と聞かれたら “「スチールファイバーの種類は？”, それは通常、次の2つのうちのどちらかを意味している。彼らは 標準分類 ASTMやEN規格で使用されている。あるいは コモンマーケットの形 フックエンド、クリンプ、ストレート、ツイストファイバーなど。どちらも正しい。規格ではスチール・ファイバーを主に製造方法で分類しています。市場では形状や固定方法によって分類されることが多い。.
そのため、この話題は最初は混乱しやすい。繊維は 冷間引抜鋼線繊維 として販売されることもある。 フックエンド・スチール・ファイバー なぜなら、それがバイヤーが最初に気づく形だからだ。だから、両方のシステムをわかりやすく説明するのが最善の答えだ。.
簡単な答え
スチールファイバーの主な種類は通常2つに分類される：
- 製造方法によって： どの規格に従うかによって、冷間引抜ワイヤー、カットシート、溶融抽出ワイヤー、ミルカットまたはシェービング冷間引抜ワイヤー、改良冷間引抜ワイヤーまたはミルド・フロム・ブロック・ファイバーがある。.
- 形によって： ストレート型、フックドエンド型、クリンプ型または波形型、フラットエンド型または拡大エンド型、ねじり型、その他コンクリートへの定着性を向上させるために作られた変形型。.
ひとつだけ覚えていることがあるとすれば、これを思い出してほしい： 規格は繊維の産地と製造方法に重点を置き、エンジニアとバイヤーは繊維の形状とコンクリートとのグリップ力に重点を置くことが多い。.
標準分類による鋼繊維の種類
北米で最も広く使われている規格は A820/A820M. .繊維補強コンクリート用の5種類の鋼繊維が定義されている。すなわち、タイプI冷間引抜鋼線、タイプIIカットシート、タイプIII溶融抽出鋼線、タイプIVミルカット鋼線、タイプV改良冷間引抜鋼線である。ASTMはまた、これらの繊維は直線であっても変形していてもよいとしている。.
ヨーロッパの主な分類は以下の通り。 EN 14889-1. .EN14889-1でも5つのグループが使用されているが、最後のカテゴリの名称が少し異なっている。EN 14889-1では、グループIの冷間伸線、グループIIのカットシート、グループIIIの溶融抽出、グループIVの削り出し冷間伸線、グループVのブロックからの粉砕が挙げられている。また同規格では、繊維は直線でも変形でもよいとしている。.
従って、ASTMとENを比較した場合、最初の3つのグループは容易に一致する。違いは通常、最後の2つのカテゴリーに現れます。ASTMでは ミルカット そして 改良冷間引抜ワイヤー, 一方、ENは 削り出し冷間引抜ワイヤー そして ブロックから粉砕. .実際の購買業務では、多くのサプライヤーは、業者にとってその方が理解しやすいため、製品をまず形状で説明する。.
1.冷間引抜鋼線
冷間引抜鋼線ファイバーは、市場で最も一般的なカテゴリーのひとつです。ASTMではタイプI、ENではグループIに分類されます。これらのファイバーは、必要なサイズに引き伸ばされた鋼線を長さに合わせて切断したもので、接着性を高めるために変形させることもよくあります。NPCAの業界ガイダンスによると、冷間引抜鋼線がプレキャストコンクリートで使用される最も一般的なスチールファイバーである。.
このカテゴリーは、バイヤーがすでに知っている製品の多く、特にフックエンドや一部のストレートファイバーをカバーしている。プレキャスト、スラブ、吹付けコンクリートでは非常に一般的です。多くのスチール・ファイバーのカタログを開くと、製品ラインナップの大部分が冷間引抜ワイヤーをベースにしています。.
2.カットシート鋼繊維
カット・シート・スチール・ファイバーは、シート・スチールをスリットまたはカットして細いファイバー片にしたものです。ASTMはこれをタイプIIとしている。ENはこれをグループIIとしている。これらのファイバーは、他のカテゴリーと同様、平滑であったり変形していたりします。.
カット・シート・ファイバーは標準タイプとして認知されているが、多くの日常的な製品に関する会話では、冷間引抜ワイヤーほど頻繁に取り上げられることはない。それでも、両方の主要規格の一部であることに変わりはなく、製品の形状や価格帯が仕事に適している場合には使用されている。.
3.溶融抽出スチールファイバー
溶融抽出スチール・ファイバーは溶鋼から直接製造される。ASTMではタイプIII。ENはグループIIIとしている。.
これらの繊維は、ワイヤーベースの製品とは異なる表面と断面を持つことが多い。EN 14889-1では、グループIIIの繊維は断面が不規則であることが、引張強さの試験方法が最初の2つのグループとは異なる扱いになっている理由の一つであると指摘しています。.
4.ミルカット・スチール・ファイバーまたは削り出し冷間引抜ワイヤー
ここでは規格によって名称が変わる。ASTMでは タイプIVミルカット. .EN使用 グループ IV 削り出し冷間引抜ワイヤー.
これらの名称は、すべての製品が2つの規格で同一であることを意味するものではない。それでも、どちらも典型的な基本的な冷間延伸ワイヤー形状ではないファイバーを記述しています。実用面では、これがエンジニアがファイバーを承認する前に規格タイプと製品シートの両方をチェックする理由の一つです。標準タイプは、供給元と製造ルートを示します。製品シートには、実際の形状、長さ、アスペクト比、固定形状が記載されています。.
5.改良冷間引抜鋼線またはミルド・フロム・ブロック鋼繊維
ASTMタイプVは 改良冷間引抜ワイヤー. .ENグループVは ブロックから粉砕.
ここもバイヤーが注意深く読む必要があるところだ。このラベルは単なる小さな文言の変更ではない。異なる基準言語が反映されているのだ。とはいえ、市場では多くの人が、変形、ねじれ、その他の固定スタイルなど、目にした最終的な形状によってこれらの繊維を説明することに変わりはありません。.
形状別鋼繊維の種類
ほとんどの請負業者、設計者、購入者にとっては、形状に基づく答えの方が使いやすい。というのも、繊維の形状は定着性、引き抜き抵抗、混合挙動、最終的な亀裂橋渡し効果に影響するからです。シーカのハンドブックには、主なスチール製マクロファイバーの形状が次のように記載されています。 フックエンド、フラットエンド、起伏のある繊維、連続的に変形した繊維、直線的な繊維。. .また、アイオワ州立大学の舗装の概要によると、市場に出回っているスチールファイバーは、一般的に次のようなものである。 ストレートエンド、フックエンドエンド、変形エンド、拡大エンド.
ストレート・スチール・ファイバー
ストレート・スチール・ファイバーは最もシンプルな形状だ。フックもウェーブもない。ストレート・ファイバーの中には、表面が粗くなったり、特殊な断面を持つものもありますが、ファイバー本体はストレートのままです。.
ストレート・ファイバーは分かりやすいが、機械的なエンド・アンカーよりもボンドと摩擦に頼ることが多い。そのため、最近の市販スチール・ファイバーの多くは、もはや平滑なストレート・ワイヤーではありません。現在、多くの製品では、引抜き抵抗と亀裂後の性能を向上させるために、何らかの変形が用いられている。.
フック・エンド・スチール・ファイバー
フック・エンド型スチール・ファイバーは、最もよく知られた市販の形状のひとつである。端部をフック状に曲げることで、コンクリート内部での固定性を向上させている。シーカは、多くのスチール・ファイバーはより良い固定を得るためにフック状または平坦な端部を使用していると指摘している。チューリッヒ工科大学（ETH Zurich）の教材にも、フック端のファイバーが多くの用途で標準的であるのは、フックが機械的な固定力を与えるからであり、ストレートファイバーは接着力だけに大きく依存するからだと記されている。.
これが、工業床、プレキャスト製品、トンネルの内張り、構造用SFRC工事でフック付きエンド・ファイバーが一般的な理由のひとつです。この形状は識別しやすく、性能の考え方も理解しやすいため、バイヤーに好まれています。.
圧着または波形スチール・ファイバー
クリンプ加工されたスチール・ファイバーは、波状または波形のボディを持つ。正確な形状によっては、これを変形形状またはうねり形状とも呼ぶ文献もある。アイオワ州立大学の舗装概要には、スチールファイバーは変形する可能性があると記されており、シーカは、うねったスチールファイバーまたは連続的に変形したスチールファイバーを主なスチールマクロファイバーの形状の1つとして説明しています。.
この形状は、ファイバー端部だけでなく、ファイバー全長に渡って接着性と耐引き抜き性を向上させるために使用されます。プロジェクト報告書や研究では、捲縮ファイバーはしばしば、フックドエンドファイバーや撚りファイバーの横に、別の試験カテゴリーとして表示されます。例えば、交通研究助成金を受けた最近の橋梁デッキ研究では、フックエンド、クリンプ、ツイストのスチールファイバーを3つの異なる形状として試験しています。.
フラット・エンドまたは拡大エンド・スチール・ファイバー
フラットエンド・スチール・ファイバーも一般的な市場タイプである。これらのファイバーはほとんど直線状ですが、固定力を高めるために端部が拡大されたり、平坦にされたり、その他の形状にされています。シーカはフラットエンドファイバーを主なスチールマクロファイバーの形状の1つとして挙げており、フラットエンドが固定を助けると指摘しています。また、アイオワ州立大学の概説では、一般的な市場形状について拡大端という用語を使用している。.
このタイプは、サプライヤーがストレートボディを希望しながらも、クラック部分により強い機械的保持力を求める場合に有効である。簡単に言えば、ストレート・ファイバーと変形が目立つファイバーの中間的なタイプです。.
ツイスト・スチール・ファイバー
撚りスチール・ファイバーは、特に高性能コンクリート・システムにおいて、市場でもう一つの重要なタイプである。交通機関の調査報告書によると、撚りファイバーはフックエンドやクリンプファイバーと並んで別の形状として試験されている。また、学術的・技術的な文献では、撚りによって接着や引き抜きの挙動が変化するため、撚り繊維を別個の形状として扱っています。.
撚り繊維は、すべての標準的なコンクリートスラブで常に最初に選択されるわけではありませんが、高度な繊維補強コンクリート設計ではよく知られています。市場用語では、より強力な機械的インターロックとひび割れ後の高い寄与が望まれる場合に、しばしば選択されます。.
その他の異形鋼繊維
すべての製品が、一般的なラベル1種類にきれいに収まるわけではない。スパイラル、エンボス、パドル、ボタンエンド、コイル、その他接着や固定を向上させるために作られた特殊な形状など、業界や研究資料には他にも多くの変形形状が記載されている。Naamanによる古典的なレビューでは、繊維には滑らかなもの、へこんだもの、変形したもの、クリンプのついたもの、コイル状のもの、ねじれたもの、エンドフック、パドル、ボタンのついたものなどがあると指摘している。最近のASCEのプレビューでも、一般的な幾何学的分類として、ストレート、クリンプ、スパイラル、ツイスト、フックエンドが挙げられている。.
スチール・ファイバーの設計は、金属そのものだけの問題ではないからだ。ひび割れが始まった後、ファイバーがどのようにセメント母材をつかむかということも重要なのです。多くの市販製品が、プレーンなワイヤー形状ではなく、改良された形状を採用しているのはそのためです。.
代表的なサイズと特性
スチール・ファイバーは次のようにも表現される。 長さ、直径、アスペクト比、引張強さ、断面積, 種類名だけでなく。コンクリート学会は、一般的なスチール・ファイバーは通常、以下の範囲にあると指摘している。 19～60 mm アスペクト比は 30から100, の引張強さである。 345～1700N/mm²の範囲. .また、丸や平などの一般的な断面や、ストレート、ウェーブ、エンドフックなどの変形についても記載されている。.
つまり、2本の繊維はどちらもフックエンド・スチール・ファイバーと呼ぶことができ、それでもコンクリート中での挙動は異なる。一方が長くてもよい。一方はアスペクト比が高い。一方はより強力なスチール・ワイヤーを使用する。一方はミキサー中でよりよく分散する。優れたサプライヤーが形状名以上のものを提供するのはこのためです。彼らはまた、サイズ、引張強さ、用量ガイダンス、性能データも提供する。.
最も一般的なのはどのタイプか？
実際のコンクリート工事で最も一般的なのはどのタイプかと問われれば、答えはたいていこうだ。 冷間引抜鋼線繊維, NPCAによると、冷間引抜鋼線はプレキャストコンクリートに使用される最も一般的なスチールファイバーである。NPCAによれば、プレキャストコンクリートで最も一般的なスチールファイバーは冷間引抜ワイヤーである。また、シーカのハンドブックによると、グループIまたはタイプIファイバーがコンクリートで最も広く使用されているスチールファイバーであり、多くの場合、ルースまたは接着剤でストレートまたは異形製品として供給されている。.
これは、他のタイプが重要でないという意味ではない。単に、冷間引抜ワイヤーが強度、入手可能性、製造可能性の面で市場に強いバランスを与えているということだ。そのため、バイヤーが最もよく目にするファイバーの多くは、このルートをベースにしている。.
正しいスチールファイバー・タイプの選び方
スチール・ファイバーの最適なタイプは、作業内容によって異なります。プロジェクトが馴染みがあり、広く入手可能なオプションを必要とする場合、冷間引抜ワイヤーフックエンドファイバーは、多くの場合、強力な出発点となります。プロジェクトが異なる引き抜き挙動や特定の性能目標を必要とする場合は、クリンプ加工、フラットエンド加工、または撚り加工された製品を比較する価値があります。ファイバーが亀裂をどのように橋渡しするか、また亀裂後にどの程度の残留強度が残るかを制御するのはアンカレッジであるため、形状は重要です。.
また、最初に規格を確認するのが賢明です。プロジェクトの仕様書がASTM A820に準拠している場合、ファイバーはASTMのタイプシステムに適合していなければなりません。プロジェクトの仕様がEN 14889-1であれば、製品はENグループ・システムに適合していなければなりません。その後、バイヤーは実際の製品の形状、サイズ、引張強度、必要であれば腐食保護、サプライヤーの試験データを確認する必要があります。.
で エコクリートファイバー, これが市場を読む現実的な方法である。バイヤーは1枚の写真や1枚の短いラベルだけで選ぶべきではありません。正しい選択は、繊維の種類、形状、性能データを実際の仕事にマッチさせることから生まれる。それが 山東建邦化学繊維有限公司. 床、プレキャスト、吹付けコンクリート、その他要求の厳しいコンクリート用途にスチールファイバーを選択。.
結論
では、スチールファイバーにはどのような種類があるのだろうか？最も明確な答えはこうだ： 規格により、スチールファイバーは主に、冷間引抜ワイヤー、カットシート、溶融抽出、ミルカットまたはシェービング冷間引抜ワイヤー、改良冷間引抜ワイヤーまたはミルドフロムブロックファイバーに分けられます。形状では、ストレート、フックエンド、クリンプ、フラットエンド、ツイスト、その他の変形形状に分けられる。.
ほとんどのバイヤーにとって、最も有用な方法は両方のシステムを学ぶことである。標準タイプは、ファイバーがどのように作られているかを教えてくれる。形状は、ファイバーがコンクリートにどのように固定されるかを示します。両方を理解すれば、適切なスチール・ファイバーを選ぶのがずっと簡単になります。日常的なコンクリート・プロジェクトで最もよく目にするファイバーは、やはり冷間引抜ワイヤー製品で、特にフック・エンド型です。.
