(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後に硬化材となす軟質材料に混合する鋼線部材（１）であって、前記部材（１）は、長さ／直径の比が２０から１００までの中間部（２）と、中間部（２）のすぐ後で曲げられたフック形端部（３）とから成り、部材（１）の中間部（２）は、全長にわたり実質的に円形断面をなし、部材（１）のフック形端部（３）はならし加工によって変形されることを特徴とする鋼線部材（１）。
【請求項２】
鋼線部材（１）のフック形端部（３）は、中間部（２）とフック形端部（３）とで形成された鋼線部材（１）の面に平行な面でならし加工されることを特徴とする請求項１に記載の鋼線部材。
【請求項３】
鋼線部材（１）のフック形端部（３）は、中間部（２）とフック形端部（３）とで形成された鋼線部材（１）の面に垂直な面でならし加工されることを特徴とする請求項１に記載の鋼線部材。
【請求項４】
ならし加工された端部（３）のならし加工度は長さ方向で実質的に一定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼線部材。
【請求項５】
ならし加工された端部（３）のならし加工度は長さ方向で可変であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼線部材。
【発明の詳細な説明】
本発明は最終的に硬化材となる軟質材料に混合する鋼線部材であって、フック形の端部と、長さ／直径の比が２０から１００の間の中間部とを具備する鋼線部材に関する。
コンクリートなどの、最終的に硬化材となる材料を補強する部材は出願人Ｎ．Ｖ．ＢＡＫＡＥＲＴ Ｓ．Ａ．のオランダ国特許第１６０，６２８号および対応米国特許第３，９００，６６７号と第３，９４２，９５５号によって公知であり、ブランド名ドラミックス（登録商標）（ＤＲＡＭＩＸ▲Ｒ▼）として同出願人により世界的に販売されている。ドラミックス（登録商標）（ＤＲＡＭＩＸ▲Ｒ▼）鋼線ファイバの技術的な特徴はＢｅｋａｅｒｔの１９９５年４月の明細書ＡＳ−２０−０１（４ページ）およびＡＳ−２０−０２（３ページ）に記載されている。
鋼線ファイバあるいはフック形端部を有した部材とは、一方でたとえばオランダ国特許第１６０，６２８号に記載されているようなＬ形あるいは屈曲した端部を有する鋼線ファイバであり、またたとえばＢｅｋａｅｒｔ明細書ＡＳ−２０−０１およびＡＳ−２０−０２に記載されているようなＺ形端部を有した鋼線ファイバである。Ｌ形およびＺ形端部を有した鋼線ファイバについては、特に図面に関する段階で後により詳細に記載するものとする。
鋼線ファイバをコンクリートに加える重要な目的は、鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの屈曲強度を向上させることである。鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの屈曲引っ張り強度、屈曲強度、等価屈曲引っ張り強度の決定は「調査および規則履行国家技術センターのオランダ勧告３５（Dutch Recommendation 35 of the Civil-Technical Center for the Implementation of Research and Regulations）（略ＣＵＲ３５）」および、「ベルギー国標準ＮＢＮ  Ｂ１５−２３８とＮＢＮ  Ｂ１５−２３９」に記載されている。鋼線ファイバをコンクリートに加えると、鋼線ファイバの量が増加するにつれ、屈曲強度および等価屈曲引っ張り強度が極度に増加することがわかってきた。
しかし、これには、鋼線ファイバの量が増加するにつれ、このような鋼線ファイバ鉄筋コンクリートのコストも増加するという欠点がある。このためまたそのほかの理由で、多くの新しいタイプの鋼線ファイバが可能な多種多様の実施例で開発されてきた。これらの目的は常に、コンクリートに加える鋼線ファイバを少なくしても、鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの技術的特徴を常に量を増やした場合と同様に向上させることであった。
こうして得られる鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの技術的特徴を大きく向上させる鋼線ファイバの中の一つの重要なグループとして、すでに述べたようなフック形端部を有する鋼線ファイバのグループがある。
本発明の目的は、コンクリートに加える鋼線ファイバの量を少なくして、鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの所望な技術的特徴を得ることができるので、得られる鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの技術的特徴をさらに向上させるような、あるいは、鋼線ファイバ鉄筋コンクリートのコストを下げることができる新しいタイプの鋼線部材を提供することである。
この目的を達成するために、本発明は、冒頭部分で述べたタイプの、鋼線部材の中間部は実質的に全長にわたって円形断面をなし、鋼線部材のフック形端部は平らにならすならし加工により変形する鋼線部材を提供する。
なお、全長にわたって鋼線ファイバをならし加工する考えは日本国特許出願、特願平６−２９４０１７号（出願日１９９４年１０月２１日）によりすでに公知である。フック形端部を有した鋼線ファイバの中間部のみをならし加工する考えは、ドイツ国特許第Ｇ９２０７５９８号によって公知である。さらに、ＬあるいはＺ状フック形端部を有さない直線鋼線ファイバ、すなわち端部がならし加工され、この偏平端部に実質的に垂直な面にフランジを備えるファイバ、を用いる考えについては、米国特許第４，２３３，３６４号によって公知である。
本発明を、添付の図面に基づき、以下でさらに詳しく説明する。
図面、すなわち
図１は本発明にかかる鋼線部材の第１の実施例の斜視図であり、Ｚ形端部が鋼線部材面に平行な面でならし加工されているものを示している。
図２は、本発明にかかる鋼線部材の第２の実施例の斜視図であり、Ｚ形端部が鋼線部材面に垂直な面でならし加工されているものを示している。
図３ａおよび３ｂは、本発明にかかる鋼線部材の第３の実施例の２つの変形例の斜視図であり、Ｚ形端部が鋼線部材面に垂直な面でならし加工されているが、ならし加工の程度が偏平端部長方向で変化しているものを示している。
図４乃至図７は、Ｌ形端部を有した鋼線部材の４つの異なる実施例の縦断面である。
図１は本発明における鋼線部材すなわちファイバ１の第１の実施例を示すものである。ファイバ１は中間部２と、Ｚ形端部３とを具備する。Ｚ形端部３は屈曲あるいは折れ曲がりによって得られ、長さ１の元の端部の折れ曲がり深さｈとの角度はαである。ファイバ１は、引き抜き加工された鋼線を具備するのが好ましく、ファイバ１の直径は、鋼線ファイバの用途に応じて０．２ｍｍから１．５ｍｍの間で可変である。中間部２の長さはファイバの直径の２０倍から１００倍までであることが好ましい。
本発明によれば、ファイバ１の中間部２はほぼ全長にわたって実質的に円形断面をなし、ファイバ１のフック形端部３はならし加工によって変形される。図１に示される実施例において、Ｚ形端部３は図面平面ですなわち鋼線部材面に平行な面でならし加工される。
偏平端部３の断面は、実質的に矩形あるいは卵形である。よって、直径１．０５ｍｍの実質的に円形な断面を有する鋼線１の端部３を、幅約０．６５ｍｍ、高さ１．３３ｍｍの矩形断面にならし加工することができる。ここで、ならし加工度とは、元の直径の矩形断面幅あるいは卵形断面の短軸に対する比を意味する。前述の例では、ならし加工度は１．０５：０．６５＝１．６２である。ならし加工度は１．１０より大きく、３．５０より小さいのが好ましいと判断された。ならし加工度があまりにも小さいと、鋼線ファイバ鉄筋コンクリートの屈曲強度の向上は少なくなる。また、逆にならし加工度があまりにも大きい場合も同様であり、さらに、所望のならし加工度を得るために大きな変形力が必要となる。図１に示す鋼線部材１の実施例では、偏平端部３のならし加工度は全長にわたってほぼ一定である。
図２は、本発明における鋼線部材１の第２の実施例を示すものである。図１に示した実施例と図２に示した実施例の違いは、第２の実施例では、Ｚ形端部３は鋼線部材１の面に垂直な面でならし加工されているという点である。
図３ａは、本発明の鋼線部材１の第３の実施例の第１の変形例を示すものであり、図２とまったく同様に、Ｚ形端部３が鋼線部材１の面に垂直な面でならし加工されているが、偏平端部３のならし加工度がその長さ方向で変化する。
図３ｂは、第３実施例の第２変化例を示し、偏平端部３のならし加工度はその長さ方向で変化する。Ｚ形端部３の屈曲部すなわち湾曲部でのならし加工度が、湾曲部に直接隣接する部分より小さい。
図４乃至図７は、Ｌ形端部３を有した鋼線部材１の４つの異なる実施例の縦断面を示している。
図４は、本発明における鋼線部材１の第４の実施例を示している。図１に示した実施例と図４に示した実施例の違いは、Ｚ形端部３がＬ形端部３に代わり、Ｌ形端部３は反対方向に曲がっているという点である。
図５、６および７は、偏平Ｌ形端部３を有した鋼線部材１のさらに別の実施例であるが、コンクリートの接着力をさらに強めるために、偏平Ｌ形端部３はあらたに別の端部構造を具備している。その他非常に多くの変形例が本発明の範囲内で可能であることは明らかである。
次に、４つのタイプの異なるＺ形端部を有する鋼線ファイバ１について行った試験に基づいて、本発明をさらに説明する。この４タイプとは以下のものである。基本タイプＢ：従来技術におけるＺ形（ならし加工されていない）端部を有する鋼線と；タイプＴ１：図１における鋼線ファイバと；タイプ２：図２における鋼線ファイバと；タイプ３：図３ｂにおける鋼線ファイバである。
４タイプのファイバの最も重要な機械的性質を表１に示す。
0003754081.tif 000002
・ここで報告されている値は１０回行った測定の平均値である。
・長さＬはファイバの全長（単位ｍｍ）である。
・直径ｄ：単位ｍｍの基準鋼線直径
・引っ張り強度は、単位Ｎ／ｍｍ2の直線中間部の引っ張り強度である。
・α：鋼線部材１の曲がる角度。
・ｌ：屈曲端部の長さ、単位ｍｍ。
・ｈ：折れ曲がり深さ、単位ｍｍ。
・タイプＴ１とＴ２のならし加工度は約１．６２で全長方向で一定であり；タイプＴ３のならし加工度も平均１．６２であるが、長さ方向に対して変化する。
コンクリートテストビーム（長さＬ＝５００ｍｍ、高さＨ＝１５０ｍｍ、幅Ｂ＝１５０ｍｍ）がそれぞれのタイプのファイバについてファイバ量２０、３０、４０、５０ｋｇ／ｍｍ3で形成され、ＣＵＲ ３５あるいはＮＢＮ Ｂ１５−２３８およびＮＢＮ Ｂ１５−２３９標準に記載のように４点に応力をかけた。
テストビームの試験条件は、テスト基準Ｌ＝４５０ｍｍ、ｌ＝１５０ｍｍである。等価引っ張り強度ｆｅ３００（偏差ｊ＝１．５ｍｍ）（単位Ｎ／ｍ２）が下の表２で求められる。ここで、ｎはタイプおよび量ごとのテストビーム数を示す。基本タイプＢに対するタイプＴ１、Ｔ２、Ｔ３における等価屈曲引っ張り強度ｆｅ３００（ｊ＝１．５ｍｍ）の増加量は（括弧の）ａ％として与えられる。
0003754081.tif 000003
表２の試験結果から明らかなように、等価屈曲引っ張り強度ｆｅ３００（ｊ＝１．５ｍｍ）は、本発明にかかる鋼線部材（タイプＴ１、Ｔ２、Ｔ３）では非常に増加している。つまり、たとえばコンクリートフロアなどのファイバ鉄筋コンクリート構造で特有の等価屈曲引っ張り強度をもたらすには、コンクリートに、より少量の本発明にかかる鋼線ファイバを加えるだけで十分であるということである。
さらに、試験結果から導き出せることは、タイプＴ２の鋼線ファイバはタイプＴ１のファイバより優れた結果を示しており、タイプＴ３ファイバはさらにタイプＴ２ファイバより優れた結果を出しているということである。
【図１】
0003754081.tif 000004
【図２】
0003754081.tif 000005
【図３ａ】
0003754081.tif 000006
【図３ｂ】
0003754081.tif 000007
【図４】
0003754081.tif 000008
【図５】
0003754081.tif 000009
【図６】
0003754081.tif 000010
【図７】
0003754081.tif 000011