[发明专利]非主要结构构件用预应力混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种非主要结构构件用预应力混凝土，其导入了并用混凝土膨胀材料产生的化学应力，与使用连续纤维加强线材的机械应力。

背景技术

自过去以来，进行着对机械特性(抗压强度、抗弯强度等)优良的水泥类材料导入预应力而成的混凝土的开发。

于现有的预应力混凝土中，在预拉方式的情形，使用高张力钢材(PC钢材)作为导入预应力的张紧材料，一边以长线法或模板固定法将PC钢线或2～3根编成的PC钢绞线绷紧，一边将混凝土注入模板，在养生硬化后切断这些PC钢线来制造出预应力混凝土。

近年来，使用利用了以具有高强度的玻璃纤维、碳纤维、酰胺纤维等在单一方向上强化的纤维素材料所制成的棍棒的预应力张紧材料，并作为防蚀性极佳的预应力混凝土而备受关注。

日本特开2004-155623号已公开了预应力混凝土的高抗拉强度与抗剪强度的技术。

日本特开2002-326285号已公开了以连续纤维强化塑料复合材料制成预应力混凝土张紧材料的技术。

又，通常混凝土结构物会因为自其表面开始干燥而收缩，而如果其收缩应力超过混凝土的抗拉强度，则会产生龟裂。

为了减少此种龟裂，必须通过对混凝土调配既定的混凝土混和材料，赋予足够补偿混凝土的干燥收缩量的膨胀量，或减少干燥收缩量。作为此目的的混凝土混和材料，已知有膨胀材料与收缩减低剂。

其中，膨胀材料含有伴随着水合反应而膨胀的材料，通过水合膨胀防止混凝土结构物的干燥收缩。

日本特开2005-162564号已公开了混凝土的膨胀材料。其为能将便宜的生石灰，不用例如像过去那样添加其它原料成分来制造熟料烧成物这样的经过繁琐的处理，且几乎不会导致成本增加地，充分使用作为砂浆与混凝土用的膨胀材料，并提供能赋予可充分对抗砂浆与混凝土的收缩及外部压力的安定的膨胀力的膨胀材料，特别是即使不大量使用也能导入化学预应力的膨胀材料，及能导入化学预应力的混凝土。

综上所述，预应力混凝土是为了克服混凝土最大的弱点，所谓对压缩强但对拉伸弱的问题而开发，于在荷载作用前就已经对混凝土构件施加了压缩力的状态(预应力)下，使混凝土在承受荷载时不会产生拉伸应力，或控制住拉伸应力，与钢筋混凝土相比，可防止拉伸应力造成的龟裂。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-155623号公报

专利文献2：日本特开2002-326285号公报

专利文献3：日本特开2005-162564号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

如上述现有的专利公报所示，预应力混凝土为了提高其强度而进行各种开发。

现有的预应力混凝土，作为其用途，经常用于桥梁、电线杆、混凝土桩、建设构件或建筑物的梁等，主要使用于结构材料。

示范实际的机械应力下的张紧材料的拉力荷载的例子。

P.S.Mitsubishi Construction Co.,Ltd.：新厂建设

内部刊物：以PCaPC工法进行的有大规模平面形状的工厂的施工

一般PC钢棒：直径36mm，6m柱，拉张力：550kN

DW缆线：10m～14m大梁，张力1,243～2,264kN

又，日本特开2004-155623：预应力混凝土中有关于机械预应力的记载。其中记载有：此试验体于长度400mm、厚度100mm的混凝土中心，配置着直径26mm的钢棒，且预应力刚刚导入后的抗拉强度＝861MPa。直径26mm时，拉力荷载成为457kN。

如以上所述，现有的机械应力针对大型结构物(例如桥梁、梁柱)，目的为抑制弯曲应力所造成的龟裂，作为其机械应力的拉力荷载为数百～数千kN，其预应力量为上述的861MPa以上，化学应力产生的预应力量为数MPa，因为即使同时导入也几乎没有影响，所以在实际现场不会同时导入。

又，预应力混凝土为能够抑制可以说是混凝土的宿命的表面龟裂的有效技术。

然而，如上所述，虽然会使用在结构材料上，但在一般建筑构件等的非结构材料上几乎不会使用。

这是因为对混凝土的过去的印象为重物，混凝土厚度无法薄化、龟裂等的问题，对于作为必须要轻量、缺口形状、设计性的一般建筑构件的非结构材料，会成为在应用上的一大障碍。