ 50mmのコンクリートに火薬 100gを直接接触させ爆破させた時に、元のコンクリ ート厚さの 1/2以上が残っている請求項 1〜3のいずれかに記載の耐爆裂性に優れた コンクリート。
[5] 請求項 1〜4のいずれかに記載のコンクリートを 2枚以上有することを特徴とするコン クリート複合体。
[6] 2枚以上のコンクリートの間に緩衝材層が配設されて ヽる請求項 5に記載のコンクリ ート複合体。
[7] 緩衝材層が空気層である請求項 6に記載のコンクリート複合体。
[8] 緩衝材層が、耐爆裂性に優れたコンクリートの圧縮静弾性係数よりも、小さい圧縮 静弹性係数を有する材料からなる請求項 6に記載のコンクリート複合体。
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