繊維補強コンクリート

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繊維補強コンクリート (Fiber Reinforced Concrete) とは、合成繊維や鋼繊維などをコンクリートに複合したコンクリート材のことをいう。しばしば、FRC（エフ・アール・シー）と略される。連続繊維を織物として巻き付けたり貼り付けたりして補強されたものを「連続繊維補強コンクリート」、数ミリから数センチに短く切った短繊維を混入して補強されたものを「短繊維補強コンクリート」と呼ぶ。

[編集] 概要

[編集] 特徴

コンクリートには圧縮力に強く引張力に弱く、また延性に極めて乏しいという特性がある。また硬化の進行や乾燥などにより体積が収縮する。これらコンクリートの持つ本来の性質や、外力によって与えられた引張力によってコンクリートに変形が生じてひび割れを発生、その後ひび割れ幅が拡大し、水分、塩分などの浸入によって内部の鉄筋の腐食を生じるなどの問題が発生する。繊維補強コンクリートは、コンクリートにひび割れが発生した後、補強繊維がひび割れ面間をつなぎとめることによって引張力を制御するものである。プレストレスト・コンクリートはひび割れの発生を抑制する目的で用いられるが、想定以上の変形を生じるなどによってひび割れが発生してしまった場合には効果が発揮されないのに対し、繊維補強コンクリートはひび割れ発生後にその効果を発揮する点が特徴である。

鉄筋コンクリートも引張力によるひび割れを抑制するが、繊維補強コンクリートは、連続繊維による補強ではコンクリートの表面、短繊維による補強では繊維がコンクリート中に均一に存在するために鉄筋の外側を覆うかぶりコンクリートの剥落を抑制することができる。ただし他の特殊コンクリートと同様、コストもそれなりにかかる。

繊維補強コンクリートはひび割れが発生した後にその効果を発揮するため、トンネルや橋脚、橋梁など土木建造物の剥落防止対策や、ひび割れの抑制などを目的に用いられることが多い。さらに、補強繊維の使用量を多くすると鉄筋、鉄骨などで補強されたコンクリートに匹敵、場合によっては凌駕する変形性能を示すようになり、繊維補強コンクリートが鉄筋コンクリートの代替として用いられることもある。

鉄筋コンクリートは鉄筋をかご状に組み立てて製造されるため、鉄筋の加工等に多くの工数を要する。鉄筋コンクリートと同等、またはそれ以上の性能を示す短繊維補強コンクリートを用いると、鉄筋そのもの、および鉄筋の加工工程が省略できることによってコストや工期の大幅短縮が図れる点は大きな特徴である。

内装、外装に用いられる左官モルタルには、だれ防止の目的でごく少量の短繊維が混入されているものがある。昔の土壁などにはしばしば短く切った藁を混ぜた粘土が用いられていたが、材料は違えども、短繊維補強コンクリートと同様の考え方に基づくものであるといえよう。

[編集] 補強繊維

補強繊維としては、鉄を削ったり引き伸ばしたりして製造される鋼繊維や、炭素繊維、アラミド繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ビニロン繊維などの、比較的強度、弾性率の高い合成繊維がよく使用される。

[編集] 用途

• 橋梁、トンネルなどの剥落防止
• 舗装
• 暗渠
• モルタル壁
• カーテンウォール
• 土間
• スレート
• 柱、梁、耐震壁
• 法面保護コンクリート
• コンクリートの爆裂防止