マクロファイバーは、選定されたグレードと配合量がプロジェクトの性能目標を満たしている場合、ひび割れ発生後のコンクリートの挙動を改善することができます。その際、施工工程において、その補強材を均一に分散させ、母材コンクリートの品質を維持する必要があります。制御された投入、作業性の良い混合物、適切な締固め、適切な時期の仕上げ、そして効果的な養生が、すべて結果に寄与します。.
山東建邦化学繊維株式会社では、床、舗装、プレキャストコンクリート、その他のセメント系用途におけるひび割れ抑制や靭性を評価されているお客様向けに、「Ecocretefiber™ マクロファイバー」をご提供しています。 本ガイドでは、実用的な施工手順の策定方法、混合物の適格性確認、現場でよく見られる欠陥の回避方法、および検収に必要な証拠の記録方法について解説します。.
コンクリートにおける「マクロファイバー」とは何ですか？
マクロファイバーとは、コンクリート混合物全体に分散された、比較的太いポリマー製の補強材である。ポリプロピレンが一般的な基材として用いられる。表面のエンボス加工、変形、その他の形状により、ファイバーが周囲のセメントマトリックスと密着しやすくなる。ひび割れを横切るファイバーは、伸びたり、剥離したり、引き抜かれたりすることで、荷重を伝達することができる。.
その主な選定基準は、ひび割れ発生後の所望される挙動と、コンクリートの混合および打設のしやすさである。. 繊維の選定に関するACIの指針 選択した材料と使用量を、意図する性能と結びつけます。主にプラスチックの収縮抑制に使用されるマイクロファイバーは、異なる役割を担っています。プロジェクトにおいて、初期ひび割れの低減と残留強度の両方が必要な場合は、両方の目標を明確に定義し、その適格性を確認してください。.
マクロファイバーは、炭素鋼のように錆びることはありません。これは湿潤環境や腐食性環境では有用ですが、コンクリートには依然として、使用環境に適した結合材、被覆、詳細設計、および養生が必要です。繊維を添加するだけでは、防水性、耐凍結性、あるいは耐用年数の延長は得られません。.
承認済みの設計と繊維グレードから始めます
資料や書類を確認してください
ポリマーの種類、繊維の形態、長さ、等価直径、引張特性、密度、およびロット番号を確認してください。また、記載されている耐アルカリ性試験および保持特性についても確認してください。保持率は、曝露条件および方法が判明している場合にのみ有用です。.
当社の Ecocretefiber™ マクロファイバー 平らでエンボス加工が施されたポリプロピレン製の成形品が含まれています。製品ページには、長さ30、40、50、60 mmのオプション、密度約0.91 g/cm³、および記載されているグレードの引張強度が450 MPa以上であることが記載されています。 最新のデータシートおよび納入される正確なグレードを確認してください。引張強度に加え、長さ、断面形状、結合状態、および分布も重要です。.
合成補強繊維を指定する中国のプロジェクトについては、, GB/T 21120-2018 これは、セメントコンクリートおよびモルタル用合成繊維に関する現在の国家規格です。材料が本規格に適合しているからといって、完成したコンクリートの設計強度が保証されるわけではありません。契約上、依然として必要な複合試験および検収基準値が求められます。.
補強配置を確認する
承認済み図面に示されている鉄筋、メッシュ、ダボ、開口部周辺の補強、およびその他の細部は、そのまま維持してください。変更を行う場合は、設計者の承認が必要です。マクロファイバーが混合物全体に分散しているからといって、あらゆる補強配置と互換性があるわけではありません。.
ACI SPEC-544.12-23 本規格は、地盤上の繊維補強スラブおよびオーバーレイに関する性能基準に基づく仕様を規定する。これには、等価曲げ残留強度の要件が含まれており、ACI 301を補足するものである。本規格で定義された適用範囲は、すべての吊りスラブ、梁、柱、またはライニングにまで拡大してはならない。 恒常荷重、クリープ、火災への曝露、および部材の挙動については、該当する場合、個別に検討する必要がある。.
試行錯誤と測定されたパフォーマンスに基づいて投与量を設定する
適切な配合量は、技術者の目標、選定されたグレード、および実用的な生産配合に基づいて決定されます。サプライヤーが提示する目安の範囲は、試験の計画立案に役立ちますが、自動的に適用される設計配合量というわけではありません。繊維含有量を増やすと、ある結果が改善される一方で、供給、ポンプ送液、あるいは仕上げ作業が困難になる場合があります。.
投与量をキログラム/立方メートルで明記し、実際のバッチ収量に換算してください。 例えば、4 kg/m³と指定された試験では、検証済みの6 m³のバッチに対して24 kgが必要となります。これは計量の例であり、すべてのフロアに推奨される量ではありません。パッケージの重量、パッケージの一部を取り扱う場合、および合計量の確認責任者を記録してください。.
プロジェクトの材料を用いて、対照混合物および提案されたマクロファイバー混合物の試験を行う。作業性の維持、必要に応じて空気含有量、生コンの温度、分布、強度、および規定された残留挙動を確認する。計画されたミキサー、搬送工程、および打設機器を用いて、代表的な生産試験を実施する。小規模な実験用バッチでは、ポンプや仕上げに関するすべての問題を明らかにすることはできない。.
納品前に、作業員と作業場所の準備を整えておく
打設順序、納入スケジュール、天候、アクセス、ポンプの配置、および予備設備を確認してください。地盤上のスラブについては、路盤の整備状況と支持状態を確認してください。コンクリートを受け入れる前に、型枠、鉄筋、埋め込み金具、開口部、目地、および養生材を確認してください。繊維補強は、不均一な支持状態や不適切な目地の詳細を是正するものではありません。.
作業員に対し、具体的な投入手順、生コンクリートの点検、および作業停止基準について指導を行う。配合量の確認、混合記録、サンプリング、仕上げ、養生に関する責任の割り当てを行う。袋は乾燥した場所で保護して保管し、取り扱いおよび保護具については製品の安全データシートに従う。 そのミキサー内で分散するように特別に設計され、承認されていない限り、包装材をコンクリートから遠ざけてください。.
施工前打合せでは、バッチに繊維の塊が含まれていた場合、承認された作業性範囲外で搬入された場合、あるいは搬入が遅れた場合の対応についても明確にしておく必要があります。こうした対応を事前に決めておくことで、連続打設中のその場での対応を減らすことができます。.
「マクロファイバー」を投入し、均一に分散するように混ぜ合わせる
実際のミキサーで実証済みのシーケンスを使用してください
一つの方法としては、骨材を投入し、流動状態の材料にマクロファイバーを徐々に加え、その後残りの材料を加えて完全に分散するまで混合する方法があります。もう一つの方法は、すでに練り上がっているベースコンクリートに、制御しながら添加する方法です。適切な方法は、ファイバーの包装形態、ミキサーの種類、充填レベル、バッチサイズ、およびサプライヤーの指示によって異なります。.
全量を1か所に集中させて投入しないでください。投入中はミキサーを動かし続け、各分量を均等に分散させてください。試験を通じて、最終分量の投入後の添加率と混合時間を決定する必要があります。一律に30秒追加するという方法は、すべてのプラントやトラックミキサーに通用する信頼できるルールではありません。.
代表的な排出サンプルを検査し、球状物、分離されていない塊、および濃度ムラがないかを確認する。手順に変更があった場合は記録する。契約で定量的な分散検査が求められている場合は、サンプリングおよび測定方法について合意する。根拠のない「均一性率」は、バッチの一貫性を証明するものではない。.
承認された水収支を維持する
マクロファイバーは、見かけ上の作業性を低下させる可能性があります。実績のある混和剤の使用や配合調整により、規定された生コンクリートの挙動を回復させてください。骨材の含水率およびすべての混和水を考慮に入れてください。水・結合材比を変化させ、認定済み配合の有効性を失わせるような、無計画な水の追加は避けてください。.
投与量を増やす場合は、ペーストの体積、骨材の粒度分布、あるいは減水剤の反応を調整する必要がある場合があります。許容される性能に影響を及ぼす可能性のある材料や工程の変更については、再検証を行ってください。混合条件が過酷であることや不適切な供給方法によって生じるあらゆる問題が、単に撹拌時間を長くするだけで解決すると安易に考えてはいけません。.
承認された作業時間帯内に搬送し、所定の位置に設置する
トラックの間隔は、ポンプの吐出量および作業員の打設能力に合わせて調整する。コンクリートの仕様、実際の気温、混和剤の配合、搬入条件、および試験結果に基づき、許容される作業可能時間を定める。一律に45分という打設期限は、すべての適格な配合に当てはまるわけではない。.
ポンプコンクリートについては、繊維の長さおよび量、配管の直径、曲がり箇所、標高、流量を反映した試験を実施すること。指定されたサンプリング地点において、関連する生コンクリートの物性を確認すること。繊維を含まないポンプ輸送可能なベースミックスであっても、繊維を添加したものが同様の挙動を示すとは限らない。.
最終位置の近くに配置し、計画通りの施工順序を守って、不必要な再取り扱いとコールドジョイントのリスクを低減してください。層の厚さは、形状や締固め機器に合わせて調整する必要があります。薄い床スラブと深い成形部材では異なる施工手順が必要であり、単一の「1回打ち厚さ」のルールを両方に適用すべきではありません。.
特に端部、鉄筋、埋め込み材の周囲などにおいて、有害な空隙を取り除くよう十分に締固めを行う。試行作業を通じて、振動機の配置位置、挿入パターン、および振動時間を決定する。振動が不十分だとハニカム現象が生じ、過度な振動はコンクリートの配合を乱す恐れがある。 1箇所あたりの振動時間を秒単位で固定しても、現場の観察や適切な手順に代わるものではありません。振動を利用してコンクリートを長距離にわたって引きずることは避けてください。.
表面の状態や用途に応じて仕上げを行ってください
必要な質感、平坦性、耐摩耗性、および滑り止め性能に応じて、仕上げ方法を選択してください。すべてのマクロファイバーの施工において、大型パワートロウェルが必要であるとは限らず、また適しているとも限りません。屋外の舗装と、滑らかな屋内倉庫の床では、求められる表面の要件が異なる場合があります。.
NRMCA CIP 14 打設、ブリーディング、仕上げの各工程におけるタイミングを重視する。最初の整平を行った後、適切な待機期間を置いてから、その後のフロート仕上げやこて仕上げを行う。仕上げを容易にするために、ブリーディング水を表面にすり込んだり、水やセメントを散布したりしてはならない。作業中は、スラブが急速に乾燥しないよう保護する。.
試験パネルを用いて、表面および縁部の繊維の露出状況を評価する。散在する繊維の端部と、集中して群生している状態は、それぞれ異なる状況である。本打設の前に、許容される仕上がりおよび補修方法について合意しておく。許容できない繊維が見られる場合は、グレード、ペーストの塗布量、スクリーディング、および仕上げのタイミングを見直す。 研磨やエポキシモルタルの塗布は、表面の状態と使用上の要件を維持する、承認済みの補修計画に従って行う必要があります。.
速やかに保護と養生を開始してください
マクロファイバーはコンクリートの補強に役立ちますが、水分の蒸発を防ぐものでも、水和反応に代わるものでもありません。打設および仕上げの際は、必要に応じて生コンの表面を保護してください。表面の状態が許す限り、恣意的に12時間の時間を空けることなく、直ちに選択した養生方法を開始してください。.
NRMCA CIP 11 打設および仕上げ作業後、適切な湿度と温度を維持する必要性について説明します。その方法としては、適合する養生剤の使用、湿潤被覆、または適切に設置されたシートなどが挙げられます。後工程の塗料、接着剤、または装飾仕上げに適した材料を選択してください。湿潤状態と乾燥状態を交互に繰り返すのではなく、湿気からの保護を継続的に行うようにしてください。.
養生期間および温度管理は、プロジェクトの仕様、結合材、気象条件、構造部材、および強度発現の要件に従って行われます。 工事によっては7日間のスケジュールが指定される場合もありますが、マクロファイバー社はこれを普遍的な養生ルールとはしていません。寒冷時には、承認された保護措置を講じ、コンクリートの温度を監視してください。一般的な1日あたりの冷却値ではなく、適用される温度制限値に従ってください。.
スラブの設計およびコンクリートの挙動に基づき、目地を切断・維持する。交通開放、型枠の解体、および養生材の撤去は、規定された強度または熟成基準および現場の状況に従って行うものとする。.
引き渡し前に、適切な物件を点検してください
検収計画には、供給された繊維、バッチ処理、生コンクリート、硬化後の性能、および完成した部材について盛り込むべきである。施工前に、試験方法、サンプリング頻度、試験体の作製、養生期間、許容限界、および是正措置について合意しておくこと。.
| 制御段階 | 記録すべき証拠 | 合否通知 |
| ファイバーの供給 | 等級、ロット、梱包重量、および必要な材料に関する報告書 | これは承認済みの製品ですか？ |
| バッチ処理と混合 | 実収量、繊維質量、順序、時間、および分布に関する観測結果 | 承認された用量は均一に配合されていたか？ |
| 生コンクリート | 作業性、温度、必要に応じた空気供給、および排出状態 | この荷物を、指定どおりに配置し、固めることは可能でしょうか？ |
| 養生済みコンクリート | 圧縮および要求残留性能の結果 | この混合物は、規定された特性に適合していますか？ |
| 完了した作業 | 仕上げ、接合部、ひび割れ、養生記録、および承認済みの補修 | その要素は、運用および建設上の要件を満たしていますか？ |
ASTM C1609/C1609M-24 所定のたわみにおける第一ピーク強度や残留強度など、曲げ性能を測定します。これは、設計においてひび割れ発生後の耐力を考慮する場合に有用です。引張強度と圧縮強度はそれぞれ異なる情報を示すものであり、必要な残留耐力を主張する際には、いずれか一方のみを用いてはなりません。.
プロジェクトの根拠がない限り、15%の引張強度の増加、繊維本数の許容差、あるいは0.2 mmの亀裂限界を一律に適用してはならない。 コア試料における繊維本数の観察結果は調査の参考にはなりますが、その位置や配向によって解釈が左右されます。同様に、凍結、透水性、衝撃、および疲労に関するクレームについては、関連する試験が必要です。材料が錆びないという事実だけでは、構造物全体の耐久性が保証されるわけではありません。.
建設現場でよく見られる問題のトラブルシューティング
毛玉。. 問題のある積荷を保留し、合意された処分手順に従ってください。急速な投下、梱包の開封、ミキサーへの投入、選別、および混合時間を調査してください。目に見える塊を取り除いてはならず、残りの積荷には依然として承認された投与量が含まれているものとみなしてください。.
予期せぬ作業性の低下。. 混合物の含水率、経過時間、温度、繊維量、および混和剤の反応を確認してください。承認された調整のみを行い、その内容を記録してください。繰り返し損失が生じた場合は、配合試験の見直しが必要になる場合があります。.
表面の繊維が過剰です。. その表面を、承認済みのパネルと比較してください。補修方法を選択する前に、仕上げのタイミング、ペーストの塗布範囲、およびグレードの適合性を確認してください。また、斑状の欠陥が、より根本的な分散の問題を示しているかどうかを確認してください。.
出血または分離。. 水バランス、勾配、混和剤、および取り扱いについて確認する。大幅な変更を行う場合は、管理された技術的調整が必要となる。仕上げ作業班は、仕上げ面の下に不安定なコンクリートを隠してはならない。.
残留強度の測定結果にばらつきが見られる。. 投与量、サンプリング、試料の調製、養生、試験装置の設定、配分、および配向について確認してください。コンクリートの圧縮強度を高めるだけでは、不適切な繊維システムの問題は解決しません。.
承認された解決策を用いて、建設コストの削減効果を評価する
マクロファイバーは、設計上の工夫によって特定のメッシュの配置を削減できる場合、一部の作業を簡素化することができます。材料費、承認済みの補強材、投与量、試作試験、生産性、接合部、仕上げ、補修などを含めたシステム全体のコストを比較してください。保証された節約率ではなく、実際のプロジェクトの数量や見積もりを基に検討してください。.
適切な適用例としては、地盤直敷きスラブ、オーバーレイ、舗装、プレキャスト製品、および設計された吹付けコンクリートシステムなどが挙げられます。それぞれに独自の検収計画が必要です。海洋用スラブには依然として暴露条件に関する詳細設計が必要であり、トンネル内張りには依然として、規定された構造、耐火、および施工に関する確認が必要です。 後の検査において、完成した部材とその材料および施工手順を関連付けられるよう、プロジェクト記録の追跡可能性を確保してください。.
よくある質問
マクロファイバーの適切な摂取量はどれくらいですか？
承認された配合量は、設計性能を満たし、確実に混合・打設できるものである。代表的な試験および必要な試験を通じてこれを確認すること。高配合比の計画は、すべてのコンクリートに当てはまる一般的なルールではない。.
マクロファイバーは、あらゆるスチールメッシュや鉄筋の代わりになるのでしょうか？
いいえ。いかなる代替措置も、技術者が承認した設計および適用される仕様書に従うものとします。定義済みのスラブ用途については、性能基準に基づくアプローチが可能ですが、その他の要素については、個別の設計検証が必要となります。.
マクロファイバーを添加した後、コンクリートはどのくらいの時間混ぜ続けるべきですか？
実際のミキサー試験で実証された時間と添加率を使用してください。排出する前に、完全に分離・分散されていることを確認してください。ミキサーの種類、バッチサイズ、包装、および混合物すべてが結果に影響を与えます。.
マクロファイバーを使用すれば、養生や目地処理は不要になりますか？
いいえ。防湿、温度管理、養生、および設計上の目地は、依然として施工手順の一部です。これらは、繊維システムが機能するために必要なコンクリートの特性を維持する役割を果たしています。.
融点は使用温度範囲の基準となるのでしょうか？
いいえ。記載されているポリプロピレンの融点範囲は、材料特性に過ぎません。高温下での強度および耐火性能については、想定される暴露条件下におけるコンクリート全体または組立体について、その証拠が必要となります。.
山東建邦でのマクロファイバーの試用計画を立てましょう
コンクリートの配合、用途、断面寸法、打設方法、および残留性能の目標値をお知らせください。山東建邦化学繊維株式会社では、Ecocretefiber™ マクロファイバーの各オプションの比較検討を支援し、管理された試験のためのグレード情報をご提供いたします。. 弊社チームまでお問い合わせください プロジェクトについてご相談いただき、大量納入の前に適切なサンプルをご請求ください。.
